從下面這張圖我們能夠很清楚地看出6個(gè)燃油泵和4個(gè)燃油泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的區(qū)別:即兩個(gè)中央油箱燃油泵被兩個(gè)傳輸活門+兩個(gè)噴射泵取代,中央油箱燃油通過噴射泵傳輸?shù)綑C(jī)翼油箱,再?gòu)臋C(jī)翼油箱通過燃油泵供向發(fā)動(dòng)機(jī)。 FCOM手冊(cè)中對(duì)噴射泵是如何讓燃油從中央油箱傳輸?shù)綑C(jī)翼油箱的只用了一句話帶過: 為了更好地理解噴射泵的工作原理,我們來看看噴射泵的構(gòu)造: 圖:噴射泵結(jié)構(gòu)圖(截自AMM手冊(cè)) 來自機(jī)翼油箱的燃油進(jìn)入噴射泵,受到噴射泵內(nèi)部燃油噴嘴(jet nozzle)和噴射泵泵體(jet pump body)截面積收縮的影響,根據(jù)伯努利原理和連續(xù)性定理,燃油流速加快,壓強(qiáng)減小,從而在噴射泵內(nèi)產(chǎn)生低壓區(qū),與噴射泵底部高壓的中央油箱燃油形成壓差,中央油箱燃油就這樣被“抽吸”到了機(jī)翼油箱。 因此,中央油箱燃油能夠被傳輸?shù)綑C(jī)翼油箱需要滿足兩個(gè)條件: (1)機(jī)翼油箱燃油傳輸?shù)絿娚浔?/span> (2)噴射泵內(nèi)的燃油有一定的流速,能夠產(chǎn)生足夠大的“吸力” 然而噴射泵本身并沒有動(dòng)力,它的工作完全依靠燃油“自發(fā)”地流動(dòng)。那么這個(gè)燃油流動(dòng)的動(dòng)力從何而來呢?只能來自機(jī)翼油箱的燃油泵。 圖:主燃油泵結(jié)構(gòu)圖(截自AMM手冊(cè)) 當(dāng)機(jī)翼油箱燃油泵正常工作時(shí),機(jī)翼油箱燃油被不斷抽出,一部分直接供向發(fā)動(dòng)機(jī),另一部分則被輸送至噴射泵,從而使得噴射泵內(nèi)有持續(xù)的燃油流動(dòng),那么中央油箱燃油就能夠持續(xù)被“抽吸”至機(jī)翼油箱。 但是如之前所說,當(dāng)機(jī)翼油箱燃油泵低壓時(shí),中央油箱燃油也能通過噴射泵傳輸?shù)綑C(jī)翼油箱。那么機(jī)翼油箱燃油泵低壓時(shí),機(jī)翼油箱的燃油又是如何傳輸至噴射泵,同樣在噴射泵內(nèi)產(chǎn)生“抽吸”的呢? 前面我們提到,當(dāng)燃油泵低壓后,由于抽吸活門下游壓力低,上游壓力高,因此燃油可以通過抽吸活門被吸進(jìn)供油管路,這就是機(jī)翼油箱重力供油的原理。當(dāng)燃油被吸進(jìn)供油管路后,在供油管路下游產(chǎn)生流速,因此形成一個(gè)低壓區(qū)(如圖中藍(lán)色箭頭所示)。此時(shí)燃油泵處的壓強(qiáng)將高于供油管路下游的壓強(qiáng),這個(gè)壓差又將機(jī)翼油箱燃油通過燃油泵“吸”了上來,一部分進(jìn)入供油管路(如圖中紅色箭頭所示),另一部分則流向了噴射泵(如圖中綠色箭頭所示)。而流向噴射泵的這部分燃油就能使中央油箱燃油被順利“抽吸”到機(jī)翼油箱。 所以理論上來講,只要燃油泵上游的壓強(qiáng)足夠大,即機(jī)翼油箱油量足夠多,那么這個(gè)“抽吸”就能一直維持下去。 而在重力供油時(shí),中央油箱燃油通過噴射泵補(bǔ)充進(jìn)機(jī)翼油箱的燃油比機(jī)翼油箱自身消耗的燃油少,因此機(jī)翼油箱的燃油量在持續(xù)減少,換言之,燃油泵上游處的壓強(qiáng)也在持續(xù)減小。當(dāng)其減小至已經(jīng)不足以將燃油泵處的機(jī)翼燃油吸上來時(shí),噴射泵的“抽吸”也就停止了。這也就解釋了為什么程序中說“中央油箱剩余2噸燃油不可用”的原因。 可以看出,4個(gè)燃油泵的系統(tǒng)比6個(gè)燃油泵的系統(tǒng)有明顯優(yōu)勢(shì),就是中央油箱燃油可以繼續(xù)使用。空客首先在A321飛機(jī)上采用的4個(gè)燃油泵的系統(tǒng),也許正是看到了這個(gè)優(yōu)勢(shì),后來將這種燃油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)推廣到了A319和A320飛機(jī)上。所以,目前生產(chǎn)的A320系列飛機(jī)都采用了4個(gè)燃油泵的結(jié)構(gòu)。 假設(shè)現(xiàn)在左機(jī)翼油箱兩個(gè)燃油泵低壓, 此時(shí)供油有兩種選擇: (1)打開交輸活門,讓右機(jī)翼油箱燃油同時(shí)供給1發(fā)和2發(fā) (2)左機(jī)翼油箱重力供油給1發(fā),右機(jī)翼油箱正常通過右機(jī)翼油箱燃油泵供給2發(fā) 這兩種方法都可以讓一側(cè)燃油泵低壓時(shí)仍能夠維持相應(yīng)一側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的正常供油和運(yùn)轉(zhuǎn)。然而是不是在任何情況下都能使用這兩種方法呢?讓我們來看看ECAM程序的要求: 首先,程序提到如何使用重力供油:“只要燃油交輸關(guān)斷,相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)只能重力供油。”換言之,打開交輸活門就使用交輸供油,關(guān)閉交輸活門就自動(dòng)進(jìn)行重力供油。至于交輸活門的打開或關(guān)閉與否,則取決于飛機(jī)當(dāng)前的高度: 因此,對(duì)于計(jì)算機(jī)來說,它判斷供油方式的邏輯很簡(jiǎn)單:
當(dāng)機(jī)組使用交輸供油時(shí),由于只使用了單側(cè)的機(jī)翼油箱燃油,因此長(zhǎng)時(shí)間后勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)兩側(cè)機(jī)翼油箱燃油不平衡。如果此時(shí)有必要讓兩側(cè)燃油恢復(fù)平衡,就需要重新使用受影響一側(cè)的機(jī)翼油箱燃油,當(dāng)然該側(cè)就只能使用重力供油了。但問題是,此時(shí)使用重力供油仍然需要低于FL150嗎?我們需要去QRH“重力供油”程序中尋找答案了。 根據(jù)QRH程序,我們可以知道,使用重力供油有最大飛行高度限制,即重力供油升限。并且根據(jù)不同飛行高度,及在該高度上飛行時(shí)間的不同,重力供油升限不同。 其原因在于:燃油泵正常工作時(shí),它除了有抽取燃油的作用外,還有一個(gè)非常重要的功能,就是過濾燃油中的氣泡,這個(gè)功能使得燃油有連續(xù)穩(wěn)定的供給。當(dāng)燃油泵失效時(shí),其過濾燃油中氣泡的功能就會(huì)減弱,如果此時(shí)使用重力供油,燃油中可能存在的氣泡就會(huì)導(dǎo)致供油不連續(xù)。隨著飛機(jī)高度升高,外界溫度降低,燃油的氣體溶解度升高,越不容易產(chǎn)生氣泡。所以,如果想在高高度使用重力供油,那么需要在高高度飛行一段時(shí)間,讓燃油充分冷卻,防止“氣塞現(xiàn)象”的發(fā)生。如果此時(shí)一定要使用重力供油了,并且飛機(jī)高于重力供油升限,那必須先下降高度到升限以下,高度越低,空氣密度越大,這樣即使出現(xiàn)少許氣泡,發(fā)動(dòng)機(jī)也有足夠的安全裕度。 因此,當(dāng)高于重力供油升限時(shí),機(jī)組不能使用重力供油,只能使用交輸供油?,F(xiàn)在假設(shè)飛機(jī)正爬升通過FL150,按照這個(gè)邏輯,F(xiàn)L150是當(dāng)前的重力供油升限,即飛機(jī)高于FL150后,機(jī)組只能使用交輸供油,應(yīng)當(dāng)打開交輸活門。但根據(jù)程序要求: 怎么一個(gè)要求機(jī)組打開交輸活門,一個(gè)要關(guān)閉交輸活門?難道程序?qū)戝e(cuò)了嗎? 程序并沒有錯(cuò),其實(shí)是翻譯和理解的問題。讓我們?cè)賮砜从⑽陌媸謨?cè)的描述: 英語中,動(dòng)詞的-ing形式往往有表將來的含義。因此,“When reaching gravity feed ceiling”更準(zhǔn)確的翻譯應(yīng)該是“當(dāng)即將到達(dá)重力供油升限時(shí)”(說明現(xiàn)在還沒有到達(dá)重力供油升限)。所以這個(gè)程序應(yīng)該理解為:如果要使用重力供油(這是執(zhí)行重力供油程序的前提),那么在到達(dá)重力供油升限之前,應(yīng)當(dāng)關(guān)閉燃油交輸活門。 如此一來,這個(gè)程序就沒毛病了。假設(shè)飛機(jī)正在爬升,并且還沒有到達(dá)重力供油升限,此時(shí)如果機(jī)組想使用重力供油,那么應(yīng)當(dāng)在到達(dá)重力供油升限前關(guān)閉交輸活門,并保持交輸活門關(guān)閉。假設(shè)飛機(jī)正在下降,此時(shí)機(jī)組想使用重力供油,那么應(yīng)當(dāng)在接近重力供油升限時(shí),才能關(guān)閉交輸活門,使用重力供油。 總而言之,對(duì)于機(jī)組來說,只需要建立一個(gè)基本概念,那就是:根據(jù)ECAM提示,如果需要使用重力供油,那么飛機(jī)必須要低于重力供油升限。滿足這個(gè)條件后,只需要關(guān)閉燃油交輸活門,飛機(jī)就自動(dòng)開始重力供油了。 希望看完這篇文章,大家能對(duì)重力供油原理和程序有更好的理解~ |
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