CN112937884B - 一种带有横向约束软管的空中加油装置 - Google Patents
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Abstract
一种带有横向约束软管的空中加油装置，它涉及空中加油技术领域。本发明解决了现有的柔性软管在对接过程中存在易受气流扰动导致对接失败的问题。本发明的软管在放出前缠绕于绞盘上，软管首端通过导孔进入绞盘内部弯曲后与直角转接头另一端连接，位于软管两侧且靠近软管首端的两个第一铰链端部与对应的两个固定销连接，位于软管两侧且靠近软管末端的两个第一铰链端部通过一个圆环连接，每对第一铰链与相邻的每对第二铰链之间分别通过一个圆环连接，每相邻两对第二铰链之间通过一个圆环连接，圆环套设在软管上。本发明在保证软管纵向运动和正常收放的同时，降低了扰动对软管的横向影响，缩小了软管的运动范围，降低了空中加油的对接难度。
Description
技术领域
本发明涉及空中加油技术领域，具体涉及一种带有横向约束软管的空中加油装置。
背景技术
空中加油技术是指在空中一架航空器给另一架或数架航空器加注燃油的技术，可以大幅提升飞机航程，延长飞机留空时间，提升飞机有效载荷，解决载油量与起飞距离之间的矛盾，已成为了现代化空军有效扩展空中力量作战范围和作战能力的重要手段。软式空中加油软管收放方便、体积小、结构简单，但柔性软管在对接过程中易受气流扰动导致对接失败。为降低对接难度，提高对接成功率，本发明提供了一种在软管左右两侧安装多个铰链限制软管横向运动，纵向运动和收放过程不受影响的加油软管。
综上所述，现有的柔性软管在对接过程中存在易受气流扰动导致对接失败的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的柔性软管在对接过程中存在易受气流扰动导致对接失败的问题，进而提供一种带有横向约束软管的空中加油装置。
本发明的技术方案是：
一种带有横向约束软管的空中加油装置，它包括输油管1、旋转接头2、固定支座3、直角转接头4、支撑梁5、软管6、绞盘7、侧板8、外骨架和固定销10；绞盘7为圆筒状结构，绞盘7的外圆柱面开设导孔9，绞盘7竖直设置，侧板8的数量为两个，两个侧板8竖直相对设置在绞盘7的左右两端并与绞盘7一体式连接，侧板8为环形板状结构；直角转接头4一端同轴设置在一侧侧板8的内孔中，支撑梁5的数量为三个，三个支撑梁5以环形阵列的方式设置在直角转接头4与侧板8之间，支撑梁5一端与直角转接头4外壁固接，支撑梁5另一端与侧板8内圆柱面固接；直角转接头4一端与旋转接头2连接，旋转接头2另一端与输油管1连接，固定支座3安装在旋转接头2底部；软管6在放出前缠绕于绞盘7上，软管6首端通过导孔9进入绞盘7内部，软管6处于绞盘7内部一端弯曲后与直角转接头4另一端连接；固定销10的数量为两个，两个固定销10分别相对安装在两个侧板8内侧，软管6的两侧开设两个与固定销10相匹配的凹槽，两个固定销10向内一端分别插入软管6两侧凹槽内；外骨架套设在软管6的外部，外骨架包括两对第一铰链11、N+2个圆环12和N对第二铰链13，N≥1，N为正整数；每个圆环12包括两个半圆环连接件，两个半圆环连接件相扣组成一个圆环12，每个半圆环连接件的两端分别沿径向向外延伸有两个半圆形凸起，两个半圆形凸起相扣组成一个整圆形凸起；N对第二铰链13沿软管6的长度方向由前至后依次排布，且每对第二铰链13相对设置在软管6的两侧，每个第二铰链13的两端分别开设两个与整圆形凸起相匹配的第二装配孔；两对第一铰链11分别设置在位于端部的第二铰链13的外侧，且每对第一铰链11相对设置在软管6的两侧，每个第一铰链11的两端分别开设两个与整圆形凸起相匹配的第一装配孔；位于软管6两侧且靠近软管6首端的两个第一铰链11端部通过第一装配孔与对应的两个固定销10连接；位于软管6两侧且靠近软管6末端的两个第一铰链11端部通过一个圆环12连接；每对第一铰链11与相邻的每对第二铰链13之间分别通过一个圆环12连接；每相邻两对第二铰链13之间通过一个圆环12连接，所述圆环12套设在软管6上。
进一步地，软管6包括外弹性体层14和内绝缘体层16，外弹性体层14和内绝缘体层16均为圆形管状结构，外弹性体层14套设在内绝缘体层16的外部。
进一步地，软管6还包括钢丝加强层，钢丝加强层设置在外弹性体层14和内绝缘体层16之间，钢丝加强层包括若干个钢丝15，钢丝15沿软管6长度方向包裹在内绝缘体层16外部。
进一步地，钢丝15的数量为30个。
进一步地，外弹性体层14由橡胶材质制成。
进一步地，内绝缘体层16由橡胶材质制成。
