[发明专利]一种飞机空中加油辅助装置

说明书

技术领域

本发明属于飞机空中加油技术领域，具体涉及一种飞机空中加油辅助装置。

背景技术

现有技术中，在飞机空中加油时，授油机将软管放出机外，受油机的飞行员收到信号后便调整受油机的位置，以便将受油管放入授油机的锥套内，由于受油机与加油机的速度差及高度差都有严格的规定，因此受油机飞行员的操纵动作必须十分稳定准确。这对于受油机飞行员的要求极高，操作起来也有很大难度。

发明内容

本发明为克服现有技术的不足而提供了一种使用方便且操作简单的飞机空中加油辅助装置，该装置由授油机的操作人员控制调节授油机锥套方向，由单片机控制数字比例阀改变授油机锥套外环四周排气喷头的气流，根据矢量运算的平行四边形法则改变授油机锥套的受力从而调整授油机锥套的位置，完成授油机授油孔与受油机加油口的对接。

本发明的技术方案为：一种飞机空中加油辅助装置，其特征在于包括双层授油软管、授油机锥套、排气软管、排气喷头、摄像头装置、空气压缩机、气路分配管接头、数字比例阀、控制面板、红外距离传感器和电路控制模块，其中双层授油软管由外层保护套和内层输油管构成，授油机锥套由锥柄固连伞套构成，伞套内侧的锥柄上设有摄像头装置和红外距离传感器，该锥柄的中部设有轴向授油孔，所述的外层保护套与锥柄外环相连，内层输油管与锥柄中部的授油孔相连，外层保护套与内层输油管之间设有电缆排线和排气软管，其中电缆排线与设置于锥柄上的摄像头装置和红外距离传感器相连，排气软管分别与设置于锥柄外环上的排气喷头相连，该排气喷头的个数与排气软管的个数相对应并且沿径向均布于锥柄外环的外侧圆周，排气软管的另一端依次通过数字比例阀和气路分配管接头与设置于授油机上的空气压缩机相连，所述的控制面板上设有带十字刻度显示器、控制按钮、绿色LED灯和红色LED灯，控制面板的内部设有电路控制模块，该电路控制模块包括单片机、电源电路、控制按钮电路、红外距离传感器电路、LED电路、摄像头装置电路、显示电路和数字比例阀控制电路，其中单片机分别通过线路与电源电路、控制按钮电路、红外距离传感器电路、LED电路、摄像头装置电路和数字比例阀控制电路相连，显示电路通过线路与摄像头装置电路相连，所述的电源电路、控制按钮电路、红外距离传感器电路、LED电路、摄像头装置电路、显示电路和数字比例阀控制电路分别通过电缆排线与低压直流电源系统、控制按钮、红外距离传感器、绿色LED灯、红色LED灯、摄像头装置、带十字刻度显示器和数字比例阀相连。本发明所述的排气喷头的出气口处设有四个圆台型排气口，该圆台型排气口的上口径为0.5-0.7cm，下口径为0.9-1cm。

本发明的工作工程为：在整个空中加油过程中，当授油机锥套的授油孔与受油机的加油管对接时，授油机与受油机要基本保持相对静止，由授油机的操作人员根据安装在授油机锥套上的高清摄像头装置传回到带十字刻度显示器的实时视频以及与受油机飞行员无线通讯，调整授油机锥套的位置。并且根据位于控制面板上的两个LED灯判断受油管与授油孔是否对接成功。当位于伞套内侧的锥柄上的红外距离传感器没有检测到受油管插入授油孔时，红色LED灯处于亮起状态，绿色LED灯处于熄灭状态，当红外距离传感器检测到受油管插入到授油孔时，此时受油管与授油孔的对接成功，红色LED灯熄灭，绿色LED灯亮起，此时便可以开始加油。在控制面板上有四组控制按钮，授油机操作人员根据具体情况分别控制四个数字比例阀单位时间内的排气量，数字比例阀与排气软管连接，气体从排气喷头排出。在带十字刻度显示器上有一个十字刻度光标，方便授油机操作人员完成对接。要改变授油机锥套的方向，只需改变它的受力即可。授油机操作人员通过控制按钮，由单片机控制数字比例阀从而改变单位时间内的气体流量，由空气压缩机提供气体来源。根据牛顿第三定律，相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。并且根据表达式F=                                               ，P：表示压强，单位是帕，F：表示压力，单位是牛顿，S：表示受力面积，单位是平方米。可知当数字比例阀控制一定的气流排出时，等同于在授油机锥套上外加了一个外力，根据矢量运算的平行四边形法则，在授油机锥套的四周施加外力，便可改变其方向。因此控制气流单位时间内的排气量便可改变授油机锥套的受力，从而调整授油机锥套的位置，完成受油管与授油孔的对接。加油结束后，授油机锥套与受油机加油管脱离，缓慢的关闭数字比例阀，收回授油机锥套即可。