肖海强飞机系统原理

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1、南昌航空大学科技学院飞机系统原理小型无人机燃油系统设计班级：1381012姓名:肖海强学号：138101230设计要求1摘要3弓丨言3一、燃油箱总体设计41、燃油载油量和加油方式的确定42、燃油箱通气系统设计4二、燃油的高空性能计算71、油箱是否需要增压72、燃油泵入口压力的校核7三、发动机入口压力校核91、发动机入口压力校核92、一级增压泵损坏后的安全飞行高度11四、燃油测量系统设计12五、燃油放油系统设计15参考资料15设计要求一.设计内容1.按图一要求进行飞机燃油系统原理设计，含供油、加油、通气、放油和油箱以及油量指示系统，画岀原理图（含估算供油和通气管路直

2、径），论述燃油系统各成分系统功能的实现；2.燃油系统供油性能（高空性）计算；2.1增压泵入口压力计算，以校核升限高度是否需要增压；2.2供油压力入口压力计算（温度按43°C）和一级增压泵损坏后的安全飞行高度计算，校核增压泵的性能是否满足要求，忽略过载损失；3.油量测量系统设计（仅布局1根电容式油量传感器），并计算油量高度曲线和校核其在巡航姿态下的指示误差；图1燃油系统原理示恿图二、已知条件1・飞机和发动机主要参数见表1和表厶2.已知供油系统管路长度5m,局部阻力系数之和为10,发动机燃油路口高度比油箱底部出口高0.5m;3.油箱载油量90L,油箱尺寸长宽高500*

3、400*500；4.增压泵油量参数见图二，增压泵的气蚀临界条件为入口压力比燃油饱和蒸汽压力小5kPao增压泵不工作时，流量为60L/h,流阻为5kPa。5.燃油流速0.5m/s〜2m/s表1飞机主要性能参数项冃技术指标项冃技术指标巡航姿态■1。〜3。法向过载0〜-FO.lg使用升限（m）4500轴向过载・0.3〜+0.7g表2发动机入口参数项目技术指标燃油类型RH-75航空汽油发动机入口要求温度<45°C压力0.6〜2.0bar（绝对压力）,应急供油压力不小于0.3bar发动机耗量3000米以下最大60L/h；3000〜5000米以下最大40L/h过滤精度50UM

4、当油量为60L/h,流阻为7kPa摘要无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和口备的程序控制装置操纵的飞机。燃油系统是无人机上众多系统中的一个子系统,它的可靠性和安全性是飞行安全的重要考虑因素，本文燃油系统是根据升限高度,发动机入口燃油压力，RII-75航空汽油，燃油流速，通气性能，燃油泵防气穴等条件设计的无人机供输油系统。参考飞机设计手册第十三册的设计思路和步骤，得出油箱通气管直径为21mm,油箱增压为6.32kPa,输油管半径为2.5mm,一级增压泵增压值为10.36kPa,在一级增压泵失效的情况下飞行高度为3100m等数据。关

5、键词：供输油系统雷诺数湍流二分法雷德蒸气饱和蒸汽压引言飞机燃油系统用来储存发动机（含辅助动力装置）需要的燃油，并在飞机允许的一切飞行姿态和工作条件下，不间断地有效地向发动机供油，即满足发动机燃油泵入口流量、压力、温度、汽/液比要求。另外，燃油系统还具有冷却飞机上其他设备（或系统）和保持飞机重心在规定范围内等附加功能。飞机燃油系统由供输油系统、燃油箱、通气增压系统、加放油系统、油量测量和信号指示系统、抑爆系统和冷却系统等组成。本文将根据所给的某型小型无人机的相关参数和要求进行方案设计。一、燃油箱的总体设计1、燃油载油量和加油方式的确定（1）根据儿何尺寸核算油箱的容积

6、，考虑膨胀容积和残余燃油体积后，确定载油量是否有90L根据飞机设计手册第十三册17.3.2燃油箱布置和可用油量在确定燃油箱容积吋，要计及以下因素：a.预留占油箱容积3%〜4%的膨胀空间。b.预留占油箱容积1%〜2%的不可用燃油。计算：油箱总体积：5x4x5=100L膨胀空间占油箱体积：（3%〜4%）X100=（3〜4）L不可用燃油占油箱体积：（1%〜2%）x100=（1〜2）L100一（4〜6）=（94〜96）L>90L所以油箱载油量最大为96L,满足90L要求，可用。（2）加油方式及加油口的确定根据设计原则确定加油方式：重力加油重力加油口的设置位置在油箱上表而右

7、侧。2、燃油箱通气系统设计18.11.2气体管路阻力计算式中8P.—4!细点压力•P^；p.——•＞点fii力.Pb;k—va*力«1敷、G空代k*/t«X4＞：A—9M力d—・通内径.mm;r—空代■度.k；g—・i!F■长度.＜.・£・学＜«10＞（•）.JC中丄力・il冥际长度.力T为It7tt«1B«飞《UB・IHAfflU力从0乙和・・・IU力从敷A（見II.IWhMKIR力豪效町从H.I-IStV中竇找.（1）根据飞机设计手气册第十三册18.11.2通系统设计原则根据飞机设计手册第十三册18」1.2公式18・24计算通气根据要求，考虑升限高度和地面时油

8、箱内的压力