CN111005811B - 燃料泵优先控制方法 - Google Patents
燃料泵优先控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111005811B CN111005811B CN201910835845.5A CN201910835845A CN111005811B CN 111005811 B CN111005811 B CN 111005811B CN 201910835845 A CN201910835845 A CN 201910835845A CN 111005811 B CN111005811 B CN 111005811B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fuel tank
- fuel
- tank pump
- wing
- pump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 173
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 claims abstract description 271
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 8
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 238000001595 flow curve Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D37/00—Arrangements in connection with fuel supply for power plant
- B64D37/02—Tanks
- B64D37/06—Constructional adaptations thereof
- B64D37/10—Constructional adaptations thereof to facilitate fuel pressurisation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D37/00—Arrangements in connection with fuel supply for power plant
- B64D37/02—Tanks
- B64D37/04—Arrangement thereof in or on aircraft
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
- F02C9/26—Control of fuel supply
- F02C9/30—Control of fuel supply characterised by variable fuel pump output
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D37/00—Arrangements in connection with fuel supply for power plant
- B64D37/02—Tanks
- B64D37/06—Constructional adaptations thereof
- B64D37/08—Internal partitioning
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/22—Fuel supply systems
- F02C7/236—Fuel delivery systems comprising two or more pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
- F02C9/26—Control of fuel supply
- F02C9/42—Control of fuel supply specially adapted for the control of two or more plants simultaneously
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D27/00—Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
- B64D27/02—Aircraft characterised by the type or position of power plants
- B64D27/16—Aircraft characterised by the type or position of power plants of jet type
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/40—Weight reduction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
Abstract
本发明涉及燃料泵优先控制方法。控制航空器上的燃料系统的系统和方法包括：通过使与主燃料箱关联的至少一个主燃料箱泵的速度相对于与至少一个机翼燃料箱关联的至少一个机翼燃料箱泵的速度发生变化，而从主燃料箱或至少一个机翼燃料箱选择性地供应燃料到燃料消耗器。
Description
技术领域
本申请总的涉及燃料系统，且更具体地，涉及航空器燃料系统和用于控制航空器燃料系统的泵的方法。
背景技术
航空器燃料系统可以以多种方式设计。在较大的航空器中，燃料储存在位于机翼和中央机身两处的料箱中。每个机翼通常包括两个电动机驱动燃料泵，所述两个电动机驱动燃料泵在飞机的同一侧上向发动机供应燃料。根据操作条件，一个或两个机翼燃料箱泵可同时运作。中央燃料箱通常具有两个电动机驱动燃料泵，所述两个电动机驱动燃料泵也为发动机提供燃料；每个发动机一个泵。各中央燃料箱泵通过交联进给阀(cross-feedvalve)连接，以防一个中央燃料箱泵发生故障而仅余的中央燃料箱泵需要向两个发动机进给燃料。
正常的航空器操作程序要求在使用机翼燃料箱中的燃料之前先使用来自中央燃料箱的燃料。在中央燃料箱耗尽后，关闭中央燃料箱泵并向发动机输送来自机翼箱的燃料。在飞行的大部分阶段期间，机翼燃料箱泵和中央燃料箱泵两者都是运作的(除非按照操作程序关闭了机翼燃料箱泵和中央燃料箱泵)，因此关键问题是如何在机翼燃料箱前先耗尽来自中央燃料箱的燃料。通常，这通过使用具有不同性能特征的泵被实现。例如，中央燃料箱泵的排出压力可大于机翼燃料箱泵的排出压力。因此，中央燃料箱泵优先于机翼燃料箱泵。
为使中央燃料箱泵在大流量及低压力下操作时维持优先，在机翼燃料箱泵的排出侧增设压力调节阀(PRV)。该阀在低于中央燃料箱泵的排出压力的压力条件下开启，并且取代将燃料输送到发动机，该阀使来自机翼燃料箱的燃料再循环回到燃料箱中。在中央燃料箱的燃料耗尽并且泵被关闭时，调节阀关闭并允许向发动机输送来自机翼燃料箱的燃料。
发明内容
近来的燃料系统采用对于机翼料箱部位和中央料箱部位使用相同的泵的理念。这种方式允许购买单个泵零件号且需要较少的备件存货。然而，这种方式给维持从中央燃料箱泵的燃料输送作为主路径、仅在中央料箱变空后才进行从机翼燃料箱泵的燃料输送提出了特别的问题。在两个泵的排出压力对比流量曲线相似的情况下，燃料倾向于从两个料箱同时进行输送。
根据本发明的装置和方法简化航空器燃料系统结构，使部件更少且因此减轻重量并降低系统成本。根据本发明，机翼燃料箱泵的速度和中央燃料箱泵的速度控制成使得在某些操作条件下由中央燃料箱泵供应的压力高于由机翼燃料箱泵供应的压力。通过这样的方式，中央燃料箱泵将优先于机翼燃料箱泵，并且将从中央料箱进行燃料输送，直到中央料箱耗尽为止，而无需PRV。
根据本发明的一个方面，一种控制航空器上的燃料系统的方法，所述方法包括：通过使与主燃料箱关联的至少一个主燃料箱泵的速度相对于与至少一个机翼燃料箱关联的至少一个机翼燃料箱泵的速度发生变化，而从中央燃料箱或至少一个机翼燃料箱选择性地供应燃料到燃料消耗器。
可选地，至少一个主燃料箱泵和至少一个机翼燃料箱泵通过公共燃料管线流体联接到同一燃料消耗器，并且燃料从主燃料箱或至少一个机翼燃料箱的选择是基于由相应燃料箱泵产生的流体压力，由每个燃料箱泵产生的压力与相应燃料箱泵的速度对应。
可选地，选择性地供应燃料包括：在航空器低于阈值高度时，以比所述至少一个机翼燃料箱泵的速度更小的速度操作所述至少一个主燃料箱泵。
可选地，选择性地供应燃料包括：在航空器高于阈值高度时，以比所述至少一个机翼燃料箱泵的速度更大的速度操作所述至少一个主燃料箱泵。
可选地，选择性地供应燃料包括：以比所述至少一个机翼燃料箱泵的速度更大的速度操作所述至少一个主燃料箱泵，由此从主燃料箱提供燃料到燃料消耗器，直到主燃料箱中的燃料耗尽为止。
可选地，方法包括在主料箱中的燃料耗尽时关停所述至少一个主燃料箱泵。
可选地，选择性地供应燃料包括：以比所述至少一个机翼燃料箱泵的速度更小的速度操作所述至少一个主燃料箱泵，由此从所述至少一个机翼燃料箱提供燃料到燃料消耗器。
根据本发明的另一方面，一种航空器燃料系统包括主燃料箱、第一机翼燃料箱和控制器，所述主燃料箱包括至少一个主燃料箱泵，所述第一机翼燃料箱包括至少一个第一机翼燃料箱泵，所述控制器可操作地联接到所述至少一个主燃料箱泵和所述至少一个第一机翼燃料箱泵，控制器配置成使所述至少一个主燃料箱泵的速度相对于所述至少一个第一机翼燃料箱泵的速度发生变化，以从主燃料箱或从第一机翼燃料箱选择性地供应燃料到至少一个燃料消耗器。
可选地，所述至少一个主燃料箱泵和所述至少一个第一机翼燃料箱泵通过公共燃料管线流体联接到同一燃料消耗器，其中，燃料从主燃料箱或至少一个机翼燃料箱的选择是基于由相应燃料箱泵产生的流体压力，由每个燃料箱泵产生的压力与相应燃料箱泵的速度对应。
可选地，所述至少一个主燃料箱泵和所述至少一个第一机翼燃料箱泵通过公共燃料管线流体联接到同一燃料消耗器，并且当所述至少一个主燃料箱泵的速度大于所述至少一个第一机翼燃料箱泵的速度时，从主料箱供应燃料到燃料消耗器，并且当所述至少一个第一机翼燃料箱泵的速度大于所述至少一个主燃料箱泵的速度时，从第一机翼燃料箱供应燃料到燃料消耗器。
可选地，所述至少一个主燃料箱泵和所述至少一个第一机翼燃料箱泵包括具有相同规格的泵。
可选地，所述至少一个主燃料箱泵和所述第一机翼燃料箱泵各自具有相同的物理尺寸和相同的性能特征。
可选地，所述至少一个燃料消耗器包括第一燃料消耗器和第二燃料消耗器、还包括第一燃料管线和第二燃料管线，所述第一燃料管线使所述至少一个主燃料箱泵和所述至少一个第一机翼燃料箱泵联接到所述第一燃料消耗器，所述第二燃料管线使所述至少一个主燃料箱泵和所述至少一个第一机翼燃料箱泵联接到所述第二燃料消耗器。
可选地，所述至少一个主燃料箱泵包括第一主燃料箱泵和第二主燃料箱泵、还包括使第一主燃料箱泵流体联接到第二主燃料箱泵的交联进给阀。
可选地，所述燃料消耗器包括喷气发动机。
可选地，所述燃料消耗器包括辅助动力单元。
可选地，所述控制器配置成：在航空器低于阈值高度时通过以比所述至少一个第一机翼燃料箱泵的速度更小的速度操作所述至少一个主燃料箱泵而选择性地提供燃料。
可选地，所述控制器配置成：在航空器高于阈值高度时通过以比所述至少一个第一机翼燃料箱泵的速度更大的速度操作所述至少一个主燃料箱泵而选择性地供应燃料。
可选地，所述控制器配置成：通过以下方式选择性地供应燃料，以比所述至少一个第一机翼燃料箱泵的速度更大的速度操作所述至少一个主燃料箱泵，由此从主燃料箱提供燃料到燃料消耗器、直到主燃料箱中的燃料耗尽为止。
可选地，所述控制器配置成在主燃料箱中的燃料耗尽时关停所述至少一个主燃料箱泵。
可选地，所述控制器配置成：通过以下方式选择性地供应燃料，以比所述至少一个第一机翼燃料箱泵的速度更小的速度操作所述至少一个主燃料箱泵，由此从机翼燃料箱提供燃料到航空器发动机
本发明的前述特征及其它特征在下文中充分描述并在权利要求中具体指出，以下的描述与附图详细说明了本发明的一个或多个图示实施例。然而，这些实施例仅是可运用本发明原理的各种方式中的一些。当结合附图考虑时，本发明的其它目的、优点和特征将从以下对本发明的详细描述中变得显见。
附图说明
图1是具有燃料系统的航空器的示意图，所述燃料系统具有中央料箱并具有两个机翼料箱。
图2是高速泵操作和低速泵操作的泵排出压力对比流量曲线同航空器起飞所需性能对比的图示。
图3是根据本发明的燃料系统的简化示意图，所述燃料系统针对具有两个主发动机且具有辅助动力单元的航空器。
图4是流程图，图示了根据本发明的控制主燃料箱泵与机翼燃料箱泵的示例方法。
图5是可用于实现根据本发明的方法的示例控制器的框图。
具体实施方式
将在航空器燃料系统的语境下描述本发明。然而，将理解的是，本发明的各方面可应用于燃料输送由多个燃料箱分担、伴随地一个燃料箱比其它燃料箱优先进行输送的其它应用中。
现在具体参考附图，并且首先参考图1，图示了航空器10，航空器10包括用于将燃料输送到诸如喷气发动机等的发动机14a、14b(也称为“燃料消耗器”)的燃料系统12。尽管未示出在图1中，然而航空器10可还包括位于航空器10尾段中的一个或多个辅助动力单元。示例航空器10具有包括机翼料箱16a、16b和主(中央)料箱18在内的多个燃料箱。术语“主燃料箱”和“中央燃料箱”可互换使用且指的是同一燃料箱(例如，航空器的主燃料箱)。
每个料箱16a、16b、18包括至少一个相应的燃料泵20a、20b或22，燃料泵操作成经由燃料管线24a、24b、26a、26b将加压燃料从相应的料箱泵送到发动机14a、14b。如图可见，燃料管线24a、24b、26a、26b使燃料箱泵流体联接到彼此并流体联接到发动机14a、14b。在一个实施例中，主燃料箱泵22和机翼燃料箱泵20a、20b具有相同规格。例如，每个泵具有相同的物理尺寸和相同的性能特征(例如，对于给定的速度，具有相同的流量和压力额定值)。优选地，燃料箱泵是相同的泵。
控制器28经由通信链路30操作地联接到每个泵20a、20b、22，并且控制器操作成控制每个泵的速度以在相应的管线24a、24b、26a、26b中产生期望的压力。更具体地，控制器28配置成使主燃料箱泵22的速度相对于机翼燃料箱泵20a、20b的速度发生变化，以便从主燃料箱18或从第一和第二机翼燃料箱16a、16b选择性地供应燃料到发动机14a、14b。控制器28可以是控制全部航空器燃料泵的单个组件，并且控制器可相对于泵20a、20b和22远程定位并经由电缆连接到各泵。替代地，可使用多个控制器28，以单独地操作每个泵组件，其中每个控制器可容纳在相应的泵组件内。
简要参考图2，泵排出压力随着泵速而变化。相对于较低的泵速，较高的泵速产生较高的排出压力。因此，通过变化相应各泵的速度，可升高或降低每个泵输出的压力(取决于泵速)。如更加详细论述的，可有利地利用该压力差，以从一个料箱或另一个料箱选择用于输送到发动机的燃料。
另外参考图3，图示了航空器燃料系统12的另外的细节。如图所示，燃料管线24a、26a使第一主燃料箱泵22a流体联接到机翼燃料箱泵20a1、20a2和发动机14a，并且燃料管线24b、26b使第二主燃料箱泵22b流体联接到机翼燃料箱泵20b1、20b2和发动机14b。燃料管线24a和24b是每个燃料泵与发动机14a、14b中的至少一个之间的公共燃料管线。燃料泵20a1和20a2可统称为“泵20a”，燃料泵20b1和20b2可统称为“泵20b”，并且燃料泵22a和22b可统称为“泵22”。
交联进给阀32使第一主燃料箱泵22a流体连接到第二主燃料箱泵22b，并使燃料能够在主燃料箱18与机翼燃料箱16a、16b之间传送以维持航空器10操作期间所需的平衡。另外，交联进给阀32使两个发动机每个都能从两个机翼燃料箱接收燃料(如果期望)。截止阀34a、34b分别将燃料管线24a、24b联接到发动机14a、14b，并且截止阀能够在发动机着火或发生其它发动机故障时从相应的发动机14a、14b切断燃料。此外，入口过滤篓/容器36a、36b使发动机14a、14b能够在泵故障时从料箱提引非加压燃料。辅助动力单元(APU)38经由泵40和截止阀42a、42b接收燃料。压力开关44向控制器28提供每个泵正在生产充足压力的指示。
可利用控制算法来以两种不同的速度(且因此不同的压力输出)操作每个泵，以使得允许在主料箱和机翼料箱中使用相同的泵、同时维持主料箱优先于机翼料箱，所述控制算法可由控制器28实现。在起飞并爬升到五千英尺期间，标准程序是关闭主燃料箱泵22a、22b并且机翼燃料箱泵20a1、20a2、20b1、20b2被用于进给发动机14a、14b。因此，在该操作阶段期间，主燃料箱泵22a、22b关闭(零速)，并且机翼燃料箱泵20a1、20a2、20b1、20b2以高速操作(且因此输出比主燃料箱泵相对高的流体压力)。由于机翼燃料箱泵输出的压力大于主燃料箱泵输出的压力，因此燃料从机翼燃料箱供应到发动机14a、14b。
当达到预定高度(例如，五千英尺)时，主燃料箱泵22a、22b根据命令开启为高速，由此与机翼料箱20a1、20a2、20b1、20b2的性能曲线不相上下，并且暂时从所有燃料箱16a、16b、18输送流。在主燃料箱泵达到全速后，机翼燃料箱泵根据命令设为低速设置(且因此输出比主燃料箱泵相对更低的流体压力)。当以低速设置操作时，机翼燃料箱泵在任何流量下可产生的最大压力低于主燃料箱泵在要求的操作条件下的操作压力，由此确保主燃料箱泵将优先于机翼燃料箱泵，并且将从主料箱进行燃料输送，直到主料箱耗尽为止，这时可关闭主燃料箱泵。
因此，通过使一个泵的速度相对于另一个泵的速度发生变化，燃料基于由相应燃料箱泵产生的流体压力从主燃料箱或机翼燃料箱中的一个选择性地泵送。这种利用两种区别的速度来控制泵操作和随后的燃料输送的操作方法允许消除先前成为每个机翼燃料箱泵的一部分的压力调节阀。由于燃料系统中使用更少的部件，因此这种方法降低对于航空器制造商的成本并提高燃料系统的整体可靠性。
对于使用无刷DC电力系统的电动机驱动泵，可通过向电子控制器28并入单个模拟电压信号而并入速度命令，所述电子控制器将命令预定的速度输出。对于感应AC电机驱动泵，通过在电机定子上并入双速绕组也可并入速度命令，双速绕组借助泵的电连接器上的校正电引脚的选择性供电而被控制。此外，该方法允许对于主燃料箱应用和机翼燃料箱应用两者使用相同的燃料泵，这有益于降低燃料系统的开发成本、续生成本和生命周期成本。
现在移向图4，示例流程图50被图示，所述示例流程图体现了可利用例如可用于控制航空器的燃料泵的计算机可读指令实现的过程。可利用处理器、控制器和/或任何其它适合的处理装置实施示例过程。例如，可利用存储在诸如如下的非暂时性计算机可读介质上的编码指令(例如，计算机可读指令)实现示例过程：闪存、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、高速缓存、或者信息可存储任何时长(例如，延长时段、永久、短暂片刻、用于暂时缓冲和/或用于信息高速缓存)的任何其它存储介质。如本文所使用的，术语“非暂时性计算机可读介质”明确定义为包括任何类型的计算机可读介质而排除传播信号。
可使用专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程逻辑器件(FPLD)、离散逻辑装置、硬件、固件等的任何组合来实现示例过程中的一些或全部。另外，可改变模块的执行顺序，并且/或者可改变、消除、细分或组合所描述的一些模块。另外，可通过例如单独的处理线程、处理器、装置，离散逻辑装置、电路等按顺序地和/或并行地实施示例过程中的任何或全部。
图4的方法50通过使与主燃料箱关联的至少一个主燃料箱泵的速度相对于与至少一个机翼燃料箱关联的至少一个机翼燃料箱泵的速度发生变化而从主(中央)燃料箱或至少一个机翼燃料箱选择性地供应燃料到燃料消耗器。在这方面中，由于主燃料箱泵和机翼燃料箱泵通过公共燃料管线流体联接到同一燃料消耗器，因此燃料从主燃料箱或至少一个机翼燃料箱的选择是基于由相应燃料箱泵产生的流体压力，其中由每个燃料箱泵产生的压力与相应燃料箱泵的速度对应。
在步骤52处开始，控制器28判断航空器10是否高于预定高度(例如，5000英尺)。所述判断可例如利用航空器的传感器(例如，高度计)作出，其中传感器数据被提供到控制器28。如果航空器10未高于阈值高度，则方法移至步骤54和步骤56，在步骤54和步骤56处，控制器28命令主燃料箱泵22关闭，并命令一个或多个机翼燃料箱泵20a、20b以高速模式操作。通过这种方式，由机翼燃料箱泵20a、20b供应的燃料相对于由主燃料箱泵22供应的燃料将处于高压，因而从机翼燃料箱16a、16b选择燃料。然后方法移回到步骤52并重复。
移回到步骤52，如果航空器10高于阈值高度，则方法移至步骤58，在步骤58处，控制器判断主燃料箱18中是否有燃料。如果主燃料箱18是空的，则方法移至步骤54和步骤56，并且方法移回到步骤52，如上所述，在步骤54和步骤56处，控制器命令主燃料箱泵22关闭，并命令机翼燃料箱泵20a、20b以高速操作。然而，如果在步骤52处主燃料箱20中存在燃料，则方法移至步骤60，在步骤60处，控制器28命令主燃料箱泵22以高速操作，并且在步骤62处，控制器28命令机翼燃料箱泵20a、20b以低速(即低于主燃料箱泵的速度)操作。
机翼燃料箱泵20a、20b的速度可设定为主燃料箱泵22的速度的百分比。例如，取决于泵性能曲线的形状，机翼燃料箱泵20a、20b(的速度)可设定在主燃料箱泵22的速度的60％至80％之间。
在主燃料箱泵速度坡升时，短时间段内机翼燃料箱泵的速度将更高，且因此来自机翼燃料箱泵的燃料压力将高于来自主燃料箱泵的燃料压力。由于各泵流体联接到公共燃料管线，因此燃料将从机翼燃料箱泵输送到发动机。当主燃料箱泵22最终达到全速而同时机翼燃料箱泵20a、20b的速度调低时，由主燃料箱泵22提供的压力将超过由机翼燃料箱泵提供的燃料压力。因此，向发动机的燃料输送将从机翼燃料箱16a、16b转变到主燃料箱18。然后方法移回到步骤52并重复。
现在参考图5，图示了可用于实现本文中所描述的系统、设备和方法的示例控制器28的框图。控制器28可包括在、可用于实现、可用于控制和/或可用于为以上描述的过程、系统和配置中的一项或多项提供信息。如图5中所示，控制器28包括处理器100，处理器联接到互连总线102。处理器100可以是任何适合的处理器、处理单元或微处理器。尽管未示出在图5中，然而控制器28也可以是多处理器系统，且因此控制器可包括与处理器100相同或相似的一个或多个附加处理器，并且所述一个或多个附加处理器通信联接到互连总线102。
图5的处理器100联接到芯片组104，芯片组包括存储器控制器106和输入/输出(I/O)控制器108。众所周知，芯片组通常提供输入/输出(I/O)功能和存储器管理功能以及多个通用和/或专用寄存器、定时器等，联接到芯片组104的一个或多个处理器可访问或使用所述多个通用和/或专用寄存器、定时器等。存储器控制器106实施使处理器100(如果存在多个处理器则为多个处理器)能够访问系统存储器110、大容量存储器112等的功能。
系统存储器110可包括任何期望类型的易失性和/或非易失性存储器，比如例如静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、闪存、只读存储器(ROM)等。大容量存储器112可包括任何期望类型的大容量存储装置，包括硬盘驱动器、光盘驱动器、磁带存储装置等。
I/O控制器108实施使处理器100能够经由系统I/O与控制器外部的装置(比如，压力开关44及其它I/O设备)通信的功能。系统I/O 114可包括用于监测或控制航空器燃料系统的任何I/O接口和用于操作航空器燃料系统12的任何控制命令，所述监测或控制航空器燃料系统包括从诸如压力反馈传感器44之类的传感器读取数据。I/O控制器108可还实施使处理器100能够经由网络接口比如例如经由Ethernet装置、异步传输模式(ATM)装置、802.11装置等与其它控制器通信的功能。
尽管在图5中存储器控制器106和I/O控制器108被绘成芯片组104内的分开模块，然而由这些模块实施的功能可集成在单个半导体电路内，或者由这些模块实施的功能可利用两个或更多个分开的集成电路实现。
在示例实施例中，控制器28还包括用于控制泵20a、20b和22的操作的功率电子模块116。功率电子模块116可包括用于基于来自处理器100的指令而驱动每个泵的电机的功率半导体装置等。在另一实施例中，功率电子模块与控制器28分开。在该实施例中，功率控制模块可经由模拟或串行通信链路从控制器接收命令。
如本文中所使用的，术语“电路”可理解成任何种类的逻辑实现实体，所述实体可以是专用电路、或用于执行存储器、固件中存储的软件的处理器、或它们的任何组合。因此，在一个实施例中，“电路”可以是硬连线逻辑电路，或者是诸如可编程处理器之类的可编程逻辑电路，例如微处理器(例如，复杂指令集计算机(CISC)处理器或精简指令集计算机(RISC)处理器)。“电路”也可以是用于执行软件、例如执行任何种计算机程序(例如，使用虚拟机代码的计算机程序)的处理器。将在以下更加详细描述的、相应功能的任何其它种实施方式也可理解为根据替代实施例的“电路”。
尽管已关于某个优选实施例示出并描述了本发明，但显而易见的，本领域技术人员在阅读并理解本说明书及附图后将想到等同的变更和修改。特别是关于由上述部件实施的各种功能，除非另有说明，否则用于描述这些部件的术语(包括对“器具”的引用)意图对应于实施所述部件的指定功能的任何部件(即，功能等同)，即便其结构上不等同于在本发明的本文中图示的示例实施例中实施该功能的公开结构。此外，虽然可能仅针对若干实施例中的一个公开了本发明的特定特征，然而这样的特征可与其它实施例中的一个或多个其它特征组合，具体视对于任何给定或特定的应用所期望且有利的情况而定。
Claims (14)
1.一种控制航空器上的燃料系统的方法，所述方法包括：
确定航空器是否高于预定高度；
当航空器高于预定高度时，使与主燃料箱关联的至少一个主燃料箱泵以高速模式操作，并使与至少一个机翼燃料箱关联的至少一个机翼燃料箱泵以低速模式操作，以在主燃料箱耗尽之前仅从主燃料箱递送燃料到燃料消耗器；其中，所述至少一个主燃料箱泵的高速模式对应于一非零速度，并且所述至少一个机翼燃料箱泵的低速模式对应于比所述至少一个主燃料箱泵的非零速度更小的非零速度；并且
当主燃料箱耗尽时，使所述至少一个机翼燃料箱泵以高速模式操作，并使所述至少一个主燃料箱泵以低速模式操作，以仅从所述至少一个机翼燃料箱递送燃料到燃料消耗器；其中，所述至少一个机翼燃料箱泵的高速模式对应于一非零速度，并且所述至少一个主燃料箱泵的低速模式对应于比所述至少一个机翼燃料箱泵的非零速度更小的速度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个主燃料箱泵和所述至少一个机翼燃料箱泵通过公共燃料管线流体联接到同一燃料消耗器，并且燃料从主燃料箱或至少一个机翼燃料箱的选择是基于由相应燃料箱泵产生的流体压力，由每个燃料箱泵产生的压力与相应燃料箱泵的速度对应。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中，选择性地供应燃料包括：在航空器低于预定高度时，关闭所述至少一个主燃料箱泵，并使所述至少一个机翼燃料箱泵以高速模式操作，以仅从所述至少一个机翼燃料箱递送燃料到燃料消耗器。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括在主燃料箱中的燃料耗尽时关闭所述至少一个主燃料箱泵。
5.一种航空器燃料系统，包括：
主燃料箱，所述主燃料箱包括至少一个主燃料箱泵；
第一机翼燃料箱，所述第一机翼燃料箱包括至少一个第一机翼燃料箱泵；以及
控制器，所述控制器可操作地联接到所述至少一个主燃料箱泵和所述至少一个第一机翼燃料箱泵，所述控制器配置成：
确定航空器是否高于预定高度；
当航空器高于预定高度时，使所述至少一个主燃料箱泵以高速模式操作，并使所述至少一个第一机翼燃料箱泵以低速模式操作，以在主燃料箱耗尽之前仅从主燃料箱递送燃料到燃料消耗器；其中，所述至少一个主燃料箱泵的高速模式对应于一非零速度，并且所述至少一个第一机翼燃料箱泵的低速模式对应于比所述至少一个主燃料箱泵的非零速度更小的非零速度；并且
当主燃料箱耗尽时，使所述至少一个第一机翼燃料箱泵以高速模式操作，并使所述至少一个主燃料箱泵以低速模式操作，以仅从所述至少一个第一机翼燃料箱递送燃料到燃料消耗器；其中，所述至少一个第一机翼燃料箱泵的高速模式对应于一非零速度，并且所述至少一个主燃料箱泵的低速模式对应于比所述至少一个第一机翼燃料箱泵的非零速度更小的速度。
6.根据权利要求5所述的航空器燃料系统，其中，所述至少一个主燃料箱泵和所述至少一个第一机翼燃料箱泵通过公共燃料管线流体联接到同一燃料消耗器，其中，燃料从主燃料箱或至少一个机翼燃料箱的选择是基于由相应燃料箱泵产生的流体压力，由每个燃料箱泵产生的压力与相应燃料箱泵的速度对应。
7.根据权利要求5-6中任一项所述的航空器燃料系统，其中，所述至少一个主燃料箱泵和所述至少一个第一机翼燃料箱泵包括具有相同规格的泵。
8.根据权利要求5所述的航空器燃料系统，其中，所述至少一个主燃料箱泵和所述第一机翼燃料箱泵各自具有相同的物理尺寸和相同的性能特征。
9.根据权利要求5-8中任一项所述的航空器燃料系统，其中，所述至少一个燃料消耗器包括第一燃料消耗器和第二燃料消耗器，还包括第一燃料管线和第二燃料管线，所述第一燃料管线使所述至少一个主燃料箱泵和所述至少一个第一机翼燃料箱泵联接到所述第一燃料消耗器，所述第二燃料管线使所述至少一个主燃料箱泵和所述至少一个第一机翼燃料箱泵联接到所述第二燃料消耗器。
10.根据权利要求9所述的航空器燃料系统，其中，所述至少一个主燃料箱泵包括第一主燃料箱泵和第二主燃料箱泵，还包括使第一主燃料箱泵流体联接到第二主燃料箱泵的交联进给阀。
11.根据权利要求5-10中任一项所述的航空器燃料系统，其中，所述燃料消耗器包括喷气发动机。
12.根据权利要求5-11中任一项所述的航空器燃料系统，其中，所述燃料消耗器包括辅助动力单元。
13.根据权利要求5-12中任一项所述的航空器燃料系统，其中，所述控制器配置成：在航空器低于预定高度时，关闭所述至少一个主燃料箱泵，并使所述至少一个第一机翼燃料箱泵以高速模式操作，以仅从所述至少一个第一机翼燃料箱递送燃料到燃料消耗器。
14.根据权利要求5所述的航空器燃料系统，其中，所述控制器配置成在主燃料箱中的燃料耗尽时关闭所述至少一个主燃料箱泵。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201862741695P | 2018-10-05 | 2018-10-05 | |
| US62/741,695 | 2018-10-05 | ||
| US201862780989P | 2018-12-18 | 2018-12-18 | |
| US62/780,989 | 2018-12-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111005811A CN111005811A (zh) | 2020-04-14 |
| CN111005811B true CN111005811B (zh) | 2024-03-12 |
Family
ID=70111797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910835845.5A Active CN111005811B (zh) | 2018-10-05 | 2019-09-05 | 燃料泵优先控制方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11485513B2 (zh) |
| CN (1) | CN111005811B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102079078B1 (ko) * | 2019-09-23 | 2020-02-19 | 국방과학연구소 | 비행체 연료공급 시스템 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008230494A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Honda Motor Co Ltd | 航空機エンジンの燃料供給システム |
| CN102239326A (zh) * | 2008-10-15 | 2011-11-09 | 伍德沃德公司 | 包括补充固定排量主燃料泵的带有可变压力调节器的正排量驱动泵的燃料输送和控制系统 |
| CN102575586A (zh) * | 2009-10-06 | 2012-07-11 | 斯奈克玛 | 用于航空发动机的燃料供给线路 |
| CN104349977A (zh) * | 2012-04-18 | 2015-02-11 | 伊顿有限公司 | 航空器燃料供应系统 |
| CN104884766A (zh) * | 2012-12-28 | 2015-09-02 | 通用电气公司 | 涡轮发动机组件及双燃料飞行器系统 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2759424A (en) | 1950-11-22 | 1956-08-21 | North American Aviation Inc | Flow proportioning control |
| US2840097A (en) * | 1953-12-30 | 1958-06-24 | United Aircraft Corp | Tank level equalizer |
| US6736354B2 (en) * | 2002-02-04 | 2004-05-18 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Airplane fuel supply system and airplane wing pipeline assembly method |
| US6913228B2 (en) | 2003-09-04 | 2005-07-05 | Supersonic Aerospace International, Llc | Aircraft with active center of gravity control |
| US7337795B2 (en) * | 2005-10-17 | 2008-03-04 | The Boeing Company | Fuel balancing system |
| GB0622564D0 (en) * | 2006-11-13 | 2006-12-20 | Airbus Uk Ltd | Water scavenging system |
| US8666632B2 (en) | 2011-04-20 | 2014-03-04 | Hamilton Sundstrand Corporation | Distributed aircraft engine fuel system |
| US8950186B2 (en) * | 2011-09-11 | 2015-02-10 | The Boeing Company | Speed card-controlled override fuel pump assist |
| JP6163041B2 (ja) * | 2013-08-07 | 2017-07-12 | 三菱航空機株式会社 | 燃料システム、航空機 |
| JP6131785B2 (ja) * | 2013-08-30 | 2017-05-24 | 株式会社Ihi | 航空機エンジンの燃料供給装置 |
| US10610712B2 (en) * | 2013-12-02 | 2020-04-07 | Aero Systems Consultants LLC | Aircraft fuel systems |
| FR3028245B1 (fr) * | 2014-11-06 | 2019-05-24 | Airbus Operations | Circuit d'alimentation en carburant d'un aeronef |
| US9512783B2 (en) * | 2014-11-14 | 2016-12-06 | Hamilton Sundstrand Corporation | Aircraft fuel system |
| GB201420989D0 (en) * | 2014-11-26 | 2015-01-07 | Rolls Royce Plc | Aircraft engine fuel system |
| EP3274575A4 (en) * | 2015-03-25 | 2018-10-17 | Sikorsky Aircraft Corporation | Automatic adjusting fuel boost pump |
| US20180050812A1 (en) * | 2016-08-16 | 2018-02-22 | Hamilton Sundstrand Corporation | Aircraft fuel pump systems |
-
2019
- 2019-07-29 US US16/525,002 patent/US11485513B2/en active Active
- 2019-09-05 CN CN201910835845.5A patent/CN111005811B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008230494A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Honda Motor Co Ltd | 航空機エンジンの燃料供給システム |
| CN102239326A (zh) * | 2008-10-15 | 2011-11-09 | 伍德沃德公司 | 包括补充固定排量主燃料泵的带有可变压力调节器的正排量驱动泵的燃料输送和控制系统 |
| CN102575586A (zh) * | 2009-10-06 | 2012-07-11 | 斯奈克玛 | 用于航空发动机的燃料供给线路 |
| CN104349977A (zh) * | 2012-04-18 | 2015-02-11 | 伊顿有限公司 | 航空器燃料供应系统 |
| CN104884766A (zh) * | 2012-12-28 | 2015-09-02 | 通用电气公司 | 涡轮发动机组件及双燃料飞行器系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111005811A (zh) | 2020-04-14 |
| US20200164999A1 (en) | 2020-05-28 |
| US11485513B2 (en) | 2022-11-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3059162B1 (en) | Dynamic activation of pumps of a fluid power system | |
| EP3040277B1 (en) | Fuel supply apparatus for aircraft engine | |
| US7506724B2 (en) | Active gas turbine lubrication system flow control | |
| EP3530909B1 (en) | Fuel pump systems for turbomachines | |
| US10112723B2 (en) | Method and a device for stopping a turboshaft engine in nominal operation | |
| US9458770B2 (en) | Optimized engine control using secondary power system horsepower extraction information | |
| CN111005811B (zh) | 燃料泵优先控制方法 | |
| US8881529B2 (en) | Modular fuel supply device for a gas turbine including a fuel supply device having an integrated control device | |
| US11021236B1 (en) | Supervisory control and monitoring logic for a zonal hydraulic system under normal and emergency power conditions | |
| EP2489857A2 (en) | Pumping arrangement | |
| BR102015028083B1 (pt) | Sistema de despressurização de bomba acionada por motor automático | |
| WO2016154414A1 (en) | Automatic adjusting fuel boost pump | |
| CN108150293B (zh) | 用于限制喘振风险的涡轮发动机上的提取的控制方法和装置 | |
| CN105365801A (zh) | 用于控制飞行器的液压制动器的仪器和方法 | |
| US7560881B2 (en) | Electric drive fuel control system and method | |
| US20160319745A1 (en) | Controller modulated oil system for a gas turbine propulsion system | |
| US9732678B2 (en) | Speed card-controlled override fuel pump assist | |
| JP2014034926A (ja) | ポンプの運転制御方法及び運転制御装置 | |
| CN112078807B (zh) | 一种飞机燃油系统换向电磁阀的控制系统及方法 | |
| JP2933249B2 (ja) | 水道用給液装置とそのポンプ制御方法 | |
| US11448240B2 (en) | Using a load sense pump as a backup for a pressure-compensated pump | |
| US20130309091A1 (en) | Oil supply system for a propeller turbine engine | |
| WO2020078921A1 (en) | Variable demand fuel pump | |
| JP2010084697A (ja) | ポンプキャビテーションレス制御装置およびポンプキャビテーションレス制御方法 | |
| EP3670929B1 (en) | Hydraulic pump arrangement |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |