包括氢气供应系统的飞行器的制作方法

本发明涉及一种包括具有改进的安全性的氢气供应系统的飞行器。本发明还涉及一种与这种供应系统一起使用的吹扫方法。

背景技术：

1、为了减少在飞行器运行中使用煤油造成的污染，一些飞行器已经开发出了供应氢气的发动机，用于供应燃料电池以产生电流，进而驱动飞行器发动机，或者用于直接供应飞行器的燃烧发动机的燃烧室。

2、图4示出了现有技术的供应系统400，该供应系统包括氢气罐402和至少一个接收设备404，接收设备设计成消耗其接收的氢气，并且可以是例如燃料电池或内燃机。

3、对于每个接收设备404，供应系统400还包括在氢气罐402与接收设备404之间延伸的馈送管线406。馈送管线406通常是双壁管线。

4、在接收设备404的上游，并且对于每个馈送管线406，设置了加热系统414，该加热系统414包括在接收设备406上游安装在馈送管线406上的热交换器416和电磁流量控制阀418，电磁流量控制阀在本例中是可调节的并且在热交换器416上游安装在馈送管线406上。

5、供应系统400包括第一电磁切断阀420，其在电磁流量控制阀418上游安装在馈送管线406上。

6、当氢气到达加热系统414时，其在到达接收设备404之前被加热。

7、在罐402的下游，并且对于每个馈送管线406，设置了驱动系统408，该驱动系统408包括在罐402下游安装在馈送管线上的泵410。

8、供应系统400包括第二电磁切断阀412，其在电磁流量控制阀410下游安装在馈送管线406上。氢气因此被捕获在罐402中并且由驱动系统408朝向接收设备404驱动。

9、为了在加热系统414的各个部件中发生泄漏的情况下限制氢气，供应系统400对于每个馈送管线406包括第一封壳422，馈送管线406以密封的方式穿过第一封壳422，并且热交换器416、电磁流量控制阀418和第一电磁切断阀420安装在第一封壳422中。因此，在加热系统414中发生泄漏的情况下，氢气保持被限制，并且可以通过任何诸如排出管424的适当排出系统排出到外部，该排出管具有开通到第一封壳中的一端开口和在开通在飞行器外部的第二端开口。

10、为了在加热系统408的各个部件中发生泄漏的情况下限制氢气，供应系统400对于每个馈送管线406包括第二封壳426，馈送管线406以密封的方式穿过第二封壳412，并且泵410和第二电磁流量控制阀412安装在第二封壳426中。因此，在驱动系统408中发生泄漏的情况下，氢气保持被限制，并且可以通过任何诸如针对第一封壳422所描述的排出系统的适当排出系统排出到外部。

11、每个馈送管线406包括自由区段406a，该自由区段在封壳422和426的外部于相关联的第一电磁切断阀420与第二电磁切断阀412之间延伸。为了限制馈送管线406中的泄漏风险，后者采用双壁管线的形式。

12、供应系统400的安全性可以进一步提高，特别是在馈送管线406的自由区段406a中，其可以相对较长。

技术实现思路

1、本发明的目的是提出一种包括氢气供应系统的飞行器，该氢气供应系统在泄漏的情况下具有改进的安全性。

2、为此，提出了一种具有供应系统的飞行器，该供应系统包括：

3、－氢气罐；

4、－至少一个设计成消耗氢气的接收设备；

5、－对于每个接收设备而言的双壁馈送管线，该双壁馈送管线流体连接氢气罐和接收设备；

6、－对于每个馈送管线和接收设备上游而言的第一封壳，馈送管线以密封的方式穿过第一封壳，并且布置成加热氢气的第一装置在第一封壳中安装在馈送管线上；

7、－对于每个馈送管线而言的第一电磁切断阀，该第一电磁切断阀在第一装置上游安装在馈送管线上并安装在第一封壳中；

8、－对于每个馈送管线和罐下游而言的第二封壳，馈送管线以密封的方式穿过第二封壳，并且布置成将氢气捕获在罐中并将氢气驱动向接收设备的第二装置在第二封壳中安装在馈送管线上；

9、－对于每个馈送管线而言的第二电磁切断阀，第二电磁切断阀在第二装置下游安装在馈送管线上并安装在第二封壳中，其中，馈送管线的自由区段在第一封壳和第二封壳外于第一电磁切断阀与第二电磁切断阀之间延伸；

10、－对于每个第一封壳而言的补充排出管、流体连接在馈送管线与补充排出管之间的开通到飞行器外的分支管线、以及安装在所述管线上的第三电磁阀；

11、－包含加压惰性流体的至少一个安全罐；

12、－对于每个自由区段而言的吹扫管线，该吹扫管线在第二电磁切断阀下游流体连接到对应馈送管线；

13、－分配系统，该分配系统流体连接在所述至少一个安全罐与每个吹扫管线之间，并且包括用于将惰性流体从安全罐中的一个或另一个引导至馈送管线中的一个或另一个的装置；

14、－对于每个吹扫管线而言的止回阀，该止回阀安装在吹扫管线上，以允许流体从分配系统朝向馈送管线通过，并且防止流体从馈送管线向分配系统通过；

15、－对于每个自由区段而言的至少一个传感器，其布置成检测自由区段中的氢气泄漏；

16、－控制单元，所述控制单元设计成从每个传感器接收与检测到泄漏或未检测到泄漏有关的信息，使得当没有接收到与泄漏有关的信息时，控制单元使第二装置激活，使每个第一电磁切断阀和每个第二电磁切断阀打开，以及使每个第三电磁阀和分配系统关闭，以阻止惰性流体流动，并且使得当接收到与自由区段中的泄漏有关的信息时，控制单元使对应于自由区段的第二装置停止，使对应于自由区段的第一电磁切断阀和第二电磁切断阀关闭，以及使第三电磁阀和分配系统打开，使得惰性流体流向自由区段。

17、利用这样的供应系统，在泄漏的情况下，存在于自由区段中的氢气被排出。

18、有利地，吹扫管线流体连接到自由区段。

19、有利地，分支管线流体连接到自由区段。

20、有利地，对于每个第一封壳，供应系统包括排出管，排出管具有通到第一封壳中的一端开口和通向外部的第二端开口，并且相关联的补充排出管流体连接到排出管。

21、本发明还涉及一种在根据前述变型之一所述的飞行器中实施的吹扫方法，其中，该吹扫方法包括，从一情况开始，该情况即控制单元使第二装置激活，使每个第一电磁切断阀和每个第二电磁切断阀打开，以及使每个第三电磁阀和分配系统关闭，使得惰性流体不流动：

22、－等待步骤，在该等待步骤中，控制单元等待来自传感器中的至少一个传感器的通知其在自由区段中检测到泄漏的信息；

23、－如果没有接收到这样的信息，则为循环步骤，在循环步骤中，过程循环回等待步骤；

24、－如果接收到这样的信息，则为停止步骤，在停止步骤中，控制单元使与检测到泄漏的自由区段相对应的第二装置停止；

25、－关闭步骤，在关闭步骤中，控制单元使与检测到泄漏的自由区段相对应的第一电磁切断阀和第二电磁切断阀关闭；

26、－打开步骤，在该打开步骤中，控制单元使与检测到泄漏的自由区段相对应的第三电磁阀打开；以及

27、－命令步骤，在该命令步骤中，控制单元命令分配系统以将惰性流体从安全罐供向检测到泄漏的自由区段。

28、根据具体实施例，吹扫方法在停止步骤与命令步骤之间包括：

29、－第一关闭步骤，在该第一关闭步骤中，控制单元使与检测到泄漏的自由区段相对应的第二电磁切断阀关闭；

30、－打开步骤，在该打开步骤中，控制单元使与检测到泄漏的自由区段相对应的第三电磁阀打开；以及

31、－第二关闭步骤，在该第二关闭步骤中，控制单元使与检测到泄漏的自由区段相对应的第一电磁切断阀关闭。