灭火系统及方法.pdf

一种灭火系统包括构造成提供第一惰性气体输出的高压惰性气体源和构造成提供第二惰性气体输出的低压惰性气体源。分配网络与所述高压和低压惰性气体源相连以分配所述第一和第二惰性气体输出。控制器操作性地至少与所述分配网络相连，以控制如何分别分配所述第一和第二惰性气体输出。

1.  一种灭火系统，包括：
高压惰性气体源，构造成提供第一惰性气体输出；
低压惰性气体源，相对于所述高压惰性气体源，且构造成提供第二惰性气体输出；
分配网络，与所述高压惰性气体源和所述低压惰性气体源相连以分配所述第一惰性气体输出和所述第二惰性气体输出；以及
控制器，操作性地至少与所述分配网络相连，以控制如何响应于火险信号分别分配所述第一惰性气体输出和所述第二惰性气体输出。

2.  根据权利要求1所述的灭火系统，其中所述控制器构造成响应于火险首先释放所述第一惰性气体输出，以将火险的氧浓度降低至低于12％的预定阈值，随后一旦氧浓度低于12％就释放所述第二惰性气体输出。

3.  根据权利要求1所述的灭火系统，其中所述低压惰性气体源是惰性气体发生器，所述惰性气体发生器构造成将输入空气转换为作为所述第二惰性气体输出的富氮空气。

4.  根据权利要求3所述的灭火系统，其中所述控制器构造成从多个输入空气源中选择所述惰性气体发生器从其中接收所述输入空气的输入空气源。

5.  根据权利要求1所述的灭火系统，其中所述高压惰性气体源包括连接至歧管的多个储存罐，而所述低压惰性气体源是构造成将输入气体转换为富氮空气的惰性气体发生器。

6.  根据权利要求5所述的灭火系统，其中所述歧管包括与所述分配网络相连的单个专用出口。

7.  根据权利要求5所述的灭火系统，其中所述多个储存罐中的每个包括与所述控制器连通的阀，以控制从各个所述储存罐流入所述歧管的加压的惰性气流。

8.  根据权利要求1所述的灭火系统，其中所述分配网络包括多个与所述控制器连通的流量阀。

9.  根据权利要求1所述的灭火系统，还包括至少一个与所述控制器连通的氧传感器。

10.  根据权利要求1所述的灭火系统，其中所述分配网络包括位于多个空间区域处的惰性气体出口。

11.  一种灭火系统，包括：
加压惰性气体源，构造成提供第一惰性气体输出；
惰性气体发生器，构造成提供第二惰性气体输出；
分配网络，与所述加压惰性气体源和所述惰性气体发生器相连，以分配所述第一惰性气体输出和所述第二惰性气体输出；以及
控制器，操作性地至少与所述分配网络相连，以控制如何响应于火险信号分别分配所述第一和第二惰性气体输出。

12.  根据权利要求11所述的灭火系统，其中所述加压惰性气体源包括多个储存罐、以及连接在所述多个储存罐和所述分配网络之间的歧管。

13.  根据权利要求12所述的灭火系统，其中所述多个储存罐中的每个包括与所述控制器连通的阀，以控制从各个所述储存罐流入所述歧管的加压的惰性气流。

14.  根据权利要求13所述的灭火系统，其中所述分配网络包括多个流量阀和位于所述加压惰性气体源处的流量调节器，以分别控制第一惰性气体输出和第二惰性气体输出。

15.  根据权利要求11所述的灭火系统，其中所述分配网络包括应急开放阀。

16.  根据权利要求11所述的灭火系统，其中所述控制器构造成响应于所述分配网络中的阀的故障改变分配所述第一惰性气体输出和所述第二惰性气体输出的方式。

17.  根据权利要求11所述的灭火系统，其中所述控制器构造成响应于火险首先释放所述第一惰性气体输出，以将火险的氧浓度降低至低于12％，随后一旦所述氧浓度低于12％就释放所述第二惰性气体输出。

18.  一种与灭火系统一起使用的方法，所述灭火系统包括：高压惰性气体源，构造成提供第一惰性气体输出；低压惰性气体源，相对于所述高压惰性气体源，且构造成提供第二惰性气体输出；分配网络，与所述高压惰性气体源和所述低压惰性气体源相连，以分配所述第一惰性气体输出和所述第二惰性气体输出；以及控制器，操作性地至少与所述分配网络相连，以控制如何响应于火险信号分别分配所述第一惰性气体输出和所述第二惰性气体输出，所述方法包括：
响应于火险信号首先从所述高压惰性气体源释放所述第一惰性气体输出，以将接收所述第一惰性气体输出的给定空间区域内的氧浓度降低至低于预定阈值；以及
随后，从所述低压惰性气体源释放所述第二惰性气体输出，以帮助将所述氧浓度维持为低于所述预定阈值。

19.  根据权利要求18所述的方法，其中首先释放所述第一惰性气体输出包括随后从所述高压惰性气体源的多个储存罐释放加压的气体，以将氧浓度降低至低于所述预定阈值。

20.  根据权利要求18所述的方法，其中随后释放所述第二惰性气体输出包括将所述第二惰性气体输出从所述分配网络中的另一个目的地重新指向到所述火险。

21.  根据权利要求18所述的方法，其中首先释放所述第一惰性气体输出包括释放所述高压惰性气体源的预定数量的多个储存罐，而所述预定数量取决于所述第二惰性气体输出所指向的区域的容积。

22.  根据权利要求18所述的方法，还包括调整从所述低压惰性气体源释放的所述第二惰性气体输出的氧浓度。

23.  根据权利要求18所述的方法，还包括从所述高压惰性气体源释放所述第一惰性气体输出，从而冷却所述第一惰性气体输出所指向的空间区域的空间。

24.  根据权利要求18所述的方法，还包括在释放所述第一惰性气体输出之前，从舱底空间密封所述第一惰性气体输出所指向的货舱空间。

25.  根据权利要求18所述的方法，还包括基于飞行周期控制所述第二惰性气体输出的流速和所述第二惰性气体输出的氧浓度中的至少一个。

26.  根据权利要求18所述的方法，还包括基于来自所述储存罐的罐压力反馈和安装有所述高压惰性气体源的飞行器的飞行周期，确定维护所述高压惰性气体源的储存罐的将来时间。

27.  根据权利要求18所述的方法，其中在预定测试条件下，响应于触发所述火险信号，释放所述第一惰性气体输出并随后释放所述第二惰性气体输出，以测试所述灭火系统。

28.  根据权利要求18所述的方法，还包括与提供所述空间区域的舱外阀结合，设定所述第一惰性气体输出和所述第二惰性气体输出中的至少一个的流动，使得所述空间区域内的压力低于开启所述空间区域的货舱衬垫的过压。

