СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, СПОСОБ ИНДИКАЦИИ КОЛИЧЕСТВА ТОПЛИВА, КОМПЬЮТЕРНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ РАСЧЕТА КОЛИЧЕСТВА ТОПЛИВА, УЗЕЛ ТОПЛИВНЫХ БАКОВ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ И УПРАВЛЯЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ПРОЦЕССОРА РАСЧЕТА КОЛИЧЕСТВА ТОПЛИВА Российский патент 2010 года по МПК B64D37/02 B60K15/06 

Область, к которой относится изобретение

Это изобретение имеет отношение к вспомогательным топливным бакам для летательного аппарата и способу отслеживания количеств топлива, когда используются вспомогательные топливные баки.

Уровень техники

Летательные аппараты, в общем, оснащены топливными баками, расположенными в крыльях и центре кессона крыла. Эти главные баки обычно постоянно смонтированы на летательном аппарате и представляют собой жесткую конструкцию. Главные баки обычно включают баки крыла и центра кессона крыла. Множество средств измерения топлива смонтировано на главных баках, так что может быть точно определено количество оставшегося топлива в главных баках, которое важно для гарантии безопасной летной эксплуатации. Индикатор топлива обеспечивает измерение топлива, оставшегося в баках, которое обычно имеет точность до 1%. Используемая система средств измерения топлива гарантирует, что достигается высокая достоверность системы, имеющей среднее время наработки на отказ более чем 1×109 часов.

Является возможным смонтировать вспомогательные топливные баки на летательном аппарате для увеличения емкости топлива и, следовательно, увеличения дальности полета летательного аппарата. Такие вспомогательные топливные баки могут быть смонтированы в фюзеляже летательного аппарата под днищем и часто изготавливаются из гибкого материала, такого как полиуретан, чтобы дать им возможность быть смонтированными вокруг конструкции летательного аппарата без необходимости в демонтаже такой конструкции, тем самым обеспечивая монтаж и удаление, которые необходимы. Вспомогательные топливные баки обычно имеют емкость между 5% и 50% от емкости главного бака.

При эксплуатации вспомогательных топливных баков является желательным обеспечение средств, имеющих возможность индикации общего топлива, а именно, суммы топлива в главных баках и во вспомогательных баках. Это может быть достигнуто обеспечением средств измерения топлива на вспомогательных баках, но монтаж средств измерения топлива на вспомогательных баках будет дорогостоящим, и будет добавлять вес к бакам. Кроме того, такие вспомогательные средства измерения могут требовать соединения с системами отслеживания топлива летательного аппарата таким образом, чтобы могла быть отображена правильная индикация оставшегося топлива, которое дополнительно будет усложнять их монтаж. Даже если средства измерения будут смонтированы на гибких вспомогательных баках, будет сложным получить точное измерение количества топлива в таких баках, что обусловлено гибкой природой бака и сложной формой баков.

Раскрытие изобретения.

Настоящее изобретение предусматривает способ эксплуатации летательного аппарата, имеющего вспомогательные топливные баки без необходимости в монтаже средств измерения топлива на таких топливных баках.

В особенности, изобретение предусматривает способ эксплуатации летательного аппарата, включающий стадии:

обеспечения одного или более главного топливного бака, в котором хранится топливо, упомянутый один или более главный топливный бак является обеспеченным с одним или более средством измерения топлива, выполненным для обеспечения измерения количества топлива в упомянутом одном или более топливном баке,

обеспечения одного или более вспомогательного топливного бака, в котором хранится топливо,

использования летательным аппаратом топлива во время первой фазы потребления топлива, упомянутый один или более вспомогательный топливный бак удерживает топливо до начала первой фазы, и упомянутый один или более вспомогательный топливный бак является, по существу, пустым от топлива немедленно после первой фазы,

во время первой фазы потребления топлива, обеспечения индикации количества топлива, переносимого летательным аппаратом, средствами суммирования количества топлива в упомянутом одном или более главном топливном баке, которое измеряется упомянутым одним или более средством измерения топлива, и количества топлива, оставшегося в упомянутом одном или более вспомогательном топливном баке, которое рассчитывается посредством использования измерения, относящегося к скорости потребления топлива,

использования летательным аппаратом топлива во время второй фазы потребления топлива, вторая фаза начинается немедленно после окончания первой фазы, упомянутый один или более вспомогательный топливный бак остается, по существу, пустым от топлива во время второй фазы потребления топлива, и

во время второй фазы потребления топлива, обеспечения индикации количества топлива, переносимого летательным аппаратом, индикация является основанной на количестве топлива, измеренного упомянутым одним или более средством измерения топлива.

