RU2800468C2 - Inert gas generator for aircraft fuel tank inerting system and inerting method - Google Patents
Inert gas generator for aircraft fuel tank inerting system and inerting method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2800468C2 RU2800468C2 RU2019137470A RU2019137470A RU2800468C2 RU 2800468 C2 RU2800468 C2 RU 2800468C2 RU 2019137470 A RU2019137470 A RU 2019137470A RU 2019137470 A RU2019137470 A RU 2019137470A RU 2800468 C2 RU2800468 C2 RU 2800468C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- air separation
- modules
- generator
- inert gas
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к области техники систем генерирования инертного газа, в частности используемых в системах инертирования для по меньшей мере одного топливного бака летательного аппарата, такого как самолет, вертолет или подобного.The present invention relates to the field of inert gas generation systems, in particular used in inerting systems for at least one fuel tank of an aircraft such as an aircraft, helicopter or the like.
Уровень техникиState of the art
В области воздухоплавания хорошо известно использование систем инертирования для генерирования инертного газа, такого как азот, или любого другого инертного газа, такого как диоксид углерода, и для введения указанного инертного газа в топливные баки по соображениям безопасности с целью снижения риска детонации указанных баков.It is well known in the field of aeronautics to use inertia systems to generate an inert gas such as nitrogen or any other inert gas such as carbon dioxide and to introduce said inert gas into fuel tanks for safety reasons in order to reduce the risk of detonation of said tanks.
В целом, генератор инертного газа содержит систему с впуском воздуха и средствами распределения воздушного потока в несколько модулей разделения воздуха, расположенных параллельно в воздушной системе с целью обеднения воздуха кислородом и генерирования на выпуске обогащенного азотом инертного газа.In general, the inert gas generator comprises a system with an air inlet and means for distributing the air flow into several air separation modules arranged in parallel in the air system to deplete the air with oxygen and generate nitrogen-enriched inert gas at the outlet.
Современные системы инертирования позволяют вводить в топливные баки инертный газ с уровнем воспламеняемости, который является несовместимым с правилами сертификации в области авиации, которые хорошо известны специалистам в данной области техники.Modern inertization systems allow injecting into fuel tanks an inert gas with a flammability level that is inconsistent with aviation certification regulations that are well known to those skilled in the art.
На практике системы инертирования выполняют с размером для введения количества инертного газа, вычисленного в соответствии с конкретным рабочим режимом летательного аппарата, в частности, во время этапа снижения на высоте 4000 футов.In practice, inerting systems are sized to introduce an amount of inert gas calculated according to the particular operating mode of the aircraft, particularly during the 4000 ft descent phase.
Данный конкретный рабочий режим позволяет вычислить требования к расходу и чистоте инертного газа и вывести из них количество и тип требуемых модулей разделения воздуха. За исключением данного момента определения размера летательного аппарата, топливные баки требуют меньшего количества инертного газа.This particular operating mode allows you to calculate the inert gas flow and purity requirements and derive from them the number and type of air separation modules required. Except for this aspect of aircraft sizing, fuel tanks require less inert gas.
Из вышесказанного следует, что для некоторых этапов полета генератор инертного газа, реализованный в современном известном уровне техники, имеет избыточный размер по сравнению с фактическими потребностями в инертном газе. То же применимо и к фильтрующим элементам и другим компонентам системы инертирования, что увеличивает вес, расход и стоимость системы инертирования в ходе указанных этапов полета.It follows from the above that for some phases of flight, the inert gas generator implemented in the current prior art is oversized compared to the actual inert gas requirements. The same applies to the filter elements and other components of the inerting system, which increases the weight, consumption and cost of the inerting system during these phases of flight.
Краткое описание изобретенияBrief description of the invention
Таким образом, одной из целей настоящего изобретения является преодоление недостатков известного уровня техники путем обеспечения генератора инертного газа, а также способа инертирования, в которых размер и эксплуатация системы инертирования оптимизированы с целью снижения ее расхода и стоимости эксплуатации.Thus, one of the objectives of the present invention is to overcome the disadvantages of the prior art by providing an inert gas generator and inertization method in which the size and operation of the inerting system is optimized to reduce its consumption and cost of operation.
Еще одной целью настоящего изобретения также является обеспечение такого генератора инертного газа, содержащего компоненты с более длительным сроком службы.It is also another object of the present invention to provide such an inert gas generator containing longer life components.
