RU2189926C1 - Airborne fuel gagging system with temperature compensation - Google Patents

Airborne fuel gagging system with temperature compensation Download PDF

Info

Publication number
RU2189926C1
RU2189926C1 RU2001127465A RU2001127465A RU2189926C1 RU 2189926 C1 RU2189926 C1 RU 2189926C1 RU 2001127465 A RU2001127465 A RU 2001127465A RU 2001127465 A RU2001127465 A RU 2001127465A RU 2189926 C1 RU2189926 C1 RU 2189926C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
tanks
computer
sensors
aircraft
Prior art date
Application number
RU2001127465A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Е.Ф. Фурмаков
В.В. Коломнин
О.Ф. Петров
Ю.В. Маслов
Н.М. Степанян
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Техприбор"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Техприбор" filed Critical Открытое акционерное общество "Техприбор"
Priority to RU2001127465A priority Critical patent/RU2189926C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2189926C1 publication Critical patent/RU2189926C1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

FIELD: aircraft instrumentation engineering; measuring amount of fuel on board of maneuverable aircraft. SUBSTANCE: proposed system is equipped with sensors, meters and indicators showing parameters of fuel contained in aircraft tanks. First sequence fuel tank suspension and release indicators are founds in external tanks. Fuel flow sensors and temperature gauges are fitted in series mains of second sequence fuel tanks - in wing tanks. Refueling flow sensor and temperature gage are mounted in filling main of wing tank. Fuel level sensors and temperature gages are mounted in third sequence tanks-in fuselage tanks. Proposed system is also provided with information processing units: first second and third fuel capacity computers, first and second comparison units, numerical set point unit and indicator. Three computer are provided with service inputs for reception of information pertaining to specified density of fuel, amplifier and service input for entering information pertaining to geometric characteristics of fuselage tanks. Second computer is provided with input for entering information on amount of fuel received before flight. Numerical set point unit has input for information on numbers of tanks and masses of fuel contained in each tank. Fuel density temperature compensator is used for correction of error of mass of fuel in operation of aircraft on basis of fuel temperature gage. EFFECT: enhanced accuracy of measurement of aircraft fuel capacity at space evolution and g-loads, as well as during in-flight refueling. 4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к авиаприборостроению и может быть использовано для измерения массового запаса топлива на борту маневренного самолета. The invention relates to aircraft instrumentation and can be used to measure the mass supply of fuel on board a maneuverable aircraft.

Известна бортовая топливоизмерительная система, предназначенная для измерения запаса топлива на борту самолета. [Патент Российской Федерации 2156444, МПК G 01 F 23/26, опубл. 2000]. Она содержит датчики уровня топлива, установленные в топливных баках топливной системы самолета, вычислитель объемного запаса топлива, датчик одного из характеристических параметров топлива - его температуры, установленный в одном из топливных баков, блок сравнения и индикатор. Массовый запас топлива в этой системе определяется путем коррекции вычисленного значения объемного запаса топлива по измеренному значению одного из характеристических параметров топлива - его температуры. Known on-board fuel measuring system designed to measure the fuel supply on board the aircraft. [Patent of the Russian Federation 2156444, IPC G 01 F 23/26, publ. 2000]. It contains fuel level sensors installed in the fuel tanks of the aircraft’s fuel system, a fuel volume calculator, a sensor of one of the characteristic parameters of the fuel — its temperature, installed in one of the fuel tanks, a comparison unit and an indicator. The mass fuel supply in this system is determined by correcting the calculated value of the volume fuel supply from the measured value of one of the characteristic parameters of the fuel - its temperature.

Недостатками известной системы являются, во-первых, наличие методической погрешности вычисления запаса топлива в единицах массы, возникающей из-за разброса температур топлива между различными баками топливной системы и невозможностью достаточно точной коррекции всего объемного запаса топлива на борту самолета по температуре топлива, измеренной только в одном из топливных баков, во-вторых, - наличие значительной эволютивной погрешности вычисления объемного запаса топлива при маневренном полете самолета. Эволютивная погрешность, проявляющаяся при маневренном полете самолета, возникает в связи с тем, что точное определение объемного запаса топлива на основании информации об уровнях топлива в достаточно плоских топливных баках, вертикальные размеры которых значительно меньше горизонтальных размеров, возможно лишь в условиях горизонтального полета самолета без существенных ускорений или при незначительных отклонениях от этих условий, когда граница раздела топлива и газа, так называемая "свободная поверхность", находится в плоских баках в относительно стационарном состоянии. Т.к. значительная часть топлива на маневренном самолете содержится именно в его плоских крыльевых баках, а полет маневренного самолета сопровождается существенными перегрузками и пространственными эволюциями, свободная поверхность топлива в крыльевых баках в процессе полета хаотически колеблется, что не дает возможности достоверно определить границу раздела жидкости и газа, точно измерить значение уровня и вычислить запас топлива. The disadvantages of the known system are, firstly, the presence of a methodological error in calculating the fuel supply in mass units arising from the dispersion of fuel temperatures between different tanks of the fuel system and the impossibility of sufficiently accurate correction of the total volume of fuel on board the aircraft according to the fuel temperature measured only in one of the fuel tanks, and secondly, the presence of a significant evolutionary error in calculating the volume of fuel in maneuvering aircraft flight. The evolutionary error that manifests itself during a maneuvering flight of an aircraft arises due to the fact that an accurate determination of the fuel volume based on information about the fuel levels in fairly flat fuel tanks, the vertical dimensions of which are much smaller than the horizontal dimensions, is possible only in conditions of horizontal flight without significant accelerations or with slight deviations from these conditions, when the interface between fuel and gas, the so-called "free surface", is in flat tanks in a relatively stationary state. Because a significant part of the fuel on the maneuverable aircraft is contained in its flat wing tanks, and the flight of the maneuverable aircraft is accompanied by significant overloads and spatial evolutions, the free surface of the fuel in the wing tanks randomly fluctuates during the flight, which makes it impossible to reliably determine the interface between the liquid and gas, exactly measure the level value and calculate the fuel supply.

Указанные недостатки частично устранены в наиболее близкой к предлагаемому изобретению и принятой за прототип бортовой топливоизмерительной системе [Свидетельство на полезную модель Российской Федерации 13894, МПК 7 B 64 D 37/14, опубл. 2000]. These disadvantages are partially eliminated in the closest to the proposed invention and adopted as a prototype onboard fuel metering system [Certificate for a utility model of the Russian Federation 13894, IPC 7 B 64 D 37/14, publ. 2000].

В этой системе запас топлива на борту самолета вычисляется не только на основании информации об уровнях топлива в топливных баках, но и по информации о мгновенном расходе топлива из баков, для чего в бортовом вычислителе вычисляется запас топлива на борту самолета как разность между количеством топлива, заправленного в топливные баки самолета до полета и количеством топлива, израсходованного из этих баков в полете, причем количество израсходованного топлива вычисляется путем интегрирования в бортовом вычислителе мгновенного расхода топлива в течение реального времени расходования. При этом значение запаса, вычисленное по информации о расходе топлива, индицируется экипажу самолета, а значение запаса, определенное по информации об уровне топлива, используется, во-первых, для уточнения индицируемого запаса и, во-вторых, - для индицирования в случае недостоверности информации о запасе топлива, вызванной, например, отказом расходомерного измерительного канала. Поскольку пространственные эволюции самолета не оказывают влияния на погрешность измерения мгновенного расхода топлива, данная система позволяет с достаточной точностью контролировать запас топлива при пространственных эволюциях самолета в начальной стадии полета. In this system, the fuel supply on board the aircraft is calculated not only on the basis of information about the fuel levels in the fuel tanks, but also on the information on the instantaneous fuel consumption from the tanks, for which the on-board computer calculates the fuel supply on board the aircraft as the difference between the amount of fuel refueled in the fuel tanks of the aircraft before the flight and the amount of fuel consumed from these tanks in flight, and the amount of spent fuel is calculated by integrating in the on-board computer instantaneous flow t Pliva for real-time spending. In this case, the reserve value calculated from the fuel consumption information is displayed to the aircraft crew, and the reserve value determined from the fuel level information is used, firstly, to clarify the indicated reserve and, secondly, to indicate if the information is not reliable. fuel stock caused, for example, by a failure of the flow meter channel. Since the spatial evolution of the aircraft does not affect the measurement error of instantaneous fuel consumption, this system allows with sufficient accuracy to control the fuel supply during spatial evolution of the aircraft in the initial stage of flight.

