第一节飞机燃油系统总体设计课件

第一节 飞机燃油系统总体设计,*,/49,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,第一节飞机燃油系统总体设计,第一节飞机燃油系统总体设计,1,飞机燃油系统,(,外燃油系统或低压燃油系统,),发动机燃油系统,(,内燃油系统或高压燃油系统,),燃油系统,？,飞机燃油系统,设计内容,飞机燃油系统,飞机燃油系统总体设计,供油系统设计,输油系统设计,通气与增压系统设计,加油与放油系统设计,燃油系统检测元件,燃油箱,飞机燃油系统(外燃油系统或低压燃油系统)燃油系统？飞机燃油系,飞机燃油系统的功能,飞机燃油系统的组成,飞机燃油系统的总体设计要求,飞机燃油系统的典型任务剖面,飞机燃油系统的安全性要求,飞机燃油系统的验证,燃油特性及其对系统的影响,第一节 飞机燃油系统总体设计,本节内容,飞机燃油系统的功能第一节 飞机燃油系统总体设计本节内容,第一节飞机燃油系统总体设计课件,第一节飞机燃油系统总体设计课件,1.1,飞机燃油系统功用,冷却飞机上其他设备,(,或系统,),；,平衡飞机，保持飞机重心处于规定范围内等附加功能,。,储存机载发动机,(,含辅助动力装置,),需用的燃油,；,在飞机允许的一切飞行状态和工作条件下，按一定的顺序向发动机不间断地供给规定压力和流量的燃油；,1.1 飞机燃油系统功用冷却飞机上其他设备(或系统)；平衡,基本特性,燃油量大、高加油率、空中放油、燃油布局、转子爆破、重心控制、机翼卸载、空中加油、通气增压、燃油量测量,基本特性,6 飞机燃油系统的验证,飞机燃油系统的典型任务剖面,军机燃油系统一般要进行下列试验:,主要是堵塞精滤器，恶化燃油射 流分布的均匀性；,军机燃油系统一般要进行下列试验:,飞机燃油系统正常工作条件下的典型任务剖面,平衡飞机，保持飞机重心处于规定范围内等附加功能。,在驾驶舱能实时了解燃油的消耗状况：燃油座舱指示的要求。,大量的微生物是在油箱内沉淀的水和燃油界面上繁殖的，它们以燃油的烃和各种含氮、磷和其它元素的矿物质为养料。,6 飞机燃油系统的验证,结构设计方面：重量轻及外廓尺寸小、结构简单、生产工艺性好；,4 燃油系统的典型任务剖面,冷却飞机上其他设备(或系统)；,杀菌剂、电磁辐射、细菌滤、涂防护层,a、在燃油中加入添加剂；,研制型号的设计符合性是指该型号的设计是否符合型号合格审定首次会议所确定的型号合格审定基准。,6 飞机燃油系统的验证,飞机严重工作条件下的典型任务剖面,4 石蜡：冰点-30 结晶对系统的影响：（1）晶粒破坏发动机供油，（2）为水汽凝结提供结晶核,飞机燃油系统的总体设计要求,1.2,飞机燃油系统组成,油箱,发动机,通气增压,加油,放油,指示,飞机燃油系统,发动机,燃油系统,输油供油,按功能分,6 飞机燃油系统的验证1.2 飞机燃油系统组成油箱发动机通气,油箱（储油）,油箱的通气增压系统,（通气、增压）,发动机燃油供给系统,（供油）,供油箱的燃油传输系统,（输油）,输油顺序控制系统,（控制）,地面及空中加油和放油系统,（加油、放油）,冷却系统,及油量的,测量指示,等分系统组成,1.2,飞机燃油系统组成,油箱（储油）1.2 飞机燃油系统组成,B737-300,燃油系统,1.2,飞机燃油系统组成,B737-300燃油系统1.2 飞机燃油系统组成,6 飞机燃油系统的验证,除利用设计图样、技术条件外，还用文字说明、分析、类似设计的对比或使用经验来表明条款的要求己经满足。,除利用设计图样、技术条件外，还用文字说明、分析、类似设计的对比或使用经验来表明条款的要求己经满足。,d、采用干氮使燃油换气、干燥，但重量大。,3、蒸发性对系统的影响,研制型号的设计符合性是指该型号的设计是否符合型号合格审定首次会议所确定的型号合格审定基准。,4 燃油系统的典型任务剖面,6 飞机燃油系统的验证,b、在最重要的油滤上喷酒精防冰；,3、影响燃油蒸发性的因素,燃油系统设备的腐蚀加强,d、采用干氮使燃油换气、干燥，但重量大。