[發(fā)明專利]一種利用燃油反洗滌惰化軍用無(wú)人機(jī)油箱的裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011186209.3
• 申請(qǐng)日: 2020-10-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112298581B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李超越;徐雷;王志凌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 金陵科技學(xué)院
• 主分類號(hào): B64D37/32
• 分類號(hào): B64D37/32
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 劉佳慧

本發(fā)明公開(kāi)了一種利用燃油反洗滌惰化軍用無(wú)人機(jī)油箱的裝置和方法，裝置包括第一空氣發(fā)生單元、中空纖維膜空氣分離組件、第一電磁閥、第二空氣發(fā)生單元、第二電磁閥和混合閥；第一空氣發(fā)生單元、中空纖維膜空氣分離組件和第一電磁閥依次連接；第二空氣發(fā)生單元與第二電磁閥連接；混合閥具有第一入口、第二入口和出口；第一電磁閥和第二電磁閥的出口分別與混合閥的第一入口和第二入口連接，混合閥的出口與無(wú)人機(jī)油箱的底部相通。本發(fā)明利用燃油反洗滌惰化軍用無(wú)人機(jī)油箱，可以避免飛機(jī)攜帶中空纖維膜空氣分離組件，減輕飛機(jī)重量，降低發(fā)動(dòng)機(jī)高壓引氣對(duì)無(wú)人機(jī)機(jī)動(dòng)性能的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于軍用無(wú)人機(jī)油箱防火抑爆領(lǐng)域，涉及一種惰化軍用無(wú)人機(jī)油箱的裝置和方法，尤其涉及一種利用燃油反洗滌惰化軍用無(wú)人機(jī)油箱的裝置和方法。

背景技術(shù)

飛行安全事故時(shí)有發(fā)生，并導(dǎo)致機(jī)毀人亡的慘劇發(fā)生，造成了生命財(cái)產(chǎn)的損失，其中飛機(jī)油箱燃燒爆炸是飛機(jī)失事的主要原因之一。越南戰(zhàn)爭(zhēng)期間，美國(guó)空軍數(shù)千架飛機(jī)墜毀的主要原因是地面小型防空武器襲擊造成飛機(jī)油箱燃燒爆炸。

研究表明，氣相空間氧氣濃度高于燃油燃燒所需最低極限氧氣濃度(LOC)時(shí)，當(dāng)存在外部點(diǎn)火源，油箱極易發(fā)生燃油爆炸，通常對(duì)于民用飛機(jī)LOC設(shè)置為12％，軍機(jī)設(shè)置為9％。因此采用一定方法主動(dòng)降低油箱氣相空間氧氣濃度，使其低于燃油燃燒所需LOC，是一種經(jīng)濟(jì)有效的油箱防火抑爆方式。油箱惰化是一種經(jīng)濟(jì)有效的油箱防爆技術(shù)，指的是利用N₂、Halon或CO₂等惰性氣體注入油箱，置換出油箱內(nèi)的氧氣，使氧氣濃度低于LOC，從而使油箱處于惰化不可燃燒狀態(tài)。

目前應(yīng)用最廣泛，技術(shù)最為成熟的機(jī)載中空纖維膜制氮惰化系統(tǒng)(HFM-OBIGGS)需要從發(fā)動(dòng)機(jī)引氣，對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)性能產(chǎn)生一定影響。對(duì)于軍用無(wú)人機(jī)而言，戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境瞬息萬(wàn)變，無(wú)人機(jī)的靈活性和速度成為提高其戰(zhàn)場(chǎng)生存能力的關(guān)鍵因素。而減輕無(wú)人機(jī)重量，提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能可極大程度上加大無(wú)人機(jī)的靈活性，提高其飛行速度，因此可利用地面保障設(shè)備產(chǎn)生高濃度富氮?dú)怏w，對(duì)無(wú)人機(jī)油箱進(jìn)行洗滌惰化，使油箱在地面和飛行狀態(tài)下仍保持油箱氣相空間氧氣濃度低于LOC，稱之為地面惰化，地面惰化為替代HFM-OBIGGS提供了可能。地面惰化方案取代HFM-OBIGGS進(jìn)行油箱防火保護(hù)，可避免HFM-OBIGGS裝機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響和無(wú)人機(jī)重量的增加，提高了無(wú)人機(jī)的生存能力。

但是在給定的飛行包線下，地面洗滌惰化方式并不能完全保證飛行過(guò)程中油箱氣相空間氧氣濃度在可燃極限濃度始終在9％以內(nèi)，且隨著初始氧氣濃度的增加和載油率的提高，氣相空間氧氣濃度超過(guò)9％的概率也更大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種利用燃油反洗滌惰化軍用無(wú)人機(jī)油箱的裝置和方法，可以避免飛機(jī)攜帶中空纖維膜空氣分離組件，減輕飛機(jī)重量，降低發(fā)動(dòng)機(jī)高壓引氣對(duì)無(wú)人機(jī)機(jī)動(dòng)性能的影響，保證飛機(jī)安全。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種利用燃油反洗滌惰化軍用無(wú)人機(jī)油箱的裝置，具有這樣的特征：包括第一空氣發(fā)生單元、中空纖維膜空氣分離組件、第一電磁閥、第二空氣發(fā)生單元、第二電磁閥和混合閥；第一空氣發(fā)生單元、中空纖維膜空氣分離組件和第一電磁閥依次連接，空氣經(jīng)第一空氣發(fā)生單元進(jìn)入中空纖維膜空氣分離組件分離，分離為富氧氣體和富氮?dú)怏w，富氧氣體排向大氣，富氮?dú)怏w進(jìn)入第一電磁閥；第二空氣發(fā)生單元與第二電磁閥連接，空氣經(jīng)第二空氣發(fā)生單元產(chǎn)生進(jìn)入第二電磁閥；混合閥具有第一入口、第二入口和出口；第一電磁閥和第二電磁閥的出口分別與混合閥的第一入口和第二入口連接，混合閥的出口與無(wú)人機(jī)油箱的底部相通。

進(jìn)一步，本發(fā)明提供一種利用燃油反洗滌惰化軍用無(wú)人機(jī)油箱的裝置，還可以具有這樣的特征：還包括氣體分布器，設(shè)置在油箱底部，通入油箱底部的氣體經(jīng)氣體分布器分布進(jìn)入油箱的燃油中。

進(jìn)一步，本發(fā)明提供一種利用燃油反洗滌惰化軍用無(wú)人機(jī)油箱的裝置，還可以具有這樣的特征：還包括單向閥，設(shè)置在混合閥與氣體分布器之間，混合閥的出口與單向閥的入口連接，單向閥的出口與氣體分布器連接。