Однако по мере увеличения продолжительности полета погрешность измерения запаса топлива по информации о расходе постоянно возрастает и к концу полета становится значительной в связи с накоплением в реальном времени ошибки интегрирования мгновенного расхода. However, as the flight duration increases, the error in measuring the fuel supply from the consumption information constantly increases and by the end of the flight becomes significant due to the accumulation in real time of the integration error of the instantaneous flow.

Для уменьшения этой нарастающей во времени ошибки в известной системе непрерывно сравниваются два значения запаса топлива: значение, вычисленное на основе измерения мгновенного расхода топлива, и значение, полученное на основе измерения уровней топлива в баках, и, при неравенстве между собой этих значений, соответствующим образом непрерывно корректируется измеряемое значение мгновенного расхода топлива. Кроме того, в известной системе в условиях горизонтального полета периодически сравниваются текущее значение запаса топлива, вычисленное по информации о мгновенном расходе топлива, с одним из фиксированных значений запаса топлива, полученным в момент достижения уровнем топлива в баке одной из заранее установленных величин, и при неравенстве между собой этих значений периодически формируется поправка к измеряемой величине мгновенного расхода топлива. To reduce this growing error in time, the known system continuously compares two values of the fuel supply: the value calculated on the basis of measuring the instantaneous fuel consumption, and the value obtained on the basis of measuring the fuel levels in the tanks, and, if these values are not equal to each other, accordingly The measured value of the instantaneous fuel consumption is continuously adjusted. In addition, in the known system in horizontal flight conditions, the current fuel supply value calculated from the information on the instantaneous fuel consumption is periodically compared with one of the fixed fuel supply values obtained at the moment when the fuel level in the tank reaches one of the predetermined values, and with inequality among themselves, these values are periodically formed an amendment to the measured value of the instantaneous fuel consumption.

Указанный прием снижения погрешности интегрирования мгновенного расхода, использованный в известной системе, позволяет обеспечить необходимую точность измерения объемного запаса топлива при относительно низкой маневренности самолета, характеризуемой небольшими углами крена и тангажа, не превышающими ±12 угловых градусов. Однако при увеличении степени маневренности самолета, когда значительно возрастают его ускорения, а углы крена и тангажа заметно превышают вышеуказанную величину, положение поверхности топлива в крыльевых баках самолета оказывается настолько неопределенным, что точное измерение момента достижения фиксированных уровней топлива становится затруднительным, а формирование поправки - неэффективным. В связи с этим использование известной системы на маневренном самолете характеризуется значительной погрешностью измерения запаса топлива. The indicated method of reducing the error of integration of instantaneous flow rate, used in the known system, allows to provide the necessary accuracy of measuring the volume of fuel supply at a relatively low maneuverability of the aircraft, characterized by small roll and pitch angles not exceeding ± 12 angular degrees. However, with an increase in the degree of maneuverability of the aircraft, when its accelerations increase significantly, and the roll and pitch angles significantly exceed the above value, the position of the fuel surface in the wing tanks of the aircraft becomes so uncertain that it is difficult to accurately measure when the fixed fuel levels are reached, and the correction is ineffective . In this regard, the use of the known system on a maneuverable aircraft is characterized by a significant error in measuring the fuel supply.

Т.к. данная погрешность непрерывно возрастает в течение полета и к концу полета достигает значительной величины, ее наличие является существенным недостатком известной системы, поскольку, согласно общим техническим требованиям к бортовому оборудованию маневренных самолетов, измерение остатка топлива в конце полета должно выполняться с повышенной точностью, гарантирующей достоверное определение экипажем времени, потребного для возврата самолета на точку постоянного базирования или запасной аэродром. Because this error continuously increases during the flight and reaches a significant value by the end of the flight, its presence is a significant drawback of the known system, since, according to the general technical requirements for the airborne equipment of maneuverable aircraft, the measurement of the remaining fuel at the end of the flight should be performed with increased accuracy, guaranteeing a reliable determination the crew of the time required to return the aircraft to a point of permanent basing or alternate aerodrome.

Помимо отмеченного недостатка, известная система характеризуется значительной погрешностью измерения запаса топлива в единицах массы, вызванной тем, что, во-первых, коррекция вычисленного запаса производится по фиксированным значениям уровня топлива, которые зависят не от массы топлива в баке, а от его объема, что не позволяет достаточно точно откорректировать ошибку вычисления массового запаса, и, во-вторых, тем, что массовый запас топлива на борту самолета вычисляется не по результатам измерения фактических значений характеристического параметра топлива в баках топливной системы, а по косвенным данным. В качестве последних используются паспортные значения плотности заправленного в топливные баки топлива. Однако паспортное значение плотности может отличаться от фактического даже в пределах одной и той же марки топлива на ±1,2%, что приводит к дополнительной методической погрешности определения массового запаса топлива на борту самолета. In addition to the noted drawback, the known system is characterized by a significant error in measuring the fuel supply in units of mass, caused by the fact that, firstly, the calculated stock is corrected for fixed values of the fuel level, which depend not on the mass of fuel in the tank, but on its volume, which does not allow for accurate enough correction of the calculation of the mass reserve, and, secondly, the fact that the mass fuel supply on board the aircraft is not calculated by measuring the actual values of the characteristic oh parameter of fuel in the tanks of the fuel system, and according to indirect data. As the latter, the passport density values of the fuel filled in the fuel tanks are used. However, the passport value of the density may differ from the actual value even within the same fuel grade by ± 1.2%, which leads to an additional methodological error in determining the mass fuel supply on board the aircraft.

Еще одним недостатком известной системы является невозможность определения запаса при дозаправке самолета топливом в полете. Another disadvantage of the known system is the inability to determine the margin when refueling an aircraft with fuel in flight.

В основу предлагаемого изобретения поставлена задача повышения точности измерения массового запаса топлива на борту маневренного самолета при пространственных эволюциях и ускорениях самолета, в том числе, - при его дозаправке топливом в полете. The basis of the invention is the task of improving the accuracy of measuring the mass supply of fuel on board a maneuverable aircraft during spatial evolutions and accelerations of the aircraft, including when refueling it in flight.

Поставленная задача достигается тем, что в бортовой топливоизмерительной системе, содержащей датчики уровня топлива, установленные в фюзеляжных топливных баках, датчики мгновенного расхода топлива, установленные в расходных топливных магистралях, сигнализаторы фиксированных количеств топлива, первый вычислитель количества топлива, второй вычислитель количества топлива, снабженный входом для приема информации о количестве заправленного до полета топлива, первый блок сравнения и индикатор, причем выходы датчиков уровня топлива подключены к измерительным входам первого вычислителя, выходы датчиков мгновенного расхода топлива подключены к измерительным входам второго вычислителя, а выход первого и первый выход второго вычислителей подключены каждый к одному из сравнивающих входов первого блока сравнения, новым, согласно изобретению, является то, что сигнализаторы фиксированных количеств топлива установлены в подвесных топливных баках, датчики мгновенного расхода топлива установлены в расходных топливных магистралях крыльевых топливных баков, дополнительно введены датчик мгновенного расхода топлива, установленный в заправочной топливной магистрали крыльевого топливного бака, измерители температуры топлива, установленные в фюзеляжных топливных баках, расходных топливных магистралях крыльевых топливных баков и заправочной топливной магистрали крыльевого топливного бака, второй блок сравнения, третий вычислитель количества топлива, блок численных уставок, в качестве сигнализаторов фиксированных количеств топлива применены датчики подвески и датчики сброса подвесных топливных баков, причем выходы датчика мгновенного расхода топлива и измерителя температуры топлива, установленных в заправочной топливной магистрали крыльевого топливного бака, подключены к измерительным входам третьего вычислителя, выходы измерителей температуры топлива, установленных в фюзеляжных топливных баках, подключены к дополнительным измерительным входам первого вычислителя, выходы измерителей температуры топлива, установленных в расходных топливных магистралях крыльевых топливных баков подключены к дополнительным измерительным входам второго вычислителя, выходы датчиков подвески подвесных топливных баков подключены к сигнальным входам блока численных уставок, выход которого соединен со вторым сравнивающим входом второго блока сравнения, подключенным своим выходом к корректирующему входу второго вычислителя, выход каждого из датчиков сброса подвесных топливных баков подключен к одному из управляющих входов второго блока сравнения, первый сравнивающий вход которого соединен со вторым выходом второго вычислителя, при этом выход третьего вычислителя подключен к дополнительному входу второго вычислителя, первый вычислитель снабжен служебным входом для введения в его память данных о геометрических характеристиках фюзеляжных топливных баков, первый и второй вычислители - служебными входами для приема информации о плотности заправленного до полета топлива, третий вычислитель - служебным входом для приема информации о плотности заправленного в полете топлива, а блок численных уставок - служебным входом для введения в его память численных данных о подвесных топливных баках. The task is achieved in that in an on-board fuel metering system containing fuel level sensors installed in the fuselage fuel tanks, instantaneous fuel consumption sensors installed in the fuel supply lines, fixed fuel quantity detectors, a first fuel quantity calculator, a second fuel quantity calculator equipped with an input for receiving information about the amount of fuel refueled before the flight, the first comparison unit and indicator, and the outputs of the fuel level sensors are connected to the measuring inputs of the first calculator, the outputs of the instantaneous fuel consumption sensors are connected to the measuring inputs of the second calculator, and the output of the first and first output of the second calculator are each connected to one of the comparison inputs of the first comparison unit, new, according to the invention, is that the signaling devices of fixed quantities fuels are installed in overhead fuel tanks, instant fuel consumption sensors are installed in the fuel supply lines of wing fuel tanks, additionally an instant fuel consumption sensor installed in the fuel line of the wing fuel tank, fuel temperature meters installed in the fuselage fuel tanks, fuel supply lines of the wing fuel tanks and the fuel line of the wing fuel tank, a second comparison unit, a third fuel quantity calculator, a numerical block settings, as sensors of fixed amounts of fuel, suspension sensors and sensors for dumping suspended fuel tanks are used, I have the outputs of the instantaneous fuel consumption sensor and fuel temperature meter installed in the fuel line of the wing fuel tank, connected to the measuring inputs of the third computer, the outputs of the fuel temperature meters installed in the fuselage fuel tanks, connected to the additional measuring inputs of the first computer, the outputs of the fuel temperature meters installed in the fuel supply lines of the wing fuel tanks are connected to additional measuring inputs of watts of the second computer, the outputs of the suspension sensors of the suspension fuel tanks are connected to the signal inputs of the numerical set-up block, the output of which is connected to the second comparison input of the second comparison unit, connected by its output to the correction input of the second calculator, the output of each of the sensors for resetting the suspended fuel tanks is connected to one of the control the inputs of the second comparison unit, the first comparison input of which is connected to the second output of the second computer, while the output of the third computer is connected to to the actual input of the second calculator, the first calculator is equipped with a service input for entering into its memory data on the geometric characteristics of the fuselage fuel tanks, the first and second calculators are equipped with service inputs for receiving information about the density of fuel refueled before the flight, and the third computer is equipped with a service input for receiving information about the density fuel filled in flight, and the block of numerical settings is used as a service input for entering into its memory numerical data on suspended fuel tanks.

Функциональная схема предложенной бортовой топливоизмерительной системы самолета показана на чертеже. A functional diagram of the proposed onboard fuel measuring system of the aircraft is shown in the drawing.

Топливоизмерительная система содержит датчик 1 уровня топлива и измеритель 2 температуры топлива, установленные в фюзеляжном топливном баке 3 топливной системы маневренного самолета, снабженном расходной топливной магистралью 4, датчик 5 мгновенного расхода топлива и измеритель 2 температуры топлива, установленные в расходной топливной магистрали 6 крыльевого топливного бака 7, датчик 5 и измеритель 2, установленные в заправочной топливной магистрали 8 крыльевого топливного бака 7, снабженного также перепускной топливной магистралью 9, датчик 10 подвески подвесного топливного бака 11 и датчик 12 сброса этого бака, снабженного расходной топливной магистралью 13, бортовой вычислитель 14, в состав которого входят первый вычислитель 15, второй вычислитель 16 и третий вычислитель 17 количества топлива, блок 18 численных уставок, первый блок 19 сравнения, второй блок 20 сравнения и индикатор 21. The fuel measuring system comprises a fuel level sensor 1 and a fuel temperature meter 2 installed in the fuselage fuel tank 3 of a maneuverable aircraft fuel system equipped with a fuel supply line 4, an instant fuel consumption sensor 5 and a fuel temperature meter 2 installed in the fuel supply line 6 of the wing fuel tank 7, sensor 5 and meter 2 installed in the fueling line 8 of the wing fuel tank 7, also equipped with a bypass fuel line 9, yes a chick 10 of the suspension of the outboard fuel tank 11 and a discharge sensor 12 of this tank equipped with a fuel supply line 13, an on-board computer 14, which includes a first computer 15, a second computer 16 and a third computer 17 fuel quantity, block 18 numerical settings, the first block 19 comparison, the second block 20 comparison and indicator 21.

