專利名稱：利用飛行器外空氣組件冷卻飛行器區(qū)的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于冷卻飛行器區(qū)的系統(tǒng)和方法，其中飛行器外空氣組件投入運(yùn)行。
背景技術(shù)：
飛行器內(nèi)部的空調(diào)設(shè)備需要高壓縮處理的空氣來規(guī)律運(yùn)行，通過飛行器的引擎或輔助電源單元(APU)來使空調(diào)設(shè)備獲得高壓縮處理的空氣，在飛行器的地面操作中，還可通過飛行器外高壓空氣產(chǎn)生組件使空調(diào)設(shè)備獲得高壓縮處理的空氣。如果這些空氣處理供給系統(tǒng)均不可用，則飛行器的空調(diào)設(shè)備就無法運(yùn)行。此外，在飛行器的地面操作中-例如在持續(xù)相當(dāng)長的時(shí)間的維護(hù)工作期間_出于成本方面的原因，可能不期望飛行器的空調(diào)設(shè)備運(yùn)行，或者出于安全方面的原因，飛行器的空調(diào)設(shè)備不能運(yùn)行。因此，通常在地面操作中向飛行器供給通過飛行器外低壓空氣產(chǎn)生組件獲得的預(yù)冷卻的空氣。低壓空氣產(chǎn)生組件可以采用不同的設(shè)計(jì)，并具有不同的冷卻能力。當(dāng)前采用的大多數(shù)低壓空氣產(chǎn)生組件可獲得溫度約為+5°C的冷卻空氣，所產(chǎn)生的冷卻空氣的量以及系統(tǒng)壓力以致冷卻空氣的壓力均取決于低壓空氣產(chǎn)生組件的配置。然而，現(xiàn)有的低壓空氣產(chǎn)生組件能夠產(chǎn)生溫度低于0°C的冷卻空氣。飛行器外低壓空氣產(chǎn)生組件借助于連接軟管被鏈接到標(biāo)準(zhǔn)化的飛行器側(cè)端口，使得低壓空氣產(chǎn)生組件所產(chǎn)生的冷卻空氣可以被導(dǎo)入到飛行器內(nèi)部。在飛行器內(nèi)部，冷卻空氣借助于飛行器內(nèi)部的空氣分配系統(tǒng)被路由到待冷卻飛行器區(qū)中，例如機(jī)艙、駕艙、貨艙、或產(chǎn)生熱量的各種安裝空間，特別是飛行器的電子部件。但在飛行器啟動之前，飛行器內(nèi)部的低壓空氣產(chǎn)生組件與飛行器分離，并且待冷卻飛行器區(qū)的冷卻由飛行器的空調(diào)設(shè)備來接管。當(dāng)前所采用的飛行器空調(diào)設(shè)備包括布置在飛行器的增壓區(qū)中的混合室，在飛行器的空調(diào)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，由飛行器的空調(diào)設(shè)備的空調(diào)組件向混合室供應(yīng)溫度低到約_25°C并具有相當(dāng)高的壓力的極冷空氣和溫度約為+30°C的暖循環(huán)空氣。為了設(shè)置期望的溫度而在混合室中混合的空氣隨后經(jīng)由不同的分配管線被路由到待冷卻飛行器區(qū)中。為了控制空調(diào)設(shè)備內(nèi)的氣流，各種情況下都在將空調(diào)組件連接至混合室的管線中布置相應(yīng)的止回閥，來防止為供應(yīng)到混合室中而提供的再循環(huán)空氣漏到布置在增壓飛行器區(qū)外部的空調(diào)組件中。如果在飛行器的地面操作中，飛行器外低壓空氣產(chǎn)生組件接管了待冷卻飛行器區(qū)的冷卻，則通過低壓空氣產(chǎn)生組件獲得的空氣經(jīng)由相應(yīng)的飛行器側(cè)低壓空氣分配系統(tǒng)被直接路由到飛行器的空調(diào)設(shè)備的混合室中。低壓空氣分配系統(tǒng)包括入口管線，其通過未增壓的腹部整流裝置延伸到混合室的方向上的飛行器的增壓區(qū)。布置在飛行器的增壓區(qū)與未增壓區(qū)之間的過渡區(qū)中的入口管線上的止回閥，防止空氣從布置在飛行器的增壓區(qū)中的入口管線部分往外回流到延伸通過未增壓飛行器區(qū)的入口管線部分中。因此止回閥防止空氣在布置在未增壓飛行器區(qū)中的低壓空氣分配系統(tǒng)的部分中存在泄漏的情況下從飛行器的增壓區(qū)中漏出。在當(dāng)前已知的飛行器冷卻系統(tǒng)中存在這樣的問題在采用飛行器外空氣組件的冷卻系統(tǒng)的操作中，冷卻系統(tǒng)的飛行器側(cè)部件與飛行器外空氣組件之間不會發(fā)生關(guān)于當(dāng)前操作參數(shù)的信息交換。這會導(dǎo)致臨界操作狀態(tài)。具體而言，在當(dāng)前已知的飛行器冷卻系統(tǒng)中， 在采用能夠產(chǎn)生具有低于0°c極低溫度的冷卻空氣的低壓空氣產(chǎn)生組件的情況下，存在飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)結(jié)冰的相當(dāng)大的風(fēng)險(xiǎn)。為了減少由結(jié)冰引起的損壞，存在結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)的部件-例如閥或瓣-必須被設(shè)計(jì)得更加穩(wěn)定，必須被加熱，或者必須與顯示可能的錯(cuò)誤操作的附加電子系統(tǒng)聯(lián)接在一起。這導(dǎo)致了附加的成本以及不期望的重量增加。此外，由于在冷卻系統(tǒng)的飛行器側(cè)部件與飛行器外空氣組件之間沒有信息交換， 因此不可能對通過飛行器外空氣組件獲得的冷卻能力的控制進(jìn)行優(yōu)化。因此在規(guī)定的冷卻系統(tǒng)操作階段中，飛行器外空氣組件供應(yīng)的冷卻能力在某些情況下是過高的。這對冷卻系統(tǒng)的能耗有負(fù)面的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提出一種冷卻飛行器區(qū)的系統(tǒng)和方法，其在采用飛行器外空氣組件的情況下，使得在飛行器的地面操作中能夠?qū)Υ鋮s飛行器區(qū)進(jìn)行安全且高能效的冷卻。該目的通過具有權(quán)利要求1的特征的用于冷卻飛行器區(qū)的系統(tǒng)，和具有權(quán)利要求 9的特征的用于冷卻飛行器區(qū)的方法來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的用于冷卻飛行器區(qū)的系統(tǒng)包括混合室，其連接至用于獲得冷卻空氣的空 調(diào)組件和/或連接至用于將再循環(huán)空氣供給混合室的再循環(huán)空氣傳送設(shè)備。借助于根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)的待冷卻的飛行器區(qū)可以是客艙、駕艙或貨艙。