直升机油箱系统及直升机

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直升机油箱系统及直升机
申请号	CN201811644855.2	申请日	2018-12-29	公开(公告)号	CN109720587A	公开(公告)日	2019-05-07
申请人	珠海隆华直升机科技有限公司;			发明人	王曦田; 张伟; 陈劲舟; 高洪军; 杨海生; 董宏波; 谢泽锋;
摘要	本发明公开了一种直升机油箱系统及直升机，所述直升机油箱系统包括油箱总成和短翼总成，所述油箱总成包括外挂油箱和内置油箱，所述外挂油箱的内腔和内置油箱的内腔相通，所述短翼总成固定在机体上并能为外挂油箱提供支撑，所述油箱总成固定在机体上。本发明提供的直升机油箱系统，能够配合机体的整体布局，充分利用机体空间，增设外挂油箱，提高了油箱系统的载油量，增加了续航时间。
权利要求	1.一种直升机油箱系统，其特征在于：包括油箱总成和短翼总成，所述油箱总成包括外挂油箱和内置油箱，所述外挂油箱的内腔和内置油箱的内腔相通，所述短翼总成固定在机体上并能为外挂油箱提供支撑，所述油箱总成固定在机体上。 2.根据权利要求1所述的直升机油箱系统，其特征在于：所述外挂油箱底部固定在短翼总成上，顶部固定在机体上；所述外挂油箱包括对称设置在机体两侧的左油箱和右油箱；所述内置油箱位于左油箱和右油箱之间，所述内置油箱底部和顶部均固定在机体上。 3.根据权利要求1所述的直升机油箱系统，其特征在于：所述外挂油箱具有流线复杂曲面外形与机体外形平滑过渡，保证了直升机具备平顺的气动外形；所述外挂油箱顶部设置有注油口，底部设置有出油口；所述出油口连接有用于与内置油箱相通的连接油管。 4.根据权利要求3所述的直升机油箱系统，其特征在于：所述外挂油箱外侧底部设置有底部固定凹陷部,外侧顶部设置有顶部固定凹陷部；所述顶部固定凹陷部通过固定在机体上的抱紧块适形贴合限制外挂油箱向上、向外、向前或向后移动。 5.根据权利要求3所述的直升机油箱系统，其特征在于：所述连接油管内设置有用于防止内置油箱内的燃油流至外挂油箱的单向阀。 6.根据权利要求4所述的直升机油箱系统，其特征在于：所述短翼总成包括短翼主体和短翼连接框体；所述短翼连接框体一端固定在机体上，一端连接在短翼主体上。 7.根据权利要求6所述的直升机油箱系统，其特征在于：所述短翼连接框架上设置有限制外挂油箱向下、向外、向前或向后移动的下外侧限位块和限制外挂油箱向下、向内移动的内侧限位块。 8.根据权利要求7所述的直升机油箱系统，其特征在于：所述下外侧限位块与外挂油箱的底部固定凹陷部适形贴合，所述内侧限位块和外挂油箱的底壁与内壁间转角处形状适形贴合。 9.根据权利要求3所述的直升机油箱系统，其特征在于：所述内置油箱包括油箱主体、位于油箱主体底部的外挂油箱接头、位于油箱主体顶部的加油口、用于固定油箱主体的定位装置、位于油箱主体底部的用于对外供油的燃油泵和供油管；所述外挂油箱接头能与外挂油箱相连通或者能使用堵头封堵。 10.一种直升机，其特征在于：直升机机体上安装有如权利要求1-9中任一项所述的直升机油箱系统。
