(57)【要約】  １つ又は複数の燃料計(42)が取付けられた１つ又は複数の主燃料タンク(34)を備え、１つ又は複数の燃料計は、１つ又は複数の主燃料タンク内の燃料量の測定値を与えるように構成されている。１つ又は複数の補助燃料タンク(30)も備えている。航空機は、燃料消費の第１段階の間に燃料を使用する。第１段階の開始時には、１つ又は複数の補助燃料タンクは燃料を保持している。第１段階の終了後には、１つ又は複数の補助燃料タンク(30)は空になり、燃料消費の第２段階が開始する。第１段階の間、航空機に積載された総燃料量の表示は、（i）１つ又は複数の燃料計(42)によって測定された１つ又は複数の主燃料タンク(34)内の燃料量と、（ii）燃料消費率に関連する測定値を使用して算出された１つ又は複数の補助タンク(30)内に残留する燃料量とを合計することによって、与えられる。第２段階の間、航空機に積載された総燃料量の表示は、１つ又は複数の燃料計(42)によって測定された燃料量に基づいて与えられる。
2009520912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）燃料が格納され、１つ又は複数の主燃料タンク内の燃料量の測定値を与える１つ又は複数の燃料計が取付けられた前記１つ又は複数の主燃料タンクを準備するステップと、
（ｂ）燃料が格納された１つ又は複数の補助燃料タンクを準備するステップと、
（ｃ）開始時には、前記１つ又は複数の補助燃料タンクは燃料を保持しており、終了直後には、前記１つ又は複数の補助燃料タンクの燃料は実質的に空になっている燃料消費の第１段階の間に、航空機が燃料を使用するステップと、
（ｄ）燃料消費の前記第１段階の間に、（i）前記１つ又は複数の燃料計によって測定された前記１つ又は複数の主燃料タンク内の燃料量と、（ii）燃料消費率に関連する測定値を使用して算出された前記１つ又は複数の補助タンク内に残留する燃料量とを合計することによって、前記航空機に積載された燃料量を表示するステップと、
（ｅ）前記第１段階の終了直後に開始し、前記１つ又は複数の補助燃料タンクが実質的に空のままである燃料消費の第２段階の間に、前記航空機が燃料を使用するステップと、
（ｆ）燃料消費の前記第２段階の間に、前記１つ又は複数の燃料計によって測定された燃料量に基づいて、前記航空機に積載された燃料量を表示するステップと、
を含むことを特徴とする航空機の運航方法。
【請求項２】
前記補助燃料タンクは、前記第１段階の開始前には満タン状態であることを特徴とする請求項１に記載の航空機の運航方法。
【請求項３】
前記補助燃料タンクに関連するオーバーフロー排出口内に燃料が存在するか否かを検出することによって、前記補助燃料タンクが満タン状態になる時を検出するステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の航空機の運航方法。
【請求項４】
前記第１段階の間、前記主燃料タンク内の燃料量を所定のレベルに維持するために、前記補助燃料タンクから前記主燃料タンクにポンプにより燃料を供給することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の航空機の運航方法。
【請求項５】
前記補助燃料タンクから燃料を汲み出している燃料ポンプの低圧力を検出することによって、前記補助燃料タンクが空になる時を検出するステップを含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の航空機の運航方法。
【請求項６】
前記燃料消費率及び前記主燃料タンク内の燃料の変化率を監視することによって、前記補助燃料タンクが空になる時を検出するステップを含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の航空機の運航方法。
【請求項７】
前記補助燃料タンク内の残留燃料量は、前記第１段階の開始時の前記補助燃料タンク内の燃料量から前記燃料消費率の積分値を減算することによって、判別されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の航空機の運航方法。
【請求項８】
少なくとも１つの燃料計なし燃料タンク及び少なくとも１つの燃料計付き燃料タンクに燃料が保持されている航空機運航の第１段階の間、該第１段階の開始時の前記燃料計なし燃料タンク内の燃料量から燃料消費率の積分値を減算することによって、前記燃料計なし燃料タンク内の残留燃料量を算出し、燃料計によって検出された前記燃料計付き燃料タンク内の燃料量を加算し、該加算された残留燃料量を表示するステップと、
