CN207089668U - 一种无人机用油箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无人机用油箱，加油口位于油箱左上部；通气口位于油箱顶部，经通气管和三通转接件与大气连通；输油口位于油箱底部，经输油管连通各个油箱；供油口位于油箱底部，通过燃油滤和燃油泵将燃油供给发动机；回油口位于油箱后上部，用于回收发动机剩余燃油；油量测量口位于油箱中上部，用于安装油量传感器，测量油箱剩余油量；放油口位于油箱中下部；吊耳位于油箱四周，用于安装固定油箱。本申请减重效果明显，这将使得发动机功率相同的无人机有更大的有效载荷，这对于无人机的使用性是及其重要的，战斗型无人机可携带更多武器或燃油，农业用无人机可携带更多农药或种子，航拍测绘无人机可携带更多燃油等。

Description

一种无人机用油箱

技术领域

本实用新型涉及航空航天技术领域，具体的说，是一种无人机用油箱。

背景技术

自20世纪30年代以来，无人机的发展和使用已有超过90年的历史。经历了20世纪漫长的萌芽期和酝酿期之后，无人机在21世纪初迎来高速成长期，并逐步从军用领域扩展到了民用领域。如今，民用无人机已在应急救援、环境检测、电力巡线、航拍测绘、包裹派送、农业植保等多个领域得到广泛应用。全球第二大市场研究咨询公司Marketsand Markets认为，2020年全球小型无人机市场规模将达到19亿美元；市场研究机构ABI Research预测，到2019年，商业用途的小型无人机市场规模将达到51亿美元；Lux Research指出，2025年商用无人机市场规模将达到17亿美元。

我国从事无人机行业的单位有300多家，其中规模比较大企业有160家左右，形成了配套齐全的研发、制造、销售和服务体系。目前在研和在用的无人机型多达上百种，小型无人机技术逐步成熟，战略无人机已试飞，攻击无人机也已多次成功试射空地导弹。随着无人机的发展，尤其是民用无人机的高速发展，人们将更加关注无人机的成本、研制周期和性能等，只有性价比高的产品才能赢得更多的客户，只有短的研制周期才能跟得上技术的进步。在无人机中，燃油是必要且重要的部件之一，它的重量、密封、成本和制造 周期等都对无人机有着重要影响。

而现有的无人机油箱中，无论是整体油箱还是分体油箱都无法兼顾重量与密封，成本与研制周期的问题。整体油箱虽然起到了减重作用，但是密封性能差，容易发生泄露，检测漏点位置困难，严重制约无人机的使用和维修；分体油箱重量大，尤其是其中的硬油箱使得无人机重量大幅增加，虽然传统的软油箱起到了一定的减重作用，但是其制造周期较长、安装固定复杂、减重效果一般。

基于此，做出本申请案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无人机用油箱。为了克服现有油箱所存在的上述缺陷，本实用新型提供一种重量轻、密封好、安装固定简单、研制周期短的无人机用聚氨酯弹性体橡胶油箱。与传统的无人机用整体油箱相比，密封性能大幅提高、维修更换简单方便；与传统的无人机用分体油箱相比，重量更轻、成本更低、研制周期更短、安装固定更简单。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种无人机用油箱，其包含油箱壳体，加油口，通气口，通气管，三通转接件，输油口，输油管，供油口，回油口，油量测量口，放油口和吊耳；

加油口位于油箱左上部，适用于重力加油，外场可以使用加油枪(六分枪、一寸枪和一寸半枪)进行加油；通气口位于油箱顶部，经通气管和三通转接件与大气连通；输油口位于油箱底部，经输油管连通各个油箱；供油口 位于油箱底部，通过燃油滤和燃油泵将燃油供给发动机；回油口位于油箱后上部，用于回收发动机剩余燃油；油量测量口位于油箱中上部，用于安装油量传感器，测量油箱剩余油量；放油口位于油箱中下部，用于安装放油开关，可以释放剩余燃油和沉淀；吊耳位于油箱四周，用于安装固定油箱。

进一步的，作为优选：

所述的油箱壳体分为1#油箱壳体、2#油箱壳体、3#油箱壳体、4#油箱壳体，将油箱壳体拆分，油箱分壳体之间通过机体结构相隔，机体结构可作为油箱壳体的外侧壁板，可以使油箱壳体满足强度要求，还能减少燃油的浪涌现象。更为优选的，所述的4#油箱壳体分上下两部分，下部可作为消耗油箱，通过输油口可使消耗油箱与其他油箱分壳体相通，通过放油口可以释放燃油与沉淀，通过供油口为发动机供油，这样可以减少油箱中的不可利用燃油，提高燃油利用率。

所述的加油口与1#油箱壳体整体成型，简化连接，有利于密封。更为优选的，加油口中嵌入带有滚坡的铝合金加油口嵌入件，提高加油口的连接强度和密封性能，便于加油时进行接地；加油口外侧用不锈钢卡带夹紧,进一步加强密封；加油口位置偏左，缩短加油距离，方便人员加油。

所述的通气口可分为三个，分别与1#油箱壳体、2#油箱壳体和3#油箱壳体整体成型，三个通气口通过多根通气管和两个三通转接件与机体蒙皮上的进气口相连，维持油箱内压。更为优选的，通气口高度不低于36mm、位于飞机对称面内(可根据无人机最大俯仰角度计算)，防止无人机在各种飞行姿态下燃油从通气口流出。

所述的通气管和输油管采用标准规格的PU或TPU管，可以缩短制造周期、 降低成本和减少重量。

所述的三通转接件采用材质为黄铜的标准件，可以缩短制造周期、降低成本和减少重量。

所述的输油口与油箱壳体整体成型，在油箱下部的前、后、左、右分别布置，这样有利于无人机在各种飞行姿态下为消耗油箱输油，防止极端飞行姿态时，消耗油箱缺乏燃油，无法供给发动机，造成难以挽回的损失。

所述的供油口与消耗油箱整体成型，分左、右两个，有利于无人机在各种飞行姿态下为发动机供油。

所述的回油口与3#油箱整体成型，位于油箱后上方，靠近发动机，缩短回油距离。

所述的通气口、输油口、供油口和回油口，为了加强连接和密封效果，可以内嵌带滚坡的铝合金转接件，外侧用卡箍夹紧。

所述的油量测量口和放油口，油量传感器和放油开关通过在油箱壳体内部相应处放置的铝合金安装凸台、橡胶密封圈与油箱壳体相连。更为优选的，所述的油量传感器、放油开关与油箱壳体之间可以放置油箱壳体的外侧壁板(机体结构的一部分)，进一步加强油量传感器和放油开关的连接固定。

所述的吊耳与油箱壳体整体成型，通过绑绳和机体结构连接，起到支撑固定作用。更为优选的，当无人机载荷小，机动少时，可以使用魔术贴代替吊耳将油箱壳体与机体固定。

本实用新型的工作原理是：油箱通过油箱壳体四周的吊耳与机体相连，靠油箱壳体外侧的壁板支撑油箱，无人机机动飞行时，晃动的油液将力传给油箱壳体，然后再由壳体传给壁板，最后由壁板将力分散到机体。无人机加 油时，操作人员先将加油口的铝合金嵌入件接地，使用油枪或油管经加油口往油箱里面加油。无人机飞行时，大气经通气口进入油箱，维持油箱内压稳定；输油口将各个油箱的燃油输送到消耗油箱；燃油泵将燃油从供油口抽出，使燃油经燃油滤、油泵、供油管到发动机，为无人机飞行提供动力；回油口将发动机剩余的燃油回收到油箱里，节约燃油；油量传感器通过油量测量口感应并计算油箱剩余油量，将数据传给机载计算机，机载计算机处理数据后，通过天线将信号传给地面站，供地面站计算剩余飞行时间等，防止无油事故发生。无人机放油时，操作人员通过放油开关将剩余燃油和沉淀排出油箱。

与现有技术相比，本实用新型的积极效果是：

(1)本申请减重效果明显。相比硬油箱(铝合金)减重80％以上，相比软油箱减重40％以上，这将使得发动机功率相同的无人机有更大的有效载荷，这对于无人机的使用性是及其重要的，战斗型无人机可以携带更多武器或燃油，农业用无人机可以携带更多农药或种子，航拍测绘无人机可以携带更多燃油等

(2)本申请的密封效果优良，易于固定、维修和更换。本申请的各种接口与油箱壳体整体成型，接口与管路之间通过内嵌的金属转接件和卡箍实现过瘾配合，密封性能远远优于整体油箱和焊接的分体油箱；本申请通过吊耳与机体相连，便于固定、维修和拆装更换。

(3)本申请的成本低、研制周期短。油箱材料便宜，制作简单，工期短暂，可以批量生产，使用此类材料还可以制作异形油箱，满足各类飞行器的使用要求。

本申请是由聚氨酯弹性体橡胶制成的油箱，美观，重量轻，密封性能好， 易于固定、维修和更换，成本低，研制周期短，可做异形油箱，可满足气密、压力和强度试验。

附图说明

图1为本申请的轴侧图；

图2为本申请的仰视图；

图3为本申请的加油口局部视图；

图4为本申请的通气口剖视图(输油口、供油口和回油口与此类似)；

图5为本申请的油量测量口剖面图(放油开关安装方式与此类似)。

图中标号：

图1与图2标号如下：1#油箱壳体；2.2#油箱壳体；3.3#油箱壳体；4.4#油箱壳体；5.加油口；6.通气口；7.三通转接件；8.油量测量口；9.通气管；10.回油口；11.吊耳；12.输油管；13.输油口；14.放油口；15.供油口。

图3标号如下：5-1.加油盖；5-2.带滚坡的铝合金加油口嵌入件；5-3.加油口(与1#油箱壳体整体成型)；5-4.不锈钢卡带。

图4标号如下：6-1.带滚坡的铝合金转接件；6-2.通气口(三个通气口分别于1#油箱壳体、2#油箱壳体、3#油箱壳体整体成型)；6-3.不锈钢卡箍。

图5标号如下：8-1.六角螺栓；8-2.弹簧垫圈；8-3.油量传感器(外购成品)；8-4.橡胶密封圈；8-5.2#油箱壳体外侧壁板；8-6.2#油箱壳体顶部；8-7.铝合金安装凸台。

具体实施方式

以下提供本实用新型一种无人机用油箱的具体实施方式。

实施例1

请参见附图，一种无人机用油箱，结合图1和图2所示，由1#油箱壳体1、2#油箱壳体2、3#油箱壳体3、4#油箱壳体4、加油口5、通气口6、三通转接件7、油量测量口8、通气管9、回油口10、吊耳11、输油管12、输油口13、放油口14和供油口15构成。加油口5位于油箱左上部，与1#油箱壳体1整体成型，可以使用油枪或油管加油；通气口6位于油箱顶部，分别与1#油箱壳体1、2#油箱壳体2、3#油箱壳体3整体成型，经三通转接件7和通气管9与大气连通；输油口13位于油箱底部，分别与各自相连的油箱壳体整体成型，经输油管12连通各个油箱壳体，最终给消耗油箱(4#油箱壳体4下部)输油；供油口15位于油箱底部，与4#油箱壳体4整体成型，通过燃油滤和燃油泵将消耗油箱中的燃油供给发动机；回油口10位于3#油箱壳体3后上部，与3#油箱壳体3整体成型，用于回收发动机剩余燃油；油量测量口8位于2#油箱壳体2中上部，用于安装油量传感器，测量油箱剩余油量；放油口14位于4#油箱壳体4中下部，用于安装放油开关，可以释放剩余燃油和沉淀；吊耳11位于油箱四周，分别与各自相连的油箱壳体整体成型，油箱壳体通过绑绳、吊耳11与1#油箱壳体1、2#油箱壳体2、3#油箱壳体3和4#油箱壳体4外侧的壁板(机体结构的一部分)相连，用于安装固定油箱。

如图3所示，加油口(与1#油箱壳体整体成型)5-3位置偏左，缩短加油距离，方便人员加油，内侧嵌入带滚坡的铝合金加油口嵌入件5-2，提高加 油口的连接强度和密封性能，便于加油时进行接地；外侧用不锈钢卡带5-4夹紧,进一步加强密封；加满油后，将加油盖5-1拧入用于带滚坡的铝合金加油口嵌入件5-2中，起密封作用。

通气口、输油口、供油口和回油口，为了加强连接和密封效果，可以内嵌带滚坡的铝合金转接件，外侧用卡箍夹紧。典型连接如图4所示，通气口6-2内侧嵌入带滚坡的铝合金转接件6-1，外侧用不锈钢卡箍6-3夹紧。

油量传感器和放油开关的典型连接如图5所示,从上到下依次为油量传感器8-3、橡胶密封圈8-4、2#油箱壳体外侧壁板8-5、2#油箱壳体顶部8-6、橡胶密封圈8-4和铝合金安装凸台8-7，通过六角螺栓8-1、弹簧垫圈8-2与铝合金安装凸台8-7的盲孔螺纹连接，加强了油量传感器的连接固定和油量测量口的密封。

其设计和制备的过程和方法如下：

根据油箱的载荷、机体结构的空间和载油量确定1#油箱壳体1、2#油箱壳体2、3#油箱壳体3和4#油箱壳体4的壁厚和尺寸；根据油枪、油管的尺寸确定加油口5的尺寸，根据人员操作的空间性和方便性确定加油口5的位置；根据飞行姿态确定通气口6、输油口13的位置；根据飞行姿态、发动机进油口和回油口的位置确定油箱上供油口15、回油口10的位置，应在保证飞行的前提下使管路长度最小；根据发动机的回油量确定回油口10的尺寸；根据发动机对燃油的需求量确定供油口15和输油口13的尺寸；根据飞行速度和燃油泵对油压的需求，并参考供油口15的尺寸确定通气口6的尺寸(二者的截面流量应大致相同)；根据油量传感器、放油开关的尺寸和工作原理分别确定油量测量口8、放油口14的尺寸和位置；通过通气口6、输油口13的尺 寸和数量确定通气管9、输油管12、三通转接件7的尺寸和数量；根据油箱载荷、油箱壳体外侧的壁板确定吊耳11的位置、尺寸和数量。

根据加油口5的尺寸确定加油盖5-1、带滚坡的铝合金加油口嵌入件5-2、不锈钢卡带5-4的尺寸；根据加油口5、通气口6、回油口10、输油口13和供油口15的尺寸确定相对应的带滚坡的铝合金转接件(如6-1)和不锈钢卡箍(如6-3)的尺寸。根据油量传感器和放油开关的尺寸、载荷确定六角螺栓(如8-1)、弹簧垫圈(如8-2)、橡胶密封圈(如8-4)、铝合金安装凸台(如8-7)的尺寸或规格。

1#油箱壳体1、2#油箱壳体2、3#油箱壳体3、4#油箱壳体4、加油口5、通气口6、油量测量口8、回油口10、吊耳11、输油口13、放油口14和供油口15采用聚氨酯弹性体橡胶整体成型，可利用聚氨酯弹性体橡胶的热塑性进行焊接，焊接前需将用于安装油量传感器和放油开关的铝合金安装凸台(如8-7)预先放入油箱壳体内部；焊接之后，用热风枪加热软化各种油口和通气口，将带滚坡的铝合金加油口嵌入件5-2、带滚坡的铝合金转接件(如6-1)拧入对应的油口与通气口，然后在外侧用不锈钢卡带5-4、不锈钢卡箍(如6-3)夹紧，加强密封和连接。油量传感器安装时，按从上到下的顺序依次放置油量传感器8-3、橡胶密封圈8-4、2#油箱壳体外侧壁板8-5、2#油箱壳体顶部8-6、橡胶密封圈8-4和铝合金安装凸台8-7，然后通过六角螺栓8-1、弹簧垫圈8-2与铝合金安装凸台8-7的盲孔螺纹连接。放油开关的连接方式类似。最后利用热风枪将通气管9、输油管12连接到相应的通气口6、输油口13中的带滚坡的铝合金转接件(如6-1)上即可。

铝合金安装凸台(如8-7)为自制的7050-T7451铝合金机加件；三通转 接件7可选用黄铜材质的标准件；通气管9、输油管12采用标准规格的PU管切割成需求的长度即可；加油盖5-1、铝合金加油口嵌入件5-2、不锈钢卡带5-4、带滚坡的铝合金转接件(如6-1)、不锈钢卡箍(如6-3)、六角螺栓(如8-1)、弹簧垫圈(如8-2)和橡胶密封圈(如8-4)均可选用相应规格的标准件或成品件。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种无人机用油箱，其特征在于，其包含油箱壳体，加油口，通气口，通气管，三通转接件，输油口，输油管，供油口，回油口，油量测量口，放油口和吊耳；

加油口位于油箱左上部；通气口位于油箱顶部，经通气管和三通转接件与大气连通；输油口位于油箱底部，经输油管连通各个油箱；供油口位于油箱底部，通过燃油滤和燃油泵将燃油供给发动机；回油口位于油箱后上部，用于回收发动机剩余燃油；油量测量口位于油箱中上部，用于安装油量传感器，测量油箱剩余油量；放油口位于油箱中下部，用于安装放油开关；吊耳位于油箱四周，用于安装固定油箱。

2.如权利要求1所述的一种无人机用油箱，其特征在于，述的油箱壳体分为1#油箱壳体、2#油箱壳体、3#油箱壳体、4#油箱壳体，将油箱壳体拆分，油箱分壳体之间通过机体结构相隔，机体结构作为油箱壳体的外侧壁板。

3.如权利要求1所述的一种无人机用油箱，其特征在于，所述的通气口可分为三个，分别与1#油箱壳体、2#油箱壳体和3#油箱壳体整体成型，三个通气口通过多根通气管和两个三通转接件与机体蒙皮上的进气口相连，维持油箱内压。

4.如权利要求1所述的一种无人机用油箱，其特征在于，所述的输油口与油箱壳体整体成型，在油箱下部的前、后、左、右分别布置。

5.如权利要求1所述的一种无人机用油箱，其特征在于，所述的供油口与消耗油箱整体成型，分左、右两个。

6.如权利要求1所述的一种无人机用油箱，其特征在于，所述的回油口与3#油箱整体成型，位于油箱后上方。