【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于监测飞行器燃料箱状况的系统和方法。
技术介绍
1、飞行器燃料箱系统依靠整个系统的受控压力以按设计运行。燃料箱向环境大气排气，以将燃料箱压力保持在其正常运行范围内。燃料箱系统易受通风口堵塞或者例如由于冰或其他异物碎屑(fod)等其他异常情况的影响。燃料箱系统被设计成在这种堵塞或异常的情况下提供冗余，但重要的是，要尽快恢复冗余以避免发生燃料溢出或其他不期望事件的风险。当前用于监测燃料箱系统的状况的方法通常仅限于一旦飞行器在地面上就进行手动检查和测试。这些检查和测试可以在飞行器制造期间进行，例如在总装线上进行，也可以在日常维护或定期维护期间进行，或者在检测到故障时进行。这些检查会增加飞行器需要在地面上花费的时间量，这会影响飞行器的生产和运营成本。，当前测试中的一些测试可能会执行不正确的情况下导致燃料溢出。
2、本专利技术旨在改善当前飞行器燃料箱系统及其操作的局限性。
技术实现思路
1、本专利技术的第一方面提供了一种飞行器燃料箱监测系统，该飞行器燃料箱监测系统包括：至少一个第一传感器，所述第一传感器用于感测燃料箱内的燃料的压力；至少一个第二传感器，所述第二传感器用于感测燃料箱内的燃料上方的缺量空间的压力；处理器，该处理器用于监测燃料箱内的燃料的压力在一时间段内的变化，并且用于监测燃料箱内的缺量空间的压力在该时间段内的变化，并且用于在监测到的压力变化超过正常运行状况的情况下确定故障。
2、第一传感器可以浸没在燃料箱中的燃料中，例如位于该燃料箱的底部附
3、缺量空间可以经由通风口与飞行器外部的环境大气以流体方式联接。缺量空间通常可以具有基本上等于环境压力的压力，或者缺量压力可以高于或低于该环境压力。处理器可以被配置成监测压力变化，并且在从监测到的压力变化超过正常运行状况推断出通风口中或缺量空间与通风口之间的通风管线中发生堵塞的情况下确定故障。由于fod进入通风口或通风管线，将缺量空间连接至环境的通风口和通风管线可能容易受到堵塞风险的影响。
4、燃料箱可以与缓冲箱以流体方式联接。处理器可以被配置成监测压力变化，并且在从监测到的压力变化超过正常运行状况推断出从燃料箱即将溢出至缓冲箱的情况下确定故障。缓冲箱用于临时容纳可能由于通风口堵塞而发生从燃料箱溢出的燃料，并防止燃料从缓冲箱溢出至环境大气。使用监测系统来确定燃料箱何时即将溢出，可以允许在使用缓冲箱之前采取其他缓解行动。
5、缺量空间可以经由压力释放系统与环境联接。压力释放系统可以布置成防止在燃料箱内出现否则可能对燃料箱结构造成损坏的欠压或过压情况。因此，压力释放系统通常是独立的被动式故障安全系统、比如爆破盘阀。尽管先前压力释放系统可能需要目视检查以确定压力释放系统是否已经启用，但是处理器可以被配置成根据监测到的压力变化来确定压力释放系统的启用。这可以提供比先前可用的更多的关于压力释放系统启用的信息例如启用时的压力、以及压力情况发生的场景前的准备情况，并且还可以确认压力释放系统在飞行期间已经启用，而不需要当飞行器返回地面时进行稍后的视觉检查。
6、处理器可以被配置成在燃料箱内的燃料压力和燃料箱内的缺量压力在该时间段内都增加的情况下确定故障。当正常运行时，燃料压头的增加、即由于续加燃料期间燃料液位的增加或飞行期间燃料箱之间的燃料传递，应伴随着缺量空间的稳定压力，因为缺量空间向环境排气。当飞行器在地面上或巡航飞行时，由于环境空气压力将保持基本恒定，因此燃料箱内的燃料压力和缺量空间的压力两者的增加可以指示通风口堵塞。在这种场景下，监测系统可以确定故障，然后可以暂停续加燃料或燃料交叉传递操作，并且在燃料溢出或燃料箱过压事件发生之前调查该故障。这带来了几个优点，因为通风口堵塞可以被确定并解决，并且然后不使用其他燃料系统故障安全措施，这可能具有环境效益、成本效益和时间效益。
7、处理器可以被配置成基于第一传感器来计算燃料箱内燃料体积的变化。处理器可以被配置成在燃料箱内与燃料箱中的燃料的压头相对应的燃料体积以及燃料箱内的缺量空间的压力两者在该时间段内都减小的情况下确定故障。在飞行的巡航阶段期间，当环境大气压力基本恒定时，由于燃料被飞行器主发动机消耗，燃料箱内的燃料体积被预期将以已知的速率减小。如果在飞行的巡航阶段期间燃料体积和缺量压力都减小，这可能指示通风口堵塞，因为在飞行器处于稳定水平飞行时，环境空气压力将保持基本恒定。在燃料系统的任何被动故障安全缓解措施被启用之前，确定飞行中的通风口堵塞可以使缓解措施到位，比如打开冗余的通风路径或在燃料箱之间移动燃料。
8、飞行器燃料箱监测系统还可以包括至少一个第三传感器，所述第三传感器用于感测另一燃料箱中的燃料上方的缺量压力。处理器可以被配置成监测各个燃料箱内的缺量空间的压力变化，其中，缺量空间通过交叉通风管线联接。处理器可以被配置成在各个燃料箱的缺量空间之间的压力差超过阈值的情况下确定故障。可以连接缺量空间以允许缺量气体在缺量空间之间流动，以使每个缺量空间内的压力相等。交叉通风管线可以减少缺量空间与通向环境大气的通风口之间的通风路径的数目。如果在通过交叉通风管线联接的各个燃料箱之间出现缺量压差，则可以确定交叉通风管线中的堵塞。确定飞行中的交叉通风管线堵塞可以在燃料系统的任何被动故障安全缓解措施被启用之前采取缓解措施、比如打开冗余的通风路径或在燃料箱之间移动燃料。
9、缺量空间可以经由一个或更多个通风口与环境以流体方式联接。处理器可以被配置成监测压力变化，并且在从监测到的压力变化超过正常运行状况推断出一个或更多个通风口中或者缺量空间与通风口之间的通风管线中或者交叉通风管线中的堵塞的情况下确定故障。缺量空间可以与环境联接以允许将缺量气体向环境排放或从环境排放以调节缺量空间内的压力。将缺量空间连接至环境的任何通风口或通风管线中的阻塞都可能抑制这种能力。确定飞行中的通风口堵塞可以在燃料系统的任何被动故障安全缓解措施被启用之前采取缓解措施、比如打开冗余的通风路径或在燃料箱之间移动燃料。
10、本专利技术的另一方面提供了一种飞行器燃料箱监测系统，该飞行器燃料箱监测系统包括：至少一个传感器，所述传感器用于感测第一燃料箱内的燃料上方的缺量压力；至少一个传感器，所述传感器用于感测第二燃料箱内的燃料上方的缺量空间的压力；处理器，该处理器用于监测各个燃料箱内的缺量空间的压力在一时间段内的变化，其中，缺量空间通过交叉通风管线联接，并且其中，处理器被配置成在各个燃料箱的缺量空间之间的压力差超过阈值的情况下确定故障。
11、缺量空间可以经由一个或更多个通风口与环境以流体方式联接。处理器可以被配置成监测压力变化，并且在从监测到的压力变化超过正常运行状况推断出一个或更多个通风口中或者缺量空间与通风口之间的通风管线中或者交叉通风管线中的堵塞的情况下确定故障。
12、在正常本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种飞行器燃料箱监测系统，包括：
2.根据权利要求1所述的飞行器燃料箱监测系统，其中，所述缺量空间经由通风口与环境以流体方式联接，并且所述处理器被配置成监测所述压力变化并在从监测到的所述压力变化超过正常运行状况推断出所述通风口中或者所述缺量空间与所述通风口之间的通风管线中的堵塞的情况下确定故障。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的飞行器燃料箱监测系统，其中，所述燃料箱以流体方式联接至缓冲箱，并且所述处理器被配置成监测所述压力变化并在从监测到的所述压力变化超过正常运行状况推断出从所述燃料箱即将溢出至所述缓冲箱的情况下确定故障。
4.根据任一前述权利要求所述的飞行器燃料箱监测系统，其中，所述缺量空间经由压力释放系统与环境联接，并且所述处理器被配置成监测所述压力变化并在从监测到的所述压力变化推断出所述压力释放系统中的故障或启用的情况下确定故障。
5.根据任一前述权利要求所述的飞行器燃料箱监测系统，其中，所述处理器被配置成在所述燃料箱内的所述燃料的所述压力和所述燃料箱内的所述缺量空间的所述压力在所述时间段内都增加的情况下确定故障。p>
6.根据任一前述权利要求所述的飞行器燃料箱监测系统，其中，所述处理器被配置成基于所述第一传感器来计算所述燃料箱内的所述燃料的体积的变化，并且其中，所述处理器被配置成在所述燃料箱内的所述燃料的所述体积和所述燃料箱内的所述缺量空间的所述压力在所述时间段内都减小的情况下确定故障。
7.根据任一前述权利要求所述的飞行器燃料箱监测系统，还包括至少一个第三传感器，所述第三传感器用于感测另一燃料箱中的燃料上方的缺量空间的压力，其中，所述处理器被配置成监测各个所述燃料箱内的所述缺量空间的所述压力的变化，其中，所述缺量空间通过交叉通风管线联接，并且其中，所述处理器被配置成在各个所述燃料箱的所述缺量空间之间的压力差超过阈值的情况下确定故障。
8.根据权利要求7所述的飞行器燃料箱监测系统，其中，所述缺量空间经由一个或更多个通风口与环境以流体方式联接，并且所述处理器被配置成监测所述压力变化并在从监测到的所述压力变化超过正常运行状况推断出所述一个或更多个通风口中或者所述缺量空间与所述通风口之间的通风管线中或者所述交叉通风管线中的堵塞的情况下确定故障。
9.一种飞行器燃料箱监测系统，包括：
10.根据权利要求9所述的飞行器燃料箱监测系统，其中，所述缺量空间经由一个或更多个通风口与环境以流体方式联接，并且所述处理器被配置成监测所述压力变化并在从监测到的所述压力变化超过正常运行状况推断出所述一个或更多个通风口中或者所述缺量空间与所述通风口之间的通风管线中或者所述交叉通风管线中的堵塞的情况下确定故障。
11.根据权利要求7至10中的任一项所述的飞行器燃料箱监测系统，其中，所述交叉通风管线具有隔离器，所述隔离器用以防止流体在正常运行状况期间沿着所述交叉通风管线传递，并且其中，所述处理器被配置成基于各个所述燃料箱内的所述缺量空间的所述压力在所述时间段内的变化，当所述隔离器已经允许流体在异常运行状况期间沿着所述交叉通风管线传递时确定故障。
12.根据任一前述权利要求所述的飞行器燃料箱监测系统，其中，所述传感器是用于确定所述燃料箱内的燃料的液位的燃料液位监测系统的一部分。
13.根据任一前述权利要求所述的飞行器燃料箱监测系统，其中，所述传感器各自被配置成感测绝对压力。
14.根据任一前述权利要求所述的飞行器燃料箱监测系统，其中，所述系统被配置成在所述处理器确定故障的情况下产生警报。
15.根据任一前述权利要求所述的飞行器燃料箱监测系统，其中，所述系统被配置成在所述处理器确定故障的情况下，操作一个或更多个阀以隔离或转移一个或更多个燃料箱内的压力。
16.一种监测飞行器燃料箱的方法，包括：
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述缺量空间经由通风口与环境以流体方式联接，并且所述方法还包括对所述压力变化进行监测并在从监测到的所述压力变化超过正常运行状况推断出所述通风口中或者所述缺量空间与所述通风口之间的通风管线中的堵塞的情况下确定故障。
18.根据权利要求16或权利要求17所述的方法，其中，所述燃料箱以流体方式联接至缓冲箱，并且所述方法还包括对所述压力变化进行监测并在从监测到的所述压力变化超过正常运行状况推断出从所述燃料箱即将溢出至所述缓冲箱的情况下确定故障。
19.根据权利要求16至18中的任一项所述的方法，其中，所述缺量空间经由压力释放系统与环境联接，并且所述方法还包括对所述压力变化进行监测并在从监测到的所述压力变化推断出...
【技术特征摘要】
1.一种飞行器燃料箱监测系统，包括：
2.根据权利要求1所述的飞行器燃料箱监测系统，其中，所述缺量空间经由通风口与环境以流体方式联接，并且所述处理器被配置成监测所述压力变化并在从监测到的所述压力变化超过正常运行状况推断出所述通风口中或者所述缺量空间与所述通风口之间的通风管线中的堵塞的情况下确定故障。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的飞行器燃料箱监测系统，其中，所述燃料箱以流体方式联接至缓冲箱，并且所述处理器被配置成监测所述压力变化并在从监测到的所述压力变化超过正常运行状况推断出从所述燃料箱即将溢出至所述缓冲箱的情况下确定故障。
4.根据任一前述权利要求所述的飞行器燃料箱监测系统，其中，所述缺量空间经由压力释放系统与环境联接，并且所述处理器被配置成监测所述压力变化并在从监测到的所述压力变化推断出所述压力释放系统中的故障或启用的情况下确定故障。
5.根据任一前述权利要求所述的飞行器燃料箱监测系统，其中，所述处理器被配置成在所述燃料箱内的所述燃料的所述压力和所述燃料箱内的所述缺量空间的所述压力在所述时间段内都增加的情况下确定故障。
6.根据任一前述权利要求所述的飞行器燃料箱监测系统，其中，所述处理器被配置成基于所述第一传感器来计算所述燃料箱内的所述燃料的体积的变化，并且其中，所述处理器被配置成在所述燃料箱内的所述燃料的所述体积和所述燃料箱内的所述缺量空间的所述压力在所述时间段内都减小的情况下确定故障。
7.根据任一前述权利要求所述的飞行器燃料箱监测系统，还包括至少一个第三传感器，所述第三传感器用于感测另一燃料箱中的燃料上方的缺量空间的压力，其中，所述处理器被配置成监测各个所述燃料箱内的所述缺量空间的所述压力的变化，其中，所述缺量空间通过交叉通风管线联接，并且其中，所述处理器被配置成在各个所述燃料箱的所述缺量空间之间的压力差超过阈值的情况下确定故障。
8.根据权利要求7所述的飞行器燃料箱监测系统，其中，所述缺量空间经由一个或更多个通风口与环境以流体方式联接，并且所述处理器被配置成监测所述压力变化并在从监测到的所述压力变化超过正常运行状况推断出所述一个或更多个通风口中或者所述缺量空间与所述通风口之间的通风管线中或者所述交叉通风管线中的堵塞的情况下确定故障。
9.一种飞行器燃料箱监测系统，包括：
10.根据权利要求9所述的飞行器燃料箱监测系统，其中，所述缺量空间经由一个或更多个通风口与环境以流体方式联接，并且所述处理器被配置成监测所述压力变化并在从监测到的所述压力变化超过正常运行状况推断出所述一个或更多个通风口中或者所述缺量空间与所述通风口之间的通风管线中或者所述交叉通风管线中的堵塞的情况下确定故障。
11.根据权利要求7至10中的任一项所述的飞行器燃料箱监测系统，其中，所述交叉通风管线具有隔离器，所述隔离器用以防止流体在正常运行状况期间沿着所述交叉通风管线传递，并且其中，所述处理器被配置成基于各个所述燃料箱内的所述缺量空间的所述压力在所述时间段内的变化，当所述隔离器已经允许流体在异常运行状况期间沿着所述交叉通风管线传递时确定故障。
12.根据任一前述权利要求所述的飞行器燃料箱监测系统，其中，所述传感器是用于确定所述燃料箱内的燃料的液位的燃料液位监测系统的一部分。
13.根据任一前述权利要求所述的飞行器燃料箱...
【专利技术属性】
技术研发人员：迪伦·维尼奥拉，亚当·法伦，
申请(专利权)人：空中客车营运有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。