🔴✈️ 464. Sistema de Combustible: Airbus A319/A320/A321🚁

 

 

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Sistema de Combustible A319/A320/A321

1. Arquitectura del Sistema y Capacidad de Almacenamiento

El sistema de combustible de la familia Airbus A320 está diseñado como una solución integral de gestión de masa y energía. La arquitectura de almacenamiento no solo responde a necesidades de autonomía, sino que es un componente crítico para el alivio de la flexión de las alas (wing bending relief) mediante la carga de peso en la estructura alar y para el control de vibraciones (flutter relief), manteniendo combustible en las secciones externas de las alas el mayor tiempo posible durante el perfil de vuelo.

Análisis de Configuración de Tanques

La disposición estructural varía significativamente entre modelos:

• A319/A320: Configuración de tres tanques principales: un tanque central (Center Tank) y dos tanques de ala, subdivididos físicamente en celdas internas (Inner) y externas (Outer). Se incluyen tanques de venteo (Vent Surge tanks) en los extremos.
• A321: Esta variante consolida las alas en un único tanque de ala (Wing Tank) por lado, eliminando la división física interna/externa. Sin embargo, su arquitectura de transferencia es radicalmente distinta: no emplea bombas eléctricas en el tanque central, sino un sistema de Jet Pumps controlado por la FLSCU, que utiliza el flujo de las bombas de ala para generar succión y trasladar el combustible del centro a las alas.

Matriz de Capacidades y Pesos

Valores calculados sobre una densidad de referencia de 0.785 kg/l (6.551 lb/US Gal).

Variante	Ubicación Tanque	Volumen (Litros)	Peso (KG)	Peso (LB)
A319	Outer (x2)	880 x 2	691 x 2	1,520 x 2
	Inner (x2)	6,924 x 2	5,435 x 2	11,982 x 2
	Center Tank	8,250	6,476	14,281
	Total	23,858	18,728	41,285
A320	Outer (x2)	880 x 2	691 x 2	1,520 x 2
	Inner (x2)	7,099 x 2	5,573 x 2	12,286 x 2
	Center Tank	8,250	6,476	14,281
	Total	24,209	19,004	41,893
A321	Wing Tanks (x2)	7,750 x 2	6,084 x 2	13,410 x 2
	Center Tank	8,200	6,437	14,190
	Total	23,700	18,605	41,010

Protección y Expansión

El sistema integra un margen de expansión del 2% para absorber aumentos térmicos de hasta 20°C sin derrame. La protección estructural se garantiza mediante protectores de sobrepresión en los tanques de venteo y entre el tanque central y el ala izquierda.

2. Componentes Críticos de Alimentación de Motores

La arquitectura de alimentación prioriza la redundancia estratégica y la segregación de sistemas para mitigar fallos catastróficos.

Evaluación de Bombas y Alimentación Preferencial

En los A319/A320, el sistema emplea seis bombas principales. La lógica de consumo prioriza el tanque central mediante válvulas de secuencia de alivio de presión en las bombas de ala. Estas válvulas están calibradas para que las bombas centrales entreguen combustible a una presión superior; mientras las bombas centrales operen, la contrapresión mantiene cerradas las válvulas de secuencia de las alas, garantizando el vaciado del tanque central en primer lugar.

Lógica de Válvulas de Succión y Gravedad

Las bombas de los tanques internos/alas cuentan con válvulas de succión que permiten la alimentación por gravedad en caso de fallo eléctrico total. Es una limitación crítica de diseño que el tanque central no posee válvulas de succión; por lo tanto, el combustible central es inaccesible si sus bombas (o el sistema de transferencia Jet Pump en el A321) fallan.

Control de Flujo (LP y Cross Feed)

• Válvulas de Baja Presión (LP): Actuadas por el motor master switch o el ENG FIRE pushbutton.
• Válvula de Alimentación Cruzada (Cross Feed): Equipada con un motor doble (un motor para cada bus eléctrico/sistema), asegurando la operatividad del cross-feed incluso tras una pérdida parcial de suministro eléctrico, permitiendo la alimentación de cualquier motor desde cualquier tanque.

3. Secuenciación Automática y Lógica de Control de Bombas

La automatización del consumo minimiza la carga de trabajo y optimiza el centro de gravedad (CG) de forma dinámica. El orden jerárquico es: 1. Center Tank, 2. Inner Tanks (hasta 750 kg), 3. Outer Tanks (vía transferencia).

Lógica del Modo AUTO (Panel Superior)

El control digital de las bombas (o válvulas de transferencia en el A321) sigue estados lógicos rigurosos:

• Arranque: Operan al iniciar el motor y continúan por 2 minutos tras el arranque.
• Inhibición por Slats: Las bombas centrales se detienen automáticamente cuando los slats están extendidos para optimizar cargas eléctricas y proteger la integridad estructural durante el despegue y aterrizaje. Reinician al retraer slats.
• Lógica de "Underfull": Si el tanque de ala está lleno, las bombas centrales se detienen. Solo reinician cuando el motor consume 500 kg (A320) o 250 kg (A321) del combustible del ala, detectado por los sensores de nivel.
• Apagado por Nivel Bajo: Se desactivan automáticamente 5 minutos después de alcanzar el nivel bajo en el tanque central.

