飛機燃油系統(儲存燃油提供給發動機)

飛機燃油系統的功用是儲存燃油，並保證在規定的任何狀態(如各種飛行高度、飛行姿態)下，均能按發動機所要求壓力和流量向發動機持續不間斷地供油，此外，燃油系統還可以完成冷卻機上其它系統、平衡飛機、保持飛機重心於規定的範圍內等附加功能。

對燃油系統所提出的一s要求是:工作可靠、壽命長、防火安全、重量輕、外廓尺寸小、結構簡單、維護修理方便、控制精確和生產工藝性好等。

基本介紹

• 中文名：飛機燃油系統
• 外文名：aircraft fuel system
• 別名：外燃油系統
• 套用：飛機

發展

人類最早的飛機燃油系統只有一個油箱，由一台供油泵將燃油供給發動機即可，這是最簡單的燃油系統。隨著飛機的不斷發展，飛機燃油系統也在不斷發展。為了增加飛機的載油量，提高飛機的載油係數，就必須利用一切可以載油的空間，油箱由一個變成多個，這樣就增加了輸油系統，即把除耗油油箱以外的燃油都輸送到消耗油箱，再由消耗油箱供給發動機。為了使在整個飛行過程中，飛機的重心始終保持在一定的範圍內，使飛機獲得較好的操縱安定性，各油箱的燃油要按一定的順序和比例輸送到消耗油箱，這就有了輸油控制系統。隨著飛機飛行高度的不斷增加，為了提高泵的高空性，使之在高空不產生氣蝕，以及減少燃油的過量蒸發和為輸油提供能源，就產生了通氣增壓系統。隨著飛機噸位的不斷增大，飛機的儲油量也不斷增加，為了縮短飛機的再次出動準備時間，飛機上增加了壓力加油系統，由地面壓力加油車給飛機加注燃油。為了增加飛機的留空時間，加大飛機的作戰半徑，又出現了空中加油系統。
燃油是飛機上一個較大的冷資源，它可以為其它系統如液壓、空調、雷達、發電機等系統散熱，因而，又增加了散熱系統。此外，飛機燃油系統還包括吸油系統、空中應急放油系統、油量測量系統等。
隨著現代航空技術的不斷發展，飛機設計水平的不斷提高，作為飛機重要的功能系統，燃油系統的組成也是由簡單到複雜，系統的功能也趨於完善，到第二代飛機為止，燃油系統己經成為一個比較複雜的網路系統。

功能

飛機燃油系統又稱外燃油系統，因為發動機上還有一套系統將燃油輸送到燃燒室內去，後者稱為內燃油系統。飛機的心臟——發動機依靠燃油燃燒產生熱量作功，推動飛機飛行。燃油是飛機的能源，燃油系統是飛機能源的供應系統。

燃油系統主要有如下功能：

（1）儲存燃油；

（2）在規定的飛行條件下安全可靠地把燃油輸送到發動機和APU；

（3）調整重心位置，保持飛機平衡和機翼結構受力。

組成部分

燃油箱具有足夠的容量，保證發動機正常工作時的消耗。隨著油箱內的油麵下降，油量表感測器連續發出信號，駕駛員通過座艙內的油量表，就可以知道油箱內剩多少油。同時，通氣管將外界大氣或者增壓空氣引入油箱，填補油麵下降空出的空間。增壓油泵向發動機供油，保證發動機的燃油泵進口具有足夠的油壓。單向活門只允許燃油向一個方向流動，這樣可以防止各油箱內的燃油串流。燃油在輸油管內流動時，耗量表發出信號，駕駛員通過座艙內的儀表就可以知道每台發動機的耗油量。然後，燃油流過油氣分離器，將供油時帶進去的氣體或從燃油內揮發出的氣體分離出來，避免氣體進入發動機的油泵內。飛機燃油系統內有時也裝油濾，以清除髒物、雜質，保證燃油清潔。

放油開關

放油開關的作用：

（1）更換油箱或者油泵時，通過放油開關可以放出油泵沒抽盡的剩餘燃油。

（2）燃油流入發動機的燃油泵之前，還要經過防火開關，萬一發動機發生故障著火時，駕駛員立即關閉防火開關，就可以停止向發動機供油，以防火焰漫延。

油箱種類

盛裝燃油的油箱，有軟油箱、硬油箱和整體油箱三種。

軟油箱

現代飛機上採用的軟油箱，主要特點是能從不大的艙口放進飛機的油箱艙內，充分利用飛機內部各種形狀的可用空間，增加貯油量，並且不受振動的影響，不易產生裂縫或損壞。普通軟油箱壁，由內襯耐油橡膠和外層塗膠布組成。有的油箱厚度甚至不到一毫米，重量較輕，而且中彈後彈孔較小，因此，軟油箱得到廣泛套用。

軟油箱沒有受力骨架，所以，燃油和增壓氣體的壓力都是靠油箱艙壁來支承。因此，油箱的外廓尺寸都稍大於油箱艙，以便在內壓作用下油箱緊貼在艙壁上。

硬油箱

機體內的高溫區，以及油箱艙不能承受內壓的情況下，一般可以安裝金屬硬油箱。硬油箱多由防鏽的鋁合金製成。

整體油箱

利用機翼或者機身本體的一部分結構構成的油箱，稱為整體油箱。採用整體油箱可以顯著降低燃油系統的重量，最充分地利用機體內部空間貯油。因此，在現代飛機上套用很廣。整體油箱除了應滿足結構的各項要求外，還應保證可靠密封。為此，常採用整體壁板以減少結構的連線縫，同時還要有可靠的密封措施。

在一架飛機上，可以兼用兩種以上的油箱，因為它們各有優缺點，有各自適用的範圍。

輸油管路

為了充分利用飛機容積，緊湊安排空間，現代飛機的供油系統都有幾個油箱，大型飛機更多。油箱之間用輸油管路連線。管路縱橫交錯，連線形式看起來也比較多，但通常都可以概括為串聯和並聯兩種形式。

在機動性高的飛機上，通常都分別將各個油箱與一個主油箱串聯起來，主油箱又稱消耗油箱。所有的燃油都通過消耗油箱的增壓油泵輸送到發動機的燃油泵去，消耗油箱裝在發動機附近，使泵後的壓力損失很小。為了倒飛特技的需要，可以在消耗油箱中裝倒飛供油裝置，不必每個油箱都裝。

對於雙發動機飛機來說，左發動機由左邊的油箱組供油，右發動機由右邊的油箱組供油。左右發動機的輸油管路之間有導管連通，平時由交(叉)輸(油)開關將管路隔斷。如果一個增壓油泵發生故障，飛行人員打開交輸開關，即可使另一個增壓油泵同時向兩邊的發動機供油。這種交輸供油裝置，促進了飛行安全。飛行中，飛行人員根據

倒飛裝置

殲擊機作特技飛行時，燃油可能完全離開油箱底部，必須在油箱內裝設倒飛活門，保證正常供油。

油箱布局

飛機在天空飛行，要不斷地消耗燃油，這就會影響飛機的重心。為了保證飛機的平衡，讓飛機既飛得穩定，又聽從飛行員的操縱，飛機的重心必須變化很小。因此，要慎重對待油箱布局和用油順序，以保證飛機重心在允許的範圍內變化。

一般來說，最好將油箱布置在飛機重心附近，或者對稱於重心放置。軍用飛機的油箱，還要布置在不易受彈的地方，要考慮飛機的生存力。

為了減少駕駛員或隨機機械員的疲勞，現代飛機的用油順序都隨燃油消耗過程而自動控制。圖五表示一架典型的殲擊機燃油系統。前油箱為消耗油箱，與後油箱分別裝在前、後機身中。此外，在左、右機翼下懸掛一對副油箱，其重心的前後位置與機體的重心極近。因此，副油箱的燃油消耗對飛機的重心變化影響很小。

用油順序：先用副油箱的油，再用後油箱的油，最後用前油箱的油。

燃油系統

飛機的耗油量很大。據統計，目前殲擊機的載油量占起飛重量的百分之二、三十，大型旅客機是百分之四、五十，而在重型轟炸機上，竟達百分之四十到六十。也就是說，重一百噸的轟炸機，其中僅燃油就占了四十到六十噸，這是多么驚人的數字！這么多的燃油裝在哪裡呢？一般地說，是把燃油分裝在機翼或者機身內。燃油裝於機身內，會使機身的彈艙或貨艙容積縮小，這就是矛盾。於是在殲擊機上，常常攜帶副油箱，懸掛在翼尖、機翼或者機身下方。飛行時首先使用副油箱內的燃油，用完後扔掉。如果沒有作戰，也可以帶著空油箱返航。

該燃油系統工作時，副油箱和後油箱的油，分別在增壓空氣與輸油泵作用下，輸往前油箱。然後，再由前油箱的增壓油泵送往發動機的燃油泵。

由於副油箱要在空戰前扔掉，而後油箱離發動機高溫區很近，所以，用油順序是先用副油箱的油，再用後油箱的油，最後用前油箱的油。但是，為了使前油箱的油不致過滿，左、右副油箱是在前油箱用掉少許之後才開始同時輸油。再者，如果後油箱的油用完時，前油箱存油過多，飛機重心會過於靠前。因此，在副油箱的油用完後，並不立即使用後油箱的油，而是再從前油箱用掉一小部分後，才使用後油箱的燃油。用油順序要根據飛機的具體情況來確定。

高空氣塞現象

航空煤油是碳氫化合物，其特點是容易揮發、飽和蒸汽壓高並且吸濕性強。飛機在高空飛行，給燃油系統的正常工作也帶來一些問題。因為高空空氣稀薄，大氣壓力急劇下降，油箱裡的燃油表面壓力降低到飽和蒸汽壓以下，燃油就會沸騰起來，造成劇烈的蒸發。例如，在十一、十二公里高空，大氣壓力為零點二一到零點二三大氣壓；航空煤油就會發生沸騰現象。特別是彎管接頭處，燃油的局部流速較大，局部壓力降低，不僅燃油本身會蒸發，而且溶解於燃油中的空氣也會分離出來。結果，燃油蒸汽會穿過通氣系統逸入大氣中去，造成損失，縮短飛機航程。更嚴重的是，劇烈的蒸發和大量的空氣泡會造成供油管路堵塞，稱之為氣塞現象。它將破壞發動機的正常供油。輕則造成發動機推力下降，重則導致發動機停車。

為了防止氣塞現象，必須保持油麵壓力在任何高度上都大於燃油的飽和蒸汽壓。目前，一般飛機上都採用增壓油泵來加大發動機燃油泵的入口壓力。此外，還可以把惰性氣體充填到油箱中，這不僅能使燃油增壓，而且還可以減小發生火災的危險。

高空寒冷，溶解在燃油中的水會分析出來，析出的水在攝氏零度以下就會結冰，造成管路中的油濾和燃油導管堵塞，破壞正常供油。所以，在燃油系統中還必須注意防冰和除冰，因而幾乎在所有的燃油系統中都裝設了燃油加溫器。

地面加油

燃油系統的每個油箱或者每組油箱都有一個加油口，人拿著加油管按一定順序對油箱加油，稱之為灌充加油法。灌充加油法速度太慢，近代飛機上廣泛採用壓力加油法，即通過一個總加油口，利用壓力向飛機上各個油箱加油，加油時間大為縮短。加油口一般都設在容易接近的地方，人站在地面上即可加油。這樣，就不必爬到高大的飛機上去了。