RU2669913C1 - Aircraft fuel system - Google Patents
Aircraft fuel system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2669913C1 RU2669913C1 RU2017140029A RU2017140029A RU2669913C1 RU 2669913 C1 RU2669913 C1 RU 2669913C1 RU 2017140029 A RU2017140029 A RU 2017140029A RU 2017140029 A RU2017140029 A RU 2017140029A RU 2669913 C1 RU2669913 C1 RU 2669913C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- compartment
- aircraft
- flow
- tank
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 11
- 238000005192 partition Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 4
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D37/00—Arrangements in connection with fuel supply for power plant
- B64D37/02—Tanks
- B64D37/14—Filling or emptying
- B64D37/20—Emptying systems
- B64D37/22—Emptying systems facilitating emptying in any position of tank
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C29/00—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
- F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
- F16K17/36—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves actuated in consequence of extraneous circumstances, e.g. shock, change of position
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам летательных аппаратов (ЛА) и может найти применение в конструкции топливной системы двигателя беспилотного ЛА в схеме заборных устройств топлива при любых положениях ЛА, в том числе и отрицательных перегрузках.The invention relates to devices of aircraft (LA) and can find application in the design of the fuel system of the engine of an unmanned aircraft in the circuit of fuel intake devices at any positions of the aircraft, including negative overloads.
В связи с тем, что в системе недопустимо образование воздушных пробок, в конструкцию бака как обязательная составляющая входят системы дренажа и наддува топливного бака, а также расходный бак для непрерывного питания двигателя топливом на всех режимах. Кроме того, для распределения выработки топлива и управления этим процессом применяются сложные системы автоматики, перегородки и приспособления, предусматривающие повышенные требования к эксплуатации.Due to the fact that the formation of air jams is unacceptable in the system, the design of the tank as a mandatory component includes drainage and pressurization systems of the fuel tank, as well as a consumable tank for continuous supply of fuel to the engine in all modes. In addition, complex automation systems, partitions, and fixtures are used to distribute fuel generation and control this process, providing for increased operating requirements.
Известны силовые установки ЛА [1. Поликовский В.И. Самолетные силовые установки / В.И. Поликовский. - М.: Оборонгиз, 1952. - С. 54-60, фиг. 28-32; с. 71-72, фиг. 42, 44; с. 157-160, фиг. 108-111.] с системами питания двигателя топливом из бака, содержащего расходный отсек, перегородки, качающиеся клапаны, поплавки или инерционные грузы, воздухоотделители, а также дренажные системы в атмосферу или полость наддува; также в системах ЛА применяются эжекторы [1. С. 133-134, фиг. 90]. Перечисленные устройства целесообразно применять в упрощенном варианте с учетом конкретного назначения ЛА.Known power plants LA [1. Polikovsky V.I. Aircraft power plants / V.I. Polikovsky. - M .: Oborongiz, 1952. - S. 54-60, Fig. 28-32; from. 71-72, FIG. 42, 44; from. 157-160, FIG. 108-111.] With engine fuel supply systems from a tank containing a consumable compartment, partitions, swing valves, floats or inertia loads, air separators, as well as drainage systems into the atmosphere or boost cavity; ejectors are also used in aircraft systems [1. S. 133-134, FIG. 90]. The listed devices should be used in a simplified version, taking into account the specific purpose of the aircraft.
Известна упрощенная схема топливной системы [2. Поликовский В.И. Силовые установки летательных аппаратов с воздушно-реактивными двигателями / В.И. Поликовский, Д.Н. Сурнов. - М.: Машиностроение, 1965. - с. 20-22; 30-55, рис. 10, 38, 40], где на рис. 10 в топливную систему введен расходный бак с мешком выдавливания топлива, обеспечивающий бесперебойную работу двигателя на любых режимах, но в зависимости от компоновки ЛА часто не удается использовать указанное устройство. На рис. 38 [2.] показана схема с длинным баком, разбитым на три отсека, где топливо вырабатывается последовательно переливом через отсек, расположенный в центре масс бака. Данная схема применяется при сравнительно небольших баках с повышенным давлением наддува, что также не может оптимально применяться при разных системах и компоновках ЛА. На рис. 40 [2.] показаны схемы работы инерционных клапанов, действие и надежность которых значительно зависит от перегрузки, воспринимаемой ЛА.Known simplified diagram of the fuel system [2. Polikovsky V.I. Power plants of aircraft with jet engines / V.I. Polikovsky, D.N. Surnov. - M.: Mechanical Engineering, 1965. - p. 20-22; 30-55, fig. 10, 38, 40], where in fig. 10, a fuel tank with a fuel extrusion bag was introduced into the fuel system, which ensures uninterrupted operation of the engine in any modes, but depending on the layout of the aircraft, it is often not possible to use the indicated device. In fig. 38 [2.] shows a diagram with a long tank, divided into three compartments, where the fuel is produced sequentially by overflow through the compartment located in the center of mass of the tank. This scheme is used for relatively small tanks with an increased boost pressure, which also cannot be optimally applied for different aircraft systems and layouts. In fig. 40 [2.] shows the operation patterns of inertial valves, the operation and reliability of which significantly depends on the overload perceived by the aircraft.
