JPH09242611A - Fuel tank - Google Patents

Fuel tank

Info

Publication number
JPH09242611A
JPH09242611A JP8049307A JP4930796A JPH09242611A JP H09242611 A JPH09242611 A JP H09242611A JP 8049307 A JP8049307 A JP 8049307A JP 4930796 A JP4930796 A JP 4930796A JP H09242611 A JPH09242611 A JP H09242611A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
bladder
air
temperature
outer shell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP8049307A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3855178B2 (en
Inventor
Keiji Koda
慶治 幸田
Yoshiaki Someya
佳昭 染谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokohama Rubber Co Ltd filed Critical Yokohama Rubber Co Ltd
Priority to JP04930796A priority Critical patent/JP3855178B2/en
Publication of JPH09242611A publication Critical patent/JPH09242611A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3855178B2 publication Critical patent/JP3855178B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/40Arrangements or adaptations of propulsion systems
    • B64G1/402Propellant tanks; Feeding propellants

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent generation of fire by dividing high temperature pressure air supplied from a pressure source into low and high winds by a vortex tube while a part thereof is passed a branch pipe, and reducing the temperature of the other high temperature pressure air to a proper temperature by low temperature wind from the vortex tube in a heat exchanger. SOLUTION: Bladders A7, B8, C9 for storing fuel respectively are arranged in the fuel tank 2 of an air craft 1. Pressure air supplied to an air pipe 30 is supplied 4 to a vortex tube 24 while partly passing a branch pipe 31 branched from an air pipe 30. A flow rate is regulated by a throttle valve 22. Pressure air 21 is divided into low temperature wind 24b and high temperature wind 24a by the vortex tube 24 utilizing vortex. The other high temperature pressure air 21 is supplied to a heat exchanger 23, the temperature thereof is reduced to a proper temperature by low temperature wind 24b supplied from the vortex tube so as to form pressurized air 21a of the bladders A7, B8, C9.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、飛行体の液体燃
料タンク、特にブラダを備えた加圧供給式の液体燃料タ
ンクに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid fuel tank for an air vehicle, and more particularly to a pressurized supply type liquid fuel tank equipped with a bladder.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧力エアを動力源として液体燃料をタン
クからエンジンへ送出する加圧供給式の燃料タンクに
は、弾性体の袋であるブラダを介して圧力エアが燃料を
加圧する方式のものと、圧力エアが燃料に直接接触して
加圧する方式のものとがある。
2. Description of the Related Art A pressure-supply type fuel tank for delivering liquid fuel from a tank to an engine by using pressure air as a power source is of a type in which pressure air pressurizes fuel through a bladder which is an elastic bag. There is a method in which pressurized air directly contacts the fuel to pressurize it.

【0003】また、ブラダを介して燃料を加圧する方式
で、複数個のブラダを備えたものでは、ブラダからの燃
料送出順序を成り行きに任せるもの、あるいは、各ブラ
ダに計量センサを設け、計量センサの信号に基づいて切
換バルブを作動させることにより、ブラダからの燃料送
出を所定の順序で行うよう制御するものが一般的であ
る。
Further, in a system of pressurizing fuel through a bladder, a system provided with a plurality of bladders, one in which the fuel delivery sequence from the bladders is left to the end, or a weighing sensor is provided in each bladder, and a weighing sensor is provided. It is common to control the fuel delivery from the bladder in a predetermined order by actuating the switching valve based on the signal.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のブラダ
を備えた加圧供給式の液体燃料タンクには、次のような
問題点があった。 (イ)燃料の自己着火温度を越えるような高温の圧力エ
アは、着火爆発の危険性があるので、加圧に使用できな
い。例えば、ジェット燃料の着火温度は約220°Cで
あるが、この温度より高温の圧力エアが加圧に使用され
ると、燃料が僅かでも漏れている場合は、たちまち着火
爆発してしまう。漏れがなくても、ブラダ内の燃料が少
なくなると、ブラダ膜を通して熱が内部に伝導され、こ
の熱で内部の燃料が着火爆発するおそれがある。ブラダ
膜の素材であるゴム質への影響も大きい。従って、事故
の危険性が非常に大きい。
However, the pressurized supply type liquid fuel tank provided with the bladder has the following problems. (B) High-pressure air that exceeds the self-ignition temperature of the fuel cannot be used for pressurization because of the risk of ignition and explosion. For example, the ignition temperature of jet fuel is about 220 ° C, but if pressurized air having a temperature higher than this temperature is used for pressurization, even if a small amount of fuel leaks, an ignition explosion will occur immediately. Even if there is no leakage, when the fuel in the bladder becomes small, heat is conducted to the inside through the bladder film, and this heat may cause the internal fuel to ignite and explode. It also has a large effect on the rubber that is the material of the bladder film. Therefore, the risk of accident is very high.

【0005】(ロ)急激な運動時にタンクの外殻に対し
てブラダの位置がずれ易いので、燃料管の接続部に無理
がかかり、ブラダが損傷する。ずれを防止するためにブ
ラダ内部に燃料に接して篭状物体を入れたものもある
が、効果が少なく、篭の固定部から燃料が漏れるおそれ
もある。 (ハ)燃料搭載量が多く、かつ、燃料収容部の形状が細
長い飛行体では、燃料消費に伴う重心のコントロールが
難しい。上記(イ)〜(ハ)の理由によって飛行体の速
度や運動は大幅に制限されことになる。
(B) Since the position of the bladder easily shifts with respect to the outer shell of the tank during abrupt movement, the connecting portion of the fuel pipe is forced and the bladder is damaged. Some baskets have a basket-like object in contact with the fuel to prevent displacement, but the effect is small and the fuel may leak from the fixed part of the basket. (C) It is difficult to control the center of gravity associated with fuel consumption in an aircraft that has a large amount of fuel and has a slender fuel container. Due to the reasons (a) to (c) above, the speed and movement of the air vehicle are significantly limited.

