[发明专利]低温燃料成分及双燃料飞行器系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请请求享有2012年12月28日提交的美国临时专利申请第61/746,900号的权益，该申请以其整体并入本文中。

技术领域

本文中公开的技术大体上涉及飞行器系统，并且更具体地涉及在航空燃气涡轮发动机中使用双燃料的飞行器系统及其操作方法。

背景技术

某些低温燃料如液化天然气(LNG)可比常规喷气燃料廉价。用以在常规燃气涡轮应用中冷却的当前途径使用压缩空气或常规液体燃料。用于冷却的压缩机空气的使用可降低发动机系统的效率。

因此，将合乎需要的是具有在航空燃气涡轮发动机中使用双燃料的飞行器系统。将合乎需要的是具有飞行器系统，其可由航空燃气涡轮发动机推进，该航空燃气涡轮发动机可使用常规喷气燃料和/或较廉价的低温燃料如液化天然气(LNG)来操作。将合乎需要的是具有航空燃气涡轮构件和系统中的更有效的冷却。将合乎需要的是在发动机中具有改进的效率和较低的比燃料消耗以降低操作成本。合乎需要的是具有使用双燃料的航空燃气涡轮发动机，其可利用较少的温室气体(CO₂)、氮氧化物NO_x、一氧化碳CO、未燃烃和烟来减小环境影响。

发明内容

在一方面，本发明的实施例涉及一种低温燃料成分，其包括液化天然气(LNG)和以足以增大成分中的润滑性同时能够溶于LNG中的量的对二甲苯。

在另一方面，本发明的实施例涉及一种低温燃料成分，其包括主要量的LNG和次要量的对二甲苯，该次要量的对二甲苯具有1到120ppm的低温燃料成分中的浓度。

在又一方面，本发明的实施例涉及一种具有至少一个涡轮发动机的用于飞行器的双燃料飞行器系统，其具有用于将第一燃料从第一燃料箱提供至涡轮发动机的第一燃料系统，以及第二燃料系统，其用于提供低温燃料成分，并且具有储存LNG且流体地联接于涡轮发动机的第二燃料箱、储存添加剂且流体地联接于涡轮发动机的添加剂箱，以及混合装置，其构造成产生包括主要量的LNG和选自包括对二甲苯、苯、甲苯和间二甲苯的组的次要量的添加剂的低温燃料成分至飞行器燃气涡轮发动机。

附图说明

可通过参照连同附图进行的以下描述而最佳地理解本文中所述的技术，在该附图中：

图1为具有双燃料推进系统的示例性飞行器系统的等距视图；

图2为示例性燃料输送/分配系统；

图2a为示例性低温燃料的示例性压焓图中的示例性操作路径；

图3为示出燃料箱和示例性沸溶物使用的示例性布置的示意图；

图4为具有燃料输送和控制系统的示例性双燃料飞行器燃气涡轮发动机的示意性截面视图；

图5为示出示意性换热器的示例性双燃料飞行器燃气涡轮发动机的一部分的示意性截面视图；

图6a为示例性直接换热器的示意图；

图6b为示例性间接换热器的示意图；

图6c为另一个示例性间接换热器的示意图；

图7为用于飞行器系统的示例性飞行任务曲线的示意图；以及

具体实施方式

参照本文中的附图，相同附图标记遍及各个视图表示相同元件。

图1示出了根据本发明的示例性实施例的飞行器系统5。示例性飞行器系统5具有机身6和附接于机身的机翼7。飞行器系统5具有推进系统100，其产生在飞行中推进飞行器系统所需的推进推力。尽管推进系统100在图1中示为附接于机翼7，但在其它实施例中，其可联接于飞行器系统5的其它部分，如例如，尾部16。

示例性飞行器系统5具有燃料储存系统10，用于储存用于推进系统100中的一种或更多种类型的燃料。如本文中在下面进一步所阐释，图1中所示的示例性飞行器系统5使用两种类型的燃料。因此，示例性飞行器系统5包括能够储存第一燃料11的第一燃料箱21，以及能够储存第二燃料12的第二燃料箱22。在图1中所示的示例性飞行器系统5中，第一燃料箱21的至少一部分位于飞行器系统5的机翼7中。在图1中所示的一个示例性实施例中，第二燃料箱22在机翼联接于机身的位置附近位于飞行器系统的机身6中。在备选实施例中，第二燃料箱22可位于机身6或机翼7中的其它适合的位置处。在其它实施例中，飞行器系统5可包括能够储存第二燃料12的可选的第三燃料箱123。可选的第三燃料箱123可位于飞行器系统的机身的后部中，如例如图1中示意性所示。