基本介紹
- 中文名：飛機供油系統
- 外文名：Aircraft fuel supply system
- 所屬領域：航空
- 附屬檔案：燃油箱、增壓泵等
- 分類：重力供油、燃油泵供油等
- 決定因素：發動機數量
分類,供油順序,主要附屬檔案,燃油箱,燃油增壓泵,引射泵,單向活門,控制活門,油濾,
分類
供油系統是將油箱的燃油按一定的順序提供給發動機的系統，供油方式主要有重力 供油、動力供油和氣壓供油。
重力供油系統
這種燃油系統常為上單翼單發飛機所採用，由於油箱位置在發動機上方．燃油在重力作用下供向發動機(圖9 3)，這種系統主要用於早期汽化器供油的活塞發動機．現在缸內直噴燃油的發動機也將其作為應急供油方式。該系統通常有兩個油箱，分別設定在左、右機翼內部．故可稱為左油箱和有油箱。通過燃油選擇活門的控制，可選擇由左油箱或右油箱分別向發動機供油，也可兩個油箱同時供油。燃油選擇活門有4個位置：左油箱、右油箱、雙油箱和關斷。南於可以雙油箱供油，所以左、右油箱頂部必須有連通管，以使兩油箱內油麵壓力一致，並且油箱必須與環境大氣相通。油箱通氣口通常設定在機翼外側較高的位置，有的在上翼面設定有專用通氣塔．可有效防止由於虹吸現象導致的燃油外漏。燃油流出選擇活門後，通過一個主油濾進行過濾，隨後進入汽化器．燃油與空氣混合後通過進氣門進入發動機氣缸。啟動注油器與主油濾相連，用於發動機起動時提前向發動機氣缸缸頭上的進氣門注油，幫助發動機正常起動。有的上單翼飛機為了提高供油的可靠性，在燃油系統中設定有電動泵或發動機驅動泵進行供油。
燃油泵供油系統
下單翼飛機的油箱一般也設定在機翼中，由於油箱位於發動機下方，無法提供重力供油，所以這類飛機的燃油系統巾設定了發動機驅動泵或電動泵，以提供足夠的燃油壓力。該系統通常採用的是容積式燃油泵供油，保證足夠的燃油流量。該系統的燃油選擇活門可單獨選擇左或右油箱供油，以及關斷燃油，但沒有“雙油箱”位，因為如果在兩側油箱同時供油的情況下，某油箱用空，則燃油泵將從空油箱吸入空氣，而不會從有油的油箱吸人燃油，這將導致發動機停車。燃油流出選擇活門後，通過主油濾進入電動燃油泵。發動機驅動泵與電動泵並聯，可同時抽油。為了確保兩個泵工作正常，可在發動機起動前接通電動泵，觀察由電動泵產生的燃油壓力是否正常。在發動機起動後，關斷電動泵，再觀察發動機驅動泵產生的燃油壓力是否正常。有的飛機在起動完成後可將電動泵電門置於“STAND BY”位置，若飛行中出現供油壓力過低的情況，電動泵將在壓力電門低壓信號驅動下再次工作，保障正常供油。供油壓力正常後．電動泵會自動停止工作。
燃油噴射式供油系統
這種系統可以將來自發動機驅動泵的部分燃油導回油箱。這部分燃油中可能含有油蒸氣，會導致系統氣塞，影響發動機的正常工作。燃油靠重力通過兩邊機翼油箱內側一前一後兩個供油管，流人兩個對應的較小儲油箱，然後從儲油箱的底部流向選擇活門。選擇活門有3個位置，即“左”、“右”和“關斷”。當選擇活門選擇“左”位時，左儲油箱直接向發動機供油，同時來自發動機驅動泵的油蒸氣被導回左儲油箱。這些油蒸氣最終通過左側的供油管被導回左機翼油箱。
電動輔助燃油泵從選擇活門出口抽油，並迫使燃油通過燃油濾流到發動機驅動泵進油口。發動機驅動泵將具有較高壓力的燃油輸向燃油噴射控制裝置。燃油噴射控制裝置將空氣和燃油按發動機工作所需比例混合．並將油氣混合氣輸入發動機氣缸，同時將多餘的燃油導回發動機驅動泵的進油口。這股回油中所含油蒸氣通過回油管和回油單向活門流回選擇活門，再通過儲油箱最終回到機翼油箱，並與大氣相通。
小型多發飛機交輸供油系統
多發活塞發動機飛機常採用可交輸供油系統。採用該系統的飛機每邊機翼至少有一個燃油箱，或多個相互連通的燃油箱。以雙發飛機為例，該系統有左、有兩個選擇活門，每個選擇活門有“接通”、“交輸”和“關斷”3個位置。正常情況下，左、右選擇活門置於“接通”位．左、右機翼油箱向同側的發動機獨立地供油。但必要時也可選擇“交輸”位，使其中一側的機翼油箱向另一側發動機供油。例如．當左發動機因故障空中停車後，應首先關斷左選擇活門。隨著飛行的持續，左側機翼油箱的燃油量必將大於右側．使飛機姿態發生異常變化。這時可將右選擇活門置於“交輸”位，使右邊工作著的發動機消耗左機翼油箱的燃油，從而使兩邊機翼油箱的油量達到平衡狀態。
