DE3700893A1 - Flugzeug-energieladeverfahren und -einrichtung - Google Patents
Flugzeug-energieladeverfahren und -einrichtungInfo
- Publication number
- DE3700893A1 DE3700893A1 DE19873700893 DE3700893A DE3700893A1 DE 3700893 A1 DE3700893 A1 DE 3700893A1 DE 19873700893 DE19873700893 DE 19873700893 DE 3700893 A DE3700893 A DE 3700893A DE 3700893 A1 DE3700893 A1 DE 3700893A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fuel
- energy content
- tank
- refueling
- total energy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B67D7/00—Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes
- B67D7/06—Details or accessories
- B67D7/08—Arrangements of devices for controlling, indicating, metering or registering quantity or price of liquid transferred
- B67D7/30—Arrangements of devices for controlling, indicating, metering or registering quantity or price of liquid transferred with means for predetermining quantity of liquid to be transferred
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B64F1/00—Ground or aircraft-carrier-deck installations
- B64F1/28—Liquid-handling installations specially adapted for fuelling stationary aircraft
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/80—Energy efficient operational measures, e.g. ground operations or mission management
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine
Einrichtung zum Füllen eines Flugzeugkraftstofftanks mit
Düsentreibstoff, der für einen ausgewählten Flug ausreicht.
In der Fluglinienindustrie bzw. bei den Fluggesellschaften
ist es gegenwärtige Praxis, ein Fluzeug mit einer Kraftstoffmenge
für einen ausgewählten Flug entweder auf der Basis
des Kraftstoffgewichts oder des Kraftstoffvolumens zu
beladen. Bei den gegenwärtigen Kraftstoffbeladungs- bzw.
-einfüllverfahren legt man eine angenommene Dichte und einen
angenommenen minimalen Wärmeinhalt pro Gewichtseinheit
des Kraftstoffs zugrunde, um sicherzustellen, daß der Kraftstoff
an Bord des Flugzeugs genügend Gesamtenergie enthält,
daß das Flugzeug den ausgewählten Einsatz bzw. Flug vollenden
kann. Kürzliche Untersuchungen haben gezeigt, daß weltweite
Variationen bzw. Schwankungen im aktuellen Wärmeinhalt
von abgegebenem Düsentreibstoff vorliegen, und zwar im
Bereich von einem niedrigen Wert von 10 247,08 kcal/kg bis
zu einem hohen Wert von 10 564 kcal/kg, wobei der Vergleichswert
der von den Kraftstoffzulieferern garantierte angenommene
Wert von 10 230,40 kcal/kg ist. Aktuelle Testdaten haben
gezeigt, daß der Wärmeinhalt der abgegebenen Kraftstoffe
im wesentlichen linear mit der Dichte zunimmt. Infolgedessen
führen diese Daten, obwohl die obigen gegenwärtigen
Beladungspraktiken der Fluggesellschaften die Kraftstoffreserve-
und -kontingenterfordernisse erfüllen, zu dem Ergebnis,
daß eine Beladung mit übermäßigem Kraftstoff erfolgt,
da der aktuelle Energieinhalt der geleiferten Kraftstoffe
normalerweise höher als der garantierte Minimalwert ist.
Der zusätzliche Kraftstoff, der als Ergebnis der Verwendung
eines Wärmeinhaltswertes, welcher niedriger als notwendig
ist, zur Bestimmung des erforderlichen Kraftstoffvolumens
oder -gewichts an Bord der Linienflugzeuge mitgeführt
führt wird, wird als Totgewicht mitgeführt. Dieses Gewicht
hätte auf eine erhöhte Nutzlast verteilt werden können,
oder alternativ hätte der Flug mit einem niedrigeren Gewicht
stattfinden können, wobei dann für die Reise bzw. den
Flug weniger Kraftstoff erforderlich gewesen wäre.
Zusätzlich zu den Gewichtsnachteilen, die mit dem Beladen
eines Flugzeugs mit Kraftstoff auf der Basis eines angenommenen
minimalen Kraftstoffwärmeinhalts verbunden sind, kann
eine auf diese Weise durchgeführte unrichtige Berechnung
der Kraftstoffenergie zu einer scheinbaren Verminderung der
Reichweitefähigkeit des Flugzeugs führen. Diese scheinbare
Reichweiteverminderung kann einen negativen Einfluß auf die
Streckenpläne der Fluggesellschaften haben und kann bewirken,
daß potentielle Kunden für das Flugzeug Flugzeugreichweiteforderungen
erheben und/oder die Flugzeugreichweitebehauptungen
in Frage stellen.
Mit der vorliegenden Erfindung werden daher ein Kraftstoffbeladesystem
und -verfahren zur Verfügung gestellt, mit denen
ein Flugzeug auf der Basis des gemessenen Energieinhalts
des Kraftstoffs mit Kraftstoff beladen wird, anstatt
daß es auf der Basis des Kraftstoffgewichts oder -volumens,
das von angenommenen Werten des Kraftstoffwärmeinhalts abgeleitet
ist, mit Kraftstoff beladen wird.
Weiterhin wird mit der Erfindung eine genaue Berechnung des
aktuellen Wärmeinhalts von Kraftstoff, mit dem ein Flugzeug
beladen wird, zur Verfügung gestellt, so daß sich dadurch
erhöhte Leistungsfähigkeiten bzw. Wirkungsgrade von Flugplänen
der Fluggesellschaften ergeben.
Außerdem wird mit der Erfindung eine genauere Bestimmung
der Kraftstofferfordernisse für jeden ausgewählten Flug auf
der Basis des aktuellen Kraftstoffenergieinhalts ermöglicht.
Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung, die nicht nur aus dieser
Beschreibung ohne weiteres ersichtlich sind, sondern auch
durch die Praxis der vorliegenden Erfindung erfahren werden
können. Die Ziele und Vorteile der Erfindung können insbesondere
mittels der Einrichtung und Mittel sowie der Verfahrensweisen
und mittels der Kombinationen realisiert und
erhalten werden, wie sie insbesondere in den Patentansprüchen,
aber auch in der vorliegenden Beschreibung angegeben
sind.
Kurz zusammengefaßt wird auf der Basis der vorstehend dargelegten
Grundprinzipien und Vorteile der Erfindung sowie
in Übereinstimmung mit den Zwecken der Erfindung, wie sie
hier ausgeführt und in breitem Umfang beschrieben ist, ein
Verfahren zum Beladen bzw. Füllen eines Flugzeugkraftstofftanks
mit einer abgemessenen Menge an Kraftstoff, die genügend
Energieinhalt für einen ausgewählten Flug hat, zur Verfügung gestellt,
und dieses Verfahren umfaßt die folgenden
Verfahrensschritte: Berechnen des gesamten erforderlichen
Energieinhalts des Kraftstoffs, der für einen augewählten
Flug ausreicht; Bestimmen des Gesamtenergieinhalts des
Kraftstoffs in dem Kraftstofftank in diskreten Intervallen
während des Tankens; Vergleichen der berechneten Gesamtenergie,
die für den ausgewählten Flug erforderlich ist,
mit dem gemessenen Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs in
dem Tank, um die Differenz zwischen diesen Werten zu erhalten;
und Beenden des Tankens in Übereinstimmung mit der erhaltenen
Differenz.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiter ein System
(worunter insbesondere eine Anordnung und/oder Einrichtung
zu verstehen ist) zum Beladen bzw. Füllen eines Flugzeugkraftstofftanks
mit einer gemessenen Menge an Kraftstoff,
die einen Gesamtenergieinhalt hat, der für einen ausgewählten
Flug ausreicht, zur Verfügung gestellt, und dieses System
umfaßt folgendes: eine Einrichtung zum Messen der in
den Flugzeugkraftstofftank eingefüllten Menge an Kraftstoff
in diskreten Intervallen während des Tankens; eine Einrichtung
zum Bestimmen des Gesamtenergieinhalts des Kraftstoffs
in dem Kraftstofftank in diskreten Intervallen während des
Tankens; eine Einrichtung zum Vergleichen des Gesamtenergieinhalts,
der für den gewählten Flug ausreichend ist, mit
dem Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs in dem Tank während
des Tankens, so daß die Differenz zwischen diesen Werten erhalten
wird; und eine Einrichtung zum Beenden des Tankens
entsprechend der Differenz.
