CN113911379A - 飞机的加油*** - Google Patents

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Abstract

一种飞机的加油***，能够尽可能降低燃油供给过程中的静电积聚，能够避免燃油箱起火，具有较高的安全性。加油***，包括：燃油箱，所述燃油箱用于贮存燃油；以及加油管路，所述加油管路与燃油箱的内部连通，将燃油供给至所述燃油箱，其特征在于，所述加油管路的内部配置有开度可变的燃油供给控制阀，所述燃油供给控制阀构造成：当加油管路的加油口未被所述燃油箱内的燃油完全浸没的情况下，开度被设置成小于最大开度；当加油管路的加油口被所述燃油箱内发热燃油完全浸没的情况下，开度被设置成所述最大开度。

Description

飞机的加油***
技术领域
本发明涉及一种飞机的加油***。
背景技术
已知，在民用飞机的加油过程中，当燃油与软管、过滤器、加油喷嘴、加油管路、燃油箱结构等有相对运动时，就会有静电荷产生。当燃油的电传导率太低时，燃油表面将聚集大量静电荷，这样燃油表面将会产生很高的电压。一旦电压超过燃油上部空间油气混合物击穿电压时，电荷将通过这种介质释放到结构上，可能点燃油气混合物，最终导致燃油箱起火。另外，宽体客机的燃油箱将大量采用复材进行设计，而复材油箱的静电耗散能力较差，所以需要在加油过程通过相应设计提前减少静电积聚。
目前，在加油***设计中，一般通过布置在加油管路上的液压-机械式切断阀控制加油。此外，加油管路尺寸可保证在指定的加油压力下，在目标加油时间内加满每个油箱或是任意油箱的组合，同时可满足加油管路内燃油流速不超过7m/s及加油管路出口处燃油流速不超过1m/s，以避免过度的静电积累。并且，燃油箱设计大多采用金属材料，管路与管路之间、管路与结构之间进行可靠搭接后，燃油***在燃油箱内的设备和管路均通过绵绵搭接的形式与飞机主结构相连，可以使电荷尽快的流入地，减少电荷的积聚。
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，在现有的加油***中存在下述缺点：目前的燃油箱多采用金属材料，而宽体飞机的燃油箱将采用复材，复材油箱的静电耗散能力较差，需提前采取措施减少静电积聚；加油切断阀只有全开全关两种状态，无法通过切断阀的开度来分阶段的控制流速；在加油过程中未提供渠道来监控扩散器被燃油浸没的状态，在扩散器被燃油浸没程度未知的情况下无法调节加油流速。
也就是说，对于加油***而言，尽量减少燃油供给过程中的静电积聚是非常必要的。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明是为了解决上述技术问题而形成的，其目的在于提供一种飞机的加油***，能够尽可能降低燃油供给过程中的静电积聚，能够避免燃油箱起火，具有较高的安全性。
本发明第一观点的飞机的加油***包括：
燃油箱，所述燃油箱用于贮存燃油；以及
加油管路，所述加油管路与燃油箱的内部连通，将燃油供给至所述燃油箱，
其中，
所述加油管路的内部配置有开度可变的燃油供给控制阀，所述燃油供给控制阀构造成：
当加油管路的加油口未被所述燃油箱内的燃油完全浸没的情况下，开度被设置成小于最大开度；
当加油管路的加油口被所述燃油箱内发热燃油完全浸没的情况下，开度被设置成所述最大开度。
根据上述结构，与包括仅具有全开和全闭两种状态的现有燃油供给切断阀的加油***相比，所述第一观点的加油***包括开度能够根据加油管路的加油口被燃油浸没的程度进行调节的燃油供给控制阀。因此，根据加油管路的加油口被燃油浸没的程度，燃油供给控制阀的开度被适当地调节以尽可能避免燃油快速流动与空气摩擦而产生大量静电，从而能够尽可能地降低静电积聚。此外，当加油管路的加油口被燃油完全浸没时，燃油供给控制阀的开度被设置成最大开度，以保证所需量的燃油能够在规定的供油压力和规定的供油时间内被供给至燃油箱内，从而按照要求完成加油目标。
在第一观点的基础上，在第二观点的加油***中，优选，所述加油***还包括油位传感器，所述油位传感器对所述加油口处的油位进行检测，以判断所述加油口被所述燃油浸没的程度。
根据上述结构可知，通过在加油管路的加油口设置油位传感器，能够实时地检测加油口处的油位，从而能够实时地判断加油口被燃油浸没的程度。因此，能够基于该检测值准确地调节燃油供给控制阀的开度。
在第二观点的基础上，在第三观点的加油***中，优选，所述燃油供给控制阀构造成所述开度根据由所述油位传感器检测出的检测值进行调节，以使所述开度随着所述加油口被燃油浸没的程度变高而增大。
根据上述结构，由于随着加油管路的加油口在加油的过程中逐渐被燃油浸没，从加油口流出的燃油与空气接触的面积逐渐减小，因此，通过随着加油口被燃油浸没的程度变高而分段地增大燃油供给控制阀的开度，能够在尽可能降低静电积聚的情况下保证燃油的高效供给。
在第二观点的基础上，在第四观点的加油***中，优选，所述油位传感器是电容式传感器。
根据上述结构，能够通过作为油位传感器的电容式传感器获取表示加油口处的油位的电容值，并根据该电容值判断加油管路的加油口被燃油浸没的程度。
在第一观点的基础上，在第五观点的加油***中，优选，所述加油口安装有扩散器，所述扩散器的内径形成为随着所述燃油的流动方向逐渐变大。
根据上述结构，通过在加油管路的加油口安装内径随着燃油的流动方向逐渐变大的扩散器，能够降低燃油从加油管路流出时的流速，从而能够进一步避免由于燃油的流动而引起的静电积聚。
在第五观点的基础上，在第六观点的加油***中，优选，所述扩散器的下表面形成有多个笛形孔。
根据上述结构，通过在扩散器的下表面形成多个笛形孔，能够对燃油进行分流，降低燃油流速以分散燃油对燃油箱的冲击，减少静电的产生。
在第五观点的基础上，在第七观点的加油***中，优选，所述加油口被设置于靠近所述燃油箱的底面，所述扩散器被设置成所述下表面与所述燃油箱的所述底面平行。
根据上述结构，能够进一步减少燃油对燃油箱的冲击，从而进一步减少静电的产生。
在第一观点的基础上，在第八观点的加油***中，优选，所述加油管路的内部还配置有对所述燃油的油量进行限制的限流孔。
根据上述结构，能够进一步限制燃油在加油管路内的流速，能够进一步减少静电的产生。
在第一观点的基础上，在第九观点的加油***中，优选，所述燃油供给控制阀的开度设置成所述加油管路内的所述燃油的最大流速不超过7m/s且所述加油口的所述燃油的最大流速不超过1m/s。
根据上述结构，能够同时控制燃油在加油管路内的流速以及燃油在加油口处的流速，能够尽可能地减少静电的产生。
在第一观点的基础上，在第十观点的加油***中，优选，所述燃油箱是金属制的。
根据上述结构，由于通过静电耗散能力较强的金属来制作燃油箱，因此，能够防止静电在燃油箱内积聚，能够避免燃油箱起火，确保加油***的安全性。
附图说明
图1是本发明一实施方式的加油***的局部示意图，示出了加油管路的靠近燃油箱的部分的具体结构。
图2是基于图1的加油***的燃油供给控制的一例的流程图。
符号说明
O加油***
1燃油箱
2加油管路
3管路主体
4燃油供给控制阀
5限流孔
6扩散器
7笛形孔
8油位传感器
A加油口
具体实施方式
下面，参照图1，对本发明的一实施方式加油***的详细构成进行说明。
图1是本发明一实施方式的加油***O的局部示意图，示出了加油管路2的靠近燃油箱1的部分的具体结构。如图1所示，本实施方式的加油***O包括燃油箱1(图1中并未示出燃油箱1的外壳，仅示出了燃油箱1的内部空间)和加油管路2(图1中仅示出了加油管路2的位于燃油箱1的内部空间的部分)。其中，加油管路2具有与供油设备或供油装置(省略图示)连接且一端***燃油箱1内部的管路主体3、设置于管路主体3的中途且设置于管路主体3的内部的燃油供给控制阀4、设置于管路主体3的内部且设置于燃油供给控制阀4的下游侧的限流孔5以及设置于管路主体3的***燃油箱1内部的一端即机油口A的扩散器6。
管路主体3采用公知的供油管道，例如由金属等具有较强的静电耗散能力的材料制作而成。
燃油供给控制阀4是用于对在管路主体3内供给的燃油的流量和流速进行调节的开度可变的阀构件，例如可以采用机械式阀或电磁阀等。与燃油供给控制阀4类似地，限流孔5是用于对在管路主体3内供给的燃油的流量和流速进行限制的构件，可以采用公知的限流孔结构。
扩散器6在管路主体3的***燃油箱1内部的一端形成为内径随着燃油的流动方向逐渐变大，由此增大燃油在单位时间内流过出口时的流过面积以减小燃油流出时的流速。此外，优选地，在扩散器6的下表面形成有多个笛形孔7，多个笛形孔7用于对将要从扩散器7流出的燃油进行分流，使得其中一部分燃油经由这些笛形孔7滴落至燃油箱1内。
进一步地，作为加油口A以及扩散器6的优选设置方式，将加油口6设置在靠近燃油箱1的底面的位置并且将扩散器6设置成该扩散器6的下表面与燃油箱1的底面大致平行。也就是说，作为优选的设置方式，以尽可能减小燃油的流出口与燃油箱1的底面的距离的方式设置加油管路2的加油口A和扩散器6。
另一方面，如图1所示，在燃油箱1的靠近加油管路2的加油口A的部分设置有油位传感器8，所述油位传感器8是用于对加油管路2的加油口A处的油位进行检测的传感器，与燃油箱用计算机(未图示)连接并进行数据通信。例如，油位传感器8是能够将检测到的燃油箱1内的燃油的油位数据转换成电容值的电容式传感器。在该情况下，油位传感器8将检测到的表示当前燃油的油位的电容值传输给燃油箱用计算机。
此外，燃油供给控制阀4是能够根据加油管路2的加油口A(确切地说，在本例中是扩散器6)被燃油浸没的程度调节其开度的阀构件。具体而言，燃油供给控制阀4与燃油箱用计算机电连接，通过燃油箱用计算机并根据接收到的油位数据(电容值)来调节开度的大小。更具体而言，当扩散器6被燃油浸没的程度较小时，由于流出的燃油与燃油箱1的燃油上方的空气的接触面积较大，因此，为了防止燃油与空气摩擦而产生静电，燃油供给控制阀4的开度被设置得较小，以使燃油以较低的流速被供给。与之相对地，当扩散器6完全被燃油浸没时，由于流出的燃油不会与燃油箱1内的燃油上方的空气接触，因此，燃油供给控制阀4的开度被设置成最大开度，以使燃油以最大的流速被供给。更为优选的是，燃油供给阀4的开度能够根据加油管路2的加油口A(确切地说，在本例中是扩散器6)被燃油浸没的程度分段地调节。例如，假设将扩散器6完全暴露于燃油箱1的燃油上方的空气的情况设为0％且将扩散器6完全浸没于燃油的情况设为100％，那么，若扩散器6浸没于燃油的程度为50％，则将燃油供给控制阀4的开度设为使燃油例如以4m/s的流速流动的开度，若扩散器6浸没于燃油的程度为70％，则将燃油供给控制阀4的开度设为使燃油例如以5.5m/s的流速流动的开度。也就是说，根据加油管路2的加油口A(扩散器6)浸没于燃油的程度分段地调节燃油供给控制阀4的开度，以使该开度随着加油口A被燃油浸没的程度变高而增大。
另外，为了尽可能地减少静电的产生，优选以使加油管路2内的燃油的最大流速不超过7m/s且加油口A的燃油的最大流速不超过1m/s的方式调节燃油供给控制阀4的开度。
接着，在上述结构的基础上，参照图2，对基于图1的供油***O的燃油供给控制的一例进行说明。需要说明的是，在本例中，以油位传感器8是电容式传感器的情况为例进行说明。
首先，在步骤ST1中，通过油位传感器8检测加油管路2的加油口A(扩散器6)处的油位。
接着，在步骤ST2中，油位传感器8将检测到的油位数据转换成对应的电容值，并且将表示该油位数据的电容值传输至燃油箱用计算机。
然后，在步骤ST3中，燃油箱用计算机根据接收到的电容值来判断加油管路2的加油口A(扩散器6)被燃油浸没的程度。
在判断为加油口A(扩散器6)未被燃油完全浸没的情况下，进入步骤ST4。在步骤ST4中，燃油箱用计算机根据上述电容值控制并调节燃油供给控制阀4的开度(具体而言，将供给控制阀4的开度调节成小于最大开度的开度)，使得被供给的燃油在管路主体3内以较低的流速流动。
另一方面，在判断为加油口A(扩散器6)被燃油完全浸没的情况下，进入步骤ST5。在步骤ST5中，燃油用计算机将燃油供给控制阀4的开度设置成最大开度，使得燃油以最大的流速流动。
最后，在燃油供给控制阀4被设置成最大开度的情况下持续进行燃油供给，直到燃油箱内的燃油量达到规定量(步骤ST6)。
根据上述实施方式，与包括仅具有全开和全闭两种状态的现有燃油供给切断阀的加油***相比，本实施方式的加油***包括开度能够根据加油管路的加油口被燃油浸没的程度进行调节的燃油供给控制阀。因此，根据加油管路的加油口被燃油浸没的程度，燃油供给控制阀的开度被适当地调节以尽可能避免燃油快速流动与空气摩擦而产生大量静电，从而能够尽可能地降低静电积聚。此外，当加油管路的加油口被燃油完全浸没时，燃油供给控制阀的开度被设置成最大开度，以保证所需量的燃油能够在规定的供油压力和规定的供油时间内被供给至燃油箱内，从而按照要求完成加油目标。
此外，本发明在其范围内，能将各实施方式自由组合，或是将各实施方式适当变形、省略。

Claims (10)

1.一种飞机的加油***，包括：
燃油箱，所述燃油箱用于贮存燃油；以及
加油管路，所述加油管路与燃油箱的内部连通，将燃油供给至所述燃油箱，
其特征在于，
所述加油管路的内部配置有开度可变的燃油供给控制阀，所述燃油供给控制阀构造成：
当加油管路的加油口未被所述燃油箱内的燃油完全浸没的情况下，开度被设置成小于最大开度；
当加油管路的加油口被所述燃油箱内发热燃油完全浸没的情况下，开度被设置成所述最大开度。
2.如权利要求1所述的加油***，其特征在于，
还包括油位传感器，所述油位传感器对所述加油口处的油位进行检测，以判断所述加油口被所述燃油浸没的程度。
3.如权利要求2所述的加油***，其特征在于，
所述燃油供给控制阀构造成所述开度根据由所述油位传感器检测出的检测值进行调节，以使所述开度随着所述加油口被燃油浸没的程度变高而增大。
4.如权利要求2所述的加油***，其特征在于，
所述油位传感器是电容式传感器。
5.如权利要求1所述的加油***，其特征在于，
所述加油口安装有扩散器，所述扩散器的内径形成为随着所述燃油的流动方向逐渐变大。
6.如权利要求5所述的加油***，其特征在于，
所述扩散器的下表面形成有多个笛形孔。
7.如权利要求5所述的加油***，其特征在于，
所述加油口被设置于靠近所述燃油箱的底面，
所述扩散器被设置成所述下表面与所述燃油箱的所述底面平行。
8.如权利要求1所述的加油***，其特征在于，
所述加油管路的内部还配置有对所述燃油的油量进行限制的限流孔。
9.如权利要求1所述的加油***，其特征在于，
所述燃油供给控制阀的开度设置成所述加油管路内的所述燃油的最大流速不超过7m/s且所述加油口的所述燃油的最大流速不超过1m/s。
10.如权利要求1所述的加油***，其特征在于，
所述燃油箱是金属制的。
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