Выходы датчика 1 и измерителя 2, установленных в каждом фюзеляжном баке 3 топливной системы самолета, подключены к измерительным входам первого вычислителя 15, предназначенного для вычисления массы топлива в фюзеляжных баках 3 по информации об уровне топлива, выходы датчиков 5 и измерителей 2, установленных в каждой из расходных топливных магистралей 6, число которых равно числу двигателей на самолете, подключены к измерительным входам второго вычислителя 16, предназначенного для вычисления массы топлива на самолете по информации о расходе топлива, выходы датчиков 5 и измерителей 2, установленных в заправочной магистрали 8, подключены к измерительным входам третьего вычислителя 17, предназначенного для вычисления массы топлива, дозаправленного в полете, выходы датчиков 10, установленных в каждом подвесном баке 11, подключены к сигнальным входам блока 18 численных уставок, а выходы датчиков 12, также установленных в каждом подвесном баке 11, подключены каждый к одному из управляющих входов второго блока 20 сравнения. Служебные входы Вх bi и Вх ρ3 первого вычислителя 15 предназначены для введения в его память соответственно значений коэффициентов bi, численно задающих геометрические характеристики фюзеляжных топливных баков 3, и паспортного значения ρ3 плотности заправленного в эти баки топлива, служебный вход Вх ρ2 второго вычислителя 16 предназначен для введения в его память паспортного значения ρ2 плотности заправленного в крыльевые баки 7 топлива, служебный вход Вх М0 этого вычислителя предназначен для введения в его память значения массы М0 топлива, заправленного в баки топливной системы самолета до полета, а вход m - для передачи в память вычислителя 16 с выхода блока 17 значения массы m топлива, дозаправленного через магистраль 8 в полете. Служебный вход Вх ρ третьего вычислителя 17 предназначен для передачи в его память паспортного значения ρ плотности дозаправленного в полете топлива, служебный вход Вх Ч. У. блока 18 предназначен для введения в память этого блока численных уставок, соответствующих номерам подвесных баков 11 и массам заправленного в каждый из них топлива.The outputs of the sensor 1 and meter 2 installed in each fuselage tank 3 of the aircraft fuel system are connected to the measuring inputs of the first calculator 15, designed to calculate the mass of fuel in the fuselage tanks 3 according to the fuel level information, the outputs of the sensors 5 and meters 2 installed in each from fuel supply lines 6, the number of which is equal to the number of engines on the plane, connected to the measuring inputs of the second calculator 16, designed to calculate the mass of fuel on the plane according to the flow rate information fuel, the outputs of the sensors 5 and meters 2 installed in the fueling line 8 are connected to the measuring inputs of the third computer 17, designed to calculate the mass of fuel refueling in flight, the outputs of the sensors 10 installed in each outboard tank 11 are connected to the signal inputs of block 18 numerical settings, and the outputs of the sensors 12, also installed in each suspension tank 11, are each connected to one of the control inputs of the second comparison unit 20. The service inputs Вх b i and Вх ρ 3 of the first calculator 15 are intended for entering into its memory, respectively, the values of the coefficients b i , which numerically specify the geometric characteristics of the fuselage fuel tanks 3, and the passport value ρ 3 of the density of the fuel charged into these tanks, service input Вх ρ 2 a second calculator 16 for introduction into the memory of the passport values ρ 2 density charged into the wing fuel tanks 7, the service Bx M input 0 of the calculator for introduction into the memory of the mass M 0 Topley and, filled into the fuel tanks of the aircraft to the flight system, and the entrance m - for transmission in memory of the calculator 16 from the output unit 17, the mass m of fuel added locally via line 8 in flight. The service input Вх ρ of the third calculator 17 is designed to transfer the passport density ρ of the fuel refueling in flight into its memory, the service input Вх Ч. У. unit 18 is designed to enter into the memory of this block numerical settings corresponding to the numbers of the hanging tanks 11 and the masses charged in each one is fuel.

Выход первого вычислителя 15 и первый выход второго вычислителя 16 соединены со сравнивающими входами Вх m3 и Вх m2 соответственно первого блока 19 сравнения, выход которого соединен со входом индикатора 21 массового запаса М топлива на самолете. Второй выход второго вычислителя 16 соединен с первым сравнивающим входом Вх mn второго блока 20 сравнения, второй сравнивающий вход Вх m1 которого соединен с выходом блока 18 численных уcтавок, а каждый из управляющих входов - с выходом одного из датчиков 12 сброса подвесных топливных баков 11. Выход блока 20 подключен к корректирующему входу второго вычислителя 16, а выход третьего вычислителя 17 - ко входу Вх m второго вычислителя 16.The output of the first calculator 15 and the first output of the second calculator 16 are connected to the comparison inputs Bx m 3 and Bx m 2, respectively, of the first comparison unit 19, the output of which is connected to the input of the indicator 21 of the mass stock of fuel M on the plane. The second output of the second calculator 16 is connected to the first comparing input Bx m n of the second comparison unit 20, the second comparing input Bx m 1 of which is connected to the output of the numerical set unit 18, and each of the control inputs is connected to the output of one of the sensors 12 for dumping the outboard fuel tanks 11 The output of block 20 is connected to the correcting input of the second calculator 16, and the output of the third calculator 17 is connected to the input Bx m of the second calculator 16.

Предложенная система работает следующим образом. При разработке топливной системы маневренного самолета все баки топливной системы подразделяют, в зависимости от очередности выработки из них топлива и высоты бака на три группы: группу баков первой очереди выработки (подвесные топливные баки), группу баков второй очереди выработки (крыльевые баки) и группу баков третьей очереди выработки (фюзеляжные баки). Подразделение баков по высоте производят в соответствии с т.н. требованием малой высоты бака. В процессе монтажа топливной системы самолета датчики 1, 5, 10, 12 и измерители 2 устанавливают в баках 5, 11 и магистралях 6, 8 топливной системы, согласуя установку с очередностью выработки топлива из баков. При этом в баках 11 первой очереди выработки устанавливают датчики 10 и 12, в топливных магистралях 6, 8 баков 7 второй очереди выработки, удовлетворяющих требованию малой высоты:

Figure 00000002

где hmax i - высота i-го крыльевого бака,
Vi - объем i-го крыльевого бака,
k - конструкционный коэффициент, зависящий от геометрии i-го крыльевого бака,
устанавливают датчики 5 и измерители 2, а в баках 3 третьей очереди выработки, не удовлетворяющих требованию малой высоты:
Figure 00000003

устанавливают датчики 1 и измерители 2.The proposed system works as follows. When developing the fuel system of a maneuverable aircraft, all the fuel system tanks are divided, depending on the order of fuel production from them and the tank height into three groups: a group of tanks of the first generation line (outboard fuel tanks), a group of tanks of the second generation line (wing tanks) and a group of tanks third stage of development (fuselage tanks). The division of the tanks in height is carried out in accordance with the so-called low tank height requirement. During the installation of the aircraft fuel system, sensors 1, 5, 10, 12 and meters 2 are installed in the tanks 5, 11 and highways 6, 8 of the fuel system, coordinating the installation with the order in which fuel is generated from the tanks. At the same time, sensors 10 and 12 are installed in the tanks 11 of the first generation stage, and in the fuel lines 6, 8 of the tanks 7 of the second generation stage satisfying the low-height requirement:
Figure 00000002

where h max i is the height of the i-th wing tank,
V i - the volume of the i-th wing tank,
k is the construction coefficient, depending on the geometry of the i-th wing tank,
sensors 5 and meters 2 are installed, and in tanks 3 of the third stage of generation that do not satisfy the low-height requirement:
Figure 00000003

sensors 1 and meters 2 are installed.

Подобная расстановка датчиков учитывает тот факт, что расходование топлива из баков каждой последующей очереди выработки может производиться только после полного опорожнения всех баков предыдущей очереди. Численное значение постоянной k в требовании малой высоты устанавливают, исходя из степени сосредоточенности рассматриваемого топливного бака по сравнению с баком канонической формы - кубическим или сферическим баками. A similar arrangement of sensors takes into account the fact that the consumption of fuel from the tanks of each subsequent generation line can be made only after the complete emptying of all tanks of the previous stage. The numerical value of the constant k in the low-height requirement is established based on the degree of concentration of the fuel tank in question compared to a canonical tank - cubic or spherical tanks.

Поскольку для баков кубической формы постоянная k равна единице:

Figure 00000004

а для сферического бака мало отличается от нее:
kсф≈1,
то значение
k=1
принимают в качестве образцового значения. При этом для более низких, по сравнению с кубическим, баков, очевидно,
kнизк<1,
а для более высоких -
kвыс>1.Since for the cubic tanks the constant k is equal to one:
Figure 00000004

and for a spherical tank it differs little from it:
k sf ≈1,
that value
k = 1
taken as an exemplary value. Moreover, for lower, compared with cubic, tanks, obviously,
k low <1,
and for higher -
k height > 1.