Die Erfindung sei nachstehend anhand einiger, besonders bevorzugter
Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren
der Zeichnung näher erläutert. Die Figuren der Zeichnung,
die zur vorliegenden Beschreibung der Erfindung gehören
und einen Teil dieser Beschreibung bilden, veranschaulichen
bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung und dienen
zusammen mit der obigen allgemeinen Beschreibung der Erfindung
und der nachfolgenden detaillierten Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen zur Erläuterung der Prinzipien
der Erfindung; es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Blockdarstellung eines Systems
für das Beladen eines Flugzeugs mit Kraftstoff gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 2 eine Kurvendarstellung, welche die Beziehung
zwischen der Kraftstoffdichte und dem Kraftstoffenergieinhalt
veranschaulicht, aus der eine Energieinhalt-
Dichte-Gleichung abgeleitet wird;
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm, das eine Aufeinanderfolge
von Verfahrensschritten eines Verfahrens gemäß einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
wie es in Fig. 1 gezeigt ist, und zwar unter
Verwendung eines Densitometers bzw. Densimeters zum
Bestimmen des Energieinhalts gemäß der Gleichung der Fig. 2;
Fig. 4 eine schematische Blockdarstellung eines Systems
zum Beladen eines Flugzeugs mit Kraftstoff gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
und
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm, das eine Aufeinanderfolge
von Verfahrensschritten des Verfahrens gemäß der zweiten
Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, und
zwar unter Verwendung eines Kalorimeters zur Messung
des Energieinhalts des Kraftstoffs.
Es sei nun in näheren Einzelheiten auf die vorliegenden bevorzugten
Ausführungsformen der Erfindung, wie sie in den
Figuren der Zeichnung veranschaulicht sind, Bezug genommen,
um diese bevorzugten Ausführungsformen näher zu beschreiben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und
gemäß der Darstellung der Fig. 1 wird ein System 10 zum
Füllen eines Kraftstofftanks 18 eines Flugzeugs 26 mit einer
abgemessenen Menge an Kraftstoff, die genügend Energieinhalt
für einen gewählten Flug hat, zur Verfügung gestellt.
Das System 10 weist einen Speichertank 12 für das Betanken
auf, der lösbar mit einer Betankungsleitung 16 verbunden
ist, und zwar über eine Einrichtung zum Beenden des Tankens
in Ansprechung auf ein Steuersignal. Der Tank 12 kann in
seiner Position ortsfest sein, oder er kann auf einem Fahrzeug
montiert sein. Die Erfindung umfaßt Mittel, insbesondere
eine Einrichtung, zum Beenden des Tankens in Ansprechung
auf ein Steuersignal. Wie hier dargestellt, ist die
Einrichtung zum Beenden des Tankens eine Betankungssteuereinrichtung
14, die derart betreibbar ist, daß sie das Betanken
einleitet bzw. beginnt und beendet. Die Einrichtung
14 kann ein Ventil oder mehrere Ventile zum wahlweisen Zuführen
oder Abschalten des Kraftstoffflusses vom Tank 12 zu
der Leitung 16 in Ansprechnung auf ein Steuersignal aufweisen,
und sie kann sich an Bord des Flugzeugs 26 befinden,
oder sie kann sich alternativ, wie bei 14 in Fig. 1 gezeigt,
außerhalb des Flugzeugs 26 befinden. Wenn sie sich
außerhalb des Flugzeugs befindet, kann die Einrichtung 14
eine Pumpe, ein Ventil oder beides aufweisen. Die Betankungsleitung
16 ist lösbar mit einem Flugzeugkraftstofftank
18 verbunden, der so konfiguriert ist, daß er Kraftstoff
von der Leitung 16 erhält.
Wie schematisch in Fig. 1 veranschaulicht ist, ist eine
Einrichtung zum Messen der Dichte des Kraftstoffs im Tank
18 vorgesehen. Wie hier dargestellt, ist die Einrichtung
zum Messen der Dichte des Kraftstoffs ein Densitometer bzw.
Densimeter bzw. Dichtemesser 24, das bzw. der sich in dem
Kraftstofftank befindet. Weiter ist eine Einrichtung zum
Messen der Menge des Kraftstoffs, die während des Betankens
in den Tank 18 eingefüllt wird, vorgesehen. Wie hier dargestellt
und in Fig. 1 veranschaulicht, ist die Einrichtung
zum Messen der Menge des Kraftstoffs ein Kraftstoffmengenmesser
20, der sich in dem Flugzeug befindet und dazu dient,
die Änderung des Kraftstoffvolumens im Tank 18 abzutasten
bzw. zu detektieren. Gemäß der Erfindung ist weiter eine
Einrichtung zum Berechnen des Gesamtenergieinhalts des
Kraftstoffs im Tank 18 in diskreten Intervallen während des
Betankens vorgesehen. Vorzugsweise ist die Einrichtung zum
Berechnen des Gesamtenergieinhalts des Kraftstoffs ein
Energiemanagementcomputer 22 (oder ein sonstiger geeigneter
Computer), der Daten über die Kraftstoffmenge und -dichte
in diskreten Intervallen von dem Densitometer bzw. Dichtemesser
24 und von dem Kraftstoffmengenmesser 20 erhält und
diese Daten in einen Wert für den Energieinhalt des Kraftstoffs
im Tank umwandelt, und zwar gemäß einer Energie-
Dichte-Beziehung. Der Energieinhalt oder Wärmeinhalt des
Flugzeugkraftstoffs ist eine empirisch abgeleitete lineare
Funktion der Kraftstoffdichte. Das heißt:
E = xD + y
worin
E= Energieinhalt pro Mengeneinheit,D= gemessene Dichte undx und y= abgeleitete Konstanten sind.
Eine solche Beziehung ist graphisch in Fig. 2 dargestellt.
Da die Energie-Dichte-Beziehung eine empirisch definierte
Funktion ist, ist mit der Funktion ein Fehlerband bzw. eine
Fehlerbandbreite verbunden, wie es bzw. sie bei 39 in
Fig. 2 angegeben ist.
Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, befinden sich
der Energiemanagementcomputer 22, der Kraftstoffmengenmesser
20 und das Densitometer bzw. Densimeter 18 alle an
Bord eines Flugzeugs 26. Außerdem ist in Fig. 1 ein
Kraftstoffströmungsratenmesser gezeigt, der Kraftstoffströmungsratendaten
(beispielsweise die Menge des pro Zeiteinheit
hindurchströmenden Kraftstoffs) an ein digitales Flugdatenerfassungssystem
28 und einen damit verbundenen digitalen
Flugdatenaufzeichner 29 des Flugzeugs 26 gibt.
Der Computer 22 kann beispielsweise ein Kraftstoffmengenanzeigesystemmikroprozessor
sein, wie beispielsweise der
Honeywell Part # HG 1057-Prozessor, der gegenwärtig in kommerziellen
Linienflugzeugen, wie beispielsweise in der
Boing 767s, verwendet wird. Die Logikkarte, -schaltplatte
o. dgl. in dem Prozessor ist so programmiert, daß sie die
lineare Funktion der Fig. 2 löst, so daß man den Energieinhalt
aus der Kraftstoffdichte erhält. Der Kraftstoffmengenmesser
20 kann eine Standardeinheit bzw. ein Standardinstrument
sein, wie sie bzw. es gegenwärtig in kommerziellen
Flugzeugen verwendet wird, wie beispielsweise eine Standardeinheit
bzw. ein Standardinstrument Smith Industries
# 20-212-07 mit einem Honeywell FG 1007-Kompensator und Sonden
vom Typ Honeywell FG 1006. Das Densitometer bzw. Densimeter
24 kann eine tankmontierte Standardeinheit sein, wie
beispielsweise ein Solartron-Wandler Serie 7824 mit Temperaturkompensation.
Der Kraftstoffströmungsratenmesser 31
kann beispielsweise ein GE-Strömungsmesser vom Typ
8TJ124GGN1 sein. Die Signale von dem Kraftstoffströmungsratenmesser
31 und dem Kraftstoffmengenmesser 20 werden mittels
des digitalen Flugdatenerfassungssystems 28, das ein
System vom Typ Hamilton Standard 775 110-16-001 sein kann,
verarbeitet und mittels eines digitalen Flugdatenaufzeichners
29, der vom Typ Sundstrand 980-4100-BXUS sein kann,
aufgezeichnet.
Vor dem Flug wird der Gesamtenergieinhalt, der für den gewählten
Flug erforderlich ist, in den Computer 22 eingegeben.
der Energiemanagementcomputer 22 integriert wiederholt
den berechneten Durchschnittsenergieinhalt (in Kilokalorien
pro Gewichtseinheit oder in Kilokalorien pro Volumeneinheit)
des Kraftstoffs in dem Flugzeugkraftstofftank 18 mit
der gemessenen Menge an Kraftstoff, die durch das Meßinstrument
20 im Flugzeugkraftstofftank 18 abgetastet bzw. gemessen
worden ist, um den Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs
in dem Flugzeugkraftstofftank in diskreten Intervallen von
beispielsweise 30 Sekunden zu berechnen, und er vergleicht
den erforderlichen Energieinhalt für einen bzw. den gewählten
Flug mit dem berechneten Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs
in dem Flugzeugkraftstofftank, um die Differenz zwischen
diesen Werten zu erhalten. Wenn der Energiemanagementcomputer
22 feststellt, daß die Differenz zwischen dem
erforderlichen Energieinhalt des Kraftstoffs für den gewählten
Flug und dem berechneten Gesamtenergieinhalt des
in das Flugzeug eingeladenen bzw. in den Flugzeugtank eingefüllten
Kraftstoffs Null ist, dann erzeugt die Energiemanagementcomputer
22 ein Steuersignal für die Betankungsstation
14, um das Betanken zu beenden bzw. damit die Betankungsstation
14 das Betanken beendet.
Das Verfahren nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung sei in näheren Einzelheiten unter Bezugnahme
auf Fig. 3 und unter weiterer Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben.
Wie in Fig. 3 dargestellt, wird der erforderliche
Energieinhalt des Kraftstoffs für den ausgewählten Flug
im Block 112 bestimmt, und zwar unter Einschluß von Sicherheitsspielräumen
bzw. unter Einschluß eines Sicherheitsüberschusses.
Verfahren zum Berechnen eines solchen Gesamtenergieinhalts
sind an sich bekannt und beinhalten die Lösung
einer Gleichung, die auf solchen Parametern basiert, wie es
Flugzeug- und Triebwerksleistungscharakteristika, vorhergesagte
Umweltbedingungen, vorhergesagte Flugprofilparameter
(Entfernung, Geschwindigkeit, Höhe etc.), angenommener
Kraftstoffwärmeinhalt und Nutzlast sind. Solche bzw. diese
Parameter werden durch eine Kraftstoffverbrauchsfunktion
in Beziehung gebracht, die für jedes Flugzeug- und Triebwerkskombination spezifisch ist.
Im Block 114 wird die Menge und Dichte des Kraftstoffs im
Tank 18 gemessen, und zwar unter Verwendung des Kraftstoffmengenmessers
20 und des Densitometers bzw. Dichtemessers
24. Im Block 116 wird der Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs
an Bord des Flugzeugs mittels des Energiemanagementcomputers
22 bestimmt, indem dieser die Energieinhalts-
Dichte-Gleichung, die graphisch in Fig. 2 wiedergegeben
ist, für den jeweiligen Energieinhalt pro Einheit löst und
mit der gemessenen Menge an Kraftstoff in dem Tank multipliziert
(siehe auch die weiter oben angegebene Gleichung
hierfür). Im Block 118 vergleicht der Energiemanagmentcomputer
22 den Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs an Bord
des Flugzeugs mit dem vorbestimmten erforderlichen Gesamtenergieinhalt
für den gewählten Flug, der im Block 112 bestimmt
worden ist. Wenn der Energieinhalt des Kraftstoffs
nicht mit dem erforderlichen Energieinhalt für den gewählten
Flug übereinstimmt, werden zusätzliche Messungen der
Dichte und Menge des Kraftstoffs an Bord des Flugzeugs
durchgeführt, und die in den Blöcken 114, 116 und 118 beschriebenen
Verfahrensschritte werden wiederholt.
Unter weiterer Bezugnahme auf Fig. 3 sei darauf hingewiesen,
daß der Energiemanagementcomputer 22 dann, wenn der
Energieinhalt für den Kraftstoff, mit dem das Flugzeug
beladen ist, gleich dem erforderlichen Energieinhalt des
Kraftstoffs für den gewählten Flug ist, wie im Block 118
angegeben, ein Steuersignal im Block 120 erzeugt, das zur
Station 14 übertragen wird, um das Betanken zu beenden.
Im Block 122 sendet der Energiemanagementcomputer 22 den
letzten gemessenen Wert für die Dichte des Kraftstoffs
im Tank 18 zu dem digitalen Flugdatenerfassungssystem 28
zur Speicherung auf dem digitalen Flugdatenaufzeichner bzw. -recorder 29.
Im Block 124 wird die Strömungsrate des Kraftstoffs zu
den Triebwerken während des Fluges unter Verwendung des
Strömungsratenmessers 31 gemessen (wobei beispielsweise
die Strömungsmenge und/oder die Strömungsmenge pro Zeiteinheit
gemessen werden kann), und die Daten von dieser
Messung werden zum digitalen Flugdatenerfassungssystem 28
für die Speicherung auf dem digitalen Flugdatenaufzeichner
29 geschickt. Im Block 126 wird der Gesamtenergieinhalt
des Kraftstoffs, der aktuell auf dem ausgewählten
Flug verwendet bzw. verbraucht worden ist, am Ende des
Fluges bestimmt. Im Block 128 vergleicht der Energiemanagementcomputer
22 den Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs,
der aktuell auf dem ausgewählten Flug verwendet
bzw. verbraucht worden ist, mit dem Gesamtenergieinhalt
des Kraftstoffs, der im Block 116 berechnet worden ist,
und subtrahiert Reservekraftstofferfordernisse bzw. die
erforderliche Kraftstoffreserve. Im Block 130 benutzt der
Energiemanagementcomputer 22 die Differenz zwischen dem
Gesamtenergieinhalt des aktuell benutzten bzw. verbrauchten
Kraftstoffs, dem Energieinhalt des Kraftstoffs, der
im Block 116 berechnet worden ist, und den gespeicherten
Daten vom Block 124, die sich auf den Brennstofffluß während
des Fluges beziehen, und bestimmt die Beziehung zwischen
dem gemessenen Wert für die Dichte und dem Energieinhalt
für den Kraftstoff, der aktuell während des ausgewählten
Fluges verwendet bzw. vebraucht worden worden ist. Diese
Beziehung wird speziell in der nachfolgend angegebenen Weise
bestimmt. Der Kraftstoffverbrauch, der für den ausgewählten
Flug im Block 112 unter Benutzung eines angenommenen
Wärmeinhalts und Flugprofildaten vorhergesagt worden
ist, wird für den ausgewählten Flug korrigiert, indem der
vorgesagte Kraftstoffverbrauch erneut berechnet wird, und
zwar durch Lösen der gleichen Kraftstoffverbrauchsfunktion
unter Verwendung des Energieinhalts des aktuellen an Bord
befindlichen Kraftstoffs, und zwar derjenigen Kraftstoffverbrauchsfunktion,
wie sie aus der empirischen Energieinhalts-
Dichte-Beziehung der Fig. 2 abgeleitet worden ist,
und unter Verwendung der aktuellen gespeicherten Flugprofildaten.
Der aktuelle Kraftstoffverbrauch und der korrigierte
vorhergesagte Kraftstoffverbrauch werden dazu verwendet,
einen korrigierten Wärmeinhalt für den eingefüllten Kraftstoff
zu erhalten, und zwar unter Verwendung der folgenden
Vergleichsbeziehung, die aus der Standardhöchstflugdauergleichung
abgeleitet worden ist:
worin:
H= WärmeinhaltW= FlugzeuggewichtBbezieht sich auf den Beginn der FlugdauerFbezieht sich auf das Ende der Flugdauer
1= bezieht sich auf den korrigierten Plan
2bezieht sich auf den aktuellen Flug und
W F = W B - verbrauchter Kraftstoff
Im Block 132 wird der abgeleitete korrigierte aktuelle Wärmeinhalt
vom Block 130 für mehrere Flüge in dem digitalen
Flugdatenaufzeichner 29 mit den aktuellen Kraftstoffdichten
gespeichert, bis genügend Energieinhalts-Dichte-Daten erhalten
worden sind, um die Beziehung durch an sich bekannte lineare
Regressionstechniken zu verbessern bzw. zu verfeinern
und neue Abweichungsgrenzen aufzustellen, die mit der Wärmeinhalts-
Dichte-Beziehung der Fig. 2 verbunden sind. Das
Flugzeug wirkt auf diese Weise als ein Kalorimeter bzw. Wärmemesser,
um die Genauigkeiten von Daten zu verbessern, die
dazu verwendet werden, die Abweichung der Beziehung von Fig. 2
festzustellen und Fehler in speziellen Flugzeugkraftstoffbeladungs-
bzw. -betankungs- und -meßsystemen zu erklären. Die Analyse der Schritte 130 und 132 kann auch dadurch
ausgeführt werden, daß man die Daten von dem digitalen
Flugdatenaufzeichner 29 ausliest und eine revidierte
Wärmeinhalt-Dichte-Beziehung unter Verwendung eines außerhalb
des Flugzeugs 26 befindlichen Computers berechnet.
Fig. 4 veranschaulicht ein System 40 gemäß einer zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Komponenten
bzw. Baueinheiten des Systems 40, die in einer identischen
Weise wie die gleichen Komponenten bzw. Baueinheiten
in dem System 10 funktionieren, sind mit den gleichen Bezugszeichen
versehen worden und werden daher nachstehend
nicht erneut in näheren Einzelheiten erläutert.
Das System 40 füllt den Flugzeugkraftstofftank 18 mit einer
abgemessenen Menge an Kraftstoff, die genügend Gesamtenergieinhalt
für einen ausgewählten Flug hat, wie er mittels
eines Kalorimeters bzw. Wärmemessers 30 gemessen worden ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 sei darauf hingewiesen,
daß das Kalorimeter 30 den Energieinhalt des in den
Flugzeugkraftstofftank 18 eingefüllten Kraftstoffs mißt
und die Energieinhaltswerte in diskreten Intervallen zu
dem Energiemanagementcomputer 22 überträgt. Das Kalorimeter
30 kann den Wärmeinhalt durch direkte Oxidation des Kraftstoffs
messen oder indirekt durch die Messung einer Eigenschaft
oder durch die Messung von Eigenschaften, welche in
direkter Beziehung zu dem Wärmeinhalt steht bzw. stehen.
Da der Wasserstoffgehalt eines Kraftstoffs eng mit dem
Kraftstoffwärmeinhalt korreliert werden kann, kann ein In-
Line- bzw. in die Leitung einfügbarer-Wasserstoffanalysator
vom Typ Oxford Analytical Newport 4000 beispielsweise
als Kalorimeter 30 verwendet werden.
Der Kraftstoffmengenmesser 20 mißt das Volumen des in den
Flugzeugkraftstofftank eingefüllten Kraftstoffs und überträgt einen
bzw. den Wert für die Menge an Kraftstoff zu
dem Energiemanagementcomputer 22. Der Energiemanagementcomputer
22 integriert den Wert für den Energieinhalt des eingefüllten
Kraftstoffs und die Menge des in den Flugzeugkraftstofftank 18
eingefüllten Kraftstoffs und bestimmt auf
diese Weise den Gesamtenergieinhalt des in den Tank eingefüllten
Kraftstoffs. Ein Wert für den erforderlichen Gesamtenergieinhalt
des Kraftstoffs für einen ausgewählten Flug,
der vorher in den Energiemanagementcomputer 22 eingegeben
worden ist, wird durch den Computer 22 mit dem berechneten
Gesamtenergiewert des in den Flugzeugkraftstofftank 18 eingefüllten
Kraftstoffs verglichen. Wenn der Gesamtenergieinhalt
des in den Flugzeugkraftstofftank 18 eingefüllten
Kraftstoffs mit dem berechneten erforderlichen Gesamtenergieinhalt
des Kraftstoffs für den ausgewählten Flug übereinstimmt,
erzeugt der Energiemanagementcomputer 22 ein
Steuersignal, das zur Betankungsstation 14 übertragen wird,
so daß dadurch das Betanken in der gleichen Weise beendet
wird, wie in Verbindung mit der ersten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weiter oben beschrieben.
Das Verfahren nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung
sei nun in näheren Einzelheiten unter Bezugnahme auf
die Fig. 5 und unter weiterer Bezugnahme auf die Fig. 4
beschrieben. Im Block 152 wird der gesamte erforderliche
Energieinhalt des Kraftstoffs für einen ausgewählten Flug
in den Energiemanagementcomputer 22 eingegeben, und zwar
ist dieser gesamte erforderliche Wärmeenergieinhalt mittels
einer an sich bekannten Außerbord-Kraftstoffverbrauchsfunktion
unter Verwendung eines angenommenen Kraftstoffwärmeinhaltswerts
und des geplanten Profils für den ausgewählten
Flug, d. h. der Entfernung, der Eigengeschwindigkeit, der
Höhe und der Winde, berechnet worden. Als nächstes wird im
Block 153 der Restenergieinhalt des Kraftstoffs im Tank 18
vor dem Betanken aus dem Speicher im Computer 22 abgerufen.
Im Block 154 wird der Energieinhalt des Kraftstoffs, der in
den Tank 18 eingefüllt wird, mit dem Kalorimeter 30 gemessen.
Im Block 156 wird die in den Flugzeugtank eingefüllte
Menge an Kraftstoff mittels des Meßinstruments 20 gemessen.
Im Block 158 wird der Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs
an Bord des Flugzeugs gemäß der Menge an Kraftstoff, die
vom Block 156 erhalten wird, und gemäß dem gemessenen Energieinhalt
des Kraftstoffs, der vom Block 154 erhalten wird,
berechnet. Im Block 160 wird der berechnete Gesamtenergieinhalt
des eingefüllten Kraftstoffs zu dem gespeicherten
Wert für den restlichen Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs,
welcher vom letzten vorherigen Betanken in den Tanks zurückgeblieben ist,
addiert. Im Block 165 bestimmt der Energiemanagementcomputer
22, ob die Gesamtenergie des Kraftstoffs
im Tank 18 mit der erforderlichen Energie für den ausgewählten
Flug übereinstimmt. Wenn der Energiemanagementcomputer 22
im Block 162 feststellt, da die Gesamtenergie des Kraftstoffs
im Tank 18 nicht mit dem für den ausgewählten Flug
erforderlichen Energieinhalt des Kraftstoffs übereinstimmt,
werden die Verfahrensschritte der Blöcke 154, 156, 158 und
160 wiederholt, bis der Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs
im Tank 18 mit dem für einen bzw. den ausgewählten Flug erforderlichen
Energieinhalt des Kraftstoffs übereinstimmt.
Wenn der Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs im Tank 18 mit
dem für den ausgewählten Flug erforderlichen Energieinhalt
des Kraftstoffs übereinstimmt, erzeugt der Energiemanagementcomputer 22
im Block 164 ein Steuersignal, das zur Betankungsstation
14 übertragen wird, so daß diese das Betanken
beendet. Im Block 166 berechnet der Energiemanagementcomputer
22 einen mittleren Energieinhalt des Kraftstoffs
im Tank 18, basierend auf dem Energieinhalt des eingefüllten
Kraftstoffs, welcher mit dem Kalorimeter 30 gemessen
worden ist, und auf der Menge des in das Flugzeug eingefüllten
Kraftstoffs, die durch das Meßinstrument 20 gemessen
worden ist. Im Block 168 werden der Wert des mittleren
Energieinhalts des Kraftstoffs und der Wert der Menge des Kraftstoffs
im Tank 18 zu dem digitalen Flugdatenerfassungssystem
28 zur Speicherung auf dem digitalen Flugdatenauszeichner
29 geschickt.
