[发明专利]预防结冰的燃料计量设备

说明书

本发明涉及包括可动元件(22)的燃料计量设备(12‑1)，该可动元件包括上游朝向燃料供应管道开口并且下游经由具有扩开轮廓的计量槽(34)朝向使用管道开口的至少一个燃料通道部段(32)，所述计量槽具有窄通道部段和宽通道部段，可动元件能够相对于固定元件(24)在低流量位置与高流量位置之间运动，在低流量位置中计量槽很大程度上是被挡住的，而在高流量位置中计量槽很大程度上是未覆盖的，制成在固定元件中或在可动元件中的计量槽及对其的阻挡通过由可动元件或固定元件的壁覆盖槽来实现。该计量设备还包括用于当计量设备处于高流量位置时至少部分地挡住计量槽的窄通道部段、但无论如何也不会挡住宽通道部段的装置(40)。本发明目标也在于包括这种计量设备的飞行器发动机燃料供应回路。

技术领域

本发明涉及具有可变的几何孔的燃料计量单元的总领域。其优选地应用于装备飞行器发动机的燃料供应回路的燃料计量单元，并且更具体地应用于输送燃料以馈送发动机的燃烧喷射器的回路。

背景技术

通常，飞行器发动机的燃料供应回路包括泵送系统，该泵送系统由上游连接到飞行器的燃料箱并且下游与高压泵关联的低压泵构成，该高压泵由发动机经由辅助齿轮箱(或AGB)驱动。在高压泵的下游，燃料供应回路分成两个分支，分支之一包括允许对馈送发动机的燃烧喷射器的燃料流量进行调节的燃料计量单元和旁路控制阀，而另一分支包括热交换器并且朝向发动机的可变几何形状致动器(例如用于可变节距的叶片的控制阀或空气排放阀)发送燃料。由高压泵产生的过多的燃料流量通过旁路控制阀返回到该泵的入口，这部分地有助于加热回路，特别地在发动机低速时，在该情况下回收率最大。

这种燃料供应回路需要预防燃料中含有的水结冰的风险。实际上，在飞行期间所遇到的压力和温度可能导致水从液态到固态并且导致燃料供应回路的故障。

在燃料供应回路的常规结构中，由热交换器对对于结冰最敏感的各单元供应处于正温度的加热后的燃料。然而，当油液用于加热燃料时，在发动机的油液系统中可获得的加热功率使得可能用专用的油液/燃料交换器加热燃料，仅足够用于发送到发动机的可变几何形致动器的低流量。实际上，该加热功率对于例如在飞行器起飞或爬升阶段中加热以高流量通过燃料计量单元的燃料是不够的。不幸的是，由旁路控制阀、燃料计量单元和发动机的燃烧喷射器构成的各单元可能对燃料结冰是敏感的。

为了使得旁路控制阀对燃料结冰较不敏感，已知采取具有较大的力边缘和具有在阀的终端处的加热压差检测器的伺服控制阀。燃烧喷射器可通常在结冰条件下在导致发动机故障之前运行相当长的时间。这段时间通常比要在结冰条件下发现燃料的任务部分的持续时间长。

相反地，特别是在燃料计量单元设有具有指数轮廓的流动通道的计量槽时，燃料计量单元是难以使得其对燃料结冰不敏感的单元。这种燃料计量单元具有在计量处于低流量的燃料时能够获得高精度的优点。然而，当供应给它结冰条件下的燃料时，计量槽较窄的部分由于积聚在其中的冰颗粒而趋于变得部分地堵塞。更具体地，(当燃料处于负温度时)这种部分的堵塞通常对于高流量出现在槽的较窄的部分。其结果是，当在高流量运行之后回到低流量时(通常是在回到发动机的怠速阶段时)，存在喷射的燃料流量变得比由燃尽限制设定的限制低的不可忽视的风险，并且因此存在发动机中的燃烧室熄灭的风险。

公开的专利申请FR 2 825 120 A1公开了设有具有指数轮廓的流动通道的计量槽的燃料计量单元，该计量单元是具有活塞形式的可动元件的柱状形状。计量槽分成周向彼此间隔开并且由密封装置分开的两部分，从而产生用于低流量的出口，该出口与用于高流量的出口分开。专用于低流量的出口对应于槽较窄的部分，而专用于高流量的出口对应于槽更宽的部分。这种设备特别适于通过仅关闭专用于高流量的出口来限制超速。

然而，当供应结冰条件下的燃料时，该已知的设备不能避免专用于低流量的出口、即槽较窄的部分由于积聚在其中的冰颗粒而变得部分地堵塞。

发明内容

本发明因此主要涉及通过提出耐受燃料结冰的燃料计量单元来克服这些缺点。