进一步地，每个侧板8上以环形阵列的方式开设六个扇形镂空，每个扇形镂空的夹角为40°。
进一步地，固定支座3为等腰三角形结构。
进一步地，第一铰链11与第二铰链13的厚度相等，每个第一铰链11的一端内侧面端部开设第一台阶，第一台阶的厚度等于二分之一第一铰链11的厚度，每个第一铰链11的另一端外侧面端部开设第二台阶，第二台阶的厚度等于二分之一第一铰链11的厚度，所述第一装配孔位于第一台阶或第二台阶的底面上。
进一步地，每个第二铰链13的一端内侧面端部开设第三台阶，第三台阶的厚度等于二分之一第二铰链13的厚度，所述第二装配孔位于第三台阶的底面上。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
1、本发明的带有横向约束软管的空中加油装置降低了扰动对软管的横向影响，缩小了软管的运动范围，在降低对接难度的同时保证了软管的纵向运动和正常收放，极大的提高了对接成功率。本发明带有横向约束软管的空中加油装置的第一铰链11、圆环12和第二铰链13组成的外骨架可以提高软管6的强度。同时第一铰链11、圆环12和第二铰链13组成的外骨架位于软管6外部，便于拆卸、修理和维护。每对第一铰链11和第二铰链13分别沿软管6两侧且左右对称布置，可以约束软管6的横向运动，降低外部扰动影响。第二铰链13长度等长或者位置靠近软管6末端略有增加，且第一铰链11和第二铰链13在软管6两侧安装不影响软管6的纵向运动与收放过程，通过设计铰链连接处还可以配置软管6的阻尼系数。采用旋转接头2连接直角转接头4与输油管1，可以避免绞盘7旋转过程中带来的软管扭转。
2、本发明的绞盘7略宽于软管6外径，且侧板8较高，可以使软管6在收起时单股缠绕于绞盘7上，避免第一铰链11和第二铰链13损坏。侧板8上带有6个40°扇形镂空，间隔60°分布，可以在保证强度的前提下降低总体重量。
附图说明
图1是本发明带有横向约束软管的空中加油装置的轴测图；
图2是本发明带有横向约束软管的空中加油装置的俯视图；
图3是本发明固定销10与第一铰链11的局部放大图；
图4是本发明软管6与外部骨架的结构示意图；
图5是本发明软管6的横截面示意图；
图6是本发明第一铰链11的结构示意图；
图7是本发明圆环12的结构示意图；
图8是本发明第二铰链13的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图8说明本实施方式，本实施方式的一种带有横向约束软管的空中加油装置，它包括输油管1、旋转接头2、固定支座3、直角转接头4、支撑梁5、软管6、绞盘7、侧板8、外骨架和固定销10；绞盘7为圆筒状结构，绞盘7的外圆柱面开设导孔9，绞盘7竖直设置，侧板8的数量为两个，两个侧板8竖直相对设置在绞盘7的左右两端并与绞盘7一体式连接，侧板8为环形板状结构；直角转接头4一端同轴设置在一侧侧板8的内孔中，支撑梁5的数量为三个，三个支撑梁5以环形阵列的方式设置在直角转接头4与侧板8之间，支撑梁5一端与直角转接头4外壁固接，支撑梁5另一端与侧板8内圆柱面固接；直角转接头4一端与旋转接头2连接，旋转接头2另一端与输油管1连接，固定支座3安装在旋转接头2底部；软管6在放出前缠绕于绞盘7上，软管6首端通过导孔9进入绞盘7内部，软管6处于绞盘7内部一端弯曲后与直角转接头4另一端连接；固定销10的数量为两个，两个固定销10分别相对安装在两个侧板8内侧，软管6的两侧开设两个与固定销10相匹配的凹槽，两个固定销10向内一端分别插入软管6两侧凹槽内；外骨架套设在软管6的外部，外骨架包括两对第一铰链11、N+2个圆环12和N对第二铰链13，N≥1，N为正整数；每个圆环12包括两个半圆环连接件，两个半圆环连接件相扣组成一个圆环12，每个半圆环连接件的两端分别沿径向向外延伸有两个半圆形凸起，两个半圆形凸起相扣组成一个整圆形凸起；N对第二铰链13沿软管6的长度方向由前至后依次排布，且每对第二铰链13相对设置在软管6的两侧，每个第二铰链13的两端分别开设两个与整圆形凸起相匹配的第二装配孔；两对第一铰链11分别设置在位于端部的第二铰链13的外侧，且每对第一铰链11相对设置在软管6的两侧，每个第一铰链11的两端分别开设两个与整圆形凸起相匹配的第一装配孔；位于软管6两侧且靠近软管6首端的两个第一铰链11端部通过第一装配孔与对应的两个固定销10连接；位于软管6两侧且靠近软管6末端的两个第一铰链11端部通过一个圆环12连接；每对第一铰链11与相邻的每对第二铰链13之间分别通过一个圆环12连接；每相邻两对第二铰链13之间通过一个圆环12连接，所述圆环12套设在软管6上。
