SISTEMA EQUILIBRADOR DE COMBUSTIBLE.

Un sistema combustible (14) para una plataforma móvil (10) que tiene un primer tanque de combustible (26) y un segundo tanque de combustible (30),

comprendiendo dicho sistema: un tubo transversal adaptado para ser conectado fluidamente entre el primer tanque de combustible (26) y el segundo tanque de combustible (30); un ensamblaje de transmisión de combustible transversal (18) que incluye una válvula transversal simple (46) que en uso controla el flujo de combustible a través del tubo transversal (50), y por lo menos una primera bomba de alimentación de combustible (62) adaptada para estar fluidamente conectada con el tubo transversal para bombear combustible desde el primer tanque de combustible hacia el ensamblaje de transmisión de combustible transversal, y por lo menos una segunda bomba de alimentación de combustible (66) adaptada para estar fluidamente conectada al tubo transversal para bombear combustible desde el segundo tanque de combustible hacia el ensamblaje de transmisión de combustible transversal; un ensamblaje de transferencia de combustible equilibrador (22) fluidamente conectado al ensamblaje de transmisión de combustible transversal, y un controlador de equilibrio de combustible (126); caracterizado porque el ensamblaje de transferencia de combustible equilibrador incluye un tubo equilibrador (94) adaptado para conectar fluidamente el primero y el segundo tanques de combustible y una pluralidad de válvulas equilibradoras de combustible (90, 98, 102, 106) para controlar la transferencia de combustible desde el primer tanque de combustible hacia el segundo tanque de combustible y desde el segundo tanque de combustible hacia el primer tanque de combustible ; y porque el controlador de equilibrio de combustible en uso controla automáticamente las válvulas equilibradoras de combustible para controlar automáticamente la dirección del flujo de combustible a través del tubo equilibrador.

Sistema equilibrador de combustible.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere en general a sistemas combustibles de plataformas móviles. Más particularmente, la invención se refiere a un sistema equilibrador de combustible para plataformas móviles que tiene una pluralidad de tanques de combustible.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las plataformas móviles que tienen una pluralidad de tanques de combustible con frecuencia necesitan equilibrar los niveles de combustible entre los distintos tanques de combustible para distribuir uniformemente, o equilibrar, el peso del combustible en cada tanque de combustible. Por ejemplo, un avión con un tanque de combustible en cada una de las alas principales se esforzará para mantener niveles de combustible aproximadamente equivalentes en cada tanque para mejorar la facilidad de control, la seguridad y la eficiencia de combustible del avión durante el vuelo. Si bien se entenderá que la expresión "plataforma móvil", según se emplea en este documento, se refiere a diversas plataformas móviles aplicables tales como ómnibus, trenes, barcos y aviones, las referencias ilustrativas de la presente solicitud harán referencia a una aeronave. No obstante, se entenderá también que la referencia a la aeronave es meramente ilustrativa y se interpretará que limita el alcance de la invención a una aeronave solamente. En cambio, la invención se refiere a todas y cada una de las plataformas móviles que tienen una pluralidad de tanques de combustible donde es conveniente equilibrar los niveles de combustible en los tanques de combustible.

Además, la operación de muchas plataformas móviles se rige por muchas normas federales y estatales. Por ejemplo, con referencia a una aeronave, con el fin de cumplir con las normas, se debe demostrar que si un motor necesita apagarse durante un vuelo, lo que se denomina un evento de apagado en vuelo (in-flight shutdown o IFSD) , hay suficiente combustible disponible en el motor restante para poder llegar a un aeropuerto de desvío. Por lo tanto, dichas plataformas móviles típicamente implementan sistemas combustibles que tienen una configuración transversal dual que conecta fluidamente los dos o más tanques de combustible. Por consiguiente, se puede consumir combustible de cualquier tanque de combustible a través de una estructura de transmisión de combustible transversal, por ejemplo, un sistema de tuberías transversal. Más particularmente, la configuración transversal dual incluye dos vías transversales de combustible distintas, de modo que la falla de cualquiera de las vías transversales, junto con un evento IFSD, no pone en riesgo la operación segura de la aeronave.

