燃料储存系统、飞行器和用于控制燃料箱的可燃性的方法技术方案

提供了一种燃料储存系统、包括该燃料储存系统的飞行器和用于对容纳燃料的燃料箱的可燃性进行控制的方法。该燃料储存系统包括燃料箱，其被配置成储存液体燃料；可控压力源，其用于改变燃料箱的缺量空间中的压力；以及控制器。该控制器被配置成基于与燃料箱内的燃料在给定时间处的温度相关的信息来确定缺量空间在给定时间处的目标压力；以及控制压力源以使缺量空间中的压力大致等于目标压力。缺量空间中的压力大致等于目标压力。缺量空间中的压力大致等于目标压力。

【技术实现步骤摘要】
燃料储存系统、飞行器和用于控制燃料箱的可燃性的方法


[0001]本专利技术涉及燃料储存系统、包括燃料储存系统的飞行器以及对容纳燃料的燃料箱的可燃性进行控制的方法。

技术介绍

[0002]当可燃材料例如燃料箱中的燃料储存在密闭空间中时，通常期望采取措施来防止可燃材料被点燃。这对于安装在车辆中的燃料箱来说尤其如此。
[0003]商用飞行器必须遵守安全规则，该规则要求降低燃料箱蒸气的可燃性水平。这样的可燃性降低可以以多种方式实现，所述多种方式包括用惰性气体填充燃料箱的缺量(ullage)空间，以及增加燃料箱内的压力。这两种机制目前由在役商用飞行器使用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的第一方面提供了一种燃料储存系统。燃料储存系统包括：燃料箱，其被配置成储存液体燃料；可控压力源，其用于改变燃料箱的缺量空间中的压力；和控制器。控制器被配置成：基于与燃料箱内的燃料在给定时间处D温度相关的信息来确定在给定时间处针对缺量空间的目标压力；以及控制压力源以使缺量空间中的压力基本上等于目标压力。
[0005]可选地，燃料储存系统还包括可控压力释放阀，并且控制器被配置成控制压力源和/或压力释放阀，以使缺量空间中的压力基本上等于目标压力。
[0006]可选地，目标压力为燃料箱的可燃性小于或等于预定义的可燃性阈值时的压力，其中，预定义的可燃性阈值取决于燃料箱中燃料的温度、缺量空间内的压力、以及燃料箱中燃料的化学性质。
[0007]可选地，可控压力源包括空气源，空气源在燃料储存系统的正常工作期间的至少一些时间段内处于大于缺量空间中的压力的压力下。
[0008]可选地，可控压力源包括压缩机。
[0009]可选地，可控压力源包括设置在缺量空间与高压环境之间的可控阀，在燃料储存系统的正常工作期间的至少一些时间段内高压环境中的压力高于缺量空间中的压力，其中，可控阀能够可选择性地打开以将缺量空间连接至高压环境。可选地，高压环境是飞行器的加压区域。
[0010]可选地，与在燃料箱内的燃料给定时间处的温度相关的信息包括指示燃料箱内的燃料的温度的参数的当前测量值。
[0011]可选的，指示箱内的燃料的温度的参数是箱内的燃料的温度，并且燃料储存系统还包括与控制器通信的温度传感器，温度传感器被配置成测量燃料箱内的燃料的温度。
[0012]可选的，指示燃料箱内的燃料的温度的参数是不同燃料箱内的燃料的温度，并且控制器被配置成使用不同燃料箱中的燃料温度与上述燃料箱中的燃料温度之间的预定义的关系，基于不同燃料箱内温度的当前值来计算在燃料箱内的燃料在给定时间处的温度的值。
[0013]可选的，指示燃料箱内的燃料的当前温度的参数是燃料箱的外部环境的温度，并且控制器被配置成使用外部环境温度与燃料箱中的燃料的温度之间的预定义关系，基于燃料箱的外部环境的温度的当前值，来计算燃料箱内的燃料在给定时间处的温度的值。
[0014]可选地，与燃料箱内的燃料在给定时间处的温度相关的信息包括指示燃料箱内的燃料的温度的参数的历史值，并且控制器被配置成使用预定义的燃料温度演变信息、基于历史值来生成燃料箱内的燃料在给定时间处的温度的预测值。
