Αντλία καυσίμου αεροσκαφών - Όλες οι έννοιες που πρέπει να γνωρίζετε και 5 σημαντικές ταξινομήσεις

Αντλία καυσίμου αεροσκαφών

Συντελεστές εικόνας: Εικόνα από Άβιαβλαντ από Pixabay

Το θέμα της συζήτησης: Αντλία καυσίμου αεροσκαφών και οι διάφοροι τύποι της

Αντλία καυσίμου αεροσκαφών

Ποιος δεν λατρεύει να πετάει; Ένα ταξίδι σε αεροσκάφος είναι μια συναρπαστική εμπειρία, περισσότερο όταν έχετε έναν μηχανικό αεροδιαστημικής μέσα σας. Το θέμα που θα συζητήσουμε συγκεκριμένα εδώ είναι - Τι είναι μια αντλία καυσίμου αεροσκαφών; Ακούγεται περίπλοκο, αλλά θα προχωρήσουμε βήμα προς βήμα για να κατανοήσουν όλοι οι αναγνώστες μας. Φορέστε τις ζώνες ασφαλείας σας και ας ξεκινήσουμε το ταξίδι μας.

Η αντλία καυσίμου αεροσκαφών είναι ένα εξάρτημα ειδικά για το σύστημα καυσίμων αεροσκαφών. Επομένως, ας μάθουμε πρώτα τι είναι ένα σύστημα καυσίμων αεροσκαφών.

Τι είναι το σύστημα καυσίμων αεροσκαφών; | Σχεδιασμός συστήματος καυσίμων αεροσκαφών

Το πλήρωμα μπορεί να χρησιμοποιήσει ένα σύστημα καυσίμων αεροσκαφών για να αντλήσει, να διαχειριστεί και να παραδώσει καύσιμα αεροσκαφών στις προωστικές και βοηθητικές μονάδες ισχύος του αεροσκάφους (APU). Λόγω της μεταβλητής απόδοσης του αεροσκάφους στο οποίο τοποθετούνται, τα συστήματα καυσίμων ποικίλλουν σημαντικά. Ένα μονοκινητήριο αεροσκάφος έχει ένα πρωτεύον σύστημα καυσίμου. ένα δεξαμενόπλοιο (όπως το KC-135) μπορεί επίσης να διανείμει βενζίνη σε άλλα αεροσκάφη εκτός από τη διαχείριση των καυσίμων του.

καύσιμο αεροσκαφών
Σύστημα καυσίμων αεροσκαφών; Συντελεστές εικόνας: Ράιαν Φροστ από Omaha, NE, USA, Σύστημα καυσίμων αεροσκαφών στο μουσείο αέρα και διαστήματος Wings Over the Rockies (4282638817)CC-BY 2.0

Το καύσιμο παραδίδεται σε μια βαλβίδα ελέγχου καυσίμου μέσω γραμμών καυσίμου (συνήθως γνωστή ως επιλογέας καυσίμου). Αυτή η βαλβίδα έχει πολλές λειτουργίες. Το πρώτο είναι ότι λειτουργεί ως βαλβίδα διακοπής βενζίνης. Ο χειριστής μπορεί να επιλέξει ποια δεξαμενή τροφοδοτεί τον κινητήρα στη δεύτερη λειτουργία. Ο πιλότος μπορεί να επιλέξει ανάμεσα στα αριστερά και δεξιά δεξαμενές σε πολλά αεροσκάφη.

Η λειτουργία διακοπής είναι μια ξεχωριστή βαλβίδα που βρίσκεται μετά τη βαλβίδα επιλογής καυσίμου σε ορισμένα αεροσκάφη. Ο βενζινοκινητήρας είναι ένα φίλτρο καυσίμου που μπορεί να ανοίξει στο έδαφος και να στραγγίξει μολυντές βενζίνης βαρύτερους από το πετρέλαιο, κυρίως νερό και λάσπη, ακολουθώντας τη βαλβίδα επιλογής - που βρίσκεται σε χαμηλή θέση στο ρεύμα καυσίμου.

Ανεξάρτητα από τις συνθήκες λειτουργίας του αεροσκάφους, κάθε σύστημα καυσίμου αεροσκάφους πρέπει να αποθηκεύει και να διανέμει καθαρό καύσιμο στον κινητήρα (ες) με πίεση και ρυθμό ροής ικανό να διατηρεί λειτουργίες. Λόγω του σχετικού μεγέθους και της πολυπλοκότητας του αεροσκάφους στο οποίο είναι εγκατεστημένα, τα συστήματα καυσίμων διαφέρουν σημαντικά από το ένα αεροσκάφος στο άλλο.