С этой целью был разработан генератор, генерирующий инертный газ из воздушного потока, в частности встроенный в систему инертирования для по меньшей мере одного топливного бака летательного аппарата, при этом генератор содержит систему с впуском воздуха и средства распределения воздушного потока в несколько модулей разделения воздуха, расположенных параллельно в воздушной системе с целью обеднения воздуха кислородом и генерирования на выпуске обогащенного азотом инертного газа.To this end, a generator was developed that generates an inert gas from an air stream, in particular built into an inerting system for at least one fuel tank of an aircraft, while the generator comprises an air intake system and means for distributing the air stream to several air separation modules located in parallel in the air system in order to deplete the air with oxygen and generate an inert gas enriched with nitrogen at the outlet.
Согласно настоящему изобретению, генератор инертного газа содержит блок управления средствами распределения, запрограммированный на избирательную подачу воздуха, в один, часть или все из модулей разделения воздуха в зависимости от этапа полета летательного аппарата.According to the present invention, the inert gas generator comprises a distribution means control unit programmed to selectively supply air to one, part or all of the air separation modules depending on the phase of flight of the aircraft.
Таким образом, эксплуатация модулей разделения воздуха привязана к фактической потребности в инертном газе, и эта потребность определяется, в частности, этапом полета летательного аппарата. Так, генератор инертного газа потребляет количество воздуха, необходимое для удовлетворения потребности в инертном газе. Это позволяет избежать избыточного потребления. Таким образом, изобретение обеспечивает возможность сокращения эксплуатационных расходов системы и генератора инертного газа, а также уменьшает амортизацию и, таким образом, увеличивает срок службы компонентов генератора инертного газа.Thus, the operation of the air separation modules is tied to the actual need for inert gas, and this need is determined, in particular, by the stage of flight of the aircraft. Thus, an inert gas generator consumes the amount of air necessary to meet the demand for inert gas. This avoids over consumption. Thus, the invention makes it possible to reduce the operating costs of the system and the inert gas generator, and also reduces depreciation and thus increases the life of the components of the inert gas generator.
Например, на этапе крейсерского полета блок управления запрограммирован на подачу воздуха в один модуль разделения воздуха, и в один или часть модулей, когда летательный аппарат находится на этапе набора высоты.For example, during the cruise phase, the control unit is programmed to supply air to one air separation module, and to one or a portion of the modules when the aircraft is in the climb phase.
Аналогично, блок управления преимущественно запрограммирован для подачи воздуха в несколько или во все из модулей разделения воздуха, когда летательный аппарат находится на этапе снижения.Likewise, the control unit is advantageously programmed to supply air to some or all of the air separation modules when the aircraft is in its descent phase.
На основе данной концепции было разработано несколько вариантов осуществления как по отдельности, так и в комбинации.Based on this concept, several embodiments have been developed, both individually and in combination.
Например, согласно одному частному варианту осуществления, когда воздух подается в один или часть модулей разделения воздуха, блок управления запрограммирован на подачу воздуха в модуль (модули) разделения воздуха с наименьшим количеством часов суммарной наработки среди нескольких модулей разделения воздуха.For example, in one particular embodiment, when air is supplied to one or a portion of the air separation modules, the control unit is programmed to supply air to the air separation module(s) with the fewest cumulative hours of operation among multiple air separation modules.
Согласно другому варианту осуществления, когда воздух подается в один или часть из модулей разделения воздуха, блок управления запрограммирован на подачу воздуха в наилучшим образом функционирующий модуль (модули) разделения воздуха среди нескольких модулей разделения воздуха, т.е. модуль (модули) с самым низким уровнем кислорода в генерируемом инертном газе.According to another embodiment, when air is supplied to one or a part of the air separation modules, the control unit is programmed to supply air to the best functioning air separation module(s) among several air separation modules, i.e. module(s) with the lowest level of oxygen in the generated inert gas.
Эффективность модулей разделения воздуха можно измерить, когда летательный аппарат находится на этапе снижения, на земле или на этапе крейсерского полета.The efficiency of the air separation modules can be measured when the aircraft is in its descent phase, on the ground, or during the cruise phase.
Преимущественно, генератор инертного газа содержит по меньшей мере один анализатор кислорода и средства для направления инертного газа на выпуске каждого модуля разделения воздуха в анализатор кислорода с целью измерения эффективности каждого модуля разделения воздуха независимо от других модулей.Advantageously, the inert gas generator comprises at least one oxygen analyzer and means for directing the inert gas at the outlet of each air separation module to the oxygen analyzer in order to measure the efficiency of each air separation module independently of the other modules.
