HB8677－2023 飞机整体油箱油压载荷计算方法 Calculatingmethodsoffuelpressureforintegralfueltankofaircraft 2023－12－29发布 2024－07－01实施 中华人民共和国工业和信息化部发布 ICS49.020 CCSV04HB8677－2023 I目次 前言……………………………………………………………………………………………………………II 1范围…………………………………………………………………………………………………………1 2规范性引用文件……………………………………………………………………………………………1 3术语和定义…………………………………………………………………………………………………1 4一般要求……………………………………………………………………………………………………1 4.1实体边界的判定………………………………………………………………………………………1 4.2计算油压载荷时飞机整体油箱的分类………………………………………………………………2 4.3机身内燃油箱应考虑的油压载荷……………………………………………………………………3 4.4机身外燃油箱应考虑的油压载荷……………………………………………………………………4 4.5近机身或发动机周围燃油箱应考虑的油压载荷……………………………………………………4 5详细要求……………………………………………………………………………………………………4 5.1工作压力、地面加油故障压力、燃油重量所产生的压力…………………………………………4 5.2极限滚转燃油压力……………………………………………………………………………………5 5.3晃动燃油油头所致燃油压力…………………………………………………………………………5 5.4油箱满油的飞机在最大限制加速度及相应变形时所致燃油压力…………………………………5 5.5向上燃油油头所致燃油压力…………………………………………………………………………5 5.6向下燃油油头所致燃油压力…………………………………………………………………………6 5.7向后燃油油头所致燃油压力…………………………………………………………………………6 5.8向前(航向)燃油油头所致燃油压力…………………………………………………………………6 5.9侧向燃油油头所致燃油压力…………………………………………………………………………8HB8677－2023 II前言 本文件按照GB/T1.1－2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规 定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国航空综合技术研究所归口。 本文件起草单位：上海航空工业(集团)有限公司、中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院、 中国航空综合技术研究所、中国商用飞机有限责任公司、中国航发商用航空发动机有限责任公司。 本文件主要起草人：李强、薄晓莉、朱森虎、陆慧莲、杨建、叶聪杰、刘杨、汤家力、 李小军、周松官、刘骏、陆俊、黄莎莎、徐腾良、杨怡文。HB8677－2023 1飞机整体油箱油压载荷计算方法 1范围 本文件规定了运输类飞机整体油箱应考虑的油压载荷、油压载荷的计算方法。 本文件适用于运输类飞机油压载荷作用下整体油箱的结构设计及强度分析。 其他类型飞机可参考本文件。 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用二构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文 件。 CCAR－25运输类飞机适航标准 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 整体油箱integralfueltank 经过密封处理，用机体内部空间直接作为燃油的容积的结构空间。 3.2 实体边界solidbarrier 可有效阻止燃油流动的任何内部隔板。 4一般要求 4.1实体边界的判定 实体边界应满足以下两个条件： a)能承受飞机运行过程中预期的压力载荷； b)根据燃油流动方向，隔板将燃油箱分为上游空间与下游空间，0.5s的时间内，燃油无法从上 游流动至下游。 时间t的计算公式为： dii i 12j iVt CaghK  ……………………………………………(1) 式中： V——1g平飞状态下，燃油箱内下游空间的空气体积。下游空间应是被实体隔板封闭的区域。