Ένα σύστημα καυσίμου αποτελείται από μια δεξαμενή βενζίνης τροφοδοσίας μίας βαρύτητας και τη γραμμή καυσίμου που τη συνδέει με τον κινητήρα του αεροσκάφους στην πιο βασική του μορφή. Το σύστημα καυσίμων σε ένα σύγχρονο, πολυκινητήριο αεροσκάφος επιβατών ή εμπορευμάτων είναι πιθανό να αποτελείται από πολλές δεξαμενές καυσίμων που βρίσκονται στην πτέρυγα, την άτρακτο (ή και τα δύο) και, σε ορισμένες περιπτώσεις, το empange. Εσωτερικές αντλίες καυσίμου και συνοδευτικές βαλβίδες και σωληνώσεις θα εγκατασταθούν σε κάθε δεξαμενή για να τροφοδοτήσουν τους κινητήρες, να επιτρέψουν τον ανεφοδιασμό και τον ανεφοδιασμό, να απομονώσουν τις διάφορες δεξαμενές και, σε ορισμένες περιπτώσεις, να επιτρέψουν την απόρριψη καυσίμου ή τη βελτιστοποίηση του κέντρου βάρους του αεροσκάφους.

Ας προωθήσουμε λοιπόν την ερώτησή μας…

Τι είναι μια αντλία καυσίμου αεροσκαφών;

Αντλία καυσίμου κινητήρα αεροσκαφών

Το Aircraft Fuel Pump είναι το στοιχείο τροφοδοσίας καυσίμου του συστήματος καυσίμου του αεροσκάφους στην περίπτωση σχεδιασμού αεροσκαφών χαμηλής πτέρυγας, όπου οι δεξαμενές καυσίμου δεν μπορούν να τοποθετηθούν αρκετά ψηλά πάνω από το επίπεδο του καρμπυρατέρ και η βαρύτητα δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη ενός απλού και αποτελεσματικού βάρους σύστημα ροής.

αντλία καυσίμου αεροσκαφών
Αντλία καυσίμου αεροσκαφών: Αντλία καυσίμου NR-53B και ρυθμιστής κινητήρα του κινητήρα jet AL-21F-3. Συντελεστές εικόνας: LekseyNR53B 1967CC0 1.0

Ποια είναι η χρήση της αντλίας καυσίμου στα αεροσκάφη;

Οι πιο υποδειγματικές προσπάθειες του ανθρώπου δεν θα είναι ποτέ σε θέση να ταιριάξουν την απλότητα και την αποτελεσματικότητα της φύσης. Ως αποτέλεσμα, δεν είναι απροσδόκητο ότι η εγκατάσταση μιας αντλίας καυσίμου αεροσκαφών λύνει εν μέρει μόνο το πρόβλημα της παροχής καυσίμου σε έναν κινητήρα χωρίς τη βοήθεια της βαρύτητας. Η βαρύτητα είναι αδιαπέραστη από αστοχία, αλλά οι αντλίες καυσίμου αεροσκαφών είναι. Ως αποτέλεσμα, θα πρέπει να προσθέσετε μια εφεδρική αντλία κάποιου είδους για να προστατευτείτε από αυτήν την πιθανότητα.

Τώρα έχετε δύο αντλίες, αλλά πώς ξέρετε εάν λειτουργούν σωστά; Για να λάβετε αυτές τις πληροφορίες, θα πρέπει να εγκαταστήσετε έναν μετρητή πίεσης καυσίμου ή έναν μετρητή ροής καυσίμου (ο οποίος ουσιαστικά είναι ίδιος με έναν μετρητή πίεσης βενζίνης). Αυτό είναι - απλώς ένα smidgeon της πρόσθετης πολυπλοκότητας που διακρίνει ένα βασικό σύστημα αντλίας καυσίμου αεροσκαφών από ένα σύστημα βενζίνης ροής βαρύτητας.

Θα μάθουμε για τον μετρητή πίεσης καυσίμου σε άλλες ενότητες που θα ακολουθήσουν.

Σύστημα αντλίας καυσίμου αεροσκαφών | Πώς λειτουργεί μια αντλία καυσίμου αεροσκάφους;

Το σύστημα αντλίας βενζίνης είναι παρόμοιο με το σύστημα ροής βαρύτητας με κάθε τρόπο. Οι δεξαμενές καυσίμου είναι το σημείο εκκίνησης και για τα δύο συστήματα. Η διανομή καυσίμου ξεκινά όταν το καύσιμο περνά μέσα από μια καλυμμένη έξοδο δακτύλου στο κάτω μέρος της δεξαμενής καυσίμου. Το καύσιμο ρέει από το ρεζερβουάρ σε μια βολική βαλβίδα επιλογής καυσίμου στο θάλαμο διακυβέρνησης μέσω μιας γραμμής αλουμινίου (τουλάχιστον 3/8 ″ σε διάμετρο).

Αφού περάσει από τη βαλβίδα επιλογής δεξαμενής, η βενζίνη αποστέλλεται στο κύριο φίλτρο, επίσης γνωστό ως «βενζινοκινητήρας», το οποίο έχουμε ήδη συζητήσει. Ο βενζινοκινητήρας βρίσκεται συνήθως στο τείχος προστασίας και πρέπει να είναι το χαμηλότερο συστατικό του συστήματος καυσίμου. Είναι πάντα εξοπλισμένο με βαλβίδα ταχείας αποστράγγισης, η οποία επιτρέπει την πλήρη αποστράγγιση ολόκληρου του συστήματος καυσίμου.

