CN102951294B - 用于管理燃料箱内的惰性气体的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明的名称是用于燃料箱的惰性气体分布系统。一种方法和设备，其包括管、管中的孔和与孔相关联的阀。管配置来在燃料箱中输送惰性气体。阀配置来基于相对于孔的燃料的液面控制离开孔的惰性气体的量。

Description

用于管理燃料箱内的惰性气体的设备和方法

技术领域

本公开一般地涉及交通工具，并且具体地涉及用于交通工具中的燃料箱内的惰性气体系统。仍更具体地，本公开涉及用于管理航空飞行器的燃料箱内的惰性气体的方法和设备。

背景技术

交通工具内的燃料箱装载用于运转交通工具的发动机的燃料。燃料在氧气或空气存在下是可燃的。当使用燃料时，燃料的液面降低。燃料液面的这种降低导致燃料箱内的燃料液面以上空间大小增加。燃料上方的空间可包含空气和燃料蒸汽。该空间可被称为“油面上的空间(ullage)”。

可通过使用惰性气体系统提供燃料箱的增强安全。惰性气体系统可产生并分布惰性气体以降低可存在于燃料箱内的氧气含量。特别地，使燃料箱内的燃料表面以上的空间充满惰性气体。

惰性气体置换燃料箱内含有氧气的空气。惰性气体也可置换燃料蒸汽和其它成分。该过程被称为“惰化(inerting)”。惰性气体以降低燃烧事件的可能性的方式减少该空间内的氧气含量，所述燃烧事件包括引燃、爆炸或暴燃。燃烧事件可以是燃料、燃料蒸汽或二者的燃烧。

使用惰性气体系统引入惰性气体。但是，基于惰性气体系统中分布系统的效率，这些系统可能比期望的更加复杂以及更重。

因此，具有考虑到至少一些以上讨论的问题以及可能的其它问题的方法和设备将是有利的。

发明内容

在一个有利的实施方式中，设备包括管、管中的孔以及与孔相关联的阀。管配置来在燃料箱内输送惰性气体。阀配置来基于相对于孔的燃料的液面控制离开孔的惰性气体的量。

在另一个有利的实施方式中，燃料箱系统包括燃料箱、惰性气体系统和阀系统。惰性气体系统具有配置用于燃料箱系统内的惰性气体进入燃料箱的孔。阀系统配置来基于燃料箱内的燃料的液面控制从孔流入燃料箱的惰性气体的量。

在还有的另一个有利的实施方式中，提供了管理燃料箱中的惰性气体的方法。惰性气体被送入延伸进入燃料箱内的管中。管具有孔。基于相对于孔的燃料的液面使用阀系统控制从孔流出的惰性气体的量。

在还有的另一个有利的实施方式中，公开了一种设备，其包括：配置以在燃料箱内输送惰性气体的管；管内的孔；和与孔相关联的阀，其中阀配置来基于相对于孔的燃料的液面控制离开孔的惰性气体的量。

优选地，在配置以基于相对于孔的燃料的液面控制离开孔的惰性气体的量方面，阀配置来在达到燃料的液面的选择液面时关闭孔，其中燃料的液面的选择液面选自孔下方的第一液面、在孔处的第二液面和孔上方的第三液面。

优选地，燃料箱位于航空飞行器的机翼内，其中机翼具有上反角和下反角中的一个。

优选地，除了该孔以外管还包括许多孔以形成多个孔；和与多个孔中孔的数目相关的许多阀，其中管位于机翼的根部和机翼的尖部之间，并且其中燃料箱包括多个隔室，其中多个孔位于多个隔室的至少部分中。

优选地，阀包括：圆柱部分，其被配置以连接至管以及配置以绕管转动从而基于圆柱部分的位置打开和关闭孔；和连接至圆柱部分的浮动结构(float structure)，其中浮动结构配置为在燃料中是浮动的，其中当燃料的液面以选择的量低于孔时，浮动结构引起圆柱部分转动以关闭孔。

优选地，设备进一步包括惰性气体发生器，其中惰性气体发生器 配置来在期望的流速下将惰性气体送入管中，其中惰性气体选自氮气、氖气、氩气、氦气、氪气、氙气、氡气、六氟化硫、二氧化碳和具有降低的氧气含量的空气中的一种，并且其中燃料箱位于平台中，所述平台选自移动平台、固定平台、基于陆地的结构、基于水中的结构、基于太空的结构、交通工具、航空飞行器、水上船只、坦克、人员运输器(personnel carrier)、火车、航天器、空间站、人造卫星、潜水艇、汽车、发电厂、桥、坝、制造设备和建筑物中的一种。