说明书全文	直升机油箱系统及直升机技术领域 [0001] 本发明涉及航空飞行器及机械设计技术领域，具体涉及一种直升机油箱系统及直升机。背景技术 [0002] 直升机广泛应用于环境勘测、科研实验、农药喷洒、山林消防等领域，目前直升机基本采用发动机提供动力，续航时间是作为衡量机性能的重要指标之一，但是由于直升机体积小、机身流线型曲面设计、内部结构复杂等原因，油箱的容量较小，续航时间难以保证。 [0003] 因此，为解决以上问题，需要一种直升机油箱系统，能够配合机体的整体布局，充分利用机体空间，增设外挂油箱，提高了油箱系统的载油量，增加了续航时间。发明内容 [0004] 有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供直升机油箱系统，能够能够配合机体的整体布局，充分利用机体空间，增设外挂油箱，提高了油箱系统的载油量，增加了续航时间。 [0005] 本发明的直升机油箱系统，包括油箱总成和短翼总成，所述油箱总成包括外挂油箱和内置油箱，所述外挂油箱的内腔和内置油箱的内腔相通，所述短翼总成固定在机体上并能为外挂油箱提供支撑，所述油箱总成固定在机体上，通过在内置油箱外增设外挂油箱，利用机体有限的空间，显著提高了油箱系统的载油量，增加了续航时间。 [0006] 进一步的，所述外挂油箱底部固定在短翼总成上，顶部固定在机体上；所述外挂油箱包括对称设置在机体两侧的左油箱和右油箱；所述内置油箱位于左油箱和右油箱之间，所述内置油箱底部和顶部均固定在机体上，稳定性好。 [0007] 进一步的，所述外挂油箱具有流线复杂曲面外形与机体外形平滑过渡，保证了直升机具备平顺的气动外形；所述外挂油箱顶部设置有注油口，底部设置有出油口；所述出油口连接有用于与内置油箱相通的连接油管，保证了直升机具备平顺的气动外形，外挂油箱平滑过渡可以不必为了气动外形在外挂油箱外增加覆盖件，相当于外挂油箱与覆盖件合二为一，减少了机体重量和生产成本。 [0008] 进一步的，所述连接油管内设置有用于防止内置油箱内的燃油流至外挂油箱的单向阀，当外挂油箱损坏时，内置油箱内燃油不会倒流至外挂油箱导致泄露，而内置油箱内剩余燃油能够让直升机继续飞行从而安全返航。 [0009] 进一步的，所述外挂油箱外侧底部设置有底部固定凹陷部,外侧顶部设置有顶部固定凹陷部；所述顶部固定凹陷部通过固定在机体上的抱紧块适形贴合限制外挂油箱向上、向外、向前或向后移动，用于定位。 [0010] 进一步的，所述短翼总成包括短翼主体和短翼连接框体；所述短翼连接框体一端固定在机体上，一端连接在短翼主体上，能够固定在机体上，为外挂油箱提供安装点，并且能够辅助直升机飞行。 [0011] 进一步的，所述短翼连接框架上设置有限制外挂油箱向下、向外、向前或向后移动的下外侧限位块和限制外挂油箱向下、向内移动的内侧限位块。 [0012] 进一步的，所述下外侧限位块与外挂油箱的底部固定凹陷部适形贴合，所述内侧限位块和外挂油箱的底壁与内壁间转角处形状适形贴合，底部固定凹陷部位于外挂油箱底部远离机体的侧棱上，下外侧限位块的前后两面限制外挂油箱向前或向后移动，下外侧限位块靠近机体一面限制外挂油箱向外移动，下外侧限位块顶部与外挂油箱接触面限制外挂油箱向下移动；内侧限位块与外挂油箱接触面转角贴合处为一曲面，限制外挂油箱向下、向内移动。 [0013] 进一步的，所述内置油箱包括油箱主体、位于油箱主体底部的外挂油箱接头、位于油箱主体顶部的加油口、用于固定油箱主体的定位装置、位于油箱主体底部的用于对外供油的燃油泵和供油管；所述外挂油箱接头能与外挂油箱相连通或者能使用堵头封堵。进行短距离飞行时，所述外挂油箱接头用堵头堵住，并将外挂油箱拆下，能够减轻重量，节约能源；进行长距离飞行时，将堵头打开并将外挂油箱安装在机体上，通过连接油管连通外挂油箱和内置油箱，满足长距离飞行的续航需求。 [0014] 本发明还提供了一种直升机，直升机机体上安装有直升机油箱系统。 [0015] 本发明的有益效果是：本发明公开的直升机油箱系统及直升机，通过在直升机油箱系统中增设外挂油箱，配合机体的整体布局，充分利用机体空间，提高了油箱系统的载油量，增加了直升机的续航时间。