燃油储藏在三个油箱内,这三个油箱分别是:左侧大翼油箱、右侧大翼油箱、中央油箱。大翼油箱分内侧油箱和外侧油箱,加油时先加外侧,后加内侧,大翼油箱的油量为内外油箱容积之和。
加油/放油系统共有两种给飞机加油的不同程序。它们是:压力加油(自动或者人工)、翼上加油(重力,这种方式不常用)。在自动加油期间,由燃油油量指示计算机(FQ IC)控制向每个油箱的供油。当无法使用压力加油源时,可以用重力的方式来给飞机加油。
飞机燃油系统的供油方式一般有三种,即重力供油、油泵供油和压力供油。
重力供油适用于油箱比 发动机高的飞机,如将油箱装在上单翼飞机的机翼内,燃油便会自动地向下流动,向发动机供油。这种供油方式的最大优点是构造简单。不过当飞机速度增加、机动飞行时,供油不能满足发动机工作的需要。
现代 民航客机广泛采用电动油泵,将燃油从油箱中抽出,然后供到发动机(或APU),这种供油方式工作可靠并便于实施自动控制。为保证足够的供油至和供油的可靠性,一般采用双泵制,即每个油箱有两台燃油增压泵。燃油泵的进口一般都位于油箱内的最低处,使不可用燃油减到最少。燃油系统还广泛采用引射泵,以避免油箱内出现死油。
在密封的油箱内通进一定压力的气体,如二氧化碳、氮气或发动机压气机的引气,使油从油箱中压出,供发动机工作的需要。这种供油方式工作可靠、方便,而且同时解决了燃油箱通气和燃油挥发损失问题。但它的缺点是增加系统的重量和复杂性,如果用发动机的增压空气,则消耗发动机的功率较多。所以在民用飞机上用得不多,只应用在一些军用飞机上的副油箱供油。
为了增加航程和续航时间,现代客机的燃油系统油箱的数量较多,而且容量较大。这样就难以将它们都安装在飞机重心附近。特别是对大型亚声速客机,它的大部分油箱是分布在离飞机重心较远的机翼内。为了在燃油消耗过程中使飞机重心的移动量不致过大,各类飞机都根据其重心的允许变化范围,规定了一定的用油顺序。
现代大中型客机大都采用大后掠角机翼,并且飞行速度较大,机翼上的气动力载荷很大。所以在用油时既要考虑对飞机重心的影响,又要考虑对机翼结构受力的影响。所以一般采用先消耗机身内中央油箱的油液,后用两翼油箱内的油液。因为中央油箱比较靠近飞机重心,对飞机重心变化影响不大,保证了供油顺序,可减轻机翼结构的弯曲载荷。
控制燃油箱向发动机供油顺序主要有三种形式。
如图所示为波音737一300飞机燃油供油系统,左、右和中央油箱的燃油增压泵完全相同。燃油增压泵出A采用挡板式单向活门,它依靠泵出口压力打开,弹赞力关闭。燃油泵出口单向活门打开压力不同,中央油箱增压泵出口单向活门的打开压力为1.3 PSI,而左、右主油箱增压泵出口单向活门打开压力为12 PSI。当所有增压泵同时工作时,中央油箱增压泵出口单向活门首先打开,此时由中央油箱首先向发动机供油。如果中央油箱内的油液用完,中央油箱增压泵出口压力降低,则左、右冀油箱油泵出口压力顶开其出口单向活门向发动机供油。
此种方法主要是通过利用不同工作压力的燃油泵与管路中的单向活门和释压活门配合工作来保证供油顺序的。
如图所示。现在要控制中央油箱和左、右冀油箱的供油顺序,也可采用不同工作压力的增压泵。如果想要让中央油箱先供油,则中央油箱采用工作压力大的增压泵,左、右翼油箱采用工作压力小的增压泵,而油泵出口单向活门打开压力都相同。当所有油泵同时工作时,由于中央油箱增压泵的工作压力大,所以其出口单向活门将首先打开,其打开压力作用在左、右翼油箱增压泵出口单向活门的下游,使其不能打开,因而使中央油箱优先油。
当主油箱的燃油耗尽后,其油泵出口压力迅速降低,左、右大翼油箱增压泵向发动机供油,实现了供油顺序的控制。
在有些飞机上采用上述两种方法进行供油顺序的控制,即同时采用不同工作压力的液压泵和不同压差的出口单向活门。
有些飞机上采用供油程序控制,使各油箱的供油按预定的程序供油。
交输供油系统:交输系统的活门通常是关闭的,该活门将主燃油泵系统分成两个部分(每台发动机使用一个部分)。当交输活门打开时,两侧的供油管路连接起来。因此可从一个大翼油箱或者从两个大翼油箱向两台发动机提供燃油。
为验证飞机燃油系统在故障时,是否可以很好的实现系统重组,保证供油和飞机重心的稳定。其交输供油能力也是重要的一个方面。因此,模拟右机翼油箱两增压泵一个损坏,一个转速下降,左机翼油箱增压泵工作正常。其各油箱液面高度变化如图。
图中线1为中央油箱液面变化曲线。线2为右机翼油箱液而变化曲线,线3为左机翼油箱液而变化曲线,线4为开启浮子阀门指令。线J为交输阀开关闭指令。由于两侧机翼油箱增压泵工作状况不同,因此左侧油箱耗油快,当两侧油量差超限时,显示不平衡,开启交输供油,右侧机翼油箱增压泵停泵。随着交输供油的进行.两机翼油箱液而差逐渐缩小。不平衡信息消失,关闭交输供油,右侧机翼油箱增压泵继续土作。因为始终右侧机翼油箱增压泵L作部正常,所以交输呈周期性。
如图所示,波音747一400,飞机有四台发动机(从左向右编号为:1,2, 3, 4),共有七个燃油箱,其中四个主 油箱(从左向右编号为:1, 2, 3, 4),一个中央油箱,两个备用油箱(从左向右编号为:2, 3),如图8一25所示。在中央油箱内有两个超控/应急放油泵;每个内主油箱有两个增压泵,两个超控/应急放油泵;每个外主油箱有两个增压泵。而两个备用油箱没有增压泵,而且备用油箱里的燃油并不能直接供往交输总管。注意:以上各油箱油泵指这些燃油泵进口位于对应的燃油箱内。
燃油系统共有四个交输活门,从而实现交输供油。当交输活门关闭时,四台发动机由各自对应的主燃油箱供油。即1号主油箱向1号发动机供油,2号主油箱向2号发动机供油,3号主油箱向3号发动机供油,4号主油箱向4号发动机供油(油箱和发动机的编号都是从左向右)。
当飞机在地面,后缘襟冀未在起飞位时,打开四个交输活门,打开所有燃油 增压泵和中央油箱超控/应急放油增压泵。由千超控/应急放油泵的工作压力高于燃油增压泵,因而中央油箱优先向发动机供油(采用不同工作压力的燃油泵实现供油顺序控制)。
起飞前,将 后缘襟翼放到“起飞”位置,交输活门关闭,此时四台发动机分别由所对应的主油箱供油,以确保起飞过程中的高燃油流量。
起飞后,随着后缘襟翼的收进,交输活门打开,此时仍由中央油箱超控供油。
中央油箱的燃油耗尽后,两个中央油箱超控/应急放油泵关闭,而内主油箱内的超控/应急放油泵工作,由于超控/应急放油泵的工作压力高于燃油增压泵,因而由内主油箱超控供油。