CN112937883A - 一种机载燃油箱惰化系统及机载燃油箱惰化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机载燃油箱惰化系统及机载燃油箱惰化方法,其中,机载燃油箱惰化系统包括油箱,油箱的气体出口端连接有冷凝器,冷凝器下游通过管道连接有第一阻火器、第五截止阀、第三换热器、第四风扇、第四压力调节阀、第四气体流量传感器、第四压力传感器、磁致氧氮分离器和气体压缩机,气体压缩机出口通过管道连接有储气罐,储气罐通过管道连接飞机发动机;磁致氧氮分离器富氮气体出口通过管道连接有第六止回阀、第四截止阀、第三温度传感器、第三风扇、第三气体流量传感器、第二换热器、第三压力调节阀、第二阻火器,最后连接到油箱。本发明能满足不同情况下的惰化需求,系统的安全性及耐用性都大幅度提高。
Description
技术领域
本发明涉及航空技术领域,特别是涉及一种机载燃油箱惰化系统及机载燃油箱惰化方法。
背景技术
飞机作为现代最高效、最便捷的交通工具之一,其发展速度之快令人惊叹,并且呈现出了大众化、普遍化的发展趋势,但是飞机的安全性仍然是社会关注的焦点。不管是军用飞机、民用飞机,只要发生事故,必将会带来巨大的人员伤亡和损失。而飞机的油箱爆炸、燃烧是飞机安全的最大威胁。历史上因为飞机油箱爆炸、燃烧而导致的灾难性事故屡见不鲜。数据调查表明,越南战争时期,战场上因为燃油失火、油箱爆炸造成的飞机损失占一半以上。北约曾经对民用飞机和军用飞机大概1000多架与火灾事故相关的飞机进行了研究调查,调查结果表明:这些与火灾事故相关的军用与民用飞机中,只有极少数因其他原因发生事故,而绝大多数都是因为飞机飞行过程中或者坠机后油箱里的燃油燃烧、爆炸所导致的。另外,由于人工操作不当以及环境的因素,飞机维护期间和加注燃油时,都发生过油箱失火、爆炸的灾难事件。
综上所述,飞机的燃油箱防火、防爆问题是飞机安全性的重大问题,这不但与军用、民用飞机的生存能力和可靠性有关,而且与飞机的制造成本、乘客的生命安全和财产安全有关。因此,无论对于军用还是民用飞机,都必须采用有效措施来实现燃油箱的防火抑爆,保证飞机的安全飞行和正常使用。
现有技术中,采用燃油箱惰化技术是一种可行的措施来降低油箱的燃爆风险,包括膜法惰化和催化燃烧技术。目前国内外的膜法富氧、富氮技术已经十分成熟,具有制氮时流量大、分离效率高等优点,但也具有易受臭氧氧化、膜丝孔径易阻塞等缺点。催化燃烧技术将空气中的氧气消耗尽,留下氮气和二氧化碳作为惰性气体充入油箱中,起到防火抑爆的作用,具有惰气纯度高、流量大等优点,但反应温度过高,存在一定的自燃风险。
因此本领域技术人员致力于开发一种安全、持久有效的机载燃油箱惰化系统及机载燃油箱惰化方法。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明提供了一种安全、持久有效的机载燃油箱惰化系统及机载燃油箱惰化方法。
为实现上述目的,本发明提供了一种机载燃油箱惰化系统,包括油箱,所述油箱的气体出口端连接有冷凝器,所述冷凝器下游通过管道依次连接有第一阻火器、第五截止阀、第三换热器、第四风扇、第四压力调节阀、第四气体流量传感器、第四压力传感器、磁致氧氮分离器,所述磁致氧氮分离器富氧气体出口连接有气体压缩机,所述气体压缩机出口通过管道连接有储气罐,所述储气罐上还连接有第八止回阀入口,所述第八止回阀出口通过管道连接飞机发动机;所述磁致氧氮分离器富氮气体出口通过管道连接有第六止回阀、第四截止阀、第三温度传感器、第三风扇、第三气体流量传感器、第二换热器、第三压力调节阀、第二阻火器,最后连接到所述油箱。
