[发明专利]一种飞机保压油箱

说明书

技术领域

本发明涉及一种飞机保压油箱，属于航空飞行器技术领域。

背景技术

飞机用航空煤油是碳氢化合物，其特点是容易挥发、饱和蒸汽压高并且吸湿性强。飞机在高空飞行，给燃油系统的正常工作也带来一些问题。因为高空空气稀薄，大气压力急剧下降，油箱里的燃油表面压力降低到饱和蒸汽压以下，燃油就会沸腾起来，造成剧烈的蒸发。飞机飞行高度超过7620m(25000ft)，如果飞机油箱与大气连通，航空煤油就会发生沸腾现象。特别是油路弯管接头处，燃油的局部流速较大，局部压力降低，不仅燃油本身会蒸发，而且溶解于燃油中的空气也会分离出来，燃油蒸汽会穿过通气系统逸入大气中，造成损失，缩短飞机航程。更严重的是，剧烈的蒸发和大量的空气泡会造成供油管路堵塞，称之为气塞现象，它将破坏发动机的正常供油，轻则造成发动机推力下降，重则导致发动机停车。为了防止气塞现象，必须保持油箱内油面压力在任何高度上都大于燃油的饱和蒸汽压。航空汽油与航空煤油一样，也具有这样的特点。

所以，一般航空飞行器如果升限小于7620m，在飞机燃油系统设计中，利用通气管路将飞机油箱与大气相通，保持油箱内外压力一致，即可保证供油顺畅，也可免除飞机油箱结构受压变形或渗漏。如果飞行器巡航高度和升限超过7620m，都要在油箱上增加气源，向油箱内补气调整油箱内气体压力，保证油箱内压力不低于7620m的大气静压，避免油箱内燃油发生沸腾现象，避免供油管路内出现气塞现象，保证供油安全。

某些航空飞行器正常巡航高度在7620m以下，飞机的升限超过7620m，正常飞行时油箱完全可以按通气油箱设计，而飞机偶尔在升限高度短时间飞行时又需要对油箱进行保压，如果选用传统的增压油箱设计，配备独立的气源、气泵和管路等设备又使油箱结构变得复杂、结构重量大、占用机上空间也大，同时飞机成本也提高。

所以，有必要针对此种使用需求设计一种飞机保压油箱，以最小的结构重量和成本实现对飞机油箱的保压。

发明内容

本发明为解决此问题，提出了一种飞机保压油箱及使用方法，可实现对正常巡航高度在7620m以下，又有短时间超过7620m飞行需求的飞机的油箱进行保压。

本发明采用的技术方案如下：

(1)飞机保压油箱见附图1由油箱、加油口、通气口、输油路、切断阀、单向活门和静压传感器组成。

(2)飞机保压油箱的加油口在加注完燃油后应气密密封。

(3)在飞机整个飞行包线内飞行高度均小于7620m的情况下，切断阀一直处于打开状态，油箱通过通气口与外界大气相通，油箱处于通气状态，切断阀、单向活门和静压传感器都不工作。

(4)在飞机整个飞行包线内飞机最大飞行高度超过7620m时，应在6000～7000m关闭切断阀，油箱进入保压状态，飞机可继续爬升。当飞机从最大飞行高度下降到7620m以下时应立即打开切断阀，使油箱与外界大气连通，此为油箱保压工作状态下中切断阀的工作方式。

(5)飞机保压油箱最长保压工作时间按以下方法确定：

关闭切断阀时的飞行高度的大气静压和大气绝对温度分别为P_H(单位：Pa)和T_H(单位：K)，飞机的平均耗油率为C_F(单位：L/h，升每小时)，飞机油箱的总容积为V₀(单位：L)，关闭切断阀时的燃油体积为V_H(单位：L)，7620m高度的大气静压和大气绝对温度分别为P₇₆₂₀(单位：Pa)和T₇₆₂₀(单位：K)，t(单位：h)为保压工作时间，根据理想气体状态方程有：