В частности, для крыльевых баков, расположенных у основания крыла,
kкр.осн.≈0,5,
для прочих крыльевых баков
kкр=0,1...0,5,
а для фюзеляжных баков
kфюз=0,5...1,5.
In particular, for wing tanks located at the base of the wing,
k cr ≈0.5
for other wing tanks
k cr = 0.1 ... 0.5,
and for fuselage tanks
k fus = 0.5 ... 1.5.

Для маневренных самолетов обычно полагают бак, расположенный у основания крыла, достаточно сосредоточенным и устанавливают значение постоянной
k=0,5.
For maneuverable aircraft, the tank located at the base of the wing is usually assumed to be sufficiently concentrated and set to a constant value.
k = 0.5.

В этом случае требование малой высоты бака принимает вид

Figure 00000005
.In this case, the requirement for a small tank height takes the form
Figure 00000005
.

До начала полета в память блока 18 через его служебный вход Вх Ч.У. вводятся данные о численных уставках, соответствующих номерам подвесных баков 11 и массам m1i заправленного в каждый из них топлива. В память второго вычислителя 16 через служебный вход Вх ρ2 вводятся данные о паспортном значении плотности ρ2 топлива, заправленного в крыльевые баки 7, а через вход Вх М0 - данные о значении полной массы М0 топлива, заправленного до полета в баки топливной системы самолета, равной сумме массы m1 топлива в подвесных баках 11, массы m2 топлива в крыльевых баках 7 и массы m3 топлива в фюзеляжных баках 3 топливной системы самолета:

Figure 00000006

где L - число подвесных баков 11.Before the start of the flight, in the memory of block 18 through its service entrance data are entered on the numerical settings corresponding to the numbers of the suspension tanks 11 and the masses m 1i of the fuel charged into each of them. In the memory of the second calculator 16, through the service input Вх ρ 2 , data are entered on the passport value of the density ρ 2 of the fuel filled into the wing tanks 7, and through the input Вх М 0 , data on the value of the total mass M 0 of the fuel charged before the flight into the fuel system tanks an airplane equal to the sum of the mass m 1 of fuel in the overhead tanks 11, the mass m 2 of fuel in the wing tanks 7 and the mass m 3 of fuel in the fuselage tanks 3 of the fuel system of the aircraft:
Figure 00000006

where L is the number of suspension tanks 11.

В память первого вычислителя 15 через его служебный вход Вх ρ3 вводятся данные о паспортном значении плотности ρ3 топлива, заправленного в фюзеляжные баки 3 третьей очереди выработки, а через служебный вход Вх bi, - значения коэффициентов bi, численно задающих геометрические характеристики фюзеляжных топливных баков 3.The memory of the first computer 15 through its service input Bx ρ 3 is entered data on the passport value of the density ρ 3 of the fuel, filled into the fuselage tanks 3 of the third stage of development, and through the service entrance Bx b i , the values of the coefficients b i , numerically specifying the geometric characteristics of the fuselage fuel tanks 3.

Как правило, маневренный самолет заправляют в точке постоянного базирования топливом одной марки, поэтому плотности топлив в баках 3 и 7 первой и второй очередей выработки в этом случае совпадают между собой: ρ2 = ρ3.
В полете маневренного самолета топливо расходуется в первую очередь из подвесных баков 11 через расходную магистраль 13 баков 11 и перепускную и расходную магистрали 9 и 6 соответственно баков 7. При этом сигналы о мгновенном расходе и характеристических параметрах топлива поступают соответственно с выходов датчиков 5 и измерителей 2, установленных в магистрали 6, на измерительные входы второго вычислителя 16. В вычислителе 16 масса m2 топлива, определенная по информации о мгновенном расходе топлива, вычисляется как разность между заправленным количеством М0 и израсходованным количеством mn топлива: m20-mn.
As a rule, a maneuverable aircraft is fueled at the point of constant basing with fuel of the same brand, therefore the density of fuels in tanks 3 and 7 of the first and second stages of generation in this case coincide: ρ 2 = ρ 3 .
In a flight of a maneuverable aircraft, fuel is consumed primarily from the suspension tanks 11 through the supply line 13 of the tanks 11 and the bypass and supply lines 9 and 6, respectively, of the tanks 7. At the same time, signals about the instantaneous flow rate and characteristic parameters of the fuel are received respectively from the outputs of the sensors 5 and meters 2 installed in the highway 6 to the measuring inputs of the second calculator 16. In the calculator 16, the mass m 2 of fuel, determined from the information on the instantaneous fuel consumption, is calculated as the difference between the refueling the amount of M 0 and the consumed amount of m n fuel: m 2 = M 0 -m n .

В случае, когда число двигателей на самолете более одного и равно числу N, масса m2 топлива вычисляется в вычислителе 16 в соответствии с выражением:

Figure 00000007

причем значения mn в соотношении (1) соответствуют выражению
Figure 00000008

где ρ2- паспортное значение плотности топлива в баках 7,
t0 - время начала расходования топлива,
t - текущее время,
qn(t) - мгновенный расход топлива n-м двигателем, а
I - топливный индекс.In the case when the number of engines on the plane is more than one and equal to the number N, the mass m 2 of fuel is calculated in the calculator 16 in accordance with the expression:
Figure 00000007

moreover, the values of m n in the relation (1) correspond to the expression
Figure 00000008

where ρ 2 is the passport value of the density of the fuel in the tanks 7,
t 0 - time to start fuel consumption,
t is the current time,
q n (t) is the instantaneous fuel consumption of the nth engine, and
I is the fuel index.

Топливный индекс I представляет собой поправочный коэффициент к паспортному значению плотности топлива, зависящий от измеренных значений характеристических параметров топлива в баках топливной системы. Топливный индекс вычисляется в бортовом вычислителе на основании функциональной зависимости
I=f(Т)
где Т - температура топлива.
Fuel index I is a correction factor for the passport value of the fuel density, depending on the measured values of the characteristic parameters of the fuel in the tanks of the fuel system. The fuel index is calculated in the on-board computer based on a functional relationship
I = f (T)
where T is the temperature of the fuel.

Использование в качестве характеристического параметра топлива его температуры Т дает возможность достаточно точно вычислять топливный индекс реального топлива в диапазоне плотностей от 710 кг/м3до 850 кг/м3.Using as a characteristic parameter of the fuel its temperature T makes it possible to accurately calculate the fuel index of real fuel in the density range from 710 kg / m 3 to 850 kg / m 3 .

Как известно, плотность ρ жидкого углеводородного топлива практически линейно зависит от его температуры, в связи с чем температура может быть использована для вычисления топливного индекса I в широком диапазоне изменения плотности топлива [См. напр., справочник "Свойства авиационных топлив" (Aviation fuel properties) Atlanta, Georgia, 1988]. As you know, the density ρ of liquid hydrocarbon fuel almost linearly depends on its temperature, and therefore the temperature can be used to calculate the fuel index I in a wide range of changes in the density of the fuel [See eg Aviation fuel properties (Atlanta, Georgia, 1988).

Вычисление топливного индекса в функции температуры Т топлива позволяет уменьшить погрешность определения массового запаса топлива, вызванную разбросом паспортных значений его плотности при эксплуатации самолета как на отечественных, так и на зарубежных топливах от величины ±1,2% до величины ±0,9%. Calculation of the fuel index as a function of the temperature T of the fuel allows to reduce the error in determining the mass supply of fuel caused by the dispersion of the certified values of its density during operation of the aircraft both in domestic and foreign fuels from ± 1.2% to ± 0.9%.