Вспомогательные топливные баки могут быть заполнены перед началом первой фазы. Способ может включать стадию заполнения одного или более вспомогательного топливного бака топливом. Способ может включать стадию определения, когда упомянутый один или более вспомогательный топливный бак заполнен. Вспомогательные топливные баки, являющиеся заполненными, могут быть определены средствами определения потока топлива через переливное отверстие, связанное с этими вспомогательными топливными баками. Переливное отверстие может быть оснащено средствами определения потока (например, измерителем потока, датчиком движения или детектором топлива) для определения присутствия или отсутствия топлива в переливном отверстии. Присутствие или отсутствие топлива в переливном отверстии может, например, быть определено измерением потока топлива через переливное отверстие.

Во время первой фазы потребления топлива топливо может нагнетаться из вспомогательных топливных баков в главные топливные баки. Количество топлива в главных топливных баках может поддерживаться на конкретном уровне во время первой фазы потребления топлива. Например, главные баки могут содержать, по существу, все топливо во время первой фазы потребления топлива.

Первая фаза потребления топлива завершается, когда вспомогательные топливные баки пусты. Способ может включать стадию определения, когда вспомогательные топливные баки пусты. Такая стадия может быть проведена посредством отслеживания давления в одном или более топливном насосе, нагнетающем топливо из вспомогательных топливных баков. Измерение низкого давления может, например, служить признаком вспомогательных топливных баков, являющихся пустыми. Вспомогательные топливные баки, являющиеся пустыми, могут дополнительно или альтернативно определяться отслеживанием скорости потребления топлива или изменения количества топлива в главных баках. Например, скорость потребления топлива, являющаяся, по существу, равной скорости изменения количества топлива в главных баках, может служить признаком вспомогательных топливных баков, являющихся пустыми. Может быть использовано сочетание двух способов, раскрытых выше, для определения, когда вспомогательные топливные баки пусты.

Измерение, относящееся к скорости потребления топлива, может быть просто равно скорости потребления топлива, которое измеряется.

Альтернативно, измерение может включать информацию, из которой может быть рассчитана скорость потребления топлива. В таком случае, способ может включать стадию, в которой рассчитывается скорость потребления топлива.

Топливо, оставшееся во вспомогательных топливных баках, может быть определено вычитанием интеграла от скорости потребления топлива из количества топлива во вспомогательных топливных баках в начале первой фазы. Количество топлива во вспомогательных топливных баках в начале первой фазы может быть определено на основе того, что вспомогательные топливные баки заполняются в начале первой фазы, и заданной емкости вспомогательных баков. В качестве альтернативы, количество топлива во вспомогательных топливных баках в начале первой фазы может быть определено посредством измерения количества топлива, которое нагнеталось во вспомогательные топливные баки при заполнении баков.

Один или более вспомогательный топливный бак может иметь емкость, удерживающую топливо, которая меньше, чем емкость главных баков. Например, топливо, имеющее возможность удерживаться во вспомогательных баках, может быть меньше чем 30% и, возможно, меньше чем 20% от общего объема топлива, имеющего возможность удерживаться во всех топливных баках летательного аппарата.

Вспомогательные топливные баки могут не измеряться. Однако в рамках изобретения один или более вспомогательный топливный бак должен быть предусмотрен с одним или более средством измерения топлива. Такие вспомогательные средства измерения топлива могут, например, быть использованы в качестве дублирующего элемента и обеспечивать приблизительную индикацию количества топлива во вспомогательных топливных баках, возможно, для подтверждения правильности косвенных измерений "пустого" и "заполненного" статуса какого-либо или всех вспомогательных баков.

Настоящее изобретение также предусматривает способ индикации количества топлива, включающий стадии:

во время первой фазы эксплуатации летательного аппарата, во время которой топливо удерживается в, по меньшей мере, одном не измеряемом топливном баке и, по меньшей мере, одном измеряемом топливном баке, расчет количества оставшегося топлива в не измеряемом топливном баке вычитанием интеграла от скорости потребления топлива из количества топлива в не измеряемом баке в начале первой фазы и добавлением количества топлива в измеряемом топливном баке, которое показывается средствами измерения топлива, и отображение количества оставшегося топлива, соответственно. Способ индикации количества топлива может быть осуществлен таким образом, что во время первой фазы эксплуатации летательного аппарата, во время которой топливо удерживается только в измеряемых топливных баках, количество топлива, измеряемое средствами измерения топлива, отображается как оставшееся количество топлива.

