JP6693821B2

JP6693821B2 - 燃料タンクレベルの継続的制御

Info

Publication number: JP6693821B2
Application number: JP2016126387A
Authority: JP
Inventors: エー．リバロフルボミール; ジェイ．カーペンターリチャード; ピー．ロークラッセル; ジェイ．ルッソチャールズ; ルーカーウィリアム
Original assignee: Simmonds Precision Products Inc
Current assignee: Simmonds Precision Products Inc
Priority date: 2015-06-25
Filing date: 2016-06-27
Publication date: 2020-05-13
Anticipated expiration: 2036-06-27
Also published as: BR102016014992B1; JP2017007659A; CA2934201C; CN106275465B; EP3109165A1; BR102016014992A8; EP3109165B1; US20160375985A1; US10518872B2; CN106275465A; CA2934201A1

Description

本明細書に開示の主題は航空機に関する。より詳細には、本開示は、航空機の燃料タンクからの燃料の流れ、および燃料タンク間の燃料の流れの管理に関する。

航空会社などの航空機運営者にとって、燃料の費用は運営上の大きな出費であり、このため、運営者はそのような費用を減らすために絶えず努力している。航空機の燃料の消費を潜在的に減少させる方法の１つが、長距離のフライトの間、航空機の長手軸（すなわち、「ピッチ」軸）の重心（ｃｅｎｔｅｒｏｆｇｒａｖｉｔｙ）（ＣＧ）を管理することである。

巡航フライト条件では、航空機のＣＧを航空機の長手軸に沿ってわずかに後方に配置することで、航空機の抗力を減らし、したがって、燃料の消費を抑えることができることが知られている。ＣＧを長手方向にわずかに後方に配置することで、水平尾翼の引き上げによる負の効果が抑制され、水平尾翼の引き上げが抑制されることによって衝撃が与えられるモーメントアームが抑制されることに起因して、航空機の全迎え角（ｏｖｅｒａｌｌａｎｇｌｅｏｆａｔｔａｃｋ）（ＯＡＡ）の減少に繋がる。ＯＡＡが低いと、航空機に付随する抗力を減らし、したがって、燃料を節約する。ヨー軸およびピッチ軸に沿う航空機のＣＧの制御も、航空機の様々な燃料タンク間での正確な燃料の移動によって達成される。しかし、航空機のＯＡＡへの影響が最も大きいのは、航空機のピッチ軸のＣＧである。

巡航フライトの間の所望の長手方向のＣＧの計算において、乗客乗員の数および配置、並びに、積載貨物、食品、飲料水などの物品の重量および積載位置などの、多くの要素が要因となる。これらの物品すべては、燃料が供給されていない、すなわち「ドライ」な航空機の重量と共に、航空機の無燃料重量（ｚｅｒｏｆｕｅｌｗｅｉｇｈｔ）（ＺＦＷ）を規定する。フライトに必要な搭載燃料（ｆｕｅｌｏｎｂｏａｒｄ）（ＦＯＢ）を追加することで、航空機は最大離陸重量（ｍａｘｉｍｕｍｔａｋｅ−ｏｆｆｗｅｉｇｈｔ）（ＭＴＯＷ）になる。航空機のＺＦＷの重量がフライトを通して比較的一定のままであるのに対し、ＭＴＯＷはエンジンが燃料を消費するにつれて絶えず減少し、したがって、航空機の長手方向のＣＧが動的になる。燃料を使用すると、通常は、長手方向のＣＧがさらに後方に、望ましくない位置へと移動する。

図１を参照すると、代表的な長距離航空機２００が、通常は航空機２００の最大のタンクである中心メインタンク２０２に航空機２００のＦＯＢを積載する。燃料はウイングタンク２０４、２０６、２０８などのウイングタンクにも積載され、燃料タンク内に位置し、エンジンに直接燃料を供給するコレクタセル２１４を介して流出する。この実施例では、合計４つのエンジン（すなわち、図２に示すように、各ウイングに２つのエンジン）がある。航空機によっては、水平尾翼タンク２１０および／または、尾部垂直安定板タンク２１２内に追加の燃料が積載される場合がある。燃料は通常、最初に中心メインタンク２０２から消費され、次いで、内側のウイングタンク２０４から始まるウイングタンク２０４、２０６、２０８から消費される。外側ウイングタンク２０８内の燃料の重量がウイングの先端に生じるウイング揚力の上昇を相殺し、したがって、巡航フライト条件の間、ウイングの先端の構造的な応力を減少させるために、外側ウイングタンク２０８内の燃料は通常は最後に消費される。航空機のウイングの先端の燃料サージタンク２１６は、外側ウイングタンク２０８からのあらゆる燃料の体積変化／漏出を許容するために使用される。そのような燃料の体積変化により、（それには限定されないが）燃料の温度および圧力の変化、周囲の空気の温度および圧力の変化、航空機の飛行姿勢の変化（すなわち、旋回時の横傾斜、離陸／着陸時のピッチの上下、乱気流に起因する振動等）等につながる場合がある。

燃料はしばしば、燃料が消費されるにつれて、中心メインタンク２０２とウイングタンク２０４、２０６、２０８の間で移動されて、航空機２００の左右トリム、またはバランスを維持する。また、燃料は中心メインタンク２０２と水平尾翼タンク２１０との間で前後に移動されて、航空機２００のＣＧに影響を与える。燃料を前方に、中心メインタンク２０２へ移動させることでＣＧを前方に移動させ、燃料を後方に、水平尾翼タンク２１０へ移動させることで、ＣＧを後方に移動させる。この燃料の移動は通常、フライトデッキの乗員、しばしば、燃料の移動を専門に行う者によって手動で行われる。燃料の消費に起因してフライト中にＣＧが移動するにつれて、フライトデッキの乗員はポンプを起動して燃料を移動させ、次いで、ＣＧが所望の位置に移動するとポンプを停止させる。このプロセスはフライトを通して定期的に繰り返され、航空機の平均空力翼弦（ｍｅａｎａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｃｈｏｒｄ）（ＭＡＣ）に比べ、フライトを通しての不正確で段階的なＣＧの変化に繋がる。

一実施例では、航空機内の燃料分配方法は、航空機の長手方向の所望の重心を選択することと、航空機の飛行運転中の重心の位置の予測される変化速度を決定することと、を含む。ある体積の燃料は、航空機の尾部垂直安定板の尾部安定板タンク内に位置し、尾部安定板タンクから航空機の長手軸に沿って前方に、所定の移動速度で燃料を移動させて、重心位置の予測される変化速度を相殺し、それによって重心を選択された位置に維持する。

代替的または追加的に、この実施例または他の実施例では、航空機の水平尾翼に配置される１つまたは複数の水平尾翼タンクから尾部安定板タンクに燃料が移動され、また、尾部安定板タンクから長手軸に沿って前方に、所定の速度で燃料が移動される。

代替的または追加的に、この実施例または他の実施例では、燃料は、航空機の長手軸に沿って前方に、航空機の中心メイン燃料タンクに移動される。

代替的または追加的に、この実施例または他の実施例では、中心メイン燃料タンクから、航空機の１つまたは複数のエンジンに燃料がポンプ送りされる。

代替的または追加的に、この実施例または他の実施例では、所定の移動速度は、航空機の予測される燃料消費速度に基づく。

追加的または代替的に、この実施例または他の実施例では、予測される燃料消費速度は、航空機の燃料量表示システムのセンサによって決定される。

追加的または代替的に、この実施例または他の実施例では、予測される燃料消費速度は、マッピングされたフライトコースに基づく所定の燃料消費速度である。

別の実施例では、航空機用の内部燃料分配システムは、航空機の機体に位置する中心メイン燃料タンクと、航空機の尾部垂直安定板に位置する尾部安定板燃料タンクと、尾部安定板燃料タンクと中心メイン燃料タンクとの間で航空機の長手軸に沿って燃料をポンプ送りする尾部安定板燃料ポンプと、を備える。コントローラは、尾部安定板燃料ポンプに操作可能に接続されて、燃料が尾部安定板燃料タンクと中心メイン燃料タンクとの間で所定の移動速度で流れ、航空機の長手方向の重心の選択された位置を維持するように、尾部安定板燃料ポンプの動作を制御する。

追加的または代替的に、この実施例または他の実施例では、２つ以上の水平尾翼燃料タンクが航空機の１つまたは複数の水平尾翼に、尾部安定板燃料タンクと選択的に流体連通して配置される。

代替的または追加的に、この実施例または他の実施例では、３方向バルブが２つ以上の水平尾翼燃料タンクと尾部安定板燃料タンクとを操作可能に接続して、水平尾翼燃料タンクと尾部安定板燃料タンクとの間の燃料の流れを制御する。

代替的または追加的に、この実施例または他の実施例では、水平尾翼燃料ポンプが水平尾翼燃料タンクに配置されて、水平尾翼燃料タンクと尾部安定板燃料タンクとの間で燃料の流れをポンプ送りする。

代替的または追加的に、この実施例または他の実施例では、尾部安定板燃料ポンプが、航空機の長手軸に沿って、尾部安定板燃料タンクから中心メイン燃料タンクへ前方に燃料をポンプ送りするように構成される。

さらに別の実施例では、航空機が、航空機の長手軸に沿って伸びる機体と、機体から横に伸びる２つのウイングと、機体の尾部からほぼ垂直に伸びる尾部安定板と、航空機に推力を与えるために航空機に操作可能に接続される１つまたは複数のエンジンと、燃料を１つまたは複数のエンジンに与える燃料分配システムと、を備える。この燃料分配システムは、機体に位置する中心メイン燃料タンクと、尾部安定板に位置する尾部安定板燃料タンクと、尾部安定板燃料タンクと中心メイン燃料タンクとの間で航空機の長手軸に沿って燃料をポンプ送りする尾部安定板燃料ポンプと、を備える。電子コントローラは、尾部安定板燃料ポンプに操作可能に接続されて、燃料が尾部安定板燃料タンクと中心メイン燃料タンクとの間で所定の移動速度で流れ、航空機の長手方向の重心の選択された最適な位置を維持するように、尾部安定板燃料ポンプの動作を自動的に制御する。

代替的または追加的に、この実施例または他の実施例では、２つ以上の水平尾翼燃料タンクが航空機の１つまたは複数の水平尾翼に、尾部安定板燃料タンクと選択的に流体連通して位置する。

代替的または追加的に、この実施例または他の実施例では、水平尾翼燃料ポンプが水平尾翼燃料タンクに位置して、水平尾翼燃料タンクと尾部安定板燃料タンクとの間で燃料の流れをポンプ送りする。

一般的な従来技術の航空機用の燃料分配システムの概略図である。航空機の実施例の平面図である。航空機の実施例の尾部の立面図である。航空機の別の実施例の平面図である。航空機用の燃料分配システムの実施例の概略図である。

本明細書の最後に、主題がとりわけ指摘され、明確に請求される。本開示の先の特徴および他の特徴、並びに利点が、添付の図面と関連して以下の詳細な説明を理解することで明らかになる。

図２は、航空機１０の実施例の平面図を示している。航空機１０は、航空機１０の機首１４から尾部１６に軸方向に伸びる機体１２と、機体１２から横方向に伸びるウイング１８とを含む。航空機１０は、横方向に伸びる水平尾翼２０と、図３の側面図に示す垂直に伸びる尾部安定板２２とを含む尾部セクションをさらに含む。図３に示すように、尾部安定板タンク３６は、この尾部安定板タンク３６が内側のどの尾部安定板構造に干渉しない限り、尾部安定板２２内のどの空間を占めてもよい。内側の尾部安定板構造は、可動式（たとえば、方向舵、昇降舵など）または固定式（構造性支持桁、リブなど）としてもよい。

再び図２を参照すると、航空機１０はエンジン２４を利用して推力を生じる。エンジン２４には、航空機１０の機内に搭載された複数の燃料タンクから燃料が供給される。燃料タンクには、中心メインタンク２６、複数のウイングタンク２８、３０、３２、ウイングの先端８２に位置するサージ燃料タンク８０、水平尾翼タンク３４および尾部安定板タンク３６が含まれる。図示の燃料タンクの配置は、単に一構成に過ぎず、当業者であれば他の配置、たとえば、ウイングタンクまたは中心メインタンクまたは水平尾翼タンクまたは尾部安定板タンクの異なる量および形状が本開示の範囲内にあると考えられることを認知するであろうことを理解されたい。

