[科普中國]-載油量

幾種載油量

最大載油量：保證飛機(jī)安全飛行時(shí)，飛機(jī)所能裝載的的最大油量。也就是備用燃油重量不得超過一定數(shù)量限額。

最低載油量：根據(jù)民航總局的規(guī)定，當(dāng)飛機(jī)在飛行過程中只具備最低油量時(shí)，應(yīng)當(dāng)向空中交通管制員報(bào)告并采取應(yīng)急措施。這個(gè)特定燃油油量最低值是指，飛機(jī)在飛抵著陸機(jī)場(chǎng)后，能以等待空速在機(jī)場(chǎng)上空飛行30分鐘的油量。

起飛油量：飛機(jī)的起飛油量是指飛機(jī)執(zhí)行航班任務(wù)時(shí)攜帶的全部燃油量。

飛機(jī)油箱的分類飛機(jī)油箱是飛機(jī)燃油系統(tǒng)的主要組成部分。飛機(jī)上放置油箱的位置比較靈活，比如可以放置于機(jī)翼內(nèi)部、機(jī)身中部以及懸掛于機(jī)翼兩端。油箱的放置位置不同，其結(jié)構(gòu)也有很大區(qū)別。

金屬結(jié)構(gòu)的油箱如圖所示，該類油箱一般放置于機(jī)翼結(jié)構(gòu)內(nèi)或水平尾翼結(jié)構(gòu)及左右兩翼間的扭力箱(Torque box)結(jié)構(gòu)內(nèi)。在金屬板的接縫處用密封膠封閉后，形成一個(gè)密閉空間以裝載燃油，另外每個(gè)油箱的機(jī)翼側(cè)面的肋板上均有開孔(減輕重量并使燃油流通)，在機(jī)翼肋板的底部有單向閥門使燃油能由外側(cè)高處流向內(nèi)側(cè)低處。

可拆卸式的橡皮油箱橡皮油箱一般裝置在機(jī)身中段，以氣泡式橡膠制成，一般通過各綁栓點(diǎn)固定于機(jī)身結(jié)構(gòu)各點(diǎn)上，以維持形狀。本文在研究油箱傳感器敷設(shè)方法時(shí)候，忽略了此類油箱外形變化時(shí)對(duì)傳感器返回值的影響。

延程輔助油箱此類油箱通常以金屬制成氣動(dòng)力流線外型，用完后可拋棄，常用于戰(zhàn)斗機(jī)上，或者使用于某些小飛機(jī)以延長(zhǎng)航程、避免翼尖氣流上卷或者減少翼尖部分的振動(dòng)等。1

油量測(cè)量方法載油量的傳統(tǒng)測(cè)量方法主要有:浮筒式、油尺式、電容式、超聲波式及流量式油量計(jì)等。

浮筒式探針如圖所示，這種測(cè)量方法由浮筒的開關(guān)測(cè)得油箱內(nèi)剩余燃油的存量。

油尺大型飛機(jī)一般都使用油尺來進(jìn)行載油量的測(cè)量。如圖1.4所示，在燃油箱底部設(shè)有油尺，在油尺的頂端有一浮筒及磁鐵以測(cè)量油面高度，根據(jù)油面高度計(jì)算出所剩燃油的體積，再乘上密度即可以得到剩余油量的重量。

同心電容式傳感器目前國內(nèi)多采用同心電容式油量傳感器，通過電容值的變化感知油面的高度來測(cè)量油量。

同心電容傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示，其中圓筒1和圓柱2構(gòu)成電容兩極，將傳感器(部分)浸入油液中。這樣兩極板之間的電介質(zhì)由兩部分組成:空氣介質(zhì)和液體介質(zhì)，由此而形成了電容式液位傳感器—電容器電容C隨著液體介質(zhì)的液面的變化而變化。就傳感器本身來說，這種方法的精度很高，而且受環(huán)境的影響也很小。

總電容C由液體介質(zhì)部分電容和空氣介質(zhì)部分電容兩部分組成：

所以，總電容量：

當(dāng)容器的尺寸和被測(cè)介質(zhì)確定后，則 h、x、R、r、和均為常數(shù)，令

所以：

由此可知，電容器電容C的大小與電容器浸入液體的深度x成正比。

超聲波式液位計(jì)超聲波式液位計(jì)也是一種常用的測(cè)量液位高度的方法，其基本工作原理是:由發(fā)射傳感器發(fā)出超聲波脈沖，在媒質(zhì)種傳播到液面上，經(jīng)反射以后在通過媒質(zhì)返回到接收傳感器，測(cè)出超聲波從發(fā)射到接受到所需的時(shí)間，根據(jù)媒質(zhì)中的聲速，就能夠得出從傳感器到液面之間的距離從而確定液面。2

燃油測(cè)量系統(tǒng)早期的飛機(jī)采用耗量表傳感器技術(shù)，用耗量表指示整機(jī)剩余油量，利用浮子式油量傳感器、油量信號(hào)器發(fā)出應(yīng)急剩油油量信號(hào);在美英等國家，二代飛機(jī)上廣泛采用模擬式油量測(cè)量系統(tǒng)，在各個(gè)油箱內(nèi)安裝電容式油量傳感器和油量傳感信號(hào)器;結(jié)合以上兩代機(jī)的測(cè)量方法，三代飛機(jī)廣泛采用油量和耗量相結(jié)合的測(cè)量方法。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在八十年代初期，英美等國在飛機(jī)燃油測(cè)量技術(shù)方面提出了一種新型的數(shù)字式燃油測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)的核心是燃油測(cè)量計(jì)算機(jī)，主要實(shí)現(xiàn)數(shù)字式燃油測(cè)量和輸油控制，另外還有自檢測(cè)等功能。數(shù)字式燃油測(cè)量系統(tǒng)在波音757、767飛機(jī)上率先得到應(yīng)用。

在我國，燃油測(cè)量系統(tǒng)大多數(shù)采用模擬式系統(tǒng)即采用電容式特性的油量傳感器實(shí)現(xiàn)油量的實(shí)時(shí)測(cè)量。近年來，我國的科研人員充分吸收國外的先進(jìn)技術(shù)，將其應(yīng)用到油量測(cè)量系統(tǒng)當(dāng)中，在我國也逐步出現(xiàn)了以燃油測(cè)量計(jì)算機(jī)為核心，以各種新型傳感器為基礎(chǔ)，以實(shí)現(xiàn)油量測(cè)量、輸油控制等功能的燃油油量測(cè)量系統(tǒng)。3