附图说明 [0016] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述： [0017] 图1为本发明的油箱系统结构示意图； [0018] 图2为本发明的油箱系统正视图； [0019] 图3为本发明的油箱系统侧视图； [0020] 图4为本发明的油箱总成结构示意图； [0021] 图5为本发明的左油箱1a结构示意图； [0022] 图6为本发明的右油箱1b结构示意图； [0023] 图7为本发明的短翼总成结构示意图； [0024] 图8为本发明的短翼总成正视图； [0025] 图9为本发明的短翼总成侧视图； [0026] 图10为本发明的内置油箱结构示意图； [0027] 图11为本发明的内置油箱局部剖视图； [0028] 图12为本发明的内置油箱中防荡板的结构示意图。具体实施方式 [0029] 图1为本发明的油箱系统结构示意图，图2为本发明的油箱系统正视图，图3为本发明的油箱系统侧视图，图4为本发明的油箱总成结构示意图，图5为本发明的左油箱1a结构示意图，图6为本发明的右油箱1b结构示意图，图7为本发明的短翼总成结构示意图，图8为本发明的短翼总成正视图，图9为本发明的短翼总成侧视图，图10为本发明的内置油箱结构示意图，图11为本发明的内置油箱局部剖视图，图12为本发明的内置油箱中防荡板的结构示意图。如图所示，本实施例中的直升机油箱系统，包括油箱总成和短翼总成3，所述油箱总成包括外挂油箱1和内置油箱2，所述外挂油箱1的内腔和内置油箱2的内腔相通，所述短翼总成3固定在机体4上并能为外挂油箱1提供支撑，所述油箱总成固定在机体4上。通过在内置油箱2外增设外挂油箱1，利用机体4有限的空间，显著提高了油箱系统的载油量，增加了续航时间。 [0030] 本实施例中，所述外挂油箱1底部固定在短翼总成3上，顶部固定在机体4上；所述外挂油箱1包括对称设置在机体4两侧的左油箱1a和右油箱1b；所述内置油箱2位于左油箱1a和右油箱1b之间，所述内置油箱2底部和顶部均固定在机体4上。所述左油箱和右油箱容量均为25L，配有外挂油箱1的直升机加满燃油后续航时间增加了5个小时。 [0031] 本实施例中，所述外挂油箱1具有流线复杂曲面外形与机体4外形平滑过渡，保证了直升机具备平顺的气动外形；所述外挂油箱1顶部设置有注油口11，底部设置有出油口12；所述出油口12连接有用于与内置油箱2相通的连接油管13。外挂油箱平滑过渡可以不必为了气动外形在外挂油箱外增加覆盖件，相当于外挂油箱与覆盖件合二为一，减少了机体重量和生产成本；所述外挂油箱1靠近机体4一侧设置有用于与发动机凸出部分保持足够间隙的让位凹陷部14，同时能充分利用空间，在保证气动外形的前提下保证了超大容积。所述出油口12设置在外挂油箱1底部中心，出油口12周围的外挂油箱1壳体设置有用于保证出油顺畅的出油口凹陷部15，出油口凹陷部15提供了形状类似漏斗的倾斜面，即便飞机过程中出现倾斜动作，燃油不会快速集中到外挂油箱1前部或后部，燃油移动会有一个缓冲；并且外挂油箱1倾斜相同的角度时，设置出油口凹陷部15的中心相对于不设置出油口凹陷部15的中心距离外挂油箱1最低点高度更低。因此设置出油口凹陷部15能够保证外挂油箱1在直升机在飞行时出油顺畅、充足。 [0032] 本实施例中，所述连接油管13内设置有用于防止内置油箱2内的燃油流至外挂油箱1的单向阀。所述外挂油箱1采用凯夫拉材料，这种材料耐油且强度高，在支撑架受到攻击时，充分保护飞机；所述注油口11和出油口12分别共固化在凯夫拉材料上，结构强度高密封性能好，不易损坏且能防止漏油。