飞机燃油系统

飞机燃油系统知识总结，包括燃油特性、安全措施、燃油储存、供油、加油、指示灯等等，有兴趣的可以了解下。

飞机燃油系统

• 概述
  • 燃油特性
    • 航空煤油（涡轮发动机）
      • 足够低的冰点
        • 必须低于-40℃
      • 合适的闪点
      • 合适的汽化性能
      • 良好的润滑性
      • 较差的吸水性
    • 航空汽油（活塞发动机）
      • 足够低的冰点
        • -60℃以下
      • 较高的发热量
      • 良好的汽化性
      • 足够的抗爆性
  • 安全措施
    • 安全程序
      • 防火
        • 移除燃烧三要素：可燃物、助燃物、着火源
        • 不得出现暴露火源，不得吸烟，在做氧气瓶的加注或更换工作时不能进行加油或抽油工作
      • 灭火
      • 保障人员安全
    • 安全区域
    • 燃油渗漏
    • 火源
      • 暴露火源
      • 热源
      • 火花
        • 电路切换
        • 甚高频/高频传输
        • 气象雷达工作
        • 金属物（比如工具）的碰撞
        • 静电释放
          • “三接地”
            • 飞机接地
            • 加油口接地
            • 加油车接地
    • 油箱进入
      • 进入前
        • 通风，使用专用气体测量设备检测油气浓度
      • 进入时
        • 防护服、不带金属的软底鞋、全面式面罩、防爆工具、防爆对讲机
  • 功能
    • 储存燃油
    • 可靠供油
    • 调节重心
      • 横向平衡
        • 减小机翼结构受力
      • 纵向平衡
        • 减小平尾配平角度，减小配平阻力，降低油耗
    • 冷却介质
    • 伺服动力
• 系统组成
  • 燃油存储
    • 燃油箱
      • 按功能分类
        • 主油箱
        • 辅助油箱
        • 特殊油箱
          • 通气油箱
            • 翼尖
          • 配平油箱
            • 水平安定面
      • 按油箱构造分类
        • 软油箱
          • 老式飞机
        • 硬油箱
          • 多用于大型飞机的辅助油箱
        • 结构油箱
          • 优点：充分利用飞机机体内容积，减少飞机重量，广泛应用于民航飞机
          • 按分布分类
            • 大翼（机翼）油箱
            • 中央油箱
    • 通气系统
      • 作用
        • 对飞机油箱通气，防止在加油或者供油过程中，油箱内压力过大损坏结构。加油时，油箱内空气通过通气油箱排出；供油时相反
      • 浮子活门
        • 防止燃油进入通气管道，少量因为飞机姿态突然变化进入通气管路的燃油还可以通过单向活门返回油箱
      • 过压保护装置
        • 在通气系统故障时，将多余压力进行释放
      • 火焰抑制器
        • 通气口附近致密金属网状结构，防止外部的火焰或热量进入油箱
    • 氮气发生系统
      • 作用
        • 减少中央燃油箱内气体中氧气的浓度，达到不支持燃烧的水平， 防止燃油蒸汽爆炸
      • 主要部件
        • 臭氧转换器
        • 热交换器
        • 空气分离组件
    • 燃油箱的检查
      • 微生物检查
        • 微生物腐蚀是结构油箱腐蚀的主要形式
        • 检查方法
          • 油样检查分析法
          • 油箱目视检查法
      • 油箱渗漏检查
        • 渗漏是燃油箱的基本故障之一
        • 检查方法
          • 气压发泡法
          • 染色剂法
          • 氦气法
        • 渗漏程度等级
          • 微渗
            • 一般不需处理，但要时常检查其渗漏是否扩大
          • 渗漏
            • 临时处理方法与微渗相同，但在下次飞机停场时必须处理
          • 严重渗漏
            • 必须马上处理（或作临时性修理）， 临时修理后应能达到微渗或渗漏的标准
          • 流淌渗漏
            • 必须马上修理，并且修理后不能有渗漏
    • 油箱杀菌
  • 供油
    • 供油方式
      • 重力供油
        • 方法简单但可靠性低
      • 动力供油
        • 现代民航飞机通常采用
        • 供油顺序
          • 先消耗机身中央油箱内的燃油，然后再消耗两翼油箱内的燃油
            • 中央油箱靠近飞机重心，对飞机重心变化影响不大，同时可充分利用大翼油箱内燃油对机翼的卸载作用， 减小机翼根部所受的弯矩
        • 供油顺序控制方法
          • 不同油箱燃油泵的输出压力不同
          • 燃油泵出口处单向活门打开压差不同
          • 计算机控制
      • 辅助供油
        • 主要部件是引射泵
          • 特点尺寸小、 重量轻、 可靠性高、 结构简单、 工作不需要用电、 可以放在油箱任何地方，布置方便
          • 油箱燃油泵提供引射泵工作所需的引射流
          • 引射泵控制方式
            • 控制燃油泵的开关
            • 在引射流管路上安装控制活门
        • 主要功能
          • 将淤积在油箱最低点的水送至燃油泵入口处，然后供向发动机，这样可以实现燃油箱除水
          • 通过引射泵将中央油箱或通气油箱内的燃油向大翼油箱传输
      • 交输供油
        • 正常情况下交输活门保持关闭， 两侧独立供油
        • 在飞行中， 由于发动机燃油消耗量不同或发生某些故障而导致左右大翼油箱油量相差过大时（波音760kg）， 就需要进行交输供油， 重新建立飞机的横向平衡
        • 操作
          • 不平衡时，开交输活门-关闭油少一侧燃油泵
          • 平衡时，重新打开燃油泵-关闭交输活门
      • 配平供油
        • 目的
          • 通过将燃油向前或向后传输调整飞机重心，减少飞机在飞行中的空气阻力，最终达到节省燃油消耗的目的
        • 燃油管理计算机控制
          • 进入巡航阶段后将前部油箱的燃油向后传输到配平油箱，飞机的重心随之后移， 减小飞机的纵向静稳定性和配平阻力
          • 随着飞机燃油消耗， 燃油控制系统再将配平油箱中的燃油向前传输，保持飞机重心在限制范围内
          • 飞机下降前，将配平油箱内燃油向前传输，飞机重心向前移，恢复飞机的纵向静稳定性， 提高飞机着陆时的操纵稳定性
    • 燃油泵
      • 特点
        • 重量轻、 尺寸小、 工作可靠、 寿命长、 并能满足发动机低压大流量的用油需求
      • 电动离心泵
        • 核心元件是叶轮
        • 对增压性能和防火安全性具有更高的要求
          • 燃油泵的主叶轮前通常会设置一个扇轮，与主叶轮同轴转动，用于分离油泵入口处燃油中的气泡，改善油泵工作状态
          • 燃油泵的主叶轮与泵的电动马达之间通常采用双层封严， 防止燃油或燃油蒸汽渗入马达引起火灾
        • 燃油泵通常安装在燃油箱底部
        • 油泵的吸油管路和供油管路上均设有单向活门
          • 维护人员既不用进入油箱，也不用放油，就可以在飞机外部完成燃油泵电马达的拆换，提高了燃油系统的维护性
  • 加油/抽油
    • 加油
      • 重力加油
        • 缺点
          • 加油速度慢， 加油时间长
          • 燃油容易洒出， 当加油口盖打开时， 人员在翼上行走需格外小心
          • 工具容易从加油口掉入油箱， 雨水、冰雪、灰尘也可能通过重力加油口进入油箱造成污染
          • 加油时难免会冒出燃油和燃油蒸汽，一旦遇到火星就有发生火灾的危险
        • 现代民航飞机通常只将重力加油作为一种辅助应急加油手段保留
          • 只有主燃油箱分布有重力加油口，而中央油箱、辅助油箱、配平油箱无重力加油口
      • 压力加油（普遍采用）
        • 优点
          • 加油速度快、 抗污染性好、 安全可靠
        • 加油安全关断功能， 即油箱油量接近或到达满位后， 自动关断相应的加油活门， 防止燃油过满溢出
        • 三种模式
          • 人工加油
            • 人工监控油量并手动关断
          • 自动加油
            • 计算机自动控制关断
          • 超控加油
            • 人工持续按压超控按钮加油，松开关断
    • 应急放油
      • 目的
        • 确保即使飞机在起飞时出现故障的极端情况下， 也具有足够的爬升能力，以保证其应急返场着陆
      • 配备应急放油系统的飞机， 加油和应急放油共用一条主管路， 即加油/应急放油总管
        • 应急放油模式时，加油活门关闭，应急放油隔离活门、应急放油活门打开，应急放油泵、超控/应急放油泵将油箱中的燃油供向加油/应急放油总管，并经应急放油喷嘴排出机外
    • 抽油系统
      • 压力抽油
        • 依靠油箱燃油泵提供动力完成， 可以确保快速抽油
      • 吸力抽油
        • 利用地面油车产生吸力，从飞机油箱中抽走燃油
    • 交输传油
  • 指示
    • 油量指示
      • 以公斤或磅为单位
      • 油量传感器
        • 安装在油箱内
        • 燃油量计算机使用油量传感器探测的体积值与燃油密度相乘得出燃油重量
        • 分类
          • 浮子式
            • 机械式
          • 电容式（广泛采用）
            • 电容量由受极板间物质的介电常数决定， 即燃油和空气
      • 油尺
        • 燃油量探测系统的机械备份
          • 滴油油尺
          • 磁力油尺
            • 可在不放出燃油的情况下测量
    • 温度指示
      • 燃油温度传感器
        • 安装于1号主燃油箱的后翼梁
    • 压力指示
      • 压力电门
        • 安装于油泵的出口管路
        • 低压告警