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SISTEMAS DE AERONAVES
DE TURBINA
TOMO III

Felipe Gato Gutiérrez
Y
Ángel Mario Gato Gutiérrez

2009

VALENCIA
Sistemas de aeronaves de turbina Tomo III
© Felipe Gato Gutiérrez
A. Mario Gato Gutiérrez
NOTA:
Las imágenes cedidas por l...
ÍNDICE
PRÓLOGO ..............................................................................................................
11.10–5 – ALIMENTACIÓN CRUZADA Y TRANSFERENCIA.................73
ALIMENTACIÓN CRUZADA.......................................
SÍMBOLOS DE UTILIZACIÓN GENERAL..............................124
11.11–2 – FLUIDOS HIDRÁULICOS ..............................
VÁLVULAS DE REGULACIÓN Y CONTROL VARIAS ..........176
FILTROS DE PRESIÓN DE LÁMINAS .........................................
FORMAS DE FUNCIONAMIENTO ...........................................238
SISTEMAS DE DESHIELO POR IMPULSOS ...................
ESTRUCTURA Y FIJACIÓN DE LAS COMPUERTAS
MÓVILES .............................................................................
SISTEMAS DE CONTROL ELÉCTRICO/ELECTRÓNICO Y
ACCIONAMIENTO HIDRÁULICO............................................379
11.13–...
PRÓLOGO
Esta obra es fruto de la experimentada vida profesional de Felipe Gato. Más
de cuarenta años dedicado a la mecánic...
11.10 – COMBUSTIBLE
11.10–0 – GENERALIDADES SOBRE EL SISTEMA Y LOS COMBUSTIBLES ........ 15
11.10–1 – DESCRIPCIÓN DEL SIST...
11.10–0 – GENERALIDADES SOBRE EL SISTEMA Y
LOS COMBUSTIBLES
Si bien todos los sistemas del avión son importantes para su b...
F. Gato y A. M. Gato

Los estructurales, conocidos como MTOW (Maximum Take-Off Weight) o el
MLW (Maximum Landing Weight), ...
11.10 – Combustible

en gran medida su valor, ya que el mismo peso del combustible tratará de impedir el
movimiento de fle...
F. Gato y A. M. Gato

En líneas generales las gasolinas deben tener una serie de cualidades en orden
al buen rendimiento d...
11.10 – Combustible

En general, las gasolinas para aviación deben tener un poder antidetonante con
un índice superior a 1...
F. Gato y A. M. Gato

genera un ataque a los materiales del subsistema de almacenamiento y distribución,
así como restos d...
11.10 – Combustible

CORRESPONDENCIA ENTRE DENOMINACIONES DE USO DE LOS
PRINCIPALES PAÍSES

En cuanto a las característica...
F. Gato y A. M. Gato

22
11.10 – Combustible

LA CONTAMINACIÓN BIOLÓGICA DE LOS COMBUSTIBLES
Al ser los combustibles de procedencia del petróleo, q...
F. Gato y A. M. Gato

Cuando la espora germina crece el hongo, que se alimenta de elementos que
lleva el combustible; crec...
11.10 – Combustible

11.10–1 – DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA
La finalidad de un sistema de combustible de una aeronave es almace...
F. Gato y A. M. Gato

Los deflectores también ayudan a prevenir el salpicado o chapoteo del
combustible, por causa de los ...
11.10 – Combustible

•	 Sistemas de alimentación por gravedad.
•	 Sistemas de alimentación por presión.

SISTEMAS DE ALIME...
F. Gato y A. M. Gato

Sistema de combustible del avión, ATA. 28 y según EASA, Módulo 11-10
Sistema de combustible del moto...
11.10 – Combustible

También puede observarse la interrelación que tienen unos elementos con
otros y cómo las instalacione...
F. Gato y A. M. Gato

SISTEMA DE COMBUSTIBLE
Los detalles tanto de las funciones específicas, como de la forma de efectuar...
11.10 – Combustible

En cuanto a tecnología los controles del sistema de combustible irán acordes
con el tipo de tecnologí...
F. Gato y A. M. Gato

PANEL DE CONTROL EN CABINA

Aquí en los controles de los elementos está también el aviso de fallo o ...
11.10 – Combustible

ARQUITECTURA DEL SISTEMA DE REGISTRO DE FALLOS

33
F. Gato y A. M. Gato

11.10–2 – DEPÓSITOS DE COMBUSTIBLE
Los depósitos de combustible junto con la ventilación de los mism...
11.10 – Combustible

DEPÓSITOS DE COMBUSTIBLE FLEXIBLES
Son depósitos de forma variable (bolsas) que se adaptan a los huec...
F. Gato y A. M. Gato

Una vez que estas cavidades son estancas alojan en su interior no solo el
combustible, sino que aloj...
11.10 – Combustible

En la figura adjunta se puede observar la disposición de los depósitos de
combustible en un avión de ...
F. Gato y A. M. Gato

SELLADO DE LOS DEPÓSITOS
El sellado de los depósitos de combustible es una operación muy laboriosa
y...
11.10 – Combustible

DETALLES DEL PLANO DE SELLO DEL TANQUE DE COMBUSTIBLE

39
F. Gato y A. M. Gato

SELLADO DE REMACHES
En esta figura se pueden ver diferentes formas de sellado de remaches y
largueri...
11.10 – Combustible

EQUILIBRADO DE PRESIONES EN LOS DEPÓSITOS
En aviones que llevan varios depósitos en la misma ala, es ...
F. Gato y A. M. Gato

VENTILACIÓN DE LOS DEPÓSITOS DE COMBUSTIBLE
La ventilación al exterior de los depósitos de combustib...
11.10 – Combustible

CAJÓN DE VENTILACIÓN
Es el cajón donde desembocan los tubos de ventilación que llegan desde el
depósi...
F. Gato y A. M. Gato

Al interior de la boca de salida, en el interior del conducto de salida, se instalan
unas celdillas ...
11.10 – Combustible

SALIDA AL EXTERIOR DE UNA CAJA DE VENTILACIÓN DE UN
DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE
En esta figura se observa...
F. Gato y A. M. Gato

Cuando el avión deja de estar horizontal, ya sea por voluntad del piloto o por otras
causas, el comb...
11.10 – Combustible

VÁLVULAS DE FLOTADOR

Al producirse todos estos desplazamientos del combustible, éste entra por la
bo...
F. Gato y A. M. Gato

TUBOS DE VENTILACIÓN
Los tubos o conductos de ventilación son los elementos que comunican los
depósi...
11.10 – Combustible

COMPONENTES DEL SISTEMA DE BARRIDO CONTINUO

CONJUNTO DE RECOGIDA
Se denomina conjunto de recogida al...
F. Gato y A. M. Gato

El combustible del flujo inductor se mezcla con el flujo inducido y sale frente
a la boca de admisió...
11.10 – Combustible

VÁLVULA UNIDIRECCIONAL
Generalmente estas válvulas son del tipo de mariposa, con la tulipa fijada por...
F. Gato y A. M. Gato

11.10–3 – SISTEMAS DE SUMINISTRO
(ALIMENTACIÓN)
Denominamos como sistema de suministro o alimentació...
11.10 – Combustible

TIPOS DE ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE A LOS
MOTORES
La alimentación de combustible a los motores se pr...
F. Gato y A. M. Gato

ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE POR PRESIÓN
En este tipo de alimentación hay dos grupos de utilización b...
11.10 – Combustible

SISTEMA DE COMBUSTIBLE A PRESIÓN EN UN AVIÓN CON MOTOR
DE ÉMBOLO

Sobre el esquema anterior, podemos ...
F. Gato y A. M. Gato

AVIONES CON MOTORES A REACCIÓN
En la alimentación de combustible en aviones con motores a reacción, ...
11.10 – Combustible

BOMBAS IMPULSORAS
Son los elementos encargados de llevar el combustible a la presión necesaria,
desde...
F. Gato y A. M. Gato

BOMBA DE TANQUE IMPULSORA ESTANCA

Se alimentan eléctricamente de barras distintas para garantizar s...
11.10 – Combustible

En este tipo de aeronaves las funciones genéricas son las mismas, solo que varía
el método de control...
F. Gato y A. M. Gato

Las bombas de los depósitos centrales, como estos generalmente tienen los
tabiques con más difícil a...
11.10 – Combustible

INSTALACIÓN DE BOMBA DEL DEPÓSITO CENTRAL
EN OTRO DEPÓSITO

ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE AL APU
La uni...
F. Gato y A. M. Gato

CIRCUITO DE ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE AL APU

Para cubrir esta necesidad se dota al avión de una b...
11.10 – Combustible

BOMBA DE COMBUSTIBLE DE APU

Generalmente esta bomba entrega menos presión y caudal que las de los
mo...
F. Gato y A. M. Gato

VÁLVULA DE CORTE DE COMBUSTIBLE AL MOTOR
También llamadas comúnmente válvulas cortafuegos, son válvu...
11.10 – Combustible

VÁLVULA DE CORTE DE COMBUSTIBLE AL MOTOR
Si, por el contrario, los conductos donde se instalan las vá...
F. Gato y A. M. Gato

ser peligrosas, así que en lo referente a la alimentación de combustible por presión,
generalmente, ...
11.10 – Combustible

Generalmente, al ser las zonas de admisión batidas por el chorro del eyector de
barrido, también se c...
F. Gato y A. M. Gato

VÁLVULA DE DESCARGA DE AIRE

68
11.10 – Combustible

11.10–4 – VACIADO, PURGA Y DRENAJE
VACIADO
El vaciado de un depósito de combustible es una operación ...
F. Gato y A. M. Gato

En la figura se puede observar cómo se vacía un depósito del ala izquierda,
aprovechando la presión ...
11.10 – Combustible

PURGA Y DRENAJE
Todos los depósitos de combustible, en la parte inferior, tienen por norma unas
zonas...
F. Gato y A. M. Gato

Generalmente, en lo que se llama la aviación comercial se drenan los depósitos
después de las parada...
11.10 – Combustible

11.10–5 – ALIMENTACIÓN CRUZADA Y
TRANSFERENCIA
ALIMENTACIÓN CRUZADA
Como por norma y por seguridad cu...
F. Gato y A. M. Gato

TRANSFERENCIA ENTRE DEPÓSITOS
La transferencia del combustible entre depósitos es una operación que
...
11.10 – Combustible

11.10–6 – REABASTECIMIENTO Y VACIADO
RÁPIDO
El reabastecimiento o repostado de combustible es una de ...
F. Gato y A. M. Gato

MÉTODO SHELL: Es un método para poner de manifiesto el agua libre
que pueden tener en suspensión los...
11.10 – Combustible

procurando que la parte superior de la cápsula no se sumerja en el combustible, se
observa la membran...
F. Gato y A. M. Gato

La operación consiste en aplicar el extremo de la manguera a la boca de carga
igual que en cualquier...
11.10 – Combustible

ESTACIÓN DE CARGA
La estación de carga es un alojamiento con tapa practicable que cierra mediante
bro...
F. Gato y A. M. Gato

La válvula de carga tiene la función de cerrar el circuito cuando la manguera
de repostado no está c...
11.10 – Combustible

POSICIONES DEL ADAPTADOR DE REPOSTADO A PRESIÓN

COLECTOR DE CARGA
Se llama así a la zona del conduct...
F. Gato y A. M. Gato

PANEL DE CONTROL DE VÁLVULAS Y DE SELECCIÓN DE
CARGA
Es el habitáculo con acceso desde el exterior, ...
11.10 – Combustible

En esta figura se presenta un panel de control de repostado de tecnología
analógica, con los indicado...
F. Gato y A. M. Gato

se desea, el computador reparte el combustible en los depósitos que corresponde,
operando las válvul...
11.10 – Combustible

SISTEMA ELÉCTRICO DE REPOSTADO A PRESIÓN

COMPUTADORES DE CONTROL
Los computadores de control del sis...
F. Gato y A. M. Gato

COMPUTADOR DE CONTROL DE UN SISTEMA DE COMBUSTIBLE

CORTE VOLUMÉTRICO
INTERRUPTORES DE CORTE POR VOL...
11.10 – Combustible

INTERRUPTORES DE FLOTADOR PARA CONTROL DE REPOSTADO

OPERACIÓN DE CARGA
Al poderse hacer esta operaci...
Sistemas de aeronaves de turbina. tomo 3
Sistemas de aeronaves de turbina. tomo 3
Sistemas de aeronaves de turbina. tomo 3
Sistemas de aeronaves de turbina. tomo 3
Sistemas de aeronaves de turbina. tomo 3
Sistemas de aeronaves de turbina. tomo 3
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  • unos buenos trabajos me podrias compartir gracias gaonediison21@gmail.com
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  • Hola, me podrías enviar el documento? Te lo agradecería bastante
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  • te agradecería me compartieras tu trabajo the_x_factor@live.com.mx
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  • Soy docente de Ing. Aeronáutica y me gustaría mucho contar con este documento como parte de la bibliográfica de mi materia Instrumentos de Vuelo y navegación. puedes por favor compartirlo a mi correo omar.castellon@hotmail.com GRACIAS ANTICIPADAS!!!
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  • por favor puedes compartr el documento al correo frepo1000@hotmail.com
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  1. 1. SISTEMAS DE AERONAVES DE TURBINA TOMO III Felipe Gato Gutiérrez Y Ángel Mario Gato Gutiérrez 2009 VALENCIA
  2. 2. Sistemas de aeronaves de turbina Tomo III © Felipe Gato Gutiérrez A. Mario Gato Gutiérrez NOTA: Las imágenes cedidas por los distintos fabricantes se identifican por un asterisco seguido del propietario legal de la imagen. ISBN: 978–84–9948–387–0 e-book v.1.0 ISBN edición en papel: 978–84–9948–012–1 Edita: Editorial Club Universitario. Telf.: 96 567 61 33 C/ Decano, 4 – 03690 San Vicente (Alicante) www.ecu.fm ecu@ecu.fm Maqueta y diseño: Gamma. Telf.: 965 67 19 87 C/ Cottolengo, 25 – San Vicente (Alicante) www.gamma.fm gamma@gamma.fm Reservados todos los derechos. Ni la totalidad ni parte de este libro puede reproducirse o transmitirse por ningún procedimiento electrónico o mecánico, incluyendo fotocopia, grabación magnética o cualquier almacenamiento de información o sistema de reproducción, sin permiso previo y por escrito de los titulares del Copyright.
  3. 3. ÍNDICE PRÓLOGO ...............................................................................................................11 11.10 – COMBUSTIBLE .........................................................................................13 11.10–0 – GENERALIDADES SOBRE EL SISTEMA Y LOS COMBUSTIBLES ...........................................................................15 PROPIEDADES DE LOS COMBUSTIBLES ................................17 TIPOS, ESPECIFICACIONES Y CARACTERÍSTICAS ..............20 LA CONTAMINACIÓN BIOLÓGICA DE LOS COMBUSTIBLES ...........................................................................23 11.10–1 – DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ...................................................25 SISTEMAS DE ALIMENTACIÓN POR GRAVEDAD .................27 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE DE ALIMENTACIÓN A PRESIÓN.........................................................................................27 MEDIOS DE CONTROL DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE ..30 11.10–2 – DEPÓSITOS DE COMBUSTIBLE ...............................................34 DEPÓSITOS DE COMBUSTIBLE FLEXIBLES .........................35 DEPÓSITOS DE COMBUSTIBLE INTEGRALES.......................35 SELLADO DE LOS DEPÓSITOS..................................................38 EQUILIBRADO DE PRESIONES EN LOS DEPÓSITOS ............41 VENTILACIÓN DE LOS DEPÓSITOS DE COMBUSTIBLE .....42 VÁLVULAS DE DRENAJE DE CONDUCTOS Y DE VENTILACIÓN EN SUBIDA ........................................................45 TUBOS DE VENTILACIÓN ..........................................................48 SISTEMA DE BARRIDO CONTINUO .........................................48 11.10–3 – SISTEMAS DE SUMINISTRO (ALIMENTACIÓN) ...................52 TIPOS DE ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE A LOS MOTORES ......................................................................................53 ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE POR GRAVEDAD........53 ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE POR PRESIÓN .............54 AVIONES CON MOTORES DE ÉMBOLO ..................................54 AVIONES CON MOTORES A REACCIÓN ..................................56 BOMBAS IMPULSORAS ..............................................................57 ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE AL APU.........................61 VÁLVULA DE CORTE DE COMBUSTIBLE AL MOTOR .........64 ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE AL MOTOR POR SUCCIÓN ........................................................................................65 FILTROS DE REJILLA ..................................................................66 VÁLVULAS DE DESCARGA DE AIRE .......................................67 11.10–4 – VACIADO, PURGA Y DRENAJE ................................................69 VACIADO .......................................................................................69 PURGA Y DRENAJE......................................................................71
  4. 4. 11.10–5 – ALIMENTACIÓN CRUZADA Y TRANSFERENCIA.................73 ALIMENTACIÓN CRUZADA.......................................................73 TRANSFERENCIA ENTRE DEPÓSITOS ....................................74 11.10–6 – REABASTECIMIENTO Y VACIADO RÁPIDO .........................75 REABASTECIMIENTO POR GRAVEDAD .................................77 REABASTECIMIENTO DE COMBUSTIBLE POR PRESIÓN ...78 ESTACIÓN DE CARGA.................................................................79 ADAPTADOR DE MANGUERA Y SU VÁLVULA DE CARGA ...79 PANEL DE CONTROL DE VÁLVULAS Y DE SELECCIÓN DE CARGA .....................................................................................82 VÁLVULAS DE CORTE DE COMBUSTIBLE AL DEPÓSITO ..84 COMPUTADORES DE CONTROL ...............................................85 CORTE VOLUMÉTRICO ..............................................................86 OPERACIÓN DE CARGA .............................................................87 VACIADO RÁPIDO DEL COMBUSTIBLE..................................88 11.10–7 – EQUILIBRIO LONGITUDINAL DE LA AERONAVE MEDIANTE TRANSVASE DE COMBUSTIBLE .........................90 FUNCIONAMIENTO DE LA OPERACIÓN .................................91 11.10–8 – DRENAJE DE LA ENVUELTA ....................................................92 PROCEDIMIENTO DE CONTROL...............................................93 11.10–9 – SISTEMA DE INDICACIÓN ........................................................94 INDICACIÓN DE CANTIDAD .....................................................94 INDICACIÓN DIRECTA................................................................94 INDICACIÓN ELÉCTRICA Y PRESENTACIÓN ANALÓGICA..................................................................................95 INDICACIÓN ELÉCTRICA Y PRESENTACIÓN DIGITAL........96 PRESENTACIÓN DE DATOS DE COMBUSTIBLE EN CABINA ..........................................................................................99 SISTEMA DE MEDICIÓN DIRECTA POR VARILLA...............100 VARILLAS DE GOTEO ...............................................................101 VARILLAS DE MEDICIÓN MAGNÉTICAS SECAS ................102 INDICACIÓN DE BAJA PRESIÓN DE COMBUSTIBLE .........103 SOBRANTE DE LA RECIRCULACIÓN DE LA IDG ................105 11.10–10 – PRÁCTICAS DE MANTENIMIENTO.....................................107 11.11 – POTENCIA HIDRÁULICA .....................................................................109 11.11–0 – GENERALIDADES.....................................................................111 HIDROSTÁTICA, HIDRODINÁMICA E HIDROMECÁNICA.112 UNIDADES DE MEDIDA............................................................114 TRANSMISIÓN DE LA PRESIÓN HIDRÁULICA ....................115 SISTEMAS HIDRÁULICOS ABIERTOS Y CERRADOS ..........117 SISTEMAS HIDRÁULICOS DE CONTROL MANUAL Y AUTOMÁTICO ............................................................................118 COMPOSICIÓN DE UN SISTEMA HIDRÁULICO ...................119 11.11–1 – DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA .................................................122
  5. 5. SÍMBOLOS DE UTILIZACIÓN GENERAL..............................124 11.11–2 – FLUIDOS HIDRÁULICOS .........................................................127 LA VISCOSIDAD .........................................................................128 PUNTO DE INFLAMACIÓN Y ENCENDIDO ...........................129 ESTABILIDAD QUÍMICA...........................................................129 PRECAUCIONES EN LA OPERACIÓN CON LOS LÍQUIDOS HIDRÁULICOS ........................................................129 11.11–3 – GRUPO DE ALMACENAJE DE FLUIDOS ..............................131 DEPÓSITOS ..................................................................................131 SISTEMAS DE RECARGA DE FLUIDOS ................................135 SISTEMAS DE PRESURIZACIÓN DEL DEPÓSITO ................136 ACUMULADORES DE PRESIÓN ..............................................137 ACUMULADORES DE DIAFRAGMA.......................................138 ACUMULADOR DE BOLSA ......................................................140 ACUMULADOR CILÍNDRICO ..................................................140 INSTALACIÓN Y DESMONTAJE DE LOS ACUMULADORES ......................................................................141 REVISIÓN Y ENTRETENIMIENTO ..........................................142 VÁLVULAS AISLADORAS (CORTAFUEGOS) ........................143 11.11–4 – GENERACIÓN DE LA PRESIÓN ..............................................146 BOMBAS DE ENGRANAJES .....................................................146 BOMBA DE TIPO ROTOR ..........................................................147 BOMBA DE TIPO DE PALETAS ................................................149 BOMBAS DEL TIPO DE ÉMBOLO ...........................................150 BOMBAS PRINCIPALES ............................................................153 CONDICIÓN DE BAJA PRESIÓN ..............................................154 CONDICIÓN DE ALTA PRESIÓN ..............................................155 CONDICIÓN DE CORTE DE PRESIÓN.....................................156 BOMBAS AUXILIARES..............................................................157 BOMBAS DE ACCIONAMIENTO MANUAL ...........................158 GENERACIÓN DE PRESIÓN DE EMERGENCIA ....................159 CONJUNTOS SOPORTE DE LA RAT ........................................161 ACTUADOR DE LA RAT ............................................................162 LÓGICAS DE EXTENSIÓN/RETRACCIÓN .............................162 BOMBAS DE TRANSFERENCIA...............................................163 COLECTORES DE PRESIÓN......................................................165 11.11–5 – GRUPO DE DISTRIBUCIÓN DE LA PRESIÓN .......................167 CIRCUITOS DE PRESIÓN ..........................................................167 CIRCUITOS DE RETORNO ........................................................168 VÁLVULAS DE PRIORIDAD .....................................................170 VÁLVULAS REGULADORAS DE PRESIÓN ...........................171 VÁLVULAS SELECTORAS Y DE CORTE ................................172 VÁLVULAS UNIDIRECCIONALES ..........................................173 VÁLVULAS DE LANZADERA .................................................174 VÁLVULAS DE DERIVACIÓN ..................................................175
  6. 6. VÁLVULAS DE REGULACIÓN Y CONTROL VARIAS ..........176 FILTROS DE PRESIÓN DE LÁMINAS ......................................176 FILTROS DE PRESIÓN MICRÓNICOS .....................................178 FILTROS DE RETORNO .............................................................180 ENFRIADORES DEL FLUIDO HIDRÁULICO .........................182 11.11–6 – GRUPO DE INDICACIÓN .........................................................184 INDICACIÓN DE CANTIDAD DE FLUIDO .............................185 INDICACIÓN DE PRESIÓN .......................................................186 INDICACIÓN DE ALTA TEMPERATURA................................188 INDICACIÓN DE BAJA PRESIÓN .............................................190 INDICACIÓN DE PRESION DEL DEPÓSITO...........................191 INDICACIONES DE HIDRÁULICO EN EL SISTEMA ECAM ...191 11.11–7 – INTERCONEXIÓN CON OTROS SISTEMAS .........................195 11.12 – PROTECCIÓN CONTRA HIELO Y LLUVIA .....................................197 11.12–0 – GENERALIDADES ....................................................................199 11.12–1 – FORMACIÓN DE HIELO, CLASIFICACIÓN, REGÍMENES DE ENGELAMIENTO Y DETECCIÓN ......................................202 FORMACIÓN DEL HIELO..........................................................202 CLASIFICACIÓN DEL HIELO ...................................................202 REGÍMENES DE ENGELAMIENTO .........................................203 DETECCIÓN DEL HIELO ...........................................................204 SISTEMAS ANTIHIELO..............................................................206 11.12–2 – SISTEMAS ANTIHIELO TÉRMICO DE AIRE CALIENTE ....208 CONTROL DE LA PRESIÓN ......................................................209 CONTROL DE LA TEMPERATURA ..........................................214 DISTRIBUCIÓN Y CONTROL DEL FLUJO ..............................215 SISTEMA DE INDICACIÓN ......................................................218 ANTIHIELO NEUMÁTICO PARA LOS CRISTALES DE LA CABINA ........................................................................................221 11.12–3 – SISTEMAS ANTIHIELO TÉRMICO ELÉCTRICO ..................223 ANTIHIELO EN LOS SENSORES DE DATOS DE AIRE .........223 ANTIHIELO EN LAS VENTANILLAS DE LA CABINA DE MANDOS ......................................................................................227 ANTIHIELO EN LAS ESTACIONES DE SERVICIO DE AGUA Y RESIDUOS ....................................................................231 CALENTADORES EN LÍNEA PARA TUBOS DE AGUA .........231 CALENTADORES INTEGRALES ..............................................232 CALENTADORES DE MANTAS ELÉCTRICAS (TIPO RIBBON)............................................................................233 11.12–4 – SISTEMAS DE DESHIELO........................................................234 DESHIELO POR ZAPATAS NEUMÁTICAS ..............................234 REGULACIÓN DE LA PRESIÓN ...............................................235 REGULADOR DE TIEMPO ........................................................236 DISTRIBUCIÓN DEL AIRE ........................................................236
  7. 7. FORMAS DE FUNCIONAMIENTO ...........................................238 SISTEMAS DE DESHIELO POR IMPULSOS ...........................239 DESHIELO DE LA AERONAVE EN TIERRA ...........................239 MÉTODOS DE APLICACIÓN.....................................................240 LA ELIMINACIÓN DEL HIELO VÍTREO EN TIERRA............242 TIPOS DE LÍQUIDOS PARA DESHIELO O ANTIHIELO ........242 EFECTOS AERODINÁMICOS DE LOS FLUIDOS DE DESHIELO/ANTIHIELO .............................................................244 11.12–5 – PROTECCIÓN CONTRA LA LLUVIA......................................246 SISTEMAS DE LIMPIAPARABRISAS ......................................246 REPELENTES DE LLUVIA.........................................................248 UTILIZACIÓN DE CRISTALES HIDRÓFOBOS .......................249 11.13 – TREN DE ATERRIZAJE .........................................................................251 11.13–0 – GENERALIDADES ....................................................................253 REQUISITOS Y NORMAS PARA EL TREN DE ATERRIZAJE 264 EL TREN DE ATERRIZAJE EN AERONAVES LIGERAS .......265 11.13–1 – CONSTRUCCIÓN Y AMORTIGUACIÓN ................................267 ESTRUCTURA Y ANCLAJE AL AVIÓN ....................................267 AMORTIGUADORES ..................................................................270 AMORTIGUADORES OLEONEUMÁTICOS ............................273 TIRANTES DE FIJACIÓN ..........................................................277 ARTICULACIONES DE TORSIÓN ............................................280 DEFLECTOR DE AGUA..............................................................281 11.13–2 – EXTENSIÓN Y RETRACCIÓN .................................................284 INTRODUCCIÓN .........................................................................284 CONTROL DE LA OPERACIÓN ELÉCTRICO O ELECTRÓNICO ...........................................................................285 CONTROL DE LA OPERACIÓN MECÁNICO ACCIONAMIENTO HIDRÁULICO............................................288 AISLAMIENTO HIDRÁULICO DEL TREN DE ATERRIZAJE 290 UNIDADES DE CONTROL.........................................................291 UNIDADES DE ACTUACIÓN ....................................................295 VÁLVULAS DE CONTROL ........................................................296 CILINDROS ACTUADORES DE TREN.....................................298 CILINDROS ACTUADORES DE COMPUERTAS Y DE BLOCAJE ......................................................................................299 UNIDADES DE BLOCAJE MECÁNICAS .................................300 EXTENSIÓN DEL TREN EN EMERGENCIA ...........................302 SISTEMA DE OPERACIÓN MECÁNICA ..................................303 SISTEMA DE OPERACIÓN ELECTROMECÁNICO ................305 SISTEMA DE OPERACIÓN HIDRÁULICO-MECÁNICO........307 COMPUERTAS DEL TREN DE ATERRIZAJE ..........................309 ESTRUCTURA Y FIJACIÓN DE LAS COMPUERTAS FIJAS .............................................................................................309
  8. 8. ESTRUCTURA Y FIJACIÓN DE LAS COMPUERTAS MÓVILES .....................................................................................311 BLOCAJE DE LAS COMPUERTAS ...........................................316 APERTURA DE COMPUERTAS EN TIERRA PARA MANTENIMIENTO .....................................................................317 AJUSTES MECÁNICOS DE LOS ELEMENTOS MÓVILES....319 AJUSTES MECÁNICOS DE LOS ELEMENTOS DE CONTROL ....................................................................................320 AJUSTES MECÁNICOS DE LOS ELEMENTOS ACTUADORES ............................................................................321 11.13–3 – INDICACIONES Y AVISOS .......................................................323 INDICACIÓN DE POSICIÓN ......................................................325 AVISOS Y MENSAJES DE FALLO.............................................330 INTERCONEXIÓN CON OTROS SISTEMAS ...........................334 11.13–4 – RUEDAS, FRENOS, ANTIDESLIZAMIENTO Y FRENADO AUTOMÁTICO ...........................................................................336 INTRODUCCIÓN .........................................................................336 LLANTAS .....................................................................................337 SISTEMA DE FRENOS ................................................................338 FRENOS DE TAMBOR ................................................................340 FRENOS DE DISCO.....................................................................342 SISTEMAS HIDRÁULICOS DE FRENOS .................................344 ACUMULADORES DE FRENOS ..............................................346 VÁLVULA DE CONTROL DE FRENOS ....................................347 LIMITADORES DE FLUJO .........................................................348 SISTEMAS HIDRÁULICOS DE FRENOS DE CONTROL ELECTRÓNICO ...........................................................................350 UNIDAD ELECTRÓNICA DE CONTROL DE FRENOS (BSCU) ..........................................................................................351 FRENOS ALTERNATIVOS .........................................................353 FRENOS DE EMERGENCIA.......................................................354 FRENOS DE APARCAMIENTO .................................................355 SISTEMAS DE ANTIDESLIZAMIENTO ...................................356 ELECTROVÁLVULAS DE FRENO............................................358 TRANSDUCTORES DE VELOCIDAD DE RUEDA..................360 SISTEMA DE FRENADO AUTOMÁTICO.................................361 INDICACIONES Y AVISOS DEL SISTEMA DE FRENOS .......363 11.13–5 – NEUMÁTICOS............................................................................370 INTRODUCCIÓN .........................................................................370 ALMACENAJE Y CUIDADOS BÁSICOS .................................374 RECAUCHUTADO ......................................................................375 11.13–6 – DIRECCIÓN DE RUEDAS (CONDUCCIÓN DEL AVIÓN EN TIERRA) .......................................................................................376 SISTEMAS DE CONTROL MECÁNICO Y ACCIONAMIENTO HIDRÁULICO............................................377
  9. 9. SISTEMAS DE CONTROL ELÉCTRICO/ELECTRÓNICO Y ACCIONAMIENTO HIDRÁULICO............................................379 11.13–7 – CONTROL TIERRA-VUELO .....................................................383 11.13–8 – PATÍN DE COLA.........................................................................386 BIBLIOGRAFÍA DE CONSULTA.......................................................................389
  10. 10. PRÓLOGO Esta obra es fruto de la experimentada vida profesional de Felipe Gato. Más de cuarenta años dedicado a la mecánica de aeronaves le han permitido atesorar un amplio conocimiento del tema. Experiencia que se refleja en los diversos libros que ha escrito sobre el mantenimiento de aviones comerciales. Titulado como Técnico de Mantenimiento de Aviones, ha sido durante quince años responsable de mantenimiento del Área de Levante de Iberia. Además ha trabajado en otros centros que la compañía tiene en países europeos y americanos. Su dilatada carrera profesional se ha complementado con el ejercicio docente, siendo profesor del Centro de Instrucción del Mantenimiento de la compañía IBERIA y del módulo de “Sistemas de la Aeronave” en el IES n.º 2 del Complejo Educativo de Cheste. Este libro presenta la parte tercera de las cinco de que consta el actual plan de estudios de la asignatura “Sistemas de Aeronaves de Turbina” del Ciclo Formativo de GS Mantenimiento Aeromecánico, cumpliendo tanto con las directrices emanadas por la Conselleria de Educación de la Generalitat Valenciana como con las emitidas por la Unión Europea en el DOUE del 28.11.2003 y los reglamentos de la Agencia Estatal de Seguridad Aérea (AESA) del Ministerio de Fomento español. Consta de los siguientes sistemas: de Combustible; de potencia Hidráulica; de protección contra el Hielo y la Lluvia y de Tren de Aterrizaje. Destaca por la utilización de un vocabulario preciso y por la abundancia de gráficos que lo convierten en un manual de fácil comprensión. Facilita al alumno el éxito en su proceso de aprendizaje, integrando cognitiva y procedimentalmente los conceptos y habilidades básicas propias de la materia que desarrolla. Es para mí un orgullo presentar este libro del profesor Gato en el que se aúnan conocimiento y capacidad didáctica. Estamos seguros de que su llegada a las aulas ayudará a las nuevas generaciones de alumnos en su inserción laboral. Valencia, marzo 2009 Rafael González Prieto. Inspector de Educación Doctor en Geografía e Historia por la Universidad de Valencia 11
  11. 11. 11.10 – COMBUSTIBLE 11.10–0 – GENERALIDADES SOBRE EL SISTEMA Y LOS COMBUSTIBLES ........ 15 11.10–1 – DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ................................................................... 25 11.10–2 – DEPÓSITOS DE COMBUSTIBLE ............................................................... 34 11.10–3 – SISTEMAS DE SUMINISTRO (ALIMENTACIÓN)................................... 52 11.10–4 – VACIADO, PURGA Y DRENAJE ................................................................ 69 11.10–5 – ALIMENTACIÓN CRUZADA Y TRANSFERENCIA................................. 73 11.10–6 – REABASTECIMIENTO Y VACIADO RÁPIDO ......................................... 75 11.10–7 – EQUILIBRIO LONGITUDINAL DE LA AERONAVE MEDIANTE TRANSVASE DE COMBUSTIBLE ............................................................. 90 11.10–8 – DRENAJE DE LA ENVUELTA .................................................................... 92 11.10–9 – SISTEMA DE INDICACIÓN ........................................................................ 94 11.10–10 – PRÁCTICAS DE MANTENIMIENTO..................................................... 107 13
  12. 12. 11.10–0 – GENERALIDADES SOBRE EL SISTEMA Y LOS COMBUSTIBLES Si bien todos los sistemas del avión son importantes para su buen funcionamiento como aeronave en su conjunto, el sistema de combustible se puede catalogar, aparte de importante, como básico, ya que es el sistema encargado de almacenar y entregar el combustible a los motores, así que se le puede definir como el conjunto de elementos, instalaciones, mecanismos e indicadores con que se dota al avión para almacenar la energía en forma de combustible líquido, y suministrarlo al motor, a la presión, cantidad y tiempo a los que está diseñado y programado. Al ser catalogado, generalmente, aparecerá en el sistema ATA (Air Transport Association) con el número 28 y en la catalogación Europea de la EASA (European Aviation Safety Agency) se le ha asignado el Módulo 11 Submódulo 10. En cuanto al combustible que se utilice, se habrá de estar al corriente de las recomendaciones del constructor en los correspondientes manuales, pero a modo de generalidades diremos que para los motores de pistón los combustibles serán gasolinas de alto octanaje, y para los motores de reacción se utilizaran los kerosenos, si bien la mayoría de los aviones con motor de pistón utilizan un octanaje, entre 115/145; en cuanto a los motores a reacción generalmente utilizan el keroseno denominado JP1 o equivalente, quedando los demás tipos de keroseno para aviones militares o de algún uso específico. Al hablar del combustible es conveniente hacer, a modo de recuerdo, alguna referencia a su densidad, como en cualquier líquido la temperatura afecta a su densidad, y a mayor temperatura el combustible será menos denso, por esta razón puede suceder que con temperaturas muy bajas, por ejemplo en invierno en zonas muy frías, se pueda dar el caso de que con los depósitos llenos haya a bordo más cantidad de kilos que lo especificado en los manuales, porque en éstos se toma como base la temperatura y densidad estándar (normalmente 6,7 libras por galón US). Sin embargo y desde el punto de vista operativo, cuando se despacha un avión, hay que tener muy en cuenta el peso del combustible al confeccionar la hoja de carga y centrado, para saber en qué punto se encuentra el centro de gravedad del avión para ese vuelo, a fin de que el piloto disponga los mandos de vuelo en la posición que corresponda para el despegue. La cantidad de combustible que se carga en un avión puede afectar al peso que se desee transportar, ya sean personas o carga, ya que no se pueden sobrepasar los pesos máximos indicados por el fabricante tanto para el despegue como para el aterrizaje; debiendo distinguir entre los pesos máximos estructurales o los pesos máximos definidos por las condiciones ambientales y físicas. 15
  13. 13. F. Gato y A. M. Gato Los estructurales, conocidos como MTOW (Maximum Take-Off Weight) o el MLW (Maximum Landing Weight), son aquellos establecidos por la propia estructura del avión, que podríamos definir como los máximos absolutos, en tanto que los máximos ambientales, inferiores o iguales a los absolutos, pueden quedar definidos por las condiciones ambientales (temperatura, altitud de presión, etc.) o físicas del aeropuerto (longitud de pista, obstáculos en las proximidades de la senda de despegue o aterrizaje, etc.). Otro punto muy importante a considerar será la forma en que debe realizarse la carga del combustible, ya que el combustible es básico para el centrado del avión. No puede cargarse todo el combustible en el depósito de un ala, dejando vacío el del ala opuesta. Esto produciría un desequilibrio notable, pudiendo hacerse el vuelo incluso peligroso. En los manuales de cada avión se define el máximo desequilibrio permitido entre los depósitos de las alas; a modo de referencia, para el avión MD87 el máximo desequilibrio permitido será de 1.500 libras entre las alas. Si por alguna razón en vuelo se produjese un desequilibrio entre las alas, se deberán alimentar los motores desde el depósito que contiene mayor cantidad de combustible, a través del subsistema de alimentación cruzada, para así restablecer el equilibrio de la aeronave. También es necesario tener en cuenta que durante el vuelo se consume gran cantidad de combustible, lo que puede originar desplazamientos muy grandes del centro de gravedad. En algunos aviones como el Concorde o los Airbus A-340 y A-380 existe la posibilidad de desplazar combustible desde unos depósitos a otros, de modo que el avión quede siempre equilibrado en vuelo. Finalmente analizaremos someramente como incide el combustible en la resistencia estructural del avión en vuelo; si el avión se viera sometido a una ráfaga de aire descendente, las alas tenderían a doblarse hacia arriba, originando en la zona del encastre con el fuselaje, tensiones estructurales que podrían, en situaciones extremas, llegar a producir su desprendimiento. La ubicación del combustible en las aeronaves puede ser en las alas, en el fuselaje y en el empenaje de cola, pero casi siempre en las alas, el peso del combustible que se lleva en éstas tiene un efecto compensador de las tensiones en el encastre rebajando 16
  14. 14. 11.10 – Combustible en gran medida su valor, ya que el mismo peso del combustible tratará de impedir el movimiento de flexión del ala como se puede observar en la figura siguiente. La importancia de este combustible como elemento compensador estructural es tan grande que uno de los datos básicos a la hora de preparar un avión para el vuelo es el peso máximo con combustible cero MZFW (Maximum Zero Fuel Weight), que es el peso máximo que puede tener un avión sin incluir el combustible cargado en las alas, por lo tanto todo el exceso de peso del avión sobre el MZFW hasta el límite del MTOW (Maximun Take Off Weight), o sea, el peso máximo al despegue, debe ser el peso del combustible cargado en las alas. Este combustible deberá ser cargado siempre en los depósitos de las alas, y al planificar el consumo para el vuelo re realizará de tal manera que el combustible de compensación sea el último en consumirse. PROPIEDADES DE LOS COMBUSTIBLES Si bien el combustible no es un elemento que forma parte del conjunto de mecanismos y elementos que forma el sistema, sí que es parte fundamental del mismo, por lo que es oportuno en este punto el hacer unas consideraciones sobre él, de forma que se pueda tener una visión global sobre el elemento con que trabaja el sistema, por lo tanto, aunque someramente, se efectuarán unos comentarios sobre: • Propiedades de los combustibles • Tipos y especificaciones • Contaminación biológica En el apartado de las propiedades, se debe distinguir un poco entre gasolinas y kerosenos, que si bien en cuanto a propiedades físicas pueden ser las mismas, nunca tendrán la misma escala de valores ni afectarán al funcionamiento de la misma forma. Para las gasolinas, las características principales que deberán tener dependerán esencialmente de la clase y estructura molecular de los hidrocarburos que contiene, y del método de obtención. 17
  15. 15. F. Gato y A. M. Gato En líneas generales las gasolinas deben tener una serie de cualidades en orden al buen rendimiento del motor y su conservación. Principales propiedades para las gasolinas: Volatilidad: Para que una gasolina pueda arder dentro del cilindro es condición principal que pueda ser vaporizada, por ello las gasolinas deben contener hidrocarburos ligeros en cantidad suficiente para que su vaporización permita el arranque del motor en frío. DIAGRAMA DE VAPORIZACIÓN DE COMBUSTIBLES También hay que tener en cuenta que una elevada proporción de hidrocarburos ligeros tiene una alta presión de vapor y por lo tanto puede evaporarse antes de llegar a la cámara de combustión obturando los conductos de admisión, esto, junto con otros muchos inconvenientes, nos viene a poner de manifiesto lo importante que es el respeto a las especificaciones dadas por los fabricantes. Corrosión: Otra de las cualidades importantes que deben cumplir es que no posean productos corrosivos, o que puedan dar lugar a que se formen otros que puedan serlo. Para corregir esto actualmente se emplean aditivos que, o evitan, o retardan mucho este fenómeno. Poder antidetonante: Una de las muy importantes cualidades que debe tener una gasolina es el poder antidetonante adecuado a la relación de presión del motor, para que la combustión en el cilindro sea suave y sin violencia, de forma que a partir de la chispa de la bujía se queme toda la mezcla. Inicialmente, se denomina índice o número de octano al poder antidetonante de las gasolinas, designación que expresa esto de forma limitada, puesto que su valor máximo es 100, y existen gasolinas con poder antidetonante más elevado. 18
  16. 16. 11.10 – Combustible En general, las gasolinas para aviación deben tener un poder antidetonante con un índice superior a 100; para conseguir gasolinas de elevado poder antidetonante, no son suficientes los procesos de elaboración o de transformación de su estructura molecular, sino que hay que recurrir a los aditivos, de compuestos solubles de variada composición; de entre estos aditivos los de uso más generalizado son los derivados del plomo, el tetraetilo o el tetrametilo de plomo, pero no sobrepasando ciertos límites para que no se dé lugar a la formación de residuos sólidos en el interior de los cilindros. De todas formas la consecuencia de que la gasolina no sea del adecuado poder antidetonante se manifestará rápidamente en un sobrecalentamiento del motor, y en un descenso del rendimiento. Agua: Tampoco debe contener agua, porque, aparte de las perturbaciones que ésta origina al funcionamiento del motor, favorece la formación de productos corrosivos, y fundamentalmente la formación de hielo en los depósitos, especialmente cuando se efectúan vuelos a grandes alturas y de larga duración con bajas temperaturas exteriores al avión. Para eliminar el agua formada, es necesario efectuar un purgado de los depósitos por medio de unas válvulas al uso instaladas en la parte inferior de los depósitos. VÁLVULA CERRADA VÁLVULA ABIERTA VÁLVULAS DE DRENAJE DE DEPÓSITO Principales propiedades de los kerosenos: Las propiedades que deberán reunir estos combustibles son casi las mismas que para las gasolinas aunque en valores diferentes, ya que los motores de turbina de gas son de combustión constante. Propiedades como la ausencia de agua son las mismas para todos, otras como el contenido de azufre para los kerosenos es indeseable porque entre otros problemas 19
  17. 17. F. Gato y A. M. Gato genera un ataque a los materiales del subsistema de almacenamiento y distribución, así como restos de la combustión que atacan a los materiales expuestos a la corriente de gases de escape. La estabilidad térmica es otra propiedad a tener en cuenta, porque la resistencia de un combustible a la descomposición a altas temperaturas impide las concentraciones de materia orgánica en los componentes del sistema (tuberías, válvulas, controladores de gasto, etc.). Esta propiedad adquiere gran importancia en este tipo de motores donde cada día más se utiliza el combustible como elemento de refrigeración, de lubricación y hasta de potencia hidráulica para el funcionamiento de varios elementos de motor. Otras de las propiedades importantes son también el poder calorífico, los puntos de congelación, de inflamación o de cristalización, así como toda la gama de propiedades de la combustión tendentes a la limitación de la temperatura de los metales de las turbinas, de las cámaras de combustión y de la formación de carbonilla y humos en las zonas de contacto con los gases de escape. TIPOS, ESPECIFICACIONES Y CARACTERÍSTICAS Aunque la tendencia de los tipos y especificaciones de los combustibles es que sean todos lo más unificados posible, hay como puede verse en la tabla siguiente varios tipos que pueden corresponder a varias refinerías o países. Generalmente, para los aviones de lo que llamamos aviación privada y civil, equipados con motores de turbina de gas, el tipo de keroseno que consumen es en todos los países el denominado JP1 o equivalente. Para las aviaciones militares normalmente se utilizan los mismos, aunque con unas especificaciones equivalentes y que generalmente solo variarán en algún aditivo. Los aviones militares de funciones muy específicas pueden tener combustibles exclusivos; pero no son objeto de estudio en este libro. 20
  18. 18. 11.10 – Combustible CORRESPONDENCIA ENTRE DENOMINACIONES DE USO DE LOS PRINCIPALES PAÍSES En cuanto a las características, como puede verse en la tabla de la página siguiente, son de gran variedad y vendrán bien reflejadas en los Manuales de Operaciones y Control de Calidad de Aviación (MOCCA) que editan y mantienen los departamentos gubernamentales de aviación de cada país, y en los de las refinerías y compañías de distribución, que son junto con los propietarios, operadores y personal de mantenimiento los que están encargados de cumplir tanto las especificaciones como las normas de uso y manejo de los combustibles. 21
  19. 19. F. Gato y A. M. Gato 22
  20. 20. 11.10 – Combustible LA CONTAMINACIÓN BIOLÓGICA DE LOS COMBUSTIBLES Al ser los combustibles de procedencia del petróleo, que es orgánico, son susceptibles de contaminación biológica, o sea, por bacterias y por hongos, que durante su metabolismo generan ácidos corrosivos que producirán un fuerte ataque de corrosión a las superficies metálicas de los depósitos, y una variación de las características del mismo combustible. Aunque actualmente la contaminación de los depósitos de combustible está muy vigilada y no se da con la frecuencia que ocurría en décadas pasadas, el riesgo existe, siendo los aviones con más posibilidades los que tienen poco esmerado mantenimiento, y los grandes aviones de vuelos internacionales, que repostan combustible en muchos países que por razones diversas no suministran un combustible con todas las garantías necesarias. Las bacterias, que, al reproducirse por división de cada una en el intervalo de pocos minutos, pueden colonizar los depósitos en corto espacio de tiempo. Otra de las contaminaciones que se produce con alguna asiduidad es la contaminación por hongos, que producen esporas que germinan. Las esporas son acromáticas, y de formas variables, y constituyen un elemento de resistencia a todo medio hostil. VISTA MICROSCÓPICA DE DIFERENTES TIPOS DE FAMILIAS DE ESPORAS 23
  21. 21. F. Gato y A. M. Gato Cuando la espora germina crece el hongo, que se alimenta de elementos que lleva el combustible; crecen en forma de hebras ramificadas, observables a simple vista, y llegan a formar madejas muy consistentes que obstruyen conductos, filtros, válvulas y demás elementos del sistema, llegando si no se le pone remedio a ser suficiente para que los motores pierdan potencia y se paren. La formación destructiva más común es la denominada Hormoconis Resinae o también Cladosporium Resinae, porque es de gran tamaño comparada con otras formaciones, produce mayor cantidad de biomasa y es la mayor causante de la corrosión. Prevención contra la contaminación biológica La primera prevención contra este tipo de contaminación la pone en práctica el fabricante al revestir el interior de los depósitos de una pintura antibacteriana. Una vez que se carga combustible en los depósitos hay que controlar mucho la calidad del combustible efectuando las correspondientes comprobaciones antes de cada operación de repostado, ya que el agua en suspensión es uno de los mayores riesgos que tienen los depósitos de combustible de ser contaminados. Si por la causa que sea los depósitos se contaminan habrán de ser vaciados, minuciosamente limpiados, y tratados con biocidas (bactericidas y fungicidas). Aunque el drenaje de los depósitos será tratado en otro apartado de este capítulo, el drenaje de los mismos, de forma periódica para eliminar el agua que pueda haberse formado por decantación, es la principal medida contra la contaminación biológica de los combustibles. 24
  22. 22. 11.10 – Combustible 11.10–1 – DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA La finalidad de un sistema de combustible de una aeronave es almacenar a bordo y entregar al motor una cantidad precisa de combustible, limpio y a la presión correcta, para cubrir las demandas de potencia que al motor se le exigen, asegurando esta prestación en todas las fases del vuelo, incluyendo durante cualquier maniobra por muy violenta, repentina o acelerada que sea. Además, entre otras prestaciones se deberá tener en cuenta que no tenga riesgo de obstrucción por vapores que pudieran resultar por los cambios de las condiciones climáticas que se produzcan tanto en tierra como en vuelo. Generalmente, para que los sistemas tengan un mayor grado de eficiencia y seguridad deben cumplir una serie de requisitos, unos de pura lógica y otros legislativos, los cuales tendrán que tener muy en cuenta los diseñadores y constructores. Entre las principales características se encuentra el estar provisto de unas válvulas que permitan cortar el flujo al motor. Que los motores puedan alimentarse desde cualquier depósito. Las líneas de transporte de combustible (tuberías) no deberán tener curvas o dobladuras muy ceñidas, ni abolladuras acusadas para prevenir la creación de vapores que puedan obturar las líneas. Los depósitos deberán estar provistos de sumideros en la parte inferior para acumulación de agua u otros productos que se formen con la decantación, así como drenajes al exterior de estos sumideros. Los depósitos deberán estar ventilados al exterior a fin de que no se formen presiones al repostar combustible, ni depresiones al ir consumiendo y por lo tanto bajar el nivel del depósito. En el avión, al tener una posición cambiante durante el vuelo, y estar sujeto a las consecuencias de las irregularidades físicas de la atmósfera que atraviesa, los depósitos deberán estar provistos de unos deflectores internos, que eviten un cambio brusco de la posición del combustible, acción que causaría una variación rápida del centro de gravedad del avión. Esta característica no tiene gran importancia cuando se trata del depósito situado en el centro del fuselaje, pero es muy importante cuando se refiere a los depósitos de las alas, ya que el cambio de posición del combustible muy rápidamente puede llegar a causar la pérdida del control del avión. 25
  23. 23. F. Gato y A. M. Gato Los deflectores también ayudan a prevenir el salpicado o chapoteo del combustible, por causa de los movimientos del avión, ya sean controlados o inesperados, lo que también previene será el bloqueo de la ventilación, con lo que desaparecerá el riesgo del bloqueo de vapores. VÁLVULAS EN COSTILLAS DEL INTERIOR DE UN DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE DE ALA En los depósitos de las alas que cumplen esta característica, se utilizan las costillas de la estructura del ala donde se colocan unas válvulas de chapaleta, que permiten que el combustible circule con mucha facilidad hacia el eje longitudinal del avión en el ala que sube, y se mantiene en su lugar en el ala que baja. Existen dos tipos de sistema, que se diferencian básicamente por el modo de enviar el combustible desde el depósito al carburador o a la unidad de control de combustible del motor; estos tipos son: 26
  24. 24. 11.10 – Combustible • Sistemas de alimentación por gravedad. • Sistemas de alimentación por presión. SISTEMAS DE ALIMENTACIÓN POR GRAVEDAD Estos sistemas solo están en uso en aviones con motores de baja potencia en los que sea posible que los depósitos estén sobre el carburador a la distancia necesaria para que la columna de combustible pueda dar una presión y un flujo de alrededor del 150% de lo necesario para el motor en el despegue. SISTEMA DE COMBUSTIBLE DE ALIMENTACIÓN POR GRAVEDAD La presión disponible para este sistema se puede calcular, tomando como válidos los valores que no sean inferiores a una libra por pulgada cuadrada (1 p.s.i.) por cada 40 pulgadas de altura del combustible. SISTEMAS DE COMBUSTIBLE DE ALIMENTACIÓN A PRESIÓN En aeronaves en las que el consumo de combustible es mayor que el que pueda suministrar un sistema de gravedad, se utiliza la presión como forma de que al motor le llegue el combustible necesario en cada momento. Si bien el combustible efectuará siempre un recorrido desde el depósito hasta las cámaras de combustión, está dividido en dos partes: 27
  25. 25. F. Gato y A. M. Gato Sistema de combustible del avión, ATA. 28 y según EASA, Módulo 11-10 Sistema de combustible del motor ATA. 73 y según EASA, Módulos 15-11 y 16.4. El sistema de combustible del avión que llega hasta la entrada del motor, donde pondrá a disposición de su sistema, el combustible necesario a una presión diseñada por el constructor (que estará entre las 13 y las 30 p.s.i. aproximadamente). Para que esta necesidad pueda ser cubierta, es necesario que unas bombas recojan el combustible del depósito, y lo impulsen hacia el motor; esta alimentación al motor deberá ser: suficiente; constante en presión y cantidad; y controlada en temperatura, para abastecer a la planta de potencia del avión, en cualquier situación del vuelo. Si bien las funciones básicas de todos estos elementos son las mismas, no lo es en la forma de ejecutarlas, ya que: las aeronaves son muy diferentes y con funciones distintas; las bombas podrán ser sumergidas o no; la indicación digital o analógica; el control manual o por computador; y los controles y redundancias también dependerán del diseño y fabricación ya que se utilizarán las técnicas más actuales en cada momento. Para conseguir todas estas prestaciones serán necesarios una serie de componentes, como bombas, válvulas, filtros, transmisores, indicadores, tuberías tanto rígidas como flexibles, etc.; todos ellos dispuestos de forma conveniente formarán el sistema. En la figura siguiente puede verse la situación de los elementos que corresponden a la parte izquierda del sistema de combustible que instala Boeing en sus B-747: 28
  26. 26. 11.10 – Combustible También puede observarse la interrelación que tienen unos elementos con otros y cómo las instalaciones de transporte del combustible pueden utilizarse para diferentes cometidos dependiendo de en qué posición se coloquen las válvulas, o de qué bombas se pongan en funcionamiento. Para la correcta comprensión del sistema y dado que tiene bastante complejidad, se ha dividido en subcapítulos que corresponderán a las diversas funciones y que básicamente se puede ver en la figura siguiente: 29
  27. 27. F. Gato y A. M. Gato SISTEMA DE COMBUSTIBLE Los detalles tanto de las funciones específicas, como de la forma de efectuarlas, corresponderán a la formación de tipo de cada aeronave, por lo que a lo largo de este capítulo, nos referiremos generalmente a las funciones, y cómo los principales diseñadores y fabricantes consiguen las funciones del sistema en los aviones actuales de más abundancia entre las flotas de las operadoras del mundo. MEDIOS DE CONTROL DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE Los medios que normalmente tienen las aeronaves para el control del combustible están ubicados en la cabina de mandos y en las estaciones de repostado. En la cabina de pilotaje nos encontraremos los interruptores de control tanto de bombas impulsoras como de las válvulas del sistema, normalmente estarán agrupados en un panel o zona de los tableros de instrumentos. 30
  28. 28. 11.10 – Combustible En cuanto a tecnología los controles del sistema de combustible irán acordes con el tipo de tecnología que se encuentra en la aeronave, así nos encontraremos controles convencionales analógicos como el de la figura: PANEL DE CONTROL ANALÓGICO En este tipo de controles cada elemento tiene una función, las indicaciones de funcionamiento son letreros iluminados y los interruptores son de posición mecánica. En caso de que las aeronaves sean de modernas tecnologías los paneles de control tendrán más elementos y funciones como se ve en la siguiente figura de un avión A-340. 31
  29. 29. F. Gato y A. M. Gato PANEL DE CONTROL EN CABINA Aquí en los controles de los elementos está también el aviso de fallo o de posición de válvula. SISTEMAS DE REGISTRO DE FALLOS En aeronaves de tecnologías actuales se dota a los mismos de sistemas de registro de fallos y de medios para efectuar pruebas de los diferentes elementos, bien desde los computadores, o desde los teclados de las MCDU (Multipurpose Control Display Unit) situados en el pedestal de la cabina de mandos. En esta figura se observa la arquitectura de un sistema de registro de fallos, con el que se pueden discriminar averías, e incluso enviar los datos en tiempo real al centro de mantenimiento que tenga el operador. 32
  30. 30. 11.10 – Combustible ARQUITECTURA DEL SISTEMA DE REGISTRO DE FALLOS 33
  31. 31. F. Gato y A. M. Gato 11.10–2 – DEPÓSITOS DE COMBUSTIBLE Los depósitos de combustible junto con la ventilación de los mismos, y el batido del combustible en la zona de admisión de las bombas de impulsión del combustible hacia el motor, forman la parte que llamamos subsistema de almacenaje. Los depósitos de combustible son los lugares estancos, donde se almacena a bordo el combustible necesario para la operación de la aeronave. Son de varias clases, desmontables o integrales, los desmontables pueden ser rígidos o flexibles. DEPÓSITOS DESMONTABLES RÍGIDOS Son depósitos, generalmente metálicos, que van fijados a la estructura mediante tornillos, son los primitivos y en la actualidad solo se utilizan en la aviación ligera. Con el progreso en el conocimiento de los materiales compuestos, se están construyendo depósitos rígidos de fibras que aparte de ser superiores en resistencia a los metálicos, tienen un peso bastante inferior. DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE DESMONTABLE En cuanto a prestaciones deberán tener las requeridas por norma como puede verse en la figura anterior, es decir, que tendrá entre otras: boca de carga (que tiene sus requerimientos legislativos particulares), sumidero, drenaje manual, ventilación, etc. Por tanto deberá cumplir los requerimientos generales, los particulares y las mejoras opcionales que el constructor o el comprador consideren oportunas. 34
  32. 32. 11.10 – Combustible DEPÓSITOS DE COMBUSTIBLE FLEXIBLES Son depósitos de forma variable (bolsas) que se adaptan a los huecos irregulares, por lo que se pueden utilizar espacios de difícil utilización para otros fines. Estos depósitos son fabricados con materiales polímeros elastómeros, sintéticos o naturales, por sus altos índices de resistencia a los ácidos, a las temperaturas elevadas, alto índice de elasticidad y de poder aislante, son materiales termofijos, con bajo índice de histéresis y también de compresión; todas estas cualidades los hacen idóneos para su utilización como depósitos de combustible en la llamada aviación general, ya que en pocas ocasiones este tipo de depósitos es utilizado en los aviones de la aviación comercial, salvo para algunos depósitos auxiliares. También son utilizados para soluciones temporales, al poder ser utilizados dentro de los depósitos integrales, cuando tienen pérdidas de estanqueidad, que aconsejen demorar hasta futura revisión general la reparación definitiva. Una vez que estos depósitos son colocados en el lugar deseado, son fijados a la estructura de la aeronave generalmente mediante tornillería, bridas y cinchos o broches que fijan las pestañas y orejetas que tienen a tal fin, con lo que al llenarlos de combustible se adaptan perfectamente al habitáculo previsto. Una vez fijados se habrán de conectar las instalaciones de alimentación de ventilación, o de indicación de cantidad, drenajes, etc., como en cualquier otro tipo de depósito que preste ese servicio. DEPÓSITOS DE COMBUSTIBLE INTEGRALES Son denominados así los depósitos de combustible que forman parte de la estructura de la aeronave, y no son otra cosa que los espacios huecos que quedan entre las diferentes zonas de la estructura y que, cumpliendo con los necesarios requisitos, y debidamente sellados, quedan estancos, dando como resultado una especie de cajón, que se forma en el momento de fabricar la aeronave, que se puede llenar de combustible. Las zonas en las que se sitúan estos depósitos son las alas, la parte inferior del fuselaje central y en el estabilizador horizontal. En la actualidad este tipo de depósitos es el más utilizado tanto en la aviación ligera como en la comercial o la militar. En cuanto a los requisitos que deben cumplir son bastante amplios, aunque la mayoría son tenidos en cuenta a la hora del diseño de la aeronave, básicamente se agrupan en tres conjuntos, los de razones estructurales; los que puedan afectar a posibles aterrizajes de emergencia, sobre todo si es necesario efectuarlos con el tren retraído; y los requisitos que afectan a las tapas y registros. 35
  33. 33. F. Gato y A. M. Gato Una vez que estas cavidades son estancas alojan en su interior no solo el combustible, sino que alojan además las instalaciones de ventilación de los depósitos, varillas, elementos y cableado del sistema de indicación, bombas e instalaciones del sistema de alimentación a los motores, unidades de drenaje, válvulas y mamparos para impedir el oleaje del combustible durante los movimientos que el avión efectúa tanto en tierra como en vuelo. En la figura siguiente se presenta una vista del interior de un depósito de ala de una aeronave Fokker 50: DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE INTEGRAL EN ALA TANQUES DE COMBUSTIBLE. ESQUEMA GENERAL 36
  34. 34. 11.10 – Combustible En la figura adjunta se puede observar la disposición de los depósitos de combustible en un avión de grandes dimensiones (Boeing 757). PUERTAS DE ACCESO A LOS TANQUES DE COMBUSTIBLE Las bocas o registros de acceso las encontraremos tanto en el intradós del ala como en el extradós, tienen un tamaño que permite entrar a una persona de complexión fina. Estas puertas de acceso estarán fijadas por tornillos con tuercas selladas por el interior para evitar pérdidas de combustible, y están diseñadas de forma que una vez fijadas transmiten y soportan los esfuerzos a los que estén sometidas, es decir, que son estructurales, como puede apreciarse en la figura anterior. 37
  35. 35. F. Gato y A. M. Gato SELLADO DE LOS DEPÓSITOS El sellado de los depósitos de combustible es una operación muy laboriosa y de sumo cuidado y respeto de las normas, ya que las correcciones de las pérdidas de combustible son operaciones muy costosas. En las figuras siguientes se pueden observar diferentes tipos y formas de sellado del interior de los depósitos. SELLOS DE INYECCIÓN En estas figuras se pueden ver las diferentes formas de colocar los sellantes en la estructura del depósito: 38
  36. 36. 11.10 – Combustible DETALLES DEL PLANO DE SELLO DEL TANQUE DE COMBUSTIBLE 39
  37. 37. F. Gato y A. M. Gato SELLADO DE REMACHES En esta figura se pueden ver diferentes formas de sellado de remaches y larguerillos de la estructura del depósito. SELLADO DE PERNO DE BLOCAJE En esta figura se pueden ver diferentes formas de sellado de remaches y larguerillos de la estructura del depósito. 40
  38. 38. 11.10 – Combustible EQUILIBRADO DE PRESIONES EN LOS DEPÓSITOS En aviones que llevan varios depósitos en la misma ala, es frecuente que, para que no exista diferencia de presiones entre ellos, ni durante el vuelo ni en tierra cuando están llenos y aumenta la temperatura exterior, algunos fabricantes coloquen, convenientemente situadas unas válvulas de equilibrado de presiones, generalmente sencillas y bastante sensibles, según podemos ver en la figura siguiente, se colocan por pares una opuesta a la otra, así el depósito que aumente la presión abre la válvula que corresponda equilibrándose las presiones. VÁLVULA DE ALIVIO DE PRESIÓN DE TANQUE 41
  39. 39. F. Gato y A. M. Gato VENTILACIÓN DE LOS DEPÓSITOS DE COMBUSTIBLE La ventilación al exterior de los depósitos de combustible es necesaria para impedir daños a la estructura del avión, tanto en tierra cuando se recarga, como en vuelo cuando se va consumiendo, o cuando el avión sube después del despegue o baja antes del aterrizaje, además durante el vuelo proporciona una ligera presión positiva al combustible, que ayuda a la succión de las bombas de alimentación de tanque. SISTEMA DE VENTILACIÓN Los componentes de un sistema normal de ventilación son: - cajón de ventilación, - válvulas de ventilación en subida, - válvulas de drenaje de los tubos de ventilación, - tubos de conexión entre el depósito y la caja de ventilación. 42
  40. 40. 11.10 – Combustible CAJÓN DE VENTILACIÓN Es el cajón donde desembocan los tubos de ventilación que llegan desde el depósito, suele estar situado en los extremos de las alas, al exterior de los depósitos, son igualmente estructurales y ventilan generalmente los depósitos del ala contraria y el depósito central, unos diseños lo sitúan ventilando por el cajón derecho, otros por el cajón izquierdo y otros por los dos a la vez. CAJÓN DE VENTILACIÓN DE UN DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE También se sitúan en estos cajones unas válvulas protectoras de sobrepresión, en los dos sentidos, que permite descargar al exterior el exceso de presión que pudiera producirse por una obstrucción en la boca de salida, o una de sobrepresión en los conductos de ventilación. En las bocas de salida al exterior se instalan unas compuertas de salida de perfil NACA para que faciliten la succión del aire del interior del cajón. 43
  41. 41. F. Gato y A. M. Gato Al interior de la boca de salida, en el interior del conducto de salida, se instalan unas celdillas que protegen de la entrada de llamas en caso de un incendio en el exterior de la aeronave. En algunas aeronaves junto a los protectores de llama, se colocan otras celdillas de mayor calibre que protegen la entrada de formaciones de hielo. SALIDA DEL CAJÓN DE VENTILACIÓN Estas celdillas suelen estar construidas en forma de panel de abeja y de materiales de alta resistencia al fuego, ya que durante el repostado de los depósitos, es por las salidas de ventilación por donde salen los gases que desplaza el combustible al entrar y ocupar un espacio dentro de los depósitos. Sobre la forma de las salidas de ventilación cada fabricante adopta la que mejor cree que efectúa la función y nos encontraremos varios modelos, a continuación podemos ver cómo M. Douglas ventila los depósitos de los aviones de las series de su modelo MD80. 44
  42. 42. 11.10 – Combustible SALIDA AL EXTERIOR DE UNA CAJA DE VENTILACIÓN DE UN DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE En esta figura se observan los despieces de las válvulas de sobrepresión y los apagallamas y su situación en las alas de la aeronave. VÁLVULAS DE DRENAJE DE CONDUCTOS Y DE VENTILACIÓN EN SUBIDA Al ser necesario en todo momento que los depósitos estén ventilando al exterior, los conductos de ventilación habrán de tener dos bocas, una desde la que ventilan cuando el avión vuela nivelado, y otra para cuando el avión vuela inclinado, bien sea alrededor de su eje longitudinal, o de su eje transversal, es decir, por ejemplo, cuando el avión despega o cuando alabea. 45
  43. 43. F. Gato y A. M. Gato Cuando el avión deja de estar horizontal, ya sea por voluntad del piloto o por otras causas, el combustible, sobre todo si los depósitos están llenos, se desplaza tapando la boca de ventilación en vuelo normal, desplazándose el espacio de expansión hacia la parte superior interior del ala que baja, y es en subida cuando el espacio quedará en la parte posterior de los depósitos, por esa razón es por la que los conductos de ventilación pasan por la parte más alta del depósito del tabique más cercano al eje longitudinal del avión. En el siguiente esquema se presenta un ejemplo de la situación de los elementos que componen la ventilación de los depósitos de combustible de las aeronaves de la serie MD-80 fabricado por Mc. Douglas. VÁLVULAS DE DRENAJE DE LOS CONDUCTOS DE VENTILACIÓN 46
  44. 44. 11.10 – Combustible VÁLVULAS DE FLOTADOR Al producirse todos estos desplazamientos del combustible, éste entra por la boca de ventilación y llena el conducto, pero cuando el avión termina la maniobra y se nivela, el combustible queda en el interior de los conductos, es por lo que se instalan en el punto más bajo de los mismos unas válvulas de drenaje que cuando el nivel del combustible en el interior del conducto alcanza una pulgada aproximadamente, el peso del combustible vence al muelle de la válvula y vuelve al depósito. Las bocas de ventilación situadas en el punto alto del interior del depósito están obturadas por una válvula de flotador que las mantiene cerradas cuando el nivel del combustible las sumerge, a la vez que estarán emergiendo sobre el nivel las bocas del extremo del depósito, consiguiendo así que la ventilación del depósito se efectúe en cualquier condición en la que pueda encontrarse el avión, tanto en vuelo como en tierra, en las figuras anteriores se muestran los dos tipos de válvulas. 47
  45. 45. F. Gato y A. M. Gato TUBOS DE VENTILACIÓN Los tubos o conductos de ventilación son los elementos que comunican los depósitos con los cajones de ventilación, suelen ser de aleación ligera y de pared muy fina, discurren a través de los depósitos y sus uniones deberán estar conectadas con masas para la descarga estática. UNIONES Y TUBOS DE VENTILACIÓN En la figura se puede observar un tramo de la instalación de un conducto de ventilación de uniones flexibles en el interior de un depósito de combustible. SISTEMA DE BARRIDO CONTINUO El combustible almacenado en los depósitos va decantando productos que lleva en suspensión o humedad, todo esto se va acumulando en las partes más bajas de los mismos, al objeto de que esto no ocurra se instala un sistema de barrido continuo, que consta de conjunto de recogida, eyector de barrido y válvulas unidireccionales, cuyo propósito es evitar que se produzca decantación en el combustible y se acumulen residuos en las partes más bajas de los depósitos, al mantenerlo en movimiento cuando el sistema está en funcionamiento. 48
  46. 46. 11.10 – Combustible COMPONENTES DEL SISTEMA DE BARRIDO CONTINUO CONJUNTO DE RECOGIDA Se denomina conjunto de recogida al conjunto de tubos en forma de rastrillo que, situados en las zonas más bajas de los depósitos de combustible, tienen la misión de recoger el combustible de esas zonas de más riesgo de que se acumulen residuos por decantación, y lanzarlos delante del punto de admisión de las bombas impulsoras de combustible hacia el motor. Esta operación proporciona un movimiento del combustible en las zonas inferiores del depósito, lo que impide la decantación y reduce el riesgo de formación de posos y residuos que de otro modo pudieran generarse. EYECTOR DE BARRIDO Es el elemento que, instalado en el conducto del sistema de barrido continuo, recibe el combustible a presión desde una derivación del circuito de presión a la salida de las bombas y al ser su interior en forma de venturi, provoca un efecto de succión en el cuello, que al ser allí donde se conecta el tubo de recogida, arrastra el combustible desde las zonas bajas de los depósitos. 49
  47. 47. F. Gato y A. M. Gato El combustible del flujo inductor se mezcla con el flujo inducido y sale frente a la boca de admisión de las bombas. EYECTOR DE BARRIDO - JET PUMP Los eyectores dentro del sistema de combustible también se utilizan en algunas aeronaves para crear un flujo inducido que deje vacío el cajón de ventilación cuando por causas de un sobrellenado del depósito el combustible fluya por las tuberías de ventilación hasta el cajón de ventilación. VÁLVULAS ANTIRRETORNO Son las válvulas unidireccionales (check) que se instalan en el circuito de flujo inductor de barrido, entre el punto de derivación de presión a la salida de las bombas y el eyector de barrido. 50
  48. 48. 11.10 – Combustible VÁLVULA UNIDIRECCIONAL Generalmente estas válvulas son del tipo de mariposa, con la tulipa fijada por una bisagra cargada a cerrar con un muelle muy liviano, muelle que se vence con una presión de combustible entre 3 y 4 p.s.i., dependerá de la aeronave. 51
  49. 49. F. Gato y A. M. Gato 11.10–3 – SISTEMAS DE SUMINISTRO (ALIMENTACIÓN) Denominamos como sistema de suministro o alimentación de combustible a los motores, al conjunto de elementos mediante los cuales el combustible es transportado desde los depósitos de a bordo hasta los motores, en la cantidad necesaria y a la presión y temperatura convenientes. Esta parte del sistema total del combustible tiene varios circuitos o subsistemas, que efectúan las funciones necesarias para llevar a término la operación con todas las garantías tanto de funcionamiento como de seguridad. En la figura adjunta se observa un completo sistema de suministro con todas las funciones y elementos que Airbus instala en el avión A-340. DIVERSOS COMPONENTES DEL SISTEMA Además de la alimentación de combustible a los motores está la alimentación cruzada y transferencia, el vaciado, purga y drenaje, la operación de reabastecimiento, utilización del combustible para el equilibrado longitudinal de la aeronave, o el drenaje de la envuelta, partes que se desarrollarán a continuación. 52
  50. 50. 11.10 – Combustible TIPOS DE ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE A LOS MOTORES La alimentación de combustible a los motores se produce de dos formas, por gravedad o por presión. ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE POR GRAVEDAD La alimentación por gravedad se utiliza en aviones ligeros, generalmente de ala alta y motor en el fuselaje, y que sea posible que la altura de los depósitos con respecto al motor sea la suficiente como para que a la entrada del motor se consiga una presión que alcance los valores que sean necesarios para que el motor se alimente correctamente en todos los regímenes de potencia y en cualquier momento del vuelo. SISTEMA DE COMBUSTIBLE DE ALIMENTACIÓN POR GRAVEDAD Este tipo de sistemas son sumamente sencillos, y constarán de una válvula selectora para poder seleccionar de qué depósito, o de ambos, se alimenta el motor en cada momento, un filtro y una válvula de purga de actuación manual para extraer el aire del sistema, y las tuberías correspondientes, bien sean rígidas, flexibles, o de cualquier otro tipo que el constructor instale. Es un sistema poco utilizado en la actualidad, limitándose a aviones pequeños, o en los llamados ultraligeros, en los que prácticamente todas las operaciones son manuales. 53
  51. 51. F. Gato y A. M. Gato ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE POR PRESIÓN En este tipo de alimentación hay dos grupos de utilización bien diferenciados: • Aviones ligeros con motores de émbolo. • Aviones con motores a reacción. AVIONES CON MOTORES DE ÉMBOLO En los aviones con motores de émbolo el sistema también es bastante sencillo teniendo componentes como bomba impulsora de accionamiento generalmente eléctrico, filtro, válvula de corte, válvula de alimentación cruzada y las correspondientes válvulas antirretorno. El funcionamiento es sencillo, una vez puestas en marcha las bombas eléctricas envían el combustible hacia el motor, donde su propia bomba arrastrada por él mismo eleva la presión hasta el valor necesario para que el inyector cumpla su función correctamente. 54
  52. 52. 11.10 – Combustible SISTEMA DE COMBUSTIBLE A PRESIÓN EN UN AVIÓN CON MOTOR DE ÉMBOLO Sobre el esquema anterior, podemos encontrarnos muchas variaciones, tales como menos depósitos, que no tengan depósitos flexibles, que la alimentación cruzada sea diferente y se pueda utilizar como alimentación de emergencia, etc., dependerá del constructor, y en muchos casos de la función a la que va a ser destinado el avión por parte del operador, pero las funciones básicas serán las mismas. 55
  53. 53. F. Gato y A. M. Gato AVIONES CON MOTORES A REACCIÓN En la alimentación de combustible en aviones con motores a reacción, las funciones básicas son las mismas, pero están más separadas con circuitos diferentes, aunque en muchos casos se utilizan los mismos tubos para el paso del combustible, en el sentido y destino que sea necesario. SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE DE MOTOR Los componentes principales de un sistema de alimentación de este tipo son: bombas impulsoras (dos o cuatro por depósito), válvulas de corte al motor (cortafuegos), válvulas de alimentación cruzada, transmisor de presión, válvula de derivación (bypass), las correspondientes válvulas unidireccionales, filtros de rejilla en las entradas de admisión de las bombas y panel de control e indicación en la cabina de mandos. 56
  54. 54. 11.10 – Combustible BOMBAS IMPULSORAS Son los elementos encargados de llevar el combustible a la presión necesaria, desde el depósito hasta la entrada del motor, es decir, que alimentan a las bombas del motor sin tener en cuenta ninguna otra condición que la de estar en funcionamiento. Son bombas generalmente del tipo centrífugo de una o dos etapas o rodetes, que funcionan a altos regímenes de giro, se refrigeran por el mismo combustible, producen bastante caudal pero no mucha presión (entre las 10 y 30 p.s.i.). Las bombas son movidas por motores eléctricos, alimentados desde las barras de energía eléctrica, son controladas por el piloto y por diversos grados de automatismos que lleve cada avión, tales como que se paren por baja presión, es decir, que si por falta de combustible u otra causa desciende la presión por debajo de unos límites (en torno a 5-10 p.s.i.) la bomba se parará automáticamente; tienen los circuitos eléctricos protegidos de alta temperatura por fusibles térmicos que pararán la bomba si alcanza una temperatura que resulte peligrosa o pueda provocar daños. BOMBAS IMPULSORAS SUMERGIDAS En cada depósito van instaladas generalmente dos bombas bien sumergidas, rodeadas de una voluta que las protege (como puede observarse en la figura anterior) y que para su acceso es necesario retirar o transvasar todo o parte del combustible, y abrir las tapas al uso que tienen los depósitos. En otras aeronaves, si bien las funciones son las mismas, la instalación a bordo es de forma que permite el desmontaje de la bomba sin tener que abrir el depósito, para lo que se utiliza un contenedor estanco (canister) fijado a la pared del depósito, como puede observarse el la siguiente figura. 57
  55. 55. F. Gato y A. M. Gato BOMBA DE TANQUE IMPULSORA ESTANCA Se alimentan eléctricamente de barras distintas para garantizar su funcionamiento en caso de un fallo eléctrico parcial, en la siguiente figura se observa cómo se produce la alimentación eléctrica a las bombas de un depósito del ala de una aeronave Boeing-717. ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA A LAS BOMBAS IMPULSORAS DE UN DEPÓSITO DE ALA 58
  56. 56. 11.10 – Combustible En este tipo de aeronaves las funciones genéricas son las mismas, solo que varía el método de control automático, y se tiene en cuenta no solo el buen funcionamiento físico del sistema, sino la interrelación con otros sistemas, para lo que se dota al avión de los computadores correspondientes que automáticamente controlan la operación analizando las señales recibidas desde diferentes puntos, siempre sin perjuicio de que el piloto pueda controlar y actuar las bombas a su voluntad. Los detalles puntuales sobre todas estas funciones son específicos de cada avión y vendrán bien claramente reflejados en sus manuales correspondientes. Como todos los sistemas están en constante cambio o aplicación de modificaciones de mejora, en la siguiente figura se presenta un esquema de la alimentación y control automático de una bomba impulsora de un avión de nueva generación tipo A-320. ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA Y CONTROL AUTOMÁTICO DE UNA BOMBA DE DEPÓSITO DE ALA 59
  57. 57. F. Gato y A. M. Gato Las bombas de los depósitos centrales, como estos generalmente tienen los tabiques con más difícil acceso desde el exterior al estar en el fuselaje debajo del piso y al interior de las carenas de configuración de las alas; si son sumergidas se sitúan en el depósito de una de las alas, y mediante tubos llega el combustible del depósito central y sale presionizado hacia los motores sin mezclarse con el combustible que está en el depósito en el que se encuentre sumergida. BOMBAS DEL DEPÓSITO CENTRAL INSTALADAS EN EL INTERIOR DE OTRO DEPÓSITO Si las bombas no son sumergidas y se tiene acceso desde el exterior; las bombas se instalan en zonas accesibles de otros depósitos y se comunica el circuito por medio de tubos fijados convenientemente a la estructura, en la siguiente figura puede observarse, entre otros detalles, la instalación de una bomba de combustible de este tipo, las masas de descarga estática, las líneas para el envío de combustible hacia el eyector de barrido o la línea de evacuación de los vapores que se puedan producir durante el funcionamiento de la bomba. 60
  58. 58. 11.10 – Combustible INSTALACIÓN DE BOMBA DEL DEPÓSITO CENTRAL EN OTRO DEPÓSITO ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE AL APU La unidad de potencia auxiliar (APU) dispone de su propia bomba de combustible, que forma parte de su propio sistema, pero también puede ser alimentada desde cualquiera de las bombas que alimentan los motores, esta particularidad se la da el que cuando el avión está parado por un tiempo y no está conectado a ninguna fuente de energía externa, el avión no tiene más energía que las baterías de a bordo, así que para poder poner en marcha la unidad de potencia auxiliar y que ésta empiece a producir energía eléctrica, y neumática, es necesario que entre otras cosas le llegue el combustible. 61
  59. 59. F. Gato y A. M. Gato CIRCUITO DE ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE AL APU Para cubrir esta necesidad se dota al avión de una bomba impulsora de combustible que, desde el depósito en que esté colocada, envíe el combustible necesario al control del mismo que lleva la unidad; una bomba en la que su motor funcione con corriente continua de la batería de a bordo. En otras aeronaves la bomba de arranque del APU funciona con corriente alterna, para lo cual es necesario un inversor estático que transforme la corriente continua de las baterías en corriente alterna que alimente su barra para que puedan funcionar los elementos que a ella estén conectados. 62
  60. 60. 11.10 – Combustible BOMBA DE COMBUSTIBLE DE APU Generalmente esta bomba entrega menos presión y caudal que las de los motores, ya que la necesidad también es menor, una vez que el APU está arrancado y produce energía eléctrica ya se pueden operar las bombas del depósito del cual esté diseñado que se alimente el APU, pudiendo pararse la bomba de arranque. El control de la operación de esta bomba será automático o manual, dependerá del tipo de avión, y del grado de control automático de los sistemas del modelo de avión. En cuanto al tipo de bomba que lleve, generalmente son del mismo tipo que las de los motores aunque trabaje a valores diferentes, o sea que puede ser sumergida en el interior del depósito o desmontable desde el exterior. La tendencia que tienen los fabricantes de unificar los repuestos de los aviones, en el caso de los que llevan bombas de motor de corriente alterna, estas son intercambiables con las de los motores, ya que el control de régimen lo llevan los computadores de control. 63
  61. 61. F. Gato y A. M. Gato VÁLVULA DE CORTE DE COMBUSTIBLE AL MOTOR También llamadas comúnmente válvulas cortafuegos, son válvulas del tipo compuerta operadas por motor eléctrico o manual mediante cable de acero, poleas y hasta palanca de mando en la cabina, que se sitúan en el sistema corriente debajo de las bombas impulsoras, y antes de la entrada en el motor, en la siguiente figura se ve una válvula de actuación manual. VÁLVULA DE CORTE POR FUEGO DE MOTOR En algunos aviones esta válvula va protegida con una carena estanca con una línea de drenaje que desemboca en el colector de drenaje de la envuelta, para recoger las posibles pérdidas. También es frecuente que estas válvulas tengan una válvula de alivio interna que, una vez actuada a cerrar, la presión que pueda crear atrapada entre la válvula y el motor pueda ser desahogada hacia el depósito si excede de unos valores superiores a las 40 p.s.i. En el caso de otros modelos de avión en los que la válvula es actuada por motor eléctrico, uno o dos motores, estos pueden o no formar parte del mismo conjunto, generalmente si la válvula va instalada en el conducto, ya en el exterior del depósito el motor y la válvula forman un mismo conjunto, como puede verse a continuación. 64
  62. 62. 11.10 – Combustible VÁLVULA DE CORTE DE COMBUSTIBLE AL MOTOR Si, por el contrario, los conductos donde se instalan las válvulas de corte están dentro de los depósitos a fin de que las posibles pérdidas no originen un problema en el exterior, se instalan los motores actuadores en el exterior y mediante una transmisión actúan la válvula. VÁLVULAS ACTUADAS CON MOTOR ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE AL MOTOR POR SUCCIÓN Si por algo se caracteriza el conjunto de los sistemas de una aeronave es porque tienen cubiertos hasta el máximo los riesgos, y previstas las situaciones que puedan 65
  63. 63. F. Gato y A. M. Gato ser peligrosas, así que en lo referente a la alimentación de combustible por presión, generalmente, los motores con sus propias bombas deberán ser capaces de mantenerse en funcionamiento, aun cuando por las circunstancias que sean las bombas impulsoras de los depósitos no estén funcionando. Si este caso ocurriese, el sistema lleva una válvula de derivación que cargada con un muelle muy liviano (5 p.s.i. aprox.) abrirá y permitirá el paso del combustible, como puede verse en la figura anterior, que si bien el motor no alcanzaría la potencia de despegue sí entregaría potencia suficiente como para mantener el avión en vuelo de crucero y en descenso. Es necesario tener en cuenta que si una avería en las bombas impulsoras ocurriese antes del despegue, los procedimientos mandarán corregir la avería antes de iniciar el vuelo. FILTROS DE REJILLA Al objeto de que las bombas impulsoras no aspiren partículas sólidas que pudieran estar inadvertidamente en los depósitos se les coloca un filtro de rejilla que protege la entrada, como puede verse en la figura siguiente. 66
  64. 64. 11.10 – Combustible Generalmente, al ser las zonas de admisión batidas por el chorro del eyector de barrido, también se colocan rejillas en la admisión del tubo de alimentación del eyector, como puede observarse en la figura anterior. VÁLVULAS DE DESCARGA DE AIRE Por diversas causas dentro de las tuberías de conducción del combustible, pueden encontrarse bolsas de aire o de vapores que no es conveniente que lleguen al motor, es por lo que en las partes altas de las tuberías se instalan unas válvulas de descarga de esas bolsas, en la figura siguiente puede verse una instalación típica con este tipo de válvulas y la posición de la válvula en cada situación. 67
  65. 65. F. Gato y A. M. Gato VÁLVULA DE DESCARGA DE AIRE 68
  66. 66. 11.10 – Combustible 11.10–4 – VACIADO, PURGA Y DRENAJE VACIADO El vaciado de un depósito de combustible es una operación que se realiza cuando es necesario entrar en el interior de los mismos para operaciones de mantenimiento o corrección de pérdidas. Para efectuar esta operación se utilizan las instalaciones de repostado y de alimentación, conectando a la boca de carga la instalación del depósito exterior donde va a ir el combustible que se extrae y situando en abierto o cerrado las válvulas que correspondan. VACIADO DE COMBUSTIBLE 69
  67. 67. F. Gato y A. M. Gato En la figura se puede observar cómo se vacía un depósito del ala izquierda, aprovechando la presión que producen las bombas impulsoras, más la succión que produce el equipo exterior de descarga. También es posible extraer combustible solo mediante la succión del equipo externo, pero es una operación muy lenta y nunca se puede dejar vacío el depósito, porque las bocas de descarga en el interior suelen estar a cierta altura con respecto al fondo del depósito. En aviones de tecnología actual la operación es esencialmente la misma pero intervienen los computadores que controlan los elementos del sistema, como puede verse en la siguiente figura, que expresa el diagrama bloque de un Airbus A-320. DIAGRAMA BLOQUE SISTEMA DE REPOSTADO/VACIADO DE COMBUSTIBLE 70
  68. 68. 11.10 – Combustible PURGA Y DRENAJE Todos los depósitos de combustible, en la parte inferior, tienen por norma unas zonas más bajas que el resto, a fin de que se puedan ir depositando las impurezas y el agua que se vaya decantando, es en estas zonas donde se instalan las válvulas de drenaje, que se actuarán desde el exterior, antes de ir a volar si la aeronave ha estado parada por varias horas. VÁLVULA DE DRENAJE DE TANQUE Este tipo de válvulas son operadas con herramienta, que consiste en un pulsador de tubo con una botella al extremo, donde se deposita el líquido que sale por el drenaje al pulsar hacia arriba la parte exterior de la tulipa de la válvula. La necesidad de drenar los depósitos antes de ir a volar se hace necesaria porque aparte del agua en suspensión que puede traer el combustible, al volar a mucha altura y bastante tiempo, las bajas temperaturas existentes se transmiten a las alas enfriando su estructura, al bajar el nivel de los depósitos, parte de sus paredes entran en contacto con el aire y la humedad que éste pueda tener se condensa en las paredes en forma de microgotas que van resbalando y depositándose en el fondo del depósito. Llegado a tierra el avión se reposta de nuevo y el nuevo combustible lava las paredes, con lo que la humedad condensada se depositará en el fondo del depósito. Esta agua acumulada es caldo de cultivo para la contaminación biológica y es por lo que hay que drenar los depósitos cada parada prolongada en varias horas. 71
  69. 69. F. Gato y A. M. Gato Generalmente, en lo que se llama la aviación comercial se drenan los depósitos después de las paradas nocturnas antes del repostaje para el primer vuelo del día. Cada depósito normalmente lleva una o dos válvulas de drenaje, y a los depósitos centrales que normalmente no tienen paredes al exterior, se les colocan las válvulas en los depósitos del ala o lugares adyacentes con acceso similar al de los demás depósitos, uniendo las zonas inferiores del depósito con la válvula de drenaje mediante tuberías, como puede verse en la figura siguiente: VÁLVULA DE DRENAJE DE AGUA 72
  70. 70. 11.10 – Combustible 11.10–5 – ALIMENTACIÓN CRUZADA Y TRANSFERENCIA ALIMENTACIÓN CRUZADA Como por norma y por seguridad cualquier motor de una aeronave deberá poder ser alimentado de combustible desde cualquiera de los depósitos que lleve, se hace necesario que todos los circuitos tanto de alimentación como de repostado o vaciado estén interconectados mediante tubos y válvulas que se puedan operar según la necesidad. ALIMENTACIÓN CRUZADA Por lo tanto, abriendo o cerrando las válvulas que corresponda, se puede conseguir la cobertura de las necesidades de los motores en cada momento y desde cualquier depósito. 73
  71. 71. F. Gato y A. M. Gato TRANSFERENCIA ENTRE DEPÓSITOS La transferencia del combustible entre depósitos es una operación que normalmente es posible en aeronaves que tengan sistema de repostado por presión, ya que es necesario que exista una red interna de tubos y válvulas que permita efectuarlo. TRANSFERENCIA DE COMBUSTIBLE DEL DEPÓSITO DERECHO AL IZQUIERDO En la figura se muestra cómo el combustible pasa del depósito derecho al izquierdo, con cumplir tres condiciones para todos los casos que son: bombas del depósito que se quiere extraer, en funcionamiento; la válvula de repostado del depósito receptor abierta y la válvula de vaciado abierta; el resto de las condiciones serán propias de cada aeronave, de todas formas es una operación que vendrá muy bien expuesta en los procedimientos de sus manuales. La transferencia de todo o parte del combustible de un depósito deberá ser posible transferirla a cualquiera de los otros depósitos con solo utilizar las posibilidades que tiene el sistema. Esta operación generalmente solo se puede hacer con la aeronave en tierra, porque la válvula que lo permite suele ser, o de actuación manual, o sujeta a condición de que en el control de los computadores que rijan el sistema, sientan señal de que el avión esté en tierra. Caso aparte son las aeronaves que tienen depósito en la cola y utilizan el combustible, además de para consumirlo, para el equilibrio longitudinal que se expone en el capítulo correspondiente. 74
  72. 72. 11.10 – Combustible 11.10–6 – REABASTECIMIENTO Y VACIADO RÁPIDO El reabastecimiento o repostado de combustible es una de las funciones más comunes y repetidas de toda la operación de funcionamiento de una aeronave, es una función sin especiales dificultades, que se efectúa en cualquier aeropuerto antes de cada vuelo, en la que participa el personal de la compañía distribuidora de combustibles y el técnico o piloto que efectúa la atención técnica a la aeronave. La cantidad a repostar vendrá dada por el resultado de la planificación del vuelo a realizar, en la que se tendrán en cuenta datos como duración del vuelo, altura de crucero, altitud de los campos de salida y llegada, peso a transportar, etc. La fuente de repostado depende de las instalaciones que cada aeropuerto tenga; en la actualidad los grandes aeropuertos del mundo tienen instalada una red de abastecimiento de keroseno subterránea con una estación en cada zona de aparcamiento de las aeronaves. Generalmente, el repostado se efectúa mediante vehículos cisterna preparados para que suministren el combustible a presión, conectando las mangueras a la aeronave o con una manguera de chorro convencional a las aeronaves pequeñas a través de las bocas de llenado por gravedad. En casos excepcionales las grandes aeronaves también se pueden repostar por gravedad a través de las bocas de carga que a tal fin suelen llevar instaladas en los depósitos de las alas. Una vez que se sabe cuánto combustible es necesario repostar y están a pie de aeronave los medios para ello se deberá tener muy en cuenta el cumplimiento de todas las medidas de seguridad que conocerá el técnico que efectúe el repostaje, se conectará la estación de carga a la aeronave mediante cable de masa colocado en el punto que cada avión tiene a tal fin, y se conectará la manguera de abastecimiento. A continuación se efectuarán las comprobaciones que sean necesarias o mandatorias que sobre la calidad del combustible estén estipuladas, conociendo datos como densidad, temperatura, punto de congelación (datos que proporciona el suministrador), la prueba de humedad y aspecto físico, deberá ser efectuada por el operador del suministro, en el momento inmediatamente anterior del repostado en presencia del técnico que efectúe la operación. Para saber si un combustible contiene agua, hay varios métodos, pero el más extendido es el llamado método SHELL, por ser esta empresa la compañía petrolera que lo puso en funcionamiento. 75
  73. 73. F. Gato y A. M. Gato MÉTODO SHELL: Es un método para poner de manifiesto el agua libre que pueden tener en suspensión los combustibles, consta de una cápsula de plástico que tiene en su interior una membrana sensible al agua, de forma que cuando acusa presencia de la misma cambia de color, esta cápsula acusa como máximo un contenido de agua de 30 ppm (partes por millón) y como mínimo 10 ppm. ENSAYO SHELL El ensayo se realiza utilizando un frasco transparente de varios litros de capacidad, una jeringuilla (tipo sanitario) de al menos 5 ml y una cápsula SHELL. Se extrae de la parte más baja del sumidero de la cisterna que vaya a repostar, no menos de un galón US de combustible, y ya puede comprobarse en el frasco el grado de transparencia y limpieza que tiene. La cápsula se acopla a la jeringuilla y del combustible del frasco se aspira a través de la cápsula al menos 5 ml del mismo, 76
  74. 74. 11.10 – Combustible procurando que la parte superior de la cápsula no se sumerja en el combustible, se observa la membrana de la cápsula, y si no evidencia puntos de cambio de color, la prueba puede considerarse como buena y se puede empezar a repostar combustible. Si la instalación es subterránea cada punto de extracción tendrá un grifo o los elementos necesarios, para sacar una muestra, para efectuar la prueba y el procedimiento será el mismo. En caso de que se detectase humedad en el combustible testado, la membrana de la cápsula adquirirá un color azul, más intenso cuanta más humedad tenga en suspensión el combustible. La operación de repostado de combustible puede efectuarse de dos maneras, por gravedad o a presión. REABASTECIMIENTO POR GRAVEDAD Este tipo de repostado se efectúa en aeronaves pequeñas donde la cantidad de litros a introducir en los depósitos no es muy grande y no tienen sistema de repostado a presión. TAPA DE DEPÓSITO PARA REPOSTADO POR GRAVEDAD A los aviones grandes y, como alternativa excepcional, para casos en los que no sea posible la carga por presión, también se les puede repostar por este método, ya que en la parte más alta de los depósitos del ala, en la estructura del extradós, llevan instalada una tapa de cierre manual, como se puede ver en la anterior figura. 77
  75. 75. F. Gato y A. M. Gato La operación consiste en aplicar el extremo de la manguera a la boca de carga igual que en cualquier automóvil. Para los depósitos que no tienen tapa para carga por gravedad, el procedimiento será poner el combustible en los depósitos de las alas y transferirlo a los que no tienen tapa, y después terminar de rellenar a la medida necesaria los depósitos de ala. REABASTECIMIENTO DE COMBUSTIBLE POR PRESIÓN La carga de combustible por presión solo puede realizarse en aeronaves que tengan esa posibilidad, que básicamente es toda la aviación comercial y toda la ejecutiva. La carga de combustible puede ser efectuada de dos modos, en modo automático o en modo manual, y es mucho más rápida que la carga por gravedad. A continuación observamos cómo está cargando un avión en modo automático todos los depósitos simultáneamente: RECARGA DE COMBUSTIBLE SIMULTÁNEA A LOS DEPÓSITOS El sistema consta de una estación de carga donde se ubican los adaptadores de conexión de las mangueras, colector de carga, panel de control de las válvulas de corte de entrada a cada depósito, panel de selección para la carga automática, válvulas de corte de carga, tubos para el transporte del combustible hacia los depósitos, computadores de control del sistema e interruptores de corte volumétrico. 78
  76. 76. 11.10 – Combustible ESTACIÓN DE CARGA La estación de carga es un alojamiento con tapa practicable que cierra mediante broches de suelta rápida manual, que abre hacia adelante, porque en caso de olvido de cerrar, la fuerza del aire al adquirir velocidad el avión la cerrará sin causar daño alguno, los broches se abren sin herramienta, en el interior de este alojamiento están ubicados los adaptadores de la boca de carga. Dependiendo de qué modelo de avión en este alojamiento pueden encontrarse, además de las bocas de carga, los controles de las válvulas de corte, las mismas válvulas, interruptor de energización eléctrica del sistema de carga, el panel de preselección de carga en automático, indicadores de cantidad y mando para efectuar reset al sistema de indicación de cantidad como puede verse en la figura siguiente: ESTACIÓN DE REPOSTADO ADAPTADOR DE MANGUERA Y SU VÁLVULA DE CARGA El adaptador de manguera generalmente forma parte de la válvula de carga, el sistema de acoplamiento de la manguera es universal, todas las aeronaves que se cargan por presión tienen el mismo tipo de adaptador para que se pueda repostar en cualquier aeropuerto del mundo. 79
  77. 77. F. Gato y A. M. Gato La válvula de carga tiene la función de cerrar el circuito cuando la manguera de repostado no está conectada. VÁLVULA DE CARGA CON ACOPLAMIENTO DE MANGUERA Esta válvula, una vez que se coloca la manguera en posición de poder cargar, se abre ligeramente la tulipa y el combustible a presión comienza a pasar porque al entrar la presión comprime el muelle del pistón y abre más, con lo que entra más cantidad en los depósitos. En la figura siguiente se ve un esquema del funcionamiento de una válvula de carga, en las posiciones de repostado y de vaciado. 80
  78. 78. 11.10 – Combustible POSICIONES DEL ADAPTADOR DE REPOSTADO A PRESIÓN COLECTOR DE CARGA Se llama así a la zona del conducto que une la boca de carga con el punto donde se localizan las válvulas de corte de entrada de combustible a los depósitos y la válvula de extracción. CIRCUITO DE CARGA DE DEPÓSITOS DE COMBUSTIBLE 81
  79. 79. F. Gato y A. M. Gato PANEL DE CONTROL DE VÁLVULAS Y DE SELECCIÓN DE CARGA Es el habitáculo con acceso desde el exterior, accesible en la mayoría de las aeronaves desde el suelo sin escalera, localizado en las alas o en el fuselaje, depende del fabricante, donde se ubican los controles de las válvulas, los selectores de modo de carga, selectores de cantidad, interruptor de energización del sistema de carga, interruptor de test. Los paneles pueden ser analógicos o de tecnología digital según sea el tipo de aeronave. PANEL DE CONTROL DE REPOSTADO ANALÓGICO 82
  80. 80. 11.10 – Combustible En esta figura se presenta un panel de control de repostado de tecnología analógica, con los indicadores de cada depósito con indicaciones de aguja y numéricas, además de los interruptores de control de las válvulas, las luces indicadoras de posición de las mismas, los botones de test, de indicadores y de corte de reposición de sobrellenado, e interruptor de energización eléctrica del panel, además de la situación en el ala de la aeronave. PANEL DIGITAL DE CONTROL DE CARGA DE COMBUSTIBLE En esta figura se pueden apreciar todas las operaciones de control del sistema de carga de combustible en un avión de tecnología moderna (Airbus 340). En este avión, como las operaciones de recarga de combustible son relativamente largas, dado que puede estar volando 14 horas, el técnico que lo atiende no puede estar en la cabina controlando el APU por lo que se le incorpora en el panel de carga un control de parada de emergencia, por si desde el suelo se observase alguna anomalía, porque al ser un avión muy grande se tardaría mucho tiempo en llegar al panel de control en la cabina de mandos. En algunos aviones de tecnología moderna como el A-321 y similares y como posibilidad optativa del comprador del avión, el fabricante ofrece la instalación de un panel de carga de combustible desde la cabina de mandos, es un panel pequeño que solo necesita el control automático, ya que con seleccionarle la carga total que 83
  81. 81. F. Gato y A. M. Gato se desea, el computador reparte el combustible en los depósitos que corresponde, operando las válvulas como se necesite, y el control visual se lleva desde la página de combustible del ECAM. VÁLVULAS DE CORTE DE COMBUSTIBLE AL DEPÓSITO Son los elementos que permiten o impiden el paso del combustible desde el colector de carga a los depósitos correspondientes. Son válvulas de tipo compuerta operadas por un motor eléctrico, generalmente de corriente continua, a fin de que se pueda efectuar una recarga sin necesidad de energizar el avión con el APU u otra potencia exterior. También suelen llevar una palanca que, aparte de hacer de indicador de posición de la válvula, si se actúa sobre ella con el circuito de corriente eléctrica sin energía, se abre manualmente la válvula. 84
  82. 82. 11.10 – Combustible SISTEMA ELÉCTRICO DE REPOSTADO A PRESIÓN COMPUTADORES DE CONTROL Los computadores de control del sistema de combustible son unas unidades procesadoras que efectúan funciones como calcular el peso del combustible, controlar las operaciones de repostado a presión con sus pruebas BITE correspondientes. Controlar el sistema de indicación y presentar la misma en las pantallas de la cabina de mandos son funciones que tienen por lo menos dos canales de operación que se alimentan de distintas barras de energía eléctrica, con lo que asegura su funcionamiento, también en algunos modelos almacena datos de fallos, a continuación se presenta la forma de alimentación eléctrica de un computador de control del sistema de combustible de un avión Boeing-757. 85
  83. 83. F. Gato y A. M. Gato COMPUTADOR DE CONTROL DE UN SISTEMA DE COMBUSTIBLE CORTE VOLUMÉTRICO INTERRUPTORES DE CORTE POR VOLUMEN A fin de que en una operación de repostado no se llenen los depósitos, y se derrame el combustible a través del circuito de ventilación, se instalan en el interior de los depósitos unos interruptores magnéticos operados por flotador, que, cuando el nivel llega a su punto máximo, el flotador activa el circuito magnético y envía señal de cierre de las válvulas de repostado, con lo que se corta el suministro, en la siguiente figura vemos la instalación de los interruptores de corte volumétrico en los depósitos de un MD-87. 86
  84. 84. 11.10 – Combustible INTERRUPTORES DE FLOTADOR PARA CONTROL DE REPOSTADO OPERACIÓN DE CARGA Al poderse hacer esta operación de modo manual o de modo automático, se efectúan unos comentarios sobre los procedimientos que son comunes a todas las aeronaves, recordando que siempre hay que conocer y cumplir los procedimientos que para cada aeronave vienen reflejados en sus manuales. En la carga manual, una vez conocida la cantidad de combustible necesaria, se efectuarán los cálculos de reparto del mismo entre los depósitos, ya que puede ser que en casos, dependiendo de la cantidad total, algunos depósitos podrán ir vacíos, se energizará el panel de control de las válvulas, se abrirán las que corresponda, y después de efectuar las pruebas de calidad del combustible se comenzará la carga debiendo estar atentos a los indicadores de cantidad, ya que cuando indiquen la cantidad necesaria se habrán de cerrar manualmente los interruptores de control de las válvulas. En el caso de una carga manual, dependiendo del grado de control automático, se puede hacer, bien programando la cantidad en cada depósito e introduciéndola en el computador, con lo que cuando llegue a esa cantidad enviará señal de cierre a la válvula de corte para cerrar, o bien como sucede en los aviones de la última 87

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