Настоящее изобретение дополнительно предусматривает компьютерную систему, выполненную для расчета количества топлива, переносимого летательным аппаратом, во время первой фазы, в то время как один или более вспомогательный бак удерживает топливо, количество топлива является рассчитанным средствами суммирования (i) количества топлива, представленного первым входным сигналом в компьютерную систему, относящимся к количеству топлива в одном или более главном топливном баке, которое измеряется одним или более средством измерения топлива, и (ii) количества топлива в одном или более вспомогательном топливном баке, которое рассчитывается посредством использования предварительного измерения количества топлива во вспомогательных топливных баках и второго входного сигнала в компьютерную систему, отражающего скорость потребления топлива. Количество топлива, которое рассчитано компьютерной системой, может быть передано в качестве выходного сигнала на дисплей, который присутствует у пилота во время полета летательного аппарата с индикацией количества топлива, переносимого летательным аппаратом, которое рассчитано компьютерной системой. Компьютерная система может быть также выполнена для передачи выходного сигнала во время второй фазы, относящегося к оставшемуся количеству топлива, переданный выходной сигнал является основанным на первом входном сигнале. Компьютерная система может быть выполнена для передачи показывающего фазу выходного сигнала, который показывает один из двух выходных сигналов, относящихся к количеству топлива, которое было рассчитано компьютерной системой во время первой фазы или во время второй фазы. Отображение количества топлива, которое видно пилоту, может отличаться на первой фазе и второй фазе. Например, отображение количества топлива может включать индикацию источника данных. Отображение количества топлива может, например, быть осуществлено средствами отображения количества топлива первым способом во время первой фазы и отображения количества топлива вторым способом, отличающимся от первого способа, во время второй фазы. Например, отображение может быть выполнено различными цветами. Таким образом, во время эксплуатации, пилот может быть способен получать от компьютерной системы информацию о том, действительно ли отображаемое количество топлива представляет собой количество топлива, рассчитанное во время первой фазы, и, таким образом, имеет низкую достоверность, или действительно ли количество топлива отображается во время второй фазы и вследствие этого имеет высокую достоверность.

Компьютерная система может быть также выполнена для обеспечения индикации статуса одного, нескольких или всех из упомянутых одного или более главного топливного бака и статус одного, нескольких или всех из упомянутых одного или более вспомогательного топливного бака, статус каждого бака, например, отражает достоверность топливных баков. Например, индикации статуса могут быть осуществлены средствами отображения статусов в цветах, соответствующих достоверности. Так, в случае, когда количество топлива, переносимого в летательном аппарате, само показано таким образом, чтобы отразить, что топливные баки, в которых хранится топливо, должны коллективно оцениваться как имеющие низкую достоверность, пилот может осознавать, что статус некоторых топливных баков, например, главных топливных баков, действительно имеет высокую достоверность.

Компьютерная система может образовывать часть компьютерной системы летательного аппарата, которая осуществляет другие функции.

Настоящее изобретение еще дополнительно предусматривает узел топливных баков летательного аппарата, включающий

по меньшей мере, один вспомогательный топливный бак,

по меньшей мере, один главный топливный бак, имеющий одно или

более средство измерения топлива,

и устройство отображения количества топлива, узел является выполненным таким образом, что в то время как один или более упомянутый вспомогательный бак удерживает топливо, устройство отображения количества топлива обеспечивает индикацию количества топлива, переносимого летательным аппаратом, в зависимости от суммы (i) количества топлива в упомянутом одном или более главном топливном баке, которое измеряется упомянутым одним или более средством измерения топлива, и (ii) количества топлива, оставшегося в упомянутом одном или более вспомогательном топливном баке, которое рассчитывается посредством использования измерения, относящегося к скорости потребления топлива, и в то время как один или более упомянутый вспомогательный бак, по существу, пуст, устройство отображения количества топлива обеспечивает индикацию количества топлива, переносимого летательным аппаратом, основанную на количестве топлива, измеряемом упомянутым одним или более средством измерения топлива.

Может быть предусмотрен процессор для расчета количества топлива, переносимого летательным аппаратом, суммированием параметров, относящихся к (i) количеству топлива в упомянутом одном или более главном топливном баке, которые определяются из одного или более входных сигналов от упомянутого одного или более средства измерения топлива, и (ii) количеству топлива, оставшегося в упомянутом одном или более вспомогательном топливном баке, которое рассчитывается процессором посредством использования входного сигнала, относящегося к скорости потребления топлива. Количество топлива, оставшегося в упомянутом одном или более вспомогательном топливном баке, может быть рассчитано в зависимости от параметра, учитывающего количество топлива в упомянутом одном или более вспомогательном топливном баке в известное время в прошлом. Процессор может образовывать часть компьютерной системы, согласно настоящему изобретению, раскрытому здесь. Один или более измеритель потока может быть предусмотрен для измерения скорости потребления топлива. Вспомогательный топливный бак может включать переливное отверстие, соединенное так, что топливо, вытекающее из этого переливного отверстия, проходит в главный топливный бак.

Настоящее изобретение также предусматривает летательный аппарат, имеющий узел топливных баков летательного аппарата в соответствии с раскрытым выше аспектом изобретения.

Изобретение также предусматривает управляющий элемент процессора для расчета количества топлива, переносимого летательным аппаратом, который снабжен модулем программного обеспечения

(a) для расчета выходного параметра количества топлива, который отражает количество топлива, оставшееся во время первой фазы, в то время как один или более вспомогательный топливный бак удерживает топливо, средствами суммирования (i) первого параметра, относящегося к количеству топлива в одном или более главном топливном баке, которое измеряется одним или более средством измерения топлива, и (ii) второго параметра, относящегося к количеству топлива в одном или более вспомогательном топливном баке, и

(b) для расчета второго параметра посредством использования предварительного измерения количества топлива во вспомогательных топливных баках и третьего параметра, относящегося к скорости потребления топлива. Управляющий элемент процессора может включать модуль программного обеспечения для передачи выходного сигнала на устройство отображения для отображения индикации параметра количества топлива. Второй параметр может быть рассчитан вычитанием из предварительного измерения количества топлива во вспомогательных топливных баках интеграла от третьего параметра over периода начала в момент времени, равный моменту времени, к которому относится предварительного измерение топлива во вспомогательных топливных баках. Модуль программного обеспечения может также быть выполнен для вывода параметра количества топлива во время второй фазы, в то время как один или более вспомогательный топливный бак, по существу, пуст, средствами вывода первого параметра, относящегося к количеству топлива в одном или более главном топливном баке, которое измеряется одним или более средством измерения топлива. Управляющий элемент процессора может включать один или множество модуль программного обеспечения. Например, один модуль может осуществлять все ранее упомянутые функции управляющего элемента процессора.

Конечно, будет понятно, что различные аспекты изобретения, которые раскрыты выше, взаимосвязаны. Например, компьютерная система, согласно настоящему изобретению, может включать процессор с вышеупомянутым управляющим элементом. Следовательно, признаки, раскрытые в отношении одного аспекта, могут быть включены в другие и наоборот.

Краткое описание чертежей

Сейчас, в качестве примера, будет раскрыт вариант осуществления настоящего изобретения со ссылкой на сопровождающие чертежи, в которых:

Фигура 1 показывает вспомогательный топливный бак, согласно варианту осуществления;

Фигура 2 показывает три вспомогательных топливных бака, соединенных вместе в соответствии с вариантом осуществления;

Фигура 3 представляет собой диаграмму топливной системы в соответствии с вариантом осуществления; и

Фигура 4 показывает блок-схему способа эксплуатации самолета в соответствии с вариантом осуществления.

Осуществление изобретения

В варианте осуществления настоящего изобретения предусмотрены топливная система, включающая не измеряемые вспомогательные топливные баки и измеряемые главные топливные баки, и способ эксплуатации летательного аппарата с такой топливной системой.

Фигура 1 показывает вспомогательный бак 1, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Топливный бак сформирован для монтажа в полости днища летательного аппарата и предусмотрен с соединительными фитингами 2, чтобы дать возможность ряду таких топливных баков быть соединенными вместе. Наверху топливного бака предусмотрены выпускные фитинги 3, так что воздух выпускается из емкости, чтобы гарантировать полноту заполнения, выпускные соединители также функционируют в качестве переливных отверстий для каждого бака. Система вспомогательных топливных баков в соответствии с вариантом осуществления изобретения состоит из ряда индивидуальных баков, соединенных вместе посредством их соединительных и выпускных фитингов. Один из выпускных фитингов представляет собой слив для системы вспомогательных топливных баков и сконфигурирован так, что топливо вытекает из слива только, когда система вспомогательных баков заполнена.

Фигура 2 показывает вспомогательные топливные баки в соответствии с настоящим изобретением.

В настоящем изобретении использованы три топливных бака 21, 22, 23, соединенные в последовательном расположении. В первом баке 21 один из его соединительных фитингов 29 соединен с топливной системой самолета, чтобы позволить топливу нагнетаться в или выкачиваться из системы вспомогательных топливных баков. Другие соединительные фитинги первого бака 21 соединены 27 с соединительными фитингами второго бака 22, который также соединен с третьим баком 23. Соединительные фитинги третьего бака, не используемые для соединения со вторым баком, закрыты. Выпускные фитинги первого бака 21 соединены 26 с выпускными фитингами второго бака 22, с неиспользуемыми фитингами первого бака, являющимися закрытыми 25. Выпускные фитинги второго бака соединены с выпускными фитингами третьего бака 23. Выпускные фитинги третьего бака образуют слив и соединены 28 с выпускной системой летательного аппарата, которая раскрыта ниже. Эта система соединения гарантирует, что топливо может вытекать из слива только, когда все вспомогательные топливные баки в системе заполнены. В системе фигуры 2, все баки будут заполнены до дна их выпускных соединителей перед вытеканием какого-либо топлива из слива 28.

Возможны также другие системы вспомогательных топливных баков, и также является возможным использование одного большого вспомогательного бака, в отличие от множества небольших баков, раскрытых выше.

Фигура 3 показывает схематичную диаграмму топливной системы в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Вспомогательные топливные баки 30 соединены, как раскрыто выше, со ссылкой на фигуру 2. Соединительное отверстие 31 первого вспомогательного топливного бака 32 соединено с каналом дозаправки топливом 33 и главным баком 34, посредством клапана дозаправки топливом 35 и, параллельно, посредством выпускного клапана 36 и топливного насоса 37. Впускное отверстие 38 главного бака 34 оснащено клапаном 39. Слив 40 вспомогательных топливных баков (выпускное соединение последнего вспомогательного топливного бака) соединен с главным топливным баком, в силу чего топливо может течь через слив в главный бак. Выпускное отверстие в главном баке оснащено детектором потока 41.

В главном баке имеется средство измерения топлива 42, которое соединено с системами авиационной электроники 43 летательного аппарата для обеспечения точного отображения количества топлива в главном баке. Вспомогательные топливные баки имеют общую емкость приблизительно 4,000 литров, в то время как главные топливные баки имеют емкость приблизительно 60,000 литров.

Сейчас будет раскрыт способ, в соответствии с настоящим изобретением, эксплуатации летательного аппарата с топливной системой, которая раскрыта выше, со ссылкой на фигуру 4. В способе, согласно варианту осуществления, применяется использование системы средств измерения количества топлива, внедренной в программное обеспечение компьютерной системы летательного аппарата (не показана). Если полет не требует больше топлива, чем может храниться в главных топливных баках, то топливо находится только в этих главных топливных баках 50. Во время полета, в котором не используются вспомогательные топливные баки, топливо потребляется из главных баков и показывается количество топлива, основанное на средствах измерения топлива в главных баках 51. Если требуются вспомогательные баки, то начинается дозаправка топливом посредством открытия 53 клапана дозаправки топливом вспомогательного бака 35 и закрытия клапана главного топливного бака 39, так что топливо, нагнетаемое в канал дозаправки топливом 33, проходит во вспомогательные баки. Топливо нагнетается 55 в летательный аппарат, и вспомогательные баки будут заполняться топливом до тех пор, пока не будет достигнут уровень, где топливо вытекает из слива 40 и втекает в главные баки 34. Это показывает, что существует известное количество топлива во вспомогательных баках, и показывается посредством потока топлива, являющегося регистрируемым индикатором 41. Когда такой поток регистрируется 56, клапан дозаправки топливом вспомогательного бака 35 закрыт 57, а клапан главного топливного бака 39 открыт 58, так что топливо проходит в главные баки. Общая загрузка топлива летательного аппарата во время заполнения главных баков представляет собой количество во вспомогательных баках (которое известно, так как они заполнены) плюс количество топлива в главных баках, которое точно известно посредством индикации средства измерения 42. Дозаправка топливом продолжается до тех пор, пока количество топлива в летательном аппарате не будет равно необходимой загрузке топлива 59. Эксплуатация летательного аппарата посредством использования вспомогательных топливных баков разделяется на две фазы. В начале первой фазы клапаны 36 и 39 открыты 60, и работает топливный насос 37. Работа насоса 37 управляется средством измерения главного топливного бака, так что главные баки остаются заполненными 62. Поддержание уровня топлива в главных топливных баках нагнетанием топлива из вспомогательных баков в главные баки продолжается, пока топливо потребляется Блоком Вспомогательной Мощности (БВМ) и/или двигателями в продолжение первой фазы.

Количество топлива, оставшегося в главных баках во время эксплуатации летательного аппарата, известно из средства измерения топлива в этих баках, и, следовательно, известно с высокой степенью точности. Скорость потребления топлива отслеживается системами авиационной электроники летательного аппарата обычным способом, в котором применяется множество измерителей потока топлива, помещенных в топливную систему летательного аппарата. Посредством интегрирования скорости потребления топлива по времени, эта скорость используется для обеспечения индикации количества потребляемого топлива. Количество топлива во вспомогательных баках в начале полета известно, а количество топлива, оставшегося во вспомогательных баках рассчитывается посредством вычитания количества потребляемого топлива из этого изначального количества. Пока топливо остается во вспомогательных топливных баках, общее количество оставшегося топлива рассчитывается как Qвсп_нач+Qгл_инд - интеграл (Сдвигателей+СБВМ). Где Qвсп_нач - количество топлива во вспомогательных баках перед началом потребления, Qгл_инд - количество топливо в главных баках, которое показывается посредством средств измерения главных баков, Сдвигателей - скорость потребления двигателями и СБВМ - скорость потребления БВМ. Топливо, оставшееся во вспомогательных баках, равно общему количеству топлива, минус показанный уровень в главных баках.

Во время дозаправки топливом вспомогательные топливные баки заполняются до тех пор, пока не зарегистрируется слив, и таким образом количество топлива во вспомогательных баках в начале первой фазы задается конфигурацией вспомогательных баков. Это количество хранится в системах авиационной электроники летательного аппарата. Альтернативно, количество топлива может быть введено в систему оператором летательного аппарата, как только дозаправка топливом будет закончена.

Во время первой фазы потребления топлива, общее количество оставшегося топлива известно только посредством косвенного измерения, так как количество топлива во вспомогательных баках рассчитывается, исходя из скорости потребления топлива и изначального количества топлива во вспомогательных баках. Количество топлива во вспомогательных топливных баках, следовательно, считается измерением низкой достоверности, со средним временем наработки на отказ 1×104 часов. Однако уровень топлива в главных баках известен с высокой достоверностью (поскольку показывается напрямую посредством средств измерения топлива), и, таким образом, имеет место надежное измерение минимального количества топлива на борту даже, если присутствует ошибка в расчетах, и вспомогательные топливные баки пусты. Благодаря опорожнению вспомогательных топливных баков при поддержании известного количества в главных топливных баках, не требуется индикация количества топлива во вспомогательных топливных баках с высокой достоверностью, так как минимальное количество топлива на борту является известным с высокой достоверностью, тем самым обеспечивается безопасное завершение полета.

Потребление всего топлива во вспомогательных топливных баках определяется посредством обнаружения, что скорость изменения топлива в главных топливных баках стала равной скорости потребления. Когда определяется 63, что вспомогательные топливные баки пусты, клапаны 36 и 39 закрываются 64, и насос 37 выключается 65. Это заканчивает первую фазу, и полет затем продолжается во второй фазе, посредством использования топлива в главных баках. Во время второй фазы потребления топлива количество оставшегося топлива точно известно от средств измерения топлива в главных баках, следовательно, обеспечивается безопасное завершение полета 66.

Когда вспомогательные топливные баки пусты, показываемое количество топлива меняется с количества, являющегося основанным на скорости потребления топлива, на количество, являющееся прямым измерением, взятым от средств измерения топлива в главных баках. Так как количество, рассчитываемое исходя из скорости потребления топлива, представляет собой аппроксимацию, вероятно здесь будет резкое изменение показаний количества топлива, когда базис индикации меняется. Отображение количества топлива включает индикацию источника данных. Когда отображаемое количество извлекается только из средств измерения топлива в главных баках, количество топлива отображается зеленым для индикации, что снятые показания имеют высокую достоверность. Если отображаемое количество извлекается из средств измерения в главных баках плюс предполагаемое количество топлива во вспомогательных баках, то отображение желтое, для индикации, что снятые показания имеют низкую достоверность. Пилот также имеет доступ к странице топлива на СОК (Системе Отображения Кокпита), где показаны статусы топливных баков. Следовательно, в начале полета, когда отображается общее количество топливо с низкой достоверностью, пилот может видеть, что в каждом из главных баков все еще имеется количество, измеренное с высокой достоверностью, несмотря на то, что во вспомогательных баках имеется количество, рассчитанное с низкой достоверностью. В свою очередь, эти статусы окрашены зеленым для высокой достоверности и желтым для низкой достоверности. Возможны также другие системы для отображения источника количества топлива.

