專(zhuān)利名稱(chēng)：燃料平衡系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及移動(dòng)平臺(tái)燃料系統(tǒng)。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及用于具有 多個(gè)燃料儲(chǔ)存器的移動(dòng)平臺(tái)的燃料平衡系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
具有多個(gè)燃料儲(chǔ)存器的移動(dòng)平臺(tái)通常需要平衡不同燃料儲(chǔ)存器之間的 燃料水平，以使每個(gè)燃料儲(chǔ)存器中燃料均勻分布或平衡。例如，在每個(gè)主翼 上存在燃料儲(chǔ)存器的飛行器需要盡量維持每個(gè)燃料儲(chǔ)存器具有基本相等的
燃料水平，以改善飛行過(guò)程中飛行器的可控性，安全性和燃料效率。盡管本 文所述的移動(dòng)平臺(tái)應(yīng)該理解為指代各種可適用的移動(dòng)平臺(tái)，諸如巴士，火車(chē)， 船只和飛行器，然而本申請(qǐng)全文中所作示例性討論將參照飛行器。然而，應(yīng) 該進(jìn)一步理解，對(duì)飛行器的討論僅作為示例，而部應(yīng)該認(rèn)為將本發(fā)明的范圍 僅限制于飛行器。而是，本發(fā)明涉及任何或全部具有多個(gè)燃料儲(chǔ)存器并且希 望在燃料儲(chǔ)存器中平衡燃料水平的移動(dòng)平臺(tái)。
此外，很多移動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)行受到各種州和聯(lián)邦管理規(guī)定的管轄。例如， 對(duì)于飛行器來(lái)說(shuō)，為了表示符合規(guī)定，在飛行中如果一個(gè)引擎需要關(guān)閉，將
其稱(chēng)為飛行關(guān)閉事件(in-flight shutdown, IFSD),則必須顯示出保證有足夠 的燃料可以供剩下的引擎到達(dá)備降(diversion)機(jī)場(chǎng)。因此，這種移動(dòng)平臺(tái) 很通常使用雙重交叉饋送配置，該配置流體連接兩個(gè)或多個(gè)燃料儲(chǔ)存器。因 此，可以通過(guò)交叉饋送燃料的傳送結(jié)構(gòu)，例如交叉饋送管系統(tǒng)，消耗任何一 個(gè)燃料儲(chǔ)存器中的燃料。更具體地說(shuō)，雙重交叉饋送配置包括兩個(gè)不同的燃 料交叉饋送路徑，使得與IFSD事件伴隨的另一個(gè)交叉饋送路徑的故障不會(huì) 危及飛行器的安全運(yùn)行。
已知交叉饋送配置通常包含大量燃料管和閥設(shè)備，這些裝置除了作為備 用件之外別無(wú)他用。這些額外的備用設(shè)備降低了移動(dòng)平臺(tái)的使用效率。飛行 器上另一種已知交叉饋送配置包括單個(gè)的交叉饋送系統(tǒng)和單獨(dú)的重力流備 用傳送系統(tǒng)，即后備傳送系統(tǒng)，該系統(tǒng)需要飛行機(jī)組激活該系統(tǒng)并且將飛機(jī)側(cè)滑從而在正確的方向引導(dǎo)流動(dòng)。這需要精心設(shè)計(jì)的程序，加重了飛行員的 工作負(fù)擔(dān)。另 一種已知系統(tǒng)使用專(zhuān)門(mén)的傳送泵和管道將燃料從一個(gè)燃料儲(chǔ)存 器傳送到另一個(gè)燃料儲(chǔ)存器，即將燃料從"高水平，，儲(chǔ)存器傳送到"低水平，， 儲(chǔ)存器。另外，已知一些此類(lèi)系統(tǒng)是完全自動(dòng)化的，其進(jìn)行燃料傳送不需要 移動(dòng)平臺(tái)的操作員，例如飛行器的飛行員進(jìn)行啟動(dòng)、監(jiān)視或者其它任何干預(yù) 或動(dòng)作。這些已知系統(tǒng)包含額外設(shè)備，使得移動(dòng)平臺(tái)資源使用效率下降。
因此，希望提供這樣一種移動(dòng)平臺(tái)燃料系統(tǒng)，其滿(mǎn)足適用的管理規(guī)定， 重量減小，制造和維護(hù)費(fèi)用降低，而且不會(huì)增加機(jī)組人員工作量并且為機(jī)組 人員提供良好的交互界面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了 一種新穎的燃料平衡系統(tǒng)和在移動(dòng)平臺(tái)的至少兩個(gè)燃料 儲(chǔ)存器之間平衡燃料量，即燃料水平的方法。本文所用的移動(dòng)平臺(tái)可以是任 何載運(yùn)一人或多人的自推進(jìn)運(yùn)輸工具，例如，飛行器、巴士、火車(chē)、航天器 或船只。另外，還應(yīng)該理解，雖然本發(fā)明在此處參照飛行器進(jìn)行說(shuō)明和圖示， 但這種討論僅作為示例，不應(yīng)認(rèn)為是限制。
在不同的實(shí)施例中，提供了一種移動(dòng)平臺(tái)燃料平衡系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括交