较佳的,还包括压气机,所述压气机连通大气,所述压气机气体出口通过管道依次连接有第一截止阀、第一换热器、第一风扇、第一压力调节阀、第一气体流量传感器、第一温度传感器、第一压强传感器、膜分离器,所述膜分离器的富氧气体出口通过管道连接到所述气体压缩机的入口,所述膜分离器的富氮气体出口通过管道连接到所述第四截止阀的入口。
较佳的,所述第一阻火器出口通过管道还连接有第二截止阀,所述第二截止阀下游通过管道还连接有气体干燥器、第二风扇、第二压力调节阀、第二气体流量传感器、第二温度传感器、第二压力传感器、催化燃烧器,所述催化燃烧器出口与第三止回阀入口连接,所述第三止回阀气体出口连接所述第四截止阀的入口;所述催化燃烧器空气入口 与第三截止阀气体出口连接,所述第三截止阀入口连接大气。
较佳的,所述油箱内部安装有第四温度传感器、第三压力传感器、第一氧气浓度传感器、氮气浓度传感器; 所述储气罐内部安装有第五温度传感器、第五压力传感器、第二氧气浓度传感器。
较佳的,所述油箱上部连接有第四止回阀的入口 ,所述第四止回阀的出口连接大气;所述冷凝器的泄流口通过管道连接第五止回阀,所述第五止回阀的出口连接到所述油箱。
较佳的,还包括控制器,所述控制器包含信号输入端和信号输出端;
所述第一气体流量传感器、第一温度传感器、第一压力传感器、第二气体流量传感器、第二温度传感器、第二压力传感器、第四温度传感器、第三压力传感器、第一氧气浓度传感器、氮气浓度传感器、第三气体流量传感器、第三温度传感器、第四气体流量传感器、第四压力传感器、第五温度传感器、第五压力传感器、第二氧气浓度传感器均与所述控制器的信号输入端连接;
所述控制器信号输出端通过电缆连接所述第四压力调节阀、第四风扇、第三换热器、第五截止阀、第二截止阀、第二风扇、第二压力调节阀、第三压力调节阀、第二换热器、第三截止阀、第三风扇、第四截止阀、压气机、第一截止阀、第一换热器、第一风扇、第一压力调节阀。
较佳的,所述控制器为BP神经网络PID控制器。
本发明还提供一种机载燃油箱惰化方法,包括以下步骤:
1)地面滑行模式,通过催化燃烧惰化;
2)爬升和巡航模式,通过磁致氧氮分离惰化;
3)降落模式,通过从大气引气,膜分离惰化;
4)故障应急模式,同时进行催化燃烧惰化、磁致氧氮分离惰化、膜分离惰化。
较佳的,当油箱内压力为0.8~1bar且压力波动差小于0.1ba r时,为地面滑行模式;
当油箱压力为0.2~0.8bar 且压力不断减小或保持不变时,为爬升和巡航模模式;
当油箱内压力为0.2~1bar且压力不断增大至压力波动差小于0.1bar时,为降落模式;
当油箱压力从0.2~1bar之间快速变化,变化速度大于0.2bar/min时 ,为故障应急模式。
较佳的,
当催化燃烧器输入管道压力值大于0.2 Mpa时,调节其压力至0.2Mpa以下 ;
当磁致氧氮分离器的输入管道压力值大于1Mpa时,调节其压力至1Mpa以下;
当膜分离器输入管道压力值大于0.5Mpa时,调节其压力至0.5Mpa以下;
当油箱内压力值大于0.12Mpa时,调节油箱惰化气体输入管道上的压力直至油箱内压力在0.12Mpa以下;
飞机地面滑行模式时,当催化燃烧器输入管道温度大于200℃时,停止催化燃烧惰化,并引入空气至催化燃烧器降温,此时开启磁致氧氮分离惰化模式,通过磁致氧氮分离继续惰化;
飞机爬升和巡航模式时,当油箱惰化气体输入管道上的的温度大于40℃时,飞机油箱停止惰化气体的输入,并停止磁致氧氮分离惰化;
飞机降落模式时,当膜分离器输入管道温度大于80℃时 ,停止膜分离惰化,此时开启磁致氧氮分离惰化模式,通过磁致氧氮分离继续惰化。
本发明根据不同的飞行状态,通过从外界大气引气,冲压空气引气,抽取油箱中的可燃性气体,在消耗油箱内可燃性气体的同时,通过气体处理系统将引入的气体和抽取的气体转变为富氧气体和富氮气体,富氧气体通过气体压缩机连接至储气罐收集起来,为飞机发动机助燃,富氮气体重新充入油箱实现惰化。
本发明具有以下有益效果:
(1)利用压气机从外界大气引气,避免发动机引气导致代偿损失增加;
(2)提供了飞机在地面滑行、爬升和巡航、降落、应急四种不同模式下的气体处理,满足不同情况下的惰化需求,惰化系统的安全性及耐用性都大幅度提高;
(3)控制器监控整个系统运行状态,不断调节控制器的比例调节系数(Kp)、积分调节系数(Ki)、微分调节系数(Kd)三个可调参数,采用BP神经网络控制器,在BP神经网络的自学习、加权系数自调整使神经网络的输出对应于最优规律的PID控制器参数,增强了输出信号的可靠性,使得信号传递更有效率和精确;自动化程度较高,在实际的运行过程具有良好的灵活性和应变性,可实现不同模式智能切换。
附图说明
图1是本发明一具体实施方式的结构原理图。
图2是本发明一具体实施方式地面滑行模式的结构原理图。
图3是本发明一具体实施方式地面爬升和巡航模式的结构原理图。
图4是本发明一具体实施方式地面降落模式的结构原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明,需注意的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、 “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发明和简化描述,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、以特定的方式构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1所示,一种机载燃油箱惰化系统,包括油箱005,油箱005的气体出口端连接有冷凝器002,冷凝器002下游通过管道依次连接有第一阻火器001、第五截止阀300、第三换热器301、第四风扇302、第四压力调节阀303、第四气体流量传感器304、第四压力传感器305、磁致氧氮分离器306,磁致氧氮分离器306富氧气体出口连接有气体压缩机400,气体压缩机400出口通过管道连接有储气罐401,储气罐401上还连接有第八止回阀402入口,第八止回阀402出口通过管道连接飞机发动机。磁致氧氮分离器306富氮气体出口通过管道连接有第六止回阀307、第四截止阀012、第三温度传感器011、第三风扇010、第三气体流量传感器009、第二换热器008、第三压力调节阀007、第二阻火器006,最后连接到油箱005。
本发明还包括压气机100,压气机100连通大气,从而可从外界大气引气,压气机100气体出口通过管道依次连接有第一截止阀101、第一换热器102、第一风扇103、第一压力调节阀104、第一气体流量传感器105、第一温度传感器106、第一压强传感器107、膜分离器108,膜分离器108的富氧气体出口通过管道连接到气体压缩机400的入口,膜分离器108的富氮气体出口通过管道连接到第四截止阀012的入口。
第一阻火器001出口通过管道还连接有第二截止阀200,第二截止阀200下游通过管道还连接有气体干燥器201、第二风扇202、第二压力调节阀203、第二气体流量传感器204、第二温度传感器205、第二压力传感器206、催化燃烧器207,催化燃烧器207出口与第三止回阀209入口连接,第三止回阀209气体出口连接第四截止阀012的入口;催化燃烧器207空气入口与第三截止阀208气体出口连接,第三截止阀208入口连接大气,从而可从大气中引入空气进度人催化燃烧器。
油箱005内部安装有第四温度传感器013、第三压力传感器014、第一氧气浓度传感器015、氮气浓度传感器016, 储气罐401内部安装有第五温度传感器403、第五压力传感器404、第二氧气浓度传感器405。从而可探知油箱005及储气罐401内的温度、压力及相应气体浓度。
