氢燃料系统的制作方法

氢燃料系统
1.相关申请的交叉引用本技术是请求享有于2021年10月20日提交的美国临时申请号63/257,716的优先权权益的非临时申请，该申请的以其整体通过引用并入本文中。
技术领域
2.本主题总体上涉及用于载具的氢燃料系统，如用于航空载具的氢燃料系统。


背景技术：

3.常规商用飞行器大体上包括机身、一对机翼，以及提供推力的推进系统。推进系统典型地包括一个或多个飞行器发动机，如涡扇喷气发动机。(多个)飞行器发动机典型地可安装到飞行器的机翼中的相应一个，如在机翼下方的悬挂位置中。
4.飞行器进一步包括燃料输送组件，该燃料输送组件大体上包括燃料罐和在燃料罐与(多个)飞行器发动机之间延伸的一个或多个燃料管线。传统的飞行器发动机由航空涡轮燃料提供动力，该燃料典型地是具有期望碳数的可燃碳氢化合物液体燃料，如煤油型燃料。航空涡轮燃料是一种相对功率密集的燃料，其相对容易运输并且在飞行器的大多数环境操作条件下保持液相。
5.有人认为，可通过利用氢燃料来实现对具有由航空涡轮燃料提供动力的飞行器发动机的常规飞行器中的排放改进。氢燃料在其气态形式方面不是相对功率密集的燃料，而在液态形式方面具有极低的沸点。
6.本公开的发明人已经发现，这些和其它问题可能使得难以有效地将氢燃料用于飞行器发动机。因此，鉴于这些和其它问题，便于在飞行器发动机中使用氢燃料的技术改进将受到欢迎。


技术实现要素：

7.技术方案1. 一种操作用于具有发动机的载具的燃料系统的方法，所述燃料系统包括燃料输送系统，所述燃料输送系统包括液态氢输送组件和调节器组件，所述调节器组件具有缓冲罐，所述方法包括：将第一氢燃料流从液态氢燃料罐通过所述液态氢输送组件提供到所述调节器组件，其中提供所述第一氢燃料流包括使用泵以第一燃料流速泵送所述第一氢燃料流通过所述液态氢输送组件；接收指示到所述发动机的命令燃料流速的数据，其中所述命令燃料流速高于所述第一燃料流速；以及将储存的氢燃料从气态燃料储存器提供到所述发动机。
8.技术方案2. 根据任意前述技术方案所述的方法，进一步包括：确定所述命令燃料流速高于所述泵的最大泵容量。
9.技术方案3. 根据任意前述技术方案所述的方法，其中，将储存的氢燃料从所述气
态燃料储存器提供到所述发动机包括响应于确定所述命令燃料流速高于所述泵的最大泵容量而将储存的氢燃料从所述气态燃料储存器提供到所述发动机。
10.技术方案4. 根据任意前述技术方案所述的方法，其中，将储存的氢燃料从所述气态燃料储存器提供到所述发动机包括将储存的氢燃料从所述缓冲罐内提供到所述发动机。
11.技术方案5. 根据任意前述技术方案所述的方法，其中，确定所述命令燃料流速高于所述泵的最大泵容量包括确定所述命令燃料流速高于所述泵的最大泵容量和来自所述缓冲罐的可用燃料流速的组合，并且其中所述方法进一步包括：响应于确定所述命令燃料流速高于所述泵的最大泵容量和来自所述缓冲罐的可用燃料流速的组合，将第二氢燃料流从气态氢燃料罐通过所述燃料输送组件的气态氢输送组件提供到所述调节器组件。
12.技术方案6. 根据任意前述技术方案所述的方法，其中，所述命令燃料流速小于所述泵的最大泵容量，并且其中将储存的氢燃料从所述气态燃料储存器提供到所述发动机包括将储存的氢燃料从所述缓冲罐内提供到所述发动机。
13.技术方案7. 根据任意前述技术方案所述的方法，其中，将储存的氢燃料从所述气态燃料储存器提供到所述发动机包括将第二氢燃料流从气态氢燃料罐通过所述燃料输送组件的气态氢输送组件提供到所述调节器组件。
14.技术方案8. 根据任意前述技术方案所述的方法，其中，将储存的氢燃料从所述气态燃料储存器提供到所述发动机包括将氢燃料流从气态氢燃料罐通过所述燃料输送组件的气态氢输送组件提供到所述调节器组件，以及其中将所述氢燃料流从所述气态氢燃料罐通过所述气态氢输送组件提供到所述调节器组件包括：在第一飞行阶段期间，提供来自所述液态氢输送组件的燃料与来自所述气态氢输送组件的燃料的第一比率；以及在第二飞行阶段期间，提供来自所述液态氢输送组件的燃料与来自所述气态氢输送组件的燃料的第二比率；其中所述第二比率高于所述第一比率。
15.技术方案9. 根据任意前述技术方案所述的方法，其中，所述第一飞行阶段是起飞或爬升飞行阶段，并且其中所述第二飞行阶段是巡航飞行阶段。
16.技术方案10. 根据任意前述技术方案所述的方法，其中，所述第二比率为至少2:1并且至多为10:1。
17.技术方案11. 根据任意前述技术方案所述的方法，其中，将储存的氢燃料从所述气态燃料储存器提供到所述发动机包括将氢燃料流从气态氢燃料罐通过所述燃料输送组件的气态氢输送组件提供到所述调节器组件，以及其中将所述氢燃料流从所述气态氢燃料罐通过所述气态氢输送组件提供到所述调节器组件包括在所述发动机的启动期间将所述氢燃料流从所述气态氢燃料罐通过所述气态氢输送组件提供到所述调节器组件。
18.技术方案12. 根据任意前述技术方案所述的方法，其中，在所述发动机启动期间将所述氢燃料流从所述气态氢燃料罐通过所述气态氢输送组件提供到所述调节器组件包括在所述发动机启动期间从所述气态氢输送组件提供用于所述发动机的基本上所有燃料。
19.技术方案13. 根据任意前述技术方案所述的方法，进一步包括：确定所述命令燃料流速小于所述泵的最小泵容量；以及
将过量的氢燃料储存在所述调节器组件的缓冲罐内。
20.技术方案14. 根据任意前述技术方案所述的方法，其中，将过量的氢燃料储存在所述缓冲罐内包括：确定所述缓冲罐的内部压力超过上限阈值；以及响应于确定所述缓冲罐的内部压力超过所述上限阈值而使所述缓冲罐的至少一部分排气。
21.技术方案15. 根据任意前述技术方案所述的方法，其中，使用所述泵将所述第一氢燃料流泵送通过所述液态氢输送组件包括将所述第一氢燃料流以液相泵送通过所述液态氢输送组件。
22.技术方案16. 根据任意前述技术方案所述的方法，其中，将所述第一氢燃料流从所述液态氢燃料罐通过所述液态氢输送组件提供到所述调节器组件包括利用位于所述泵下游的热交换器将所述第一氢燃料流从液相加热到气相。
23.技术方案17. 一种用于具有发动机的载具的燃料系统，所述燃料系统包括：用于保持氢燃料的氢燃料罐；以及燃料输送组件，其包括：与所述氢燃料罐流体连通的氢输送组件；以及调节器组件，其在安装在所述载具中时与所述氢输送组件流体连通，以用于将气态氢燃料提供到所述发动机，所述调节器组件包括限定流体入口和流体出口的缓冲罐，所述缓冲罐构造成改变从所述流体入口到所述流体出口的所述燃料的流速。
24.技术方案18. 根据任意前述技术方案所述的燃料系统，其中，所述缓冲罐包括排气阀，其中所述缓冲罐构造成当所述缓冲罐的内部压力超过上限阈值时，通过所述排气阀从所述缓冲罐内清除气态氢燃料。
25.技术方案19. 根据任意前述技术方案所述的燃料系统，其中，所述氢燃料罐是液态氢燃料罐，其中所述氢燃料为处于液相中的氢燃料的第一部分，其中所述氢输送组件为液态氢输送组件，并且其中所述燃料系统进一步包括：用于保持处于气相中的氢燃料的第二部分的气态氢燃料罐，其中所述燃料输送组件进一步包括：与所述气态氢燃料罐流体连通的气态氢输送组件，所述气态氢输送组件与所述液态氢输送组件并行延伸。
26.技术方案20. 根据任意前述技术方案所述的燃料系统，其中，所述缓冲罐与所述液态氢输送组件和所述气态氢输送组件两者流体连通，以用于从所述液态氢输送组件和所述气态氢输送组件两者接收氢燃料。
附图说明
27.包括针对本领域中的技术人员的其最佳模式的本发明的完整并且开放的公开内容在参照附图的说明书中提出，在附图中：图1是根据本公开的示例性实施例的具有燃料系统的飞行器的示意图。
28.图2是根据本公开的示例性实施例的燃气涡轮发动机的示意性横截面视图。
29.图3是根据本公开的示例性方面的燃料系统的示意图。
30.图4是根据本公开的示例性方面的热交换器组件的示意图。
31.图5是根据本公开的示例性方面的缓冲罐的示意图。
32.图6是根据本公开的示例性方面的如可结合到燃料系统中的控制器的示意图。
33.图7是绘出针对根据本公开的示例性方面的燃料系统的在y轴上的命令氢燃料流和在x轴上的时间的曲线图。
34.图8是绘出根据本公开的示例性方面的燃料系统的操作的流程图。
35.图9是根据本公开的示例性方面的用于操作燃料系统的方法的流程图。
36.图10是根据本公开的示例性方面的用于操作燃料系统的图9的方法的第一分支的流程图。
具体实施方式
37.现在将详细参考本发明的当前实施例，其一个或多个实例在附图中示出。详细描述使用数字和字母指定来指代附图中的特征。附图和描述中的相同或相似的标号已用于指代本发明的相同或类似部分。
38.词语"示例性"在本文中用于表示"用作实例、例证或示范"。本文中描述为"示例性"的任何实施方式不一定看作是相比其它实施方式优选或有利的。另外，除非另有明确说明，否则本文中所述的所有实施例都应视为示例性的。
39.如本文中使用，用语"第一"、"第二"和"第三"可互换使用，以将一个构件与另一个区分开，并且不旨在表示独立构件的位置或重要性。
40.用语"前"和"后"是指燃气涡轮发动机或载具内的相对位置，并且是指燃气涡轮发动机或载具的正常操作姿态。例如，关于燃气涡轮发动机，前是指更靠近发动机入口的位置，而后是指更靠近发动机喷嘴或排气部的位置。
41.用语"上游"和"下游"是指相对于通路中的流动的相对方向。例如，相对于流体流，"上游"是指流体流自的方向，而"下游"是指流体流至的方向。然而，如本文中所用，用语"上游"和"下游"也可指电流。
42.除非本文中另有说明，否则用语"联接"、"固定"、"附接到"等是指直接联接、固定或附接，以及通过一个或多个中间构件或特征的间接联接、固定或附接。
43.单数形式"一个"、"一种"和"该"包括复数对象，除非上下文清楚地另外指出。
44.在例如"a、b和c中的至少一个"的上下文中的用语"至少一个"是指仅a、仅b、仅c或a、b和c的任何组合。
45.如本文中在说明书和权利要求书各处使用的近似语言用于修饰可允许在不导致其涉及的基本功能方面的变化的情况下改变的任何数量表达。因此，由一个或多个用语如"约"、"大致"和"基本上"修饰的值不限于指定的准确值。在至少一些情况下，近似语言可对应于用于测量值的仪器的精度，或用于构造或制造构件和/或系统的方法或机器的精度。在至少一些情况下，近似语言可对应于用于测量值的仪器的精度，或用于构造或制造构件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言可指在单个值、(多个)值范围和/或限定(多个)值范围的端点中的1、2、4、5、10、15或20%裕度内。
46.此处以及在整个说明书和权利要求书中，范围限制将组合和互换，除非上下文或语言另有指示，否则此范围是确定的并且包括其中包含的所有子范围。例如，本文中公开的所有范围都包括端点，并且端点可彼此独立地组合。
47.用语"涡轮机(turbomachine)"或"涡轮机器(turbomachinery)"是指包括一个或多个压缩机、热生成部分(例如，燃烧区段)和一个或多个涡轮的机器，它们一起产生转矩输出。
48.用语"燃气涡轮发动机"是指具有涡轮机作为其功率源的全部或一部分的发动机。示例性燃气涡轮发动机包括涡扇发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮喷气发动机、涡轮轴发动机等，以及这些发动机中的一个或多个的混合电动版本。
49.用语"燃烧区段"是指用于涡轮机的任何热添加系统。例如，用语燃烧区段可指包括爆燃性燃烧组件、旋转爆震燃烧组件、脉冲爆震燃烧组件或其它适当的热添加组件中的一个或多个的区段。在某些示例性实施例中，燃烧区段可包括环形燃烧器、筒形燃烧器、管状燃烧器、驻涡燃烧器(tvc)或其它合适的燃烧系统，或它们的组合。
50.除非另有说明，否则用语"低"和"高"，或其各自的比较级(例如，"较"，在适用的情况下)，当与压缩机、涡轮机、轴或转轴构件等一起使用时，各自是指发动机内的相对速度。例如，"低涡轮"或"低速涡轮"限定了构造成以低于发动机处的"高涡轮"或"高速涡轮"的转速(如最大可允许转速)操作的构件。
51.在本公开的某些示例性方面中，提供了一种用于具有发动机的载具的燃料系统。燃料系统大体上可包括液态氢燃料罐和气态氢燃料罐。燃料系统可进一步包括燃料输送组件。燃料输送组件可具有与液态氢燃料罐流体连通的液态氢输送组件和与气态氢燃料罐流体连通的气态氢输送组件。气态氢输送组件大体上可与液态氢输送组件成并流布置延伸。燃料输送组件可进一步包括调节器组件，其在安装在载具中时与液态氢输送组件和气态氢输送组件两者流体连通，以用于将气态氢燃料提供到发动机。
52.在某些示例性方面中，液态氢输送组件大体上可包括泵，以用于将处于液相中的氢燃料的第一部分提供(例如，泵送)通过液态氢输送组件。液态氢输送组件可进一步包括热交换器(也称为汽化器)，以用于将流动通过其中的氢燃料的第一部分从液相变为气相。然而，本公开的发明人已经发现，为了提供高效的泵，泵可针对巡航操作来确定大小。以此方式，泵可构造成在高功率操作期间提供小于针对发动机的命令燃料流速的最大燃料流速。利用此构造，燃料系统可从气态氢燃料罐，例如通过气态氢输送组件来为此操作提供附加燃料流。
53.本公开的附加或备选示例性方面，燃料输送组件的调节器组件可进一步包括缓冲罐。缓冲罐大体上可限定流体入口和流体出口，并且可构造成改变从流体入口到流体出口的气态氢燃料的流速。以此方式，缓冲罐可便于相对快速地改变到发动机的所需燃料流速，这原本对于仅使用液态氢输送组件的燃料系统可能较难。
54.本公开的其它示例性方面可进一步包括利用这些示例性结构中的一个或多个的益处来控制燃料输送组件的方法。例如，在每一个方面中，除了液态氢燃料罐之外还包括气态氢燃料罐可便于在发动机生成足够热量以将来自液态氢燃料罐的液态氢燃料的相变为气态氢燃料之前，利用来自气态氢燃料罐的气态氢燃料流启动发动机。这可使得在发动机的其余操作期间能够与液态氢输送组件一起使用发动机热交换器。
55.其它示例性实施例在下文中描述并且可参照附图来公开。
56.现在参看图1，提供了本公开的载具的透视图。具体地，对于图1的示例性实施例，载具构造为航空载具或飞行器10。示例性飞行器10具有机身12、附接到机身12的机翼14和
尾翼16。
57.示例性飞行器10进一步包括燃料系统20，该燃料系统具有用于保持处于液相中的氢燃料的第一部分的液态氢燃料罐22。在图1中所示的示例性飞行器10中，液态氢燃料罐22的至少一部分位于飞行器10的机翼14中。然而，在一些实施例中，液态氢燃料罐22可位于机身12或机翼14中的其它合适位置处。应当认识到，氢燃料的第一部分在相对低的温度下储存在液态氢燃料罐22中。例如，氢燃料的第一部分可在大气压下在约-253摄氏度或更低下，或在其它温度和压力下储存在液态氢燃料罐22中，以将氢燃料基本上保持在液相中。液态氢燃料罐22可由已知材料制成，如钛、铬镍铁合金、铝或复合材料。
58.对于图1的示例性实施例，示例性燃料系统20进一步包括用于保持处于气相中的氢燃料的第二部分的气态氢燃料罐23。尽管对于图1中所示的实施例，气态氢燃料罐23定位在飞行器10的机身12内，但是在其它实施例中，气态氢燃料罐23可定位在任何其它合适的位置处。在至少某些示例性方面中，气态氢燃料罐23可包括多个气态氢燃料罐23(在此情况下，用语"气态氢燃料罐"是指气态氢燃料罐中的所有)。此外，气态氢燃料罐23可构造成以增加的压力储存氢燃料的第二部分，从而减小飞行器10内的气态氢燃料罐23的所需尺寸。
59.飞行器10进一步包括推进系统24，其产生在飞行中、滑行操作期间等推进飞行器10所需的推进推力。尽管推进系统24在图1中示为附接到(多个)机翼14，但在其它实施例中，其可另外或备选地包括联接到飞行器10的其它部分的一个或多个方面，例如，如尾翼16、机身12或两者。
60.对于所绘出的示例性方面，推进系统24包括发动机，并且更具体地包括一对发动机。再更具体地，一对发动机中的发动机中的每一个都构造为燃气涡轮发动机26，该燃气涡轮发动机通过相应的挂架(pylon)28以翼下构造安装到飞行器10的相应机翼14中的一个。每个燃气涡轮发动机26都能够选择性地为飞行器10生成推进推力。推进推力的量可至少部分地基于经由燃料系统20提供到燃气涡轮发动机26的燃料的体积(或更具体地，质量流速)来控制。
61.现在参看图2，提供了根据本公开的示例性实施例的燃气涡轮发动机的示意性横截面视图。例如，图2的示例性燃气涡轮发动机可作为燃气涡轮发动机26中的一个结合到以上参照图1描述的推进系统24中。
62.对于所绘出的实施例，发动机构造为高旁通涡扇发动机100。如图1中所示，涡扇发动机100限定轴向方向a(平行于设置用于参考的纵向中心线101延伸)、径向方向r和周向方向(围绕轴向方向a延伸；未在图2中绘出)。大体上，涡扇100包括风扇区段102和设置在风扇区段102下游的涡轮机104。
63.所绘出的示例性涡轮机104大体上包括基本上管状的外壳106，其限定环形入口108。外壳106包围成串流关系的包括增压或低压(lp)压缩机110和高压(hp)压缩机112的压缩机区段；燃烧区段114；包括高压(hp)涡轮116和低压(lp)涡轮118的涡轮区段；以及喷气排气喷嘴区段120。压缩机区段、燃烧区段114和涡轮区段一起至少部分地限定从环形入口108延伸到喷气喷嘴排气区段120的核心空气流径121。涡扇发动机10进一步包括一个或多个驱动轴。更具体地，涡扇发动机包括将hp涡轮116传动地连接到hp压缩机112的高压(hp)轴或转轴122，以及将lp涡轮118传动地连接到lp压缩机110的低压(lp)轴或转轴124。
64.对于所绘出的实施例，风扇区段102包括风扇126，风扇具有以间隔开的方式联接
到盘130的多个风扇叶片128。风扇叶片128和盘130可通过lp轴124一起围绕纵向轴线201旋转。盘130由可旋转的前毂132覆盖，毂空气动力地成轮廓以为了促进空气流通过多个风扇叶片128。此外，提供了环形风扇壳或外机舱134，其沿周向包绕风扇126和/或涡轮机104的至少一部分。机舱134由多个沿周向间隔开的出口导叶136相对于涡轮机104支承。机舱134的下游区段138在涡轮机104的外部部分上方延伸，以便在它们之间限定旁通空气流通路140。
