6. Типы топливомеров

Приборы, измеряющие объемное или весовое количество топли­ва в баках, называются топливомерами. Они позволяют экипажу самолета в любой момент полета определить, сколько топлива име­ется в баках, и оценить время, в течение которого можно продол­жать полет. Подобные приборы служат также для измерения запа­са масла (масломеры).

С помощью топливомеров определяют суммарный запас топли­ва во всех баках и количество топлива в каждом из них в отдель­ности. Необходимо знать, как распределено топливо между баками, для того чтобы определить правильную последовательность расхо­дования топлива из баков во избежание недопустимого смещения центра масс самолета. Переключением баков управляют автомати­ческие устройства топливомеров. Классифицируя топливомеры по принципу действия чувстви­тельного элемента, можно отметить следующие типы: 1) поплавковые, основанные на измере­нии уровня (объема) топлива с помощью плавающего на поверх­ности поплавка; 2) манометрические, основанные на измерении давления (веса) столба топлива с помощью манометра; 3) ем­костные, основанные на измерении уровня (объема) топлива с помощью специального конденсатора, емкость которого связа­на функционально с уровнем топлива в баке. Топливомеры должны быть дистанционными. Этому требо­ванию удовлетворяют электрические топливомеры. Механические топливомеры, не являясь дистанционными, почти не применяются в авиации.

Поплавковые топливомеры

Измерение запаса топлива или масла в баке летательного аппарата с помощью электриче­ского рычажно-поплавкового топливомера (масломера) основано на принципе преобразования неэлектрической величины – пере­менной высоты уровня жидкости в электрическую величину – переменное активное сопротивление, меняющееся в соответствии с изменением уровня жидкости. Электрические рычажно-поплавковые топливомеры предназна­чены не только для измерения количества топлива, но и для уп­равления централизованной автоматической заправкой и выработ­кой топлива из топливных баков, а также для сигнализации ава­рийного остатка топлива в баках летательного аппарата.

Принцип действия емкостного топливомера основан на зависимости величины емкости специаль­ного конденсатора от уровня топлива в баке. Существенным преимуществом емкостных топливомеров по сравнению с поплавковыми является отсутствие в датчике по­движных частей, кроме того, в этих приборах погрешности при кренах и ускорениях самолета меньше, чем в поплавковых. Емкостные топливомеры применяются для измерения количе­ства всех видов топлива, но оказываются почти незаменимыми в случае измерения количества химически активных жидкостей, применяемых в качестве горючих компонентов в жидкостно-реактивных двигателях.

Погрешности электрических поплавковых топливомеров скла­дываются из следующих составляющих:

– погрешностей, являющихся следствием продольных и попереч­ных кренов и ускорений самолета;

– погрешностей, возникающих при неточной установке топливных баков и отклонений их размеров от полученных при расчете и та­рировке;

– температурных погрешностей, вызванных изменением темпера­туры топлива в баке и сменой сорта топлива;

– температурных погрешностей, появляющихся из-за изменения магнитных характеристик и электрических параметров при измене­нии температуры окружающей среды;

– погрешностей, возникающих из-за изменения напряжения ис­точника питания.

Погрешность из-за неточного совпадения профиля датчика с характеристикой бака. Кроме того, емкость зависит от углов крена  и тангажа , от ускорения j и диэлектрической постоянной топлива ₁, т. е. С=F₁(V, , , j, ₁) C =F₂ (G, V, , , j, ₁, ),  — плотность топлива. Инструментальные погрешности емкостного топливомера вызы­ваются главным образом влиянием температуры на параметры эле­ментов мостовой схемы (конденсаторов, сопротивлений), они малы.