Особенности конструкции и условия эксплуатации топливной системы самолета Ан-12

Общие сведения о самолете Ан-12

Первый Ан-12 (рисунок 1.1) взлетел в Иркутске 16 декабря 1957 года. С 1959 года самолет начал поставляться в ВВС. В процессе эксплуатации его разрешенная взлетная масса была увеличена до 61, а впоследствии и до 64 тонн. Самолет зарекомендовал себя как очень надежный аппарат, способный работать в сложных климатических условиях, и неприхотливый в обслуживании.

Самолет активно применяется в военных целях, в чрезвычайных ситуациях, для переброски военной техники и личного состава, для десантирования, а также для пассажирских перевозок. Именно он стал локомотивом развития влияния ВВС СССР.

Фюзеляж самолёта Ан-12 с приподнятой хвостовой частью и большим грузовым люком обеспечивает удобные условия погрузки и выгрузки крупногабаритных грузов, а также их воздушный сброс на парашютах. Бортовое погрузочное устройство грузоподъёмностью 2,5 т и легкосъемный транспортёр облегчают и ускоряют процессы погрузки, швартовки и выгрузки. Кабина экипажа герметична и отделена от негерметичной грузовой кабины герметичной переборкой с герметичной дверью.

Шасси самолета обладает высокой проходимостью, что позволяет ему взлетать с грунтовых аэродромов. Погрузка крупногабаритной техники и грузов осуществляется через грузовой люк с рампой в задней части фюзеляжа. Благодаря схеме «высокоплан», уровень грузоподъемного пола самолета расположен близко к земле, что упрощает и облегчает его загрузку. Погрузка и разгрузка осуществляется с использованием грузовых трапов, бортовых лебедок ГЛ-1500, кран-балки грузоподъемностью 1500 кг и транспортера

ТГ-12М. Для парашютного десантирования техники на платформах на самолете устанавливается транспортер. На полу имеются гнезда для установки носилок и швартовочные узлы.

Рисунок 1.1 – Самолёт Ан-12

Летно-технические характеристики самолёта Ан-12 (базовая версия):

Двигатели.………………………………………………………...ТВД АИ-20М

(4*4250 л.с.)

Размеры:

размах крыла, м…………………………………………………....38,015

длина самолёта, м………………………………………………….33,109

высота, м…………………………………………………………....10,524

Масса и нагрузки:

взлётная, т…………………………………………………………..64

пустого снаряженного, т…………………………………………..35,34

самолёта без топлива, т……………………………………………34,58

макс. ком. нагрузка, т……………………………………………...20

посадочная, т……………………………………………………….58

запас топлива, т…………………………………………………….22,066

Летные данные:

максимальная скорость, км/ч………………………………………686

крейсерская скорость, км/ч………………………………………..570

эксплуатационный потолок, м……………………………………10500

потребная длина ВПП, м………………………………………….900-2200

Накопленный опыт по увеличению ресурсов и сроков службы самолётам Ан-12 показал, что индивидуальное поэтапное продление ресурсов и сроков службы является наиболее эффективной системой поддержания их летной годности. Установленные при индивидуальном продлении ресурсы и сроки службы:

- назначенный ресурс – 50000 летных часов, 17000 полётов;

- назначенный срок службы – 45 лет;

- межремонтный ресурс – 8000 летных часов, 2500 полётов;

- межремонтный срок службы – 15 лет.

На самолете имеются следующие системы:

- гидравлическая система;

- система управления самолетом (управление всеми поверхностями управления осуществляется вручную пилотами);

- система силовой установки (ВСУ, система управления двигателями);

- топливная система (система подачи топлива, система дренажа, система централизованной заправки, система нейтрального газа);

- система кондиционирования воздуха (СКВ);

- противообледенительная система (ПОС)

- противопожарная система;

- вспомогательные системы и оборудование.

Общие сведения о топливной системе

К топливной системе самолёта Ан-12 предъявляется ряд требований, важнейшим из которых является обеспечение бесперебойной подачи топлива к двигателям на всех режимах, на разных высотах и при различных температурах наружного воздуха.

Топливная система самолёта Ан-12 (рисунок 1.2) состоит из следующих отдельных подсистем:

- подачи топлива;

- дренажной;

- централизованной заправки топливом;

- нейтрального газа.

Рисунок 1.2 – Топливная система самолёта Ан-12

Баки системы (34шт.), объединены в 12 групп по 6 в правой и левой половинах крыла, по одному бак-кессону в каждой консоли крыла и 3 подпольных дополнительных топливных бака.

Первые группы непротектированных баков расположены в отсеках центроплана между нервюрами № 0-2, последующие 5 групп в отсеках между нервюрами ОЧК (доступ к бакам через верх в центроплане и низ СЧК после демонтажа съёмных панелей).

Баки группы в нижней части соеденены между собой металлическими фланцами, а в верхней – дренажным соединением.

В каждой группе баков имеется расходный бак, на котором установлена следующая арматура:

- фланец для крепления подкачивающего насоса;

- заливная горловина;

- сливные краны для слива отстоя из группы;

- фланец крепления датчика топливомера СЭТС-260В;

Система подачи топлива состоит из трубопроводов, идущих от подкачивающих насосов (агр.463, ЭЦН-14), по хвостовой части крыла за задним лонжероном в гондолы двигателей – к подкачивающим насосам (агр. 707И). К трубопроводу каждой группы баков подсоединён сигнализатор давления СДУ-2А-0,18, а после каждого подкачивающего насоса установлены обратные клапаны. К правым двигателям подача топлива из левых групп баков может осуществляться через трубопровод кольцевания, проложенный по переднему лонжерону крыла. На трубопроводе в центроплане имеется перекрывной кран (кран кольцевания) тарельчатого типа с приводом от электромеханизма МЗК-2. В нормальном режиме работы кран кольцевания закрыт. В районе гондол двигателей на переднем лонжероне установлены перекрывные (пожарные) краны, по конструкции аналогичные крану кольцевания.

Питающий трубопровод после пожарного крана идёт в гондолу каждого двигателя до фильтра грубой очистки 52ТФ26-1, смонтированного со сливным краном, далее к насосу на двигателе (агр. 707И), топливному фильтру тонкой очистки 12ТФ-29, к расходомеру РТМС1,2-Б-1 и топливному насосу 661А двигателя.

Для контроля за давлением топлива перед насосом (агр. 707И) установлен датчик ИД-3(П-3), а перед форсунками – датчики ИД-100(П-100) с указателями на приборной доске лётчиков.

Дренажная система состоит из трубопроводов, проложенных над баками, которые соединяют группы баков между собой. Трубопровод баков №1 и №2 соединён с дренажным заборником у нервюры №2 правого крыла.

Коллекторы дренажной системы правой и левой половин крыла объединяются через первые группы баков и сообщаются с заборником дренажа.

В целях повышения надёжности работы системы в дренажном трубопроводе каждой половины крыла установлены вакуумные клапаны.

Система централизованной заправки всех баков топливом из одной точки предназначена для ускорения заправки. При централизованной заправке пистолеты подсоединяются через специальный переходник к заправочной горловине самолёта, установленной в передней части правого обтекателя шасси. Трубопровод, соединяющий заправочную горловину с заправочными кранами, проложен по правому борту фюзеляжа и переднему лонжерону центроплана и крыла.

Контроль за давлением в системе централизованной заправки осуществляется двумя сигнализаторами давления: СД-29А-0,15 и СД-24А-3,5.

Система нейтрального газа предназначена для подачи во время полёта газообразной углекислоты в топливные баки и создания в них взрывобезопасной среды. Состоит она из 4 баллонов ОСУ-5, установленных в низу шпангоута №27; трубопровода, соединяющего систему НГ с дренажом, обратных клапанов; сигнально-предохранительного устройства на правом борту фюзеляжа и редуктора для понижения давления в баллонах ОСУ-5 со до .

Для предотвращения обмерзания дросселя в системе имеются электрообогреватели. Трубопроводы системы нейтрального газа соединены ниппельными соединениями.

Электроприводной центробежный насос ЭЦН-14

Электроприводных подкачивающих насосов на самолёте два, установлены в бак-кессонах, внутрибакового исполнения. Предназначен для подкачки топлива в основной топливный насос двигателя и для повышения высотности топливной системы самолёта, а также для перекачки топлива из одного бака в другой.

Основные технические данные насоса ЭЦН-14

Направление вращения…………………….левое (если смотреть со стороны

противоположной приводу)

Рабочее положение насоса…………...........вертикальное электродвигателем

вверх

Рабочая жидкость…………………………..Т-1, ТС-1

Температура рабочей жидкости, при

которой насос работоспособен, ………..от минус 40 до плюс 40

Температура среды окружающей

топливные баки, при которой насос

работоспособен, ………………………..от минус 55 до плюс 55

Время непрерывной работы насоса………не более 12 ч за полёт

Масса сухого насоса, кг, не более………...5

Высота над уровнем моря, м………………от 0 до 10000

Напряжение на клеммах

электродвигателя, В………………………..27

Сила тока, потребляемая

электродвигателем, А, не более…………..12,0

Производительность насоса, л/ч…………..5000

Во время работы насоса допускается просачивание рабочей жидкости не более 0,5 по уплотнению вала в дренаж, соединённый с атмосферой, при температуре рабочей жидкости до минус . Неработающий насос должен быть герметичен.

Особенности технической эксплуатации топливной системы

самолёта Ан-12

Самолёт Ан-12 эксплуатируется в различных климатических условиях от крайнего севера до жаркого юга, в условиях сильной запылённости, а также на грунтовых аэродромах.

Работоспособность и надёжность топливных систем в значительной степени зависит от эксплуатационных свойств заправляемого сорта и качества топлива.

Применяемые в топливной системе самолёта Ан-12 топлива ТС-1 и ТС-2 должны соответствовать требованиям ГОСТ, которые нормируют степень очистки заправляемого топлива. В нём не должны быть механические частицы размером более 5 мкм и масса механических примесей не должна превышать 0.0002%, а свободной воды – 0.003% массы топлива. Также определённые требования накладываются на такие свойства топлива как испаряемость, прокачиваемость, противоизносные свойства, стабильность, безопасность.

Топливная система наиболее подвержена влиянию аэроклиматических факторов вследствие того, что авиационные топлива обладают свойством обратимой гигроскопичности, заключающимся в том, что при высоких температурах и влажности топливо насыщается водой из воздуха, а при низких – влага выделяется из топлива в виде микрокапель, замерзающих в топливе, и в виде инея, оседающего на стенках не залитых топливом баков, агрегатах топливной системы, топливомерах и др.

В полёте температура топлива в баках устанавливается на выше температуры окружающего воздуха. Минимальная температура топлива в баках не бывает ниже , а в подавляющем большинстве случаев она не ниже . Вследствии понижения в полёте температуры топлива и давления в надтопливном пространстве растворимость воды резко уменьшается. При охлаждении топлива от 20 до из каждой тоны топлива может выделиться в виде эмульсии около 90 г воды.

Отстойная вода, попадая в зазоры герметизирующего слоя баков-кессонов, при изменении температуры от положительной у земли до отрицательной на высоте, расклинивает швы и трещины и отрывает покрытие от стенки бака, что в конечном итоге приводит к течи топлива. Образующийся на стенках топливных баков иней может привести к забивке дренажа и смятию топливных баков при снижении самолёта.

Наиболее распространенный метод борьбы с кристаллообразованием – применение специальных противодокристаллизирующих присадок (ПВК), понижающих температуру кристаллизации воды в топливе ниже эксплуатационных пределов. Наиболее распространенными ПВК присадками являются тетрагидрофурфуриловый спирт (ТГФ) и его смесь с метанолом (ТГФ-М). Для борьбы с отридцательными проявлениями отстойной воды используют систематический слив отстоя из нижних точек топливных баков до и после заправки.

Основные правила технической эксплуатации топливной системы при отрицательных температурах сводятся к следующему. Во избежание обмерзания инея не рекомендуется оставлять самолёт с незаполненными топливными баками. Отстой необходимо сливать непосредственно после прилёта и после заправки. В случае срабатывания светосигнальных табло, свидетельствующих о забивке фильтров любого двигателя, необходимо снять и осмотреть фильтры всех двигателей. Перед вылетом самолёта рекомендуется осмотреть заборники воздуха дренажных систем и убедиться в отсутствии их обмерзания.