Κατά τη διάρκεια της εξέτασης προκαταρκτικού φωτισμού, η βενζίνη επιτρέπει επίσης την αποστράγγιση κάποιου καυσίμου για τον έλεγχο της παρουσίας νερού. Χωρίς αφαίρεση καλυμμάτων ή καλυμμάτων, η ταχεία αποστράγγιση πρέπει να είναι άμεσα προσβάσιμη. Αφού περάσει από τη βενζίνη, το φιλτραρισμένο καύσιμο εισέρχεται ή παρακάμπτει μια εφεδρική αντλία. Συνήθως, αυτή είναι μια ηλεκτρική αντλία, αν και μπορεί επίσης να είναι μια χειροκίνητη αντλία ταλάντωσης.

Τέλος, το καύσιμο φτάνει στην κινητήρια αντλία, η οποία είναι η καρδιά του συστήματος αντλίας καυσίμου. Αυτή η μηχανική αντλία που κινείται από τον κινητήρα στερεώνεται απευθείας σε ένα βοηθητικό τακάκι στον στροφαλοθάλαμο του κινητήρα, από όπου τροφοδοτεί καύσιμο στον εγχυτήρα καυσίμου ή στον καρμπυρατέρ υπό πίεση. Παρόλο που η αντλία που λειτουργεί με κινητήρα είναι η κύρια πηγή πίεσης καυσίμου, τα αεροσκάφη που παράγονται με εγκεκριμένο πιστοποιητικό τύπου πρέπει να έχουν εγκατεστημένη εφεδρική βοηθητική αντλία καυσίμου.

Επειδή αυτές οι αντλίες βενζίνης πρέπει να παρέχουν αρκετή πίεση για τη μεταφορά καυσίμου από τις δεξαμενές στο καρμπυρατέρ ή στο μπεκ ψεκασμού καυσίμου, πρέπει να έχετε κάποιο τρόπο να προσδιορίσετε εάν παράγεται η κατάλληλη πίεση. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, αυτό το δευτερεύον ζήτημα επιλύεται με την εγκατάσταση ενός μανόμετρου καυσίμου.

Εγκατάσταση μετρητή πίεσης καυσίμου

Οι κινητήρες τζετ χρειάζονται αντλίες καυσίμου υψηλής πίεσης και αν ναι, πόση πίεση χρειάζονται;

Ο μετρητής πίεσης καυσίμου που θα εγκατασταθεί πρέπει να βαθμονομείται ώστε να ταιριάζει στο εύρος πίεσης καυσίμου του συστήματος. Ένας εγχυτήρας καυσίμου, για παράδειγμα, απαιτεί μια τυπική πίεση καυσίμου περίπου 24 psi, ενώ ο καρμπυρατέρ τύπου πίεσης δεν απαιτεί περισσότερο από 15 psi. Ένας μετρητής πίεσης καυσίμου ικανός να αναφέρει πολύ μεγαλύτερες πιέσεις από εκείνους που απαιτούνται για την εγκατάσταση, από την άλλη πλευρά, μπορεί να μην είναι τόσο ακριβής όσο ένας βαθμονομημένος για μικρότερο εύρος πίεσης καυσίμου.

Υπάρχει ένα ακόμη πράγμα που πρέπει να σκεφτούμε. Οι μεμονωμένοι μετρητές πίεσης καυσίμου έχουν συνήθως διάμετρο 2-1 / 4 ″ ή 2-1 / 16 ((τύπος αυτοκινήτου). Ως μέρος ενός «ταμπλό οργάνων», διατίθενται επίσης μετρητές πίεσης καυσίμου. Αυτά είναι εξαιρετικά κοινά, και οι περισσότεροι κατασκευαστές αεροσκαφών τα χρησιμοποιούν.

Μετά την τοποθέτηση του μετρητή στον πίνακα οργάνων ή σε πιο προσιτή θέση, εάν είναι απαραίτητο, ένας σωλήνας αλουμινίου με τυπικά εξαρτήματα AN το συνδέει με τον καρμπυρατέρ ή τον εγχυτήρα καυσίμου. Ως αποτέλεσμα, μια γραμμή αλουμινίου 14 "ή ακόμη και 3/16" πρέπει να λειτουργεί. Συνδέστε τη γραμμή πίεσης καυσίμου στη θύρα στο περίβλημα του μπεκ ψεκασμού καυσίμου ή του καρμπυρατέρ σας χρησιμοποιώντας ένα εξάρτημα τύπου περιορισμού. Η γραμμή πίεσης καυσίμου στο χώρο του κινητήρα πρέπει να είναι ένας εύκαμπτος σωλήνας αεροσκάφους κατασκευασμένος με συμβατικά μεταλλικά εξαρτήματα, και όχι μια γραμμή αλουμινίου από το μανόμετρο καυσίμου έως το εξάρτημα στεγανών τείχους προστασίας.

