專利名稱：一種適應(yīng)高空低溫環(huán)境的飛機防冰燃油系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于航空技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種適應(yīng)高空低溫環(huán)境的飛機防冰燃油系統(tǒng)的設(shè)計。
背景技術(shù)：
飛機燃油系統(tǒng)的功用是儲存燃油，并在規(guī)定的飛行狀態(tài)和高度下，根據(jù)需要穩(wěn)定暢通地 向發(fā)動機不斷供油。飛機的燃油系統(tǒng)主要包括燃油箱(包括消耗油箱)、供油系統(tǒng)、輸油系統(tǒng) (有時含回油系統(tǒng))，通氣系統(tǒng)、燃油測量系統(tǒng)、重力加油、放油部分等。
對于飛機燃料來說， 一般選用的是航空煤油，飛行時添加防冰劑和燃油泵采取電加熱的 辦法來防止結(jié)冰，從而保證飛行安全，但有時由于燃油含水量高，燃油泵電加熱功率有限， 除冰會不徹底，給安全帶來隱患，比如波音777飛機，由于燃油泵電加熱功率不夠，就要求 飛行員不要在低溫下長時間飛行，或者遇到燃油結(jié)冰時應(yīng)降低高度飛行。特別地，對于航空 活塞發(fā)動機，多采用航空汽油或普通車用汽油。這類汽油在冶煉過程中往往含有一定量的溶 解水(大約200~1000ppm)，在高空低溫環(huán)境下隨著氣溫的降低會逐漸析出來，變成游離 水，這些游離水在低溫的條件下會凍結(jié)形成冰晶，堵塞燃油濾，當燃油通過燃油濾輸油時， 不僅會使油濾表面結(jié)冰，而且還在油濾的細孔上形成新的冰晶，即結(jié)晶核，并在其周圍形成 固相冰層；而當冰晶進入燃油系統(tǒng)管路時，冰晶會堵塞燃油泵和汽化器油孔，致使供油系統(tǒng) 不暢，造成燃油系統(tǒng)和發(fā)動機工作不正常，影響飛行安全。曾在飛行過程中出現(xiàn)過因汽油中 的游離水結(jié)冰而造成燃油輸油管路低壓壓力開關(guān)報警以及發(fā)動機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定的問題，飛行完 畢，經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)動機左右汽化器油池，發(fā)現(xiàn)每個油池中都有冰晶。
大多數(shù)飛機燃油系統(tǒng)直接安裝的油濾是不能防冰的，采用燃油泵加熱的方法來融化冰晶， 或提高過濾精度、油濾上裝入旁通活門等來防止結(jié)冰的方法都存在一定的局限性
(1) 汽油的飽和蒸汽壓高，在高空低氣壓環(huán)境下易揮發(fā)，產(chǎn)生蒸汽阻塞，影響燃油泵正
常工作；
(2) 燃油濾濾網(wǎng)尺寸受消耗油箱的結(jié)構(gòu)尺寸所限定；
(3) 油濾上裝入旁通活門會增加結(jié)構(gòu)重量。 發(fā)明內(nèi) 容
本發(fā)明的目的是提供一種適應(yīng)高空低溫環(huán)境的飛機防冰燃油系統(tǒng)，該燃油系統(tǒng)采用全新 的結(jié)構(gòu)和機上連接，實現(xiàn)對飛機燃油的實時過濾，阻擋燃油中的雜質(zhì)與冰晶，保證飛機能在 高空低溫環(huán)境下長時間安全、可靠工作。為達到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
(1) 依據(jù)飛機消耗油箱的結(jié)構(gòu)和有效面積，燃油濾設(shè)計為不規(guī)則矩形結(jié)構(gòu)，其頂部為45 °斜面，油濾采用鋁合金骨架，外包濾網(wǎng)，濾網(wǎng)過濾精度50n;濾網(wǎng)表面涂有特殊的親油厭 水材料。
