ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΕΡΟΣΚΑΦΩΝ ΜΑΘΗΜΑ 3 : ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΑΥΣΙΜΟΥ
Ο ΣΚΟΠΟΣ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΣΤΟ Α/ΦΟΣ Ο ΚΥΡΙΟΣ ΣΚΟΠΟΣ ΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΣΕ ΈΝΑ ΑΕΡΟΠΛΑΝΟ ΕΊΝΑΙ (Α) Η ΙΚΑΝΟΠΟΙΗΤΙΚΗ ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑ ΜΕ ΚΑΥΣΙΜΟ ΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΙΣΧΥΟΣ ΠΟΥ ΕΞΑΣΦΑΛΙΖΟΥΝ ΤΗΝ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΠΤΗΣΗΣ ΣΤΟ ΙΠΤΑΜΕΝΟ ΟΧΗΜΑ. (Β) ΤΗΝ ΑΣΦΑΛΗ ΚΑΙ ΓΡΗΓΟΡΗ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΤΗΣ ΟΛΗΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΠΟΥ ΕΞΑΣΦΑΛΙΖΟΥΝ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΠΤΗΣΗΣ (ΙΔΙΩΣ ΑΠΌ ΠΛΕΥΡΑΣ ΕΥΣΤΑΘΕΙΑΣ) ΚΑΙ ΙΚΑΝΟΠΟΙΗΤΙΚΗ ΕΝΗΜΕΡΩΣΗ ΤΟΥ ΠΙΛΟΤΟΥ ΓΙΑ ΤΟΝ ΡΥΘΜΟ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΝ ΥΠΟΛΟΙΠΟΜΕΝΗ ΠΟΣΟΤΗΤΑ ΣΤΙΣ ΔΕΞΑΜΕΝΕΣ.
ΤΟ ΚΕΝΤΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΣΤΟ ΕΠΙΒΑΤΗΓΟ ΑΕΡΟΠΛΑΝΟ BOEING 737 ΣΕ ΓΕΝΙΚΕΣ ΓΡΑΜΜΕΣ, ΤΟ ΚΑΥΣΙΜΟ ΠΡΟΩΘΕΙΤΑΙ ΜΕ ΑΝΤΛΙΕΣ ΣΤΗΝ ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΒΑΛΒΙΔΑ ΚΣΙ ΣΠΟ ΕΚΕΙ ΣΤΟΥΣ ΚΙΝΗΤΗΡΕΣ ΤΟΥ ΑΕΡΟΠΛΑΝΟΥ Η ΠΟΛΥΠΛΟΚΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ ΣΤΑ ΑΕΡΟΠΛΑΝΑ ΕΞΕΛΙΧΘΗΚΕ ΣΤΑΔΙΑΚΑ. ΑΡΧΙΚΑ Η ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΠΡΟΣ ΤΟΝ ΚΙΝΗΤΗΡΑ ΓΙΝΟΤΑΝ ΜΕ ΤΗΝ ΒΟΗΘΕΙΑ ΤΗΣ ΒΑΡΥΤΗΤΑΣ. ΑΡΓΟΤΕΡΑ ΗΛΘΑΝ ΟΙ ΑΝΤΛΊΕΣ ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑΣ ΚΑΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΑΠΌ ΔΕΞΑΜΕΝΗ ΣΕ ΔΕΞΑΜΕΝΗ, ΟΙ ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΕΣ ΒΑΛΒΙΔΕΣ ΚΑΙ ΟΙ ΑΙΣΘΗΤΉΡΕΣ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΤΗΣ ΔΙΑΤΙΘΕΜΕΝΗΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ
ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΣΤΟ BOEING 727
ΤΥΠΙΚΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΔΕΞΑΜΕΝΩΝ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΕΝΣΩΜΑΤΟΜΕΝΕΣ (Integral) ΑΠΟΣΠΟΜΕΝΕΣ ΣΤΙΒΑΡΕΣ (Rigid Removable) ΤΥΠΟΥ «ΚΥΣΤΗΣ» (Bladder) ΑΠΛΟΣ ΚΑΝΟΝΑΣ ΓΙΑ ΤΟ ΜΕΓΙΣΤΟ ΟΓΚΟ ΤΩΝ ΔΕΞΑΜΕΝΩΝ ΚΑΥΣΙΜΟΥ : ΤΟ ΚΑΥΣΙΜΟ ΚΑΛΎΠΤΕΙ ΜΕΧΡΙ ΤΟ 85% ΣΤΙΣ ΔΕΞΑΜΕΝΕΣ ΤΩΝ ΠΤΕΡΥΓΩΝ ΚΑΙ 92% ΣΕ ΔΕΞΑΜΕΝΕΣ ΕΝΣΩΜΑΤΟΜΕΝΕΣ ΣΤΗΝ ΑΤΡΑΚΤΟ, ΌΤΑΝ Ο ΜΕΓΙΣΤΟΣ ΟΓΚΟΣ ΜΕΤΡΙΕΤΑΙ ΑΠΌ ΤΟ ΕΞΩΤΕΡΙΚΟ ΠΕΡΙΒΛΗΜΑ ΕΞΩΤΕΡΙΚΕΣ ΔΕΞΑΜΕΝΕΣ (ΣΥΝΗΘΩΣ ΚΑΤΩ ΑΠΌ ΤΙΣ ΠΤΕΡΥΓΕΣ)
ΚΥΣΤΕΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ (BLADDERS) ΟΙ ΚΥΣΤΕΣ ΕΊΝΑΙ ΜΟΡΦΗ ΔΕΞΑΜΕΝΗΣ ΜΕ ΚΕΛΥΦΟΣ ΑΠΌ ΠΟΛΥΜΕΡΗ ΥΛΙΚΑ ΠΟΥ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΖΟΝΤΑΙ ΣΕ ΔΥΟ ή ΤΕΣΣΕΡΕΙΣ ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΥΦΑΝΣΗΣ ΚΑΙ ΕΞΑΣΦΑΛΙΖΟΥΝ ΚΛΕΙΣΙΜΟ ΟΠΩΝ ΑΠΌ ΒΛΗΜΑΤΑ ή ΑΙΩΡΟΥΜΕΝΑ ΤΕΜΑΧΙΑ ΜΕΤΑΛΛΟΥ ( ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΠΤΟΣΗ ΑΤΥΧΗΜΑΤΟΣ). ΕΊΝΑΙ ΕΥΛΥΓΙΣΤΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ ΓΙΑ ΝΑ ΜΠΟΡΟΥΝ ΝΑ ΚΑΛΥΠΤΟΥΝ ΤΟΝ ΧΩΡΟ ΣΤΟΝ ΟΠΟΙΟ ΤΟΠΟΘΕΤΟΥΝΤΑΙ
ΚΥΡΙΑ ΥΠΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΤΩΝ ΔΕΞΑΜΕΝΩΝ α) ΟΙ ΚΥΡΙΕΣ ΔΕΞΑΜΕΝΕΣ (ΧΩΡΟΙ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ ΤΟΥ ΚΑΥΣΙΜΟΥ) (β) ΣΥΛΛΕΚΤΗΣ ΤΗΣ ΔΕΞΑΜΕΝΗΣ (υποσύστημα (συνήθως) ξεχωριστό από την κύρια δεξαμενή όπου αποθηκεύεται αρκετή ποσότητα καυσίμου για να υλοποιηθεί μια σειρά σύνθετων ελιγμών) (γ) Τροφοδοσία μέσω της βαρύτητας (μόνο στα μικρά αεροπλάνα) (δ) Αντλίες με κίνηση από τον κινητήρα του αεροπλάνου ή αντίστοιχη ηλεκτρική μονάδα κίνησης
ΤΟ ΚΑΥΣΙΜΟ ΑΠΟΘΗΚΕΥΕΤΑΙ ΣΕ ΔΕΞΑΜΕΝΕΣ ΜΕΣΑ ΣΤΟ ΑΕΡΟΠΛΑΝΟ Η ΔΙΠΛΑΝΗ ΔΟΜΗ (ΣΥΝΗΘΩΣ) ΑΠΟΤΕΛΕΙ ΕΝΣΩΜΑΤΟΜΕΝΟ ΤΜΗΜΑ ΤΗΣ ΟΛΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΤΟΥ ΑΕΡΟΠΛΑΝΟΥ. ΣΕ ΠΟΛΛΕΣ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ, Η ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΑΕΡΟΠΛΑΝΟΥ ΔΕΝ ΠΕΡΙΛΑΜΒΑΝΕΙ ΤΗΝ ΔΕΞΑΜΕΝΗ, ΑΛΛΑ ΈΝΑΝ ΧΩΡΟ ΣΤΟΝ ΟΠΟΙΟ ΕΙΣΑΓΑΓΕΤΑΙ ΜΙΑ «ΦΟΥΣΚΑ» ΑΠΌ ΠΟΛΥΜΕΡΕΣ ΥΛΙΚΟ (ΣΥΝΗΘΩΣ ΚΑΟΥΤΣΟΥΚ)
ΣΕ ΜΕΡΙΚΕΣ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΟ ΑΕΡΟΠΛΑΝΟ ΜΕΤΑΦΕΡΕΙ ΚΑΥΣΙΜΟ ΚΑΙ ΓΙΑ ΑΛΛΑ ΑΕΡΟΣΚΑΦΗ ΜΕΡΙΚΑ ΑΕΡΟΠΛΑΝΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΟΥΝ ΣΑΝ ΙΠΤΑΜΕΝΕΣ ΔΕΞΕΜΕΝΕΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑ ΑΛΛΩΝ ΑΕΡΟΣΚΑΦΩΝ
Η ΤΥΠΙΚΗ ΔΙΑΣΠΟΡΑ ΚΑΥΣΙΜΩΝ Refinery Mogas Jet Fuel Avgas Σχεδιασμένο για: Βενζινομηχανές Τοπικές αγορές με όρια εκπομπων Επίγειες Μεταφορές Σχεδιασμένο για: Αεροστροβίλους Παγκόσμια χρήση Αεροπορικές μεταφορές (Πετρελαιομηχανές?) Σχεδιασμένο για: Βενζινομηχανές Παγκόσμια χρήση Αεροπορικές Μεταφορές
ΕΙΔΗ ΑΕΡΟΠΟΡΙΚΩΝ ΚΑΥΣΙΜΩΝ ΠΟΛΙΤΙΚΗ ΑΕΡΟΠΟΡΙΑ Jet A Jet A-1 Jet B ΠΟΛΕΜΙΚΗ ΑΕΡΟΠΟΡΙΑ JP-4 JP-5 JP-8 Τα καύσιμα των συγχρόνων αεροπλάνων είναι υδρογονάνθρακες παρόμοιοι με αυτούς που χρησιμοποιούνται στα καύσιμα των αυτοκινήτων. Τα αεροπλάνα που Χρησιμοποιούν Εμβολοφόρους κινητήρες χρησιμοποιούν καύσιμα σχετικά υψηλού αριθμού οκτανίων που αποκαλούνται AVGAS στην αεροπορική «διάλεκτο». Οι αεριοστρόβιλοι χρησιμοποιούν ένα πιο τραχύ μείγμα υδρογονανθράκων και τα πιο γνωστά είδη καυσίμων αποκαλούνται AVTAG και AVTUR. Συνήθως χαρακτηρίζονται από υψηλότερο σημείο ανάφλεξης και έχουν ειδικό βάρος γύρω στο 0.8.
Η ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΤΟΥ ΚΑΥΣΙΜΟΥ Ο ΟΡΟΣ «ΔΙΑΧΕΙΡΗΣΗ ΚΑΥΣΙΜΟΥ» ΠΕΡΙΛΑΜΒΑΝΕΙ : ΤΗΝ ΣΥΜΠΙΕΣΗ ΤΟΥ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΤΗΝ ΣΩΣΤΗ ΚΑΙ ΑΜΕΣΗ ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑ ΤΩΝ ΚΙΝΗΤΗΡΩΝ ΡΥΘΜΙΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΡΥΘΜΙΣΗ ΦΟΡΤΩΣΗΣ/ΑΠΟΦΟΡΤΩΣΗΣ ΤΗΣ ΔΕΞΑΜΕΝΗΣ ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΩΝ ΣΥΝΘΗΚΩΝ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ ΡΥΘΜΙΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΕΞΑΕΡΙΣΜΟΥ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΣΑΝ ΘΕΡΜΙΚΗ ΚΑΤΑΒΟΘΡΑ ΕΚΣΦΕΝΔΟΝΙΣΗ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΦΟΡΤΩΣΗ ΕΝ ΠΤΗΣΗ ΤΗΣ ΔΕΞΑΜΕΝΗΣ
ΑΝΤΛΙΕΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ Α) ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΙΚΕΣ ΑΝΤΛΙΕΣ ΣΕ ΤΟΜΗ
ΣΥΝΕΧΕΙΑ Β) ΑΝΤΛΙΕΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΜΕΤΑΤΟΠΙΣΗΣ ΣΕ ΤΟΜΗ ΟΙ ΑΝΤΛΙΕΣ ΜΕΤΑΦΕΡΟΥΝ ΚΑΥΣΙΜΟ ΑΠΌ ΤΙΣ ΔΕΞΑΜΕΝΕΣ ΣΤΑ ΣΗΜΕΙΑ ΣΥΛΛΟΓΗΣ ΑΠΌ ΤΑ ΟΠΟΙΑ ΤΡΟΦΟΔΟΤΟΥΝΤΑΙ ΟΙ ΚΙΝΗΤΗΡΕΣ
Η ΚΙΝΗΣΗ ΚΑΥΣΙΜΩΝ ΑΠΌ ΤΙΣ ΔΕΞΑΜΕΝΕΣ ΔΙΑΤΗΡΕΙ ΤΟ ΚΕΝΤΡΟ ΒΑΡΟΥΣ ΤΟΥ ΟΧΗΜΑΤΟΣ ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΛΕΓΧΟΥ ΚΑΥΣΙΜΩΝ, ΠΟΛΛΕΣ ΦΟΡΕΣ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΕΙΤΑΙ ΓΙΑ ΤΗΝ ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΟΥ ΚΕΝΤΡΟΥ ΒΑΡΟΥΣ, ΤΟ ΟΠΟΙΟ (ΜΕ ΤΗΝ ΣΕΙΡΑ ΤΟΥ) ΔΙΕΥΚΟΛΥΝΕΙ ΤΟΝ ΕΛΕΓΧΟ ΤΩΝ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΕΛΙΓΜΩΝ.
ΤΥΠΙΚΗ ΔΟΜΗ ΑΝΤΛΙΑΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ Η ΑΝΤΛΙΑ ΑΥΤΉ ΜΕΤΑΦΕΡΕΙ ΠΕΡΙΠΟΥ 400 ΛΙΤΡΑ/ΛΕΠΤΟ ΜΕ ΣΥΜΠΙΕΣΗ 0.8 BAR ΚΑΥΣΙΜΟΥ
BOOSTER PUMPS ΟΙ ΚΥΡΙΕΣ ΑΝΤΛΙΕΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΑΠΟΚΑΛΟΥΝΤΑΙ BOOSTER PUMPS ΟΙ ΟΠΟΙΕΣ ΚΑΝΟΥΝ ΤΗΝ ΣΥΜΠΙΕΣΗ ΤΟΥ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΠΟΥ ΕΊΝΑΙ ΑΡΚΕΤΗ ΓΙΑ ΤΗΝ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΤΟΥ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΧΩΡΙΣ ΝΑ ΕΜΦΑΝΙΣΤΕΙ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ «ΣΠΗΛΑΙΩΣΗΣ» (CAVITATION). ΕΝ ΓΕΝΕΙ ΕΊΝΑΙ ΗΛΕΚΤΡΟΚΙΝΗΤΕΣ ΑΝΤΛΙΕΣ ΑΠΌ ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΙΣΧΥΟΣ ΤΟΥ ΟΧΗΜΑΤΟΣ. ΑΝΑΠΤΥΣΣΟΥΝ ΠΙΕΣΕΙΣ ΤΗΣ ΤΑΞΗΣ ΤΩΝ 10-15 psi ΜΕ ΡΥΘΜΟ ΜΕΧΡΙ 2.5 Kg/sec ΟΙ ΑΝΤΛΙΕΣ ΑΥΤΈΣ ΛΙΠΑΙΝΩΝΤΑΙ ΚΑΙ ΨΥΧΩΝΤΑΙ ΑΠΌ ΤΟ ΚΑΥΣΙΜΟ ΠΟΥ ΜΕΤΑΦΕΡΟΥΝ ΣΕ ΜΕΡΙΚΕΣ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ Η ΚΙΝΗΣΗ ΤΩΝ ΑΝΤΛΙΩΝ ΣΤΗΡΙΖΕΤΑΙ ΑΠΌ ΤΟ ΚΥΚΛΩΜΑ ΥΔΡΑΥΛΙΚΗΣ ΙΣΧΥΟΣ ΤΟΥ ΑΕΡΟΠΛΑΝΟΥ ή ΑΠΌ ΚΥΚΛΩΜΑ ΑΕΡΑ ΣΕ ΣΥΜΠΙΕΣΗ
Υποσυστήματα εκροής καυσίμων εν πτήσει Χρησιμεύουν στην ικανοποίηση των απαιτήσεων μεγίστου βάρους προσγείωσης (για να μην καταστραφεί το σύστημα προσγείωσης (landing ) ή να περιοριστεί η προσγείωση στον μήκος προσγείωσης που προσφέρει το αεροδρόμιο) Κατάλληλο υποσύστημα αντλιών και βαλβίδων Η έγχυση συνήθως γίνεται από τα ακροπτερύγια Μερικές, όμως, φορές γίνεται και από το πίσω άκρο της ατράκτου. Το υποσύστημα αυτό συνήθως επιτρέπει στο αεροπλάνο να πάει από το μέγιστο βάρος απογείωσης στο αντίστοιχο μέγιστο για την προσγείωση μέσα σε περίπου 15 λεπτά ή και λιγότερο
Παράδειγμα εκροής καυσίμου
ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΗΣ ΠΑΡΟΧΗΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ Η μέτρηση της παροχής του καυσίμου από τις δεξαμενές προς τους κινητήρες ή άλλες δεξαμενές (ή τέλος την εκροή) βελτιώθηκε διαχρονικά, ανάλογα με τις εκάστοτε απαιτήσεις και τις προσφερόμενες τεχνολογίες) Τα πιο διαδεδομένα σχετικά υποσυστήματα βασίζονται στην μέτρηση της χωρητικότητας μεταξύ αισθητηρίων τοποθετημένων σε διάφορες θέσεις των δεξαμενών Συνήθως τοποθετούνται 30 με 40 τέτοιοι αισθητήρες για να έχουμε ικανοποιητική μέτρηση της παροχής και της στάθμης των καυσίμων στο αεροπλάνο. Στα μεγάλα αεροπλάνα η ακρίβεια μέτρησης είναι της τάξης του 1 με 2%. Η ακριβής μέτρηση του υφιστάμενου καυσίμου είναι ζωτικής σημασίας αν θέλουμε να αποφύγουμε τον κίνδυνο υπερφόρτωσης των δεξαμενών που (πολύ πιθανόν) θα οδηγήσει σε ρήξη της δομής και εμφάνιση πυρκαγιάς.