sistema de combustible.pdf

SISTEMA DE COMBUSTIBLE. CURSO 06/071Pag. /61

INSTALACIONES DE AVIÓN

SISTEMADE

COMBUSTIBLE

Prof. Antonio Corrales



Introducción

Elementos básicos del sistema

• Depósitos

• Bombas

• Válvulas

Instalación y Operación del Sistema de Combustible

Diseño. Requisitos y normas

Pruebas



INTRODUCCIÓNBibliografía

FAR / JAR / CS - 25.

“Conocimientos del Avión”. Antonio Esteban Oñate.

“Manual de Mantenimiento C295/CN235”. EADS-CASA.

“Manual de Operaciones C295/CN235”. EADS-CASA.

“Airbus 340 Maintenance Course”. Airbus Co.

“Airplane Desing. Part IV. Layout Design of Landing Gear and

Systems”. Roskam J.

“Syntesis of Subsonic Airplane Desing”. Torenbeek, E.

“El motor a reacción y sus sistemas auxiliares”. Valentin Sainz Diez.

Pilot´s Handbook of Aeronautical Knowledge. FAA.



INTRODUCCIÓN

El objetivo principal del sistema de combustible es proporcionar un

suministro adecuado de combustible a los motores.

Como objetivo secundario, el sistema de combustible puede participar

en el control de estabilidad longitudinal de la aeronave.

Operativamente existe: Sistema de combustible principal y Sistema de

combustible auxiliar.

Está formado por los siguientes subsistemas:

• Almacenamiento de Combustible

• Distribución de Combustible

• Indicación de Combustible



ELEMENTOS BÁSICOS DEL SISTEMA• DEPÓSITOS

Volumen preparado para el almacenamiento de combustible

Requisitos:

• Estanqueidad

• Resistencia

• Durabilidad




Corrosión Biológica: bacterias y hongos. (Cladosporium Resinae)

• Drenaje de agua del

depósito

• Limpieza

• Biocidas

• Producción de ácidos

• Producción de oxígeno

• Destrucción de sellantes

• Degradación de aditivos




Combustible Pulsador

Válvula de Drenaje




Tipos de depósitos:

• Rígidos

• Flexibles

• Integrales

• Exteriores



ELEMENTOS BÁSICOS DEL SISTEMA

Boca de llenado

Ventilación

Tabiques separadores

Tubería de salida

Sumidero

Grifo de drenaje

• DEPÓSITOS RÍGIDOS



ELEMENTOS BÁSICOS DEL SISTEMA• DEPÓSITOS FLEXIBLES

Construidos de material elastómeroSe adapta a la zona de la aeronave donde se colocaUtilizados principalmente en aviación comercial

Características:• Posicionamiento• Facilidad de montaje y desmontaje• Buena resistencia a vibración e impacto• Coste de fabricación alto• Peligro de grietas en operaciones de mantenimiento• Riesgo de Microporosidades• Peso añadido a la estructura



ELEMENTOS BÁSICOS DEL SISTEMA• DEPÓSITOS INTEGRALES

Forman parte de la estructura del aviónAsegurar la estanqueidad en el proceso de fabricaciónAcondicionamiento del “depósito estructural” para albergar sistemas anexosRecubrimientos anti-corrosión y anti-bacterias Utilizados principalmente en aviación comercial

Características:• No añaden peso a la estructura• Proceso riguroso de fabricación y

mantenimiento



ELEMENTOS BÁSICOS DEL SISTEMA• DEPÓSITOS EXTERIORES

Tienen como finalidad aumentar el alcance o la autonomíaPueden ser lanzables o fijosUtilizados en aviones de combate, transporte y ejecutivos



ELEMENTOS BÁSICOS DEL SISTEMA• BOMBAS

Se utilizan para incrementar la presión en el sistemaEl sistema motor tiene su propia bomba mecánica de combustible teniendo la bomba principal del sistema de combustible una o varias de las siguientes funciones:

• Incremento de presión previo a la

entrada del combustible en el grupo

motor

• Utilización durante los arranques

• Uso como bomba de emergencia




Bomba Sumergida: (eléctrica AC o DC)

Incrementa la presión previa a la entrada al

motor. Si es necesario, asegura buen

funcionamiento de la bomba de motor, se

utiliza en el arranque y en caso de

emergencia.




Bomba Sumergida: (eléctrica AC o

DC) Incrementa la presión previa a

la entrada al motor. Si es necesario,

asegura el buen funcionamiento de

la bomba de motor, se utiliza en el

arranque y en caso de emergencia.