Известна топливная система беспилотного ЛА [3. Пат. RU 2523729 С1, МПК В64С 29/00. Топливная система беспилотного летательного аппарата / Косткин М.Д., Попович A.M. Опубл. 20.07.2014. Бюл. №20], где решена задача центровки ЛА и расхода топлива, но для обеспечения надежной работы топливной системы при любых положениях ЛА, в том числе и при отрицательных перегрузках, в ней отсутствуют специальные устройства, исключающие поступление газа в топливо.Known fuel system unmanned aircraft [3. Pat. RU 2523729 C1,
Известно применение эжекторов в устройствах [4. Гидросистемы высоких давлений / Под ред. Ю.Н. Лаптева. - М.: Машиностроение, 1973. - С. 117-119 рис. 58, 59], или [5. Пат. RU 2016266 С1, МПК F04F 5/54. Насосно-эжекторная установка / Городивский А.В., Рошак И.И., Городивский Л.В. - Опубл. 15.07.1994], или [6. Пат. RU 2366840 С1, МПК F04F 5/30. Эжектор / Панченко В.И., Панченко О.В., Раскин А.И., Рукавишников А.И., Сыченков В.А., Шарапов Л.Е. Опубл. 10.09.2008. Бюл. №25], в предлагаемой топливной системе эжектор применен в качестве воздухоотделителя и устройства для дренажа расходного отсека.It is known the use of ejectors in devices [4. Hydraulic systems of high pressure / Ed. Yu.N. Laptev. - M.: Mechanical Engineering, 1973. - S. 117-119 Fig. 58, 59], or [5. Pat. RU 2016266 C1, IPC
Устройства [1-6] рассматриваются как аналоги предлагаемого изобретения, но в них принципиально не решена проблема дегазации топлива, поступающего в двигатель, что не исключает кавитационные процессы в системе подачи топлива. Устройства воздухоотделения не обеспечивают надежного удаления газа из топлива. Эжекторные системы в данных устройствах не могут быть использованы в указанном исполнении для дегазации топлива в топливной системе ЛА.Devices [1-6] are considered as analogues of the present invention, but they do not fundamentally solve the problem of degassing the fuel entering the engine, which does not exclude cavitation processes in the fuel supply system. Air separation devices do not provide reliable gas removal from the fuel. The ejector systems in these devices cannot be used in the indicated design for the degassing of fuel in the aircraft fuel system.
Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату являются конструкции топливных баков и заборных устройств в топливных баках [1. с. 56-58, фиг. 28, 29.], содержащих расходный отсек с перегородкой и инерционным клапаном, обеспечивающие непрерывное питание двигателя топливом на всех режимах. Но указанные устройства не обеспечивают мгновенного перекрытия магистралей подачи топлива в связи с инерционностью рычажной системы закрытия клапана и свободного перемещения шаровых затворов.The closest in technical essence and the achieved result are the design of the fuel tanks and intake devices in the fuel tanks [1. from. 56-58, FIG. 28, 29.], containing a consumable compartment with a baffle and an inertial valve, providing continuous fuel supply to the engine in all modes. But these devices do not provide instantaneous overlap of the fuel supply lines due to the inertia of the lever system of closing the valve and the free movement of the ball valves.
Задачей изобретения является:The objective of the invention is:
- создание простой и надежной топливной системы ЛА с заборным устройством, обеспечивающим непрерывное питание двигателя топливом на всех режимах работы двигателя и при любых положениях ЛА;- creation of a simple and reliable aircraft fuel system with a suction device that provides continuous fuel supply to the engine at all engine operating modes and at any aircraft positions;
- удаление газа из расходного отсека;- removal of gas from the consumable compartment;
- улучшение заполнения топливом трубопроводов забора топлива и расходного отсека;- improving the filling of the fuel intake pipelines and the fuel compartment with fuel;
- компенсация потерь, связанных с сопротивлением тракта трубопроводов;- compensation for losses associated with the resistance of the pipeline path;
- создание устройства, чувствительного к минимальным изменениям положения ЛА.- creating a device that is sensitive to minimal changes in the position of the aircraft.