在还有的另一个有利的实施方式中，公开了一种燃料箱系统，其包括：燃料箱；具有孔的惰性气体系统，其被配置用于使燃料箱系统中的惰性气体进入燃料箱；和阀系统，其被配置以基于燃料箱内的燃料的液面控制从孔流入燃料箱内的惰性气体的量。

优选地，燃料箱系统进一步包括航空飞行器的机翼，其中燃料箱位于机翼内，并且其中惰性气体系统包括具有多个孔的管，并且其中阀系统包括与多个孔关联的多个阀。

同样优选地，多个阀中的阀包括：圆柱部分，其被配置以连接至管并且被配置以绕管转动从而基于圆柱部分的位置打开和关闭孔；和浮动结构，其被连接至圆柱部分，其中浮动结构配置为在燃料中是浮动的。

在还有的再一个更有利的实施方式中，公开了一种管理燃料箱内惰性气体的方法，所述方法包括：将惰性气体送入延伸至燃料箱内的管，其中管具有孔；以及基于相对于孔的燃料的液面使用阀系统控制从孔流出的惰性气体的量，其中基于相对于孔的燃料的液面使用阀系统控制从孔流出的惰性气体的量包括：当达到燃料的液面的选择液面时用阀系统中的阀关闭多个孔中的孔，并且其中当达到燃料的液面的选择液面时用阀系统中的阀关闭多个孔中的孔包括：当燃料的液面的选择液面是孔下方的第一液面、在孔处的第二液面和孔上方的第三液面之一时用阀系统中的阀关闭多个孔中的孔。

特征、功能和优势可在本公开的各种实施方式中被独立地完成或可在还有的其它实施方式中被结合，其中可参照以下说明和附图了解进一步的细节。

附图说明

在所附权利要求中阐述了有利实施方式的认为有新颖特征的特性。但是，当连同附图阅读时，有利的实施方式以及使用的优选模式、进一步的目标和其优势将通过参照以下本公开的有利实施方式的详细说明被最好地理解，其中：

图1是根据有利实施方式的燃料运行环境的方框图的图解；

图2是其中可根据有利实施方式执行惰性气体系统的平台的图解；

图3是根据有利实施方式在机翼内的惰性气体分布系统的一部分的图解；

图4是根据有利实施方式沿图3中线4-4截取的具有一部分惰性气体分布系统的机翼的横截面图图解；

图5是根据有利实施方式的阀的图解；

图6是根据有利实施方式的阀的侧视图的图解；

图7是根据有利实施方式的与管相关联的阀的图解；

图8是根据有利实施方式的沿图7中线8-8截取的阀的横截面图图解，其相对于惰性气体分布系统的管内的孔；

图9是根据有利实施方式的处于部分打开位置的阀的图解；

图10是根据有利实施方式的处于打开位置的阀的图解；

图11是根据有利实施方式的惰性气体分布系统的阀的图解；

图12是根据有利实施方式的连接至惰性气体分布系统中的管的阀的图解；

图13是根据有利实施方式的与管相关联的阀的图解；

图14是根据有利实施方式沿图13中线14-14截取的连接至惰性气体分布系统的管的阀的横截面图图解，其中显示阀处于关闭位置；

图15是根据有利实施方式的处于部分打开位置的阀的图解；

图16是根据有利实施方式的处于关闭位置的阀的图解；

图17是根据有利实施方式的用于管理燃料箱内惰性气体的方法的流程图的图解；

图18是根据有利实施方式的航空飞行器制造和使用方法的图解；和

图19是在其中可执行有利实施方式的航空飞行器的图解。

具体实施方式

不同的有利实施方式认同并考虑一个或多个不同的考虑因素。例如，不同的有利实施方式认同并考虑其中可执行惰性气体分布系统的一个方式是通过使用位于燃料箱内的具有孔的管。惰性气体发生器可用于将惰性气体输送通过管。惰性气体可通过管内的孔进入燃料箱。用这种方式，惰性气体可置换可位于燃料液面上方空间内的氧气。

不同的有利实施方式认同并考虑由于使用多个孔，沿着管的长度发生分流和压力损失。结果，惰性气体发生器可以比期望的更大以提供期望量的惰性气体，从而从燃料液面上方的箱内空间中去除空气。

不同的有利实施方式认同并考虑机翼内的燃料箱可具有由隔离物形成的隔室。这些隔离物可以是结构，如肋条。机翼的几何形状可导致一些隔室具有流体液面上方的空间，而其它隔室可不具有。此外，这些不同组件可在它们之间具有限制的连通。结果，不同的有利实施方式认同并考虑这些空间可包括空气、燃料蒸汽和其它成分。不同的有利实施方式认可并考虑这些空间的位置可使得燃料箱比期望的更难于惰化。结果，可能需要增加引入至燃料箱内的惰性气体的流量。

不同的有利实施方式也认可并考虑许多航空飞行器具有上机翼反角或下机翼反角。例如，上机翼反角意味着在航空飞行器的正常操作中机翼尖部比机翼根部更高。不同的有利实施方式认可并考虑惰性气体分布系统可需要布设管以在发动机消耗燃料时用于改变燃料表面位置。

因此，不同的有利实施方式提供了用于管理将惰性气体引入至燃料箱的方法和设备。在一个有利的实施方式中，设备包括配置以在燃料箱内输送惰性气体的管。孔存在于管中。阀与孔相关联。阀配置来基于相对于孔的燃料液面控制离开燃料箱内的孔的惰性气体的量。

首先转向图1，根据有利实施方式绘制了燃料管理环境的方框图的图解。在该例证性的实例中，燃料管理环境100包括平台102。在该例证性的实例中，平台102包括燃料箱系统104。平台102可采用各种形式。例如，非限制性地，平台102可采取交通工具106的形式，并且特别地，航空飞行器108的形式。

当平台102采取航空飞行器108的形式时，燃料箱112可存在于燃料箱系统104内的机翼110中。

燃料箱112装载燃料114。空间116可存在于燃料114的液面118上方。换句话说，空间116可以是位于燃料箱112内的燃料114液面118上方的容积。在这些例证性的实例中，空间116可被称为油面上的空间120。油面上的空间120可具有燃料箱112内的油面上的空间120内可能不期望的空气、氧气、燃料蒸汽和/或其它成分。

在一个例证性的实例中，燃料箱122可包括形成燃料箱122内的隔室126的隔离物124。隔离物124可以是机翼128内的各种结构。例如，隔离物124可以由机翼128内的肋条、梁和/或其它结构形成。

隔离物124允许燃料114在隔室126间流动。燃料114的这种流动可通过隔离物124被减少或限制。换句话说，燃料114的流动可能没有如隔离物124不存在时一样的自由。

此外，燃料箱122位于其中的机翼128可具有二面角130。二面角130可以是上反角或下反角。例如，当二面角130是上反角时，在正常操作过程中机翼128的尖部132比机翼128的根部134定位得更高。在二面角130是下反角的方面，在正常操作过程中机翼128的尖部132比机翼128的根部134定位得更低。机翼128的根部134是机翼128的一部分，所述机翼128在这些例证性实例中连接至航空飞行器的主体上。

惰性气体系统136可将惰性气体138分布至机翼128内。特别地，惰性气体138可以以引起惰性气体138存在于隔室126的空间116内的方式、以减少可能发生燃料114或燃料蒸汽147燃烧的可能性的方式被分布至隔室126内。特别地，惰性气体138可置换可能增加燃料114燃烧可能性的空气、氧气、燃料蒸汽147和/或其它成分。

在这些例证性的实例中，惰性气体系统136包括惰性气体发生器140和气体分布系统141。如绘制的，气体分布系统141包括许多管142。许多管142中的一个或多个在这些例证性实例中可存在于燃料箱122内。例如，许多管142中的管144可延伸穿过燃料箱122内的至少部分隔室126。

用于管144的材料可取决于具体的实施而变化。例如，材料可选自铝、钢、塑料、复合材料、聚碳酸酯和/或其它适合的材料中的一种。可影响材料选择的因素可包括重量、负荷和成本。

在这些例证性的实例中，管144具有孔146。惰性气体138流动通过管144并且通过孔146进入燃料箱122。

在这些例证性的实例中，可将惰性气体138选择作为相对于燃料箱122内的燃料114、燃料蒸汽147或二者的任何非反应性的气体。换句话说，将惰性气体138选择作为可减少燃料114、燃料蒸汽147或二者在燃料箱122内可被点燃的可能性的气体。惰性气体138可选自氮气、氖气、氩气、氦气、氪气、氙气、氡气、六氟化硫、二氧化碳、具有降低的氧气含量的空气和/或其它适合气体中的一种。

在这些例证性的实例中，阀系统148与许多管142相关联。特别地，阀系统148控制从惰性气体系统136进入燃料箱122的惰性气体138的量150。阀系统148包括与孔146相关联的许多阀152。孔146中的一些或全部在这些例证性的实例中可与许多阀152相关联。

例如，阀系统148中的阀156可与孔146中的孔154相关联。阀156配置来基于相对于孔154的燃料114的液面118控制离开孔154的惰性气体138的量150。在这些例证性的实例中，阀156可以以不同增量改变流动通过孔154的惰性气体138的量150。换句话说，打开阀156可部分地关闭孔154，而不是完全地关闭孔154。

可关闭位于燃料114的液面118上方的孔146的部分158以使惰性气体138不通过孔146的部分158离开。以这种方式，可在期望流速161下增加或管理惰性气体138的流速160达到燃料箱122内的期望位置。

在这些例证性的实例中，孔146的部分158意味着孔146中的孔的一些可被关闭。另外，在一些例证性实例中，孔146的部分158可意味着孔146中的孔的一些可被部分关闭。

以这种方式，惰性气体系统136考虑了其中孔146可位于燃料114的液面118上方的情况。该情况可以在上反角130的情况发生。如果惰性气体138被引入至位于燃料114的液面118上方的孔146的部分 158中，惰性气体138可行进通过隔室126到达尖部132并且被排出而不是使空间116惰化。但是，用阀系统148，可减少或避免该情况。

结果，惰性气体发生器140可不必同样强度地工作以产生期望水平的流速160使得燃料箱122内的空间116惰化。因此，当阀系统148用于惰性气体系统136中时，更小和/或更轻的惰性气体发生器可用于执行惰性气体发生器140。

图1中的燃料管理环境100的图解不表示对其中可执行有利实施方式的方式施加物理或结构上的限制。可使用除了图解以外和/或代替图解的那些的其它组件。一些组件不是必需的。同样，方框被呈现以图解一些功能组件。当以有利实施方式执行时，这些方框中的一个或多个可被结合和/或被分为不同的方框。

例如，虽然平台102已经描述为以航空飞行器108形式的交通工具106，但平台102可取决于具体的实施而采取其它形式。例如，平台102可选自移动平台、固定平台、基于陆地的结构、基于水中的结构、基于太空的结构、航空飞行器、水上船只、坦克、人员运输器、火车、航天器、空间站、人造卫星、潜水艇、汽车、发电厂、桥、坝、制造设备、建筑物、外面板(skin panel)、发动机、气体管线的部分和/或其它适合物体中的一种。

现在参照图2，根据有利的实施方式绘制了其中可执行惰性气体系统的平台的图解。在该例证性的实例中，航空飞行器200是图1中航空飞行器108的实施的实例。航空飞行器200具有连接至航空飞行器200的主体206的机翼202和机翼204。另外，航空飞行器200也包括连接至机翼202的发动机208和连接至机翼204的发动机210。航空飞行器200也具有尾部212。尾部212包括垂直安定面214、水平安定面216和水平安定面218。

在这些例证性的实例中，图1中惰性气体系统136的许多管142可位于航空飞行器200的机翼202和机翼204内。可使用图1中以方框形式显示的惰性气体系统136执行航空飞行器200内的惰性气体系统。

现在参照图3，根据有利实施方式绘制了机翼内的惰性气体系统的一部分的图解。如绘制的，图2中的航空飞行器200上的机翼202 具有尖部300和根部302。根部302是连接至主体206的机翼202的部分。另外，机翼202具有前缘304和后缘306。

在该绘制的实例中，以分解图显示了机翼202，使得机翼202内的燃料箱308可被看见。燃料箱308由多个隔室310组成。多个隔室310在该例证性实例中由隔离物312形成。在该例证性实例中，隔离物312基本上垂直于机翼202的下蒙皮(lower skin)313延伸。

例如，隔室314由隔离物316和隔离物318形成。隔室320由隔离物322和隔离物324形成。在该例证性的实例中，机翼202具有上反角。换句话说，沿着延伸横贯机翼202长度的水平面，隔室314与根部302比与隔室320更近。此外，隔室320与尖部300比与隔室314更近。以这些位置，在这些例证性实例中，与隔室320相比，隔室314具有更低的位置。

在该例证性的实例中，绘制了气体分布系统327内的管326。气体分布系统327是图1中以方框形式显示的惰性气体系统136的气体分布系统141的物理实施的实例。特别地，管326是图1中以方框形式显示的许多管142中的管144的实例。

管326从根部302延伸向尖部300。孔331存在于管326中。在这些例证性的实例中，孔331包括孔332、孔333、孔334、孔335、孔336、孔337、孔338、孔339和孔340。

这些孔位于多个隔室310中的隔室314、320、341、342、343、344、345、346和347内。另外，阀系统348包括阀349、350、351、352、353、354、355、356和357，其分别与孔332、333、334、335、336、337、338、339和340相关联。在该例证性的实例中，定位管326的位置以使惰性气体从这些孔流入燃料箱308中。

如绘制的，燃料358位于燃料箱308的部分359中。燃料358不存在于燃料箱308的部分360中。部分360在这些实例中是油面上的空间。在这些例证性的实例中，燃料表面362是部分359和部分360之间的界限。

在这些例证性的实例中，惰性气体引入至位于部分359或部分359内燃料358上方一定距离内的燃料箱308的孔中。

接下来转向图4，根据有利实施方式绘制了具有一部分惰性气体分布系统的机翼横截面图的图解。在该绘制的实例中，以沿图3中线4-4截取的横截面图显示了机翼202。机翼202的该视图提供了机翼202的上反角的视图。

在该视图中，图解了燃料箱308内的燃料358的液面406。空间404是位于燃料358的液面406上方的部分360中的空间。空间404形成燃料箱308中的油面上的空间。在该例证性的实例中，燃料358的液面406引起阀系统348使管326中的孔的一部分处于关闭状态，而孔的另一部分处于打开状态。处于关闭状态的孔的部分取决于相对于孔的燃料358的液面406。

在这些例证性的实例中，当液面406处于低于孔的一些量时关闭孔。此外，当液面406处于低于孔的一些量时可部分地关闭孔。

当然，在其它例证性实例中，当液面406在孔处时、在孔上方的一些水平时或基本上在孔处时可关闭孔。何时打开和关闭孔的选择可取决于具体实施。

现在参照图5，根据有利实施方式绘制了阀的图解。在该例证性的实例中，更详细地绘制了阀349的透视图。阀349包括圆柱部分500、平面元件502、平面元件503和浮动结构504。

阀349可取决于具体实施由不同材料制造。例如，阀349可由塑料、金属、复合材料和/或其它适合的材料中的至少一种组成。如本文使用，当与项目列表一起使用时，短语“…中的至少一个”意味着可使用列出的项目中的一个或多个的不同结合以及可需要列表中每一项的仅一个。例如，“项目A、项目B和项目C中的至少一个”可非限制性地包括例如项目A、或项目A和项目B。该实例也可包括项目A、项目B、和项目C、或项目B和项目C。

当阀349包括金属时，金属可以是例如铝、钛和/或钢。当使用不止一种材料时，不同材料可实施用于阀349的不同部分。

配置圆柱部分500以绕图3中的管326放置或接受图3中的管326。如绘制的，圆柱部分500具有通道506，其从圆柱部分500的端508延伸至端510。孔509位于端508处，并且孔511位于端510处。 在该例证性的实例中，圆柱部分500也具有孔512，其与通道506连通。

在这些例证性的实例中，选择用于浮动结构504的材料是在这些例证性实例中被配置以在燃料内具有浮力的材料。在一些例证性的实例中，材料本身可在燃料中不具有浮力，但是可具有填充气体或填充液体的内部，其导致浮动结构504在燃料中是浮动的。

在这些例证性的实例中，孔512配置来能够移向与管326中的孔332对齐或对应管326中的孔332，图3中的阀349连在管326上。孔512可允许暴露管326中的孔332的全部或一部分以使惰性气体从管326中的孔332流出。

现在参照图6，根据有利实施方式绘制了阀的侧视图的图解。在该例证性的实例中，从端508显示阀349。

现在参照图7，根据有利实施方式绘制了与管相关联的阀的图解。在该图解中，绘制了管326和阀349的透视图。

在该例证性的实例中，孔512未暴露管326中的孔332(在该视图中未显示)。在该位置，阀349关闭孔332以使管326中的惰性气体不从孔332中流出。在该实例中，孔332处于关闭状态。当图4中的燃料358的液面406在浮动结构504下方时，阀349处于关闭位置。

在该图解中，小突起700从管326的表面702延伸。小突起700可限定或限制阀349的移动。

现在参照图8，根据有利实施方式绘制了阀的横截面图图解，其相对于惰性气体分布系统的管中的孔。在该例证性的实例中，绘制了管326和阀349的横截面图。该横截面是沿图7中的线8-8截取的。在该例证性的实例中可见，阀349处于关闭位置以使孔332不与阀349的孔512连通。可见，燃料358的液面406处于浮动结构504的下方。

接下来转向图9，根据有利实施方式绘制了处于部分打开位置的阀的图解。在该例证性的实例中，燃料358的液面406相对于管326更高。

在该例证性实例中可见，浮动结构504部分浸入燃料中。当燃料升高时，浮动结构504在燃料358内是浮动的。浮动结构504被配置以移动，以致阀349以箭头900的方向转动。

该转动引起孔512与孔332的一部分对齐。在该例证性的实例中可见，部分暴露孔332以使惰性气体从孔332流出。在该实例中，孔332处于部分打开状态。

现在参照图10，根据有利实施方式绘制了处于打开位置的阀的图解。在该例证性的实例中，燃料358的液面406处于管326上方。对于燃料358的该液面，阀349处于完全打开的位置。孔332中的全部现在与孔512相对应或与孔512对齐。结果，孔332完全被打开。在该例证性的实例中可见，小突起700限制了阀349转动的量。当然，取决于具体实施，可从管326上省去小突起700。

