[发明专利]飞行器

说明书

本发明涉及飞行器。提供了一种操作地关联于飞行器机身燃料箱的雷电保护通气管线，其包括：通气管道；在通气管道的近端处的联接器，用于将通气管道流体连接到燃料箱；设置在通气管道的远端处且在机身的外部位置处的通气开口；和在管道中设置在联接器和通气开口之间的阻火器。通气管道将具有在联接器和通气开口之间的有效轴向尺寸，并且阻火器将设置在管道中，在阻火器的入口和通气开口之间成有效轴向间隔距离，使得有效轴向尺寸/有效轴向间隔距离大于5。作为替代，阻火器可省略，但通气管道则将具有至少一个线性管道区段，以提供在联接器和通气开口之间的通气管线管道的有效轴向尺寸，有效轴向尺寸是通气管道的直径的至少十倍大。

技术领域

本文公开的实施例总体涉及用于与未安装在飞行器机翼中的飞行器燃料箱、例如安装在飞行器机身中的燃料箱相关联的燃料通气的雷电保护系统和方法。

背景技术

如众所周知，飞行器在强对流天气活动附近时，很容易受到雷击。因此，当接近于可能产生雷电放电的天气条件时，雷击到在地面或在空中机动的飞行器并不少见。由于这个原因，多种机载雷电保护系统是已知的并且由飞行器制造商采用，如从美国专利3906308和8672269(各自的整个内容通过引用明确合并入本文)显见的。

飞行器的燃料箱通常安装在飞行器的主翼结构中。燃料箱必须包括通向周围大气环境的通气口，以防止在飞行操作期间机载燃料的数量因发动机消耗而减少时在燃料箱内发生负压。通气口还确保在燃料加注操作期间燃料箱不会过压。常规的机翼燃料箱通气口包括通常位于机翼的下侧蒙皮上的通气开口，其处于雷击概率低的区域。管道将通气开口连接到机翼安装的燃料箱，以允许环境外部空气在通气开口和燃料箱之间连通。

飞行器中具有相对较高的直接雷击附着概率的那些区域被称为范围1(Zone 1)区域。范围1区域典型地是在飞行器机翼、垂直尾翼和水平稳定器表面、机首和发动机的末端上的那些飞行器区域。范围2(Zone 2)区域是通常邻近范围1区域的那些区域，这些区域是经受雷击横扫的次级直接雷击范围。由于这个原因，机翼燃料箱通气口典型地位于范围1或2区域之外。具体地，燃料机翼通气口典型地位于在飞行器翼尖附近的范围3(Zone 3)区域中，即低雷击概率的范围。将通气开口定位在范围1和2之外，防止了当通气开口处的燃料蒸汽状态处于临界时，雷击附着导致在机翼燃料通气开口处引发流光。通过将通气开口定位在范围1区域和范围2区域之外，由此避免了局部爆炸可能传播到燃料箱中而导致灾难性爆炸。

燃料在飞行器机身中的装箱储存在雷电保护方面导致多个独有问题，因为飞行器机身完全在飞行器的范围1机首区域后方的、具有雷电流光风险的范围2区域中。因而，为将机身安装的燃料箱安全地通气到尽可能靠近飞行器主翼尖端的范围3区域，必须采用各种繁重的系统。例如，为了将用于机载的机身安装的燃料箱的通气出口布置在范围3区域中，必须在机身安装的燃料箱与位于飞行器主翼上的其相关通气开口之间提供和布线大规模的管系、阀门和管接头。结果，随之而来的是这样的通气相关结构的外加重量，以及与机身安装的燃料箱中的燃料的供应和传送相关联的较小流量和压力。

因此，本领域需要的是用于不安装在机翼中的、例如在飞行器身内的飞行器燃料箱的雷电保护系统和方法，该雷电保护系统和方法如果不能完全消除上述缺陷，则使这些缺陷最小化。

发明内容

本文公开的实施例总体涉及操作地关联于飞行器机身燃料箱(即，在物理上位于飞行器机身结构内的机载燃料箱)的雷电保护通气管线。因此，飞行器可以包括机身和安装在机身内的燃料箱，所述燃料箱包括至少一个雷电保护通气管线。

根据一个实施例，所述雷电保护通气管线将包括：通气管道；在通气管道的近端处用于将通气管道流体连接到燃料箱的联接器；和设置在通气管道的远端处且在机身的外部位置处的通气开口，用以建立燃料箱和机身的外部周围环境之间的流体连通。阻火器在管道中设置在联接器和通气开口之间。根据这样的实施例的通气管道因此将具有在联接器和通气开口之间的有效轴向尺寸(L)，其中所述阻火器设置在管道中，在阻火器的入口和通气开口之间成有效轴向间隔距离(D)，使得L/D大于5。