Новый подход к контролю утечек углеводородных жидкостей на борту летательного аппарата

Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий


Авторы

Кондратенко В. С.*, Рогов А. Ю.**, Кобыш А. Н.***

МИРЭА — Российский технологический университет, проспект Вернадского, 78, Москва, 119454, Россия

*e-mail: vsk1950@mail.ru
**e-mail: ray40@yandex.ru
***e-mail: ank-78@mail.ru

Аннотация

В работе рассматривается новый подход к обеспечению контроля утечек из топливной и гидравлической систем летательных аппаратов (ЛА) в полете, реализованный на основе сорбционного сенсорного кабеля, чувствительного к углеводородам. Показано, что традиционные способы контроля утечек авиационного топлива и рабочего тела гидравлической системы (авиационное масло), основанные на вычислительных алгоритмах, обладают существенными недостатками, а именно задержкой во времени обнаружения утечки и невозможности оперативного определения ее местоположения. Предложено альтернативное решение данных проблем – гравитационно-независимый сорбционный кабельный сенсор углеводородов (СКСУ), обладающий высокой чувствительностью к углеводородным жидкостям. Сорбционный механизм взаимодействия с жидкостью протечки, обеспечивающий его высокую чувствительность, позволяет размещать СКСУ непосредственно на элементах топливной и гидравлической систем ЛА таким образом, чтобы вне зависимости от возможных направлений течи, обеспечить попадание жидкости на сорбционную оболочку кабеля. При выполнении этого условия обнаружение утечек жидкостей может производиться при любом положении ЛА в пространстве, в том числе при активном маневрировании, что значительно расширяет модельный ряд ЛА, на которых возможен контроль протечек с использованием СКСУ. Уникальные чувствительность и быстродействие СКСУ позволяют рассматривать его как основу бортовых автоматизированных систем раннего обнаружения протечек в топливной и гидравлической системах ЛА. При построении систем обнаружения протечек для определения местоположения течей может быть использован зонный способ, с назначением контролируемому объекту отдельного кабеля или метод рефлектометрии при организации контроля на протяженных объектах.

Ключевые слова

утечка, углеводороды, авиационное топливо, авиационное масло, летательный аппарат, сорбционный сенсорный кабель, течь, рефлектометрия

Библиографический список

  1. Воробьев В.Г., Глухов В.В., Кадышев И.К. Авиационные приборы, информационно-измерительные системы и комплексы. – М.: Транспорт, 1992. – 399 с.

  2. Ефимова М.Г. Основы авиации. Часть 2. Конструкция и основные функциональные системы летательных аппаратов. – М.: МГТУГА, 2005. – 52 с.

  3. Шумилов И.С., Шульжицкий А.А. Анализ надежности и отказобезопасности авиационных топливных систем, перспективы альтернативных путей повышения надёжности топливных систем // Наука и образование. 2017. № 2. С. 28 – 51.

  4. Инцидент с A330 над Атлантикой. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Инцидент_с_A330_над_Атлантикой

  5. Топливная система самолета Sukhoi Superjet 100. URL: http://superjet.wikidot.com/wiki:fuel-system-spec

  6. Розин В.Ю., Шварцман М.Д.. Cпособ оповещения экипажа об утечке топлива на ла в полете. Патент РФ № 2240263. Опубликован: 20.11.2004.

  7. РИВО Жан-Люк (FR). Способ обнаружения утечки топлива в двигателе летательного аппарата и система для осуществления этого способа. Патент РФ № 2397920. Бюлл. № 24, 27.08.2010.

  8. Кучерявый А.А. Бортовые информационные системы. – Ульяновск: УлТГУ, 2004. – 504 с.

  9. Кондратенко В.С., Сакуненко Ю.И. Датчик утечек углеводородных жидкостей. Заявка на патент № 2018111569 от 02.04.2018.

  10. Alaska Department of Environmental Conservation (1999) Technical Review of Leak. Detection Technologies, 1999, vol. 1, 31 p.

  11. E. Orduña-Reyes and R. Téllez-García, Cable sensorpara la Detección y Localización de Tomas Clandestinasen Ductos // Congreso Mexicano del Petróleo, Veracruz México, Junio 2009.

  12. Semrad Leak Detection Systems, available at: http://www.semrad.com.au/products/leak-detection-systems

  13. TTK — water and hydrocarbon leak detection systems, available at: http://www.ttkuk.com/about_ttk/who-are-we

  14. Pentair. Hydrocarbon leak detection fm approvals – approved product news volume 29 – nov 2, 2013 reprint, available at: https://www.nventthermal.com/Images/EN-RaychemHydrocarbonLDFMApproval-AR-H59085_tcm432-37573.pdf

  15. Vacker Group. Hydrocarbon leak detection, available at: https://www.vackergroup.ae/our-products/leak-detection/hydrocarbon-leak-detection

  16. TraceTek® leak detection systems, available at: http://tracetek.uk.com

  17. Cable TraceTek TT 5000 for detection of hydrocarbon liquids, available at: http://tracetek.uk.com/tracetek_tt5000.php

  18. Сакуненко Ю.И., Кондратенко В.С. Датчик утечек электропроводящих жидкостей. Патент РФ № 2545485. Бюлл. № 10, 10.04.2015.

  19. Сакуненко Ю.И., Кондратенко В.С. Мультисенсорный датчик критических ситуаций. Патент РФ № 2536766. Бюл. № 36. 27.12.2014.

  20. Кондратенко В.С., Сакуненко Ю.И. Сорбционный гидросенсорный кабель – новые возможности // Ритм. 2015. № 1. С. 40 – 42.

  21. Кондратенко В.С., Сакуненко Ю.И., Бурляй Д.А. Новые достижения в гидросенсорике // Приборы. 2016. № 9. С. 28 – 31.

  22. Кондратенко В.С., Рогов А.Ю., Сакуненко Ю.И., Сорокин А.В. Разработка методов определения места и размеров протечек с помощью сорбционного гидросенсорного кабеля // Контроль. Диагностика. 2018. № 5. С. 32 – 37.

  23. Кондратенко В.С., Кобыш А.Н., Рогов А.Ю., Бурляй Д.А., Сакуненко Ю.И. Способ повышения точности определения местоположения протечки воды с помощью сорбционного гидросенсорного кабеля // Контроль. Диагностика. 2018. № 6. С. 51 – 55.

  24. Кондратенко В.С., Сакуненко Ю.И. Высокочувствительные кабельные и точечные сенсоры для раннего обнаружения утечек углеводородов // XXIII Международный конгресс «Новые технологии газовой, нефтяной промышленности, энергетики и связи». Сборник трудов. (Сочи, 21 22 сентября 2017). – М.: Экономика, 2018. С. 149 – 151.

  25. Удодов А.Н. Анализ возможностей построения энергоэффективных беспроводных сенсорных сетей для мониторинга работы двигателей // Труды МАИ. 2014. № 74. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=49303

  26. Фам В.А., Зыонг Д.Х., Нгуен Д.Т. Применение микроконтроллера atmega16 в многоканальном передающем устройстве // Труды МАИ. 2012. № 50. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=28847


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход