Топливная система Ту154

Оглавление

 

I. Общие сведения о топливных системах ЛА ГА и предъявляемые к ней требования

II. Оценка технического состояния топливной системы ВС

III. Технология ТО топливной системы

3.1 Осмотр и дефектация

3.2 Обслуживание топливной системы

3.3 Обслуживание трубопроводов топливной системы

3.4 Испытание топливной системы самолета на герметичность

3.5 Контроль жёсткости топливных баков

3.6 Контроль мягких топливных баков

3.7 Контроль топливных баков-отсеков крыла

3.8 Испытание трубопроводов на прочность

3.9 Коррозионные поражения трубопроводов

VIII. Расчёт магистрали слива топлива в полёте самотёком

 

I. Общие сведения о топливных системах ЛА ГА и предъявляемые к ней требования

 

Топливная система самолета предназначена для размещения и хранения необходимого для выполнения полета запаса топлива и подачи его в работающие двигатели в необходимом количестве и под требуемым давлением на всех режимах полета.

Основные требования, предъявляемые к топливной системе:

1. Топливная система должна обеспечивать бесперебойное питание двигателей топливом на всех режимах полета.
2. В случае выключения подкачивающего насоса топливная система должна обеспечивать питание двигателей от МГ до взлетного режима на высотах до 2000 м с сохранением центровки и кренящих моментов в допустимых пределах.
3. Ёмкость топливных баков должна быть достаточной для выполнения полета на заданную дальность и должна включать аварийный (аэронавигационный) запас на 45 мин. полёта на крейсерском режиме (по нормам FAR и JAR).
4. Выработка топлива не должна существенно влиять на центровку ВС.
5. Топливная система должна быть безопасной в пожарном отношении.
6. Топливная система должна обеспечивать централизованную заправку, а также должна иметь приспособления для заправки под давлением.
7. Должна предусматриваться возможность аварийного слива топлива в полёте в случае, если максимальная масса ВС превышает допустимую из условий посадки.
8. Топливная система должна иметь возможность надежного и непрерывного контроля за очередностью и количеством выработки топлива, как в отдельном баке, так и в группе баков.

Топливная система условно делится на две системы:

1. внутреннюю, или систему питания двигателей;
2. внешнюю, или самолетную.

К внутренней системе относятся топливные агрегаты и соединяющие их трубопроводы, установленные на двигателе и поставляемые вместе с двигателем Д-ЗОКУ-154.

Самолетная топливная система состоит из топливных баков и следующих функциональных систем:

1. питания топливом основных двигателей;
2. питания топливом двигателя вспомогательной силовой установки;
3. перекачки топлива;
4. дренажа топливных баков;
5. заправки топливом;
6. системы автоматики расхода и измерения топлива СУИТ4-1Т;
7. системы измерения расхода топлива СИРТ-1Т.

Топливо на самолете Ту-154 размещено в пяти кессон-баках. Три бака - один бак №1 и два бака № 2 - расположены в центроплане и два бака (баки № 3) - в отъемных частях крыла. Пространство в центроплане между бортовыми нервюрами № 3 и первым и вторым лонжеронами используется в качестве бака №4.

Питание двигателей осуществляется из расходного бака № 1, который пополняется топливом из баков № 2 и 3, а также из бака № 4.

Централизованная заправка баков топливом производится снизу, через две приёмные горловины, установленные в носке центроплана правого крыла. При отказе централизованной заправки под давлением, заправка всех баков (кроме расходного) может производиться через верхние заправочные горловины баков.

Ёмкость топливной системы Ту-154:

Бак № 1 (расходный) 3300кг

Бак № 2 (левый, правый) 9500кг

Бак № 3 (левый, правый) 5425кг

Бак № 4 (фюзеляжный) 6600кг

Общее количество топлива39750кг (при 0,8г/см³)

Каждый топливный бак представляет собой герметический отсек, образованный лонжеронами, нервюрами и верхней и нижней панелями крыла.

 

II. Оценка технического состояния топливной системы ВС

 

Оценка технического состояния топливной системы подразумевает, прежде всего, получение информации о возможных отказах и неисправностях, возможных в данной системе. Основными отказами и неисправностями топливной системы являются:

1. Отказы подкачивающих насосов из-за разрушения подшипников.
2. Отказы электромеханизмов запорных заслонок и кранов из-за отказов электродвигателей постоянного тока.
3. Утечки, вызванные износом уплотнительных колец и втулок, а также внешней негерметичностью соединений.
4. Падение и колебание давления топлива в результате разрегулирования и выхода из строя топливных насосов, редукционных клапанов и т.д.
5. Замерзание топлива в трубопроводах вследствие обводнения топлива, а также отказов системы радиаторов, насосов.

Длительное время для контроля технического состояния агрегатов топливной системы используется прибор "Тест", который контролирует состояние топливной системы, используя комплекс параметров:

1. Время открытия и закрытия заслонки (крана).
2. Потребляемый электродвигателем ток.
3. Уровень коммутационного шума (искрения), характеризующий техническое со стояние щеточно-коллекторного устройства электродвигателя.
4. Для диагностирования подшипников подкачивающих насосов топливной системы используется среднеквадратическое значение уровня виброускорения в характерных диапазонах частот.

Основное внимание при ТО топливных систем следуем уделять их герметичности. В первую очередь проверяются места стыков трубопроводов и агрегатов. Также необходимо проверять заборники системы дренажа.

