飞机燃油管路结冰冰型研究装置的制作方法

本技术涉及飞机燃油系统管路结冰试验研究领域，尤其涉及一种飞机燃油管路结冰冰型研究装置，其特别是对燃油管路结冰影响因素及冰型的机理进行研究。

背景技术：

1、2008年1月17日，一架b777-236er型飞机发生因燃油结冰导致左、右发动机均出现非指令推力下降的事故。经调查，为飞机供油系统燃聚积的冰脱落造成燃/滑油热交换器处燃油管路的堵塞，进而限制燃油向发动机的供应所致。

2、基于此，为充分表明飞机燃油系统设计对ccar25.951(c)等条款的符合性，局方要求申请人除了开展燃油系统级结冰试验外，还须识别燃油结冰的临界状态，开展燃油系统管路结冰研究。

3、而为了确定燃油系统管路结冰的临界状态，需重点考虑燃油含水量、温度、降温速率、大气压力等因素，对燃油中水分在燃油管路上结冰冰型的影响。上述研究缺乏有效、科学的理论研究，只能通过试验的方式进行研究、识别。

4、针对上述需求，目前在本技术领域中有以下几种方案：

5、(1)现有文献cn109808916b提供了一种燃油配水及管路结冰量测量一体化试验装置及方法。该文献设计了一种飞机燃油系统结冰试验总成，为大型燃油系统结冰试验台，重点针对系统级燃油试验，可按适航规章要求的温度、含水量开展系统级结冰试验，验证在要求的含水量及温度下，燃油系统的工作性能；然而其无法验证降温速率、压力等因素对燃油结冰的影响。

6、(2)现有文献cn106081156b提供了一种飞机燃油系统结冰试验总成。该文献提供一种燃油配水及管路结冰量测量一体化试验装置及方法，重点针对系统级燃油试验，可按适航规章要求的温度、含水量开展系统级结冰试验，并测量燃油系统管路中的结冰量；然而其无法验证降温速率、压力等因素对燃油结冰的影响。

7、(3)现有文献cn205327441u提供了一种模拟高空环境下飞行器燃油系统的测试装置。该文献提供一种模拟高空环境下飞行器燃油系统的测装置，为大型环境控制试验台，可模拟低温和低压工况开展系统级试验；然而其无法验证降温速率、湿度、压力、振动等因素对燃油结冰的影响。

8、(4)现有文献cn210102021u提供了一种燃油结冰试验系统。该文献设计一种燃油结冰试验系统，为大型燃油系统结冰试验台，重点针对系统级燃油试验，可按适航规章要求的温度、含水量开展系统级结冰试验，验证在要求的含水量及温度下，燃油系统的工作性能；然而其无法验证降温速率、压力等因素对燃油结冰的影响。

9、鉴于上述内容可知，目前在本技术领域中还尚不存在这样一种高效、轻量化的试验装置，能够在试验室对燃油含水量、温度、降温速率、大气压力等因素进行精准、快速模拟，以研究其对飞机燃油管路结冰冰型的影响。因此，如何能够设计一种能够满足上述需求的飞机燃油管路结冰冰型研究装置俨然成为了亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、由此，为了满足上述需求，本实用新型的目的在于提供一种飞机燃油管路结冰冰型研究装置，其能够在试验室对燃油含水量、温度、降温速率、大气压力等因素进行模拟，并可与任何形式的冷却系统及燃油配置系统配套使用，以研究其对飞机燃油管路结冰冰型的影响。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了一种飞机燃油管路结冰冰型研究装置，包括：

3、快开门式双层试验油箱系统，其包括外层环境油箱、内层测试油箱、管路试验件支撑头、双层观察窗、环境油箱门、测试油箱门、补气调节阀、抽气调节阀、抽气设备、加油切断阀、排油切断阀、冷却液出口切断阀及冷却液进口切断阀组成，其中外层环境油箱与内层测试油箱构成双层油箱结构，冷却介质位于外层环境油箱与内层测试油箱之间，用于对内层测试油箱及其内部燃油进行降温；

4、测控系统，其由控制计算机、补气调节阀控制电缆和抽气调节阀控制电缆组成，用于对整个装置中的温度、压力等参数进行采集，并对相关调节阀进行控制。

5、较佳地，在本实用新型的飞机燃油管路结冰冰型研究装置中，管路试验件支撑头用于在试验过程中对燃油管路试验件进行支撑。

6、较佳地，在本实用新型的飞机燃油管路结冰冰型研究装置中，双层观察窗设置于油箱的两侧并位于外层环境油箱与内层测试油箱之上，其中，位于油箱两侧的双层观察窗是同轴设置的，以便对内层测试油箱的内部进行观察。