Im Block 170 werden die Kraftstoffströmungsraten (beispielsweise
die Kraftstoffströmungsmengen und/oder die Kraftstoffströmungsmengen
pro Zeiteinheit) während des ausgewählten
Fluges zu dem digitalen Flugdatenerfassungssystem 28 zur
Speicherung auf dem digitalen Flugdatenaufzeichner 29 geschickt.
Die Flugprofildaten für den ausgewählten Flug werden
auch gleichzeitig mit den Kraftstoffströmungsraten gespeichert.
Im Block 172 wird die aktuelle Menge an Kraftstoff, die
auf dem ausgewählten Flug verbraucht worden ist, auf der
Basis der Menge des Kraftstoffs, die am Ende des ausgewählten
Fluges im Tank 18 übriggeblieben ist, bestimmt; und der
aktuelle Energieinhalt des auf dem Flug verbrauchten Kraftstoffs
wird durch den Energiemanagementcomputer berechnet,
und zwar auf der Basis des Wertes, der im Block 168 für
den mittleren Energieinhalt des in den Tank 18 eingefüllten
Kraftstoffs gespeichert worden ist. Alternativ können die
integrierten Werte der Kraftstoffströmungsrate und der Menge
des vor dem Flug an Bord befindlichen Kraftstoffs dazu
verwendet werden, den Kraftstoff zu ermitteln, der nach
dem Flug übrigbleibt. Im Block 174 wird der Restenergieinhalt
des Kraftstoffs, der am Ende des ausgewählten Fluges
im Flugzeug übriggeblieben ist, unter Verwendung des mittleren
Energieinhalts vom Block 168 und der Menge an übrigem
Kraftstoff (Block 172) berechnet und für die Verwendung
durch den Energiemanagementcomputer 22 im Block 153 beim
bez. für den nächsten Flug gespeichert. Im Block 176 vergleicht
der Energiemanagementcomputer 22 den aktuellen Gesamtenergieinhalt
des Kraftstoffs, der auf dem ausgewählten
Flug verbraucht worden ist, mit dem Gesamtenergieinhalt des
Kraftstoffs, der beim letzten Betanken in den Tank 18 eingefüllt
worden ist. Im Block 178 wrid die Differenz zwischen
dem Energieinhalt des Kraftstoffs, der auf dem ausgewählten
Flug verbraucht wird, und dem Gesamtenergieinhalt
des Kraftstoffs, der in den Tank 18 eingefüllt worden ist,
korrigiert hinsichtlich des Kraftstoffs, welcher als Sicherheitsreserve
hinzugefügt worden ist, zu dem digitalen
Flugdatenerfassungssystem 28 während des ausgewählten Fluges
zur Speicherung auf dem digitalen Flugdatenaufzeichner
29 geschickt. Dieser gespeicherte Wert für die Differenz
zwischen den erwähnten Werten wird später zusammen mit den
gespeicherten Daten, welche die Kraftstoffsströmungsrate
und die Flugprofildaten betreffen, dazu verwendet, daß Kalorimeter
30 in der nachfolgenden Weise zu eichen.
Der Kraftstoffverbrauch, der für den ausgewählten Flug unter
Benutzung eines angenommenen Energieinhalts vorhergsagt
worden ist, wird unter Verwendung des aktuellen mittleren
Energieinhalts und der Menge des Kraftstoffs an Bord,
wie im Block 168 gespeichert, sowie unter Verwendung der
gespeicherten Flugprofildaten für den ausgewählten Flug
korrigiert. Der aktuelle Kraftstoffverbrauch und der korrigierte
vorhergesagte Kraftstoffverbrauch werden dazu benutzt,
einen korrigierten Wärmeinhalt für den eingefüllten
Kraftstoff zu erhalten, und zwar unter Verwendung der folgenden
vergleichenden Beziehung, die aus dem Standardhöchstflugdauergleichung
abgeleitet worden ist:
worin:
H= WärmeinhaltW= FlugzeuggewichtBbezieht sich auf den Beginn der FlugdauerFbezieht sich auf das Ende der Flugdauer
1bezieht sich auf den korrigierten Plan
2bezieht sich auf den aktuellen Flug und
W F = W B - verbrauchter Kraftstoff
Im Block 178 wird der abgeleitete korrigierte aktuelle Wärmeinhalt vom
Block 176 für mehrere Flüge im digitalen Flugdatenaufzeichner
29 mit dem Wärmeinhalt, der unter Verwendung
des Kalorimeters 30 gemessen worden ist, gespeichert,
bis genügend Wärmeinhaltsdaten gesammelt worden sind, um
eine Meßabweichungsgrenze festzustellen. Das Flugzeug wirkt
auf diese Weise als sein eigenes Kalorimeter zur Verbesserung
der Genauigkeit von Daten, die dazu verwendet werden,
Fehler in speziellen Flugzeugkraftstoffbeladungs- und
-meßsystemen zu erklären. Die Analyse des Verfahrensschritts
178 kann auch als Bodenoperation ausgeführt werden, anstatt
daß sie durch den Energiemanagementcomputer 22 (der sich an
Bord des Flugzeugs befindet) ausgeführt wird.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten
und/oder beschriebenen Ausführungsformen beschränkt,
sondern sie läßt sich im Rahmen des Gegenstands
der Erfindung, wie er in den Patentansprüchen angegeben
ist, sowie im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens,
wie er sich aus den gesamten Unterlagen entnehmen läßt, in
vielfältiger Weise abwandeln und mit Erfolg ausführen. Es
sei darauf hingewiesen, daß sich zusätzliche Vorteile und
Abwandlungen aus dem Inhalt der vorliegenden Beschreibung,
Zeichnungen und Patentansprüche für den Fachmann entnehmen
lassen.
Claims (12)
1. Verfahren zum Füllen eines Flugzeugkraftstofftanks
mit einer abgemessenen Menge an Kraftstoff, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verfahren zum Füllen des
Flugzeugkraftstofftanks mit einer solchen abgemessenen Menge
an Kraftstoff, die genügend Energieinhalt für einen ausgewälten
Flug hat, die folgenden Verfahrensschritte umfaßt:
Berechnen des gesamten erforderlichen Energieinhalts des Kraftstoff, der für den ausgewählten Flug ausreicht, und zwar auf der Basis der Operationskenndaten und Flugparameter des Flugzeugs (26);
Bestimmen des Gesamtenergieinhalts des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank (18) in diskreten Intervallen während des Betankens;
Vergleichen der berechneten Gesamtenergie, die für den ausgewählten Flug erforderlich ist, mit dem berechneten Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs in dem Tank (18) während des Betankens, um die Differenz dazwischen bzw. zwischen diesen Werten zu erhalten; und
Beenden des Betankens gemäß dieser Differenz bzw. wenn diese Differenz einen vorbestimmten Wert hat.
Berechnen des gesamten erforderlichen Energieinhalts des Kraftstoff, der für den ausgewählten Flug ausreicht, und zwar auf der Basis der Operationskenndaten und Flugparameter des Flugzeugs (26);
Bestimmen des Gesamtenergieinhalts des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank (18) in diskreten Intervallen während des Betankens;
Vergleichen der berechneten Gesamtenergie, die für den ausgewählten Flug erforderlich ist, mit dem berechneten Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs in dem Tank (18) während des Betankens, um die Differenz dazwischen bzw. zwischen diesen Werten zu erhalten; und
Beenden des Betankens gemäß dieser Differenz bzw. wenn diese Differenz einen vorbestimmten Wert hat.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verfahrensschritt des Bestimmens
des Energieinhalts des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank
(18) während des Betankens die Unterverfahrensschritte des
Messens der Menge und Dichte des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank
(18) während des Betankens und des Beechnens des
Gesamtenergieinhalts des Kraftstoffs gemäß der gemessenen
Menge und der folgenden Energieinhalts-Dichte-Beziehung umfaßt:
E = xD + yworinE= Energieinhalt pro Mengeneinheit,D= gemessene Dichte undx und y= abgeleitete Konstanten sind.
