Flugzeugtreibstofftank: 21 interessante Fakten zu wissen

Kraftstofftanksystem für Flugzeuge

In unserem vorherigen Artikel haben wir etwas über das Aircraft Fuel System erfahren und welche Rolle dabei ein Kraftstoffpumpe für Flugzeuge spielt darin. In diesem Artikel werden wir auf dieser Reise einen weiteren Schritt weitergehen und mehr über eine weitere Komponente des Flugzeugkraftstoffsystems erfahren, den Flugzeugkraftstofftank.

Was ist ein Flugzeugtreibstofftank?

Ein Flugzeugtreibstoffsystem, wie glühend ausgedrückt, erlaubt die Besatzung zum Pumpen, Verwalten und Transportieren von Flugbenzin zum Antriebssystem und zur APU des Flugzeugs, und Flugzeugbenzin wird im Flugzeugkraftstofftank aufbewahrt, der eine entscheidende Komponente von Flugzeugkraftstoffsystemen ist. Bei den Tanks handelt es sich um integrierte, abgedichtete Konstruktionen, die zur Atmosphäre entlüftet werden; unter allen Bedingungen ist mindestens ein Entlüftungsventil (für jeden Tank) geöffnet. Das Entlüftungssystem soll den Tankdruck in sicheren Bereichen halten. Holme, Rippen und Stringer machen den Großteil der Tankstruktur aus.

Die Treibstofftanks befinden sich normalerweise im Flügelkasten des Flugzeugs. Für jeden Motor ist mindestens ein Tank vorgesehen. Ein zweimotoriges Flugzeug zum Beispiel hat einen Haupttank auf jeder Seite des Rumpfes und wenn Größe und Reichweite des Flugzeugs mehr Treibstoff erfordern, wird der mittlere Flügelkasten dafür gebaut. Bei einem 4-motorigen Flugzeug befinden sich auf jeder Seite des Rumpfes zwei große Tanks, wobei der zentrale Tank zusätzliche Kapazität bietet. Reserve- und Ausgleichstanks sowie Karosserietanks können im Kraftstoffsystem enthalten sein.

Die Konstruktion jedes Kraftstofftanks muss es ermöglichen, Vibrationen, Trägheit und verschiedene Arten von Stoßbelastungen, denen er während des Betriebs ausgesetzt sein kann, fehlerfrei standzuhalten. Das gesamte erschöpfbare Volumen für jeden Tank muss ausreichen, um mindestens 30 Minuten Dauerbetrieb bei maximaler Leistung zu unterstützen. Darüber hinaus muss bei jeder Kraftstoffmengenanzeige der nutzlose Kraftstoffvorrat berücksichtigt werden.

Peilstab für Flugzeugkraftstofftank

Ein kalibrierter, transparenter, röhrenförmiger Peilstab aus Kunststoff zum schnellen und genauen Messen des Kraftstoffstands von Flugzeugen. Es wird einfach in den Treibstofftank des Flugzeugs eingetaucht, indem der Daumen über das Ende des Messstabs gelegt und herausgehoben wird. Die kalibrierte Skala an der Rohrseite dient zur Ermittlung des Kraftstoffstandes. Ein leeres Kalibrierungsdiagramm ist im Lieferumfang des „universellen“ Kraftstoffmessstabs enthalten.

Wie funktioniert ein Flugzeug-Kraftstofftank?

Belastungstest des Treibstofftanks von Flugzeugen

Um sicherzustellen, dass der Treibstofftank des Flugzeugs den Belastungen und Kräften standhält, die während des gesamten Flugbetriebs auftreten, stehen verschiedene Normen für die Tankprüfung zur Verfügung. Eines der Hauptziele besteht darin, sicherzustellen, dass die Tanks robust genug sind, um funktionsfähig zu bleiben und sich bei unterschiedlichen Belastungen nicht zu verformen. Die Fähigkeit, Vibrationen ohne Undichtigkeit zu widerstehen, ist ebenfalls zu berücksichtigen. Panzer werden unter extremsten Bedingungen auf Herz und Nieren geprüft. Die den Kraftstofftank tragende Struktur muss für kritische Belastungen ausgelegt sein, die beim Fliegen oder Landen mit Kraftstoffdruckbelastungen auftreten können.