此外，借助于根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)，也可以冷卻飛行器上的熱負(fù)荷部件-例如電子系統(tǒng)-的安裝空間。空調(diào)組件優(yōu)選布置在飛行器的未增壓區(qū)，并且被設(shè)置為使能獲得的空氣的溫度為大約_25°C。再循環(huán)空氣傳送設(shè)備可以例如被設(shè)計(jì)為鼓風(fēng)機(jī)的形式，并且用于將再循環(huán)空氣從待冷卻的飛行器區(qū)_例如客艙_引導(dǎo)回冷卻系統(tǒng)的混合室。由再循環(huán)空氣傳送設(shè)備傳送到混合室的再循環(huán)空氣優(yōu)選具有大約+30°C的溫度。在混合室中，發(fā)生與通過空調(diào)組件獲得的冷卻空氣的混合。如果期望或需要，則根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)可以僅包括一個(gè)空調(diào)組件和一個(gè)再循環(huán)空氣傳送設(shè)備。然而，該系統(tǒng)優(yōu)選包括兩個(gè)或更多個(gè)空調(diào)組件以及兩個(gè)或更多個(gè)再循環(huán)空氣傳送設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)的再循環(huán)空氣傳送設(shè)備和混合室優(yōu)選被提供為布置在飛行器的增壓區(qū)中。根據(jù)本發(fā)明的用于冷卻飛行器區(qū)的系統(tǒng)進(jìn)一步包括飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)，其包括將混合室連接至待冷卻的飛行器區(qū)的至少一條管線，還包括可連接至飛行器外空氣產(chǎn)生組件的至少一條管線，以便將通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的空氣路由到飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)中。根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)可以被提供為連接至任意的飛行器外空氣產(chǎn)生組件。 例如，該系統(tǒng)可以被設(shè)置為連接至產(chǎn)生溫度約為+5°c的空氣的傳統(tǒng)低壓空氣產(chǎn)生組件。然而，根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)優(yōu)選被提供為連接至能夠產(chǎn)生具有低于0°C的極低溫度的冷卻空氣的飛行器外低壓空氣產(chǎn)生組件。根據(jù)本發(fā)明的用于冷卻飛行器區(qū)的系統(tǒng)進(jìn)一步包括檢測設(shè)備，其用于檢測指示飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)中和/或混合室中的操作狀態(tài)的參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)的控制單元被設(shè)置為接收并評估通過檢測設(shè)備獲得的信號，并且在根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)連接至飛行器外空氣產(chǎn)生組件時(shí)，根據(jù)通過檢測設(shè)備獲得的信號來控制飛行器外空氣產(chǎn)生組件的操作。換句話說，根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)的控制單元能夠根據(jù)飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)中和/或混合室中的操作狀態(tài)直接控制飛行器外空氣產(chǎn)生組件的操作。 通過監(jiān)控飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)中和/或混合室中的操作狀態(tài)，并且通過相應(yīng)地適配飛行器外空氣產(chǎn)生組件的操作，可以完全避免或至少盡早檢測到飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)中和/或混合室中的臨界操作狀態(tài)_例如在冷卻系統(tǒng)的這些區(qū)域中結(jié)冰，并且通過對飛行器外空氣產(chǎn)生組件的操作的適當(dāng)控制將其消除。與使獲得的空氣具有低于o°c的溫度的飛行器外空氣產(chǎn)生組件協(xié)作，根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)因此可以尤其安全地操作。此外，根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)能夠?qū)⑼ㄟ^飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的冷卻能力適配為冷卻系統(tǒng)針對冷卻能力的需求。因此可以避免飛行器外空氣產(chǎn)生組件產(chǎn)生不需要的冷卻能力的操作狀態(tài)，并且飛行器外空氣產(chǎn)生組件因此可以更高能效的方式操作。根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)的控制單元優(yōu)選被設(shè)置為以以下方式根據(jù)通過檢測設(shè)備獲得的信號來控制飛行器外空氣產(chǎn)生組件的操作使得通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的空氣的溫度和/或質(zhì)量流量與飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)和/或混合室中的操作狀態(tài)相適應(yīng)和 /或關(guān)斷飛行器外空氣產(chǎn)生組件。例如，如果根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)的控制單元基于檢測設(shè)備供應(yīng)給控制單元的信號檢測出飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)中和/或混合室中的操作狀態(tài)僅從特定的操作狀態(tài)偏離一定程度，則自動適配通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的空氣的溫度或質(zhì)量流量。