【0006】(ニ)また、燃料消費に伴う重心のコント
ロールを行うために、複数個のブラダを使用し、ブラダ
からの燃料送出を所定の順序で行うよう制御するもので
は、計量センサ等の計測手段や電気的な制御回路を含む
複雑なタンク切換回路を必要とし、コストが嵩む。 (ホ)貯蔵中に燃料が熱膨張して、外殻内の圧力が上昇
しても、外殻が破裂しないように、膨張量にプラスした
余積を持つ必要があるので、外殻の寸法が大型化する。
(D) In addition, in order to control the center of gravity associated with fuel consumption, a plurality of bladders are used and fuel is fed from the bladders in a predetermined order. It requires a complicated tank switching circuit including means and an electric control circuit, which increases the cost. (E) The size of the outer shell must be increased so that the outer shell does not burst even if the pressure in the outer shell rises due to thermal expansion of the fuel during storage. Becomes larger.

【0007】この発明は、高温の圧力エアを動力源とし
て使用でき、急激な運動時でもタンクの外殻に対するブ
ラダの位置ずれを防止でき、複数個のブラダからの燃料
送出を所定の順序で行うよう制御するための計測手段や
複雑なタンク切換回路は必要なく、貯蔵中に燃料が熱膨
張しても、外殻内の圧力の上昇を防止することのできる
燃料タンクを提供することを目的とする。
According to the present invention, the hot compressed air can be used as a power source, the displacement of the bladder with respect to the outer shell of the tank can be prevented even during a sudden movement, and the fuel can be delivered from a plurality of bladders in a predetermined order. It is therefore an object of the present invention to provide a fuel tank capable of preventing the pressure in the outer shell from rising even if the fuel thermally expands during storage without requiring any measuring means or a complicated tank switching circuit for controlling To do.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明の燃料タンク
は、圧力源から供給される高温の圧力エアを動力源とし
て、外殻内に収容したブラダを加圧しブラダ内の燃料を
送出する加圧供給式の燃料タンクにおいて、加圧用の圧
力エアを供給するエア管から分岐して支管を設け、この
支管を、高温の圧力エアを低温風と高温風に分けるボル
テックスチューブに接続し、エア管の途中には、高温の
圧力エアをボルテックスチューブから供給される低温風
と熱交換して圧力エアの温度を適温まで下げる熱交換器
を設けている。
A fuel tank according to the present invention is a pressurization for pressurizing a bladder housed in an outer shell to deliver fuel in the bladder by using hot compressed air supplied from a pressure source as a power source. In a supply-type fuel tank, a branch pipe is provided branching from the air pipe that supplies pressurized air for pressurization, and this branch pipe is connected to a vortex tube that divides hot air into low-temperature air and high-temperature air. A heat exchanger is provided on the way to lower the temperature of the pressure air to an appropriate temperature by exchanging heat with the low temperature air supplied from the vortex tube.

【0009】圧力源から供給される高温の圧力エアは、
一部がエア管から分岐した支管を通ってボルテックスチ
ューブに供給され、ボルテックスチューブによって低温
風と高温風に分けられる。その他の高温の圧力エアは、
熱交換器においてボルテックスチューブから供給される
低温風と熱交換して温度を適温まで下げ、ブラダの加圧
に使用する。
The hot pressurized air supplied from the pressure source is
A part is supplied to the vortex tube through a branch pipe branched from the air pipe, and divided into low temperature air and high temperature air by the vortex tube. Other hot compressed air
It is used to pressurize the bladder by exchanging heat with the low-temperature air supplied from the vortex tube in the heat exchanger to lower the temperature to an appropriate temperature.

【0010】このようにして、燃料の自己着火温度を越
えるような高温の圧力エアが圧力源から動力用として供
給されても、他の動力を必要とせずに圧力エアの温度を
適温まで低下させ、低い温度の加圧エアとしてブラダを
加圧できる。
In this way, even if high-temperature pressure air exceeding the self-ignition temperature of fuel is supplied from the pressure source for power, the temperature of the pressure air is lowered to an appropriate temperature without requiring any other power. The bladder can be pressurized as low temperature pressurized air.

【0011】また、外殻内に収容するブラダの下半分に
亙り、半円筒形状の篭を外殻に沿って一体となるように
固定し、篭の内面と燃料とを遮断する内側ライナをブラ
ダの内側に設けることにより、飛行体が急激に運動をし
ても、ブラダの外殻に対する位置ずれがおきなくなるの
で、ブラダの損傷が防止される。燃料が篭に接していな
いので篭の固定部から燃料が漏れるおそれもなくなる。
Also, a semi-cylindrical cage is fixed so as to be integrated along the outer shell over the lower half of the bladder housed in the outer shell, and an inner liner that shuts off the fuel from the inner surface of the basket is bladdered. The bladder is prevented from being damaged because the bladder is prevented from being displaced with respect to the outer shell even if the flying body makes a sudden motion by providing the inside of the bladder. Since the fuel is not in contact with the basket, there is no risk of fuel leaking from the fixed part of the basket.