Las configuraciones transversales conocidas con frecuencia emplean tuberías de combustible y equipos de válvulas redundantes que no cumplen otra función más que redundar. El hecho de tener tales equipos redundantes adicionales constituye un uso ineficiente de los recursos en la plataforma móvil. Otras configuraciones transversales conocidas en aeronaves incorporan un sistema transversal simple y un sistema de gravedad-flujo separado redundante, es decir, de soporte, que requiere que la tripulación del vuelo active el sistema y derrape la aeronave para inducir el flujo en la dirección correcta. Esto requiere procedimientos elaborados que aumentan la carga de trabajo del piloto. Incluso otros sistemas conocidos utilizan bombas de transferencia dedicadas y tuberías para transferir combustible de un tanque a otro, es decir, transferir combustible desde el tanque de 'nivel alto' hacia el tanque de 'nivel bajo'. Además, se sabe que algunos de dichos sistemas están totalmente automatizados, donde la transferencia de combustible ocurre sin un inicio, monitoreo ni ningún otro compromiso o acción por parte del operador de la plataforma móvil, por ejemplo, el piloto de un avión. Estos sistemas conocidos comprenden equipos adicionales, lo que representa un uso ineficiente de los recursos de la plataforma móvil.

El documento FR2623774A se refiere a un dispositivo para transferir combustible entre los tanques de una aeronave, que incluye una válvula de equilibrio de combustible.

Por lo tanto, sería conveniente implementar un sistema combustible para plataformas móviles que satisfaga las normas aplicables con menor peso, menores costos de fabricación y mantenimiento, que no aumente la carga de trabajo de la tripulación y que provea una interconexión aceptable a la tripulación.

BREVE SUMARIO DE LA INVENCIÓN La invención se define en las reivindicaciones independientes. Las características preferidas u opcionales se exponen en las reivindicaciones dependientes.

La presente invención provee un nuevo sistema equilibrador de combustible y un método para equilibrar la cantidad de combustible, es decir, niveles de combustible, entre por lo menos dos tanques de combustible de una plataforma móvil. Como se emplea en esta memoria, se entiende por plataforma móvil cualquier vehículo autopropulsado para transportar uno o más pasajeros, por ejemplo, un avión, tren, nave espacial o barco.

Además, se ha de entender que, si bien la presente invención se describirá e ilustrará aquí con referencia a una aeronave, dicha referencia es meramente ilustrativa y no se considera limitativa.

En diversas realizaciones, se provee un sistema equilibrador de combustible para plataformas móviles. El sistema incluye un ensamblaje de transmisión de combustible transversal (CFTA) que comprende una válvula transversal simple para controlar el flujo de combustible a través de un tubo transversal. El tubo transversal está fluidamente conectado en una primera porción extrema distal a un primer tanque de combustible de la plataforma móvil y fluidamente conectado en una segunda porción extrema distal opuesta a un segundo tanque de combustible de la plataforma móvil. Por lo menos una primera bomba de alimentación de combustible está fluidamente conectada al tubo transversal en la primera porción extrema distal para bombear combustible desde el primer tanque de combustible. Además, por lo menos una segunda bomba de alimentación de combustible está fluidamente conectada al tubo transversal en la segunda porción extrema distal para bombear combustible desde el segundo tanque de combustible.

El sistema incluye también un ensamblaje de transferencia de combustible equilibrador (BFTA) que comprende la primera y la segunda bombas de alimentación y la primera y la segunda porciones extremas distales del tubo transversal. El BFTA incluye también una primera válvula de vaciado de combustible que controla el flujo de combustible que sale del primer tanque de combustible hacia el segundo tanque de combustible a través de un tubo equilibrador. El tubo equilibrador se conecta fluidamente al primero y segundo tanques de combustible. El BFTA incluye además por lo menos una primera válvula de recarga de combustible que controla el flujo de combustible que ingresa en el segundo tanque de combustible desde el primer tanque de combustible a través del tubo equilibrador. Incluso, el BFTA incluye una segunda válvula de vaciado de combustible que controla el flujo que sale del segundo tanque de combustible hacia el primer tanque de combustible a través del tubo equilibrador, y por lo menos una segunda válvula de recarga de combustible que controla el flujo de combustible que ingresa en el primer tanque de combustible desde el segundo tanque de combustible. El sistema puede incluir un tanque de combustible central que tiene por lo menos una bomba principal.

