本發(fā)明涉及航空航天技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)，是一種無(wú)人機(jī)用油箱。

背景技術(shù)：

自20世紀(jì)30年代以來(lái)，無(wú)人機(jī)的發(fā)展和使用已有超過(guò)90年的歷史。經(jīng)歷了20世紀(jì)漫長(zhǎng)的萌芽期和醞釀期之后，無(wú)人機(jī)在21世紀(jì)初迎來(lái)高速成長(zhǎng)期，并逐步從軍用領(lǐng)域擴(kuò)展到了民用領(lǐng)域。如今，民用無(wú)人機(jī)已在應(yīng)急救援、環(huán)境檢測(cè)、電力巡線、航拍測(cè)繪、包裹派送、農(nóng)業(yè)植保等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。全球第二大市場(chǎng)研究咨詢公司marketsandmarkets認(rèn)為，2020年全球小型無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到19億美元；市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)abiresearch預(yù)測(cè)，到2019年，商業(yè)用途的小型無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到51億美元；luxresearch指出，2025年商用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到17億美元。

我國(guó)從事無(wú)人機(jī)行業(yè)的單位有300多家，其中規(guī)模比較大企業(yè)有160家左右，形成了配套齊全的研發(fā)、制造、銷售和服務(wù)體系。目前在研和在用的無(wú)人機(jī)型多達(dá)上百種，小型無(wú)人機(jī)技術(shù)逐步成熟，戰(zhàn)略無(wú)人機(jī)已試飛，攻擊無(wú)人機(jī)也已多次成功試射空地導(dǎo)彈。隨著無(wú)人機(jī)的發(fā)展，尤其是民用無(wú)人機(jī)的高速發(fā)展，人們將更加關(guān)注無(wú)人機(jī)的成本、研制周期和性能等，只有性價(jià)比高的產(chǎn)品才能贏得更多的客戶，只有短的研制周期才能跟得上技術(shù)的進(jìn)步。在無(wú)人機(jī)中，燃油是必要且重要的部件之一，它的重量、密封、成本和制造周期等都對(duì)無(wú)人機(jī)有著重要影響。

而現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)油箱中，無(wú)論是整體油箱還是分體油箱都無(wú)法兼顧重量與密封，成本與研制周期的問(wèn)題。整體油箱雖然起到了減重作用，但是密封性能差，容易發(fā)生泄露，檢測(cè)漏點(diǎn)位置困難，嚴(yán)重制約無(wú)人機(jī)的使用和維修；分體油箱重量大，尤其是其中的硬油箱使得無(wú)人機(jī)重量大幅增加，雖然傳統(tǒng)的軟油箱起到了一定的減重作用，但是其制造周期較長(zhǎng)、安裝固定復(fù)雜、減重效果一般。

基于此，做出本申請(qǐng)案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種無(wú)人機(jī)用油箱。為了克服現(xiàn)有油箱所存在的上述缺陷，本發(fā)明提供一種重量輕、密封好、安裝固定簡(jiǎn)單、研制周期短的無(wú)人機(jī)用聚氨酯彈性體橡膠油箱。與傳統(tǒng)的無(wú)人機(jī)用整體油箱相比，密封性能大幅提高、維修更換簡(jiǎn)單方便；與傳統(tǒng)的無(wú)人機(jī)用分體油箱相比，重量更輕、成本更低、研制周期更短、安裝固定更簡(jiǎn)單。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種無(wú)人機(jī)用油箱，其包含油箱殼體，加油口，通氣口，通氣管，三通轉(zhuǎn)接件，輸油口，輸油管，供油口，回油口，油量測(cè)量口，放油口和吊耳；

加油口位于油箱左上部，適用于重力加油，外場(chǎng)可以使用加油槍(六分槍、一寸槍和一寸半槍)進(jìn)行加油；通氣口位于油箱頂部，經(jīng)通氣管和三通轉(zhuǎn)接件與大氣連通；輸油口位于油箱底部，經(jīng)輸油管連通各個(gè)油箱；供油口位于油箱底部，通過(guò)燃油濾和燃油泵將燃油供給發(fā)動(dòng)機(jī)；回油口位于油箱后上部，用于回收發(fā)動(dòng)機(jī)剩余燃油；油量測(cè)量口位于油箱中上部，用于安裝油量傳感器，測(cè)量油箱剩余油量；放油口位于油箱中下部，用于安裝放油開關(guān)，可以釋放剩余燃油和沉淀；吊耳位于油箱四周，用于安裝固定油箱。

