Браилко Анатолий Анатольевич, кандидат технических наук, доцент кафедры авиатопливообеспечения и ремонта летательных аппаратов
г. Москва
Anatoly A. Brailko, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of Aviation Fuel Supply and Aircraft Repair Chair
Moscow
Айрапетов Сергей Николаевич, главный конструктор
г. Ханчжоу
Sergey N. Ayrapetov, Chief Designer
Hangzhou
Савушкин Сергей Александрович, старший преподаватель кафедры авиатопливообеспечения и ремонта летательных аппаратов
г. Москва
Sergey A. Savushkin, Senior Lecturer of Aviation Fuel Supply and Aircraft Repair Chair
Moscow
Балышин Кирилл Эдуардович, старший преподаватель кафедры авиатопливообеспечения и ремонта летательных аппаратов
г. Москва
Kirill E. Balyshin, Senior Lecturer of Aviation Fuel Supply and Aircraft Repair Chair
Moscow
Пархачева Ирина Викторовна, аспирант кафедры авиатопливообеспечения и ремонта летательных аппаратов
г. Москва
Irina V. Parkhacheva, Postgraduate Student of Aviation Fuel Supply and Aircraft Repair Chair
Moscow
Обеспечение чистоты авиационного топлива от механических примесей является критически важным фактором безопасности полетов. Существующие методы лабораторного контроля чистоты топлива носят дискретный характер и не позволяют оперативно выявлять загрязнения в процессе заправки воздушных судов, что создает серьезные риски. Целью данной работы было экспериментальное исследование и оптимизация параметров неполнопоточного контрольного фильтра (КФ) для создания системы непрерывного мониторинга чистоты авиатоплива в реальном режиме времени. Ключевым диагностическим параметром в настоящем исследовании выступил перепад давления на фильтроэлементе (ФЭ), который напрямую коррелирует с количеством накопленных механических примесей. В ходе работы был использован комплекс экспериментальных и аналитических методов: проведены стендовые испытания гофрированных полипропиленовых ФЭ с различной площадью поверхности, в ходе которых измерялась зависимость перепада давления от массы подведенного загрязнителя (смеси каолинов). В результате была получена зависимость перепада давления от удельной грязеемкости. Было выявлено, что эта зависимость имеет четыре характерные зоны: начальную линейную, где перепад давления растет пропорционально загрязнению, и три нелинейные, где скорость роста перепада давления существенно увеличивается по мере закупорки пор ФЭ. На основе этой экспериментальной кривой было проведено параметрическое исследование, которое показало, что для оптимальной работы КФ его площадь фильтрации должна составлять 0,05–0,10 м². На основании исследования предложена система оперативного контроля чистоты авиатоплива с использованием контрольного фильтра, что обеспечивает не только высокий ресурс (200–400 заправок), но и высокую чувствительность системы: расчетное время реакции на превышение браковочного уровня загрязненности составляет в среднем 5–10 с, что определяется скоростью изменения перепада давления при поступлении примесей. Доказана практическая целесообразность использования контрольного фильтра, где перепад давления служит надежным и информативным параметром для создания системы оперативного предупреждения о загрязнении авиатоплива непосредственно в процессе заправки.
Ensuring the cleanliness of aviation fuel from mechanical impurities is a critical factor in flight safety. Existing laboratory methods for monitoring fuel cleanliness are discrete and do not allow for the prompt detection of contaminants during aircraft refueling, which creates significant risks. The objective of this study was to experimentally investigate and optimize the parameters of a partial-flow control filter to create a system for continuous, real-time monitoring of aviation fuel cleanliness. The key diagnostic parameter in this study was the pressure drop across the filter element, which directly correlates with the amount of accumulated mechanical impurities. A combination of experimental and analytical methods was used in the study: bench tests were conducted on corrugated polypropylene filter elements with varying surface areas, during which the dependence of the pressure drop on the mass of the introduced contaminant (kaolin mixture) was measured. This resulted in the dependence of the pressure drop on the specific contaminant capacity. It was found that this dependence has four characteristic zones: an initial linear zone, where the pressure drop increases proportionally to the contamination, and three nonlinear zones, where the rate of pressure drop increase significantly as the pores of the filter element become clogged. A parametric study was conducted using this experimental curve, which showed that for optimal filter operation, its filtration area should be 0.05–0.10 m². Based on this study, a system for operational monitoring of aviation fuel cleanliness using a check filter was proposed. This ensures not only a long service life (200–400 refuelings) but also high system sensitivity: the estimated response time to exceeding the rejection level of contamination averages 5–10 seconds, which is determined by the rate of change in the pressure drop upon the influx of impurities. The practical feasibility of using a check filter, where the pressure drop serves as a reliable and informative parameter for creating a system for promptly warning of aviation fuel contamination directly during refueling, was proved.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.