Das Kraftstoffsystem wurde sorgfältig entwickelt, um den Systemschutz sowohl bei Landungen mit hochgefahrenen Rädern als auch bei Unfällen zu maximieren. Um das Risiko von Benzinaustritt und -zündung bei einer Landung mit dem Rad zu reduzieren, werden die Komponenten des Kraftstoffsystems an Orten positioniert, die von der Flugzeugstruktur abgeschirmt und außerhalb der "Abwischzone" liegen. Die Rumpfhaut und kräftige Strukturelemente absorbieren die Energie des Landestoßes und schützen vor dem Aufkratzen am Boden.

Breakaway-Fahrwerk, Breakaway-Streben-Anbauteile und Breakaway-Klappen-Anbauteile sollen das Bersten von Kraftstofftanks verhindern. Innerhalb der Rumpfkontur sind alle Tanks darauf ausgelegt, besonderen Notlandelasten standzuhalten.

Flugzeug-Kraftstofftank-Design | Konstruktion von Treibstofftanks für Flugzeuge

Beim Kraftstoffmanagement besteht das Konstruktionsziel darin, die Brand- und Explosionsgefahr zu reduzieren. Ein Feuer oder eine Explosion erfordert drei Elemente: brennbares Material, Sauerstoff und eine Zündquelle. Die Brandgefahr wird auf null reduziert, wenn eines dieser Elemente entfernt wird und Zündquellen unter der Kontrolle des Konstrukteurs stehen.

Infolgedessen wurde viel Sorgfalt aufgewendet, um potenzielle Zündquellen zu entfernen, und in Situationen, in denen Zündquellen nicht vermieden werden können, wurden Anstrengungen unternommen, um unbeabsichtigte Lecks von entzündlichen Flüssigkeiten zu reduzieren und eine Belüftung bereitzustellen, um die Ansammlung von Dämpfen zu verhindern. Darüber hinaus wurden konstruktive Konstruktionen crashtauglich gemacht, um die Brandgefahr im Falle einer Kollision zu begrenzen. Zündquellensteuerung, Steuerung brennbarer Flüssigkeiten und Aufprallsicherheit sind die drei wichtigsten Methoden, um ein Kraftstoffsystem sicherer zu machen. In den nächsten Abschnitten wird erläutert, wie verschiedene Methoden in Kraftstoffsysteminstallationen verwendet werden.

Belüftung und Entwässerung erfolgen in Bereichen in der Nähe des Kraftstofftanks, im Flügel und in einem Teil davon. Dadurch wird verhindert, dass sich gefährliche Dämpfe und flüssiger Kraftstoff ansammeln. Um zu vermeiden, dass brennbare Stoffe in potenziell gefährliche Regionen gelangen, sind Lüftungs- und Abflussöffnungen strategisch platziert. Flugtests werden durchgeführt, um sicherzustellen, dass die Belüftungsbereiche ausreichend sind und kein Druckaufbau aufgetreten ist. Rauch- und kraftstoffdichte Barrieren werden immer verwendet, um Kraftstofftanks von belegten Fächern zu trennen. Ein Flugzeugtreibstofftank kann durch einen nicht eingedämmten Triebwerksausfall beschädigt werden, was zu einem Treibstoffleck führen kann.

Erkennung von Lecks im Kraftstofftank von Flugzeugen

Tankanlagen

Die Installation von Treibstofftanks in Flugzeugen unterliegt einer Vielzahl von Anforderungen. Es wird nicht empfohlen, den Tank auf der Motorseite einer Spritzwand zu installieren, während ein Mindestabstand von 12 Zoll zwischen dem Kraftstofftank und der Spritzwand positiv ist. Ein rauchdichtes und ein belüftetes kraftstoffdichtes Gehäuse sollten die Innenräume des Flugzeugs von den Flugzeugtreibstofftanks trennen. Der Tank sollte nicht durch Druckbelastungen beeinflusst werden. Trockenschächte dichten den Kraftstoff im oberen Bereich des Motors ab, wo ein Verschütten auf heiße Oberflächen ein Feuer ausbrechen kann.

Kraftstoffabschaltung

An jedem Triebwerk und Hilfstriebwerk sowie am Flügelholm ist eine Kraftstoffabsperrfunktion vorhanden. Ein Ventil verhindert, dass bei vollständiger Motortrennung im geschlossenen Zustand der Kraftstoff in großen Mengen durch eine beschädigte Leitung austritt. Es gibt zwei Betätigungsmodi: einen Feuergriff und einen Power-Stop. Die Kabel zum Ventil sind doppelt und isoliert. Das Ventil ist so eingestellt, dass es beim Abstellen des Triebwerks schließt, während es bei einem Bruch am Flugzeugtreibstofftank befestigt bleibt.

Kraftstoffführende Komponenten

Kraftstoffführende Bauteile und Leitungen werden manchmal in oder in der Nähe von Brandgebieten gefunden, wodurch die Gefahr von Kraftstoffaustritt besteht. Diese Komponenten und Drähte werden innerhalb der Brandzonen feuerfest gemacht. Die Wahrscheinlichkeit von Leckagen aus Kraftstoffleitung und Komponenten wird reduziert, indem die Quelle mit einem 2 . umschlossen wird^nd abgedichtete Barriere.

Die Ummantelung wird über Bord abgelassen, und der Abfluss wird an einem sicheren und sichtbaren Ort angebracht, damit Lecks erkannt und behoben werden können, bevor sie gefährlich werden. Kraftstoffleitungen, die durch Druckbereiche führen, sind in einer entleerbaren und belüfteten Ummantelung eingeschlossen. Die Entlüftungsleitung wird an einen sicher aufgestellten Ablaufmast angeschlossen.

Kraftstofftankwanne für Flugzeuge

Die geeignete Konstruktion und Installation des Kraftstofftanks ist der erste Schritt, um Verunreinigungen aus dem dem/den Motor(en) zugeführten Kraftstoff fernzuhalten. Der größere Wert des Sumpfes zwischen effektiv 0.25% des Tankinhalts und 1/16 Gallone muss in normalen Boden- und Fluglagen entleert werden. Dazu gehört auch die Ableitung jeglicher gefährlicher Wassermengen aus den Tankbereichen in den Sumpf, und der Zugang zu einer Sedimentschüssel oder -kammer sollte in Kolbenmotor-Kraftstoffsystemen mit einer Kapazität von 1 Unze pro 20 Gallonen Kraftstoff an Bord gewährleistet sein.

Tankdeckel für Flugzeugtanks

Jeder Befüllanschluss an einem Kraftstofftank muss gekennzeichnet werden. Einfüllöffnungen an Flugzeugen, die ausschließlich mit Treibstoff betrieben werden, dürfen einen Durchmesser von nicht mehr als 2.36 Zoll haben. Die Einfüllöffnungen von Flugzeugen mit Turbinentreibstoff dürfen einen Durchmesser von mindestens 2.95 Zoll haben. Verschütteter Kraftstoff darf nicht in den Tankraum oder andere Teile des Flugzeugs gelangen, außer in den Tank selbst.

Für die primäre Einfüllöffnung muss jeder Einfülldeckel eine kraftstoffdichte Abdichtung bieten. Kleine Öffnungen im Tankdeckel können jedoch zum Entlüften oder zum Durchführen einer Tankanzeige durch den Deckel vorgesehen sein. Das Flugzeug muss an allen Tankstellen (außer Druckbetankungsanschlüssen) elektrisch mit der Bodenbetankungsanlage verbunden sein.

Kraftstofftankauslass für Flugzeuge

Der Kraftstofftankauslass oder die Druckerhöhungspumpe erfordert bei Flugzeugen mit Hubkolbenmotor ein Kraftstoffsieb mit 8-16 mesh/Zoll und sollte für die Reinigung und Inspektion in unmittelbarer Reichweite des Inspektionspersonals sein. Es sollte ein Freiraum vorhanden sein, der dem Fünffachen des Durchmessers der Auslassleitung und einem Durchmesser des Siebs entspricht, der dem Durchmesser des Kraftstofftankauslasses entspricht. Kraftstoffsiebe an Flugzeugen mit Turbinentriebwerken müssen den Durchgang von Objekten verhindern, die den Kraftstofffluss behindern oder die Komponenten des Kraftstoffsystems beschädigen könnten.

