CN110510131B

CN110510131B - 一种飞机燃油循环蓄冷装置

Info

Publication number: CN110510131B
Application number: CN201910919191.4A
Authority: CN
Inventors: 王亚盟; 丁磊; 徐蕤; 赵营; 李群
Original assignee: Shenyang Aircraft Design and Research Institute Aviation Industry of China AVIC
Current assignee: Shenyang Aircraft Design and Research Institute Aviation Industry of China AVIC
Priority date: 2019-09-26
Filing date: 2019-09-26
Publication date: 2022-11-22
Anticipated expiration: 2039-09-26
Also published as: CN110510131A

Abstract

本申请属于飞机燃油热管理技术领域，特别涉及一种飞机燃油循环蓄冷装置。包括：油箱和控制器。油箱包括多个，油箱的上壁板为飞机的上蒙皮，下壁板为飞机的下蒙皮，每个油箱均配置有输油泵，多个油箱之间通过燃油管路连通，其中，一个油箱设置在飞机重心位置，用于向飞机发动机供油；控制器用于控制输油泵实现：当具有完成输油的油箱时，将油箱中的燃油先运输至完成输油的油箱中，然后再运输至飞机发动机的供油油箱。本申请的飞机燃油循环蓄冷装置，采用燃油大循环的方法，从而充分利用油箱结构进行散热，降低了燃油的温度，提高了燃油的热沉能力，保护了飞机的雷达隐身和红外隐身性能，对于提升飞机平台的散热能力具有重要意义。

Description

一种飞机燃油循环蓄冷装置

技术领域

本申请属于飞机燃油热管理技术领域，特别涉及一种飞机燃油循环蓄冷装置。

背景技术

随着现代飞机综合性能的提高，机载设备数量的增多和功率的加大，飞机平台产生的热随之增多。为了确保设备的可靠工作，需要更多的冷源将热量带走，以维持设备正常工作的温度环境。飞机上的燃油在热量吸收和热量排散方面具有灵活性、便利性等优点，是机上的一种重要冷源。有效提高燃油的热沉能力是化解冷热矛盾、保障飞机性能的重要途径。燃油的热沉能力主要取决于两个方面，一方面是油量，另一方面是油温。机上的油量在飞机起飞时是一定的，随着发动机的消耗，逐渐减少，到了飞行后期，油量很少时，燃油的热沉能力急剧下降，被燃油冷却的设备可能存在超温风险，对飞机的性能带隐患。

现有技术中，降低燃油温度的方法是在飞机上加装燃油散热器，从机外引入冲压空气，使外界冲压空气作为散热器的冷边，吸收热边燃油的热量后，排散至机外，从而将燃油的热量带走，达到降低燃油的温度目的。通过加装燃油散热器，引入外界冲压空气降低燃油温度的方法存在多个方面的问题。第一，在机上加装燃油散热器，增加了飞机的重量，增大了飞机的代偿损失，降低了飞机的飞行性能。第二，从机外引入冲压空气，需要在机身表面开出冲压引气豁口，在一定程度上破坏了飞机光滑的气动外形；冲压引气豁口在一定程度上破坏了飞机的雷达隐身性能。第三，冲压空气吸收燃油热量后排出机外，形成局部的高温空气区，就会释放较强的红外辐射信号，在一定程度上破坏了飞机的红外隐身性能。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种飞机燃油循环蓄冷装置，以解决现有技术存在至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种飞机燃油循环蓄冷装置，包括：

油箱，包括多个，所述油箱的上壁板为飞机的上蒙皮，下壁板为飞机的下蒙皮，每个所述油箱均配置有输油泵，多个所述油箱之间通过燃油管路连通，其中，一个所述油箱设置在飞机重心位置，用于向飞机发动机供油；

控制器，所述控制器用于控制所述输油泵，实现：当具有完成输油的油箱时，将所述油箱中的燃油先运输至完成输油的油箱中，然后再运输至飞机发动机的供油油箱。

可选地，

所述油箱包括：设置在飞机头部的第一油箱，设置在飞机重心位置的第二油箱，设置在左侧机翼的第三油箱，以及设置在右侧机翼的第四油箱；

所述控制器用于控制所述输油泵，实现：

启动所述第一油箱的输油泵，将所述第一油箱中的燃油运输至所述第二油箱；

当所述第一油箱中的燃油输油完毕时，同时启动所述第三油箱和所述第四油箱的输油泵，将所述第三油箱和所述第四油箱中的燃油运输至所述第一油箱，在此过程中，保持所述第一油箱向所述第二油箱输油。