【0012】さらに、外殻内に複数個のブラダを収容
し、各ブラダから燃料を送出する燃料管の合流点に各ブ
ラダからの燃料の供給順序を規制する優先バルブを設け
ることにより、計量センサ等の計測手段や電気的な制御
回路を含む複雑なタンク切換回路を用いることなしに、
複数個のブラダからの燃料送出を所定の順序で行うこと
ができる。
Further, by accommodating a plurality of bladders in the outer shell and providing a priority valve for regulating the order of fuel supply from the bladders at the confluence of the fuel pipes for delivering the fuel from the bladders, the weighing sensor is provided. Without using a complicated tank switching circuit including measuring means such as etc. and an electric control circuit,
Fuel can be delivered from multiple bladders in a predetermined order.

【0013】なお、燃料タンク保存中は、外殻内外を気
圧差が生じないよう連通させる、乾燥剤を充填した乾燥
アタッチメントを外殻に装着することにより、貯蔵中に
燃料が熱膨張しても、外殻内の圧力の上昇を防止し、か
つ、外殻内に湿気が入るのを防止できる。
While the fuel tank is being stored, a desiccant-filled drying attachment is attached to the outer shell so that the outer shell and the outer shell communicate with each other so that a pressure difference does not occur. It is possible to prevent the pressure inside the outer shell from rising and to prevent moisture from entering the outer shell.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図1は、この発明の実施の一形態
である燃料タンクの全体構成を示す縦断面図、図2はこ
の燃料タンクを搭載した飛行体の斜視図、図3は燃料タ
ンクの構成の説明図、図4は図1のII−II線断面図、図
5は篭の斜視図、図6は篭の取付部の部分拡大断面図、
図7はA優先バルブの構成を示す断面図、図8はA優先
バルブの作動の説明図である。
1 is a vertical cross-sectional view showing the overall construction of a fuel tank according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of an aircraft equipped with this fuel tank, and FIG. 3 is a fuel. FIG. 4 is an explanatory view of the structure of the tank, FIG. 4 is a sectional view taken along the line II-II of FIG. 1, FIG. 5 is a perspective view of the basket, and FIG. 6 is a partially enlarged sectional view of a mounting portion of the basket.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the A priority valve, and FIG. 8 is an explanatory view of the operation of the A priority valve.

【0015】細長い形状の飛行体1は、中央部に燃料タ
ンク2、その後方(図上右側)にエンジン3を備えてい
る。この飛行体1は、超音速で飛行し、空力加熱のた
め、周囲の空気もエンジン3から供給される動力用の圧
力エア21も燃料14の自己着火温度を越えている状態
にとなる。
An elongated flying body 1 is provided with a fuel tank 2 in the center and an engine 3 behind it (on the right side in the figure). The flying body 1 flies at supersonic speed, and due to aerodynamic heating, both the ambient air and the pressure air 21 for power supplied from the engine 3 are in a state of exceeding the self-ignition temperature of the fuel 14.

【0016】飛行体1の燃料タンク2は、円筒形状で耐
圧力,強度を満足し、断熱性を有する外殻4内の前方部
分を3分割し、それぞれに燃料14を貯留するブラダA
7,ブラダB8,ブラダC9が設けられている。ここ
で、飛行パタンの都合上、最初に前方のブラダA7内の
燃料14を消費し、次に後方のブラダC9内の燃料14
を消費し、最後に中央のブラダB8内の燃料14を消費
するのが飛行体1の重心移動にとって好ましい順序とな
っている。
The fuel tank 2 of the aircraft 1 has a cylindrical shape, which satisfies pressure resistance and strength and has a heat insulating outer shell 4 whose front portion is divided into three parts, each of which stores a bladder A.
7, a bladder B8, and a bladder C9 are provided. Here, for the convenience of the flight pattern, the fuel 14 in the front bladder A7 is consumed first, and then the fuel 14 in the rear bladder C9 is consumed.
Is consumed, and finally, the fuel 14 in the central bladder B8 is consumed in the preferred sequence for moving the center of gravity of the air vehicle 1.

【0017】前方のブラダA7,中央のブラダB8,後
方のブラダC9の下端部からは、それぞれ専用の燃料管
5a,5b,5cが後部のバルブ室6へ配管されてい
る。各ブラダA7,ブラダB8,ブラダC9は、ゴム製
の円筒形袋状で、長さ等が異なっているが基本的には同
様の構造である。図4,図5,及び図6に示すように、
外殻4内に収容された各ブラダA7,ブラダB8,ブラ
ダC9には、下半分に亙り、篭10が外殻4と一体とな
るように設けられている。篭10は、外殻4の下半分に
沿った半円筒形状で、図4上の仮想線で示すようにブラ
ダ7,8,9をスムーズに変形させるため、両縁に若干
太い骨が設けられており、所定の節目には結合具として
ナット13を備えている。
From the lower ends of the front bladder A7, the central bladder B8, and the rear bladder C9, dedicated fuel pipes 5a, 5b, 5c are respectively piped to the rear valve chamber 6. The bladders A7, bladders B8, and bladders C9 are each made of rubber and have a cylindrical bag shape, and basically have the same structure although different in length and the like. As shown in FIGS. 4, 5 and 6,
A bladder A7, a bladder B8, and a bladder C9 housed in the outer shell 4 are provided with a basket 10 over the lower half so as to be integrated with the outer shell 4. The cage 10 has a semi-cylindrical shape along the lower half of the outer shell 4, and is provided with slightly thick bones on both edges in order to smoothly deform the bladders 7, 8 and 9 as shown by phantom lines in FIG. A nut 13 is provided as a connecting tool at a predetermined node.