前記燃料計付き燃料タンクのみに燃料が保持されている航空機運航の第２段階の間、燃料計によって検出された燃料量に従って残留燃料量を算出し、該残留燃料量を表示するステップと、
を含むことを特徴とする燃料量表示方法。
【請求項９】
航空機に積載された燃料量を算出するように構成されたコンピュータシステムであって、
１つ又は複数の補助燃料タンクが燃料を保持する第１段階の間、（i）１つ又は複数の燃料計によって測定された１つ又は複数の主燃料タンク内の燃料量に関する、前記コンピュータシステムへの第１入力によって示される燃料量と、（ii）前記補助燃料タンク内の燃料量の前回の測定値、及び燃料消費率を示す前記コンピュータシステムへの第２入力を使用して算出された、前記１つ又は複数の補助燃料タンク内の燃料量と、を合計することによって、燃料量を算出することを特徴とするコンピュータシステム。
【請求項１０】
航空機用燃料タンクアセンブリーであって、
少なくとも１つの補助燃料タンクと、
１つ又は複数の燃料計を有する少なくとも１つの主燃料タンクと、
燃料量表示装置と、を含み、
前記航空機用燃料タンクアセンブリーは、前記燃料量表示装置が、
１つ又は複数の前記補助燃料タンクが燃料を保持している間、（i）前記１つ又は複数の燃料計によって測定された１つ又は複数の前記主燃料タンク内の燃料量と、（ii）燃料消費率に関連する測定値を使用して算出された前記１つ又は複数の補助燃料タンク内の残留燃料量との合計に基づいて、航空機に積載された燃料量を表示し、
前記１つ又は複数の補助燃料タンクが実質的に空である間、前記１つ又は複数の燃料計によって測定された燃料量に基づいて、航空機に積載された燃料量を表示する、
ように構成されていることを特徴とする航空機用燃料タンクアセンブリー。
【請求項１１】
請求項１０に記載の航空機用燃料タンクアセンブリーを有する航空機。
【請求項１２】
航空機に積載された燃料量を算出するように処理装置を動作させるためのソフトウェア製品であって、
（ａ）１つ又は複数の補助燃料タンクが燃料を保持する第１段階の間の残留燃料量を示す燃料量パラメータを、（i）１つ又は複数の燃料計によって測定された１つ又は複数の主燃料タンク内の燃料量に関する第１パラメータと、（ii）前記１つ又は複数の補助燃料タンク内の燃料量に関する第２パラメータとを合計することによって算出及び出力するためのソフトウェアモジュールと、
（ｂ）前記補助燃料タンク内の燃料量の前回の測定値、及び燃料消費率に関連する第３パラメータを使用して、前記第２パラメータを算出するためのソフトウェアモジュールと、
を含むことを特徴とするソフトウェア製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機の補助燃料タンク及び補助燃料タンク使用時に燃料量を監視するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、航空機は、主翼及び中央主翼ボックスに配置された燃料タンクを備えている。これらの主燃料タンクは、典型的には、航空機に恒久的に取付けられた剛性構造物からなる。主燃料タンクは、典型的には、主翼タンク及び中央主翼ボックスタンクを含む。主燃料タンクには、複数の燃料計が取付けられており、これによって、主燃料タンク内の残留燃料量を正確に測定することができる。これは、運航の安全性を確保する上で重要である。燃料指示計器には、タンク内に残留する燃料の測定値が、典型的には１％の精度で表示される。使用される燃料計システムは、１×１０９時間を超える平均故障時間を有する信頼性の高いシステムであることが保障されている。
【０００３】
燃料容量を増大させて航続距離をのばすため、航空機に補助燃料タンクを取付けることができる。このような補助燃料タンクは、航空機の胴体の床下に取付けることができる。多くの場合、補助燃料タンクは、航空機の構造物を取外すことなく、それらの構造物の周辺に取付けることができるように、例えばポリウレタンのような軟質材料からなる。これによって、補助燃料タンクの必要に応じた取付け／取外しが可能になる。補助燃料タンクは、典型的には、主燃料タンク容量の約５％から約５０％の範囲の容量を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