Технический результат достигается тем, что в топливной системе, содержащей бак, инерционный клапан, расходный отсек с перегородкой и трубопроводы забора топлива из бака, инерционный клапан представляет собой цилиндрический груз, расположенный вдоль оси по направлению полета и перемещающийся в осевом направлении по шарикам, размещенным в сепараторе, установленном на внутренней обойме, напрессованной на груз, содержащий на торцах уплотнения, взаимодействующие с седлами, оппозитно расположенными на фланцах корпуса клапана. Фланцы соединены между собой с упором по наружной обойме перемещения груза по шарикам. Наружная обойма с каждого торца содержит отверстия, сообщающие трубопроводы забора топлива из бака с расходным отсеком. В расходном отсеке в качестве воздухоотделителя и устройства для дренажа расходного отсека применяется эжектор, в котором кольцевая камера низконапорного потока посредством трубопроводов дренажа выведена в верхние крайние зоны расходного отсека по направлению полета (НП), а сопло высоконапорного потока соединено со сливом рабочей жидкости из гидросистемы ЛА в расходный отсек. На выходе трубы слива рабочей жидкости из гидросистемы ЛА в расходный отсек установлена диафрагма.The technical result is achieved by the fact that in a fuel system containing a tank, an inertia valve, a flow compartment with a baffle, and fuel intake pipes from the tank, the inertia valve is a cylindrical load located along the axis in the direction of flight and moving axially along balls placed in a separator mounted on an inner sleeve pressed onto a load containing seals at the ends that interact with seats that are opposed to the flanges of the valve body. The flanges are interconnected with emphasis on the outer casing of the movement of the load on the balls. The outer cage at each end contains holes communicating the fuel intake pipes from the tank with the consumable compartment. In the flow compartment, an ejector is used as an air separator and a device for draining the flow compartment, in which the annular chamber of the low-pressure flow is led to the upper extreme zones of the flow compartment in the direction of flight (NP) by means of drainage pipelines, and the high-pressure flow nozzle is connected to the discharge of the working fluid from the aircraft hydraulic system into the consumable compartment. At the outlet of the pipe for draining the working fluid from the aircraft hydraulic system, a diaphragm is installed in the consumable compartment.
Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1; 2; 3; 4 представлена топливная система ЛА.The invention is illustrated by drawings. In FIG. one; 2; 3; 4 shows the fuel system of the aircraft.
Топливная система по предлагаемому изобретению, показанная на фиг. 1, состоит из бака 1, инерционного клапана 2, расходного отсека 3 и трубопроводов 4, 5 забора топлива из бака. Состояние гидросистемы показано в положении пикирования ЛА, обозначено НП.The fuel system of the invention shown in FIG. 1, consists of a
Инерционный клапан 2, представленный на фиг. 2, содержит цилиндрический груз 6, шарики 7, размещенные в сепараторе 8, установленном на внутренней обойме 9, напрессованной на груз 6, содержащий на торцах уплотнения 10, 11, взаимодействующие с седлами 12, 13, оппозитно расположенными на фланцах 14, 15 корпуса 16. Фланцы 14, 15 соединены между собой с упором по наружной обойме 17 перемещения груза 6 по шарикам 7. Наружная обойма 17 с каждого торца содержит отверстия 18, сообщающие трубопроводы 4, 5 с расходным отсеком, изображенным на фиг. 3.The
Расходный отсек, показанный на фиг. 3, содержит эжектор 19 с трубопроводами 20 для дренажа расходного отсека, трубопровод 21 слива рабочей жидкости из гидросистемы ЛА, трубопровод 22 сообщения с инерционным клапаном, трубопровод 23 забора топлива из расходного отсека к двигателю, перегородку 24.The consumable compartment shown in FIG. 3, contains an
Эжектор 19, изображенный на фиг. 4, содержит кольцевую камеру 25 низконапорного потока с трубопроводами 20 для дренажа расходного отсека 3, выведенными в верхние крайние зоны расходного отсека 3 по НП, сопло 26 высоконапорного потока как элемент трубопровода 21 слива рабочей жидкости из гидросистемы ЛА в расходный отсек 3, сопло 27, формирующее сечение низконапорного потока по концентрическому зазору 28 между соплом 26, гайку 29, прижимающую сопло 27 через регулировочную прокладку 30. На выходе трубопровода 21 слива рабочей жидкости из гидросистемы ЛА в расходный отсек установлена диафрагма 31, изображенная на фиг. 3, определяющая расход рабочей жидкости потребляемой эжектором.The
Кроме того, в баке создается избыточное давление газа для снижения естественного выделения воздуха из топлива и как средство против кавитации, а также в бак сливается отработанная жидкость из гидросистемы ЛА (данные процессы в заявке не рассматриваются).In addition, excess gas pressure is created in the tank to reduce the natural release of air from the fuel and as a means of cavitation, as well as the spent liquid from the aircraft hydraulic system is drained into the tank (these processes are not considered in the application).