Данный признак позволяет контролировать чистоту инертного газа на выпуске каждого модуля разделения воздуха и выбирать, какой из модулей разделения воздуха следует использовать, если выбор основан на критерии эффективности. Данный признак также обеспечивает возможность последовательной проверки эффективности модулей разделения воздуха, например, когда летательный аппарат находится на этапе крейсерского полета, на земле или на этапе снижения, и, таким образом, можно предусмотреть замену модуля разделения воздуха, который, например сам по себе, функционирует неудовлетворительно. В известном уровне техники в настоящее время невозможно независимо проверить эффективность каждого модуля разделения воздуха, и, таким образом, при обнаружении потерь эффективности часто необходимо заменять весь узел модулей разделения воздуха, содержащий от двух до пяти или даже более модулей.This feature allows you to control the purity of the inert gas at the outlet of each air separation module and to select which of the air separation modules should be used if the selection is based on performance criteria. This feature also makes it possible to sequentially check the effectiveness of the air separation modules, for example, when the aircraft is in the cruising phase, on the ground or during the descent phase, and thus it is possible to provide for the replacement of the air separation module, which, for example, by itself is functioning unsatisfactory. In the prior art, it is currently not possible to independently test the efficiency of each air separation module, and thus, if a loss of efficiency is found, it is often necessary to replace the entire air separation module assembly of two to five or even more modules.
В другом варианте осуществления, который используется отдельно или в комбинации с описанными вариантами осуществления, когда воздух подается в один или часть модулей разделения воздуха, блок управления запрограммирован на чередование подачи воздуха в модули разделения воздуха среди нескольких модулей разделения воздуха через заданные промежутки времени.In another embodiment, which is used alone or in combination with the described embodiments, when air is supplied to one or part of the air separation modules, the control unit is programmed to alternate air supply to the air separation modules among several air separation modules at predetermined intervals.
В данной конфигурации в настоящем изобретении может выполняться переключение между различными модулями разделения воздуха после заданного периода эксплуатации с целью выравнивания амортизации различных модулей разделения воздуха, например, за счет переключения к следующим модулям, модулям, функционирующим наилучшим образом, или модулям с наименьшим количеством часов суммарной наработки.In this configuration, the present invention can switch between different air separation modules after a given period of operation in order to equalize the depreciation of different air separation modules, for example, by switching to the next modules, the modules that perform best, or the modules with the fewest hours of cumulative running time. .
Таким образом, можно делать более равномерными эксплуатацию и амортизацию различных модулей разделения воздуха.Thus, it is possible to make the operation and damping of the various air separation units more uniform.
Согласно одному частному варианту осуществления, средства распределения воздушного потока имеют форму соответствующего клапана, например многоканального, который, таким образом, может направлять воздушный поток в один или несколько модулей разделения воздуха.According to one particular embodiment, the air flow distribution means are in the form of a suitable valve, for example a multi-way valve, which can thus direct the air flow to one or more air separation modules.
Согласно другому варианту осуществления, средства распределения воздушного потока выполнены в виде нескольких клапанов, в частности, клапанов в количестве, равном количеству модулей разделения воздуха, и при этом каждый из клапанов расположен выше по потоку относительно модуля разделения воздуха.According to another embodiment, the means for distributing the air flow are made in the form of several valves, in particular valves in the number equal to the number of air separation modules, and each of the valves is located upstream of the air separation module.
Таким образом, в зависимости от того, используются эти клапаны по одному, частично или все вместе, воздушный поток может быть направлен в один, часть или все модули разделения воздуха.Thus, depending on whether these valves are used one by one, partially or all together, the air flow can be directed to one, part or all of the air separation modules.
Преимущественно, во избежание любой рециркуляции воздуха в отсутствие эксплуатации некоторых модулей разделения воздуха, генератор инертного газа содержит обратные клапаны, расположенные на каждом выпуске каждого модуля разделения воздуха.Advantageously, in order to avoid any recirculation of air in the absence of operation of some air separation modules, the inert gas generator includes check valves located at each outlet of each air separation module.