可选地，所述控制器还用于控制所述输油泵，实现：

当所述第三油箱和所述第四油箱中的燃油输油完毕时，启动所述第二油箱的输油泵，将所述第二油箱中的燃油同时运输至所述第三油箱和所述第四油箱，在此过程中，保持所述第三油箱和所述第四油箱向所述第一油箱输油，以及所述第一油箱向所述第二油箱输油。

可选地，所述油箱还包括：设置在飞机尾部的第五油箱；

所述控制器还用于控制所述输油泵，实现：

当所述第三油箱和所述第四油箱中的燃油输油完毕时，启动所述第五油箱的输油泵，将所述第五油箱中的燃油同时运输至所述第三油箱和所述第四油箱，在此过程中，保持所述第三油箱和所述第四油箱向所述第一油箱输油，以及所述第一油箱向所述第二油箱输油。

可选地，所述控制器还用于控制所述输油泵，实现：

当所述第五油箱中的燃油输油完毕时，启动所述第二油箱的输油泵，将所述第二油箱中的燃油同时运输至所述第三油箱和所述第四油箱，在此过程中，保持所述第三油箱和所述第四油箱向所述第一油箱输油，以及所述第一油箱向所述第二油箱输油。

发明至少存在以下有益技术效果：

本申请的飞机燃油循环蓄冷装置，采用燃油大循环的方法，从而充分利用油箱结构进行散热，降低了燃油的温度，提高了燃油的热沉能力，保护了飞机的雷达隐身和红外隐身性能，对于提升飞机平台的散热能力具有重要意义。

附图说明

图1是本申请一个实施方式的飞机燃油循环蓄冷装置中第一油箱输油示意图；

图2是本申请一个实施方式的飞机燃油循环蓄冷装置中第三油箱和第四油箱输油示意图；

图3是本申请一个实施方式的飞机燃油循环蓄冷装置中第五油箱输油示意图；

图4是本申请一个实施方式的飞机燃油循环蓄冷装置中第二油箱输油示意图。

其中：

1-第一油箱；2-第二油箱；3-第三油箱；4-第四油箱；5-第五油箱。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

下面结合附图1至图4对本申请做进一步详细说明。

本申请提供了一种飞机燃油循环蓄冷装置，包括：油箱和控制器。

具体的，油箱包括多个，油箱的上壁板为飞机的上蒙皮，下壁板为飞机的下蒙皮，每个油箱均配置有输油泵，多个油箱之间通过燃油管路连通，其中，一个油箱设置在飞机重心位置，用于向飞机发动机供油；控制器用于控制输油泵实现：当具有完成输油的油箱时，将油箱中的燃油先运输至完成输油的油箱中，然后再运输至飞机发动机的供油油箱。

在本申请的一个实施方式中，油箱包括：设置在飞机头部的第一油箱1，设置在飞机重心位置的第二油箱2，第二油箱2为飞机发动机的供油油箱，设置在左侧机翼的第三油箱3，以及设置在右侧机翼的第四油箱4。

本实施例中，控制器用于控制输油泵，实现：

启动第一油箱1的输油泵，将第一油箱1中的燃油按照一定的流量运输至第二油箱2；

当第一油箱1中的燃油输油完毕时，同时启动第三油箱3和第四油箱4的输油泵，将第三油箱3和第四油箱4中的燃油运输至第一油箱1，在此过程中，保持第一油箱1向第二油箱2输油；

当第三油箱3和第四油箱4中的燃油输油完毕时，启动第二油箱2的输油泵，将第二油箱2中的燃油同时运输至第三油箱3和第四油箱4，在此过程中，保持第三油箱3和第四油箱4向第一油箱1输油，以及第一油箱1向第二油箱2输油。

在本申请的第二个实施方式中，以飞机5个油箱为例，包括设置在飞机头部的第一油箱1，设置在飞机重心位置的第二油箱2，第二油箱直接向飞机发动机供油，分别设置在左侧、右侧机翼的第三油箱3和第四油箱4，以及设置在飞机尾部的第五油箱5。

控制器用于控制输油泵，实现：

如图1所示，首先启动第一油箱1的输油泵，将第一油箱1内的燃油运输至第二油箱2。

如图2所示，当第一油箱1内的燃油输油完毕，同时启动左侧、右侧机翼的第三油箱3和第四油箱4内的输油泵往第一油箱1输油，从而利用第一油箱1的散热结构吸收冲压空气的冷量，当达到重心控制边界或附面层恢复温度高于燃油温度时，停止机翼油箱向第一油箱1输油。在此过程中，第一油箱1的输油泵始终向第二油箱2输油，以确保第二油箱2的供油。

如图3所示，当机翼油箱内的燃油输油完毕时，启动第五油箱5的输油泵往第三油箱3和第四油箱4输油，第三油箱3和第四油箱4往第一油箱1输油。利用机翼油箱和第一油箱1的结构进行散热，从而吸收冲压空气的冷量，当达到重心控制边界或附面层恢复温度高于燃油温度时，停止第五油箱5向机翼油箱输油。在此过程中，第一油箱1的输油泵始终向第二油箱2输油，以确保第二油箱2的供油。

如图4所示，当第五油箱5内的燃油输油完毕时，只剩下第二油箱2内的燃油。此时，启动第二油箱2的输油泵，将第二油箱2中的燃油同时运输至第三油箱3和第四油箱4，然后从机翼油箱运输至第一油箱1。在此过程中，第一油箱1的输油泵始终向第二油箱2输油，以确保第二油箱2的供油。当达到重心控制边界或附面层恢复温度高于燃油温度或发出第二油箱2低油量信号时，停止第二油箱2向第三油箱3和第四油箱4输油。

本申请的飞机燃油循环蓄冷装置，通过将燃油按照一定流量源源不断的打入完成输油的油箱中，这部分燃油即可通过油箱结构散热，吸收了外界空气的冷量之后，完成蓄冷过程，从而实现更大的散热能力。本申请不需要安装燃油散热器，即可达到甚至超过燃油散热器对燃油的散热效果，减轻了飞机的重量，保证了飞机的飞行性能。不需要在机身表面开出冲压引气豁口，从而保护了飞机的气动外形及雷达隐身性能。冲压空气对油箱的散热区域面积大且分散在全部的气流中，不会形成局部的高温区域，降低了飞机红外信号。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种飞机燃油循环蓄冷装置，其特征在于，包括：

控制器，所述控制器用于控制所述输油泵，实现：当具有完成输油的油箱时，将其他所述油箱中的燃油先运输至完成输油的油箱中，然后再运输至飞机发动机的供油油箱；

所述油箱包括：设置在飞机头部的第一油箱（1），设置在飞机重心位置的第二油箱（2），设置在左侧机翼的第三油箱（3），以及设置在右侧机翼的第四油箱（4），其中，所述第二油箱（2）为上述设置在飞机重心位置，用于向飞机发动机供油的油箱；

所述控制器用于控制所述输油泵，实现：

启动所述第一油箱（1）的输油泵，将所述第一油箱（1）中的燃油运输至所述第二油箱（2）；

当所述第一油箱（1）中的燃油输油完毕时，同时启动所述第三油箱（3）和所述第四油箱（4）的输油泵，将所述第三油箱（3）和所述第四油箱（4）中的燃油运输至所述第一油箱（1），在此过程中，保持所述第一油箱（1）向所述第二油箱（2）输油；

所述油箱还包括：设置在飞机尾部的第五油箱（5）；

当所述第三油箱（3）和所述第四油箱（4）中的燃油输油完毕时，启动所述第五油箱（5）的输油泵，将所述第五油箱（5）中的燃油同时运输至所述第三油箱（3）和所述第四油箱（4），在此过程中，保持所述第三油箱（3）和所述第四油箱（4）向所述第一油箱（1）输油，以及所述第一油箱（1）向所述第二油箱（2）输油；

当所述第五油箱（5）中的燃油输油完毕时，启动所述第二油箱（2）的输油泵，将所述第二油箱（2）中的燃油同时运输至所述第三油箱（3）和所述第四油箱（4），在此过程中，保持所述第三油箱（3）和所述第四油箱（4）向所述第一油箱（1）输油，以及所述第一油箱（1）向所述第二油箱（2）输油。