叉饋送燃料傳送組件(CFTA ),該傳送組件包括單個(gè)用來(lái)控制燃料通過(guò)交叉 饋送管流動(dòng)的交叉饋送閥。交叉饋送管在第 一遠(yuǎn)端部流體連接到移動(dòng)平臺(tái)的 第一燃料儲(chǔ)存器，并且在相反的第二遠(yuǎn)端部流體連接到移動(dòng)平臺(tái)的第二燃料 儲(chǔ)存器。至少一個(gè)第一燃料推進(jìn)泵流體連接到交叉饋送管第一遠(yuǎn)端部，用于 從第一燃料儲(chǔ)存器泵浦燃料。另外，至少一個(gè)第二燃料推進(jìn)泵流體連接到交 叉饋送管第二遠(yuǎn)端部，用于從第二燃料儲(chǔ)存器泵浦燃料。
該系統(tǒng)另外包括平衡燃料傳送組件(BFTA)，該平衡燃料傳送組件包括 第一和第二推進(jìn)泵和交叉饋送管的第一和第二遠(yuǎn)端部。BFTA進(jìn)一步包括第 一排料閥，該第 一排料閥控制燃料通過(guò)平衡管從第 一燃料儲(chǔ)存器流向第二燃 料儲(chǔ)存器。平衡管流體連接第一和第二燃料儲(chǔ)存器。BFTA另外包括至少一 個(gè)第一進(jìn)料閥，該第一進(jìn)料閥控制燃料從第一燃料儲(chǔ)存器通過(guò)平衡管流向第 二燃料儲(chǔ)存器。另外，BFTA包括第二排料閥，該第二排料閥控制燃料從第 二燃料儲(chǔ)存器流出，通過(guò)平衡管流向第一燃料儲(chǔ)存器；和至少一個(gè)第二進(jìn)料 閥，該第二進(jìn)料閥控制燃料從第二燃料儲(chǔ)存器流入第一燃料儲(chǔ)存器。該系統(tǒng)還可能包括具有至少一個(gè)超控(override)泵的中央燃料儲(chǔ)存器。
該系統(tǒng)進(jìn)一步包括燃料平衡控制器，該控制器自動(dòng)地控制燃料通過(guò) BFTA向第一和第二燃料儲(chǔ)存器的傳送。該控制器通過(guò)BFTA自動(dòng)地控制第 一和第二排料閥和第 一和第二進(jìn)料閥，從而控制燃料向第一和第二燃料儲(chǔ)存 器的流動(dòng)方向。因此，平衡控制器自動(dòng)確定第一和第二燃料儲(chǔ)存器中哪一個(gè) 燃料儲(chǔ)存器中燃料水平較高和/或哪一個(gè)燃料儲(chǔ)存器中燃料水平較低，例如， 儲(chǔ)存器中燃料較多或較少。然后，在由移動(dòng)平臺(tái)操作者如飛行員啟動(dòng)后，平 衡控制器控制燃料從高水平燃料儲(chǔ)存器或從中央燃料儲(chǔ)存器向第 一和第二 燃料儲(chǔ)存器中燃料水平較低的燃料儲(chǔ)存器傳送。更進(jìn)一步，平衡控制器自動(dòng) 確定何時(shí)已經(jīng)從高水平燃料儲(chǔ)存器或中央燃料儲(chǔ)存器向低水平燃料儲(chǔ)存器 傳送了足夠的燃料，以使第一和第二燃料儲(chǔ)存器中的燃料水平基本相等。然 后平衡控制器自動(dòng)終止燃料傳送。在BFTA中如果發(fā)生錯(cuò)誤或檢測(cè)到故障，
本發(fā)明的特征，功能和優(yōu)點(diǎn)可以在本發(fā)明各種實(shí)施例中分別實(shí)現(xiàn)，或者 可以其他實(shí)施例中相結(jié)合地實(shí)現(xiàn)。


通過(guò)附圖以及具體實(shí)施方式
的描述，將更為完全地理解本發(fā)明，附圖包括'.
圖l是移動(dòng)平臺(tái)示意圖，示例性圖示為飛行器，包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí) 施例的燃料平#f系統(tǒng)；和
圖2是包括在圖1所示燃料平衡系統(tǒng)中的示例移動(dòng)平臺(tái)燃料平衡控制面 板的示意圖。
在附圖若干幅圖中，相應(yīng)的附圖標(biāo)記始終指代相應(yīng)部件。
具體實(shí)施例方式
以下對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明本質(zhì)上僅作為示例并不以任何方式表示限制本 發(fā)明、其應(yīng)用場(chǎng)合和使用。另外，如下所描述，優(yōu)選實(shí)施例帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)本質(zhì) 上僅作為示例，并不是所有實(shí)施例都具備相同的優(yōu)勢(shì)或相同程度的優(yōu)勢(shì)。
圖l是移動(dòng)平臺(tái)IO的示意圖，示例性地圖示為飛行器，根據(jù)本發(fā)明各種 實(shí)施例，此飛行器包括燃料平衡系統(tǒng)14。燃料平衡系統(tǒng)14通常包括橫向饋送(crossfeed )燃料傳送組件(CFTA ) 18和平4軒燃沖牛轉(zhuǎn)移組件(BFTA ) 22。 通過(guò)提供燃料來(lái)操作至少一個(gè)第一引擎34和至少一個(gè)第二引擎38， CFTA18 操作，在第一燃料儲(chǔ)存器和第二燃料儲(chǔ)存器之間有效平衡燃料水平，例如， 燃料的數(shù)量。通常，在沒(méi)有燃料平衡的操作中，第一燃料儲(chǔ)存器26為第一 引擎的運(yùn)行提供燃料；第二燃料儲(chǔ)存器30為第二引擎38的運(yùn)行提供燃料。 圖1所示的示例飛行器/移動(dòng)平臺(tái)10另外圖示了中央燃料儲(chǔ)存器42，該中央 燃料儲(chǔ)存器可以為第一引擎34和第二引擎38兩者或其中之一 的運(yùn)行提供燃 料。通常，圖1所示的示例飛行器/移動(dòng)平臺(tái)10中，第一引擎34和第二引擎 38先消耗中央燃料儲(chǔ)存器中的燃料，然后分別消耗第一燃料儲(chǔ)存器26和第 二燃料儲(chǔ)存器30中的燃料。
CFTA18另外還包括單個(gè)交叉饋送閥46，該交叉饋送閥控制燃料通過(guò)交 叉饋送管50流動(dòng)。該交叉饋送管50在第一遠(yuǎn)端部54經(jīng)由第一燃料推進(jìn)泵 62流體連接到第一燃料儲(chǔ)存器26，而在相對(duì)的第二遠(yuǎn)端部經(jīng)由第二燃料推 進(jìn)泵66流體連接到第二燃料儲(chǔ)存器30。 CFTA18還包括至少一個(gè)第一燃料 推進(jìn)泵62,其流體連接到交叉饋送管50第一遠(yuǎn)端部54,用于從第一燃料儲(chǔ) 存器26泵浦燃料。CFTA18包括至少一個(gè)第一止回岡64來(lái)保證燃料不會(huì)倒 流回或流入第一燃料推進(jìn)泵62的輸出口 (未示出)。更進(jìn)一步，CFTA18包 括至少一個(gè)第二燃料推進(jìn)泵66，其流體連接到交叉饋送管50第二遠(yuǎn)端部58, 用來(lái)從第二燃料儲(chǔ)存器30泵浦燃料。此外，CFTA18包括至少一個(gè)第二止 回閥68來(lái)使得燃料不會(huì)倒流回第二燃料推進(jìn)泵66的輸出口(未示出)
在移動(dòng)平臺(tái)10的操作中，由于多種原因，第一燃料儲(chǔ)存器26和第二燃 料儲(chǔ)存器30之間的燃料水平會(huì)變得不合需要地不平衡或不均勻。即，第一 燃料儲(chǔ)存器26內(nèi)的燃料水平有可能以比第二燃料儲(chǔ)存器30內(nèi)的燃料水平更 快的速率下降到一個(gè)不良的不平衡點(diǎn)。或者第二燃料儲(chǔ)存器30內(nèi)的燃料水 平面有可能以比第一燃料儲(chǔ)存器26內(nèi)的燃料水平面更快的速率下降到不希 望的不平衡點(diǎn)。這樣，第一燃料儲(chǔ)存器26或第二燃料儲(chǔ)存器30中的燃料水 平會(huì)比較高，即燃料的量較大；而第一燃料儲(chǔ)存器26和第二燃料儲(chǔ)存器30 中的另外一個(gè)燃料儲(chǔ)存器中燃料水平會(huì)較低，即燃料的量較小。燃料水平較 高的燃料儲(chǔ)存器，例如第一燃料儲(chǔ)存器26或第二燃料儲(chǔ)存器30，在本文中 稱(chēng)作為"高水平燃料儲(chǔ)存器"。相反，燃料水平較低的燃料儲(chǔ)存器，例如第 一燃料儲(chǔ)存器26或第二燃料儲(chǔ)存器30，在本文中稱(chēng)為"低水平燃料儲(chǔ)存器"。在不同的實(shí)施例中，如果在第一燃料儲(chǔ)存器和第二燃料儲(chǔ)存器之間發(fā)生這種 燃料不平衡，則移動(dòng)平臺(tái)操作員，例如飛行員，可以借助燃料平衡控制面板
70 (FBCP)啟動(dòng)燃料交叉饋送過(guò)程。該燃料平衡控制面板70位于移動(dòng)平臺(tái) 駕駛室區(qū)域74中，例如駕駛員座艙(cockpit )。
參考圖1和圖2,燃料平衡控制面板70包括用來(lái)控制交叉饋送閥46的 交叉饋送開(kāi)關(guān)78;至少一個(gè)第一推進(jìn)泵開(kāi)關(guān)82，其用來(lái)控制至少一個(gè)第一 推進(jìn)泵62;和至少一個(gè)第二推進(jìn)泵開(kāi)關(guān)86,其用來(lái)控制至少一個(gè)第二推進(jìn) 泵66。在移動(dòng)平臺(tái)10的正常操作中，第一和第二推進(jìn)泵62和66操作，為 第一和第二引擎34和38提供燃料。具體地說(shuō)，第一推進(jìn)泵62為第一引擎 34泵浦燃料，而第二推進(jìn)泵66為第二引擎38泵浦燃料。這樣，第一引擎 34消耗第一燃料儲(chǔ)存器26中的燃料進(jìn)行操作，第二引擎38消耗第二燃料儲(chǔ) 存器30中的燃料進(jìn)行操作。
為了有效平衡第一和第二燃料儲(chǔ)存器26和30中的燃料水平，在移動(dòng)平 臺(tái)10操作過(guò)程中，使用CFTA18,移動(dòng)平臺(tái)操作者將交叉饋送開(kāi)關(guān)78定位 成打開(kāi)交叉饋送閥46。打開(kāi)交叉饋送閥46使得燃料流過(guò)交叉饋送管50。然 后，移動(dòng)平臺(tái)操作者使用合適的第一或第二推進(jìn)泵開(kāi)關(guān)82或86分別關(guān)斷低 水平燃料儲(chǔ)存器26或30中的第一或第二推進(jìn)泵62或66。這樣，就終止了 從低水平燃料儲(chǔ)存器中泵浦，即消耗燃料。第一或第二推進(jìn)泵62或66繼續(xù) 從高水平燃料儲(chǔ)存器中泵浦燃料。由于交叉饋送閥46處于打開(kāi)位置，在高 水平燃料儲(chǔ)存器26或30中運(yùn)行著的推進(jìn)泵62或66將燃料泵浦到對(duì)應(yīng)的高 水平燃料儲(chǔ)存器引擎34或38并且通過(guò)交叉饋送管50將燃料泵浦到低水平 燃料儲(chǔ)存器引擎34或38中。這樣，第一和第二引擎兩者的操作都消耗高水 平燃料儲(chǔ)存器26或30中的燃料。移動(dòng)平臺(tái)操作者使用移動(dòng)平臺(tái)駕駛室區(qū)域 74中的其他儀器(未示出)來(lái)監(jiān)控第一和第二燃料儲(chǔ)存器26和30中的燃料 水平，直到燃料水平大約相等。 一旦燃料水平大約相等，即大約等高，則移 動(dòng)平臺(tái)操作者使用交叉饋送開(kāi)關(guān)78和合適的推進(jìn)泵開(kāi)關(guān)82和86將低水平 燃料儲(chǔ)存器推進(jìn)泵62或66返回到接通并且關(guān)閉交叉饋送閥46。