(2) 機身大油箱中的燃油通過輸油泵帶動引射泵往消耗油箱輸油，由于燃油濾的頂部設(shè) 計為45°斜面，不易積存燃油，因此來自輸油管路的燃油，從燃油濾的頂部，順著燃油濾表 面，流到消耗油箱中，這樣就能阻擋燃油中的冰晶等雜質(zhì)進入燃油濾中；來自發(fā)動機的回油， 通過安裝在燃油濾頂部的帶有小孔的橫管均勻地從燃油濾頂部向下流過燃油濾，利用回油的 熱量融化可能殘留在燃油濾表面的冰晶。在消耗油箱的底部設(shè)有積油沉淀槽和放沉淀開關(guān)， 用于放出燃油中的沉淀物和水分，燃油中的水分、冰晶或氧化物形成的膠質(zhì)等雜質(zhì)則順著燃 油濾表面，流到消耗油箱的沉淀槽中。
(3)燃油濾底部釆用與機身消耗油箱底部蒙皮相同的外形，兩側(cè)翻邊，通過口框、橡膠 墊、封堵口蓋將油濾翻邊夾緊與機身連成一個整體， 一方面保證機身氣動外形不改變，另一 方面便于油濾拆卸、清洗，維修性好。 本發(fā)明的優(yōu)點在于
(1)依據(jù)飛機機身消耗油箱的外形結(jié)構(gòu)，設(shè)計一個頂部為45°斜面的不規(guī)則矩形結(jié)構(gòu)燃 油濾，濾網(wǎng)表面涂有親油厭水材料，油箱中的燃油經(jīng)過燃油濾過濾后的進入供油系統(tǒng)管路中， 而燃油中的水分、冰晶或氧化物形成的膠質(zhì)等雜質(zhì)則順著燃油濾表面，流到消耗油箱的沉淀 槽中，同時利用發(fā)動機回油的熱量融化可能殘留在油濾表面的冰晶，使得飛機能夠在高空低 溫環(huán)境下長時間安全、正常工作；
(2)該燃油濾底部采用與機身油箱底部外蒙皮口蓋相同的外形，在不影響飛機氣動外形 的情況下，使得油濾易拆卸、易維護，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。


圖1為本發(fā)明飛機防冰燃油系統(tǒng)示意圖2為回油管路結(jié)構(gòu)示意圖3為橫管局部放大圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一種適應(yīng)高空低溫環(huán)境的飛機防冰燃油系統(tǒng)進行具體說明。 本發(fā)明提供一種適應(yīng)高空低溫環(huán)境的飛機防冰燃油系統(tǒng)，如圖1所示，包括發(fā)動機供油 部分和輸油回油部分，具體包括引射泵l、消耗油箱2、燃油濾3、輸油泵4、輸油系統(tǒng)5、 燃油泵6、供油系統(tǒng)7、單向活門8、低壓壓力開關(guān)9，所述的引射泵1用于引射油箱內(nèi)的燃 油進入到消耗油箱2內(nèi)部，消耗油箱2內(nèi)部設(shè)置有燃油濾3。所述的輸油泵4用于將消耗油箱2內(nèi)經(jīng)燃油濾3過濾后的燃油通過輸油系統(tǒng)5，經(jīng)燃油泵6到達供油系統(tǒng)7，在單向活門 8和低壓壓力開關(guān)9的控制下為發(fā)動機提供燃油。所述的燃油濾3是頂部為45°斜面的不規(guī) 則矩形結(jié)構(gòu)，如圖l所示，燃油濾3由鋁合金骨架外蒙50ju的濾網(wǎng)，焊接而成，濾網(wǎng)表面涂 有特殊的親油厭水材料。飛機消耗油箱2中的燃油，經(jīng)過燃油濾2過濾后，燃油中的冰晶、 水分等雜質(zhì)則被阻擋在燃油濾3之外。所述的回油部分包括一個回油管路10，回油管路IO 的結(jié)構(gòu)如圖2所示，回油管路10的入口 ll連接發(fā)動機，回油管路10的出口 12處帶有一 個與回油管路出口方向垂直的橫管13,如圖2a所示的橫管13在A處的局部放大圖，橫管 13表面設(shè)置有小孔14，橫管13位置與燃油濾3上方的45度傾斜表面平行，發(fā)動機回油通 過安裝在燃油濾3頂部的帶有小孔14的橫管13均勻地從燃油濾3頂部向下流過燃油濾3， 利用回油的熱量融化可能殘留在燃油濾3表面的冰晶。燃油中的水分、冰晶或氧化物形成的 膠質(zhì)等雜質(zhì)貝IJ順著燃油濾3表面，流到消耗油箱2的沉淀槽中。采用這種特殊的系統(tǒng)，可以 有效阻擋燃油中的冰晶、水分等雜質(zhì)進入發(fā)動機的供油管路中，保證發(fā)動機能長時間在高空、 低溫環(huán)境下安全工作。
所述的燃油濾3底部釆用與機身油箱底部外蒙皮口蓋相同的外形，兩側(cè)翻邊，通過口框、 橡膠墊、封堵口蓋將油濾翻邊夾緊與機身連成一個整體， 一方面保證機身氣動外形不改變， 另一方面便于油濾拆卸、清洗，維修性好。
本發(fā)明的特點是通過燃油系統(tǒng)在飛機上的特殊結(jié)構(gòu)和特殊連接方式的設(shè)計及應(yīng)用，能夠 實時有效地排除燃油中的冰晶、膠質(zhì)等雜質(zhì)堵塞燃油泵和發(fā)動機汽化器的安全隱患，保證航 空發(fā)動機能夠在高空低溫環(huán)境下長時間的安全、可靠地工作。
權(quán)利要求
1、一種適應(yīng)高空低溫環(huán)境的飛機防冰燃油系統(tǒng)，包括發(fā)動機供油部分和輸油回油部分，具體包括引射泵、消耗油箱、燃油濾、輸油泵、輸油系統(tǒng)、燃油泵、供油系統(tǒng)、單向活門、低壓壓力開關(guān)，其特征在于所述的燃油濾為頂部45°斜面的不規(guī)則矩形結(jié)構(gòu)，燃油濾由鋁合金骨架外蒙50μ的濾網(wǎng)，焊接而成，濾網(wǎng)表面涂有特殊的親油厭水材料；所述的回油部分包括一個回油管路，回油管路的入口連接發(fā)動機，回油管路的出口處帶有一個與回油管路出口方向垂直的橫管，橫管表面設(shè)置有小孔，橫管位置與燃油濾上方的45度傾斜表面平行，發(fā)動機回油通過安裝在燃油濾頂部的帶有小孔的橫管均勻地從燃油濾頂部向下流過油濾，利用回油的熱量融化殘留在燃油濾表面的冰晶。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)高空低溫環(huán)境的飛機防冰燃油系統(tǒng)，其特征在于燃油中的 水分、冰晶或氧化物形成的膠質(zhì)等雜質(zhì)順著油濾表面，流到消耗油箱的沉淀槽中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適應(yīng)高空低溫環(huán)境的飛機防冰燃油系統(tǒng)，該燃油系統(tǒng)中的燃油濾為頂部45°斜面的不規(guī)則矩形結(jié)構(gòu)，由鋁合金骨架外蒙50μ的濾網(wǎng)，焊接而成；飛機油箱中的燃油經(jīng)過油濾過濾后進入消耗油箱。發(fā)動機的回油通過安裝在油濾頂部的帶有小孔的橫管均勻地從油濾頂部向下流過油濾，利用回油的熱量融化可能殘留在油濾表面的冰晶。燃油中的水分、冰晶或氧化物形成的膠質(zhì)等雜質(zhì)則順著油濾表面，流到消耗油箱的沉淀槽中；采用這種特殊的系統(tǒng)，可以有效阻擋燃油中的冰晶、水分等雜質(zhì)進入發(fā)動機供油管路中，實時防止燃油中的冰晶等雜質(zhì)堵塞燃油泵和發(fā)動機汽化器，保證發(fā)動機能長時間在高空、低溫環(huán)境下安全工作。
文檔編號F02M37/22GK101580130SQ200910087240
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月18日
發(fā)明者向錦武, 李新民, 白湘波, 博 秦, 林 陳 申請人:北京航空航天大學(xué)