一种飞机应急状态下释放燃油保证飞行安全的方法及系统

技术领域

本申请属于飞机控制技术领域，特别涉及一种飞机应急状态下释放燃油保证飞行安全的方法及系统。

背景技术

通常情况下，飞机着陆重量需要考虑飞机机体承载能力、起落架承载寿命及滑跑距离限制等因素，其一般设计成与正常飞行重量相比降低约30％。这是因为飞机在空中飞行过程中可能出现机电系统或其他系统故障，为保证飞行安全，需要飞机能够将总重量迅速降低至满足着陆的重量要求以便进行降落，否则机电系统或其他系统故障带来的危害将会对飞行安全造成极大危险，给飞行员的处置操作带来巨大负担。

发明内容

本申请的目的是提供了一种飞机应急状态下释放燃油保证飞行安全的方法及系统，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。

本申请的技术方案是：一种飞机应急状态下释放燃油保证飞行安全的方法，所述方法包括：

当飞机出现故障需要降低飞机重量进行返航降落时，获取发动机工作状态、飞机燃油油箱的余油状态及通过应急放油开关作出的应急放油指令；

根据发动机工作状态、余油状态及应急放油指令控制应急放油电磁阀动作，通过应急放油电磁阀释放飞机燃油油箱内的多余燃油，当飞机燃油油箱内的燃油释放到预定值时停止释放。

在本申请优选实施方式中，根据发动机工作状态、余油状态及应急放油指令控制应急放油电磁阀动作的条件为：

1)应急放油指令有效；

2)飞机余油大于起飞时燃油总重量的预定值；

3)发动机处于慢车状态以上且发动机处于非加力状态且发动机涡轮后排气温度不高于预定温度；

上述条件同时满足时，应急放油电磁阀打开而释放飞机燃油油箱内的多余燃油。

在本申请优选实施方式中，所述预定值为20％。

在本申请优选实施方式中，通过转速传感器获得发动机转速，根据发动机高度速度特性推算出慢车转速，通过判断发动机转速与慢车转速的关系得到发动机是否处于慢车状态以上；

通过温度传感器测量涡轮后排气温度而得到发动机涡轮后排气温度是否高于预定温度。

在本申请优选实施方式中，所述预定温度为700℃。

另一方面，本申请提供了一种飞机应急状态下释放燃油保证飞行安全的系统，所述系统包括：

应急放油开关，所述应急放油开关连接发动机数字电子控制器，用于生成应急放油指令；

转速传感器，所述转速传感器连接发动机数字电子控制器，用于感受发动机转子的实际转速；

温度传感器，所述温度传感器连接发动机数字电子控制器，用于获得发动机涡轮后排气温度；

燃油油量测量计，所述燃油油量测量计连接发动机数字电子控制器，用于得到飞机燃油油箱的余油信息；

发动机数字电子控制器，所述发动机数字电子控制器连接应急放油开关、转速传感器、温度传感器、燃油油量测量计及应急放油电磁阀，根据温度传感器、转速传感器和燃油油量测量计的信息判断是否符合应急放油条件，当符合应急放油条件时，发动机数字电子控制器控制应急放油电磁阀打开，进而将飞机燃油油箱内的多余燃油进行释放；当发动机数字电子控制器判断发动机工作状态不符合应急放油条件时，发动机数字电子控制器控制应急放油电磁阀关闭。

在本申请优选实施方式中，所述应急放油开关采用单刀单掷开关。

在本申请优选实施方式中，还包括直流配电电源，所述直流配电电源连接应急放油开关，用于为应急放油开关提供直流电源。

在本申请优选实施方式中，所述应急放油条件为：

1)发动机数字电子控制器采集到应急放油开关的应急放油指令有效；

2)发动机数字电子控制器采集燃油油量测量计的油量信号判断飞机余油大于起飞时燃油总重量的预定值；

2)发动机数字电子控制器采集转速传感器的发动机转速信号而判断发动机处于慢车以上且非加力状态，同时发动机数字电子控制器采集温度传感器的温度信号判断发动机低压涡轮后排气温度大于温度限制值；

上述条件同时满足时，发动机数字电子控制器11控制应急放油电磁阀打开进行多余燃油释放。

本申请的方法及系统在飞机应急状态下发动机释放燃油控制，能够迅速降低飞机应急状态下总重量，使飞机迅速满足着陆重量要求，提高飞行安全，减弱飞机发生不可逆故障时造成严重的不良影响，提升飞行器的经济性与作战效能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。

图1为本申请的飞机应急状态下释放燃油来保证飞行安全的系统示意图。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。

为了实现飞机应急状态下的安全着陆，本申请提出了一种飞机应急状态下释放燃油来保证飞行安全的方法。

本申请提供的飞机应急状态下释放燃油来保证飞行安全的方法，该方法包括如下过程：

当飞机出现故障需要降低飞机重量进行返航降落时，获取发动机工作状态、飞机燃油油箱的余油状态及通过应急放油开关作出的应急放油指令；

根据发动机工作状态、余油状态及应急放油指令有效时，控制应急放油电磁阀动作，通过应急放油电磁阀释放飞机燃油油箱内的多余燃油，当飞机燃油油箱内的燃油释放到预定值时停止释放。

在本申请中，通过应急放油电磁阀释放飞机燃油油箱内的多余燃油的条件为：

1)应急放油指令有效；

2)飞机余油大于起飞时燃油总重量的预定值，该预定值通常为20％；

3)发动机处于慢车状态以上且发动机处于非加力状态且发动机涡轮后排气温度不高于预定温度；

上述条件同时满足时，应急放油电磁阀打开而释放飞机燃油油箱内的多余燃油。

其中，通过转速传感器可获得发动机转速，根据发动机高度速度特性可推算出慢车转速，当发动机转速高于慢车转速时即表明发动机处于慢车状态以上。当驾驶员不进行油门操作时，即表明发动机处于非加力状态。通过温度传感器可测量涡轮后排气温度，在本申请该实施例中，该预定温度为700℃。

基于上述内容，本申请还提供了一种飞机应急状态下释放燃油来保证飞行安全的系统，该系统10包括：发动机数字电子控制器11、直流配电电源12、应急放油开关13、转速传感器14、温度传感器15、燃油油量测量计16、应急放油电磁阀17。

其中，直流配电电源12连接应急放油开关13，用于为应急放油开关13提供28V直流电源。

应急放油开关13采用了单刀单掷开关，其通过硬线连接发动机数字电子控制器11，用于生成应急放油指令。

转速传感器14连接发动机数字电子控制器11，用于感受发动机转子的实际转速，为发动机数字电子控制器1输出电压信号。转速传感器14感受装在发动机轴上的音轮，其上的每一齿依次接近转速传感器14的端面，会在转速传感器14的线圈中产生电势信号，感应电势频率与通过传感器端面的齿数频率相对应，通过音轮的旋转速度得到发动机的转速。

温度传感器15连接发动机数字电子控制器11，其利用敏感元件(例如铂金丝)随温度变化而改变电阻的特性进行工作，每一个环境温度对应一个电阻值。在本申请中，温度传感器15共有2路铂金丝，分别供给发动机数字电子控制器11的测量电路，然后进行比较，取最小值做为发动机数字电子控制器11的输入量。

燃油油量测量计16也连接发动机数字电子控制器11，其传感器部分为同轴容器，当燃油进入容器时会导致传感器外壳和感应电极的电容发生变化，通过电路转换及线性和温度补偿而输出电流信号，最终将余油情况反馈给发动机数字电子控制器11。

发动机数字电子控制器11连接执行机构——应急放油电磁阀17，其通过温度传感器15、转速传感器14和燃油油量测量计16的信息判断是否符合应急放油条件，当符合应急放油条件且收到应急放油开关13的应急放油指令时，发动机数字电子控制器11控制应急放油电磁阀17打开，进而将飞机燃油油箱18内的多余燃油进行释放；当发动机数字电子控制器11判断发动机工作状态不符合应急放油条件时，发动机数字电子控制器11控制应急放油电磁阀17关闭。

其中，应急放油条件为：

1)发动机数字电子控制器11采集到应急放油开关13的应急放油指令有效；

2)发动机数字电子控制器11采集燃油油量测量计16的油量信号判断飞机余油大于起飞时燃油总重量的预定值，即20％；

2)发动机数字电子控制器11采集转速传感器14的发动机转速信号而判断发动机处于慢车以上且非加力状态，同时发动机数字电子控制器11采集温度传感器15的温度信号判断发动机低压涡轮后排气温度大于温度限制值，即700℃；

上述条件同时满足时，发动机数字电子控制器11控制应急放油电磁阀17打开进行多余燃油释放。

本申请提供的飞机应急状态下释放燃油来保证飞行安全的系统具体工作过程如下：

当飞机出现各类故障需要尽快降低飞机重量以返航降落时，由飞行员手动接通应急放油开关13，应急放油开关13将应急放油指令信号传输至发动机数字电子控制器11；

发动机数字电子控制器同时采集转速传感器14的发动机转速信号、温度传感器15的发动机低压涡轮后排气温度信号、燃油油量测量计16的燃油余油信号，发动机数字电子控制器11结合应急放油指令、燃油余量及发动机工作状态判断应急放油电磁阀17是非接通，其中同时满足应急放油指令有效、飞机余油相对起飞时燃油总重量大于20％、发动机处于慢车状态以上及非加力状态、涡轮后排气温度不高于700℃等要求时，应急放油电磁阀17接通进行飞机燃油的释放，直到飞机燃油余油达到起飞时燃油总重量的20％，发动机数字电子控制器11控制应急放油电磁阀17断开，停止放油。

本申请的方法及系统在飞机应急状态下发动机释放燃油控制，能够迅速降低飞机应急状态下总重量，使飞机迅速满足着陆重量要求，提高飞行安全，减弱飞机发生不可逆故障时造成严重的不良影响，提升飞行器的经济性与作战效能。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。