Отказы и повреждения элементов топливных систем обусловлены:

1. конструктивно-производственными недостатками;
2. проявлением неблагоприятных свойств топлива, которые могут оказывать повре ждающее действие и на элементы конструкции двигателя;
3. нарушениями технологичности технического обслуживания и правил эксплуата ции систем питания двигателей топливом на земле и в полёте;
4. ошибками, допущенными при ремонте ЛА.

К характерным повреждениям систем относятся следующие:

1) Течь топлива из баков-кессонов и сливных клапанов.

Негерметичность баков и клапанов слива отстоя обнаруживается по следам течи топлива на нижних панелях крыла, нишах шасси или под центропланом. Основная причина течи баков - ослабление заклёпочных соединений панелей баков-кессонов, недоброкачественная их герметизация, а сливных клапанов - разрушение уплотнительных колец.

2) Отказы подкачивающих и перекачивающих насосов.

Они связаны с разрушением подшипника электродвигателей (сопровождается шумом при их работе, вибрацией), износом манжет уплотнения насоса и, как следствие, сопровождаются течью топлива из дренажных штуцеров насосов, износом щёток и разрушением коллекторного узла электродвигателя.

3) Нарушение работы кранов (пожарных, кольцевания и др.).

Оно происходит по причинам износа и разрушения уплотнений, элементов привода заслонок, отказа электромеханизмов.

4) Разрушение корпусов топливных фильтров.

Вызывается повышенными пульсациями топлива в системе.

5) Разрушение мембран, окисление контактов сигнализаторов давления.

6) Засорение фильтрующих элементов топливных фильтров кристаллами льда при низких температурах наружного воздуха.

топливная система самолет герметичность

Кристаллы льда засоряют фильтр магистрали низкого давления, что приводит к существенному увеличению гидравлического сопротивления магистрали и ухудшению кавитационных характеристик основного топливного насоса. Замерзание отстоя воды в полости подкачивающего насоса может вызвать примерзание его ротора к корпусу и разрушение валика привода насоса при запуске двигателя.

7) Засорение фильтрующих элементов и форсунок микрозагрязнениями при высоких температурах топлива (выше 100.110°С).

При этом из топлива в виде осадка выделяется сернистые соединения, оксиды металлов, смолы и твёрдые углеродные частицы, образующиеся в результате разложения термически нестабильных фракций топлива. Этот осадок вызывает также повышенный износ топливных насосов.

8) Попадание воздуха в систему.

Оно приводит к нарушению режимов работы топливных регуляторов, колебания частоты вращения ротора и выключению двигателя, кавитации в трубопроводах и насосах. Поэтому после длительной стоянки ЛА воздух удаляют из топливных магистралей через специальные клапаны.

9) Разрушения топливных трубопроводов.

Они происходят в результате их колебаний и составляют значительную часть всех отказов усталостного происхождения в ГТД. Разрушение трубопроводов наблюдаются, как правило, в местах концентрации напряжений: в зонах приварки и припайки ниппелей, по переходу цилиндрического участка трубы в развальцованной конический, под зажимами труб и в местах их максимальной изогнутости. Трещины вдоль образующей трубопровода возникают под действием пульсации давления топлива, а окружные трещины - в результате циклического изгиба вибрациями, передаваемыми от корпуса двигателя. Снижению усталостной прочности трубопроводов способствуют искажения формы их поперечного сечения, монтажные напряжения, поверхностные повреждения (вмятины, забоины, риски и т.п.). Поэтому к качеству монтажа трубопроводов предъявляются высокие требования.

III. Технология ТО топливной системы

3.1 Осмотр и дефектация

 

Основными работами по обслуживанию топливной системы являются: проверка состояния трубопроводов и агрегатов системы, проверка работы подкачивающих и перекачивающих насосов, порционера, топливного насоса ВСУ; проверка герметичности системы питания основных двигателей и перекрывных (пожарных) кранов; работы по заправке и сливу топлива

В процессе эксплуатации необходимо тщательно следить за герметичностью и надежностью всех соединений трубопроводов. При наличии течи по соединениям заменить в них уплотнительные кольца

При демонтаже соединительных металлических муфт трубопроводов надо слить топливо из трубопровода и расконтрить гайки муфты. Специальным ключом ослабить одну гайку, а другую полностью отвернуть. После этого сдвинуть муфту в сторону ослабленной гайки. Снять уплотнительные кольца. При снятых уплотнительных кольцах отвернутая соединительная муфта должна свободно перемещаться по концам труб.

При монтаже соединительной муфты гайки должны наворачиваться на муфту без скручивания уплотнительных резиновых колец

Детали, имеющие на уплотняемых поверхностях забоины, царапины и задиры установке на самолет не подлежат.

При соединении трубопроводов с помощью муфты необходимо обеспечить соосность трубопроводов на стыках. Допускается их несоосность не более 1 мм. Зазор между концами стыкуемых трубопроводов должен быть 9 ± 3 мм.

Осмотреть магистрали топливной и дренажной систем. На трубопроводах не должно быть вмятин, царапин, потертостей. Не допускается контакт между трубопроводами и элементами каркаса самолета.

Убедиться в отсутствии подтеков топлива в местах прокладки трубопроводов и крепления их к агрегатам.