來自選擇活門的燃油通過燃油濾流到電動燃油泵，之後流到發動機驅動泵，最後進入燃油噴射系統，噴入氣缸。
供油順序
現代客機的燃油系統油箱的數量較多，而且容量較大，導致難以將它們都安裝在飛機重心附近。特別是對大型亞聲速客機，它的大部分油箱是分布在離飛機重心較遠的機翼內。為了在燃油消耗過程中使飛機重心的移動量不致過大，各類飛機都根據其重心的允許變化範圍，規定了一定的用油順序。現代大中型客機大都採用大後掠角機翼，並且飛行速度較大，機翼上的氣動力載荷很大。所以，在用油時既要考慮對飛機重心的影響，又要考慮對機翼結構受力的影響。
目前，普遍採用的供油順序是先消耗機身中央油箱內的油液，然後再用兩翼油箱內的油液。因為中央油箱靠近飛機重心，對飛機重心變化影響不大，同時充分利用主油箱內油液對機翼的卸載作用，減輕飛行中機翼結構的彎曲載荷(即減小機翼根部所受的彎矩)。
主要附屬檔案
燃油箱
飛機燃油箱的位置、尺寸、形狀和結構根據不同種類的飛機而變化。活塞式發動機飛機的燃油箱常見種類有硬殼式油箱、軟油箱和結構油箱三種。製造油箱的材料必須具備不與燃油發生任何化學反應的特性。油箱底部的最低處通常設定有搜油池和放油口。油箱內一般都設有隔板，可防止因飛機姿態變化而引起油箱內燃油波盪。，許多燃油箱內還裝有瓣狀活門，起單向活門的作用，可有效防止當飛機劇烈機動飛行時燃油從供油幾或增壓泵附近流走而導致供油中斷。
燃油增壓泵
飛機上的燃油泵(也叫供油泵或增壓泵)不但要重量輕、尺寸小，而且要工作可靠、壽命長，同時還要保證低壓大流量，以滿足燃油系統的要求。因此，燃油增壓泵選用適合低壓大流量工作要求的電動離心泵。
燃油增壓泵不同於地面套用的普通電動離心泵，燃油增壓泵對增壓性能、防火安全性有更高的要求。
(1)油泵進口處有分離油氣的扇輪。飛機在高空飛行時，油箱內壓力降低，油泵葉輪中心處的壓力會更低，不但會導致油液中溶解的氣體析出，也會造成燃油蒸發加劇，大量蒸汽析出。油泵進油口存在氣泡，會降低油泵的供油能力。因此，燃油增壓泵的主葉輪前會設定一個扇輪，與主葉輪同軸轉動，用於分離油泵入VI處燃油中的氣泡，改善油泵工作狀態。
(2)油泵裝有滴油管。油泵的主葉輪與泵的驅動部分(電動馬達)之間是密封的，以防燃油或燃油蒸汽滲入馬達引起火災。為確保密封效果，一般採用雙層密封圈，並在兩層密封圈中間設定通向機外的滴油管。如果燃油漏過第一層密封圈，將南滴油管排到機外。一旦發現滴油管漏出的燃油超過標準，可判斷密封圈已經損壞，必須及時更換。
引射泵
引射泵(圖(a))外廓尺寸小、重量輕、壽命長，無活動部件，在油箱中不需引入導線，吸油管可以放在油箱中任何地方，方便布置。引射泵利用增壓油泵的高壓燃油作為引射動力，其工作原理如圖(b)所示。壓力油管將增壓泵增壓的燃油引入引射泵的噴嘴，經收縮噴嘴以較高的速度射出，燃油的速度增加，其壓力相應降低，在噴射流的周圍形成了低壓區，吸油管口的燃油在壓差的推動下流入引射腔，跟隨射流流向出口混合管。
單向活門
燃油系統中的單向活門一般為蝶形或舌形。單向活門安裝在燃油增壓泵的出口，防止油泵關斷時供油系統燃油經油泵反向流回油箱，並可控制主供油系統的供油順序。
控制活門
在燃油系統中，控制活門的作用是關斷或改變燃油的流動方向，主要包括供油控制活門、交輸活門等。目前，飛機燃油系統控制活門多採用電動或手動的關斷活門。控制活門為驅動機構(包括電動機構)和閥門兩大部分。閥門形式主要有提升式的閘閥、旋轉式的錐閥和柱閥(旋塞閥)、旋轉式的蝶閥(旋板閥)和凸輪驅動的菌狀閥等。
油濾
油濾是一種燃油雜質過濾器，有粗油濾和細油濾。粗油濾僅能防止較大的微粒進入燃料系統，在燃油進入噴嘴之前多用細油濾。油濾的主要元件是濾芯，濾芯由金屬骨架支撐的濾網構成。濾網有金屬濾網與紙質濾網，網眼的大小決定了濾芯的過濾度，即通過的最大微粒大小。燃油的通路多是從濾芯外面進入濾芯內部，然後流出。這樣，油的壓力使濾芯緊緊貼在濾芯的骨架上，使濾芯不易受損。
油濾堵塞會導致發動機供油量下降，嚴重時會導致發動機空中停車。為了提高供油可靠度，油濾設定了旁通活門，當油濾進口、出口壓差達到旁通活門開啟壓力時，旁通活門便打開，油液繞過濾芯，直接供向發動機。同時，駕駛艙燃油控制臺上的油濾旁通指示燈會點亮。
