Palivová nádrž letadla: 21 zajímavých faktů, které byste měli vědět

Systém palivové nádrže letadla

V našem předchozím článku jsme se dozvěděli o palivovém systému letadla a jaké roli Palivové čerpadlo letadla hraje v něm. V tomto článku uděláme na této cestě další krok vpřed a dozvíme se další informace o další součásti palivového systému letadla, kterou je letecká palivová nádrž.

Co je letecká palivová nádrž?

Palivový systém letadla, as žárovkově vyjádřeno, povoluje posádka čerpá, spravuje a přepravuje letecké palivo do pohonného systému letadla a APU a palivo letadla je uloženo v palivové nádrži letadla, která je klíčovou součástí leteckých palivových systémů. Nádrže jsou uzavřené konstrukce integrovaného typu, které jsou odvětrávány do atmosféry; za všech podmínek je alespoň jeden otevřený odvzdušňovací ventil (pro každou nádrž). Odvzdušňovací systém je určen k udržování tlaku v nádrži v bezpečném rozmezí. Nosníky, žebra a nosníky tvoří většinu struktury tanku.

Palivové nádrže se běžně nacházejí v křídle letadla. Pro každý motor je k dispozici minimálně jedna nádrž. Například dvoumotorové letadlo má na každé straně trupu jednu hlavní nádrž a pokud velikost a rozsah letadla vyžadují více paliva, je postavena skříň středního křídla. V letadle se čtyřmi motory jsou na každé straně trupu dva hlavní tanky, přičemž centrální tank poskytuje dodatečnou kapacitu. Do palivového systému mohou být zahrnuty rezervní a vyrovnávací nádrže, jakož i nádrže nástavby.

Konstrukce každé palivové nádrže musí umožňovat, aby bez jakýchkoli chyb udržovala vibrace, setrvačnost a různé druhy nárazového zatížení, které může při provozu zažít. Celkový vyčerpatelný objem jakékoli nádrže musí být dostatečný k tomu, aby vydržel minimálně 30 minut nepřetržitého provozu při maximálním výkonu. Kromě toho musí být do každého ukazatele množství paliva započítána zbytečná dodávka paliva.

Měrka palivové nádrže letadla

Kalibrovaná průhledná plastová trubková měrka pro rychlé a přesné měření hladiny paliva v letadle. Jednoduše se ponoří do palivové nádrže letadla tak, že palec položíte na konec měrky a zvednete ji. Ke stanovení hladiny paliva se používá kalibrovaná stupnice na straně trubky. Prázdná kalibrační tabulka je součástí „univerzální“ měrky paliva.

Jak funguje palivová nádrž letadla?

Zkouška zatížení palivové nádrže letadla

K dispozici je celá řada standardů pro testování nádrží, které zajišťují, že palivová nádrž letadla je schopna vydržet pnutí a síly, které se vyskytují během celého letového provozu. Jedním z klíčových cílů je zajistit, aby tanky byly dostatečně pevné, aby zůstaly funkční a nedocházelo k jejich deformaci při různém zatížení. Rovněž je třeba vzít v úvahu schopnost odolávat vibracím bez úniku. Tanky procházejí tempem v nejextrémnějších možných podmínkách. Konstrukce nesoucí palivovou nádrž musí být navržena pro kritická zatížení, která by mohla vzniknout při letu nebo přistání se zatížením tlakem paliva.

Palivový systém byl pečlivě vyvinut, aby maximalizoval ochranu systému jak při přistání, tak při nehodě. Aby se snížilo riziko úniku benzínu a vznícení v případě přistání na kole, jsou součásti palivového systému umístěny v místech stíněných konstrukcí letadla a mimo oblast „setření“. Kůže trupu a statné konstrukční prvky pohlcují energii přistávacího šoku a chrání před poškrábáním na zemi.

Odtrhovací podvozek, odtrhovací nástavce vzpěry a odtrhovací nástavce klapky jsou určeny k tomu, aby zabránily prasknutí palivových nádrží. Uvnitř obrysu trupu jsou všechny nádrže navrženy tak, aby odolávaly určitým nouzovým přistávacím nákladům.

