Comment fonctionne le système de carburant d'un avion

Le système de carburant est l'un des systèmes les plus importants d'un avion.

Le système de carburant est l'un des systèmes les plus importants d'un avion. Il permet une bonne alimentation en carburant des moteurs et une bonne distribution et un bon équilibre du carburant, ce qui est essentiel pour un vol en toute sécurité.

Dans la plupart des gros avions, le carburant est stocké dans les ailes. Certains aéronefs ont également des réservoirs dans le corps central ou dans le fuselage central appelés réservoirs centraux. Les avions à fuselage large ont également des réservoirs dans la queue ou le stabilisateur horizontal qui sont utilisés pour contrôler le centre de gravité de l'avion pendant les vols long-courriers.

Le stockage du carburant dans les ailes permet d'éviter les contraintes de flexion des ailes. Et pour cette raison, le carburant du réservoir d'aile est utilisé en dernier pendant le vol. Par exemple, si un avion a un réservoir central, le carburant du réservoir central est utilisé en premier avant que le carburant ne soit vidé des ailes. De plus, dans les avions plus gros, le réservoir d'aile est divisé en un réservoir extérieur et un réservoir intérieur. Dans ce cas, le carburant du réservoir intérieur est utilisé avant le carburant du réservoir extérieur. Cela aide à nouveau à soulager les contraintes sur l'aile.

En plus des réservoirs de stockage, il existe des réservoirs présents dans le système de carburant appelés réservoirs tampons. Ces réservoirs font également partie du système de ventilation du carburant. Tous les principaux réservoirs de carburant de l'avion sont reliés au réservoir tampon par un tuyau d'évent. Pendant les manœuvres de l'avion, tout carburant sortant des réservoirs tombe dans le réservoir tampon par le tuyau d'évent. Et lorsque l'avion se stabilise, le carburant du réservoir tampon est réinjecté par gravité dans les réservoirs principaux.

Le réservoir d'équilibre est également ventilé dans l'atmosphère pour libérer du carburant en cas de débordement de carburant. Il est, en même temps, pourvu d'air dynamique qui aide à pressuriser les principaux réservoirs de carburant. Cela maintient les réservoirs à une légère pression positive. Ceci, pour sa part, empêche l'évaporation excessive du carburant. Au fur et à mesure que l'avion monte de plus en plus haut, la pression atmosphérique réduite diminue le point d'ébullition du carburant. Cela provoque l'évaporation du carburant. Lorsque les réservoirs sont alimentés en surpression, le carburant ne subit pas de pression réduite.

La pression positive aide également à empêcher la formation d'un vide dans les réservoirs lorsque les moteurs tirent le carburant des réservoirs.

Les réservoirs de carburant sont constitués de pompes de réservoir ou de pompes de surpression qui peuvent être contrôlées par le pilote. Dans la plupart des cas, chaque réservoir a deux pompes de réservoir. Ces pompes sont alimentées par le système électrique principal de l'avion. Le travail de ces pompes est de pomper le carburant des réservoirs de carburant vers la pompe à carburant principale entraînée par le moteur, qui pompe ensuite le carburant vers le moteur lui-même.

Dans les aéronefs capables de voler à haute altitude, les pompes de réservoir sont une nécessité car la pression réduite en altitude peut faire bouillir le carburant, provoquant des bouchons de vapeur qui peuvent empêcher le carburant de pénétrer dans la pompe entraînée par le moteur.

Le réservoir de carburant est également constitué de soupapes d'aspiration qui permettent au carburant d'être aspiré par les moteurs en cas de panne de la pompe du réservoir. Cela oblige les pilotes à descendre à une altitude inférieure qui empêche l'ébullition du carburant à basse pression.

Une fois que le carburant est pompé par les pompes du réservoir, il est ensuite acheminé vers la vanne de carburant basse pression (BP), parfois appelée vanne de longeron. De là, le carburant passe à travers les pompes entraînées par le moteur. Certains aéronefs sont équipés à la fois d'une pompe basse pression BP et d'une pompe haute pression HP, qui est entraînée par le compresseur haute pression du moteur.

Avant que le carburant ne soit acheminé vers les principaux composants du moteur, il passe par l'échangeur de chaleur carburant/huile et le filtre à carburant. L'échangeur de chaleur maintient le carburant à une température optimale, tandis que le filtre bloque tous les débris dans le carburant. Une fois passé à travers l'échangeur et le filtre, le carburant est pompé par la pompe HP vers les gicleurs de carburant dans la chambre de combustion.

Le carburant est également utilisé pour faire fonctionner les actionneurs de systèmes tels que les aubes de stator variables à l'intérieur des moteurs à l'aide de signaux hydrauliques de carburant. Dans certains avions, le carburant est également utilisé pour refroidir les générateurs électriques.

En fonctionnement normal, le réservoir de gauche fournit du carburant au moteur gauche et le réservoir de droite fournit du carburant au moteur droit. En cas d'extinction du moteur, le moteur restant peut être alimenté en carburant de l'autre côté à l'aide d'une vanne d'alimentation croisée. Par exemple, si le moteur droit tombait en panne, le carburant du réservoir de l'aile gauche pourrait être acheminé vers le moteur droit lorsque la soupape d'intercommunication est ouverte.

L'intercommunication peut également être utilisée pour équilibrer le carburant dans l'air entre les réservoirs. Pour effectuer cette procédure, les pilotes peuvent éteindre les pompes du réservoir d'aile du côté le plus léger et ouvrir la vanne d'alimentation croisée. Cela permet au réservoir le plus plein d'alimenter les deux moteurs. Une fois que l'équilibre entre les réservoirs est atteint, les pompes des réservoirs d'aile peuvent être remises en marche et la vanne d'alimentation croisée fermée.

Le carburant de l'unité de puissance auxiliaire (APU) est généralement alimenté à partir de l'un des réservoirs d'aile. Il possède sa propre pompe qui s'allume automatiquement lorsque la séquence de démarrage de l'APU est lancée. En cas de dysfonctionnement de la pompe APU, les pompes du réservoir d'alimentation peuvent être mises en marche.

Les points de ravitaillement de la plupart des gros avions se trouvent sous les ailes. Cependant, dans certains avions, il se trouve dans le ventre latéral. Ce point s'appelle un raccord de ravitaillement, et c'est là que le tuyau de la citerne à carburant est connecté.

Ce type de ravitaillement est connu sous le nom de ravitaillement sous pression car le carburant est acheminé vers les réservoirs à haute pression.

Pour contrôler le ravitaillement, un panneau de contrôle est disponible. Dans ce panneau, l'opérateur peut composer ou prérégler la quantité de carburant nécessaire. Une fois le tuyau connecté, les vannes de ravitaillement s'ouvrent et le ravitaillement commence. Tout ce processus est automatique. Lors du ravitaillement, les réservoirs extérieurs sont remplis en premier. Lorsqu'il est plein, le carburant déborde dans le réservoir intérieur et le réservoir central. Lorsque le niveau de carburant atteint la valeur sélectionnée, les vannes de ravitaillement sont fermées et le ravitaillement s'arrête.

La plupart des fabricants proposent également un moyen de ravitailler l'avion manuellement en utilisant la gravité. Pour cela, des points de ravitaillement manuels sont situés sur les ailes. En ravitaillement manuel, le ravitailleur contrôle le ravitaillement, et il est recommandé de remplir les réservoirs des ailes avant de remplir les réservoirs centraux.

Le principal inconvénient de ce type de ravitaillement est que le processus de ravitaillement peut prendre beaucoup de temps.

Pour mesurer la quantité de carburant, des condensateurs sont utilisés. Le condensateur se compose de deux plaques qui sont alimentées en courant électrique alternatif.

Le flux de courant dans un tel circuit dépend de quatre facteurs. Ils sont:

Les trois premiers de ces facteurs (tension, fréquence et taille de plaque) restent fixes, et le seul facteur qui change est la constante diélectrique. En effet, à un instant donné, la constante diélectrique peut être soit de l'air, soit du carburant, soit un mélange d'air et de carburant. Lorsque le condensateur est trempé dans du carburant, il y a une augmentation du courant, qui est comparé à un condensateur de référence avec de l'air comme diélectrique. La différence entre ces deux mesures peut ensuite être utilisée pour obtenir une indication très précise du carburant.

Le principal problème de ce système est qu'il ne peut pas compenser la température. La gravité spécifique (SG) ou densité du carburant est inversement proportionnelle à la température. Ainsi, lors d'une baisse de température, le volume de carburant diminue et provoque des erreurs d'indication de carburant. De même, lorsqu'il y a une augmentation de la température, le volume de carburant augmente.

Pour résoudre ce problème, des compensateurs sont utilisés. Les compensateurs sont des sondes qui sont placées profondément à l'intérieur des réservoirs de carburant pour s'assurer qu'ils sont toujours recouverts de carburant. S'il y a une réduction de température qui fait monter le SG, le compensateur augmente le flux de courant vers le circuit indicateur de carburant pour corriger la mesure erronée par les condensateurs de mesure de carburant.

Journaliste - Pilote d'Airbus A320, Anas a plus de 4 000 heures d'expérience de vol. Il est ravi d'apporter son expérience opérationnelle et de sécurité à Simple Flying en tant que membre de l'équipe de rédaction. Basé aux Maldives.