重新參考圖1，另一種情況，可以在移動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)行過(guò)程中，即第一和 第二引擎運(yùn)行時(shí)，利用BFTA22平衡第一和第二燃料儲(chǔ)存器26和30之間的 燃料水平。BFTA22包括第一和第二推進(jìn)泵62和66和交叉饋送管50的第一 和第二遠(yuǎn)端部54和58。另外，BFTA22包括第一排料閥卯，該排料閥控制燃料從第一燃料儲(chǔ)存器26流出，通過(guò)直接連接第一和第二燃料儲(chǔ)存器26和 30的平衡管94流向第二燃料儲(chǔ)存器30。 BFTA22還包括至少一個(gè)第一進(jìn)料 閥98,該進(jìn)料閥控制燃料從第一燃料儲(chǔ)存器26通過(guò)平衡管94流入第二燃料 儲(chǔ)存器30。此外，BFTA22包括第二排料閥102，該排料閥控制燃料從第二 燃料儲(chǔ)存器30中流出，通過(guò)平衡管94流向第一燃料儲(chǔ)存器26。 BFTA22進(jìn) 一步包括至少一個(gè)第二進(jìn)料閥106，該進(jìn)料閥控制燃料通過(guò)平衡管94從第二 燃料儲(chǔ)存器30流入第一燃料儲(chǔ)存器26。第一排料閥90、第一進(jìn)料閥98、第 二排料閥102與第二進(jìn)料閥106在本文中集體稱(chēng)為燃料平衡閥。
燃料平衡管94包括第一燃料壓力孔110,用來(lái)為由第一燃料儲(chǔ)存器26 提供燃料的引擎34保持合適的燃料壓力。燃料平衡管94另外還包括第二燃 料壓力孔114 ，用來(lái)為由第二燃料儲(chǔ)存器30提供燃料的引擎3 8保持合適的 燃料壓力。更具體地說(shuō)，在使用BFTA22的燃料平衡操作過(guò)程中，第一和第 二燃料壓力孔110和114適配成在平衡管94內(nèi)保證第一和第二燃料壓力孔 IIO和114各自的引擎一側(cè)維持較高的燃料壓力，如下描述。第一和第二燃 料壓力孔110和114可以是任何合適的設(shè)備或裝置，該設(shè)備或裝置在平衡管 94內(nèi)的孔110和114的引擎一側(cè)產(chǎn)生較高的燃料壓力。例如，第一和第二燃 料壓力孔110和114可以是擋板(baffle )、閘、閥或平衡管94上校準(zhǔn)的縮窄 部。在各種實(shí)施例中，BFTA22包括與第二進(jìn)料閥106流體相通的第一進(jìn)料 壓力孔118,和與第一進(jìn)料閥98流體相通的第二進(jìn)料壓力孔122。第一和第 二進(jìn)料孔118和122適配成限制燃料流入第一和第二燃料儲(chǔ)存器26和30的 速率。如下所述，低燃料流速率減緩燃料傳送的動(dòng)態(tài)特性，支持BFTA22的 自動(dòng)特征所需的感知操作。第一和第二進(jìn)料壓力孔118和U2可以是任何適 合控制分別流入第一和第二燃料儲(chǔ)存器26和30的燃料流速的設(shè)備或裝置。 例如，第一和第二進(jìn)料壓力孔118和122可以是擋板、閘或各進(jìn)料閥98和 106的操作。
再次參考圖1和圖2，燃料平衡系統(tǒng)14另外包含燃料平衡控制器 (FBC)126,該燃料平衡控制器與FBCP70的燃料平衡開(kāi)關(guān)130電氣通信。 FBC126是基于計(jì)算機(jī)的控制器，適配成自動(dòng)控制燃料經(jīng)由FBTA22向第一 和第二燃料儲(chǔ)存器26和30傳送。更具體地說(shuō)，在借助燃料平衡開(kāi)關(guān)130激 活之后，F(xiàn)BC126自動(dòng)控制第一和第二排料閥90和102的操作以及第一和第 二進(jìn)料閥98和106的操作，從而控制向第一和第二燃料儲(chǔ)存器26和30傳送燃料。燃料平衡開(kāi)關(guān)130是任何適當(dāng)?shù)拈_(kāi)關(guān)，能手動(dòng)控制或由移動(dòng)平臺(tái)操
作者例如飛行員操作，以啟動(dòng)燃料從高水平燃料儲(chǔ)存器26或30或中央燃料 儲(chǔ)存器42經(jīng)由BFTA22向低水平燃料儲(chǔ)存器26或30傳送。例如，在各種 實(shí)施例中，燃料平衡開(kāi)關(guān)130是瞬時(shí)動(dòng)作開(kāi)關(guān)。
雖然在各種實(shí)施例中，F(xiàn)BC126適配成自動(dòng)終止燃料經(jīng)由平衡管94傳送， 但是也可以由移動(dòng)平臺(tái)操作者經(jīng)由燃料平衡開(kāi)關(guān)130手動(dòng)終止燃料傳送。 FBC126可以是用來(lái)控制燃料平衡系統(tǒng)14的、單獨(dú)的基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)的一 部分，或者FBC126可以是移動(dòng)平臺(tái)任何其他基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)的一部分。 例如，F(xiàn)BC126可以是移動(dòng)平臺(tái)IO主計(jì)算系統(tǒng)或核心計(jì)算系統(tǒng)的一部分。就 是說(shuō)，包含在燃料系統(tǒng)軟件中用于自動(dòng)控制BFTA22的計(jì)算機(jī)邏輯或編碼裝 載到核心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。而且，在各種實(shí)施例中，燃料平衡開(kāi)關(guān)130是單位 置開(kāi)關(guān)，其通過(guò)移動(dòng)平臺(tái)操作者手動(dòng)操縱，例如按壓，來(lái)啟動(dòng)燃料從高水平 燃料儲(chǔ)存器26或30或中央燃料儲(chǔ)存器42經(jīng)由BFTA22向低水平燃料儲(chǔ)存 器26或30傳送。
如上所述，在各種實(shí)施例中，在移動(dòng)平臺(tái)IO操作過(guò)程中，第一和第二推 進(jìn)泵62和66操作，向第一和第二引擎34和38提供燃料。具體來(lái)說(shuō)，第一 推進(jìn)泵62向第一引擎34泵浦燃料，而第二推進(jìn)泵38向第二引擎泵浦燃料 38。因此，第一引擎消耗燃料儲(chǔ)存器26中的燃料進(jìn)行操作，而第二引擎38 消耗第二燃料儲(chǔ)存器30中的燃料進(jìn)行操作。此外，在移動(dòng)平臺(tái)IO正常操作 過(guò)程中，每個(gè)排料閥和進(jìn)料閥90、 98、 102和106都處于閉合位置，以使燃 料部流經(jīng)它們。為了有效平衡第一和第二燃料儲(chǔ)存器26和30之間的燃料水 平，在移動(dòng)平臺(tái)IO操作過(guò)程中，利用BFTA22，移動(dòng)平臺(tái)操作者促動(dòng)燃料平 衡開(kāi)關(guān)130。促動(dòng)指令信號(hào)從燃料平衡開(kāi)關(guān)130傳遞到FBC126。 FBC126將 促動(dòng)指令信號(hào)譯碼并自動(dòng)確定第一和第二燃料儲(chǔ)存器26和30哪一個(gè)是高水 平燃料儲(chǔ)存器，哪一個(gè)是低水平燃料儲(chǔ)存器。然后，F(xiàn)BC126自動(dòng)操作第一 和第二排料閥90和102以及第一和第二進(jìn)料閥98和106,以使燃料沿著正 確的方向流動(dòng)，即從高水平燃料儲(chǔ)存器流向低水平燃料儲(chǔ)存器。
此外，第一和第二推進(jìn)泵62和66保持操作，即運(yùn)行，以使燃料同時(shí)從 高水平燃料儲(chǔ)存器26或30泵浦到低水平燃料儲(chǔ)存器26或30,并泵浦到第 一和第二引擎34和38每一個(gè)。例如，如果燃料儲(chǔ)存器26是高水平燃料儲(chǔ) 存器，則FBC126將自動(dòng)打開(kāi)第一排料閥90和第二進(jìn)料閥98。然后，第一燃料推進(jìn)泵62將繼續(xù)將燃料泵浦到第一引擎34，同時(shí)將燃料泵浦到低水平 的第二燃料儲(chǔ)存器30。此外，由于第二排料閥102保持在閉合位置，所以第 二燃料推進(jìn)泵66繼續(xù)只將燃料泵浦到第二引擎38。 FBC126將監(jiān)控燃料從 高水平燃料儲(chǔ)存器26向低水平燃料儲(chǔ)存器30的傳送，且當(dāng)燃料水平大約相 等時(shí)，F(xiàn)BC126將通過(guò)自動(dòng)閉合第一排料閥90和第一進(jìn)料閥98而自動(dòng)終止 燃料傳送。相反，如果第二燃料儲(chǔ)存器30是高水平燃料儲(chǔ)存器，則FBC126 將自動(dòng)打開(kāi)第二排料閥102和第二進(jìn)料閥106。然后，第二燃料推進(jìn)泵66 繼續(xù)將燃料泵浦到第二引擎38，同時(shí)將燃料泵浦到低水平第一燃料儲(chǔ)存器 26。此外，由于第一排料閥90保持在閉合位置，所以第一燃料推進(jìn)泵62繼 續(xù)只將燃料泵浦到第一引擎34。 FBC126再次監(jiān)控燃料從高水平燃料儲(chǔ)存器 30向低水平燃料儲(chǔ)存器26的傳送，并且在燃料水平大約相等時(shí)，F(xiàn)BC126 通過(guò)自動(dòng)閉合第二排料閥102和第二進(jìn)料閥106而自動(dòng)終止燃料傳送。
可以選擇的是，根據(jù)需要，移動(dòng)平臺(tái)操作者可以通過(guò)按壓燃料平衡開(kāi)關(guān) 130而手動(dòng)終止任一方向的燃料傳送。在燃料傳送中，借助BFTA22按壓燃 料平衡開(kāi)關(guān)130將向FBC126發(fā)送指令信號(hào)。作為對(duì)其做出相應(yīng)，F(xiàn)BC126 自動(dòng)閉合該打開(kāi)的排料閥和進(jìn)料閥90和98,或102和106。在第一和第二 燃料儲(chǔ)存器26和30之間利用BFTA22平衡燃料水平的優(yōu)勢(shì)在于，從高水平 儲(chǔ)存器26或30向低水平儲(chǔ)存器26或30泵浦燃料。因此，較之使用CFTA18 來(lái)說(shuō)，燃料平衡顯著加快。