Настоящее изобретение также относится к способу инертирования топливного бака летательного аппарата при помощи вышеописанного генератора инертного газа. Данный способ заслуживает внимания тем, что он состоит в избирательной подаче воздуха в один, несколько или все из модулей разделения воздуха в зависимости от этапа полета летательного аппарата.The present invention also relates to a method for inerting an aircraft fuel tank using the inert gas generator described above. This method deserves attention in that it consists in the selective supply of air to one, several or all of the air separation modules, depending on the stage of flight of the aircraft.
Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials
Дальнейшие преимущества и признаки станут более ясными из следующего описания системы генерирования инертного газа согласно настоящему изобретению, представленной в виде неограничивающего примера, со ссылкой на сопроводительные графические материалы, на которых:Further advantages and features will become clearer from the following description of the inert gas generation system of the present invention, given by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings, in which:
на фиг. 1 показано схематическое представление системы инертирования топливного бака летательного аппарата;in fig. 1 is a schematic representation of an aircraft fuel tank inerting system;
на фиг. 2 показано схематическое представление генератора инертного газа, в котором средства распределения находятся под управлением с целью подачи воздуха в один модуль разделения воздуха;in fig. 2 is a schematic representation of an inert gas generator in which the distribution means are controlled to supply air to one air separation unit;
на фиг. 3 показано схематическое представление, аналогичное фиг. 2, в котором средства распределения находятся под управлением с целью подачи воздуха в часть модулей разделения воздуха;in fig. 3 shows a schematic representation similar to FIG. 2 in which the distribution means are controlled to supply air to a portion of the air separation modules;
на фиг. 4 показано схематическое представление, аналогичное фиг. 2, в котором средства распределения находятся под управлением с целью подачи воздуха во все модули разделения воздуха;in fig. 4 shows a schematic representation similar to FIG. 2, in which the distribution means are controlled to supply air to all air separation modules;
на фиг. 5 показано схематическое представление другого варианта осуществления генератора инертного газа, в котором средства распределения воздушного потока имеют выполнены в виде нескольких клапанов, каждый из которых расположен выше по потоку относительно модуля разделения воздуха;in fig. 5 is a schematic representation of another embodiment of an inert gas generator in which the air flow distribution means are in the form of a plurality of valves, each located upstream of the air separation module;
на фиг. 6 показано схематическое представление, аналогичное показанному на фиг. 5, без клапана выше по потоку относительно анализатора кислорода.in fig. 6 shows a schematic representation similar to that shown in FIG. 5 without a valve upstream of the oxygen analyzer.
Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention
Как показано на фиг. 1, настоящее изобретение относится к генератору (1) инертного газа, содержащему воздушную систему (2) для обеднения кислородом с целью генерирования обогащенного азотом инертного газа.As shown in FIG. 1, the present invention relates to an inert gas generator (1) comprising an oxygen-depleting air system (2) to generate a nitrogen-enriched inert gas.
Генератор (1), в частности, предназначен для применения в системе (11) инертирования по меньшей мере одного топливного бака (12) летательного аппарата. Для этого генератор (1) инертного газа содержит впуск (3) воздуха, в который подается воздух, отбираемый из по меньшей мере одного двигателя и/или воздух пассажирского салона, и/или снаружи летательного аппарата, поступающий через систему (14) подготовки воздуха, который может быть подвергнут сжатию в компрессоре, и выпуск (4) газа, соединенный со средствами (13) распределения вводимого газа в топливный бак (баки) (12). Система (1) генерирования также содержит выпуск (15) обогащенного кислородом газа.The generator (1), in particular, is intended for use in the system (11) inertia of at least one fuel tank (12) of the aircraft. To do this, the inert gas generator (1) contains an air inlet (3), which is supplied with air taken from at least one engine and/or passenger compartment air, and/or outside the aircraft, supplied through the air preparation system (14), which can be compressed in a compressor, and a gas outlet (4) connected to the means (13) for distributing the injected gas into the fuel tank(s) (12). The generation system (1) also contains an outlet (15) of oxygen-enriched gas.
Система (11) инертирования обеспечивает возможность генерирования и введения инертного газа в указанный топливный бак (баки) (12) летательного аппарата по соображениям безопасности с целью снижения риска взрыва указанных баков. Введение инертного газа направлено на то, чтобы сделать топливный бак (баки) (12) инертным, т. е. обеспечить снижение уровня кислорода, присутствующего в указанном баке (баках), и, в частности, поддержание данного уровня ниже определенного порогового значения, предпочтительно менее 12%.The inerting system (11) provides the possibility of generating and introducing inert gas into said fuel tank(s) (12) of the aircraft for safety reasons in order to reduce the risk of explosion of said tanks. The introduction of an inert gas aims to make the fuel tank(s) (12) inert, i.e. to reduce the level of oxygen present in said tank(s), and in particular to maintain this level below a certain threshold value, preferably less than 12%.
