机场供油技术实验室建设方案

王朝晖，张永国，耿光辉，陈利安

(空军勤务学院 航空军需与燃料系，江苏 徐州 221000)

机场供油技术实验室是“2110工程”三期“军事供油工程”学科专业领域的教学科研条件建设项目，总部专项建设经费200万元。通过开展多机种机场供油技术检测评估系统和机场供油技术数据专家系统等建设工作，力争将此实验室建设成为全军唯一在机场供油工程领域集教学、科研、服务部队等功能于一体的综合性实验平台。

1 建设目标

机场供油技术实验室是在空军勤务学院原航空油料物资系教学油库的基础上进行升级改造，通过完善教学油库的基本设施设备，补充机场供油系统参数检测与评估的实验条件，拓展模拟训练和服务机关部队的功能来实现以下建设目标。

1.1 教学目标

通过扩建输油管线，增添飞机模拟受油装置等硬件设施，进一步完善教学油库的工艺流程，拓展教学实习实验内容。能够开设管线拆装、阀门维护、过滤分离器清洗维护、油料定量灌装、飞行油料信息化保障等实验(习)项目，能够开展过滤分离器、压力流量应急控制器、水击消除器等流体部件流动特性实验分析，为《机场供油工程》《机场油库》《油料业务建设》等课程的实践教学提供实验(习)平台。

1.2 科研目标

通过完善硬件，强化教学油库的输、加油能力。设置检测接口，安装自动检测与控制的仪器设备，开发数据分析评估软件。能够为军事供油工程学科专业领域科研人员开展飞机地面加油工艺、地面大流量加油技术、机场供油工程新技术新设备、新型飞机机场供油工程标准规范等研究提供实验平台；能够为流量应急控制器、恒压调节控制阀等机场供油工艺设备测试，单环、多环、直线供油模式下的机场供油系统参数调整评估，机场供油信息化新技术、新工艺、新设备的调试、检测、验证及评价提供实验条件。

1.3 服务部队目标

结合机场供油技术相关标准规范，开发研制基于虚拟现实的数据专家系统，为机关部队机场供油工程建设与管理人员提供技术数据方面的决策参考；利用网络技术开展远程技术咨询服务，将多机种机场供油研究领域的新成果、新技术推广到部队应用并进行指导，解决航空兵部队在平战时油料保障过程中遇到的难题。

2 建设方案

2.1 总体架构

机场供油技术实验室建设主要包括三部分，机场供油能力检测与评估平台、机场供油技术仿真训练平台、机场供油技术数据支持平台，每个部分既可在数据上相互关联又可单独使用，提高教学实验效果。总体架构如图1所示。

图1 实验室总体架构

2.2 硬件建设

2.2.1 输油管线

新建口径150 mm的钢制输油管道1000 m，与教学油库的轻油泵房及环形管线对接，在管线上安装有压力传感器、流量传感器及电动控制阀，用于采集数据、控制工艺。受场地限制和安全因素影响，输油管线采用三层管架支撑、四根管道并列的安装形式。

2.2.2 飞机模拟受油装置

研制两套模拟飞机受油装置分别模拟苏-27及歼-10油箱。苏-27模拟受油装置模拟四个结构整体油箱，各油箱尺寸如下：1号、2号油箱2000 L；3号、4号油箱600 L。歼-10模拟受油装置模拟五组油箱，各油箱尺寸均取780L。各油箱均安装透气阀及自动测量液位计，进油阀采用电动球阀，液位达到设定高度时，自动关闭。受油装置主管道上安装压力传感器，用于检测机场供油系统出口压力变化情况。

2.3 软件开发

2.3.1 检测评估分析软件

研制基于PLC的便携式机场供油系统检测分析软件，接口开放式设计，适用于不同制式的信号数据，完成对机场供油系统能力的检测评估分析。

针对机场供油能力参数进行检测与评估，主要是对油料加注过程中的流量、压力等参数进行数据采集及处理，能够分析流态变化、油泵供油状况、管道输送过程水头损失变化、飞机加油终端压力和流量变化，能够从系统流量大小、压力大小及稳定性两个方面来评估整个供油系统的供油能力。

检测评估分析软件共分为三个建设模块：流体数据动态采集模块、管道水力损失分析模块和飞机加油能力评估模块。其主要功能指标包括：

(1)能够采集供输油系统中压力、流量数据；

(2)能够方便扩展检测通道；

(3)信号数据做到便于标定、通用共享；

(4)人机界面友好，数据显示美观、直读性强。

2.3.2 机场供油技术仿真训练系统

建设用于机场供油技术仿真训练的物理平台，为仿真训练软件应用提供硬件支撑，包括：局域网络及其存储、通讯设备，多媒体计算机终端、显示设备等组成。机场供油技术仿真训练系统的建设内容主要包括：

(1)航空油料接收仿真训练；

(2)油库设备构造及维护仿真训练；

(3)飞行油料保障仿真训练；

(4)机场供油工艺设计仿真训练。

2.3.3 机场供油技术数据专家软件

建设一个典型机场供油系统的虚拟现实环境，把不同类型、不同结构、不同技术要求的油库设施设备“人为地”集成在一个机场供油系统中，全面展现航空油料保障基础设施的建设成就。同时，在虚拟现实中嵌入《石油库设计规范》和《空军机场油库管理细则》《空军机场油库设施设备建设与管理标准》等相关规章制度中的建设与管理数据，为机场供油工程的教学和研究提供一个直观的三维再现平台。

本实验室所采用的技术成熟，方案可行，但要建立稳定的实验系统，且技术指标达到设计要求具有较大难度，需要在后续设计、建设中攻关克难。