65.仍然参看图2，涡扇发动机100可与燃料系统146一起操作，以用于接收来自燃料系统146的燃料流。燃料系统146可与图1的燃料系统20类似地构造。因此，燃料系统146大体上包括燃料罐148和燃料输送组件150。燃料输送组件150将燃料流从燃料罐148提供到发动机100，并且更具体地，提供到涡扇发动机100的涡轮机104的燃烧区段114的燃料歧管(未标记)。
66.再者，如示意性绘出的，示例性涡扇发动机100进一步包括各种辅助系统以帮助涡扇发动机100和/或包括涡扇发动机100的飞行器的操作。例如，示例性涡扇发动机100进一步包括主润滑系统152，主润滑系统构造成对例如压缩机区段、涡轮区段、hp转轴122、lp转轴124等中的各种轴承和齿轮啮合提供润滑剂。由主润滑系统152提供的润滑剂可增加此类构件的使用寿命并且可从此类构件去除一定的热量。另外，涡扇发动机100包括压缩机冷却空气(cca)系统154，以用于将来自hp压缩机112或lp压缩机110中的一个或两个的空气提供到hp涡轮116或lp涡轮118中的一个或两个。再者，示例性涡扇发动机100包括主动热间隙控制(acc)系统156，以用于冷却涡轮区段的壳，以在各种发动机操作条件下将各种涡轮转子叶片与涡轮壳之间的间隙保持在期望范围内。而且，示例性涡扇发动机100包括发电机润滑系统158，以用于对电发电机(未示出)提供润滑，以及为电发电机提供冷却/散热。电发电机可对例如用于涡扇发动机100的启动电马达和/或涡扇发动机100和/或包括涡扇发动机100的飞行器的各种其它电子构件提供电功率。
67.来自这些辅助系统152,154,156,158和其它辅助系统的热可在操作期间作为来自涡扇发动机100的废热提供到各种散热器(例如，提供到如下所述的各种热交换器或汽化器)。另外，对于所绘出的实施例，涡扇发动机100进一步包括在例如涡轮区段或排气区段120内的一个或多个热交换器160，以用于从通过其中的空气流中提取废热，使得废热可用于在操作期间将热作为废热加到各种散热器(例如，到如下所述的各种汽化器)。
68.然而，应当认识到，图1中绘出的示例性涡扇发动机100仅作为实例提供。在其它示例性实施例中，本公开的各方面可利用任何其它合适的发动机。例如，在其它实施例中，发动机可为任何其它合适的燃气涡轮发动机，如涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮喷气发动机等。以此方式，将进一步认识到，在其它实施例中，燃气涡轮发动机可具有任何其它合适的构造，如任何其它合适的数量或布置的轴、压缩机、涡轮、风扇等。此外，尽管在图1中绘出的示例性燃气涡轮发动机示意性地示为直接驱动的固定桨距的涡扇发动机100，在其它实施例中，本公开的燃气涡轮发动机可为齿轮式燃气涡轮发动机(即，包括风扇126和驱动风扇的轴如lp轴124之间的变速箱)，可为可变桨距燃气涡轮发动机(即，包括具有可围绕其各自的桨距轴线旋转的多个风扇叶片128的风扇126)等。此外，仍在备选实施例中，本公开的方面可并入到或以其它方式结合任何其它类型的发动机(如往复式发动机)使用。另外，在其它示例性实施例中，示例性涡扇发动机100可包括或可操作地连接到任何其它合适
的辅助系统。另外或备选地，示例性涡扇发动机100可不包括或可不操作地连接到上述辅助系统152,154,156,158中的一个或多个。
69.现在参看图3，提供了根据本公开的示例性实施例的用于具有发动机202(例如，载具10和发动机100)的载具的燃料系统200的示意图。更具体地，对于图3的示例性实施例，载具可为航空载具，如图1的示例性飞行器10，并且发动机202可为航空燃气涡轮发动机，如图1的示例性发动机26和/或图2的示例性涡扇发动机100。如将认识到的，发动机202大体上包括具有燃烧器204的燃烧区段，燃烧器具有例如一个或多个燃料喷嘴(未绘出)。
70.然而，应当认识到，在其它实施例中，载具可为任何其它合适的陆地或航空载具，并且发动机202可为以任何合适的方式安装到载具或在载具内的任何其它合适的发动机。
71.所绘出的示例性燃料系统200大体上是氢燃料系统，其构造成储存氢燃料并且将氢燃料提供到发动机202。
72.对于所示的实施例，燃料系统200大体上包括用于保持处于液相中的氢燃料的第一部分的液态氢燃料罐206。液态氢燃料罐206可更具体地构造成储存基本上完全处于液相中的氢燃料的第一部分。例如，液态氢燃料罐206可构造成在约-253℃或更低的温度下和在大于约1巴并且小于约10巴的压力下(如约三巴与五巴之间)，或在其它温度和压力下储存第一部分，以将氢燃料基本上保持在液相中。
73.应当认识到，如本文中所用，如用于描述氢燃料的相的用语"基本上完全"是指氢燃料的所述部分的至少99质量％处于所指出的相，氢燃料的所述部分的如至少97.5质量％、如至少95质量％、如至少92.5质量％、如至少90质量％、如至少85质量％、如至少75质量％处于所指出的相。
74.燃料系统200进一步包括构造成储存处于气相中的氢燃料的第二部分的气态氢燃料罐208。气态氢燃料罐208可构造成以增加的压力储存氢燃料的第二部分，以便减小飞行器10内的气态氢燃料罐208的所需尺寸。例如，在某些示例性方面中，气态氢燃料罐208可构造成在至少约100巴、如至少约200巴、如至少约400巴、如至少约600巴、如至少约700巴和至多为约1000巴的压力下储存氢燃料的第二部分。气态氢燃料罐208可构造成在环境温度的约50℃内或约-50℃与约100℃之间的温度下储存氢燃料的第二部分。
75.应当认识到，对于所绘出的实施例，气态氢燃料罐208更具体地是多个气态氢燃料罐208。气态氢燃料罐208可构造为多个气态氢燃料罐208，以减小在期望压力下保持期望体积的处于气相中的氢燃料的第二部分原本所需的总体尺寸和重量。
76.如将进一步认识到的，燃料系统200的总氢燃料储存容量的大部分由液态氢燃料罐206提供。例如，在某些示例性实施例中，燃料系统200限定最大燃料储存容量。液态氢燃料罐206可提供最大燃料储存容量(以千克为单位)的超过50%，其中其余部分由气态氢燃料罐208提供。例如，在某些示例性方面中，液态氢燃料罐206可提供最大燃料储存容量的至少约60%，如最大燃料储存容量的至少约70%，如最大燃料储存容量的至少约80%，如最大燃料储存容量的至多为约98%，如最大燃料储存容量的至多为约95%。气态氢燃料罐208可构造成提供其余的燃料储存容量，如最大燃料储存容量的至少约2％，如最大燃料储存容量的至少约5％，如最大燃料储存容量的至少约10%，如最大燃料储存容量的至少约15%，如最大燃料储存容量的至少约20%，如最大燃料储存容量的至多为50%，如最大燃料储存容量的至多为约40%。
77.仍然参看图3，燃料系统200进一步包括燃料输送组件210。燃料输送组件210大体上包括与液态氢燃料罐206流体连通的液态氢输送组件212、与气态氢燃料罐208流体连通的气态氢输送组件214，以及与液态氢输送组件212和气态氢输送组件214两者流体连通以用于将氢燃料提供到发动机202的调节器组件216。
78.液态氢输送组件212大体上包括泵218和位于泵218下游的热交换器220。泵218构造成通过液态氢输送组件212提供来自液态氢燃料罐206的处于液相中的氢燃料的第一部分流。泵218的操作可为或可减小到实现通过液态氢输送组件212并且到达调节器组件216和发动机202的氢燃料的第一部分的体积中的变化。泵218可为构造成提供液态氢燃料流的任何合适的泵。例如，在某些示例性方面中，泵218可配置为低温泵。
79.更具体地，在所绘出的示例性方面中，泵218是用于液态氢输送组件212的主泵，使得基本上所有可用于通过液态氢输送组件212提供液态氢流的原动力(不包括液态氢燃料罐206的内部加压)由泵218提供。例如，可用于通过液态氢输送组件212提供液态氢流的原动力的至少约75%(如至少约80%、如至少约85%、如至少约90%，如至少约95%、如约100%)可由泵218提供。
80.应当认识到，在至少某些示例性方面中，特别是考虑到在将氢保持在液相中所需的相对低的温度下泵送流体的难度，泵218可能不能在广泛的操作范围内操作。例如，泵218大体上可限定最大泵容量和最小泵容量(各自以千克/秒为单位)。最大泵容量与最小泵容量的比率可称为泵218的调节比。在至少某些示例性方面中，泵218可限定至少1:1和至多为约6:1的调节比。例如，在某些示例性方面中，泵218可限定至少约2:1的调节比，如至少约3:1和至多为约5:1。下面将更详细地描述此构造对燃料系统200的影响。
81.如所指出的，热交换器220位于泵218的下游，并且构造成将通过液态氢输送组件212的氢燃料的第二部分从液相转变为气相。对于至少某些示例性方面，热交换器220可与发动机202热连通，并且更具体地，与发动机202的辅助系统热连通，以提供增加通过液态氢输送组件212的氢燃料的第二部分的温度所需的热，以将氢燃料的第二部分从液相变为气相。
82.例如，现在参看图4，提供了根据本公开的示例性方面的发动机202的示意图。图5的示例性发动机202可以与图2的示例性涡扇发动机100类似的方式构造。例如，示例性发动机202大体上包括具有lp压缩机222和hp压缩机224的压缩机区段、包括燃烧器204的燃烧区段、包括hp涡轮226和lp涡轮228的涡轮区段，以及排气区段230。如与图2的示例性涡扇发动机100一样，图4的示例性发动机202可包括一个或多个辅助系统。
