CN105383709A - 可移动式飞机燃油系统试验装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

<b>本发明涉及一种可移动式飞机燃油系统试验装置及其控制方法。随着航空技术的高速发展，飞机的产量骤增，飞机燃油系统中的油表显示值与实际油量、设计可用燃油量与实际可用燃油量等并不相符，亟需一种装置对飞机油箱、油表、油泵等进行反复校准后才能进入试飞阶段。本发明组成包括：燃油试验装置（</b><b>1</b><b>），所述的燃油试验装置包括可移动式平板拖车（</b><b>6</b><b>），所述的可移动式平板拖车上安装有控制系统（</b><b>2</b><b>）、机电系统（</b><b>4</b><b>）、储油罐（</b><b>5</b><b>）、附件装置（</b><b>3</b><b>），所述的控制系统通过电信号与所述的机电系统连接，所述的机电系统通过油管与所述的储油罐连接，所述的控制系统通过电信号与所述的附件装置连接。本发明用于可移动式飞机燃油系统试验装置。</b>

Description

可移动式飞机燃油系统试验装置及其控制方法

技术领域：

本发明涉及飞机燃油系统测控分析领域，具体涉及一种可移动式飞机燃油系统试验装置及其控制方法。

背景技术：

随着航空技术、军用航空和民用航空的高速发展，飞机的产量骤增，而飞机组装下线后，飞机燃油系统中的油表显示值与实际油量、设计可用燃油量与实际可用燃油量等并不相符，亟需一种装置对飞机油箱、油表、油泵等进行反复校准后才能进入试飞阶段。飞机工业是衡量一个国家科技、工业水平和综合国力的重要标志之一，它不仅关系到国民经济发展，而且对维护国家安全和国家利益具有重要的政治意义，飞机制造涉及到电子、机械、新材料、冶金、化工、工业制造等方方面面，是各种高、精、尖技术的大集成，因而被誉为工业领域的皇冠，测控分析技术的应用贯穿于飞机设计、制造、使用和保障的全过程，是高精度加工制造、航空安全和可靠性、航空维护自动化和快速化的基础，飞机燃油系统是影响飞机性能、飞行安全和适航取证的关键系统，随着飞机的产量骤增，而飞机组装下线后，其燃油系统中的油表显示值与实际油量、设计可用燃油量与实际可用燃油量等并不相符，需要一种装置对飞机油箱、油表、油泵等进行反复校准后才能进入试飞阶段，限于场地、校准模式、可操作性等要求，试验装置具有可移动、高精度、线性好、控制灵活的特点，基于此背景，发明研制一种可移动式飞机燃油系统试验装置及其控制方法。

本产品是在对飞机燃油系统油箱油量表的零点、线性度、满量程进行校准，装置主要由可移动式平板拖车、储油罐、控制系统、机电系统和油管、卷盘、消防设施等附件组成，本产品及其控制方法主要是对飞机燃油系统的油量表进行校准，对油表的零位、线性度和满量程进行依次校准，装置可广泛应用于飞机试飞、燃油测试分析领域。

发明内容：

本发明的目的是提供一种可移动式飞机燃油系统试验装置及其控制方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种可移动式飞机燃油系统试验装置，其组成包括：燃油试验装置，所述的燃油试验装置包括可移动式平板拖车，所述的可移动式平板拖车上安装有控制系统、机电系统、储油罐、附件装置，所述的控制系统通过电信号与所述的机电系统连接，所述的机电系统通过油管与所述的储油罐连接，所述的控制系统通过电信号与所述的附件装置连接。

所述的可移动式飞机燃油系统试验装置，所述的控制系统包括开关电源装置，所述的开关电源装置分别通过导线与人机界面显示装置、控制器连接，所述的控制器分别与液面传感器、油枪位置传感器连接。

所述的可移动式飞机燃油系统试验装置，所述的机电系统包括油泵，所述的油泵分别与流量计、油汽分离器连接，所述的流量计分别与快慢流量电磁阀、脉冲编码器连接，所述的快慢流量电磁阀与加油枪连接。