【0018】篭10は、ブラダ7,8,9の内側ライナ
ー11の外側に完全に接合された上、補強ライナー12
によって固定されている。さらに、篭10は、取付部1
0aでナット13に螺着されるスクリュー15によって
外殻4に固定されている。スクリュー穴は、ボッチング
16で穴埋めしてある。
The basket 10 is completely joined to the outside of the inner liner 11 of the bladders 7, 8 and 9, and the reinforcing liner 12 is also provided.
Has been fixed by. In addition, the basket 10 has a mounting portion 1
It is fixed to the outer shell 4 by a screw 15 screwed to the nut 13 at 0a. The screw holes are filled with botching 16.

【0019】内側ライナー11は燃料管5a,5b,5
cに接続される出口部分を除いて、完全に連続した袋状
になっているので、損傷しない限り燃料14は篭10や
外殻4に触れることはない。
The inner liner 11 is composed of fuel tubes 5a, 5b, 5
Except for the outlet portion connected to c, it has a completely continuous bag shape, so that the fuel 14 does not touch the basket 10 or the outer shell 4 unless it is damaged.

【0020】図4に示すように、外殻4とブラダA7の
上部との間には僅かな燃料の膨張余積Vが設けられてお
り、この膨張余積Vと外殻4外部とを連通させる乾燥ア
タッチメント26がクイックカプラにより装着されてい
る。乾燥アタッチメント26には、乾燥剤としてシリカ
ゲルが充填されており、このシリカゲルは、燃料タンク
2の保存中に吸湿して外殻4内に湿気が入るのを防止す
る。
As shown in FIG. 4, a slight fuel expansion margin V is provided between the outer shell 4 and the upper portion of the bladder A7. The expansion margin V and the outside of the outer shell 4 communicate with each other. A drying attachment 26 is attached by a quick coupler. The dry attachment 26 is filled with silica gel as a desiccant, and this silica gel absorbs moisture during storage of the fuel tank 2 and prevents moisture from entering the outer shell 4.

【0021】バルブ室6内には、図3に示すように、燃
料充填用地上機材19から計量されて送られてくる燃料
14を受け取り、燃料管5a,5b,5cを経てブラダ
7,8,9に燃料14を充填するための給油弁20と給
油管32、外殻4の破裂防止のためのリリーフ弁25
と、後述するA優先バルブ17及びC優先バルブ18
と、熱交換器23とボルテックスチューブ24とが配置
されている。
As shown in FIG. 3, the valve chamber 6 receives the fuel 14 metered and sent from the ground material 19 for fuel filling, and passes through the fuel pipes 5a, 5b, 5c, and the bladders 7, 8, Refueling valve 20 for refueling 9 with fuel 14, refueling pipe 32, and relief valve 25 for preventing rupture of outer shell 4.
And A priority valve 17 and C priority valve 18 which will be described later.
The heat exchanger 23 and the vortex tube 24 are arranged.

【0022】ブラダ7,8,9を加圧するための動力用
の圧力エア21を供給するエア管30からは支管31が
分岐しており、この支管31は絞り弁22を介してボル
テックスチューブ24に接続されている。ボルテックス
チューブ24とは、米国のボルテックス社によって開発
された、渦流を利用して圧力エア21を高温風24aと
低温風24bに分離することのできる装置であり、構造
が簡単で可動部がなく、小型軽量である。
A branch pipe 31 is branched from an air pipe 30 for supplying pressure air 21 for power for pressurizing the bladders 7, 8 and 9, and this branch pipe 31 is connected to a vortex tube 24 via a throttle valve 22. It is connected. The vortex tube 24 is a device developed by Vortex, Inc. of the United States and capable of separating the pressure air 21 into a high temperature air 24a and a low temperature air 24b by utilizing a vortex, and has a simple structure and no moving parts. It is small and lightweight.

【0023】ボルテックスチューブ24は、圧力エア2
1の温度が高い場合には、より温度差の大きい低温風が
得られるという利点がある。ボルテックスチューブ24
で生じた高温風24aは機外へ放出され、低温風24b
はエア管30の途中に設けた熱交換器23に供給され、
高温の圧力エア21との熱交換に利用される。
The vortex tube 24 is composed of pressure air 2
When the temperature of 1 is high, there is an advantage that low-temperature air with a larger temperature difference can be obtained. Vortex tube 24
Hot air 24a generated in the
Is supplied to the heat exchanger 23 provided in the middle of the air pipe 30,
It is used for heat exchange with the hot pressurized air 21.

【0024】高温の圧力エア21は、熱交換器23で温
度を適温まで下げてからブラダ7,8,9に加圧エア2
1aとして供給される。可動部分のないボルテックスチ
ューブ24を使用しているから、長期間の貯蔵後でも安
定して安全温度の加圧エア21aが得られる。
The hot compressed air 21 is cooled by the heat exchanger 23 to an appropriate temperature, and then the bladder 7, 8 or 9 is pressurized with the compressed air 2.
Supplied as 1a. Since the vortex tube 24 having no moving parts is used, the pressurized air 21a at a safe temperature can be stably obtained even after long-term storage.