Несмотря на то что настоящее изобретение было раскрыто и проиллюстрировано со ссылкой на конкретные варианты осуществления, среднему специалисту в области техники будет понятно, что изобретение само по себе является подходящим для множества различных изменений, конкретно не показанных здесь. Сейчас, в качестве примера, будут раскрыты некоторые изменения в раскрытых выше вариантах осуществления. В варианте осуществления, раскрытом выше, определяется количество топлива, потребляемое со скоростью потребления двигателей и БВМ, но также возможно определение топлива, оставшегося во вспомогательных топливных баках посредством измерения объема топлива, выкачиваемого из топливных баков. Кроме того, может быть использовано сочетание способов для улучшения надежности определения.

В раскрытом варианте осуществления, потребление всего топлива во вспомогательных баках показано посредством сопоставления скорости потребления с изменением объема главных баков. Вспомогательные топливные баки, являющиеся пустыми, и следовательно, конец первой фазы, могут быть также определены индикацией низкого давления на насосе 37 или сочетанием обоих технических приемов.

В варианте осуществления изобретения, главные топливные баки сохраняются заполненными, в то время как топливо находится во вспомогательных топливных баках, но главные баки могут поддерживаться на каком-либо уровне, в отличие от тех, что сохраняются заполненными. Топливные баки должны поддерживаться на достаточно высоком уровне, на котором они всегда будут удерживать достаточное топливо для благополучного приземления летательного аппарата, в случае когда показываемое количество во вспомогательных топливных баках неверное. В зависимости от конфигурации летательного аппарата, расчет и отображение количеств топлива могут быть осуществлены системами авиационной электроники летательного аппарата, устройством отображения количества топлива, являющимся частью систем авиационной электроники летательного аппарата, или специализированным устройством отображения количества топлива. Средства измерения топлива в главных топливных баках и индикаторы скорости потребления топлива соединены с подходящим устройством, в зависимости от устройства, осуществляющего расчет и отображения.

Там, где в вышеприведенном описании упомянуты целые части или элементы, которые известны, очевидны или имеют очевидные эквиваленты, такие эквиваленты здесь включены так, как будто они явным образом раскрыты. Следует проводить параллели с формулой изобретения для определения истинной области настоящего изобретения, который должен толковаться таким образом, чтобы охватывать любой из таких эквивалентов. Будет также понятно читателю, что целые части или признаки изобретения, которые раскрыты в качестве предпочтительных, преимущественных, подходящих и тому подобного, являются необязательными и не ограничивают область независимых пунктов формулы изобретения.

Группа изобретений относится к топливным системам летательных аппаратов (ЛА). Имеются один или более главных топливных баков ЛА со средствами измерения количества топлива. Также предусмотрены один или более вспомогательных топливных баков. До начала первой фазы потребления топлива вспомогательные топливные баки удерживают топливо, а после завершения первой фазы они опустошаются. Во время первой фазы производится индикация количества топлива, переносимого ЛА. Для этого суммируются количество топлива в главных топливных баках, которое измеряется средствами измерения топлива, и количество топлива, оставшегося во вспомогательных топливных баках, которое рассчитывается посредством использования измерения, относящегося к скорости потребления топлива. Во время второй фазы потребления топлива осуществляется индикация количества топлива, переносимого ЛА, на основе количества топлива, измеренного средствами измерения топлива. Группа изобретений позволяет с достаточной точностью и без конструктивных усложнений индицировать общее количество топлива на ЛА во время его эксплуатации. 6 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ эксплуатации летательного аппарата, включающий использование, по меньшей мере, одного главного топливного бака, в котором хранят топливо, и который снабжают, по меньшей мере, одним средством измерения топлива, использование, по меньшей мере, одного вспомогательного топливного бака, в котором хранят топливо, использование летательным аппаратом топлива во время первой фазы потребления топлива и использование летательным аппаратом топлива во время второй фазы потребления топлива, при этом топливо удерживают в упомянутом одном вспомогательном топливном баке до начала первой фазы, продолжительность которой определяют по опустошению упомянутого, по меньшей мере, одного вспомогательного топливного бака, причем во время первой фазы потребления топлива определяют количество топлива, переносимого летательным аппаратом, средствами суммирования (i) количества топлива в упомянутом, по меньшей мере, одном главном топливном баке, которое измеряют упомянутым, по меньшей мере, одним средством измерения топлива, и (ii) количества топлива, оставшегося в упомянутом, по меньшей мере, одном вспомогательном топливном баке, которое рассчитывают посредством измерения, относящегося к скорости потребления топлива, вторую фазу начинают немедленно после окончания первой фазы, упомянутый, по меньшей мере, один вспомогательный топливный бак оставляют, по существу, пустым от топлива во время второй фазы потребления топлива и во время второй фазы потребления топлива определяют количество топлива, переносимого летательным аппаратом, на основе количества топлива, которое измеряют упомянутым, по меньшей мере, одним средством измерения топлива.