29.  根据权利要求18所述的方法，其中所述控制器能操作成响应于所述分配网络中的故障改变将所述第一惰性气体输出和所述第二惰性气体输出分配至所述空间区域的方式。

灭火系统及方法
技术领域
本发明涉及灭火系统及方法以取代卤代灭火系统。
背景技术
灭火系统经常用于飞行器、建筑物、或其他具有内部区域的结构中。灭火系统通常使用卤代灭火剂，比如卤化烃。但是，人们认为卤素会消耗大气中的臭氧。
在大多数建筑物和其他结构中已经取代了卤化烃灭火系统；但是，由于空间和重量的限制更重要，所以在航空中的应用比在非航空中的应用更具挑战性。而且，设计和换发新证的成本严重阻碍了在航空业中快速采用新技术。
发明内容
一个示例性的灭火系统包括构造成提供第一惰性气体输出的高压惰性气体源和构造成提供第二连续惰性气体输出的低压惰性气体源。分配网络与高压和低压惰性气体源相连以分配第一和第二惰性气体输出。控制器操作性地至少与分配网络相连以控制如何分别分配第一和第二惰性气体输出。
在另一个方面中，灭火系统包括构造成提供第一惰性气体输出的加压惰性气体源和构造成提供第二惰性气体输出的惰性气体发生器。
一种与灭火系统一起使用的方法包括：响应于火险信号首先释放第一惰性气体输出以将火险的氧浓度降低至低于预定阈值，随后释放第二惰性气体输出以帮助抑制氧浓度低于预定阈值。
附图说明
从下文的详细描述中，本领域技术人员会清楚所公开例子的各种特征和优点。下面对详细描述的附图进行简要说明：
图1示出了示例性灭火系统。
图2示出了灭火系统的另一个实施例。
图3示意性地示出了与灭火系统一起使用的可编程控制器。
具体实施方式
图1示出了可以用于控制火险的示例性灭火系统10的选定部分。灭火系统10可用于飞行器12内(示意性地示出)；但是，可以理解，示例性的灭火系统10可替换性地用于其他类型的结构中。
在此例子中，在飞行器12内使用灭火系统10以控制可能发生在空间区域14a和14b中的任何火险。例如，空间区域14a和14b可以是货舱、电子仪器舱、轮舱、或其他期望灭火的空间区域。灭火系统10包括用于提供第一惰性气体输出18的高压惰性气体源16、和用于提供第二惰性气体输出22的低压惰性气体源20。例如，高压惰性气体源16提供第一惰性气体输出18的质量流速高于低压惰性气体源20提供第二惰性气体输出22的质量流速。
高于惰性气体源16和低压惰性气体源20连接到分配网络24以分配第一和第二惰性气体输出18和22。在这种情况下，根据检测到火险的地点，可以将第一和第二惰性气体输出18和22分配至空间区域14a、空间区域14b、或两者。正如可以理解的，飞行器12可以包括也与分配网络24内相连的额外的空间区域，使得可将第一和第二惰性气体输出18和22分配至任一空间区域或所有的空间区域。
灭火系统10还包括控制器26，该控制器26操作性地至少与分配网络24相连，以控制如何通过分配网络24分别分配第一和第二惰性气体输出18和22。控制器可以包括硬件、软件、或两者。例如，控制器可控制是否将第一惰性气体输出18和/或第二惰性气体输出22分配至空间区域14a或14b，以及控制以何质量和质量流速分配第一惰性气体输出18和/或第二惰性气体输出22。
例如，控制器26可以响应于火险信号首先释放第一惰性气体输出18至空间区域14a，以将空间区域14a内的氧浓度降低至低于预定阈值。一旦氧浓度低于阈值，控制器26就可将第二惰性气体输出22释放到空间区域14a以有助于维持氧浓度低于预定阈值。在一个例子中，预定阈值在空间区域14a内可以低于13％的氧浓度水平，比如12％的氧浓度。阈值也可表示成一个范围，比如11.5-12％。设定阈值低于12％的前提是将可出现在货舱中的乘客行李内的悬浮物质的点燃限制(或在某些情况下防止)成低于12％的氧浓度。例如，阈值可以基于飞行器12停飞并处于海平面气压时空货物箱中的第一和第二惰性气体输出18和22的冷排放(即，无火情)设定。
图2示出了灭火系统110的另一个实施例。在本文中，相同的附图标记在适当的地方表示相同的元件，增加了100的附图标记表示变更的元件。变更的元件可以包含相应的原元件的相同特征和优点，反之亦然。灭火系统110也在飞行器112中使用，但可选地也可在其他类型的结构中使用。
