Gebersysteme für Füllmengenerfassung Kraftstoff

Diskutiere Gebersysteme für Füllmengenerfassung Kraftstoff im Luftfahrzeugtechnik u. Ausrüstung Forum im Bereich Grundlagen, Navigation u. Technik; Hallo, was ich schon immer mal wissen wollte, wie ist das in Luftfahrzeugen gelöst? Im Gegensatz zu einem auf dem Boden stehenden...

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  1. mariob

    mariob Fluglehrer

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    Hallo,
    was ich schon immer mal wissen wollte, wie ist das in Luftfahrzeugen gelöst? Im Gegensatz zu einem auf dem Boden stehenden Fortbewegungsmittel, wo die Schwerkraft immer in einer definierten Richtung vorherrscht sind diese Bedingungen hier ja nicht unbedingt gegeben.
    Im Zusammenhang mit dem Absturz der Hiller Mitte dieses Jahres (http://www.bfu-web.de/cln_005/nn_22...perty=publicationFile.pdf/Bulletin2010-05.pdf) las ich etwas von einer - wie ich verstanden habe - Gummiblase, in der sich der Kraftstoff befindet. Der Sinn erscheint mir logisch, so vermeidet man das Problem das die Kraftstoffversorgung in ungünstigen Fluglagen Luft zieht.
    Wie muß man sich sowas vorstellen und wie ist die Sensorik dazu aufgebaut?

    Gruß
    Mario
     
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  3. #2 izo, 04.01.2011
    Zuletzt bearbeitet: 04.01.2011
    izo

    izo Flugschüler

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    Hi, also wie genau kann ich dir auch nicht 100% sagen, wir hatten bei uns in der Werft damals die "notdürftige" Instandsetztung für die Karaftstoffanzeige der Phantom übernehmen müßen... Das ganze wird über die Induktivität (wie beim Kondenssator) gemacht... ziemlichaufwendig und mußte im Geschwader dann auch immer wieder "geeicht" werden.

    Wie das System im LFZ aussieht kann ich dir leider nicht sagen.... nur halt wie es ausgewertet wird.

    Hoffe es bringt dich schonmal vorran.

    LG
     
  4. #3 Fishbed792, 04.01.2011
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    Hallo ,

    es gibt mehrere verschiedene Varianten im Flugzeugbau .
    Auch wie beim Auto gibt es eine Variante mit Schwimmer in Verbindung mit einem Veränderlichen Wiederstand . Diese Variante ist gebräuchlich in Sportflugzeugen und Hubschraubern .
    Eine andere Variante haben die russ. Jet Hersteller genutzt , es wird eine bestzimmte Menge am Boden getankt , dannach wird die Kraftstoffanzeige auf dem im Flgz. befindliche Menge am Instrument eingestellt . Ein Durchflussmengenmesser zählt die Menge runter , das wird auf der Anzeige dann dargestellt .
    Moderne Flugzeuge haben heute überall Tanks , die nicht irgendwie einer gut auslesbaren Form entsprechen . In diesen werden Kapazitive ( Kondensator - Prinzip ) Werte mit Hilfe von Computern in Füllstände umgerechnet . Der Füllstand wird mit mehreren solcher Geber dann im Computer verrechnet und zur Anzeige gebracht .

    Mfg Fishbed792
     
  5. #4 Friedarrr, 04.01.2011
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    Es kommt wie immer auf den Typ-Flugzeug drauf an.

    Das gilt sowohl für die Vorratsanzeige wie auch für die Tankzelle.
    So gibt es wie schon geschrieben verschiedene Vorradanzeigen.. bis zum einfachen Schauglas.
    Und auch nicht alle LFZ`s haben "Gummi-Tanks", da gibt es so viel verschiedenes, bis zum einfachen Tank wie beim KFZ.

    Tankblasen unterliegen einer Verwendungsdauerbeschränkung... die bei diesen Tanks der CH-53 abgelaufen ist.
     

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  6. cool

    cool Testpilot

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    Ich geh mal auf "grosse" Flugzeuge ein, sprich was die meisten Verkehrsflugzeuge verbaut haben, wie das nun genau bei kleineren Props geht, kann ich auch nciht 100% beantworten.

    Izo und Fishbed haben das wesentlcihe schon genannt, dabei wird das Kraftstoffvolumen kapazitiv gemessen. Verkehrsflugzeuge besitzten ja Integraltanks, einmal in den Flügeln, oft noch zusätztlich im Flügelmittelkasten (Center-Wing-Box) und manche auch noch im Stabilizer (um damit zu trimmen und natürlich zusätztlichen Treibstoff mitzunehmen).
    Die Sensoren sehen aus wie Plastikröhren, eine äussere und eine innere Röhre, die jeweils Leitfähig sind und einen Kondensator darstellen. Wie aus Physik 8. Klasse bekannt, ändert sich die Kapazität mit der Fläche der Platten, dem Abstand oder/und dem Dielektrikum bzw. dessen Permittivität (die Leitfähigkeit für elektrische Felder). Letzteres macht man sich nun hier zu nutzte, denn Luft besitzt einen anderen Wert wie Treibstoff, insofern kann man von der Kapazität einer solchen "Fuel-Probe" auf den Füllstand schliessen.
    Je nach Flugzeug-Typ sind ein paar bis hin zu recht vielen Probes verbaut, der Computer kennt nun die Eigenschaften des Tanks und kann nun auf das sich darin befindliche Volumen schliessen, zusätztlich kann der Rechner Fluglagedaten oder Steuerflächenpositionen bekommen und dadurch die Anzeige genauer gestallten. Um Unterschiede in der Permittivität verschiedener Kraftstoffqualitäten/Temperatur/Wassergehalt ect. komensieren zu können, werden kleine "Compensator-Probes" verbaut, die ständig komplett mit Kraftstoff umspült werden und einen Referenzwert liefern, dazu kommt dann noch ein Densiometer, welches die Dichte des Treibstoffs bestimmen kann und so vom Kraftstoffvolumen auf die Masse schliessen lassen (welche für uns ja eigentlcih interessant ist), damit kann dann im Cockpit eine recht genaue (~0,5% oder darunter) Masseanzeige stattfinden.

    Die Variante mit dem Durchflussmengenzähler wird parallel dazu eingesetzt, sprich die sind ohnehin vorhanden und machen üblicherweise keine Restmengenanzeige, aber sie dient einmal zur Überwachung der Triebwerke und bei manchen FLugzeugen vergleichen die Rechner die Durchflussmenge zur Restmenge in den Tanks und schlagen bei grösserer Diskrepanz Alarm.

    //edit: Ich merk gerade, ich ahb wieder ein wenig am Thema vorbei "philosophiert", ich lass es trotztdem mal stehen.
     
  7. mariob

    mariob Fluglehrer

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    Hallo,
    und danke für die Antworten, @cool, genauso wollte ich das schon erklärt haben, das ging keineswegs am Thema vorbei. Also sind die Gummitanks doch irgendwo formstabil und ziehen sich nicht bei Entnahme zusammen. Zur Messung, ich hätte nicht vermutet das dort so ein Aufwand getrieben wird (also bei den größeren Maschinen), obwohl es auch in meinen Augen die einzig praktikable Möglichkeit wäre.
    Danke für die Bilder!

    Gruß
    Mario
     
  8. #7 Chopper80, 05.01.2011
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    Die "Gummiblasen" haben den Vorteil, im Crashfall nicht so schnell kaputt zu gehen. Ein unflexibler Alutank reisst da doch schneller mal auf. Außerdem können die Gummiteile auch Beschuss mit kleinerem Kaliber überstehen, wenn sie als selbstdichtende Version montiert sind.

    C80
     
  9. #8 Achill, 06.01.2011
    Zuletzt bearbeitet: 07.01.2011
    Achill

    Achill Space Cadet

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    Hallo,

    von der F-16C Block 50 (die anderen Versionen bestimmt ebenso) weiß ich, daß diese ebenfalls Tankblasen besitzt (ich denke mal die meißten Jets). Habe selber gesehen wie diese verlegt bzw. montiert worden sind...

    Ne kleine "Schwäche" der Falcon (wenn man das als Schwäche bezeichnen kann) Tropft es am Boden "etwas" und in der Luft passiert nix, dort oben hält alles...:D Bei anderen Jets ist dies auch der Fall...

    MfG Achill
     
  10. cool

    cool Testpilot

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    Naja, es geht eigentlich, je grösser, desto aufwändiger natürlich, aber das Fuel-Quantity-System selbst ist vermeidlich "einfach" aufgebaut und wenn der Hersteller da keine "wilden Experimente" macht, dann funktioniert das recht gut.

