燃料存儲裝置、飛行器以及控制方法
【專利摘要】燃料存儲裝置（10），該燃料存儲裝置具有至少一個燃料箱（15），該燃料箱（15）具有從底部（21）向上延伸至頂壁（22）的殼體（20）。該存儲裝置（10）設(shè)有至少一個可充脹袋（25），該至少一個可充脹袋設(shè)置在所述殼體內(nèi)部，且所述存儲裝置包括充脹/收縮裝置（35）用以在對燃料箱進行填料之前，至少部分地充脹每個可充脹袋（25）以到達充脹容積，而在填料之后將所述可充脹袋收縮以確保在所述燃料箱內(nèi)部存在擴展容積。該存儲裝置尤其能夠滿足與擴展容積相關(guān)的需求。并且還提供包括該存儲裝置的飛行器（1）以及將燃料存儲在存儲裝置（10）中的方法。
【專利說明】燃料存儲裝置、飛行器以及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請源自2012年11月19日提交的法國專利申請FR12/03101，其內(nèi)容納入本文。
[0002]本發(fā)明涉及一種設(shè)有燃料箱的燃料存儲裝置、設(shè)有此種燃料箱的飛行器以及控制此種燃料箱的方法。
[0003]更具體地但非排它性地，本發(fā)明涉及一種飛行器尤其是具有旋翼的飛行器。旋翼飛行器具有與飛機或汽車相比顯著不同的特定特征。
【背景技術(shù)】
[0004]燃料存儲裝置通常包括至少一個容納燃料的燃料箱。此外，該存儲裝置通常包括擴展容積。
[0005]此種擴展容積用于在燃料膨脹的情形下接納其中一些存儲在燃料箱中的燃料。擴展容積再避免高壓施加于燃料箱的壁，和/或避免燃料例如經(jīng)由排出系統(tǒng)溢流。
[0006]飛行器認(rèn)證法規(guī)會需要最小的容積來用于該擴展容積。例如，已知名為"CS29"的認(rèn)證法規(guī)第969節(jié)規(guī)定擴展容積需大于或等于燃料箱總?cè)莘e的2%。
[0007]此外，該節(jié)規(guī)定在飛行器處于地面上的正常位置時，需避免意外地填充該擴展容積。
[0008]應(yīng)注意到，術(shù)語“正常位置”或“正常狀況”指運載工具的制造商已認(rèn)可的、在填充過程中使用的位置。這些認(rèn)可的位置可例如相對于運載工具的閾值側(cè)傾角和俯仰角來限定。
[0009]因此，需嚴(yán)格禁止在填充燃料箱時填充擴展容積、甚至是部分地填充擴展容積，以確保在飛行時燃料膨脹的情形下，擴展容積完全可用。
[0010]此外，燃料存儲裝置通常包括排放回路，使得容納在存儲裝置中的其中一些氣體能排放到大氣中。
[0011]為了提供擴展容積，第一種技術(shù)是將燃料箱的頂部用作擴展容積，且該擴展容積經(jīng)由排放系統(tǒng)與大氣連通。
[0012]然而，應(yīng)理解的是，需小心定位填料孔，使得在對燃料箱進行填充時，不會填充燃料箱的頂部。該頂部則須垂直地處于包含填料孔的填料平面上方。
[0013]該第一種技術(shù)具有較為簡單的優(yōu)點。然而，與定位填料孔相關(guān)聯(lián)的限制會難以將填料孔接合到特定飛行器，尤其是具有燃料箱的飛行器中，該燃料箱設(shè)置在設(shè)于機艙地板下方的機身下部段內(nèi)。
[0014]在第二種技術(shù)中，使用擴展容器來限定所需的擴展容積。
[0015]擴展容器與該擴散容器所連通的燃料箱不同。在這些情形下，擴展容器可例如在排放回路的高處偏離燃料箱。
[0016]應(yīng)理解的是，較易于將擴展空間定位在位于填充孔上方的平面中。然而，會難以在飛行器內(nèi)尋找到適合于接納擴展容器的空間。[0017]此外，該第二種技術(shù)通常導(dǎo)致需提供輔助安全裝置，以避免在碰撞的情形下發(fā)生火災(zāi)的危險，而該危險可能會由于在遠程定位的擴展容器中存在膨脹燃料而更嚴(yán)重。
[0018]最后，應(yīng)理解的是，第二種技術(shù)會導(dǎo)致相對復(fù)雜的構(gòu)造并且導(dǎo)致難以維修。
[0019]在汽車領(lǐng)域，已知燃料箱由進行氣密地密封的填料蓋氣密地閉合，并且設(shè)有輔助裝置用以使燃料箱的內(nèi)含物置于大氣壓力下。
[0020]通過從燃料箱的頂部通向包含活性碳的容器的管道來獲得該輔助裝置。
[0021]該容器包含活性碳，以防止在從燃料箱逸出的氣體排到大氣中之前對該氣體造成污染。
[0022]此外，該系統(tǒng)具有設(shè)置在燃料箱和所述容器之間的擴展容器。
[0023]為了防止燃料在填料過程中滲入到擴展容器中，汽車通常設(shè)有閉合裝置，該閉合裝置用于在設(shè)置于車輛車體中的填料蓋和/或填料艙打開時將排氣回路關(guān)閉。
[0024]旋翼飛行器且尤其是直升飛機通常并不設(shè)有用于氣體過濾器的容器。燃料箱通過管道直接連接于大氣，可經(jīng)由排氣回路中的至少一個傾覆安全閥連接于大氣，用以在飛行器傾覆的情形下防止燃料箱通過排氣回路倒空。
[0025]燃料無需經(jīng)受此種運載工具上的任何特定壓力。這就是為何本領(lǐng)域技術(shù)人員通常使用上述第一種技術(shù)來在燃料箱內(nèi)部獲得擴展容積的原因。