2. Способ по п.1, в котором вспомогательные топливные баки заполняют перед началом первой фазы.

3. Способ по п.2, в котором заполнение вспомогательных топливных баков определяют посредством средств определения присутствия или отсутствия топлива в переливном отверстии, связанном с этими вспомогательными топливными баками.

4. Способ по п.1, в котором во время первой фазы топливо нагнетают из вспомогательных топливных баков в главные баки для поддержания количества топлива в главных баках на конкретном уровне.

5. Способ по п.1, в котором опустошение вспомогательных топливных баков определяют посредством определения низкого давления в топливном насосе, выкачивающем топливо из вспомогательных баков.

6. Способ по п.1, в котором опустошение вспомогательных топливных баков определяют посредством отслеживания скорости потребления топлива и скорости изменения количества топлива в главных баках.

7. Способ по п.1, в котором остаток топлива во вспомогательных топливных баках определяют вычитанием интеграла от скорости потребления топлива из количества топлива во вспомогательных топливных баках в начале первой фазы.

8. Способ индикации количества топлива, включающий расчет во время первой фазы эксплуатации летательного аппарата, в течение которой топливо удерживается в, по меньшей мере, одном не измеряемом топливном баке и, по меньшей мере, одном измеряемом топливном баке, количества оставшегося топлива в не измеряемом топливном баке вычитанием интеграла от скорости потребления топлива из количества топлива в не измеряемом баке в начале первой фазы и добавление количества топлива в измеряемом топливном баке, которое показывается средствами измерения топлива, и отображение количества оставшегося топлива соответственно, а также расчет во время второй фазы, во время которой топливо удерживается только в измеряемых топливных баках, количества оставшегося топлива в соответствии с количеством топлива, показываемым средствами измерения топлива, и отображение количества оставшегося топлива соответственно.

9. Компьютерная система для расчета количества топлива, переносимого летательным аппаратом во время первой фазы потребления топлива при наличии в, по меньшей мере, одном вспомогательном баке топлива, содержащая средства расчета количества топлива посредством суммирования (i) количества топлива, представленного первым входным сигналом в компьютерную систему, относящимся к количеству топлива в, по меньшей мере, одном главном топливном баке, измеряемым, по меньшей мере, одним средством измерения топлива, и (ii) количества топлива в, по меньшей мере, одном вспомогательном топливном баке, рассчитанного посредством предварительного измерения количества топлива во вспомогательных топливных баках, и использования второго входного сигнала в компьютерную систему, отражающего скорость потребления топлива.

10. Узел топливных баков летательного аппарата, включающий, по меньшей мере, один вспомогательный топливный бак, по меньшей мере, один главный топливный бак, имеющий, по меньшей мере, одно средство измерения топлива, и устройство отображения количества топлива, и выполненный таким образом, что в то время как, по меньшей мере, один упомянутый вспомогательный бак удерживает топливо, устройство отображения количества топлива обеспечивает индикацию количества топлива, переносимого летательным аппаратом, в зависимости от суммы (i) количества топлива в упомянутом, по меньшей мере, одном главном топливном баке, которое измеряется упомянутым, по меньшей мере, одним средством измерения топлива, и (ii) количества топлива, оставшегося в упомянутом, по меньшей мере, одном вспомогательном топливном баке, которое рассчитывается посредством использования измерения, относящегося к скорости потребления топлива, и в то время как, по меньшей мере, один упомянутый вспомогательный бак, по существу, пуст, устройство отображения количества топлива обеспечивает индикацию количества топлива, переносимого летательным аппаратом, основанную на количестве топлива, измеряемом упомянутым, по меньшей мере, одним средством измерения топлива.

11. Летательный аппарат, имеющий узел топливных баков летательного аппарата по п.10.

12. Управляющий элемент процессора расчета количества топлива, переносимого летательным аппаратом, снабженный модулем программного обеспечения для расчета выходного параметра количества топлива, который отражает количество топлива, оставшееся во время первой фазы потребления топлива, в то время как один или более вспомогательный топливный бак удерживает топливо, средствами суммирования (i) первого параметра, относящегося к количеству топлива в, по меньшей мере, одном главном топливном баке, которое измеряется, по меньшей мере, одним средством измерения топлива, и (ii) второго параметра, относящегося к количеству топлива в, по меньшей мере, одном вспомогательном топливном баке, посредством использования предварительного измерения количества топлива во вспомогательных топливных баках, и третьего параметра, относящегося к скорости потребления топлива.