航空機１０の重心（ＣＧ）３８を、４０に破線で概略的に示す選択範囲内に維持することは、水平尾翼２０に付随する抗力を減らすために望ましく、このことは、航空機の燃料消費量を減らすことに寄与する。しかし、後方のＣＧ限界４２を越えると、航空機１０の軸方向（すなわち、「ピッチ」軸）のバランスを損ない、操作が不安定になる場合がある。

フライト中は、燃料は最初に中心メインタンク２６から消費され、次いでウイングタンク２８、３０、３２から消費される。燃料が中心メインタンク２６から消費されるにつれて、軸方向のＣＧ３８が徐々に後方に移動する。中心メインタンク２６からの燃料の消費を相殺するために、閉ループ７８、自動電子コントローラ７０（両方とも図５に示す）によって制御される所定の速度で尾部安定板タンク３６から燃料が移動される。この速度は、フライトに予測される燃料消費速度、および／または他の要素を利用して設定され得る。他の要素には、飛行経路方向の補正（すなわち、最終目的地への航路上での周囲の大気の気象の変化に起因する）、季節ごとの向かい風／追い風／横風、予期しない飛行経路の変更（すなわち、最終目的地への航路上での予定されていない着陸、墜落（ｃｒａｓｈ）、バードストライク、テロリストの活動などに起因する）、機内の医療上の危機的状況に起因する飛行経路の変更／着陸、待機燃料の拡張（すなわち、着陸位置が見つかるまで最終目的地付近の隣接する代りの空港上を「旋回」する）、ＥＴＯＰＳ規定（航空機が２つのエンジンで海洋上を飛行する場合）、燃料の輸送（すなわち、燃料の値段が低い空港から余分な燃料を運ぶ）などが含まれ得る（しかし、それらには限定されない）。たとえば、この速度は、航空機の燃料量表示システムのセンサによって直接決定してもよく、またはマッピングされたフライトコースに基づく所定の燃料消費速度であってもよく、または予測／予想される燃料消費速度と実際の燃料消費速度とを比較するフライトソフトウェアの周期的な「チェックポイント」から得てもよい。

この所定の速度で尾部安定板タンク３６から燃料を移動させることにより、ＣＧ３８が後方のＣＧ限界４２を越えて移動することが防止される。図４を参照すると、尾部安定板タンク３６からの燃料が枯渇した場合、ＣＧ３８（図２に示す）が後方のＣＧ限界４２（図２に示す）を越えて移動することを防止するためにさらなる燃料の移動が必要となり、水平尾翼タンク３４から尾部安定板タンク３６に燃料が移動され、次いでその後に、中心メインタンク２６へと前方に移動される場合がある。さらに、燃料は尾部安定板タンク３６から中心メインタンク２６にのみ移動されるため、航空機１０の横方向（すなわち、「ロール」軸）の安定性は変化しないと予想される。

中心メインタンク２６から尾部安定板タンク３６へ後方に燃料を移動させる必要があるとは考えられないため、燃料移動システムは著しく簡略化することができる。このシステムは、航空機の長手方向のＣＧ位置を監視することのみを必要とする重量検出および予測アルゴリズムを利用する。さらに、追加の燃料が尾部安定板タンク３６に存在すると、航空機１０のＭＴＯＷが最大であるフライトの開始時であっても、後方のＣＧ限界４２（図２に示す）を越えることなく、ＣＧ３８（図２に示す）が最適な後方位置の近くに位置することを可能にし、したがって、フライト中の尾部安定板タンク３６から中心メインタンク２６への燃料の移動を減少させる。

