飞机燃油系统资料
飞机燃油系统
飞机上用来贮存和向发动机连续供给燃油的整套装置，又称外燃油系统。
分类燃油系统主要有两种型式：重力供油式和油泵供油式。
前者是最简单的燃油系统，多用于活塞式发动机的轻型飞机。
这种系统的油箱必须高于发动机，在正常情况下燃油靠重力流进发动机汽化器。
现代喷气飞机都采用油泵供油式燃油系统。
油箱内的燃油被增压油泵压向发动机主油泵。
为了提高系统的可靠性和保证安全，燃油系统大都采用“余度设计”的原则，即系统中的关键元件和通路,如油泵和供油管路至少配置两套,一旦系统中某一元件有故障时，备用元件或通路自动接通。
组成喷气飞机耗油量大，燃油系统比较复杂。
它一般由燃油箱、输油和供油管路、油箱通气增压分系统、油量指示和自动控制分系统等组成（图1 喷气飞机燃油系统）。
①燃油箱：轻型低速飞机多采用铝合金焊接油箱。
喷气飞机多用尼龙薄膜油箱或整体油箱。
整体油箱直接利用机身和机翼结构内部的一部分空间作为油箱。
为了保证油箱密封，结构缝隙均用弹性的密封胶堵塞。
在每个油箱的最低点都装有汲油泵，用以向发动机或其他油箱供油。
在歼击机上，为了使飞机在倒飞时供油不致中断,通常在主油箱的底部还设有倒飞油箱或倒飞装置(图2配重活门式倒飞油箱)。
②压力加油系统：喷气飞机载油多，油箱数量也多，如果用注入的方式逐个油箱加油太费时间。
为此在飞机上较低的部位设置一个压力加油口，用较粗的管子和各个油箱连通，由地面压力加油车迅速把全部油箱加满。
③通气增压系统：飞机由高空急速俯冲到海平面时，油箱如没有通气增压管道与大气相通，油箱便会在强大的外界压力下压瘪。
通气增压管道可使油箱内部始终保持比外界大气压略高的压力。
④紧急放油系统：大型旅客机和轰炸机起飞时载油量很大（有的达总重的一半）。
为了在紧急情况下（特别是在起飞后不久燃油尚未消耗时）安全着陆，油箱内的燃油应能尽快地排放掉。
紧急放油管道应足够粗大，排放口的位置适当，不使放出的燃油喷洒在飞机机体上。
⑤输油控制系统：飞机上众多的油箱分散布置在机身和机翼内。
飞机系统 5飞机燃油系统
重力供油系统,发动机驱动泵抽吸,电动燃油增压泵增压
大型、高性能飞机、航线运输机的压力供油 系统Pressure fueling systems ： 双发独立与交输供油系统 多发总汇流管供油系统
小飞机燃料泵供油系统 Low- and mid-wing
大飞机双发，独立与交输供油系统
正常：左右系统独立地向两发动机供油，单发或左 右油箱不平衡时，交输活门打开，进行交输供油
多发总汇流管供油系统
燃油可从各油箱分别供给对应的发动机，也可将各主油箱的 燃油经汇流活门先送至总汇流管，再从总汇流管分配给各发 动机。
燃油供给系统
正常供油：中央油箱先供油，快用完时自动转换至主 油箱供油。
交输供油：FUEL CROSSFEED两边油箱油量不平衡 时或一台发动失效时使用。是一种紧急程 序
传感器，为油量表提供电气信号，指示误差小
燃油消耗表： 燃油流量表： 油泵工作灯和低压警告灯：燃油泵正常工作时候工作灯
亮（一般为绿色），当燃油增压泵出口压力低于一定的值时工作 灯亮（一般为红色或者琥珀色）
燃油温度表：
燃油滤旁通灯：一旦出现旁通信号，飞行员做好记录并采取
相应措施
活门位置灯：如燃油关断活门，交输活门等所处状态
•飞控机制燃活油门系统的基本组成
– 交输活门
• 正常供油时关断，交输供油时打开。
737-300FUEL SYS
燃油滤旁通 灯 交输活门打 开灯