Принцип работы топливной системы изложен с учетом положений ЛА в полете.The principle of operation of the fuel system is stated taking into account the provisions of the aircraft in flight.
Полет с кабрированием: топливо в силу гравитации и перегрузки смещается в заднюю часть бака с уровнем угла подъема ЛА, оставляя при этом открытым, без топлива, трубопровод 4 забора топлива. Непрерывное питание двигателя топливом как обязательное требование обеспечивается в указанном положении следующей работой устройств топливной системы:Convertible flight: fuel due to gravity and overload is shifted to the rear of the tank with the level of the aircraft elevation angle, while leaving the
- груз 6 инерционного клапана 2 также в силу гравитации и перегрузки мгновенно перемещается по шарикам 7 и наружной обойме 17 в направлении против полета, перекрывая уплотнением 11 по седлу 13 доступ газа из трубопровода 4 через трубопровод 22 в расходный отсек 3, открывая поступление топлива по трубопроводу 5 через трубопровод 22 в расходный отсек 3 и далее по трубопроводу 23 - к двигателю.- the
При полете с пикированием функционирование топливной системы аналогично изложенному: груз 6 инерционного клапана 2 перемещается в направлении по полету, перекрывая уплотнением 10 по седлу 12 доступ газа из трубопровода 5 через трубопровод 22 в расходный отсек 3, открывая поступление топлива по трубопроводу 4 через трубопровод 22 в расходный отсек 3 и далее также по трубопроводу 23 - к двигателю.When flying with a dive, the functioning of the fuel system is similar to that described above: the
При отрицательной и боковых перегрузках непрерывное поступление топлива к двигателю обеспечивается постоянным наполнением расходного отсека топливом вследствие попеременного перекрытия доступа газа в систему, как описано выше, гарантированным удалением газа из расходного отсека 3 эжектором 19; наличием в расходном отсеке 3 перегородки 24, ограничивающей вертикальное перемещение топлива в расходном отсеке и улучшением заполняемости полости расходного отсека, расположенной ниже перегородки 24, за счет слива рабочей жидкости из гидросистемы ЛА. Объем расходного отсека полностью обеспечивает условие непрерывной подачи топлива к двигателю.In case of negative and lateral overloads, the continuous flow of fuel to the engine is ensured by the constant filling of the flow chamber with fuel due to the alternate blocking of gas access to the system, as described above, by guaranteed removal of gas from the
Для эффективного применения эжектора 19 по удалению газа из расходного отсека 3 и для улучшения заполняемости топливом расходного отсека 3 и трубопровода 23, а также снижению потерь, связанных с сопротивлением тракта трубопроводов, для высоконапорного потока эжектора используется не более 15% сливаемой рабочей жидкости из гидросистемы ЛА, что обеспечивается диафрагмой 31, через которую в заборную полость расходного отсека поступает остальная часть, улучшая заполняемость расходного отсека. Концентрический зазор 28 выбирается таким, чтобы скорость высоконапорного потока эжектора не превышала скорость низконапорного потока на 10-15%. Принцип работы дренажного устройства расходного отсека с применением эжектора 19: высоконапорный поток слива рабочей жидкости из гидросистемы ЛА, выходящий из сопла 26 с высокой скоростью, увлекает с собой низконапорный поток и через концентрический зазор 28, кольцевую камеру 25 с трубопроводами 20 удаляет газ из расходного отсека 3, поступающий в него вследствие допустимой течи по уплотнениям 10, 11 и переходных процессов при перемещениях груза 6 инерционного клапана 2.For the effective use of the
Произведен расчет дренажного устройства расходного отсека с применением эжектора на основании расчетов по книге [7. Волков Е.Б. Жидкостные ракетные двигатели: Основы теории агрегатов ЖРД и двигательных установок / Е.Б. Волков, Л.Г. Головков, Т.А. Сырицын. - М: Воениздат, 1970. - § 6.9. Струйные насосы. - С. 297-305. Рис. 6.38, 6.39.].The calculation of the drainage device of the consumable compartment using the ejector based on the calculations according to the book [7. Volkov E.B. Liquid rocket engines: Fundamentals of the theory of rocket engine aggregates and propulsion systems / EB. Volkov, L.G. Golovkov, T.A. Syritsyn. - M: Military Publishing, 1970. - § 6.9. Jet pumps. - S. 297-305. Fig. 6.38, 6.39.].