補助燃料タンクを用いた運航の際には、使用可能な全燃料、すなわち主燃料タンクと補助燃料タンクの両方の燃料の合計を表示するための手段を備えることが望ましい。これは、補助燃料タンクに燃料計を取付けることによって達成可能であると考えられるかもしれない。しかし、補助燃料タンクに燃料計を取付けることは、コストが嵩み、又、タンクに余分な重量が加わることにもなる。加えて、このような補助燃料計を、残留燃料が正しく表示されるように、航空機の燃料監視システムに接続する必要がある場合には、補助燃料計の取付けは更に複雑なものとなる。そして、仮に、軟質材料からなる補助燃料タンクに燃料計を取付けたとしても、タンクの柔軟性及びその形状の複雑性のために、このようなタンク内の燃料量の正確な測定値を得ることは困難であると考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、補助燃料タンクを有する航空機を、補助燃料タンクに燃料計を取付けることなく運航する方法を提供するものである。
【０００６】
特に、本発明に係る航空機の運航方法は、（ａ）燃料が格納され、１つ又は複数の主燃料タンク内の燃料量の測定値を与える１つ又は複数の燃料計が取付けられた前記１つ又は複数の主燃料タンクを準備するステップと、（ｂ）燃料が格納された１つ又は複数の補助燃料タンクを準備するステップと、（ｃ）開始時には、前記１つ又は複数の補助燃料タンクは燃料を保持しており、終了直後には、前記１つ又は複数の補助燃料タンクの燃料は実質的に空になっている燃料消費の第１段階の間に、航空機が燃料を使用するステップと、（ｄ）燃料消費の前記第１段階の間に、（i）前記１つ又は複数の燃料計によって測定された前記１つ又は複数の主燃料タンク内の燃料量と、（ii）燃料消費率に関連する測定値を使用して算出された前記１つ又は複数の補助タンク内に残留する燃料量とを合計することによって、前記航空機に積載された燃料量を表示するステップと、（ｅ）前記第１段階の終了直後に開始し、前記１つ又は複数の補助燃料タンクが実質的に空のままである燃料消費の第２段階の間に、前記航空機が燃料を使用するステップと、（ｆ）燃料消費の前記第２段階の間に、前記１つ又は複数の燃料計によって測定された燃料量に基づいて、前記航空機に積載された燃料量を表示するステップと、を含むことを特徴とする。
【０００７】
補助燃料タンクは、第１段階の開始前には満タン状態であってもよい。本発明に係る方法は、１つ又は複数の補助タンクに燃料を充填するステップを含むものであってもよい。また、本発明に係る方法は、補助燃料タンクが満タン状態になる時を検出するステップを含むものであってもよい。補助燃料タンクが満タン状態であることは、補助燃料タンクに関連するオーバーフロー排出口を通じた燃料流を検出することによって、検出するものであってもよい。オーバーフロー排出口は、オーバーフロー排出口内に燃料が存在するか否かを検出するための流れ検出手段（例えば、流量計、運動センサ、又は燃料検出器）を備えるものであってもよい。オーバーフロー排出口内に燃料が存在するか否かは、例えば、オーバーフロー排出口を通じた燃料流を測定することによって、検出することができる。
【０００８】
燃料消費の第１段階の間、補助燃料タンクから主燃料タンクにポンプにより燃料を供給するものであってもよい。
【０００９】
燃料消費の第１段階の間、主燃料タンク内の燃料量は、所定のレベルに維持されるものであってもよい。例えば、主燃料タンクは、燃料消費の第１段階の間、実質的に満タン状態に維持されるものであってもよい。
【００１０】
燃料消費の第１段階は、補助燃料タンクが空になった時に終了する。本発明に係る方法は、補助燃料タンクが空になる時を検出するステップを含むものであってもよい。このようなステップは、補助燃料タンクから燃料を汲み出している１つ又は複数の燃料ポンプの圧力を監視することによって実施するものであってもよい。例えば、低圧を示す測定値は、補助燃料タンクが空であることの指標となる。加えて、もしくは、代わりに、燃料消費率及び主燃料タンク内の燃料の変化率を監視することによって、補助燃料タンクが空であることを検出するものであってもよい。例えば、燃料消費率が、主燃料タンク内の燃料の
変化率と略等しいことは、補助燃料タンクが空であることの指標となる。補助燃料タンクが空になる時を検出するために、上述した２つの方法を組み合わせて使用することもでいる。
【００１１】
燃料消費率に関連する測定値は、単に、測定された燃料消費率に等しいものであってもよい。あるいは、この測定値は、燃料消費率を算出可能な情報を含むものであってもよい。この場合、本発明に係る方法は、燃料消費率を算出するステップを含むものである。
【００１２】