飞行器112包括第一货舱114a和第二货舱114b。灭火系统110可用于控制货舱114a和114b内的火险。在这点上，灭火系统110包括构造成提供第一惰性气体输出118的加压惰性气体源116、和构造成提供第二惰性气体输出122的惰性气体发生器120。加压惰性气体源116和惰性气体发生器120也可分别视为高压和低压惰性气体源。在此例子中，加压惰性气体源116提供第一惰性气体输出118的质量流速高于惰性气体发生器120提供第二惰性气体输出122的质量流速。
分配网络124与加压惰性气体源116和惰性气体发生器120相连，以将第一和第二惰性气体输出118和122分配至货舱114a和114b。控制器操作性地至少与分配网络124相连，以控制如何分别分配第一和第二惰性气体输出118和122。如下所述，可以对控制器126编程或为其提供反馈信息，以有助于确定如何分配第一和第二惰性气体输出118和122。
加压惰性气体源116可包括多个储存罐140a-d。这些罐可由轻质材料制成以减轻飞行器112的重量。虽然示出的是四个储存罐140a-d，但在其他实施中使用额外的储存罐或更少的储存罐也是可以理解的。储存罐140a-d的数量可以取决于第一和第二货舱114a和114b(或其他空间区域)的大小、空间区域的泄漏率、双发延程飞行的时间、或其他因素。每个储存罐140a-d容纳加压惰性气体，比如氮气、氦气、氩气或其混合物。惰性气体可包括微量其他气体，比如二氧化碳。
加压惰性气体源116还包括连接在储存罐140a-d和分配网络124之间的歧管142。歧管142从储存罐140a-d接收加压惰性气体并使体积流量作为第一惰性气体输出118穿过流量调节器143到达分配网络124。流量调节器143可具有完全开放状态、和之间的中间状态以改变流动量。在这种情况下，流量调节器143是从歧管142到分配网络的专用出口，其有助于控制第一惰性气体输出118的质量流速。
每个储存罐140a-d可包括与控制器126连通的阀144(由从控制器126到加压惰性气体源116的虚线表示)。阀144可用于将来自相应的储存罐140a-d内的加压气体流释放到歧管142。另外，阀144可包括或用作止回阀以防止加压气体回流到储存罐140a-d。可选择地，可单独提供止回阀。可选地，阀体144也可包括压力和温度换能器以测量各个储存罐140a-d内的气压(或可选地温度)，并且将压力作为反馈提供给控制器126以控制灭火系统110。压力反馈和可选地温度反馈可用于监测储存罐140a-d的状况(即，准备就绪“预兆”)，以确定释放哪些储存罐140a-d，确定释放时机、排出量，或检测是否禁止释放储存罐140a-d中的一个。
惰性气体发生器120可以是已知的机载惰性气体发生系统(例如，“OBIGGS”)，用于将惰性气体流如富氮空气提供至飞行器112的燃料箱190。与环境空气相比，富氮空气包含更高浓度的氮气。虽然OBIGGS是已知的，但是通过分配网络124内的连接更改了本发明中的惰性气体发生器120以使其具有双重功能，即，为燃料箱190提供惰性气体并帮助灭火。
通常，惰性气体发生器120从飞行器112的燃气轮机的压缩机级接收输入空气，比如压缩空气，或者从货舱114a或114b中的一个接收被辅助压缩机压缩的空气，并且从输入空气中的氧气中分离氮气以提供与输入空气相比富氮的输出空气。输出的富氮空气可用作第二惰性气体输出122。惰性气体发生器120也可利用来自第二源的输入空气，比如颊板空气(cheek air)，来自货舱的副压缩机空气等等，这可用于按需扩容。例如，惰性气体发生器120可以与在美国专利No.7,273,507或美国专利No.7,509,968中描述的系统类似，但并不特别局限于此。
在示出的例子中，分配网络124包括管道150，该管道150将货舱114a和114b与加压惰性气体源116和惰性气体发生器120流体地连接。可以从示出的例子更改分配网络124以与其他的空间区域连接。
分配网络124包括多个流量阀152a-e，每个阀152a-e与控制器126连通(由从控制器126至分配网络124的虚线表示)。流量阀152a-e可以是已知类型的流量/换向阀，且可以基于到货舱114a和114b的期望流量进行选择。在一个例子中，流量阀152a-e中的一个或多个是在美国序列号10/253,297中公开的阀。
