[发明专利]一种仿生飞行器油箱

说明书

本发明提供了一种仿生飞行器油箱，包括舱体件、第一端框件和第二端框件，所述第一端框件、第二端框件分别固定在所述舱体件的两端形成第一容纳腔，所述舱体件内壁面或外壁面设置有至少一条燃油冷却通道，所述燃油冷却通道前端设置连通到第一容纳腔的进油口，所述燃油冷却通道后端设置一根出油管。所述燃油冷却通道为单通道螺旋形结构、多通道螺旋形结构、多通道平行结构或者多通道近似平行结构等。本发明通过在油箱承载结构上集成类仿生物循环系统的燃油冷却通道，能够很好地运用燃油热沉对飞行器进行降温，减少防热层的使用，进而增加燃油容积提高航程。

技术领域

本发明属于飞行器结构设计技术领域，具体涉及一种多功能一体化的仿生飞行器油箱结构。

背景技术

飞行器在跨大气层再入或在大气层内飞行过程中，飞行器需要经受长时间的持续气动加热，而且不同部位的温度差异很大，为了满足飞行品质和控制精度，飞行器需要增加防热层。

随着飞行器速度越来越快，飞行器需要更低的结构重量，更大的装油量。而防热层的增加使得飞行器越来越重，传统的飞行器结构设计形式已经不在适用，飞行器轻量化设计已经成为制约未来飞行器发展的重要因素。

传统高速飞行器油箱外部是防热层，内部紧接着是金属承载结构，金属承载结构内部装载燃油。防热层功能是阻隔外部热量向内传递，承载结构功能是结构支撑，燃油既不参与热控制也不参与承载，无法实现资源的最大化利用。因此，现有的油箱已经不能满足飞行器热控及轻量化设计的需求。将仿生技术应用到飞行器技术领域，实现飞行器油箱多功能一体化设计，提高飞行器设计水平，是未来发展的重要方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种仿生飞行器油箱，通过引入仿生技术，在油箱承载结构上集成类仿生物循环系统的燃油冷却通道，能够解决现有飞行器表面防热层太厚的问题，且增加装油量、增加巡航时间，实现承载、热控、装载多功能一体化集成。

本发明实现上述目的采用的技术方案如下：

一种仿生飞行器油箱，包括舱体件、第一端框件和第二端框件，所述第一端框件、第二端框件分别固定在所述舱体件的两端形成第一容纳腔，所述舱体件内壁面或外壁面设置有至少一条燃油冷却通道，所述燃油冷却通道前端设置连通到第一容纳腔的进油口，所述燃油冷却通道后端设置一根出油管。

进一步地，所述燃油冷却通道为单通道螺旋形结构、多通道螺旋形结构、多通道平行结构或者多通道近似平行结构。

进一步地，所述燃油冷却通道为单通道螺旋形结构，其前端为连通到第一容纳腔的喇叭型进油口、后端连通一根出油管。

进一步地，所述燃油冷却通道为多通道结构，多条燃油冷却通道的前端、后端分别由一条环形管路连通，且前端环形管路上开设连通到第一容纳腔的进油口，后端环形管路连通一根出油管。

进一步地，所述出油管通过电动泵和回油管路连通第二端框件，回油到第一容纳腔内部，所述油箱上设置一条供油管连接到发动机；或者所述出油管直接连接到发动机。

进一步地，所述燃油冷却通道设置在舱体件内壁面，所述出油管从第二端框件穿出。

进一步地，所述油箱外表面敷设防热层，所述防热层为防热涂层、非烧蚀防热材料、微烧蚀防热材料或者烧蚀防热材料。

进一步地，所述舱体件、第一端框件和第二端框件材料为Mg、Al、Ti高温合金或者耐高温非金属材料。

进一步地，所述舱体件厚度范围为1mm～100mm，所述燃油冷却通道壁厚为1mm～5mm。

本发明与现有技术相比的有益效果：

(1)本发明在油箱承载结构上集成仿生物循环系统的燃油冷却通道，实现了油箱承载/热控/装载多功能集成；