所述的可移动式飞机燃油系统试验装置，所述的控制系统内部具有电源电路、数字量输入系统、数字量输出系统、模拟量输入系统、模拟量输出系统、Modbus通信系统、RTD信号系统、以太网系统，所述的以太网系统与所述的人机界面显示装置连接。

一种可移动式飞机燃油系统试验装置及其控制方法。该方法包括如下步骤：首先是对飞机燃油系统的校准，主要对油量表的进行校准，然后对油表的零位、线性度和满量程进行校准；

零位校准：关闭飞机油箱与发动机之间的供油管路，向飞机油箱注入固定量航空煤油，系统平稳后利用飞机油箱中的自有油泵将之前加入的燃油打回，当回油完毕即无油可回时，将飞机油量表校准到刻度的零启始位，在飞机首次加油回油过程中，由于油箱的结构因素，有一部分燃油残留在管路和油箱内部，该部分的燃油称为不可用燃油，不可用燃油是通过加油量与回油量之差计算获得的，其值大小与油箱的结构有关，为飞机油箱固有属性，作为飞机燃油系统测试的一个重要参数；

线性度校准：在零位校准后，对飞机油量表进行线性度校准，根据飞机油量表的刻度间隔，以此间隔油量为基准间隔，先加入该间隔或者该间隔倍数的油量，然后根据加入的油量校准油量表刻度，再依次线性增加加入的油量，依次校准相应的刻度，例如，在零位校准后，选择20公斤的油量作为间隔，先加入20公斤的油量，将油量表的刻度校准为20公斤，再按油量表间隔数依次加入20公斤等油量，依次校准油量表的20公斤、40公斤、60公斤等刻度，依此类推；

满量程校准：按照飞机油箱设计容量参数足量向飞机油箱加入航空煤油，观察油量表显示稳定后，校准油箱满量程的刻度，由于不可用燃油的存在，满量程显示油量小于加入的燃油量。

有益效果：

1.本发明是一种可移动式飞机燃油系统试验装置，针对国内飞机进行试飞前缺少对燃油系统进行校准的设备和方法的难题提出的，适合于飞机燃油系统测控等领域，主要是对飞机燃油系统油箱油量表的零点、线性度、满量程进行校准，该产品由可移动式平板拖车、储油罐、控制系统、机电系统和油管、卷盘、消防设施等附件组成。

本发明的飞机燃油系统试验装置的控制方法主要是对飞机燃油系统的油量表进行校准，对油表的零位、线性度和满量程进行依次校准，本产品可广泛应用于飞机试飞、燃油测试分析领域。

本发明由可移动式平板拖车、储油罐、控制系统、机电系统和油管、卷盘、消防设施等附件组成，所有装置安装于平板拖车上，储油罐通过油管与机电系统连接，液位、温度等通过电信号与控制系统连接，机电系统通过电信号与控制系统连接，机电系统在控制系统的控制下，通过油管与飞机的油箱进行连接，进行试验校准工作。

本发明的控制系统由人机界面显示装置和控制器组成，操作人员通过人机界面设定测试参数、模式等信息，观察系统运行状态，同时，人机界面显示装置承担模式的管理、模型的建立、电子档案处理、历史与实时数据库等功能。

本发明通过灵活可移动的平板拖车承载整个试验装置，便于在试验场地内移动，可对飞机的可用燃油量、不可用燃油量和死油量等关键参数进行测量和计算，可对飞机油量表进行零位、线性度、满量程进行标定，可记录、存储、检索历史数据，提供报告、报表、报警等信息，具有操作方便、精度高、安全可靠的特点，同时本产品及其控制方法极大地提高了飞机燃油系统的测试效率、提供了高效的测控工具、保障了试飞的安全性。

本发明有利于打破国外在直升机测控领域长期的技术封锁，有利于破解我国长期依靠国外进口飞机测控系统的局面，解决现有飞机机型测控配套设备少、维护困难、响应不及时、信息安全等难题，形成具有自主知识产权并适应我国飞机发展的配套设备，具有高性价比的优点，对于提高飞机测控分析技术和航空装备制造业发展具有重要意义。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图。