Standort des Flugzeugtreibstofftanks – Was beeinflusst ihn?

Flugzeuge transportieren riesige Mengen an Treibstoff, um notwendige Ziele zu erreichen, insbesondere solche, die weit vom Abflugort entfernt sind. Bemerkenswert ist, dass das Gewicht des Kraftstoffs gelegentlich um 1/3^rd des Gesamtgewichts des Flugzeugs! Aber haben Sie jemals darüber nachgedacht, wo es aufbewahrt wird? Ja, du hast es genau richtig. Treibstoff wird in den Flügeln der meisten Flugzeuge gespeichert, sowohl kleiner als auch großer. Sind Sie neugierig, warum? Im Folgenden sind einige der wichtigsten Gründe aufgeführt:

1. Um das Gewicht auszugleichen: Im Flugzeug muss nicht nur die Sitzkonfiguration und die Frachtposition untersucht werden, sondern auch die Positionierung von Schweröl. Vor allem der Treibstoff hält den Schwerpunkt des Flugzeugs dort, wo er sein sollte.
2. Um dem Stress entgegenzuwirken: Innerhalb kurzer Zeit nach dem Start erzeugt die Flugzeugmasse Spannungen auf den Flügeln und der Treibstoff wirkt als Gegenspannung. Dies verhindert drastische Änderungen des Flügelflächenwinkels. Bei größeren Flugzeugen kann das Leerlassen der Flügeltanks zum Abbrechen der Flügel führen.
3. Um Flügelflattern zu reduzieren: Das Gewicht des Treibstoffs verleiht dem Flügel Steifigkeit, wodurch die Schwingungen der Flügel durch den Luftstrom verringert werden. Großes Flattern ist so gefährlich, dass es dazu führen kann, dass der Flügel vollständig zusammenbricht. Daher ist das Einfüllen von Treibstoff in die Tragflächen eine brillante Idee, die Flugzeuge am Fliegen hält!

Flugzeugtreibstofftanks in Tragflächen

Vorteile

Treibstofftanks werden häufig in die Tragflächen von Passagierflugzeugen eingebaut, und wenn sich auch Tanks im Flugzeugrumpf befinden, werden zuerst die Tragflächentanks verwendet. Das Einspritzen von Schweröl direkt in die Auftriebsquelle reduziert die Belastung des Flügels während des Starts und des gesamten Fluges. Die Anordnung des Flugzeugtreibstofftanks in den Hauptflügeln lenkt eine starke Massenansammlung vom Schwerpunkt des Flugzeugs ab, was die Flugeffizienz verbessert und eine geringere Verwendung des Höhenruders erleichtert.

Flügel sind aufgrund ihrer ungleichmäßigen Form und des Fehlens von Fenstern häufig unbrauchbar für die Gepäckaufbewahrung oder Passagiersitze. Seine hohle Konstruktion ermöglicht jedoch eine Kraftstoffspeicherung im Flügel und eine effektive Raumnutzung; Strukturholme in Tanks mit nassen Flügeln verringern das Schwappen. Der Kraftstofftank befindet sich normalerweise in den Tragflächen, um sie im Falle eines Lecks oder Unfalls von Reisenden und Besatzung fernzuhalten.

Nachteile

Aber eine solche Position des Flugzeugtreibstofftanks bringt auch wenige Nachteile mit sich. In den Tanks aufgrund von Turbulenzen oder unkoordiniertem Flug seitlich schwappender Kraftstoff kann zu seitlicher Gewichtsverlagerung und möglicherweise zu seitlicher Instabilität führen. Bei Treibstoffmangel und unkoordiniertem Flug kann das Triebwerk an Treibstoffmangel leiden, nur weil der Treibstoff aus den Sümpfen in den Tanks ausgelaufen ist. Diese Probleme können durch richtig abgeschirmte Kraftstofftanks und die Verwendung von Zufuhrtrichtern gelöst werden, die von den Haupttanks gespeist werden, aus denen der Motor trinkt.