[0015]可选地，控制器预编程有针对燃料箱的最小允许压力，并且被配置成控制压力源使得在燃料储存系统正常工作期间缺量空间中的压力保持大于或等于最小允许压力。可选地，控制器预编程有针对燃料箱的最大允许压力，并且被配置成控制压力源，使得在燃料储存系统的正常工作期间缺量空间中的压力保持小于或等于最大允许压力。
[0016]可选地，燃料储存系统还包括用于改变储存在燃料箱中的燃料温度的可控温度调节机构，并且控制器被另外地配置成：基于与在给定时间处燃料箱的外部环境压力相关的信息，确定在给定时间处的目标燃料温度；以及控制温度调节机构，以使箱内的燃料温度基本上等于目标燃料温度。
[0017]可选的，控制器被配置成在燃料储存系统的正常工作期间将缺量空间中的压力保持小于或等于燃料箱的外部环境的压力，并且被配置成另外地基于在给定时间处的外部环境的压力来确定目标压力。
[0018]可选地，控制器被配置成：如果缺量空间中的压力等于在给定时间处的外部环境压力，或者比在给定时间处的外部环境压力小预定量，则确定在给定时间处燃料箱的可燃性是否将大于预定义的可燃性阈值；以及如果确定燃料箱的可燃性将大于预定义的可燃性阈值，则确定目标燃料温度的值，使得当燃料处于目标燃料温度以及缺量空间中的压力等于在给定时间处的外部环境压力，或者比在给定时间处的外部环境压力小预定量时箱的可燃性将低于预定义的可燃性阈值。
[0019]可选地，温度调节机构被配置成改变燃料箱的外部环境的温度。
[0020]可选地，温度调节机构包括设置在燃料箱上或燃料箱中的热交换器。
[0021]可选地，温度调节机构包括用于将燃料输送至燃料箱燃料中的机构，其中，所输送的燃料处于与燃料箱中的燃料不同的温度下。
[0022]可选地，燃料箱是用于飞行器的附加货箱。
[0023]本专利技术的第二方面提供了一种包括根据第一方面的燃料储存系统的飞行器。
[0024]可选地，燃料箱位于飞行器的加压区中。
[0025]本专利技术的第三方面提供一种对容纳燃料的燃料箱的可燃性进行控制的方法。该方法包括：
[0026]接收燃料箱中燃料的当前燃料温度值；
[0027]使用针对燃料箱的预定义的可燃性信息来确定最小缺量压力，其中，所确定的最小缺量压力是当燃料箱中容纳的燃料处于当前燃料温度下时燃料箱不可燃时的最低缺量压力；
[0028]控制缺量压力大于或等于最小缺量压力。
[0029]可选地，该方法还包括：
[0030]接收燃料箱外部环境压力的当前外部压力值；
[0031]将所确定的最小缺量压力与所接收到的当前外部压力值进行比较；
[0032]如果所确定的最小缺量压力大于所接收到的当前外部压力值，则使用预定义的可燃性信息确定最大燃料温度，其中，最大燃料温度是当缺量压力等于所接收到的当前外部压力值时燃料箱不可燃时的最高燃料温度；
[0033]控制燃料箱中的燃料的温度小于或等于最大燃料温度；以及
[0034]控制缺量压力大于或等于最小缺量压力且小于或等于所接收到的当前外部压力值。
附图说明
[0035]现在将参照附图仅通过示例的方式描述本专利技术的实施方式，在附图中：
[0036]图1是示出容纳示例液体燃料的示例燃料箱的可燃性下限(LFL)的曲线图；
[0037]图2是根据本专利技术的示例燃料储存系统的示意图；
[0038]图3是示出可以由图2的燃料储存系统执行的示例过程的流程图；
[0039]图4是示出可以由图2的燃料储存系统执行的另一示例过程的流程图；
[0040]图5是根据本专利技术的不同示例燃料储存系统的示意图；
