[发明专利]飞机飞行中加油的方法和系统

说明书

用于飞行中加油的操作加油机的方法，包括：从所述加油机的通信单元向受油机的通信单元发送展开命令信号，以使线绳和锥套从所述受油机上展开；控制所述加油机和所述锥套中的至少一个以使所述锥套与所述加油机的燃料软管的第一端接合，所述燃料软管的第二端连接至所述加油机；和从所述加油机的通信单元向所述受油机的通信单元发送返回命令信号，以使所述线绳和锥套与所述燃料软管的第一端一起返回所述受油机，其中所述加油机位于所述受油机的后面并且所述展开命令信号用于使所述线绳和锥套向所述受油机的后方展开。

背景技术

本发明涉及用于飞机飞行中(再)加油的方法和系统。

飞行中再加油(IFR)涉及在飞行过程中将燃料(通常为液体燃料，例如煤油)从一架飞机(“加油机”)转移到另一架飞机(“受油机”)。IFR(也称为空中再加油或空对空再加油)已成为一种成熟的方法，用于延长军机的航程或巡游时间(或增加起飞有效载荷)。通常，加油机是基于专门为加油操作而重新设计或改装的客机，而受油机通常是战斗机，或者可能是轰炸机或侦察机。IFR的实验始于1920年代，一直持续到1930年代。早期的系统使用抓扭方法，即加油机的机组人员将从加油机上松开燃料软管，而受油机的机组人员则将空中的软管抓紧，卷入并连接到受油机的油箱上。在这种方法的一种变型中，将缆索从受油机上扔下，并由加油机的机组人员在空中抓紧。加油机机组人员将缆索的自由端拉回到加油机中，并将其连接到燃料软管上。然后，受油机机组人员将缆索(和连接的软管)拉回受油机，以将软管连接到受油机的油箱。连接软管后，加油机将升到受油机上方，以便在重力作用下供应燃料。

到1950年代，IFR已经在军用飞机上确立了良好的地位，如今，有两种广泛使用的不同方法：飞行伸缩套管(flying boom)和探管与锥套(probe-and-drogue)。

空中伸缩套管附接在加油机的后部，并且包括在一端具有喷嘴的刚性、可伸缩和铰接的管。伸缩套管包括飞行控制表面，该飞行控制表面可以移动以产生用于控制飞行中的伸缩套管的空气动力。为了再加油，首先将受油机在编队中放置在加油机后面，该编队直线并水平飞行。然后，加油机上的伸缩套管操作员将伸缩套管伸出并调节飞行控制表面，以便将喷嘴引导到随后的受油机上的接收器中。一旦将喷嘴牢固地插入并锁定在接收器中，就将燃料从加油机泵送到受油机。当所需的燃料量已转移后，伸缩套管操作员将喷嘴与接收器断开，然后两架飞机自由地冲破编队。

在探管与锥套系统中，加油机配备了软管。类似于羽毛球的锥套(或篮子)连接到软管的一端。另一端连接到软管卷筒单元(HDU)，不用时将软管卷绕在HDU上。探管是刚性的管状臂，其从受油机的机头或机身伸出。探管通常是可伸缩的，因此不用时可以存放起来。

为了加油，在加油机笔直并水平飞行时，将软管和锥套拖出加油机的后方和下方。软管通过羽毛球形式的锥套稳定飞行。受油机的飞行员将受油机放置在加油机的后方和下方。然后，飞行员将受油机飞向加油机，以便将延伸的探管插入漏斗形的锥套中。当探管与锥套正确啮合后，燃料便从加油机泵送到受油机。当受油机前后移动时，HDU中的电机控制软管缩回和伸出，从而保持正确的张力量，以防止软管发生不希望的弯曲。当所需的燃料量已转移后，探管与锥套断开连接，两架飞机中断编队。

与飞行伸缩套管系统不同，探测与锥套系统无需在加油机上配备专门的伸缩套管操作员。加油机的设计也更简单。此外，加油机可以配备多根软管和锥套，以便可以同时为两架或多架受油机加油，而飞行伸缩套管系统一次只能为一架受油机加油。另一方面，探管与锥套系统的燃料流速低于飞行伸缩套管系统的燃料流速，这意味着更长的加油时间。另外，探管与锥套系统更容易受到不利的天气条件和湍流的影响。此外，探管与锥套系统要求所有受油机都安装有加油探管。

尽管IFR已成为军用飞机的常规事务，但尽管由于减少了燃料消耗而在节省成本方面具有巨大的潜在优势，它并未在商用飞机运营中得到任何显著程度的应用。主要原因是在危险的加油操作期间，受油机的飞行员需要高水平的技能来安全地控制受油机。这需要专门且定期的培训，这对于商业航空公司的机组人员来说是不实际的。