BRPI0620407A2 - método de operação de aeronave, método de indicação de quantidade de combustìvel, sistema de computador disposto para calcular a quantidade de combustìvel transportada por uma aeronave, conjunto de tanque de combustìvel de aeronave e produto de software - Google Patents
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Abstract
MéTODO DE OPERAçãO DE AERONAVE, MéTODO DE INDICAçãO DE QUANTIDADE DE COMBUSTìVEL, SISTEMA DE COMPUTADOR DISPOSTO PARA CALCULAR A QUANTIDADE DE COMBUSTíVEL TRANSPORTADA POR UMA AERONAVE, CONJUNTO DE TANQUE DE COMBUSTìVEL DE AERONAVE E PRODUTO DE SOFTWARE. Um ou mais tanques de combustível de aeronave principais (34) são fornecidos com um ou mais calibradores de combustível (42) dispostos para fornecer uma medição da quantidade de combustível nos ditos um ou mais tanques de combustível principais. Um ou mais tanques de combustível auxiliares (30) também são fornecidos. A aeronave utiliza o combustível durante uma primeira fase do consumo de combustível, depois do início da qual os tanques de combustível auxiliares retém o combustível. Depois da primeira fase os ditos um ou mais tanques de combustível auxiliares (30) estão vazios e uma segunda fazer tem inicio. Durante a primeira fase, uma indicação da quantidade de combustível transportada pela aeronave é fornecida por meio de soma (i) da quantidade de combustível nos tanques princi- pais de combustível (34) como medida pelos ditos um ou mais calibradores de combustível (42) e (ii) a quantidade de combustível restante nos ditos um ou mais tanques de combustível auxiliares (30) como calculada utilizando-se uma medição referente à taxa de consumo de combustível. Durante a segunda fase de consumo de combustível, uma indicação da quantidade de combustível transportada pela aeronave é fornecida com base na quantidade de combustível medida pelos ditos um ou mais calibradores de combustível (42).
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO DE OPERAÇÃO DE AERONAVE, MÉTODO DE INDICAÇÃO DE QUANTIDA- DE DE COMBUSTÍVEL, SISTEMA DE COMPUTADOR DISPOSTO PARA CALCULAR A QUANTIDADE DE COMBUSTÍVEL TRANSPORTADA POR UMA AERONAVE, CONJUNTO DE TANQUE DE COMBUSTÍVEL DE AE- RONAVE E PRODUTO DE SOFTWARE".
Campo Técnico
Essa invenção refere-se a tanques de combustível auxiliares para aeronaves e a um método para o monitoramento de quantidades de combustível quando os tanques de combustível auxiliares são utilizados.
Fundamentos da Invenção
As aeronaves são geralmente equipadas com tanques de com- bustível localizados nas asas e caixa de asa central. Esses tanques princi- pais sac tipicamente encaixados permanentemente na aeronave e têm uma construção rígida. Os tanques principais compreendem tipicamente os tan- ques de caixa de asa central e de asa. Uma multiplicidade de calibres de combustível é encaixada nos tanques principais de forma que a quantidade de combustível restante nos tanques principais pode ser determinada com precisão, que é importante para garantir operações de vôo seguras. Um in- dicador de combustível fornece uma medição do combustível restante nos tanques que é tipicamente preciso para 1%. O sistema de calibragem de combustível utilizado garante que um sistema de alta integridade seja alcan- çado, possuindo um tempo médio de falha de mais de 1 χ 109 horas.
É possível se encaixar tanques de combustível adicionais na aeronave a fim de aumentar a capacidade de combustível e, portanto, au- mentar a faixa da aeronave. Tais tanques de combustível auxiliares podem ser encaixados na fuselagem da aeronave sob o piso, e são freqüentemente feitos de material flexível, tal como poliuretano, para permitir que os mesmos sejam encaixados em torno da estrutura da aeronave sem precisar se des- montar essa estrutura, permitindo, assim, o encaixe e remoção como neces- sário. Tanques de combustível auxiliares têm uma capacidade de entre cer- ca de 5% e 50% da capacidade do tanque principal. Quando operando com tanques auxiliares é altamente desejável se fornecer um meio de indicação do combustível total disponível, isso é, a soma do combustível em ambos os tanques principais e os tanques auxilia- res. Isso pode ser alcançado pelo fornecimento de calibradores de com- bustível nos tanques auxiliares, mas o encaixe dos calibrados de com- bustível nos tanques auxiliares seria algo muito oneroso e adicionaria peso aos tanques. Adicionalmente, tais calibradores auxiliares podem precisar ser conectados ao sistema de monitoramento de combustível da aeronave de forma que uma indicação correta do combustível restante possa ser exibida, o que complica ainda mais seu encaixe. Mesmo se os calibradores forem encaixados em tanques auxiliares flexíveis seria muito difícil se obter uma medida precisa da quantidade de combustível em tais tanques devido à natureza flexível do tanque e dos formatos complexos dos tanques.
Sumário da Invenção
A presente invenção fornece um método de operação de uma aeronave possuindo tanques de combustível auxiliares sem a exigência do encaixe de calibradores de combustível nesses tanques de combustível.
