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En règle générale le circuit carburant permet de stocker le carburant, contrôler et commander la distribution du carburant vers les réservoirs pendant le ravit'aillement, alimenter en carburant les réacteurs/moteurs et l'APU, contrôler le transfert de carburant pour maintenir un centre de gravité à l'intérieur des limites, conserver du carburant dans les réservoirs extérieurs pour atténuer la flexion des ailes et diminuer le battement.
Le carburant peut être stocker dans les ailes via des réservoirs internes et externes (Inner, outer tank), dans le fuselage via un réservoir central (center tank) ou dans le stabilisateur horizontal réglable (trim tank). Il peut être aussi libérer par le (vent tank) situé en bout daile.
Dans un avion l'alimentation en carburant du moteur peut se faire soit par :
Gravité notamment pour les moteurs à explosion (avion léger), en utilisant un carburateur normal ou à membrane. Le carburateur permet de réaliser un mélange entre l'air et le carburant vaporisé et le diriger vers les pipes dadmission des cylindres. Le flotteur et le pointeau maintiennent un débit correct de carburant. On peut régler sur la plupart des moteurs les proportions air/essence, grâce à la commande de richesse (commande rouge ou aussi appeler correcteur altimétrique, mixture ou commande de mélange).
Un mélange trop riche entraîne une surconsommation et empêche le moteur datteindre sa température normale de fonctionnement. Tandis qu'un mélange trop pauvre risque déteindre le moteur.
Injection directe pour certains moteurs à explosion ou réacteurs qui envoie du carburant sous pression avec plus de précision que la carburation, le risque de givrage est faible et l'alimentation se fait dans toutes les positions.
Un circuit carburant peut être constitué de : (Avion léger et de ligne)
Un réservoir construit en général en aluminium ou en stratifié époxy revêtu à l'intérieur d'un produit inerte vis à vis de lessence/kérozène, les réservoirs peuvent être internes, externes, centraux ou dans le stabilisateur situé dans lempennage. Il est prévu en partie supérieure du réservoir un orifice de remplissage avec un bouchon étanche et une sortie pour une mise à l'air libre en bout daile (vent tank).
Un carburant aviation qui peut être du kérosène pour les moteurs à turbine (Jet A-1/A/B/JP-4/5/8/TS1) ou de lessence aviation pour les moteurs à pistons (Avgas 100LL et 110LL c'est-à -dire faible teneur en plomb). Avec des restrictions dutilisation, certains avions peuvent fonctionner avec de lessence automobile (Mogas) au diesel ou au biocarburant.
Un collecteur maintenu plein qui permet déviter le désamorçage des pompes d'alimentation des réacteurs.
Un purgeur disposé au point bas des réservoirs ou du circuit carburant, qui permet dévacuer l'eau qui s'y serait éventuellement déposée du fait de sa densité plus importante.
Un filtre décanteur qui retient les grosses particules et la poussière qui pourraient être en suspension dans le carburant et ainsi le contaminer.
Un robinet d'arrêt qui permet disoler le réservoir du reste du circuit, en interrompant le débit de carburant.
Un robinet dintercommunication (Xfeed/Crossfeed) qui permet de sélectionner l'un ou l'autre des 2 réservoirs ou les 2 à la fois.
Une pompe mécanique qui est entraînée directement par le moteur. Elle fonctionne donc en permanence. Des clapets à l'entrée et à la sortie de la pompe, permettent le refoulement vers le carburateur. Le ressort situé en partie inférieure limite la course d'une membrane, quand la pression convenable est atteinte. En fait, par sécurité, la pompe comprend 2 membranes superposées, de sorte que si la membrane inférieure est percée, la seconde membrane évite que lessence ne rentre dans le carter dhuile.
Une pompe électrique qui permet de pallier une éventuelle défaillance de la pompe mécanique.
Une pompe de transfert qui permet suivant la position et la configuration de l'avion de transférer le carburant d'un point a un autre. Des sondes de niveaux permettent denvoyer des informations à des calculateurs pour commander le transfert du carburant.
Une sonde qui permet de calculer la température du carburant.
Un carburateur qui pulvérise le carburant et de le mélanger à l'air dans des proportions bien définies.
Etape et fonctionnement du circuit carburant :
Le ravit'aillement se fait au sol via un camion citerne, un oloéserveur ou en vol via un avion ravit'ailleur avec une perche ou un tuyau souple qui transporte le carburant jusque vers l'appareil (avion de chasse).
Le chauffeur-avit'ailleur soccupe du chargement en kérosène des avions, de la conduite et des maneouvres de camions-citernes sur les pistes, du contrôle des produits et de l'entretien du matériel fixe et roulant.
C'est grâce à un petit oléoduc souterrain qu'il va pouvoir relier son camion à l'avion. Il doit surveiller de près la pression du kérosène lors du remplissage des cuves de l'ordre de 50 PSI (3.5 bars) et un débvit maximale compris entre 250 et 1000l/min, en effet, si elle est trop forte, la tuyauterie des réservoirs de l'avion risque dexploser. Le remplissage des réservoirs est effectué par lintermédiaire delectro-valves commandées à partir des panneaux de remplissage. Un échantillon de kérosène est ensuite prélevé pour s'assurer de sa qualité. Emplacement, numéro de vol... il peut consulter les données relatives à l'avion à tout moment sur son ordinateur relié au centre de répartition. Il manipule des matières dangereuses, il doit donc être très vigilant et rigoureux dans son travail. Des jauges à main magnétiques en partie basse des réservoirs dailes et centraux permettent de mesurer la quantité de carburant dans chaque réservoir par léquipe au sol.
Le Ravit'aillement et le déchargement du combustible est effectuée à la station de ravit'aillement en carburant dans laile droite (Boeing 737NG). La station de remplissage est également utilisé pour le transfert de masse de carburant entre les réservoirs.
Un système ferme automatiquement la soupape de distribution de carburant dans chaque réservoir de carburant lorsque le réservoir est plein.
Lors de lavit'aillement plusieurs précautions doivent être prises :
Dans un premier temps, aucun passager ne devra se trouver à bord, ensuite, il faudra relier une partie métallique de l'avion à la terre. Cette opération permet de décharger l'avion de toute son électricité statique avant que le pistolet ne soit en contact avec la goulotte du réservoir qui est métallique. Si l'avion na pas été déchargé, létincelle se produira entre le pistolet et la goulotte et provoquera linflammation des vapeurs dessence contenues dans cette dernière.
Le circuit avit'aillement est composé de :
- une ou plusieurs prises de remplissage.
- un collecteur commun avec d'autres circuits.
- une electro-vanne par réservoir.
- un dispositif d'arrêt automatique plein, complet par réservoir (coupure par thermistance ou contact à flotteur).
- un dispositif de plein automatique par affichage de la quantité de carburant désirée et arrêt lorsque celle-ci est atteinte via un calculateur.
- une alimentation électrique assurée par la batterie à bord ou un groupe de parc.
Le circuit carburant est commandé par 2 calculateurs de surveillance et de gestion de carburant (Fuel Control and Monitoring Computer chez Airbus et Fuel Quantit'y Indication System chez Boeing), ils permettent de mesurer la quantité de carburant et de calculer le GW (Gross weight ou masse totale de l'avion), CG (center of gravit'y ou centre de gravité), le ZFW (Zero fuel weight ou le poids de l'avion sans carburant) et le ZFCG (zero fuel center of gravit'y ou position du centre de gravité sans carburant). Pendant qu'un calculateur est en fonctionnement l'autre est en attente, si un calculateur tombe en panne l'autre prend le relais.
Le center tank est le réservoir central situé dans le fuselage.
Les Inner/outer tank sont les réservoirs internes et externes situés dans les ailes pour atténuer la flexion des ailes et diminuer le battement.
Le trim tank ou transfert de carburant permet de contrôler le centre de gravité de l'avion par transfert de carburant des réservoirs dailes vers le ou les réservoirs situé dans les empennages ou inversement. Le trim tank est généralement utilisé en croisière permettant ainsi doptimiser la position du centre de gravité pour augmenter léconomie de carburant par diminution de la traînée de l'avion.
Le vent tank est un dispositif permettant dassurer la ventilation efficace des réservoirs, au sol à évacuation de l'air contenu dans les réservoirs lors des opération davit'aillement et lévacuation du carburant vers lextérieur en cas de défaut du dispositif de coupure automatique plein complet lors d'un remplissage.
Chaque réacteur est alimenté en carburant par une pompe principale située dans les réservoirs internes. Dans chaque aile il y a 3 pompes (2 principales et 1 de secours). Quand le robinet dintercommunication est fermé, le circuit carburant est divisé en 2 parties et les pompes associées alimentent leur réacteur respectif. Si on ouvre ce robinet dintercommunication, n'importe quelle pompe peut alimenter n'importe quel réacteur.
En fonctionnement normal toutes les pompes principales fonctionnement, mais si une pompe principale vient a tomber en panne ou est sur Off la pompe de secours se met en service. (en vol une pompe peut faire fonctionner les 2 réacteurs).
La reprise du carburant consiste à vidanger une partie ou la totalité du carburant des réservoirs, dans une citerne mobile. Pour assurer cette opération, il faut une citerne mobile vide apte à la reprise équipé d'un système daspiration.
- Reprise par succion entre 7 et 10 PSI par branchement de la citerne sur le circuit de remplissage ou en puisant directement dans le réservoir avec une canne daspiration.
- Vidange par gravité avec branchement de la citerne en un point bas du réservoir à condition que celle-ci soit située en dessous de l'avion.
- Vidange par le circuit basse pression avec le branchement de la citerne sur les circuits d'alimentation des réacteurs ou sur les circuits de transfert qui seront mis en pression par les pompes basse pression des réservoir à vidanger.