燃料平衡系統(tǒng)14由移動(dòng)平臺(tái)操作者啟動(dòng)，以使移動(dòng)平臺(tái)操作者獲悉燃料 不平衡狀況以及激活燃料平衡系統(tǒng)14來(lái)糾正該不平衡狀況。此外， 一旦由 移動(dòng)平臺(tái)操作者經(jīng)由燃料平衡開(kāi)關(guān)130啟動(dòng)，BFTA將完全自動(dòng)運(yùn)行，減輕 了移動(dòng)平臺(tái)操作者監(jiān)控燃料平衡過(guò)程的負(fù)擔(dān)，并因此降低了移動(dòng)平臺(tái)操作者 出現(xiàn)失誤的可能性。而且，在經(jīng)由BFTA22傳送燃料過(guò)程中，第一和第二推 進(jìn)泵62和66保持接通，因此，第一和第二推進(jìn)泵62和66并不周期性接通 或斷開(kāi)，從而節(jié)省和/或延長(zhǎng)了推進(jìn)泵62和66的壽命。此外，利用BFTA22 能在第一和第二燃料儲(chǔ)存器26和30之間顯著更快地進(jìn)行燃料平衡，因?yàn)?BFTA22是自動(dòng)化的，較少地需要移動(dòng)平臺(tái)操作者的監(jiān)控和干預(yù)。而且，在 燃料水平大約相等時(shí)，或在控制器檢測(cè)到燃料傳送過(guò)程中或BFTA22中發(fā)生 問(wèn)題、錯(cuò)誤或故障時(shí)，BFTA適配成自動(dòng)終止燃料傳送。而且，如上所述， 還可以通過(guò)按壓燃料平衡開(kāi)關(guān)，由移動(dòng)平臺(tái)操作者手動(dòng)終止利用BFTA22傳送燃料。此外，在各種實(shí)施例中，當(dāng)FBC126檢測(cè)到因第一或第二燃料儲(chǔ)存 器26或30泄漏而拋棄或丟失燃料時(shí)，F(xiàn)BC126適配成借助BFTA22自動(dòng)終 止第一和第二燃料儲(chǔ)存器26和30之間的燃料傳送。
燃料平衡系統(tǒng)14的另 一優(yōu)點(diǎn)在于，BFTA22能用于在移動(dòng)平臺(tái)不運(yùn)行時(shí)， 即第一和第二引擎不消耗燃料時(shí)，在第一和第二燃料儲(chǔ)存器26和30之間平 衡燃料水平。所有需要做的就是讓第一和第二燃料推進(jìn)泵62和66運(yùn)行。然 后，可以如上所述那樣使用燃料平衡開(kāi)關(guān)130啟動(dòng)燃料傳送。
如圖1示意性地示出，在移動(dòng)平臺(tái)10包含中央燃料儲(chǔ)存器42的各實(shí)施 例中，另一燃料平衡系統(tǒng)14的另一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)在于，BFTA22還可以從中央燃料 儲(chǔ)存器42向第一或第二燃料儲(chǔ)存器26或30任一傳送燃料。在這種實(shí)施例 中，如圖1所示，BFTA22包含第一中央儲(chǔ)存器超控(override)泵134、第 二中央儲(chǔ)存器超控泵138以及一部分交叉饋送管50。當(dāng)移動(dòng)平臺(tái)10運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， 且從中央儲(chǔ)存器42中燃燒燃料時(shí)，第一中央儲(chǔ)存器超控泵134從中央儲(chǔ)存 器42將燃料泵浦到第一引擎34，第二中央儲(chǔ)存器超控泵138從中央儲(chǔ)存器 42中將燃料泵浦到第二引擎38。第一和第二超控泵134和138輸出燃料的 壓力比第一和第二推進(jìn)泵62和66高。因此，當(dāng)?shù)谝缓偷诙乇?34和138 工作時(shí)，燃料輸出壓力使第 一和第二止回閥關(guān)閉以防止從第 一和第二燃料儲(chǔ) 存器26和30泵浦燃料。
當(dāng)?shù)谝缓偷诙乇?34和138工作中，并且感知到第一或第二燃料儲(chǔ) 存器26或30比第一或第二燃料儲(chǔ)存器26或30中的另一個(gè)中的燃料少時(shí)， FBC126能指令燃料從中央儲(chǔ)存器42中傳送到低水位儲(chǔ)存器26或30。例如， 如果第二超控泵138運(yùn)行中并且感知到第一燃料儲(chǔ)存器26中燃料比第二燃 料儲(chǔ)存器30少，則FBC126可以指令燃料從中央燃料儲(chǔ)存器42傳送到第一 燃料儲(chǔ)存器26。更具體地說(shuō)，F(xiàn)BC126可以指令第二排料閥102打開(kāi)并指令 第二進(jìn)料閥106打開(kāi)，以使燃料從中央燃料儲(chǔ)存器42傳送到第一燃料儲(chǔ)存 器26,直到第一燃料儲(chǔ)存器的燃料水平大約等于第二燃料儲(chǔ)存器30的燃料 水平。同樣，如果第一超控泵134運(yùn)行，并且感知到第二燃料儲(chǔ)存器30的 燃料比第一燃料儲(chǔ)存器26少，則FBC126可以指令第一排料閥90打開(kāi)并指 令第一進(jìn)料閥98打開(kāi)，以使燃料從中央燃料儲(chǔ)存器42傳送到第二燃料儲(chǔ)存 器30。
燃料平衡系統(tǒng)14調(diào)節(jié)第一燃料儲(chǔ)存器26或第二燃料儲(chǔ)存器30的燃料水平，使得第 一燃料儲(chǔ)存器26和第二燃料儲(chǔ)存器30中的燃料水平大致相等。 特別是，燃料平衡系統(tǒng)14降低第一或第二燃料儲(chǔ)存器26和30中燃料水平 較高的燃料儲(chǔ)存器中的燃料水平，或者增加第一和或第二燃料儲(chǔ)存器26和 30中燃料水平較低的燃料儲(chǔ)存器中的燃料水平，直到第一和第二燃料儲(chǔ)存器 26和30兩者中的燃料水平大約相等。在不同的實(shí)施例中，使用CFTA18作 為主要燃料平衡系統(tǒng)完成燃料平衡并且在CFTA18發(fā)生故障的情況下，使用 BFTA22作為富余的后備燃料平衡系統(tǒng)完成燃料平衡?；蛘?，在不同的其他 實(shí)施例中，使用BFTA22作為主要燃料平衡系統(tǒng)完成燃料平衡并且在 BFTA22發(fā)生故障的情況下，使用CFTA18作為富余的后備燃料平衡系統(tǒng)完 成燃料平衡。
