Изобретение относится к области авиации, а именно к средствам заправки двигателей самолета жидководородным топливом в полете. The invention relates to the field of aviation, and in particular to means for refueling aircraft engines with liquid hydrogen fuel in flight.
Известен способ заправки летательного аппарата топливом в полете, включающий операции автономного взлета летательного аппарата и самолета-танкера, последующее их сближение, при котором самолет-танкер переводят в полетное положение, когда он располагается сзади и ниже заправляемого летательного аппарата, герметичную стыковку элементов топливопровода, соединяющего самолет-танкер с заправляемым летательным аппаратом и перекачку топлива, по окончании которой производят расстыковку элементов топливопровода [1]
Недостаток известного способа заключается в том, что он не позволяет производить перекачку жидководородного топлива и используется только для дозаправки летательного аппарат топливом в воздухе, а не для обеспечением топливом летательного аппарата в течение всего времени крейсерского полета.A known method of refueling an aircraft with fuel in flight, including the operation of autonomous take-off of an aircraft and an aircraft tanker, their subsequent rapprochement, in which the aircraft tanker is transferred to the flight position when it is located behind and below the refueling aircraft, hermetically seals the elements of the fuel line connecting tanker aircraft with refueling aircraft and fuel transfer, at the end of which the fuel pipeline elements are undocked [1]
The disadvantage of this method is that it does not allow the pumping of liquid hydrogen fuel and is used only for refueling the aircraft with fuel in the air, and not for providing fuel to the aircraft for the entire duration of the cruise flight.
Задачей изобретения является внедрение в гражданскую авиацию экологически чистого и единственно воспроизводимого жидководородного топлива при сохранении основных положений безопасности полета по нормам ИКАО. The objective of the invention is the introduction of civil aviation environmentally friendly and only reproducible liquid hydrogen fuel while maintaining the basic provisions of flight safety in accordance with ICAO standards.
Поставленная задача решается тем, что для осуществления способа обеспечения двигателей пассажирского самолета жидководородным топливом, включающим автономный взлет пассажирского самолета и самолета-танкера, герметичную стыковку в полете элементов топливопровода для перекачки топлива из самолета-танкера на пассажирский самолет, расстыковку элементов топливопровода, автономную посадку пассажирского самолета и самолета-танкера в конце полета, согласно изобретению стыковку элементов топливопровода осуществляют в начале крейсерского режима полета, а расстыковку в конце полета. The problem is solved in that for the implementation of the method of providing passenger aircraft engines with liquid hydrogen fuel, which includes autonomous take-off of a passenger aircraft and a tanker aircraft, airtight docking in flight of fuel line elements for pumping fuel from a tanker plane to a passenger plane, undocking of fuel line elements, autonomous passenger landing aircraft and tanker aircraft at the end of the flight, according to the invention, the connection of the fuel line elements is carried out at the beginning of the cruise about flight mode, and undocking at the end of the flight.
Перекачку топлива из самолета-танкера целесообразно осуществлять с помощью топливопровода в виде теплоизолированного шланга с калиброванной скоростью, при которой обеспечивается крейсерский режим работы двигателей пассажирского самолета без накопления топлива в его крыльевых баках. It is advisable to transfer fuel from a tanker aircraft using a fuel pipe in the form of a heat-insulated hose with a calibrated speed, at which a cruising mode of operation of passenger aircraft engines without fuel accumulation in its wing tanks is ensured.
Далее изобретение поясняется чертежами, где:
фиг. 1 показывает пассажирский самолет и самолет-танкер в крейсерском полете; фиг. 2 иллюстрирует траектории полета пассажирского самолета и самолета-танкера; фиг. 3 свидетельствует о возможностях способа, обуславливающих полет на любую дальность.Further, the invention is illustrated by drawings, where:
FIG. 1 shows a passenger aircraft and a tanker aircraft in cruising flight; FIG. 2 illustrates the flight paths of a passenger aircraft and a tanker aircraft; FIG. 3 indicates the capabilities of the method, causing the flight at any range.
В изобретении рассматриваются два самолета: пассажирский модуль 1 и танкер 2. Жидкий водород находится в баках танкера 2 и по гибкому заправочному трубопроводу 3, выполненному в виде теплоизолированного шланга и размещенного на пассажирском самолете 1, в течение крейсерского полета подается в расходный крыльевой бак пассажирского самолета. При этом самолет-танкер 2 находится сзади и снизу по отношению к пассажирскому самолету 1 (фиг. 1). В крыле этого самолета размещается небольшой расходный теплоизолированный топливный бак и баки для традиционного топлива в количестве, обеспечивающем взлет, набор высоты, выход на режим крейсерского полета, снижение, посадку и достаточный аварийный запас. Средства для перекачки топлива размещены на самолете-танкере, а приспособления для выпуска и втягивания теплоизолированного шланга на пассажирском самолете и управляются его экипажем. Two airplanes are considered in the invention: passenger module 1 and tanker 2. Liquid hydrogen is in the tanks of tanker 2 and through a flexible refueling pipe 3, made in the form of a heat-insulated hose and placed on a passenger plane 1, during a cruise flight is fed into the consumable wing tank of a passenger plane . In this case, the tanker plane 2 is located behind and below in relation to the passenger plane 1 (Fig. 1). The wing of this aircraft houses a small consumable insulated fuel tank and tanks for traditional fuel in an amount that provides takeoff, climb, access to cruise mode, descent, landing, and sufficient emergency reserve. Means for pumping fuel are placed on a tanker plane, and devices for the release and retraction of a thermally insulated hose on a passenger plane are controlled by its crew.
Встреча самолетов, взлетающих с различных аэродромов 4 и 5 (фиг. 2), происходит в заданном районе после выхода обоих самолетов на крейсерский режим. В начале крейсерского режима полета осуществляют стыковку элементов топливопровода 3 с танкером 2, а расстыковку в конце полета, после чего танкер 2 уходит на конечную заправочную базу 7, а пассажирский самолет 1 снижается и совершает посадку на гражданский аэродром 6, расходуя топливо из собственных крыльевых баков (фиг. 2). Перекачку топлива из самолета-танкера по теплоизолированному шлангу 3 осуществляют с калиброванной скоростью, при которой обеспечивается крейсерский режим работы двигателей пассажирского самолета без накопления топлива в его крыльевых баках. Как показано на фиг. 3 пассажирский модуль 1 может быть использован для полета на любую дальность при замене танкеров 2 в заданных районах 8. The meeting of airplanes taking off from various airfields 4 and 5 (Fig. 2) occurs in a given area after both aircraft enter cruising mode. At the beginning of the cruising flight mode, the fuel line 3 elements are docked with tanker 2 and undocked at the end of the flight, after which tanker 2 goes to the final refueling base 7, and passenger plane 1 is lowered and landed on civilian airfield 6, consuming fuel from its own wing tanks (Fig. 2). The pumping of fuel from a tanker aircraft through a thermally insulated hose 3 is carried out at a calibrated speed at which the cruising mode of the passenger aircraft’s engines without fuel accumulation in its wing tanks is ensured. As shown in FIG. 3 passenger module 1 can be used for flying at any range when replacing tankers 2 in specified areas 8.