Filtro de entrada

Motor Eléctrico




• Bomba de transvase de combustible: Transfieren combustible entre depósitos. Usualmente bombas de paletas.

• Bombas recuperadoras (eyectores): Transfieren combustible entre depósitos y mantienen en movimiento el combustible. Efecto venturi.

Tubería de Succión

Entrada de combustible

de las bombas

sumergidas

Venturi del Eyector

ToberaDifusor

Salida de combustible



ELEMENTOS BÁSICOS DEL SISTEMA• VÁLVULAS

Se controla el flujo de combustible en el sistema utilizando:

• VÁLVULAS SELECTORAS Y DE CONTROL

• VÁLVULAS ANTIRRETORNO

• VÁLVULAS LIMITADORAS DE PRESIÓN

• VALVULAS DE CHARNELA, etc…

Se utilizan también VÁLVULAS DE DRENAJE en los tanques

de combustible.



INSTALACIÓN Y OPERACIÓN DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLEEn del sistema de combustible encontramos los siguientes

subsistemas:

ALMACENAMIENTO

Depósitos de combustible

Sistema de ventilación de depósitos

Reabastecimiento y vaciado de combustible por gravedad

Sistema de Inertización

DISTRIBUCIÓN

Reabastecimiento y vaciado de combustible a presión

Sistema de transferencia de combustible



INSTALACIÓN Y OPERACIÓN DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE

DISTRIBUCIÓN (Continuación)

Sistema de alimentación a motor y APU

Sistema de lanzamiento de Combustible (Jettison)

Sistema de repostado en vuelo

INDICACIÓN

Sistema de indicación de combustible

Cantidad

Temperatura

Estado…



INSTALACIÓN Y OPERACIÓN DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE• SISTEMA DE VENTILACIÓN DE DEPÓSITOS

Misión:

Permitir que el aire reemplace al combustible consumido.

Evita sobre-presiones en el depósito durante el repostado a

presión y durante las subidas, así como depresiones

importantes durante los descensos.



Salida de Ventilación (NACA)

Válvulas antirretorno

Válvulas de ventilación de flotador




INSTALACIÓN Y OPERACIÓN DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE• SISTEMA DE INDICACIÓN DE CANTIDAD DE COMBUSTIBLE

Sondas (aforadores) en los distintos depósitos para la

cantidad de combustible. (Indicación capacitiva)

Indicación de temperatura de combustible (termopar)

Indicación de bajo nivel de combustible

Sensores de flujo

Presentación en cabina y en zona de repostado

Varillas magnéticas indicadoras (indicación en tierra)



INSTALACIÓN Y OPERACIÓN DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE• SISTEMA DE ALIMENTACIÓN Y TRANSFERENCIA DE COMBUSTIBLE

Misión:

Permitir la transferencia de combustible entre los distintos

depósitos para equilibrar asimetrías y mantener lleno el

depósito colector.

Transferencia desde depósitos auxiliares a principales

(bombas eyectoras, bombas de paletas, por

gravedad,…)

Alimentación cruzada en caso de fallo de bomba

sumergida



INSTALACIÓN Y OPERACIÓN DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE• SISTEMA DE ALIMENTACIÓN



INSTALACIÓN Y OPERACIÓN DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE• SISTEMA DE REPOSTADO/VACIADO EN TIERRA

Misión:

Permitir el llenado y vaciado de los depósitos de

combustible, disminuyendo el tiempo de operación en

tierra.

Sistema de repostado/vaciado por gravedad

Sistema de repostado/vaciado a presión




Sistema de

repostado/vaciado

por gravedad




Sistema de

repostado/vaciado

a presión



INSTALACIÓN Y OPERACIÓN DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE• SISTEMA DE REPOSTADO/VACIADO EN TIERRA A PRESIÓN



INSTALACIÓN Y OPERACIÓN DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE• SISTEMA DE LANZAMIENTO DE COMBUSTIBLE (JETTISON)

Misión:

Permitir el lanzamiento rápido de combustible en vuelo con

el fin de aligerar el peso en condiciones de emergencia.

El sistema de lanzamiento de combustible es necesario para

cumplir determinados requerimientos (FAR/JAR/CS-25)

relacionados con la operación del avión.



INSTALACIÓN Y OPERACIÓN DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE• SISTEMA DE REPOSTADO EN VUELO

Misión:

Permitir la carga de combustible en vuelo, aumentado la

autonomía de operación de la aeronave. Sistema exclusivo

de aviones militares.

