CN113148197A - 一种防晃动燃油储箱及飞行器 - Google Patents

一种防晃动燃油储箱及飞行器 Download PDF

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CN113148197A CN202110448368.4A CN202110448368A CN113148197A CN 113148197 A CN113148197 A CN 113148197A CN 202110448368 A CN202110448368 A CN 202110448368A CN 113148197 A CN113148197 A CN 113148197A
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李海东
侯凯宇
李龙
史晓鸣
张广军
张顺家
许自然
尹航
周俊忠
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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
    • B64D37/32—Safety measures not otherwise provided for, e.g. preventing explosive conditions

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Abstract

本发明提供了一种防晃动燃油储箱及飞行器，包括燃油储箱本体和防晃隔板，所述防晃隔板包括横向隔板和竖向隔板；所述横向隔板和所述竖向隔板均固定设置在所述燃油储箱本体内，且所述横向隔板和所述竖向隔板交错形成多个存油区。本发明能够防止燃油储箱本体内燃油晃动的作用，有利于无人驾驶飞行器飞行稳定控制系统的设计。

Description

一种防晃动燃油储箱及飞行器
技术领域
本发明涉及飞行器总体技术领域，具体地，涉及一种防晃动燃油储箱及飞行器。
背景技术
对于采用自动驾驶仪的无人驾驶飞行器，其燃油储箱本体中的液体晃动频率通常比较低，与飞行器刚体姿态运动频率非常接近，直接针对较低的液体晃动频率设计陷幅滤波器会同时将驾驶仪所需的飞行器刚体姿态运动信号滤除，且在飞行过程中随着燃油消耗，燃油液深变化引起晃动频率时变，导致陷幅滤波器半功率带宽必须足够宽或者自适应时变以便覆盖晃动频率变化范围，由此牺牲了驾驶仪的机动快速性控制能力。这给无人驾驶飞行器驾驶仪稳定回路中的陷幅滤波器的设计带来了较大的困难。
依据航天行业标准QJ2117-91《地-地导弹、运载火箭液体推进剂晃动设计规范》，目前采用的抑制燃油晃动的主要方法是在晃动容器内增设阻尼环、阻尼板、侧壁竖隔板等将液面分为几个区域，来提高液体晃动阻尼，从而避免结构破坏以及抑制液体晃动幅度。这些手段在增加液体晃动阻尼方面效果不错，但是在提高液体晃动频率方面效果甚微。
公开号为CN210139974U的专利公开了一种防晃动的燃油储箱本体和无人机，涉及飞行器技术领域。该防晃动的燃油储箱本体包括油箱箱体；由所述油箱箱体的内壁面朝向所述油箱箱体的内部空间延伸出隔板，所述隔板用于增加燃油的循环距离。所述无人机采用了上述防晃动的燃油储箱本体，改善了无人机起飞、着陆或者其他飞行姿态时，内部燃油液体发生晃动对无人机稳定性产生的影响。上述发明在增加液体晃动阻尼方面效果不错，但是在提高液体晃动频率方面效果不佳。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种防晃动燃油储箱及飞行器。
根据本发明提供的一种防晃动燃油储箱，包括燃油储箱本体和防晃隔板，所述防晃隔板包括横向隔板和竖向隔板；所述横向隔板和所述竖向隔板均固定设置在所述燃油储箱本体内，且所述横向隔板和所述竖向隔板交错形成多个存油区。
优选的，所述存油区的宽深比为0.05-0.2。
优选的，所述存油区的宽深比为0.15。
优选的，所述横向隔板上设置有连接所述燃油储箱本体的固定组件，所述横向隔板通过所述固定组件固定在所述燃油储箱本体内。
优选的，所述固定组件包括固定板和螺钉组件，所述横向隔板设置在所述固定板上，所述固定板通过所述螺钉组件固定在所述燃油储箱本体上。
优选的，所述横向隔板和所述竖向隔板一体成型设置。
优选的，所述横向隔板和所述竖向隔板相互垂直设置。
优选的，所述横向隔板和所述竖向隔板均垂直设置在所述燃油储箱本体的底部内侧壁上。
优选的，所述横向隔板和所述竖向隔板与所述燃油储箱本体的内侧壁紧密接触设置。
本发明还提供一种飞行器，包括上述的防晃动燃油储箱。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明能够防止燃油储箱本体内燃油晃动的作用，有利于无人驾驶飞行器飞行稳定控制系统的设计；
