軟管式空中加油設備亦稱為插頭錐套式加油系統(tǒng),是英國空中加油有限公司在繼承前人經(jīng)驗的基礎上研制出來的,1949年問世。
中文名稱 | 軟管式空中加油 | 構成要素 | 供油機、受油機、供油軟管 |
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問世時間 | 1949年 | 研究國家 | 英國 |
軟管式空中加油方式
具體加油過程是:空中加油時,加油機內(nèi)的工作人員將軟管放出機外,軟管下的黃褐色信號燈閃亮。受油機的
駕駛員收到準備妥當?shù)男盘柡?,便整好自己飛機的位置將受油管伸入錐套,只要自鎖機構鎖緊之后,燃油便自動流向受油機。由于受油機于加油機的速度差和高度差都有嚴格的規(guī)定,因此受油機駕駛員的動作必須十分穩(wěn)定和準確。如果一切正常,黃褐色信號燈自動熄滅,遇到緊急情況,紅色警告燈閃亮,告訴受油機駕駛員進行調(diào)整。加油結束后,受油機減速,當加油機和受油機的速度差達到一定值時,在一定的張力下,輸油軟管和受油管就會自動脫開,燃油自動關斷,然后受油機和加油機的距離和高度差逐漸拉大,受油機到達安全距離后再向一側推出,加油機則可繼續(xù)給下一架飛機加油或者收回加油軟管。
軟管式空中加油設備幾經(jīng)更新?lián)Q代,性能不斷提高,其優(yōu)點是一架大型加油機上可裝幾套加油設備,同時給幾架飛機加油。由于加油機與受油機存在相對運動,采用具有柔性的軟管連接安全性好。缺點是對大氣湍流敏感,對接比較困難,駕駛員技術要求高;其次是輸油速度慢,約為每分鐘1500升左右,給大型飛機加油需要時間長。
軟管式空中加油簡介
軟管式空中加油設備亦稱為插頭錐套式 加油系統(tǒng),是英國空中加油有限公司在繼承前人經(jīng)驗的基礎上研制出來的,1949年問世。采用這種方式進行空中加油,受油機的設備非常簡單,只要在機頭或機翼前緣裝一根固定的或可伸縮的受油管即可。而加油機的加油設備則由絞盤、一根22~30米長的軟管和一個錐套組成。錐套呈漏斗形,重量很輕,上面裝有機械自鎖機構。當受油管伸進錐套后,該機構自動鎖緊,錐套與輸油軟管相連接,軟管由絞盤控制伸出和收回。
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利用有限元分析法建立加油機流場下的加油軟管動態(tài)模型,利用該模型分析加油機不同飛行條件下的軟管-錐套平衡拖拽尾跡。利用牛頓運動定律建立軟管-錐套的運動方程,分析軟管的氣動載荷。對第一段軟管的運動施加約束建立變長度的軟管-錐套模型。在Matlab/Simulink仿真平臺下搭建模型,分析加油機平飛、爬升、下滑狀態(tài)下的軟管-錐套動態(tài)特性。仿真結果與國內(nèi)外公開的試飛數(shù)據(jù)相吻合,驗證了模型的正確性。所建模型來可用于有人機空中加油訓練模擬和無人機自主空中加油仿真等。
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評分: 4.5
基于多剛體動力學建立空中加油軟管-錐套在尾渦流場及大氣紊流下的動態(tài)數(shù)學模型,分析了加油機在不同飛行條件下軟管-錐套的平衡拖拽尾跡,以及大氣紊流對軟管-錐套運動的影響。軟管-錐套隨加油機在空中飛行時產(chǎn)生的飄擺運動,增加了受油機安全準確地對接加油錐套的難度。為了抑制軟管-錐套空中飄擺運動,對軟管-錐套飄擺運動設計了控制器。在非線性模型平衡點處線性化并降階得到線性增量模型,根據(jù)最優(yōu)控制原理設計了LQR控制器。仿真表明所設計的LQR控制器能有效抑制軟管-錐套的飄擺運動,從而能夠降低空中加油對接的難度,提高空中加油的安全性。