El sistema incluye además un controlador de equilibrio de combustible que controla automáticamente una transferencia de combustible hacia el primero y el segundo tanques de combustible, vía el BFTA. El controlador de equilibrio de combustible controla automáticamente la primera y la segunda válvula de vaciado de combustible y la primera y la segunda válvula de recarga de combustible para controlar así la dirección del flujo de combustible hacia el primero y el segundo tanques de combustible, mediante el BFTA. Por lo tanto, el controlador de equilibrio determina automáticamente cuál, entre el primero y el segundo tanques de combustible, tiene mayor y/o menor nivel de combustible, por ejemplo, contiene una mayor y/o menor cantidad de combustible. Luego, tras el inicio por parte del operador de la plataforma móvil, por ejemplo, un piloto, el controlador de equilibrio controla una transferencia de combustible desde el tanque de combustible de nivel superior, o desde el tanque de combustible central, hacia el respectivo primero o segundo tanque de combustible que... [Seguir leyendo]

1. Un sistema combustible (14) para una plataforma móvil (10) que tiene un primer tanque de combustible (26) y un segundo tanque de combustible (30) , comprendiendo dicho sistema:

un tubo transversal adaptado para ser conectado fluidamente entre el primer tanque de combustible (26) y el segundo tanque de combustible (30) ; un ensamblaje de transmisión de combustible transversal (18) que incluye una válvula transversal simple (46) que en uso controla el flujo de combustible a través del tubo transversal (50) , y por lo menos una primera bomba de alimentación de combustible (62) adaptada para estar fluidamente conectada con el tubo transversal para bombear combustible desde el primer tanque de combustible hacia el ensamblaje de transmisión de combustible transversal, y por lo menos una segunda bomba de alimentación de combustible (66) adaptada para estar fluidamente conectada al tubo transversal para bombear combustible desde el segundo tanque de combustible hacia el ensamblaje de transmisión de combustible transversal; un ensamblaje de transferencia de combustible equilibrador (22) fluidamente conectado al ensamblaje de transmisión de combustible transversal, y un controlador de equilibrio de combustible (126) ; caracterizado porque el ensamblaje de transferencia de combustible equilibrador incluye un tubo equilibrador (94) adaptado para conectar fluidamente el primero y el segundo tanques de combustible y una pluralidad de válvulas equilibradoras de combustible (90, 98, 102, 106) para controlar la transferencia de combustible desde el primer tanque de combustible hacia el segundo tanque de combustible y desde el segundo tanque de combustible hacia el primer tanque de combustible ; y porque el controlador de equilibrio de combustible en uso controla automáticamente las válvulas equilibradoras de combustible para controlar automáticamente la dirección del flujo de combustible a través del tubo equilibrador.

2. El sistema según la reivindicación 1, en el que el ensamblaje de transferencia de combustible equilibrador (22) comprende además:

un primer orificio de presión de combustible (110) incluido en el tubo equilibrador (94) que conecta fluidamente el primero (26) y el segundo (30) tanques de combustible para mantener la presión de combustible correcta hacia un primer motor (34) que recibe combustible desde el primer tanque de combustible; y un segundo orificio de presión de combustible (114) incluido en el tubo equilibrador para mantener la presión de combustible correcta hacia el segundo motor (38) que recibe combustible desde el segundo tanque de combustible.

3. El sistema según la reivindicación 1, en el que las válvulas equilibradoras de combustible (90, 98, 102, 106) comprenden:

una primera válvula de vaciamiento de combustible (90) y una primera válvula de recarga de combustible (98) que controlan el flujo que sale del primer tanque de combustible (26) e ingresa en el segundo tanque de combustible (30) a través del tubo equilibrador (94) conectando fluidamente el primero y el segundo tanques de combustible; y una segunda válvula de vaciamiento de combustible (102) y una segunda válvula de recarga de combustible (106) que controla el flujo de combustible que sale del segundo tanque de combustible e ingresa en el primer tanque de combustible a través del tubo equilibrador.

4. El sistema según la reivindicación 1, en el que las válvulas equilibradoras de combustible (90, 96, 102, 106) comprenden:

una primera válvula de vaciamiento de combustible (98) y una primera válvula de recarga de combustible

(90) que controlan el flujo que sale de un tanque de combustible central (42) que ingresa en el segundo tanque de combustible (30) a través de una primera porción del tubo transversal (50) y el tubo equilibrador

(94) conectando fluidamente el primero (26) y el segundo tanques de combustible; y una segunda válvula de vaciamiento de combustible (106) y una segunda válvula de recarga de combustible

(102) que controlan el flujo que sale del tanque de combustible central (42) e ingresa en el primer tanque de combustible (26) a través de una segunda porción del tubo transversal (50) y el tubo equilibrador (94) .

5. El sistema según la reivindicación 1, en el que el sistema incluye además un conmutador de equilibrio de combustible (130) controlado manualmente por el operador de la plataforma móvil conectado electrónicamente al controlador de equilibrio de combustible (126) para iniciar la transferencia de combustible al primero y segundo tanques de combustible (26, 30) mediante el ensamblaje de transferencia de combustible equilibrador (22) .

6. El sistema según la reivindicación 1, en el que el controlador de equilibrio de combustible (126) controla automáticamente las válvulas equilibradoras de combustible (90, 98, 102, 106) para terminar la transferencia de combustible hacia el primero y el segundo tanques de combustible (26, 30) mediante el ensamblaje de transferencia

de combustible equilibrador (22) .

7. Un método para equiparar de manera aproximada los niveles de combustible entre un primer tanque de combustible (26) y un segundo tanque de combustible (30) de una plataforma móvil, comprendiendo dicho método:

reducir el nivel de combustible en cualquiera del primer tanque de combustible y el segundo tanque de combustible, el que contenga el mayor nivel de combustible, usando un ensamblaje de transmisión de combustible transversal (18) para bombear combustible desde cualquiera del primero y segundo tanques de combustible, el que contenga el mayor nivel de combustible, a través de un tubo transversal (50) al primer motor (34) y al segundo motor (38) para proporcionar combustible para operar sustancialmente de manera simultánea el primero y el segundo motores hasta que el nivel de combustible contenido en el primero y en el segundo tanques de combustible esté equivalentemente equiparado, donde el ensamblaje de transmisión de combustible transversal incluye el tubo transversal (50) fluidamente conectado entre el primero y segundo tanques de combustible y una válvula transversal simple (46) para controlar el combustible que fluye a través del tubo transversal; y aumentar el nivel de combustible en cualquiera del primero y el segundo tanques de combustible, el que contenga el menor nivel de combustible, usando un ensamblaje de transferencia de combustible equilibrador (22) para transferir combustible a cualquiera del primero y el segundo tanques de combustible, el que contenga el menor nivel de combustible, a través de un tubo equilibrador de combustible (94) hasta que el nivel de combustible contenido en el primero y el segundo tanques de combustible esté aproximadamente equiparado si ocurre una falla en el ensamblaje de transmisión de combustible transversal, donde el ensamblaje de transferencia de combustible equilibrador incluye una pluralidad de válvulas equilibradoras de combustible (90, 98, 102, 106) automáticamente controladas por un controlador de equilibrio de combustible (126) para controlar la transferencia de combustible desde el primero al segundo tanque de combustible y desde el segundo al primer tanque de combustible a través del tubo equilibrador, conectando fluidamente el primero y el segundo tanques de combustible.

8. El método según la reivindicación 7, en el que reducir el nivel de combustible usando el ensamblaje de transferencia de combustible equilibrador (22) comprende activar manualmente un conmutador equilibrador de combustible (130) electrónicamente conectado al controlador de equilibrio de combustible (126) para iniciar la transferencia de combustible a cualquiera del primero y el segundo tanques de combustible (26, 30) , el que contenga el menor nivel de combustible, mediante el ensamblaje de transferencia de combustible equilibrador (22) .

9. El método según la reivindicación 7, en el que aumentar el nivel de combustible usando el ensamblaje de transferencia de combustible equilibrador (22) comprende controlar automáticamente las válvulas equilibradoras de combustible (90, 98, 102, 106) para controlar la dirección del flujo de combustible a través del tubo equilibrador (94) , mediante el controlador de equilibrio de combustible (126) .

10. El método según la reivindicación 7, en el que aumentar el nivel de combustible usando el ensamblaje de transferencia de combustible equilibrador (22) comprende controlar automáticamente las válvulas equilibradoras de combustible (90, 98, 102, 106) para finalizar la transferencia de combustible a cualquiera del primero y el segundo tanques de combustible (26, 30) , el que contenga el menor nivel de combustible, mediante el controlador de equilibrio de combustible (126) .

11. El método según la reivindicación 7, en el que aumentar el nivel de combustible usando el ensamblaje de transferencia de combustible equilibrador (22) comprende controlar automáticamente las válvulas equilibradoras de combustible (90, 98, 102, 106) para transferir combustible desde un tanque de combustible central (42) a cualquiera del primero y segundo tanques de combustible (26, 30) , el que contenga el menor nivel de combustible, mediante el controlador de equilibrio de combustible (126) .

12. El método según la reivindicación 7, en el que aumentar el nivel de combustible usando el ensamblaje de transferencia de combustible equilibrador (22) comprende controlar automáticamente las válvulas equilibradoras de combustible (90, 98, 102, 106) para transferir combustible desde cualquiera del primero y el segundo tanques de combustible (26, 30) , el que contenga el mayor nivel de combustible, hacia el respectivo primero o segundo tanque de combustible que contiene el nivel inferior de combustible, mediante el controlador de equilibrio de combustible

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