Исходные данные:Initial data:
Минимальные расход - 0,4 л/с (400 см3/с), давление - 15 кгс/см2 потока в линии слива из гидросистемы ЛА (используется для организации высоконапорного потока).Minimum flow rate - 0.4 l / s (400 cm 3 / s), pressure - 15 kgf / cm 2 flow in the discharge line from the aircraft hydraulic system (used to organize high-pressure flow).
Внутренний диаметр трубопровода линии слива из гидросистемы -14 мм.The internal diameter of the hydraulic discharge line is -14 mm.
Негерметичность распределителя с учетом переходных процессов его работы составляет 300 см3/мин (5 см3/с). Для гарантированного удаления газа принят расход низконапорного потока Gн=10 см3/с.The leakage of the distributor, taking into account the transient processes of its operation, is 300 cm 3 / min (5 cm 3 / s). For guaranteed removal of gas, the flow rate of the low-pressure flow G n = 10 cm 3 / s is adopted.
Давление в баке - 7 кгс/см2.The pressure in the tank is 7 kgf / cm 2 .
Давление в отсеке расходном - 6,5 кгс/см2.The pressure in the consumable compartment is 6.5 kgf / cm 2 .
1. Определение потребного расхода высоконапорного потока:1. Determination of the required flow rate of high pressure flow:
Для устойчивой работы эжектора давление потока на выходе из него (за диффузором) принято РС=8 кгс/см2. В этом случае перепады давлений и их отношение составят:For the stable operation of the ejector, the pressure of the stream at its exit (behind the diffuser) is taken to be P C = 8 kgf / cm 2 . In this case, the pressure drops and their ratio will be:
где PH - давление низконапорного потока;where P H is the pressure of the low-pressure flow;
PP - давление высоконапорного потока;P P - pressure high-pressure flow;
ΔPH - изменение давления между низконапорным потоком и потоком, выходящим из эжектора;ΔP H is the pressure change between the low-pressure flow and the flow exiting the ejector;
ΔPP - изменение давления между высоконапорным потоком и потоком, выходящим из эжектора.ΔP P - pressure change between the high-pressure flow and the flow exiting the ejector.
В соответствии с графиком [7. рис. 6.39] по соотношению ΔPH/ΔPP определен коэффициент инжекции: υ=1,2. Данный коэффициент представляет собой отношение расходов низконапорного потока GH к высоконапорному потоку Gp:In accordance with the schedule [7. fig. 6.39] the ratio of ΔP H / ΔP P determines the injection coefficient: υ = 1.2. This ratio is the ratio of the low-pressure flow rate G H to the high-pressure flow G p :
Учитывая, что данный график составлен для струйного насоса с потоками одинаковой жидкости (в рассчитываемом эжекторе в низконапорном потоке присутствуют сжимаемые пузыри газа) и с учетом того, что потери в рассчитываемом эжекторе будут выше (конструктивно выполнена короткая камера смешения), принят понижающий коэффициент 0,5. Тогда коэффициент инжекции составит 1,2×0,5=0,6. Следовательно, расход высоконапорного потока:Considering that this graph is made for a jet pump with flows of the same liquid (compressible gas bubbles are present in the calculated ejector in a low-pressure flow) and taking into account that the losses in the calculated ejector will be higher (a short mixing chamber is structurally made), a reduction coefficient of 0 is adopted. 5. Then the injection coefficient will be 1.2 × 0.5 = 0.6. Therefore, the flow rate of high pressure flow:
Учитывая, что система эжектирования кроме основной задачи (удаление газа) улучшает заполняемость расходного отсека и компенсирует гидравлические потери магистралей подачи топлива в расходный отсек, а также в целях улучшения топливоподачи принято: GP=40 см3/с.Given that the ejection system, in addition to the main task (gas removal), improves the filling of the flow compartment and compensates for hydraulic losses of the fuel supply lines to the flow compartment, and in order to improve fuel supply it is accepted: G P = 40 cm 3 / s.
