[发明专利]一种利用燃油反洗涤惰化军用无人机油箱的装置和方法

权利要求书

1.一种利用燃油反洗涤惰化军用无人机油箱的装置，其特征在于：

包括第一空气发生单元、中空纤维膜空气分离组件、第一电磁阀、第二空气发生单元、第二电磁阀和混合阀；

第一空气发生单元、中空纤维膜空气分离组件和第一电磁阀依次连接，空气经第一空气发生单元进入中空纤维膜空气分离组件分离，分离为富氧气体和富氮气体，富氧气体排向大气，富氮气体进入第一电磁阀；

第二空气发生单元与第二电磁阀连接，空气经第二空气发生单元产生进入第二电磁阀；

混合阀具有第一入口、第二入口和出口；

第一电磁阀和第二电磁阀的出口分别与混合阀的第一入口和第二入口连接，混合阀的出口与无人机油箱的底部相通；

工作方法包含以下过程：

当飞机在地面停机时，所述第二电磁阀关闭，空气经过第一空气发生单元进入中空纤维膜空气分离组件，空气被分离形成富氧气体和富氮气体，其中富氧气体直接排向大气环境，富氮气体依次经过第一电磁阀和混合阀进入油箱对其中的燃油进行洗涤，然后进入油箱气相空间，使气相空间氧浓度降低，最后经油箱通气口排出油箱，当油箱气相空间氧浓度达到设计值时，关闭第一电磁阀；

当飞机准备起飞前，断开中空纤维膜空气分离组件与第一电磁阀的连接，卸载第一空气发生单元和中空纤维膜空气分离组件；

当飞机在爬升和巡航阶段，第二空气发生单元仍然关闭，第二电磁阀未开启；

当飞机开始俯冲下降时开启第二空气发生单元和第二电磁阀，空气经过第二空气发生单元，然后依次经过第二电磁阀和混合阀，进入燃油液体中，空气中的氧气向燃油中溶解，使进入油箱气相空间的空气氧浓度降低，减小油箱气相空间氧浓度的增量，使油箱仍处于惰化不可燃状态，根据油箱气相空间的氧浓度，控制第二电磁阀的开度从而调节进入油箱中燃油的压缩空气质量，使进入油箱的空气质量平衡外界环境进入油箱的空气质量，从而使油箱气相空间氧浓度增量降低，使油箱处于惰化不可燃状态。

2.根据权利要求1所述的利用燃油反洗涤惰化军用无人机油箱的装置，其特征在于：

还包括气体分布器，设置在油箱底部，通入油箱底部的气体经气体分布器分布进入油箱的燃油中。

3.根据权利要求2所述的利用燃油反洗涤惰化军用无人机油箱的装置，其特征在于：

还包括单向阀，设置在所述混合阀与气体分布器之间，混合阀的出口与单向阀的入口连接，单向阀的出口与气体分布器连接。

4.根据权利要求3所述的利用燃油反洗涤惰化军用无人机油箱的装置，其特征在于：

其中，所述第一空气发生单元包括依次连接的第一空气过滤干燥器和第一空气压缩机，第一空气压缩机与所述中空纤维膜空气分离组件连接；

所述第二空气发生单元包括第二空气过滤干燥器和第二空气压缩机，第二空气压缩机与所述第二电磁阀的入口连接。

5.根据权利要求4所述的利用燃油反洗涤惰化军用无人机油箱的装置，其特征在于：

还包括中控台、气体氧浓度传感器、气体压力差传感器和气体流量计；

气体氧浓度传感器、气体压力差传感器和气体流量计的信号输出端与中控台信号输入端连接；

中控台信号输出端分别与第一电磁阀和第二电磁阀信号输入端连接。

6.如权利要求5所述的利用燃油反洗涤惰化军用无人机油箱的装置 ，其特征在于：

包含以下过程：

当飞机在地面停机时，所述第二电磁阀关闭，空气经过第一空气过滤干燥器干燥过滤后进入第一空气压缩机进行压缩，增压后的空气进入中空纤维膜空气分离组件，空气被分离形成富氧气体和富氮气体，其中富氧气体直接排向大气环境，富氮气体依次经过第一电磁阀、混合阀第一入口、混合阀出口、单向阀，最后富氮气体通过气体分布器形成许多微小气泡进入油箱对其中的燃油进行洗涤，然后进入油箱气相空间，使气相空间氧浓度降低，最后经油箱通气口排出油箱，油箱经富氮气体洗涤后燃油中和气相空间氧浓度均降低，处于惰化不可燃状态，油箱上部的气体氧浓度传感器检测油箱气相空间氧浓度并将信号传送到中控台，当油箱气相空间氧浓度达到设计值时，中控台通过信号输出控制关闭第一电磁阀；

当飞机准备起飞前，断开中空纤维膜空气分离组件与第一电磁阀的连接，卸载第一空气过滤干燥器、第一空气压缩机和中空纤维膜空气分离组件；

当飞机在爬升和巡航阶段，第二空气压缩机仍然关闭，第二电磁阀未开启；

当飞机开始俯冲下降时开启第二空气压缩机和第二电磁阀，空气经过第二空气干燥过滤器后进入第二空气压缩机内被压缩，然后依次经过第二电磁阀、混合阀第二入口、混合阀出口、单向阀、气体分布器，在气体分布器中压缩空气形成微小气泡进入燃油液体中，空气中的氧气向燃油中溶解，进入油箱气相空间的空气氧浓度降低，减小油箱气相空间氧浓度的增量，使油箱仍处于惰化不可燃状态，气体氧浓度传感器实时监测油箱气相空间的氧浓度，气体压力差传感器实时监测油箱内外气压差，气体流量计实时监测进出油箱的空气质量，上述三种传感器将实时数据传输至中控台，中控台通过信号输出控制第二电磁阀的开度从而调节进入油箱中燃油的压缩空气质量，使由气体分布器进入油箱的空气质量平衡外界环境进入油箱的空气质量，从而使油箱气相空间氧浓度增量降低，使油箱处于惰化不可燃状态。