進(jìn)一步的，作為優(yōu)選：

所述的油箱殼體分為1#油箱殼體、2#油箱殼體、3#油箱殼體、4#油箱殼體，將油箱殼體拆分，油箱分殼體之間通過(guò)機(jī)體結(jié)構(gòu)相隔，機(jī)體結(jié)構(gòu)可作為油箱殼體的外側(cè)壁板，可以使油箱殼體滿足強(qiáng)度要求，還能減少燃油的浪涌現(xiàn)象。更為優(yōu)選的，所述的4#油箱殼體分上下兩部分，下部可作為消耗油箱，通過(guò)輸油口可使消耗油箱與其他油箱分殼體相通，通過(guò)放油口可以釋放燃油與沉淀，通過(guò)供油口為發(fā)動(dòng)機(jī)供油，這樣可以減少油箱中的不可利用燃油，提高燃油利用率。

所述的加油口與1#油箱殼體整體成型，簡(jiǎn)化連接，有利于密封。更為優(yōu)選的，加油口中嵌入帶有滾坡的鋁合金加油口嵌入件，提高加油口的連接強(qiáng)度和密封性能，便于加油時(shí)進(jìn)行接地；加油口外側(cè)用不銹鋼卡帶夾緊,進(jìn)一步加強(qiáng)密封；加油口位置偏左，縮短加油距離，方便人員加油。

所述的通氣口可分為三個(gè)，分別與1#油箱殼體、2#油箱殼體和3#油箱殼體整體成型，三個(gè)通氣口通過(guò)多根通氣管和倆個(gè)三通轉(zhuǎn)接件與機(jī)體蒙皮上的進(jìn)氣口相連，維持油箱內(nèi)壓。更為優(yōu)選的，通氣口高度不低于36mm、位于飛機(jī)對(duì)稱面內(nèi)(可根據(jù)無(wú)人機(jī)最大俯仰角度計(jì)算)，防止無(wú)人機(jī)在各種飛行姿態(tài)下燃油從通氣口流出。

所述的通氣管和輸油管采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的pu或tpu管，可以縮短制造周期、降低成本和減少重量。

所述的三通轉(zhuǎn)接件采用材質(zhì)為黃銅的標(biāo)準(zhǔn)件，可以縮短制造周期、降低成本和減少重量。

所述的輸油口與油箱殼體整體成型，在油箱下部的前、后、左、右分別布置，這樣有利于無(wú)人機(jī)在各種飛行姿態(tài)下為消耗油箱輸油，防止極端飛行姿態(tài)時(shí)，消耗油箱缺乏燃油，無(wú)法供給發(fā)動(dòng)機(jī)，造成難以挽回的損失。

所述的供油口與消耗油箱整體成型，分左、右倆個(gè)，有利于無(wú)人機(jī)在各種飛行姿態(tài)下為發(fā)動(dòng)機(jī)供油。

所述的回油口與3#油箱整體成型，位于油箱后上方，靠近發(fā)動(dòng)機(jī)，縮短回油距離。

所述的通氣口、輸油口、供油口和回油口，為了加強(qiáng)連接和密封效果，可以內(nèi)嵌帶滾坡的鋁合金轉(zhuǎn)接件，外側(cè)用卡箍夾緊。

所述的油量測(cè)量口和放油口，油量傳感器和放油開關(guān)通過(guò)在油箱殼體內(nèi)部相應(yīng)處放置的鋁合金安裝凸臺(tái)、橡膠密封圈與油箱殼體相連。更為優(yōu)選的，所述的油量傳感器、放油開關(guān)與油箱殼體之間可以放置油箱殼體的外側(cè)壁板(機(jī)體結(jié)構(gòu)的一部分)，進(jìn)一步加強(qiáng)油量傳感器和放油開關(guān)的連接固定。

所述的吊耳與油箱殼體整體成型，通過(guò)綁繩和機(jī)體結(jié)構(gòu)連接，起到支撐固定作用。更為優(yōu)選的，當(dāng)無(wú)人機(jī)載荷小，機(jī)動(dòng)少時(shí)，可以使用魔術(shù)貼代替吊耳將油箱殼體與機(jī)體固定。

本發(fā)明的工作原理是：油箱通過(guò)油箱殼體四周的吊耳與機(jī)體相連，靠油箱殼體外側(cè)的壁板支撐油箱，無(wú)人機(jī)機(jī)動(dòng)飛行時(shí)，晃動(dòng)的油液將力傳給油箱殼體，然后再由殼體傳給壁板，最后由壁板將力分散到機(jī)體。無(wú)人機(jī)加油時(shí)，操作人員先將加油口的鋁合金嵌入件接地，使用油槍或油管經(jīng)加油口往油箱里面加油。無(wú)人機(jī)飛行時(shí)，大氣經(jīng)通氣口進(jìn)入油箱，維持油箱內(nèi)壓穩(wěn)定；輸油口將各個(gè)油箱的燃油輸送到消耗油箱；燃油泵將燃油從供油口抽出，使燃油經(jīng)燃油濾、油泵、供油管到發(fā)動(dòng)機(jī)，為無(wú)人機(jī)飛行提供動(dòng)力；回油口將發(fā)動(dòng)機(jī)剩余的燃油回收到油箱里，節(jié)約燃油；油量傳感器通過(guò)油量測(cè)量口感應(yīng)并計(jì)算油箱剩余油量，將數(shù)據(jù)傳給機(jī)載計(jì)算機(jī)，機(jī)載計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)后，通過(guò)天線將信號(hào)傳給地面站，供地面站計(jì)算剩余飛行時(shí)間等，防止無(wú)油事故發(fā)生。無(wú)人機(jī)放油時(shí)，操作人員通過(guò)放油開關(guān)將剩余燃油和沉淀排出油箱。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是：

(1)本申請(qǐng)減重效果明顯。相比硬油箱(鋁合金)減重80％以上，相比軟油箱減重40％以上，這將使得發(fā)動(dòng)機(jī)功率相同的無(wú)人機(jī)有更大的有效載荷，這對(duì)于無(wú)人機(jī)的使用性是及其重要的，戰(zhàn)斗型無(wú)人機(jī)可以攜帶更多武器或燃油，農(nóng)業(yè)用無(wú)人機(jī)可以攜帶更多農(nóng)藥或種子，航拍測(cè)繪無(wú)人機(jī)可以攜帶更多燃油等

(2)本申請(qǐng)的密封效果優(yōu)良，易于固定、維修和更換。本申請(qǐng)的各種接口與油箱殼體整體成型，接口與管路之間通過(guò)內(nèi)嵌的金屬轉(zhuǎn)接件和卡箍實(shí)現(xiàn)過(guò)癮配合，密封性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于整體油箱和焊接的分體油箱；本申請(qǐng)通過(guò)吊耳與機(jī)體相連，便于固定、維修和拆裝更換。

(3)本申請(qǐng)的成本低、研制周期短。油箱材料便宜，制作簡(jiǎn)單，工期短暫，可以批量生產(chǎn)，使用此類材料還可以制作異形油箱，滿足各類飛行器的使用要求。

本申請(qǐng)是由聚氨酯彈性體橡膠制成的油箱，美觀，重量輕，密封性能好，易于固定、維修和更換，成本低，研制周期短，可做異形油箱，可滿足氣密、壓力和強(qiáng)度試驗(yàn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本申請(qǐng)的軸側(cè)圖；

圖2為本申請(qǐng)的仰視圖；

圖3為本申請(qǐng)的加油口局部視圖；

圖4為本申請(qǐng)的通氣口剖視圖(輸油口、供油口和回油口與此類似)；

圖5為本申請(qǐng)的油量測(cè)量口剖面圖(放油開關(guān)安裝方式與此類似)。

圖中標(biāo)號(hào)：

圖1與圖2標(biāo)號(hào)如下：1#油箱殼體；2.2#油箱殼體；3.3#油箱殼體；4.4#油箱殼體；5.加油口；6.通氣口；7.三通轉(zhuǎn)接件；8.油量測(cè)量口；9.通氣管；10.回油口；11.吊耳；12.輸油管；13.輸油口；14.放油口；15.供油口。

圖3標(biāo)號(hào)如下：5-1.加油蓋；5-2.帶滾坡的鋁合金加油口嵌入件；5-3.加油口(與1#油箱殼體整體成型)；5-4.不銹鋼卡帶。

圖4標(biāo)號(hào)如下：6-1.帶滾坡的鋁合金轉(zhuǎn)接件；6-2.通氣口(三個(gè)通氣口分別于1#油箱殼體、2#油箱殼體、3#油箱殼體整體成型)；6-3.不銹鋼卡箍。

圖5標(biāo)號(hào)如下：8-1.六角螺栓；8-2.彈簧墊圈；8-3.油量傳感器(外購(gòu)成品)；8-4.橡膠密封圈；8-5.2#油箱殼體外側(cè)壁板；8-6.2#油箱殼體頂部；8-7.鋁合金安裝凸臺(tái)。

具體實(shí)施方式

以下提供本發(fā)明一種無(wú)人機(jī)用油箱的具體實(shí)施方式。

實(shí)施例1

請(qǐng)參見附圖，一種無(wú)人機(jī)用油箱，結(jié)合圖1和圖2所示，由1#油箱殼體1、2#油箱殼體2、3#油箱殼體3、4#油箱殼體4、加油口5、通氣口6、三通轉(zhuǎn)接件7、油量測(cè)量口8、通氣管9、回油口10、吊耳11、輸油管12、輸油口13、放油口14和供油口15構(gòu)成。加油口5位于油箱左上部，與1#油箱殼體1整體成型，可以使用油槍或油管加油；通氣口6位于油箱頂部，分別與1#油箱殼體1、2#油箱殼體2、3#油箱殼體3整體成型，經(jīng)三通轉(zhuǎn)接件7和通氣管9與大氣連通；輸油口13位于油箱底部，分別與各自相連的油箱殼體整體成型，經(jīng)輸油管12連通各個(gè)油箱殼體，最終給消耗油箱(4#油箱殼體4下部)輸油；供油口15位于油箱底部，與4#油箱殼體4整體成型，通過(guò)燃油濾和燃油泵將消耗油箱中的燃油供給發(fā)動(dòng)機(jī)；回油口10位于3#油箱殼體3后上部，與3#油箱殼體3整體成型，用于回收發(fā)動(dòng)機(jī)剩余燃油；油量測(cè)量口8位于2#油箱殼體2中上部，用于安裝油量傳感器，測(cè)量油箱剩余油量；放油口14位于4#油箱殼體4中下部，用于安裝放油開關(guān)，可以釋放剩余燃油和沉淀；吊耳11位于油箱四周，分別與各自相連的油箱殼體整體成型，油箱殼體通過(guò)綁繩、吊耳11與1#油箱殼體1、2#油箱殼體2、3#油箱殼體3和4#油箱殼體4外側(cè)的壁板(機(jī)體結(jié)構(gòu)的一部分)相連，用于安裝固定油箱。

如圖3所示，加油口(與1#油箱殼體整體成型)5-3位置偏左，縮短加油距離，方便人員加油，內(nèi)側(cè)嵌入帶滾坡的鋁合金加油口嵌入件5-2，提高加油口的連接強(qiáng)度和密封性能，便于加油時(shí)進(jìn)行接地；外側(cè)用不銹鋼卡帶5-4夾緊,進(jìn)一步加強(qiáng)密封；加滿油后，將加油蓋5-1擰入用于帶滾坡的鋁合金加油口嵌入件5-2中，起密封作用。

通氣口、輸油口、供油口和回油口，為了加強(qiáng)連接和密封效果，可以內(nèi)嵌帶滾坡的鋁合金轉(zhuǎn)接件，外側(cè)用卡箍夾緊。典型連接如圖4所示，通氣口6-2內(nèi)側(cè)嵌入帶滾坡的鋁合金轉(zhuǎn)接件6-1，外側(cè)用不銹鋼卡箍6-3夾緊。

油量傳感器和放油開關(guān)的典型連接如圖5所示,從上到下依次為油量傳感器8-3、橡膠密封圈8-4、2#油箱殼體外側(cè)壁板8-5、2#油箱殼體頂部8-6、橡膠密封圈8-4和鋁合金安裝凸臺(tái)8-7，通過(guò)六角螺栓8-1、彈簧墊圈8-2與鋁合金安裝凸臺(tái)8-7的盲孔螺紋連接，加強(qiáng)了油量傳感器的連接固定和油量測(cè)量口的密封。

其設(shè)計(jì)和制備的過(guò)程和方法如下：

根據(jù)油箱的載荷、機(jī)體結(jié)構(gòu)的空間和載油量確定1#油箱殼體1、2#油箱殼體2、3#油箱殼體3和4#油箱殼體4的壁厚和尺寸；根據(jù)油槍、油管的尺寸確定加油口5的尺寸，根據(jù)人員操作的空間性和方便性確定加油口5的位置；根據(jù)飛行姿態(tài)確定通氣口6、輸油口13的位置；根據(jù)飛行姿態(tài)、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)油口和回油口的位置確定油箱上供油口15、回油口10的位置，應(yīng)在保證飛行的前提下使管路長(zhǎng)度最??；根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的回油量確定回油口10的尺寸；根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)燃油的需求量確定供油口15和輸油口13的尺寸；根據(jù)飛行速度和燃油泵對(duì)油壓的需求，并參考供油口15的尺寸確定通氣口6的尺寸(二者的截面流量應(yīng)大致相同)；根據(jù)油量傳感器、放油開關(guān)的尺寸和工作原理分別確定油量測(cè)量口8、放油口14的尺寸和位置；通過(guò)通氣口6、輸油口13的尺寸和數(shù)量確定通氣管9、輸油管12、三通轉(zhuǎn)接件7的尺寸和數(shù)量；根據(jù)油箱載荷、油箱殼體外側(cè)的壁板確定吊耳11的位置、尺寸和數(shù)量。

根據(jù)加油口5的尺寸確定加油蓋5-1、帶滾坡的鋁合金加油口嵌入件5-2、不銹鋼卡帶5-4的尺寸；根據(jù)加油口5、通氣口6、回油口10、輸油口13和供油口15的尺寸確定相對(duì)應(yīng)的帶滾坡的鋁合金轉(zhuǎn)接件(如6-1)和不銹鋼卡箍(如6-3)的尺寸。根據(jù)油量傳感器和放油開關(guān)的尺寸、載荷確定六角螺栓(如8-1)、彈簧墊圈(如8-2)、橡膠密封圈(如8-4)、鋁合金安裝凸臺(tái)(如8-7)的尺寸或規(guī)格。

1#油箱殼體1、2#油箱殼體2、3#油箱殼體3、4#油箱殼體4、加油口5、通氣口6、油量測(cè)量口8、回油口10、吊耳11、輸油口13、放油口14和供油口15采用聚氨酯彈性體橡膠整體成型，可利用聚氨酯彈性體橡膠的熱塑性進(jìn)行焊接，焊接前需將用于安裝油量傳感器和放油開關(guān)的鋁合金安裝凸臺(tái)(如8-7)預(yù)先放入油箱殼體內(nèi)部；焊接之后，用熱風(fēng)槍加熱軟化各種油口和通氣口，將帶滾坡的鋁合金加油口嵌入件5-2、帶滾坡的鋁合金轉(zhuǎn)接件(如6-1)擰入對(duì)應(yīng)的油口與通氣口，然后在外側(cè)用不銹鋼卡帶5-4、不銹鋼卡箍(如6-3)夾緊，加強(qiáng)密封和連接。油量傳感器安裝時(shí)，按從上到下的順序依次放置油量傳感器8-3、橡膠密封圈8-4、2#油箱殼體外側(cè)壁板8-5、2#油箱殼體頂部8-6、橡膠密封圈8-4和鋁合金安裝凸臺(tái)8-7，然后通過(guò)六角螺栓8-1、彈簧墊圈8-2與鋁合金安裝凸臺(tái)8-7的盲孔螺紋連接。放油開關(guān)的連接方式類似。最后利用熱風(fēng)槍將通氣管9、輸油管12連接到相應(yīng)的通氣口6、輸油口13中的帶滾坡的鋁合金轉(zhuǎn)接件(如6-1)上即可。

鋁合金安裝凸臺(tái)(如8-7)為自制的7050-t7451鋁合金機(jī)加件；三通轉(zhuǎn)接件7可選用黃銅材質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)件；通氣管9、輸油管12采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的pu管切割成需求的長(zhǎng)度即可；加油蓋5-1、鋁合金加油口嵌入件5-2、不銹鋼卡帶5-4、帶滾坡的鋁合金轉(zhuǎn)接件(如6-1)、不銹鋼卡箍(如6-3)、六角螺栓(如8-1)、彈簧墊圈(如8-2)和橡膠密封圈(如8-4)均可選用相應(yīng)規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)件或成品件。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。