Со ссылкой на фиг. 2—5, генератор (1) инертного газа содержит несколько модулей (2) разделения воздуха, т. е. по меньшей мере два, предпочтительно по меньшей мере три модуля, расположенных в воздушной системе параллельно.With reference to FIG. 2-5, the inert gas generator (1) comprises several air separation modules (2), i.e. at least two, preferably at least three modules arranged in parallel in the air system.
Модули (2) разделения воздуха содержат, например, полимерные мембраны, через которые воздух под давлением вводится так, что получается как инертный газ с высоким содержанием азота, так и инертный газ с высоким содержанием кислорода.The air separation modules (2) comprise, for example, polymeric membranes through which pressurized air is introduced so that both an inert gas with a high nitrogen content and an inert gas with a high oxygen content are obtained.
Кроме того, генератор (1) инертного газа содержит средства (5) распределения воздушного потока, расположенные выше по потоку относительно модулей (2) разделения воздуха. Согласно настоящему изобретению, генератор (1) инертного газа содержит блок (6) управления, такой как, например, электронная плата со встроенным программным обеспечением, обеспечивающий возможность контроля и управления средствами (5) распределения.In addition, the inert gas generator (1) contains air flow distribution means (5) located upstream relative to the air separation modules (2). According to the present invention, the inert gas generator (1) comprises a control unit (6), such as, for example, an electronic board with embedded software, enabling control and management of the distribution means (5).
В частности, блок (6) управления запрограммирован на управление средствами (5) распределения с целью избирательной подачи в один, часть или все модули (2) разделения воздуха в зависимости от этапа полета летательного аппарата. Блок управления извлекает данные, относящиеся к этапу полета летательного аппарата, с использованием любых подходящих средств, например, они непосредственно передаются бортовым компьютером летательного аппарата.In particular, the control unit (6) is programmed to control the distribution means (5) for the purpose of selectively supplying one, part or all air separation modules (2) depending on the flight stage of the aircraft. The control unit retrieves the data relating to the flight phase of the aircraft by any suitable means, for example they are directly transmitted by the on-board computer of the aircraft.
Таким образом, изобретение обеспечивает регулировку количества модулей (2) разделения воздуха таким образом, чтобы они эксплуатировались в соответствии с фактической потребностью в инертном газе для введения в топливные баки (12), которая изменяется в соответствии с этапом полета летательного аппарата.Thus, the invention provides for the adjustment of the number of air separation modules (2) so that they are operated in accordance with the actual demand for inert gas to be introduced into the fuel tanks (12), which varies in accordance with the stage of flight of the aircraft.
Например, блок (6) управления может быть запрограммирован на подачу воздуха в часть модулей (2) разделения воздуха, предпочтительно в один модуль (2) разделения воздуха, когда летательный аппарат находится на этапе крейсерского полета или набора высоты, см. фиг. 2 и 3, и, в то же время, он может быть запрограммирован на подачу воздуха в несколько, предпочтительно во все из модулей (2) разделения воздуха, когда летательный аппарат находится на этапе снижения, см. фиг. 4.For example, the control unit (6) can be programmed to supply air to a portion of the air separation modules (2), preferably one air separation module (2), when the aircraft is in the cruise or climb phase, see FIG. 2 and 3, and at the same time it can be programmed to supply air to several, preferably all of the air separation modules (2) when the aircraft is in its descent phase, see FIG. 4.
Из вышесказанного следует, что настоящее изобретение также обеспечивает уменьшение общего количества часов, в течение которых эксплуатируются модули (2) разделения воздуха, так как в некоторых случаях определенные модули (2) не будут эксплуатироваться.It follows from the above that the present invention also provides a reduction in the total number of hours during which the air separation modules (2) are in operation, since in some cases certain modules (2) will not be in operation.