附图2是附图1中控制系统的结构示意图。

附图3是附图1中机电系统的结构示意图。

附图4是附图1中控制系统内部结构示意图。

附图5是附图1中的机电系统电路图。

附图6是附图2中的控制器电路图。

具体实施方式：

实施例1：

一种可移动式飞机燃油系统试验装置，其组成包括：燃油试验装置1，所述的燃油试验装置包括可移动式平板拖车6，所述的可移动式平板拖车上安装有控制系统2、机电系统4、储油罐5、附件装置3，所述的控制系统通过电信号与所述的机电系统连接，所述的机电系统通过油管与所述的储油罐连接，所述的控制系统通过电信号与所述的附件装置连接。

实施例2：

根据实施例1所述的可移动式飞机燃油系统试验装置，所述的控制系统包括开关电源装置11，所述的开关电源装置分别通过导线与人机界面显示装置7、控制器9连接，所述的控制器分别与液面传感器8、油枪位置传感器10连接。

实施例3：

根据实施例1所述的可移动式飞机燃油系统试验装置，所述的机电系统包括油泵12，所述的油泵分别与流量计13、油汽分离器14连接，所述的流量计分别与快慢流量电磁阀16、脉冲编码器15连接，所述的快慢流量电磁阀与加油枪17连接。

实施例4：

根据实施例2所述的可移动式飞机燃油系统试验装置，所述的控制系统内部具有电源电路19、数字量输入系统20、数字量输出系统21、模拟量输入系统22、模拟量输出系统23、Modbus通信系统24、RTD信号系统25、以太网系统26，所述的以太网系统与所述的人机界面显示装置连接。

实施例5：

一种利用实施例1-4所述的可移动式飞机燃油系统试验装置的控制方法，本方法是：首先是对飞机燃油系统的校准，主要对油量表的进行校准，然后对油表的零位、线性度和满量程进行校准；

零位校准：关闭飞机油箱与发动机之间的供油管路，向飞机油箱注入固定量航空煤油，系统平稳后利用飞机油箱中的自有油泵将之前加入的燃油打回，当回油完毕即无油可回时，将飞机油量表校准到刻度的零启始位，在飞机首次加油回油过程中，由于油箱的结构因素，有一部分燃油残留在管路和油箱内部，该部分的燃油称为不可用燃油，不可用燃油是通过加油量与回油量之差计算获得的，其值大小与油箱的结构有关，为飞机油箱固有属性，作为飞机燃油系统测试的一个重要参数；

线性度校准：在零位校准后，对飞机油量表进行线性度校准，根据飞机油量表的刻度间隔，以此间隔油量为基准间隔，先加入该间隔或者该间隔倍数的油量，然后根据加入的油量校准油量表刻度，再依次线性增加加入的油量，依次校准相应的刻度，例如，在零位校准后，选择20公斤的油量作为间隔，先加入20公斤的油量，将油量表的刻度校准为20公斤，再按油量表间隔数依次加入20公斤等油量，依次校准油量表的20公斤、40公斤、60公斤等刻度，依此类推；

满量程校准：按照飞机油箱设计容量参数足量向飞机油箱加入航空煤油，观察油量表显示稳定后，校准油箱满量程的刻度，由于不可用燃油的存在，满量程显示油量小于加入的燃油量。