Αντλία καυσίμου με κινητήρα αεροσκαφών | Μηχανική αντλία καυσίμου αεροσκαφών

Κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας του κινητήρα, η κινητήρια (μηχανοκίνητη) αντλία καυσίμου αεροσκαφών διανέμει αυτόματα τη σωστή ποσότητα καυσίμου στον κοντινό μπεκ ψεκασμού ή καρμπυρατέρ. Η γνωστή αντλία καυσίμου αεροπορικού τύπου τύπου διαφράγματος AC θεωρείται ως το βιομηχανικό πρότυπο για τους περισσότερους κινητήρες μικρών αεροσκαφών. Είναι μια αυτόματη αντλία με ειδικά κατασκευασμένα διαφράγματα που δεν φαίνεται να επηρεάζονται από τις πολυάριθμες μοναδικές χημικές ιδιότητες που απαρτίζουν τα σημερινά καύσιμα.

Όταν τοποθετείται η κατάλληλη αντλία καυσίμου με κινητήρα, θα πρέπει να μπορεί να παρέχει ελάχιστη ροή καυσίμου 125% από αυτό που απαιτείται για τη μέγιστη ισχύ απογείωσης. Αυτή η πλεονασματική χωρητικότητα δεν θα είναι πρόβλημα αφού μια εσωτερική βαλβίδα ανακούφισης εμποδίζει την ανάπτυξη υπερβολικής πίεσης καυσίμου. Η εσωτερική ανακουφιστική βαλβίδα είναι εργοστασιακά βαθμονομημένη ώστε να τροφοδοτεί το καύσιμο με τη σωστή πίεση εισόδου καυσίμου για μια συγκεκριμένη εγκατάσταση καρμπυρατέρ ή μπεκ ψεκασμού καυσίμου.

Οι κινητήριες αντλίες καυσίμου έχουν ένα φανταστικό ιστορικό αξιοπιστίας, αν και αποτυγχάνουν. Το διάφραγμα συνήθως διαρρηγνύεται, προκαλώντας την εκτόξευση καυσίμου από τη γραμμή αποστράγγισης. Εάν συμβεί μια τέτοια αποτυχία, συνήθως θεωρείται ότι οφείλεται σε μεγάλη ηλικία παρά στην έλλειψη πόρων. Εάν το διάφραγμα σπάσει και ο αεραγωγός δεν είναι συνδεδεμένος σε μια γραμμή που απομακρύνεται από τους καυτούς σωλήνες εξάτμισης σε μια ασφαλή περιοχή υπεράνω, μια αντλία καυσίμου που λειτουργεί με κινητήρα μπορεί να προκαλέσει σημαντικό κίνδυνο πυρκαγιάς. Επιπλέον, ο κινητήρας δεν θα ξεκινήσει χωρίς τη βοήθεια εφεδρικής αντλίας καυσίμου.

Ακόμα κι αν η κύρια αντλία του κινητήρα αποτύχει, μια βοηθητική αντλία μπορεί να διατηρήσει τη λειτουργία του μηχανήματός σας. Αυτό είναι εφικτό επειδή οι αντλίες καυσίμου με κινητήρα τύπου AC διαθέτουν εσωτερική βαλβίδα παράκαμψης που επιτρέπει τη ροή καυσίμου μέσω της αντλίας ακόμα και μετά την αποτυχία της.

Βοηθητική αντλία καυσίμου αεροσκαφών | Ενισχυτική αντλία στο σύστημα καυσίμων αεροσκαφών | Αντλία ηλεκτρικού καυσίμου αεροσκαφών

Μια βοηθητική αντλία, ενισχυτική αντλία, ηλεκτρική αντλία ή ακόμη και μια αντλία ταλάντευσης είναι ένα αντίγραφο ασφαλείας με οποιοδήποτε άλλο όνομα. Όλοι έχουν τον ίδιο σκοπό: να βοηθήσουν την κινητήρια αντλία ή, σε ακραίες περιπτώσεις, να την αντικαταστήσουν πλήρως. Ένας αυτόνομος ηλεκτρικός κινητήρας τροφοδοτεί τη βοηθητική αντλία καυσίμου - ένας χειριστής ελέγχεται από έναν διακόπτη στον πίνακα οργάνων.

Σκοπός της ενισχυτικής αντλίας στο σύστημα καυσίμων αεροσκαφών

Οι βοηθητικές αντλίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για διάφορους σκοπούς, όπως:

  1. Χρησιμοποιείται κατά την εφαρμογή της τροφοδοσίας ενός κινητήρα με έγχυση καυσίμου πριν από την εκκίνηση.
  2. Κάθε φορά που η κινητήρια αντλία αποτυγχάνει ή δεν μπορεί να διατηρήσει αρκετή ροή καυσίμου, χρησιμοποιείται για την αποκατάσταση της παροχής καυσίμου στον κινητήρα.
  3. Χρησιμοποιείται για την καταπολέμηση του σχηματισμού ατμών, ειδικά σε υψόμετρα άνω των 10,000 ποδιών.
  4. Βοηθώντας στην επανεκκίνηση του κινητήρα όταν ο χειριστής του αεριωθούμενου αεροπλάνου σας έχει αφήσει ένα από τα ρεζερβουάρ καυσίμου σας να στεγνώσει.
  5. Χρησιμοποιώντας την αντλία ώθησης κατά την απογείωση και την προσγείωση ως προφύλαξη ασφαλείας.

