大学毕业设计论文 - 航空燃油供输油系统

航空燃油供输油系统

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【摘要】本文通过对波音737飞机以及Diamond飞机的供输油系统的论述，说

明了航空燃油供输油系统的一般组成、工作方式以及重要性。

【关键词】Fuel Distribution、Fuel Transfer、航空燃油系统、供输油系统、

供油系统、输油系统、钻石飞机

序言

飞机燃油系统又称外燃油系统或低压燃油系统，而发动机燃油系统则成为内燃油系统或高压燃油系统，二者组成飞机完整的燃油系统。

飞机燃油系统由供输油系统、燃油箱、通气增压系统、加放油系统、油量测量和信号指示系统、抑爆系统和冷却系统等组成。

本文主要论述飞机燃油系统的供油系统并简单介绍一下输油系统。

一、供油系统

在地面和飞行状态下，以规定的压力和流量连续不断地有效地想发动机供油的系统称为供油系统。

燃油系统的主要功能是：（1）向发动机供油；（2）利用燃油作为冷却介质向热交换器提供冷却燃油所需的流量；（3）在地面或飞行状态下，根据需要可切断供油；（4）在地面通过供油系统可以放出全机燃油。[2]

下面简单介绍波音737-300飞机的供油系统。[5]

波音737-300供油系统的功用包括把油箱的燃油供到发动机和APU。其结构包括增压泵、引射泵、供油总管、旁通活门、交输活门、燃油关断活门等。

（一） 发动机供油

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发动机供油系统从1号主油箱，2号主抽箱和中央抽箱给发动机供给燃油。可从然油控制面板（P5-2）和发动机起动手柄(P8)操纵发动机供油系统。 1．

部件简介

发动机供油系统使用下列部件给发动机供油：中央油箱增压泵、前增压泵、后增压泵、旁通活门、交输活门和发动机燃油翼梁活门。如图一所示。

（1）在中央油箱中有两个增压泵，位于后翼梁上。通过轮舱可以接近中央油箱增压泵。中央油箱增压泵从中央油箱给发动机供油总管供油。其供油最小压力是23psi，最小流量是20000pph（9071kgph）。

（2）在1号和2号主油箱中有前后增压泵，增压泵从主油箱给发动机供油总管供油，供油最小压力是10psi，流量为20000pph（9071kgph），且1号主油箱的增压泵和2号主油箱的增压泵可以互

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换。前增压泵位于前翼梁上，后增压泵位于后翼梁上。打开前缘襟翼可以接近前增压泵，通过轮舱可以接近后增压泵。

（3）交输活门可使燃油在左右发动机供油总管间流动，在两台发动机供油总管连接时，一个燃油箱可给两个发动机供油。位于中央油箱的右侧，在后翼梁上。通过右轮舱可以接近交输活门。

（4）燃油翼梁活门控制燃油从发动机供油总管流到发动机供油管路。每个发动机有一个发动机燃油翼梁活门。左燃油翼梁活门在左机冀前翼梁上，发动机吊架的外侧，通过位于左翼前缘的接近板可接近活门。右燃油翼梁活门在右机翼前翼梁上。发动机吊架的外侧，可通过右机翼前缘的接近板接近。

（5）在1号和2号主油箱中各有一个旁通活门。旁通活门安装在供油总管上。当油箱里压力高于供油总管压力时，燃油经旁通活门供往发动机，即重力供油。

（6）在1号机2号主油箱中有一个排水引射泵。中央油箱中有二个排水引射泵。所有排水引射泵都位于后翼梁上。

（7）燃油关断活门电瓶在P6面板上。其功能是保证燃油系统总是有电，以关断下列切断活门：发动机燃油切断活门、APU燃油切断活门。

发动机供油部件如图二所示。

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2．供油控制 （1）燃油面板

燃油控制面板位于P5前头顶板上，面板上的电门控制增压泵和交输门。当增压泵压力低时.增压泵低压灯亮。当中央油箱增压泵电门在接通位，且中央油箱泵压力低时，中央油箱增压泵低压灯亮。当发动机燃油翼梁活门关闭时，燃油活门关闭灯暗亮。当电门和活门位置不一致时，该灯变亮。发动机燃油翼梁活门关闭后，该灯灭。 （2）中央油箱给发动机供油

当交输活门打开时，交输活门打开灯暗亮。当电门和活门位置不一致时，该灯变亮。当交轴活门关闭时，该灯灭。 （3）主油箱1号和2号供油

当中央油箱空后，但增压泵仍接通时，从主油箱给发动机供抽。通常，在飞行开始时，所有泵电门都在接通位。中央油箱向发动机供

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油。当中央油箱空后，将中央油箱增压泵关闭。 （4）交输供油

燃油通过交输活门来平衡L号和2号主油箱之间的燃油。为平衡燃油，打开交输活门，关闭油量少一侧燃油箱的增压泵。 （5）吸油使用

当一个油箱的所有增压泵都关断，且交输活门关闭时，则进行1号和2号油箱的吸油供油。主油箱1和/或2的旁通活门打开。这会使主油箱1和/或2给发动机供袖。发动机只能从两个主油箱进行吸入式供油。 （6）中央邮箱吸油

左前增压泵为引射泵提供流动的燃油。引射泵将燃袖从中央油箱转换到1号主油箱。当1号主油箱的燃油量减少到4487磅(1990千克)时，浮子活门打开，燃油吸油关断活门控制到1号主油箱的供油。 （二） APU供油

APU燃油系统给燃烧室供应增压的、经过计量的燃油。并且给APU进气导流叶片和防喘控制活门供应作动器增压燃油。APU电子控制组件(ECU）控制APU燃油系统。

APU燃油系统包括以下部件：燃油控制组件、流量分配器电磁活门、流量分配器、主燃油总管、副燃油总管、燃油喷嘴。如图三所示。现分别叙述如下：

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1. 燃油控制组件

APU燃油控制组件(FCU)为APU的下列工作过程供应正确的经计量的燃油:起动、加速、保持恒速。

APU燃油控制组件的燃油从飞机燃油系统来。FCU给燃烧室供应燃油，并且给进气导流叶片作动器（IGVA）和防喘控制活门(SCV)供应伺服燃油。

它包括以下部件：进油油滤、高压燃油泵、泵释压活门、高压燃油滤、压差调节器、力矩马达计量活门、增压活门和流量计、作动器压力调节器、燃油电磁活门、燃油温度传感器。如图四所示。

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2. 燃油流里分配器和流量分配器电磁活门

燃油流量分配器将燃油导入主、副燃油总管。靠近APU发动机燃烧室左下方。

当燃油电磁活门打开，燃油经流量分配器内的进油抽滤流到燃油流量分配器。燃油被流量分配器导向主然油总管用于初始的起动和加速。流量分配器电磁活门确保燃油不在不正确的时间流到副然油总管。当燃油流量分配器刚开始给副燃油总管供油时，由于副燃油总管要充满燃油，会引起主燃油总管中油压暂时降低。如果主总管内燃油压力降低在不适当的时刻，APU会熄火或转速降低。

一个弹簧使流量分配器电磁活门在打开位。当ECU（电子控制组件）给电磁线圈通电，电磁活门将处于关闭位。

从7%到30%转速，ECU给流量分配器电磁线圈通电，防止APU熄火或起动过程中停车。

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在25%到40%转速(约120psi），流量分配器内的T形接头单向活门打开，供应燃油到副燃油总管，除非燃油流量分配器活门在关闭位。

在高空，ECU再次给流量分配器电磁线圈通电，这防止在高于25000英尺加入电气负荷使APU低速和停车。如图五所示。

3. 总管和喷嘴 （1） 燃油总管

主燃油总管和副燃油总管将燃油从燃油控制组件供到燃油喷嘴。总管环绕在燃烧室外。

APU高度低于25000英尺，在工作转速时两路总管都供油。APU起动期间转速低于30%或在高度高于25000英尺的任何工作状态，只有主燃油总管供油。 （2） 燃油喷嘴

十个燃油喷嘴将燃油雾化并喷入燃烧室。燃油喷嘴环绕燃烧室安

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装。

燃油喷嘴有以下部件:主滤网和副滤网、定位销、、空气罩和喷嘴头。如图六所示。

二、输油系统[1]

飞机输油系统按功能包括三大部分：主输油系统、辅助输油系统、平衡输油系统。主输油系统把燃油由分散在飞机各处的顺序油箱经导管输往消耗油箱，输油量一般大于等于发动机所需的燃油消耗量。辅助系统保证通气、增压、油箱中燃油的排出和用完油箱的剩余油量。平衡输油系统保证建立飞机所必需的平衡力矩。一般飞机至少包括前两部分，而平衡输油系统是在靠控制燃油顺序仍无法控制重心的情况下才设立的，特别是超音速飞机，通常平衡输油系统是独立的。

输油及输油管理系统有三大功能：（1）按一定的输油顺序将燃油由输油箱输送到供油箱；（2）燃油转输；（3）输油过程中发出特征油

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量信号。[2] （一） 输油方式

航空燃油系统的输油方式有顺序输油、比例输油和平衡输油三类。

1．顺序输油

各油箱的燃油按一定的先后顺序使用。人工操纵或自动控制。

2．比例输油

各油箱间的输油量必须成一定比例向各自的供油箱同时输油时，否则会引起重心变化过大。

3．平衡输油

在跨音速与超音速的过渡飞行阶段，飞机的焦点变化大，平衡输油就是改善飞机重心位置的。 （二） 输油动力

燃油供给系统输油的动力有燃油重力、油泵和压缩气体三种。 1. 重力输油

燃油依靠本身的重力流出，连续不断地想供油箱输油。 2. 泵压输油

依靠安装在输油箱中的燃油泵或喷射泵等泵增压方式把燃油输给供油箱，是一种强制性输油方式。 3. 压缩气体输油

将具有适当压力的压缩气体通入密闭的油箱，把燃油从油箱中压出。

（三） 用油顺序的控制

现代飞机燃油共给系统的用油顺序是自动控制的，常见的几种方

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