此外由于单向阀的存在，左油箱1a和右油箱1b互不干涉，内置油箱2也不会受到两个外挂油箱1的影响，当外挂油箱1损坏时，内置油箱2内燃油不会倒流至外挂油箱1导致泄露，而内置油箱2内剩余燃油能够让直升机继续飞行从而安全返航。 [0033] 本实施例中，所述外挂油箱1外侧底部设置有底部固定凹陷部16,外侧顶部设置有顶部固定凹陷部17；所述顶部固定凹陷部17通过固定在机体4上的抱紧块41适形贴合限制外挂油箱1向上、向外、向前或向后方向移动。本说明书中所说的向上指由直升机机体4底部到机体4顶部的方向，向下指由直升机机体4顶部到机体4底部的方向，向外是指由外挂油箱1朝向远离机体4的方向，向内是指由外挂油箱1朝向靠近机体4的方向，向前是指从机体4尾部到机体4头部的方向，向后是指从机体4头部到机体4尾部的方向；上文中外侧是指外挂油箱1远离机体4一侧，底部固定凹陷部16位于外挂油箱1底部远离机体4的侧棱上，顶部固定凹陷部17位于外挂油箱1顶部远离机体4的侧棱上。抱紧块41一端可拆卸的固定在抱紧块支架42上，一端与顶部固定凹陷部17适形贴合，所述抱紧块支架41一端固定在机体4上，一端固定在抱紧块41上。由于顶部固定凹陷部17在外挂油箱1远离机体4一面的顶部侧棱上，因此抱紧块41的前后两面适形贴合顶部固定凹陷部17相对应的面，所以会限制外挂油箱1向前或向后移动，抱紧块41靠近机体4的端面贴合顶部固定凹陷部17会限制外挂油箱1向外移动，抱紧块41底部与外挂油箱1的接触面会限制外挂油箱1向上移动。 [0034] 由于外挂油箱1具有流线复杂曲面外形，内侧设置有让位凹陷部14，外侧设置有底部固定凹陷部16和顶部固定凹陷部17，底部设置有出油口凹陷部15，导致外挂油箱1外形凹凸不平，减弱了内部油液晃动，不再需要防荡板用于减弱油液晃动，因此可以取消防荡板的设置，节约了材料，减轻了油箱重量。 [0035] 本实施例中，所述短翼总成3包括短翼主体31和短翼连接框体32；所述短翼连接框体32一端固定在机体4上，一端连接在短翼主体31上。 [0036] 本实施例中，所述短翼连接框架32上设置有限制外挂油箱1向下、向外、向前或向后移动的下外侧限位块33和限制外挂油箱1向下、向内移动的内侧限位块34。方位名词解释同上文所述。 [0037] 本实施例中，所述下外侧限位块33与外挂油箱1的底部固定凹陷部16适形贴合，所述内侧限位块34和外挂油箱1的底壁与内壁间转角处形状适形贴合。底部固定凹陷部16位于外挂油箱1底部远离机体4的侧棱上，下外侧限位块33的前后两面限制外挂油箱1向前或向后移动，下外侧限位块33靠近机体4一面限制外挂油箱1向外移动，下外侧限位块33顶部与外挂油箱1接触面限制外挂油箱1向下移动；内侧限位块34与外挂油箱1接触面转角贴合处为一曲面，限制外挂油箱1向下、向内移动。 [0038] 本实施例中，所述短翼主体31下方设置有用于为各类任务设备提供安装点的设备接头35，可以用于安装农药喷洒装置、消防弹类设备或防御装备等；所述设备接头35设置在短翼主体31伸出机体4的部分，减少任务设备对于机体4的影响，例如避免消防弹尾焰反噬机体4； [0039] 本实施例中，所述短翼主体31包括连接成中空翼状的短翼蒙皮311和短翼纵梁312，所述短翼主体31内设置有增加短翼蒙皮311强度的蒙皮维型梁313；所述蒙皮维型梁 313铆接在短翼蒙皮311上，所述短翼连接框架31底部与蒙皮维型梁313、短翼蒙皮311铆接在一起，所述短翼连接框架31尾部铆接在短翼纵梁312上，所述短翼纵梁312铆接在短翼蒙皮311上；铆接成一个整体保证了短翼主体31的刚度和强度。