3. Verfahren zum Füllen eines Flugzeugkraftstofftanks
mit einer abgemessenen Menge an Kraftstoff, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verfahren zum Füllen des
Kraftstofftanks mit einer solchen abgemessenen Menge an
Kraftstoff, die einen ausreichenden Energieinhalt für einen
ausgewählten Flug hat, folgende Verfahrensschritte umfaßt:
Berechnen des gesamten erforderlichen Energieinhalts des Kraftstoffs für den ausgewählten Flug auf der Basis der Operationskenndaten und Flugparameter des Flugzeugs (26);
Bestimmen des Gesamtenergieinhalts des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank (18) vor dem Beginn des Betankens;
Bestimmen des Gesamtenergieinhalts des Kraftstoffs, der in den Kraftstofftank (18) eingefüllt wird, während des Betankens;
Berechnen des Gesamtenergieinhalts des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank (18) in diskreten Intervallen während des Betankens gemäß dem erwähnten Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank (18) vor dem Betanken und dem Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs, der während des Betankens eingefüllt wird;
Vergleichen der berechneten Gesamtenergie, die für den ausgewählten Flug erforderlich ist, mit dem Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs in dem Tank (18) während des Betankens, um die Differenz dazwischen bzw. zwischen diesen Werten zu erhalten; und
Beenden des Betankens gemäß der erwähnten Differenz bzw. wenn die erwähnte Differenz einen vorbestimmten Wert erreicht hat.
Berechnen des gesamten erforderlichen Energieinhalts des Kraftstoffs für den ausgewählten Flug auf der Basis der Operationskenndaten und Flugparameter des Flugzeugs (26);
Bestimmen des Gesamtenergieinhalts des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank (18) vor dem Beginn des Betankens;
Bestimmen des Gesamtenergieinhalts des Kraftstoffs, der in den Kraftstofftank (18) eingefüllt wird, während des Betankens;
Berechnen des Gesamtenergieinhalts des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank (18) in diskreten Intervallen während des Betankens gemäß dem erwähnten Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank (18) vor dem Betanken und dem Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs, der während des Betankens eingefüllt wird;
Vergleichen der berechneten Gesamtenergie, die für den ausgewählten Flug erforderlich ist, mit dem Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs in dem Tank (18) während des Betankens, um die Differenz dazwischen bzw. zwischen diesen Werten zu erhalten; und
Beenden des Betankens gemäß der erwähnten Differenz bzw. wenn die erwähnte Differenz einen vorbestimmten Wert erreicht hat.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verfahrensschritt des Bestimmens
des Gesamtenergieinhalts des Kraftstoffs, der während des
Betankens in den Kraftstofftank (18) eingefüllt wird, die
folgenden Unterverfahrensschritte umfaßt: Abtasten bzw.
Messen eines kalorimetrischen Wertes des mittleren Energieinhalts
des Kraftstoffs, der während des Betankens in den
Tank (18) eingefüllt wird, Messen der Menge des Kraftstoffs,
der während des Betankens in den Flugzeugkraftstofftank (18)
eingefüllt wird, und Integrieren mit der gemessenen Menge
an Kraftstoff, die während des Betankens eingfüllt wird,
um einen Wert für den Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs
in dem Tank (18) zu erhalten.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verfahrensschritt des
Bestimmens des Gesamtenergieinhalts des Kraftstoffs in dem
Kraftstofftank (18) vor dem Betanken die folgenden Unterverfahrensschritte
umfaßt:
Berechnen und Speichern eines Wertes für den mittleren Energieinhalt des Kraftstoffs in dem Tank (18) beim Beenden des vorherigen Betankens;
Messen der Menge des Kraftstoffs, die in dem Kraftstofftank (18) vor dem gegenwärtigen Betanken zurückbleibt bzw. zurückgeblieben ist; und
Berechnen eines bzw. des Restenergieinhalts gemäß dem gespeicherten Wert für den mittleren Energieinhalt und der gemessenen Menge an Kraftstoff, die in dem Tank (18) vor dem Beginn des Betankens übrigbleibt bzw. übriggeblieben ist, wobei der Restenergieinhalt dem erwähnten Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs in dem Tank (18) vor dem Betanken entspricht.
Berechnen und Speichern eines Wertes für den mittleren Energieinhalt des Kraftstoffs in dem Tank (18) beim Beenden des vorherigen Betankens;
Messen der Menge des Kraftstoffs, die in dem Kraftstofftank (18) vor dem gegenwärtigen Betanken zurückbleibt bzw. zurückgeblieben ist; und
Berechnen eines bzw. des Restenergieinhalts gemäß dem gespeicherten Wert für den mittleren Energieinhalt und der gemessenen Menge an Kraftstoff, die in dem Tank (18) vor dem Beginn des Betankens übrigbleibt bzw. übriggeblieben ist, wobei der Restenergieinhalt dem erwähnten Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs in dem Tank (18) vor dem Betanken entspricht.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verfahren weiter die
folgenden Verfahrensschritte umfaßt:
Speichern der Menge und des mittleren Energieinhalts des Kraftstoffs an Bord vor dem ausgewählten Flug sowie der Flugprofildaten und der Triebwerkskraftstoffströmungsrate während des ausgewählten Fluges;
Berechnen eines Wertes für die aktuelle Energie, die auf dem Flug verbraucht wird bzw. worden ist, gemäß dem gespeicherten Wert für den mittleren Energieinhalt des Kraftstoffs in dem Tank (18) vor dem ausgewählten Flug und der Menge des Kraftstoffs, die nach dem ausgewählten Flug übrigbleibt bzw. übriggeblieben ist;
Vergleichen des Wertes für die aktuelle Energie mit dem Gesamtenergieinhalt des eingefüllten Kraftstoffs, um einen Wert für die Differenz dazwischen bzw. zwischen diesen Werten zu erhalten und zu speichern; und
erneutes Eichen des Kalorimeters (30) gemäß der gespeicherten Wertdifferenz und der gespeicherten Triebwerkskraftstoffströmungsrate, Kraftstoffmenge, Energieinhalt und Flugprofildaten.
Speichern der Menge und des mittleren Energieinhalts des Kraftstoffs an Bord vor dem ausgewählten Flug sowie der Flugprofildaten und der Triebwerkskraftstoffströmungsrate während des ausgewählten Fluges;
Berechnen eines Wertes für die aktuelle Energie, die auf dem Flug verbraucht wird bzw. worden ist, gemäß dem gespeicherten Wert für den mittleren Energieinhalt des Kraftstoffs in dem Tank (18) vor dem ausgewählten Flug und der Menge des Kraftstoffs, die nach dem ausgewählten Flug übrigbleibt bzw. übriggeblieben ist;
Vergleichen des Wertes für die aktuelle Energie mit dem Gesamtenergieinhalt des eingefüllten Kraftstoffs, um einen Wert für die Differenz dazwischen bzw. zwischen diesen Werten zu erhalten und zu speichern; und
erneutes Eichen des Kalorimeters (30) gemäß der gespeicherten Wertdifferenz und der gespeicherten Triebwerkskraftstoffströmungsrate, Kraftstoffmenge, Energieinhalt und Flugprofildaten.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß es weiter die folgenden Verfahrensschritte
umfaßt:
Speichern eines Wertes des berechneten Gesamtenergieinhalts des Kraftstoffs in dem Tank (18) bei Beendigung des Betankens;
Speichern der Menge und des mittleren Energieinhalts des Kraftstoffs an Bord vor dem ausgewählten Flug sowie der Triebwerkskraftstoffströmungsrate und der Flugprofildaten während des ausgewählten Fluges;
Bestimmen des aktuellen Energieinhalts des Kraftstoffs, der auf dem ausgewählten Flug verbraucht wird bzw. worden ist; und
Schmälermachen des Fehlerbandes der Energieinhalts-Dichte- Gleichung gemäß dem erwähnten gespeicherten Wert für den berechneten Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs, dem aktuellen Energieinhalt des Kraftstoffs, der auf dem ausgewählten Flug verbraucht worden ist, und den gespeicherten Werten der Triebwerkskraftstoffströmungsrate, der Kraftstoffmenge, des Energieinhalts und der Flugprofildaten.
Speichern eines Wertes des berechneten Gesamtenergieinhalts des Kraftstoffs in dem Tank (18) bei Beendigung des Betankens;
Speichern der Menge und des mittleren Energieinhalts des Kraftstoffs an Bord vor dem ausgewählten Flug sowie der Triebwerkskraftstoffströmungsrate und der Flugprofildaten während des ausgewählten Fluges;
Bestimmen des aktuellen Energieinhalts des Kraftstoffs, der auf dem ausgewählten Flug verbraucht wird bzw. worden ist; und
Schmälermachen des Fehlerbandes der Energieinhalts-Dichte- Gleichung gemäß dem erwähnten gespeicherten Wert für den berechneten Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs, dem aktuellen Energieinhalt des Kraftstoffs, der auf dem ausgewählten Flug verbraucht worden ist, und den gespeicherten Werten der Triebwerkskraftstoffströmungsrate, der Kraftstoffmenge, des Energieinhalts und der Flugprofildaten.
8. System zum Füllen eines Flugzeugkraftstofftanks mit
einer abgemessenen Menge an Kraftstoff, dadurch gekennzeichnet,
daß das System für das Einfüllen
einer solchen abgemessenen Menge an Kraftstoff, die einen
Gesamtenergieinhalt hat, der für einen ausgewählten Flug
ausreichend ist, folgendes umfaßt:
eine Einrichtung (20) zum Messen der Menge des Kraftstoffs, die in den Flugzeugkraftstofftank (18) eingefüllt wird, in diskreten Intervallen während des Betankens;
eine Einrichtung (22, 24; 22, 30) zum Bestimmen des Gesamtenergieinhalts des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank (18) in diskreten Intervallen während des Betankens;
eine Einrichtung (22) zum Vergleichen des Gesamtenergieinhalts, der für den ausgewählten Flug ausreicht, mit dem Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs in dem Tank (18) während des Betankens, um die Differenz dazwischen bzw. zwischen diesen Werten zu erhalten; und
eine Einrichtung (22, 24) zum Beenden des Betankens gemäß der Differenz bzw. wenn die Differenz einen vorbestimmten Wert erreicht hat.
eine Einrichtung (20) zum Messen der Menge des Kraftstoffs, die in den Flugzeugkraftstofftank (18) eingefüllt wird, in diskreten Intervallen während des Betankens;
eine Einrichtung (22, 24; 22, 30) zum Bestimmen des Gesamtenergieinhalts des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank (18) in diskreten Intervallen während des Betankens;
eine Einrichtung (22) zum Vergleichen des Gesamtenergieinhalts, der für den ausgewählten Flug ausreicht, mit dem Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs in dem Tank (18) während des Betankens, um die Differenz dazwischen bzw. zwischen diesen Werten zu erhalten; und
eine Einrichtung (22, 24) zum Beenden des Betankens gemäß der Differenz bzw. wenn die Differenz einen vorbestimmten Wert erreicht hat.
9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung (22, 24) zum Bestimmen
des Energieinhalts des Kraftstoffs, der in den Kraftstofftank (18)
während des Betankens eingefüllt wird, eine
Einrichtung (24) zum Messen der Dichte des Kraftstoffs in
dem Kraftstofftank (18) während des Betankens und eine Einrichtung
(22) zum Berechnen des Energieinhalts des Kraftstoffs
gemäß der folgenden Energieinhalts-Dichte-Beziehung
und gemäß der gemessenen Menge an Kraftstoff in dem Tank
(18) umfaßt:
E = xD + yworinE= Energieinhalt pro Mengeneinheit,D= gemessene Dichte undx und y= empirisch abgeleitete bzw. bestimmte Konstanten sind.
10. System zum Füllen eines Flugzeugkraftstofftanks mit
einer abgemessenen Menge an Kraftstoff, dadurch gekennzeichnet,
daß das System zum Füllen des
Flugzeugkraftstofftank (18) mit einer solchen abgemessenen
Menge, die genügend Energieinhalt für einen ausgewählten
Flug hat, folgendes umfaßt:
eine Einrichtung (20) zum Messen der Menge des Kraftstoffs, der in den Kraftstofftank (18) eingefüllt wird, in diskreten Intervallen während des Betankens;
eine Einrichtung (22) zum Berechnen des Gesamtenergieinhalts des Kraftstoffs, der in den Kraftstofftank (18) eingefüllt wird, in diskreten Intervallen während des Betankens;
eine Einrichtung (22, 24; 22, 30) zum Bestimmen des Gesamtenergiegehalts des Kraftstoffs in dem Tank (18) vor dem Betanken;
eine Einrichtung (22) zum Berechnen des Gesamtenergieinhalts des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank (18) gemäß dem Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs, der während des Betankens in den Tank (18) eingefüllt wird, und gemäß dem Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs in dem Tank (18) vor dem Betanken;
eine Einrichtung (22) zum Vergleichen der berechneten erforderlichen Gesamtenergie für den ausgewählten Flug und der berechneten Gesamtenergie des Kraftstoffs in dem Tank (18) in diskreten Intervallen zum Erhalten der Differenz dazwischen bzw. zwischen diesen Werten; und
eine Einrichtung (22, 14) zum Beenden des Betankens gemäß der Differenz bzw. wenn die Differenz einen vorbestimmten Wert erreicht hat.
eine Einrichtung (20) zum Messen der Menge des Kraftstoffs, der in den Kraftstofftank (18) eingefüllt wird, in diskreten Intervallen während des Betankens;
eine Einrichtung (22) zum Berechnen des Gesamtenergieinhalts des Kraftstoffs, der in den Kraftstofftank (18) eingefüllt wird, in diskreten Intervallen während des Betankens;
eine Einrichtung (22, 24; 22, 30) zum Bestimmen des Gesamtenergiegehalts des Kraftstoffs in dem Tank (18) vor dem Betanken;
eine Einrichtung (22) zum Berechnen des Gesamtenergieinhalts des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank (18) gemäß dem Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs, der während des Betankens in den Tank (18) eingefüllt wird, und gemäß dem Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs in dem Tank (18) vor dem Betanken;
eine Einrichtung (22) zum Vergleichen der berechneten erforderlichen Gesamtenergie für den ausgewählten Flug und der berechneten Gesamtenergie des Kraftstoffs in dem Tank (18) in diskreten Intervallen zum Erhalten der Differenz dazwischen bzw. zwischen diesen Werten; und
eine Einrichtung (22, 14) zum Beenden des Betankens gemäß der Differenz bzw. wenn die Differenz einen vorbestimmten Wert erreicht hat.
11. System nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung (22, 30) zum
Berechnen des Gesamtenergieinhalts des Kraftstoffs, der
während des Betankens in den Kraftstofftank eingefüllt wird,
ein Kalorimeter (30) zum Abtasten bzw. Messen des Wertes
für den Energieinhalt des Kraftstoffs, der in den Tank (18)
während des Betankens eingefüllt wird, aufweist.
12. System nach einem der Ansprüche 8 bis 11, insbesondere
nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung (22, 31) zum Bestimmen des Gesamtenergieinhalts
des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank (18) vor dem
Betanken folgendes umfaßt:
eine Einrichtung (22, 29) zum Berechnen und Speichern eines mittleren Energieinhalts des Kraftstoffs in dem Tank (18) bei Beendigung des vorherigen Betankens;
eine Einrichtung (31) zum Messen der Menge des Kraftstoffs, die in dem Kraftstofftank vor dem Betanken übrigbleibt bzw. übriggeblieben ist; und
eine Einrichtung (22) zum Berechnen eines Restenergieinhalts des Kraftstoffs in dem Tank (18) gemäß dem berechneten mittleren Energieinhalt des Kraftstoffs in dem Tank (18) und gemäß der gemessenen Menge an Kraftstoff, die in dem Tank (18) übrigbleibt bzw. übriggeblieben ist;
wobei der Restenergieinhalt dem Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs in dem Tank (18) vor dem Betanken entspricht.
eine Einrichtung (22, 29) zum Berechnen und Speichern eines mittleren Energieinhalts des Kraftstoffs in dem Tank (18) bei Beendigung des vorherigen Betankens;
eine Einrichtung (31) zum Messen der Menge des Kraftstoffs, die in dem Kraftstofftank vor dem Betanken übrigbleibt bzw. übriggeblieben ist; und
eine Einrichtung (22) zum Berechnen eines Restenergieinhalts des Kraftstoffs in dem Tank (18) gemäß dem berechneten mittleren Energieinhalt des Kraftstoffs in dem Tank (18) und gemäß der gemessenen Menge an Kraftstoff, die in dem Tank (18) übrigbleibt bzw. übriggeblieben ist;
wobei der Restenergieinhalt dem Gesamtenergieinhalt des Kraftstoffs in dem Tank (18) vor dem Betanken entspricht.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/857,081 US4809174A (en) | 1986-04-29 | 1986-04-29 | Aircraft energy loading method and apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3700893A1 true DE3700893A1 (de) | 1987-11-05 |
Family
ID=25325134
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE8686202114T Expired - Lifetime DE3684311D1 (de) | 1986-04-29 | 1986-11-27 | Flugzeugenergiebelastungsverfahren und -geraet. |
DE19873700893 Withdrawn DE3700893A1 (de) | 1986-04-29 | 1987-01-14 | Flugzeug-energieladeverfahren und -einrichtung |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE8686202114T Expired - Lifetime DE3684311D1 (de) | 1986-04-29 | 1986-11-27 | Flugzeugenergiebelastungsverfahren und -geraet. |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4809174A (de) |
EP (1) | EP0248121B1 (de) |
DE (2) | DE3684311D1 (de) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4965731A (en) * | 1986-08-27 | 1990-10-23 | Simmonds Precision Products, Inc. | System and method of specific flight jet aircraft operation |
DE4420334A1 (de) * | 1994-06-10 | 1995-12-14 | Grohe Armaturen Friedrich | Wasserarmaturensteuerung |
SE9403605D0 (sv) * | 1994-10-20 | 1994-10-20 | Fmt Int Trade | Anordning för överföring av bränsle från en bränsleledning under markytan till ett motodrivet fortskaffningsmedel ovan markytan |
US8532957B2 (en) * | 2000-11-15 | 2013-09-10 | Borealis Technical Limited | Aircraft weight estimation method |
FR2861198B1 (fr) * | 2003-10-20 | 2006-01-20 | Airbus France | Procede et dispositif d'optimisation de la quantite de carburant transfere sur un aeronef, lors d'au moins un transfert de carburant en vol. |
ATE430092T1 (de) * | 2004-05-14 | 2009-05-15 | Reimers Tore | FESTLEGUNG UND ßTANKERINGß EINER OPTIMALEN ZUSÄTZLICHEN TREIBSTOFFMENGE |
US8515694B1 (en) | 2009-04-09 | 2013-08-20 | The Boeing Company | Methods and systems for gauging multiple hydrocarbon fuel mixtures |
FR2978587B1 (fr) * | 2011-07-29 | 2016-03-11 | Airbus Operations Sas | Procede et dispositif de gestion optimisee de l'energie d'un aeronef |
US8972083B2 (en) * | 2011-08-18 | 2015-03-03 | Pc Krause And Associates, Inc. | System and method for aircraft thermal capacity prediction |
US8381779B1 (en) * | 2011-10-11 | 2013-02-26 | General Electric Company | System for wireless refueling of an aircraft |
EP4007894A2 (de) * | 2019-08-02 | 2022-06-08 | Liquid Controls LLC | Automatisierte betankungsvoreinstellungsumwandlung und steuerungen |
GB202205345D0 (en) * | 2022-04-12 | 2022-05-25 | Rolls Royce Plc | Engine parameters |
GB202205348D0 (en) * | 2022-04-12 | 2022-05-25 | Rolls Royce Plc | Fuel characteristics |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2937519A (en) * | 1954-11-15 | 1960-05-24 | Phillips Petroleum Co | Fuel evaluation process |
US3025704A (en) * | 1958-07-25 | 1962-03-20 | Honeywell Regulator Co | Fluid quantity control apparatus |
US3772915A (en) * | 1970-10-27 | 1973-11-20 | Cons Airborne Systems | Density corrected flowmeter |
US3703829A (en) * | 1971-04-19 | 1972-11-28 | Honeywell Inc | Liquid quantity gaging system |
US4134301A (en) * | 1976-08-11 | 1979-01-16 | Erwin Jr Curtis L | Compensating fuel measuring system for engines |
US4313168A (en) * | 1980-03-10 | 1982-01-26 | Exxon Research & Engineering Co. | Fluid register system |
US4553032A (en) * | 1982-09-30 | 1985-11-12 | Honeywell Inc. | Infrared energy gage |
DE3279390D1 (en) * | 1982-09-30 | 1989-03-02 | Boeing Co | Total energy based flight control system |
US4553216A (en) * | 1982-12-27 | 1985-11-12 | The Boeing Company | Liquid storage gauging method and apparatus |
US4505124A (en) * | 1983-09-22 | 1985-03-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Heat management system for aircraft |
-
1986
- 1986-04-29 US US06/857,081 patent/US4809174A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-11-27 EP EP86202114A patent/EP0248121B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-11-27 DE DE8686202114T patent/DE3684311D1/de not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-01-14 DE DE19873700893 patent/DE3700893A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0248121A2 (de) | 1987-12-09 |
EP0248121A3 (en) | 1989-03-29 |
DE3684311D1 (de) | 1992-04-16 |
EP0248121B1 (de) | 1992-03-11 |
US4809174A (en) | 1989-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3700893A1 (de) | Flugzeug-energieladeverfahren und -einrichtung | |
DE102016206070B4 (de) | Brennstoffbetankungssystem und Brennstoffbetankungsverfahren davon | |
DE3036347C2 (de) | ||
DE60012298T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Dosieren von Brennstoffzusatz für die Verwendung an Bord eines Fahrzeuges | |
DE3309802C2 (de) | Elektronisches System für Kraftfahrzeuge | |
DE2925328A1 (de) | System zur dosierung der brennstoffzufuhr einer verbrennungskraftmaschine | |
DE3207809A1 (de) | Einrichtung zum pruefen von fahrzeugen | |
DE2157863A1 (de) | Flüssigkeitsstandanzeigesystem | |
DE102008039796A1 (de) | System und Verfahren zum Überwachen des Fahrzeugkraftstoffstands | |
DE4125196C2 (de) | Einrichtung zur Bestimmung des Anteils von Flüssigkeitskomponenten in einem Flüssigkeitsgemisch | |
DE2809023A1 (de) | Digitalrechner fuer elektronische einspritzung | |
DE4121185A1 (de) | Vorrichtung zum messen des anteils fluessigen brennstoffs in einem tank | |
WO1984002003A1 (en) | Method and device to determine wether a limit value, expressed as a percentage of a liquid portion contained in a liquid mixture and having a lower evaporation temperature, has been reached or exceeded | |
EP2702373A1 (de) | Vorrichtung zum messen eines kraftstoffflusses und kalibriervorrichtung dafür | |
DE102004046780B4 (de) | Verfahren zur Funktionsprüfer eines Füllstandssensors | |
DE102017115166A1 (de) | Bestimmung eines Gasvolumens in einer Tankvorrichtung | |
DE19626537C1 (de) | Kraftstoffdruckregelvorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzanlage | |
DE8806777U1 (de) | Vorrichtung zum Messen der in einem Tank befindlichen Flüssigkeitsmenge, insbesondere der Flüssigtreibstoffmenge in Satellitentanks unter Schwerelosigkeit | |
DE695876C (de) | Vorrichtung zum Messen des Inhalts von Fluessigkeitsbehaeltern | |
EP0419867B1 (de) | Verfahren zur Spannungsregelung | |
EP1464573A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum bestimmen der Restfahrtdauer eines Unterseebootes | |
DE102008034213A1 (de) | Reduktionsmitteltank zum Bereitstellen von Reduktionsmittel an einer Abgasanalge mit mindestens zwei Behältern | |
DE3049158A1 (de) | Einrichtung zur messung des momentanen kraftstoffverbrauchs von durch brennkraftmaschinen angetriebenen fahrzeugen | |
DE102020208592A1 (de) | Bestimmung eines Energieträgerverbrauchs von Kraftfahrzeugen | |
EP2578529A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus dem Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |