Sistemas de tanque auxiliar de combustible para una aeronave.
Un sistema para proporcionar combustible a al menos uno de entre un motor y un colector de reabastecimiento en vuelo para una aeronave (100),
comprendiendo el sistema, un sistema auxiliar de tanques de combustible, comprendiendo el sistema auxiliar de tanques de combustible:
un tanque (120, 121, 122), que comprende una parte portadora de combustible (225) y una zona de sumidero (446) que se extiende hacia abajo desde la parte inferior de la parte portadora de combustible;
un colector de salida de combustible de la aeronave (230) que comprende:
un primer conducto (661a) que tiene una primera entrada de combustible (662) situada para extraer combustible de la zona del sumidero (446) del tanque, teniendo adicionalmente el primer conducto una primera salida de combustible que transfiere combustible a través de una primera abertura de combustible (432a) en una pared del extremo (443a) del tanque, estando dispuesto el primer conducto para transferir combustible desde el tanque de combustible a al menos uno de entre el motor y el colector de reabastecimiento en vuelo;
un primer conjunto de válvula (664) acoplado operativamente al primer conducto y situado próximo a la zona de sumidero del tanque, en el que el primer conjunto de válvula se configura para reducir al menos el flujo de combustible a través de la primera entrada de combustible cuando el combustible en el tanque cae a o por debajo de un nivel seleccionado (731);
un segundo conjunto de válvula (664) acoplado operativamente a un segundo conducto, teniendo el segundo conducto (661b) una segunda entrada de combustible (662) situada para extraer combustible de la zona de sumidero del tanque, teniendo adicionalmente el segundo conducto una segunda salida de combustible que transfiere combustible a través de una segunda abertura de salida (432a) en la pared del extremo del tanque, en el que el segundo conjunto de válvula se sitúa próximo a la zona del sumidero del tanque, y en el que el segundo conjunto de válvula se configura para al menos reducir el flujo de combustible a través de la segunda entrada de combustible cuando el combustible en el tanque cae a o por debajo del nivel seleccionado, caracterizado por que el segundo conducto se dispone para transferir combustible desde el tanque de combustible a al menos uno de entre el motor y el colector de reabastecimiento en vuelo.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2004/038149.
Solicitante: THE BOEING COMPANY.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 100 North Riverside Chicago, IL 60606-1596 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: HOWE,MARK E.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- F16K31/20 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL. › F16K VALVULAS; GRIFOS; COMPUERTAS; FLOTADORES PARA ACCIONAMIENTO; DISPOSITIVOS PARA VENTILAR O AIREAR. › F16K 31/00 Medios de accionamiento; Dispositivos de retorno a la posición de reposo. › controlando una válvula de cierre vertical.
PDF original: ES-2486847_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Sistemas de tanque auxiliar de combustible para una aeronave Campo técnico
La siguiente descripción se refiere en general a sistemas de tanque de combustible de aeronaves y, más particularmente, a sistemas de tanque de combustible auxiliares que se pueden instalar en los fuselajes de una aeronave.
Antecedentes
Las aeronaves de transporte comercial están típicamente diseñadas para llevar una determinada carga de pasajeros, mercancías o pasajeros y mercancías en un alcance determinado. Ocasionalmente, sin embargo, surge la necesidad de aumentar el alcance de la aeronave para servir a otras rutas. El aumento del alcance generalmente requiere el aumento de la capacidad de combustible de la aeronave.
Otra situación en la que puede ser necesario aumentar la capacidad de combustible de una aeronave se produce cuando cambia el papel de la aeronave. Por ejemplo, algunas aeronaves militares pueden servir como cisternas de reabastecimiento en vuelo en un punto en el tiempo y portadores de carga en otro. En el papel de cisterna de reabastecimiento, se pueden Instalar tanques auxiliares de combustible en el cuerpo (es decir, el fuselaje) para aumentar la cantidad de combustible que puede descargarse a otras aeronaves en vuelo. En el papel de portador de carga, los tanques del cuerpo pueden retirarse para aumentar la capacidad de carga. Si se añaden tanques auxiliares de combustible para aumentar el alcance o para aumentar la capacidad de descarga de combustible, deben ser relativamente fáciles de instalar y retirar, de manera que la aeronave se pueda cambiar rápidamente a la configuración deseada.
Un tipo conocido de sistema de tanque de combustible auxiliar Incluye un tanque auxiliar instalado en un fuselaje de una aeronave. El sistema utiliza la presión neumática para transferir combustible desde el tanque auxiliar a un tanque central de ala de la aeronave. La fuente de la presión neumática puede ser aire de la cabina. Alternativamente, puede usarse un sistema de soplador suplementario para suministrar presión neumática cuando el aire de la cabina no es suficiente para transferir el combustible. Este tanque auxiliar de combustible en particular incluye una construcción de doble pared.
Otro tipo conocido de sistema de tanque de combustible auxiliar incluye un grupo de tres tanques conectados entre sí en un fuselaje de una aeronave en una disposición de rellenado/vaciado en cascada. Al igual que el sistema descrito anteriormente, este sistema también utiliza presión neumática para transferir combustible desde los tanques auxiliares a un tanque central de ala de la aeronave. En este sistema, sin embargo, los tanques separados se llenan en secuencia con el primer tanque de desbordamiento al siguiente y continuando hasta que todos los tanques están llenos. El combustible se transfiere fuera de los tanques a la inversa. Es decir, el último tanque se vacía primero y luego el siguiente tanque, hasta que todos los tanques están vacíos. El primer tanque en el grupo para llenar está conectado al sistema de combustible principal de la aeronave. El último tanque en el grupo para llenar está conectado al sistema de ventilación y a la fuente de presurización de la aeronave.
Un tipo conocido adicional del sistema de tanque de combustible auxiliar incluye un grupo de tres tanques que tienen colectores individuales de entrada de combustible, salida de combustible, y ventilación. Cada tanque incluye válvulas individuales para controlar el flujo de entrada y el flujo de salida de combustible desde el tanque. Además, puede instalarse una sola bomba de combustible accionada por un motor eléctrico en cada tanque para la transferencia de combustible fuera del tanque. Alternativamente, puede proporcionarse la presión neumática desde un sistema de aire de purga de la aeronave de forma individual para cada uno de los tanques para la transferencia de combustible.
Sin embargo, otro tipo conocido más de sistema de tanque de combustible auxiliar incluye dos o más tanques auxiliares agrupados junto con interconexiones de deslizamiento conjunto de bajo nivel que mantienen un nivel de combustible uniforme a través de todos los tanques. El combustible se añade a los tanques a través de un colector principal de abastecimiento de combustible de la aeronave. La presión neumática desde el sistema de aire de purga de la aeronave se utiliza para el flujo de combustible desde los tanques auxiliares de combustible a los tanques estructurales de la aeronave. La ventilación de los tanques auxiliares se proporciona a través de respiraderos del sistema de combustible existente de la aeronave.
Un tipo conocido adicional de sistema de tanque de combustible auxiliar se puede encontrar en aeronaves de la serie KC-135. Este sistema utiliza una serie de cámaras de aire flexibles que se atan de forma permanente en una sección inferior de la estructura del fuselaje. Las cámaras de aire incluyen interconexiones de bajo nivel que permiten que el combustible migre desde una cámara de aire a la siguiente. Un colector de abastecimiento de combustible de aeronaves proporciona combustible a las cámaras de aire para su llenado. Unas bombas accionadas con motor se utilizan para mover el combustible fuera de las cámaras de aire y devolverlo al sistema de combustible de las aeronaves o a un sistema de reabastecimiento en vuelo. En este sistema, la estructura del tanque auxiliar (es
decir, la cámara de aire) es de construcción de pared única.
El documento US338378 A se considera la técnica anterior más cercana, y desvela un sistema de combustible auxiliar y más particularmente sistemas para el incremento del alcance de vuelo de una aeronave.
Sumario
La presente invención se dirige en general hacia un sistema para proporcionar combustible a al menos uno de entre un motor y un colector de reabastecimiento en vuelo, sobre una aeronave, como se define en la reivindicación 1. Un colector de salida de combustible configurado de acuerdo con un aspecto de la invención incluye un conducto y un conjunto de válvula acoplado operativamente al conducto. El conducto incluye una entrada de combustible configurada para extraer el combustible de un tanque. El conjunto de válvula se configura para al menos reducir el flujo de combustible a través de la entrada, cuando el combustible en el tanque cae a o por debajo de un nivel seleccionado. En una realización, el conjunto de válvula puede incluir una válvula colocada de manera desplazable en el conducto, y un flotador acoplado operativamente a la válvula. El movimiento del flotador puede hacer que la válvula se mueva entre una primera posición en la que el conducto está al menos aproximadamente abierto y una segunda posición en la que el conducto está al menos aproximadamente cerrado.
De acuerdo con la invención, el conducto es un primer conducto que tiene una primera entrada de combustible y el conjunto de válvula es un primer conjunto de válvula acoplado operativamente al primer conducto. El colector de salida de combustible incluye, además, un segundo conducto y un segundo conjunto de válvula acoplado operativamente al segundo conducto. El segundo conducto tiene una segunda entrada de combustible configurada para extraer el combustible del tanque. El segundo conjunto de válvula se configura para al menos reducir el flujo de combustible a través de la segunda entrada de combustible cuando el combustible en el tanque cae a o por debajo del nivel seleccionado.
De acuerdo con la invención, el conducto es un primer conducto configurado para transferir combustible fuera de un primer tanque a través de una primera entrada de combustible, y el conjunto de válvula es un primer conjunto de válvula acoplado operativamente al primer conducto. El colector de salida de combustible comprende, además, un segundo conducto y un segundo conjunto de válvula acoplado operativamente al segundo conducto. El segundo conducto incluye una segunda entrada de combustible configurada para extraer el combustible fuera de un segundo cuerpo de tanque situado adyacente al primer cuerpo del tanque. El segundo conjunto de válvula se configura para al menos reducir el flujo de combustible a través de la segunda entrada de combustible cuando el combustible en el segundo cuerpo del tanque baja a o por debajo de un nivel seleccionado.
Un método, no reivindicado, para proporcionar combustible a al menos un de un motor y un colector de reabastecimiento en vuelo en una aeronave incluye la extracción del combustible a través de un conducto que tiene una entrada de combustible situada en un conjunto de tanque de combustible auxiliar de una aeronave. El método, no reivindicado, puede incluir adicionalmente el cierre automático de la válvula en el conducto antes de que el combustible en el... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un sistema para proporcionar combustible a al menos uno de entre un motor y un colector de reabastecimiento en
vuelo para una aeronave (1), comprendiendo el sistema, un sistema auxiliar de tanques de combustible,
comprendiendo el sistema auxiliar de tanques de combustible:
un tanque (12, 121, 122), que comprende una parte portadora de combustible (225) y una zona de sumidero (446) que se extiende hacia abajo desde la parte inferior de la parte portadora de combustible; un colector de salida de combustible de la aeronave (23) que comprende:
un primer conducto (661a) que tiene una primera entrada de combustible (662) situada para extraer combustible de la zona del sumidero (446) del tanque, teniendo adicionalmente el primer conducto una primera salida de combustible que transfiere combustible a través de una primera abertura de combustible (432a) en una pared del extremo (443a) del tanque, estando dispuesto el primer conducto para transferir combustible desde el tanque de combustible a al menos uno de entre el motor y el colector de reabastecimiento en vuelo;
un primer conjunto de válvula (664) acoplado operativamente al primer conducto y situado próximo a la zona de sumidero del tanque, en el que el primer conjunto de válvula se configura para reducir al menos el flujo de combustible a través de la primera entrada de combustible cuando el combustible en el tanque cae a o por debajo de un nivel seleccionado (731);
un segundo conjunto de válvula (664) acoplado operativamente a un segundo conducto, teniendo el segundo conducto (661 b) una segunda entrada de combustible (662) situada para extraer combustible de la zona de sumidero del tanque, teniendo adicionalmente el segundo conducto una segunda salida de combustible que transfiere combustible a través de una segunda abertura de salida (432a) en la pared del extremo del tanque, en el que el segundo conjunto de válvula se sitúa próximo a la zona del sumidero del tanque, y en el que el segundo conjunto de válvula se configura para al menos reducir el flujo de combustible a través de la segunda entrada de combustible cuando el combustible en el tanque cae a o por debajo del nivel seleccionado, caracterizado por que el segundo conducto se dispone para transferir combustible desde el tanque de combustible a al menos uno de entre el motor y el colector de reabastecimiento en vuelo.
2. El sistema de la reivindicación 1 en el que el primer conjunto de válvula se configura para situarse en el tanque al
menos próximo a la primera entrada de combustible.
3. El sistema de la reivindicación 1 en el que el conjunto de válvula incluye:
una primera válvula (765) situada de modo móvil en el primer conducto; y
un sensor de nivel de combustible acoplado operativamente a la primera válvula, en el que el sensor de nivel de combustible se configura para cerrar la primera válvula de reducir al menos el flujo de combustible a través de la primera entrada cuando el combustible en el tanque cae a o por debajo del nivel seleccionado.
4. El sistema de la reivindicación 1 en el que el primer conjunto de válvula incluye:
una primera válvula situada de modo móvil en el primer conducto; y
un flotador (763) acoplado operativamente a la primera válvula, en el que el movimiento del flotador hace que la primera válvula se mueva entre una primera posición en la que el primer conducto está al menos aproximadamente abierto y una segunda posición en la que el primer conducto está al menos aproximadamente cerrado.
5. El sistema de la reivindicación 4 en el que el flotador está mecánicamente acoplado a la válvula.
6. El sistema de la reivindicación 4 en el que el flotador está electrónicamente acoplado a la válvula.
7. El sistema de la reivindicación 1 en el que el primer conjunto de válvula incluye:
una válvula montada de modo rotativo en el primer conducto; y
un flotador acoplado operativamente a la válvula, en el que el movimiento del flotador hace que la válvula gire entre una primera posición en la que el primer conducto está al menos aproximadamente abierto y una segunda posición en la que el primer conducto está al menos aproximadamente cerrado.
8. El sistema de la reivindicación 1 en el que el conjunto de válvula incluye:
una válvula montada rotativamente en el primer conducto;
un flotador acoplado operativamente a la válvula, en la que el flotador se configura para moverse hacia una posición superior haciendo que la válvula gire en una primera dirección para al menos abrir aproximadamente el primer conducto cuando el combustible en el tanque está en o por encima de un primer nivel, y en el que el flotador se configura adicionalmente para moverse desde la posición superior hacia una posición inferior
haciendo que la válvula gire en una segunda dirección para al menos aproximadamente cerrar el primer conducto cuando el combustible en el tanque cae desde el primer nivel hacia un segundo nivel (732).
9. El sistema de la reivindicación 1 en el que el tanque es un primer tanque, y en el que el colector de salida de combustible comprende adicionalmente:
un tercer conducto que tiene un tercera entrada de combustible configurada para extraer combustible desde un segundo tanque situado adyacente al primer tanque; y
un tercer conjunto de válvula acoplado operativamente al tercer conducto, en el que el tercer conjunto de válvula se configura para reducir al menos el flujo de combustible a través de la tercera entrada de combustible cuando el combustible en el segundo tanque cae a o por debajo del nivel seleccionado.
1. Un sistema de aeronave que comprende el sistema de la reivindicación 9, en el que: el primer tanque se configura para contener combustible en un fuselaje (12);
el segundo tanque tiene una segunda pared de extremo (443b) enfrentada a la primera pared extremo; el colector de salida de combustible se extiende a través de la primera pared de extremo del primer tanque y de la segunda pared de extremo del segundo tanque.
11. El sistema de aeronave de la reivindicación 1 en el que el primer cuerpo del tanque incluye partes en esquina biseladas (445) configuradas para seguir al menos aproximadamente el contorno de un compartimento de carga del fuselaje.
12. El sistema de aeronave de la reivindicación 1 en el que la parte de sumidero define una parte portadora de combustible más inferior del cuerpo del tanque.
13. El sistema de aeronave de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente el fuselaje.
14. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1-9, comprendiendo adicionalmente el sistema:
una primera bomba (672a) situada en el tanque de combustible y acoplada operativamente al primer conducto para mover el combustible a través de la primera entrada de combustible; configurado adicionalmente el primer conjunto de válvula para cerrar automáticamente el primer conducto antes de que el combustible en el tanque de combustible caiga por debajo de la primera entrada de combustible para evitar la entrada de una sustancia gaseosa en el interior del medio de conducto;
una segunda bomba (672b) situada en el tanque de combustible y acoplada operativamente al segundo conducto para mover el combustible a través de la segunda entrada de combustible; configurado adicionalmente el segundo conjunto de válvula para cerrar automáticamente los medios del segundo conducto antes de que el combustible en el tanque de combustible caiga por debajo de la segunda entrada de combustible para evitar la entrada de una sustancia gaseosa en el segundo medio de conducto.
15. El sistema de la reivindicación 14 en el que el tanque de combustible es un primer tanque de combustible, y en el que el sistema comprende adicionalmente:
un segundo medio de tanque de combustible para transporte del combustible en la aeronave; un tercer conducto para la transferencia de combustible desde el segundo tanque de combustible a al menos uno de entre el motor y el colector de reabasteclmlento en vuelo a través de una tercera entrada de combustible situada en el segundo tanque de combustible; y
un tercer conjunto de válvula para cerrar automáticamente el tercer conducto antes de que el combustible en el segundo medio de tanque de combustible caiga por debajo de la tercera entrada de combustible para evitar la entrada de una sustancia gaseosa en el tercer conducto.
16. El sistema de la reivindicación 15, en el que el primer tanque de combustible se sitúa de modo extraíble en un fuselaje de la aeronave y el segundo tanque de combustible se sitúa de modo extraíble en el fuselaje al menos próximo al primer tanque de combustible.
17. El sistema de la reivindicación 15, en el que el primer, segundo y tercer conductos se acoplan operativamente a un medio de colector común.
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