控制器126可选择性地指挥阀152a-e打开或关闭，以控制第一和第二惰性气体输出118和122的分配。另外，至少流量阀152d可以是朝向打开位置偏压的阀(例如，应急开放阀)，以在流量阀152d不能动作的情况下允许第一惰性气体输出118的流动。分配网络124、流量调节器143、和阀144可设计成达到期望的最大排放时间以排放储存罐140a-d中的所有惰性气体。在有些例子中，排放时间大约为2分钟。根据这种描述，本领域技术人员能识别其他的排放时间以满足其特殊需求。
例如，流量阀152a-e可以每个都具有打开和关闭状态，用于根据是否检测到火险允许或阻止气体。在没有火险的时候，阀152a可以是常闭的而阀152b-e可以是常开的。止回阀181a防止来自燃料箱190的可燃蒸汽进入灭火系统110。止回阀181b防止来自灭火系统110的高压进入燃料箱190而将管道惰性化。安全阀182保护惰性气体分配网络124和阀152a-e在系统出现故障时不出现过压。阀152b和152c可以是常开的而响应于火险可以关闭，或者是常闭的然后响应于火险打开。
分配网络124还包括第一货舱114a处的惰性气体出口160a和第二货舱114b处的惰性气体出口160b。在这种情况下，惰性气体出口160a和160b中的每个可包括多个孔口162，用于从分配网络124分配第一惰性气体输出118和/或第二惰性气体输出122。
第一和第二货舱114a和114b中的每个可包括舱外阀170，该舱外阀170限制货舱的内部和外部(颊板/舱底)之间的压差。每个货舱114a和114b还可包括将舱和下面的舱底空间184分开的地板。在某些飞行器中，地板是不密封的以允许货舱内的大气与舱底内的大气连通。这些通风型地板可装备有密封部件183(示意性地示出)，比如密封件、挡板、充气式密封件等，该密封部件183与控制器126配合以响应于火险将舱底空间184从舱密封开来，从而限制货舱空间和泄漏，从而使从惰性气体源118和122要求的惰性气体的量最小化。
每个货舱114a和114b还可包括至少一个氧传感器176，用于检测各货舱114a或114b内的氧浓度水平。但是，在某些例子中，灭火系统也可不包括任何氧传感器。氧传感器176可与控制器126连通并且将表示氧浓度的信号发送到控制器126作为反馈。惰性气体发生器120还可包括一个或多个氧传感器(未示出)，用于向控制器126提供表示富氮空气的氧浓度的反馈信号。货舱114a和114b还可包括温度传感器(未示出)，用于向控制器126提供温度反馈信号。
灭火系统110的控制器126可与其他机载控制器或警告系统180(比如飞行器120的主控制器或复合分配控制器、以及惰性气体发生器120的控制器(未示出))连通。例如，其他控制器或警告系统180可与飞行器120的其他系统连通，包括火险检测系统，用于检测货舱114a和114b内的火险并响应于检测到的火险发布火险信号或者测试、评价、或证明灭火系统110。
控制器126可与惰性气体发生器120的控制器连通，以控制惰性气体发生器120从哪个输入空气源吸入输入空气和/或调整第二惰性气体输出122的流速和氧浓度。例如，控制器126可以指挥惰性气体发生器120从没有火险的货舱114a或114b的一个吸入空气，或者基于飞行器112的飞行周期控制惰性气体发生器120从哪里吸入输入空气。另外，控制器126可以响应于在发生火险的空间区域中检测到的氧浓度或者响应于飞行器112的飞行周期，调整第二惰性气体输出122的氧浓度和/或流速。
在下面的例子中，假设第一货舱114a中发生火险。另一个机载控制器或警告系统180可以已知的方式检测第一货舱114a中的火险，例如通过烟雾检测、视频、温度、火焰检测、燃烧气体检测或任何其它已知或适当的火险确定方法。火险的确定可以与预定阈值或烟雾、温度、火焰检测、燃烧气体检测的速率增加或其他特点相关。
响应于火险，控制器126、其它机载控制器或警告系统180或者二者在使用灭火系统110之前可关闭空气管理/通风系统。根据接收到的反馈信息，控制器126可确定关闭空气管理/通风系统所用的时间。在没有火险的情况下，空气管理/通风系统可使货舱114a和114b通风。但是，在有火险的情况下，减少通风有助于抑制火险。
编程有货舱114a的容积和其他信息的控制器126智能地释放第一惰性气体输出118。控制器126基于货舱114a的已知的容积，首先从需要数量的加压惰性气体源116释放第一惰性气体输出118，以将货舱114a内的火险的氧浓度降低至低于预定阈值。例如，预定阈值可以为12％。关于这点，控制器126可控制如何将第一惰性气体输出118分配到货舱114a。例如，使用控制器126的一个目标是控制对第一和第二惰性气体输出118和122的分配，以有效地控制火险，同时限制货舱114a出现过压并且限制货舱114a内产生气体湍流。货舱114a内的大气的移位还有利于冷却货舱114a并且进一步有助于消除火险和保护飞行器结构。