補助燃料タンク内の残留燃料量は、第１段階の開始時の補助燃料タンク内の燃料量から燃料消費率の積分値を減算することによって、判別されるものであってもよい。第１段階の開始時の補助燃料タンク内の燃料量は、補助燃料タンクの予め定められた容量、及び、第１段階の開始時に補助燃料タンクが満タン状態であることに基づいて、確定されるものであってもよい。あるいは、第１段階の開始時の補助燃料タンク内の燃料量は、補助燃料タンクへの燃料充填時に、補助燃料タンクに供給された燃料量を測定することによって、確定されるものであってもよい。
【００１３】
１つ又は複数の補助燃料タンクは、主燃料タンクの燃料保持容量よりも小さい燃料保持容量を有するものであってもよい。例えば、補助燃料タンクに保持可能な燃料は、航空機の全燃料タンクに保持可能な燃料の全体積の３０％よりも少ないものであってもよく、更に、２０％よりも少ないものとすることもできる。
【００１４】
補助燃料タンクは、燃料計が取付けられていない燃料計なし燃料タンクとしてもよい。しかし、１つ又は複数の補助燃料タンクに１つ又は複数の燃料計を備えることは、本発明の範囲に含まれる。このような補助燃料計は、例えば、予備として、補助燃料タンク内の燃料量の近似値を供給するために使用することができ、それによって、例えば、任意の又は全ての補助燃料タンクの「空」状態又は「満タン」状態の間接測定の妥当性を確認することができる。
【００１５】
また、本発明は、少なくとも１つの燃料計なし燃料タンク及び少なくとも１つの燃料計付き燃料タンクに燃料が保持されている航空機運航の第１段階の間、該第１段階の開始時の前記燃料計なし燃料タンク内の燃料量から燃料消費率の積分値を減算することによって、前記燃料計なし燃料タンク内の残留燃料量を算出し、燃料計によって検出された前記燃料計付き燃料タンク内の燃料量を加算し、該加算された残留燃料量を表示するステップと、前記燃料計付き燃料タンクのみに燃料が保持されている航空機運航の第２段階の間、燃料計によって検出された燃料量に従って残留燃料量を算出し、該残留燃料量を表示するステップと、を含むことを特徴とする燃料量表示方法も提供するものである。
【００１６】
更に、本発明は、航空機に積載された燃料量を算出するように構成されたコンピュータシステムであって、１つ又は複数の補助燃料タンクが燃料を保持する第１段階の間、（i）１つ又は複数の燃料計によって測定された１つ又は複数の主燃料タンク内の燃料量に関する、前記コンピュータシステムへの第１入力によって示される燃料量と、（ii）前記補助燃料タンク内の燃料量の前回の測定値、及び燃料消費率を示す前記コンピュータシステムへの第２入力を使用して算出された、前記１つ又は複数の補助燃料タンク内の燃料量と、を合計することによって、燃料量を算出することを特徴とするコンピュータシステムも提供するものである。このコンピュータシステムによって算出された燃料量は、出力として表示装置に送信されるものであってもよい。この表示装置は、航空機の飛行の間に、パイロットに対して、コンピュータシステムによって算出された航空機の積載燃料を表示するものである。このコンピュータシステムは、また、第２段階の間には、第１入力に基づいて、残留燃料量に関する出力を送信するものであってもよい。このコンピュータシステムは、燃料量に関する出力がコンピュータシステムによって算出されたのが、第１段階の間か又は第２段階の間かを示す、段階表示出力を送信するように構成されていてもよい。パイロットによって視認される燃料量表示は、第１段階と第２段階とが区別されるものであってもよい。例えば、燃料量の表示には、データ源の表示が含まれていてもよい。燃料量の表示は、例えば、第１段階の間に第１の方法で燃料量を表示し、第２段階の間に第１の方法とは異なる第２の方法で表示することによって、達成することができる。例えば、表示は、異なる色で実施されるものであってもよい。これによって、運航の間に、パイロットは、表示されている燃料量が、第１段階の間の算出された燃料量であり、したがって、信頼性が低いものであるか、又は、第２段階の間に表示されている燃料量であり、したがって信頼性の高いものであるかを、コンピュータシステムにより識別することができる。
【００１７】
本発明に係るコンピュータシステムは、１つ又は複数の主燃料タンクの１つの状態、複数の状態、又は、全ての状態、及び、１つ又は複数の補助燃料タンクの１つの状態、複数の状態、又は、全ての状態を表示するように構成されていてもよい。各燃料タンクの状態は、例えば、その燃料タンクの信頼性を表すものである。例えば、状態表示は、様々な状態を信頼性に応じて様々な色で表示することによって、達成することができる。これによって、航空機に積載された燃料量自体が、燃料が保持される燃料タンクが全体としては信頼性の低いものと見なされることを示すように表示されている場合でも、パイロットは、燃料タンクの一部、例えば主燃料タンクは、実際には高い信頼性を有することを確認することができる。