Όταν τοποθετείται, η εφεδρική αντλία συνδέεται συνήθως εν σειρά με την κινητήρια αντλία. Η αντλία ώθησης πρέπει να έχει μια εσωτερική βαλβίδα παράκαμψης για να επιτρέπει τη βενζίνη να διέρχεται από αυτήν είτε είναι ενεργοποιημένη είτε όχι για να εγκατασταθεί με αυτόν τον τρόπο. Εάν μια ηλεκτρική αντλία ώθησης είναι συνδεδεμένη με την αντλία με κινητήρα χωρίς εσωτερική βαλβίδα παράκαμψης, κάθε φορά που η αντλία ώθησης είναι απενεργοποιημένη, εμποδίζεται όλη η ροή καυσίμου προς την αντλία που κινείται από τον κινητήρα, διότι καμία βενζίνη δεν μπορεί να περάσει από αυτήν, εκτός εάν αλλάξει επί.

Οι εσωτερικές βαλβίδες παράκαμψης δεν είναι στάνταρ σε μικρές ηλεκτρικές αντλίες χαμηλής πίεσης που χρησιμοποιούνται από κατασκευαστές για κινητήρες με καρμπυρατέρ. Όταν χρησιμοποιούνται για την αύξηση μιας αντλίας με κινητήρα, αυτές οι αντλίες πρέπει να συνδέονται εν σειρά με την αντλία κινητήρα. Ένα παράλληλο σύστημα μπορεί επιπλέον να απαιτεί μία ή περισσότερες μονόδρομες βαλβίδες ελέγχου, ανάλογα με την εγκατάσταση, για να διασφαλιστεί ότι το καύσιμο ρέει μόνο προς τον κινητήρα και όχι πίσω στο ρεζερβουάρ ενώ η ηλεκτρική αντλία λειτουργεί. Σε κάθε περίπτωση, ένα παράλληλο σύστημα θα είναι πάντα πιο δύσκολο να αναπτυχθεί από ένα ενσωματωμένο σύστημα.

Η αντλία ταλάντευσης

Οι πιλότοι Sport aerobatic χρησιμοποιούν την αρχική αντλία ταλάντευσης ως εφεδρική αντλία καυσίμου αεροσκαφών. Εκτελεί συγκρίσιμες υπηρεσίες με μια ηλεκτρική βοηθητική αντλία, όπως η εκκίνηση του κινητήρα και η διατήρηση της πίεσης καυσίμου κατά παραγγελία. Ωστόσο, λειτουργεί χειροκίνητα από τον χειριστή και δεν απαιτεί ηλεκτρικό σύστημα. Η εγκατάσταση μιας ταλάντευσης αντλίας είναι παρόμοια με εκείνη οποιασδήποτε άλλης εσωτερικής αντλίας παράκαμψης. Δηλαδή, μπορεί επίσης να συνδεθεί εν σειρά με την κύρια γραμμή καυσίμου του κινητήρα.

Η βελτιωμένη νέα χειροκίνητη αντλία βενζίνης Christen αντικαθιστά τις ξεπερασμένες αντλίες WW-II πλεονασμού σειράς D, οι οποίες γίνονται σπάνιες. Η εγκατάσταση χειροκίνητης αντλίας καυσίμου Christen είναι ουσιαστικά ελαφρύτερη, με μία μόνο συμπαγή συσκευή που περιέχει βαλβίδα καυσίμου, φίλτρο καυσίμου και αντλία βενζίνης.

Τύποι αντλιών καυσίμων σε αεροσκάφη | Πόσα είδη αντλίας καυσίμου αεροσκαφών υπάρχουν;

Υπάρχουν τυπικά 5 διαφορετικοί τύποι αντλιών καυσίμου αεροσκαφών στα αεροσκάφη, συγκεκριμένα- Χειροκίνητες αντλίες καυσίμου, φυγοκεντρικές αντλίες ώθησης, αντλίες εξαγωγής, παλλόμενες ηλεκτρικές αντλίες και αντλίες καυσίμου τύπου Vane. όλα τα οποία έχουν περιγραφεί παρακάτω:

Χειροκίνητες αντλίες καυσίμου

Οι χειροκίνητες αντλίες καυσίμου αεροσκαφών εγκαταστάθηκαν σε ορισμένα vintage παλινδρομικά αεροπλάνα κινητήρα. Χρησιμοποιούνται για τη συμπλήρωση της αντλίας που κινείται από τον κινητήρα και για τη μεταφορά καυσίμου από τη μία δεξαμενή στην άλλη. Αυτές είναι ουσιαστικά ταλαντευόμενες αντλίες είναι αντλίες διπλής δράσης που παρέχουν καύσιμο σε κάθε διαδρομή της λαβής της αντλίας. Πρόκειται ουσιαστικά για αντλίες τύπου πτερυγίων με βαρετά κανάλια στο κέντρο, επιτρέποντας μια κίνηση εμπρός και πίσω να αντλεί τη βενζίνη και όχι την πλήρη περιστροφή των πτερυγίων, όπως συνηθίζεται με ηλεκτρικές ή κινητήρες αντλίες τύπου πτερυγίων.