Außerdem kann bei Flugzeugen, die ein Kraftstoffsystem mit Siphonzufuhr verwenden, wie z. B. bei Tiefdeckern, Kraftstoff nicht gleichzeitig aus beiden Tanks abgelassen werden. Dies ist insbesondere bei einmotorigen Flugzeugen problematisch, wenn separate Kraftstoffsysteme für zwei Motoren vorgesehen sind. In diesen Fällen saugt der Motor Kraftstoff entweder aus dem linken oder rechten Flügeltank, der durch ein Kraftstoffauswahlventil im Cockpit gesteuert wird.

Bei Flugzeugen ohne autonome Kraftstoffmanagementsysteme muss die Triebwerkskraftstoffzufuhr manuell ausgewählt werden. Um ein seitliches Ungleichgewicht und eine Verringerung der Kraftstoffzufuhr zu vermeiden, wechseln Sie regelmäßig die Zufuhr aus beiden Tanks. Wenn dieser Zeitplan für den Austausch des Kraftstofftanks über einen längeren Zeitraum nicht beachtet wird, kann der Motor außerdem einen Kraftstoffmangel erleiden, was zu einer Notlandung führt.

Belüftung des Flugzeug-Kraftstofftanks

Um die Ansammlung von brennbaren Flüssigkeiten oder Dämpfen zu vermeiden, muss jeder Tankraum belüftet und entleert werden, und die angrenzenden Tankräume müssen ebenfalls belüftet und entleert werden.

Treibstofftanks von Flugzeugen müssen so gebaut, platziert und platziert werden, dass sie Treibstoff speichern, während sie Trägheitsbelastungen ausgesetzt sind, die durch die ultimativen statischen Lastfaktoren verursacht werden, sowie unter Bedingungen, die denen ähnlich sind, denen man bei einer Landung des Flugzeugs auf einer befestigten Landebahn bei einer normale Landegeschwindigkeit mit eingefahrenem Fahrwerk. Kraftstoff muss auch vorhanden sein, falls eines der Gänge ausfällt oder sich ein Motorlager vom Motor löst.

Kraftstofftank-Entlüftungssystem für Flugzeuge

Das Konzept der Tankentlüftung ist einfach zu verstehen. Die Entlüftung ist vorhanden, damit der Tank atmen kann; Es bietet eine Möglichkeit, dass Luft und Kraftstoff entweichen können, wenn der Tank überfüllt ist. Da der Luftdruck von atmosphärischen Veränderungen beeinflusst wird, ist die Belüftung besonders wichtig, während das Flugzeug steigt und sinkt. Wenn sich der Kraftstoff erwärmt, nimmt sein Volumen zu und beim Abkühlen ab. Auch wenn Sie das Flugzeug nicht fliegen, ändert sich der Kraftstoffstand in Ihren Tanks im Laufe des Tages.

Da Ihr Tank atmen muss, benötigt er eine Entlüftung, die sowohl Vakuum als auch Druck abbauen kann. Da Kraftstoff aus einem Tank gezogen wird, um den Motor zu versorgen, muss er durch etwas – Luft – aufgefüllt werden. Der Kraftstofftank des Flugzeugs kann nur betankt werden, wenn er die Luft entweichen kann, und er kann keinen Kraftstoff entnehmen, ohne Luft einzulassen.

Wenn die Belüftungsöffnungen während des Flugs blockiert werden, beispielsweise wenn der Tank 50% Kraftstoff und 50% Luft enthält, wird der Kraftstoff weiterhin abgesaugt, aber die verbleibende Luft muss sich ausdehnen, um ein größeres Volumen einzunehmen. Dadurch entsteht ein Druckabfall – oder, wenn gewünscht – ein Unterdruck – bezogen auf den Außendruck. In jedem Fall geht bald der Kraftstoff aus oder der Tank stürzt in sich zusammen und implodiert.

Warum müssen alle Flugzeugtreibstofftanks entlüftet werden?

Zusammenfassend muss der Treibstofftank des Flugzeugs entlüftet werden, um:

1. Halten Sie einen Druck von +ve für eine getauchte Booster-Pumpe aufrecht.
2. Halten Sie die Druckdifferenz zwischen Tank und Atmosphäre auf einem Minimum.
3. Entfernen Sie die Dämpfe aus dem Kraftstoff.

In jedem Vergaser mit Entdampfungsanschlüssen und in jedem Kraftstoffeinspritzmotor mit Dampfrückführung ist eine Entlüftungsleitung vorhanden, um Dämpfe zu einem der Kraftstofftankoberteile zurückzuführen. Mehrere Tanks berücksichtigen die Verwendung in einer bestimmten Reihenfolge, die bewirkt, dass die Dampfentlüftungsleitung zum zuerst verwendeten Kraftstofftank zurückkehrt, es sei denn, die relative Kapazität der Tanks macht es vorteilhaft, zu einem anderen Tank zurückzukehren.

Übermäßige Treibstoffverschwendung bei akrobatischen Manövern, insbesondere bei kurzen Rückenflugzeiten, muss bei Flugzeugen der akrobatischen Kategorie vermieden werden. Wenn ein regulärer Flug nach einer akrobatischen Bewegung, für die eine Zertifizierung erforderlich ist, wieder aufgenommen wird, muss das Ablassen von Treibstoff aus der Entlüftung ausgeschlossen sein.

Kapazität des Flugzeugkraftstofftanks

Der Treibstofftank eines Flugzeugs ist in drei Abschnitte unterteilt: Flügelpanzer, Mittelflügelpanzer und Tanks trimmen.

Flügelpanzer

Die Wing Tanks sind, wie der Name schon sagt, die Tanks, die in den Flügeln des Flugzeugs positioniert sind. Sie enthalten etwa 70 % des gesamten Treibstoffs des Flugzeugs. Sie sind weiter unterteilt in-

1. Äußere Tanks– Außentanks befinden sich an der Spitze der Flügel, am Ende der Flügel.
2. Zentraltanks– Tanks in der Mitte der Tragflächen werden als Center Tanks bezeichnet.
3. Innentanks– Diese Tanks sind in der Nähe der Flügelwurzel positioniert. Die Hauptspeisetanks bestehen aus dem mittleren und dem inneren Tank.
4. Überlauftanks– Die Überlauftanks sind zur Flugzeugspitze hin positioniert. Wenn der Kraftstoff in den Haupttanks überläuft, wird er in diesen Tanks gesammelt.

Mittelflügelpanzer

Die Tanks des Mittelflügels befinden sich im Bauch des Flugzeugrumpfs, zwischen den Wurzeln der beiden Flügel.

Tanks trimmen

Trimmtanks werden am Heck des Flugzeugs in den Heckflügeln oder Höhenleitwerken positioniert. Sie haben die kleinste Menge an Kraftstoff in sich.

Wie groß ist der Treibstofftank eines Flugzeugs?

Ein kleines Flugzeug kann eine Treibstoffkapazität von 4000–5000 Litern haben, ein mittelgroßes Flugzeug kann 26000–30000 Liter haben, ein Großraumjet kann 130000–190000 Liter haben und ein sehr großer Jumbojet kann 200000 Liter bis 323000 Liter haben Liter.

Betrachten Sie die Treibstoffkapazität eines großen Flugzeugs wie dem Airbus A380. Aufgrund seiner Größe verfügt der Airbus A380 über eine große Treibstoffkapazität. Der Kraftstoff wird zwischen dem Seitenleitwerkstank und dem Flügeltank aufgeteilt, und jeder der Flügeltanks besteht aus Außentank, Ausgleichstank, Mitteltank und Innentank usw. Der Trimmtank und ein Heckentlüftungstank befinden sich am Höhenleitwerk .

Der Entlüftungstank ist ein Vorratstank für den Kraftstoff, der aus den Haupttanks überläuft. Jeder Flügel hat eine Gesamttreibstoffkapazität von 120 Tonnen. Die Trimmtanks fassen 18800 kg Treibstoff, was der Treibstoffkapazität eines Airbus A320 entspricht. Die Gesamtkraftstoffkapazität beträgt 2*120 (Flügeltanks) = 240 Tonnen + 18.8 Tonnen (Trimmtanks) für insgesamt 258.8 Tonnen (323500 Liter) Kraftstoff.

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