При опорожнении каждого подвесного бака 11 и сбрасывании его с самолета датчик 12 формирует сигнал сброса, поступающий на один из управляющих входов блока 20, в котором в каждый из моментов сброса баков 11 сравниваются два значения массы израсходованного топлива: значение mn, вычисленное во втором вычислителе 16 по информации о мгновенном расходе топлива, и значение m1, зафиксированное в памяти блока 18 численных уставок, равное массе топлива, содержавшегося в сброшенном баке 11. В блоке 20 сравниваются значения mn и m1 израсходованного топлива и при их несовпадении между собой формируется поправка Δm к ранее вычисленному значению mn:
Δm=mn-m1.
When emptying each outboard tank 11 and dropping it from the aircraft, the sensor 12 generates a reset signal that arrives at one of the control inputs of block 20, in which at each moment of discharge of the tanks 11 two values of the mass of spent fuel are compared: the value of m n calculated in the second calculator 16 according to information on the instantaneous fuel consumption, and the value of m 1 recorded in the memory of block 18 of numerical settings equal to the mass of fuel contained in the dumped tank 11. In block 20, the values m n and m 1 of spent fuel are compared If they do not coincide with each other, a correction Δm to the previously calculated value of m n is formed :
Δm = m n -m 1 .

Поправка Δm подается с выхода блока 20 на корректирующий вход второго вычислителя 16, в котором уточняется ранее вычисленное значение mn, вычисляется согласно (1) с учетом поправки Δm уточненное значение m2 запаса топлива и подается с выхода вычислителя 18 на сравнивающий вход Вх m2 блока 19, на другой сравнивающий вход Вх m3 которого поступает с выхода первого вычислителя 15 значение m3 массы топлива в баках 3, вычисленное на основании информации об уровне топлива в этих баках.The correction Δm is supplied from the output of block 20 to the correction input of the second calculator 16, in which the previously calculated value of m n is refined, calculated according to (1) taking into account the correction Δm, the updated value of m 2 of the fuel supply is supplied from the output of the calculator 18 to the comparison input Bx m 2 block 19, to the other comparing input Bx m 3 of which comes from the output of the first calculator 15, the value m 3 of the fuel mass in tanks 3, calculated on the basis of information about the fuel level in these tanks.

В блоке 19 непрерывно сравниваются величины m2 и m3 количества топлива и, в случае, когда m2≥m3, подается с выхода блока 19 на вход индикатора 21 значение массового запаса топлива на борту самолета, равное величине m2, М= m2,
а в случае, когда m2<m3, подается значение массового запаса, равное величине m3, М=m3.
In block 19, the quantities m 2 and m 3 of fuel quantity are continuously compared and, in the case when m 2 ≥m 3 , the mass fuel supply value equal to the value of m 2 , M = m, is supplied from the output of block 19 to the input of indicator 21 2
and in the case when m 2 <m 3 , the value of the mass stock equal to the value of m 3 , M = m 3 , is supplied.

Количество m3 топлива, находящегося в фюзеляжных баках 3, вычисляется в первом вычислителе 15 в единицах массы на основании сигналов с выхода датчиков 1 уровня топлива в каждом из фюзеляжных баков 3 и с выхода измерителей 2 в каждом из этих баков, поступающих с выходов каждого из упомянутых датчиков на измерительные входы первого вычислителя 15.The amount m 3 of fuel in the fuselage tanks 3 is calculated in the first calculator 15 in mass units based on the signals from the output of the fuel level sensors 1 in each of the fuselage tanks 3 and from the output of the meters 2 in each of these tanks coming from the outputs of each said sensors to the measuring inputs of the first calculator 15.

При этом количество топлива в i-м фюзеляжном баке вычисляется в вычислителе 15 на основе функциональной зависимости
mi3IF [hi;φ(bi)],
где ρ3- паспортное значение плотности топлива в баках третьей очереди выработки,
hi - уровень топлива в i-м фюзеляжном баке,
φ(bi) - функция, описывающая геометрические характеристики фюзеляжного бака,
bi - массив коэффициентов, численно задающих функцию φ(bi).
In this case, the amount of fuel in the i-th fuselage tank is calculated in the calculator 15 based on the functional dependence
m i = ρ 3 IF [h i ; φ (b i )],
where ρ 3 is the passport value of the density of fuel in the tanks of the third stage of development,
h i - fuel level in the i-th fuselage tank,
φ (b i ) is a function that describes the geometric characteristics of the fuselage tank,
b i is an array of coefficients numerically defining the function φ (b i ).

Масса m3 топлива в группе всех фюзеляжных баков самолета определяется в первом вычислителе 15 путем суммирования вычисленных значений mi:

Figure 00000009

где К - число фюзеляжных баков.The mass m 3 of fuel in the group of all fuselage tanks of the aircraft is determined in the first calculator 15 by summing the calculated values of m i :
Figure 00000009

where K is the number of fuselage tanks.

При дозаправке самолета топливом в полете из летающего танкера через заправочную топливную магистраль 8 сигналы о мгновенном расходе q(t) и характеристических параметрах дозаправленного топлива поступают с выходов датчиков 5 и измерителей 2, установленных в магистрали 8, на измерительные входы третьего вычислителя 17 и, кроме того, через служебный вход Вх ρ этого вычислителя поступают данные о паспортном значении плотности ρ топлива в баках танкера. В третьем вычислителе 17 определяется масса m дозаправленного топлива в соответствии с выражением:

Figure 00000010

где ρ- паспортное значение плотности дозаправленного топлива,
I - топливный индекс,
tx - момент начала дозаправки,
Δt - время дозаправки,
q(t) - мгновенный расход дозаправляемого топлива.When refueling an airplane with fuel in flight from a flying tanker through a fuel line 8, signals about the instantaneous flow rate q (t) and characteristic parameters of the refueling fuel come from the outputs of sensors 5 and meters 2 installed in line 8 to the measuring inputs of the third computer 17 and, in addition to Moreover, through the service input Вх ρ of this calculator, data on the passport value of the density ρ of fuel in the tanker tanks are received. In the third calculator 17, the mass m of refueling fuel is determined in accordance with the expression:
Figure 00000010

where ρ is the passport value of the density of refueling fuel,
I is the fuel index,
t x - the moment of the beginning of refueling,
Δt is the refueling time,
q (t) is the instantaneous consumption of refueling fuel.

Информация о вычисленной в вычислителе 17 массе m дозаправленного топлива подается с выхода третьего вычислителя 17 на вход Вх m второго вычислителя 16, где масса m суммируется с хранящейся в памяти последнего массой М0 топлива, заправленного до полета. Полученная сумма m+М0 поступает в перепрограммируемую память второго вычислителя 16 взамен ранее хранившейся в ней величины М0 и в дальнейшем полете используется для вычисления в вычислителе 16 количества топлива m2, определенного по информации о мгновенном расходе топлива через расходную магистраль 6.Information about the mass m of refueling fuel calculated in the calculator 17 is supplied from the output of the third calculator 17 to the input Вх m of the second calculator 16, where the mass m is summed with the fuel mass stored in the last mass M 0 that was charged before the flight. The resulting sum m + M 0 enters the reprogrammable memory of the second calculator 16 instead of the value M 0 previously stored in it and is then used to calculate the amount of fuel m 2 in the calculator 16, determined from the information on the instantaneous fuel consumption through the flow line 6.