油箱005上部连接有第四止回阀003的入口 ,第四止回阀003的出口连接大气,若油箱内压力超过预设极限压力值,则可打开第四止回阀003,将油箱内的废气排向外界大气,调整油箱内压力值。冷凝器002的泄流口通过管道连接第五止回阀004,第五止回阀004的出口连接到油箱005,从而使冷凝器002冷凝形成液体流经第五止回阀004回流到油箱005中。
本发明还包括控制器406,本实施例中控制器406为BP神经网络PID控制器。控制器406包含信号输入端和信号输出端。
第一气体流量传感器105、第一温度传感器106、第一压力传感器107、第二气体流量传感器204、第二温度传感器205、第二压力传感器206、第四温度传感器013、第三压力传感器014、第一氧气浓度传感器015、氮气浓度传感器016、第三气体流量传感器009、第三温度传感器011、第四气体流量传感器304、第四压力传感器305、第五温度传感器403、第五压力传感器404、第二氧气浓度传感器405均与控制器406的信号输入端连接;
控制器406信号输出端通过电缆连接第四压力调节阀303、第四风扇302、第三换热器301、第五截止阀300、第二截止阀200、第二风扇202、第二压力调节阀203、第三压力调节阀007、第二换热器008、第三截止阀208、第三风扇010、第四截止阀012、压气机100、第一截止阀101、第一换热器102、第一风扇103、第一压力调节阀104。
本发明还提供一种机载燃油箱惰化方法,可采用前述机载燃油箱惰化系统实现,本发明方法包括以下步骤:
1)地面滑行模式,通过催化燃烧惰化;
2)爬升和巡航模式,通过磁致氧氮分离惰化;
3)降落模式,通过从大气引气,膜分离惰化;
4)故障应急模式,同时进行催化燃烧惰化、磁致氧氮分离惰化、膜分离惰化。
具体执行时,第四温度传感器013、第三压力传感器014、第一氧气浓度传感器015、氮气浓度传感器016分别检测油箱内温度、压力、氧气浓度、氮气浓度,控制器406采集反馈信号判断油箱内的气体是否处于可燃极限范围,根据判断结果调整相应的系统工作模式。具体分别为:
1)如图2所示,当控制器406采集第三压力传感器014检测到的压力范围在0.8~1bar且压力波动差小于0.1bar时,控制器406判断系统处于地面滑行模式。此时控制器406输出信号仅打开第二截止阀200,从油箱中抽出的气体流经气体干燥器201、第二风扇202、第二压力调节阀203、第二气体流量传感器204、第二温度传感器205、第二压力传感器206充入催化燃烧器207中,氧气等可燃气体在催化燃烧器207中被消耗,剩余氮气、二氧化碳等惰性气体流经第三止回阀209、第四截止阀012、第三温度传感器011、第三风扇010、第三气体流量传感器009、第二换热器008、第三压力调节阀007、第二阻火器006流入油箱005进行小流量常规惰化。即进行催化燃烧惰化。
若油箱005内压力通过第三压力传感器014检测到超过预设极限压力值,则控制器406打开第四止回阀003,将油箱内的废气排向外界大气,调整油箱内压力值。
另因冷凝器002泄流口通过管道连接第五止回阀004,并回流到油箱005中,即在地面滑行状态下,油箱005中含有的可燃混合气体燃气蒸汽、氧气、氮气、二氧化碳、水蒸气等,在抽吸作用下流经冷凝器002后分为两路,一路冷凝形成液体后流经第五止回阀004回流到油箱005中,另一路混合低温干燥气体依次流经第一阻火器001后通过管道连接截止阀200,形成闭环式气体回路。
2)如图3所示,当控制器406采集第三压力传感器014检测到的压力范围在0.2~0.8bar之间且压力不断减小或保持不变时,控制器406判断系统为爬升和巡航模式。
此时控制器406输出信号仅打开第五截止阀300,油箱005中的可燃混合气体在抽吸作用下流经冷凝器002后分为两路,一路冷凝形成液体后流经第五止回阀004回流到油箱005中,另一路混合低温干燥气体依次流经第一阻火器001、第五截止阀300、第三换热器301、第四风扇302、第四压力调节阀303、第四气体流量传感器304、第四压力传感器305充入到磁致氧氮分离器306中,被分离为富氮气体和富氧气体,富氧气体依次流经第七止回阀308、气体压缩机400注入到储气罐401中,最终为发动机助燃。富氮气体依次流经第六止回阀307、第四截止阀012、第三温度传感器011、第三风扇010、第三气体流量传感器009、第二换热器008、第三压力调节阀007、第二阻火器006流入油箱005进行小流量常规惰化。即进行磁致氧氮分离惰化。
磁致氧氮分离器306为现有设备,因其在大流量的条件下其分离出的惰性气体纯度较低,一般不应用于飞机燃油箱惰化,但在本申请中,可专用于飞机爬升和巡航模状态时惰化,减少过多使用膜分离惰化造成的膜丝孔径易阻塞等缺陷。
3)如图4所示,当控制器406采集第三压力传感器014检测到的压力范围在0.2~1bar之间且压力不断增大至压力波动差小于0.1bar时,为降落模式。
此时控制器406输出信号仅打开第一截止阀101, 通过压气机100从外界大气引气,气体依次流经第一截止阀101、第一换热器102、第一风扇103、第一压力调节阀104、第一气体流量传感器105、第一温度传感器106、第一压力传感器107充入到膜分离器108中,被分离为富氮气体和富氧气体,富氧气体依次流经第一止回阀109、气体压缩机400注入到储气罐401中,最终为发动机助燃。富氮气体依次流经第二止回阀110、第四截止阀012、第三温度传感器011、第三风扇010、第三气体流量传感器009、第二换热器008、第三压力调节阀007、第二阻火器006流入油箱005进行大流量常规惰化。即进行膜分离惰化。若油箱005内压力通过第三压力传感器014检测到超过预设极限压力值,则控制器406打开第四止回阀003,将油箱内的废气排向外界大气,调整油箱内压力值。
4)当控制器406采集第三压力传感器014检测到的压力范围在0.2~1bar之间快速变化,且变化速度大于0.2bar/min时,为故障应急状态。
此时,控制器406输出信号打开第一截止阀101、第二截止阀200,第五截止阀300、第四截止阀012,使前述飞机地面滑行模式、爬升和巡航模式、降落模式同时进行,最大程度为油箱提供富氮气体。即同时进行催化燃烧惰化、磁致氧氮分离惰化、膜分离惰化。
在采用本申请的机载燃油箱惰化系统和机载燃油箱惰化方法时,会提供系统过压保护和系统过热保护方法。其中:
1)系统过压保护过程
当催化燃烧器输入管道压力值大于0.2 Mpa时,调节其压力至0.2Mpa以下。即当第二压力传感器206检测到压力大于0.2Mpa,BP神经网络PID控制器406判断系统处于过压状态,此时输出信号调节第二压力调节阀203以达到安全压力值以下。
当磁致氧氮分离器的输入管道压力值大于1Mpa时,调节其压力至1Mpa以下。即当第四压力传感器305检测到压力大于1MPa,控制器406判断系统处于过压状态,此时输出信号调节第四压力调节阀303以达到安全压力值以下。
当膜分离器输入管道压力值大于0.5Mpa时,调节其压力至0.5Mpa以下。执行时,当第一压力传感器107检测到压力大于0.5Mpa,控制器406判断系统处于过压状态,此时输出信号调节第一压力调节阀104以达到安全压力值以下。
当油箱内压力值大于0.12Mpa时,调节油箱惰化气体输入管道上的压力直至油箱内压力在0.12Mpa以下。即当第三压力传感器014检测到压力大于0.12Mpa,控制器406判断系统处于过压状态,此时输出信号调节第三压力调节阀007以达到安全压力值以下。
2)系统过热保护过程
飞机地面滑行模式时,当催化燃烧器输入管道温度大于200℃时,停止催化燃烧惰化,并引入空气至催化燃烧器降温,此时开启磁致氧氮分离惰化模式,通过磁致氧氮分离继续惰化。即第二温度传感器205测量到温度大于200℃,控制器406判断系统处于过热状态,此时输出信号关闭第二截止阀200,并输出信号打开第三截止阀208引入冲压空气进行降温,同时打开第五截止阀300,开启磁致氧氮分离惰化模式。
飞机爬升和巡航模式时,当油箱惰化气体输入管道上的的温度大于40℃时,飞机油箱停止惰化气体的输入,并停止磁致氧氮分离惰化。即第三温度传感器011测量到温度大于40℃,控制器406判断系统处于过热状态,此时输出信号关闭第四截止阀012、第五截止阀300。
飞机降落模式时,当膜分离器输入管道温度大于80℃时 ,停止膜分离惰化,此时开启磁致氧氮分离惰化模式,通过磁致氧氮分离继续惰化。即第一温度传感器106测量到温度大于80℃,控制器406判断系统处于过热状态,此时输出信号关闭第一截止阀101,同时打开第五截止阀300,开启磁致氧氮分离惰化模式。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种机载燃油箱惰化系统,其特征是:包括油箱(005),所述油箱(005)的气体出口端连接有冷凝器(002),所述冷凝器(002)下游通过管道依次连接有第一阻火器(001)、第五截止阀(300)、第三换热器(301)、第四风扇(302)、第四压力调节阀(303)、第四气体流量传感器(304)、第四压力传感器(305)、磁致氧氮分离器(306),所述磁致氧氮分离器(306)富氧气体出口连接有气体压缩机(400),所述气体压缩机(400)出口通过管道连接有储气罐(401),所述储气罐(401)上还连接有第八止回阀(402)入口,所述第八止回阀(402)出口通过管道连接飞机发动机;所述磁致氧氮分离器(306)富氮气体出口通过管道连接有第六止回阀(307)、第四截止阀(012)、第三温度传感器(011)、第三风扇(010)、第三气体流量传感器(009)、第二换热器(008)、第三压力调节阀(007)、第二阻火器(006),最后连接到所述油箱(005)。
2.如权利要求1所述的机载燃油箱惰化系统,其特征是:还包括压气机(100),所述压气机(100)连通大气,所述压气机(100)气体出口通过管道依次连接有第一截止阀(101)、第一换热器(102)、第一风扇(103)、第一压力调节阀(104)、第一气体流量传感器(105)、第一温度传感器(106)、第一压强传感器(107)、膜分离器(108),所述膜分离器(108)的富氧气体出口通过管道连接到所述气体压缩机(400)的入口,所述膜分离器(108)的富氮气体出口通过管道连接到所述第四截止阀(012)的入口。
3.如权利要求2所述的机载燃油箱惰化系统,其特征是:所述第一阻火器(001)出口通过管道还连接有第二截止阀(200),所述第二截止阀(200)下游通过管道还连接有气体干燥器(201)、第二风扇(202)、第二压力调节阀(203)、第二气体流量传感器(204)、第二温度传感器(205)、第二压力传感器(206)、催化燃烧器(207),所述催化燃烧器(207)出口与第三止回阀(209)入口连接,所述第三止回阀(209)气体出口连接所述第四截止阀(012)的入口;所述催化燃烧器(207)空气入口与第三截止阀(208)气体出口连接,所述第三截止阀(208)入口连接大气。
4.如权利要求3所述的机载燃油箱惰化系统,其特征是:所述油箱(005)内部安装有第四温度传感器(013)、第三压力传感器(014)、第一氧气浓度传感器(015)、氮气浓度传感器(016); 所述储气罐(401)内部安装有第五温度传感器(403)、第五压力传感器(404)、第二氧气浓度传感器(405)。
5.如权利要求4所述的机载燃油箱惰化系统,其特征是:所述油箱(005)上部连接有第四止回阀(003)的入口 ,所述第四止回阀(003)的出口连接大气;所述冷凝器(002)的泄流口通过管道连接第五止回阀(004),所述第五止回阀(004)的出口连接到所述油箱(005)。
6.如权利要求5所述的机载燃油箱惰化系统,其特征是:还包括控制器(406),所述控制器(406)包含信号输入端和信号输出端;
所述第一气体流量传感器(105)、第一温度传感器(106)、第一压力传感器(107)、第二气体流量传感器(204)、第二温度传感器(205)、第二压力传感器(206)、第四温度传感器(013)、第三压力传感器(014)、第一氧气浓度传感器(015)、氮气浓度传感器(016)、第三气体流量传感器(009)、第三温度传感器(011)、第四气体流量传感器(304)、第四压力传感器(305)、第五温度传感器(403)、第五压力传感器(404)、第二氧气浓度传感器(405)均与所述控制器(406)的信号输入端连接;
所述控制器(406)信号输出端通过电缆连接所述第四压力调节阀(303)、第四风扇(302)、第三换热器(301)、第五截止阀(300)、第二截止阀(200)、第二风扇(202)、第二压力调节阀(203)、第三压力调节阀(007)、第二换热器(008)、第三截止阀(208)、第三风扇(010)、第四截止阀(012)、压气机(100)、第一截止阀(101)、第一换热器(102)、第一风扇(103)、第一压力调节阀(104)。
7.如权利要求6所述的机载燃油箱惰化系统,其特征是:所述控制器(406)为BP神经网络PID控制器。
8.一种机载燃油箱惰化方法,其特征是,包括以下步骤:
1)地面滑行模式,通过催化燃烧惰化;
2)爬升和巡航模式,通过磁致氧氮分离惰化;
3)降落状态,通过从大气引气,膜分离惰化;
4)故障应急模式,同时进行催化燃烧惰化、磁致氧氮分离惰化、膜分离惰化。
9.如权利要求8所述的机载燃油箱惰化方法,其特征是:
当油箱内压力为0.8~1bar且压力波动差小于0.1bar时,为地面滑行模式;
当油箱压力为0.2~0.8bar且压力不断减小或保持不变时,为爬升和巡航模模式;
当油箱内压力为0.2~1bar且压力不断增大至压力波动差小于0.1bar时,为降落模式;
当油箱压力从0.2~1bar之间变化,压力变化速度大于0.2bar/min时,为故障应急模式。
10.如权利要求9所述的机载燃油箱惰化方法,其特征是:
当催化燃烧器输入管道压力值大于0.2 Mpa时,调节其压力至0.2Mpa以下;
当磁致氧氮分离器的输入管道压力值大于1Mpa时,调节其压力至1Mpa以下;
当膜分离器输入管道压力值大于0.5Mpa时,调节其压力至0.5Mpa以下;
当油箱内压力值大于0.12Mpa时,调节油箱惰化气体输入管道上的压力直至油箱内压力在0.12Mpa以下;
飞机地面滑行模式时,当催化燃烧器输入管道温度大于200℃时,停止催化燃烧惰化,并引入空气至催化燃烧器降温,此时开启磁致氧氮分离惰化模式,通过磁致氧氮分离继续惰化;
飞机爬升和巡航模式时,当油箱惰化气体输入管道上的的温度大于40℃时,飞机油箱停止惰化气体的输入,并停止磁致氧氮分离惰化;
飞机降落模式时,当膜分离器输入管道温度大于80℃时,停止膜分离惰化,此时开启磁致氧氮分离惰化模式,通过磁致氧氮分离继续惰化。
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