Sin pértiga

Con pértiga no retractil

Con pértiga retractil




Sin Pértiga

Con Pértiga

Retráctil




Con Pértiga No Retráctil

SONDA FUSIBLE MASTIL



INSTALACIÓN Y OPERACIÓN DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE• SISTEMA DE INERTIZACIÓN

Misión:

El sistema de inertización provee a los tanques de combustible

de una protección contra explosión. El sistema suministra y

mantiene un nivel de aire enriquecido con nitrógeno en los

tanques y canalizaciones de combustible. Con ello se reduce la

concentración de oxígeno y se provee de condiciones con menor

riesgo de inflamabilidad.

Tipos:

Sistema de Separación de Nitrógeno del Aire Sangrado.

Botellas de Nitrógeno a bordo



INSTALACIÓN Y OPERACIÓN DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE• OPERACIÓN DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE



DISEÑO. REQUISITOS Y NORMAS

Existe un capítulo completo en la normativa civil (FAR/JAR/CS-25)

que trata el sistema de combustible (Subparte E, Planta de

Potencia Artículos de 25.951 a 25.1001).

Además se deben tener en cuenta el resto de artículos referentes

a planta de potencia y sistema de protección contra el fuego




• Operatividad el sistema teniendo en cuenta la operación y las

actuaciones de la aeronave.

• Protección del sistema contra rayo

• Flujo seguro entre distintos tanques

• Resistencia de depósitos (en vuelo y aterrizaje). Requiriendo

ensayos.

• Mínimo volumen de expansión: 2%.

• Exigencia de sistemas de ventilación

• Exigencias específicas para los elementos del sistema (Bombas,

válvulas,…)

• Exigencia de Sistema Jettison en función de las actuaciones de la

aeronave



Tipo/Volumen de depósito

Necesidad de depósitos externos

Tipo y número de Bombas de alimentación

Necesidad de alimentación a la APU.

Modos de transferencia y gestión de combustible

Sistemas de repostado/vaciado

Necesidad de sistema Jettison

Tipo de sistema de repostado en vuelo

Inclusión de sistema de trimado

Inclusión de sistema de inertización


Parámetros de diseño



PRUEBAS

PRUEBAS DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE

Limpieza y estanqueidad de depósitos

Limpieza y estanqueidad de instalación

Prueba eléctricas, de control, medida, gestión e indicación.

Comprobación de actuación de los sistemas de alimentación,

repostado/vaciado, transferencia,…

Prueba del sistema con motores en marcha.



PRUEBAS

Limpieza y estanqueidad de depósitos

Pruebas de Estanqueidad secas: Aire, N2 y/o He. ( 5psi / 2 horas )

Pruebas de Estanqueidad húmeda: Shellsol. (Estáticas / 24 horas)

Elementos:

Tapas adaptadas con racores y válvulas de control

Manómetros

Líquido detector de fugas

Sensor de Helio



PRUEBAS

Limpieza y estanqueidad de la instalación

Pruebas de Estanqueidad secas: Aire, N2 y/o He. ( 15-75 psi / 15 min )

Pruebas de Estanqueidad húmeda: Shellsol. ( 75 psi / 15 min )

Elementos:

Tapas de interfase

Tapas adaptadas con racores y válvulas de control

Manómetros

Líquido detector de fugas

Sensor de Helio



PRUEBAS

Prueba eléctricas, de control, medida, gestión e indicación

Comprobación de la correcta interconexión eléctrica del sistema

con los elementos propios: sensores (aforadores, termopares,

flotadores, etc.), válvulas de control, bombas,…

Comprobación de la correcta interconexión eléctrica del sistema

con sistemas externos.

Elementos:

Simuladores/Sistemas de adquisición

Sistemas Propios (BITE, Software de Test Interno,…)



Fire protection system

Integrated control panel

Flight Data Recording System

Control and Display System

Flight Warning System

Landing gear

Navigation system

Auto flight system

Pneumatic system

Hydraulic power

Electric power

APU

Engines

Fuel SystemVentilation system

Lights

PRUEBAS



PRUEBAS

Comprobación de actuación de los sistemas de alimentación,

repostado/vaciado, transferencia,…

Elementos:

Simuladores de sistemas Frontera

Sistemas de Gestión de líquido de pruebas (Shellsol)

Manómetros, Fluxómetros, Sensores de Temperatura



PRUEBAS

Prueba del sistema con Motores en Marcha

Comprobación de la correcta operación del sistema operando el

avión como sistema integrado completo de forma autónoma.

Pruebas en Tierra (rodaje de APU y motores) y en Vuelo.

sistema de combustible.pdf

Documents