Таким образом в предложенной бортовой топливоизмерительной системе массовый запас топлива на борту маневренного самолета, эксплуатирующегося как на отечественных, так и на зарубежных сортах топлива, определяется:
а) в начальной стадии полета - по информации о мгновенном расходе топлива и температуре топлива с периодической коррекцией вычисленного запаса топлива в моменты сбрасывания подвесных топливных баков, с пренебрежимо малой погрешностью вычисления массового запаса топлива, вызванной ошибкой интегрирования мгновенного расхода топлива и эволютивной погрешностью измерения запаса топлива;
б) в промежуточной стадии полета - по информации о мгновенном расходе топлива из крыльевых топливных баков и температуре топлива, мгновенном расходе дозаправленного топлива и его температуре с пренебрежимо малой эволютивной погрешностью измерения запаса топлива и с незначительной методической погрешностью вычисления запаса топлива, вызванной ошибкой интегрирования мгновенного расхода топлива, плавно возрастающей от пулевого значения в начале промежуточной стадии полета до допустимого значения в конце этой стадии;
в) в завершающей стадии полета - по информации об уровнях топлива в фюзеляжных топливных баках и температуре топлива с незначительной погрешностью измерения запаса топлива, не превышающей допустимого значения погрешности вплоть до завершения полета.
Thus, in the proposed on-board fuel metering system, the mass fuel supply on board a maneuverable aircraft operated both on domestic and foreign grades of fuel is determined:
a) at the initial stage of flight - according to information on the instantaneous fuel consumption and fuel temperature with periodic correction of the calculated fuel supply at the moments of dropping of the outboard fuel tanks, with a negligible error in calculating the mass fuel supply caused by the error in integrating the instant fuel consumption and the evolving error in measuring the fuel supply ;
b) in the intermediate stage of flight - according to information on the instantaneous fuel consumption from wing fuel tanks and the fuel temperature, instantaneous fuel consumption and its temperature with a negligible evolutionary error in measuring the fuel supply and with a slight methodological error in calculating the fuel supply caused by an error in the integration of the instantaneous fuel consumption fuel gradually increasing from a bullet value at the beginning of an intermediate flight stage to an acceptable value at the end of this stage;
c) at the final stage of the flight - according to information about the fuel levels in the fuselage fuel tanks and the fuel temperature with a slight error in measuring the fuel supply, not exceeding the allowable error value until the flight is completed.

Claims (4)

1. Бортовая топливоизмерительная система, содержащая датчики уровня топлива, установленные в фюзеляжных топливных баках, датчики мгновенного расхода топлива, установленные в расходных топливных магистралях, сигнализаторы фиксированных количеств топлива, первый вычислитель количества топлива, второй вычислитель количества топлива, снабженный входом для приема информации о количестве заправленного до полета топлива, первый блок сравнения и индикатор, причем выходы датчиков уровня топлива подключены к измерительным входам первого вычислителя, выходы датчиков мгновенного расхода топлива подключены к измерительным входам второго вычислителя, а выход первого и первый выход второго вычислителей подключены каждый к одному из сравнивающих входов первого блока сравнения, отличающаяся тем, что сигнализаторы фиксированных количеств топлива установлены в подвесных топливных баках, датчики мгновенного расхода топлива установлены в расходных топливных магистралях крыльевых топливных баков, дополнительно введены датчик мгновенного расхода топлива, установленный в заправочной топливной магистрали крыльевого топливного бака, измерители температуры топлива, установленные в фюзеляжных топливных баках, расходных топливных магистралях крыльевых топливных баков и заправочной топливной магистрали крыльевого топливного бака, второй блок сравнения, третий вычислитель количества топлива, блок численных уставок, в качестве сигнализаторов фиксированных количеств топлива применены датчики подвески и датчики сброса подвесных топливных баков, причем выходы датчика мгновенного расхода топлива и измерителя температуры топлива, установленных в заправочной топливной магистрали крыльевого топливного бака, подключены к измерительным входам третьего вычислителя, выходы измерителей температуры топлива, установленных в фюзеляжных топливных баках, подключены к дополнительным измерительным входам первого вычислителя, выходы измерителей температуры топлива, установленных в расходных топливных магистралях крыльевых топливных баков, подключены к дополнительным измерительным входам второго вычислителя, выходы датчиков подвески подвесных топливных баков подключены к сигнальным входам блока численных уставок, выход которого соединен со вторым сравнивающим входом второго блока сравнения, подключенным своим выходом к корректирующему входу второго вычислителя, выход каждого из датчиков сброса подвесных топливных баков подключен к одному из управляющих входов второго блока сравнения, первый сравнивающий вход которого соединен со вторым выходом второго вычислителя, второй служебный вход второго вычислителя предназначен для передачи в память второго вычислителя с выхода третьего вычислителя значения массы m топлива, дозаправленного через заправочную магистраль крыльевого топливного бака в полете, выход третьего вычислителя подключен к дополнительному входу второго вычислителя, первый вычислитель снабжен служебным входом для введения в его память данных о геометрических характеристиках фюзеляжных топливных баков, первый и второй вычислители - служебными входами для приема информации о плотности заправленного до полета топлива, третий вычислитель - служебным входом для приема информации о плотности заправленного в полете топлива, а блок численных уставок - служебным входом для введения в его память численных данных, соответствующих номерам подвесных баков и массам заправленного в каждый из них топлива. 1. An on-board fuel measuring system containing fuel level sensors installed in the fuselage fuel tanks, instant fuel consumption sensors installed in the fuel supply lines, fixed fuel quantity detectors, a first fuel quantity calculator, a second fuel quantity calculator equipped with an input for receiving information about the quantity the fuel filled before the flight, the first comparison unit and indicator, and the outputs of the fuel level sensors are connected to the measuring inputs of the first the analyzer, the outputs of the sensors instantaneous fuel consumption are connected to the measuring inputs of the second calculator, and the output of the first and first output of the second calculators are connected each to one of the comparison inputs of the first unit of comparison, characterized in that the signaling devices of fixed amounts of fuel are installed in the hanging fuel tanks, sensors instantaneous consumption fuels are installed in the fuel supply lines of wing fuel tanks, an instantaneous fuel consumption sensor installed in the fueling system is additionally introduced the main fuel line of the wing fuel tank, fuel temperature meters installed in the fuselage fuel tanks, consumable fuel lines of the wing fuel tank and the fuel line of the wing fuel tank, the second comparison unit, the third fuel quantity calculator, the numerical settings block, as indicators of fixed amounts of fuel suspension sensors and sensors for dumping suspended fuel tanks were used, and the outputs of the sensor of instant fuel consumption and the meter fuel rods installed in the fuel line of the wing fuel tank are connected to the measuring inputs of the third computer, the outputs of the fuel temperature meters installed in the fuselage fuel tanks are connected to the additional measuring inputs of the first computer, the outputs of the fuel temperature meters installed in the fuel line of the wing fuel tanks tanks, connected to additional measuring inputs of the second computer, the outputs of the suspension sensors of suspended fuel tanks are connected to the signal inputs of the block of numerical settings, the output of which is connected to the second comparison input of the second comparison unit, connected by its output to the correction input of the second computer, the output of each of the sensors for resetting the outboard fuel tanks is connected to one of the control inputs of the second comparison unit, the first comparison input which is connected to the second output of the second computer, the second service input of the second computer is intended for transmission to the memory of the second computer from the output of the third the calculator of the mass m of fuel refueled through the fuel line of the wing fuel tank in flight, the output of the third computer is connected to an additional input of the second computer, the first computer is equipped with a service input for entering into its memory data on the geometric characteristics of the fuselage fuel tanks, the first and second computers are service inputs for receiving information about the density of fuel refueled before the flight, the third computer - service entrance for receiving information about the density of fuel th fuel in flight, and a block numerical settings - service entrance for the introduction into the memory of numerical data corresponding to the numbers of external fuel tanks and the mass charged into each fuel. 2. Бортовая топливоизмерительная система по п. 1, отличающаяся тем, что масса m2 топлива на борту самолета вычисляется во втором и третьем вычислителях количества топлива на основе функциональной зависимости
Figure 00000011

