система управления заправкой топлива на летательном аппарате

Формула изобретения

1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЗАПРАВКОЙ ТОПЛИВА НА ЛЕТАТЕЛЬНОМ АППАРАТЕ, содержащая гидравлический индикатор уровня топлива в баке топливной системы летательного аппарата и отсечной кран, установленный с магистрали заправки бака и снабженный гидроприводом, причем гидропривод имеет рабочий орган, механически соединенный с отсечным краном и разделяющий камеру гидропривода на полости переменного объема, каждая из которых сообщена с соответствующим дренажным устройством, а также линию, связывающую гидравлический индикатор уровня топлива в баке с одной из полостей гидропривода отсечного крана, отличающаяся тем, что она снабжена двумя линиями питания полости гидропривода, имеющей минимальный объем при закрытом отсечном кране, и двумя обратными клапанами, установленными в этих линиях, причем одна из этих линий питания подключена к магистрали заправки бака, а другая - к источнику повышенного давления топливной системы летательного аппарата.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена устройством сигнализации окончания заправки, включающим гидравлический индикатор предельного уровня топлива и сигнализатор падения давления за ним, установленные последовательно в линии, подключенной к линиям питания полости гидропривода на их участках за обратными клапанами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к системам управления заправкой топлива на летательных аппаратах, обеспечивающим высокий темп заправки со значительным давлением заправляемого топлива. Преимущественной областью использования изобретения являются системы, приспособленные как к наземной заправке, так и к дозаправке в полете.

Известна система управления заправкой топлива на летательном аппарате, содержащая датчик уровня топлива в заправляемом баке и датчик давления топлива в разгрузочном трубопроводе магистрали заправки [1] Датчик уровня подает сигнал в приспособление, определяющее скорость изменения уровня топлива в баке. По управляемому сигналу приспособление для начала заправки закрывает отсечной клапан и запитывает один из насосов. При повышении давления выше заданного уровня вырабатывает сигнал управления насосами.

Вследствие относительной сложности системы сравнительно велика вероятность отказа, который может привести к разрушению системы давлением топлива.

В известной системе управления заправкой топлива на летательном аппарате [2] имеются гидравлический индикатор уровня топлива в баке и подпружиненный на закрытие отсечной кран в магистрали заправки. Отсечной кран снабжен гидроприводом, имеющим дренажное устройство и линию питания, связывающую магистраль питания с гидроприводом через клапан, управляемый индикатором уровня. Многоступенчатое управление открытием отсечного крана также связано со значительным риском разрушения системы при повышенном давлении в магистрали заправки.

Известна система управления заправкой топлива на летательном аппарате [3] содержащая гидравлический индикатор уровня топлива в баке и подпружиненный на закрытие отсечной кран, установленный в магистрали заправки бака и снабженный гидроприводом. Гидропривод имеет рабочий орган, механически соединенный с отсечным краном и разделяющий камеру гидропривода на полости переменного объема, каждая из которых сообщена с соответствующим дренажным устройством, а также линию питания, связывающую магистраль заправки с гидравлическим индикатором уровня топлива в баке, и линию, связывающую гидравлический индикатор уровня топлива в баке с одной из полостей гидропривода отсечного крана. Отсечной кран подпружинен на закрытие, что создает опасность разрушения особенно при высоких давлениях заправляемого топлива.

В основу изобретения положена задача создать такую систему управления заправкой топлива на летательном аппарате, которая исключала бы опасность разрушения системы при любых из предусмотренных темпах заправки и давлениях заправляемого топлива.

Для решения поставленной задачи система управления заправкой топлива, содержащая гидравлический индикатор уровня топлива в баке топливной системы летательного аппарата и отсечной кран, установленный в магистрали заправки бака и снабженный гидроприводом, причем гидропривод имеет рабочий орган, механически соединенный с отсечным краном и разделяющий камеру гидропривода на полости переменного объема, каждая из которых сообщена с соответствующим дренажным устройством, а также линию, связывающую гидравлический индикатор уровня топлива в баке с одной из полостей гидропривода отсечного крана, снабжена двумя линиями питания полости гидропривода, имеющей минимальный объем при закрытом отсечном кране, и двумя обратными клапанами, установленными в этих линиях питания, причем одна из этих линий питания подключена к магистрали заправки бака, а другая к источнику повышенного давления топливной системы летательного аппарата.

Соединение указанной полости гидропривода с источником топлива повышенного давления обеспечивает предварительное открытие отсечного крана до того, как заправляемое топливо достигнет этого крана. Тем самым исключается опасность гидроудара.

Во многих случаях целесообразно снабдить систему устройством сигнализации окончания заправки, включающим гидравлический индикатор предельного уровня топлива и сигнализатор падения давления за ним, установленные последовательно в линии, подключенной к линиям питания полости гидропривода на их участках за обратными клапанами.

На чертеже изображена предлагаемая система.

Система управления заправкой топлива на летательном аппарате содержит гидравлический индикатор 1 уровня топлива в баке 2 топливной системы летательного аппарата (не показаны) и отсечной кран 3. Отсечной кран 3 установлен в магистрали 4 заправки бака 2 и снабжен гидроприводом 5. Гидропривод имеет рабочий орган 6, механически при помощи штока 7 соединенный с отсечным краном 3. Рабочий орган 6 разделяет рабочую камеру гидропривода 5 на полости 8 и 9 переменного объема. Полость 8 сообщена с дренажным устройством 10, а полость 9 с дренажным устройством 11. Линия 12 питания связывает магистраль 4 заправки с гидравлическим индикатором 1 уровня топлива в баке 2. Линия 13 связывает тот же гидравлический индикатор уровня топлива с полостью 8. Для предотвращения гидравлического удара в процессе заправки бака 2 необходимо предварительное открытие отсечного крана 3.

