專利名稱：燃料傳送監(jiān)測系統(tǒng)和方法
燃料傳送監(jiān)測系統(tǒng)和方法
背景技術(shù)：
在具有用于向一個或更多個發(fā)動機(jī)提供燃料的一個以上單獨(dú)燃料箱的較大燃料系統(tǒng)(如飛行器燃料系統(tǒng))中，通常的慣例是，在燃料系統(tǒng)處于使用中時，從一個燃料箱向一個或更多個其他燃料箱傳送燃料。在飛行器燃料系統(tǒng)中，這樣做不僅保證每個飛行器發(fā)動機(jī)一直具有可用的燃料，而且保證隨著燃料的消耗而飛行器的變化的重量分布維持在一定限度內(nèi)。在飛行器燃料系統(tǒng)中，單獨(dú)燃料箱之間的燃料傳送通常通過經(jīng)打開和關(guān)閉位于燃料系統(tǒng)內(nèi)的一個或更多個燃料閥將燃料從源燃料箱泵送到一個或更多個接收燃料箱而實(shí)現(xiàn)。通過在燃料泵和/或閥上提供一個或更多個傳感器，可以檢測在燃料系統(tǒng)內(nèi)的特定故障情形，例如可以提供傳感器以確定閥是處于打開還是關(guān)閉情形，并且可以提供壓力傳感器來確定燃料泵是否運(yùn)作。但是，仍存在不容易檢測并且在希望的燃料傳送中引起故障的一定的設(shè)備故障或情形。例如，在燃料傳送系統(tǒng)中的閥軸故障或阻塞目前不容易檢測，但可以導(dǎo)致燃料傳送的故障。如果在飛行器上出現(xiàn)泵送燃料傳送故障，通常的操作慣例是嘗試重力燃料傳送， 在重力燃料傳送中，嘗試從源燃料箱向一個或更多個接收燃料箱傳送燃料，其中源燃料箱此時在燃料系統(tǒng)內(nèi)位于接收燃料箱的上方。例如，除了位于飛行器主翼內(nèi)的燃料箱，在一些飛行器中，經(jīng)常稱為重心調(diào)整燃料箱(trim tank)的附加燃料箱位于在飛行器的后部處的水平穩(wěn)定器內(nèi)。在通常的飛行情形下，重心調(diào)整燃料箱在至少一些機(jī)翼燃料箱的上方。結(jié)果，假設(shè)飛行器處于適當(dāng)?shù)淖藨B(tài)，則在重力的作用下，燃料可以從重心調(diào)整燃料箱饋送到一個或更多個機(jī)翼燃料箱。另外，當(dāng)飛行器處于水平飛行姿態(tài)時飛行器的外機(jī)翼燃料箱經(jīng)常定位在內(nèi)機(jī)翼燃料箱的上方，結(jié)果通過重力燃料可以從外燃料箱傳送到內(nèi)機(jī)翼燃料箱。盡管飛行器機(jī)組一般具有對他們可用的一個或更多個儀器顯示器以向他們通知在單獨(dú)燃料箱的任何一個內(nèi)保持的燃料量，但在燃料傳送期間燃料量的變化速率(即，流速)可能較低，例如針對重力傳送為一小時3至20噸或者針對泵送傳送為一小時15至35 噸的等級。結(jié)果，即使燃料傳送正常進(jìn)行，機(jī)組也需要在較長的時段上監(jiān)測燃料量指示器以確定燃料傳送是否按照希望的速率進(jìn)行。通常機(jī)組同時需要審查并監(jiān)測其他儀器，并且因此燃料傳送不被機(jī)組正確地監(jiān)測似乎很有道理。另外，在飛行器上的燃料系統(tǒng)的操作通常設(shè)置為使得燃料傳送可以自動由飛行器控制系統(tǒng)發(fā)起，在該情況下機(jī)組可能沒有意識到需要監(jiān)測燃料傳送速率。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種在飛行器燃料系統(tǒng)中自動地監(jiān)測燃料傳送的方法，飛行器燃料系統(tǒng)包括多個燃料箱，該方法包括識別燃料傳送命令，以從所述多個燃料箱中的第一箱向所述多個燃料箱中的另外一個或更多個箱傳送燃料；監(jiān)測第一燃料箱中的燃料量變化速率；以及如果燃料量變化速率小于閾值，則確定第一箱中的燃料量，由此如果第一箱中的燃料量大于希望的值，則宣布燃料傳送發(fā)生故障。如果燃料傳送出現(xiàn)故障，則第一燃料箱中剩余的燃料可以宣布為不能用。另外，如果第一燃料箱中的燃料量小于希望的值，則該方法還可以包括宣布燃料傳送完成。另外或另選地，在命令的第一燃料箱和另外的燃料箱之間的燃料傳送期間，燃料量變化速率的閾值可以小于希望燃料量變化速率。另外，閾值優(yōu)選地在每小時50至1000 千克燃料的范圍內(nèi)。閾值有利地顯著小于針對通常的重力輔助燃料傳送所希望的值。燃料傳送命令可以手動或自動地生成。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于自動地監(jiān)測在飛行器燃料系統(tǒng)中的燃料傳送的燃料監(jiān)測系統(tǒng)，燃料系統(tǒng)包括多個燃料箱，燃料監(jiān)測系統(tǒng)包括被設(shè)置為測量第一燃料箱中的燃料量的燃料量傳感器和被設(shè)置為從傳感器接收燃料量測量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理器， 其中響應(yīng)于接收到從第一燃料箱向一個或更多個另外燃料箱傳送燃料的命令，數(shù)據(jù)處理器被設(shè)置為根據(jù)接收的燃料量測量結(jié)果來確定第一箱中的燃料量變化速率，并且如果燃料量變化速率小于閾值并且接收的燃料量測量結(jié)果大于希望的值，則數(shù)據(jù)處理器還被設(shè)置為提供指示所命令的燃料傳送已經(jīng)發(fā)生故障的輸出。如果接收的燃料量測量結(jié)果小于希望的值，則數(shù)據(jù)處理器可以被設(shè)置為提供指示所命令的燃料傳送完成的輸出。如果宣布燃料傳送出現(xiàn)故障，數(shù)據(jù)處理器可以被設(shè)置為提供指示通過接收的燃料量測量結(jié)果給出的第一箱中剩余的燃料為不能用的輸出。另外或另選地，針對命令的第一燃料箱和另外燃料箱之間的燃料傳送，燃料量變化速率的閾值可以小于希望燃料量變化速率。另外，閾值可以在每小時50至1000千克的范圍內(nèi)。另外或另選地，燃料傳送命令可以手動或自動地生成。


參照附圖，現(xiàn)在將在下面通過非限制性示例來描述本發(fā)明的實(shí)施方式，在附圖中圖1示意性示出在飛行器中的多個燃料箱的位置；圖2示意性示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的燃料監(jiān)測系統(tǒng)；和圖3示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的監(jiān)測燃料傳送的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式圖1示意性示出常規(guī)的飛行器和在飛行器燃料系統(tǒng)內(nèi)的燃料箱的通常位置。常規(guī)上，飛行器的每個翼包括多個單獨(dú)的燃料箱。在示出的示例中，每個翼內(nèi)具有三個箱，外燃料箱2朝向機(jī)翼梢部定位，中間燃料箱4位于機(jī)翼的中央部，并且內(nèi)燃料箱6靠近飛行器機(jī)身位于機(jī)翼中。還示出了重心調(diào)整燃料箱8，重心調(diào)整燃料箱8位于飛行器的水平穩(wěn)定器內(nèi)。當(dāng)飛行器以水平姿態(tài)飛行時，由于機(jī)翼從機(jī)身朝向機(jī)翼梢部的上擺，外機(jī)翼燃料箱2位于中間燃料箱4的上方，中間燃料箱4又位于內(nèi)機(jī)翼燃料箱6的上方。另外，重心調(diào)整燃料箱8通常在至少內(nèi)機(jī)翼燃料箱6的上方。結(jié)果，在正常的情況下，僅通過從外機(jī)翼燃料箱2、中間燃料箱4或重心調(diào)整燃料箱8到內(nèi)機(jī)翼燃料箱6的重力，應(yīng)該可以傳送燃料。為了完全，飛行器的每個發(fā)動機(jī)通常具有關(guān)聯(lián)的饋送箱，饋送箱自身互連到一個或更多個主燃料箱。這些未在圖1中示出。圖2示意性示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的飛行器燃料系統(tǒng)的一部分和燃料監(jiān)測系統(tǒng)。在示出的示例中，源燃料箱10被物理地定位為高于在飛行器燃料系統(tǒng)內(nèi)的兩個接收燃料箱12。源燃料箱10包括燃料量傳感器14，燃料量傳感器14被設(shè)置為提供指示源燃料箱內(nèi)的燃料量的輸出信號。燃料量傳感器14可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已經(jīng)知道的任何適當(dāng)?shù)膫鞲衅?。來自源燃料?0內(nèi)的燃料量傳感器14的輸出被提供給數(shù)據(jù)處理器16。數(shù)據(jù)處理器16優(yōu)選地連接到顯示器18、或者飛行器機(jī)組可見的其他適當(dāng)?shù)妮敵霾恳约耙粋€或更多個另外的數(shù)據(jù)處理器。在正常工作情形下當(dāng)希望將燃料從源燃料箱10傳送到接收燃料箱 12時，通常位于源燃料箱10內(nèi)的燃料泵22與位于連接燃料箱的燃料傳送管線26內(nèi)的燃料閥24協(xié)同地操作，以將希望的燃料量從源燃料箱10泵送到接收燃料箱12。如果泵送的傳送是不可能的，例如由于燃料泵的故障，一般由飛行器控制系統(tǒng)自動地或由飛行器機(jī)組手動地要求重力燃料傳送。