控制器126预编程有货舱114a、114b等的容积，还有其他信息(比如一个储存罐能保护的容积)，以使控制器126能够确定如何分配第一惰性输出118。例如，货舱114a可能需要四储存罐的第一惰性气体输出118，而货舱114b可能只需要三罐。控制器126将打开需要数量的阀144以排出正确数量的气体，并且排放到正确的位置。而且，控制器126可基于货舱114b的较小空间，通过依次打开阀144来限制质量流速，从而避免货舱114b内出现过压。
控制器126也可释放多个储存罐140a-d，以确保第一惰性气体输出118有充足的质量流进入货舱114a。例如，对控制器126的反馈可表示前面选择的惰性气体源116没有以预期的速率排放。在这种情况下，控制器126可释放储存罐140a-d中的另一个，以提供期望的质量流速，从而将氧浓度降低至低于预定阈值。
控制器126也可使流量阀152d释放第一惰性气体输出118的脉冲。例如，对控制器的反馈可表示需要额外的惰性气体以维持期望的氧浓度。在这种情况下，控制器126可为流量阀152a提供脉冲。脉冲用来将氧浓度维持在最大浓度水平，该最大浓度水平是在无需消耗过量的储存的惰性气体的情况下可接受的量。该操作模式可在飞行周期内的降落过程中使用。
另外，可将控制器126编程为响应于灭火系统110内的故障。例如，如果阀152a-e中的一个或阀144出现故障，则控制器126通过打开或关闭其他阀152a-e或144可做出响应以改变分配第一或第二惰性气体输出118或122的方式。
在某些例子中，作为到控制器126的反馈从阀144的压力换能器提供的储存罐压力允许控制器126确定何时储存罐140a-d接近空的状态。关于这点，随着储存罐140a-d任何一个中的压力的消耗，控制器126可释放储存罐140a-d中的另一个，以有助于控制第一惰性气体输出118流向货舱114a的质量流速。控制器126也可利用压力和温度反馈并结合关于飞行器112的飞行周期的已知信息，来确定维护储存罐140a-d的将来时间，从而更换储存罐。例如，控制器126可检测储存罐140a-d之一的慢漏气，并且通过计算漏气率设立更换的将来时间，该将来时间在飞行器112的利用周期中是方便的并且发生在压力消耗到视为太低的水平之前。
一旦来自第一惰性气体输出118的预定量的气体将氧浓度降低至低于12％的阈值，控制器126随后从惰性气体发生器120释放第二惰性气体输出122。与释放第二惰性气体输出122相结合，控制器126可降低或完全停止分配第一惰性气体输出118。在这种情况下，第二惰性气体输出122正常地流到燃料箱190。但是，控制器126响应于火险，将分配网络124内的流动换向到货舱114a。例如，控制器126关闭流量阀152b和152e并打开流量阀152a，从而将第二惰性气体输出122分配到货舱114a。
第二惰性气体输出122具有低于加压的第一惰性气体输出118的压力，并以低于第一惰性气体输出118的质量流速被供给。较低的质量流速用于将氧浓度维持为低于12％的阈值。也就是说，第一惰性气体输出118迅速降低氧浓度，而第二惰性气体输出122则将氧浓度维持为低于12％。这样，灭火系统110使用惰性气体发生器120的可更新的惰性气体，来保存加压惰性气体源116的有限量的高压惰性气体。
在某些例子中，如果惰性气体发生器120的容量超出了第二惰性气体输出122的用于将氧浓度维持为低于阈值的量，则通过使用辅助高压压缩机等，控制器126可利用额外的容量来补充储存罐140a-d的至少一部分惰性气体。例如，可将额外容量的惰性气体从惰性气体发生器120换向、加压并发送到储存罐140a-d。
如果在飞行轨迹的某个点上，在供应第二惰性气体输出122的同时，OBI GGS输出中的氧浓度升高到高于预定阈值，则控制器126可与第二惰性气体输出122上的OBIGGS控制器连通以调整输出，从而确保供应的NEA不稀释要求的惰性大气，然后释放额外的第一惰性气体输出118从而再次将氧浓度维持为低于阈值。在某些例子中，当氧浓度开始接近预定阈值时，或当氧浓度的增长速率超过速率阈值时，触发释放额外的第一惰性气体输出118。在某些情况下，控制器126可释放第一惰性气体输出118的脉冲，以帮助第二惰性气体输出122将氧浓度保持为低于阈值。可以以第二惰性气体输出122的较低质量流速，或者以某个中间质量流速，提供第一惰性气体输出118的脉冲乃至连续气流。在这点上，如果储存罐140a-d中的一个接近空了，则可使用储存罐中剩余的相对低压的惰性气体。可选地，可提供额外的惰性气体源以帮助第二惰性气体输出122将氧浓度保持为低于阈值。
图3示出了控制器126以及示例性输入和输出的示意图，控制器126可使用该示例性输入和输出操作灭火系统110。例如，控制器126可接收下列信息作为输入：来自另一个机载控制器或警告系统180的主警报信号、储存罐140a-d的状态(例如气压)、表示空气管理/通风系统的信号、来自氧传感器176的表示氧浓度的信号、以及表示来自惰性气体发生器120的第二惰性气体输出122的氧浓度的信号。输出可以是对接收的输入的响应。例如，响应于货舱114a或114b之一内发生的火险，控制器126可指定相应的货舱114a或114b作为危险区并且将第一惰性气体输出118的气流换向至指定的危险区。另外，控制器126可指定待释放的储存罐140a-d的数量以处理火险。控制器126还可确定释放储存罐140a-d的时机。例如，控制器126可接收表示氧浓度、温度或其他输入的反馈信号，可用于确定灭火的效果并随后确定释放储存罐140a-d的时机。
控制器126还可使用输入来确定储存罐140a-d的依次释放以消除火险，并且控制第一惰性气体输出118的质量流速以避免出现过压。但是，如果相对于预定压力阈值出现过压，则舱外阀170可释放压力。控制第一惰性气体输出118的质量流速以避免或限制出现过压还可使较小尺寸的舱外阀170能够使用。
还可对灭火系统110进行测试和证明以确定灭火系统110是否符合期望的标准。例如，在预定的无火险的情况下，比如当飞行器112停飞并且处于期望的大气压力(例如海平面)、在高空飞行或处于飞行周期的下降阶段时，可对灭火系统110进行测试。例如，可手动致动火险信号以触发处于预定条件下的灭火系统110。
在一个例子中，当货舱114a和114b是空的时，致动灭火系统110，使得将第一惰性气体输出118释放入货舱114a或114b之一。灭火系统110在少于两分钟内，使所选货舱114a或114b在海平面处的氧浓度达到并维持在12％或更低的容积比(vol./vol.)。该测试可针对想要用灭火系统110保护的每个空间区域进行。
在另一个例子中，在飞行器112处于高空并且货舱114a和114b是空的时，致动灭火系统110，使得将第一惰性气体输出118释放入货舱114a或114b之一。灭火系统110可使所选货舱114a或114b内的氧浓度达到并维持在12％或更低的体积比(vol./vol.)。在最糟糕的飞行高度和通风条件下，根据需要释放第二惰性气体输出122以维持12％的氧浓度容积比(vol./vol.)或更低。该测试可与降落测试依次或单独进行，并且该测试可针对想要用灭火系统110保护的每个空间区域进行。
在另一个例子中，在飞行器112处于飞行周期的航行部分并且货舱114a和114b是空的时，致动灭火系统110，使得第一惰性气体输出118释放入货舱114a或114b之一。灭火系统110可使所选货舱114a或114b内的氧浓度达到并维持在12％或更低的容积比(vol./vol.)。在最糟糕的飞行高度和通风条件下，根据需要释放第二惰性气体输出122以维持12％的氧浓度容积比(vol./vol.)或更低。然后飞行器处于最糟糕的飞行下降阶段。如果需要，则可能要求补充的第一惰性气体输出118以将氧浓度维持在要求的12％或更低。该测试可与高度测试依次或单独进行，并且该测试可针对想要用灭火系统110保护的每个空间区域进行。
虽然在所示的例子中已经示出了特征的组合，但是并不是需要将所有的特征都组合在一起以实现本发明不同实施例的优点。换句话说，根据本发明的实施例设计的系统不需要包括在任一附图中示出的所有特征、或者在附图中示意地示出的所有部分。而且，一个示例性实施例的所选的特征可与其他示例性实施例所选的特征组合在一起。
前面的描述在本质上是示例性的而不是限制性的。公开的例子的变体和变更对本领域技术人员来说是显而易见的，且无需偏离本发明的实质。通过研究所附权利要求能确定本发明的法律保护范围。