[0041]图6是示出可以由图5的燃料储存系统执行的示例过程的流程图；以及
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料储存系统，包括：燃料箱，其被配置成储存液体燃料；可控压力源，其用于改变所述燃料箱的缺量空间中的压力；和控制器，其被配置成：基于与所述燃料箱内的燃料在给定时间处的温度相关的信息，确定在所述给定时间处针对所述缺量空间的目标压力；以及控制所述可控压力源，以使所述缺量空间中的压力大致等于所述目标压力。2.根据权利要求1所述的燃料储存系统，还包括可控压力释放阀，其中，所述控制器被配置成控制所述压力源和/或所述压力释放阀以使所述缺量空间中的压力大致等于所述目标压力。3.根据权利要求1或2所述的燃料储存系统，其中，所述目标压力是所述燃料箱的可燃性小于或等于预定义的可燃性阈值时的压力，其中，所述预定义的可燃性阈值取决于所述燃料箱中的燃料的温度、所述缺量空间内的压力、以及所述燃料箱中所述燃料的化学特性。4.根据前述权利要求中任一项所述的燃料储存系统，其中，所述可控压力源包括空气源，所述空气源的压力在所述燃料储存系统的正常工作期间的至少一些时间段内大于所述缺量空间中的压力。5.根据前述权利要求中任一项所述的燃料储存系统，其中，所述可控压力源包括压缩机。6.根据前述权利要求中任一项所述的燃料储存系统，其中，所述可控压力源包括设置在所述缺量空间与高压环境之间的可控阀，所述高压环境中的压力在所述燃料储存系统的正常工作期间的至少一些时间段内大于所述缺量空间中的压力，其中，所述可控阀能够选择性地打开以将所述缺量空间连接至所述高压环境。7.根据权利要求6所述的燃料储存系统，其中，所述高压环境是飞行器的加压区域。8.根据前述权利要求中任一项所述的燃料储存系统，其中，所述与所述燃料箱内的燃料在给定时间处的温度相关的信息包括指示所述燃料箱内的燃料的温度的参数的当前测量值。9.根据权利要求8所述的燃料储存系统，其中，指示所述燃料箱内的燃料的温度的参数是所述燃料箱内的燃料的温度，并且其中，所述燃料储存系统还包括与所述控制器通信的温度传感器，所述温度传感器被配置成测量所述燃料箱内的燃料的温度。10.根据权利要求8所述的燃料储存系统，其中，指示所述燃料箱内的燃料的温度的参数是不同燃料箱内的燃料的温度，并且其中，所述控制器被配置成使用所述不同燃料箱中的燃料的温度与所述燃料箱中的燃料的温度之间的预定义关系、基于所述不同燃料箱内的温度的当前值来计算在所述燃料箱内的燃料在所述给定时间处的温度的值。11.根据权利要求8所述的燃料储存系统，其中，指示所述燃料箱内的燃料的当前温度的参数是所述燃料箱的外部环境的温度，并且其中，所述控制器被配置成使用所述外部环境的温度与所述燃料箱中的燃料的温度之间的预定义关系、基于所述燃料箱的外部环境的温度的当前值来计算所述燃料箱内的燃料在所述给定时间处的温度的值。12.根据权利要求1至7中任一项所述的燃料储存系统，其中，所述与所述燃料箱内的燃料在给定时间处的温度相关的信息包括指示所述燃料箱内的燃料的温度的参数的历史值，
并且其中，所述控制器被配置成使用预定义的燃料温度演变信息、基于所述历史值来生成所述燃料箱内的燃料在所述给定时间处的温度的预测值。13.根据前述权利要求中任一项所述的燃料储存系统，其中，所述控制器被预编程有针对所述燃料箱的最小允许压力，并且被配置成控制所述压力源使得所述缺量空间中的压力在所述燃料储存系统正常工作期间保持大于或等...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮埃尔，
申请(专利权)人：空中客车营运有限公司，
类型：发明
国别省市：