為了完成重力燃料傳送，控制源燃料箱10和接收燃料箱12之間的燃料的流動的閥24將被設(shè)置到打開位置以允許燃料在重力的作用下從源燃料箱10排出到接收燃料箱。本發(fā)明實(shí)施方式的燃料傳送監(jiān)測系統(tǒng)可以用于監(jiān)測泵送的燃料傳送或重力燃料傳送的進(jìn)程。圖3以流程圖的形式示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的燃料傳送監(jiān)測系統(tǒng)的操作的方法。響應(yīng)于發(fā)出燃料傳送命令30，開始燃料傳送監(jiān)測，燃料傳送命令30可以自動或手動地生成。在識別到燃料傳送命令后，監(jiān)測在源燃料箱10中的燃料量的值32，燃料量由在源燃料箱10內(nèi)的燃料量傳感器14所提供，并且據(jù)此計(jì)算流率34的值或在給定時段上的燃料量變化速率。將計(jì)算的流率34與預(yù)定的流率閾值36進(jìn)行比較以確定計(jì)算的流率是否小于流率閾值。如果該比較38的結(jié)果是計(jì)算的流率不小于流率閾值，則更新34來自源燃料箱10 的燃料的計(jì)算流率。如果該比較38的結(jié)果是來自源燃料箱10的流率低于流率閾值36，則方法進(jìn)行到另一比較步驟40，在步驟40，將來自源燃料箱10的報(bào)告的燃料量值32與對應(yīng)于當(dāng)通常希望停止所命令的傳送時的燃料水平的另一燃料量閾值進(jìn)行比較。如果報(bào)告的在源燃料箱10中的燃料量值大于燃料量閾值，則宣布燃料傳送已經(jīng)發(fā)生故障42。從燃料傳送監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理器16向機(jī)組顯示器18提供相應(yīng)的告警或消息，以報(bào)告燃料傳送被宣布已經(jīng)發(fā)生故障。如果報(bào)告的在源燃料箱10中剩余的燃料量值小于燃料量閾值，則宣布燃料傳送完成44或成功，并且相應(yīng)的消息可以由數(shù)據(jù)處理器提供給機(jī)組顯示器18，以通知機(jī)組燃料傳送完成。在優(yōu)選實(shí)施方式中，流率閾值設(shè)置為大致小于針對各自燃料箱之間的重力燃料傳送所希望的流率。在通常的情形下，針對重力傳送的希望的燃料流率是在每小時3至20噸燃料的范圍中。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，針對流率閾值的優(yōu)選值例如是在小于該范圍的3 和5倍之間，例如在每小時50至1000千克燃料的范圍中。例如，在本發(fā)明的特定實(shí)施方式中，流率閾值可以是每小時100千克燃料。在第二比較40中使用的燃料量閾值可以作為燃料系統(tǒng)和設(shè)計(jì)的函數(shù)而被預(yù)定， 這將指示燃料傳送后在任意給定的燃料箱中可能剩余的燃料的希望剩余量。因此，本發(fā)明的實(shí)施方式提供一種在不需要任何手動干涉的情況下能夠確定燃料傳送何時完成或已經(jīng)發(fā)生故障的燃料傳送監(jiān)測系統(tǒng)和在燃料系統(tǒng)中監(jiān)測燃料傳送的方法。
權(quán)利要求
1.一種自動監(jiān)測飛行器燃料系統(tǒng)中的燃料傳送的方法，所述飛行器燃料系統(tǒng)包括多個燃料箱，所述方法包括識別燃料傳送命令，以將燃料從所述多個燃料箱中的第一燃料箱傳送到所述多個燃料箱中的另外一個或更多個燃料箱；監(jiān)測所述第一燃料箱中的燃料量變化速率；以及如果所述燃料量變化速率小于閾值，則確定所述第一燃料箱中的燃料量，由此如果所述第一燃料箱中的燃料量大于希望的值則宣布所述燃料傳送發(fā)生故障。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，隨后宣布所述第一燃料箱中剩余的燃料量不能用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，如果所述第一燃料箱中的燃料量小于所述希望的值，則宣布所述燃料傳送完成。
4.根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，所述燃料量變化速率的所述閾值小于在所命令的所述第一燃料箱和另外的燃料箱之間的燃料傳送期間所期望的燃料量變化速率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述閾值在每小時50至1000千克燃料的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，所述燃料傳送命令是手動或自動生成的。
