[發明專利]蓄壓型飛機輔助燃油系統氣壓轉輸燃油試驗系統與方法

有效

• 申請號: 201310031809.6
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN103149041A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 蔣彥龍;彭瑩;王瑜;劉娟;成丹鳳
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

所屬技術領域

本發明涉及一種蓄壓型飛機輔助燃油系統氣壓轉輸燃油試驗系統及方法，屬于飛機燃油系統技術領域。

背景技術

飛機燃油系統的主要功能是存儲可用燃油，保證飛機在一切飛行狀態和工作條件下可以連續可靠地向發動機供油，飛機燃油系統的安全穩定運行直接影響飛機發動機性能的發揮和飛機的安全性。隨著現代飛機技術在不斷發展，飛機飛行高度的不斷增加、飛機噸位的不斷增大、飛機留空時間的延長，對飛機燃油系統的油箱容量、耗油過程的重心控制、燃油泵的高空性能以及防火防雷擊防污染能力等的要求也不斷提高。飛機輔助燃油系統的氣壓轉輸技術是指飛機在高空飛行時，利用飛機客艙與機艙外界大氣存在的壓力差，將燃油從高壓區的前后貨艙油箱轉輸至低壓區的工作油箱，這種替代傳統的泵傳輸方式的燃油傳輸方法，不但可避免燃油泵在高空產生氣蝕或燃油的過量蒸發，節省飛機能耗并減輕重量，而且可以增加飛機載油量、提高飛機的載油系數，還可以通過各油箱的燃油按一定的順序和比例輸送到消耗油箱，以保證飛行過程中飛機重心的保持，獲得良好的飛機操縱安定性。尤其是對于軍用飛機，如何在艙內有限的空間內充分利用貨艙油箱，采用氣壓轉輸技術進行工作油箱的燃油補給，對延長戰機執行任務的時間或作戰航程具有重要意義。

本試驗系統的目的是，通過搭建試驗臺，研究飛機輔助燃油系統氣壓轉輸技術的可行性，并獲得轉輸過程中油箱壓力、流量等相關參數的定量關系，為飛機輔助燃油系統氣壓轉輸燃油系統的設計優化提供基礎。

發明內容

本發明的目的是提供一種結構簡單、易操作、安全防爆、檢測方便的蓄壓型飛機輔助燃油系統氣壓轉輸燃油試驗系統及方法。

一種蓄壓型飛機輔助燃油系統氣壓轉輸燃油試驗系統，其特征在于包括：高壓氮氣罐、客艙壓力模擬箱、高壓油箱、低壓油箱、大氣壓力模擬箱、蓄壓艙、油氣分離器、真空泵。高壓油箱安裝于第一水平調節臺上、低壓油箱安裝于第二水平調節臺上。高壓氮氣罐通過第一空氣管道與客艙壓力模擬箱相連，客艙壓力模擬箱通過第二空氣管道與高壓油箱的引氣出口相連，高壓油箱的出口通過燃油轉輸管道與低壓油箱的入口相連，低壓油箱的出口通過燃油循環管道與高壓油箱的回油入口相連，低壓油箱的引氣出口通過第三空氣管道與大氣壓力模擬箱相連，大氣壓力模擬箱通過第四空氣管道與蓄壓艙相連，蓄壓艙通過第五空氣管道與客艙壓力模擬箱相連。油氣分離器安裝于蓄壓艙和真空泵的管路之間。第一空氣管道內在高壓氮氣罐的出口管段安裝有第一壓力調節閥。第二空氣管道安裝有單向閥和第一截止閥。燃油轉輸管道內從高壓油箱的出口到低壓油箱的入口依次安裝有流量計、第二截止閥。燃油循環管道內從低壓油箱的出口到高壓油箱的回油入口依次安裝有第五截止閥、Y型過濾器、燃油泵、第六截止閥。第三空氣管道內安裝有第三截止閥。第四空氣管道內從大氣壓力模擬箱到蓄壓艙依次安裝有第二壓力調節閥、第四截止閥。第五空氣管道內從蓄壓艙到客艙壓力模擬箱依次安裝有第七截止閥、第三壓力調節閥。該系統還包括探頭位于客艙壓力模擬箱內的第一壓力變送器、探頭位于高壓油箱內的第二壓力變送器、探頭位于燃油轉輸管道內的第三壓力變送器、探頭位于低壓油箱內的第四壓力變送器、探頭位于大氣壓力模擬箱內的第五壓力變送器。

上述蓄壓型飛機輔助燃油系統氣壓轉輸燃油試驗方法，其特征在于包括以下過程：

步驟a、本系統為了實現燃油轉輸試驗的安全，在系統運行前對客艙壓力模擬箱、大氣壓力模擬箱和蓄壓艙內充入氮氣，將艙內氧氣溶度降低至12%以下，且客艙壓力模擬箱的補充氣體采用高壓氮氣罐內的氮氣；

步驟b、系統運行時，將高壓油箱內注滿試驗燃油，低壓油箱內為空，關閉系統內所有截止閥和壓力調節閥；

步驟c、利用真空泵對客艙壓力模擬箱抽真空，具體操作過程包括：打開第七截止閥和第三壓力調節閥，關閉系統內其他截止閥和壓力調節閥，使得客艙壓力模擬箱依次通過第五空氣管道、蓄壓艙、油氣分離器與真空泵連通，利用第一壓力變送器和第三壓力調節閥的壓力信號，通過電控系統控制真空泵變頻工作實現客艙壓力模擬箱的初始壓力值維持在第一高度對應的壓力，模擬飛機在高空飛行時的座艙壓力即飛機高壓區油箱壓力狀況，然后關閉第七截止閥；