Konstrukce palivové nádrže letadla Konstrukce palivové nádrže letadla

Pokud jde o správu paliva, cílem návrhu je snížit riziko požáru a výbuchu. Požár nebo výbuch vyžadují tři prvky: hořlavý materiál, kyslík a zdroj vznícení. Nebezpečí požáru se sníží na nulu, pokud je některý z těchto předmětů odstraněn a zdroje vznícení jsou pod kontrolou projektanta.

V důsledku toho bylo věnováno velké úsilí odstranění potenciálních zdrojů vznícení a v situacích, kdy se zdrojům vznícení nelze vyhnout, bylo vyvinuto úsilí ke snížení neúmyslných úniků hořlavých kapalin a zajištění ventilace, aby se zabránilo hromadění par. Kromě toho byly provedeny konstrukční návrhy vhodné pro snížení rizika požáru v případě kolize. Řízení zdrojů zapalování, ovládání hořlavých kapalin a odolnost proti nárazu jsou hlavní 3 metodou, která zvyšuje bezpečnost palivového systému. Následující části pojednávají o tom, jak se různé metody používají v instalacích palivového systému.

Odvětrávání a odtok jsou dodávány v oblastech poblíž palivové nádrže, v křídle a jeho části. Tím se zabrání hromadění nebezpečných výparů a kapalného paliva. Aby nedocházelo k ukládání hořlavých látek do potenciálně nebezpečných oblastí, jsou strategicky umístěny ventilační a odtokové otvory. Provádějí se letové zkoušky, aby se zajistilo, že ventilační oblasti jsou adekvátní a nedojde k nárůstu tlaku. K oddělení palivových nádrží od obsazených oddílů se vždy používají kouřotěsné a nepropustné bariéry. Palivová nádrž letadla může být poškozena nekontrolovanou poruchou motoru, což může mít za následek únik paliva.

Detekce úniku palivové nádrže letadla

Instalace nádrže

Instalace palivové nádrže letadla podléhají různým požadavkům. Nedoporučuje se instalovat nádrž na stranu firewallu na straně motoru, přičemž minimální vzdálenost 12 palců mezi palivovou nádrží a firewallem je kladná. Vnitřní část letadla od palivových nádrží letadla by měla oddělit výpary a odvětrávaná palivová skříň. Nádrž by neměla být ovlivněna tlakovým zatížením. Suchá pole utěsňují palivo v zóně na horní straně motoru, kde rozlití na horké povrchy může způsobit požár.

Uzavírání paliva

Možnost vypnutí paliva je k dispozici u každého motoru a pomocné pohonné jednotky spolu s nosníkem křídla. Ventil brání uvolnění paliva ve velkém množství poškozeným potrubím během úplného oddělení motoru, když je zavřený. Existují dva režimy ovládání: protipožární rukojeť a vypínač. Kabely k ventilu jsou zdvojeny a izolovány. Ventil je nastaven tak, aby se uzavřel po vypnutí motoru, přičemž zůstane v případě poškození přichycen k palivové nádrži letadla.

Komponenty nesoucí palivo

Součásti a potrubí vedoucí palivo se někdy nacházejí v požárních zónách nebo v jejich blízkosti, což představuje riziko úniku paliva. Tyto komponenty a vodiče jsou v požárních zónách ohnivzdorné. Šance na únik z paliva a komponent se sníží uzavřením zdroje dvojkou^nd uzavřená bariéra.

Plášť je vypuštěn přes palubu a odtokový výstup je umístěn někde na bezpečném a viditelném místě, což umožňuje zjistit a odstranit netěsnosti dříve, než se stanou nebezpečnými. Palivová potrubí, která procházejí tlakovými oblastmi, jsou uzavřena ve vypouštěcím a odvětrávaném krytu. Odvzdušňovací potrubí je připojeno k odtokovému stožáru, který je bezpečně umístěn.

