飞行理论图解 · 飞机系统

飞机燃油系统图解

供油 · 混合比 · 组成部件

油从油箱到汽缸,一路都有讲究
富油贫油、重力动力、独立交输,全是考点

混合比杆收光=切断供油 · 关车不能关磁电机

燃油系统管好三件事:怎么把油送进汽缸(汽化器式或直接喷射式)、怎么调油气比(混合比杆)、怎么从油箱一路供到发动机(重力/动力供油、独立/交输/汇流管);地面加油还有防火、三接地、放油检查一整套规矩。本页 6 个 stage 覆盖考纲「燃油控制系统」「飞机燃油系统的使用及注意事项」「飞机燃油系统」「飞机燃油系统的型式」「燃油系统的组成部件及功能」五节。

01 汽化器式 vs 直接喷射式

文氏管吸油 · 增压泵喷油

汽化器式(化油器) 油箱 文氏管(喉部低压) 进气 喉部较低空气压力把燃油从油箱吸出 混合汽化 分给各汽缸 优点 结构简单 缺点 空气对外作功降温、燃油汽化吸热 → 易积冰 油气在各缸分配不均 → 易振动 冬季燃油黏性大、吸油困难 → 冷机难启动 原理 · 文氏管喉部较低空气压力把燃油吸出, 与进气混合汽化后分配给各汽缸 直接喷射式 ① 根据进气压力、流速 计算喷油压力 ② 增压油泵增压 ③ 喷油嘴喷油 到各汽缸进气口 各汽缸(进气口) 优点 进气系统不易结冰 · 各缸分配均匀 · 油气比精确、省油 冷天易启动 · 油门响应快、加速性好 缺点 结构复杂、热机难启动 炎热天气地面运转易气塞(有的用电动增压泵解决)
汽化器式发动机
利用文氏管喉部较低空气压力把燃油从油箱吸出,与进气混合汽化后分配给各汽缸
直接喷射式发动机
根据进气压力和流速计算喷油压力,经增压油泵增压后从喷油嘴喷到各汽缸进气口
汽化器式缺点
结构简单,但空气对外作功降温、燃油汽化吸热,易积冰;油气在各缸分配不均、易振动;冬季燃油黏性大,吸油困难、冷机难启动
直接喷射式优缺点
优点:进气系统不易结冰;各缸燃油分配均匀;油气比精确、省油;冷天易启动;油门响应快、加速性好。缺点:结构复杂、热机难启动;炎热天气地面运转易气塞,有的用电动增压泵解决
方式原理优点缺点
汽化器式文氏管喉部较低空气压力把燃油从油箱吸出,与进气混合汽化后分配给各汽缸结构简单易积冰;各缸分配不均、易振动;冬季吸油困难、冷机难启动
直接喷射式根据进气压力和流速计算喷油压力,经增压油泵增压后从喷油嘴喷到各汽缸进气口不易结冰;分配均匀;油气比精确、省油;冷天易启动;油门响应快、加速性好结构复杂、热机难启动;炎热天气地面运转易气塞(有的用电动增压泵解决)

注 · 汽化器式的"易积冰"来自两笔热账:空气对外作功降温 + 燃油汽化吸热。直接喷射式把油直接喷到各汽缸进气口,少了化油器那条"湿冷"路径,所以进气系统不易结冰。

02 油气计量与混合比控制

小转速富油 · 大转速富油 · 中等转速较贫

三个转速档的富油程度 小转速 适度富油 · 克服废气冲淡 大转速 适度富油 · 保证大功率 + 帮缸头散热 中等转速 富油程度较小 油气计量控制主要控制燃油流量和压力 黄条长度 = 富油程度(示意) 混合比杆操作卡 前推 · 增大流量 → 富油 杆向前 = 油量开大 后收 · 减小流量 → 贫油 杆向后 = 油量关小 收光 · 切断供油 杆收到底 = 油路全断 关车 = 收光混合比杆 关车必须收光混合比杆切断油路 不能用关磁电机开关方式(磁电机只断点火) 样题 随飞行高度增加 → 空气密度减小 → 混合气变富;为保证适宜混合比,应逐渐后收(调贫)混合比杆
计量控制
油气计量控制主要控制燃油流量和压力:小转速时需适度富油克服废气冲淡,大转速时需适度富油保证大功率并帮缸头散热,中等转速时富油程度较小
混合比控制
混合比杆前推增大流量、变富油,后收减小流量、变贫油,收光切断供油
关车
关车必须收光混合比杆切断油路,不能用关磁电机开关方式
随高度变化
随飞行高度增加空气密度减小、混合气变富,为保证适度混合比应逐渐后收(调贫)混合比杆
样题
不能通过关闭磁电机的方式关车:关磁电机只能切断点火,发动机内仍可能有燃油和压缩气体,收光混合比杆切断供油才是可靠的关车方式

注 · "混合气变富"不是油变多,而是空气密度随高度降低、单位空气里的油相对变多;所以高度越高越要往后收(调贫)混合比杆,把油量压回来。

03 重力供油 vs 动力供油

油箱高则重力 · 油箱低则泵

重力供油(上单翼) 上单翼机翼 机翼油箱(高于发动机) 燃油靠自重下流 油箱选择活门 选左/右油箱 · 兼作关断 发动机 上单翼单发轻型飞机一般用此方式 选择活门:选左或右油箱,兼作关断 冷天应常转换左右油箱,防活门冻结 供油方式之一:重力供油 · 燃油靠自重下流 动力供油 发动机(位置高于油箱 / 压力不够) 电动离心泵(增压) 油箱 优点 能在各种规定飞行状态可靠供油给发动机和 APU 并能控制重心、保证平衡 适用 · 压力不够 / 发动机位置高于油箱时 方式 · 电动离心泵增压后供向发动机
供油方式
供油方式有重力供油和动力供油两种
重力供油
适用于油箱高于发动机的飞机,燃油靠自重下流;上单翼单发轻型飞机一般用此方式,油箱选择活门选左或右油箱并兼作关断
冷天注意
冷天应常转换左右油箱防活门冻结
动力供油
用于压力不够或发动机位置高于油箱时,用电动离心泵增压后供向发动机
动力供油优点
能在各种规定飞行状态可靠供油给发动机和 APU,并能控制重心、保证平衡

注 · 两种供油方式按"油箱与发动机的相对高低"选型:油箱高→重力就够;发动机高或压力不够→上电动离心泵。选择活门既是"选哪边油箱"的开关,也兼作油路关断。

04 系统型式(按发动机数量)

单发 · 双发交输 · 三发以上汇流管

单发 左油箱 右油箱 燃油选择器 选左 / 右 / 左+右 发动机 小型活塞式飞机一般用重力供油或动力供油 飞行员用燃油选择器选: 左油箱 / 右油箱 / 左+右油箱 双发 · 独立与交输 左油箱 右油箱 左发动机 右发动机 交输活门 正常:左、右系统各自独立向两发供油 两边油量不平衡 / 单发时: 交输供油 三发以上 · 汇流管 主油箱 主油箱 主油箱 总汇流管 发动机 发动机 发动机 各主油箱可独立向相应发动机供油, 也可先向汇流管供油再分配给各发 某发失效 → 对应油箱燃油经汇流管供其余发动机
按发动机数量
飞机燃油系统按发动机数量采用不同型式
单发
小型活塞式飞机一般用重力供油或动力供油,飞行员用燃油选择器选左、右或左+右油箱
双发
多用独立与交输供油,正常时左、右系统各自独立向两发供油,两边油量不平衡或单发时交输供油
三发以上
一般用总汇流管供油,各主油箱可独立向相应发动机供油,也可先向汇流管供油再分配给各发;某发失效时,对应油箱燃油经汇流管供其余发动机

注 · 记"数量对应型式":单发看选择器(左 / 右 / 左+右)、双发记"独立 + 交输"、三发以上记"总汇流管"。交输活门专门解决左右油箱用油不一致带来的横侧不平衡。

05 组成部件及功能

油箱 · 油滤 · 油泵 · 活门 · 测量装置

燃油箱 燃油滤 燃油泵 燃油关断活门 发动机 燃油箱 最低处有放油口;每次加油后和飞行前放油 检查燃油牌号(看颜色)及是否有水、沉淀等杂物 油箱必须通气,平衡内外压差(加油/抽油/供油正常) 燃油滤 装在油箱出油口或增压泵处,滤除机械杂质和污染物 堵塞 → 供油量下降,严重时可致空中停车 旁通活门:压差达开启压力时打开,油液绕过滤芯直供发动机,旁通指示灯点亮 燃油泵 主燃油泵,通常为电动离心泵 保证向发动机驱动泵提供有一定压力的燃油 燃油关断活门(防火关断活门) 装在通往发动机的油路上控制供油 发动机火警时提起灭火手柄 → 关闭、切断燃油 燃油测量与指示 燃油压力指示:低于规定值时警告灯亮 燃油量表:计算每箱可用燃油量(可用=飞行中可消耗部分;不可用=无法输送、属空载重量) 燃油流量表:测量供向发动机的燃油流量,反映消耗情况 交输活门 打开可交输供油 左、右主油箱用油不一致时打开,克服飞机横侧不平衡
总体组成
燃油系统主要由燃油箱、燃油泵、燃油滤、控制活门和燃油测量装置组成
燃油箱
储存燃油,最低处有放油口,每次加油后和飞行前放油,检查燃油牌号(看颜色)及是否有水、沉淀等杂物;油箱必须通气,平衡内外压差,保证加油、抽油、供油正常
燃油滤
装在油箱出油口或增压泵处,滤除机械杂质和污染物,堵塞会使供油量下降,严重时可致空中停车;油滤有旁通活门,进出口压差达开启压力时打开,让油液绕过滤芯直接供向发动机,同时驾驶舱旁通指示灯点亮
燃油泵
燃油泵(主燃油泵)通常为电动离心泵,保证向发动机驱动泵提供有一定压力的燃油;燃油压力低于规定值时警告灯亮
燃油量表
计算每箱可用燃油量,可用燃油是总油量中飞行中可消耗的部分,不可用燃油无法输送给发动机,属于空载重量
燃油流量表
测量供向发动机的燃油流量,反映燃油消耗情况
交输活门
打开可交输供油,左、右主油箱用油不一致时打开,克服飞机横侧不平衡
燃油关断活门
燃油关断活门(防火关断活门)装在通往发动机的油路上控制供油,发动机火警时提起灭火手柄可将其关闭、切断燃油

注 · 可用燃油与不可用燃油是高频考点:不可用燃油是"无法输送给发动机"的那部分,属于空载重量,不是可消耗油量。油滤旁通是"压差触发"的自动保护,旁通指示灯一亮,说明油滤可能已经堵到接近极限。

06 使用注意事项

加油防火 · 放油检查 · 空中放油

加油防火 严禁烟火 · 车辆远离 做"三接地"防静电 三接地:加油车用金属导线分别 与飞机导静电接地桩、地面接地 跨接 → 加油车、飞机、大地等电位 避免静电放电引发灾害 关闭雷达和高频通讯 不检查电器设备 放油检查 飞行前、加油前、加油后 都放掉水分和沉淀物 加油时确保燃油牌号、单位和油量正确 飞行前做放油检查、燃油量和相关仪表检查 装油尺的飞机:人工确认每箱油量 当天飞行结束:油箱加满、排出空气 防止水分污染燃油 空中放油 目的:防止超重着陆 或降低带故障着陆起火可能性 应在指定空域和规定高度进行 留够余油 (一般达最大着陆重量为宜) 飞机处于净外形状态
加油防火
加油全程防火:严禁烟火、车辆远离;做"三接地"防静电;关闭雷达和高频通讯,不检查电器设备
静电接地
加油车用金属导线分别与飞机导静电接地桩、地面接地跨接,使加油车、飞机、大地等电位,避免静电放电引发灾害
放油时机
飞行前、加油前和加油后都要放掉油箱中的水分和沉淀物
加油核对
加油时确保燃油牌号、单位和油量正确
空中放油
为防止超重着陆或降低带故障着陆起火可能性,应在指定空域和规定高度进行;留够余油(一般达最大着陆重量为宜),飞机处于净外形状态
飞行前检查
做放油检查、燃油量和相关仪表检查,装油尺的飞机还应在人工确认每箱油量
飞行结束
当天飞行结束后把油箱加满、排出空气,防止水分污染燃油
部件功能关键细节
燃油箱储存燃油最低处有放油口;必须通气平衡压差
燃油滤滤除机械杂质和污染物堵塞可致空中停车;有旁通活门
燃油泵主燃油泵,通常电动离心泵给发动机驱动泵提供有压力燃油
燃油压力指示监视燃油压力低于规定值时警告灯亮
燃油量表计算每箱可用燃油量不可用燃油属空载重量
燃油流量表测量供向发动机的燃油流量反映燃油消耗情况
交输活门打开可交输供油左右主油箱用油不一致时打开,克服横侧不平衡
燃油关断活门防火关断、控制供油火警提起灭火手柄关闭、切断燃油

注 · 加油三条硬规矩:防火(烟火车辆远离)、防静电(三接地)、防电火花(关雷达和高频通讯、不检查电器设备)。放油检查是"飞行前 + 加油前 + 加油后"三遍,不是只做一次。