7.根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，所命令的燃料傳送是泵送傳送或者重力傳送。
8.一種用于自動監(jiān)測飛行器燃料系統(tǒng)中的燃料傳送的燃料監(jiān)測系統(tǒng)，所述燃料系統(tǒng)包括多個燃料箱，所述燃料監(jiān)測系統(tǒng)包括燃料量傳感器和數(shù)據(jù)處理器，所述燃料量傳感器被設(shè)置為測量第一燃料箱中的燃料量，所述數(shù)據(jù)處理器被設(shè)置為從所述傳感器接收燃料量測量結(jié)果，其中響應(yīng)于接收到從所述第一燃料箱向另外一個或更多個燃料箱傳送燃料的命令，所述數(shù)據(jù)處理器被設(shè)置為根據(jù)所接收的燃料量測量結(jié)果來確定所述第一燃料箱中的燃料量變化速率，并且如果所述燃料量變化速率小于閾值且所接收的燃料量測量結(jié)果大于希望的值，則所述數(shù)據(jù)處理器還被設(shè)置為提供指示所命令的燃料傳送已發(fā)生故障的輸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃料監(jiān)測系統(tǒng)，其中，如果所接收的燃料量測量結(jié)果小于所述希望的值，則所述數(shù)據(jù)處理器被設(shè)置為提供指示所命令的燃料傳送完成的輸出。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃料監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理器還被設(shè)置為提供輸出，所述輸出指示由所接收的燃料量測量結(jié)果給出的所述第一燃料箱中剩余的燃料是不能用的。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任意一項(xiàng)所述的燃料監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述燃料量變化速率的所述閾值小于在所命令的所述第一燃料箱和另外的燃料箱之間的燃料傳送期間所期望的燃料量變化速率。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的燃料監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述閾值在每小時50至1000千克的范圍內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至12中任意一項(xiàng)所述的燃料監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述燃料傳送命令是手動或自動生成的。
14.根據(jù)權(quán)利要求8至13中任意一項(xiàng)所述的燃料監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所命令的燃料傳送是泵送傳送或者重力傳送。
全文摘要
一種用于自動地監(jiān)測飛行器燃料系統(tǒng)中的燃料傳送的燃料監(jiān)測系統(tǒng)，所述燃料系統(tǒng)包括多個燃料箱(2，4，6，10，12)，所述燃料監(jiān)測系統(tǒng)包括被設(shè)置為測量第一燃料箱(10)中的燃料量的燃料量傳感器(14)和被設(shè)置為從所述傳感器接收燃料量測量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理器(16)，其中響應(yīng)于接收到從所述第一燃料箱向一個或更多個另外燃料箱(12)傳送燃料的命令，所述數(shù)據(jù)處理器被設(shè)置為根據(jù)所接收的燃料量測量結(jié)果來確定所述第一箱中的燃料量變化速率，并且如果燃料量變化速率小于閾值并且所接收的燃料量測量結(jié)果大于希望的值時，則所述數(shù)據(jù)處理器還被設(shè)置為提供輸出，該輸出指示所命令的燃料傳送已經(jīng)發(fā)生故障。
文檔編號B64D37/14GK102216157SQ200880131962
公開日2011年10月12日 申請日期2008年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月19日
發(fā)明者P·順恩加爾加德 申請人:空中客車操作有限公司