Palivová vana letadla

Vhodná konstrukce a instalace palivové nádrže je prvním krokem k zabránění nečistotám z paliva přiváděného do motoru (motorů). Větší hodnota jímky mezi účinným 0.25% objemu nádrže a 1/16 galonu musí být vyčerpána v normálních pozemních a letových postojích. To zahrnuje odtok veškerého nebezpečného množství vody z oblastí nádrží do jímky a přístup do mísy nebo komory sedimentu by měl být zajištěn v palivových systémech s vratným pohybem motoru s kapacitou 1 unce na 20 galonů paliva na palubě.

Víčka palivových nádrží letadel

Každá plnicí přípojka k palivové nádrži musí být označena. Plnicí otvory v letadle poháněném výhradně palivem nesmí být větší než 2.36 palce v průměru. Plnicí otvory na turbínových palivových letadlech nesmí mít průměr menší než 2.95 palce. Rozlité palivo nesmí vniknout do prostoru palivové nádrže nebo do jiné části letadla kromě samotné nádrže.

U primárního otvoru plnicího hrdla musí mít každé víčko plnicího hrdla palivotěsné těsnění. Mohou však být zahrnuty malé otvory ve víčku palivové nádrže pro odvětrání nebo umožnění průchodu palivoměru víkem. Letoun musí být elektricky připojen k pozemnímu palivovému zařízení na všech čerpacích stanicích (kromě přípojných bodů pro tlakové tankování).

Vývod palivové nádrže letadla

Výstup palivové nádrže nebo přídavné čerpadlo vyžaduje palivové sítko s velikostí 8 až 16 mesh / palec na letadle s vratným pohybem motoru a mělo by být v bezprostředním dosahu kontrolního personálu pro čištění a kontrolu. Pětinásobek průměru výstupního potrubí a průměr sítka ekvivalentní průměru výstupu palivové nádrže by měl být volný. Filtry paliva v letadlech s turbínovými motory musí bránit průchodu předmětů, které by mohly bránit toku paliva nebo poškodit součásti palivového systému.

Umístění palivové nádrže letadla - Co to ovlivňuje?

Letadla přepravují obrovské množství paliva k dosažení nezbytných cílů, zejména těch, které jsou daleko od místa odletu. Hmotnost paliva se může příležitostně pohybovat kolem 1/3^rd z celkové hmotnosti letadla! Ale uvažovali jste někdy o tom, kde je uchováván? Ano, máte to správně. Palivo je uloženo uvnitř křídel většiny letadel, malých i velkých. Jste zvědaví proč? Níže jsou uvedeny některé z nejdůležitějších důvodů:

1. Vyvážení hmotnosti: Uvnitř letadla je nutné zkoumat nejen konfiguraci sedadla a polohu nákladu, ale také polohu těžkého paliva. Palivo zejména udržuje těžiště letadla blízko místa, kde by mělo být.
2. Proti stresu: Během krátké doby od vzletu hmota letadla vytváří napětí na křídlech a palivo funguje jako protistres. Tím se zabrání drastickým změnám úhlu křídla. U větších letadel by ponechání prázdných nádrží křídla mohlo vést k odtržení křídel.
3. Snížení kmitání křídel: Hmotnost paliva poskytuje křídlu tuhost, čímž snižuje vibrace křídla od proudu vzduchu. Velký třepetání je tak nebezpečné, že může způsobit úplné zhroucení křídla. Výsledkem je, že dávat palivo do křídel je skvělý nápad, který udržuje letadla v letu!

Palivové nádrže letadel v křídlech

Výhody

Palivové nádrže jsou často zabudovány do křídel osobních letadel, a pokud jsou v těle letadla také nádrže, nejdříve se použijí nádrže s křídly. Vstřikování těžkého paliva přímo do zdroje vztlaku snižuje napětí na křídle během vzletu a celkového letu. Umístění palivové nádrže letadla v hlavních křídlech odchyluje akumulaci těžké hmoty od těžiště letadla, což zlepšuje účinnost letu a usnadňuje použití výtahu.

Křídla jsou často k ničemu pro skladování nákladu nebo sezení cestujících kvůli jejich nerovnoměrnému tvaru a nedostatku oken. Jeho dutá konstrukce však umožňuje skladování paliva v křídle a efektivní využití prostoru; strukturální nosníky v nádržích „mokrého křídla“ snižují sklon. Palivová nádrž je obvykle umístěna v křídlech, což je udržuje mimo dosah cestujících a členů posádky v případě úniku nebo nehody.