Em particular, a invenção fornece um método de operação de aeronave, compreendendo as etapas de: fornecimento de um ou mais tanques de combustível principais nos quais o combustível é armazenado, os ditos um ou mais tanques de combustível principais sendo fornecidos com um ou mais calibradores de combustível dispostos para fornecer uma medida da quantidade de com- bustível nos ditos um ou mais tanques de combustível principais; fornecimento de um ou mais tanques de combustível auxiliares nos quais o combustível é armazenado;
a aeronave utilizando o combustível durante uma primeira fase do consumo de combustível, os ditos um ou mais tanques de combustível auxiliares mantendo o combustível depois do começo da primeira fase, e os ditos um ou mais tanques de combustível auxiliares estando substancial- mente vazios imediatamente depois da primeira fase;
durante a primeira fase de consumo de combustível, forneci- mento de uma indicação da quantidade de combustível transportado pela aeronave por meio da soma da quantidade de combustível nos ditos um ou mais tanques de combustível principais como medido pelos ditos um ou mais calibradores de combustível e a quantidade de combustível restante nos ditos um ou mais tanques de combustível auxiliares como calculado utili- zando uma medida referente à taxa de consumo de combustível;
a aeronave utilizando o combustível durante uma segunda fase do consumo de combustível, a segunda fase começando imediatamente de- pois do final da primeira fase, os ditos um ou mais tanques de combustível auxiliares permanecendo substancialmente sem combustível durante a se- gunda fase de consumo de combustível; e
durante a segunda fase de consumo de combustível, o forneci- mento de uma indicação sobre a quantidade de combustível transportada pela aeronave, a indicação sendo baseada na quantidade de combustível medida pelos ditos um ou mais calibradores de combustível.
Os tanques de combustível auxiliares podem estar cheios antes do início da primeira fase. O método pode incluir uma etapa de abasteci- mento dos ditos um ou mais tanques de combustível auxiliares com com- bustível. O método pode incluir uma etapa de detecção quando os ditos um ou mais tanques de combustível auxiliares estão cheios. Os tanques de combustível auxiliares cheios podem ser detectados por meio da detecção de fluxo de combustível através de uma saída de fluxo excessivo associada com esses tanques de combustível auxiliares. A saída de fluxo excessivo pode ser equipada com um dispositivo de detecção de fluxo (por exemplo, um medidor de fluxo, um sensor de movimento ou um detector de com- bustível) para detectar a presença ou ausência de combustível no fluxo ex- cessivo. A presença ou ausência de combustível no fluxo excessivo pode, por exemplo, ser detectada pela medição do fluxo de combustível através da saída de fluxo excessivo.
Durante a primeira fase de consumo de combustível o com- bustível pode ser bombeado a partir dos tanques de combustível auxiliares para os tanques de combustível principais. A quantidade de combustível nos tanques de combustível princi- pais pode ser mantida em um nível particular durante a primeira fase de consumo de combustível. Por exemplo, os tanques principais podem ser mantidos substancialmente cheios de combustível durante a primeira fase de consumo de combustível.
A primeira fase de consumo de combustível é encerrada quando os tanques de combustível auxiliares estão vazios. O método pode incluir uma etapa de detecção quando os tanques de combustível auxiliares estão vazios. Tal etapa pode ser conduzida pelo monitoramento de pressão em uma ou mais bombas de combustível bombeando combustível a partir dos tanques auxiliares. Uma medição de baixa pressão pode, por exemplo, ser indicativa de os tanques de combustível auxiliares estarem vazios. A condi- ção de os tanques de combustível auxiliares estarem vazios pode adicional ou alternativamente ser detectada pelo monitoramento da taxa de consumo de combustível e da taxa de mudança da quantidade de combustível nos tanques principais. Por exemplo, a taxa de consumo de combustível sendo substancialmente igual à taxa de mudança da quantidade de combustível nos tanques principais pode ser indicativa dos tanques de combustível auxil- iares estarem vazios. Uma combinação dos dois métodos descritos acima para detecção de quando os tanques de combustível auxiliares estão vazios pode ser utilizada.
A medição referente à taxa de consumo de combustível pode ser simplesmente igual à taxa de consumo de combustível como medida. Alter- nativamente, a medida pode compreender informação sobre qual taxa de consumo de combustível pode ser calculada. Em tal caso, o método pode incluir uma etapa na qual a taxa de consumo de combustível é calculada.
O combustível restante nos tanques de combustível auxiliares pode ser determinado pela subtração da parte integral da taxa de consumo de combustível da quantidade de combustível nos tanques de combustível auxiliares no começo da primeira fase. A quantidade de combustível nos tanques de combustível auxiliares no começo da primeira fase pode ser de- terminada com base nos tanques auxiliares estarem cheios no início da primeira fase e na capacidade predeterminada dos tanques auxiliares. Como uma alternativa, a quantidade de combustível nos tanques de combustível auxiliares no começo da primeira fase pode ser determinada pela medição da quantidade de combustível que foi bombeada para dentro dos tanques de combustível auxiliares quando do abastecimento dos tanques.
Os um ou mais tanques de combustível auxiliares podem ter uma capacidade de retenção de combustível que é inferior aquela dos tan- ques principais. Por exemplo, o combustível capaz de ser mantido nos tan- ques auxiliares pode ser menos de 30% e possivelmente menos de 20% do volume total de combustível capaz de ser mantido em todos os tanques de combustível da aeronave.
Os tanques de combustível auxiliares podem não ser calibrados. No entanto, está dentro do escopo da invenção que um ou mais tanques de combustível auxiliares sejam fornecidos com um ou mais calibradores de combustível. Tais calibradores de combustível auxiliares podem, por exem- plo, ser utilizados como um suporte e para fornecer uma indicação aproxi- mada da quantidade de combustível nos tanques de combustível auxiliares, possivelmente para confirmar a validade das medições indiretas da situação de "vazio" ou "cheio" de todo e qualquer um dos tanques auxiliares.
A presente invenção também fornece um método de indicação de quantidade de combustível, compreendendo as etapas de: durante uma primeira fase de operação da aeronave, durante a qual o combustível é mantido em pelo menos um tanque de combustível sem calibrador e pelo menos um tanque de combustível com calibrador, o cálculo da quantidade de combustível restante no tanque de combustível sem calibrador pela subtração da parte integral da taxa de consumo de combustível da quantidade de combustível no tanque não calibrado no começo da primeira fase e a soma da quantidade de combustível no tanque de combustível calibrado, como indicado pelos calibradores de combustível, e exibição da quantidade de combustível restante de acordo. O método de indicação de quantidade de combustível também pode ser realizado de for- ma que, durante uma segunda fase da operação da aeronave, durante a qual o combustível é mantido apenas nos tanques de combustível calibra- dos, a quantidade de combustível medida pelos calibradores de combustível é exibida como a quantidade de combustível restante.
A presente invenção fornece adicionalmente um sistema de computador disposto para calcular a quantidade de combustível transportado por uma aeronave, durante uma primeira fase, enquanto um ou mais tan- ques de combustível auxiliares retêm combustível, a quantidade de com- bustível sendo calculado por meio da soma (i) da quantidade de combustível representada por um primeiro registro no sistema de computador referente à quantidade de combustível em um ou mais tanques de combustível princi- pais como medido por um ou mais calibradores de combustível e (ii) a quan- tidade de combustível em um ou mais tanques de combustível auxiliares como calculado utilizando uma medida anterior da quantidade de com- bustível nos tanques de combustível auxiliares e um segundo registro no sistema de computação representando a taxa de consumo de combustível. A quantidade de combustível como calculada pelo sistema de computador pode ser enviada como uma saída para um monitor que apresenta ao piloto durante o vôo de uma aeronave uma indicação da quantidade de com- bustível transportada por uma aeronave calculada pelo sistema de computa- dor. O sistema de computador pode ser disposto também para enviar uma saída durante uma segunda fase referente à quantidade de combustível re- stante, a saída enviada sendo baseada no primeiro registro. O sistema de computador pode ser disposto para enviar uma saída de indicação de fase que indica se a saída referente à quantidade de combustível foi calculada pelo sistema de computador durante a primeira fase ou durante a segunda fase. A exibição da quantidade de combustível como observada pelo piloto pode distinguir entre a primeira fase e a segunda fase. Por exemplo, a exi- bição da quantidade de combustível pode incluir uma indicação da fonte de dados. A exibição da quantidade de combustível pode, por exemplo, ser re- alizada por meio da exibição da quantidade de combustível de uma primeira forma durante a primeira fase e a exibição da quantidade de combustível em uma segunda forma, diferente da primeira forma, durante a segunda fase. Por exemplo, a exibição pode ser realizada em cores diferentes. Dessa forma, durante a operação, o piloto pode ser capaz de discernir a partir do sistema de computador se a quantidade de combustível exibida é a quanti- dade de combustível calculada durante a primeira fase, e, consequente- mente, de baixa integridade, ou se a quantidade de combustível exibida foi calculada durante a segunda fase, e, dessa forma, de alta integridade.
O sistema de computador também pode ser disposto a fim de fornecer indicações sobre a situação de um, alguns ou todos os ditos um ou mais tanques de combustível principais e sobre a situação de um, alguns ou todos os ditos um ou mais tanques de combustível auxiliares, a situação de cada tanque, por exemplo, representando a integridade dos tanques de combustível. Por exemplo, as indicações de situação podem ser realizadas por meio de exibição das situações em cores de acordo com a integridade. Dessa forma, no caso onde a quantidade de combustível transportada pela aeronave é apresentada de tal forma a indicar que os tanques de com- bustível nos quais o combustível é mantido são coletivamente considerados como de baixa integridade, o piloto pode determinar que a situação de al- guns dos tanques, por exemplo, os tanques principais, é na verdade de alta intensidade.
O sistema de computador pode fazer parte do sistema de com- putador de uma aeronave que realiza outras funções.
A presente invenção fornece ainda um conjunto de tanque de combustível de aeronave, compreendendo:
pelo menos um tanque de combustível auxiliar; pelo menos um tanque de combustível principal possuindo um
ou mais calibradores de combustível; e
um aparelho de exibição de quantidade de combustível; o conjunto sendo disposto de forma que: enquanto os ditos um ou mais tanques auxiliares retêm o com- bustível, o aparelho de exibição de quantidade de combustível fornece uma indicação da quantidade de combustível transportada pela aeronave de- pendendo da soma de (i) quantidade de combustível nos ditos um ou mais tanques de combustível como medida pelos ditos um ou mais calibradores de combustível e (ii) quantidade de combustível restante nos ditos um ou mais tanques de combustível auxiliares como calculado utilizando-se uma medida referente à taxa de consumo de combustível; e
enquanto os ditos um ou mais tanques de combustível auxiliares estão substancialmente vazios, o aparelho de exibição de quantidade de combustível fornece uma indicação da quantidade de combustível transpor- tada pela aeronave com base na quantidade de combustível medida pelos ditos um ou mais calibradores de combustível.
Um processador pode ser fornecido para calcular a quantidade de combustível transportada pela aeronave pela soma de parâmetros refer- entes a (i) quantidade de combustível nos ditos um ou mais tanques de combustível principais como determinada a partir de uma ou mais entradas dos ditos um ou mais calibradores de combustível e (ii) quantidade de com- bustível restante nos ditos um ou mais tanques de combustível auxiliares como calculada pelo processador utilizando um registro referente à taxa de consumo de combustível. A quantidade de combustível restante nos ditos um ou mais tanques de combustível auxiliares podendo ser calculada de- pendendo de um parâmetro referente à quantidade de combustível nos ditos um ou mais tanques de combustível auxiliares em um momento determinado no passado. O processador pode fazer parte do sistema de computador da presente invenção descrito aqui. Um ou mais medidores de fluxo podem ser fornecidos para medir a taxa de consumo de combustível. O tanque de com- bustível auxiliar pode compreender uma saída de fluxo excessivo conectada de forma que o combustível fluindo para fora dessa saída de fluxo excessivo passe para dentro do tanque de combustível principal.
A presente invenção também fornece uma aeronave possuindo um conjunto de tanque de combustível de aeronave de acordo com o as- pecto descrito acima da invenção.
A invenção também fornece um produto de software para a pro- gramação de um processador para calcular a quantidade de combustível transportada por uma aeronave, o produto de software possuindo um módu- lo de software;
(a) para calcular e enviar um parâmetro de quantidade de com- bustível, que representa a quantidade de combustível restante durante uma primeira fase enquanto os um ou mais tanques de combustível auxiliares retêm o combustível, por meio da soma (i) de um primeiro parâmetro refer- ente à quantidade de combustível em um ou mais tanques de combustível principais como medida por um ou mais calibradores de combustível e (ii) um segundo parâmetro referente à quantidade de combustível nos um ou mais tanques de combustível auxiliares, e
(b) para calcular o segundo parâmetro utilizando uma medida anterior da quantidade de combustível nos tanques de combustível auxiliares e um terceiro parâmetro referente à taxa de consumo de combustível. O produto de software pode incluir um módulo de software para envio de uma saída para um dispositivo de exibição para exibição de uma indicação do parâmetro de quantidade de combustível. O segundo parâmetro pode ser calculado pela subtração da medida anterior da quantidade de combustível nos tanques de combustível auxiliares em um momento equivalente ao mo- mento ao qual a medida anterior da quantidade de combustível nos tanques de combustível auxiliares se refere.
O módulo de software também pode ser disposto para enviar um parâmetro de quantidade de combustível, durante uma segunda fase en- quanto um ou mais dos tanques de combustível auxiliares estão substan- cialmente vazios, por meio do envio do primeiro parâmetro referente à quan- tidade de combustível em um ou mais dos tanques de combustível principais como medido por um ou mais calibradores de combustível. O produto de software pode compreender um ou mais dentre uma pluralidade de módulos de software. Por exemplo, um módulo pode realizar todas as funções men- cionadas acima do produto de software.
Será, obviamente, apreciado que vários aspectos da invenção como descritos acima são inter-relacionados. Por exemplo, o sistema de computador da presente invenção pode compreender um processador pro- gramado com o produto de software mencionado acima. Portanto, as carac- terísticas descritas com relação a um aspecto podem ser incorporadas em outro e vice-versa. Descrição dos Desenhos
Uma modalidade da presente invenção será agora descrita por meio de exemplo com referência aos desenhos em anexo, nos quais:
A figura 1 ilustra um tanque de combustível auxiliar da modali- dade;
A figura 2 ilustra três tanques de combustível auxiliares conecta- dos de acordo com a modalidade;
A figura 3 é um diagrama de um sistema de combustível de a- cordo com a modalidade; e
A figura 4 ilustra um fluxograma do método de operação da ae- ronave de acordo com a modalidade.
Descrição Detalhada
A modalidade da invenção fornece um sistema de combustível incluindo tanques de combustível auxiliares sem calibrador e tanques de combustível principais com calibrador e um método de operação de uma aeronave com tal sistema de combustível.
A figura 1 ilustra um tanque auxiliar 1 da modalidade da presente invenção. O tanque de combustível é formatado de modo a encaixar nas cavidades do chão de uma aeronave e é fornecido com encaixes de inter- conexão 2 para permitir que um número de tanques de combustível como esse sejam conectados juntos. Acessórios de ventilação 3 são fornecidos no topo do tanque de combustível de forma que o ar seja ventilado a partir do tanque para garantir o abastecimento completo, as conexões de ventilação também agindo como saídas de fluxo excessivo para cada tanque.
Um sistema de tanque de combustível auxiliar de acordo com a modalidade da invenção consiste em vários tanques individuais conectados juntos através de seus acessórios de interconexão e ventilação. Um desses acessórios de ventilação é um fluxo excessivo para o sistema de tanque de combustível auxiliar e é configurado de forma que o combustível só flua para fora desse fluxo excessivo quando o sistema de tanque auxiliar estiver cheio. A figura 2 ilustra os tanques de combustível auxiliares de acordo com a pre- sente modalidade.
A presente modalidade utiliza três tanques de combustível 21, 22, 23 conectados em uma disposição em série. Um primeiro tanque 21 possui um de seus acessórios de interconexão 29 conectado ao sistema de combustível da aeronave para permitir que o combustível seja bombeado para dentro, ou para fora do sistema de tanque de combustível auxiliar. Ou- tros acessórios de interconexão do primeiro tanque 21 são conectados 27 aos acessórios de interconexão de um segundo tanque 22, tanque esse que também é conectado a um terceiro tanque 23. Quaisquer acessórios de in- terconexão do terceiro tanque não utilizado para conexão com o segundo tanque são fechados 24.
Os acessórios de ventilação do primeiro tanque 21 são conecta- dos 26 aos acessórios de ventilação do segundo tanque 22, com quaisquer acessórios não utilizados do primeiro tanque sendo fechados 25. Os acessó- rios de ventilação do segundo tanque são conectados aos acessórios de ventilação do terceiro tanque 23. Os acessórios de ventilação do terceiro tanque formam um fluxo excessivo e são conectados 28 a um sistema de ventilação da aeronave, como descrito abaixo. Esse sistema de conexão garante que o combustível só possa fluir para fora do fluxo excessivo quando todos os tanques de combustível auxiliares no sistema estiverem cheios. No sistema da figura 2, todos os tanques encherão até o fundo de sua conexão de ventilação antes de qualquer combustível fluir para fora do fluxo excessivo 28.
Outros sistemas de tanques de combustível auxiliares também são possíveis, e é possível também se utilizar um único tanque auxiliar grande em oposição à pluralidade de tanques menores descrita acima.
A figura 3 ilustra um diagrama esquemático de um sistema de combustível de acordo com a modalidade da presente invenção. Os tanques de combustível auxiliares 30 são conectados como descrito acima com refe- rência à figura 2. A porta de interconexão 31 do primeiro tanque de com- bustível auxiliar 32 é conectada à galeria de reabastecimento 33 e ao tanque principal 34, através de uma válvula de reabastecimento 35 e, em paralelo, através de uma válvula de saída 36 e uma bomba de combustível 37. A en- trada 38 para o tanque principal 34 é equipada com uma válvula 39. O fluxo excessivo 40 dos tanques de combustível auxiliares (uma conexão de venti- lação para o último tanque de combustível auxiliar) é conectado ao tanque de combustível principal onde o combustível pode fluir através do fluxo ex- cessivo para dentro do tanque principal. A saída para dentro do tanque prin- cipal é equipada com um detector de fluxo 41.
O tanque principal possui um calibrador de combustível 42 que é conectado ao sistema aviônico 43 da aeronave para permitir o monitora- mento e exibição precisos da quantidade de combustível no tanque principal. Os tanques de combustível auxiliares possuem uma capacidade total de aproximadamente 4.000 litros, enquanto que os tanques de combustível principais possuem uma capacidade de aproximadamente 60.000 litros.
O método, de acordo com a presente modalidade, de operação de uma aeronave com um sistema de combustível como descrito acima será agora descrito com referência à figura 4. O método da modalidade utiliza o uso de um sistema de calibragem de quantidade de combustível implemen- tado em software nos sistemas de computador das aeronaves (não ilustra- dos).
Se um vôo não exigir mais combustível do que pode ser ar- mazenado nos tanques de combustível principais, então o combustível só é colocado dentro desses tanques de combustível principais 50. Durante um vôo com a não utilização de tanques de combustível auxiliares, o com- bustível é consumido a partir dos tanques principais e a quantidade de com- bustível é indicada com base nos calibradores de combustível do tanque principal 51.
Se tanques auxiliares forem necessários então o reabasteci- mento começa pela abertura 53 da válvula de reabastecimento de tanque auxiliar 35 e fechamento 54 da válvula de tanque de combustível principal 39 de forma que o combustível bombeado para dentro da galeria de reabaste- cimento 33 passe para dentro dos tanques auxiliares. O combustível é bom- beado 55 para dentro da aeronave e os tanques de combustível auxiliares serão completados com combustível, até que um nível seja alcançado onde o combustível flui para fora do fluxo excessivo 40 e para dentro dos tanques principais 34. Isso indica que exige uma quantidade conhecida de com- bustível nos tanques auxiliares e é indicado pelo fluxo de combustível sendo detectado pelo indicador 41. Quando tal fluxo é detectado 56 a válvula de reabastecimento de tanque auxiliar 35 é fechada 57 e a válvula de reabaste- cimento de tanque principal 39 é aberta 58 de forma que o combustível passe para dentro dos tanques principais.
A carga total de combustível da aeronave durante o abasteci- mento dos tanques principais é a quantidade nos tanques auxiliares (que é conhecida desde o seu abastecimento) mais a quantidade de combustível nos tanques principais que é conhecida com precisão pela indicação do cali- brador 42. O reabastecimento continua até que a quantidade de combustível na aeronave seja igual à carga de combustível necessária 59.
A operação de uma aeronave utilizando os tanques de com- bustível auxiliares é dividida em duas fases. No começo da primeira fase as válvulas 36 e 39 são abertas 60 e a bomba de combustível 37 é operada 61. A operação da bomba 37 é controlada pelo calibrador de tanque de com- bustível principal de forma que os tanques principais sejam mantidos cheios 62. A manutenção do nível de combustível nos tanques de combustível prin- cipais pelo bombeamento de combustível a partir dos tanques auxiliares para os tanques principais continua enquanto o combustível é consumido pela Unidade de Energia Auxiliar (APU) e/ou motores, por toda a primeira fase.
A quantidade de combustível restante nos tanques principais durante a operação da aeronave é conhecida a partir do calibrador de com- bustível nesses tanques, e é, portanto, conhecida com um alto grau de pre- cisão. A taxa de consumo de combustível é monitorada pelos sistemas aviônicos da aeronave de forma convencional, o que utiliza uma pluralidade de medidores de fluxo de combustível localizados no sistema de combustível da aeronave. Pela integração da taxa de consumo de combustível com o tempo essa taxa é utilizada para fornecer uma indicação da quantidade de combustível consumido. A quantidade de combustível nos tanques auxiliares no começo do vôo é conhecida e a quantidade de combustível restante nos tanques auxiliares é calculada pela subtração da quantidade de combustível consumida dessa quantidade inicial. Enquanto o combustível permanece nos tanques de combustível auxiliares, a quantidade de combustível restante total é calculada como Qaux^stan + Qmainjnd - integral (Cengine + Capu)· Onde Qaux_start = quantidade de combustível nos tanques auxiliares antes do co- meço do consumo, Qmainjnd = quantidade de combustível nos tanques princi- pais, como indicado pelos calibradores de tanque principal, Cengine = taxa de consumo de motores e Capu = taxa de consumo de APU. O combustível re- stante nos tanques auxiliares é igual à quantidade total de combustível, menos o nível indicado nos tanques principais.
Durante o reabastecimento os tanques de combustível auxiliares são abastecidos até um fluxo excessivo ser detectado e dessa forma a quan- tidade de combustível nos tanques auxiliares no começo da primeira fase é definida pela configuração dos tanques auxiliares. Essa quantidade é ar- mazenada nos sistemas aviônicos da aeronave. Alternativamente a quanti- dade pode ser registrada no sistema pelo operador da aeronave uma vez que o reabastecimento tenha sido completado.
Durante essa primeira fase de consumo de combustível a quan- tidade total restante de combustível só é conhecida por uma medição indi- reta visto que a quantidade de combustível nos tanques auxiliares é calcu- lada a partir da taxa de consumo de combustível e a quantidade inicial de combustível nos tanques auxiliares. A quantidade de combustível nos tan- ques de combustível auxiliares é, portanto, considerada uma medição de baixa integridade, com um tempo médio de falha de 1 χ 104 horas. No en- tanto, o nível de combustível nos tanques principais é conhecido como de alta integridade (visto que é indiretamente indicado pelos calibradores de combustível) e, dessa forma, uma medição confiável da quantidade mínima de combustível a bordo mesmo se houver um erro nos cálculos e os tanques de combustível auxiliares estiverem vazios. Pelo esvaziamento dos tanques de combustível auxiliares enquanto se mantém uma quantidade conhecida nos tanques de combustível principais, uma indicação de alta integridade da quantidade de combustível nos tanques de combustível auxiliares não é exigida visto que a quantidade mínima de combustível a bordo é conhecida como de alta integridade, onde permite uma finalização de vôo segura.
O consumo de todo o combustível nos tanques de combustível auxiliares é detectado pela percepção de que a taxa de mudança de com- bustível nos tanques principais se tornou igual à taxa de consumo. Quando for detectado 63 que os tanques de combustível auxiliares estão vazios, as válvulas 36 e 39 são fechadas 64 e a bomba 37 é desligada 65. Isso encerra a primeira fase, e o vôo então continua em uma segunda fase, utilizando o combustível nos tanques principais. Durante essa segunda fase de consumo de combustível, a quantidade de combustível restante é conhecida com pre- cisão a partir dos calibradores de combustível nos tanques principais, permit- indo, portanto, a finalização segura do vôo 66.
Quando os tanques de combustível auxiliares estão vazios, a quantidade de combustível indicada muda de ser baseada na taxa de con- sumo de combustível, para ser uma medição direta realizada a partir dos calibradores de tanque de combustível principal. Visto que a quantidade cal- culada a partir da taxa de consumo é uma aproximação, é provável que haja uma mudança na quantidade de combustível indicada quando a base da indicação mudar.
A exibição da quantidade de combustível inclui uma indicação da fonte de dados. Quando a quantidade exibida é derivada apenas dos cali- bradores de combustível do tanque principal, a quantidade de combustível é exibida em verde para indicar que é uma leitura de alta integridade. Se a quantidade exibida for derivada dos calibradores do tanque principal mais a quantidade estimada de combustível nos tanques auxiliares, então a exi- bição será em âmbar, para indicar que é uma leitura de baixa integridade. O piloto também possui acesso a uma página de combustível no CDS (Sistema de Exibição de Cabine) onde as situações dos tanques de combustível são ilustradas. Dessa forma, no começo do vôo quando uma quantidade de combustível total de baixa integridade é exibida, o piloto pode observar que cada um dos tanques principais ainda tem quantidades medidas de alta in- tegridade, ao passo que os tanques auxiliares possuem uma quantidade cal- culada de baixa integridade. Novamente, essas indicações de situação são de cor verde para alta integridade e de cor âmbar para baixa integridade. Outros sistemas de exibição de fonte de quantidade de combustível também são possíveis.
Enquanto a presente invenção foi descrita e ilustrada com refe- rência às modalidades particulares, deve ser apreciado pelos versados na técnica que a invenção tem utilidade em muitas variações diferentes não especificamente ilustradas aqui. Por meio de exemplo, determinadas varia- ções das modalidades descritas acima serão explicadas agora.
A modalidade descrita acima estima a quantidade de com- bustível consumido pela taxa de consumo dos motores e APU, mas também é possível se estimar o combustível restante nos tanques de combustível auxiliares pela medição do volume do combustível bombeado para fora dos tanques de combustível. Adicionalmente, uma combinação dos métodos pode ser utilizada para aperfeiçoar a confiabilidade da detecção.
Na modalidade descrita, o consumo de todo o combustível nos tanques de combustível auxiliares é indicado pela taxa de consumo que combina a taxa de mudança do volume de tanque principal. Os tanques de combustível auxiliares estando vazios, e, dessa forma, o final da primeira fase, também podem ser detectados pela indicação de uma baixa pressão na bomba 37, ou uma combinação de ambas as técnicas.
A modalidade da invenção mantém os tanques de combustível principais cheios enquanto existir combustível nos tanques de combustível auxiliares, mas os tanques principais podem ser mantidos em qualquer nível em oposição a serem mantidos cheios. Os tanques de combustível devem ser mantidos em um nível alto o suficiente de forma que sempre retenham combustível suficiente para a aeronave pousar com segurança no caso de a quantidade indicada nos tanques de combustível auxiliares estar incorreta. Dependendo da configuração da aeronave o cálculo e exibição das quantidades de combustível podem ser realizados pelos sistemas aviônicos da aeronave, mas um aparelho de exibição de quantidade de combustível que faz parte dos sistemas aviônicos de aeronave ou por um aparelho de exibição de quantidade de combustível dedicado. Os calibra- dores de combustível de tanque principal e os indicadores de taxa de con- sumo de combustível são conectados ao aparelho adequado, dependendo do aparelho realizando o cálculo e exibição.
Onde na descrição anterior, inteiros ou elementos são mencio- nados que possuem equivalências conhecidas, óbvias ou previsíveis, então, tais equivalências estão incorporadas aqui como se tivessem sido mencio- nadas individualmente. Deve-se fazer referência às reivindicações para a determinação do escopo verdadeiro da presente invenção, que deve ser considerada como englobando qualquer uma das ditas equivalências. Será apreciado também pelo leitor que inteiros ou características da invenção que são descritos como preferidos, vantajoso, convenientes ou similares são op- cionais e não limitam o escopo das reivindicações independentes.
Claims (12)
1. Método de operação de aeronave, compreendendo as etapas de: a) fornecimento de um ou mais tanques de combustível princi- pais (34) nos quais o combustível é armazenado, os ditos um ou mais tan- ques de combustível principais sendo fornecidos com um ou mais calibrado- res de combustível (42) dispostos para fornecer uma medição da quantidade de combustível nos ditos um ou mais tanques de combustível principais; b) fornecimento de um ou mais tanques de combustível auxilia- res (1, 21, 22, 23, 30) nos quais o combustível é armazenado; c) utilização por parte da aeronave do combustível durante uma primeira fase de consumo de combustível; os ditos um ou mais tanques de combustível auxiliares manten- do o combustível depois do começo da primeira fase; e os ditos um ou mais tanques de combustível auxiliares estado substancialmente vazios imediatamente depois da primeira fase; d) durante a primeira fase (62) de consumo de combustível, for- necimento de uma indicação da quantidade de combustível transportada pela aeronave por meio da soma (i) da quantidade de combustível nos ditos um ou mais tanques de combustível principais como medido pelos ditos um ou mais calibradores de combustível e (ii) a quantidade de combustível res- tante nos ditos um ou mais tanques de combustível auxiliares como calcula- da utilizando-se uma medição referente à taxa de consumo de combustível; e) a utilização por parte da aeronave de combustível durante uma segunda fase (66) de consumo de combustível, a segunda fase come- çando imediatamente depois do final da primeira fase, os ditos um ou mais tanques de combustível auxiliares permanecendo substancialmente vazios durante a segunda fase de consumo de combustível; e f) durante a segunda fase de consumo de combustível, forneci- mento de uma indicação da quantidade de combustível transportada pela aeronave, a indicação sendo baseada na quantidade de combustível medida pelos ditos um ou mais calibradores de combustível.
2. Método de operação de aeronave, de acordo com a reivindi- cação 1, no qual os tanques de combustível auxiliares estão cheios antes do início da primeira fase.
3. Método de operação de aeronave, de acordo com a reivindi- cação 2, no qual o método inclui uma etapa (56) de detecção de quanto os tanques de combustível auxiliares estão cheios por meio da detecção da presença ou ausência de combustível em uma saída de fluxo excessivo (28, -40) associada com esses tanques de combustível auxiliares.
4. Método de operação de aeronave, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, no qual durante a primeira fase o combustível é bombeado a partir de tanques de combustível auxiliares para os tanques principais para manter a quantidade de combustível nos tanques de combus- tível principais em um nível particular.
5. Método de operação de aeronave, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, no qual o método inclui uma etapa (63) de detecção de quando os tanques de combustível auxiliares estão vazios pela detecção de baixa pressão em uma bomba de combustível (37) bombeando o combustível a partir dos tanques auxiliares.
6. Método de operação de aeronave, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, no qual o método inclui uma etapa (63) de detecção de quando os tanques de combustível auxiliares estão vazios pelo monitoramento da taxa de consumo de combustível e taxa de mudança de quantidade de combustível nos tanques principais.
7. Método de operação de aeronave, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, no qual o combustível restante nos tanques de combustível auxiliares é determinado pela subtração de toda a taxa de con- sumo de combustível da quantidade de combustível nos tanques de com- bustível auxiliares no começo da primeira fase.
8. Método de indicação de quantidade de combustível compre- endendo as etapas de: durante uma primeira fase (62) de operação da aeronave, duran- te a qual o combustível é mantido em pelo menos um tanque de combustível sem calibrador (1, 21, 22, 23, 30) e pelo menos um tanque de combustível com calibrador (34), o cálculo da quantidade restante de combustível no tan- que de combustível sem calibrador pela subtração de toda a taxa de consu- mo de combustível da quantidade de combustível no tanque não calibrado no começo da primeira fase e adição da quantidade de combustível no tan- que de combustível calibrado como indicado pelos calibradores de combus- tível (42), e exibição da quantidade de combustível restante de acordo, durante uma segunda fase de operação da aeronave (66), du- rante a qual o combustível só é mantido nos tanques de combustível calibra- dos, cálculo da quantidade de combustível restante de acordo com a quanti- dade de combustível indicada pelos calibradores de combustível e exibição da quantidade restante de combustível de acordo.
9. Sistema de computador disposto para calcular a quantidade de combustível transportada por uma aeronave; durante uma primeira fase, enquanto um ou mais tanques de combustível auxiliares (1, 21, 22, 23, 30) retêm o combustível, a quantidade de combustível sendo calculada por meio de soma (1) da quantidade de combustível representada por um primeiro registro no sistema de computa- dor referente à quantidade de combustível em um ou mais tanques de com- bustível principais (34) como medida por um ou mais calibradores de com- bustível (42) e (ii) a quantidade de combustível em um ou mais tanques de combustível auxiliares como calculada utilizando-se uma medição anterior da quantidade de combustível nos tanques de combustível auxiliares e um segundo registro no sistema de computador representando a taxa de con- sumo de combustível.
10. Conjunto de tanque de combustível de aeronave, compreen- dendo: pelo menos um tanque de combustível auxiliar (1, 21, 22, 23, 30); pelo menos um tanque de combustível principal (34) possuindo um ou mais calibradores de combustível (42); e um aparelho de exibição de quantidade de combustível; o conjunto sendo disposto de forma que enquanto os ditos um ou mais tanques auxiliares retêm o com- bustível, o aparelho de exibição de quantidade de combustível fornece uma indicação da quantidade de combustível transportada pela aeronave depen- dendo da soma de (i) quantidade de combustível nos ditos um ou mais tan- ques de combustível principais como medida pelos ditos um ou mais calibra- dores de combustível e (ii) a quantidade de combustível restante nos ditos um ou mais tanques de combustível auxiliares como calculada utilizando uma medição referente à taxa de consumo de combustível; e enquanto os ditos um ou mais tanques de combustível auxiliares estão substancialmente vazios, o aparelho de exibição de quantidade de combustível fornece uma indicação da quantidade de combustível transpor- tada pela aeronave com base na quantidade de combustível medida pelos ditos um ou mais calibradores de combustível.
11. Aeronave possuindo um conjunto de tanque de combustível de aeronave, de acordo com a reivindicação 10.
12. Produto de software para programação de um processador para calcular a quantidade de combustível transportada por uma aeronave, o produto de software possuindo um módulo de software a) para calcular e enviar um parâmetro de quantidade de com- bustível que representa a quantidade de combustível restante durante uma primeira fase enquanto um ou mais tanques de combustível auxiliares (1, 21, -22, 23, 30) retêm combustível, por meio da soma (i) de um primeiro parâme- tro referente à quantidade de combustível em um ou mais tanques de com- bustível principais (34) como medida por um ou mais calibradores de com- bustível (42) e (ii) um segundo parâmetro referente à quantidade de combus- tível nos um ou mais tanques de combustível auxiliares, e b) para calcular o segundo parâmetro utilizando uma medição anterior da quantidade de combustível nos tanques de combustível auxiliares e um terceiro parâmetro referente à taxa de consumo de combustível.
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| Date | Code | Title | Description |
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| B25D | Requested change of name of applicant approved |
Owner name: AIRBUS OPERATIONS LIMITED (GB) Free format text: NOME ALTERADO DE: AIRBUS UK LIMITED |
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| B08F | Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette] |
Free format text: REFERENTE A 10A ANUIDADE. |
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| B08K | Patent lapsed as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi [chapter 8.11 patent gazette] |