2、本发明采用的极小宽深比“井”型防晃隔板，宽深比达到了0.05-0.2，此时燃油储箱本体的晃动基频大幅增大，且可以认为是个与液面深度无关的量，不会随着液面深度的变化而变化，这给无人驾驶飞行器驾驶仪稳定回路陷幅滤波器设计带来了极大的便捷；
3、本发明采用的极小宽深比“井”型防晃隔板，在相同深度的充液下，增加了液体在隔板表面的流体附面层面积，加大了隔板表面边界上的粘性摩擦损耗，加快了晃动的衰减，有利于无人驾驶飞行器飞行稳定控制系统的设计。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明中的防晃动燃油储箱本体的俯视图；
图2为本发明中的防晃动燃油储箱本体的立体示意图；
图3为本发明中的防晃动燃油储箱本体的剖面示意图。
图中示出：
竖向隔板 1
横向隔板 2
螺钉组件 3
燃油储箱本体 4
存油区 5
防晃隔板 6
固定组件 7
固定板 8
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
参照图1和图2，本发明提供的一种防晃动燃油储箱，包括燃油储箱本体4和防晃隔板6，防晃隔板6包括横向隔板2和竖向隔板1，横向隔板2和竖向隔板1均固定设置在燃油储箱本体4内，且横向隔板2和竖向隔板1交错形成多个存油区5。
横向隔板2上设置有连接燃油储箱本体4的固定组件7，横向隔板2通过固定组件7固定在燃油储箱本体4内。固定组件7包括固定板8和螺钉组件3，横向隔板2设置在固定板8上，固定板8通过螺钉组件3固定在燃油储箱本体4上。
横向隔板2和竖向隔板1一体成型设置，横向隔板2和竖向隔板1相互垂直设置，竖向隔板1与横向隔板2垂直交错形成密集“井”型防晃隔板6，保证形成的整个隔板为一个整体。
将密集“井”型防晃隔板6装入燃油储箱本体4内，横向隔板2和竖向隔板1均垂直设置在燃油储箱本体4的内侧壁上，横向隔板2和竖向隔板1与燃油储箱本体4底部垂直接触，与燃油储箱本体4四面紧密接触。
燃油储箱本体4被密集“井”型防晃隔板6划分成若干极小宽深比区域，利用螺钉组件3和固定板8将前面的密集“井”型防晃隔板6与燃油储箱本体4的左右壁面固定连接到位。
如图3所示，定义每个液面区域内液面剖面半宽度记为a,液面深度记为h,液面半宽度与液面深度的比值
Figure BDA0003037665670000041
为液面宽深比，本发明设计的极小宽深比“井”型防晃隔板6所形成的液面区域宽深比为0.05-0.2，远小于正常构型防晃隔板6所形成液面区域的宽深比。在本实施例中的液面区域宽深比设置为0.15。
本发明还提供一种飞行器，包括上述的防晃动燃油储箱。
本发明能够防止燃油储箱本体内燃油晃动的作用，有利于无人驾驶飞行器飞行稳定控制系统的设计。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“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的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种防晃动燃油储箱，其特征在于，包括燃油储箱本体(4)和防晃隔板(6)，所述防晃隔板(6)包括横向隔板(2)和竖向隔板(1)；所述横向隔板(2)和所述竖向隔板(1)均固定设置在所述燃油储箱本体(4)内，且所述横向隔板(2)和所述竖向隔板(1)交错形成多个存油区(5)。
2.根据权利要求1所述的防晃动燃油储箱，其特征在于，所述存油区(5)的宽深比为0.05-0.2。
3.根据权利要求2所述的防晃动燃油储箱，其特征在于，所述存油区(5)的宽深比为0.15。
4.根据权利要求1所述的防晃动燃油储箱，其特征在于，所述横向隔板(2)上设置有连接所述燃油储箱本体(4)的固定组件(7)，所述横向隔板(2)通过所述固定组件(7)固定在所述燃油储箱本体(4)内。
5.根据权利要求1所述的防晃动燃油储箱，其特征在于，所述固定组件(7)包括固定板(8)和螺钉组件(3)，所述横向隔板(2)设置在所述固定板(8)上，所述固定板(8)通过所述螺钉组件(3)固定在所述燃油储箱本体(4)上。
6.根据权利要求1所述的防晃动燃油储箱，其特征在于，所述横向隔板(2)和所述竖向隔板(1)一体成型设置。
7.根据权利要求1所述的防晃动燃油储箱，其特征在于，所述横向隔板(2)和所述竖向隔板(1)相互垂直设置。
8.根据权利要求1所述的防晃动燃油储箱，其特征在于，所述横向隔板(2)和所述竖向隔板(1)均垂直设置在所述燃油储箱本体(4)的底部内侧壁上。
9.根据权利要求1所述的防晃动燃油储箱，其特征在于，所述横向隔板(2)和所述竖向隔板(1)与所述燃油储箱本体(4)的内侧壁紧密接触设置。
10.一种飞行器，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的防晃动燃油储箱。
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