Ενώ είναι απλή και με ελάχιστο περιθώριο σφάλματος, μια χειροκίνητη αντλία απαιτεί την εγκατάσταση αγωγών καυσίμου από το πιλοτήριο στην αντλία, θέτοντας έναν κίνδυνο που μπορεί να αποφευχθεί με τη χρήση μιας ηλεκτρικής αντλίας. Τα σύγχρονα ελαφριά αεροσκάφη παλινδρομικού κινητήρα έχουν συνήθως ηλεκτρικές βοηθητικές αντλίες. Ωστόσο, για την ενεργοποίηση του κινητήρα κατά την εκκίνηση, συχνά χρησιμοποιούν γυμνή αντλία χειρός. Όταν το κουμπί εκκίνησης τραβιέται πίσω, αυτές οι απλές συσκευές είναι εμβολοφόρες αντλίες μονής δράσης που απορροφούν καύσιμα στον κύλινδρο της αντλίας. Το καύσιμο αντλείται μέσω γραμμών προς τους κυλίνδρους του κινητήρα όταν ο μοχλός πιέζεται προς τα εμπρός.

Φυγοκεντρικές αντλίες ώθησης

Η φυγοκεντρική αντλία είναι ο πιο συχνός τύπος βοηθητικής αντλίας καυσίμου που βρίσκεται σε αεροπλάνα, μαζικά και υψηλής απόδοσης αεροσκάφη. Τροφοδοτείται από έναν ηλεκτροκινητήρα και συνήθως βυθίζεται στη δεξαμενή βενζίνης ή λίγο έξω από το κάτω μέρος της δεξαμενής, με την είσοδο της αντλίας να εκτείνεται μέσα στη δεξαμενή. Μια βαλβίδα αφαίρεσης της αντλίας εγκαθίσταται συχνά εάν η αντλία βρίσκεται έξω από τη δεξαμενή, επιτρέποντας στην αντλία να αφαιρεθεί χωρίς να εξαντληθεί η δεξαμενή βενζίνης.

Μια αντλία μεταβλητής μετατόπισης είναι μια φυγοκεντρική αντλία ώθησης. Καθώς η πτερωτή περιστρέφεται, παίρνει καύσιμο στο κέντρο και το αποβάλλει προς τα έξω. Μια βαλβίδα ελέγχου στην έξοδο σταματά το καύσιμο να επιστρέψει στην αντλία. Η έξοδος της αντλίας συνδέεται με ένα σωλήνα τροφοδοσίας καυσίμου. Εάν η αντλία ώθησης δεν λειτουργεί, μπορεί να τοποθετηθεί βαλβίδα παράκαμψης στο σύστημα τροφοδοσίας καυσίμου για να επιτρέπεται στην κινητήρια αντλία να τραβά καύσιμα από το ρεζερβουάρ.

Ανάλογα με τη φάση της λειτουργίας του αεροσκάφους, ορισμένες φυγοκεντρικές αντλίες καυσίμου λειτουργούν με πολλαπλές ταχύτητες, όπως ορίζεται από τον πιλότο. Κυκλοφορούν επίσης οι αντλίες καυσίμου με μία μόνο ταχύτητα. Ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία, το υψόμετρο ή τη στάση της πτήσης, οι φυγοκεντρικές αντλίες καυσίμου στις δεξαμενές καυσίμου διατηρούν θετική πίεση σε όλο το σύστημα καυσίμου, εξαλείφοντας το κλείδωμα ατμών.

Επειδή ο ηλεκτρικός κινητήρας είναι βυθισμένος στο καύσιμο, οι βυθισμένες αντλίες διαθέτουν καλύμματα αδιάβροχα. Οι φυγοκεντρικές αντλίες τοποθετημένες έξω από το ρεζερβουάρ δεν το χρειάζονται, αλλά απαιτούν κάποιο είδος εισόδου στο καύσιμο. Αυτό θα μπορούσε να είναι ένας σωλήνας με βαλβίδα διακοπής που επιτρέπει την αντλία να αντικατασταθεί χωρίς να αδειάσει η δεξαμενή. Μια οθόνη καλύπτει την είσοδο και των δύο τύπων φυγοκεντρικών αντλιών για να αποφευχθεί η κατάποση ξένων υπολειμμάτων.

Αντλίες Ejector

Οι δεξαμενές καυσίμου με αντλίες καυσίμου εντός του ρεζερβουάρ, όπως οι φυγοκεντρικές αντλίες, έχουν σχεδιαστεί για να διατηρούν σταθερή παροχή καυσίμου στην είσοδο της αντλίας. Αυτό αποτρέπει την αντλία από το σπήλαιο και εγγυάται ότι το καύσιμο την ψύχει. Τα διαφράγματα, συμπεριλαμβανομένων των βαλβίδων ελέγχου, επίσης γνωστά ως βαλβίδες πτερυγίων, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να διαιρέσουν το τμήμα της δεξαμενής βενζίνης που έχει καθοριστεί στην εγκατάσταση της αντλίας. Αυτό επιτρέπει τη βενζίνη να ρέει μέσα στην αντλία κατά τη διάρκεια ελιγμών, αλλά δεν μπορεί να ρέει έξω.

