[发明专利]一种飞机机翼油箱散热系统及方法

说明书

本发明涉及一种飞机机翼油箱散热系统及方法，属于飞机系统设计技术领域，能够实现飞机机翼油箱燃油散热功能，降低燃油箱中油温，提升燃油中储存的冷量；该散热系统包括机翼油箱、燃油管路、蒙皮换热器、电驱动泵、液位计、第一开关阀、第二开关阀和控制器；所述蒙皮换热器设置在机翼的下蒙皮上，且所述蒙皮换热器与所述下蒙皮融合连接；所述机翼油箱通过所述燃油管路与所述蒙皮换热器连通形成回路；随燃油流动方向，依次设有所述机翼油箱、所述第一开关阀、所述蒙皮换热器、所述电驱动泵和所述第二开关阀；所述液位计设置在所述机翼油箱内；所述第一开关阀、所述第二开关阀、所述电驱动泵和所述液位计均与所述控制器电连接。

技术领域

本发明涉及飞机系统设计技术领域，尤其涉及一种飞机机翼油箱散热系统及方法。

背景技术

随着民用飞机的多电/全电化，机载设备的发热功率越来越大，散热需求随之增大。在民机上的制冷功能主要是由环控系统中的空调子系统承担，通过在机腹开口引入冲压空气在换热器冷流道中进行冷时的传输，并最终为机内提供制冷。若仅使用冲压空气作为未来电气化民机机载设备的散热，必定会增大对冲压空气的依赖，并且会带来更大的燃油代偿损失，所以需要设计出新的制冷方式或找到飞机上可利用热沉。燃油本身带有限的冷量，而且民用飞机油箱大部分布置于机翼中，飞机飞行过程中机翼与高空冷空气会有热量交换；若充分的利用此热交换过程中的冷量，则可充分的提高飞机的制冷能力，本发明正是考虑到这一点而进行发明设计的。

在航空领域中，特别是军用飞机领域，存在一些使用蒙皮换热装置给飞机燃油散热的技术解决方案或结构。例如专利CN108100273A中提供一种燃油散热方案，其使用飞机机翼蒙皮本身的“结构散热效应”对机翼油箱中的燃油进行散热，为了使机翼上蒙皮的散热效应得到利用，设置了至少一个喷嘴将燃油箱中的燃油喷至机翼油箱上表面进行散热；该专利使用机翼上蒙皮进行散热，且未专门使用相应的蒙皮换热器，飞机上蒙皮会受到太阳辐射温度会上升，影响蒙皮换热效果。另外，在民机领域，为了防业燃油箱中油温过高，导致燃油发生爆燃的风险上升，燃油箱中燃油的散热则使用了空调系统中的冷量制冷，如在专利CN 105644794 A的方案中，通过使用空气循环冷却系统或液体冷却系统对中央翼油箱中的燃油进行散热；但该方案无法对空调系统的制冷产生影响。

因此，有必要研究一种使用蒙皮换热器的飞机机翼油箱散热系统及方法来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种使用蒙皮换热器的飞机机翼油箱散热系统及方法，能够实现飞机机翼油箱燃油散热功能，降低燃油箱中油温，提升燃油中储存的冷量。

一方面，本发明提供一种飞机机翼油箱散热系统，所述散热系统包括机翼油箱、燃油管路、蒙皮换热器、电驱动泵、液位计、第一开关阀、第二开关阀和控制器；

所述蒙皮换热器设置在机翼的下蒙皮上，且所述蒙皮换热器与所述下蒙皮融合连接；

所述机翼油箱通过所述燃油管路与所述蒙皮换热器连通形成回路；随所述回路内燃油的流动方向，所述回路中依次设有所述机翼油箱、所述第一开关阀、所述蒙皮换热器、所述电驱动泵和所述第二开关阀；

所述液位计设置在所述机翼油箱内；

所述第一开关阀、所述第二开关阀、所述电驱动泵和所述液位计均与所述控制器电连接。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述融合连接具体连接方式为所述蒙皮换热器的下蒙皮面与对应位置的所述下蒙皮为同一蒙皮。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述蒙皮换热器为逆流式多流道气液换热器；所述蒙皮换热器的换热翅片与所述下蒙皮紧密贴合设置。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述下蒙皮处设有第一温度传感器，所述机翼油箱内设有第二温度传感器；所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均与所述控制器电连接。