直升機結構與系統(tǒng)-直升機燃油系統(tǒng)-課件

《直升機結構與系統(tǒng)》

第11章直升機燃油系統(tǒng)1ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)11.1燃油系統(tǒng)概述11.1.1燃油系統(tǒng)的主要功能和特點1.直升機燃油系統(tǒng)有以下主要功用：①存儲燃油——油箱中存儲著完成飛行任務所需的全部燃油，包括緊急復飛和著陸后的備用燃油；②可靠供油——燃油系統(tǒng)能在各種規(guī)定的飛行狀態(tài)和工作條件下保證安全可靠地將燃油供向發(fā)動機；③調(diào)節(jié)重心——通過燃油系統(tǒng)可調(diào)整直升機橫向和縱向位置重心；④冷卻介質——燃油可作為冷卻介質，冷卻滑油、液壓油和其他附件。2．燃油系統(tǒng)特點現(xiàn)代直升機燃油系統(tǒng)具有以下幾個方面的特點：①重心影響小——采用渦軸發(fā)動機作為動力裝置的現(xiàn)代直升機燃油消耗率不大，整個航程中消耗的燃油油量與大型運輸機相比要小很多。為解決載油和空間的矛盾，直升機多采用軟油箱。油箱一般安裝在客艙地板下部，緊靠直升機重心，飛行中燃油的消耗對直升機重心和平衡產(chǎn)生的影響較小。②供油安全——現(xiàn)代直升機多采用交輸供油系統(tǒng)，可以實現(xiàn)任何一個油箱向任何一臺發(fā)動機供油，以保證供油安全。當油泵都失效時，依靠發(fā)動機燃油泵的抽吸仍可保證燃油供給。確保供油安全還要考慮防火問題。2ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)③維護方便——有的直升機燃油泵設有快卸機構，維護人員不用放油，也不用進入油箱即可拆裝油泵，提高了燃油系統(tǒng)的維護性能。④避免死油——在燃油箱內(nèi)采用了引射泵，它借助于燃油增壓泵提供的引射流，可將死區(qū)（一般位于油箱較低處）的含水油液引射到增壓泵的進口，減小水在油箱底部的沉積，盡可能降低油箱的微生物腐蝕。11.1.2燃油系統(tǒng)基本構成及供油方式直升機燃油系統(tǒng)的基本構成一般包括：油箱、泵、油濾、閥門、燃油管路、計量設備、檢測設備等部件。供油方式現(xiàn)代直升機燃油系統(tǒng)的供油方式一般有兩種：重力式和壓力式。3ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)11.2航空燃油1.航空燃油的種類飛機上主要使用兩種類型的燃油：①航空汽油：用于活塞式發(fā)動機；②航空煤油：用于渦軸和渦扇發(fā)動機。應該使用維護手冊中指定的正確類型和等級的燃油。2．航空燃油的要求航空燃油應該有以下性能：①在所有工作條件下都能夠用泵傳送和易于流動；②允許發(fā)動機在所有地面條件下啟動和提供可靠的再次點火的性能；③在任何條件下提供有效的燃燒；④提供盡可能高的熱值；⑤對燃燒室和渦輪葉片造成最小的腐蝕；⑥對燃油系統(tǒng)部件產(chǎn)生造成最小的腐蝕；⑦對燃油系統(tǒng)的運動部分提供足夠的潤滑⑧著火的危險程度低。11.2.1航空燃油的種類及要求4ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)11.2.2航空汽油航空汽油的主要性能指標（1）辛烷值【百度查詢】：汽油辛烷值是衡量汽油在氣缸內(nèi)抗爆震(knocking)燃燒能力的一種數(shù)字指標，其值高表示抗爆性好。汽油在氣缸中正常燃燒時火焰?zhèn)鞑ニ俣葹?0～20m/s，在爆震燃燒時可達1500～2000m/s。后者會使氣缸溫度劇升，汽油燃燒不完全，機器強烈震動，從而使輸出功率下降，機件受損。與辛烷有同一分子方程式的異辛烷，其震爆現(xiàn)象最少，我們便把其辛烷值定為100。常以標準異辛烷值規(guī)定為100，正庚烷的辛烷值規(guī)定為零，這兩種標準燃料以不同的體積比混合起來，可得到各種不同的抗震性等級的混合液，在發(fā)動機工作相同條件下，與待測燃料進行對比。