Из этого следует, что настоящее изобретение обеспечивает оптимизацию размера системы (11) инертирования и, таким образом, значительное сокращение потребления воздушного потока генератором (1) инертного газа, а также оптимизацию размера обменников и фильтрующих элементов. Соответственно, это с очевидностью обеспечивает уменьшение стоимости эксплуатации системы (11) инертирования, а также риска превышения давления и температуры в топливных баках (12).It follows that the present invention provides an optimization of the size of the inerting system (11) and thus a significant reduction in the air flow consumption of the inert gas generator (1), as well as an optimization of the size of the exchangers and filter elements. Accordingly, this obviously provides a reduction in the cost of operating the system (11) inertia, as well as the risk of excess pressure and temperature in the fuel tanks (12).
На основе данной концепции, когда воздух подается в один или часть модулей (2) разделения воздуха, блок (6) управления запрограммирован на подачу воздуха в модули (2) разделения воздуха среди нескольких модулей (2) разделения воздуха с наименьшим количеством часов суммарной наработки. Таким образом, блок (6) управления выбирает и эксплуатирует модули (2) разделения воздуха в соответствии с их количеством часов суммарной наработки, что выравнивает амортизацию различных модулей (2) разделения воздуха и, таким образом, оптимизирует срок их службы. Например, это обеспечивает переключение между различными модулями (2) разделения воздуха в летательном аппарате на этапе крейсерского полета или набора высоты. Это делает активную систему инертирования более долговечной и дешевой.Based on this concept, when air is supplied to one or part of the air separation modules (2), the control unit (6) is programmed to supply air to the air separation modules (2) among several air separation modules (2) with the least number of hours of total operating time. Thus, the control unit (6) selects and operates the air separation modules (2) in accordance with their number of hours of cumulative operating time, which equalizes the depreciation of the various air separation modules (2) and thus optimizes their service life. For example, this allows switching between different air separation modules (2) in the aircraft during the cruise or climb phase. This makes the active inerting system more durable and cheaper.
Согласно другому варианту осуществления, когда воздух подается в один или часть модулей (2) разделения воздуха, блок (6) управления предпочтительно запрограммирован на подачу воздуха в наилучшим образом функционирующий, т. е. с самым низким уровнем кислорода в генерируемом инертном газе, модуль (модули) (2) разделения воздуха среди нескольких модулей (2) разделения воздуха.According to another embodiment, when air is supplied to one or part of the air separation modules (2), the control unit (6) is preferably programmed to supply air to the best functioning, i.e., with the lowest oxygen level in the generated inert gas, module ( modules) (2) air separation among several modules (2) air separation.
Для количественной оценки эффективности каждого модуля (2) разделения воздуха, генератор (1) инертного газа содержит по меньшей мере один анализатор (7) кислорода и средства, в частности трубы и, возможно, клапаны (8), для направления инертного газа на выпуске каждого модуля (2) разделения воздуха в анализатор (7) кислорода. Это обеспечивает возможность измерения эффективности каждого модуля (2) разделения воздуха независимо от других модулей.To quantify the effectiveness of each air separation module (2), the inert gas generator (1) contains at least one oxygen analyzer (7) and means, in particular pipes and possibly valves (8), for directing the inert gas at the outlet of each air separation module (2) into the oxygen analyzer (7). This makes it possible to measure the efficiency of each air separation module (2) independently of the other modules.
Данное измерение эффективности можно осуществлять во время полета, например на этапе снижения, или на земле. Это обеспечивает возможность знать об эффективности каждого из модулей (2) разделения воздуха и чередовать их эксплуатацию в соответствии с их эффективностью.This performance measurement can be performed during flight, such as during the descent phase, or on the ground. This makes it possible to know the efficiency of each of the air separation modules (2) and rotate their operation according to their efficiency.
Согласно одному частному варианту осуществления, в частности изображенному на фиг. 2—4, средства (5) распределения воздушного потока, например, имеют форму многоканального клапана (9), расположенного выше по потоку относительно всех модулей (2) разделения воздуха и приспособленного для избирательного направления воздушного потока в один, часть или все модули (2) разделения воздуха.According to one particular embodiment, in particular shown in FIG. 2-4, the means (5) for distributing the air flow, for example, take the form of a multi-channel valve (9) located upstream of all air separation modules (2) and adapted to selectively direct the air flow to one, part or all modules (2 ) air separation.
В другом варианте осуществления, в частности изображенном на фиг. 5, каждый модуль (2) разделения воздуха выше по потоку соединен с клапаном (10), что обеспечивает возможность избирательной подачи воздуха в один, часть или все из модулей (2) разделения воздуха путем приведения в действие каждого из клапанов (10). Кроме того, генератор инертного газа содержит обратные клапаны (16), расположенные на выпуске каждого модуля разделения воздуха.In another embodiment, particularly as shown in FIG. 5, each upstream air separation module (2) is connected to a valve (10), which allows selective supply of air to one, part or all of the air separation modules (2) by actuating each of the valves (10). In addition, the inert gas generator contains check valves (16) located at the outlet of each air separation module.
В случае как многоканального клапана (9), так и нескольких клапанов (10), присутствие клапанов (8) ниже по потоку относительно модулей (2) разделения воздуха не является важным, как показано на фиг. 6.In the case of both a multiport valve (9) and multiple valves (10), the presence of valves (8) downstream of the air separation modules (2) is not important, as shown in FIG. 6.
Согласно настоящему изобретению, блок (6) управления, таким образом, управляет средствами (5) распределения воздушного потока с целью избирательной эксплуатации модулей (2) разделения воздуха и подачи в них воздуха в зависимости от этапа полета летательного аппарата. Если необходимо использовать один или часть модулей (2) разделения воздуха, блок (6) управления выбирает для использования модули (2) в соответствии с несколькими критериями, как, например, в соответствии с эффективностью, амортизацией, количеством часов суммарной наработки или просто в соответствии с тем, насколько длительной была их эксплуатация, с целью переключения от одного модуля (2) разделения воздуха к другому после определенного времени эксплуатации, например в течение одного часа.According to the present invention, the control unit (6) thus controls the air flow distribution means (5) in order to selectively operate and supply air to the air separation modules (2) depending on the phase of flight of the aircraft. If one or part of the air separation modules (2) is to be used, the control unit (6) selects the modules (2) for use according to several criteria, such as efficiency, damping, cumulative hours, or simply according to with how long their operation was, in order to switch from one air separation module (2) to another after a certain operating time, for example within one hour.
Разумеется, могут быть предусмотрены комбинации данных критериев. Например, блок (6) управления может выбрать модуль (2) с наименьшим количеством часов наработки, и если два модуля (2) имеют одинаковое количество часов суммарной наработки, блок (6) управления может выбрать из этих двух модулей (2) наилучшим образом функционирующий модуль. По окончании определенного времени эксплуатации выбранный модуль (2) может быть заменен другим модулем (2) в соответствии с теми же критериями.Of course, combinations of these criteria may be envisaged. For example, the control unit (6) may select the module (2) with the least hours of operation, and if two modules (2) have the same number of hours of total operation, the control unit (6) may select from these two modules (2) the best functioning module. At the end of a certain operating time, the selected module (2) can be replaced by another module (2) according to the same criteria.
Концепция, лежащая в основе настоящего изобретения, заключается в выборе количества модулей (2) разделения воздуха в соответствии с этапом полета. Это обеспечивает возможность регулировки размера системы (11) инертирования в соответствии с фактической потребностью в инертном газе в топливных баках (12). Тем не менее, критерии выбора различных модулей (2) применимы и без учета этапа полета. Например, выбор модулей (2) может определяться исключительно в соответствии с амортизацией, эффективностью и периодом времени фактической эксплуатации (временной задержкой) с целью выравнивания амортизации различных модулей (2) разделения воздуха.The concept behind the present invention is to select the number of air separation modules (2) according to the phase of flight. This makes it possible to adjust the size of the inerting system (11) according to the actual demand for inert gas in the fuel tanks (12). However, the criteria for selecting different modules (2) apply without taking into account the phase of flight. For example, the choice of modules (2) may be determined solely in accordance with the depreciation, efficiency and time period of actual operation (time delay) in order to equalize the depreciation of various air separation modules (2).
Настоящее изобретение также предусматривает способ инертирования топливного бака летательного аппарата при помощи вышеописанного генератора (1) инертного газа. Данный способ заслуживает внимания тем, что он предусматривает избирательную подачу воздуха в один, часть или все модули (2) разделения воздуха в зависимости от этапа полета летательного аппарата и в соответствии с различными критериями выбора модулей (2) разделения воздуха.The present invention also provides a method for inerting an aircraft fuel tank using the inert gas generator (1) described above. This method deserves attention in that it provides for the selective supply of air to one, part or all of the air separation modules (2) depending on the flight stage of the aircraft and in accordance with various criteria for selecting air separation modules (2).
Claims (10)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1871792 | 2018-11-23 | ||
| FR1871792A FR3088907B1 (en) | 2018-11-23 | 2018-11-23 | Inerting gas generator of an inerting system of an aircraft fuel tank, and inerting process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2019137470A RU2019137470A (en) | 2021-05-21 |
| RU2800468C2 true RU2800468C2 (en) | 2023-07-21 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3747637A (en) * | 1971-09-27 | 1973-07-24 | Western Geophysical Co | Pressure-operated multiport fluid control valve |
| RU2001102618A (en) * | 1998-06-30 | 2003-02-20 | Л'Эр Ликид, Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э, Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод | AIR DISTRIBUTION MODULE WITH MEMBRANES OF VARIOUS PERMEABILITY AND SELECTIVITY |
| RU2284283C1 (en) * | 2005-03-31 | 2006-09-27 | Ооо "Авиастэп" | Aircraft gas separation and gas distribution system |
| RU2306965C2 (en) * | 2005-10-24 | 2007-09-27 | Федеральное государственное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России (ФГУ ВНИИПО МЧС России) | Fire-protection method for inhabited pressurized compartments in spacecraft |
| WO2013140312A2 (en) * | 2012-03-19 | 2013-09-26 | Intertechnique | Fuel cell devices for fire and/or explosion prevention |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3747637A (en) * | 1971-09-27 | 1973-07-24 | Western Geophysical Co | Pressure-operated multiport fluid control valve |
| RU2001102618A (en) * | 1998-06-30 | 2003-02-20 | Л'Эр Ликид, Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э, Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод | AIR DISTRIBUTION MODULE WITH MEMBRANES OF VARIOUS PERMEABILITY AND SELECTIVITY |
| RU2284283C1 (en) * | 2005-03-31 | 2006-09-27 | Ооо "Авиастэп" | Aircraft gas separation and gas distribution system |
| RU2306965C2 (en) * | 2005-10-24 | 2007-09-27 | Федеральное государственное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России (ФГУ ВНИИПО МЧС России) | Fire-protection method for inhabited pressurized compartments in spacecraft |
| WO2013140312A2 (en) * | 2012-03-19 | 2013-09-26 | Intertechnique | Fuel cell devices for fire and/or explosion prevention |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7396871B2 (en) | Inert gas generator for aircraft fuel tank inerting system and inerting method | |
| US7618008B2 (en) | Air supply for an aircraft | |
| US6701923B2 (en) | Process and installation for the distribution of air enriched in oxygen to passengers of an aircraft | |
| US6997970B2 (en) | Oxygen/inert gas generator | |
| RU2673123C2 (en) | Method and device for inerting a fuel tank | |
| US10232947B2 (en) | Aircraft air supply systems for reducing effective altitude of flight decks | |
| US10369389B2 (en) | System for regulating the dispensing of commercial aircraft passenger oxygen supply | |
| JP2008539072A (en) | How to operate a gas generator in tandem | |
| US20140366950A1 (en) | Distributing gas within an aircraft | |
| RU2800468C2 (en) | Inert gas generator for aircraft fuel tank inerting system and inerting method | |
| US11472566B2 (en) | Catalyst decay monitoring of catalytic inerting system | |
| CN108216654B (en) | Method and system for distributing non-combustible gas on aircraft | |
| EP1778543B1 (en) | Air supply device and method for an inert gas generating system in an aircraft | |
| CA2433150C (en) | Oxygen/inert gas generator | |
| Watts et al. | Space Suit Portable Life Support System Test Bed (PLSS 1.0) Development and Testing | |
| Ozcan et al. | Gas Turbine Transient Response to Subsystem Architecture Secondary Power Off-Takes | |
| BR102017015801A2 (en) | METHOD FOR CONTROL OF AN INERTIZATION SYSTEM AND INERTIZATION SYSTEM. | |
| Cavalcanti et al. | A trade-off study of a bleedless and conventional air conditioning systems | |
| Desmarais et al. | Vulnerability Methodology and Protective Measures for Aircraft Fire and Explosion Hazards. Volume 3. On-Board Inert Gas Generator System (OBIGGS) studies. Part 3. Aircraft OBIGGS Designs | |
| RU147474U1 (en) | PASSENGER MAIN AIRCRAFT AIR CONDITIONING DEVICE | |
| Cavalcanti et al. | SAE TECHNICAL 2008-36-0001 PAPER SERIES E |