本申請屬于飛機(jī)空中加油，特別涉及一種加油吊艙燃油輸送特性的試驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有技術(shù)中，采用空中試飛的方法完成加油吊艙拖曳、回繞、加油和脫開等功能的驗(yàn)證。而在地面試驗(yàn)條件下，缺少空中氣動力條件，多采用靜態(tài)對接的方式側(cè)重于完成燃油輸送功能驗(yàn)證。根據(jù)少數(shù)公開資料，加油吊艙出廠試驗(yàn)方法未考慮吊艙高空環(huán)境影響，無法對加油吊艙的高空燃油輸送特性給出結(jié)論。因此，如何實(shí)現(xiàn)地面條件下加油吊艙燃油輸送特性的試驗(yàn)?zāi)M成為急需解決的關(guān)鍵技術(shù)問題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請的目的是提供了一種加油吊艙燃油輸送特性的試驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中加油吊艙出廠試驗(yàn)方法未考慮吊艙高空環(huán)境影響的問題。

2、本申請的技術(shù)方案是：一種加油吊艙燃油輸送特性的試驗(yàn)?zāi)M方法，包括：

3、地面控制器初始化；

4、在地面控制器初始化完成后，向加油機(jī)鋼制試驗(yàn)油箱加油；

5、在加油機(jī)鋼制試驗(yàn)油箱加油完成后，手動向地面控制器輸入壓力設(shè)定值，地面控制器向抽真空調(diào)節(jié)閥發(fā)送開度調(diào)節(jié)指令，對下級的機(jī)箱進(jìn)行開度控制，使得各個(gè)機(jī)箱內(nèi)部均達(dá)到壓力設(shè)定值；

6、在各個(gè)機(jī)箱達(dá)到壓力設(shè)定值后，地面控制器控制加油泵組啟動，并保持加油泵組處于零流量狀態(tài)；

7、在加油泵組啟動后，打開加油閥，向地面控制器輸入流量設(shè)定值；地面控制器在接收到流量設(shè)定值后，向流量調(diào)節(jié)閥發(fā)送開度調(diào)節(jié)指令，使得流量調(diào)節(jié)閥的加油流量達(dá)到設(shè)定值，而后實(shí)時(shí)采集加油泵組受油流量，并發(fā)送至地面控制器；

8、地面控制器獲取加油泵組內(nèi)受油流量，判斷受油流量是否達(dá)到設(shè)定值，若是，則執(zhí)行下一步驟；

9、獲取空中試飛過程中的飛機(jī)飛行高度，與設(shè)定值進(jìn)行對比，判斷是否滿足高度設(shè)定值，若是則試驗(yàn)結(jié)束。

10、優(yōu)選地，地面控制器初始化包括傳感器上電自檢、受油流量閥初始復(fù)位、電液比例閥控制信號初始復(fù)位。

11、優(yōu)選地，向加油機(jī)鋼制試驗(yàn)油箱加油具體為：地面控制器向加油調(diào)節(jié)閥發(fā)送控制指令，控制加油流量，向鋼制加油機(jī)油箱內(nèi)加注一定量的試驗(yàn)用油。

12、優(yōu)選地，下級的機(jī)箱包括受油機(jī)負(fù)壓油箱、飛行環(huán)境壓力模擬箱和加油機(jī)鋼制試驗(yàn)油箱。

13、優(yōu)選地，加油泵組內(nèi)設(shè)有受油流量傳感器，受油流量傳感器采集加油泵組試驗(yàn)用油流量，并傳遞至地面控制器內(nèi)，地面控制器判斷受油流量傳感器采集的信號為0時(shí)，完成加油泵組啟動。

14、優(yōu)選地，當(dāng)受油流量未達(dá)到設(shè)定值時(shí)，則向地面控制器輸入新的流量設(shè)定值，直至加油泵組內(nèi)的受油流量達(dá)到設(shè)定值。

15、優(yōu)選地，當(dāng)飛機(jī)飛行高度不滿足高度設(shè)定值時(shí)，修改壓力設(shè)定值，根據(jù)新的壓力設(shè)定值重復(fù)開啟加油泵組并重新進(jìn)行加油泵組的受油流量控制，直至達(dá)到高度設(shè)定值。

16、作為一種具體實(shí)施方式，一種加油吊艙燃油輸送特性的試驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)，包括：地面控制器、加油機(jī)鋼制油箱、空中加油泵組、燃油輸送管路、受油機(jī)負(fù)壓油箱、飛行環(huán)境壓力模擬箱、加油吊艙沖壓渦輪泵、電液比例閥、高速液壓馬達(dá)、加油軟管、加受油組件、壓力調(diào)節(jié)閥、受油流量調(diào)節(jié)閥和受油流量傳感器；空中加油泵組及燃油輸送管路設(shè)于加油機(jī)鋼制油箱上，加油機(jī)鋼制油箱、飛行環(huán)境壓力模擬箱、受油機(jī)負(fù)壓油箱上均裝有兩個(gè)壓力調(diào)節(jié)閥，其中一個(gè)壓力調(diào)節(jié)閥的出口為試驗(yàn)室大氣環(huán)境，另外一個(gè)壓力調(diào)節(jié)閥的出口為真空抽吸管路；

17、加油吊艙沖壓渦輪泵與空中加油泵組及燃油輸送管路的一端相連，地面控制器設(shè)于地面上，并與電液比例閥、加油吊艙沖壓渦輪泵、受油流量調(diào)節(jié)閥和受油流量傳感器電連接，高速液壓馬達(dá)連接于電液比例閥和加油吊艙沖壓渦輪泵之間，用于向加油吊艙沖壓渦輪泵提供動力；加油軟管和加受油組件串聯(lián)配合，并且一端與加油吊艙沖壓渦輪泵相連，另一端與受油流量調(diào)節(jié)閥相連；受油流量調(diào)節(jié)閥和受油流量傳感器串聯(lián)連接，飛行環(huán)境壓力模擬箱與加油吊艙沖壓渦輪泵相連，受油機(jī)負(fù)壓油箱與受油流量調(diào)節(jié)閥相連。

18、優(yōu)選地，地面控制器上設(shè)有人機(jī)交互界面，能夠人工輸入試驗(yàn)壓力和流量參數(shù)的設(shè)定，同時(shí)接收加油吊艙調(diào)壓指令并向液壓馬達(dá)前端的電液比例閥發(fā)送調(diào)節(jié)指令。

19、優(yōu)選地，加油機(jī)鋼制油箱內(nèi)儲存一定量的試驗(yàn)用油，且內(nèi)部安裝有空中加油泵組和燃油輸送管路，油箱內(nèi)部形狀尺寸與飛機(jī)真實(shí)油箱狀態(tài)保持一致。

20、優(yōu)選地，受油機(jī)負(fù)壓油箱內(nèi)設(shè)有一定容量的空間，能夠臨時(shí)存儲空中受油累積的燃油，且其內(nèi)部安裝有排油泵，用于及時(shí)排空其內(nèi)部累積的燃油。

21、優(yōu)選地，飛行環(huán)境壓力模擬箱內(nèi)部安裝有加油吊艙壓力傳感器，采用真空抽吸的方法，由地面控制器通過控制與其連通安裝的壓力調(diào)節(jié)閥開度來控制內(nèi)部壓力與真實(shí)飛行高度條件下的對應(yīng)環(huán)境壓力一致。

22、優(yōu)選地，加油機(jī)鋼制油箱、飛行環(huán)境壓力模擬箱和受油機(jī)負(fù)壓油箱為封閉容器上均裝有兩個(gè)壓力調(diào)節(jié)閥，且其中一個(gè)壓力調(diào)節(jié)閥的出口為試驗(yàn)室大氣環(huán)境，另外一個(gè)壓力調(diào)節(jié)閥的出口為真空抽吸管路。

23、本申請的加油吊艙燃油輸送特性的試驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)及方法，地面控制器依據(jù)加油吊艙調(diào)壓控制器指令要求通過電液比例閥對與液壓馬達(dá)直連的加油吊艙沖壓渦輪泵進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了加油吊艙調(diào)壓過程模擬。地面試驗(yàn)控制器改變調(diào)節(jié)閥開度，模擬受油流量的變化，實(shí)現(xiàn)了不同受油流量下加油吊艙燃油輸送特性的驗(yàn)證。受油機(jī)負(fù)壓油箱內(nèi)置排油泵，用于防止負(fù)壓油箱燃油溢出，實(shí)現(xiàn)了受油過程的持續(xù)模擬。

技術(shù)特征：

1.一種加油吊艙燃油輸送特性的試驗(yàn)?zāi)M方法，其特征在于，包括：地面控制器初始化；

2.如權(quán)利要求1所述的加油吊艙燃油輸送特性的試驗(yàn)?zāi)M方法，其特征在于：地面控制器初始化包括傳感器上電自檢、受油流量閥初始復(fù)位、電液比例閥控制信號初始復(fù)位。

3.如權(quán)利要求1所述的加油吊艙燃油輸送特性的試驗(yàn)?zāi)M方法，其特征在于：向加油機(jī)鋼制試驗(yàn)油箱加油具體為：地面控制器向加油調(diào)節(jié)閥發(fā)送控制指令，控制加油流量，向鋼制加油機(jī)油箱內(nèi)加注一定量的試驗(yàn)用油。

4.如權(quán)利要求1所述的加油吊艙燃油輸送特性的試驗(yàn)?zāi)M方法，其特征在于：下級的機(jī)箱包括受油機(jī)負(fù)壓油箱、飛行環(huán)境壓力模擬箱和加油機(jī)鋼制試驗(yàn)油箱。

5.如權(quán)利要求1所述的加油吊艙燃油輸送特性的試驗(yàn)?zāi)M方法，其特征在于：加油泵組內(nèi)設(shè)有受油流量傳感器，受油流量傳感器采集加油泵組試驗(yàn)用油流量，并傳遞至地面控制器內(nèi)，地面控制器判斷受油流量傳感器采集的信號為0時(shí)，完成加油泵組啟動。

6.如權(quán)利要求1所述的加油吊艙燃油輸送特性的試驗(yàn)?zāi)M方法，其特征在于：當(dāng)受油流量未達(dá)到設(shè)定值時(shí)，則向地面控制器輸入新的流量設(shè)定值，直至加油泵組內(nèi)的受油流量達(dá)到設(shè)定值。

7.如權(quán)利要求1所述的加油吊艙燃油輸送特性的試驗(yàn)?zāi)M方法，其特征在于：當(dāng)飛機(jī)飛行高度不滿足高度設(shè)定值時(shí)，修改壓力設(shè)定值，根據(jù)新的壓力設(shè)定值重復(fù)開啟加油泵組并重新進(jìn)行加油泵組的受油流量控制，直至達(dá)到高度設(shè)定值。

8.一種加油吊艙燃油輸送特性的試驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)，采用如權(quán)利要求1-7任一所述的方法，其特征在于：包括：地面控制器(6)、加油機(jī)鋼制油箱(1)、空中加油泵組、燃油輸送管路、受油機(jī)負(fù)壓油箱(12)、飛行環(huán)境壓力模擬箱(11)、加油吊艙沖壓渦輪泵(4)、電液比例閥(5)、高速液壓馬達(dá)(3)、加油軟管(7)、加受油組件(8)、壓力調(diào)節(jié)閥、受油流量調(diào)節(jié)閥(9)和受油流量傳感器(10)；空中加油泵組及燃油輸送管路(2)設(shè)于加油機(jī)鋼制油箱(1)上，加油機(jī)鋼制油箱(1)、飛行環(huán)境壓力模擬箱(11)、受油機(jī)負(fù)壓油箱(12)上均裝有兩個(gè)壓力調(diào)節(jié)閥，其中一個(gè)壓力調(diào)節(jié)閥的出口為試驗(yàn)室大氣環(huán)境，另外一個(gè)壓力調(diào)節(jié)閥的出口為真空抽吸管路；

9.如權(quán)利要求8所述的加油吊艙燃油輸送特性的試驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)，其特征在于：地面控制器(6)上設(shè)有人機(jī)交互界面，能夠人工輸入試驗(yàn)壓力和流量參數(shù)的設(shè)定，同時(shí)接收加油吊艙調(diào)壓指令并向液壓馬達(dá)前端的電液比例閥(5)發(fā)送調(diào)節(jié)指令。

10.如權(quán)利要求8所述的加油吊艙燃油輸送特性的試驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)，其特征在于：加油機(jī)鋼制油箱(1)內(nèi)儲存一定量的試驗(yàn)用油，且內(nèi)部安裝有空中加油泵組和燃油輸送管路，油箱內(nèi)部形狀尺寸與飛機(jī)真實(shí)油箱狀態(tài)保持一致。

11.如權(quán)利要求8所述的加油吊艙燃油輸送特性的試驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)，其特征在于：受油機(jī)負(fù)壓油箱(12)內(nèi)設(shè)有一定容量的空間，能夠臨時(shí)存儲空中受油累積的燃油，且其內(nèi)部安裝有排油泵，用于及時(shí)排空其內(nèi)部累積的燃油。

12.如權(quán)利要求8所述的加油吊艙燃油輸送特性的試驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)，其特征在于：飛行環(huán)境壓力模擬箱(11)內(nèi)部安裝有加油吊艙壓力傳感器，采用真空抽吸的方法，由地面控制器(6)通過控制與其連通安裝的壓力調(diào)節(jié)閥開度來控制內(nèi)部壓力與真實(shí)飛行高度條件下的對應(yīng)環(huán)境壓力一致。

13.如權(quán)利要求8所述的加油吊艙燃油輸送特性的試驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)，其特征在于：加油機(jī)鋼制油箱(1)、飛行環(huán)境壓力模擬箱(11)和受油機(jī)負(fù)壓油箱(12)為封閉容器上均裝有兩個(gè)壓力調(diào)節(jié)閥，且其中一個(gè)壓力調(diào)節(jié)閥的出口為試驗(yàn)室大氣環(huán)境，另外一個(gè)壓力調(diào)節(jié)閥的出口為真空抽吸管路。

技術(shù)總結(jié)
本申請屬于飛機(jī)空中加油技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種加油吊艙燃油輸送特性的試驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)及方法，包括：地面控制器、加油機(jī)鋼制油箱、空中加油泵組、燃油輸送管路、受油機(jī)負(fù)壓油箱、飛行環(huán)境壓力模擬箱、加油吊艙沖壓渦輪泵、電液比例閥、高速液壓馬達(dá)、加油軟管、加受油組件、壓力調(diào)節(jié)閥、受油流量調(diào)節(jié)閥、受油流量傳感器。地面控制器依據(jù)加油吊艙調(diào)壓控制器指令要求通過電液比例閥對與液壓馬達(dá)直連的加油吊艙沖壓渦輪泵進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了加油吊艙調(diào)壓過程模擬。地面試驗(yàn)控制器改變調(diào)節(jié)閥開度，模擬受油流量的變化，實(shí)現(xiàn)了不同受油流量下加油吊艙燃油輸送特性的驗(yàn)證。受油機(jī)負(fù)壓油箱內(nèi)置排油泵，實(shí)現(xiàn)了受油過程的持續(xù)模擬。

技術(shù)研發(fā)人員：張冬冬,任恒英
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國航空工業(yè)集團(tuán)公司西安飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/7