抗震性與樣品相等的混合液中所含異辛烷百分數(shù)，即為該樣品的辛烷值。汽油辛烷值大，抗震性好，質量也好。（2）品度值【百度查詢】：辛烷值高于100的燃料其抗爆性能是以品度值來表示的。品度值的測定是在實驗室單汽缸發(fā)動機上進行的。發(fā)動機有加壓送氣、適于測量功率用的設備。供油用燃料泵和噴嘴直接噴射。發(fā)動機在壓縮比7、冷卻液溫度190℃、潤滑油溫度75—80℃、進氣溫度107℃、每分鐘轉數(shù)為1800的情況下工作。這些試驗條件接近于燃料在航空發(fā)動機內(nèi)實際燃燒的條件。燃料的品度值表示發(fā)動機用該種燃料時的功率和發(fā)動機用工業(yè)異辛烷(作為100％)在同一試驗條件下,所能發(fā)出功率的百分數(shù)值。如燃料的品度值為120,即表明用這種品度值的燃料時,發(fā)動機可以發(fā)出比工業(yè)異辛烷高20％的功率。5ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)2.航空汽油的等級【百度查詢整理】：航空汽油以最大含鉛量分為四個等級（80，91，100和100LL）。由于四乙基鉛是一種昂貴的添加物，通常只添加很少份量到航空汽油內(nèi)以達到要求的辛烷值，所以航空汽油的含鉛量通常都比最大含鉛量為低。1Avgas80/871加侖最大含鉛量為0.5克，只用于壓縮比非常低的引擎。2Avgas100/130是一種高辛烷值的航空汽油，每加侖最大含鉛量為4克。100LL(LowLead,低含鉛量)就是用于取代Avgas100/130。3Avgas100LL每加侖最大含鉛量為2克，是現(xiàn)今最常用的航空汽油。在過往，還有其他種類的航空汽油，尤其是軍用的類型，例如Avgas115/145。航空汽油的辛烷值，一般不能與汽車用汽油比較，因為航空汽油的辛烷值，是以一臺完全不同的測試發(fā)動機與測試方法來厘訂的。第一個（數(shù)值較低的）數(shù)字是“貧氣混合氣辛烷值”，而第二個較高的數(shù)值，被稱為“富氣混合氣辛烷值”（“貧”與“富”，指的是航空汽油在混合氣中所占的比例）。相對之下，汽車用汽油的辛烷值，一般是標示成“抗爆震指數(shù)”，是以“研究值”與“汽車發(fā)動機測試值”兩者取平均而得的。6ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)11.2.3航空煤油1.航空煤油的特性在民用航空渦軸和渦扇發(fā)動機上通常使用的燃油是JETA1。它的密度大約為0.8，粘度高、燃點高，在常地面溫度下不易揮發(fā)成可燃氣體，是一種窄餾分煤油。在一些情況下，民航飛機允許使用AVTAG，這是一種密度較低、燃點低，包含有汽油的寬餾分且極易燃的燃油。航空煤油會在發(fā)動機內(nèi)維持持續(xù)燃燒，它比汽油含有更多的硫，和各種抑制劑來控制腐蝕、氧化、結冰以及微生物和細菌的生長。2.典型的航空燃油7ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)3.JETA1的特性8ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)11.2.4航空燃油的質量要求1.添加劑為了克服各種難題，燃油系統(tǒng)中的添加物需要非常嚴格的管理。一種方法就是在燃油中添加一些混合物來改變?nèi)加偷奶匦?。例如?ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)2．清潔為確保直升機和發(fā)動機燃油系統(tǒng)正常和安全地工作，嚴格清潔十分重要。清潔不僅僅用于已安裝的系統(tǒng)，同時適用于一些地面設備。警告：皮膚接觸煤油和其他航空燃油能引起皮膚反應或皮炎。因此，應盡快使用大量的冷水沖洗皮膚。3．微生物污染航空煤油中含有微生物類的真菌，它可以在水中繁殖。如果燃油系統(tǒng)或油箱中含有水分，將導致菌類繁殖和進一步腐蝕油箱。真菌本身非常纖細，并且可以帶有很多顏色，從白色到褐色到接近黑色變換。大量的真菌會帶有難聞的氣味。除了腐蝕和堵塞油管和油濾，真菌污染也可能導致燃油量指示不穩(wěn)或錯誤。4．燃油質量控制加入直升機的燃油質量必須小心地控制。必須嚴格限制燃油中含有的水分和雜質。散裝儲存油箱應該經(jīng)常檢查污染情況，定期從這些油箱的放油口放深沉檢查。經(jīng)常給直升機加油的油車一般裝有浮子式放油口和水分離器，應每天檢查油箱排水口、管路有無水分、沉淀和其他污染。如果油樣中發(fā)現(xiàn)微生物污染，應檢查儲油罐中的污染狀況。10ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)11.3燃油系統(tǒng)各部件11.3.1燃油箱油箱類型油箱的作用是存儲飛行所需的燃油，油箱有3種類型，即：軟油箱、快卸式油箱和結構油箱。（1）軟油箱軟式油囊或油箱實質上是一個加強的橡膠袋。（2）快卸式油箱快卸式油箱也叫轉場油箱，用于直升機的遠程飛行。油箱通常是鋁合金材料焊接而成，油箱內(nèi)裝有隔板，隔板連在油箱的結構上，它的中間有一些小孔用于燃油的流動，主要作用是防止快速動作時導致燃油飛濺。11ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)（3）結構油箱固定翼飛機的油箱大多采用結構油箱，即油箱本身是飛機結構的一部分，利用機身、機翼或尾翼的結構元件直接構成油箱。結構油箱又被稱為整體油箱。結構油箱的特點是可充分利用機體內(nèi)的容積，增大儲油量，并減少飛機的重量。S—76直升機【注：S-76直升機是美國西科斯基公司研制的12座全天候民用運輸直升機】的油箱屬于此種類型油箱。西科斯基S-76型精靈(SikorskyS-76Spirit)直升機12ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)2．油箱布局一般直升機上會布置多個油箱，這些油箱油一般分為兩組，每組油箱分別向一側發(fā)動機供油，如圖11—7所示。一般都是將每組油箱中的縱油箱定為主供油箱。每組油箱均有1—2個增壓泵。有的系統(tǒng)在縱油箱中另裝有一供油油箱（也叫小油箱），將增壓泵裝入小油箱中。每組油箱的單個油箱間依靠管路和引射泵相連。增壓泵出口通過管路與發(fā)動機燃油系統(tǒng)連接。加油口一般都與每側的主油箱相連接。13ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)3．油箱通氣系統(tǒng)油箱通氣系統(tǒng)具有以下3個方面的作用：①平衡油箱內(nèi)外氣體壓力，確保加油、抽油和供油的正常進行；②避免油箱內(nèi)外產(chǎn)生過大的壓差造成油箱結構損壞；③通過增壓作用確保供油泵在高空的吸油能力，提高供油可靠性。燃油通氣系統(tǒng)不僅能將油箱簡單地與外界大氣相通，還必須防止因直升機姿態(tài)改變時燃油從通氣口溢出而引起火災（見圖示）14ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)11.3.2燃油管路及固定管路類型：剛性管柔性管15ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)11.3.3燃油活門作用：用來切斷燃油流動，使燃油停在指定位置。手動操作活門：

放油活門、放沉淀活門、切斷活門16ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)11.3.3燃油活門馬達操作活門：門式活門、阻塞式活門電磁線圈操作活門：開關速度快17ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)11.3.4燃油泵除了采用重力式燃油系統(tǒng)的直升機外，其它種類的直升機至少會擁有一個燃油泵。直升機常見的燃油泵有：離心式增壓泵、葉輪式燃油泵和引射泵離心式增壓泵離心式增壓泵可以安裝在發(fā)動機和油箱之間的管路上，然而，它更多的是直接安裝到油箱上。油泵安裝時可以將電動馬達都安裝在油箱的外面，采用風冷；或者整個油泵和電動馬達都安裝在油箱內(nèi)，采用油冷。18ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)2．引射泵這種泵利用增壓泵供應的燃油作為動力，利用文氏管效應傳輸燃油到管路。它們的作用和轉輸泵一樣，將其他油箱的燃油轉輸?shù)皆鰤罕盟诘挠拖?。引射泵沒有運動部件和控制機構。引射泵所需的數(shù)目由油箱的結構特點和桁條、擋板和通氣口的位置決定。19ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)20ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)11.3.5油慮油濾是一種燃油雜質過濾器，有粗油濾與細油濾。粗油濾僅能防止那些較大的顆粒進入燃油系統(tǒng)，在燃油進入噴嘴之前多用細油濾。21ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)22ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)11.3.6燃油加熱及防冰保護23ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)11.3.7燃油指示1.燃油油量指示直升機的燃油油量傳感器通常為電容式。高油面/低油面?zhèn)鞲衅饕话悴捎脽崦綦娮?。直升機燃油系統(tǒng)的指示一般包括油量油量指示、燃油壓力指示，有的直升機選裝了燃油流量表、活門位置指示和各種警告燈。燃油系統(tǒng)的所有指示和控制一般位于駕駛艙燃油控制面板上。為了便于控制和管理系統(tǒng)，各種部件以模型圖的形式安排。24ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)25ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)2.燃油壓力指示一些小型活塞式直升機采用布頓管式壓力表指示。復雜直升機使用安裝在燃油管路上的壓力傳感器感應壓力的變化。小貼士bourdontubepressuregauge

包爾登管式壓力計;波登管式壓力計;布頓管式壓力計;管彈簧式壓力計……

波登管壓力表：波登管敏感元件是彎成圓形，壓力表（圖10）截面積顯橢圓形的彈性C形管。測量介質的壓力作用在波動管的內(nèi)側，這樣波登管橢圓截面會趨于圓形截面。由于波登管微小變形，形成一定的環(huán)應力。此環(huán)應力會使波登管向外延伸。由于彈性波登管頭部沒有固定，其就會產(chǎn)生小小變形，其變形的大小取決于測量介質的壓力大小。波登管的變形通過機芯間接地由指針顯示測量介質的壓力。26ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)3．壓力警告指示直升機上常用的壓力警告有兩種：低壓警告和壓差警告（油濾堵塞警告）（1）抵押警告（2）壓差警告27ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)4．燃油管理指示燈28ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)11.4燃油系統(tǒng)排故及維護11.4.1燃油系統(tǒng)的滲漏滲漏等級：微滲、滲漏、嚴重滲漏、流淌滲漏。維修方法：更換密封圈、密封墊片；更換部件。11.4.2油箱修理（軟油箱修理）查找漏點方法：外部涂肥皂液、內(nèi)部充氣修理方法：打補丁11.4.3維修時注意事項控制火源場地通風滅火器警戒29ppt課件《直升機結構與系統(tǒng)》第十一章直升機燃油系統(tǒng)11.5加油和放油11.5.1概述直升機一般都采用重力加油方式，有些直升機上可以選裝壓力加油系統(tǒng)。加油重力加油操作簡單，一般被直升機采用。大型飛機一般采用壓力加油系統(tǒng)，重力加油僅在機場沒有專用加油車時，作為輔助加油手段采用。直升機的重力加油口一般位于機身兩側，如圖11—32所示。放油直升機由于載重量的要求或者需要對油箱及燃油系統(tǒng)部件進行維護工作時，需要在地