    Kommt auch wieder auf das Fluggerät an, üblicherweise sind aber in dem jeweiligen Feed-Tank (also der Tank, aus dem das jeweilige Triebwerk versorgt wird) extra "Abschnitte" vorhanden, nennt man auch Sinngemäß "Collector-Cell". Diese fassen einen gewissen Treibstoffvorrat (bei einem A330/A340 wären das ~1000kg pro Zelle), in diesen Zellen selbst hocken auch die sog. Boost-Pumps, welche dann das jeweilige Triebwerk versorgen. Die Pumpen saugen sich aus dieser Zelle ihren Sprit und fördern in die Feed-Line, die Pumpen versorgen aber auch sog. Jet-Pumps mit einem motiv-flow, diese wiederrum ziehen sich ausserhalb der Zelle den Treibstoff an die niedrigsten Stelle und fördern in die Zelle selbst.
    Somit ist diese Zelle immer bis oben hin mit Treibstoff gefüllt und die Pumpen voll bedeckt, selbst wenn sich die Menge dem Ende zuneigt. Weiterer Vorteil ist demzufolge auch, dass so ein Fuel-System auch kurzzeitig negative G verträgt, ohne dabei gleich Luft anzusaugen.

    Es gibt aber auch noch andere Bauarten (etwas einfacher), bei dennen sich diese Zelle am tiefsten Punkt in der Flügelwurzel befindet und vom Rest des Tanks mittels Klappen getrennt ist, welche eine Ventil-Wirkung haben, so das quasi der Sprit immer in die Zelle kommt, aber nicht mehr raus.
     
  11. Acela

    Acela Testpilot

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    Zusätzlich zu den erwähnten Quantity Probes hast Du bei den meisten Fliegern noch rein mechanische Schwimmer, genannt Magnetic Level Indicator. Die haben einen Zeigestab der nach unten aus dem Tank ausfährt und Dir wie ein Lineal den Füllstand anzeigt. Wird selten genutzt (eigentlich nur beim manuellen Tanken ohne Strom) und bei neusten Maschinen wird er wohl auch nicht mehr verbaut, der A380 hat keine Mehr...
     
  12. #11 Lancer512, 07.01.2011
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    So in etwa. Die Gummitanks, die ich bisher installiert habe (General Aviation), wurden mit speziellen Clips oben an der Tragflächeninnenseite befestigt, um nicht in sich zusammenzufallen. Diese Tanks mussten zusammengerollt in die Tragfläche eingeführt werden, und dann sauber befestigt werden, sonst konnte es zu Problemen kommen. Hat jedenfalls kein Spass gemacht!
     
  13. Anzeige

    Hallo

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  14. #12 easaman, 09.01.2011
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    Das es keinen Spaß macht, kann ich bestätigen! Wir haben bei C- und D-Checks an B727 und B737 die Bladder-Cells ausgebaut, um nach Korrosion zu schauen. Die Gummizellen sind an vier Ecken geschraubt und dann mit etwa 100 Meter Nylonschnur verzurrt. Spezialknoten, wie bei der Schifffahrt sind vorgeschrieben.
    Antistatik-Unterwäsche, Baumwoll-Kombis, Spezialwerkzeug etc. sind da von Nöten!
    Heute haben große Verkehrsflugzeuge keine Gummizellen mehr.
    Was die Tankanzeige angeht, haben kleinere Flugzeuge noch einen Schwimmer. Die meisten Verkehrsflugzeuge haben ein kapazitives Anzeigesystem. Das sind Sonden, die in den Tank senkrecht installiert sind. Der Unterschied der Kapazität von Kraftstoff zu Luft zeigt an, auf welcher Höhe der Kraftstoff steht. Jeder Tank hat mehrere Sonden und einen Compensator...
    Die B777 hat ein Ultraschall-System. Kraftstoff leitet den Schall anders als Luft. Somit ist das System ähnlich, wie das kapazitive System!
    Gruß easaman
     
  15. mariob

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    Hallo,
    und nochmal danke für die Antworten, immerhin finden doch klassische Verfahren in klassischer Bauweise Verwendung, ich hatte da mehr vermutet. Das natürlich sogar eine Menge über Durchflussmessung ermittelt wird hatte ich am wenigsten vermutet.
    Mit welchen Drücken hat man es überhaupt vor einer Turbine zu tun (die Masseflüsse kriegt man ja noch so raus)?

    Gruß
    Mario
     
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