[0026]在飛機類型的運載工具中，燃料箱通常設(shè)置在機翼中。因此，與飛機相關(guān)聯(lián)的構(gòu)造問題同與旋翼飛行器、例如直升飛機相關(guān)聯(lián)的問題不同。
[0027]在輕型飛機上，燃料通常經(jīng)由設(shè)置在燃料箱頂壁中的艙口進行再填充。由于機翼通常傾斜，因而在填料之后，燃料箱的一部分保持是空的，因此代表所需的擴展容積。
[0028]在一些飛機中，多個燃料箱設(shè)置在機翼內(nèi)部。那些燃料箱經(jīng)由排氣管線與排氣腔室連通。
[0029]在燃料于飛行時膨脹的情形下，燃料會滲入到排氣腔室中。輸送泵則用于使燃料從排氣腔室返回至燃料箱。
[0030]文獻US7621483描述了該類型的構(gòu)造。
[0031]該燃料箱處于壓力下。此外，燃料存儲裝置所具有的復(fù)雜度和尺寸似乎并不與旋翼飛行器、尤其是直升飛機類型的旋翼飛行器的需求兼容。
[0032]在技術(shù)背景中，存在文獻DE19925728，該文獻描述了串聯(lián)設(shè)置在排氣回路中的擴展容積。該擴展容積也設(shè)置在燃料箱內(nèi)部。
[0033]在這些情形下，由擴展容器限定的擴展容積首先經(jīng)由具有至少第一閥的組件與燃料箱的內(nèi)部連通，其次經(jīng)由第二閥和活性碳處理系統(tǒng)與外部連通。
[0034]藉由擴展容積和燃料箱內(nèi)部之間的壓力差，燃料能從燃料箱向擴展容積運動，反之亦然。
[0035]此外，文獻EP0233681描述了一種燃料存儲裝置，該燃料存儲裝置具有燃料箱和設(shè)置在燃料箱內(nèi)部的擴展容積。
[0036]文獻US2005/199294描述了一種燃料箱，該燃料箱連接于填料管，該填料管在填料孔處開到外部。此外，排氣管線將燃料箱連接于外部大氣。
[0037]在這些情形下，擴展容器設(shè)置在燃料箱外部，且該擴展容積由高軟管和低軟管連接于所述排氣管線。[0038]此外，填料孔還存在于所述軟管下方的平面中。
[0039]文獻US2002/121300描述了一種燃料箱，該燃料箱連接于通向填料孔的填料管。此外，擴展容器設(shè)置在燃料箱中。管道然后從所述擴展容器延伸至蒸汽處理系統(tǒng)。
[0040]文獻DE3719834描述了一種燃料箱。此外，擴展容器設(shè)置在燃料箱中。管道則從所述擴展容器延伸至外部。
[0041]此外，已知文獻DE4121321。擴展容器具有由泡沫制成的、具有開口單元的壁，且擴展容器比燃料箱較慢地填充有燃料。
[0042]雖然是有利的，但存儲裝置似乎并不適合認(rèn)證條例，該認(rèn)證條例規(guī)定當(dāng)飛行器在地面上處于正常位置時，不得意外地填充擴展容積。
[0043]此外，根據(jù)燃料箱的形狀和饋送區(qū)域的位置，會有燃料容積無法到達饋送管道。由于該燃料容積無法被發(fā)動機占用，因而該燃料容積有時稱為“不可占用容積”。
[0044]為了使燃料箱中的不可占用容積最小化，制造商在燃料箱底部使用傾斜表面，以使燃料流向饋送管道。為了簡化起見，這些表面在本文稱為“斜坡”。該斜坡可沿車輛的縱向方向和橫向方向傾斜。
[0045]在這些情形下，燃料箱可由柔性材料制成。借助示例，此種材料包括具有彈性體混合物的聚酯支承件。因此，插在燃料箱隔室中的泡沫可提供柔性燃料箱所抵靠的斜坡。
[0046]然而，安裝泡沫并且選擇用于燃料箱底部角部的形狀會導(dǎo)致不可忽略地?fù)p失機載能采用的燃料容積。此外，飛行器之間的性能不同意味著每個燃料箱的形狀需根據(jù)飛行器來設(shè)計，因此妨礙任何類型的標(biāo)準(zhǔn)化。
[0047]此外，所添加的泡沫具有不可忽略的重量。
[0048]文獻US5927651披露了一種燃料箱裝置，該燃料箱裝置具有可變形的彈性體結(jié)構(gòu)，該可變形的彈性體結(jié)構(gòu)能夠適應(yīng)于隔室的形狀。
[0049]文獻FR2294913披露了可擴展的燃料存儲裝置，該可擴展的燃料存儲裝置能夠擴展并且占據(jù)一位置，在該位置處，這些可擴展的燃料存儲裝置至少部分地位于飛機的、稱為“表面區(qū)域”的區(qū)域外部。
[0050]文獻US3409253披露了一種用于飛行器的可伸縮燃料箱系統(tǒng)，該系統(tǒng)由剛性裝置制成，該剛性裝置圍繞柔性表面以適應(yīng)機載采用的燃料量。
[0051]應(yīng)理解的是，燃料存儲裝置構(gòu)成的系統(tǒng)復(fù)雜且難以優(yōu)化。所存儲的可占用容積可通過擴展容積并且通過包括斜坡來減小。
[0052]文獻EP2135805、US2736356、US2657884 以及 US6021978 遠離本發(fā)明的【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0053]文獻EP2135805描述了一種頂部開口的燃料箱。袋設(shè)置在燃料箱內(nèi)部，且袋的容積取決于存在于燃料箱外部的壓力。
[0054]文獻US2657884描述了一種燃料箱，該燃料箱具有可充脹構(gòu)件，這些可充脹構(gòu)件設(shè)置在加強件之間。那些可充脹構(gòu)件旨在去除捕獲在加強件之間的流體。
