ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА БОЛЬШОЙ ДАЛЬНОСТИ

Топливная система летательиого аппарата большой дальности.
Полезная модель относится к области топливных систем летательных аппаратов (ЛА) большой дальности, подвергающихся воздействию знакопеременных перегрузок, например, при полёте у поверхности земли с отслеживанием рельефа местности, преимущественно с воздущнореактивным марщевым двигателем, обладающих малым секундным расходом топлива и увеличенным проходным сечением топливной магистрали в баке для уменьщения времени заправки топливного бака, и, следовательно, времени подготовки ЛА, а также времени на обслуживание ЛА в эксплуатации при необходимости слива топлива или нейтрализации топливного бака (ТБ).
Как правило, топливная система (ТС) больщой дальности имеет многоотсечный ТБ, отсеки которого вырабатываются в определённой последовательности для обеспечения приемлемого для системы управления ЛА положения центра тяжести в полёте.
Известная ТС (В.И.Поликовский, Д.И.Сурнов Силовые установки летательных аппаратов с воздущно-реактивными двигателями, стр.54, рис.38) содержит многоотсечный ТБ с разделительной перегородкой и переливной магистралью, сообщённый с магистралями подачи в бак газа вытеснения и топлива в двигатель. Все данные технические признаки присутствзоот и в предлагаемом техническом рещении.
Известная ТС обладает следующим недостатком - при появлении отрицательных перегрузок, приводящих к смещению топлива в переднюю и верхнюю часть отсека, вход в переливной трубопровод в отсеке, из которого вырабатывается топливо, может оказаться в газовой среде (подущке отсека). Вследствие того, что выработка топлива в двигатель продолжается, часть полости переливного трубопровода может заполниться газом, а после смены перегрузок на положительные и погружения входного отверстия переливной магистрали снова в топливо на объём газа вытеснения, оказавщийся в полости переливного трубопровода, помимо увлекающей силы давления струи топлива действует помогающая подъёмная сила по закону Архимеда. В результате это количество газа попадает в последующий отсек ТБ. При большом количестве циклов смены перегрузок газ вытеснения накапливается в последующем отсеке ТБ ещё до полной выработки предыдущего отсека и играет роль демпфера давления, то есть при увеличении расхода топлива из последующего отсека в двигатель ЛА, давление в этом отсеке меняется незначительно и расход топлива по переливному трубопроводу из предыдущего отсека адекватно не увеличивается. Таким образом, к моменту выработки последнего отсека ТБ и попаданию газа вытеснения в магистраль подачи топлива в двигатель ЛА, в
2002105718
«iiiirPIIIPIIII
о о г
Объект - устройство ПК В 64 D 37/00, 37/14
предыдущих отсеках ТБ может оказаться недовыработанное количество тонлива.
Предлагаемым техническим решением решается задача обеспечения более полной выработки топлива за счет уменьшения количества газа, попадающего в последующий отсек ТБ из вырабатываемого отсека многоотсечного ТБ в процессе его выработки в условиях знакопеременных перегрузок.
Для достижения указанного технического результата в ТС ЛА, содержащей как минимум двухотсечный ТБ с разделительной перегородкой и переливной магистралью, сообщённый с магистралями подачи в бак газа вытеснения и топлива в двигатель, переливная магистраль выполняется в виде колена, состоящего, по крайней мере, из двух вертикально расположенных, противоположно направленных U-образных колен.
Для усиления указанного технического результата, по крайней мере, первое колено может содержать дополнительный объём в области поворота с внешней стороны колена, который, кроме того, может располагаться в первой по ходу выработки топлива половине колена.
Отличительными признаками предлагаемой конструкции ТС ЛА от указанной выше известной, является выполнение переливной магистрали в виде колена, состоящего, по крайней мере, из двух вертикально расположенных, противоположно направленных U-образных колен. Кроме того, дополнительными отличительными признаками могут быть наличие, по крайней мере, у первого колена дополнительного объёма в области поворота с внешней стороны колена, а также расположение дополнительного объёма в основном в первой по ходу выработки топлива половине колена.
Благодаря наличию указанных отличительных признаков в совокупности с известными (указанными в ограничительной части формулы), достигается следующий технический результат: существенно уменьшается количество газа вытеснения, попадающего из вырабатываемого отсека ТБ за время его выработки при воздействиях знакопеременных перегрузок в последующий отсек ТБ, что обеспечивает более полную выработку топлива.
В результате поиска по источникам патентной и научно-технической информации совокупность признаков, характеризующая предлагаемую топливную систему ЛА большой дальности с переливной магистралью, выполненной в виде составного колена, не обнаружена. Таким образом, предлагаемая полезная модель соответствует критерию охраноспособности
новое.
Предложенное техническое решение может найти применение преимущественно в конструкциях беспилотных летательных аппаратов, например, в крылатых ракетах большой дальности, подвергающихся воздействию знакопеременных перегрузок при полёте у поверхности земли с отслеживанием рельефа местности, и обладающих малым временем боевой подготовки. Таким образом, предлагаемая полезная модель соответствует критерию охраноспособности промышленно применима.
Полезная модель поясняется рисунками.
На фиг.1 показана топливная система по пунктам 1 и 2 формулы полезной модели - топливная система, в которой переливная магистраль выполнена в виде составного колена, по крайней мере из двух вертикально расположенных U-образных колен, при этом в области поворота каждого колена с внешней стороны может содержаться дополнительный объём.
На фиг.2 показана топливная система по пункту 3 формулы полезной модели - топливная система, в которой дополнительный объём расположен в первой по ходу выработки топлива половине колена переливной магистрали.
Представленная на фиг.1 и 2 топливная система содержит многоотсечный бак 1, сообщенный с магистралью подачи газа вытеснения 2 и магистралью подачи топлива 3 в двигатель. Бак 1 разделён перегородкой 4 на отсеки 5 и 6, сообщённые переливной магистралью 7, выполненной в виде составного колена из двух вертикально расположенных, противоположно направленных U-образных колен 8 и 9, которые для устройства по пунктам 2 и 3 формулы полезной модели могут содержать дополнительный объём 10, расположенный в области поворота с внешней стороны, при этом для устройства по п.З формулы дополнительный объём 10 расположен в основном в первой по ходу выработки топлива половине U-образного колена 8 и 9.
Устройство по П.1 и П.2 формулы, представленное на фиг.1, работает следующим образом. Увеличенное проходное сечение магистрали перелива топлива 7 при заправке ТБ 1 обеспечивает минимальное время заполнения отсеков 5 и 6 топливом, а в полёте малую скорость течения топлива по переливной магистрали 7 при выработке отсека 5. При действии положительных перегрузок магистраль 7 полностью заполнена топливом, а при возникновении отрицательных перегрузок вследствие эволюции ЛА при огибании рельефа местности, входной участок магистрали 7 оказывается в газовой полости и при выработке топлива в двигатель за время действия отрицательной перегрузки частично заполняется газом вытеснения, который при возврате к положительным перегрузкам перемещается в верхнюю часть первого U-образного колена 8 и удерживается там подъёмной силой по закону Архимеда, которая из-за малой скорости течения топлива по магистрали 7 при выработке отсека 5 превыщает силу давления топлива, увлекающую газ в нижнюю часть колена 8,
Нри повторном и далее при каждом очередном возникновении отрицательных перегрузок собравщиеся до этого в верхней части области поворота первого U-образного колена 8 количество газа частично возвращается через входную часть колена 8 в вырабатываемый отсек 5, что и приводит к уменьщению количества газа вытеснения, попадающего при выработке топлива из отсека 5 в последующий отсек 6 ТБ 1 при воздействии знакопеременных перегрузок.
магистрали 7 области поворота U-образного колена, способна удерживать от преждевременного попадания в последующий отсек 6 большее количество газа вытеснения и, следовательно, обеспечивать работоспособность предложенной ТС ЛА при увеличенном промежутке времени воздействия отрицательных перегрузок в каждом цикле знакопеременных перегрузок,
ТС ЛА по п.З формулы полезной модели, представленная на рис.2, работает аналогично ТС ЛА по п.п.1 и 2 формулы, но благодаря тому, что дополнительный объём 10 расположен в основном в первой части Uобразного колена 8 и 9, по ходу выработки топлива, при воздействии отрицательных перегрузок большая часть газа вытеснения, собравшаяся в объёме 10 колена 8, возвраш;ается в отсек 5, а при возникновении положительных перегрузок большая часть газа вытеснения из объёма 10 колена 9 попадает в аналогичный объём 10 колена 8. Таким образом обеспечивается более эффективная защита отсека 6 от попадания газа вытеснения из отсека 5 при выработке из него топлива в условиях воздействия знакопеременных перегрузок.