所述短翼纵梁312由两端到中部宽度逐渐递增，所述短翼蒙皮311绕短翼纵梁312四周边围成中空翼状，从直升机侧面来看，短翼主体31是一个由前后两侧向中部上下蒙皮间距逐渐增加且上侧部分蒙皮外凸下侧部分蒙皮内凹的弧形，并且由短翼纵梁312朝向机体4方向短翼主体31上下蒙皮间距逐渐降低；从直升机正面来看，短翼主体31下侧部分的短翼蒙皮为倾斜状，由沿短翼纵梁312朝向机体4方向逐渐向下倾斜。这种设计气动外形更优，在极限高度和高速飞行时为旋翼卸载，提升直升机升力。所述短翼连接框体32中部设有加强筋，加强筋上设置有多个减重孔。 [0040] 本实施例中，所述内置油箱2包括油箱主体、位于油箱主体底部的外挂油箱接头21、位于油箱主体顶部的加油口22、用于固定油箱主体的定位装置、位于油箱主体底部的用于对外供油的燃油泵26和供油管27；所述外挂油箱接头21能与外挂油箱相连通或者能使用堵头封堵。 [0041] 本实施例中，所述内置油箱2底部设置有与连接油管13相连的外挂油箱接头21，所述外挂油箱接头21高度低于外挂油箱1最低点；所述定位装置包括位于内置油箱2顶部的顶部安装装置23,和位于内置油箱2底部的底部安装支座24；所述内置油箱2底面上设置有放油口25、燃油泵26和与燃油泵26连接的供油管27；所述内置油箱2内的中部设置有减少油液晃动的防荡板28和检测燃油余量的油位传感器29。外挂油箱接头21高度低于外挂油箱1最低点能直接依靠重力将外挂油箱1内燃油供至内置油箱2，不需要给外挂油箱1配备燃油泵；放油口25、燃油泵26和供油管27位于内置油箱2底部，便于对外放油和对外供油。 [0042] 本实施例中，所述顶部安装装置23为安装支耳，所述安装支耳一端固定在内置油箱2上，一端固定在机体4上；所述底部安装支座24底部设置有一与油箱垂直的固定杆241，所述固定杆241上设置有带有凹槽的一端与底部安装支座24接触的缓冲垫242，凹槽内安装有能与机体4可拆卸连接的底部安装支架243。 [0043] 本实施例中，所述内置油箱2底部设置有从内置油箱2外部到内部依次固定在底壁上的压板210、密封圈保持架211、密封圈212和油泵安装板213；所述燃油泵26和供油管27安装在油泵安装板213上。 [0044] 本实施例中，所述内置油箱2材料采用芳纶织物，重量轻，耐腐蚀，既有足够的强度又有一定的韧性；所述内置油箱2使用闭模成型技术，成型后棱角处均为一体的圆角，不存在金属油箱焊接问题和软油箱的棱角，发生燃油泄露可能性降低，箱内死油减少，提高燃油利用率。共固化外挂油箱接头21、加油口22、放油口25、安装油位传感器的接口214、油泵安装板接口，便于安装燃油泵、油位传感器，降低漏油发生概率。 [0045] 本实施例中，所述防荡板29为分列有多排通孔的平板，燃油在晃动时，防荡板29两侧进行液体交换时，通孔会降低燃油流动速度从而减弱燃油的晃动。 [0046] 本实施例中，所述加油口22倾斜的安装在内置油箱2上，最末端伸出机体4，便于加油；进行远距离飞行时，所述外挂油箱接头21外接外挂油箱1；进行短距离飞行时，所述外挂油箱接头21用堵头堵住，并将抱紧块41取下从而取下外挂油箱1，减轻重量，节约能源。 [0047] 本实施例中，所述内置油箱2前壁和后壁中部设置有增加内置油箱2强度的加强凹台215，所述加强凹台215为四角星形，所述四角星形中心为一矩形加强凸台216，所述四角星形四个尖角均由加强凹台216起始向内置油箱2转角方向延伸。 [0048] 本实施例中的直升机，直升机机体上安装有上述直升机油箱系统。 [0049] 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。