【0025】前方のブラダA7から出た燃料管5aと、
後方のブラダC9から出た燃料管5cとは、合流点でA
優先バルブ17に接続されており、A優先バルブ17か
ら出た燃料管5Aと、中央のブラダB8から出た燃料管
5bとは、合流点でC優先バルブ18に接続され、C優
先バルブ18から出た燃料管5は、エンジン3に接続さ
れている。
A fuel pipe 5a extending from the front bladder A7,
The fuel pipe 5c exiting from the rear bladder C9 is A at the confluence.
The fuel pipe 5A that is connected to the priority valve 17 and that exits from the A priority valve 17 and the fuel pipe 5b that exits from the central bladder B8 are connected to the C priority valve 18 at the confluence point, and the C priority valve 18 The exiting fuel pipe 5 is connected to the engine 3.

【0026】図7に示すように、A優先バルブ17は、
内部にシャトル27とアキュムレータ29とを備えてい
る。シャトル27は、スプリング28によって付勢さ
れ、常時は燃料管5aと燃料管5Aとを連通させ、燃料
管5cを遮断する位置にある。従って、ブラダA7とブ
ラダC9から等しい燃料圧力がかかると、まずブラダA
7からの燃料14が下流の燃料管5Aに流れ、同時にア
キュムレータ29を充填する。
As shown in FIG. 7, the A priority valve 17 is
A shuttle 27 and an accumulator 29 are provided inside. The shuttle 27 is biased by a spring 28, and is normally in a position where the fuel pipe 5a and the fuel pipe 5A communicate with each other and the fuel pipe 5c is shut off. Therefore, if equal fuel pressures are applied from the bladder A7 and the bladder C9, the bladder A
The fuel 14 from 7 flows into the downstream fuel pipe 5A and simultaneously fills the accumulator 29.

【0027】ブラダA7内の燃料14が空になると、燃
料管5a側(スプリング28側)の燃料圧力が0となる
ので、図8に示すように、シャトル27は、燃料管5c
側からの燃料圧力によって、燃料管5cと燃料管5Aと
を連通させ、燃料管5aを遮断する位置までスプリング
28に抗して移動し、ブラダC9からの燃料14が下流
の燃料管5Aにに流れるようになる。
When the fuel 14 in the bladder A7 becomes empty, the fuel pressure on the fuel pipe 5a side (spring 28 side) becomes zero. Therefore, as shown in FIG.
The fuel pressure from the side causes the fuel pipe 5c and the fuel pipe 5A to communicate with each other, and moves to the position where the fuel pipe 5a is blocked against the spring 28, so that the fuel 14 from the bladder C9 flows to the downstream fuel pipe 5A. It comes to flow.

【0028】シャトル27が切換えられる際に、ごく短
時間、ブラダA7,ブラダC9からの燃料14の流出が
途絶えるが、この間はアキュムレータ29から燃料を吐
出して補うので、燃料14は燃料管5Aからは連続して
送出される。
When the shuttle 27 is switched, the outflow of the fuel 14 from the bladder A7 and the bladder C9 is interrupted for a very short time. During this period, the fuel is discharged from the accumulator 29 to make up for it, so the fuel 14 is supplied from the fuel pipe 5A. Are sent continuously.

【0029】C優先バルブ18もA優先バルブ17と同
様の構造になっており、まず燃料管5Aからの燃料14
を燃料管5に流し、ブラダC9が空になると、ブラダB
8からの燃料14を燃料管5に流すように切換えられ
る。
The C-priority valve 18 has the same structure as the A-priority valve 17. First, the fuel 14 from the fuel pipe 5A is supplied.
Bladder C9 is empty and bladder B is empty.
The fuel 14 from 8 is switched to flow into the fuel line 5.

【0030】以下図3により動作を説明する。図3で括
弧内に記入された温度、圧力、流量等の数値は動作の一
例を示している。ここで、エア管30に供給された25
0°C,0.55MPaの圧力エア21は、一部がエア
管30から分岐した支管31を通ってボルテックスチュ
ーブ24に供給される。流量は、絞り弁22によって調
整されている。ボルテックスチューブ24において、圧
力エア21は150°Cの低温風24bと310°Cの
高温風24aになる。
The operation will be described below with reference to FIG. Numerical values such as temperature, pressure, and flow rate written in parentheses in FIG. 3 indicate an example of the operation. Here, 25 supplied to the air pipe 30
The pressure air 21 at 0 ° C. and 0.55 MPa is supplied to the vortex tube 24 through a branch pipe 31 partly branched from the air pipe 30. The flow rate is adjusted by the throttle valve 22. In the vortex tube 24, the pressure air 21 becomes a low temperature air 24b at 150 ° C and a high temperature air 24a at 310 ° C.

【0031】その他の高温の圧力エア21は、熱交換器
23に入る。ここでボルテックスチューブ24から供給
される低温風24bが圧力エア21の温度を200°C
程度まで下げ、ブラダ7,8,9の加圧エア21aとす
る。加圧エア21aの温度が200°C程度であれば、
燃料が着火することがなく、ブラダ膜の劣化も少ないの
で、事故の原因になることもない。
The other hot compressed air 21 enters the heat exchanger 23. Here, the low temperature air 24b supplied from the vortex tube 24 changes the temperature of the pressure air 21 to 200 ° C.
The pressure is reduced to a certain level to obtain the pressurized air 21a for the bladders 7, 8 and 9. If the temperature of the pressurized air 21a is about 200 ° C,
Since the fuel does not ignite and the bladder membrane does not deteriorate much, it does not cause an accident.

【0032】ブラダ7,8,9は外殻4内で加圧エア2
1aにより0.53MPa程度で加圧される。燃料14
は、燃料管5a,5b,5c,5A,5及びA優先バル
ブ17,C優先バルブ18での圧力損失により0.5M
Pa程度でエンジン3に供給される。流量は、ここでは
2.5LPSである。
The bladders 7, 8 and 9 are provided with pressurized air 2 in the outer shell 4.
It is pressurized at about 0.53 MPa by 1a. Fuel 14
Is 0.5M due to the pressure loss in the fuel pipes 5a, 5b, 5c, 5A, 5 and the A priority valve 17 and the C priority valve 18.
It is supplied to the engine 3 at about Pa. The flow rate is here 2.5 LPS.

【0033】加圧エア21aの圧力は、全ブラダ7,
8,9にかかるが、優先バルブ17,18の作用で、最
初にブラダA7、次にブラダC9、最後にブラダB8の
順序で、連続的に燃料をエンジン3へ供給することにな
る。
The pressure of the pressurized air 21a is equal to that of all the bladders 7,
However, due to the action of the priority valves 17 and 18, fuel is continuously supplied to the engine 3 in the order of the bladder A7, the bladder C9, and finally the bladder B8.

【0034】飛行体1が激しい運動を行い、ブラダ7,
8,9に上方,側方,あるいは前後に大きい加速度が働
いても、ブラダ7,8,9は下半分が外殻4に沿って一
体となるように固定されていて、外殻4に対して位置ず
れをおこすことがないので、燃料管5a,5b,5cと
の接合部等との間で相対変位を生じて破損するおそれは
ない。
The flying body 1 makes a vigorous exercise, and the bladder 7,
Even if a large acceleration is applied to the upper and lower sides of the bladder 7, 8 and 9, the lower halves of the bladders 7, 8 and 9 are fixed along the outer shell 4, Therefore, there is no possibility of damage due to relative displacement between the fuel pipes 5a, 5b and 5c and the joints, etc.

【0035】飛行体1を燃料14満載のまま貯蔵する場
合には、乾燥アタッチメント26を装着して貯蔵してお
けば、気温の変化で燃料14が膨張しても、外殻4内の
圧力が高くなることはなく、外殻4内に湿気が入るおそ
れもない。
When the air vehicle 1 is stored while being fully loaded with the fuel 14, if the dry attachment 26 is attached and stored, even if the fuel 14 expands due to changes in temperature, the pressure inside the outer shell 4 will be reduced. It does not rise, and there is no risk of moisture entering the outer shell 4.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の燃料タ
ンクは、飛行体の周囲、及び燃料圧送用の動力として供
給される圧力エアが高温であっても、加圧エアは低温に
することができるので、火災等の事故が生じるおそれが
なく安全である。熱交換システムには可動部分のないボ
ルテックスチューブを使用しているから、長期間の貯蔵
後に安定して安全温度の加圧エアが得られる。
As described above, in the fuel tank of the present invention, the pressurized air is kept at a low temperature even when the pressure air supplied as power for driving the fuel around the flying body is high. Because it is possible, there is no danger of fire and other accidents and it is safe. Since the heat exchange system uses a vortex tube with no moving parts, it can stably obtain pressurized air at a safe temperature after long-term storage.

【0037】また、外殻内に収容するブラダは、下半分
を外殻に沿って固定することにより、飛行体が急激な運
動をしても、外殻に対する位置ずれがおきず、燃料管の
接合部等との間で相対変位を生ずることがなくなるの
で、損傷が防止できる。
In the bladder housed in the outer shell, the lower half of the bladder is fixed along the outer shell so that even if the flying body makes an abrupt movement, the bladder will not be displaced relative to the outer shell and the bladder will not move. Since relative displacement does not occur between the joint and the like, damage can be prevented.

【0038】さらに、外殻内に複数個のブラダを収容
し、各ブラダから燃料を送出する燃料管の合流点に各ブ
ラダからの燃料の供給順序を規制する優先バルブを設け
ることにより、計量センサ等の計測手段や電気的な制御
回路を含む複雑なタンク切換回路を用いることなしに、
複数個のブラダから所定の順序で燃料を送出し消費する
ことができるから、飛行体のフライトバランスを助ける
ように重心を移動させることが可能である。
Further, by accommodating a plurality of bladders in the outer shell and providing a priority valve for regulating the order of fuel supply from the bladders at the confluence of the fuel pipes for delivering the fuel from the bladders, the metering sensor Without using a complicated tank switching circuit including measuring means such as etc. and an electric control circuit,
Since fuel can be delivered and consumed from a plurality of bladders in a predetermined order, it is possible to move the center of gravity so as to help the flight balance of the aircraft.

