一種模擬高空環(huán)境下飛行器燃油系統(tǒng)的測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及燃油系統(tǒng)測試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種模擬高空環(huán)境下飛行器燃油系統(tǒng)的測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨航空技術(shù)的快速應(yīng)用與發(fā)展，越來越多的軍民領(lǐng)域應(yīng)用了航空手段以提高效率、節(jié)約成本，例如搜救、轉(zhuǎn)播、偵查、醫(yī)療救援等等。隨著飛行高度升高，環(huán)境溫度和壓力逐漸降低，為保持飛行器飛行安全和性能，需在前期對于飛行器的元器件進(jìn)行模擬測試?，F(xiàn)有測試大多基于經(jīng)驗測算或者環(huán)境倉模擬，通過經(jīng)驗公式可以初步計算出元器件的工作情況，但其精度還是存在誤差;而環(huán)境倉模擬也存在成本高、系統(tǒng)復(fù)雜的弊端。特別是針對飛行器燃油系統(tǒng)的測試，由于燃油系統(tǒng)屬于飛行器的核心器件，若測試存在誤差則導(dǎo)致飛行器飛行存有隱患。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]有鑒于此，本實用新型的主要目的在于，提供一種模擬高空環(huán)境下飛行器燃油系統(tǒng)的測試裝置，包括:
[0004]低溫供氣系統(tǒng)，用于營造模擬高空的低溫環(huán)境；
[0005]真空排氣系統(tǒng)，用于將空氣抽出營造模擬高空的低壓環(huán)境；
[0006]燃油系統(tǒng)，包括依次設(shè)置的耐壓燃油箱、燃油栗和發(fā)動機；
[0007]其特征在于:
[0008]所述低溫供氣系統(tǒng)與所述耐壓燃油箱通過板式換熱器對該耐壓燃油箱內(nèi)的燃油進(jìn)行降溫；
[0009]所述真空排氣系統(tǒng)通過管路連接于所述耐壓燃油箱。
[0010]由上，通過調(diào)節(jié)燃油系統(tǒng)工作的壓力和溫度，模擬出高空的低溫、低壓環(huán)境，記錄燃油系統(tǒng)的工作參數(shù)，從而對其進(jìn)行分析測試。
[0011]可選的，所述低溫供氣系統(tǒng)中包括通過輸氣管路依次連接的儲氣罐、第一調(diào)節(jié)閥、膨脹渦輪機組和電加熱器。
[0012]可選的，所述低溫供氣系統(tǒng)中還包括調(diào)功器，與所述電加熱器電連接。
[0013]可選的，所述低溫供氣系統(tǒng)、真空排氣系統(tǒng)和燃油系統(tǒng)所采用的管路為合金材質(zhì)管路或硬鋁材質(zhì)管路。
[0014]可選的，所述低溫供氣系統(tǒng)、真空排氣系統(tǒng)和燃油系統(tǒng)的外層還設(shè)有保溫層。
[0015]可選的，所述燃油系統(tǒng)還包括與所述耐壓燃油箱連接的真空活門和安全閥，以及連接于所述耐壓燃油箱與所述發(fā)動機之間的油濾。
【附圖說明】
[0016]圖1為本裝置的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0017]為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實用新型提供了一種模擬高空環(huán)境下飛行器燃油系統(tǒng)的測試裝置，通過調(diào)節(jié)燃油系統(tǒng)工作的壓力和溫度，模擬出低溫、低壓(例如高原或高空)環(huán)境，記錄燃油系統(tǒng)的工作參數(shù)，從而對其進(jìn)行分析測試。
[0018]如圖1所示為所述模擬高空環(huán)境下飛行器燃油系統(tǒng)的測試裝置的原理示意圖，包括與燃油系統(tǒng)的連接的低溫供氣系統(tǒng)，以及與燃油系統(tǒng)的耐壓燃油箱連接的真空排氣系統(tǒng)。
[0019]所述低溫供氣系統(tǒng)包括通過輸氣管路依次連接的儲氣罐11、第一調(diào)節(jié)閥12、膨脹渦輪機組13、電加熱器15和板式換熱器17。
[0020]儲氣罐11中存儲有壓縮空氣，空氣通過儲氣罐流出，經(jīng)過低溫調(diào)節(jié)并通過板式換熱器17與燃油進(jìn)行液-氣熱轉(zhuǎn)換，降低燃油的溫度，以模擬燃油系統(tǒng)低溫的工作環(huán)境。
[0021 ]具體的，第一調(diào)節(jié)閥12與所述儲氣罐11的出口端連接，用于調(diào)節(jié)儲氣罐11的出氣量以及出氣壓力。
[0022]膨脹渦輪機組13，用于降低儲氣罐11所流出空氣的溫度，經(jīng)過膨脹渦輪機組13所降溫的氣體溫度約為-70°C。
[0023]電加熱器15，通過輸氣管路與所述膨脹渦輪機組13連接，用于對膨脹渦輪機組13所降溫的氣體進(jìn)行加熱處理。由于本系統(tǒng)支持燃油系統(tǒng)在_65°C?+50°C之間不同情況的測試，因此，需電加熱器15實現(xiàn)對于氣體溫度的加熱。
[0024]較佳的，還包括調(diào)功器14，與所述電加熱器15電連接，用于調(diào)節(jié)電加熱器15的功率，從而實現(xiàn)電加熱器15對于氣體加熱不同溫度的精確控制。
[0025]板式換熱器17的a端通過輸氣管路與所述電加熱器15連接，冷卻氣體通過與板式換熱器17的b端連接的排氣管排出；c端、d端與所述燃油系統(tǒng)中耐壓燃油箱31中油路連接，所述油路中設(shè)有第一燃油栗35，通過第一燃油栗35使油路按圖中箭頭方向運動，從而實現(xiàn)將由經(jīng)過膨脹渦輪機組13和電加熱器15進(jìn)行溫度調(diào)整至合適溫度的空氣與耐壓燃油箱31中燃油進(jìn)行熱交換，使燃油降低至所需要模擬高度的環(huán)境溫度。
[0026]真空排氣系統(tǒng)與燃油系統(tǒng)中耐壓燃油箱31連接，用于將空氣抽出以營造模擬高空的低壓環(huán)境。所述真空排氣系統(tǒng)內(nèi)依次設(shè)有壓力傳感器21、真空機組22和第二調(diào)節(jié)閥23。
[0027]所述真空機組22通過對耐壓燃油箱31抽真空以降低耐壓燃油箱31內(nèi)的空氣壓力。本實施例中，所述真空機組22采用水環(huán)真空栗機組為主的調(diào)壓系統(tǒng)。所述第二調(diào)節(jié)閥23用于調(diào)節(jié)真空機組22的真空度。
[0028]在所述耐壓燃油箱31設(shè)置的壓力傳感器21用于檢測耐壓燃油箱31內(nèi)的空氣壓力值。
[0029]燃油系統(tǒng)包括前述的耐壓燃油箱31，還包括依次與其連接的溫度傳感器32、第二燃油栗33和發(fā)動機34。
[0030]發(fā)動機34連接進(jìn)氣管路、排氣管路，同時進(jìn)行高空環(huán)境模擬條件下的測試，模擬機載燃油箱在飛行器飛行時燃油系統(tǒng)的性能。圖1中僅出示了耐壓燃油箱31、第二燃油栗33和發(fā)動機34，實際測試過程中，還包括對于油箱組件的測試，例如發(fā)動機供油壓力、燃油栗后壓力測試，以及真空活門或安全閥等組件在存在內(nèi)外壓差下的工作測試。
[0031]本裝置還可針對可能出現(xiàn)的故障情況做預(yù)案，例如某些燃油中的含水量較大，在低溫和低壓環(huán)境下可能出現(xiàn)由于過冷水析出而結(jié)晶，冰晶撞在油濾上發(fā)生堵塞，從而導(dǎo)致油栗無法正常工作，發(fā)動機抽不上油。通過本系統(tǒng)及方法，可獲悉在何種環(huán)境下出現(xiàn)上述情況，并且提前做出應(yīng)對預(yù)案。再例如，不同燃油在何種溫度發(fā)生水析出；或者在不同溫度、壓力環(huán)境下，燃油在多長時間會發(fā)生堵塞油濾，由此確定出針對不同燃油的處理辦法。
[0032]綜上，本裝置可直接作用于燃油系統(tǒng)(耐壓燃油箱31)，而非現(xiàn)有技術(shù)中的環(huán)境倉模擬或者經(jīng)驗公式，大大提高了測試的準(zhǔn)確度，同時降低測試的復(fù)雜度。
[0033]在本實施例中，所述低溫供氣系統(tǒng)、真空排氣系統(tǒng)和燃油系統(tǒng)所采用的管路均使用合金或硬鋁材質(zhì)作為外層，從而可以承受較大壓差而不變形。另外，在上述管路外層還設(shè)有保溫層，以保證管路內(nèi)與管路外的隔熱。
[0034]本實用新型的工作原理如下所述，包括步驟:
[0035]控制低溫供氣系統(tǒng)通過板式換熱器對耐壓燃油箱內(nèi)的燃油進(jìn)行降溫，營造模擬該燃油箱的高空低溫環(huán)境；
[0036]控制真空排氣系統(tǒng)從所述耐壓燃油箱抽出空氣營造模擬該燃油箱的高空低壓環(huán)境；
[0037]控制包括耐壓燃油箱、燃油栗和發(fā)動機的燃油系統(tǒng)的工作；
[0038]記錄于不同低溫、低壓環(huán)境下燃油系統(tǒng)的不同工作參數(shù)。
[0039]例如某些燃油中的含水量較大，在低溫和低壓環(huán)境下可能出現(xiàn)由于過冷水析出而結(jié)晶，冰晶撞在油濾上發(fā)生堵塞，從而導(dǎo)致油栗無法正常工作，發(fā)動機抽不上油。通過本系統(tǒng)及方法，可獲悉在何種環(huán)境下出現(xiàn)上述情況，并且提前做出應(yīng)對預(yù)案。再例如，不同燃油在何種溫度發(fā)生水析出；或者在不同溫度、壓力環(huán)境下，燃油在多長時間會發(fā)生堵塞油濾，由此確定出針對不同燃油的處理辦法。
[0040]上述以板式換熱器17為例進(jìn)行說明，也可以是其他類型的熱交換器，如管式換熱益寺O
[0041]上述板式換熱器17的一熱交換通路是串聯(lián)于耐壓燃油箱31中的油路上。另外，也可以是在耐壓燃油箱31內(nèi)設(shè)置換熱器，該換熱器與板式換熱器通過管路17連通，其內(nèi)是傳熱介質(zhì)，如通過熱管連通。
[0042]上述板式換熱器17或其他類型熱交換器，連接于燃油系統(tǒng)中，需要仔細(xì)測試其在所述燃油系統(tǒng)工作環(huán)境下得流阻數(shù)值，如果影響燃油系統(tǒng)正常工作條件，需要增加輔助燃油栗以克服因為增加換熱器帶來的燃油壓力降低的負(fù)面影響。
[0043]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型?？傊苍诒緦嵱眯滦偷木窈驮瓌t之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種模擬高空環(huán)境下飛行器燃油系統(tǒng)的測試裝置，包括: 低溫供氣系統(tǒng)，用于營造模擬高空的低溫環(huán)境； 真空排氣系統(tǒng)，用于將空氣抽出營造模擬高空的低壓環(huán)境； 燃油系統(tǒng)，包括依次設(shè)置的耐壓燃油箱(31)、燃油栗(33)和發(fā)動機(34); 其特征在于: 所述低溫供氣系統(tǒng)與所述耐壓燃油箱(31)通過換熱器(17)對該耐壓燃油箱(31)內(nèi)的燃油進(jìn)行降溫； 所述真空排氣系統(tǒng)通過管路連接于所述耐壓燃油箱(31)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述低溫供氣系統(tǒng)中包括通過管路依次連接的儲氣罐(11)、第一調(diào)節(jié)閥(12)、膨脹渦輪機組(13)、電加熱器(15)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述低溫供氣系統(tǒng)中還包括調(diào)功器(14)，與所述電加熱器(15)電連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的裝置，其特征在于，所述換熱器(17)為板式換熱器(17); 所述板式換熱器(17)的第一熱交換通路連通于低溫供氣系統(tǒng)的電加熱器(15)后的輸氣管路;第二熱交換通路串聯(lián)于連通耐壓燃油箱(31)的一油路回路。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述低溫供氣系統(tǒng)、真空排氣系統(tǒng)和燃油系統(tǒng)所采用的管路為合金材質(zhì)管路或硬鋁材質(zhì)管路。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述低溫供氣系統(tǒng)、真空排氣系統(tǒng)和燃油系統(tǒng)的外層還設(shè)有保溫層。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述燃油系統(tǒng)還包括與所述耐壓燃油箱(31)連接的真空活門和安全閥，以及連接于所述耐壓燃油箱(31)與所述發(fā)動機(34)之間的油濾。
【專利摘要】本實用新型所提供的一種模擬高空環(huán)境下飛行器燃油系統(tǒng)的測試裝置，包括：低溫供氣系統(tǒng)，用于營造模擬高空的低溫環(huán)境；真空排氣系統(tǒng)，用于抽出耐壓燃油箱內(nèi)空氣營造模擬高空的低壓環(huán)境；燃油系統(tǒng)，包括依次設(shè)置的耐壓燃油箱、燃油泵和發(fā)動機；所述低溫供氣系統(tǒng)通過板式換熱器實現(xiàn)對于所述耐壓燃油箱中燃油的降溫；所述真空排氣系統(tǒng)連接于所述耐壓燃油箱。由上，通過調(diào)節(jié)燃油系統(tǒng)工作的壓力和溫度，模擬出高空的低溫、低壓環(huán)境，記錄燃油系統(tǒng)的工作參數(shù)，從而對其進(jìn)行分析測試。
【IPC分類】B64F5/00
【公開號】CN205327441
【申請?zhí)枴緾N201620018469
【發(fā)明人】黃智
【申請人】北京象限空間科技有限公司
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2016年1月8日