[发明专利]一种无人机混合燃料装置

说明书

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体是涉及一种无人机混合燃料装置。

背景技术

常规的固定翼无人驾驶飞机通常将燃料存放在机翼中。一种常用的在机翼中存储燃料的方法被称为“湿翼法”。该方法在无人机机翼内存储燃料，将接缝，铆钉孔，接头等开口处密封，使用无人机机翼的中空腔直接储存燃料。另一种常规方法是在无人机机翼中放置刚性容器，并将燃料储存在刚性容器中，这种方法被称为“刚性容器法”。还有一种被称为“油囊法”，是将燃料油囊放入无人机机翼中，用以储存燃油。

然而，上述方法都存在很多缺陷。对“湿翼法”来说，无人机机翼的每个密封缝，铆钉孔，接头等开口处都是潜在的故障点。因此，使用“湿翼法”的无人机需要做持续的密封检查，而且在发现泄露时需要进行复杂的维护工作以封堵泄漏点。对“刚性容器法”来说，刚性容器通常无法延伸至框架构件，紧密区域等间隙之中，因此传统的刚性罐法不能有效地利用无人机机翼的可用空间。此外，当燃料被消耗，空气进入刚性容器时，无人机做翻滚、俯冲等高G动作会导致刚性容器里的空气被吸入燃油管路，可能导致发动机故障。对“油囊法”来说，油囊内部必须达到真空状态以防多余的空气给无人机增加重量。油囊很容易因燃料腐蚀等原因产生细小裂缝，造成燃料渗漏。一次常规的油囊检查和加油程序需要使用专业的燃油排放设备，油囊需要保持五分钟的真空状态。因此采用“油囊法”成本昂贵，工序繁琐，耗费时间。

与上述常规方法不同，本发明提出的无人机混合燃料装置包括主油箱和一组柔性油囊，每个柔性油囊可将燃料排放至主油箱中。通过将柔性油囊灵活的放置在无人机机翼中，燃料存储较常规的“湿翼法”泄露风险更低，且能比“刚性容器法”携带更多的燃料，更高效。此外，柔性油囊内的燃料可以被完全抽干，而不用担心发动机供油管路吸入空气造成故障，可以在充分利用油囊储存的燃料的同时进行各种高G机动。由于每个油囊都通过管路接通主油箱，在加油时无需抽空柔性油囊内多余的空气。当油囊充满燃料时，柔性油囊内的气体将排放至主油箱中，通过给主油箱和油囊加压可将混合燃料系统的燃料储存能力最大化。

发明内容

本发明解决的技术问题是：现有的燃料储存技术容易造成燃料泄漏，腐蚀机体。不能有效利用机翼空间，限制了无人机做高G动作。加油时需要专业设备，成本高昂，耗费时间。本发明将油囊和刚性罐相结合，设计了一套完整的连通排气系统，增大了燃料储存空间的同时，解除了无人机因发动机供油问题而导致的机动限制，简化了无人机加油时的操作，缩短了时间。

本发明的技术方案是：一种无人机混合燃料装置，包括主油箱7、两个柔性油囊5和进出油组件、排气管14、正压止回阀10和负压止回阀11；主油箱7内设有调节器，正压止回阀10和负压止回阀11为单向阀，与主油箱7连接，且连接方向相反，负压止回阀11方向朝向主油箱7；所述两个柔性油囊5对称分布在两个机翼里，每个柔性油囊5上均设有通气口和燃料口，通气口通过排气管14和主油箱7连接，燃料口与燃油管路连接；所述进出油组件包括旁通阀16和输送泵15，输送泵15一端通过管路与主油箱7连接，另一端通过燃油管路与燃料口连接；输送泵15旁连有旁通阀16，通过旁通阀16控制进油出油量；进油时，打开旁通阀16，外部燃油经主油箱7和旁通阀16后进入柔性油囊5中，此时柔性油囊5中的气体通过排气管14进入主油箱7，经正压止回阀10排出，当排至有少量液体溢时，关闭旁通阀16，停止进油，然后通过输送泵15将柔性油囊5中的燃油输入至主油箱7中；发动机工作时，通过主油箱7内的调节器13为发动机提供燃油，此时空气从负压止回阀11进入主油箱7维持压力，防止主油箱7出现负压导致燃油逆流。

本发明的进一步技术方案是：所述柔性油囊5采用可伸缩材料制成。

发明效果

本发明的技术效果在于：本发明提出的一种无人机混合燃料装置，如上所述，包括主油箱和一组柔性油囊，柔性油囊与主油箱连接。燃料储存于由主油箱和柔性油囊组成的燃料储存空间中。通过将柔性油囊放置在无人机机翼中，混合燃料装置较常规的湿翼法泄露风险更低，较刚性罐法燃油携带量更多，效率更高。柔性油囊内的燃料可以被完全利用，不用担心柔性油囊的燃料口暴露，从而充分利用携带燃料，释放无人机的机动限制。此外，每个柔性油囊与主油箱连通，在加油期间无需抽空柔性油囊内的气体。相反在填充燃料时柔性油囊内的气体会通过排气口自动排出。主油箱和柔性油囊内可保持正压，从而使混合燃料装之的储存容量最大化。

附图说明

图1为无人机混合燃料装置的总体图