АВТОМАТЫ УПРАВЛЕНИЯ ВЫРАБОТКОЙ ТОПЛИВА

На современных ЛА имеется большой запас топлива, размещенного в фюзеляжных и 
крыльевых баках, находящихся на различном расстоянии от центра масс ЛА. Для 
обеспечения заданных характеристик устойчивости и управляемости ЛА выработка топлива 
должна осуществляться в такой последовательности, чтобы не нарушалась центровка. Эта 
задача решается автоматами управления выработкой топлива из баков. 
Существующие аппараты строятся по разомкнутой и замкнутой схемам. В 
автоматах, 
реализующих 
первую 
схему, 
управление 
программное. Топливо 
вырабатывается одновременно из двух симметричных групп баков. По окончании их 
выработки происходит отключение насосов этих групп и включение насосов следующих 
групп. 
Рассмотрим упрощенную схему программной выработки топлива (рис. 3.1). 
Топливные баки ЛА объединены в группы I, II, III таким образом, чтобы выработка топлива 
из них не вызывала нарушения центровки. Топливо из этих групп баков перекачивается в 
расходные баки с помощью перекачивающих электрических насосов ПН
1
, ПН
2
, ПН
3
в 
определенной последовательности. Управление насосами осуществляется с помощью 
индуктивных сигнализаторов-датчиков верхнего и нижнего уровня ИД
В2
, ИД
В3
, ИД
Н1
, 
ИД
Н2
, ИД
Н3
. При включении в работу насоса ПН
1
он начинает перекачивать топливо из I 
группы баков в расходный бак. По мере расхода топлива уровень его в I группе баков 
уменьшается. По достижении нижнего уровня индуктивный датчик ИД
Н1
выдает сигнал 
через усилитель на включение перекачивающего насоса ПН
2
II группы баков. 
Одновременно ИД
Н1
переключает насос ПН
1
с нормального режима работы на 
форсированный для быстрой перекачки топлива из I группы баков. 
По мере работы насоса ПН
2
уровень топлива во II группе баков снизится, что 
приведет к срабатыванию датчика ИД
В2
. Он выдает сигнал на выключение насоса ПН
2
, так 
как топливо из I группы баков будет израсходовано. Далее работа схемы повторится. При 
достижении топливом нижнего уровня в III группе баков датчик ИД
Н3
включает 
сигнальную лампу на табло о критическом остатке топлива 600 литров в расходном бакс. 
Насос ПН
3
отключается автоматически или вручную. 
Автоматы второго типа обеспечивают очередность выработки также в соответствии с 
заданной последовательностью. Однако в этом случае происходит непрерывное сравнение 
запасов топлива в различных баках, расположенных симметрично центру масс. При 
появлении разности сигналов автомат отключает насосы того бака (или группы баков), где 
топлива осталось меньше. После уравнивания остатков топлива в обоих баках вновь 
начинается их совместная выработка. Автоматы замкнутой схемы конструктивно более 
сложные, чем программные, но обеспечивают большую точность в сравнении с ними. 
Рассмотрим принцип действия обеих схем. 
Рис. 3.1. Упрощенная схема выработки топлива 

Рис. 3.2. Схема расположения топливных 
баков на Л А 
Рис. 3.3 Схема автомата управления 
выработкой топлива 
Программные автоматы управления выработкой топлива. Они включают в себя 
емкостной измеритель топлива в баках (собственно топливомер), схему программного 
включения насосов топливных баков и схему сигнализации. Управление включением и 
выключением насосов осуществляется по сигналам индукционных датчиков уровня 
топлива (рис. 1.8,а), смонтированных во внутренних полостях емкостных датчиков 
топливомера. Схема работы такого сигнализатора рассмотрена ранее. 
Аппараты программного управления получили название СЭТС (суммирующий 
электрический топливомер с сигнализацией) и СПУТ (система программного управления 
топливом). Промышленность выпускает автоматы указанных серий в различных 
модификациях. Модификации имеют различия, связанные с комплектацией датчиками и 
указателями. Предел измерений и цена деления указателей также могут быть различными. 
Автоматы управления выработкой топлива по замкнутой схеме. Принцип работы 
такого автомата рассмотрим па следующем примере. Пусть па самолете имеются четыре 
топливных бака, расположенных на крыльях (рис. 3.2). Положение центра масс ЛА будет 
неизменным, если выполняется следующее равенство моментов: 
1 1
2 2
3 3
4 4
m l
m l
m l
m l



, 
(3.1) 
где т
i
, - масса топлива в i-ом баке; l
i
- расстояние от центра масс i-ого бака до центра масс 
ЛА. 
Масса топлива пропорциональна величине емкости датчика топливомера, 
помещенного в баке: 


0
i
xi
i
m
k C
C


, 
(3.2) 
где C
xi
и C
0i
- величины емкости датчика при наличии топлива в бакс и при его 
отсутствии. 
Вводя обозначения 
0
i
xi
i
C
C
C


для i = 1, 2, 3, 4 и преобразуя (3.1), получим: 
1 1
2 2
3 3
4 4
C l
C l
C l
C l



. 
(3.3) 
Соотношение (3.3) реализуется с помощью схемы, представленной на рисунке 3.3. 
Число витков вторичной обмотки трансформатора Тр подбирается таким образом, чтобы 
3
1
2
4
1
2
3
4
U
U
U
U
l
l
l
l



. 
(3.4) 
В этом случае условие равновесия (3.3) становится эквивалентным условию 
1
1
2
2
3
3
4
4
U C
U C
U C
U C



. (3.5) 
При выполнении условия равновесия падение напряжения на сопротивлении 
нагрузки R равно нулю. Нарушение центровки из-за выработки топлива вызывает 
изменение параметров элементов схемы (изменяются емкости конденсаторов), что 
приводит к протеканию тока через сопротивление R и падению напряжения на нем. 
Величина падения напряжения 

U пропорциональна величине результирующего момента 

массы топлива относительно центра масс. Фаза этого сигнала зависит от знака момента и 
определяется с помощью фазочувствительного выпрямителя (ФЧВ). 
Усиленный сигнал управляет отключением насосов HI, Н2 или НЗ, Н4 в зависимости от 
того, в какой - левой или правой - группе баков больше топлива.
В замкнутых системах управления центровки можно осуществлять управление не 
только с целью стабилизации центра масс, но и с целью сохранения разности (x
цм
- x
F
),
где 
x
цм
и x
F
- координаты центра масс и фокуса самолета. При этом будет сохраняться 
статическая устойчивость самолета. Поскольку положение фокуса x
F
зависит от числа М, 
то в этом случае в схему вводятся элементы, параметры которых изменяются 
пропорционально числу М, Замкнутые системы управления выработкой топлива широко 
применяются в авиации. Примером систем такого типа является топливный автомат 
центровки - ТАЦ, устанавливаемый на тяжелых самолетах. 
Для обеспечения противопожарной защиты топливной системы по мере выработки 
топлива из баков они заполняются нейтральным газом. Противопожарная защита 
авиадвигателей и ЛЛ в целом' обеспечивается установкой на нем баллонов с огнегасящей 
жидкостью или газом и датчиков сигналов возникновения пожара, установленных в 
пожароопасных местах. 
Противопожарное оборудование обеспечивает сигнализацию о пожаре, а также 
автоматическое или ручное управление тушением пожара. 
Системы централизованной заправки топливом. Эти системы обеспечивают 
автоматическое управление топливными кранами заправляемых баков ЛЛ. Верхние 
индуктивные датчики уровня топлива, расположенные в полостях емкостных датчиков 
топливомеров, при заполнении баков выдают сигнал на усилитель, который включает 
магнит соответствующего топливного крана; кран закрывается, о чем свидетельствует 
погасание лампочки на щитке управления заправкой. Блок централизованной заправки 
устанавливается на борту ЛА. 

жүктеу/скачать 5.27 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: