CN112429245B - 飞行器环控系统管路超压保护系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种飞行器环控系统管路超压保护系统和方法。所述系统包括:在所述环控系统管路中位于上游的气源系统活门;在所述环控系统管路中位于下游的、分别与多个气源用户子系统之一相关联的多个入口调节活门;控制器,其被配置成:确定所述气源系统活门关闭;确定所述多个气源用户子系统各自的入口调节活门关闭;以及自动开启所述多个气源用户子系统中的一者,包括自动开启所述气源用户子系统中的所述一者的入口调节活门。

Description

飞行器环控系统管路超压保护系统和方法
技术领域
本公开涉及飞行器环控系统管路超压保护系统和方法。
背景技术
飞行器(例如,民用飞机)环控系统通过管路将发动机的高温高压引气提供给下游的制冷温控系统、通风系统、机翼防冰系统、空气准备系统等多个气源用户子系统。各子系统的活门用于调节和关断引气流量。
然而,出于各种原因,气源系统的活门和各子系统的入口调节活门均存在一定的内漏量,即活门关闭时,活门阀瓣与阀体的物理间隙导致的流量泄露。内漏量与活门加工误差、活门服役时间等有关,且并不是固定的值。当管路中上下游活门间内漏量不匹配,尤其上游气源系统的活门的内漏量大于各个下游子系统调节活门内漏量之和时,发动机涡轮产生的高压引气可能会在环控系统管路中不断累积流量和压力,造成管路中“憋气”、压力升高、甚至损坏管路。
在现有的一些飞飞行器(例如,中型大型民用飞机)的环控系统设计中,考虑使用了专门的超压关断活门(OPSOV)。当环控系统管路内气体压力过高时,超压关断活门会关断引气,防止环控系统管路内的压力进一步升高。但超压关断活门的设计增加了系统重量和结构复杂度,并且随着飞行器运营时间增加,超压关断活门本身的内漏也会增加,从而造成系统可靠性下降。
本公开针对但不限于上述诸多因素进行了改进。
发明内容
本公开涉及一种飞行器环控系统管路的超压保护系统和方法。针对飞行器发动机高压引气下游的管路中,前后端的活门在关闭时由于内漏量不一致导致的管路内压力累积问题,通过控制下游活门的开启条件,对管路进行泄压保护,同时防止对发动机工作的损失。本公开的系统和方法不增设专门的超压关断活门,利用控制器对现有的气源用户子系统的入口调节活门进行调节,针对合适的飞行器工况打开相应的入口调节活门进行环控系统管路内压力的泄放,从而对管路实现超压保护。
根据本公开的第一方面,提供了一种飞行器环控系统管路超压保护系统,包括:在所述环控系统管路中位于上游的气源系统活门;在所述环控系统管路中位于下游的、分别与多个气源用户子系统之一相关联的多个入口调节活门;控制器,其被配置成:确定所述气源系统活门关闭;确定所述多个气源用户子系统各自的入口调节活门关闭;以及自动开启所述多个气源用户子系统中的一者,包括自动开启所述气源用户子系统中的所述一者的入口调节活门。
在一实施例中,所述控制器还被配置成在自动开启所述多个气源用户子系统中的所述一者之前,根据所述飞行器的工况来确定允许泄除飞行器环控系统管路中的压力。
在另一实施例中,根据所述飞行器的工况来确定允许泄除飞行器环控系统管路中的压力还包括:确定所述飞行器当前所处的飞行阶段;基于所述飞行阶段来确定所述飞行器所需的推力;确定开启所述多个气源用户子系统中的所述一者所造成的推力损失;以及基于发动机所提供的推力、所述飞行器所需的推力和所述推力损失来确定是否允许开启所述气源用户子系统中的所述一者。
在又一实施例中,所述控制器还被配置成在接收到来自飞行员的开启所述多个气源用户子系统中的另一者的指令之后,自动关闭所述气源用户子系统中的所述一者。
在又一实施例中,所述控制器还被配置成如下选择所述多个气源用户子系统中的所述一者:基于其引气流量、排出引气的路径和/或故障状况来选择。
在又一实施例中,所述多个气源用户子系统包括机翼防冰子系统、制冷温控子系统、和/或空气准备子系统,并且所述多个入口调节活门包括与所述机翼防冰子系统相关联的机翼防冰活门、与所述制冷温控子系统相关联的流量控制活门、以及与所述空气准备子系统相关联的空气准备系统调节活门。
在又一实施例中,所述多个气源用户子系统中的所述一者是所述机翼防冰子系统或所述空气准备子系统。
在又一实施例中,所述系统还包括位于飞行器驾驶舱的显示器,并且所述控制器还被配置成在所述显示器上显示所述多个气源用户子系统中的所述一者的入口调节活门开启状态,以供驾驶舱机组成员参考。
在又一实施例中,所述控制器还被配置成:抑制与所述多个气源用户子系统中的所述一者的入口调节活门有关的告警,以防产生虚警而对驾驶舱机组干扰。
在又一实施例中,自动开启所述多个气源用户子系统中的所述一者还包括:检测飞行器环控系统管路中的压力;确定所述压力大于预定阈值;以及自动开启所述多个气源用户子系统中的所述一者。
在又一实施例中,所述控制器还被配置成:根据飞行器环控系统管路的容积和所述多个气源用户子系统中的所述一者的流量来确定泄压时间;以及在所述多个气源用户子系统中的所述一者开启达所述泄压时间之后,关闭所述多个气源用户子系统中的所述一者。
根据本公开的第二方面,提供了一种飞行器环控系统管路超压保护方法,包括:确定飞行器的气源系统的活门关闭;确定所述气源系统下游的各个气源用户子系统的入口调节活门关闭;以及自动开启所述气源用户子系统中的一者,包括自动开启所述气源用户子系统中的所述一者的入口调节活门。
在一实施例中,所述方法还包括在自动开启所述气源用户子系统中的所述一者之前,根据所述飞行器的工况来确定允许泄除飞行器环控系统管路中的压力。
在另一实施例中,根据所述飞行器的工况来确定允许泄除飞行器环控系统管路中的压力还包括:确定所述飞行器当前所处的飞行阶段;基于所述飞行阶段来确定所述飞行器所需的推力;确定开启所述气源用户子系统中的所述一者所造成的推力损失;以及基于发动机所提供的推力、所述飞行器所需的推力和所述推力损失来确定是否允许开启所述气源用户子系统中的所述一者。
在又一实施例中,在接收到来自飞行员的开启所述气源用户子系统中的另一者的指令之后,自动关闭所述气源用户子系统中的所述一者。
在又一实施例中,所述气源用户子系统中的所述一者是基于其引气流量、排出引气的路径和/或故障状况来选择的。
在又一实施例中,所述气源用户子系统包括机翼防冰子系统、制冷温控子系统、和/或空气准备子系统。
在又一实施例中,所述气源用户子系统中的所述一者是所述机翼防冰子系统或所述空气准备子系统。
在又一实施例中,所述方法还包括:在飞行器驾驶舱的显示器上显示所述气源用户子系统中的所述一者的入口调节活门开启状态,以供驾驶舱机组成员参考。
在又一实施例中,所述方法还包括:抑制与所述气源用户子系统中的所述一者的入口调节活门有关的告警,以防产生虚警而对驾驶舱机组干扰。
在又一实施例中,自动开启所述气源用户子系统中的所述一者还包括:检测飞行器环控系统管路中的压力;确定所述压力大于预定阈值;以及自动开启所述气源用户子系统中的所述一者。
在又一实施例中,所述方法还包括:根据飞行器环控系统管路的容积和所述气源用户子系统中的所述一者的流量来确定泄压时间;在所述气源用户子系统中的所述一者开启达所述泄压时间之后,关闭所述气源用户子系统中的所述一者。
根据本公开的第三方面,提供了一种飞行器,包括根据本公开的第一方面所述的系统。
根据本公开的第四方面,提供了一种飞行器,包括:处理器;以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器,所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行根据本公开的第二方面所述的方法。
各方面一般包括如基本上在本文参照附图所描述并且如通过附图所解说的方法、装备、系统、计算机程序产品和处理系统。
前述内容已较宽泛地勾勒出根据本公开的示例的特征和技术优势以使下面的详细描述可以被更好地理解。附加的特征和优势将在此后描述。所公开的概念和具体示例可容易地被用作修改或设计用于实施与本公开相同的目的的其他结构的基础。此类等效构造并不背离所附权利要求书的范围。本文所公开的概念的特性在其组织和操作方法两方面以及相关联的优势将因结合附图来考虑以下描述而被更好地理解。每一附图是出于解说和描述目的来提供的,且并不定义对权利要求的限定。
附图说明
为了能详细理解本公开的以上陈述的特征所用的方式,可参照各方面来对以上简要概述的内容进行更具体的描述,其中一些方面在附图中解说。然而应该注意,附图仅解说了本公开的某些典型方面,故不应被认为限定其范围,因为本描述可允许有其他等同有效的方面。不同附图中的相同附图标记可标识相同或相似的元素。
图1是根据本公开的一实施例的示例飞行器环控系统管路超压保护系统的示意性框图;
图2是根据本公开的一实施例的示例飞行器环控系统管路超压保护方法的示意流程图;
图3是根据本公开的一实施例的示例飞行器的示意图;以及
图4是根据本公开的一实施例的又一示例飞行器400的示意图。
具体实施方式
以下结合附图阐述的详细描述旨在作为各种配置的描述,而无意表示可实践本文中所描述的概念的仅有的配置。本详细描述包括具体细节以提供对各种概念的透彻理解。然而,对于本领域技术人员将显而易见的是,没有这些具体细节也可实践这些概念。
在本公开的各实施例中,超压保护的对象是从飞行器气源系统活门下游至各气源用户子系统入口调节活门段的环控系统管路。一般而言,飞行器气源用户子系统可包括以下若干个系统中的一者或多者:左、右侧机翼防冰系统,左、右侧制冷温控系统,空气准备系统(即燃油惰化系统),以及其他用户系统。这些气源用户子系统都可包括对应的入口调节活门:左、右侧机翼防冰活门(WAIV),左、右侧制冷温控活门(FCV),空气准备系统活门(APRSOV),以及其他系统活门(SOV)。这些入口调节活门一般是电控活门,即开关指令可受控制器调节。在本公开的各实施例中,可由两个控制器分别对左、右侧的活门进行控制,也可使用单个控制器来控制飞行器左右两侧的各个活门。控制器同时还可接受来自环控系统的控制面板指令和传感器数据。
下面参考图1,其示出了根据本公开的一实施例的示例飞行器环控系统管路超压保护系统100的示意性框图。
如图1所示,系统100可包括在环控系统管路中位于上游的PRSOV(气源系统活门)110,在所述环控系统管路中位于下游的、分别与多个气源用户子系统之一相关联的多个入口调节活门,以及控制器150。本领域技术人员可以明白,在飞行器左右两侧都可以存在系统100,并且控制器150可以是飞行器两侧的系统共用的,或者一侧一个,但它们可以彼此通信。
如图1所示,气源系统活门110用于将来自发动机的发动机引气(优选地经过调压之后)通过环控系统管路流向各个下游用户子系统。
在图1所示的实施例中,多个入口调节活门可包括与机翼防冰系统相关联的WAIV(机翼防冰活门)120、与制冷温控系统相关联的FCV(制冷温控活门)130、以及与空气准备系统相关联的APRSOV(空气准备系统活门)140。
如图1所示,系统100还可包括与任何其他用户系统相关联的活门160。例如,这些其他用户系统可以是现在已有或将来开发的各种用户系统。
本领域技术人员可以明白,在具有左右两翼的飞行器中,该飞行器的左右两翼都可包括环控系统管路超压保护系统,即飞行器的两翼可分别具有一个相应的系统100。在又一实施例中,飞行器两翼所包括的超压保护系统可因变于多个气源用户子系统在两翼上的不同布置而不同。例如,在一示例中,空气准备系统可能只设置在飞行器的一侧上,例如在飞行器左侧。在该示例中,飞行器右翼所包括的环控系统管路超压保护系统可不包括与空气准备系统相关联的空气准备系统活门。在又一些实施例中,飞行器所包括的多个环控系统管路超压保护系统可共用一个控制器。
继续参考图1,发明人认识到,由于活门内漏流量不匹配导致的管路超压是发生在活门关闭状态下,因此控制器150可被配置成确定气源系统活门110关闭以及确定所述多个气源用户子系统各自的入口调节活门(120、130、140)关闭。
在确定这些活门都关闭之后,控制器150还可被配置成自动开启所述多个气源用户子系统中的一者,包括自动开启所述气源用户子系统中的所述一者的入口调节活门。从而,可以泄出环控系统管路中的气体,以防管路中的压力过大(超压)而造成损坏。
发明人还认识到,泄压操作启动后,环控系统管路中的来自气源系统(例如,发动机)的引气会被泄出,从而会对发动机推力产生损耗。因此,在一优选实施例中,控制器150还可根据用于泄压的气源用户子系统的流量来计算发动机性能损失,然后评估在飞行器的当前工况下,这一推力损失是否满足飞行器的性能要求。从而,在该实施例中,控制器150还可被配置成在自动开启所述多个气源用户子系统中的所述一者之前,根据飞行器的工况来确定允许泄除飞行器环控系统管路中的压力。例如,在该实施例中,根据所述飞行器的工况来确定允许泄除飞行器环控系统管路中的压力可包括:确定所述飞行器当前所处的飞行阶段;基于所述飞行阶段来确定所述飞行器所需的推力;确定开启所述多个气源用户子系统中的所述一者所造成的推力损失;以及基于发动机所提供的推力、所述飞行器所需的推力和所述推力损失来确定是否允许开启所述气源用户子系统中的所述一者。
在一实施例中,所述飞行阶段包括滑行和起飞、爬升、巡航、下降、进近和/或着陆阶段。在进一步的实施例中,每一飞行阶段的所需推力以及开启各气源用户子系统所造成的推力损失可以是预先确定并存储在查找表中的。因此,在该实施例中,控制器150可以通过相应的查找表来作出上述各个确定。
在又一优选实施例中,控制器150还可被配置成在自动开启所述多个气源用户子系统中的所述一者之前,确定开启该气源用户子系统是否会对飞行器内的各个设备造成损坏风险,并且如果存在损坏风险则取消开启。
在又一实施例中,控制器150还可被配置成在自动开启所述多个气源用户子系统中的所述一者之前,分析环控系统管路内的气体压力是否在管路承压限制值范围内,并且如果是则取消开启。从而,自动开启所述多个气源用户子系统中的所述一者还可包括:检测飞行器环控系统管路中的压力;确定所述压力大于预定阈值;以及自动开启所述多个气源用户子系统中的所述一者。
如上所述,由于控制器150在确定系统100中的各个活门关闭之后才自动开启一个气源用户子系统,即各个活门是在没有开启指令的情况下由控制器150自动开启的。因此,飞行员可能发出开启一个气源用户子系统的指令来开启相应子系统。在这种情况下,至少一个活门将因飞行员的指令而开启,因此并非全部关闭,从而不存在超压问题。因而,在这种情况下,控制器150可中止泄压操作。例如,控制器150可被配置成在接收到来自飞行员的开启所述多个气源用户子系统中的另一者的指令之后,自动关闭所述气源用户子系统中的所述一者。
发明人认识到,由于泄压时管路中压力变化与气体流量关系不大,故首选引气流量需求较小的气源用户子系统来用于泄压,以利于减小对发动机引气的消耗。另外,泄压后的引气需要有排出机外的路径,且泄压气体对机上系统、设备的影响需要在可接受范围内。因此,一般而言,气源用户子系统的流量路径(即,泄压气体排出机外的气体通路)上具有的设备越少越好。当然,气源用户子系统需要不存在故障而能够被自动开启。
因此,本公开的优选实施例中,用于开启泄压的子系统及其入口调节活门,应具有如下特点:
a)子系统的引气流量较小,防止泄压时损失过多的引气流量;
b)泄压的气体具有较近的机外排放路径;
c)开启泄压后,泄压气体流量对指令关闭的子系统内其他设备部件影响小,避免虚警。
从而,在一实施例中,控制器150还可被配置成如下选择所述多个气源用户子系统中的所述一者:基于其引气流量、排出引气的路径和/或故障状况来选择。
在该实施例中,所述多个气源用户子系统包括机翼防冰子系统、制冷温控子系统、和/或空气准备子系统,并且所述多个入口调节活门包括与所述机翼防冰子系统相关联的机翼防冰活门、与所述制冷温控子系统相关联的流量控制活门、以及与所述空气准备子系统相关联的空气准备系统调节活门。
考虑到上述要求,在一优选实施例中,所述多个气源用户子系统中的所述一者是所述机翼防冰子系统或所述空气准备子系统。
在一优选实施例中,考虑到一般用于泄压的气源用户子系统的活门分布在飞行器的左右两侧(可能由左、右两个控制器分别进行控制或由单个控制器来控制),因此,当控制器在一侧发出泄压信号时,若活门下游的系统设备存在流量交汇,则考虑到流量平衡因素,需要发出另一侧活门的打开信号。相反,若活门下游的系统是左、右侧独立的,则不需要这样的考虑。
在另一实施例中,由于压力释放需要的时间很短,为了减少流量消耗,控制器150可被配置成将用于泄压的气源用户子系统的活门间歇性地开启。由此,在该实施例中,控制器150还可被配置成根据飞行器环控系统管路的容积和所述多个气源用户子系统中的所述一者的流量来确定泄压时间;以及在所述多个气源用户子系统中的所述一者开启达所述泄压时间之后,关闭所述多个气源用户子系统中的所述一者。
另外,如上所述,在开启泄压时,可能对管路中的设备造成影响,因此还需要必要的虚警抑制。例如,泄压开启后,由于用于泄压的气源用户子系统是在关闭状态下(即,例如没有来自飞行员的开启指令)开启运行,会有潜在的故障虚警产生。例如活门下游的传感器检测到高温高压气体后,监控逻辑中参考系统的开关状态信号,可能会发出泄露或传感器失效告警。因此,为了防止虚警消息干扰飞行员,需要抑制这一虚警。并且,还有必要向飞行器航电系统提供必要的泄压活门位置信息和超压保护功能启动状态信号,以向飞行员提供信息参考,指示当前的用于泄压的气源用户子系统的状态。
因此,在一优选实施例中,系统100还可包括位于飞行器驾驶舱的显示器(图1中未示出),并且控制器150还可被配置成在所述显示器上显示所述多个气源用户子系统中的所述一者的入口调节活门开启状态,以供驾驶舱机组成员参考。并且,控制器150还可被配置成抑制与所述多个气源用户子系统中的所述一者的入口调节活门有关的告警,以防产生虚警而对驾驶舱机组干扰。
此外,在图1中可以看到,环控系统管路还与交输引气活门(ISOL)相连通。本领域技术人员可以明白,ISOL是飞行器中的常见活门,因此在此不再赘述。
下面参考图2,其示出了根据本公开的一实施例的示例飞行器环控系统管路超压保护方法的示意流程图200。
如图2所示,方法200可包括在框210,确定飞行器的气源系统的活门关闭,并且在框220确定所述气源系统下游的各个气源用户子系统的入口调节活门关闭。例如,结合图1,方法200可确定气源系统活门110关闭以及确定多个气源用户子系统各自的入口调节活门120、130、140关闭。
在确定这些活门都关闭之后,方法200可包括在框230,自动开启所述气源用户子系统中的一者,包括自动开启所述气源用户子系统中的所述一者的入口调节活门。从而,可以泄出环控系统管路中的气体,以防管路中的压力过大(超压)而造成损坏。
在一实施例中,方法200还可包括在自动开启所述气源用户子系统中的所述一者之前,根据所述飞行器的工况来确定允许泄除飞行器环控系统管路中的压力。
在该实施例中,根据所述飞行器的工况来确定允许泄除飞行器环控系统管路中的压力还可包括:确定所述飞行器当前所处的飞行阶段;基于所述飞行阶段来确定所述飞行器所需的推力;确定开启所述气源用户子系统中的所述一者所造成的推力损失;以及基于发动机所提供的推力、所述飞行器所需的推力和所述推力损失来确定是否允许开启所述气源用户子系统中的所述一者。
在另一实施例中,方法200可任选地包括在接收到来自飞行员的开启所述气源用户子系统中的另一者的指令之后,自动关闭所述气源用户子系统中的所述一者。
如上所述,气源用户子系统的引气流量、引气排出机外的路径以及故障状态等都可能影响使用哪一气源用户子系统来进行泄压。因此,在又一实施例中,方法200可包括:所述气源用户子系统中的所述一者是基于其引气流量、排出引气的路径和/或故障状况来选择的。
在一实施例中,所述气源用户子系统包括机翼防冰子系统、制冷温控子系统、和/或空气准备子系统。在一优选实施例中,所述气源用户子系统中的所述一者是所述机翼防冰子系统或所述空气准备子系统。
如上所述,考虑到对驾驶舱机组的影响和辅助,在又一实施例中,方法200可包括在飞行器驾驶舱的显示器上显示所述气源用户子系统中的所述一者的入口调节活门开启状态,以供驾驶舱机组成员参考。
在进一步的实施例中,方法200还可包括:抑制与所述气源用户子系统中的所述一者的入口调节活门有关的告警,以防产生虚警而对驾驶舱机组干扰。
在又一优选实施例中,泄压可以改为在超过管路容限的压力下才开启,因此自动开启所述气源用户子系统中的所述一者还可包括:检测飞行器环控系统管路中的压力;确定所述压力大于预定阈值;以及自动开启所述气源用户子系统中的所述一者。
在又一实施例中,泄压可以是间歇式的,因此,根据飞行器环控系统管路的容积和所述气源用户子系统中的所述一者的流量来确定泄压时间;在所述气源用户子系统中的所述一者开启达所述泄压时间之后,关闭所述气源用户子系统中的所述一者。
图3是解说根据本公开的各方面的示例飞行器300的示意图。如图所示,飞行器300包括处理器305和存储器310。存储器310存储有计算机可执行指令,这些指令可由处理器305执行来实现以上结合图1-2描述的方法和流程。
图4是根据本公开的一实施例的又一示例飞行器400的示意图。如图所示,飞行器400可包括以上结合图1所述的飞行器环控系统管路超压保护系统100。
如上所述,本公开的系统和方法可以实现以下功能:
a)收集各气源用户子系统开关状态及其入口调节活门的开启/关闭状态;
b)分析飞行器运行状态,尤其发动机工作状态;
c)具有完整的超压保护功能启动逻辑,计算开启活门泄压的工况条件;
d)驱动其中一个气源用户子系统的调节活门打开,将环控系统管路内的超压气体排出机外;
e)正确显示开启泄压的活门位置,并指示当前的泄压状态,向飞行器航电系统提供相应状态信息,用于驾驶舱机组参考;以及
f)发出泄压开启信号时,抑制某些监控告警逻辑,防止产生虚警对驾驶舱机组干扰。
如上所述,本公开的超压保护系统和方法有如下优点:
a)不通过额外的引气超压关断活门就能实现超压保护;
b)借助气源用户子系统的入口调节活门进行泄压;
c)控制器自动判断泄压条件,控制活门作动;
d)气源用户子系统入口调节活门泄压开启是在系统指令关闭条件下,但不影响活门的正常系统控制功能;
e)在减少对发动机性能影响的前提下启动超压保护;
f)泄压过程不会触发相关的告警来干扰飞行员。
本领域技术人员可以明白,尽管本公开结合飞行器环控系统管路描述了各个实施例,但本公开的各技术方案也适用于任何其他系统管路的超压保护,例如船舶的系统管路等等。
以上具体实施方式包括对附图的引用,附图形成具体实施方式的部分。附图通过说明来示出可实践的特定实施例。这些实施例在本文中也称为“示例”。此类示例可以包括除所示或所述的那些元件以外的元件。然而,还构想了包括所示或所述元件的示例。此外,还构想出的是使用所示或所述的那些元件的任何组合或排列的示例,或参照本文中示出或描述的特定示例(或其一个或多个方面),或参照本文中示出或描述的其他示例(或其一个或多个方面)。
在所附权利要求书中,术语“包括”和“包含”是开放式的,也就是说,在权利要求中除此类术语之后列举的那些元件之外的元件的系统、设备、制品或过程仍被视为落在那项权利要求的范围内。此外,在所附权利要求书中,术语“第一”、“第二”和“第三”等仅被用作标记,并且不旨在表明对它们的对象的数字顺序。
另外,本说明书中所解说的各操作的次序是示例性的。在替换实施例中,各操作可以按与附图所示的不同次序执行,且各操作可以合并成单个操作或拆分成更多操作。
以上描述旨在是说明性的,而非限制性的。例如,可结合其他实施例来使用以上描述的示例(或者其一个或多个方面)。可诸如由本领域普通技术人员在审阅以上描述之后来使用其他实施例。摘要允许读者快速地确定本技术公开的性质。提交该摘要,并且理解该摘要将不用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外,在以上具体实施方式中,各种特征可以共同成组以使本公开流畅。然而,权利要求可以不陈述本文中公开的每一特征,因为实施例可以表征所述特征的子集。此外,实施例可以包括比特定示例中公开的特征更少的特征。因此,所附权利要求书由此被结合到具体实施方式中,一项权利要求作为单独的实施例而独立存在。本文中公开的实施例的范围应当参照所附权利要求书以及此类权利要求所赋予权利的等价方案的完整范围来确定。

Claims (11)

1.一种飞行器环控系统管路超压保护系统,包括:
在所述环控系统管路中位于上游的气源系统活门;
在所述环控系统管路中位于下游的、分别与多个气源用户子系统之一相关联的多个入口调节活门;
控制器,其被配置成:
确定所述气源系统活门关闭;
确定所述多个气源用户子系统各自的入口调节活门关闭;以及
自动开启所述多个气源用户子系统中的一者,包括自动开启所述气源用户子系统中的所述一者的入口调节活门。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制器还被配置成在自动开启所述多个气源用户子系统中的所述一者之前,根据所述飞行器的工况来确定允许泄除飞行器环控系统管路中的压力,其中根据所述飞行器的工况来确定允许泄除飞行器环控系统管路中的压力包括:
确定所述飞行器当前所处的飞行阶段;
基于所述飞行阶段来确定所述飞行器所需的推力;
确定开启所述多个气源用户子系统中的所述一者所造成的推力损失;以及
基于发动机所提供的推力、所述飞行器所需的推力和所述推力损失来确定是否允许开启所述气源用户子系统中的所述一者。
3.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述多个气源用户子系统包括机翼防冰子系统、制冷温控子系统、和/或空气准备子系统,并且所述多个入口调节活门包括与所述机翼防冰子系统相关联的机翼防冰活门、与所述制冷温控子系统相关联的流量控制活门、以及与所述空气准备子系统相关联的空气准备系统调节活门,其中所述多个气源用户子系统中的所述一者是所述机翼防冰子系统或所述空气准备子系统。
4.如权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括位于飞行器驾驶舱的显示器,并且所述控制器还被配置成:
在所述显示器上显示所述多个气源用户子系统中的所述一者的入口调节活门开启状态,以供驾驶舱机组成员参考;和/或
抑制与所述多个气源用户子系统中的所述一者的入口调节活门有关的告警,以防产生虚警而对驾驶舱机组干扰;和/或
在接收到来自飞行员的开启所述多个气源用户子系统中的另一者的指令之后,自动关闭所述气源用户子系统中的所述一者。
5.如权利要求1所述的系统,其特征在于,自动开启所述多个气源用户子系统中的所述一者还包括:
检测飞行器环控系统管路中的压力;
确定所述压力大于预定阈值;以及
自动开启所述多个气源用户子系统中的所述一者;
并且所述控制器还被配置成:
根据飞行器环控系统管路的容积和所述多个气源用户子系统中的所述一者的流量来确定泄压时间;以及
在所述多个气源用户子系统中的所述一者开启达所述泄压时间之后,关闭所述多个气源用户子系统中的所述一者。
6.一种飞行器环控系统管路超压保护方法,包括:
确定飞行器的气源系统的活门关闭;
确定所述气源系统下游的各个气源用户子系统的入口调节活门关闭;以及
自动开启所述气源用户子系统中的一者,包括自动开启所述气源用户子系统中的所述一者的入口调节活门。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,还包括在自动开启所述气源用户子系统中的所述一者之前,根据所述飞行器的工况来确定允许泄除飞行器环控系统管路中的压力,根据所述飞行器的工况来确定允许泄除飞行器环控系统管路中的压力包括:
确定所述飞行器当前所处的飞行阶段;
基于所述飞行阶段来确定所述飞行器所需的推力;
确定开启所述气源用户子系统中的所述一者所造成的推力损失;以及
基于发动机所提供的推力、所述飞行器所需的推力和所述推力损失来确定是否允许开启所述气源用户子系统中的所述一者。
8.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述气源用户子系统包括机翼防冰子系统、制冷温控子系统、和/或空气准备子系统,其中所述气源用户子系统中的所述一者是所述机翼防冰子系统或所述空气准备子系统。
9.如权利要求6所述的方法,其特征在于,还包括:
在飞行器驾驶舱的显示器上显示所述气源用户子系统中的所述一者的入口调节活门开启状态,以供驾驶舱机组成员参考;和/或
抑制与所述气源用户子系统中的所述一者的入口调节活门有关的告警,以防产生虚警而对驾驶舱机组干扰;和/或
在接收到来自飞行员的开启所述气源用户子系统中的另一者的指令之后,自动关闭所述气源用户子系统中的所述一者。
10.如权利要求6所述的方法,其特征在于,自动开启所述气源用户子系统中的所述一者还包括:
检测飞行器环控系统管路中的压力;
确定所述压力大于预定阈值;
自动开启所述气源用户子系统中的所述一者;
根据飞行器环控系统管路的容积和所述气源用户子系统中的所述一者的流量来确定泄压时间;以及
在所述气源用户子系统中的所述一者开启达所述泄压时间之后,关闭所述气源用户子系统中的所述一者。
11.一种飞行器,包括如权利要求1-5中的任一项所述的系统。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1339023A (en) * 1970-10-28 1973-11-28 Normalair Garrett Ltd Temperature control
DE102004039667A1 (de) * 2004-08-16 2006-03-02 Airbus Deutschland Gmbh Luftversorgung in einem Flugzeug
CN102393626B (zh) * 2011-09-14 2015-07-01 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种多余度飞机气源控制系统
GB201303527D0 (en) * 2013-02-28 2013-04-10 Airbus Uk Ltd Aircraft inerting system
US10773808B2 (en) * 2015-06-04 2020-09-15 Hamilton Sunstrand Corporation Method for designing an ECS
US9873514B2 (en) * 2015-08-31 2018-01-23 The Boeing Company Hybrid passive/active pressure prevention system
CN109292097B (zh) * 2018-09-21 2021-09-07 中国商用飞机有限责任公司 飞机空调流量控制系统
CN110510124B (zh) * 2019-08-09 2023-04-07 中国商用飞机有限责任公司 一种飞机引气系统
CN111470047B (zh) * 2020-02-28 2023-05-19 中国南方航空股份有限公司 一种民航飞机引气和/或空调系统健康监控方法

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