飞机在低温环境下飞行,燃油中的水会发生冻结,冰层从管壁脱落后可能堵塞供油系统的滤网、阀门、泵等部件,引起系统故障,导致发动机供油不足或熄火停车,是影响飞行安全的重要因素之一。本文重点研究飞机燃油结冰试验需要解决的含水燃油配制、试验用油可循环和试验用油恒温控制等关键技术问题及实现方法,在此基础上建立燃油管路结冰试验平台,开展燃油管路结冰试验研究,为燃油结冰适航认证提供重要的技术支持。本文主要针对燃油的含水特性、配水方法和结冰试验方法开展了原理和试验研究。具体包括:(1)通过研究燃油中溶解水含量的影响因素,确定试验条件和试验用油类型;采用高低温实验箱,开展国产燃油(3号航空煤油)在不同温度条件下的含水特性的试验研究,获得燃油饱和含水量与温度、燃油密度与温度的规律性关系;(2)改进电脉冲雾化喷嘴研究常温条件下燃油的配水方法,实现了微小含量的水(0.6~3.2ml/min)与燃油均匀混合,使得燃油中含水量在60~320ppm范围内可控;在此基础上建立了常温条件下的小型燃油配水试验系统,开展不同环境条件下不同水含量的燃油配水试验,并采用卡尔费休水分仪测量多个取样点的燃油水含量,试验结果表明:改进了的燃油配水方式较常规配水方法操作更简便,稳定性更好,可在0~30℃温度范围实现微小含量的水与燃油的均匀混合,且含水量可控,采用卡尔费休水分仪测得的过饱和燃油中水含量平均误差率在6%以内;(3)进一步开展结冰低温条件下燃油的微小含量配水方法研究,在此基础上建立燃油系统管路结冰试验平台,开展不同结冰条件下的燃油系统管路结冰试验,获得了燃油温度、含水量、流速等参数对燃油管路结冰量的影响规律。