[0055]文獻US2736356描述了一種燃料箱，該燃料箱藉由可動隔膜而與加壓裝置分離。
[0056]文獻US6021978描述了一種用于保護燃料箱免受爆炸危險的容積。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0057]因此，本發(fā)明的目的是提供一種新穎的存儲裝置，該存儲裝置尤其能夠滿足與擴展容積相關(guān)的需求。
[0058]根據(jù)本發(fā)明，燃料存儲裝置設(shè)有至少一個燃料箱，該燃料箱具有從底部向上延伸至頂壁的殼體。
[0059]該存儲裝置設(shè)有至少一個可充脹袋，該至少一個可充脹袋設(shè)置在所述殼體內(nèi)部，且所述存儲裝置包括充脹/收縮裝置用以在對燃料箱進行填料之前、至少部分地充脹每個可充脹袋以到達充脹容積，以及用以在填料之后將所述可充脹袋收縮以確保在所述燃料箱內(nèi)部存在擴展容積。
[0060]充脹容積則不小于在存儲裝置中需確保的擴展容積。
[0061]因此，存儲裝置包括擴展裝置，該擴展裝置用于提供擴展容積，且該擴展裝置設(shè)有至少一個可充脹袋和充脹/收縮裝置。
[0062]在這些情形下，在填料之前充脹可充脹袋。因此，在填料過程中，殼體內(nèi)部由可充脹袋占據(jù)的空間并不被液體占據(jù)。
[0063]在填料結(jié)束時，每個可充脹袋由自動控制裝置或者由來自機組人員的命令而收縮。存儲裝置則在填料之前設(shè)有擴展容積，該擴展容積并不小于可充脹袋的充脹容積?？沙涿洿稍诘孛嫔?、即在飛行前收縮，并且能可選地在填料之后馬上收縮。
[0064]因此，在填料時不會錯誤地對擴展容積進行填料?？沙涿洿疾慌c燃料箱連通，因此一旦被收縮，每個可充脹袋就釋放擴展容積。
[0065]于是，擴展容積存在于燃料箱內(nèi)部。因此，本發(fā)明披露了一種并不包括擴展容器的裝置。不管填料孔的位置如何，該裝置都會是有效的。
[0066]在缺少設(shè)置在飛行器內(nèi)的擴展容器的情形下，提高飛行器的安全性。此外，飛行器的重心位置不會由于在燃料膨脹的情形下具有不可忽略的高處燃料重量而改變。
[0067]還可以簡化在飛行器中結(jié)合燃料系統(tǒng)。例如，無需輸送泵來致使燃料在擴展容器和燃料箱之間流動，而空出擴展容器。
[0068]因此，本發(fā)明提出一種簡單的滿足認(rèn)證法規(guī)需求的系統(tǒng)，然而同時確保在燃料箱內(nèi)存在擴展容器。
[0069]此外，飛行器的機組人員能可選地決定不使用擴展容積來將燃料箱填料至其最大容積(在無需擴展容積的應(yīng)用中)。
[0070]存儲裝置還可包括一個或多個以下特征。
[0071 ] 借助示例，每個可充脹袋由堅固且氣密材料氣囊來實現(xiàn)。
[0072]在第一實施例中，至少一個可充脹袋固定于燃料箱的頂壁?？沙涿洿鼊t僅僅為了提供擴展容積而充脹和收縮。
[0073]在第二實施例中，每個可充脹袋能可選地非僅僅執(zhí)行一個、而是執(zhí)行兩個基本功能。每個可充脹袋可提供擴展容積并且還可使燃料朝向饋送區(qū)域。因此，可充分利用燃料箱的有用容積。
[0074]在第二實施例中，至少一個可充脹袋固定于所述底部，以首先提供擴展容積并且其次提供至少一個具有可變傾斜角的斜坡，從而使燃料通過重力朝向燃料箱的預(yù)定區(qū)域。
[0075]通過使用擴展裝置，該組合可產(chǎn)生非常安全的擴展容積并且還可增大燃料箱的燃料容量。此外，該組合可結(jié)合到已現(xiàn)有系統(tǒng)中。
[0076]此外，該組合可易于管理在飛行器內(nèi)的重量分布。通過改變可充脹袋在互連燃料箱內(nèi)充脹的程度，機組人員能例如決定消除中央燃料箱(靠近飛行器的重心)中的擴展容積，以組合遠離重心的燃料箱中的擴展容積。
[0077]預(yù)定區(qū)域則可以是燃料箱的饋送區(qū)域，即燃料箱中接納輸送管的入口段的區(qū)域，該輸送管用于將燃料傳遞至發(fā)動機。當(dāng)輸送管具有輸送泵時，斜坡可使燃料朝向輸送泵。
[0078]每個可充脹袋可抵靠在燃料箱的底部，以可逆或不可逆的方式固定于該底部。由可充脹袋提供的可變斜坡則是可充脹袋的、朝向燃料箱底部的饋送區(qū)域的斜坡。
[0079]在這些情形下，本發(fā)明提供底部具有斜坡的燃料箱，該斜坡在充脹/收縮裝置的控制下可變。
[0080]每個斜坡可在最小位置和最大位置之間改變，該最小位置與零或幾乎零的斜度相對應(yīng)，而最大位置與由制造商限定的最大斜度相對應(yīng)。
[0081]通過對可充脹袋進行充脹，充脹/收縮裝置增大形成在燃料箱底部上的斜坡的傾斜角。相反，通過對可充脹袋收縮，充脹/收縮裝置減小形成在燃料箱底部上的斜坡的傾斜角。
[0082]因此，本發(fā)明并不提供具有通過使用泡沫而實現(xiàn)的固定斜坡的燃料箱，或者與其容器的形狀匹配和/或適應(yīng)所容納的燃料容積的柔性燃料箱。
[0083]本發(fā)明通過管理燃料箱底部處斜坡的傾斜角來克服偏見。因此，至少一個燃料箱具有至少一個可變斜坡，該至少一個可變斜坡借助可充脹袋和充脹/收縮裝置實施。
[0084]該斜坡還可具有底部，該底部具有至少一個可根據(jù)燃料箱中存在的燃料量而移動的斜坡。