Gestión de Fallos y Modo Manual

La tripulación debe intervenir si se ilumina la luz MODE SEL FAULT. Esta alerta específica se dispara cuando el tanque central tiene >250 kg (550 lb) y el tanque de ala respectivo tiene <5000 kg (11,000 lb), indicando un fallo en la lógica de transferencia automática. En modo MAN, la tripulación es responsable de apagar las bombas centrales al vaciarse para evitar daños por cavitación.

4. Transferencia de Combustible y Sistema de Recirculación (IDG)

El combustible actúa como el principal disipador de calor para el aceite del Generador de Accionamiento Integrado (IDG).

Lógica de Transferencia Wing-to-Inner

Cuando el nivel del tanque interno desciende a 750 kg, la FLSCU abre las válvulas de transferencia. Estas válvulas poseen una lógica de "Latched Open": una vez abiertas, permanecen así hasta la siguiente operación de reabastecimiento en tierra, momento en que se cierran al seleccionar el modo REFUEL.

Ciclo de Enfriamiento y Gestión de Desbordamiento

El FADEC comanda la válvula de retorno de combustible. El flujo atraviesa el intercambiador de calor del IDG y retorna al tanque externo (A320) o al ala (A321). Si el tanque externo se llena, el exceso drena al tanque interno por el spill pipe. Si el tanque de ala alcanza su capacidad máxima mientras las bombas centrales alimentan, la lógica detiene las bombas centrales para evitar sobrellenado por recirculación, retomando la alimentación central tras el consumo de los 500/250 kg mencionados anteriormente.

5. Operaciones de Reabastecimiento y Descarga (Refuel/Defuel)

Lógica del Panel y Prioridades

El sistema permite el reabastecimiento automático mediante un preselector. El CKPT light en el panel externo advierte que el panel de mantenimiento de la cabina tiene la prioridad de control.

• Operación por Batería: Al activar el switch BATT POWER, el sistema energiza el FQI desde el HOT BUS 1. Es imperativo esperar los 40 segundos de test inicial antes de que las indicaciones sean válidas y se pueda iniciar la carga.
• Secuencia Automática: Se llenan primero las celdas externas, seguidas de las internas y el tanque central de forma simultánea si la carga excede la capacidad alar.

6. Monitoreo del Sistema y Arquitectura de Control (ECAM y FQI)

La conciencia situacional se apoya en el sistema FQI (Fuel Quantity Indication) de dos canales.

Arquitectura FQI y FLSCU

El cálculo de masa (no solo volumen) se logra mediante:

1. Sondas de capacitancia: Miden el nivel y la temperatura.
2. Densitómetros (Cadensicon): En los tanques internos para determinar la densidad real.
3. CIC (Capacitance Index Compensator): Proporciona la constante dieléctrica en caso de fallo del densitómetro.

Interpretación de ECAM Fuel Page

• Bombas de Ala: Línea verde (Presión normal), "LO" ámbar (Baja presión), Cross line ámbar (Bomba apagada).
• Bombas Centrales (A320): Cross line verde (Apagada y auto-apagado requerido), Cross line ámbar (Apagada y auto-apagado no requerido).
• Válvulas A321: Indicación verde para válvulas de transferencia abiertas; ámbar en caso de discrepancia de posición (disagree).
• Aviso LO LVL: Disparado por la FLSCU cuando el nivel interno cae de 750 kg, garantizando una reserva final monitorizada.

La integración de estos protocolos automáticos y protecciones de hardware asegura que la gestión del combustible sea una operación de alta precisión, mitigando el error humano y protegiendo la envolvente estructural del avión.

Sistema de Combustible Airbus    A319/A320/A321

Variante de Aeronave	Capacidad de Combustible (Litros)	Configuración de Tanques	Número de Bombas Principales	Componentes de Alimentación	Secuencia de Alimentación	Lógica de Control de Transferencia
Airbus A320	24,209 Litros	2 Tanques Externos (880 L x 2) 2 Tanques Internos (7,099 L x 2) 1 Tanque Central (8,250 L)	6 bombas principales	Bombas de tanque, válvulas de transferencia, válvula de alimentación cruzada (cross-feed), válvulas LP de motor, válvulas de succión	Tanque central, 2. Tanques internos (hasta 750 kg), 3. Tanques externos (transferencia a internos)	Las válvulas de transferencia se abren automáticamente cuando el nivel en tanques internos llega a nivel bajo (aprox. 750 kg). Las bombas del tanque central tienen prioridad de entrega.
Airbus A319	23,858 Litros	2 Tanques Externos (880 L x 2) 2 Tanques Internos (6,924 L x 2) 1 Tanque Central (8,250 L)	6 bombas principales	Bombas de tanque, válvulas de transferencia, válvula de alimentación cruzada (cross-feed), válvulas de baja presión (LP) del motor, válvulas de succión	Tanque central, 2. Tanques internos (hasta 750 kg), 3. Tanques externos (transferencia a internos)	Las válvulas de transferencia se abren automáticamente cuando el nivel en tanques internos llega a nivel bajo (aprox. 750 kg) para permitir el drenaje desde los tanques externos.
Airbus A321	23,700 Litros	2 Tanques de Ala (7,750 L x 2) 1 Tanque Central (8,200 L)	4 bombas principales	Bombas de tanque de ala, bombas de chorro (jet pumps), válvula de transferencia del tanque central, válvula de alimentación cruzada, válvulas LP de motor	Tanque central (transferencia a tanques de ala), 2. Tanques de ala	La FLSCU controla la válvula de transferencia; se cierra cuando el tanque de ala está lleno y se reabre cuando se han consumido 250 kg de combustible del ala.