Sistema Combustibile

8/18/2019 Sistema Combustibile

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1. SISTEMA COMBUSTIBILE

I serbatoi di carburante sono integrati nel centro della fusoliera e delle ali: il serbatoio

centrale è contenuto in uno spazio ricavato all’interno delle ali, mentre i serbatoilaterali si trovano sotto le ali e sono divise in “inner cells” e “outer cells”. Per ridurre

il peso strutturale sulle ali, il carburante nell’outer cell non viene utilizzato finché il

livello del carburante contenuto nell’inner cell non scende al di sotto di un

determinato livello all’incirca !"# $g di carburante%.

Il serbatoio centrale possiede due pompe carburanti, mentre &uelli laterali ne

posseggono ' ciascuno: due per l’inner cell e due per l’outer cell. Il carburante viene

fornito ai motori prima dal serbatoio centrale, poi dalle inner cell dei serbatoi laterali:

nel momento in cui le inner cell contengono all’incirca !"# (g di carburante, duevalvole di trasferimento poste tra l’inner e l’outer cell consentono il trasferimento del

carburante da &uest’ultima all’inner cell.

Il sistema carburante provvede anche a fornire combustibile all’)P* attraverso

condutture poste sul lato sinistro del sistema.

Figura 1 – Schema e capacità del sistema carburante

Il sistema è provvisto anche di valvole drenanti, contenute in ogni serbatoio, chehanno l’obiettivo di drenare e rimuovere l’ac&ua dal carburante: ci sono due valvole

nel serbatoio centrale, due su ogni ala e una in ogni outer cell.


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Figura 2 – Il posizionamento delle valvole drenanti

1.1Il combustibile

I combustibili utilizzati in aviazione sono di due tipi: la benzina e il cherosene. Si

utilizza benzina (avio) o cherosene (jet fuel) secondo il tipo di motore. Per i motori a

turbogetto si usa generalmente il cherosene, per l'elevato potere calorico e la

maggiore densit, che garantiscono un miglior rapporto tra peso, volume e

percorrenza (!"# in pi$), e con un costo inferiore del !%# rispetto alla benzina

avio.! Il cherosene è anche meno volatile e presenta meno rischi d’incendio dei gas

rispetto alla benzina: ad ogni modo, nel tempo, si è passati dal cherosene puro a

miscele con altre sostanze, ideate per migliorarne le caratteristiche. +sso deve avere

determinate caratteristiche: ad esempio, il combustibile deve sopportare

un’escursione termica notevole. i pu- partire, infatti, da un Paese come l’+gitto, con

temperature di oltre '#/ ed arrivare alla &uota di crociera dove la temperatura

registra un 0"#/, per poi ridiscendere verso un aeroporto ad alta temperatura.

ostanzialmente, i combustibili per gli aerei civili sono:

• 1et ), combustibile con punto di congelamento di 023 /. *sualmente non

contiene particolari additivi se si eccettua &uelli anti ghiaccio4

• 1et )05, combustibile identico al 1et0) ad eccezione del punto di congelamento

che è pari a 0'3 /, caratterizzato da una maggior densit6 e minor volatilit64

• 1et 7, anche chiamato 8ide /ut 9uel in &uanto è petrolio tagliato al 2# circa

con benzina, ha un punto di congelamento pari a ;'< /.=

>e propriet6 significative dei combustibili sono:

• il contenuto di energia, propriet6 chiave in relazione al consumo del

combustibile, direttamente relazionata al contenuto di idrogeno, che

rappresenta la &uantit6 di energia posseduta dal combustibile4

1 FRANCO DI ANTONIO , “I carburanti avio” – reperibile all’indirizzo:

http:!!!."an#aledi$olo.itinde%.php&option'(o")(ontent*$ie!'arti(le*id'1+1:i-

(arb#ranti-a$io*(atid':/enerale*Ite"id'01

IO2A33I TO4ELLA, “Propulsione Aerospaziale – Turbine a Gas”, 5ita/ora Editri(e

Bolo/na, Bolo/na, ++0


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• la stabilit6, ossia la capacit6 del combustibile di conservare le sue propriet64

• la fluidit6, ossia la capacit6 del combustibile di scorrere agevolmente in tutto il

sistema combustibile4

• la viscosit6, ossia la misura della resistenza a fluire sotto una pressione

generata da una forza di gravit6 cresce al decrescere della temperatura%4

• punto di infiammabilit6, definito come la minima temperatura a cui il

combustibile li&uido prende fuoco se esposto ad un fiamma localizzata sul pelo

del li&uido4

• punto di congelamento, valore di temperatura al &uale iniziano a formarsi

particelle solide nel carburante stesso, rappresentate da cristalli di paraffina

idrocarburi solidi% che possono determinare l’occlusione dei filtri

dell?impianto combustibile.

@vviamente, oltre alle suddette propriet6, è importante anche la capacit6 di

contenimento del combustile. >’)irbus )02=# pu- contenere fino a 5


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• un indicatore di &uantit6 per ogni serbatoio4

• un preselettore sul pannello di rifornimento che mostra che mostra la &uantit6

di carburante selezionata e l’attuale capacit6.

1.2Rifornimento

>’)02=# possiede due punti di rifornimento posizionati sotto le ali che permette il

rifornimento da ambo i lati, mentre il pannello è posizionato nella zona della fusoliera

sotto l’ala destra oppure accanto al refuel coupling.

Figura 3 – Posizionamento dei pannelli di rifornimento

*n condotto connette il refuel coupling con la valvola di rifornimento di ogni tanica.

Hi solito il rifornimento è automatico e il peso del carburante pu- essere selezionato

sul preselettore: sono rifornite prime le outer cell e in seguito, al riempimento di

&uest’ultime, il carburante viene pompato all’interno dell’inner cell attreverso una un

condotto di spillamento. >a valvola di rifornimento si chiude automaticamente&uando le taniche raggiungono il peso preselezionato oppure &uando i sensori

rilevano il raggiungimento del massimo livello di carburante consentito.

>’aeroplano pu- essere rifornito solo &uando c’è corrente. )pprossimativamente il

tempo di rifornimento totale è stimato in =# minuti.

>e cisterne laterali possono essere rifornite sfruttando la gravit6 attraverso i punti di

rifornimento sulla punta delle ali. *na valvola di trasferimento tra il sistema di

alimentazione del motore e i condotti di rifornimento permettono:

• alle pompe delle cisterne di trasferire il carburante da una tanica all’altra4• lo svuotamento della cisterna attraverso il refuel coupling.


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Figura 4 – Sistema di rifornimento

1.3Sistema di alimentazione del motore

>a principale pompa del sistema carburante fornisce il combustibile al motore: ogni

cisterna possiede due pompe ausiliarie centrifughe. Il combustibile viene prima

fornito dalla cisterna centrale e poi dalle cisterne poste sotto le ali.

>a pompa principale, azionata da un motore a 2 fasi 55"C=## )/, possiede

differenti potenze di erogazione. Duando è in funzione, ogni pompa principale

fornisce combustibile:

• al motore a cui è connessa4

• al sistema di raffreddamento e circolazione del combustibile4

• al sistema di crossfeed4

• al sistema di rifornimento.

@gni cisterna laterale possiede:

• due pompe carburanti contenute nel rispettivo contenitore4

• due filtri per il carburante4

• una valvola di aspirazione4

• due valvole di controllo.

>e pompe combustibili delle ali sono posizionate in un contenitore attaccato sotto il

fondo della fusoliera, con un iniettore connesso a un filtro carburante. Il contenitore

ha tre uscite:

• una superiore connessa con il sistema di alimentazione del motore e contiene

una valvola di controllo4

• l’altra uscita superiore è connessa con una valvola di se&uenza4

• una piccola uscita è connessa alle pompe di recupero del combustibile di tipo a

getto e agli interruttori indicatori di pressione.

Per &uanto riguarda la pompa combustibile della cisterna centrale, il rispettivo

contenitore ha due uscite:

• una uscita superiore connessa con il sistema di alimentazione del motore e

contenente una valvola di controllo4


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• una uscita di dimensioni ridotte connessa alle pompe di recupero del

combustibile di tipo a getto e agli interruttori indicatori di pressione.

Jli indicatori di pressione, invece, mostrano la pressione del flusso all’interno delle

pompe attraverso un tubo di pressione: se la pressione della pompa principale scende

al di sotto di #,'5 bar l’indicatore invier6 un segnale di allarme all’+/)F.

Kel caso in cui la pompa principale sia completamente fuori uso, una valvola di bE0

pass ad aspirazione consente al combustibile di essere aspirato dalle cisterne

attraverso l’+ngine Hriven Pumps, in modo tale da rifornire il motore sfruttando la

gravit6.

Il sistema è provvisto anche di:

• una valvola di rilascio dell’aria, che permette di rilasciare l’aria intrappolata

nel sistema di alimentazione del motore4

• due valvole a bassa pressione >P valves%, posizionate sulla linea di

alimentazione del motore, ognuna azionata da due motori elettrici, che hanno

lo scopo di fermare l’alimentazione di combustibile al motore4

• pompe di recupero del combustibile di tipo a getto che hanno lo scopo di

trasferire il combustibile e l’ac&ua catturata nella cisterna alla rispettiva pompa

principale di iniezione. Inoltre, nelle outer cell &ueste pompe permettono di

trasferire il combustibile dalla stessa alle inner cell4

• una valvola di alimentazione incrociata nella cisterna centrale, posta di solito

nella posizione di chiusura, che divide la pompa combustibile principale in due

parti, una per ogni motore4

• una valvola se&uenziale che serve ad essere sicuri che la cisterna principale sia

svuotata per prima4

• le valvole di trasferimento del combustibile dalle outer cell alle inner cell4

Duando tutte le cisterne di carburante sono piene, la prima ad essere svuotata, come

menzionato sopra, la cisterna centrale è svuotata per prima: infatti, mantenere il peso

del carburante sulle ali il piL a lungo possibile riduce lo stress all’attacco della

semiala. Duando la cisterna centrala è stata utilizzata, i motori sono riforniti

inizialmente dalle inner cell: &uando &ueste ultime contengono all’incirca !"# (g di

carburante, due valvole di trasferimento poste tra l’inner e l’outer cell consentono il

trasferimento del carburante da &uest’ultima all’inner cell.


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Figura – Schema di alimentazione del motore

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