,对需用燃油冷却的设备能进行冷却。,单位重量内所形成的非溶性沉积物的数量,燃油系统部件内沉积物增加,由于飞机研制周期长、技术复杂，型号合格审定必须从开始研制到研制完成同步进行，包括对原型机的生产监控和试飞。,油箱,燃油泵,导管,活门,检测元件,1.2,飞机燃油系统组成,6 飞机燃油系统的验证油箱1.2 飞机燃油系统组成,1.3,飞机燃油系统总体设计要求,(1),基本功能要求,无论飞机总体设计是否明确规定，下列功能对燃油系统是基本的要求。,a.,燃油系统应保证飞机在允许的各种地面和飞行条件下，不间断地、有效地向发动机供油。（供油）,b.,在所有规定的装载情况和飞行状态下，燃油系统应以最简单的用油顺序保证从满油到油尽时的重心不超过飞机重心要求的范围。燃油的输送和管理应是自动的，同时应具有手控能力。（输油）,1.3 飞机燃油系统总体设计要求 (1)基本功能要求,c.,所有燃油箱在地面应能用重力加油和压力加油两种方法加满燃油。（加油）,d.,所有燃油箱在地面应能完全地排放出燃油。（放油）,e.,所有的机内油箱和机外油箱中的总燃油量均应能进行测量和指示。供油箱,(,组,),的油量应能单独测量和指示。（检测）,1.3,飞机燃油系统总体设计要求,c.所有燃油箱在地面应能用重力加油和压力加油两种方法,(2),附加的功能要求,a.,对需用燃油冷却的设备能进行冷却。,(,冷却,),b.,在驾驶舱能实时了解燃油的消耗状况：燃油座舱指示的要求。,1.3,飞机燃油系统总体设计要求,(2)附加的功能要求1.3 飞机燃油系统总体设计要求,（,3,）通用规范的有关要求,军用飞机,：按燃油系统有关的国家军用标准和航空工业标准；,民用飞机,：要求更高的安全性、经济性。民用飞机最低的标准，在各国的民用航空规章中做出了具体的规定。,对于运输类飞机，按中国民用航空规章第,25,部,(CCAR-25),的要求。,(CCAR 25.951,CCAR 25.1001),对于正常类、实用类、特技类和通勤类飞机，按,CCAR-23,的要求。,对于参加国外贸易的飞机，按美国联邦航空条例第,25,部,(FAR-25),或第,23,部,(FAR-23),以及欧洲联合航空要求第,25,部,(JAR-25),或第,23,部,(JAR-23),的要求。,1.3,飞机燃油系统总体设计要求,（3）通用规范的有关要求 军用飞机：按燃油系统有关的国家,因此，地面模拟试验己成为验证飞机燃油系统功能的必不可少的试验。,3 飞机燃油系统总体设计要求,(4)尽量实施标准化、系列化、统一化设计；,4 燃油系统的典型任务剖面,在飞行条件下进行的飞机性能、飞行品质、过载及其各系统的性能功能试验。,结果：燃油的流动阻力增大！,b、水分子在燃油中的扩散速度；,油箱的通气增压系统（通气、增压）,飞机严重工作条件下的典型任务剖面,4 石蜡：冰点-30 结晶对系统的影响：（1）晶粒破坏发动机供油，（2）为水汽凝结提供结晶核,燃油受热的温度和延续时间；,燃油的化学组分和馏分组成；,第一节 飞机燃油系统总体设计,6 飞机燃油系统的验证,3、蒸发性对系统的影响,结构设计方面：重量轻及外廓尺寸小、结构简单、生产工艺性好；,研制型号的设计符合性是指该型号的设计是否符合型号合格审定首次会议所确定的型号合格审定基准。,1、污染形成的原因（污染源）：,结构设计方面：重量轻及外廓尺寸小、结构简单、生产工艺性好；,1.4,燃油系统的典型任务剖面,燃油系统的典型任务剖面是系统设计和验证的依据。它包括飞机正常工作条件下的典型任务剖面和严重工作条件下的典型任务剖面。,系统典型任务剖面的横坐标一般为时间,(t),，纵坐标为工作参数：,飞行高度,(H),或环境大气压力,(P,H,),、,发动机耗油流量,(Q),、,油箱通气口动压,(P,A,),，,油箱内油面与飞机结构坐标系,x,轴和,z,轴的夹角。,因此，地面模拟试验己成为验证飞机燃油系统功能的必不可少的试验,军机燃油系统一般要进行下列试验:,9类合格证明文件。,6 飞机燃油系统的验证,油/空气的混合气由明火引燃,飞机燃油系统正常工作条件下的典型任务剖面,在燃油抽注时，静电的蓄积增多,3、影响燃油蒸发性的因素,4 燃油系统的典型任务剖面,4、非溶性沉积物对系统的影响,所有燃油箱在地面应能用重力加油和压力加油两种方法加满燃油。,杀菌剂、电磁辐射、细菌滤、涂防护层,6 飞机燃油系统的验证,除利用设计图样、技术条件外，还用文字说明、分析、类似设计的对比或使用经验来表明条款的要求己经满足。,3、蒸发性对系统的影响,油箱的通气增压系统（通气、增压）,9类合格证明文件。,6 飞机燃油系统的验证,燃油的化学组分和馏分组成；,供油箱的燃油传输系统（输油）,飞机正常工作条件下的典型任务剖面,1.4,燃油系统的典型任务剖面,军机燃油系统一般要进行下列试验:飞机正常工作条件下的典型任务,飞机燃油系统正常工作条件下的典型任务剖面,1.4,燃油系统的典型任务剖面,飞机燃油系统正常工作条件下的典型任务剖面1.4 燃油系统的典,飞机严重工作条件下的典型任务剖面,飞机严重工作条件下的典型任务剖面,飞机燃油系统严重工作条件下的典型任务剖面,飞机燃油系统严重工作条件下的典型任务剖面,(1),在进行设计工作的同时，应进行故障模式、影响分析,(FMEA),或故障模式、影响及危害性分析,(FMECA),。,对危及飞行安全和任务完成的系统还应进行故障树分析,(FTA),。,在不同的研制阶段，应与设计工作协调，对分析工作进行必要的迭代，使设计充分体现分析的结果和相应的建议。,(2),可靠性指标：系统平均故障间隔时间或平均故障间隔飞行小时。,1.5,燃油系统的安全性要求,(1)在进行设计工作的同时，应进行故障模式、影响分析,(3),在满足战术要求的前提下，应尽量简化设计方案，尽量减少零部件、元器件等的规格、品种和数量。,(4),尽量实施标准化、系列化、统一化设计；采用成熟的标准零部件、元器件、材料等。,(5),应进行区域安全性分析，对易燃、易爆区应有相应的设计防护措施。,1.5,燃油系统的安全性要求,(3)在满足战术要求的前提下，应尽量简化设计方案，尽,民机燃油系统验证方法,由于飞机研制周期长、技术复杂，型号合格审定必须从开始研制到研制完成同步进行，包括对原型机的生产监控和试飞。民用飞机型号合格审定的主要内容包括三个方面，即设计符合性评审、制造符合性检查和飞行试验。,研制型号的设计符合性是指该型号的设计是否符合型号合格审定首次会议所确定的型号合格审定基准。,1.6,飞机燃油系统的验证,民机燃油系统验证方法1.6 飞机燃油系统的验证,0,类,设计技术资料。本方法利用图样、技术条件、工艺说明书等来表明条款的要求己经满足。,1,类,叙述性说明。除利用设计图样、技术条件外，还用文字说明、分析、类似设计的对比或使用经验来表明条款的要求己经满足。,2,类,分析计算。根据适航当局批准的计算方法、认可的经验公式或经过考核的分析程序进行计算，表明己满足条款要求。,3,类,安全性分析。用可靠性分析、故障概率分析、故障后果分析和故障排除措施分析等来表明条款要求的符合性。,1.6,飞机燃油系统的验证,0类设计技术资料。本方法利用图样、技术条件、工艺,对需用燃油冷却的设备能进行冷却。,粘度随温度降低而增加，,杀菌剂、电磁辐射、细菌滤、涂防护层,（2）燃油吸水性的因素 化学因素烃的成分 物理因素：,主要是堵塞精滤器，恶化燃油射 流分布的均匀性；,结果：燃油的流动阻力增大！,飞机燃油系统(外燃油系统或低压燃油系统),造成发动机实际进口压力降低，油泵所需功率增大。,4 燃油系统的典型任务剖面,操作控制方面：维护修理方便、控制精确。,所有燃油箱在地面应能用重力加油和压力加油两种方法加满燃油。,951CCAR 25.,油箱通气口动压(PA)，,军机燃