特別是，為了平衡第一和第二燃料儲(chǔ)存器26和30之間的燃料水平， CFTA18將燃料從第一和第二燃料儲(chǔ)存器26或30中燃料水平較高的燃料儲(chǔ) 存器中泵浦出，通過(guò)交叉饋送管50到達(dá)第一和第二引擎34和38。這樣， CFTA18提供燃料，用于第一和第二引擎34和38基本上同時(shí)操作，直到第 一和第二燃料儲(chǔ)存器26和30中的燃料水平大約相等。BFTA22從中央燃料 儲(chǔ)存器42或者第一和第二燃料儲(chǔ)存器26或30中燃料水平較高的燃料儲(chǔ)存 器，通過(guò)燃料平衡管94,將燃料傳送到燃料水平較低的燃料儲(chǔ)存器26或30。 BFTA22將燃料從中央燃料儲(chǔ)存器42或者燃料水平較高的燃料儲(chǔ)存器26或 30向燃料水平較低的燃料儲(chǔ)存器26或30泵浦，直到第一和第二燃料儲(chǔ)存器 26和30中的燃料水平大約相等。
此外，燃料平衡系統(tǒng)14包含能用于移動(dòng)平臺(tái)IO其他燃料管理功能的部 件，例如，添加燃料和拋棄燃料功能。因此，燃料平衡系統(tǒng)14,尤其是BFTA22， 以重量和費(fèi)用影響最小的有效方式合并到移動(dòng)平臺(tái)10中。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從前述說(shuō)明中理解，本發(fā)明的寬泛教導(dǎo)可以以不同 方式實(shí)施。因此，雖然針對(duì)本發(fā)明特定示例說(shuō)明了本發(fā)明，但是本發(fā)明的真 實(shí)范圍不應(yīng)該限制于此，因?yàn)閷?duì)于技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，基于對(duì)附圖、說(shuō)明書(shū)和后 面的權(quán)利要求書(shū)的研究，其他改動(dòng)將變得明顯。
權(quán)利要求
1.一種用于移動(dòng)平臺(tái)的燃料系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括交叉饋送燃料傳送組件，其包括單個(gè)交叉饋送閥，該交叉饋送閥控制燃料從第一燃料儲(chǔ)存器和第二燃料儲(chǔ)存器流動(dòng)；平衡燃料轉(zhuǎn)移組件，其流體連接到所述交叉饋送燃料傳送組件，所述平衡燃料傳送組件包括多個(gè)燃料平衡閥，用來(lái)控制燃料向所述第一和第二燃料儲(chǔ)存器傳送；和燃料平衡控制器，其用來(lái)自動(dòng)控制所述燃料平衡閥，以控制燃料向所述第一和第二燃料儲(chǔ)存器傳送。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述交叉饋送燃料傳送組件 進(jìn)一步包括至少一個(gè)第一燃料推進(jìn)泵，其流體連接到交叉饋送管，用來(lái)從所 述第一燃料儲(chǔ)存器泵浦燃料，所述交叉饋送管流體連接在所述第一燃料儲(chǔ)存 器和所述第二燃料儲(chǔ)存器之間；和至少一個(gè)第二燃料推進(jìn)泵，其流體連接到 所述交叉饋送管，用來(lái)從所述第二燃料儲(chǔ)存器泵浦燃料。
3. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述平衡燃料傳送組件進(jìn)一 步包括所述第一和第二推進(jìn)泵；包括在平衡管內(nèi)的第一燃料壓力孔，為由所述第一燃料儲(chǔ)存器供應(yīng)燃料 的第 一引擎維持合適的燃料壓力，所述平衡管流體連接所述第 一和第二燃料 儲(chǔ)存器；和包括在所述平衡管內(nèi)的第二燃料壓力孔，為由所述第二個(gè)燃料儲(chǔ)存器 供應(yīng)燃料的第二引擎維持合適的燃料壓力。
4. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料平衡閥包括第 一排料閥和第 一進(jìn)料閥，它們控制燃料經(jīng)由流體連接所述第 一和第二 燃料儲(chǔ)存器的平衡管流出所述第 一燃料儲(chǔ)存器并流入所述第二燃料儲(chǔ)存器； 第二排料閥和第二進(jìn)料閥，它們控制燃料經(jīng)由所述平衡管流出所述第二燃料儲(chǔ)存器并流入所述第 一燃料儲(chǔ)存器。
5. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料平衡間包括第一排料閥和第一進(jìn)料閥，它們控制燃料經(jīng)由交叉饋送管的第一部分和 流體連接所述第 一和第二燃料儲(chǔ)存器的平衡管從中央燃料儲(chǔ)存器流出并流入所述第二燃料儲(chǔ)存器；和第二排料閥和第二進(jìn)料閥，它們控制燃料經(jīng)由所述交叉饋送管的第二部 分和所述平衡管從所述中央燃料儲(chǔ)存器流出并流入所述第一燃料儲(chǔ)存器。
6. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括移動(dòng)平臺(tái) 操作者手動(dòng)控制的燃料平衡開(kāi)關(guān)，其電氣連接到所述燃料平衡控制器，用來(lái) 啟動(dòng)燃料經(jīng)由所述平衡燃料傳送組件向所述第 一和第二燃料儲(chǔ)存器傳送。
7. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料平衡控制器自動(dòng) 控制所述燃料平衡閥，從而自動(dòng)控制燃料通過(guò)流體連接所述第一和第二燃料 儲(chǔ)存器的平衡管的流動(dòng)方向。
8. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料平衡控制器自動(dòng) 控制所述燃料平衡閥，以借助所述平衡燃料轉(zhuǎn)移組件來(lái)終止燃料向所迷第一 和第二燃料儲(chǔ)存器的傳送。
9. 一種用于大致平衡第一燃料儲(chǔ)存器和第二燃料儲(chǔ)存器之間燃料水平 的方法，該方法包括使用交叉燃料傳送組件從所述第一和第二燃料儲(chǔ)存器中燃料水平較高 的燃料儲(chǔ)存器泵浦燃料，通過(guò)交叉饋送管為第一引擎和第二引擎兩者提供燃 料，以使所述第一和第二引擎兩者基本上同時(shí)運(yùn)行，從而降低所述第一和第 二燃料儲(chǔ)存器中燃料水平較高的燃料儲(chǔ)存器中的燃料水平，直到所述第 一和 第二燃料儲(chǔ)存器中的燃料水平大致相等，其中所述交叉饋送燃料傳送組件包 括流體連接在所述第一和第二燃料儲(chǔ)存器之間的交叉饋送管和用來(lái)控制燃 料通過(guò)所述交叉饋送管流動(dòng)的單個(gè)交叉饋送閥；和在所述交叉饋送燃料傳送組件發(fā)生故障時(shí)，使用平衡燃料轉(zhuǎn)移組件將燃 料通過(guò)燃料平衡管傳送到所述第一和第二燃料儲(chǔ)存器中燃料水平較低的燃 料儲(chǔ)存器中，從而提高所述第一和第二燃料儲(chǔ)存器中燃料水平較低的燃料儲(chǔ) 存器中的燃料水平，直到包含在所述第一和第二燃料儲(chǔ)存器中的燃料水平大 約相等，其中所述平衡燃料傳送組件包含多個(gè)燃料平tf閥，這些燃料平衡閥 閥由燃料平衡控制器自動(dòng)控制，用來(lái)控制燃料通過(guò)流體連接所述第一和第二 燃料儲(chǔ)存器的平衡管向所述第 一和第二燃料儲(chǔ)存器傳送。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，使用所述平衡燃料轉(zhuǎn)移組 件降低燃料水平，包括手動(dòng)激活電連接到所述燃料平衡控制器的燃料平衡開(kāi) 關(guān)，用來(lái)啟動(dòng)燃料通過(guò)所述平衡燃料轉(zhuǎn)移組件向所述第一和第二燃料儲(chǔ)存器中燃料水平較低的燃料儲(chǔ)存器傳送。
11. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，使用所述平衡燃料傳送組 件提高燃料水平，包括經(jīng)由所述燃料平衡控制器自動(dòng)控制所述燃料平衡閥， 以控制燃料經(jīng)過(guò)所述平衡管流動(dòng)的方向。
12. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，使用所述平衡燃料傳送組件提高燃料水平，包括經(jīng)由所述燃料平衡控制器自動(dòng)控制所述燃料平衡閥， 以終止燃料向所述第 一和第二燃料儲(chǔ)存器中燃料水平較低的燃料儲(chǔ)存器傳 送。
13. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，使用所述平衡燃料傳送組 件提高燃料水平，包括經(jīng)由所述燃料平衡控制器自動(dòng)控制所述燃料平衡閥， 以使從中央燃料儲(chǔ)存器向所述第 一和第二燃料儲(chǔ)存器中燃料水平較低的燃 料儲(chǔ)存器傳送燃料。
14. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，使用所述平衡燃料傳送組 件提高燃料水平，包括經(jīng)由所述燃料平衡控制器自動(dòng)控制所述燃料平衡閥， 從所述第 一和第二燃料儲(chǔ)存器中燃料水平較高的燃料儲(chǔ)存器向所述第 一和 第二燃料儲(chǔ)存器中燃料水平較低的燃料儲(chǔ)存器傳送燃料。
全文摘要
提供了一種用于移動(dòng)平臺(tái)的燃料系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括交叉饋送燃料傳送組件(18)，該組件具有單個(gè)交叉饋送閥(46)，該交叉饋送閥控制第一燃料儲(chǔ)存器(26)和第二燃料儲(chǔ)存器(30)中的燃料消耗。該系統(tǒng)另外包含平衡燃料傳送組件(22)，該組件流體連接到所述交叉饋送燃料傳送組件(18)。所述平衡燃料轉(zhuǎn)移組件(22)包括多個(gè)燃料平衡閥(90、98、102、106)，用來(lái)控制燃料向所述第一(26)和第二燃料儲(chǔ)存器(30)傳送。所述燃料系統(tǒng)進(jìn)一步包括燃料平衡控制器(126)，用來(lái)自動(dòng)控制所述燃料平衡閥(90、98、102、106)，以自動(dòng)控制燃料向所述第一(26)和第二燃料儲(chǔ)存器(30)傳送。
文檔編號(hào)B64C17/10GK101291847SQ200680039286
公開(kāi)日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2006年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月20日
發(fā)明者托馬斯·R·杜蘭蒂, 理查德·A·約翰遜, 邁克爾·A·斯特里費(fèi)爾, 邁克爾·J·彭蒂 申請(qǐng)人:波音公司