实施例6：

根据实施例1-7所述的可移动式飞机燃油系统试验装置的工作过程：油泵在电力动力的作用下高速旋转，将输油管线及泵腔内的油液和空气排出，当输油管线和泵腔内的压力低于大气压时，储油罐内的油液在大气压的作用下推开输油管进油口处的铜底阀进入输油管，经输油管线到达加油计量装置过滤器，经过滤器滤除油液内的杂质后，纯净的油液进入油气分离器的低压泵腔，低压油经过油泵，在叶片的作用下由低压油转换成高压油，经出油口进入油气分离器高压腔，如果此时油枪还没有打开或油机内的输油管线发生障碍，油泵出口处的油压不断升高，当达到一定的压力时，油泵内的溢流阀打开，高压油经溢流阀进入油泵的低压腔，在油泵泵腔内循环，降低油压，保护加油计量装置内的输油管线和部件，当油枪打开后，油泵出油口的压力突然降低，溢流阀关闭，高压油金土油气分离器高压腔，在高压腔内，油液中夹杂的气体浮在高压腔上部，经高压腔上部的排气阀进入常压腔，气体经排气管排出，油液则经过常压腔内的锥形阀和平行阀进入油气分离器低压腔，再进行循环利用，高压腔内的高压油则经高压腔下的部的出油口，推开出口阀进入流量计，推动流量计运行，流量计不断将计量后的油液排出，经电磁阀、视油器、油枪送入受油器，实现加油计量，油机加油结束挂枪后，加油计量装置电机、电磁阀关闭，油气分离器出口阀、底阀在油液的反作用力下关闭，防止加油计量装置液压系统及输油管线内的油液回流回到油罐。

Claims (5)

1.一种可移动式飞机燃油系统试验装置，其组成包括：燃油试验装置，其特征是：所述的燃油试验装置包括可移动式平板拖车，所述的可移动式平板拖车上安装有控制系统、机电系统、储油罐、附件装置，所述的控制系统通过电信号与所述的机电系统连接，所述的机电系统通过油管与所述的储油罐连接，所述的控制系统通过电信号与所述的附件装置连接。

2.根据权利要求1所述的可移动式飞机燃油系统试验装置，其特征是：所述的控制系统包括开关电源装置，所述的开关电源装置分别通过导线与人机界面显示装置、控制器连接，所述的控制器分别与液面传感器、油枪位置传感器连接。

3.根据权利要求1所述的可移动式飞机燃油系统试验装置，其特征是：所述的机电系统包括油泵，所述的油泵分别与流量计、油汽分离器连接，所述的流量计分别与快慢流量电磁阀、脉冲编码器连接，所述的快慢流量电磁阀与加油枪连接。

4.根据权利要求2所述的可移动式飞机燃油系统试验装置，其特征是：所述的控制系统内部具有电源电路、数字量输入系统、数字量输出系统、模拟量输入系统、模拟量输出系统、Modbus通信系统、RTD信号系统、以太网系统，所述的以太网系统与所述的人机界面显示装置连接。

5.一种利用权利要求1-4所述的可移动式飞机燃油系统试验装置的控制方法，其特征是：该方法包括如下步骤：

首先是对飞机燃油系统的校准，主要对油量表的进行校准，然后对油表的零位、线性度和满量程进行校准；

零位校准：关闭飞机油箱与发动机之间的供油管路，向飞机油箱注入固定量航空煤油，系统平稳后利用飞机油箱中的自有油泵将之前加入的燃油打回，当回油完毕即无油可回时，将飞机油量表校准到刻度的零启始位，在飞机首次加油回油过程中，由于油箱的结构因素，有一部分燃油残留在管路和油箱内部，该部分的燃油称为不可用燃油，不可用燃油是通过加油量与回油量之差计算获得的，其值大小与油箱的结构有关，为飞机油箱固有属性，作为飞机燃油系统测试的一个重要参数；

线性度校准：在零位校准后，对飞机油量表进行线性度校准，根据飞机油量表的刻度间隔，以此间隔油量为基准间隔，先加入该间隔或者该间隔倍数的油量，然后根据加入的油量校准油量表刻度，再依次线性增加加入的油量，依次校准相应的刻度，例如，在零位校准后，选择20公斤的油量作为间隔，先加入20公斤的油量，将油量表的刻度校准为20公斤，再按油量表间隔数依次加入20公斤等油量，依次校准油量表的20公斤、40公斤、60公斤等刻度，依此类推；

满量程校准：按照飞机油箱设计容量参数足量向飞机油箱加入航空煤油，观察油量表显示稳定后，校准油箱满量程的刻度，由于不可用燃油的存在，满量程显示油量小于加入的燃油量。