Uso de una electroválvula sobre una válvula selectora

Al diseñar un avión liviano de ala baja con dos tanques integrales en las alas y un tanque colector en el medio, ¿qué tipo de válvula se debe usar para permitir que el piloto seleccione el tanque integral que alimentará el tanque colector de manera confiable? ¿Una válvula selectora o dos electroválvulas ?

El combustible se alimentará desde los tanques integrales al tanque colector a través de bombas de chorro sin partes móviles, sin gravedad.

Hola Enes, bienvenido a este sitio. ¿Está preguntando acerca de la válvula selectora puramente mecánica frente a las electroválvulas eléctricas?
Si, eso es exactamente lo que estoy pidiendo
Esta pregunta, tal como está escrita, está muy abierta a respuestas de opinión. La respuesta a esta o pregunta es "sí". Depende mucho del diseño. Si es un ultraligero/LSA y esto ahorra 500 g que luego se pueden mover a la estructura, entonces es muy posible que sea una elección crítica. Si se trata de un avión estándar monótono donde las decisiones de peso y complejidad no surgen debido a los límites reglamentarios, entonces la respuesta podría ser diferente. @EnesSenel, con esto a la luz, ¿podría reformular esta pregunta para que haya una respuesta clara "correcta" e "incorrecta"?

Respuestas (2)

Hay al menos una razón importante para preferir las válvulas operadas manualmente a las válvulas de solenoide: aún funcionan durante una falla eléctrica total.

Los motores de las aeronaves, debido a la ignición por magneto, continuarán funcionando incluso con (por ejemplo) una batería explotada, un cable principal a tierra derretido u otra falla que mate todo el sistema eléctrico y no pueda repararse en vuelo. No tendrá luces de aterrizaje, luces de instrumentos, luces de gálibo, radios o instrumentos eléctricos, pero al menos tendrá instrumentos eléctricos, de vacío básicos o de flujo de aire (velocidad, altímetro, giro y banco, asumiendo que estos medidores analógicos son instalado) y, presumiblemente, si tiene engranaje de retracción, tiene un método manual para bajarlo; por lo tanto, puede continuar volando y aterrizando el avión (al menos en condiciones VFR diurnas), pero con las válvulas solenoides, puede estar limitado al combustible en el tanque colector o, con un mejor diseño, estará en "ambos". "

En pocas palabras, una válvula de combustible que funciona en cualquier momento que pueda mantener el motor en marcha es mejor que una que se detiene si se activa el interruptor principal.

La incapacidad de cortar el flujo de combustible en una emergencia que implique una pérdida de electricidad está mal vista, por decir lo menos. Para crear una configuración que deje las líneas de combustible abiertas sin electricidad, mantendrá el flujo de combustible y el motor en funcionamiento, pero básicamente estaría lanzando una bomba incendiaria. Los procedimientos de aterrizaje de emergencia comúnmente enumeran "válvula de combustible apagada / cerrada", supongo que esto también puede ser un problema regulatorio: de todos modos, necesitaría un cierre de combustible a prueba de fallas (mecánico).
Estoy de acuerdo, aunque no es necesario que la desconexión sea capaz de seleccionar un tanque o ambos en una configuración de tanque doble, pero tener el motor apagado por falta de combustible si el interruptor principal se voltea es casi tan malo (un aterrizaje forzoso evitable es algo que yo he entendido que es indeseable).
Los solenoides pueden tener múltiples posiciones estables. Es una gran suposición que el diseñador está considerando la posibilidad de que las válvulas estén "normalmente cerradas".
@KennSebesta Claro, pero no puede cambiar el estado. Es posible que te quedes con el tanque derecho lleno y el izquierdo seco, y tengas que hacer un aterrizaje forzoso con un ala pesada porque no puedes cambiar de alimentación.
Esto se diseña fácilmente al tener válvulas que fallan "normalmente abiertas". Entonces, una falla en el sistema eléctrico simplemente resulta en tirones de ambas alas. En todos los aviones que he volado con un selector de "ambos", nunca he usado un tanque exclusivamente.
@ZeissIkon En principio, estoy de acuerdo con la preocupación de que las válvulas accionadas eléctricamente puedan atascarse (aunque se podrían presentar argumentos razonables sobre si esto es una "falla"), aunque lo mismo puede suceder con una válvula mecánica. Aparte, hay mucho temor en la aviación de fallas completas del sistema eléctrico, pero ahora que la gente está prestando atención a este aspecto del diseño, parece que esos problemas están desapareciendo en el pasado.
@KennSebesta Bueno, como cualquier otra falla de "avión completo", no es común, pero si sucede, puede ser realmente malo. Una vez explotó una batería, en un automóvil, pero fue en un intento de arranque, que generalmente sería un evento en tierra en un avión, por lo que evitaría el vuelo en lugar de dejarlo varado en altitud con la mayor parte del panel muerto y sin luces. Estoy de acuerdo, la falla abierta con un cierre mecánico separado sería la forma sensata de diseñar...

Usaría un solenoide u otra válvula operada eléctricamente, como una operada por un motor de torsión, solo si debe usarla de forma remota y no es práctico operarla mecánicamente.

Al hacerlo, también debe proporcionar redundancia en forma de anulación manual (como un cable que puede operar que fuerza la apertura de la válvula después de una falla eléctrica en la válvula o aguas arriba de ella, o un solenoide atascado), o válvulas duales en paralelo (o cualquier otra cosa que pueda diseñar para eliminar puntos únicos de falla críticos para la seguridad).

A los solenoides les gusta atascarse y a los motores de torque les gusta quemarse, e incluso si la válvula está cargada por resorte para estar normalmente abierta, por lo que en teoría es pasiva ante fallas, no le confiaría mi vida sin algún tipo de respaldo.

En un diseño de avión ligero donde los componentes pueden estar fácilmente al alcance del piloto, una válvula selectora operada manualmente o válvulas de cierre operadas manualmente en las raíces del ala es el camino a seguir. Simplemente no tiene sentido diseñar un sistema operado eléctricamente cuando una alternativa manual simple y robusta es fácil de hacer.

Mi diseño preferido sería un selector izquierdo-derecho-ambos justo en la entrada del tanque colector, una válvula de cierre de emergencia separada en el cortafuegos operada por su propio control mecánico remoto que sobresale e interfiere cuando está APAGADO, e idealmente , válvulas de cierre de emergencia operadas manualmente en las salidas de los tanques en cada ala para que el combustible quede contenido dentro del ala si se rompe en un choque (eso puede ser excesivo; nunca he visto válvulas de cierre en los tanques de combustible en aviones ligeros, pero lo haría si fuera mi propio diseño).