Топливная система

Топливная система (ТС) самолета RRJ спроектирована и разработана фирмой Гражданские Самолеты Сухого (ГСС) в соответствии с требованиями сертификационного базиса. Система показана в материалах по двигателю SaM-146. ТС самолета состоит из взаимосвязанных подсистем (далее по тексту – систем), которые обеспечивают:
• размещение топлива на борту;
• подачу топлива к основным двигателям;
• выработку всего имеющегося на борту топлива в случае останова (отказа) одного из двигателей;
• подачу топлива к вспомогательной силовой установке (ВСУ);
• централизованную заправку самолета топливом на земле;
• централизованный слив топлива на земле из топливных баков самолета в наземные емкости;
• слив отстоя и остатков топлива на земле;
• дренажирование топливных баков;
• управление и контроль за работой топливной системы;

Управление и контроль

Управление и контроль над работой топливной системы осуществляется с помощью независимых подсистем управления, которые выполняют следующие функции (далее система управления и контроля):
• управление и контроль над работой топливных насосов;
• управление и контроль над работой перекрывных кранов в системах подачи топлива к двигателям и ВСУ и крана перекрестного питания;
• вычисление и индикацию оставшегося количества топлива на самолете по информации от датчиков расхода топлива, установленных в топливных системах двигателей;
• измерение количества топлива в топливных баках, управление заправкой и другие функции, которые перечислены ниже.

Система управления и контроля над работой топливных насосов обеспечивает:
• ручное управление основными топливными насосами, которые обеспечивают подачу топлива к двигателям и подачу активного топлива на привод струйных насосов перекачки;
• ручное и автоматическое управление насосами постоянного тока, которые обеспечивают подачу топлива к ВСУ и основным двигателям при их запуске, работе и при отказах основных насосов;
• формирование сигналов о состоянии топливных насосов (работает, не работает, отказ);
• формирование предупредительных сигналов о состоянии топливных насосов;

Система управления и контроля над работой перекрывных кранов в системах подачи топлива к двигателям и ВСУ и крана перекрестного питания обеспечивает:
• ручное управление работой перекрывных кранов;
• формирование сигналов о состоянии кранов (работает, не работает, отказ);
• формирование предупредительных сигналов о состоянии о состоянии кранов
Система вычисления и индикации оставшегося количества топлива на самолете по информации от датчиков расхода топлива, установленных в топливных системах двигателей, обеспечивает:
• вычисление суммарного оставшегося количества топлива на самолете по информации от датчиков расхода топлива, установленных в топливных системах двигателей (далее расходомеры);
• вычисление оставшегося количества топлива для каждого двигателя по информации от расходомера;
• вычисление разности значений запаса топлива между вычислениями топливомера и расходомеров;
• формирование сигнала о превышении допустимой разности;
• индикацию оставшегося запаса топлива экипажу.

Измерение количества топлива и управление заправкой осуществляется (СУИТ-RRJ), которая обеспечивает:
• измерение, вычисление и индикацию количества топлива в каждом баке и отсеке по информации от топливомера;
• вычисление и индикацию суммарного количества топлива на самолете по информации от топливомера;
• вычисление суммарного количества топлива на самолете по информации от топливомера для левого и правого борта;
• вычисление разности значений запаса топлива между вычислениями топливомера и расходомеров и формирование сигнала превышения допустимой разности;
• измерение температуры топлива в баках и сигнализацию о приближении её к температуре кристаллизации топлива;
• измерение и вычисление плотности топлива при заправке на земле и при выработке в полете;
• ручное и автоматическое управление заправкой топливом на земле;
• управление централизованным сливом топлива на земле;
• обнаружение и формирование сигнала о наличии в баках свободной воды;
• формирование сигналов о резервном остатке топлива на самолете по левому и правому бортам от независимых сигнализаторов уровня;
• формирование сигналов об остатке топлива на самолете по левому и правому бортам от независимых сигнализаторов уровня на 30 минут полета;
• формирование сигнала о резервном остатке топлива на самолете по информации от топливомера;
• формирование сигнала об остатке топлива на самолете по информации от топливомера на 30 минут полета;
• выдачу необходимой кодовой информации в смежные системы самолета;
• проведение встроенного контроля исправности системы и взаимодействующих с ней изделий в процессе предполетной подготовки.

Топливная система на самолетах семейства RRJ унифицирована.

Рис. 1.4-2 Схема размещения баков и отсеков

Рис. 1.4-3 Порядок выработки топлива

Управление и контроль топливной системы

Управление и контроль над работой топливной системы осуществляется с помощью системы управления и измерения топлива (СУИТ-RRJ), которая обеспечивает:

измерение, вычисление и индикацию количества топлива в каждом баке и отсеке по информации от топливомера;
вычисление и индикацию суммарного количества топлива на самолете, для левого и правого борта по информации от топливомера;
вычисление и индикацию оставшегося количества топлива на самолете по информации от датчиков расхода топлива на двигатели (далее расходомеры);
вычисление и индикацию оставшегося количества топлива по бортам по информации от расходомера каждого двигателя;
вычисление разности значений запаса топлива между вычислениями топливомера и расходомеров и формирование сигнала превышения допустимой разности;
измерение температуры топлива в баках и сигнализацию о приближении её к температуре кристаллизации топлива;
измерение и вычисление плотности топлива при заправке на земле и при выработке в полете;
ручное и автоматическое управление топливными насосами подкачки топлива к двигателям, формирование сигналов об их состоянии и предупредительных сигналов;
ручное и автоматическое управление заправкой топливом на земле;
управление централизованным сливом топлива на земле
обнаружение и формирование сигнала о наличии в баках свободной воды;
формирование сигналов о резервном остатке топлива на самолете по левому и правому бортам от независимых сигнализаторов уровня;
формирование сигнала о резервном остатке топлива на самолете по информации от топливомера;
выдачу необходимой кодовой информации в смежные системы самолета;
проведение встроенного контроля исправности системы и взаимодействующих с ней изделий в процессе предполетной подготовки.

Общие сведения

Подача топлива к каждому двигателю осуществляется независимыми подсистемами. Каждая топливная подсистема может обеспечивать подачу топлива по топливным трубопроводам к двум двигателям одновременно. Во время полёта перелив топлива между топливными баками отсутствует. Топливная система функционирует на всех высотах во всем диапазоне
режимов полета и ОУЭ.

Контроль и мониторинг топливной системы осуществляется с помощью следующих средств:

мнемокадров FUEL (ТОПЛИВО) многофункционального индикатора;
верхнего пульта управления и контроля подачи топлива;
бортовой системы регистрации и технического обслуживания.

Каналы измерения количества и расхода топлива независимы и изолированы друг от друга. Расчет величины остатка топлива выполняется с помощью контроллера топливной системы на основе данных от датчиков массового расхода топлива на двигатель. Измерение количества топлива осуществляется системой индикации количества топлива (FQIS) на основе данных от ёмкостных датчиков уровня топлива.

Топливные баки

Топливо на борту размещается в трёх топливных баках:

центральном;
левой и правой крыльевых консолях.

Общий запас топлива во всех баках составляет 15805 литров.

Топливные баки имеют коррозионно-стойкую конструкцию. Баки имеют свободный дополнительный объем для безопасного расширения топлива во всех эксплуатационных
температурных режимах. Дренажные баки состоят из двух сообщающихся отсеков.

Для доступа в баки на нижних панелях консолей крыла и на стенке заднего лонжерона центрального бака имеются люки, закрываемые герметичными крышками. Нижняя часть топливных баков используется в качестве емкости для слива осадка и воды. Клапаны слива отстоя установлены в нижних точках всех топливных отсеков и дренажных баков. Слив отстоя проводится в наземных условиях.