【0039】ブラダを加圧するための高温の圧力エアの
冷却、燃料のエンジンへの送出、及び燃料を消費するブ
ラダの切換えが動力として供給される圧力エアのみで行
なわれ、電源等の他の動力を必要としないので、コスト
が安く、信頼性の向上が容易である。
Cooling of the high temperature pressurized air for pressurizing the bladder, delivery of fuel to the engine, and switching of the bladder consuming fuel are performed only by the pressurized air supplied as power, and other power such as a power source is used. Since it is not necessary, the cost is low and the reliability can be easily improved.

【0040】燃料タンクには、保存中は、外殻内外を気
圧差が生じないよう連通させる、乾燥剤を充填した乾燥
アタッチメントを外殻に装着することにより、貯蔵中に
燃料が熱膨張しても、外殻内の圧力の上昇を防止するこ
とができるので、圧力上昇を緩和するために要する余積
を必要とせず、外殻の容積を小型に設計でき、飛行体の
小型軽量化が可能になる。
A dry attachment filled with a desiccant is attached to the outer shell of the fuel tank so that the inner and outer shells communicate with each other during storage so that a pressure difference does not occur, so that the fuel thermally expands during storage. Also, since the pressure inside the outer shell can be prevented from rising, there is no need for extra space required to mitigate the pressure rise, the outer shell volume can be designed small, and the aircraft can be made compact and lightweight. become.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の一形態である燃料タンクの全体
構成を示す縦断面図である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing the overall configuration of a fuel tank that is an embodiment of the present invention.

【図2】燃料タンクを搭載した飛行体の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of an aircraft equipped with a fuel tank.

【図3】燃料タンクの構成の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a configuration of a fuel tank.

【図4】図1のII−II線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line II-II of FIG.

【図5】篭の斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a basket.

【図6】篭の取付部の部分の拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a mounting portion of the basket.

【図7】A優先バルブの構成を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of an A priority valve.

【図8】A優先バルブの作動の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of the operation of the A priority valve.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 飛行体 2 燃料タンク 3 エンジン 4 外殻 5 燃料管 5A 燃料管 5a 燃料管 5b 燃料管 5c 燃料管 6 バルブ室 7 ブラダA 8 ブラダB 9 ブラダC 10 篭 11 内側ライナー 12 補強ライナー 13 ナット 14 スクリュー 16 ボッチング 17 A優先バルブ 18 C優先バルブ 19 燃料充填用地上機材 20 給油弁 21 圧力エア 21a 加圧エア 22 絞り弁 23 熱交換器 24 ボルテックスチューブ 24a 高温風 24b 低温風 25 リリーフ弁 26 乾燥アタッチメント 27 シャトル 28 スプリング 29 アキュムレータ 30 エア管 31 支管 32 給油管 1 Aircraft 2 Fuel Tank 3 Engine 4 Outer Shell 5 Fuel Tube 5A Fuel Tube 5a Fuel Tube 5b Fuel Tube 5c Fuel Tube 6 Valve Chamber 7 Bladder A 8 Bladder B 9 Bladder C 10 Basket 11 Inner Liner 12 Reinforcing Liner 13 Nut 14 Screw 16 Botching 17 A Priority Valve 18 C Priority Valve 19 Fuel Filling Ground Equipment 20 Refueling Valve 21 Pressure Air 21a Pressurized Air 22 Throttle Valve 23 Heat Exchanger 24 Vortex Tube 24a High Temperature Air 24b Low Temperature Air 25 Relief Valve 26 Dry Attachment 27 Shuttle 28 Spring 29 Accumulator 30 Air Pipe 31 Branch Pipe 32 Oil Supply Pipe

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧力源から供給される高温の圧力エアを
動力源として、外殻内に収容したブラダを加圧しブラダ
内の燃料を送出する加圧供給式の燃料タンクにおいて、
加圧用の圧力エアを供給するエア管から分岐して支管を
設け、該支管を、高温の圧力エアを低温風と高温風に分
けるボルテックスチューブに接続し、エア管の途中に
は、高温の圧力エアを前記ボルテックスチューブから供
給される低温風と熱交換して圧力エアの温度を適温まで
下げる熱交換器を設けたことを特徴とする燃料タンク。
1. A pressure-supply type fuel tank for pressurizing a bladder housed in an outer shell to deliver fuel in the bladder by using high temperature pressurized air supplied from a pressure source as a power source,
A branch pipe is provided by branching from an air pipe that supplies pressurized air for pressurization, and the branch pipe is connected to a vortex tube that divides hot air into low-temperature air and high-temperature air. A fuel tank characterized by comprising a heat exchanger for exchanging heat between the low temperature air supplied from the vortex tube and the temperature of the pressure air to an appropriate temperature.
【請求項2】 外殻内に収容するブラダの下半分に亙
り、半円筒形状の篭を外殻に沿って一体となるように固
定し、篭の内面と燃料とを遮断する内側ライナをブラダ
の内側に設けたことを特徴とする請求項1記載の燃料タ
ンク。
2. A bladder having an inner liner for isolating an inner surface of the basket and fuel from the lower half of the bladder accommodated in the outer shell, fixing a semi-cylindrical cage integrally with the outer shell. The fuel tank according to claim 1, wherein the fuel tank is provided inside the fuel tank.
【請求項3】 外殻内に複数個のブラダを収容し、各ブ
ラダから燃料を送出する燃料管の合流点に各ブラダから
の燃料の供給順序を規制する優先バルブを設けたことを
特徴とする請求項1または請求項2記載の燃料タンク。
3. A plurality of bladders are accommodated in the outer shell, and a priority valve for restricting the order of fuel supply from each bladder is provided at the confluence of the fuel pipes for delivering the fuel from each bladder. The fuel tank according to claim 1 or 2.
【請求項4】 保存中は、外殻内外を気圧差が生じない
よう連通させる、乾燥剤を充填した乾燥アタッチメント
を外殻に装着することを特徴とする請求項1、請求項
2、または請求項3記載の燃料タンク。
4. The outer shell is fitted with a desiccant-filled drying attachment for communicating the inner and outer shells so that a pressure difference does not occur during storage. Item 3. The fuel tank according to item 3.
JP04930796A 1996-03-06 1996-03-06 Fuel tank Expired - Fee Related JP3855178B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04930796A JP3855178B2 (en) 1996-03-06 1996-03-06 Fuel tank

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04930796A JP3855178B2 (en) 1996-03-06 1996-03-06 Fuel tank

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09242611A true JPH09242611A (en) 1997-09-16
JP3855178B2 JP3855178B2 (en) 2006-12-06

Family

ID=12827299

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP04930796A Expired - Fee Related JP3855178B2 (en) 1996-03-06 1996-03-06 Fuel tank

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3855178B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014024966A1 (en) * 2012-08-10 2014-02-13 株式会社Ihi Steam spray device and spacecraft
CN108071520A (en) * 2016-11-14 2018-05-25 波音公司 For increasing the system and method for the efficiency of heating surface for flowing transcatheter cryogen
CN110507925A (en) * 2018-05-21 2019-11-29 波音公司 Fire extinguishing system and method for fire extinguishing system
CN114017208A (en) * 2021-12-09 2022-02-08 北京航空航天大学 Solid-liquid rocket engine catalytic bed and cooling and preheating system and method thereof
CN114439650A (en) * 2022-01-17 2022-05-06 西安航天动力试验技术研究所 Single-unit attitude and orbit control engine body cooling device and method

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014024966A1 (en) * 2012-08-10 2014-02-13 株式会社Ihi Steam spray device and spacecraft
JPWO2014024966A1 (en) * 2012-08-10 2016-07-25 株式会社Ihi Steam injection device and spacecraft
US9989012B2 (en) 2012-08-10 2018-06-05 Ihi Corporation Vapor jetting device and spacecraft
CN108071520A (en) * 2016-11-14 2018-05-25 波音公司 For increasing the system and method for the efficiency of heating surface for flowing transcatheter cryogen
CN108071520B (en) * 2016-11-14 2022-01-14 波音公司 System and method for increasing the heating efficiency of a cryogenic fluid flowing through a conduit
CN110507925A (en) * 2018-05-21 2019-11-29 波音公司 Fire extinguishing system and method for fire extinguishing system
CN110507925B (en) * 2018-05-21 2022-03-08 波音公司 Fire suppression system and method for a fire suppression system
CN114017208A (en) * 2021-12-09 2022-02-08 北京航空航天大学 Solid-liquid rocket engine catalytic bed and cooling and preheating system and method thereof
CN114439650A (en) * 2022-01-17 2022-05-06 西安航天动力试验技术研究所 Single-unit attitude and orbit control engine body cooling device and method

Also Published As

Publication number Publication date
JP3855178B2 (en) 2006-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2644508B1 (en) System and method for cooling electrical components
JP3074162B2 (en) Spacecraft rocket engine
JP6360070B2 (en) Cryogenic tank assembly
US11920737B2 (en) Device and method for storing and for supplying fluid fuel
US8113006B2 (en) System for the fuel storage and fuel delivery of cryogenic fuel
US6513521B1 (en) Cryogenic mixed gas single phase storage and delivery
JP2000304194A (en) Vehicle having high pressure gas vessel
JP2007309375A (en) High pressure gas filling method, and high pressure gas filling device and vehicle mounted therewith
JPH09242611A (en) Fuel tank
US7611333B1 (en) Multiple chamber pump and method
US20130340470A1 (en) Aircraft comprising a cooling system for operation with a two-phase refrigerant
CN114291297B (en) Lunar surface launching aircraft propulsion system
US20220307407A1 (en) Vehicle provided with a power plant comprising at least one heat engine cooperating with an air-conditioning system
CN209976663U (en) Power mechanism of propulsion system, propulsion system and liquid rocket system
RU2560645C1 (en) Thrust pulse output system
US20050034462A1 (en) System for warming pressurized gas
Dussollier et al. Ariane 5 main stage oxygen tank pressurization
RU2136936C1 (en) Device for transfer of gas in propellant tank pressurization system of spacecraft engine plant
Teissier et al. Liquid helium storage for Ariane 5 main stage oxygen tank pressurization
Lak et al. Non-toxic cryogenic storage for OMS/RCS Shuttle upgrade
BRPI0621647A2 (en) breathing and installation apparatus providing protection against hypoxia
Morehead et al. Cold Helium Pressurization for Liquid Oxygen/Liquid Methane Propulsion Systems: Fully-Integrated Hot-Fire Test Results
Grila et al. Status of Ariane 5 Cryogenic Upper Stage Programme ESCA Propulsion System Qualification
Akkerman Shuttle: Reaction control system. Cryogenic liquid distribution system: Study
Schweickart et al. Development and test results of a two-phase reservoir for thermal transport systems used in micro-gravity

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060601

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060801

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060831

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees