Тема 15 Занятие 4 (Вопросы по Военке и материал по планеру и КД)

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Факультет военного обучения

Экз.№ УТВЕРЖДАЮ:

Начальник кафедры №2

Полковник В. Фролов
« » 2000г.

МАТЕРИАЛЫ К ПРАКТИЧЕСКОМУ ЗАНЯТИЮ Курс Д-21 «Авиационные двигатели»

по теме №15

«Системы топливопитания и автоматического управления подачей

топлива в двигатели»

Занятие 4

для студентов 4 курсов, факультетов №1, 2, «Стрела», «Ухтомское»

Учебное время 2 часа

Составил: п/п-к Пономарёв Э.Б. Редактировал: пол-к Фролов В.А.

Тираж 5 экз.

Рассмотрено на заседании кафедры

Протокол № от 2000г.

Москва 2000г.

ТЕМА № 15.

СИСТЕМЫ ТОПЛИВОПИТАНИЯ И

АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОДАЧЕЙ

ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬ.

Занятие № 4.

Система топливопитания форсажной камеры сгорания

двигателя РД-33-2С.

Время - 2 часа.

Цель занятия: Изучить назначение, устройство и работу форсажной камеры сгорания, основные вопросы эксплуатации систем топливопитания.

Вопросы занятия:

1. ТС форсажного контура.

2. Дренажная система двигателя.

3. Эксплуатация систем топливопитания и автоматического управления
   подачи топлива в двигатель.

1. ТС форсажного контура.

Топливная система форсажного контура предназначена для подачи и дозирования топлива в форсажную камеру и состоит из (Рис. 15.1) агрегата ФН-59А, агрегатов системы автоматического управления и топливных коллекторов с форсунками.

Агрегат ФН-59А (рис. 15.9) представляет собой одноступенчатый насос центробежного типа и обеспечивает подачу топлива на форсированных режимах в форсажный контур, а также перепуск топлива от НР-59А для питания агрегатов автоматики форсажного контура на нефорсированных режимах работы двигателя.

Основными узлами агрегата ФН-59А (рис 15.9) являются центробежный насос, клапан входа, эжектор, узел запорного клапана, клапан перепуска топлива основного контура.

Основными элементами насоса являются рабочее колесо 6, вал 16 и корпус опор 11. Вал ротора установлен на двух подшипниках, размещённых в стальной втулке 15. Между наружными кольцами подшипников 6 размещена распорная втулка 10, являющаяся также форсуночным кольцом, по каналам которого подводится к подшипникам масло, поступающее из магистрали через переходник. Сливается масло в КДА по каналу 14 во фланце крепления агрегата. Необходимый осевой натяг наружных колец подшипников обеспечивается тарельчатой пружиной 9.

Рабочее колесо (открытого типа) крепится на валу консольно. Крутящий момент с рессоры 13 на вал и с вала на рабочее колесо передаётся через эвольвентные осевые шлицы.

Корпус опор 11 ротора изготовлен из алюминиевого сплава. Для крепления насоса на КДА на корпусе выполнен фланец под хомут.

Разделение топливной и масляной полостей насоса осуществляется с помощью торцевого контактного уплотнения 8, расположенного между рабочим колесом и роликовым подшипником.

Уплотнение состоит из двух не вращающихся, но подвижных в осевом

направлении втулок 2 и 6 (Рис. 15.10) и двух вращающихся колец 1 и 9.

Невращающиеся втулки
помещены в направляющие
стаканы 3 и 8. Шипы 7
втулок входят в осевые
прорези стаканов, что
обеспечивает удержание
втулок от поворота. К
вращающимся кольцам 1 и 9
втулки прижимаются

пружиной 10. Для

предотвращения перетекания топлива и масла через зазоры между втулкой и стаканом в корпусе 5 уплотнения, установлены фторопластовые манжеты 4, поджимаемые к корпусу кольцевой пружинкой. Просочившееся в межманжетную полость топливо или масло отводится через штуцер 17 (см. рис. 15.9) в дренажную систему.

Для уменьшения износа торцевого уплотнения его элементы охлаждаются. Торцевое уплотнение «по маслу» охлаждается маслом, подаваемым по каналу 12. После использования это масло отводится в КДА по каналу 14. Торцевое уплотнение «по топливу» охлаждается топливом, подводимым по каналу 18, которое затем попадает в полость рабочего колеса 6 и через эжектор 4 отводится на вход в ДЦН-78.

Корпус рабочего колеса и диффузора выполнены из алюминиевого сплава. Для уменьшения размыва стенок проточная часть диффузора защищена титановым корпусом. На выходе из диффузора установлен запорный клапан 21, предотвращающий проникновение топлива в агрегаты форсажного контура на нефорсированных режимах.

Клапан входа предназначен для включения и выключения подачи топлива в форсажный насос и включает в себя клапан 5, шток с сервопоршнем 3 и пружину 29.

На нефорсированных режимах питание автоматики форсажного контура осуществляется топливом основного контура через открытый клапан 24.

При включении форсированных режимов перекрывается клапан 7. При этом в полости 28 повышается давление, и сервопоршень 3 открывает клапан входа 5.

Форсажный насос вступает в работу. По мере увеличения давления топлива в диффузоре 20 сервопоршень 25, преодолевая усилие пружины 27, закрывает клапан 24, отсоединяя топливо основного контура от форсажного.

Одновременно с этим открывается клапан выхода 21, и топливо через канал 23 отводится на вход в регулятор сопла и форсажа (РСФ). По каналу 22 топливо отводится в распределитель форсажного топлива (РТФ) для предварительного заполнения I и II коллекторов.

Агрегаты автоматики и топливные коллекторы рассмотрены в Разделе 5 «Система управления двигателем».

2. Дренажная система двигателя.

Дренажная система (Рис. 15.11) предназначена для удаления топлива из топливного коллектора основного контура после останова двигателя с целью предотвращения коксования топлива в форсунках, а также для удаления топлива и масла из дренажных полостей топливных агрегатов.

В дренажную систему входят (Рис. 15.11): дренажный бачок, эжектор и

трубопроводы, соединяющие дренажные полости агрегатов с дренажной

системой.

Дренажный бачок предназначен для сбора дренажа из топливного коллектора и капельного дренажа из агрегатов двигателя.

Бачок представляет собой сварную конструкцию, состоящую из корпуса 2 (Рис 15.12) с кронштейнами 1 крепления бачка; пробки - жиклёра 4, штуцеров

3,6,7; трубки 5, соединяющей пробку- жиклёр 4 со штуцером 6. Ёмкость дренажного бачка 1 литр. Бачок установлен на фланце переднего корпуса наружного контура.

Эжектор предназначен для удаления топлива и масла из дренажных полостей топливных агрегатов и представляет собой (Рис. 15.13) стальную отливку со штуцерами 1,2,3, которые соединены с трубопроводами посредством пайки. Отверстие А служит для увеличения скорости эжектирующего воздуха.

При останове двигателя давление перед РТ падает, запорные клапаны отсекают каналы отвода топлива к форсункам и соединяют последние с

дренажной системой. Под действием перепада давлений происходит обратная продувка форсунок, и топливо выдувается из коллектора в дренажный бачок. При работе двигателя накопившийся в бачке дренаж через пробку - жиклёр 4 (см. рис. 15.13), трубку 5 и штуцер 6 удаляется через эжектор в атмосферу.

Эжектор, работающий на всех режимах работы двигателя, вместе с топливом из дренажного бачка отсасывает и топливо, проникающее через уплотнение приводов агрегатов по трубкам, подводимым к магистралям между дренажным бачком и эжектором.

В случае переполнения дренажного бачка слив топлива из него производится в трубопровод выхода воздуха и суфлёра маслосистемы. При необходимости топливо может быть слито через пробку-жиклёр 4.

Дренаж из камеры сгорания осуществляется путём постоянной продувки через жиклёр в смеситель форсажной камеры.

3. Эксплуатация систем топливопитания и автоматического управления подачи топлива в двигатель.

3.1 Условия работы систем

Системы работают в условиях высоких температур, со значительными давлениями топлива внутри агрегатов и трубопроводов, при постоянных вибрациях, обусловленных как работой двигателя, так и пульсациями давления топлива в системах.

Несмотря на проводимые профилактические мероприятия по поддержанию высокой надежности систем, в этих условиях в системах могут возникать отдельные неисправности.

3.2 Характерные неисправности систем топливопитания:

• отказ плунжерных насосов: разрушение пружин плунжеров и элементов
  привода, заклинивание плунжеров;

• внешняя негерметичность агрегатов и трубопроводов;

• внутренняя негерметичность, проявляющаяся в перетекании топлива из
  магистралей высокого давления агрегатов в магистрали низкого давления.

3.3. Эксплуатационные особенности ТС 1.

Оценка технического состояния ТС двигателя осуществляется:

• по отсутствию следов течи топлива, повреждения агрегатов и
трубопроводов, надежности креплений и контровки соединений;

• по отсутствию аварийных сообщений СОК о предельном давлении
топлива в 1-ом коллекторе ОКС;

• с помощью пульта наземного контроля по уровню перепада давления на
ФТО (периодически);

• по состоянию фильтров (периодически);

• по величине утечек из дренажных патрубков.

1. Топливо, сливаемое из агрегатов ТС, возвращается в ДЦН, но при
   температуре топлива на выходе из ФТО выше 110 °С электрогидравлический
   кран по команде БПК направляет топливо не в ДЦН, а в бак Л А.

2. При демонтаже двигателя и агрегатов ТС, включая фильтроэлементы,
   топливо из агрегатов и трубопроводов сливается через сливной кран,
   расположенный под ФТО.

4. Заполнение ТС происходит под давлением подкачивающих элек­
трических насосов ТС ЛА при открытом клапане стравливания. Для этого
вместо заглушки на клапан устанавливается специальное приспособление, с
помощью которого шарик клапана отжимается от седла и открывает выход
воздуха из топливной системы.

3.4. Техническое обслуживание ТС.

В соответствии с ЕРТО № 9-12 выполняются работы по ТО топливной системы двигателя в следующем объеме: предполетная подготовка:

• оценка работоспособности по предыдущим записям ТЕСТЕР'а;

• внешний осмотр капота двигателя на предмет отсутствия следов
  негерметичности ТС;

• осмотр дренажного патрубка на предмет отсутствия следов избыточного
  дренажа;

- проверка работоспособности по сообщениям ЭКРАН'а (при опробовании
двигателей);

подготовка к повторному полету:

• оценка работоспособности по сообщениям ЭКРАН'а;

• внешний осмотр капота двигателя на предмет отсутствия следов
  негерметичности ТС;

• осмотр дренажного патрубка на предмет отсутствия следов избыточного
  дренажа;

послеполетная подготовка - см. подготовку к повторному полету;

периодически:

при контрольном осмотре - по указанию начальника НАС;

через каждые 12 месяцев ТЭ:

• внешний осмотр всех агрегатов и трубопроводов ТС;

• демонтаж ФТО, ФВД, их осмотр и промывка;
  после наработки первых 5 и 25 ч -

• демонтаж ФТО, их осмотр и промывка;

после наработки первых 48 месяцев, и, далее через каждые 24 месяца ТЭ - демонтаж ФВД, его осмотр и промывка; при хранении через 30 дней (без консервации):

• внешний осмотр капота двигателя на предмет отсутствия следов
  негерметичности ТС;

• осмотр агрегатов ТС на предмет отсутствия следов негерметичности и
  внешней коррозии;

при опробовании двигателей и после:

• внешний осмотр капота двигателя на предмет отсутствия следов
  негерметичности ТС;

• осмотр дренажного патрубка на предмет отсутствия следов избыточного
  дренажа;

• оценка работоспособности по материалам СОК.