Данный расход обеспечен установкой в линии слива из гидросистемы в нижнюю часть расходного отсека диафрагмы с отверстием диаметром 7 мм, обеспечивающим расход через нее 360 см3/с (0,36 л/с или 21,6 л/мин) с минимальным перепадом давления. Указанный диаметр определен на основании номограммы для определения расхода жидкости через дроссельную шайбу, представленной в книге [8. Абрамов Е.И. Элементы гидропривода: Справочник / Абрамов, Е.И., Колесниченко, К.А., Маслов, В.Т. - Киев: Техника. - 1969. - С. 46-50, 145-148.]This flow rate is ensured by installing a diaphragm with a hole with a diameter of 7 mm in the discharge line from the hydraulic system to the bottom of the flow compartment, providing a flow through it of 360 cm 3 / s (0.36 l / s or 21.6 l / min) with a minimum pressure drop. The specified diameter is determined on the basis of the nomogram for determining the flow rate through the throttle washer presented in the book [8. Abramov E.I. Hydraulic drive elements: Reference book / Abramov, E.I., Kolesnichenko, K.A., Maslov, V.T. - Kiev: Technique. - 1969. - S. 46-50, 145-148.]
2. Определение геометрических характеристик:2. Determination of geometric characteristics:
Диаметр сопла высоконапорного потока D принят 14 мм (1,4 см), т.е. равным внутреннему диаметру трубопровода слива из гидросистемы. Площадь проходного сечения fp высоконапорного потока:The nozzle diameter of the high-pressure flow D is taken to be 14 mm (1.4 cm), i.e. equal to the internal diameter of the hydraulic drain. Flow area fp of high pressure flow:
Скорость высоконапорного потока ωp:High-pressure flow rate ω p :
Концентрический зазор, формирующий сечение низконапорного потока, принят 1 мм (допустимо от 0,8 до 1 мм). Минимальная площадь проходного сечения fH низконапорного потока:The concentric gap forming the cross section of the low-pressure flow is assumed to be 1 mm (0.8 to 1 mm is permissible). Minimum flow area f H of low pressure flow:
Скорость низконапорного потока ωн:The low-pressure flow rate ω n :
что чуть меньше скорости высоконапорного потока. При этом скорости должны выровняться в камере смешения.which is slightly less than the high-pressure flow rate. In this case, the speeds should level out in the mixing chamber.
Суммарная площадь проходного сечения трубопроводов дренажной системы внутренним диаметром 6 мм составляет , что несколько больше площади проходного сечения низконапорного потока (0,42 см2).The total cross-sectional area of the pipelines of the drainage system with an inner diameter of 6 mm is that is slightly larger than the flow area of the low-pressure flow (0.42 cm 2 ).
Обозначения:Designations:
GH - расход низконапорного потока;G H - low-pressure flow rate;
PH - давление низконапорного потока;P H is the pressure of the low-pressure flow;
ωH - скорость низконапорного потока;ω H is the low-pressure flow rate;
fH - площадь проходного сечения низконапорного потока;f H is the flow area of the low-pressure flow;
GP - расход высоконапорного потока;G P - flow rate of high pressure flow;
PP - давление высоконапорного потока;P P - pressure high-pressure flow;
ωp - скорость высоконапорного потока;ω p is the velocity of the high-pressure flow;
fp - площадь проходного сечения высоконапорного потока;fp is the flow area of the high-pressure flow;
PC - давление на выходе из эжектора;P C is the pressure at the outlet of the ejector;
ΔPH - изменение давления между низконапорным потоком и потоком, выходящим из эжектора;ΔP H is the pressure change between the low-pressure flow and the flow exiting the ejector;
ΔPP - изменение давления между высоконапорным потоком и потоком, выходящим из эжектора.ΔP P - pressure change between the high-pressure flow and the flow exiting the ejector.
υ - коэффициент инжекции.υ is the injection coefficient.
Технический результат:Technical result:
- топливная система обеспечивает непрерывное питание двигателя топливом на всех режимах работы двигателя и в любых положениях ЛА;- the fuel system provides continuous fuel supply to the engine at all engine operating modes and in any aircraft position;
- удаление газа из расходного отсека;- removal of gas from the consumable compartment;
- улучшение заполнения топливом трубопроводов забора топлива и расходного отсека;- improving the filling of the fuel intake pipelines and the fuel compartment with fuel;
- компенсация потерь, связанных с сопротивлением тракта трубопроводов;- compensation for losses associated with the resistance of the pipeline path;
- устройство чувствительно к минимальным изменениям положения ЛА.- the device is sensitive to minimal changes in the position of the aircraft.
Топливная система ЛА может быть выполнена с помощью стандартного оборудования и материалов отечественного производства, что соответствует критерию «промышленная применимость».The aircraft fuel system can be performed using standard equipment and materials of domestic production, which meets the criterion of "industrial applicability".
Источники информацииInformation sources
1. Поликовский В.И. Самолетные силовые установки. - М.: Оборонгиз, 1952. - 600 с. (С. 54-60, фиг. 28-32; с. 71-72, фиг. 42,44; с. 133-134, фиг. 90; с. 157-160, фиг. 108-111).1. Polikovsky V.I. Aircraft power plants. - M .: Oborongiz, 1952. - 600 p. (S. 54-60, Fig. 28-32; p. 71-72, Fig. 42.44; p. 133-134, Fig. 90; p. 157-160, Fig. 108-111).
2. Поликовский В.И. Силовые установки летательных аппаратов с воздушно-реактивными двигателями / В.И. Поликовский, Д.Н. Сурнов. - М.: Машиностроение, 1965. - 261 с. (С. 20-22; 30-55, рис. 10, 38, 40).2. Polikovsky V.I. Power plants of aircraft with jet engines / V.I. Polikovsky, D.N. Surnov. - M.: Mechanical Engineering, 1965. - 261 p. (S. 20-22; 30-55, Fig. 10, 38, 40).
3. Пат. RU 2523729 С1, МПК В64С 29/00. Топливная система беспилотного летательного аппарата / Косткин М.Д., Попович A.M. - Опубл. 20.07.2014. Бюл. №20.3. Pat. RU 2523729 C1,
4. Гидросистемы высоких давлений / Под ред. Ю.Н. Лаптева. - М.: Машиностроение, 1973. - 153 с.4. Hydraulic systems of high pressures / Ed. Yu.N. Laptev. - M.: Mechanical Engineering, 1973. - 153 p.
5. Пат. RU 2016266 С1, МПК F04 F5/54. Насосно-эжекторная установка / Городивский А.В., Рошак И.И., Городивский Л.В. - Опубл. 15.07.1994.5. Pat. RU 2016266 C1, IPC F04 F5 / 54. Pump-ejector installation / Gorodivsky A.V., Roshak I.I., Gorodivsky L.V. - Publ. 07/15/1994.
6. Пат. RU 2366840 С1, МПК F04F 5/30. Эжектор / Панченко В.И., Панченко О.В., Раскин А.И., Рукавишников А.И., Сыченков В.А., Шарапов Л.Е. Опубл. 10.09.2008. Бюл. №25.6. Pat. RU 2366840 C1,
7. Волков Е.Б. Жидкостные ракетные двигатели: Основы теории агрегатов ЖРД и двигательных установок / Е.Б. Волков, Л.Г. Головков, Т.А. Сырицын. - М.: Воениздат, 1970. - 592 с.7. Volkov E.B. Liquid rocket engines: Fundamentals of the theory of rocket engine aggregates and propulsion systems / EB. Volkov, L.G. Golovkov, T.A. Syritsyn. - M.: Military Publishing, 1970 .-- 592 p.
8. Абрамов Е.И. Элементы гидропривода: Справочник / Абрамов, Е.И., Колесниченко, К.А., Маслов, В.Т. - Киев: Техника. - 1969. - С. 46-50, 145-148.8. Abramov E.I. Hydraulic drive elements: Reference book / Abramov, E.I., Kolesnichenko, K.A., Maslov, V.T. - Kiev: Technique. - 1969. - S. 46-50, 145-148.
9. Пат. RU 2209350 С1, МПК F04F 5/14; B01F 3/04; В05В 7/04. Эжектор и способ его работы / Косс А.В., Пензин Р.А. Опубл. 27.07.2003. Бюл. №21.9. Pat. RU 2209350 C1,
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017140029A RU2669913C9 (en) | 2017-11-16 | 2017-11-16 | Aircraft fuel system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017140029A RU2669913C9 (en) | 2017-11-16 | 2017-11-16 | Aircraft fuel system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2669913C1 true RU2669913C1 (en) | 2018-10-16 |
RU2669913C9 RU2669913C9 (en) | 2018-12-24 |
Family
ID=63862373
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017140029A RU2669913C9 (en) | 2017-11-16 | 2017-11-16 | Aircraft fuel system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2669913C9 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4296168A1 (en) * | 2022-06-24 | 2023-12-27 | Airbus | Tank system with a valve in the form of a pendulum system |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU190663U1 (en) * | 2019-04-02 | 2019-07-08 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Aircraft fuel system |
RU2738283C1 (en) * | 2020-03-04 | 2020-12-11 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Aircraft fuel system |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4813445A (en) * | 1987-06-04 | 1989-03-21 | Parker-Hannifin Corporation | Apparatus for supplying fuel under negative gravity conditions |
SU1723750A1 (en) * | 1990-07-30 | 2005-02-20 | Московский машиностроительный завод им. С.В.Ильюшина | FUEL SYSTEM OF AIRCRAFT |
SU526126A1 (en) * | 1975-04-25 | 2005-05-20 | Г.В. Новожилов | FUEL SYSTEM OF AIRPLANE |
US7648103B2 (en) * | 2006-12-13 | 2010-01-19 | EMBRAER—Empresa Brasileira de Aeronautica S.A. | Aircraft fuel tanks, systems and methods for increasing an aircraft's on-board fuel capacity |
-
2017
- 2017-11-16 RU RU2017140029A patent/RU2669913C9/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU526126A1 (en) * | 1975-04-25 | 2005-05-20 | Г.В. Новожилов | FUEL SYSTEM OF AIRPLANE |
US4813445A (en) * | 1987-06-04 | 1989-03-21 | Parker-Hannifin Corporation | Apparatus for supplying fuel under negative gravity conditions |
SU1723750A1 (en) * | 1990-07-30 | 2005-02-20 | Московский машиностроительный завод им. С.В.Ильюшина | FUEL SYSTEM OF AIRCRAFT |
US7648103B2 (en) * | 2006-12-13 | 2010-01-19 | EMBRAER—Empresa Brasileira de Aeronautica S.A. | Aircraft fuel tanks, systems and methods for increasing an aircraft's on-board fuel capacity |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4296168A1 (en) * | 2022-06-24 | 2023-12-27 | Airbus | Tank system with a valve in the form of a pendulum system |
FR3137067A1 (en) * | 2022-06-24 | 2023-12-29 | Airbus | TANK SYSTEM WITH A VALVE IN THE FORM OF A PENDULUM SYSTEM |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2669913C9 (en) | 2018-12-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2669913C1 (en) | Aircraft fuel system | |
CN100476191C (en) | Marine vapor separator with bypass line | |
RU2670711C9 (en) | Drained fluid evacuation stub for propulsion assembly | |
US10961880B2 (en) | Lubrication circuit, particularly in an aircraft engine | |
CN105109700B (en) | A kind of fuel dump house steward excess oil exhaust system and method for discharge | |
US5176174A (en) | Flow metering and distribution devices | |
CN112762222B (en) | Floating ball type drain valve | |
CN104879526A (en) | Valve and oil supply system | |
US2961130A (en) | Fuel booster pumps | |
EP2864614B1 (en) | Valve and method for controlling flow of a turbomachine fluid | |
CN103085653A (en) | Fuel system | |
CN104989531A (en) | Ventilation system for bearing cavities | |
EP3677326A1 (en) | Gas and liquid separation passage arrangement | |
WO2015099860A2 (en) | Bubble collector for suction fuel system | |
RU2709965C1 (en) | Aircraft fuel system | |
US20120098206A1 (en) | Seal oil feeding apparatus of rotating electrical machine | |
CN212535863U (en) | Aircraft engine lubricating oil tank | |
CN104648679A (en) | Oil sump tank layout structure of aviette | |
RU2709641C1 (en) | Fuel compartment of aircraft with deformable flow tank | |
CN110559692B (en) | Fluid machinery test system degassing unit | |
EP2666982B1 (en) | Lubrication system | |
CN207064099U (en) | The oil supply mechanism and gasoline engine of a kind of gasoline engine carburetor | |
RU190663U1 (en) | Aircraft fuel system | |
KR20190079398A (en) | Gas-Liquid Separator | |
RU2662106C1 (en) | Fuel intake device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL 29-2018 FOR INID CODE(S) (72) |
|
TH4A | Reissue of patent specification |