7、较佳地，在本实用新型的飞机燃油管路结冰冰型研究装置中，补气调节阀和抽气调节阀分别设置于油箱的两侧，其中，补气调节阀与大气连通，并且抽气调节阀则与抽气设备相连，以便对内层测试油箱内的气体压力进行调节。

8、较佳地，在本实用新型的飞机燃油管路结冰冰型研究装置中，加油切断阀和排油切断阀与内层测试油箱相连，其中，加油切断阀和排油切断阀是协同工作的，以便向内层测试油箱的内部进行加油及排油。

9、较佳地，在本实用新型的飞机燃油管路结冰冰型研究装置中，冷却液进口切断阀和冷却液出口切断阀与外层环境油箱相连，其中，冷却液进口切断阀和冷却液出口切断阀是协同工作的，以便向内层测试油箱与外层环境油箱之间加注冷却液。

10、较佳地，在本实用新型的飞机燃油管路结冰冰型研究装置中，飞机燃油管路结冰冰型研究装置与冷却系统配套使用，冷却系统通过进口管路和出口管路分别与冷却液进口切断阀及冷却液出口切断阀相连，并且通过冷却液循环泵向内层测试油箱与外层环境油箱之间加注及排出冷却液，从而对燃油的温度及降温速率进行调节。

11、较佳地，在本实用新型的飞机燃油管路结冰冰型研究装置中，飞机燃油管路结冰冰型研究装置与燃油配置系统配套使用，燃油配置系统通过进口管路和出口管路分别与加油切断阀及排油切断阀相连，并且通过加油泵及排油泵向内层测试油箱的内部加注及排出配置好的含水燃油，从而实现对燃油含水量的调节。

12、鉴于上述内容，相较于现有技术，本实用新型的核心技术及其技术效果在于：

13、第一、本实用新型首创性地提出了燃油结冰冰型及结冰量机理的试验研究方法及装置，从而实现了燃油含水量、温度、降温速率、大气压力等核心因素对燃油管路结冰冰型及结冰量的研究；

14、第二、本实用新型通过轻量化双层油箱结构，在外层油箱填充比热容较大的冷却液，由此实现了燃油降温速率在大温度范围内调节，从而不仅大大降低了试验成本，而且还显著提升了试验效率；

15、第三、本实用新型具有双层观察窗，从而有助于观察燃油中水分析出、沉淀、聚集、以及冰在燃油管路上逐步形成的具体过程。

16、在符合本领域常识的基础上，上述各优选实施方式，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

技术特征：

1.一种飞机燃油管路结冰冰型研究装置，其特征在于，所述飞机燃油管路结冰冰型研究装置包括：

2.如权利要求1所述的飞机燃油管路结冰冰型研究装置，其特征在于，

3.如权利要求1所述的飞机燃油管路结冰冰型研究装置，其特征在于，

4.如权利要求1所述的飞机燃油管路结冰冰型研究装置，其特征在于，

5.如权利要求1所述的飞机燃油管路结冰冰型研究装置，其特征在于，

6.如权利要求1所述的飞机燃油管路结冰冰型研究装置，其特征在于，

7.如权利要求1－6中任一项所述的飞机燃油管路结冰冰型研究装置，其特征在于，

8.如权利要求7所述的飞机燃油管路结冰冰型研究装置，其特征在于，

9.如权利要求1-6中任一项所述的飞机燃油管路结冰冰型研究装置，其特征在于，

10.如权利要求9所述的飞机燃油管路结冰冰型研究装置，其特征在于，

技术总结
本技术涉及飞机燃油管路结冰冰型研究装置，其包括快开门式双层试验油箱系统和测控系统，其可与冷却系统及燃油配置系统配套使用，并且通过双层油箱系统(外层为冷却介质，内层为试验油箱)实现对不同燃油温度、降温速率的自动模拟，另外还通过压力控制系统实现对油箱气相空间压力等核心参数的自动模拟，最终通过试验方式，对飞机燃油管路结冰冰型机理进行研究。本技术不仅大大降低了试验成本，而且还显著提升了试验效率。

技术研发人员：屈元元,罗建军,刘德刚,段安鹏,王金彪
受保护的技术使用者：中国商用飞机有限责任公司
技术研发日：20230221
技术公布日：2024/1/12