Дренажная система

На борту самолёта установлена дренажная система открытого типа. Система состоит из двух дренажных баков, дренажного короба, поплавковых клапанов, струйных насосов откачки топлива из дренажных баков, предохранительных пружинных клапанов. Дренажные отверстия трубопроводов и поплавковые клапаны расположены в топливных баках так, что при всех возможных положениях самолёта в полёте и на земле обеспечивается беспрепятственный дренаж топливных баков и предотвращается вытекание топлива через дренажную систему.

Дренажная система поддерживает давление воздуха в надтопливном пространстве топливных баков близкое к давлению наружного воздуха и предотвращает возникновение недопустимого перепада этих давлений. Дренажная система топливных баков работает полностью автоматически, ручного управления и индикации не имеет. В дренажных баках расположены предохранительные (разрывающиеся) диски, защищающие топливные баки от повреждения при возникновении отрицательного или избыточного давления, превышающего установленный предел безопасной эксплуатации. При отклонении давления от заданных значений диск разрушается и после устранения неполадок заменяется. Также на смотровом люке между нервюрами 17 и 18 расположены заборники дренажа с пламяпреградителями, препятствующими попаданию открытого пламени в дренажные баки.

В нижней зоне каждого из дренажных баков установлен датчик – сигнализатор уровня, посылающий сигнал в систему заправки топливом на блокировку заправки при заполнении 1/3 высоты дренажного бака топливом, а также всасывающие патрубки струйных насосов, предназначенных для откачки топлива, попавшего в дренажные баки.

Дренажная система топливных баков поддерживает давление в баках в пределах эксплуатационных ограничений на всех режимах эксплуатации.

Такие режимы включают следующие:

снижение с пустыми баками на максимальной аварийной скорости;
набор высоты с баками наполненными топливом, с максимально допустимой скоростью набора;
случайный перелив топлива при заправке.

Распределение топлива

Каждый двигатель имеет индивидуальную внутреннюю фильтрационную защиту. На заборниках топлива в расходных отсеках установлены специальные сетки.

При отказе всех топливных насосов подкачки, двигатели могут нормально функционировать, при условии соблюдения определенных ограничений по высоте и маневренной нагрузке. Эти ограничения определены в Руководстве по летной эксплуатации.

В режиме крейсерского полёта при отказе всех топливных насосов, или одновременном отключении электропитания бортовых электрических систем переменного и постоянного тока, подача топлива в двигатель обеспечивается самотёком из крыльевых топливных баков, при этом топливо из центрального бака перестаёт вырабатываться. Во время полёта под действием отрицательных перегрузок стабильная работа двигателей обеспечивается в течение 10 секунд при расходе топлива 1700 кг/час на один двигатель. В режиме самотёка, в крыльевом отсеке № 1, за счет его более низкого днища, может остаться невырабатываемый остаток топлива до 420 кг.

Заправка

Централизованная заправка выполняется через стандартный штуцер, установленный на правой передней кромке крыла для заправки самолёта топливом под давлением до 350 кПа (3,5 кгс/см²) с максимальным расходом до 1000 л/мин. Продолжительность полной заправки баков составляет около 16 минут для самолетов моделей LR и для моделей B. Централизованная заправка осуществляется автоматически или вручную.

Процесс заправки или её прекращения осуществляется в автоматическом режиме по сигналам от блока вычисления количества топлива (FQIC), при достижении заданного количества топлива или от сигнализаторов предельно допустимого уровня в каждом из баков. В ручном режиме количество топлива контролируется по сигналам от счётчика топливозаправщика и топливомера; при достижении требуемого количества топлива заправка должна быть прекращена вручную; в случае достижения предельно допустимого количества топлива заправка прекращается автоматически.

При попадании топлива в дренажный бак во время заправки производится автоматическое прекращение заправки. Для откачки топлива, попавшего в дренажные баки, используются струйные насосы, которые начинают откачку после включения основных насосов подкачки.

Нецентрализованная заправка.

Для обеспечения нецентрализованной заправки (заправки по уровню) в левой и правой консолях между нервюрами 3 и 4 на люке доступа установлены два вспомогательных штуцера заправки. Каждый из штуцеров сообщён непосредственно с соответствующим отсеком №3.