例如，在图11中，根据有利实施方式绘制了处于打开位置的阀的图解。在该例证性的实例中，阀1100是可用于代替图3中与管326一起的阀349的阀的实例。

在该例证性的实例中，阀1100包括可转动元件1102、浮动结构1104和凸起1106。浮动结构1104与可转动元件1102的端1108连接。凸起1106与可转动元件1102的端1110连接。阀1100也包括连接件1114。连接件1114将可转动元件1102连接至管326。可转动元件1102可以箭头1116的方向转动。当处于如该图中图解的打开位置时，凸起1106可允许气体从孔332流出。

该例证性实例中，当燃料358的燃料表面362具有不低于距孔332的一些选择距离的液面时，浮动结构1104在燃料358中浮动以维持孔332的打开位置。

接下来转向图12，根据有利实施方式绘制了处于关闭位置的阀的图解。如绘制的，与图11比较，燃料358的燃料表面362具有较低液面。在该例证性的实例中，燃料表面362的降低引起阀1100移向关闭的位置。在该关闭位置，凸起1106以防止或减少惰性气体流出孔332的方式覆盖孔332。

阀1100的图解是图1中以方框形式显示的阀156的另一实施的实例。当然，取决于具体实施，可使用其它阀。在还有的其它例证性实例中，可使用检测器操作阀，所述检测器检测在基于检测到的燃料的液面打开和关闭阀的致动器中的燃料液面。

现在参照图13，根据有利实施方式绘制了与管相关联的阀的图解。在该图中，可见管1300与阀1302的透视图。

如绘制的，管1300是图1中以方框形式显示的管144的实例。阀1302是图1中以方框形式显示的阀156的实施的实例。阀1302和管1300作为图3中气体分布系统327的部分可用于机翼202内的燃料箱308中。

在该例证性的实例中，阀1302包括圆柱部分1304、平面元件1306和浮动结构1308。当燃料1310的液面1312在浮动结构1308下方时，阀1302处于关闭位置。如绘制的，孔1314配置来当阀1302处于关闭位置时基本上防止气体的流动。

在该图解中，小突起1318穿过管1300的圆柱部分1304中的孔1322从表面1320延伸。小突起1318可以箭头1324的方向限制阀1302的移动。更具体地，孔1322的移动可通过小突起1318限制。

现在参照图14，根据有利实施方式绘制了沿图13中线14-14截取的连接至管的阀的横截面图图解，所述管用于惰性气体分布系统。在该例证性的实例中，绘制了管1300与阀1302的横截面图。在该视图中，燃料1310的液面1312在浮动结构1308下方。

在该例证性的实例中可见，阀1302处于关闭位置以使圆柱部分1304中的孔1314不与管1300的孔1400连通。因此，当阀1302处于该位置时，气体不能通过孔1400流动。

如绘制的，配置圆柱部分1304使其能够移动以致孔1314与管1300中的孔1400对齐或与管1300中的孔1400对应，阀1302连在管1300上。因为孔1314和孔1400的部分彼此对齐，惰性气体可通过孔1400和孔1314流动。因此，孔1314可允许管1300中的孔1400的全部或一部分暴露，使得惰性气体从管1300中的孔1400流出。

接下来转向图15，根据有利实施方式绘制了处于部分打开位置的阀的图解。在该例证性的实例中，燃料1310的液面1312相对于管1300更高。

在该例证性的实例中可见，浮动结构1308部分地浸入燃料1310中。当燃料1310的液面1312升高时，浮动结构1308在燃料1310内 是浮动的。浮动结构1308配置以移动，以致阀1302以箭头1500的方向转动。

该转动引起孔1314与孔1400的部分对齐。在该例证性的实例中可见，孔1400被部分地暴露以使得惰性气体从孔1400中流出。在该实例中，孔1400处于部分打开状态。

现在参照图16，根据有利实施方式绘制了处于关闭位置的阀的图解。在该例证性的实例中，燃料1310的液面1312在管1300中的孔1400上方。对于燃料1310的该液面，阀1302处于关闭位置。在该例证性的实例中可见，小突起1318限制了阀1302转动的量。当然，取决于具体实施，小突起1318可从管1300上省去。

如在该图解中绘制的，当燃料1310的液面1312在管1300的上方时，关闭阀1302。当图2中机翼202的形状具有可回流入管1300中的趋势时，这可防止燃料1310不期望地回流入管1300。

图3-16中的惰性气体分布系统的图解是图1中以方框形式显示的惰性气体系统136的一种实施的实例。用于惰性气体系统的不同组件的图解不意图表示对可执行不同有利实施方式的方式的物理或结构限制。图3-16中图解的不同组件可与图1中的组件结合，与图1中的组件一起使用，或二者的结合。另外，这些图中图解的组件中的一些可以是图1中以方框形式显示的组件如何作为物理结构执行的例证性实例。

例如，在其它例证性实例中，小突起700可从管326省去。作为还有的另一例证性实例，除了阀349以外和/或替代阀349可使用其它类型的阀。

现在参照图17，根据有利实施方式绘制了用于管理燃料箱中的惰性气体的方法的流程图图解。可在图1中的平台102中执行图17中图解的方法。特别地，可使用图1中的惰性气体系统136执行图17中图解的操作。

通过将惰性气体送入延伸进入航空飞行器的燃料箱中的管，开始该方法(操作1700)。该管具有惰性气体通过它流入燃料箱的孔。

该方法基于相对于孔的燃料的液面使用阀系统控制从孔流出的惰性气体的量(操作1702)，同时过程返回操作1700。只要惰性气体被送入管中，该过程可继续。

在这些例证性的实例中，使用阀系统控制从孔流出的惰性气体意味着孔的一些可被打开或部分打开，同时可关闭其它孔。以这种方式，从孔流出的惰性气体的量发生，以使惰性气体被送入其中空间存在于燃料液面上方的区域。该空间是空气和蒸汽可位于其中的空间。以此方式，惰性气体可更有效地用于降低燃料不存在于其中的空间中的燃料箱内的燃料燃烧的可能性。

不同的有利实施方式可允许更轻或更小的惰性气体发生器被用于提供期望流量的惰性气体。结果，可仅在燃料表面与管具有特定垂直距离的位置处分布惰性气体。该类型的惰性气体分布的控制可特别有用于具有上反角或下反角的航空飞行器中的燃料箱。当然，除了航空飞行器以外，该分布系统也可用于如上讨论的其它类型的平台中。

可在图18中显示的航空飞行器制造和使用方法1800和图19中显示的航空飞行器1900的背景中描述本公开的有利实施方式。首先转向图18，根据有利实施方式绘制了航空飞行器制造和使用方法的图解。在预生产过程中，航空飞行器制造和使用方法1800可包括图19中的航空飞行器1900的规格和设计1802以及材料获取1804。

在生产过程中，进行图19中的航空飞行器1900的组件和亚组件制造1806以及系统集成1808。其后，图19中的航空飞行器1900可经历认证和交付1810以置于使用1812中。当由客户使用1812时，图19中的航空飞行器1900按期进行日常维护和维修1814，其可包括改进、改装、翻新以及其它维护或维修。

可通过系统集成者、第三方和/或操作者实施或执行航空飞行器制造和使用方法1800的每个过程。在这些实例中，操作者可以是客户。为了该说明书的目的，系统集成者可非限制性地包括许多航空飞行器制造商和主系统转包商；第三方可非限制性地包括许多卖方、转包商和供应方；并且操作者可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务组织等。

现在参照图19，绘制了其中可执行有利实施方式的航空飞行器的图解。在该实例中，航空飞行器1900通过图18中的航空飞行器制造和使用方法1800生产，并且可包括具有多个系统1904和内部1906的机体1902。系统1904的实例包括推进系统1908、电气系统1910、液压系统1912和环境系统1914中的一个或多个。可包括任何数量的其它系统。虽然显示了航空航天实例，但是可将不同的有利实施方式应用至其它工业，如汽车工业。

可在图18中的航空飞行器制造和使用方法1800中至少一个阶段采用本文具体化的设备和方法。在一个例证性的实例中，可以以类似于航空飞行器1900在图18中使用1812中时产生的组件或亚组件的方式，制作或制造图18中的组件和亚组件制造1806产生的组件或亚组件。

作为另一个实例，在生产阶段如图18中的组件和亚组件制造1806和系统集成1808过程中，可使用一个或多个设备实施方式、方法实施方式或其组合。当航空飞行器1900在图18中使用1812中和/或维护和维修1814过程中时，可使用一个或多个设备实施方式、方法实施方式或其结合。

例如，可在组件和亚组件制造1806过程中、在维护和维修1814过程中或其它适合的阶段，将惰性气体系统136加入至航空飞行器1900中。在这些例证性的实例中，如果惰性气体系统现在存在于航空飞行器中，可在维护和维修1814过程中替代或升级惰性气体系统。例如，根据有利实施方式，现在存在的惰性气体系统可将阀系统148加至惰性气体系统中的管。

为了图解和说明的目的，不同有利实施方式的描述已经被呈现，并且不意欲是穷尽的或限于公开形式的实施方式。许多改进和变化对于本领域普通技术人员将是显而易见的。此外，与其它有利实施方式相比，不同的有利实施方式可提供不同的优势。所选择的实施方式或多个实施方式被选择和描述是为了最好地说明实施方式、实际应用的原则，并且能够使本领域其它普通技术人员理解到公开了具有各种改变的适于所考虑具体用途的各种实施方式。

Claims (15)

1.一种用于管理燃料箱内的惰性气体的设备，其包括：

管(144)，其被配置来在燃料箱(122)中输送惰性气体(138)；

所述管(144)中的孔(154)；和

与所述孔(154)相关联的阀(156)，其中所述阀(156)包括：

圆柱部分(500)，其被配置以连接至所述管(144)并且被配置以绕管(144)转动，从而基于圆柱部分(500)的位置打开和关闭所述孔(154)；和

浮动结构(504)，其被连接至圆柱部分(500)，其中所述浮动结构(504)被配置为在燃料(114)中是浮动的，

其中所述阀(156)配置来基于相对于所述孔(154)的燃料(114)的液面(118)控制离开所述孔(154)的所述惰性气体(138)的量(150)，其中所述浮动结构(504)引起所述圆柱部分(500)转动，从而当所述燃料(114)的液面(118)低于所述孔(154)并且低于所述浮动结构(504)时关闭所述孔(154)。

2.根据权利要求1所述的用于管理燃料箱内的惰性气体的设备，其中所述燃料箱(122)位于航空飞行器(108)的机翼(128)中。

3.根据权利要求2所述的用于管理燃料箱内的惰性气体的设备，其中所述机翼(128)具有上反角和下反角中的一个。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的用于管理燃料箱内的惰性气体的设备，其中所述管(144)除了孔(154)以外还包括许多孔(146)，以形成多个孔；和与所述多个孔中的所述许多孔(146)相关联的许多阀(152)，并且其中所述管(144)适于从机翼(128)的根部(134)部分向机翼(128)的尖部(132)延伸。

5.根据权利要求4所述的用于管理燃料箱内的惰性气体的设备，其中所述燃料箱(122)包括多个隔室(126)，其中所述多个孔位于所述多个隔室(126)的至少部分中。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的用于管理燃料箱内的惰性气体的设备，其进一步包括：

惰性气体发生器(140)，其中所述惰性气体发生器(140)被配置以在期望的流速(161)下将所述惰性气体(138)送入所述管(144)。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的用于管理燃料箱内的惰性气体的设备，其中所述惰性气体(138)选自氮气、氖气、氩气、氦气、氪气、氙气、氡气、六氟化硫、二氧化碳和具有降低的氧气含量的空气中的一种。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的用于管理燃料箱内的惰性气体的设备，其中所述燃料箱(122)位于平台(102)中，所述平台(102)选自移动平台和固定平台中的一种。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的用于管理燃料箱内的惰性气体的设备，其中所述燃料箱(122)位于平台(102)中，所述平台(102)选自基于陆地的结构、基于水中的结构和基于太空的结构中的一种。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的用于管理燃料箱内的惰性气体的设备，其中所述燃料箱(122)位于平台(102)中，所述平台(102)选自交通工具。

11.根据权利要求9所述的用于管理燃料箱内的惰性气体的设备，其中所述基于陆地的结构包括坦克、火车、汽车、发电厂、桥、坝、制造设备和建筑物。

12.根据权利要求9所述的用于管理燃料箱内的惰性气体的设备，其中所述基于水中的结构包括水上船只和潜水艇。

13.根据权利要求9所述的用于管理燃料箱内的惰性气体的设备，其中所述基于太空的结构包括航天器、空间站和人造卫星。

14.根据权利要求10所述的用于管理燃料箱内的惰性气体的设备，其中所述交通工具包括航空飞行器、水上船只、人员运输器、火车和汽车。

15.一种管理燃料箱(122)中的惰性气体(138)的方法，所述方法包括：

将所述惰性气体(138)送入延伸进入所述燃料箱(122)中的管(144)内，其中所述管(144)具有孔(146)；和

通过用阀系统(148)中的阀(156)关闭所述孔(146)中的孔(154)基于相对于所述孔(146)的燃料(114)的液面(118)使用阀系统(148)控制从所述孔(146)流出的所述惰性气体(138)的量(150)，其中所述阀(156)包括：

圆柱部分(500)，其被配置以连接至所述管(144)并且被配置以绕管(144)转动，从而基于圆柱部分(500)的位置打开和关闭所述孔(154)；和

浮动结构(504)，其被连接至圆柱部分(500)，其中所述浮动结构(504)被配置为在所述燃料(114)中是浮动的，其中所述浮动结构(504)引起所述圆柱部分(500)转动，从而当所述燃料(114)的液面(118)低于所述孔(154)并且低于所述浮动结构时关闭所述孔(154)。