另一方面，當(dāng)飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)中和/或混合室中的操作狀態(tài)從特定操作狀態(tài)有很大程度的偏離或甚至達(dá)到了臨界操作狀態(tài)時(shí)，則可以指示斷開飛行器外空氣產(chǎn)生組件的連接。然而，例如由于周圍的狀況，或如果在規(guī)定的操作狀態(tài)下僅在待冷卻的飛行器區(qū)中獲得的冷卻能力的需求低，則根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)，對飛行器外空氣產(chǎn)生組件的冷卻能力需求可忽略或沒有對冷卻能力的需求，此時(shí)也可以檢測到飛行器外空氣產(chǎn)生組件的連接斷開。根據(jù)本發(fā)明的用于冷卻飛行器區(qū)的系統(tǒng)的檢測設(shè)備可以包括至少一個(gè)溫度傳感器。此外，根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)的控制單元可以被設(shè)置為在控制單元基于通過檢測設(shè)備獲得的信號檢測到飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)中和/或混合室中的空氣溫度低于下臨界閾值時(shí)，以使通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的空氣的溫度升高或關(guān)斷飛行器外空氣產(chǎn)生組件的方式控制飛行器外空氣產(chǎn)生組件的操作。下臨界閾值可以等于例如+2°C。通過對飛行器外空氣產(chǎn)生組件的操作的這種控制，可以顯著降低飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)和/或混合室中結(jié)冰的風(fēng)險(xiǎn)?？梢岳斫猓鶕?jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)的控制單元還可以被設(shè)置為，在控制單元基于通過檢測設(shè)備獲得的信號檢測到飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)中和/或混合室中的空氣溫度高于上臨界閾值時(shí)，以使通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的空氣的溫度下降的方式控制飛行器外空氣產(chǎn)生組件的操作。通過對飛行器外空氣產(chǎn)生組件的操作的這種控制，可以保證由飛行器外空氣產(chǎn)生組件總是給冷卻系統(tǒng)供應(yīng)充足的冷卻能量。此外，根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)的檢測設(shè)備可以包括至少一個(gè)壓力傳感器?？刂茊卧梢员辉O(shè)置為在控制單元基于通過檢測設(shè)備獲得的信號檢測到飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)中和/或混合室中的壓力低于下臨界壓力閾值或者高于上臨界壓力閾值時(shí)，以使通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得空氣的質(zhì)量流量下降、和/或使通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的空氣的溫度升高、或者關(guān)斷飛行器外空氣產(chǎn)生組件的方式，控制飛行器外空氣產(chǎn)生組件的操作。為了將借助于壓力傳感器測得的壓力與下或上壓力閾值進(jìn)行比較，控制單元可以接收并處理關(guān)于通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的冷卻空氣的質(zhì)量流量的信息。該信息可以通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件而由控制單元使用。低于下臨界閾值的壓力可以被評定為，在相對于通過飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)或混合室的氣流方向位于壓力傳感器上游的飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)或混合室的區(qū)域中結(jié)冰的指示。類似地，高于上臨界閾值的壓力可以被評定為，在相對于通過飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)和/或混合室的氣流方向位于壓力傳感器下游的飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)或混合室的區(qū)域中結(jié)冰的指示。 在壓力傳感器所測得的壓力值從下臨界壓力閾值或從上臨界壓力閾值偏離較輕的情況下，為了消除飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)和/或混合室中的結(jié)冰，并為了避免飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)和/或混合室中的臨界操作狀態(tài)，可以充分地降低通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的空氣的質(zhì)量流量和/或升高通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的空氣的溫度。然而，如果壓力傳感器所測得的壓力值遠(yuǎn)低于下臨界壓力閾值或遠(yuǎn)高于上臨界壓力閾值，則為了避免飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)和/或混合室中的臨界操作狀態(tài)，必須關(guān)斷飛行器外空氣產(chǎn)生組件，從而中斷從飛行器外空氣產(chǎn)生組件到根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)的空氣分配系統(tǒng)的空氣供應(yīng)。此外，在飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)和/或混合室中測得的壓力值位于上臨界壓力閾值和上臨界壓力閾值之間的情況下，控制單元可以被設(shè)置為，以使飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)和/或混合室中的壓力對應(yīng)于優(yōu)化的特定壓力值的方式，來控制飛行器外空氣產(chǎn)生組件的操作，尤其是控制通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的空氣的質(zhì)量流量和/或通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的空氣的溫度。