Nevýhody

Ale takové umístění palivové nádrže letadla má také několik nevýhod. Palivo se v nádržích naklonilo bočně kvůli turbulencím nebo nekoordinovanému letu, což může mít za následek boční posun hmotnosti a možná boční nestabilitu. Pokud je nedostatek paliva a let je nekoordinovaný, může motor trpět nedostatkem paliva pouze proto, že palivo vyteklo z jímek v nádržích. Tyto problémy lze vyřešit řádně odváděnými palivovými nádržemi a použitím násypných zásobníků napájených z hlavních nádrží, ze kterých motor pije.

Palivo také nelze rovnoměrně vypustit z obou nádrží současně v letadlech, která používají palivový systém sání paliva, jako je dolnoplošník. To je obzvláště problematické u jednomotorových letadel, když jsou dva palivové systémy vyhrazeny pro samostatné palivové systémy. V těchto případech bude motor čerpat palivo z levé nebo pravé křídlové nádrže, která je ovládána voličem paliva v kokpitu.

Přívod paliva do motoru musí být na letounech zvolen ručně bez autonomních systémů řízení paliva. Abyste předešli boční nerovnováze a snížení dodávky paliva, pravidelně střídejte krmení z obou nádrží. Pokud se navíc na delší dobu nebude ignorovat tento plán výměny palivové nádrže, může dojít k hladovění motoru, což povede k vynucenému přistání.

Větrání palivové nádrže letadla

Aby se zabránilo hromadění hořlavých kapalin nebo výparů, musí být každý prostor nádrže odvětráván a vyprazdňován, musí být také odvětrávány a vyprazdňovány oddíly sousedící s nádrží.

Palivové nádrže letadel musí být postaveny, umístěny a umístěny tak, aby zadržovaly palivo při setrvačném zatížení způsobeném faktory konečného statického zatížení, jakož i za podobných podmínek, jaké se vyskytují při přistání letadla na zpevněné dráze v normální přistávací rychlost se zataženými podvozky. Palivo musí být také k dispozici pro případ, že některý z převodových stupňů selže nebo se odděluje uložení motoru od motoru.

Systém odvětrání palivové nádrže letadla

Koncept odvětrávání palivové nádrže je snadno pochopitelný. Větrací otvor existuje, takže nádrž může dýchat; poskytuje způsob, jak uniknout vzduch a palivo, když je nádrž přeplněna. Vzhledem k tomu, že tlak vzduchu je ovlivňován atmosférickými změnami, je odvětrání obzvláště důležité, když letadlo stoupá a klesá. Když se palivo zahřeje, zvětšuje svůj objem a při ochlazování klesá. I když neletíte letadlem, hladina paliva v nádržích se během dne mění.

Protože vaše nádrž potřebuje dýchat, potřebuje větrací otvor, který může zmírnit vakuum i tlak. Protože palivo je vytahováno z nádrže k napájení motoru, musí být doplňováno něčím - vzduchem. Palivovou nádrž letadla nelze natankovat, pokud nedokáže vypustit vzduch a nemůže vypustit palivo, aniž by dovnitř pronikl vzduch.

Pokud se během letu zablokují větrací otvory, řekněme, že když nádrž pojme 50% paliva a 50% vzduchu, palivo bude i nadále odsáváno, ale zbývající vzduch bude muset expandovat, aby zabral větší objem. To má za následek pokles tlaku - nebo, chcete-li, částečné vakuum - vzhledem k vnějšímu tlaku. V každém případě palivo brzy vyčerpá nebo nádrž sama spadne a praskne.

Proč je nutné odvzdušňovat všechny palivové nádrže letadel?

Abychom to shrnuli, palivová nádrž letadla musí být odvětrána, aby:

1. Udržujte kladný tlak hlavy pro dílčí sloučené posilovací čerpadlo.
2. Udržujte tlakový rozdíl mezi nádrží a atmosférou na minimu.
3. Zbavte se výparů z paliva.