燃料分配移動システム５０の実施例の概略図を図５に示す。この概略図は、中心メイン燃料タンク２６、ウイングタンク２８、３０、３２、水平尾翼タンク３４、および尾部安定板タンク３６を示している。長手方向燃料移動ライン５２は、尾部安定板タンク３６と中心メイン燃料タンク２６とを接続し、横方向燃料移動ライン５４はウイングタンク２８、３０、３２を中心メイン燃料タンク２６に接続し、エンジン燃料供給ライン５６は中心メイン燃料タンク２６からエンジン２４に燃料を分配する（図２に示す）。尾部安定板燃料ポンプ５８は尾部安定板タンク３６に位置し、尾部安定板タンク３６と中心メインタンク２６との間で長手方向燃料移動ライン５２に沿って燃料をポンプ送りする。尾部安定板燃料ポンプ５８が故障した場合、尾部安定板タンク３６からの燃料は、通常の飛行姿勢の間、重力の作用に起因して抜かれる場合がある。その後、水平尾翼燃料ポンプ６０は次いで、尾部安定板タンク３６から中心メインタンク２６に長手方向燃料移動ライン５２に沿ってさらに燃料をポンプ送りする。水平尾翼燃料ポンプ６０は、各水平尾翼タンク３４に位置し、水平尾翼燃料タンク３４から尾部安定板タンク３６に燃料をポンプ送りし、その後、必要であれば、長手方向燃料移動ライン５２を介して中心メインタンク２６に送る。この燃料の流れは、水平尾翼燃料移動ライン６２に沿うとともに、長手方向燃料移動ライン５２に沿う流れである。水平尾翼タンク３４間の横方向の、燃料移動ライン６２に沿う無制限の燃料の移動は、水平尾翼燃料ポンプ６０の動作によって可能になり、適用される。

水平尾翼燃料移動ライン６２は、一方または別の水平尾翼燃料ライン６２からの燃料が尾部垂直安定板タンク３６に流れることを可能にする３方向バルブ６４を介して長手方向燃料移動ライン５２に接続され、水平尾翼タンク３４間で燃料を流して、水平尾翼２０での横方向（「ロール」軸）のバランスを維持するのにも利用され得る。燃料停止バルブ６６がさらに、水平尾翼タンク３４と尾部安定板タンク３６との間、たとえば、３方向燃料バルブ６４と尾部安定板燃料ポンプ５８との間に設けられ、水平尾翼タンク３４と尾部安定板タンク３６との間の燃料の流れを制御する。水平尾翼タンク３４から尾部安定板タンク３６への燃料の流れが望まれるか、必要である場合、燃料停止バルブ６６は開かれる。他の条件では、燃料停止バルブ６６は閉じたままである。さらに、３方向燃料バルブ６４は、各水平尾翼燃料タンク３４からの燃料の流れを同じ量に釣り合わせる。したがって、いわゆる左舷（すなわち、ＡＬＦ（Ａｆｔ−Ｌｏｏｋｉｎｇ−Ｆｏｒｗａｒｄ）（後方から前方を見る）位置の「左」）の水平尾翼燃料タンク３４から右舷（すなわち、ＡＬＦ位置の「右」）の水平尾翼燃料タンク３４への燃料の重量の移動に起因する潜在的なあらゆる横方向の不安定性が除去される。

中心メインタンク２６は、中心メインタンク２６からエンジン燃料供給ライン５６を通ってエンジン２４（図２に示す）に燃料をポンプ送りするメイン燃料ポンプ６８を含む。メイン燃料３方向バルブ７２は中心メインタンク２６に位置し、長手方向燃料移動ライン５２をエンジン燃料供給ライン５６および中心メインタンク２６に接続する。メイン燃料３方向バルブ７２により、長手方向燃料移動ライン５２および／または中心メインタンク２６からエンジン燃料供給ライン５６へ選択的に燃料を送ることが可能になる。メイン燃料チェックバルブ７４およびメイン燃料停止バルブ７６は、メイン燃料ポンプ６８とメイン燃料３方向バルブ７２との間の燃料通路に沿って位置し、中心メインタンク２６とメイン燃料３方向バルブ７２との間の燃料の流れを制御する。

本明細書に記載のシステムおよび方法により、航空機の燃料の流れの制御のための、簡略で正確な、信頼性があるとともに軽量で、費用効果のある解決策が提供される。航空機の長手方向（「ピッチ」軸）ＣＧを選択された領域内に維持して、選択された最適なＯＡＡを提供し、それによって航空機の燃料消費を減らすように、燃料の移動が管理される。さらに、記載のシステムは、既存の方式で実施される、地上での既存の燃料の充填（または燃料の取出）作業を阻害することはない。