測量設(shè)備或測量設(shè)備的傳感器可以布置在飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)中的任意位置處。但是，根據(jù)所選擇的位置，為了保證對飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)和/或混合室中的操作狀態(tài)的優(yōu)化監(jiān)控，需要合適的若干個(gè)壓力傳感器和/或溫度傳感器。由于混合室中占主導(dǎo)的溫度，就像混合室中占主導(dǎo)的壓力一樣，允許對飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)中相對于通過飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)和混合室的氣流方向位于混合室上游和下游的區(qū)域中的操作狀態(tài)產(chǎn)生干擾，因此為了最小化所需要的測量設(shè)備的傳感器的數(shù)目，有利的是將測量設(shè)備或測量設(shè)備的傳感器布置在混合室中。因此可以降低冷卻系統(tǒng)的成本和復(fù)雜度，以及系統(tǒng)重量。根據(jù)本發(fā)明的用于冷卻飛行器區(qū)的系統(tǒng)的控制單元還可以被設(shè)置為，接收并評估通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的、指示飛行器外空氣產(chǎn)生組件的操作狀態(tài)的信號。然后控制單元可以關(guān)于飛行器外空氣產(chǎn)生組件的操作的控制而考慮指示飛行器外空氣產(chǎn)生組件的操作狀態(tài)的信號。例如，通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的信號可以為控制單元提供關(guān)于通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的空氣的質(zhì)量流量和/或溫度的信息。根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)的控制單元可以連接至存儲有系統(tǒng)的操作參數(shù)的存儲器。 存儲器可以集成到控制單元中，或者可以被設(shè)計(jì)為分立存儲器的形式，或者被設(shè)計(jì)為指派給另一控制單元的存儲器的形式。作為存儲在存儲器中的操作參數(shù)，例如通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的空氣的最大容許總質(zhì)量流量、飛行器外空氣產(chǎn)生組件的最大系統(tǒng)壓力、 正常操作時(shí)通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的空氣的最低溫度以及考慮飛行器側(cè)儀器誤差獲取等時(shí)通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的空氣的最低溫度等參數(shù)被考慮。然后，可以借助于存儲器中存儲的這種系統(tǒng)操作參數(shù)的控制單元可以被設(shè)置為根據(jù)存儲器中存儲的系統(tǒng)操作參數(shù)來控制飛行器外空氣產(chǎn)生組件的操作，即關(guān)于飛行器外空氣產(chǎn)生組件的控制而考慮存儲器中存儲的系統(tǒng)操作參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)的控制單元優(yōu)選被設(shè)計(jì)為電子控制單元的形式。該控制單元可以形成系統(tǒng)的飛行器側(cè)部件，即其可以被提供為集成在飛行器內(nèi)。然而，可替代地，控制單元還可以被設(shè)計(jì)為分立部件的形式，或甚至可以形成飛行器外空氣產(chǎn)生組件的部件。 控制單元可以經(jīng)由合適的數(shù)據(jù)線連接至檢測設(shè)備，并且還連接至飛行器外空氣產(chǎn)生組件。 可替代地，控制單元、飛行器外空氣產(chǎn)生組件和檢測設(shè)備還可以以在這些部件之間進(jìn)行信號和數(shù)據(jù)的無線通信的方式來構(gòu)建。根據(jù)本發(fā)明的用于冷卻飛行器區(qū)的方法包括提供以上所述的用于冷卻飛行器區(qū)的系統(tǒng)。然后，將冷卻系統(tǒng)連接至飛行器外空氣產(chǎn)生組件。根據(jù)控制單元從檢測設(shè)備接收并進(jìn)行評估的信號，借助于控制單元(42)控制飛行器外空氣產(chǎn)生組件的操作，所述檢測設(shè)備用于檢測指示飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)中和/或混合室中的操作狀態(tài)的參數(shù)。

控制單元優(yōu)選以以下方式控制飛行器外空氣產(chǎn)生組件的操作使得通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的空氣的溫度和/或質(zhì)量流量與飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)和/或混合室中的操作狀態(tài)相適應(yīng)和/或關(guān)斷飛行器外空氣產(chǎn)生組件。如果檢測設(shè)備包括至少一個(gè)溫度傳感器，則控制單元可以在基于通過檢測設(shè)備獲得的信號檢測到飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)中和/或混合室中的空氣溫度低于下臨界閾值時(shí)， 以使通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的空氣溫度升高或關(guān)斷飛行器外空氣產(chǎn)生組件的方式控制飛行器外空氣產(chǎn)生組件的操作。如果檢測設(shè)備可替代地或附加地包括至少一個(gè)壓力傳感器，則控制單元可以在基于通過檢測設(shè)備獲得的信號檢測到飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)中和/或混合室中的壓力低于下臨界壓力閾值或者高于上臨界壓力閾值時(shí)，以使通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得空氣的質(zhì)量流量下降、和/或使通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的空氣的溫度升高、或者關(guān)斷飛行器外空氣產(chǎn)生組件的方式，控制飛行器外空氣產(chǎn)生組件的操作。此外，在根據(jù)本發(fā)明的用于冷卻飛行器區(qū)的方法的情況下，控制單元可以接收并評估通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的、指示飛行器外空氣產(chǎn)生組件的操作狀態(tài)的信號。 然后控制單元可以關(guān)于飛行器外空氣產(chǎn)生組件的操作的控制而考慮指示飛行器外空氣產(chǎn)生組件的操作狀態(tài)的信號?？刂茊卧梢赃B接至存儲有系統(tǒng)的操作參數(shù)的存儲器?？刂茊卧獜亩鶕?jù)存儲器中存儲的系統(tǒng)的操作參數(shù)來控制飛行器外空氣產(chǎn)生組件的操作。根據(jù)本發(fā)明的用于冷卻飛行器區(qū)的裝置包括以上所述的用于冷卻飛行器區(qū)的系統(tǒng)和適于連接至所述冷卻系統(tǒng)的飛行器外空氣產(chǎn)生組件。


現(xiàn)在將基于附圖更詳細(xì)地闡明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，附圖中圖1示出用于冷卻飛行器區(qū)的系統(tǒng)的第一實(shí)施例，圖2示出用于冷卻飛行器區(qū)的系統(tǒng)的第二實(shí)施例，并且圖3示出用于冷卻飛行器區(qū)的系統(tǒng)的第三實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式圖1所示的用于冷卻飛行器區(qū)的系統(tǒng)10包括分別布置在未增壓飛行器區(qū)中的飛行器翼根區(qū)域中的兩個(gè)空調(diào)組件12a、12b?？照{(diào)組件12a、12b使得可獲得冷卻空氣，并且經(jīng)由合適的空氣分配管線16a、16b連接至混合室18。布置在空氣分配管線16a、16b中的止回閥17a、17b防止待供給混合室18的空氣回流到空調(diào)組件12a、12b中。在混合室18中，通過空調(diào)組件12a、12b獲得的空氣與借助于再循環(huán)空氣鼓風(fēng)機(jī)20a、20b抽出到待冷卻飛行器區(qū)外的再循環(huán)空氣混合。由再循環(huán)空氣鼓風(fēng)機(jī)20a、20b傳送的空氣經(jīng)由連接管線22a、22b 首先被導(dǎo)入空氣分配管線16a、16b，然后從空氣分配管線16a、16b被導(dǎo)入混合室18中。冷卻系統(tǒng)10進(jìn)一步包括飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)23。飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)23包括四個(gè)飛行器側(cè)端口 24a、24b、24c、24d，這些端口分別布置在飛行器的腹部整流裝置的區(qū)域中，并且分別連接至飛行器外低壓空氣產(chǎn)生組件26a、26b、26c、26d。根據(jù)需求，也可以提供比四個(gè)端口 24a、24b、24c、24d少或者多的端口。第一入口管線28a將端口 24a、24b連接至混合室18。類似地，第二入口管線28b將端口 24c、24d連接至混合室18。布置在入口管線28a、28b中的止回閥30a、30b防止待供給混合室18的空氣在端口 24a、24b、24c、24d的方向上回流。此外，飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)23包括將混合室18連接至待冷卻的飛行器區(qū)的管線32。冷卻系統(tǒng)10進(jìn)一步包括檢測設(shè)備34，其具有布置在混合室18中的溫度傳感器36 以及同樣也布置在混合室18中的壓力傳感器38。檢測設(shè)備34的傳感器36、38用于測量混合室18中的溫度和壓力。通過檢測設(shè)備34獲得的信號經(jīng)由數(shù)據(jù)線40a、40b傳送到電子控制單元42。電子控制單元42被設(shè)置為接收并評估從檢測設(shè)備34傳送來的信號，從而確定飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)23和/或混合室18中的操作狀態(tài)。此外，電子控制單元42經(jīng)由數(shù)據(jù)線44連接至飛行器外空氣產(chǎn)生組件26a、26b、26c、26d。如果期望或需要，也可以用無線通信路徑代替將電子控制單元42連接至檢測設(shè)備34和飛行器外空氣產(chǎn)生組件26a、26b、 26c、26d 的數(shù)據(jù)線 40a、40b、44。電子控制單元42根據(jù)通過檢測設(shè)備34獲得的信號來控制飛行器外空氣產(chǎn)生組件 26a、26b、26c、26d的操作。具體而言，電子控制單元42被設(shè)置為根據(jù)通過檢測設(shè)備34獲得的信號以以下方式來控制飛行器外空氣產(chǎn)生組件26a、26b、26c、26d的操作使得通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件26a、26b、26c、26d獲得的空氣的溫度和/或質(zhì)量流量與飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)23和/或混合室18中的操作狀態(tài)相適應(yīng)和/或關(guān)斷飛行器外空氣產(chǎn)生組件26a、 26b、26c、26d。如果混合室18中檢測設(shè)備34的溫度傳感器36顯示溫度低于例如+2°C的下臨界溫度閾值，則電子控制單元42以使通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件26a、26b、26c、26d獲得的空氣的溫度升高的方式來控制飛行器外空氣產(chǎn)生組件26a、26c、26d的操作。如果飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)23中的溫度和/或由檢測設(shè)備34的溫度傳感器36測得的混合室18中的溫度降到比下臨界溫度閾值低很多時(shí)，由電子控制單元42對飛行器外空氣產(chǎn)生組件26a、26b、 26c、26d的控制還可以包括斷開飛行器外空氣產(chǎn)生組件26a、26b、26c、26d的連接。通過對飛行器外空氣產(chǎn)生組件26a、26b、26c、26d的操作的這種控制，避免或者快速消除飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)23和/或混合室18中的結(jié)冰情況。如果在飛行器外空氣產(chǎn)生組件26a、26b、 26c、26d的情況下問題是組件能夠產(chǎn)生溫度低于0°C的空氣，則這種控制尤其有利。 如果借助于檢測設(shè)備34的壓力傳感器38，混合室18中的壓力被顯示為低于下臨界壓力閾值，則電子控制單元42將這種情況評定為，相對于通過飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)23和混合室18的氣流的方向位于混合室18上游的飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)23的區(qū)域中結(jié)冰的指示。相反，電子控制單元42將檢測設(shè)備34的壓力傳感器38所顯示且高于上臨界壓力閥值的壓力評定為，相對于通過飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)23和混合室18的氣流的方向位于混合室18下游的飛行器分配系統(tǒng)23的區(qū)域中，即管線32的區(qū)域中結(jié)冰的指示。然后，電子控制單元42以以下方式控制飛行器外空氣產(chǎn)生組件26a、26b、26c、26d 的操作使通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件26a、26b、26c、26d獲得的空氣的質(zhì)量流量下降和/ 或使通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件26a、26b、26c、26d獲得的空氣的溫度升高。如果檢測設(shè)備 34的壓力傳感器38所測得的壓力值比下臨界壓力閥值低很多或者比上臨界壓力閾值高很多，則通過電子控制 單元42對飛行器外空氣產(chǎn)生組件26a、26b、26c、26d的控制還可以提供斷開飛行器外空氣產(chǎn)生組件26a、26b、26c、26d的連接。電子控制單元42進(jìn)一步被設(shè)置為接收并評估來自飛行器外空氣產(chǎn)生組件26a、 26b、26c、26d的、指示飛行器外空氣產(chǎn)生組件26a、26b、26c、26d操作狀態(tài)的信號。具體而言，電子控制單元42接收指示通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件26a、26b、26c、26d獲得的空氣的質(zhì)量流量和溫度的信號。 電子控制單元42還具有集成存儲器，其中存儲有系統(tǒng)10的操作參數(shù)。存儲在電子控制單元42的存儲器中的系統(tǒng)操作參數(shù)包括例如通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件26a、26b、 26c、26d獲得的空氣的最大容許總質(zhì)量流量、飛行器外空氣產(chǎn)生組件26a、26b、26c、26d的最大系統(tǒng)壓力、正常操作時(shí)通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件26a、26b、26c、26d獲得的空氣的最低溫度以及考慮飛行器側(cè)儀器誤差時(shí)通過飛行器外空氣產(chǎn)生組件26a、26b、26c、26d獲得的空氣的最低溫度。電子控制單元42考慮存儲在控制單元42的存儲器中的系統(tǒng)操作參數(shù)， 來控制飛行器外空氣產(chǎn)生組件26a、26b、26c、26d的操作。 在圖1所示的布置中，電子控制單元42形成冷卻系統(tǒng)10的飛行器側(cè)部件，并且被布置在飛行器的內(nèi)部。另一方面，在根據(jù)圖2的布置的情況下，電子控制單元42被設(shè)計(jì)為分立部件的形式，其在飛行器的地面操作中連接至冷卻系統(tǒng)10的飛行器側(cè)部件，并且連接至飛行器外空氣產(chǎn)生組件26a、26b、26c、26d。最后，圖3示出電子控制單元42形成飛行器外空氣產(chǎn)生組件26d的部件的布置。在其它方面，圖2和圖3所示的布置的結(jié)構(gòu)和操作模式對應(yīng)于根據(jù)圖1的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和操作模式。
權(quán)利要求
1.一種用于冷卻飛行器區(qū)的系統(tǒng)(10)，具有混合室(18)，連接至用于獲得冷卻空氣的空調(diào)組件(12a、12b)和/或連接至用于將再循環(huán)空氣供給所述混合室(18)中的再循環(huán)空氣傳送設(shè)備Q0a、20b)，以及飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)(23)，包括將所述混合室(18)連接至待冷卻的飛行器區(qū)的至少一條管線(32)，還包括連接至飛行器外空氣產(chǎn)生組件06a、26b、26c、26d)的至少一條管線08a、28b)，以將通過所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的空氣路由到所述飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)03)中，其特征在于，所述系統(tǒng)(10)包括檢測設(shè)備(34)，用于檢測指示所述飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)中和/或所述混合室(18)中的操作狀態(tài)的參數(shù)；還包括控制單元(42)，被設(shè)置為接收并評估通過所述檢測設(shè)備(34)獲得的信號，并且在所述系統(tǒng)(10)連接至所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件時(shí)，以根據(jù)通過所述檢測設(shè)備(34)獲得的信號的方式來控制所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件的操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于冷卻飛行器區(qū)的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元0 被設(shè)置為以以下方式根據(jù)通過所述檢測設(shè)備(34)獲得的信號來控制所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件06a、26b、26c、26d)的操作使得通過所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的空氣的溫度和/或質(zhì)量流量與所述飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)和/或所述混合室(18)中的操作狀態(tài)相適應(yīng)，和/或使得所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件關(guān)斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于冷卻飛行器區(qū)的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測設(shè)備(34)包括至少一個(gè)溫度傳感器(36)，并且所述控制單元 (42)被設(shè)置為在所述控制單元0 基于通過所述檢測設(shè)備(34)獲得的信號檢測到所述飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)03)中和/或所述混合室(18)中的空氣的溫度低于下臨界溫度閾值時(shí)，以使通過所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的空氣的溫度升高或者使所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件關(guān)斷的方式控制所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件06a、26b、26c、26d)的操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的用于冷卻飛行器區(qū)的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測設(shè)備(34)包括至少一個(gè)壓力傳感器(38)，并且所述控制單元 (42)被設(shè)置為在所述控制單元0 基于通過所述檢測設(shè)備(34)獲得的信號檢測到所述飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)03)中和/或所述混合室(18)中的壓力低于下臨界壓力閾值或者高于上臨界壓力閾值時(shí)，以使通過所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的空氣的質(zhì)量流量下降、和/或使通過所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的空氣的溫度升高、或者使所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件06aJ6b、26cJ6d)關(guān)斷的方式， 控制所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件06a、26b、26c、26d)的操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的用于冷卻飛行器區(qū)的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測設(shè)備(34)被布置在所述混合室(18)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的用于冷卻飛行器區(qū)的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元0 被設(shè)置為接收并評估通過所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件Q6a、^b、^c、^d)獲得的、指示所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件06a、2mK26C、26d)的操作狀態(tài)的信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的用于冷卻飛行器區(qū)的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元G2)連接至存儲有所述系統(tǒng)(10)的操作參數(shù)的存儲器，并且所述控制單元0 被設(shè)置為以根據(jù)所述存儲器中存儲的所述系統(tǒng)(10)的操作參數(shù)的方式來控制所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件的操作。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的用于冷卻飛行器區(qū)的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元0 形成所述系統(tǒng)(10)的飛行器側(cè)部件，被設(shè)計(jì)為分立部件的形式，或者形成所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件的部件。
9.一種用于冷卻飛行器區(qū)的方法，具有以下步驟提供根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的用于冷卻飛行器區(qū)的系統(tǒng)，將用于冷卻飛行器區(qū)的所述系統(tǒng)(10)連接至飛行器外空氣產(chǎn)生組件06aJ6bJ6c、 26d)，以及根據(jù)所述控制單元0 從所述檢測設(shè)備(34)接收并進(jìn)行評估的信號，借助于所述控制單元0 控制所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件06a、26b、26c、26d)的操作，所述檢測設(shè)備 (34)用于檢測指示所述飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)03)中和/或所述混合室(18)中的操作狀態(tài)的參數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于冷卻飛行器區(qū)的方法，其特征在于，所述控制單元0 以以下方式控制所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件06a、 26b,26c,26d)的操作使得通過所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的空氣的溫度和/或質(zhì)量流量與所述飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)和/或所述混合室(18)中的操作狀態(tài)相適應(yīng)，和/或使得所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件關(guān)斷。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的用于冷卻飛行器區(qū)的方法，其特征在于，所述檢測設(shè)備(34)包括至少一個(gè)溫度傳感器(36)，并且在所述控制單元 (42)基于通過所述檢測設(shè)備(34)獲得的信號檢測到所述飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)03)中和 /或所述混合室(18)中的空氣的溫度低于下臨界溫度閾值時(shí)，所述控制單元0 以使通過所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的空氣的溫度升高或者使所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件關(guān)斷的方式控制所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件Q6a、 26b,26c,26d)的操作。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11之一所述的用于冷卻飛行器區(qū)的方法，其特征在于，所述檢測設(shè)備(34)包括至少一個(gè)壓力傳感器(38)，并且在所述控制單元 (42)基于通過所述檢測設(shè)備(34)獲得的信號檢測到所述飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)03)中和 /或所述混合室(18)中的壓力低于下臨界壓力閾值或者高于上臨界壓力閾值時(shí)，所述控制單元0 以使通過所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的空氣的質(zhì)量流量下降、和/或使通過所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件獲得的空氣的溫度升高、或者使所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件關(guān)斷的方式，控制所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件的操作。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12之一所述的用于冷卻飛行器區(qū)的方法，其特征在于，所述控制單元0 接收并評估通過所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件06a、 26b,26c,26d)獲得的、指示所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件06aJ6b、26cJ6d)的操作狀態(tài)的信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求9至13之一所述的用于冷卻飛行器區(qū)的方法，其特征在于，所述控制單元G2)連接至存儲有所述系統(tǒng)(10)的操作參數(shù)的存儲器，并且所述控制單元0 以根據(jù)所述存儲器中存儲的所述系統(tǒng)(10)的操作參數(shù)的方式來控制所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件06a、2mK26C、26d)的操作。
15.一種用于冷卻飛行器區(qū)的布置，具有根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的用于冷卻飛行器區(qū)的系統(tǒng)(10)，以及適于連接至所述系統(tǒng)(10)的飛行器外空氣產(chǎn)生組件06a、26b、26c、26d)。
全文摘要
一種用于冷卻飛行器區(qū)的系統(tǒng)，包括混合室(18)，其連接至用于獲得冷卻空氣的空調(diào)組件(12a、12b)和/或用于向所述混合室(18)供應(yīng)再循環(huán)空氣的再循環(huán)空氣傳送設(shè)備(20a、20b)。所述系統(tǒng)(10)進(jìn)一步包括安裝在飛行器上的空氣分配系統(tǒng)(23)，其包括將所述混合室(18)連接至待冷卻的飛行器區(qū)的至少一條管線(32)，還包括可連接至飛行器外空氣產(chǎn)生組件(26a、26b、26c、26d)的至少一條管線(28a、28b)，以將通過所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件(26a、26b、26c、26d)獲得的空氣路由到所述飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)(23)中。所述系統(tǒng)(10)進(jìn)一步包括檢測設(shè)備(34)，其用于檢測指示所述飛行器側(cè)空氣分配系統(tǒng)(23)中和/或所述混合室(18)中的操作狀態(tài)的參數(shù)，還包括控制單元(42)，被設(shè)置為接收并評估通過所述檢測設(shè)備(34)獲得的信號，并且在所述系統(tǒng)(10)連接至所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件(26a、26b、26c、26d)時(shí)，根據(jù)通過所述檢測設(shè)備(34)獲得的信號來控制所述飛行器外空氣產(chǎn)生組件(26a、26b、26c、26d)的操作。
文檔編號B64F1/36GK102159459SQ201080002685
公開日2011年8月17日 申請日期2010年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月25日
發(fā)明者于爾根·克爾恩霍費(fèi)爾, 斯蒂芬·古姆, 達(dá)留什·克拉科夫斯 申請人:空中客車作業(yè)有限公司