|
增程型无人机液体燃料贮箱结构设计与仿真
|
Abstract:
针对现实的飞行环境和绝热要求,对增程型无人机机载液体燃料贮箱的结构进行了创新设计。首次提出一种多段式斜坡内壁液体燃料贮箱,与普通结构贮箱从理论计算和仿真两方面对比说明新型结构的优异性能。建立增程型无人机机载液体燃料贮箱的整体传热模型,并对模型进行理论计算和仿真分析。研究和分析结果表明:新结构贮箱的液体燃料日蒸发率为0.464%,比目前同规格普通低温液氢容器的日蒸发率低30%~42%。
According to the realistic flight environment and thermal insulation requirements, the structure of the liquid fuel storage tank on board the extended range UAV was innovated. A multi-stage sloped inner wall liquid fuel tank is proposed for the first time. The excellent performance of the new structure is demonstrated by comparing with the conventional structure tank from both the oretical calculation and simulation. The whole heat transfer model of liquid fuel tank of extended range UAV is established, and the model is calculated and simulated. The results of research and analysis show that the daily evaporation rate of liquid fuel in the new tank is 0.464%, which is 30%~42% lower than that in the conventional cryogenic liquid hydrogen tank of the same specifications.
[1] | 温杰. 小步快跑——“复仇者”增程型无人机实现首次飞行[J]. 航空世界, 2017, 211(1): 6-7. |
[2] | 冯玥, 王容顺, 梅映雪, 孙洪飞, 吴了泥, 等. 动力增程型高超声速飞行器的再入轨迹规划[J]. 北京航空航天大学学报, 2020, 46(8): 1503-1513. http://doi.org/10.13700/j.bh.1001-5965.2019.0519 |
[3] | 氢气可做小型无人机燃料[J]. 电子产品可靠性与环境试验, 2021, 39(5): 75. |
[4] | 庞月, 王晓月, 石珊珊, 康慧芳, 徐一浩, 等. 低温贮箱冷屏数量及位置优化研究[J/OL].真空与低温: 1-8.
http://kns.cnki.net/kcms/detail/62.1125.O4.20230515.1529.005.html, 2023-07-10. |
[5] | 李文, 陈叔平, 赵高逸, 谢高峰, 等. 飞行器用液氢贮箱低温推进剂晃动热力学响应分析[J]. 载人航天, 2022, 28(6): 771-778. http://doi.org/10.16329/j.cnki.zrht.2022.06.018 |
[6] | 武湛君, 陈铎, 李世超, 崔运广, 李娟子, 袁玉环, 等. 低温复合材料贮箱关键技术研究应用进展[J]. 航空制造技术, 2021, 64(11): 14-23. http://doi.org/10.16080/j.issn1671-833x.2021.11.014 |
[7] | 余建榕, 张强, 康慧芳, 章丹亭, 等. 低温推进剂贮箱气冷屏复合绝热结构综合优化设计[J/OL]. 真空与低温, 1-11. http://kns.cnki.net/kcms/detail/62.1125.O4.20200914.1724.004.html, 2023-07-10. |
[8] | 邹慧. 低温贮箱绝热层柔性自动化打磨的关键技术研究[D]: [硕士学位论文]. 上海: 东华大学, 2022.
http://doi.org/10.27012/d.cnki.gdhuu.2022.001171 |
[9] | 沈立武. 贮箱绝热层柔性自动化喷涂成型关键技术研究与应用[D]: [硕士学位论文]. 上海: 东华大学, 2021.
http://doi.org/10.27012/d.cnki.gdhuu.2021.000315 |
[10] | 徐伟强, 杨国栋, 娄鹏. 无人机机载液氢储罐绝热结构设计与仿真[J]. 真空科学与技术学报, 2015, 35(3): 266-270. http://doi.org/10.13922/j.cnki.cjovst.2015.03.03 |
[11] | 肖志宏, 汪荣顺, 石玉美, 等. 应用逐层传热模型分析高真空多层绝热中的传热过程[J]. 真空科学与技术学报, 2004, 24(2): 113-117. |