V každém karburátoru s přípojkami pro eliminaci výparů a ve všech motorech se vstřikováním paliva se zařízeními pro vracení výparů je odvzdušňovací potrubí, které odvádí páry na jeden z vrcholů palivové nádrže. Vícenásobné nádrže představují využití ve stanoveném pořadí, které způsobí, že se odvzdušňovací potrubí vrátí do první použité palivové nádrže, pokud relativní kapacita nádrží neumožňuje návrat do jiné nádrže.

U letadel akrobatické kategorie je třeba se vyhnout nadměrnému plýtvání palivem během akrobatických manévrů, zejména krátkých obdobích obráceného létání. Pokud je obnoven pravidelný let po akrobatickém pohybu, pro který je nutná certifikace, musí být vyloučeno nasávání paliva z větracího otvoru.

Kapacita palivové nádrže letadla

Palivová nádrž letadla je rozdělena do tří částí: Křídlové tanky, Centrální křídlové tanky, a Ořízněte tanky.

Křídlové tanky

Křídlové tanky, jak název napovídá, jsou tanky umístěné v křídlech letadla. Obsahují zhruba 70% celkového paliva letadla. Jsou dále rozděleny na -

1. Vnější nádrže- Vnější nádrže jsou umístěny na špičce křídel, na jejich konci.
2. Centrování tanků- Tanky ve středu křídel jsou známé jako Center Tanks.
3. Vnitřní nádrže- Tyto tanky jsou umístěny poblíž kořene křídla. Hlavní zásobovací nádrže jsou tvořeny středovými a vnitřními nádržemi.
4. Přepadové nádrže- Přepadové nádrže jsou umístěny směrem ke špičce letadla. Pokud palivo v hlavních nádržích přetéká, bude se shromažďovat v těchto nádržích.

Centrální křídlové tanky

Centrální křídlové tanky jsou ty, které jsou umístěny v břiše trupu letadla, mezi kořeny obou křídel.

Ořízněte tanky

Ozdobné nádrže jsou umístěny na ocasu letadla v ocasních křídlech nebo vodorovných stabilizátorech. Mají v sobě nejmenší množství paliva.

Jak velká je palivová nádrž letadla?

Malé letadlo může mít kapacitu paliva 4000–5000 litrů, střední letadlo může mít 26000–30000 litrů, tryska se širokým tělem může mít 130000–190000 litrů a velmi velká tryska může mít 200000 litrů až 323000 litrů.

Zvažte palivovou kapacitu velkého letadla, jako je Airbus A380. Airbus A380 má díky své velikosti velkou kapacitu paliva. Palivo je rozděleno mezi nádrž vodorovného stabilizátoru a nádrž křídla a každá nádrž křídla vyrobená z vnější nádrže, vyrovnávací nádrže, střední nádrže a vnitřní nádrže atd. Oříznutá nádrž a zadní odvzdušňovací nádrž jsou umístěny na vodorovném stabilizátoru .

Odvzdušňovací nádrž je zásobní nádrž na palivo, které se vylije z hlavních nádrží. Každé křídlo má celkovou kapacitu paliva 120 tun. Ozdobná nádrž pojme 18800 kg paliva, což odpovídá objemu paliva Airbusu A320. Celková kapacita paliva je 2 * 120 (křídlové nádrže) = 240 tun + 18.8 tun (upravené nádrže), celkem tedy 258.8 tun (323500 litrů) paliva.

Také čtení:

• Letecké palivové čerpadlo
• Spotřeba paliva letadla
• Letecký palivový ventil Letecký palivový selektorový ventil

Esha Chakraborty

Mám vzdělání v Aerospace Engineering, v současné době pracuji na aplikaci robotiky v obranném a vesmírném průmyslu. Neustále se učím a moje vášeň pro výtvarné umění mě udržuje nakloněnou k navrhování nových inženýrských konceptů.
S tím, že roboti v budoucnu nahradí téměř všechny lidské činy, rád svým čtenářům jednoduchým, ale poučným způsobem přiblížím základní aspekty předmětu. Rovněž bych rád udržoval aktuální informace o pokroku v leteckém a kosmickém průmyslu současně.