【００１８】
本発明に係るコンピュータシステムは、他の機能を実施する航空機のコンピュータシステムの一部をなすものであってもよい。
【００１９】
更に、本発明は、航空機用燃料タンクアセンブリーであって、少なくとも１つの補助燃料タンクと、１つ又は複数の燃料計を有する少なくとも１つの主燃料タンクと、燃料量表示装置と、を含み、前記航空機用燃料タンクアセンブリーは、前記燃料量表示装置が、１つ又は複数の前記補助燃料タンクが燃料を保持している間、（i）前記１つ又は複数の燃料計によって測定された１つ又は複数の前記主燃料タンク内の燃料量と、（ii）燃料消費率に関連する測定値を使用して算出された前記１つ又は複数の補助燃料タンク内の残留燃料量との合計に基づいて、航空機に積載された燃料量を表示し、前記１つ又は複数の補助燃料タンクが実質的に空である間、前記１つ又は複数の燃料計によって測定された燃料量に基づいて、航空機に積載された燃料量を表示する、ように構成されていることを特徴とする航空機用燃料タンクアセンブリーも提供するものである。
【００２０】
本発明に係る航空機用燃料タンクアセンブリーは、（i）前記１つ又は複数の燃料計からの１つ又は複数の入力によって確定される前記１つ又は複数の主燃料タンク内の燃料量に関するパラメータと、（ii）燃料消費率に関する入力を使用して前記処理装置により算出された前記１つ又は複数の補助燃料タンク内の残留燃料量に関するパラメータとを合計することによって、航空機に積載された燃料量を算出するための処理装置を備えるものであってもよい。１つ又は複数の補助燃料タンク内の残留燃料量は、１つ又は複数の補助燃料タンク内の過去の既知の時刻における残留燃料量に関するパラメータに基づいて、算出されるものであってもよい。この処理装置は、上述した本発明に係るコンピュータシステムの一部をなすものであってもよい。本発明に係る航空機用燃料タンクアセンブリーは、燃料消費率を測定するための１つ又は複数の流量計を備えるものであってもよい。補助燃料タンクは、オーバーフロー排出口を含むものであってもよく、このオーバーフロー排出口は、そこから流出する燃料が主燃料タンクに入るように連結されるものである。
【００２１】
また、本発明は、本発明の上記態様に従う航空機用燃料タンクアセンブリーを有する航空機も提供するものである。
【００２２】
また、本発明は、航空機に積載された燃料量を算出するように処理装置を動作させるためのソフトウェア製品であって、（ａ）１つ又は複数の補助燃料タンクが燃料を保持する第１段階の間の残留燃料量を示す燃料量パラメータを、（i）１つ又は複数の燃料計によって測定された１つ又は複数の主燃料タンク内の燃料量に関する第１パラメータと、（ii）前記１つ又は複数の補助燃料タンク内の燃料量に関する第２パラメータとを合計することによって算出及び出力するためのソフトウェアモジュールと、（ｂ）前記補助燃料タンク内の燃料量の前回の測定値、及び燃料消費率に関連する第３パラメータを使用して、前記第２パラメータを算出するためのソフトウェアモジュールと、を含むことを特徴とするソフトウェア製品も提供するものである。このソフトウェア製品は、燃料量パラメータを表示する表示装置に対して出力を送信するためのソフトウェアモジュールを含むものであってもよい。第２パラメータは、補助燃料タンク内の燃料量の前回の測定値が関連する時刻から開始する期間にわたる第３パラメータの積分値を、補助燃料タンク内の燃料量の前回の測定値から減算することによって、算出することができる。
【００２３】
燃料量パラメータを表示する表示装置に対して出力を送信するためのソフトウェアモジュールは、１つ又は複数の補助燃料タンクが実質的に空である第２段階の間、１つ又は複数の燃料計によって測定された１つ又は複数の主燃料タンク内の燃料量に関する第１パラメータを出力することによって、燃料量パラメータを出力するように構成されていてもよい。本発明に係るソフトウェア製品は、１つ又は複数のソフトウェアモジュールを含むものであってもよい。例えば、本発明に係るソフトウェア製品の上述した機能の全てを、１つのソフトウェアモジュールで実行するものであってもよい。
【００２４】
上述した本発明の様々な態様は、相互に関連するものである。例えば、本発明に係るコンピュータシステムは、上述したソフトウェア製品がプログラムされた処理装置を含むものであってもよい。このように、一態様に関連して説明した特徴を、別の態様に組み合わせるものであってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、例示を目的として、添付図面を参照して本発明の特定の実施形態を説明する。本実施形態は、燃料計が取付けられていない補助燃料タンク及び燃料計が取付けられた主燃料タンクを含む燃料システムと、このような燃料システムを備えた航空機の運航方法を開示するものである。
【００２６】
図１に、本実施形態における補助燃料タンク１を示す。この補助燃料タンクは、航空機の床面の空洞に適合する形状を有し、いくつかの同様の燃料タンクを連結できるようにするための相互連結継手２を備えている。この燃料タンクの頂部には、タンクを確実に満タンにするためにタンクから空気を排気する排気継手３が設けられている。排気継手又は排気連結部は、各タンクのオーバーフロー排出口としても機能する。
【００２７】
本実施形態における補助燃料タンクシステムは、いくつかの個別のタンクを、それぞれの相互連結継手及び排気継手を介して一体に連結してなるものである。排気継手のうちの１つは、補助燃料タンクシステムのオーバーフロー排出口であり、補助燃料タンクシステムが満タンになったときにのみ、このオーバーフロー排出口から燃料が流出するように構成されている。図２に、本実施形態における補助燃料タンクを示す。
【００２８】
本実施形態では、直列に配列された３つの燃料タンク２１、２２、２３が使用される。第１タンク２１は、その相互連結継手のうちの１つ２９が、航空機の燃料システムに連結されており、これによって、燃料のポンプによる補助燃料タンクシステムへの供給又は補助燃料システムからの汲み出しが可能となる。第１タンク２１の他方の相互連結継手は、第２タンク２２の相互連結継手に連結２７され、同様に、第２タンクは、第３タンク２３に連結されている。第３タンクの、第２タンクとの連結に使用されていない相互連結継手は、閉鎖２４されている。
【００２９】
第１タンク２１の排気継手は、第２タンク２２の排気継手に連結２６され、第１タンクの使用されていない排気継手は、閉鎖２５されている。第２タンクの排気継手は、第３タンク２３の排気継手に連結される。第３タンクの排気継手は、オーバーフロー排出口を形成し、後述するように、航空機の排気システムに連結される。このような連結システムによれば、全ての補助燃料タンクが満タンになったときにのみ、燃料がオーバーフロー排出口から流出できることが確保される。図２に示すシステムでは、オーバーフロー排出口２８から燃料が流出するのは、全てのタンクに、それぞれの排気継手の底部にまで燃料が充填された後である。
【００３０】
他の補助燃料タンクシステムも可能であり、また、上述したような複数の小さなタンクを使用するのではなく、単一の大きな補助タンクを使用することもできる。
【００３１】
図３は、本実施形態における燃料システムを模式的に示す図である。補助燃料タンク３０は、図２を参照して上述したように連結されている。第１補助燃料タンク３２の相互連結継手又は相互連結ポート３１は、燃料補給弁３５と、燃料補給弁に並列に連結された出口弁３６並びに燃料ポンプ３７とを介して、燃料補給通路３３及び主燃料タンク３４に連結されている。主燃料タンク３４の入口３８には、弁３９が設けられている。補助燃料タンクのオーバーフロー排出口（最後尾の補助燃料タンクの排気継手又は排気連結部）４０は、主燃料タンクに連結されており、これによって、燃料を、オーバーフロー排出口を通じて主燃料タンク内に流すことができる。主燃料タンク内への出口には、流量検出器４１が設けられている。
【００３２】
主燃料タンクは、航空機のアビオニクス（航空電子工学）システム４３に接続された燃料計４２を有しており、これによって、主燃料タンク内の燃料量の正確な監視及び表示が可能になる。補助燃料タンクの総容量は、約４，０００リットルであり、主燃料タンクの容量は、約６０，０００リットルである。
【００３３】
次に、図４を参照して、本実施形態における、上述した燃料システムを備えた航空機の運航方法を説明する。本実施形態における方法は、航空機のコンピュータシステム（図示は省略する）のソフトウェアとして実装された燃料計量システムを使用するものである。
【００３４】
主燃料タンクに格納可能な量以上の燃料を要しない飛行の場合、燃料は、主燃料タンクのみに補給される（ブロック５０）。補助燃料タンクを使用しない飛行の間、燃料は主燃料タンクから消費され、燃料量は主燃料タンクの燃料計に基づいて表示される（ブロック５１）。
【００３５】
補助燃料タンクが必要な場合、補助燃料タンクの燃料補給弁３５を開き（ブロック５３）、主燃料タンクの弁３９を閉じる（ブロック５４）ことにより、ポンプにより燃料補給通路３３に供給された燃料が補助燃料タンクに入るようにして、燃料補給を開始する。航空機に燃料が供給され（ブロック５５）、オーバーフロー排出口４０から主燃料タンク３４に燃料が流出するレベルに達するまで、補助燃料タンクに燃料が充填される。オーバーフロー排出口４０から主燃料タンク３４に燃料が流出するレベルに達したことは、検出器４１によって検出される燃料流によって示され、これは、補助燃料タンク内に既知量の燃料が存在することを示す。このような燃料のオーバーフローが検出されると（ブロック５６）、補助燃料タンクの燃料補給弁３５を閉じ（ブロック５７）、主燃料タンクの弁３９を開いて（ブロック５８）、燃料が主燃料タンクに入るようにする。
【００３６】
主燃料タンクへの充填の間の、航空機の全燃料積載量は、補助燃料タンク内の燃料量（補助燃料タンクは満タン状態であるため、その量は既知である）と、燃料計４２により正確に得られる主燃料タンク内の燃料量との合計である。燃料補給は、航空機の燃料量が、必要な燃料積載量と等しくなるまで続けられる（ブロック５９）。
【００３７】
補助燃料タンクを使用する航空機の運航は、２段階に分けられる。第１段階の開始時において、弁３６、３９を開き（ブロック６０）、燃料ポンプ３７を動作させる（ブロック６１）。ポンプ３７の動作は、主燃料タンクの燃料計によって、主燃料タンクを満タン状態に維持するように制御される。補助動力装置（Auxiliary Power Unit：ＡＰＵ）及び／又はエンジンにより燃料が消費されている間に、主燃料タンク内の燃料レベルを維持することは、ポンプにより補助燃料タンクから主燃料タンクに燃料を供給することによって、第１段階を通じて続けられる。
【００３８】
航空機の運航の間に主燃料タンク内に残留する燃料量は、主燃料タンク内の燃料計から高精度に得られる。また、航空機のアビオニクスシステムによって、従来と同様に、航空機の燃料システム内に配置された複数の燃料流量計を使用して、燃料消費率が監視されている。燃料消費率を時間積分することにより、この燃料消費率を使用して、消費された燃料量が得られる。飛行の開始時における補助燃料タンク内の初期燃料量は既知であり、補助燃料タンク内に残留する燃料量は、初期燃料量から消費された燃料量を減算することにより算出される。補助燃料タンク内に燃料が残留している間の、総残留燃料量は、
Ｑａｕｘ_ｓｔａｒｔ ＋ Ｑｍａｉｎ_ｉｎｄ−ｉｎｔｅｇｒａｌ(Ｃｅｎｇｉｎｅ ＋ ＣＡＰＵ)
により算出される。但し、Ｑａｕｘ_ｓｔａｒｔは、燃料消費開始前の補助燃料タンク内の燃料量、Ｑｍａｉｎ_ｉｎｄは、主燃料タンクの燃料計により検出された主燃料タンク内の燃料量、Ｃｅｎｇｉｎｅは、エンジンの燃料消費率、ＣＡＰＵは、ＡＰＵの燃料消費率である。補助燃料タンク内に残留する燃料は、総燃料量から、主燃料タンクの検出された燃料量を減算したものに等しい。
【００３９】
補助燃料タンクは、燃料補給の間に、オーバーフローが検出されるまで充填されているため、第１段階の開始時における補助燃料タンク内の燃料量は、補助燃料タンクの構成により確定している。この量は、航空機のアビオニクスシステムに記憶されている。あるいは、燃料補給の完了後、航空機の操縦者が、この量をアビオニクスシステムに入力することもできる。
【００４０】
燃料消費の第１段階の間、総残留燃料量は、間接的な測定値としてのみ得られるものである。これは、補助燃料タンク内の燃料量が、燃料消費率及び補助燃料タンク内の初期燃料量から算出されるためである。補助燃料タンク内の燃料量は、信頼性の低い測定であると考えられ、平均故障時間は１×１０４時間である。しかし、主燃料タンクの燃料レベルは、燃料計によって直接検出されるものであるため、正確に得られ、したがって、たとい算出に誤差があって補助燃料タンクが空だったとしても、積載された最小燃料量の信頼できる測定値は存在している。主燃料タンク内に既知の燃料量を維持しつつ補助燃料タンクを空にすることによって、積載された最小燃料量は正確に得られるため、補助燃料タンクの燃料量の正確な検出を要することなく、飛行を安全に完遂することができる。
【００４１】
補助燃料タンク内の燃料を全て消費したことは、主燃料タンク内の燃料の変化率が燃料消費率と等しくなったことを検知することにより、検出される。補助燃料タンクが空であることが検出されると（ブロック６３）、弁３６、３９を閉じ、ポンプ３７を停止する。これによって、第１段階が終了し、飛行は、主燃料タンクの燃料を使用して、第２段階で続けられる。燃料消費の第２段階の間、残留燃料量は、主燃料タンク内の燃料計によって正確に得られるため、飛行を安全に完遂することができる。
【００４２】
補助燃料タンクが空になると、燃料量の表示は、燃料消費率に基づくものから、主燃料タンクの燃料計から直接取得される測定値に切り替わる。燃料消費率から算出される燃料量は近似値であるため、表示の根拠が変更された時に、燃料量の表示に段差状の変化が生じる可能性がある。
【００４３】
燃料量の表示には、データ源の表示も含まれる。表示される量が主燃料タンクの燃料計のみから得られたものであるとき、燃料量は緑色で表示され、信頼性の高い表示であることが示される。表示される量が、主燃料タンクの燃料計と補助燃料タンク内の燃料量の推定から得られたものであるとき、燃料量はアンバー色（amber）で表示され、信頼性の低い表示であることが示される。パイロットは、コックピット表示システム（Cockpit Display System：ＣＤＳ）で、燃料タンクの状態を表示する燃料ページを表示させることもできる。これによって、信頼性の低い総燃料量が表示されている飛行の開始時においても、パイロットは、主燃料タンクは正確に測定された燃料量を有しており、一方、補助燃料タンクは、信頼性の低い算出された燃料量を有していることが分かる。これらの燃料タンクの状態の表示も、信頼性の高い表示は緑色で、低い表示はアンバー色で表示される。燃料量のデータ源を表示するための他のシステムも可能である。
【００４４】
以上、本発明を特定の実施形態と関連させて説明してきたが、本発明が、本明細書で詳細に説明していない多くの異なる変形例と関連付けられることは、当業者にとって明白である。以下に、上述した実施形態の変形例を説明する。
【００４５】
上述した実施形態では、エンジン及びＡＰＵの燃料消費率によって、消費された燃料量を推定するものとしたが、補助燃料タンクからポンプにより汲み出される燃料の体積を測定することによって、補助燃料タンク内に残留する燃料量を推定することも可能である。更に、検出の信頼性を向上するために、両方の方法を組み合わせて使用することもできる。
【００４６】
上述した実施形態では、補助燃料タンク内の燃料が全て消費されたことは、燃料消費率が主燃料タンク内の燃料体積の変化率と一致することによって検出されるものとした。補助燃料タンクが空になり、したがって第１段階が終了したことは、ポンプ３７の圧力低下を検知することによって検出することも可能である。あるいは、両方の方法を組み合わせて使用することもできる。
【００４７】
上述した実施形態では、補助燃料タンク内に燃料が存在している間、主燃料タンクを満タン状態に維持するものとしたが、主燃料タンクを、満タン状態に維持するのではなく、任意のレベルに維持するものであってもよい。但し、主燃料タンクは、補助燃料タンクの表示燃料量が誤りであった場合でも、航空機を安全に着陸させるために十分な高レベルに維持することが望ましい。
【００４８】
燃料量の算出及び表示は、航空機の構成に応じて、航空機のアビオニクスシステム、又は、航空機のアビオニクスシステムの一部をなす燃料量表示装置、又は、専用の燃料量表示装置によって、実施することができる。主燃料タンクの燃料計及び燃料消費率検出器は、燃料量の算出及び表示を実行する装置に応じて、適切な装置に接続される。
【００４９】
上述した説明において、既知の、自明な、又は予測可能な均等物を有する構成要素について言及された箇所には、それらの均等物が個別に説明されたものとして含まれるものである。本発明の真の範囲は、請求項を参照することにより判別され、任意の上記均等物を含むものとして解されるべきである。又、好ましい、有利、便利等々として記述された本発明の構成要素又は特徴は、独立請求項の範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態における補助燃料タンクを示す図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態において、一体に連結された補助燃料タンクを示す図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態における燃料システムを示す図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態における航空機の運航方法を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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