具体实施方式二：结合图4和图5说明本实施方式，本实施方式的软管6包括外弹性体层14和内绝缘体层16，外弹性体层14和内绝缘体层16均为圆形管状结构，外弹性体层14套设在内绝缘体层16的外部。如此设置，软管6由外弹性体层14和内绝缘体层16组成，可以保证软管6的柔性。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图4和图5说明本实施方式，本实施方式的软管6还包括钢丝加强层，钢丝加强层设置在外弹性体层14和内绝缘体层16之间，钢丝加强层包括若干个钢丝15，钢丝15沿软管6长度方向包裹在内绝缘体层16外部。如此设置，在外弹性体层14与内绝缘体层16之间设置钢丝15加强层可以增加软管6的抗拉刚度、降低伸缩率。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图4和图5说明本实施方式，本实施方式的钢丝15的数量为30个。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五：结合图5说明本实施方式，本实施方式的外弹性体层14由橡胶材质制成。如此设置，可以保证软管6的柔性。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六：结合图5说明本实施方式，本实施方式的内绝缘体层16由橡胶材质制成。如此设置，可以保证软管6的柔性。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式的每个侧板8上以环形阵列的方式开设六个扇形镂空，每个扇形镂空的夹角为40°。如此设置，侧板8上带有6个40°扇形镂空，间隔60°分布，可以在保证强度的前提下降低总体重量。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。
具体实施方式八：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的固定支座3为等腰三角形结构。如此设置，固定支座3采用三角形设计，可以提高稳定性。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。
具体实施方式九：结合图4和图7说明本实施方式，本实施方式的第一铰链11与第二铰链13的厚度相等，每个第一铰链11的一端内侧面端部开设第一台阶，第一台阶的厚度等于二分之一第一铰链11的厚度，每个第一铰链11的另一端外侧面端部开设第二台阶，第二台阶的厚度等于二分之一第一铰链11的厚度，所述第一装配孔位于第一台阶或第二台阶的底面上。如此设置，保证第一铰链11与第二铰链13拼接后整体处于同一条直线上，避免与两侧的侧板8发生干涉、刮碰。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。
具体实施方式十：结合图4和图8说明本实施方式，本实施方式的每个第二铰链13的一端内侧面端部开设第三台阶，第三台阶的厚度等于二分之一第二铰链13的厚度，所述第二装配孔位于第三台阶的底面上。如此设置，保证相邻两个第二铰链13拼接后整体处于同一条直线上，避免与两侧的侧板8发生干涉、刮碰。其它组成和连接关系与具体实施方式的一、二、三、四、五、六、七、八或九相同。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
工作原理
结合图1至图8说明本发明带有横向约束软管的空中加油装置的工作原理：收放阶段，绞盘7滚动将软管6与外侧的第一铰链11、圆环12、第二铰链13组合放出，由于固定销10将第一节圆环12与第一铰链11固连，使得其后的所有第一铰链11、圆环12、第二铰链13仅能产生上下摆动，不会影响软管的收放。软管6放出一定长度后，受油机将进行对接，对接过程中气流将对软管产生扰动，在第一铰链11、圆环12、第二铰链13的约束下，软管6不会横向摆动，只会产生上下摆动，降低了对接难度。对接完成后，燃油通过软管6及进行加注。加注完成后绞盘7滚动将软管6与第一铰链11、圆环12、第二铰链13组合收回。
Claims (10)