[0085]例如，在對燃料箱進行填料之前，可至少部分地充脹可充脹袋。
[0086]燃料箱則可在確保填料結(jié)束時存在擴展容積的同時、接納最大化燃料體積。
[0087]在填料結(jié)束時，將可充脹袋收縮以提供所需的擴展容積。
[0088]為此，該存儲裝置可包含指示裝置來指示填料的結(jié)束。借助示例，該指示裝置可設(shè)有液位傳感器、警報裝置和/或手動指示裝置。
[0089]在填料之前部分地充脹可充脹袋并不試圖提供用于使燃料朝向饋送區(qū)域的斜坡，而是在燃料箱內(nèi)儲備擴展容積。
[0090]相反，當(dāng)燃料箱開始變空時，充脹/收縮裝置可部分地或完全地對可充脹袋進行充脹。一旦容納在燃料箱中的燃料容積不存在時，就可執(zhí)行該操作。因此，存在經(jīng)充脹的可充脹袋并不妨礙最小的擴散容積也存在于燃料箱中。
[0091]燃料箱則在其底部具有斜坡，以進一步使不可占用的燃料容積最小。
[0092]因此，存儲裝置可在確保擴展容器的同時優(yōu)化可占用的燃料容積，而不會超出總的發(fā)明構(gòu)思。
[0093]由可充脹袋提供的斜坡可例如到達三個預(yù)定傾角，SP:
[0094]中間傾角，在對燃料箱進行填料之前到達該中間傾角；
[0095]最小傾角，在已對燃料箱進行填料之后到達該最小傾角；以及
[0096]最大傾角，在低于燃料閾值時到達該最大傾角，以使燃料朝向饋送區(qū)域。
[0097]可選的是，每個可充脹袋可分隔成具有第一隔室和第二隔室，該第一隔室用于對擴展容積進行充脹/收縮，而該第二隔室用以提供斜坡。能精確地執(zhí)行每個階段。
[0098]此外，存儲裝置可包括測量裝置，該測量裝置用于測量燃料容積并且連接于充脹裝置，以根據(jù)所述容積自動地調(diào)節(jié)所述傾斜角。
[0099]在這些情形下，充脹/收縮裝置根據(jù)存在于燃料箱中的燃料量對至少一個可充脹袋進行充脹。
[0100]測量裝置可包括度量系統(tǒng)或傳感器，該度量系統(tǒng)或傳感器由制造商放置在限定高度處，以探測在該高度處是否存在燃料。
[0101]因此，在低于燃料閾值時，充脹/收縮裝置能可選地對至少一個可充脹袋進行充脹，以提供合適的斜度。
[0102]在可用作替代或附加的變型中，存儲裝置包括測量系統(tǒng)，該測量系統(tǒng)用于測量飛行持續(xù)時間。
[0103]制造商可設(shè)定一飛行持續(xù)時間，超出該飛行持續(xù)時間后，可充脹袋需完全展開。
[0104]應(yīng)理解的是，在所述飛行持續(xù)時間結(jié)束時，燃料箱中剩余的燃料量不得阻礙可充脹袋展開。
[0105]在可用作替代或附加的變型中，存儲裝置包括手動控制裝置，該手動控制裝置用于控制充脹/收縮裝置。
[0106]然后，機組人員能決定對可充脹袋進行充脹的合適時刻。
[0107]此外，機組人員能可選地通過調(diào)節(jié)容納在每個可充脹袋中的充脹流體的壓力來調(diào)節(jié)斜坡的傾斜角。因此，機組人員可調(diào)節(jié)所述傾斜角，以使該傾斜角盡可能適應(yīng)待執(zhí)行的任務(wù)類型。
[0108]此外，存儲裝置可包括壓力傳感器。該壓力傳感器可輸送與由可充脹袋所提供的斜坡相關(guān)的信息。
[0109]借助示例，所述存儲裝置設(shè)有顯示裝置，用以顯示與所述斜坡相關(guān)的信息。因此，該顯示裝置可與壓力傳感器協(xié)配，以確定可充脹袋充脹還是收縮。
[0110]借助示例，存儲裝置還可設(shè)有警報裝置，以警告成員可充脹袋實際上已被充脹。
[0111]此外，該存儲裝置設(shè)有度量系統(tǒng)，該度量系統(tǒng)用于測量燃料箱中的燃料深度，且該度量系統(tǒng)可包括用于斜坡的每個認(rèn)可傾斜角的度量關(guān)系，每個度量關(guān)系提供作為所述深度的函數(shù)的燃料容積。
[0112]術(shù)語“關(guān)于每個傾斜角的度量關(guān)系”用于指利用多種關(guān)系或者利用單個關(guān)系，該單個關(guān)系具有作為可充脹袋的狀態(tài)而變化的至少一個參數(shù)。
[0113]當(dāng)可充脹袋充脹時，應(yīng)理解的是，燃料箱內(nèi)部底部容積的斜坡改變。
[0114]因此，當(dāng)可充脹袋充脹時，度量關(guān)系改變。
[0115]此種度量系統(tǒng)可包括燃料計和處理器單元。處理器單元則與諸如壓力傳感器之類的專用裝置連通，用以確定可充脹袋的狀態(tài)。
[0116]與實施例無關(guān)，存儲裝置還可包括用于將每個可充脹袋可逆地固定于燃料箱的裝置。
[0117]除了存儲裝置以外，本發(fā)明還提供一種包括此種存儲裝置的飛行器。
[0118]此外，本發(fā)明提供利用該存儲裝置來存儲燃料的方法。
[0119]在該方法中，至少一個可充脹袋在對燃料箱進行填料之前至少部分地充脹，以在燃料箱中提供擴展容積，然后在填料結(jié)束時，將每個可充脹袋排氣。
[0120]該方法可包括一個或多個以下特征。[0121]因此，當(dāng)在填料之后燃料容積小于預(yù)定閾值時，可對每個可充脹袋進行充脹，以在燃料箱的底部提供斜坡，使得容納在燃料箱中的燃料能根據(jù)燃料高度而通過重力朝向燃料箱的預(yù)定區(qū)域。
[0122]例如，為了提供斜坡以使得容納在燃料箱中的燃料能夠通過重力朝向預(yù)定區(qū)域，執(zhí)行以下步驟:
[0123]當(dāng)在填料之后燃料容積大于所述閾值時，一旦燃料容積下降到預(yù)定閾值以下就充脹所述可充脹袋；以及
[0124]當(dāng)燃料容積在填料時并未到達所述閾值時，在填料結(jié)束時對所述可充脹袋進行充脹。
[0125]因此，在填充燃料結(jié)束時，僅僅在低于燃料閾值時對可充脹袋進行充脹。
[0126]因此，如果對燃料箱進行填料并不能夠到達所述閾值，則能在填料之后對可充脹袋進行充脹。在該構(gòu)造中，可在填料結(jié)束時防止將可充脹袋收縮。
[0127]相反，如果對燃料箱進行充分地填料以使所存儲的燃料量越過所述閾值，則在所述燃料量下降到所述閾值以下時可充脹袋被充脹。
[0128]然后，可實施自動程序來管理存在于燃料箱底部的斜坡。
[0129]以替代的或附加的方式，也可手動地要求對可充脹袋進行充脹。
[0130]此外，可確定至少一個度量關(guān)系，以提供作為燃料箱中燃料深度的函數(shù)的燃料容積，且當(dāng)所述斜坡改變時可改變所述度量關(guān)系。
[0131]可通過使用多種度量關(guān)系或者通過改變度量關(guān)系的至少一個參數(shù)來獲得此種改變。
[0132]可選的是，當(dāng)存儲裝置用在具有至少一個發(fā)動機的飛行器上時，可在所述發(fā)動機停止時將每個可充脹袋收縮。
[0133]能可選地提供手動抑制裝置，以防止由于來自機組人員的命令而發(fā)生此種收縮。
[0134]在一較佳的方法中，執(zhí)行以下步驟:
[0135]a)借助自動命令或由機組人員輸送的命令來部分地充脹這些可充脹袋，以在填充填料的同時保持?jǐn)U展容積；
[0136]b)向機組人員顯示與可充脹袋部分充脹相關(guān)的信息；
[0137]c)對燃料箱填充燃料到達由機組人員確定的液位；
[0138]d)將可充脹袋完全收縮；
[0139]e)如果在填料結(jié)束時，燃料液位已到達預(yù)定閾值，則將可充脹袋完全充脹；
[0140]f)如果在填料結(jié)束時，燃料液位到達預(yù)定閾值，則在燃料液位下降到預(yù)定閾值以下時，觸發(fā)警報以觸發(fā)可充脹袋的充脹(被動地或主動地);
[0141]g)根據(jù)新的構(gòu)造來改變?nèi)剂舷涞亩攘筷P(guān)系；以及
[0142]h)在發(fā)動機已停止之后，將可充脹袋自動地收縮，除非機組人員發(fā)出相反的指令。
[0143]可選的是，如果需執(zhí)行步驟e)，可抑制步驟d)。
[0144]在閾值以下，燃料箱需要具有所需的擴展容積。
[0145]此外，每個可充脹袋可在地面上填料結(jié)束時、尤其是在使飛行器移動之前充脹，以確保在處于地面上的同時存在擴展容積。
[0146]可選的是，可在填料之后馬上將每個可充脹袋收縮?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0147]從下面參照附圖并以說明方式給出的實施例描述中，將更詳細地呈現(xiàn)本發(fā)明及其優(yōu)點，在附圖中:
[0148]圖1是設(shè)有存儲裝置第一實施例的飛行器的視圖；
[0149]圖2至5是解釋第一實施例所實施方法的視圖；
[0150]圖6是具有存儲裝置第二實施例的飛行器的視圖；
[0151]圖7是存儲裝置第二實施例的局部視圖；以及
[0152]圖8至17是解釋第二實施例中實施的本發(fā)明方法的視圖。在一幅以上附圖出現(xiàn)的元件在各幅圖中采用相同的附圖標(biāo)記。
【具體實施方式】
[0153]圖1示出本發(fā)明第一實施例中的運載工具I。借助示例，該運載工具是飛行器，例如具有旋翼的飛行器。
[0154]該飛行器具有存儲裝置10。該存儲裝置10可具體是用于存儲饋給至動力設(shè)備9的燃料的系統(tǒng)。
[0155]未示出飛行器的其它構(gòu)件，以避免圖1過渡擁擠。
[0156]與實施例無關(guān)，該存儲裝置設(shè)有至少一個燃料箱15，該至少一個燃料箱15設(shè)置在運載工具I的隔室5中。該燃料箱15具有限定存儲空間的殼體20。
[0157]因此，該殼體20從底部21豎直地延伸至頂壁22，該底部和頂壁由側(cè)壁23隔開。
[0158]此外，存儲裝置10包括燃料輸送管道6，該燃料輸送管道通向燃料箱15的預(yù)定燃料輸送區(qū)域100。該管道6可包括至少一個燃料輸送管道7或者在所示的示例中包括至少一個燃料輸送管道7和增壓泵8。
[0159]該存儲裝置還可包括排放系統(tǒng)300和諸如重力填料系統(tǒng)之類的填料系統(tǒng)200。
[0160]該存儲裝置再包括用于在燃料箱15中設(shè)置擴展容積的系統(tǒng)。存儲裝置10設(shè)有設(shè)置在殼體20內(nèi)部的至少一個袋25。
[0161]此外，充脹/收縮裝置35連接于每個袋25，以使用預(yù)定的方法對每個可充脹袋25進行充脹。充脹/收縮裝置35可包括壓力發(fā)生器36，該壓力發(fā)生器經(jīng)由軟管和閥38與至少一個可充脹袋25連通。充脹/收縮裝置35可手動地致動，或者經(jīng)由采用由制造商確定的程序的控制單元自動地致動。
[0162]可使用任何可對袋進行充脹/收縮的可逆系統(tǒng)。
[0163]此外，該存儲裝置可選地裝配有警報裝置，用于向飛行人員指示每個袋的狀態(tài)。
[0164]在對燃料箱進行填料之前，充脹/收縮裝置35至少部分地對每個袋進行充脹以到達充脹容積，而在填料之后將所述可充脹袋收縮，以確保所述燃料箱中存在擴展容積。
[0165]在第一實施例中，每個可充脹袋可通過可逆裝置在燃料箱內(nèi)部固定于殼體的頂壁32。
[0166]參見圖2，在對燃料箱進行填料之前，至少一個可充脹袋至少部分地充脹。
[0167]在第一實施例中，每個可充脹袋由充脹/收縮裝置35完全充脹。
[0168]如圖3所示，燃料箱在處于該狀態(tài)的同時進行填料。[0169]如圖4所示，燃料在燃料箱中的液位升高并且會“浸沒”可充脹袋。
[0170]此后，在填料結(jié)束時，每個可充脹袋由充脹/收縮裝置35收縮。
[0171]參見圖5，這使得燃料的液位下降，由此使得能在燃料箱內(nèi)產(chǎn)生擴展容積500。
[0172]在圖6所示的第二實施例中，存儲裝置包括如下系統(tǒng):該系統(tǒng)用于既提供擴展容積又在至少一個燃料箱的底部21處，且尤其在包括預(yù)定燃料輸送區(qū)域100的燃料箱底部處提供可變斜坡。
[0173]存儲裝置10則具有至少一個可充脹袋25，該至少一個可充脹袋能夠按需求充脹，從而尤其是在燃料箱的底部處提供斜坡30。因此，該斜坡30使得容納在燃料箱中的燃料能通過重力而朝向預(yù)定區(qū)域100。
[0174]之后，存儲裝置10設(shè)有充脹/收縮裝置35，以對至少一個燃料箱的可充脹袋25進行充脹/收縮。通過對可充脹袋進行充脹或收縮，充脹/收縮裝置35使得斜坡30由可充脹袋產(chǎn)生的傾斜角能在最小位置和最大位置之間調(diào)節(jié)，并且還能產(chǎn)生擴展容積。
[0175]參見圖7，每個可充脹袋可放置在燃料箱的殼體20內(nèi)部。
[0176]每個可充脹袋都可選地由可逆固定裝置26固定于殼體。借助示例，此種可逆固定裝置包括自抓持條帶，該自抓持條帶由設(shè)有鉤的一層和設(shè)有環(huán)的另一層構(gòu)成。
[0177]例如，僅僅可充脹袋的、遠離所產(chǎn)生斜坡30的表面25’固定于燃料箱的殼體?？沙涿洿缓罂晒潭ㄔ跉んw的底部21上。
[0178]在另一變型中，每個可充脹袋以不可逆的方式固定于殼體。
[0179]充脹/收縮裝置35還可包括至少一個壓力發(fā)生器36。
[0180]壓力發(fā)生器36則經(jīng)由至少一個軟管和閥38與至少一個可充脹袋35連通。
[0181]更確切地說，第一軟管37將閥38連接于壓力發(fā)生器，而第二軟管39將閥連接于可充脹袋。
[0182]閥可占據(jù)三個位置，以連接于用于使可充脹袋收縮的流體排放管37’。流體排放管37’可朝向壓力發(fā)生器。
[0183]單個壓力發(fā)生器可例如用于對其中一些可充脹袋或?qū)嶋H上對所有的可充脹袋進行充脹/收縮。
[0184]還可設(shè)想任何用于將流體從壓力發(fā)生器傳送至可充脹袋的裝置。
[0185]可選的是，每個可充脹袋可具有兩個獨立的隔室。充脹/收縮裝置則連接于每個隔室。借助示例，充脹/收縮裝置與第一隔室并且與第二隔室協(xié)配，該第一隔室用于在燃料箱中產(chǎn)生擴展容積，而該第二隔室用于在燃料箱中設(shè)置斜坡。
[0186]充脹/收縮裝置35根據(jù)飛行階段并且根據(jù)存在于燃料箱中的燃料量來對可充脹袋進行充脹或收縮。
[0187]通過對可充脹袋進行充脹來減小內(nèi)部存儲空間INT。因此，本發(fā)明在預(yù)定情況中對可充脹袋進行充脹，從而既為了產(chǎn)生擴展容積又為了設(shè)置斜坡以使得燃料朝向預(yù)定區(qū)域。
[0188]根據(jù)該變型，存儲裝置則設(shè)有測量裝置和/或測量系統(tǒng)45和/或手動控制裝置50，該測量裝置用于測量容納在燃料箱中的燃料40的體積，該測量系統(tǒng)45用于測量飛行持續(xù)時間，而該手動控制裝置50用于控制所述充脹/收縮裝置35。
[0189]在第一變型中，用于測量燃料體積的測量裝置40連接于充脹/收縮裝置35，以根據(jù)存在于燃料箱中的燃料體積來自動地調(diào)節(jié)燃料箱中斜坡的傾斜角。[0190]測量裝置40可包括傳感器41，該傳感器在燃料箱中的燃料深度越過閾值時改變狀態(tài)。在合適的情形下，傳感器41可連接于充脹/收縮裝置35的每個閥38，或者實際上連接于用于分析傳感器狀態(tài)的處理器裝置以控制每個閥38。
[0191]測量裝置40可選地包括度量系統(tǒng)42。
[0192]該度量系統(tǒng)42可選地包括燃料計43，該燃料計與處理器單元44協(xié)配。借助示例，燃料計43測量燃料箱中的燃料深度。
[0193]處理器單元44根據(jù)用于將燃料深度轉(zhuǎn)化成燃料體積的至少一個度量關(guān)系而得出所包含的燃料容積。
[0194]在合適的情形下，處理器單元與充脹/收縮裝置35的每個閥38連通，或者實際上與用于分析來自處理器單元的信息的處理器裝置連通，以控制每個閥38。
[0195]在第二變型中，存儲裝置設(shè)有用于測量飛行持續(xù)時間的測量系統(tǒng)45。
[0196]通過計算，制造商能確定飛行持續(xù)時間，確保由于對可充脹袋進行充脹而減小的內(nèi)部空間在飛行中足以容納所存儲的燃料。
[0197]測量系統(tǒng)45則可選地經(jīng)由處理器系統(tǒng)46與充脹/收縮裝置35協(xié)配。
[0198]在第三變型中，存儲裝置包括手動控制裝置50，該手動控制裝置對例如連接于每個閥38的充脹/收縮裝置35進行控制。
[0199]閥可設(shè)有位置指示器38’。
[0200]這些變型能可選地進行組合。
[0201]此外，存儲裝置可包括至少一個壓力傳感器55，該至少一個壓力傳感器用于評估容納在可充脹袋中的流體的壓力。
[0202]壓力傳感器可與充脹/收縮裝置35的管39協(xié)配。
[0203]傳感器用于輸送代表至少一個可充脹袋的狀態(tài)的信息，并且在這些情形下，該信息代表由可充脹袋產(chǎn)生的斜坡的傾斜角。
[0204]例如，低壓指示可充脹袋被收縮，而高壓指示可充脹袋被充脹。
[0205]壓力傳感器可與顯示裝置60相關(guān)聯(lián)，該顯示裝置顯示與所述斜坡和/或與警報裝置65相關(guān)的信息，該警報裝置用于經(jīng)由可視或音頻警報來警告成員所述可充脹袋已被充脹。
[0206]顯示裝置和警報裝置可設(shè)置在相同的設(shè)備件中。
[0207]此外，當(dāng)存儲裝置10設(shè)有用于測量燃料箱15中的燃料深度的度量系統(tǒng)42時，該度量系統(tǒng)42可包括用于燃料箱中斜坡所認(rèn)可的每個傾斜角的度量關(guān)系。
[0208]因此，借助示例，在可充脹袋被收縮時，該存儲裝置可采用一個度量關(guān)系，而在可充脹袋被充脹時，可采用另一個度量關(guān)系。
[0209]圖8至17解釋了由該存儲裝置實施的方法。
[0210]參見圖8，在處于地面上并且在填料之前，可充脹袋被充脹，即至少部分地被充脹。信息可發(fā)送給機組人員，以指示袋被充脹，即至少部分地被充脹。
[0211]然后，燃料箱可被燃料填充，該填料由箭頭F表示。
[0212]在填料結(jié)束時，燃料箱中的燃料液位可到達液位PO。此時，將可充脹袋25收縮，以使燃料液位下降至液位Pl。
[0213]燃料箱則具有擴展容積，該擴展容積至少與在填料之前的可充脹袋的容積相對應(yīng)。
[0214]然后，會產(chǎn)生兩種情況。燃料的自由面則可到達由制造商設(shè)定的閾值Q，或者可保持在閾值Q以下。閾值由制造商確定，以確保在可充脹袋被充脹時存在擴展容積。
[0215]參見圖9，當(dāng)燃料的自由面在填料結(jié)束時到達所述閾值Q的情形下，可充脹袋保持收縮。
[0216]相反，并且參見圖10，由飛行器的發(fā)動機產(chǎn)生的燃料消耗例如會導(dǎo)致燃料箱中的燃料液位如箭頭Fl所示下降。此后，并且參見圖11，當(dāng)燃料的液位下降至閾值Q以下時，觸發(fā)可充脹袋的充脹。
[0217]圖12示出可充脹袋的充脹。每個可充脹袋則限定斜坡30，該斜坡朝向預(yù)定區(qū)域100傾斜。因此，每個斜坡具有相對于燃料箱殼體的底壁的傾斜角a。
[0218]在這些情形下，燃料箱中的燃料液位如箭頭F2所示上升。該液位可返回至閾值Q上方。然而，應(yīng)理解的是，可充脹袋則保持被充脹。
[0219]然后，有利地改變由度量系統(tǒng)所米用的度量關(guān)系。
[0220]圖13示出具有完全被充脹的可充脹袋的燃料箱。
[0221]參見圖16，根據(jù)機組人員的需求，例如在飛行之后并且在地面上時或者實際上在使發(fā)動機停止時，——將可充脹袋收縮。
[0222]圖17則示出可充脹袋由于被收縮而所處的狀態(tài)。
[0223]圖14和15示出在部分填料情形下的方法。圖14和15也可適用于飛行的中間階段。
[0224]因此，當(dāng)燃料液位在填料結(jié)束時未到達閾值Q的情形下，可充脹袋在填料結(jié)束時被充脹。換言之，則無需在填料結(jié)束時將可充脹袋收縮。如果可充脹袋僅僅被部分地充脹，則可充脹袋可完全被充脹。例如可通過計算機類型的抑制裝置來在此種構(gòu)造中抑制可充脹袋的收縮。
[0225]根據(jù)該變型，應(yīng)理解的是，閾值Q可例如代表燃料箱中的燃料深度或者燃料容積或者實際上代表飛行持續(xù)時間。
[0226]當(dāng)然，本發(fā)明在其實施方式方面可有許多變型。盡管描述了若干實施例，但是容易理解，不可能窮舉地給出所有可能實施例。當(dāng)然可設(shè)想用等同裝置來替換所述裝置中的任一個都不超出本發(fā)明的范圍。
[0227]借助示例，第一實施例和第二實施例可組合。
【權(quán)利要求】
1.一種用于存儲燃料的存儲裝置(10)，所述存儲裝置具有至少一個燃料箱(15)，所述燃料箱(15)具有從底部(21)向上延伸至頂壁(22)的殼體(20)，其中，所述存儲裝置(10)設(shè)有至少一個可充脹袋(25)，所述至少一個可充脹袋設(shè)置在所述殼體內(nèi)部，且所述存儲裝置(10)包括充脹/收縮裝置(35)，所述充脹/收縮裝置用于在對所述燃料箱進行填料之前、至少部分地充脹每個可充脹袋(25 )以到達充脹容積，并且用于在填料之后、將所述可充脹袋收縮以確保所述燃料箱內(nèi)部存在擴展容積。
2.如權(quán)利要求1所述的存儲裝置，其特征在于，至少一個可充脹袋固定于所述頂壁。
3.如權(quán)利要求1所述的存儲裝置，其特征在于，至少一個可充脹袋固定于所述底部，以提供擴展容積并且還提供至少一個具有可變傾斜角的斜坡(30)，從而使所述燃料通過重力朝向所述燃料箱(15)的預(yù)定區(qū)域(100)。
4.如權(quán)利要求3所述的存儲裝置，其特征在于，所述存儲裝置(10)包括測量裝置(40)，所述測量裝置用于測量燃料容積并且連接于所述充脹/收縮裝置(35)，以根據(jù)所述燃料容積自動地調(diào)節(jié)所述斜坡的傾斜角。
5.如權(quán)利要求3所述的存儲裝置，其特征在于，所述存儲裝置(10)包括測量系統(tǒng)(45)，所述測量系統(tǒng)用于測量飛行持續(xù)時間。
6.如權(quán)利要求3所述的存儲裝置，其特征在于，所述存儲裝置(10)包括用于所述充脹/收縮裝置(35 )的手動控制裝置(50 )。
7.如權(quán)利要求3所述的存儲裝置，其特征在于，所述存儲裝置(10)包括壓力傳感器(55)。
8.如權(quán)利要求3所述的存儲裝置，其特征在于，所述存儲裝置(10)設(shè)有度量系統(tǒng)(42)，所述度量系統(tǒng)用于測量所述燃料箱(15)中的燃料深度，且所述度量系統(tǒng)(42)包括用于所述斜坡的每個規(guī)定傾斜角的 度量關(guān)系，每個度量關(guān)系提供作為所述深度的函數(shù)的燃料體積。
9.如權(quán)利要求3所述的存儲裝置，其特征在于，所述存儲裝置(10)設(shè)有顯示裝置(60)，用以顯示與所述斜坡相關(guān)的信息。
10.如權(quán)利要求3所述的存儲裝置，其特征在于，每個可充脹袋分隔成具有第一隔室和第二隔室，所述第一隔室用于對擴展容積進行充脹/收縮，而所述第二隔室用以提供斜坡。
11.一種飛行器(I)，所述飛行器包括如權(quán)利要求1所述的存儲裝置(10)。
12.一種將燃料存儲在存儲裝置(10)中的方法，所述存儲裝置如權(quán)利要求1所述，并且在所述方法中，在對燃料箱進行填料之前，至少部分地充脹至少一個可充脹袋以在所述燃料箱中提供擴展容積，然后在填料結(jié)束時，每個可充脹袋被收縮。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，當(dāng)在填料之后燃料體積小于預(yù)定閾值時，對每個可充脹袋進行充脹，以在所述燃料箱(15)的底部提供斜坡，使得容納在所述燃料箱中的燃料能根據(jù)燃料液位而通過重力朝向所述燃料箱(15)的預(yù)定區(qū)域(100)。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，為了提供斜坡以使得容納在所述燃料箱(15)中的燃料能夠通過重力朝向預(yù)定區(qū)域，執(zhí)行以下步驟: 當(dāng)在填料之后所述燃料容積大于所述閾值時，一旦所述燃料體積下降到所述預(yù)定閾值以下就充脹所述可充脹袋；以及 當(dāng)所述燃料體積在填料時并未到達所述閾值時，在填料結(jié)束時對所述可充脹袋進行充脹。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，確定至少一個度量關(guān)系，以提供作為所述燃料箱中燃料深度的函數(shù)的燃料體積，且當(dāng)所述斜坡改變時改變所述度量關(guān)系。
16.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述存儲裝置(10)用在具有至少一個發(fā)動機的飛行器(I)上，并且當(dāng)所述發(fā)動機停止時，將每個可充脹袋收縮。
17.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，如果燃料液位超過由制造商限定的閾值(Q)，則在填料結(jié)束時，將每個可充脹袋收縮。
18.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在地面上進行填料結(jié)束時，將每個可充脹袋收縮。
19.如權(quán)利要求12所·述的方法，其特征在于，在填料之后馬上將每個可充脹袋收縮。
【文檔編號】B64D37/06GK103818559SQ201310581719
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月19日
【發(fā)明者】R·梅爾拉特, S·摩根 申請人:尤洛考普特公司