4.2 Описание и работа
4.2.1 Топливный насос
Топливный насос (рис. 29, 30) находится на задней поверхности коробки приводов между корпусом горизонтального ведущего вала и маслоагрегатом в позиции «на 8 часов». Топливный насос включает ступень ВД (центробежная подкачивающая ступень), топливный фильтр, ступень НД (зубчатая ступень) и редукционный клапан. Корпус насоса имеет монтажные поверхности для крепления основного регулятора двигателя и топливно-масляного радиатора. Топливный насос приводится во вращение от коробки приводов через ведущий вал, который вращает ступени ВД и НД, а так же приводной вал основного регулятора.
Подкачивающая ступень. Ступень НД представляет собой центробежный насос, который создает давление на входе ступени ВД для предотвращения кавитации. Топливо поступает на вход насоса с давлением около 21 кг/см2, создаваемого подкачивающими насосами топливного бака. Ступень НД повышает давление до 108 кг/см2 (на взлете). Выходя из ступени НД, топливо направляется через внешний топливно-масляный радиатор и топливный фильтр.
Рис. 29. Топливный носос[5]
Главная ступень. Ступень ВД представляет собой насос объемной подачи (шестеренный насос). Для него характерна постоянная величина расхода топлива на данных оборотах, не смотря на давление на выходе. Ступень ВД повышает давление максимально до 703 кг/см2 (на взлете). На режиме малого газа давление повышается приблизительно до 140 кг/см2. Максимальное давление на выходе топливного насоса, на которое рассчитан редукционный клапан составляет 770 кг/см2.
Топливный насос имеет большую пропускную способность, чем требует система управления топливом, т.о. поток топлива разделяется в основном регуляторе на дозированное и на перепускное.
Перепускной поток направляется назад на вход топливо – масляного теплообменника, а дозированное топливо из основного регулятора подается на нагнетающий клапан, датчик расхода топлива, топливный коллектор и через топливные форсунки - в камеру сгорания.
4.2.2 Работа топливного насоса
Топливо из самолетной топливной системы поступает в двигатель на вход топливного насоса, наддуваясь в ступени низкого давления, поступает в топливно – масляный радиатор и топливный фильтр.
Затем топливо поступает в ступень высокого давления топливного насоса, промывной фильтр и в основной регулятор.
Некоторое количество топлива отбирается из промывного фильтра, подогревается в подогревателе серво топлива и подается в основной регулятор для обеспечения очищенного от примесей и льда топлива для серво операций.
Топливный насос имеет большую пропускную способность чем требует система управления топливом, т.о. поток топлива разделяется в основном регуляторе на дозированное и перепускное.
Перепускной поток направляется назад на вход топливо – масляного теплообменника, а дозированное топливо из основного регулятора подается на нагнетающий клапан, датчик расхода топлива, топливный коллектор и через топливные форсунки в камеру сгорания.
Топливный насос имеет 3 приводных вала:
- главный приводной вал, приводимый угловым редуктором и передающий усилие на ступень высокого давления двигателя;
- вал оборудован срезной секцией, которая отделяется от редуктора, когда насос блокируется. В этом случае подача топлива в двигатель прекращается;
- приводной вал нагнетающей ступени, приводимый с помощью прямозубой шестерни насоса, также оборудован срезной секцией, срабатывающей при блокировке нагнетающей ступени;
- в этом случае, двигатель продолжит работать с увеличенной по времени приемистостью (медленное ускорение, медленный старт);
- приводной вал основного регулятора проходит внутри приводного вала нагнетающей ступени и посылает механический сигнал о частоте вращения вала ротора ВД на основной регулятор.
Рис. 30. Топливный насос двигателя CFM56-3[5
4.2.3 Топливный фильтр
Заменяемый фильтрующий элемент (картридж) фильтра находится во внутреннем корпусе топливного фильтра. Этот корпус имеет съемную крышку с вмонтированной в неё сливной пробкой. Фильтр, расположенный между топливо – масляным теплообменником и ступенью высокого давления топливного насоса, защищает ступень ВД топливного насоса и основной регулятор от попадания в них частиц, содержащихся в топливе.
Топливо циркулирует снаружи внутрь одноразового фильтрующего элемента (картриджа) фильтра с фильтрующей способностью 20 микрон номинально (62 микрона абсолютных).
В случае засорения фильтра, по достижении давления в 10.5±1 кГ/см2, топливо через перепускной клапан попадает на вход ступени высокого давления.
Система аварийного оповещения о загрязнении топливного фильтра. Система аварийного оповещения о загрязнении топливного фильтра обеспечивает индикацию о повышенном перепаде давления на топливном фильтре.
Датчик перепада давления топливного фильтра. Датчик перепада давления топливного фильтра вмонтирован в корпус вентилятора чуть выше верхней опоры линии дренажа в положении «на 7 часов».
Два гибких шланга соединяются между датчиком и отверстием для отбора давления на входе и на выходе топливного фильтра, на его корпусе.
Световая сигнализация перепуска фильтра. Две световые сигнализации перепуска фильтра, по одному на каждый двигатель, расположены на топливной секции передней верхней панели пилота, Р5-2.
Световая сигнализация перепуска фильтра загорится желтым, когда идет перепуск топлива.
Работа. Когда засор в фильтре приводит к росту перепада давления до 7.3…8.7 кг/см2 датчик давления замыкается. Когда давление упадет до значения 5.6…7 кг/см2 датчик размыкается. Индикация ПЕРЕПУСК ФИЛЬТРА необязательно означает, что перепуск начался, до тех пор пока перепад давления не возрастет до 10.5 ± 1 21кг/см2 и не откроется перепускной клапан.
Промывной фильтр. Некоторое количество топлива извлекается из промывного фильтра, подогревается в подогревателе серво топлива и подается в основной регулятор двигателя для обеспечения очищенного ото льда и посторонних частиц топлива для сервоопераций. Посторонние частицы крупнее 65 микрон (по абсолютной величине) удерживаются от попадания в поток сервотоплива и смываются основным потоком топлива.
Промывной фильтр, соединенный с корпусом насоса, состоит из фильтрующего элемента и перепускного клапана. Когда фильтр засоряется, перепускной клапан, установленный на давление 7 кГ/см2, перепускает топливо в систему подачи серво топлива основного регулятора.
4.2.4 Топливно-масляный теплообменник
Главный топливно-масляный теплообменник (рис. 31), установленный на топливном насосе охлаждает масло, используя топливо как охлаждающее вещество.
Подогреватель сервотоплива. Подогреватель сервотоплива, смонтированный на задней стенке главного топливомасляного теплообменника, повышает температуру топлива для устранения льда перед попаданием его в управляющие сервоприводы, расположенные внутри основного регулятора.
Подогреватель серво топлива состоит из корпуса с теплообменником в центре и крышки.
Центральный узел съемный. Он состоит из большого количества трубок и отражательных заслонок. Центральный узел выполнен таким образом, чтобы направить масло в 4 радиальных проходных сечения через наполняемые топливом «U»-образные трубки.
Рис. 31. Главный топливно-масляный теплообменник[5]
Подогреватель сервотоплива - это теплообменник, использующий масло, как источник тепла. Теплообмен между маслом и топливом происходит благодаря теплопроводности и конвекции внутри агрегата, где две жидкости циркулируют в раздельных проходных сечениях.
После первоначальной смазки и охлаждения маслосборника двигателя, масло попадает в топливный обогреватель, где отдает тепло топливу из промывного фильтра. Затем подогретое топливо попадает на внутренние сервоприводы основного регулятора двигателя, а охлажденное масло попадает назад в маслобак.