本開示は、限られた数の実施例のみと関連付けて詳細に説明してきたが、本開示はそのような開示された実施例に限定されるものではないことは容易に理解されよう。むしろ、本開示は、これまでに記載されていないが、精神および／または範囲内にあるに等しい、任意の数の変形、改変、代替、または均等の構成を包含するように変形することができる。さらに、様々な実施例を記載したが、本開示の態様は、記載された実施例のいくつかのみを含む場合があることを理解されたい。したがって、本開示は先の記載によって限定されるものとは見られず、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。

１０…航空機
１２…機体
１４…機首
１６…尾部
１８…ウイング
２０…水平尾翼
２２…尾部安定板
２４…エンジン
２６…中心メインタンク
２８、３０、３２…ウイングタンク
３４…水平尾翼タンク
３６…尾部安定板タンク
３８…重心（ＣＧ）
４０…選択範囲
４２…ＣＧ限界
８０…サージ燃料タンク
８２…先端

Claims

航空機の長手方向の所望の重心を選択することと、
前記航空機の飛行運転中の前記重心の位置の予測される変化速度を決定することと、
前記航空機の尾部垂直安定板の尾部安定板タンク内に、ある体積の燃料を配置することと、
前記尾部安定板タンクから前記航空機の長手軸に沿って前方に、所定の移動速度で燃料を移動させて、前記重心位置の前記予測される変化速度を相殺し、それによって前記重心を前記選択された位置に維持することと、
を含み、
前記航空機の水平尾翼に配置される１つまたは複数の水平尾翼タンクから前記尾部安定板タンクに燃料を移動させることと、
前記尾部安定板タンクから前記長手軸に沿って前方に、所定の速度で前記燃料を移動させることと、
をさらに含むことを特徴とする航空機内の燃料分配方法。
前記燃料を前記航空機の長手軸に沿って前方に、前記航空機の中心メイン燃料タンクに移動させることをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記中心メイン燃料タンクから、前記航空機の１つまたは複数のエンジンに前記燃料をポンプ送りすることをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
前記所定の移動速度は、前記航空機のエンジンの予測される燃料消費速度に基づくことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
前記予測される燃料消費速度は、航空機の燃料量表示システムのセンサによって決定されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
前記予測される燃料消費速度は、マッピングされたフライトコースに基づく所定の燃料消費速度であることを特徴とする請求項４に記載の方法。
航空機の機体に配置される中心メイン燃料タンクと、
前記航空機の尾部垂直安定板に配置される尾部安定板燃料タンクと、
前記尾部安定板燃料タンクと前記中心メイン燃料タンクとの間で前記航空機の長手軸に沿って燃料をポンプ送りする尾部安定板燃料ポンプと、
前記尾部安定板燃料ポンプに操作可能に接続されて、燃料が前記尾部安定板燃料タンクと前記中心メイン燃料タンクとの間で所定の移動速度で流れ、前記航空機の長手方向の重心の選択された位置を維持するように、尾部安定板燃料ポンプの動作を制御するコントローラと、
を備え、
前記航空機の１つまたは複数の水平尾翼に、前記尾部安定板燃料タンクと選択的に流体連通して配置される２つ以上の水平尾翼燃料タンクをさらに備えることを特徴とする航空機用の内部燃料分配システム。
前記２つ以上の水平尾翼燃料タンクと前記尾部安定板燃料タンクとを操作可能に接続して、前記水平尾翼燃料タンクと前記尾部安定板燃料タンクとの間の燃料の流れを制御する３方向バルブをさらに備えることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
水平尾翼燃料タンクに配置されて、前記水平尾翼燃料タンクと前記尾部安定板燃料タンクとの間で燃料の流れをポンプ送りする水平尾翼燃料ポンプをさらに備えることを特徴とする請求項７または８に記載のシステム。
前記尾部安定板燃料ポンプが、前記航空機の前記長手軸に沿って、前記尾部安定板燃料タンクから前記中心メイン燃料タンクへ前方に燃料をポンプ送りするように構成されることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のシステム。
前記所定の移動速度は、前記航空機のエンジンの予測される燃料消費速度に基づくことを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載のシステム。
前記予測される燃料消費速度は、航空機の燃料量表示システムのセンサによって決定されることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
前記予測される燃料消費速度は、マッピングされたフライトコースに基づく所定の燃料消費速度であることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。