Топливная система самолета позволяет экипажу перекачивать , управлять и подавать авиационное топливо в двигательную установку и вспомогательную силовую установку (ВСУ) самолета. Топливные системы сильно различаются из-за различных характеристик самолета, на котором они установлены. Одномоторный поршневой самолет имеет простую топливную систему; танкер (такой как KC -135 ), в дополнение к управлению собственным топливом, может также поставлять топливо другим самолетам . [1]
Топливо подается по топливопроводам к топливному регулирующему клапану (обычно известному как топливный селектор). Этот клапан выполняет несколько функций. Первая функция — действовать как топливный запорный клапан. Это необходимо для того, чтобы предоставить экипажу средство для предотвращения попадания топлива в двигатель в случае возгорания двигателя. Вторая функция — позволить пилоту выбирать, какой бак питает двигатель. Во многих самолетах пилоту доступны выбор левого и правого бака. Некоторые самолеты Cessna питаются только из обоих баков; и во многих есть возможность питаться из левого, правого или обоих баков. Причина наличия опций только левого и только правого баков заключается в том, чтобы позволить пилотам сбалансировать топливную нагрузку для уменьшения момента крена. В некоторых самолетах функция отключения представляет собой другой клапан, расположенный после топливного селекторного клапана.
Обычно после селекторного клапана, расположенного в нижней точке топливного тракта, находится газогенератор — топливный фильтр, который можно открыть на земле и слить из топлива примеси, более плотные, чем нефть, в основном воду и осадок. Другие точки слива находятся в каждом баке (часто более одного поддона для сбора загрязняющих веществ на бак) и в насосе впрыска.
Каждый бак вентилируется (или находится под давлением), чтобы воздух в баке мог занять место сгоревшего топлива; в противном случае бак будет находиться под отрицательным давлением, что приведет к топливному голоданию двигателя . Вентиляция также позволяет учитывать изменения атмосферного давления и температуры.
Система индикации уровня топлива в простейшей форме представляет собой прозрачное окно на боковой стороне бака, а в обычном применении — поплавковый потенциометр, установленный в баке. После катастрофы рейса 800 авиакомпании TWA топливные системы самолетов были пересмотрены с целью устранения потенциальной опасности взрыва электрических компонентов, расположенных в топливном баке. Системы измерения уровня топлива одномоторных поршневых самолетов перешли на использование поплавковых уровнемеров из отраслей промышленности сжатого природного газа и сжиженного нефтяного газа , в которых поплавковый привод приводился в действие магнитной муфтой , а потенциометр был перемещен за пределы топливного бака.
Некоторые одномоторные самолеты используют емкостные зонды в топливных баках. По мере сгорания топлива в бак поступает больше воздуха, и емкость увеличивается; это считывается компьютером, и количество топлива рассчитывается и отображается пилотам.
Последние достижения в области магниторезистивной технологии привели к появлению новых датчиков уровня топлива для применения в авиации общего назначения. Эта система не подвержена влиянию каких-либо добавок или топливных комбинаций для замены 100LL для поршневых самолетов.
Топливные баки легких одномоторных самолетов обычно располагаются в крыльях, но некоторые самолеты имеют небольшой «распределительный бак» между обычным топливным баком и двигателем, чтобы обеспечить надежный поток топлива к двигателю. На многих небольших или очень старых одномоторных самолетах распределительные баки (и даже основные баки) часто устанавливаются над и/или сразу за двигателем. Некоторые (особенно сверхлегкие самолеты ) имеют их в фюзеляже или на планере самолета позади пилота и/или пассажира(ов). [2] [3] [4] [5] [6]
Добавление баков и двигателей увеличивает сложность топливной системы и ее управления. Дополнительные особенности, обнаруженные в многомоторных самолетах:
Все соображения, сделанные для двухпоршневых двигателей, применимы к топливным системам турбин. Дополнительные соображения применяются из-за больших высот, другого топлива, более низких температур и более длительных полетов.
Чтобы избежать конденсации воды или затвердевания самого топлива при низких температурах (-55 °C), топливные баки оснащены термометрами и системами подогрева. Многие из них находятся под давлением воздуха, отбираемого из двигателя , чтобы не допустить попадания влажного воздуха и обеспечить подачу избыточного давления к насосам. В более крупных самолетах топливные баки также находятся в фюзеляже, и их нагрузка влияет на центр тяжести самолета. Это накладывает ограничения на количество перевозимого топлива и порядок, в котором оно должно использоваться. Турбинные двигатели сжигают топливо быстрее, чем поршневые двигатели. Поскольку топливо необходимо впрыскивать в камеру сгорания , система впрыска турбинного самолета должна обеспечивать подачу топлива под более высоким давлением и расходом по сравнению с поршневым двигателем.
Система дозаправки более крупных самолетов включает в себя единую точку заправки с положительным давлением, из которой можно заправлять все баки. Сколько и в какие баки подается топлива во время заправки, определяется органами управления на панели заправки, которая обычно устанавливается поблизости и доступна наземным службам.
Внешние баки используются для увеличения дальности полета самолета. Сбрасываемые баки используются боевыми самолетами, которым необходимо сбрасывать их после использования по соображениям производительности. Для перекачки топлива из концевого бака в основной бак требуется топливный насос.