83.更具体地，对于图4的示例性发动机202，发动机202包括第一辅助系统232，其可为例如润滑油系统。润滑油系统大体上包括再循环组件234，以用于从发动机202内接收相对热的润滑油，冷却相对热的润滑油，并且将相对冷的润滑油提供回到发动机202。
84.对于所绘出的实施例，液态氢输送组件212的热交换器220更具体地包括第一燃料系统热交换器220a，其中第一燃料系统热交换器220a构造成与第一辅助系统232/润滑油系统的再循环组件234热连通。以此方式，来自通过润滑油系统的再循环组件234的润滑油流的热可通过液态氢输送组件212传递到氢燃料的第一部分流。
85.然而，应当认识到，在某些操作期间，可能需要附加的热。例如，在高燃料流速操作期间，可能需要附加的热来适当地蒸发通过液态氢输送组件212的氢燃料的第一部分。另外
或备选地，在初始发动机操作期间，当润滑油可能不包含大量热时，可能需要附加的热来适当地蒸发通过液态氢输送组件212的氢燃料的第一部分。
86.因此，对于所绘出的实施例，液态氢输送组件212的热交换器220还包括第二辅助系统热交换器220b。第二辅助系统热交换器220b定位成与发动机202的排气区段230热连通，以用于在发动机202的操作期间接收来自流动通过发动机202的排气区段230的排气的废热。
87.以此方式，应当认识到，液态氢输送组件212的热交换器220，并且更具体地，第一辅助系统热交换器220a和第二辅助系统热交换器220b在至少某些操作期间与发动机202的润滑油系统和排气区段230两者热连通。
88.然而，如将认识到的，对于图4中绘出的示例性实施例，液态氢输送组件212进一步包括旁通管线236和一个或多个旁通阀238。以此方式，当不需要来自第二辅助系统热交换器220b的热来适当地蒸发通过液态氢输送组件212的氢燃料的第一部分时，液态氢输送组件212可能能够绕过例如第二辅助系统热交换器220b。
89.然而，应当认识到，尽管对于所绘出的实施例，液态氢输送组件212的热交换器220定位在发动机202附近(并且可能至少部分地一体化到示例性发动机202中)，但在其它实施例中，液态氢输送组件212的热交换器220可远离示例性发动机202定位，并且中间热传输总线可使用例如中间热传递流体来将来自发动机202的热传输到液态氢输送组件212的热交换器220。
90.特别返回参看图3，应当认识到，液态氢燃料罐206可限定固定容积，使得随着液态氢燃料罐206基本上完全以液相将氢燃料提供到燃料系统200，液态氢燃料罐206中的液态氢燃料的体积减少，并且该体积例如由气态氢燃料补足。此外，在储存处于液相中的氢燃料的第一部分的正常过程期间，一定量的氢燃料的第一部分可能蒸发。
91.为了防止液态氢燃料罐206内的内部压力超过期望的压力阈值，图3的示例性燃料系统200允许从液态氢燃料罐206清除气态氢燃料。更具体地，对于图3的示例性实施例，燃料系统200的示例性燃料输送组件210包括蒸发燃料组件240，其构造成从液态氢燃料罐206接收气态氢燃料。示例性蒸发燃料组件240大体上包括蒸发压缩机242和蒸发罐244。蒸发罐244与液态氢燃料罐206流体连通并且进一步与气态氢输送组件214流体连通。在操作期间，来自液态氢燃料罐206的气体燃料可接收在蒸发燃料组件240中，可由蒸发压缩机242压缩并且提供到蒸发罐244。蒸发罐244可构造成在低于气态氢燃料罐208内的氢燃料的第二部分压力的压力下储存气态氢燃料。例如，蒸发罐244可构造成将其中的气态氢燃料保持在约100巴与约400巴之间，如130巴与约300巴之间的压力下。蒸发罐244中的气态氢燃料的加压可基本上完全由蒸发压缩机242提供。将蒸发罐244中的气态氢燃料保持在较低压力可允许蒸发压缩机242相对较小。
92.再次参看气态氢输送组件214，气态氢输送组件214大体上包括限定第一输入248、第二输入250和输出252的三通蒸发阀246。第一输入248可与气态氢燃料罐208流体连通，以用于从气态氢燃料罐208接收处于气相中的氢燃料的第二部分流。对于所绘出的实施例，第二输入250与蒸发燃料组件240流体连通，以用于从例如蒸发燃料组件240的蒸发罐244接收气态氢燃料流。三通蒸发阀246可构造成将来自第一输入248和第二输入250的流组合和/或交替成通过输出252的单一气态氢流。对于所示的实施例，三通蒸发阀246是主动阀，使得可
主动控制从第一输入248提供到输出252的气态氢燃料的量(与从第二输入250提供到输出252的气态氢燃料的量相比)。
93.在其它示例性实施例中，三通蒸发阀246可为被动阀。
94.对于所示的实施例，调节器组件216进一步包括气态氢输送组件流量调节器254("ghda流量调节器254")。ghda流量调节器254可配置为主动控制的可变通过量阀，该阀构造成提供范围从0%(例如，完全关闭位置)到100%(例如，完全打开位置)以及之间的中间通过量值数的可变通过量。更具体地，对于所示的实施例，ghda流量调节器254包括阀部分256和致动器258。致动器258机械联接到阀部分256以提供通过其中的可变通过量。
95.如简要提到的，调节器组件216与液态氢输送组件212和气态氢输送组件214两者流体连通，以用于将气态氢燃料提供到发动机202，并且更具体地，提供到发动机202的燃烧器204。
96.特别对于所绘出实施例，调节器组件216包括三通调节阀260。三通调节阀260限定第一输入262、第二输入264和输出266。第一输入262可与气态氢输送组件214流体连通，以用于接收来自气态氢燃料罐208(和例如蒸发燃料组件240)的处于气相中的氢燃料的第二部分流。第二输入264与液态氢输送组件212流体连通，以用于接收来自液态氢燃料罐206(使用例如热交换器220蒸发)的处于气相中的氢燃料的第一部分流。三通蒸发阀246可构造成将来自第一输入262和第二输入264的流组合和/或交替成通过输出266的单一气态氢流。对于所示的实施例，三通蒸发阀246是包括致动器268的主动三通蒸发阀246，使得可主动控制从第一输入262提供到输出266的气态氢燃料的量(与从第二输入264提供到输出252的气态氢燃料的量相比)。
97.在其它示例性实施例中，三通蒸发阀246可为被动阀。
98.对于所示的实施例，调节器组件216进一步包括调节器组件流量调节器270("ra流量调节器270")和流量计272。ra流量调节器270可配置为主动控制的可变通过量阀，该阀配置为提供范围从0%(例如，完全关闭位置)到100%(例如，完全打开位置)以及之间的中间通过量值数的可变通过量。更具体地，对于所示的实施例，ra流量调节器270包括阀部分274和致动器276。致动器276机械联接到阀部分274以提供通过其中的可变通过量。
99.调节器组件216的流量计272可感测指示通过调节器组件216的氢燃料的质量流速的数据。例如，流量计272可感测指示流动通过其中的气态氢燃料的温度和流动通过其中的气态氢燃料的压力中的一项或多项的数据。如将在下文更详细解释的，来自流量计272的数据可用于控制ra流量调节器270(和燃料系统200的其它构件)，以确保对发动机202的燃烧器204提供期望量的燃料。
100.再者，仍然参看图3，应当认识到，用于燃料系统200的氢燃料的主要来源可从液态氢燃料罐206通过液态氢输送组件212提供。然而，本公开的发明人已经发现，可能难以通过简单地通过控制例如液态氢输送组件212的泵218的速度来准确并且快速地控制(例如，改变)由调节器组件216的ra流量调节器270提供到发动机202的燃烧器204的可用气态氢燃料量。因此，所绘出的示例性调节器组件216进一步包括缓冲罐278。
101.现在还参看图5，提供了缓冲罐278的示意性近视图。如将认识到的，缓冲罐278限定流体入口280、流体出口282、内腔284和排气部286。从高位开始，缓冲罐278构造成在至少某些操作期间改变从流体入口280到流体出口282的氢燃料的质量流速。
102.更具体地，对于所绘出的实施例，缓冲罐278进一步包括在缓冲罐278的流体入口280处的入口阀288、在缓冲罐278的流体出口282处的出口阀290，以及在缓冲罐278的排气部286处的排气阀292。在某些示例性实施例中，入口阀288可简单地是止回阀，以确保氢燃料可仅通过流体入口280流入到缓冲罐278的内腔284中。然而，出口阀290可为可变通过量阀，其构造成改变流动通过其中的氢燃料的流速。出口阀290可构造为基于内腔284与流体出口282的下游侧之间的压力差来控制。另外或备选地，如将在下文更详细解释的，出口阀290可构造成基于许多其它参数和/或条件来控制，以便于通过缓冲罐278的流体出口282的期望质量流速。
103.如所提到的，缓冲罐278进一步包括在缓冲罐278的排气部286处的排气阀292。当缓冲罐278的内部压力(即，内腔284内的压力)超过上限阈值时，缓冲罐278可构造成通过排气阀292从缓冲罐278内清除气态氢燃料。即使当缓冲罐278的内部压力处于或超过缓冲罐278的上界限或上限阈值以例如更快速地降低氢燃料到发动机202的燃烧器204的质量流速时，这也可允许缓冲罐278通过流体入口280以比缓冲罐278通过流体出口282提供的更大的流速接受氢燃料。
104.返回参看图3，应当认识到，对于所绘出的实施例，缓冲罐278凭借其在调节器组件216内的位置而与液态氢输送组件212和气态氢输送组件214两者流体连通。因而，缓冲罐278可构造成从液态氢输送组件212和气态氢输送组件214两者接收氢燃料。
105.仍然参看图3，应当认识到，燃料系统200进一步包括控制器292。控制器292可为专用于示例性燃料系统200的控制器292，或备选地，可并入或构造为用于发动机202的控制器292(如针对发动机202的全权限数字发动机控制"fadec"控制器)、用于载具的控制器等的一部分。
106.控制器292与燃料系统200的各个方面可操作地通信。例如，对于所示的实施例，控制器292与液态氢输送组件212(包括例如泵218和热交换器220)、气态氢输送组件214(包括例如三通蒸发阀246的致动器和ghda流量调节器254的致动器)、蒸发燃料组件240(包括例如蒸发压缩机242)、调节器组件216(包括例如三通调节阀260的致动器268、缓冲罐278的排气阀292和ra流量调节器270的致动器276)的各种方面可操作地通信。
107.如从图3的示例性实施例将进一步认识到，燃料系统200进一步包括用于感测燃料系统200的各种可操作性参数的一个或多个传感器。例如，示例性燃料系统200包括第一传感器294，第一传感器294配置成感测指示气态氢燃料罐208的数据(例如，内部温度、内部压力、从气态氢燃料罐208流出的气态氢燃料的温度和/或压力等)；第二传感器296，第二传感器296配置成感测指示通过气态氢输送组件214的气态氢燃料流的数据(例如，在ra流量调节器270上游位置处、在ra流量调节器270下游位置处或两者处的气态氢燃料的温度、压力和/或流速)；第三传感器298，第三传感器298配置成感测指示液态氢燃料罐206的数据(例如，内部温度、内部压力、从液态氢燃料罐206流出的液态氢燃料的温度和/或压力等)；第四传感器300，第四传感器300配置成感测指示通过泵218的液态氢燃料流的数据(例如，泵218上游位置处、泵218下游位置处或两者处的液态氢燃料的温度、压力和/或流速)；第五传感器302，第五传感器302配置成感测指示热交换器220下游的氢燃料的流速和/或相的数据(例如，温度、压力和/或流速)；第六传感器304，第六传感器304配置感测指示在缓冲罐278内的氢燃料的数据(例如，缓冲罐278的内腔284内的压力、温度和/或氢燃料质量；也参见图
5)；以及流量计272。控制器292可进一步与配置感测指示燃料输送组件210的各种操作条件(例如，温度、压力等)等的数据的任何其它合适的传感器可操作地通信。
108.以此方式，应当认识到，控制器292可配置成取决于例如燃料系统200、发动机202、载具或它们的组合的操作条件来控制燃料系统200的各种操作。例如，如将从本文中的描述中认识到的，控制器292可配置成实施以下参照图8和图9描述的控制方案和方法中的一个或多个。
109.现在参看图6，提供了控制器292的示例性实施例，该控制器292可结合到图3的示例性燃料系统200中。控制器292可包括一个或多个计算装置306。(多个)计算装置306可包括一个或多个处理器306a和一个或多个存储器装置306b。一个或多个处理器360a可包括任何合适的处理装置，如微处理器、微控制器292、集成电路、逻辑装置和/或其它合适的处理装置。一个或多个存储器装置306b可包括一个或多个计算机可读介质，包括但不限于非暂时性计算机可读介质、ram、rom、硬盘驱动器、闪速驱动器和/或其它存储器装置。
110.一个或多个存储器装置306b可储存可由一个或多个处理器306a存取的信息，包括可由一个或多个处理器306a执行的计算机可读指令306c。指令306c可为在由一个或多个处理器306a执行时引起一个或多个处理器306a执行操作的任何指令集。在一些实施例中，指令306c可由一个或多个处理器306a执行以引起一个或多个处理器306a执行操作，如控制器292和/或(多个)计算装置306针对其配置的任何操作和功能，如本文中所述的用于操作燃料系统200的操作(例如，流程图500，方法600)，和/或一个或多个计算装置210的任何其它操作或功能。指令360c可为以任何合适的编程语言编写的软件，或可在硬件中实施。另外和/或备选地，指令306c可在(多个)处理器306a上的逻辑和/或虚拟分离的线程中执行。(多个)存储器装置306b可进一步储存可由(多个)处理器306a存取的数据306d。
111.(多个)计算装置306还可包括用于例如与系统500的其它构件通信(例如，经由网络)的网络接口306e。网络接口306e可包括用于与一个或多个网络对接的任何合适的构件，例如包括发射器、接收器、端口、控制器、天线和/或其它合适的构件。一个或多个外部显示装置(未绘出)可配置为从(多个)计算装置306接收一个或多个命令。例如，如图3中的虚线所绘出，控制器292可通过无线通信网络与燃料系统200的各种构件可操作地通信。
112.本文中所述的技术参照了基于计算机的系统，以及由基于计算机的系统采取的动作和发送至和发送自其的信息。本领域中的普通技术人员将认识到，基于计算机的系统的固有灵活性允许了构件之间和之中的任务和功能的多种可能构造、组合和划分。例如，本文中所述的过程可使用单个计算装置或组合工作的多个计算装置来实施。数据库、存储器、指令和应用程序可在单个系统上实施或分布在多个系统中。分布式构件可按顺序或并行地操作。
113.返回参看图3，并且现在还参看图7，将描述示例性燃料系统200的各种操作。图7大体上提供了曲线图400，其绘出了在y轴402上的用于特定发动机的命令氢燃料流，以及在x轴404上的时间。命令氢燃料流大体上代表针对特定飞行计划406的命令氢燃料流。更具体地，飞行计划406是飞行计划期间发动机的燃料使用范围。
114.特别地，参看图7，飞行计划406的第一阶段408是滑行操作。如认识到的那样，在滑行操作期间需要相对低的命令氢燃料流。飞行计划406的第二阶段410是起飞操作。起飞操作尽管相对较快，但需要相对高的命令氢燃料流(针对飞行计划406的最大命令氢燃料流的
约100%，所绘出示例性飞行计划406中最高的)。在第二阶段410之后是飞行计划406的第三阶段412，其是爬升操作。爬升操作也需要相对较高的命令氢燃料流(在最大命令氢燃料流的约50%与90%之间)。在第三阶段412之后是飞行计划406的第四阶段414。第四阶段414是巡航操作，对于所绘出的示例性飞行计划406，这是最长的操作。在巡航操作期间，命令氢燃料流相对较低(例如，在最大命令氢燃料流的约20%与约50%之间，例如在最大命令氢燃料流的约25%与约40%之间)。应当认识到，巡航操作的长度将随着不同的飞行计划而变化。此外，所绘出的示例性飞行计划406包括第五阶段416，其是进场和着陆操作。在大多数进场和着陆操作期间，命令氢燃料流是飞行计划406中最低的(例如，小于最大命令氢燃料流的约20%，如小于最大命令氢燃料流的约15%)。最后，所绘出的示例性飞行计划406包括第六阶段418，其是着陆后的滑行操作。
115.图3中绘出的示例性燃料系统200大体上设计成用于在飞行计划406的最大阶段(巡航操作)期间最有效的操作。更具体地，如上面简要指出的，本公开的发明人已经发现，包括可提供处于液相中的氢燃料流的泵218可能需要包括具有相对低的调节比(例如，小于约6:1，如小于约5:1)的泵。以此方式，本公开的发明人发现可能难以包括能够在某些飞行操作(例如起飞和爬升操作)期间提供所需的相对高的命令氢燃料流，同时仍在低功率操作(如巡航操作、滑行操作以及进场和着陆操作)中提供接近期望的命令氢燃料流的泵。
116.因此，本公开的发明人提出了在图3中绘出并在上面描述的示例性燃料输送组件210，由此燃料输送组件210可构造成从液态氢输送组件212对发动机202提供第一范围的氢燃料流速，其覆盖或基本上覆盖飞行阶段的大部分(例如，在图7的实施例中，除了起飞和爬升之外的所有阶段)，并且可进一步构造成从气态氢输送组件214对发动机202提供补充范围的氢燃料流，以允许燃料系统200覆盖飞行计划406的其余阶段(例如，图7的实施例中的起飞和爬升)。
117.例如，图7绘出了液态氢输送组件212的泵218的最大泵容量420和液态氢输送组件212的泵218的最小泵容量422。燃料系统200可构造成使用液态氢输送组件212(和例如缓冲罐)在最大泵容量420与最小泵容量422之间对发动机202的燃烧器204提供基本上所有所需的氢燃料278。燃烧器204所需的高于最大泵容量420的过量氢燃料可由气态氢输送组件214(和例如缓冲罐278)提供。当飞行计划406的发动机操作需要比泵218的最小泵容量422更少的氢燃料流时，燃料系统200可构造成用缓冲罐278吸收过量的氢燃料流。此外，应当认识到，缓冲罐278可构造成比通过仅调节液态氢输送组件212的泵218原本能够提供的更快地适应燃料流的变化。
118.例如，在某些示例性方面中，发动机限定高功率操作条件期间的第一燃料使用率，如起飞操作条件(阶段410)或爬升操作条件(阶段412)。泵的最大泵容量420小于第一燃料使用率。例如，泵的最大泵容量420可小于第一燃料使用率的75%(即，最大泵容量420=第一燃料使用率
×
0.75)。在其它示例性方面中，泵的最大泵容量420可小于第一燃料使用率的约50%，如小于第一燃料使用率的约40%，如第一燃料使用率的至少约15%，如第一燃料使用率的至少约20％，如第一燃料使用率的至少约25％。
119.现在参看图8，提供了流程图500，其示出了根据本公开的示例性方面的操作。流程图500中概述的逻辑可与上述示例性燃料系统中的一个或多个(如图3的燃料系统200)一起使用。以此方式，应当认识到，燃料系统大体上可包括液态氢燃料罐、气态氢燃料罐和燃料
输送组件(它们可以与图3中的液态氢燃料罐206、气态氢燃料罐208和燃料输送组件210类似的方式构造)。燃料输送组件大体上可包括液态氢输送组件、气态氢输送组件和具有缓冲罐的调节器组件(它们可以与图3中的液态氢输送组件212、气态氢输送组件214和具有缓冲罐278的调节器组件216类似的方式构造)。
120.流程图500包括首先在(502)处提供可通过液态氢输送组件提供的液态氢燃料的最小量。与上述实施例一样，液态氢输送组件的泵(其可以与图3的泵218类似的方式构造)可限定调节比，以防止燃料输送组件提供少于液态氢的最小量通过液态氢输送组件。
121.流程图500进一步包括在(504)处确定燃烧器燃料流速，这可包括在(506)处从控制器接收命令。燃烧器燃料流速可为用于燃烧器的命令燃料流速，其可与到燃烧器的气态氢燃料的期望质量流速相关，并且因此与燃气涡轮发动机的期望功率输出相关。
122.流程图500接收从(504)确定的燃烧器燃料流速，以及在(502)处的可通过液态氢输送组件提供的液态氢的最小量，并且在(508)处确定燃烧器燃料流速是否大于可通过液态氢输送组件提供的液态氢的最小量。如果答案是否定的，意味着液态氢输送组件的泵不能以命令的相对低流速提供氢燃料，则流程图500包括在(510)处从液态氢输送组件中提供过量的氢燃料到缓冲罐，或更具体地对(例如控制器的)缓冲罐控制模块(512)提供信号，以命令缓冲罐储存超过燃烧器燃料流速的通过液态氢输送组件提供的氢燃料量。流程图500随后包括在(515)处以燃烧器燃料流速从缓冲罐对燃烧器提供氢燃料。值得注意的是，燃烧器压力(513)可影响从缓冲罐提供到燃烧器并且由缓冲罐模块(512)接收的氢燃料的压力。
123.此外，如果缓冲罐的内部压力超过上限阈值(如由流程图在(514)处使用例如由缓冲罐压力传感器或配置成检测指示缓冲罐的内部压力的数据的其它传感器确定的缓冲罐压力(516)所确定的)，则流程图500包括在(518)处将缓冲罐内的氢燃料的至少一部分排放到例如环境位置，如排放到大气。
124.返回参看在步骤(508)处的询问，如果燃烧器燃料流速大于可通过液态氢输送组件提供的液态氢的最小量(即，如果对步骤(508)的回答是肯定的)，然后流程图500在(520)处进一步确定燃烧器燃料流速是否大于可由液态氢输送组件提供的氢燃料的最小量加上可从缓冲罐提供氢燃料的量，或更确切地说是气态氢燃料的量。这可包括确定缓冲罐内的氢燃料的储存量是否大于可由液态氢输送组件提供的氢燃料的最小量与燃烧器燃料流速之间的差。
125.如果对步骤(520)处的询问的回答是否定的，意味着缓冲罐中的氢燃料的储存量大于可由液态氢输送组件提供的氢燃料的最小量与燃烧器燃料流速之间的差，则流程图500对缓冲罐控制模块(512)提供信号以命令缓冲罐模块提供来自液态氢输送组件的氢燃料的最小量加上燃烧器燃料流速与来自缓冲罐的氢燃料最小量之间的差。流程图500随后包括在(515)处以燃烧器燃料流速从缓冲罐对燃烧器提供氢燃料。这可允许以燃烧器燃料流速相对较快地对燃烧器提供氢燃料。
126.如果在步骤(520)处对询问的回答是肯定的，则流程图500然后在(522)处确定燃烧器燃料流速是否大于可由泵(例如，最大泵容量)通过液态氢输送组件提供的氢燃料的最大量和缓冲罐内的可用氢燃料量。如果在步骤(522)处对询问的回答是否定的，意味着液态氢输送组件，或更确切地说是泵，可以燃烧器燃料流速提供氢燃料(可选地在缓冲罐中储存的氢燃料的帮助下)，则流程图500包括在(524)处对液态氢输送组件的泵发送信号以增加
从液态氢燃料罐通过液态氢输送组件的液态氢燃料流，在(526)处从液态氢输送组件提供燃料到缓冲罐，并且随后对缓冲罐控制模块(512)提供信号以命令缓冲罐模块以燃烧器燃料流速从缓冲罐提供氢燃料。流程图500随后包括在(515)处以燃烧器燃料流速从缓冲罐对燃烧器提供氢燃料。
127.然而，如果对步骤(520)处的询问的回答是肯定的，则流程图500可利用气态氢输送组件和气态氢燃料罐来提供所需的补充/过量氢燃料。更具体地，对于图8中绘出的流程图500的示例性方面，如果对步骤(520)处的询问的回答是肯定的，意味着液态氢输送组件，或更确切地说是泵，即使在缓冲罐中储存的氢燃料的帮助下也不可以燃烧器燃料流速提供氢燃料，则该流程图包括在(528)处对气态氢输送组件提供信号以提供气态氢燃料(例如从气态氢燃料罐(和/或蒸发组件))到缓冲罐。在(528)处提供的气态氢燃料的量可为由泵通过液态氢输送组件提供的氢燃料的最大量与燃烧器燃料流速之间的差。
128.流程图500进一步包括在(530)处将气态氢燃料从气态氢输送组件提供到缓冲罐。缓冲罐模块然后在(512)处可对缓冲罐发送信号以从缓冲罐以燃烧器燃料流速对燃烧器提供氢燃料。流程图500随后包括在(515)处以燃烧器燃料流速从缓冲罐对燃烧器提供氢燃料。
129.以此方式，应当认识到，根据图8中绘出的和以上参照其描述的流程图500操作的燃料系统可允许用于燃气涡轮发动机飞行计划的大部分的氢燃料的基本上所有所需量都从液态氢输送组件提供，并且用于某些高功率操作条件(例如，起飞操作条件或爬升操作条件)的超额量将从气态氢输送组件提供。这可允许完成飞行计划所需的大部分氢燃料以液相储存，以允许更紧凑地储存氢燃料，同时还允许保持此大部分氢燃料的燃料罐以相对较低的内部压力操作。此外，根据图8中绘出和参照图8描述的系统操作的燃料系统可通过利用以气相储存在缓冲罐中的氢燃料来允许相对快速地改变对燃烧器的燃料输送。这可允许到燃烧器的燃料流相对快速地增加和减少，即使在通过液态氢输送组件对燃烧器提供燃料流时也是如此。这还可允许流速低于与可由液态氢输送组件提供的氢燃料的最小量相关联的流速来对燃烧器提供氢燃料。
130.现在参看图9，提供了操作用于具有发动机的载具的燃料系统的方法600的流程图。图9中绘出的方法600的示例性方面可用于操作上文参照图1至图8描述的示例性燃料系统中的一个或多个。因此，应当认识到，在至少某些示例性方面中，方法600可与用于具有发动机的载具的燃料系统一起使用，其中燃料系统包括燃料输送系统。燃料输送系统大体上可包括液态氢输送组件、气态氢输送组件和具有缓冲罐的调节器组件。
131.然而，在其它示例性方面中，方法600可操作用于任何其它合适的载具和/或发动机的任何其它合适的燃料系统。
132.方法600包括在(602)处将第一氢燃料流从液态氢燃料罐通过液态氢输送组件提供到调节器组件。对于所绘出的示例性方面，在(602)处提供第一氢燃料流包括在(604)处使用泵以第一燃料流速泵送第一氢燃料流通过液态氢输送组件。更具体地，在(604)处将第一氢燃料流泵送通过液态氢输送组件包括在(606)处将处于液相中的第一氢燃料流泵送通过液态氢输送组件。再者，对于所绘出的示例性方面，在(602)处从液态氢燃料罐通过液态氢输送组件提供第一氢燃料流还包括在(608)处利用位于泵下游的热交换器将第一氢燃料流从液相加热到气相。
133.仍然参看图9，方法600包括在(610)处接收指示到发动机的命令燃料流速的数据。
134.对于图9中绘出的方法600的第一分支("分支a")(在图10中更详细地绘出)，命令燃料流速高于第一燃料流速。这可指示发动机的期望加速度。更具体地，对于图9和10中绘出的示例性方面，方法600进一步包括在(612)处确定命令燃料流速高于液态氢输送组件的泵的最大泵容量。
135.因而，方法600进一步包括在(614)处将储存的氢燃料从气态燃料储存器提供到发动机。更具体地，对于所绘出的示例性方面，在(614)处将储存的氢燃料从气态燃料储存器提供到发动机包括在(616)处响应于在(612)处确定命令燃料流速高于泵的最大泵容量而将储存的氢燃料从气态燃料储存器提供到发动机。
136.如将认识到的，燃料储存器可为例如缓冲罐、流体地连接到气态氢输送组件的气态氢燃料罐，或两者。
137.例如，在图9的方法600的一个示例性方面中，在(614)处将储存的氢燃料从气态燃料罐提供到发动机包括在(618)处将储存的氢燃料从缓冲罐内提供到发动机。取决于缓冲罐的尺寸和储存在其中的氢燃料的量，缓冲罐可在短持续时间内和/或相对较小的功率增加下提供过量的氢燃料流，超过可能由从液态氢输送组件的泵提供的氢燃料流所促成的。
138.在图9中绘出的方法600的某些示例性方面中，在(612)处确定命令燃料流速高于泵的最大泵容量进一步包括在(620)处确定命令燃料流速高于泵的最大泵容量和来自缓冲罐的可用燃料流速的组合。对于此示例性方面，方法600进一步包括在(622)处将第二氢燃料流从气态氢燃料罐通过气态氢输送组件提供到调节器组件。在(622)处提供第二氢燃料流可包括在(624)处响应于确定命令燃料流速高于泵的最大泵容量和来自缓冲罐的可用燃料流速的组合而提供第二氢燃料流。