1.一种带有横向约束软管的空中加油装置，其特征在于：它包括输油管(1)、旋转接头(2)、固定支座(3)、直角转接头(4)、支撑梁(5)、软管(6)、绞盘(7)、侧板(8)、外骨架和固定销(10)；绞盘(7)为圆筒状结构，绞盘(7)的外圆柱面开设导孔(9)，绞盘(7)竖直设置，侧板(8)的数量为两个，两个侧板(8)竖直相对设置在绞盘(7)的左右两端并与绞盘(7)一体式连接，侧板(8)为环形板状结构；直角转接头(4)一端同轴设置在一侧侧板(8)的内孔中，支撑梁(5)的数量为三个，三个支撑梁(5)以环形阵列的方式设置在直角转接头(4)与侧板(8)之间，支撑梁(5)一端与直角转接头(4)外壁固接，支撑梁(5)另一端与侧板(8)内圆柱面固接；直角转接头(4)一端与旋转接头(2)连接，旋转接头(2)另一端与输油管(1)连接，固定支座(3)安装在旋转接头(2)底部；软管(6)在放出前缠绕于绞盘(7)上，软管(6)首端通过导孔(9)进入绞盘(7)内部，软管(6)处于绞盘(7)内部一端弯曲后与直角转接头(4)另一端连接；固定销(10)的数量为两个，两个固定销(10)分别相对安装在两个侧板(8)内侧，软管(6)的两侧开设两个与固定销(10)相匹配的凹槽，两个固定销(10)向内一端分别插入软管(6)两侧凹槽内；外骨架套设在软管(6)的外部，外骨架包括两对第一铰链(11)、N+2个圆环(12)和N对第二铰链(13)，N≥1，N为正整数；每个圆环(12)包括两个半圆环连接件，两个半圆环连接件相扣组成一个圆环(12)，每个半圆环连接件的两端分别沿径向向外延伸有两个半圆形凸起，两个半圆形凸起相扣组成一个整圆形凸起；N对第二铰链(13)沿软管(6)的长度方向由前至后依次排布，且每对第二铰链(13)相对设置在软管(6)的两侧，每个第二铰链(13)的两端分别开设两个与整圆形凸起相匹配的第二装配孔；两对第一铰链(11)分别设置在位于端部的第二铰链(13)的外侧，且每对第一铰链(11)相对设置在软管(6)的两侧，每个第一铰链(11)的两端分别开设两个与整圆形凸起相匹配的第一装配孔；位于软管(6)两侧且靠近软管(6)首端的两个第一铰链(11)端部通过第一装配孔与对应的两个固定销(10)连接；位于软管(6)两侧且靠近软管(6)末端的两个第一铰链(11)端部通过一个圆环(12)连接；每对第一铰链(11)与相邻的每对第二铰链(13)之间分别通过一个圆环(12)连接；每相邻两对第二铰链(13)之间通过一个圆环(12)连接，所述圆环(12)套设在软管(6)上。
2.根据权利要求1所述的一种带有横向约束软管的空中加油装置，其特征在于：软管(6)包括外弹性体层(14)和内绝缘体层(16)，外弹性体层(14)和内绝缘体层(16)均为圆形管状结构，外弹性体层(14)套设在内绝缘体层(16)的外部。
3.根据权利要求2所述的一种带有横向约束软管的空中加油装置，其特征在于：软管(6)还包括钢丝加强层，钢丝加强层设置在外弹性体层(14)和内绝缘体层(16)之间，钢丝加强层包括若干个钢丝(15)，钢丝(15)沿软管(6)长度方向包裹在内绝缘体层(16)外部。
4.根据权利要求3所述的一种带有横向约束软管的空中加油装置，其特征在于：钢丝(15)的数量为30个。
5.根据权利要求1或4所述的一种带有横向约束软管的空中加油装置，其特征在于：外弹性体层(14)由橡胶材质制成。
6.根据权利要求5所述的一种带有横向约束软管的空中加油装置，其特征在于：内绝缘体层(16)由橡胶材质制成。
7.根据权利要求6所述的一种带有横向约束软管的空中加油装置，其特征在于：每个侧板(8)上以环形阵列的方式开设六个扇形镂空，每个扇形镂空的夹角为40°。
8.根据权利要求7所述的一种带有横向约束软管的空中加油装置，其特征在于：固定支座(3)为等腰三角形结构。
9.根据权利要求8所述的一种带有横向约束软管的空中加油装置，其特征在于：第一铰链(11)与第二铰链(13)的厚度相等，每个第一铰链(11)的一端内侧面端部开设第一台阶，第一台阶的厚度等于二分之一第一铰链(11)的厚度，每个第一铰链(11)的另一端外侧面端部开设第二台阶，第二台阶的厚度等于二分之一第一铰链(11)的厚度，所述第一装配孔位于第一台阶或第二台阶的底面上。
10.根据权利要求9所述的一种带有横向约束软管的空中加油装置，其特征在于：每个第二铰链(13)的一端内侧面端部开设第三台阶，第三台阶的厚度等于二分之一第二铰链(13)的厚度，所述第二装配孔位于第三台阶的底面上。
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2021
- 2021-01-25 CN CN202110097133.5A patent/CN112937884B/zh active Active
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|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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