肖海強(qiáng)飛機(jī)系統(tǒng)原理

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1、南昌航空大學(xué)科技學(xué)院飛機(jī)系統(tǒng)原理小型無人機(jī)燃油系統(tǒng)設(shè)計班級：1381012姓名:肖海強(qiáng)學(xué)號：138101230設(shè)計要求1摘要3弓丨言3一、燃油箱總體設(shè)計41、燃油載油量和加油方式的確定42、燃油箱通氣系統(tǒng)設(shè)計4二、燃油的高空性能計算71、油箱是否需要增壓72、燃油泵入口壓力的校核7三、發(fā)動機(jī)入口壓力校核91、發(fā)動機(jī)入口壓力校核92、一級增壓泵損壞后的安全飛行高度11四、燃油測量系統(tǒng)設(shè)計12五、燃油放油系統(tǒng)設(shè)計15參考資料15設(shè)計要求一.設(shè)計內(nèi)容1.按圖一要求進(jìn)行飛機(jī)燃油系統(tǒng)原理設(shè)計，含供油、加油、通氣、放油和油箱以及油量指示系統(tǒng)，畫岀原理圖（含估算供油和通氣管路直

2、徑），論述燃油系統(tǒng)各成分系統(tǒng)功能的實現(xiàn)；2.燃油系統(tǒng)供油性能（高空性）計算；2.1增壓泵入口壓力計算，以校核升限高度是否需要增壓；2.2供油壓力入口壓力計算（溫度按43°C）和一級增壓泵損壞后的安全飛行高度計算，校核增壓泵的性能是否滿足要求，忽略過載損失；3.油量測量系統(tǒng)設(shè)計（僅布局1根電容式油量傳感器），并計算油量高度曲線和校核其在巡航姿態(tài)下的指示誤差；圖1燃油系統(tǒng)原理示恿圖二、已知條件1?飛機(jī)和發(fā)動機(jī)主要參數(shù)見表1和表厶2.已知供油系統(tǒng)管路長度5m,局部阻力系數(shù)之和為10,發(fā)動機(jī)燃油路口高度比油箱底部出口高0.5m;3.油箱載油量90L,油箱尺寸長寬高500*

3、400*500；4.增壓泵油量參數(shù)見圖二，增壓泵的氣蝕臨界條件為入口壓力比燃油飽和蒸汽壓力小5kPao增壓泵不工作時，流量為60L/h,流阻為5kPa。5.燃油流速0.5m/s?2m/s表1飛機(jī)主要性能參數(shù)項冃技術(shù)指標(biāo)項冃技術(shù)指標(biāo)巡航姿態(tài)■1。?3。法向過載0?-FO.lg使用升限（m）4500軸向過載?0.3?+0.7g表2發(fā)動機(jī)入口參數(shù)項目技術(shù)指標(biāo)燃油類型RH-75航空汽油發(fā)動機(jī)入口要求溫度<45°C壓力0.6?2.0bar（絕對壓力）,應(yīng)急供油壓力不小于0.3bar發(fā)動機(jī)耗量3000米以下最大60L/h；3000?5000米以下最大40L/h過濾精度50UM

4、當(dāng)油量為60L/h,流阻為7kPa摘要無人駕駛飛機(jī)簡稱“無人機(jī)”，英文縮寫為“UAV”，是利用無線電遙控設(shè)備和口備的程序控制裝置操縱的飛機(jī)。燃油系統(tǒng)是無人機(jī)上眾多系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng),它的可靠性和安全性是飛行安全的重要考慮因素，本文燃油系統(tǒng)是根據(jù)升限高度,發(fā)動機(jī)入口燃油壓力，RII-75航空汽油，燃油流速，通氣性能，燃油泵防氣穴等條件設(shè)計的無人機(jī)供輸油系統(tǒng)。參考飛機(jī)設(shè)計手冊第十三冊的設(shè)計思路和步驟，得出油箱通氣管直徑為21mm,油箱增壓為6.32kPa,輸油管半徑為2.5mm,一級增壓泵增壓值為10.36kPa,在一級增壓泵失效的情況下飛行高度為3100m等數(shù)據(jù)。關(guān)

5、鍵詞：供輸油系統(tǒng)雷諾數(shù)湍流二分法雷德蒸氣飽和蒸汽壓引言飛機(jī)燃油系統(tǒng)用來儲存發(fā)動機(jī)（含輔助動力裝置）需要的燃油，并在飛機(jī)允許的一切飛行姿態(tài)和工作條件下，不間斷地有效地向發(fā)動機(jī)供油，即滿足發(fā)動機(jī)燃油泵入口流量、壓力、溫度、汽/液比要求。另外，燃油系統(tǒng)還具有冷卻飛機(jī)上其他設(shè)備（或系統(tǒng)）和保持飛機(jī)重心在規(guī)定范圍內(nèi)等附加功能。飛機(jī)燃油系統(tǒng)由供輸油系統(tǒng)、燃油箱、通氣增壓系統(tǒng)、加放油系統(tǒng)、油量測量和信號指示系統(tǒng)、抑爆系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等組成。本文將根據(jù)所給的某型小型無人機(jī)的相關(guān)參數(shù)和要求進(jìn)行方案設(shè)計。一、燃油箱的總體設(shè)計1、燃油載油量和加油方式的確定（1）根據(jù)兒何尺寸核算油箱的容積

6、，考慮膨脹容積和殘余燃油體積后，確定載油量是否有90L根據(jù)飛機(jī)設(shè)計手冊第十三冊17.3.2燃油箱布置和可用油量在確定燃油箱容積吋，要計及以下因素：a.預(yù)留占油箱容積3%?4%的膨脹空間。b.預(yù)留占油箱容積1%?2%的不可用燃油。計算：油箱總體積：5x4x5=100L膨脹空間占油箱體積：（3%?4%）X100=（3?4）L不可用燃油占油箱體積：（1%?2%）x100=（1?2）L100一（4?6）=（94?96）L>90L所以油箱載油量最大為96L,滿足90L要求，可用。（2）加油方式及加油口的確定根據(jù)設(shè)計原則確定加油方式：重力加油重力加油口的設(shè)置位置在油箱上表而右

7、側(cè)。2、燃油箱通氣系統(tǒng)設(shè)計18.11.2氣體管路阻力計算式中8P.—4!細(xì)點壓力?P^；p.——?＞點fii力.Pb;k—va*力?1敷、G空代k*/t?X4＞：A—9M力d—?通內(nèi)徑.mm;r—空代■度.k；g—?i!F■長度.＜.?￡?學(xué)＜?10＞（?）.JC中丄力?il冥際長度.力T為It7tt?1B?飛《UB?IHAfflU力從0乙和???IU力從敷A（見II.IWhMKIR力豪效町從H.I-IStV中竇找.（1）根據(jù)飛機(jī)設(shè)計手氣冊第十三冊18.11.2通系統(tǒng)設(shè)計原則根據(jù)飛機(jī)設(shè)計手冊第十三冊18」1.2公式18?24計算通氣根據(jù)要求，考慮升限高度和地面時油

8、箱內(nèi)的壓力