辅助油箱增 压泵低压灯
主油箱增压 泵控制电门
燃油关断活门 燃油温度表
中央油箱增压泵 低压灯
辅助油箱增压 泵控制电门 主油箱增压泵 低压灯
燃油流量表：电气式，测油杆。现代运输机采用的电容式油量
5第五章飞机燃油系统
第五章飞机燃油系统燃油系统是为存储和输送动力装置所需燃料而设置的。
对燃油系统的要求是：储存所需的全部燃油，并在飞机的所有飞行阶段（包括改变飞行高度、剧烈机动和突然加速或减速等）都能可靠地连续不断地向动力装置输送所需的洁净燃油。
一架飞机的完整的燃油系统包括两大部分，飞机燃油系统与发动机燃油系统。
一、对燃油系统的要求为了保证在所有正常飞行状态下能够可靠地向发动机供给所需燃油，并且确保飞行中飞机和乘员、旅客的安全，许多国家都颁布有各类飞机的适航条例。
例如：在美国有联邦航空条例FAR，在欧洲有联合航空条例JAR，中国有中国民用航空适航条例CCAR。
在条例中对燃油系统都有详细具体的要求，这些要求是必需满足的。
二、飞机加油时的静电飞机加油时产生静电失火和爆炸事故，在世界各航空公司几乎每年都有发生，造成生命财产的重大损失。
随着大型飞机加油量的增加和加油速度的提高以及加油操作的不当，使飞机在加油过程中产生的静电灾害的危险性有所增加。
这个问题不仅涉及到油料部门，也涉及到各航空公司飞机加油时的操作。
飞机加油时产生静电灾害必须具备以下4个条件：（1）必须具有产生静电的条件（包括感应带电）；（2）必须具有静电电荷积累的并能产生火花放电；（3）放电时具备足够的放电能量；（4）放电必须在浓度适宜的爆炸混合气内发生。
所以在飞机加油时产生静电灾害有一定的机会或偶然性。
正是由于这个原因，加油人员与飞行机组或有关人员往往思想麻痹，怀着侥幸心理。
从国内外多起飞机加油静电灾害的分析来看，大多是人为造成的，即和管理、操作、维护有关，这点必须引起高度重视。
5.1燃油配置、传输与重心控制一、燃油配置从机翼的受载角度来说，机翼上装燃油是有利的。
因为在飞行中机翼主要是受升力作用，方向向上，而燃油重量是重力，方向朝下，起了卸载的作用。
故对减轻机翼结构重量是有利的。
然而，在着陆时燃油重量恰好增加了机翼固定装置的载荷，又是不利的，但往往这时燃油已大部分消耗掉了，所剩无几了。
第5章飞机燃油系统2011.
5.2.1燃油箱
B737-300
8
A320
9
A320
10
A320
11
油箱的排水和排污
油箱中的燃油常常含有水分和杂质，特别是 经过较长时间的停留后，原来悬浮的杂质与水 珠大部分沉淀下来，故应及时将之排掉。
在早晨起飞前都有一项工作，就是给每个油 箱排水排污。
在每一个油箱的最低处，或在集油盒处，或 在油泵盒上都装有一个以上的排水阀。
重力从放油套管放出。当油量达到事先确定的 油量时，关闭放油阀，并收起放油套管。 波音747飞机上也装有类似的紧急放油装置。
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地面抽油
➢ 抽油是飞机在地面时，为了维护燃油箱或 油箱内的附件，将燃油箱内剩余燃油排放 到地面油车上，或者为了保持飞机的横向 平衡，将一个油箱中的燃油传输到另一个 油箱中。
➢ 抽油时，可采用燃油系统本身的增压泵作 为动力，即压力放油，也可采用油罐车内 油泵进行抽吸，即抽吸放油（简称“抽 油”）。
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某型飞机的抽油系统
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➢ 抽油操作时，将抽油管接在加油总管的压 力接头上，打开抽油活门，起动燃油箱的 增压泵，燃油通过供油总管经抽油活门进 入加油总管，并由抽油管进入油罐车油箱。
从一个消耗油箱向对应的发动机供油，然后从 其它油箱（顺序油箱）向消耗油箱输油；
• 也可从不同的油箱给发动机供油。
当发动机分散布置时，每个消耗油箱只保证向 一台发动机供油。在这种系统中，装有连通开 关，若其中有一个消耗油箱（包括油泵）发生 故障，就打开连通开关，就由其它消耗油箱给 全部发动机供油，使任意一台发动机的供油均 可得到保证。
指示一号油箱的燃 油温度。
➢ ③ 交输活门打开指示 灯
指示灯灭:交输活 门关闭。
飞机燃油系统
飞机系统 第二章 燃油系统
4）燃油内的微粒杂质污染 燃油会受到小颗粒机械杂质的污染。污染来源于
飞机系统 第二章 燃油系统
乳浊状的水——微小水滴在温度低于零度时就会冻结 ，形成冰晶。飞机油箱壁上的冰也会在加油或外界 变暖时掉入油箱。直径在10-40微米的水滴在零度以 下还有强烈的过冷趋势，在达到-20℃时仍可能以乳 浊态存在。但它们又是不稳定的，一旦遇到油滤等 外物便很快变成冰，所有这些冰晶都会降低油滤的 通过能力，妨碍燃油系统附件的正常工作。
飞机系统 第二章 燃油系统
燃油的蒸发性首先是由其化学成分，即馏分决定的，其 次与许多物理因素有关。 ⅰ、温度与高度(压力) ⅱ、汽/液相的容积比（该值大，Ps↓） ⅲ、油箱形状与振动搅拌 ⅳ、空气含量
飞机系统 第二章 燃油系统
燃油的蒸发性对系统影响主要有二个方面: 一是造成蒸发损失； 二是产生气穴现象（气塞）。 当飞机以超音速飞行时（M=2～3），飞机表面出现 强烈的气动加热，油箱内的燃油温度可达80~120℃， 若不采取措施，蒸发损失很严重。
燃油是由具有不同饱和蒸汽压的碳氢化合物组成的。 当燃油蒸发时，具有高饱和蒸汽压的易挥发馏分汽 化快，剩余燃油的饱和蒸汽压就要降低。（越往后 蒸发越慢）
飞机系统 第二章 燃油系统
燃油中的轻馏分粒子（分子小,易蒸发），首先从表面 开始蒸发，然后从内部又有新的粒子升到表面上来 。因此当油箱是细高形时，轻馏分由内部升到表面 速度十分缓慢，燃油的蒸发便减弱；同理，油箱扁 平或搅拌燃油时，蒸发也就要加强。
飞机燃油系统
飞机燃油系统飞机燃油系统是飞机上用来贮存和向发动机连续供给燃油的整套装置，又称外燃油系统。
飞机上用来贮存和向发动机连续供给燃油的整套装置，又称外燃油系统。
分类燃油系统主要有两种型式：重力供油式和油泵供油式。
前者是最简单的燃油系统，多用于活塞式发动机的轻型飞机。
这种系统的油箱必须高于发动机，在正常情况下燃油靠重力流进发动机汽化器。
现代喷气飞机都采用油泵供油式燃油系统。
油箱内的燃油被增压油泵压向发动机主油泵。
为了提高系统的可靠性和保证安全，燃油系统大都采用“余度设计”的原则，即系统中的关键元件和通路,如油泵和供油管路至少配置两套,一旦系统中某一元件有故障时，备用元件或通路自动接通。
组成喷气飞机耗油量大，燃油系统比较复杂。
它一般由燃油箱、输油和供油管路、油箱通气增压分系统、油量指示和自动控制分系统等组成（图1 ）。
飞机燃油系统①燃油箱：轻型低速飞机多采用铝合金焊接油箱。
喷气飞机多用尼龙薄膜油箱或整体油箱。
整体油箱直接利用机身和机翼结构内部的一部分空间作为油箱。
为了保证油箱密封，结构缝隙均用弹性的密封胶堵塞。
在每个油箱的最低点都装有汲油泵，用以向发动机或其他油箱供油。
在歼击机上，为了使飞机在倒飞时供油不致中断,通常在主油箱的底部还设有倒飞油箱或倒飞装置(图2)。
飞机燃油系统②压力加油系统：喷气飞机载油多，油箱数量也多，如果用注入的方式逐个油箱加油太费时间。
为此在飞机上较低的部位设置一个压力加油口，用较粗的管子和各个油箱连通，由地面压力加油车迅速把全部油箱加满。
③通气增压系统：飞机由高空急速俯冲到海平面时，油箱如没有通气增压管道与大气相通，油箱便会在强大的外界压力下压瘪。
通气增压管道可使油箱内部始终保持比外界大气压略高的压力。
④紧急放油系统：大型旅客机和轰炸机起飞时载油量很大（有的达总重的一半）。
为了在紧急情况下（特别是在起飞后不久燃油尚未消耗时）安全着陆，油箱内的燃油应能尽快地排放掉。
紧急放油管道应足够粗大，排放口的位置适当，不使放出的燃油喷洒在飞机机体上。
第五章 航空活塞发动机燃油系统
2 .直接喷射式燃油系统 燃油加油喷射的方
法供油，必须有燃油泵。 该系统的油气混合物通 过燃油调节器来调节油 门和配置油气比。 有一个燃油分配器，平 均分配燃油到各汽缸进 气管的喷油嘴。
两种燃油系统比较： 1：直接喷射式燃油喷射系统：燃油调节器调节油压，控制燃油量，计量的 燃油由燃油流量分配器平均分配送到喷油嘴，由喷油嘴喷到进气门处，气门 打开，随新鲜空气一起进入汽缸。 2.气化式燃油喷射系统：计量后的燃油和空气在汽化器内混合，然后进入汽 缸。 直接喷射式燃油喷射系统优点：各汽缸的燃油分配比较均匀，油气比控制精 确，燃油经济性好，加速性好。
燃油系统
一、燃油系统概述
（一）航空汽油 燃料为航空汽油，为各种碳氢化合物的复杂混合物。
1.对航空汽油的要求：
1 应具有最大的发热量，热值要高。 2 抗爆燃性要强。 3 挥发性要适当。 4 燃油的闪点要高，冰点要低。 5 不应生成沉定物。 6 不应造成发动机机件的腐蚀和腐蚀性的磨损。 7 理化性质应该稳定。
2、飞机实际使用的航空汽油 运五飞机的航空汽油是RH-95/130，法国的苏柯达生产的TB-20飞机使用的
燃油牌号为100LL的汽油。
3. 燃油系统的作用 向发动机提供适量的汽油，并使汽油雾化、汽化，以便与空气均匀混合：
1 提供适量的汽油； 2 将汽油雾化、汽化与空气混合； 3 根据发动机不同工作状态的需要，调整混合比为最适当的混合比。
燃油喷嘴：
燃油喷嘴位于汽缸头中。燃油喷嘴的功用：将燃油雾化(或汽化)，加速混合气 形成，保证稳定燃烧和提高燃烧效率。航空发动机上采用的燃油喷嘴有离心喷 嘴、气动喷嘴、蒸发喷嘴(又称蒸发管)和甩油盘式喷嘴等
THANKS
4 .燃油的雾化和汽化 （1）燃油的雾化 1）燃油压力；
燃油系统
可定期监控油液污染状况,监控间隔根据此次污 染的具体程度确定,一般在1-12个月之间.
微生物污染/油箱腐蚀的处理
输油动力
重力供油 动力供油
供油特点和要求
供油量大,不能间断, 供油量大,不能间断,防火
重力供油系统
油箱
特点:
1. 2. 3.
油箱位置高于用油点(发动机); 主油滤置于系统最低点 : 不允许几个独立的油箱同时向一个发动机供油:
两个油箱同时向一台发动机供油,两油箱之间必须用连通管 目的:防止空气进入系统:当一个油箱油液用完,另一个油箱有 油时可导致空气进入供油管路,导致发动机瞬间供油不足.
重力加油(gravity fueling)
重力加油—民航飞机
重力加油的设计要求
加油口周围设有密封腔 制成可收集和放出溢出的燃油的漏斗型 加油口有滤网保护 口盖盖好后有密封 加油时,应将加油枪与机翼表面的放静电搭 铁线搭接
重力加油的特点
优点
结构简单 附件少
缺点
加油操作速度慢 重力加油从开始准备和结束收场的时间很长 重力加油操作容易导致机翼表面损伤 重力加油存在一定的危险 加油时难免会冒出燃油和油蒸气 敞口式加油也容易导致燃油污染
燃油本身溶解的水份析出 大气中水份在油箱内壁上冷凝成水滴, 大气中水份在油箱内壁上冷凝成水滴,流入油 箱
其他影响
增加静电危害 导致燃油指示系统故障 游离水引起飞机燃油系统结冰
微生物污染检查
油样检查/ 油样检查/分析法 油箱目视检查法
微生物污染的预防
燃油系统中设置除水系统 油箱定期放水
微生物污染/油箱腐蚀的处理
用油顺序控制
采用开启压力不同的油泵出口单向活门 采用不同输出压力的供油泵
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图3.3-6所示为NACA进气口在A300飞机上的安装情况。
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第四节 加、放油系统及其附件
一、加油系统及其主要附件
（一）重力加油系统（敞开式） 通过油箱上方打开的加油口分别对一个或多个油箱加油。 在任何一架飞机上都设置有重力加油装置，当机场没有
专用加油车时用它作为加油的一种机动方法。
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第四节 加、放油系统及其附件
➢ 两个主油箱（No.1和No.2机翼油箱） ➢ 一个中央油箱 主油箱外侧靠近翼稍：通气油箱（集中与机外通气，收集从通气管
道溢出的燃油再流回主油箱）
如图所示
（二）输油系统
（三）操作情况
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第三节 通气系统及其附件
一、通气系统
油箱内负压使
➢ 输油泵吸不了油 ➢ 导致结构破坏
所以，油箱必须通气，并且保持一定的剩余正压力。
➢ 储存所需的全部燃油 ➢ 在飞机的所有飞行阶段都能可靠地连续不断地向动力装
置输送所需的洁净燃油。
飞机燃油系统
发动机燃油系统
前
后
发动机直接驱动的燃油泵
2
第一节 概述
一、飞机燃油系统与液压系统相比
（一）共同点 流体介质
（二）不同点
➢ 油箱数目多 ➢ 对飞机的平衡产生较大的影响 ➢ 系统容量大，加油时间长 ➢ 保证系统密封性良好和生存力强更重要
油箱内气体的压力必需满足的条件：
（1）要大于燃油的饱和蒸汽压；
（2）要保证在油泵入口压力大于油泵前所需的压力；
（3）满足重力供油的要求。用公式表示为：
pta n k
pm in
pk
ploss
u 2
2
gh pi
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第三节 通气系统及其附件
一、通气系统
通气方式：
➢ 各个油箱各自通气 ➢ 一根通气管连接各油箱的通气口
图3.4-4示。
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20
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第四节 加、放油系统及其附件
二、放油系统及其附件
紧急放油：对起飞重量大于着陆重量很多的飞机，在飞 机起飞后一个短时间内因特殊原因而紧急着陆的情况下，要 减轻当时飞机的重量时，就得将大部分燃油放掉。
带故障着陆时，为防火，应空中紧急放油。
三、油箱的排水和排污
油箱中的燃油常常含有水分和杂质，特别是经过长时间 的停留后，原来悬浮的杂质与水珠大部分沉淀下来，应及时 排除掉。
近代飞机广泛采用后一种方法。 B-737飞机的通气系统简图如下图所示。
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ptan k
pm in pkBiblioteka plossu 22
gh pi
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第三节 通气系统及其附件
二、通气系统的附件 （一）保护附件 1.安全阀
➢ 恒压差 ➢ 恒压
2.过压保护器 （二）通气附件
1.勺形进气口 2.NACA进气口
一、加油系统及其主要附件
（二）压力加油系统（集中加油） 在泵作用下通过配置在飞机下部的一个或几个加油接头
和预先配置耗的加油管分别对一个或多个油箱进行集中加油。 从地面加油车引来软管，往机上预先设置的加油接头上
接，然后在压力的驱动下通过预先铺设的管道往各油箱加油。 在并联联接的系统中，分同时加油和顺序加油。 B-737飞机的管道铺设如图3.4-3示。加油总管的原理如
间接式的浮子活门的原理见右图。
每台发动机一个消耗油箱—— 不设专门装置均衡燃油流量
几台发动机一个总消耗油箱—— 控制按比例输油
为了将剩余油量排尽，
安装带引射泵的输油系统作为辅助系统
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第二节 燃油配置、传输与重心控制
四、B-737飞机的输油系统
（一）油箱配置 B-737飞机共有三个油箱（整体油箱）：
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第一节 概述
二、有关燃油的几个问题
航空燃油：航空汽油&航空煤油 对燃油的要求：高热值、高挥发性、高纯度、
低冰点、低腐蚀性、低燃点 （一）挥发性
液体物质在给定条件下蒸发的趋势
（二）可燃性 （三）纯度
燃油中的杂质含量
（四）燃油中的空气 （五）燃油中的水分
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第一节 概述
三、对燃油系统的要求
适航要求
四、最简单的燃油系统
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第五节 燃油系统的主要部件
一、燃油箱
飞机燃油系统的重量特性、工作寿命、耐久性和修理可 用性等，在许多方面取决于燃油箱的结构。
（一）软油箱
组成：一般用耐油橡皮、胶层和专用布等胶合而成；
军用的还有天然橡胶层和海绵橡胶层。
位置：直接固定在飞机的结构上；
也可固定在专门的油箱舱内。
优点：结构较轻；绝热；不宜振动。
基本组成：油箱、管道、 油滤、截止阀、油量表等
最简单的燃油系统是靠重 力供油的活塞式发动机的汽 油系统，如图所示。
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第一节 概述
五、飞机加油时的静电
（一）航空燃油静电的产生 （二）影响飞机带电的因素
1.燃油的导电率和驰豫时间 2.燃油中含有过量杂质与水分 3.流速和管径对带电的影响 4.滤器对起电的影响
整体油箱＋软油箱 （备用油箱）
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第二节 燃油配置、传输与重心控制
二、飞机重心和耗油顺序
保证稳定性与操纵性，控制重心。 不同飞机范围不同
耗油顺序：多种 可用平衡油箱控制飞机重心。 典型的耗油顺序如图所示。
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第二节 燃油配置、传输与重心控制
三、输油系统 飞机输油系统按功能分为：
➢ 主输油系统 ➢ 辅助系统 ➢ 输油平衡系统
第三章 飞机燃油系统
❖ 第一节 ❖ 第二节 ❖ 第三节 ❖ 第四节 ❖ 第五节 ❖ 第六节 ❖ 第七节
概述 燃油配置、传输与重心控制 通气系统及其附件 加、放油系统及其附件 燃油系统的主要部件 燃油系统的状态监控 燃油系统的维护工作
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第一节 概述
燃油系统是为存储和输送动力装置所需燃料而设置的。
对燃油系统的要求是：
管线加油车加油时起电电流如图示
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第一节 概述
五、飞机加油时的静电
（三）飞机加油静电的抑制与消除 1.提高航空燃油的导电率 2.严格控制燃油中的水分和杂质 3.接地与跨接 4.控制流速 5.采用摩擦生电量低的过滤 6.加油时避免湍流和溅流
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第二节 燃油配置、传输与重心控制
一、燃油配置
即燃油箱配置，在总体布局阶段确定。 位置：机翼前后梁之间与加强的全翼肋构成的隔舱。 形式：整体油箱
主输油系统由发动机数目和燃油箱配置来确定。 通往消耗油箱的输油方式：
➢ 一根输油总管输往消耗油箱（集流式）； ➢ 将顺序油箱分别与消耗油箱相连； ➢ 一个顺序油箱与两个消耗油箱相连
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第二节 燃油配置、传输与重心控制
三、输油系统
消耗油箱的燃油通常是用增压泵来输送。 输油顺序的控制一般采用油面信号器。 输油活门：机械式、电动式
缺点：不密封时可能漏油，有火灾危险；