Οι αντλίες εκτόξευσης χρησιμοποιούνται σε ορισμένα αεροπλάνα για να διασφαλιστεί ότι υπάρχει πάντα υγρό καύσιμο στην είσοδο της αντλίας. Η εκροή της αντλίας κυκλοφορεί πίσω στην περιοχή του ρεζερβουάρ, όπου η αντλία τοποθετείται μέσω σωλήνα μικρής διαμέτρου. Ένα βεντούρι, το οποίο είναι μέρος του εκτοξευτή, κατευθύνει το καύσιμο. Η χαμηλή πίεση δημιουργείται καθώς το καύσιμο διατρέχει το βεντούρι.

Το καύσιμο μπορεί να απορροφηθεί στο συγκρότημα εκτοξευτή και να αντληθεί στο τμήμα του ρεζερβουάρ αντλίας καυσίμου μέσω μιας εισαγωγής ή γραμμής που ξεκινά έξω από την περιοχή της αντλίας του ρεζερβουάρ. Σε συνδυασμό με τις βαλβίδες ελέγχου διαφράγματος, οι αντλίες Ejector διατηρούν μια θετική κεφαλή καυσίμου στην είσοδο της αντλίας.

Παλλόμενες ηλεκτρικές αντλίες

Μικρότερες, λιγότερο δαπανηρές βοηθητικές αντλίες καυσίμου χρησιμοποιούνται συχνά σε αεροσκάφη γενικής αεροπορίας. Η παλλόμενη ηλεκτρική αντλία, συχνά γνωστή ως αντλία βενζίνης τύπου εμβόλου, χρησιμοποιείται ευρέως. Σε μεγαλύτερα αεροσκάφη, χρησιμοποιείται συνήθως με τον ίδιο τρόπο όπως μια φυγοκεντρική αντλία καυσίμου, εκτός εάν είναι τοποθετημένη κατάντη των εξόδων δεξαμενής καυσίμου.

Η αντλία καυσίμου με κινητήρα κινείται παράλληλα με την παλλόμενη ηλεκτρική αντλία καυσίμου. Παρέχει καύσιμο προτού η αντλία καυσίμου με κινητήρα φτάσει στην ταχύτητα κατά την εκκίνηση και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως αντίγραφο ασφαλείας κατά την απογείωση. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποφυγή κλειδώματος ατμών σε μεγάλα υψόμετρα. Ένα έμβολο αντλεί καύσιμο μέσα και ωθεί τη βενζίνη από την παλμική ηλεκτρική αντλία. Το έμβολο μετακινείται εμπρός και πίσω σε μια παλμική κίνηση από μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα που εναλλάσσεται μεταξύ της ηλεκτροδότησης και της απενεργοποίησης.

Η πίεση του καυσίμου στην έξοδο της αντλίας ελέγχει την παλμική ηλεκτρική αντλία καυσίμου μίας ενέργειας. Η αντλία περιστρέφεται γρήγορα όταν απαιτείται βενζίνη, με χαμηλή πίεση στην έξοδο της αντλίας. Η αντλία επιβραδύνεται καθώς αυξάνεται η πίεση καυσίμου επειδή το βαθμονομημένο ελατήριο αντιμετωπίζει αντίσταση ενώ προσπαθεί να ωθήσει το έμβολο προς τα πάνω. Η κίνηση του εμβόλου εμποδίζεται από ένα ελατήριο στο κέντρο.

Αντλίες καυσίμου τύπου Vane

Οι πιο διαδεδομένοι τύποι αντλιών καυσίμου που παρατηρούνται σε αεροσκάφη παλινδρομικού κινητήρα είναι αντλίες καυσίμου τύπου βανίου. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πρωτογενείς αντλίες βενζίνης καθώς και ως βοηθητικές αντλίες ή αντλίες ενίσχυσης. Από την άλλη πλευρά, η αντλία τύπου πτερυγίου είναι μια αντλία σταθερής μετατόπισης που μεταφέρει έναν συνεχή όγκο καυσίμου με κάθε περιστροφή της αντλίας. Ένας ηλεκτρικός κινητήρας περιστρέφει τον άξονα της αντλίας όταν χρησιμοποιείται ως βοηθητική αντλία. Το βοηθητικό κιβώτιο ταχυτήτων λειτουργεί συχνά την αντλία πτερυγίων σε συστήματα με κινητήρα.

Αντλία καυσίμου αεροσκαφών: Rotary Vane-type; Συντελεστές εικόνας- Ράινερ ΜπίλεφελντΑντλία περιστροφικού πτερυγίουCC BY-SA 3.0

Ένας εκκεντρικός ρότορας κινείται μέσα σε έναν κύλινδρο, όπως συμβαίνει με όλες τις αντλίες πτερυγίων. Τα πτερύγια γλιστρούν μέσα και έξω από τις εγκοπές του ρότορα, τα οποία διατηρούνται ενάντια στο κυλινδρικό τοίχωμα με έναν κεντρικό πλωτό πείρο. Το κενό όγκου που δημιουργείται από το τοίχωμα του κυλίνδρου, τον ρότορα και τα πτερύγια αυξάνεται και στη συνέχεια μειώνεται καθώς τα πτερύγια περιστρέφονται γύρω από τον εκκεντρικό ρότορα.

Η βενζίνη μεταφέρεται στην αντλία μέσω μιας θύρας εισόδου όπου τα πτερύγια παράγουν έναν αυξανόμενο χώρο όγκου. Ο χώρος που δημιουργείται γίνεται μικρότερος όσο προχωρά η περιστροφή. Το καύσιμο αντλείται από τον κύλινδρο από μια θύρα εξόδου τοποθετημένη εκεί. Ο μηχανισμός μέτρησης καυσίμου του κινητήρα παρέχει περισσότερη βενζίνη από ό, τι χρειάζεται για να λειτουργήσει. Ο σταθερός όγκος μιας αντλίας πτερυγίων, από την άλλη πλευρά, μπορεί να είναι υπερβολικός.

Οι περισσότερες αντλίες πτερυγίων περιέχουν ένα χαρακτηριστικό ανακούφισης πίεσης που μπορεί να ρυθμιστεί ώστε να ρυθμίζει τη ροή. Λειτουργεί χρησιμοποιώντας την πίεση που έχει δημιουργηθεί στην έξοδο της αντλίας για να τραβήξει μια βαλβίδα από το κάθισμά της, επιτρέποντας στην περίσσεια βενζίνης να ρέει πίσω στην πλευρά εισόδου της αντλίας. Ο σωστός όγκος καυσίμου δίνεται τοποθετώντας το ανάγλυφο σε πίεση πάνω από την πίεση εισαγωγής αέρα της συσκευής μέτρησης καυσίμου κινητήρα.

Το καύσιμο πρέπει να ρέει μέσω της αντλίας στη συσκευή μέτρησης καυσίμου ενώ ο κινητήρας βρίσκεται σε λειτουργία ή εάν η αντλία πτερυγίων δεν λειτουργεί. Για να επιτευχθεί αυτό χρησιμοποιείται βαλβίδα παράκαμψης μέσα στην αντλία. Όταν η πίεση καυσίμου εισόδου της αντλίας είναι υψηλότερη από την πίεση καυσίμου εξόδου, μια ελαφρά ελατηριωτή πλάκα κάτω από την ανακουφιστική βαλβίδα ξεπερνά την πίεση του ελατηρίου.

Όταν η αντλία πτερυγίων είναι η αντλία πρωτεύοντος καυσίμου που λειτουργεί με κινητήρα, χρησιμοποιούνται αντλίες καυσίμου με αντιστάθμιση πτερυγίων. Καθώς η πίεση εισόδου αέρα της συσκευής μέτρησης καυσίμου αλλάζει λόγω του υψομέτρου ή της πίεσης εξόδου του υπερσυμπιεστή, η ρύθμιση της βαλβίδας ανακούφισης ρυθμίζεται αυτόματα για να παρέχει τη σωστή παροχή καυσίμου. Η πηγή πίεσης αέρα εισόδου συνδέεται με ένα θάλαμο εξαερισμού πάνω από ένα διάφραγμα συνδεδεμένο με τον μηχανισμό ανακούφισης. Το διάφραγμα βοηθά ή αντιστέκεται στην πίεση ελατηρίου της βαλβίδας ανακούφισης όταν αλλάζει η πίεση του αέρα, με αποτέλεσμα τη σωστή παροχή καυσίμου για την τρέχουσα κατάσταση στη συσκευή μέτρησης καυσίμου.

Είστε περίεργοι για τις έννοιες στη Ρομποτική; Κάντε κλικ ΕΔΩ.

Σχετικά με την Esha Chakraborty

Έχω ένα υπόβαθρο στην Αεροδιαστημική Μηχανική, επί του παρόντος εργάζομαι για την εφαρμογή της Ρομποτικής στην Άμυνα και τη Διαστημική Επιστήμη Βιομηχανία. Είμαι συνεχής μαθητής και το πάθος μου για τις δημιουργικές τέχνες με κάνει να τείνω να σχεδιάζω νέες ιδέες μηχανικής.
Με τα ρομπότ να αντικαθιστούν σχεδόν όλες τις ανθρώπινες ενέργειες στο μέλλον, θέλω να φέρω στους αναγνώστες μου τις θεμελιώδεις πτυχές του θέματος με έναν εύκολο αλλά ενημερωτικό τρόπο. Μου αρέσει επίσης να ενημερώνω ταυτόχρονα τις εξελίξεις στον κλάδο της αεροδιαστημικής.

Συνδεθείτε μαζί μου με το LinkedIn - http://linkedin.com/in/eshachakraborty93

Αφήστε ένα σχόλιο

Η διεύθυνση email σας δεν θα δημοσιευθεί. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται *

Lambda Geeks