[發(fā)明專利]一種飛行器燃油系統(tǒng)高空性能試驗(yàn)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711431225.2
• 申請(qǐng)日: 2017-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN108238283B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張偉強(qiáng);馬威猛;汪洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 彩虹無人機(jī)科技有限公司
• 主分類號(hào): B64F5/60
• 分類號(hào): B64F5/60
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 龐靜

1.一種飛行器燃油系統(tǒng)高空試驗(yàn)方法，其特征在于步驟如下：

第一步：搭建試驗(yàn)系統(tǒng)，并保證試驗(yàn)系統(tǒng)中所有連接部件的氣密性；根據(jù)需要設(shè)置試驗(yàn)的溫度范圍，并設(shè)置長(zhǎng)時(shí)間巡航高度范圍以及試驗(yàn)高度范圍；所述的試驗(yàn)系統(tǒng)，包括高空氣壓模擬裝置、壓力傳感器(4)、溫度傳感器(5)、油箱(7)、恒溫箱(8)、燃油壓力傳感器(9)、燃油流量傳感器(11)、壓力調(diào)節(jié)裝置；油箱(7)內(nèi)加注燃油系統(tǒng)工作所使用的燃油并放置在恒溫箱(8)內(nèi)，由恒溫箱(8)結(jié)合溫度傳感器(5)保證油箱(7)內(nèi)的燃油穩(wěn)定處于試驗(yàn)所需的恒定溫度；油箱(7)通過氣體管路連接高空氣壓模擬裝置；高空氣壓模擬裝置根據(jù)當(dāng)前試驗(yàn)高度，調(diào)節(jié)油箱(7)內(nèi)的氣體壓力，結(jié)合壓力傳感器(4)使油箱(7)內(nèi)穩(wěn)定時(shí)的壓力為試驗(yàn)高度對(duì)應(yīng)壓力；油箱(7)的供油端與待試驗(yàn)燃油系統(tǒng)(6)的供油管路相連，待試驗(yàn)燃油系統(tǒng)(6)的供油出口端連接燃油壓力傳感器(9)和燃油流量傳感器(11)，燃油流量傳感器(11)再通過壓力調(diào)節(jié)裝置經(jīng)回油管路連接油箱(7)；待試驗(yàn)燃油系統(tǒng)(6)穩(wěn)定工作，記錄壓力傳感器(4)、燃油壓力傳感器(9)和燃油流量傳感器(11)的數(shù)值，增加試驗(yàn)高度，通過燃油壓力變化和燃油流量的變化測(cè)試燃油系統(tǒng)的高空性能；油箱(7)內(nèi)加注燃油的體積不大于油箱總體積的80％；

第二步：調(diào)整恒溫箱(8)溫度至當(dāng)前試驗(yàn)溫度，保證測(cè)試時(shí)油箱(7)內(nèi)的燃油溫度與恒溫箱(8)一致；試驗(yàn)溫度初值為溫度范圍的最小值；

第三步：開啟高空氣壓模擬裝置，使得油箱(7)內(nèi)穩(wěn)定時(shí)的壓力為當(dāng)前試驗(yàn)高度對(duì)應(yīng)的壓力；試驗(yàn)高度的初值為長(zhǎng)時(shí)間巡航高度范圍的最小值；

第四步：待試驗(yàn)燃油系統(tǒng)(6)開始工作，并在當(dāng)前試驗(yàn)高度下工作時(shí)長(zhǎng)至少30分鐘，記錄該工作時(shí)長(zhǎng)內(nèi)穩(wěn)定工作狀態(tài)任意一刻的壓力傳感器(4)、燃油壓力傳感器(9)和燃油流量傳感器(11)的數(shù)值，轉(zhuǎn)第五步；

第五步，增加試驗(yàn)高度，開啟高空氣壓模擬裝置，使得油箱(7)內(nèi)穩(wěn)定時(shí)的壓力為當(dāng)前試驗(yàn)高度對(duì)應(yīng)的壓力；待試驗(yàn)燃油系統(tǒng)(6)開始工作，工作穩(wěn)定后記錄壓力傳感器(4)、燃油壓力傳感器(9)和燃油流量傳感器(11)的數(shù)值；一直循環(huán)直至試驗(yàn)高度直至達(dá)到試驗(yàn)高度范圍的最大值，轉(zhuǎn)第六步；

第六步，繪制燃油壓力值、燃油流量值隨壓力傳感器(4)壓力值的變化曲線；轉(zhuǎn)第七步；

第七步，更換油箱(7)中的燃油，從第二步開始循環(huán)，直至達(dá)到最大長(zhǎng)時(shí)間巡航高度；轉(zhuǎn)第八步；

第八步，更換油箱(7)中的燃油，增加試驗(yàn)溫度，從第二步循環(huán)執(zhí)行，直至達(dá)到最大試驗(yàn)溫度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述的試驗(yàn)系統(tǒng)還包括冷凝器(3)，油箱(7)通過氣體管路與冷凝器(3)連接；冷凝器(3)通過氣體管路連接高空氣壓模擬裝置，冷凝器(3)對(duì)氣體中的油蒸汽進(jìn)行冷凝得到液體燃油，并通過管路將液體燃油送至油箱(7)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述的試驗(yàn)系統(tǒng)還包括燃油溫度傳感器(10)，該傳感器安裝在待試驗(yàn)燃油系統(tǒng)(6)的供油出口端。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：試驗(yàn)過程中，將燃油溫度傳感器(10)的數(shù)值與溫度傳感器(5)的數(shù)值進(jìn)行比較，若二者差值在預(yù)設(shè)的閾值范圍內(nèi)，則當(dāng)前試驗(yàn)系統(tǒng)無需改動(dòng)；否則，在燃油流量傳感器(11)與油箱(7)之間所有的管路及部件上需安裝隔熱套。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：將不同試驗(yàn)高度下，記錄的燃油壓力值、燃油流量值繪制成燃油壓力、流量隨環(huán)境壓力的變化曲線，根據(jù)該變化曲線得到臨界氣蝕壓力，該臨界氣蝕壓力對(duì)應(yīng)的高度為當(dāng)前試驗(yàn)溫度下飛行器燃油系統(tǒng)正常工作的臨界高度；所述的環(huán)境壓力為不同試驗(yàn)高度下壓力傳感器(4)的數(shù)值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述的壓力調(diào)節(jié)裝置設(shè)置燃油系統(tǒng)正常工作門限壓力值，當(dāng)燃油壓力傳感器(9)的值超過該門限壓力值時(shí)，壓力調(diào)節(jié)裝置打開將燃油通過回油管路回到油箱(7)，否則壓力調(diào)節(jié)裝置關(guān)閉。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于：通過高空氣壓模擬裝置保證待試驗(yàn)燃油系統(tǒng)(6)工作在當(dāng)前試驗(yàn)環(huán)境壓力下。