где M0 - масса топлива, заправленного в баки топливной системы самолета до полета;
ρ2 - паспортное значение плотности топлива в крыльевых баках;
I - топливный индекс;
N - число двигателей на самолете;
t0 - время начала расходования топлива;
t - текущее время;
qn(t) - мгновенный расход топлива, потребляемого n-ным двигателем;
m - масса дозаправленного в полете топлива, вычисляемая в третьем вычислителе количества топлива на основе выражения
Figure 00000012

где tx - момент начала дозаправки;
Δt - время дозаправки;
q(t) - мгновенный расход дозаправляемого топлива;
ρ - паспортное значение плотности дозаправленного топлива.
2. The on-board fuel measuring system according to claim 1, characterized in that the mass m 2 of fuel on board the aircraft is calculated in the second and third fuel quantity calculators based on the functional relationship
Figure 00000011

where M 0 is the mass of fuel charged into the fuel tanks of the aircraft before flight;
ρ 2 - passport value of the density of the fuel in the wing tanks;
I is the fuel index;
N is the number of engines on the plane;
t 0 is the start time of fuel consumption;
t is the current time;
q n (t) is the instantaneous fuel consumption consumed by the nth engine;
m is the mass of fuel refueling in flight, calculated in the third fuel quantity calculator based on the expression
Figure 00000012

where t x - the moment of the beginning of refueling;
Δt is the refueling time;
q (t) is the instantaneous consumption of refueling fuel;
ρ is the passport value of the density of refueling fuel.
3. Бортовая топливоизмерительная система по п. 1, отличающаяся тем, что масса m3 топлива в фюзеляжных баках самолета вычисляется в первом вычислителе количества топлива на основе функциональной зависимости
Figure 00000013

ρ3 - паспортное значение плотности топлива в фюзеляжных баках;
К - число фюзеляжных баков;
F[hi; φ(bi)] - функция, устанавливающая зависимость объема топлива в баке от уровня hi топлива в баке и геометрических характеристик бака, описываемых функцией φ′(bi).
bi - массив коэффициентов, численно задающих функцию φ(bi).
3. The on-board fuel measuring system according to claim 1, characterized in that the mass m 3 of fuel in the fuselage tanks of the aircraft is calculated in the first fuel quantity calculator based on the functional relationship
Figure 00000013

ρ 3 - passport value of the density of the fuel in the fuselage tanks;
K is the number of fuselage tanks;
F [h i ; φ (b i )] is a function that establishes the dependence of the fuel volume in the tank on the level h i of fuel in the tank and the geometric characteristics of the tank described by the function φ ′ (b i ).
b i is an array of coefficients numerically defining the function φ (b i ).
4. Бортовая топливоизмерительная система по п. 2 или 3, отличающаяся тем, что топливный индекс I вычисляется в первом, втором и третьем вычислителях количества топлива на основе функциональной зависимости I= f(T), где Т - температура топлива. 4. The on-board fuel measuring system according to claim 2 or 3, characterized in that the fuel index I is calculated in the first, second and third fuel quantity calculators based on the functional dependence I = f (T), where T is the fuel temperature.
RU2001127465A 2001-10-10 2001-10-10 Airborne fuel gagging system with temperature compensation RU2189926C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001127465A RU2189926C1 (en) 2001-10-10 2001-10-10 Airborne fuel gagging system with temperature compensation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001127465A RU2189926C1 (en) 2001-10-10 2001-10-10 Airborne fuel gagging system with temperature compensation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2189926C1 true RU2189926C1 (en) 2002-09-27

Family

ID=20253662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001127465A RU2189926C1 (en) 2001-10-10 2001-10-10 Airborne fuel gagging system with temperature compensation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2189926C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2583119C1 (en) * 2015-01-26 2016-05-10 Открытое акционерное общество "Концерн Радиоэлектронные технологии" Measurement and monitoring system with fuel temperature compensation
RU2635757C1 (en) * 2016-10-13 2017-11-15 Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" Method of control of ramjet engine of winged rocket
CN111498124A (en) * 2020-04-29 2020-08-07 中国商用飞机有限责任公司 Aircraft fuel supply system and auxiliary fuel control method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2583119C1 (en) * 2015-01-26 2016-05-10 Открытое акционерное общество "Концерн Радиоэлектронные технологии" Measurement and monitoring system with fuel temperature compensation
RU2635757C1 (en) * 2016-10-13 2017-11-15 Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" Method of control of ramjet engine of winged rocket
CN111498124A (en) * 2020-04-29 2020-08-07 中国商用飞机有限责任公司 Aircraft fuel supply system and auxiliary fuel control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2327611C1 (en) Fuel flow meter system with fuel temperature compensation
RU2327614C1 (en) Airborne aircraft fuel flow meter system with fuel dielectric permeability compensation
EP0248121B1 (en) Aircraft energy loading method and apparatus
RU2189926C1 (en) Airborne fuel gagging system with temperature compensation
RU2317230C1 (en) Maneuverable aircraft onboard fuel gaging and flow-metering system at temperature compensation
CA2798717A1 (en) Method of providing a volume-mass law for fuel consumption
RU2191141C1 (en) On-board fuel gauging system with compensation for temperature and static dielectric fuel permeability
RU2327613C1 (en) Airborne aircraft fuel flow meter system with fuel temperature and dielectric permeability compensation
RU2191142C1 (en) On-board fuel gauging system with compensation in fuel characteristic parameters
RU2186345C1 (en) On boar fuel gauging system with static dielectric fuel permeability compensation
RU2191356C1 (en) On-board fuel gauging system with compensation in dynamic dielectric fuel permeability
RU2191355C1 (en) On-board fuel gauging system with compensation for static and dynamic dielectric fuel permeability
RU2186346C1 (en) On-board fuel gauging system with temperature and static dielectric fuel permeability compensation
RU2317229C1 (en) Aircraft onboard fuel gaging and flow-metering system at temperature compensation
RU2327609C1 (en) Airborne maneuverable aircraft fuel flow meter system with fuel dielectric permeability compensation
RU22463U1 (en) FUEL MEASURING SYSTEM OF A MANEUVERED AIRCRAFT WITH TEMPERATURE COMPENSATION
RU22542U1 (en) FUEL MEASURING SYSTEM OF A MANEUVERABLE AIRPLANE WITH COMPENSATION BY TEMPERATURE AND STATIC DIELECTRIC FUEL PERMEABILITY
RU22544U1 (en) FUEL MEASURING SYSTEM OF A MANEUVERABLE AIRPLANE WITH COMPENSATION BY TEMPERATURE AND DYNAMIC DIELECTRIC FUEL PERMEABILITY
RU22541U1 (en) FUEL MEASURING SYSTEM OF A MANEUVERABLE AIRPLANE WITH COMPENSATION FOR STATIC DIELECTRIC FUEL PERMEABILITY
RU22540U1 (en) FUEL MEASURING SYSTEM OF A MANEUVERABLE AIRPLANE WITH COMPENSATION FOR DYNAMIC DIELECTRIC PERMEABILITY OF FUEL
RU22539U1 (en) FUEL MEASURING SYSTEM OF A MANEUVERABLE AIRPLANE WITH COMPENSATION FOR STATIC AND DYNAMIC DIELECTRIC FUEL PERMISSIBILITY
RU22543U1 (en) FUEL MEASURING SYSTEM OF A MANEUVERED AIRCRAFT WITH COMPENSATION ON CHARACTERISTIC FUEL PARAMETERS
RU2220403C2 (en) Procedure establishing mass fuel reserve aboard maneuvering aircraft
RU2327610C1 (en) Fuel flow meter system with temperature compensation of maneuverable aircraft
RU2317228C1 (en) Maneuverable aircraft onboard fuel gaging and flow-metering system at fuel temperature and dielectric permeability compensation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141011