在 大部分情况下，可认为下游空间内含2%的空气体积，m3；HB8677－2023 2j——隔板上孔的数量； i——第i个孔； Cdi——孔i的排放系数。可保守的处理为Cdi＝1，或者根据孔的大小和形状来确定； ai——孔i的面积，m2； g——重力加速度，m/s2； hi——孔i上游空间的液压油头距离，包括所有被实体隔板封闭的燃油区域，m； K——预期条件下的油压过载系数。 计算出时间t，当t＞0.5s时，认为此隔板可有效阻止燃油流动，为实体边界。 4.2计算油压载荷时飞机整体油箱的分类 在进行油压载荷分析时，把飞机整体油箱分成三类：机身内燃油箱、近机身或发动机周围燃油箱和 机身外燃油箱，该分类仅适用于油压载荷分析时使用，三类燃油箱的定义如下： a)机身内燃油箱 机身内燃油箱需满足以下两个条件之一： 1)位于机身增压密封边界以内； 2)燃油箱壁是机身增压密封边界的一部分。 b)近机身或发动机周围燃油箱 对于翼吊发动机飞机，“近机身”表示位于机身与发动机最内侧之间的燃油箱；“发动机周围” 的燃油箱区域与发动机短舱潜在点火源的侧向距离至少为254mm。 对于尾吊发动机飞机，“近机身”表示距离机身边界外一定距离的燃油箱区域，此距离取机身 的最大宽度。 c)机身外燃油箱 除机身内燃油箱及近机身或发动机周围燃油箱以外的燃油箱。 翼吊发动机飞机燃油箱分类示意图见图1所示，尾吊发动机飞机燃油箱分类示意图见图2所 示。 标引序号说明： 1——机身外燃油箱； 2——近机身或发动机周围燃油箱； 3——机身内燃油箱。 图1翼吊发动机飞机燃油箱分类示意图HB8677－2023 3 标引序号说明： 1——机身外燃油箱； 2——近机身燃油箱； 3——机身内燃油箱。 图2尾吊发动机飞机燃油箱分类示意图 4.3机身内燃油箱应考虑的油压载荷 机身内燃油箱应考虑以下油压载荷： a)工作压力、地面加油故障压力、燃油重量所产生的压力； b)极限滚转燃油压力Pgz； c)极限惯性载荷系数为2.0的晃动燃油油头所致燃油压力Phd； d)油箱满油的飞机在最大限制加速度及相应变形时所致燃油压力Pbx； e)极限惯性载荷系数为向上3.0燃油油头所致燃油压力Pxs； f)极限惯性载荷系数为向下6.0燃油油头所致燃油压力Pxx； g)极限惯性载荷系数为向后1.5燃油油头所致燃油压力Pxh； h)极限惯性载荷系数为向前(航向)9.0燃油油头所致燃油压力Pqn； i)极限惯性载荷系数为侧向3.0燃油油头所致燃油压力Pcn。 4.4机身外燃油箱应考虑的油压载荷 机身外燃油箱应考虑以下油压载荷： a)工作压力、地面加油故障压力、燃油重量所产生的压力； b)极限滚转燃油压力Pgz； c)极限惯性载荷系数为2.0的晃动燃油油头所致燃油压力Phd； d)油箱满油的飞机在最大限制加速度及相应变形时所致燃油压力Pbx； e)极限惯性载荷系数为向上3.0燃油油头所致燃油压力Pxs； f)极限惯性载荷系数为向下6.0燃油油头所致燃油压力Pxx； g)极限惯性载荷系数为向后1.5燃油油头所致燃油压力Pxh； h)极限惯性载荷系数为向前(航向)4.5燃油油头所致燃油压力Pqw； i)极限惯性载荷系数为侧向1.5燃油油头所致燃油压力Pcw。 4.5近机身或发动机周围燃油箱应考虑的油压载荷 近机身或发动机周围燃油箱应考虑以下油压载荷：HB8677－2023 4a)工作压力、地面加油故障压力、燃油重量所产生的压力； b)极限滚转燃油压力Pgz； c)极限惯性载荷系数为2.0的晃动燃油油头所致燃油压力Phd； d)油箱满油的飞机在最大限制加速度及相应变形时所致燃油压力Pbx； e)极限惯性载荷系数为向上3.0燃油油头所致燃油压力Pxs； f)极限惯性载荷系数为向下6.0燃油油头所致燃油压力Pxx； g)极限惯性载荷系数为向后1.5燃油油头所致燃油压力Pxh； h)向前(航向)燃油油头所致燃油压力，具体见5.8.3； i)侧向燃油油头所致燃油压力，具体见5.9.3。 5详细要求 5.1工作压力、地面加油故障压力、燃油重量所产生的压力 5.1.1工作压力 选以下两者中的较大值作为工作压力： a)整体油箱表面能承受在燃油箱内产生的最大冲压空气压力的125%； b)整体油箱必须能承受0.024MPa(3.5psi)的内部压力。 5.1.2地面加油故障压力 飞机不同型号具体要求不同，由相关型号专用规范确定。 5.1.3燃油重量所产生的压力 燃油重量造成的燃油压力Pyz根据公式(2)计算得到： yzP gh……………………………………………(2) 式中： ——典型燃油密度，kg/m3； g——重力加速度，m/s2； h——当地相对燃油高度(未变形时，燃油箱最高点与当地最低点的高度差)，m。 5.2极限滚转燃油压力 由飞机滚转率为所造成的燃油极限离心压力Pgz按公式(3)计算： gz b a222 115 ( )2P LL    . -……………………………………(3) 式中：