139.值得注意的是，在至少某些示例性方面中，方法600可不响应于在(612)处确定命令燃料流速高于泵的最大泵容量来从缓冲罐内的储存量提供任何可观的附加氢燃料，并且取而代之的是，在(622)处将第二氢燃料流从气态氢燃料罐通过气态氢输送组件提供到调节器组件可为除了从液态氢输送组件提供的氢燃料之外的氢燃料的主要(或唯一)来源。
140.此外，应当认识到，对于至少某些示例性方面，提供到发动机的所有氢燃料通过缓冲罐提供(即，提供到缓冲罐并且缓冲罐提供期望量/命令量到发动机)。然而，在其它实施例中，可能存在便于期望的氢燃料流到发动机的其它流动布置。例如，在其它实施例中，气态氢输送组件可与缓冲罐成并流布置延伸到发动机。也可考虑其它构造。
141.仍然参看图9和10中绘出的方法600的示例性方面，在某些示例性方面中，在(622)处提供来自气态氢燃料罐的氢燃料流进一步包括在(626)处在例如载具和/或发动机的第一飞行阶段期间提供来自液态氢输送组件的燃料与来自气态氢输送组件的燃料的第一比率；以及在(628)处在例如载具和/或发动机的第二飞行阶段期间提供来自液态氢输送组件的燃料与来自气态氢输送组件的燃料的第二比率。
142.第一比率可不同于第二比率，并且特别地，第二比率可高于第一比率。例如，第一飞行阶段可为比第二飞行阶段更高功率的飞行阶段。例如，第一飞行阶段可为起飞或爬升飞行阶段，第二飞行阶段可为巡航飞行阶段。以此方式，应当认识到，在至少某些示例性方面期间，第一比率可在约2:1与1:10之间，如小于约1:1，如小于约1:2。第二比率可为至少约2:1和至多为约1:0，如至少约4:1，如至少约8:1，如至少约10:1。
143.以此方式，应当认识到，方法600构造成通过液态氢输送组件提供在飞行计划的大部分期间所需的大部分(如果不是全部)氢燃料。然而，在某些操作期间，如高功率操作，附加的补充氢燃料可通过气态氢输送组件提供。这可允许液态氢输送组件，并且更具体地，液态氢输送组件的泵设计为在飞行阶段的大部分(例如，巡航)期间最有效地操作。
144.返回特别参看图9的示例性方面，方法600包括第二分支("分支b")，其中命令燃料流速小于液态氢输送组件的泵的最大泵容量。更具体地，方法600包括在(630)处确定命令燃料流速小于泵的最大泵容量，并且更具体地，小于最大泵容量和缓冲罐的容量的组合。对于此示例性方面，方法600可包括将储存的氢燃料从气态燃料储存器提供到发动机，或更具体地包括在(631)处将储存的氢燃料从缓冲罐内提供到发动机。以此方式，方法600可通过相对快速地从缓冲罐提供附加的氢燃料来相对快速地对用于发动机的命令燃料流速方面的变化作出反应。
145.在方法600的又一个示例性方面中，提供了第三分支("分支c")，其中命令燃料流速小于泵的最小泵容量。更具体地，对于此示例性方面，方法600进一步包括在(632)处确定命令燃料流速小于泵的最小泵容量，以及在(634)处将过量的氢燃料储存在调节器组件的缓冲罐内。例如，如将认识到的，泵可限定可防止泵在最小泵容量以下有效操作的调节比。
146.此外，对于所绘出的方法600的示例性方面，在(634)处将过量的氢燃料储存在缓冲罐内进一步包括在(636)处确定缓冲罐的内部压力超过上限阈值，以及在(638))处响应于确定缓冲罐的内部压力超过上限阈值而使缓冲罐的至少一部分排气。当命令燃料流速低于泵的最小泵容量时，尽管缓冲罐处于最大容量下，这也可允许燃料系统通过液态氢输送组件从液态氢燃料罐继续对发动机提供氢燃料。
147.在方法600的又一个示例性方面中，提供了第四分支("分支d")，其绘出了用于具有发动机的载具的燃料系统的初始操作。如所提到的，方法600包括在(608)处利用位于泵下游的热交换器将第一氢燃料流从液相加热到气相。在某些示例性方面中，热交换器可与发动机的辅助系统热连通。然而，在发动机操作之前，或在发动机以某个阈值操作一定量的时间之前，发动机的辅助系统可能不会产生足够的热量来将第一氢燃料流从液相加热到气相。对于此示例性方面，该方法可包括将储存的氢燃料从气态燃料储存器提供到发动机(类似于(614))，或更具体地可包括将氢燃料流从气态氢输送组件提供到调节器组件，或再更具体地，可包括在(640)处在发动机启动期间将氢燃料流从气态氢燃料罐通过气态氢输送组件提供到调节器组件。在至少某些示例性方面中，在(640)处提供氢燃料流可包括在(642)处在发动机启动期间从气态氢输送组件提供用于发动机的基本上所有燃料。以此方式，方法600可利用发动机热交换器作为用于液态氢输送组件的热交换器，以在发动机操作期间潜在地提供更有效地利用发动机上的热。
148.本书面描述使用了实例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域中的任何技术人员能够实施本发明，包括制作和使用任何装置或系统，以及执行任何并入的方法。本发明的可专利范围由权利要求书限定，并且可包括本领域中的技术人员想到的其它实例。如果此类其它示例包括并非不同于权利要求书的书面语言的结构元件，或如果它们包括与权利要求书的书面语言无实质差别的等同结构元件，则期望此类其它示例在权利要求书的范围内。
149.本发明的其它方面由以下条款的主题提供：
一种用于具有发动机的载具的燃料系统，该燃料系统包括：用于保持处于液相中的氢燃料的第一部分的液态氢燃料罐；用于保持处于气相中的氢燃料的第二部分的气态氢燃料罐；以及燃料输送组件，其包括与液态氢燃料罐流体连通的液态氢输送组件，液态氢输送组件包括泵，以用于通过液态氢输送组件以液相泵送氢燃料的第一部分；与气态氢燃料罐流体连通的气态氢输送组件，气态氢输送组件与液态氢输送组件成并行布置延伸；以及调节器组件，其在安装在载具中时与液态氢输送组件和气态氢输送组件两者流体连通，以用于将气态氢燃料提供到发动机。
150.这些条款中的一项或多项的燃料系统，其中调节器组件包括缓冲罐，其与液态氢输送组件和气态氢输送组件两者流体连通，以用于从液态氢输送组件和气态氢输送组件两者接收气态氢燃料。
151.这些条款中的一项或多项的燃料系统，其中缓冲罐限定流体入口和流体出口，并且其中缓冲罐构造成改变从流体入口到流体出口的气态氢燃料的流速。
152.这些条款中的一项或多项的燃料系统，其中缓冲罐包括排气阀，其中缓冲罐构造成当缓冲罐的内部压力超过上限阈值时，通过排气阀从缓冲罐内清除气态氢燃料。
153.这些条款中的一项或多项的燃料系统，其中液态氢输送组件进一步包括位于泵下游的热交换器，以用于将氢燃料的第一部分从液相转变为气相。
154.这些条款中的一项或多项的燃料系统，其中发动机包括辅助系统，并且其中热交换器在安装在载具中时与发动机的辅助系统热连通。
155.这些条款中的一项或多项的燃料系统，其中液态氢燃料罐构造成保持在大于约1巴并且小于约10巴的压力下，并且其中气态氢燃料罐构造成保持在大于约100巴并且小于约1000巴的压力下。
156.这些条款中的一项或多项的燃料系统，其中液态氢燃料罐提供针对燃料系统的最大燃料储存容量的至少约60%，以及其中气态氢燃料罐提供针对燃料系统的最大燃料储存容量的至少约5%。
157.这些条款中的一项或多项的燃料系统，其中燃料输送组件进一步包括与液态氢燃料罐流体连通的蒸发罐，以及其中蒸发罐进一步与气态氢输送组件流体连通。
158.这些条款中的一项或多项的燃料系统，其中蒸发罐构造成保持在约100巴与约400巴之间的压力下，并且其中气态氢燃料罐构造成保持在大于约100巴并且小于约1000巴的压力下。
159.这些条款中的一项或多项的燃料系统，其中调节器组件进一步包括调节阀和流量计，其中调节阀构造成至少部分地基于从流量计接收的数据来调节到发动机的气态氢燃料流。
160.这些条款中的一项或多项的燃料系统，其中液态氢输送组件进一步包括位于泵下游的热交换器，其中发动机包括润滑油系统和排气区段，其中在安装在载具中时，热交换器在至少某些操作期间与润滑油系统和排气区段两者热连通。
161.这些条款中的一项或多项的燃料系统，其中发动机限定高功率操作条件期间的第一燃料使用率，并且其中泵限定小于第一燃料使用率的最大泵容量。
162.这些条款中的一项或多项的燃料系统，其中该泵是针对液态氢输送组件的主泵，并且其中泵的最大泵容量小于第一燃料使用率的75%。
163.这些条款中的一项或多项的燃料系统，其中高功率操作条件是起飞或爬升操作条件。
164.这些条款中的一项或多项的燃料系统，其中泵限定小于6:1的调节比。
165.这些条款中的一项或多项的燃料系统，其中燃料输送组件构造成通过气态氢输送组件从气态氢燃料罐提供用于启动发动机的基本上所有的命令燃料流速。
166.一种用于载具的推进系统，该推进系统包括：发动机；以及用于对发动机提供氢燃料的燃料系统，包括用于保持处于液相中的氢燃料的第一部分的液态氢燃料罐，用于保持处于气相中的氢燃料的第二部分的气态氢燃料罐，以及燃料输送组件，燃料输送组件包括与液态氢燃料罐流体连通的液态氢输送组件，液态氢输送组件包括泵，以用于通过液态氢输送组件以液相泵送氢燃料的第一部分；与气态氢燃料罐流体连通的气态氢输送组件，气态氢输送组件与液态氢输送组件并行延伸；以及调节器组件，其在安装在载具中时与液态氢输送组件和气态氢输送组件两者流体连通，以用于将气态氢燃料提供到发动机。
167.这些条款中的一项或多项的推进系统，其中发动机限定高功率操作条件期间的第一燃料使用率，其中泵限定小于第一燃料使用率的最大泵容量。
168.这些条款中的一项或多项的推进系统，其中该泵是液态氢输送组件的主泵，并且其中泵的最大泵容量小于第一燃料使用率的75%。
169.一种操作用于具有发动机的载具的燃料系统的方法，燃料系统包括燃料输送系统，燃料输送系统包括液态氢输送组件和调节器组件，调节器组件具有缓冲罐，该方法包括：将第一氢燃料流从液态氢燃料罐通过液态氢输送组件提供到调节器组件，其中提供第一氢燃料流包括使用泵以第一燃料流速泵送第一氢燃料流通过液态氢输送组件；接收指示到发动机的命令燃料流速的数据，其中命令燃料流速高于第一燃料流速；以及将储存的氢燃料从气态燃料储存器提供到发动机。
170.这些条款中的一项或多项的方法，进一步包括：确定命令燃料流速高于泵的最大泵容量。
171.这些条款中的一项或多项的方法，其中将储存的氢燃料从气态燃料储存器提供到发动机包括响应于确定命令燃料流速高于泵的最大泵容量而将储存的氢燃料从气态燃料储存器提供到发动机。
172.这些条款中的一项或多项的方法，其中将储存的氢燃料从气态燃料储存器提供到发动机包括将储存的氢燃料从缓冲罐内提供到发动机。
173.这些条款中的一项或多项的方法，其中确定命令燃料流速高于泵的最大泵容量包括确定命令燃料流速高于泵的最大泵容量和来自缓冲罐的可用燃料流速的组合，并且其中该方法进一步包括：响应于确定命令燃料流速高于泵的最大泵容量和来自缓冲罐的可用燃料流速的组合，将第二氢燃料流从气态氢燃料罐通过燃料输送组件的气态氢输送组件提供到调节器组件。
174.这些条款中的一项或多项的方法，其中命令燃料流速小于泵的最大泵容量，并且其中将储存的氢燃料从气态燃料储存器提供到发动机包括将储存的氢燃料从缓冲罐内提供到发动机。
175.这些条款中的一项或多项的方法，其中将储存的氢燃料从气态燃料储存器提供到发动机包括将第二氢燃料流从气态氢燃料罐通过燃料输送组件的气态氢输送组件提供到
调节器组件。
176.这些条款中的一项或多项的方法，其中将储存的氢燃料从气态燃料储存器提供到发动机包括将氢燃料流从气态氢燃料罐通过燃料输送组件的气态氢输送组件提供到调节器组件，以及其中将氢燃料流从气态氢燃料罐通过气态氢输送组件提供到调节器组件包括：在第一飞行阶段期间，提供来自液态氢输送组件的燃料与来自气态氢输送组件的燃料的第一比率；以及在第二飞行阶段期间，提供来自液态氢输送组件的燃料与来自气态氢输送组件的燃料的第二比率；其中第二比率高于第一比率。
177.这些条款中的一项或多项的方法，其中第一飞行阶段是起飞或爬升飞行阶段，并且其中第二飞行阶段是巡航飞行阶段。
178.这些条款中的一项或多项的方法，其中第二比率为至少2:1并且至多为10:1。
179.这些条款中的一项或多项的方法，其中将储存的氢燃料从气态燃料储存器提供到发动机包括将氢燃料流从气态氢燃料罐通过燃料输送组件的气态氢输送组件提供到调节器组件，以及其中将氢燃料流从气态氢燃料罐通过气态氢输送组件提供到调节器组件包括在发动机的启动期间将氢燃料流从气态氢燃料罐通过气态氢输送组件提供到调节器组件。
180.这些条款中的一项或多项的方法，其中在发动机启动期间将氢燃料流从气态氢燃料罐通过气态氢输送组件提供到调节器组件包括在发动机启动期间从气态氢输送组件提供用于发动机的基本上所有燃料。
181.这些条款中的一项或多项的方法，进一步包括：确定命令燃料流速小于泵的最小泵容量；以及将过量的氢燃料储存在调节器组件的缓冲罐内。
182.这些条款中的一项或多项的方法，其中将过量的氢燃料储存在缓冲罐内包括：确定缓冲罐的内部压力超过上限阈值；以及响应于确定缓冲罐的内部压力超过上限阈值而使缓冲罐的至少一部分排气。
183.这些条款中的一项或多项的方法，其中使用泵将第一氢燃料流泵送通过液态氢输送组件包括将第一氢燃料流以液相泵送通过液态氢输送组件。
184.这些条款中的一项或多项的方法，其中将第一氢燃料流从液态氢燃料罐通过液态氢输送组件提供到调节器组件包括利用位于泵下游的热交换器将第一氢燃料流从液相加热到气相。
185.一种用于具有发动机的载具的燃料系统，该燃料系统包括：用于保持氢燃料的氢燃料罐；以及燃料输送组件，其包括与氢燃料罐流体连通的氢输送组件；以及调节器组件，其在安装在载具中时与氢输送组件流体连通，以用于将气态氢燃料提供到发动机，调节器组件包括限定流体入口和流体出口的缓冲罐，缓冲罐构造成改变从流体入口到流体出口的燃料的流速。
186.这些条款中的一项或多项的燃料系统，其中缓冲罐包括排气阀，其中缓冲罐构造成当缓冲罐的内部压力超过上限阈值时，通过排气阀从缓冲罐内清除气态氢燃料。
187.这些条款中的一项或多项的燃料系统，其中氢燃料罐为液态氢燃料罐，其中氢燃料为处于液相中的氢燃料的第一部分，其中氢输送组件为液态氢输送组件，并且其中燃料系统进一步包括：用于保持处于气相中的氢燃料的第二部分的气态氢燃料罐，其中燃料输送组件进一步包括：与气态氢燃料罐流体连通的气态氢输送组件，气态氢输送组件与液态氢输送组件并行延伸。
188.这些条款中的一项或多项的燃料系统，其中缓冲罐与液态氢输送组件和气态氢输送组件两者流体连通，以用于从液态氢输送组件和气态氢输送组件两者接收氢燃料。

技术特征：
1.一种操作用于具有发动机的载具的燃料系统的方法，所述燃料系统包括燃料输送系统，所述燃料输送系统包括液态氢输送组件和调节器组件，所述调节器组件具有缓冲罐，所述方法包括：将第一氢燃料流从液态氢燃料罐通过所述液态氢输送组件提供到所述调节器组件，其中提供所述第一氢燃料流包括使用泵以第一燃料流速泵送所述第一氢燃料流通过所述液态氢输送组件；接收指示到所述发动机的命令燃料流速的数据，其中所述命令燃料流速高于所述第一燃料流速；以及将储存的氢燃料从气态燃料储存器提供到所述发动机。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：确定所述命令燃料流速高于所述泵的最大泵容量。3.根据权利要求2所述的方法，其中，将储存的氢燃料从所述气态燃料储存器提供到所述发动机包括响应于确定所述命令燃料流速高于所述泵的最大泵容量而将储存的氢燃料从所述气态燃料储存器提供到所述发动机。4.根据权利要求2所述的方法，其中，将储存的氢燃料从所述气态燃料储存器提供到所述发动机包括将储存的氢燃料从所述缓冲罐内提供到所述发动机。5.根据权利要求4所述的方法，其中，确定所述命令燃料流速高于所述泵的最大泵容量包括确定所述命令燃料流速高于所述泵的最大泵容量和来自所述缓冲罐的可用燃料流速的组合，并且其中所述方法进一步包括：响应于确定所述命令燃料流速高于所述泵的最大泵容量和来自所述缓冲罐的可用燃料流速的组合，将第二氢燃料流从气态氢燃料罐通过所述燃料输送组件的气态氢输送组件提供到所述调节器组件。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述命令燃料流速小于所述泵的最大泵容量，并且其中将储存的氢燃料从所述气态燃料储存器提供到所述发动机包括将储存的氢燃料从所述缓冲罐内提供到所述发动机。7.根据权利要求1所述的方法，其中，将储存的氢燃料从所述气态燃料储存器提供到所述发动机包括将第二氢燃料流从气态氢燃料罐通过所述燃料输送组件的气态氢输送组件提供到所述调节器组件。8.根据权利要求1所述的方法，其中，将储存的氢燃料从所述气态燃料储存器提供到所述发动机包括将氢燃料流从气态氢燃料罐通过所述燃料输送组件的气态氢输送组件提供到所述调节器组件，以及其中将所述氢燃料流从所述气态氢燃料罐通过所述气态氢输送组件提供到所述调节器组件包括：在第一飞行阶段期间，提供来自所述液态氢输送组件的燃料与来自所述气态氢输送组件的燃料的第一比率；以及在第二飞行阶段期间，提供来自所述液态氢输送组件的燃料与来自所述气态氢输送组件的燃料的第二比率；其中所述第二比率高于所述第一比率。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一飞行阶段是起飞或爬升飞行阶段，并且其中所述第二飞行阶段是巡航飞行阶段。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第二比率为至少2:1并且至多为10:1。

技术总结
本发明涉及一种氢燃料系统，具体地，一种操作用于具有发动机的载具的燃料系统的方法，燃料系统包括燃料输送系统，燃料输送系统包括液态氢输送组件和调节器组件，调节器组件具有缓冲罐，该方法包括：将第一氢燃料流从液态氢燃料罐通过液态氢输送组件提供到调节器组件，其中提供第一氢燃料流包括使用泵以第一燃料流速泵送第一氢燃料流通过液态氢输送组件；接收指示到发动机的命令燃料流速的数据，其中命令燃料流速高于第一燃料流速；以及将储存的氢燃料从气态燃料储存器提供到发动机。燃料从气态燃料储存器提供到发动机。燃料从气态燃料储存器提供到发动机。


技术研发人员：C
受保护的技术使用者：通用电气公司
技术研发日：2022.10.20
技术公布日：2023/4/21