CN111071463A - 一种全外挂式贮存燃油的飞机总体布局 - Google Patents

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刘晓东
陈屹
李述林
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    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D37/00—Arrangements in connection with fuel supply for power plant
    • B64D37/02—Tanks
    • B64D37/04—Arrangement thereof in or on aircraft

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Abstract

本发明属于航空技术领域，涉及一种全外挂式贮存燃油的飞机总体布局。该总体布局包括外挂油箱1、挂架2、管路3、抛放装置4，其特征为，飞机的燃油全部储存在外挂油箱1中，通过挂架1及机翼内或附着在机翼表面的管路3输送给发动机，外挂油箱1在应急状态时通过抛放装置4抛放。

Description

一种全外挂式贮存燃油的飞机总体布局
技术领域
本发明属于飞机总体技术的动力燃油系统技术领域，涉及一种全外挂式贮存燃油的飞机总体布局方案。
背景技术
飞机燃油动力系统总体方案是飞机总体设计中重要组成部分，由于燃油重量往往占全机重量20％～50％，甚至达到70％，燃油储存及燃油系统的布局对全机重心、结构及气动等方面影响重大。
历史上使用燃油的飞机都会在机体内设置油箱贮存燃油，有些还外挂副油箱或保形油箱增加燃油贮存，在机体内设置油箱受结构、气动外形交联影响，空间和型面不规则，往往分为多组油箱，供输油关系复杂，系统附件多，安装分布广，点火源防护和闪电防护涉及的附件多，设计和验证难度大，全生命周期成本高昂。
飞机的升力主要由机翼产生，而全机重量较大部分集中在机身上，飞行中在机翼根部分会产生较大弯矩载荷，机翼也会产生较大的向上弯曲，遇到阵风等情况，机翼上下振幅较大。将机身载荷布置吊挂在机翼内或机翼下能够有效减小机翼翼根部弯矩，降低对翼根结构的承载要求，同时可以减小振动频率、增大机翼上下振荡阻尼，有助于飞机减重和稳定飞行。
发明内容
本发明的目的：提供一种全外挂式贮存燃油的飞机总体布局，提升气动效率。降低燃油系统与其他组成部分的交联，显著降低系统复杂性，提高安全性、可靠性，降低飞机全生命周期成本。
本发明的技术方案：
本发明提供一种全外挂式贮存燃油的飞机总体布局，包括：飞机机体、外挂油箱1、挂架2、管路3；燃油全部储存在外挂油箱1中，燃油通过挂架2及飞机机体的机翼内或附着在机翼表面的管路3输送给飞机机体的发动机。
还包括：抛放装置4，飞机机体的控制器在飞机进入特定应急状态时控制抛放装置4抛放外挂油箱1。
特定应急状态为可能发生或清的应急状态。
外挂油箱1主体外形为旋成体或升力体。
外挂油箱1数量1～20个。
外挂油箱1沿飞机翼展方向以机身纵剖面为对称面对称分布。
当应用在单个外挂燃油箱载油重量大于1000kg时，外挂油箱1采用升力体构型更佳。
当应用在起飞重量大于20000kg的飞机，外挂油箱1采用升力体构型更佳。
本发明的有益效果：本发明全外挂贮存燃油，飞行中有非常好的机翼减载效果，有助于提升气动效率。通过将飞机燃油全外挂贮存，省出机身内中央翼油箱空间用于有效载荷装载。全外挂贮存燃油供输油关系简单，系统附件少，安装维护简单，降低了飞机燃油系统与飞机其他组成部分的交联，显著降低系统复杂性，点火源防护和闪电防护涉及的附件更少，设计和验证较有机内贮油的燃油系统简单，安全性、可靠性更高，全生命周期成本低。
本发明可作为一种架构广泛用于运输类飞机。
附图说明：
图1是现有具有内载燃油的典型飞机燃油贮存总体布局。
图2是本发明一种全外挂式贮存燃油总体布局。
1-外挂油箱、2-挂架、3-管路、4-抛放装置、5-机身油箱、6-机翼内油箱、7-机翼外油箱。
图3是本发明的外挂升力体油箱的一种典型应用。
具体实施方式
如图1所示，现有具有内载燃油的典型飞机燃油贮存总体布局，飞机机体内设置油箱贮存燃油，有些还外挂副油箱或保形油箱增加燃油贮存，在机体内设置油箱受结构、气动外形交联影响，空间和型面不规则，往往分为多组油箱，供输油关系复杂，系统附件多，安装分布广，点火源防护和闪电防护涉及的附件多，设计和验证难度大。
如图2所示，本发明提供一种全外挂式贮存燃油总体布局，燃油全部贮存在外挂油箱1内，外挂油箱1通过挂架2连接到飞机机翼下，外挂油箱1通过机翼内或附着在机翼表面的管路3连接到发动机，抛放装置4安装在挂架2内，外挂油箱1在应急状态时通过抛放装置4抛放。其中，外挂油箱1主体外形为旋成体或升力体，数量1～20个，沿飞机翼展方向以机身纵剖面为对称面对称分布。当应用在起飞重量大于20000kg的飞机或单个外挂燃油箱载油重量大于1000kg时，外挂油箱1采用升力体构型能够得到更优的气动效率与全生命成本。全外挂贮存燃油，飞行中有非常好的机翼减载效果，有助于提升气动效率。通过将飞机燃油全外挂贮存，省出机身内中央翼油箱空间用于有效载荷装载。全外挂贮存燃油供输油关系简单，系统附件少，安装维护简单，降低了飞机燃油系统与飞机其他组成部分的交联，显著降低系统复杂性，点火源防护和闪电防护涉及的附件更少，设计和验证较有机内贮油的燃油系统简单，安全性、可靠性更高，全生命周期成本低。
如图3所示，是本发明外挂升力体油箱的一种典型应用。该飞机起飞重量20000kg，且采用2个升力体式外挂燃油箱1，管路3布置在机翼内，单个油箱载油量约2吨。

Claims (8)

1.一种全外挂式贮存燃油的飞机总体布局，其特征在于，包括：飞机机体、外挂油箱(1)、挂架(2)、管路(3)；燃油全部储存在外挂油箱(1)中，燃油通过挂架(2)及飞机机体的机翼内或附着在机翼表面的管路(3)输送给飞机机体的发动机。
2.根据权利要求1所述的全外挂式贮存燃油的飞机总体布局，其特征在于，还包括：抛放装置(4)，飞机机体的控制器在飞机进入特定应急状态时控制抛放装置(4)抛放外挂油箱(1)。
3.根据权利要求2所述的全外挂式贮存燃油的飞机总体布局，其特征在于，特定应急状态为可能发生或清的应急状态。
4.根据权利要求1所述的全外挂式贮存燃油的飞机总体布局，其特征在于，外挂油箱(1)主体外形为旋成体或升力体。
5.根据权利要求1所述的全外挂式贮存燃油的飞机总体布局，其特征在于，外挂油箱(1)数量1～20个。
6.根据权利要求1所述的全外挂式贮存燃油的飞机总体布局，其特征在于，外挂油箱(1)沿飞机翼展方向以机身纵剖面为对称面对称分布。
7.根据权利要求4所述的全外挂式贮存燃油的飞机总体布局，其特征在于，当应用在单个外挂燃油箱载油重量大于1000kg时，外挂油箱(1)采用升力体构型更佳。
8.根据权利要求4所述的全外挂式贮存燃油的飞机总体布局，其特征在于，当应用在起飞重量大于20000kg的飞机，外挂油箱(1)采用升力体构型更佳。
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