Система управления заправкой топлива на летательном аппарате для обеспечения предварительного открытия отсечного крана 3 снабжена двумя линиями 14 и 15 питания полости 9 и двумя обратными клапанами 16 и 17, установленными в этих линиях. Полость 9 гидропривода 5 имеет минимальный объем при закрытом отсечном кране 3. Линия 14 подключена к магистрали 4 заправки бака 2, а линия 15 к источнику повышенного давления топливной системы летательного аппарата. В описываемом конкретном примере выполнения изобретения таким источником повышенного давления является магистраль 18. Гидравлический индикатор 1 уровня топлива имеет сопло 19, приемник 20 и патрубок 21, выведенный на более низкий контролируемый уровень. Отсечной кран 2 выполнен в виде шибера и соединен со штоком 7 посредством одностепенного шарнира 22. Каждое из дренажных устройств 10, 11 содержит подпружиненный на закрытие клапан 23, разобщающий соответствующую полость гидропривода и дренажный канал 24. Клапан 23 скреплен штоком с диафрагмой, ограничивающей камеру 25 командного давления. Камера 25 в дренажном устройстве 10 сообщена с приемником 20, а камера 25 в дренажном устройстве 11 с линией 12 питания через жиклер 26. С линией питания 12 через тот же жиклер 26 сообщена полость 8 гидропривода 5, имеющая при закрытом отсечном кране 3 максимальный объем. Линия 14 и 15 сообщены с полостью 9 гидропривода 5 через жиклер 27. Магистраль 4 заправки выполнена с патрубком 28 для присоединения к наземному топливозаправщику и с патрубком 29 для присоединения к устройству (не показано), обеспечивающему дозаправку в полете. Магистрали 30 и 31 предназначены для заправки других баков топливной системы летательного аппарата. Электроприводной кран 32 связан с датчиком 33 уровня топлива при окончании заправки бака 2 и имеет средства (не показаны) предварительного открытия его перед заправкой бака 2. Гидравлический индикатор уровня и дренажные устройства могут быть выполнены и, например, так, как они выполнены в системе [2] или другим известным образом.

В начале заправки кран 32 открыт, поскольку отсутствует сигнал с датчика 33. Линия питания 12 сообщена через сопло 19 с надтопливным пространством бака 2. Поэтому давления в полости 8 гидропривода 5 нет. По той же причине нет сигнала-давления и в камере 25 дренажного устройства 11. Вследствие этого оно закрыто. Поскольку струя из сопла 19 не встречает сопротивления топлива, в приемнике сигнала 20 и в камере 25 дренажного устройства 10 возникает сигнал давления, открывающий клапан 23. При этом полость 9 гидропривода 5 сообщается с пространством бака 2.

В полости 9 гидропривода 5 давлением заправляемого топлива через линию питания 13 создается давление на открытие отсечного крана 3. При достижении уровня, контролируемого датчиком 33, кран 32 должен закрыться. Если этого не произойдет, заправка будет продолжаться до тех пор, пока топливо не достигнет уровня, на котором расположены сопло 19 и приемник сигнала 20. В результате повышения уровня до сопла 19 на его выходе возникнет сопротивление истечению. Одновременно это же сопротивление обеспечивает непрохождение сигнала давления в приемник сигнала 20 в камеру 25 дренажного устройства 10. В результате оно закрывается и дренаж из полости 8 прекращается. Так как давление в линии питания 13 и полости 8 гидропривода 5 повысилось, в камеру 25 дренажного устройства 11 приходит сигнал давления. В результате клапан дренажного устройства открывается и сообщает полость 9 гидропривода 5 с пространством бака 2. В результате изменения давлений в полостях 8, 9 гидропривод 5 закрывает отсечной кран 3, прекращая заправку бака 2.

При дозаправке топливных баков во время полета через патрубок 29 поступает топливо со существенно большим давлением, чем при наземной заправке. Открытие же крана 3 подачей топлива по линии 10 произойдет из-за инерционности, присущей системе, в условиях нагружения отсечного крана 3 заправляемым топливом. При этом велика вероятность разрушения элементов системы гидравлическим ударом. Предварительная подача топлива повышенного давления по линии 15 в полость 9 обеспечивает открытие крана 3 до поступления к нему заправляемого топлива. В результате предупреждается возникновение гидроудара.

Система управления заправкой топлива на летательном аппарате снабжена устройством сигнализации окончания заправки. Это устройство включает гидравлический индикатор 34 предельного уровня топлива и сигнализатор 35 падения давления за ним. Индикатор 34 и сигнализатор 35 установлены последовательно в линии 36, подключенной к линиям 14 и 15 питания полости 9 гидропривода 5 на их участках за обратными клапанами 16, 17. При отсутствии топлива на указанном предельном уровне приемник-сигнализатор 34 воспримет полное давление струи, вытекающей из сопла, вследствие чего сигнализатор 35 не сработает. Если же уровень топлива в баке 2 достигнет индикатора 34, произойдет рассеивание энергии струи из сопла индикатора и давление в его приемнике упадет. В результате сигнализатор 35 сработает, предупреждая о достижении предельно допустимого уровня.