统都可设计成使得排出管线41附连到地面支持装备上，地面支持装备在任何基于地面的系统中收集和利用天然气沸腾物。也可在补给燃料操作的期间用地面支持装备进行排出，地面支持装备可使用流入系统32同时将燃料注入到航空器LNG罐中，并且捕捉和重新使用排出气体(同时排出和补给燃料，在图3中表示为(S))。
[0056]IV.推进(发动机)系统
图4显示示例性双重燃料推进系统100，它包括能够使用低温液体燃料112来产生推进力的燃气涡轮发动机101。燃气涡轮发动机101包括由高压涡轮155驱动的压缩机105和燃烧器90，燃烧器90燃烧燃料，并且产生驱动高压涡轮155的热气体。燃烧器90能够燃烧传统的液体燃料，诸如基于燃油的燃料。燃烧器90还能够燃烧已经由诸如例如蒸发器60适当地准备好进行燃烧的低温燃料，诸如例如LNG。图4示意性地显示能够使低温液体燃料112变成气态燃料13的蒸发器60。双重燃料推进系统100燃气涡轮发动机101进一步包括燃料喷嘴80，燃料喷嘴80将气态燃料13供应到燃烧器90，以进行点火。在一个示例性实施例中，低温液体燃料112使用液化天然气(LNG)。在涡轮风扇型双重燃料推进系统100中(例如图4中显示的)，燃气涡轮发动机101包括位于高压压缩机105轴向前部的风扇103。升压器104(图4中显示)可沿轴向位于风扇103和高压压缩机105之间，其中，风扇和升压器由低压涡轮157驱动。在其它实施例中，双重燃料推进系统100的燃气涡轮发动机101可包括由中压涡轮(两者在图4中均未显示)驱动的中压压缩机。升压器104(或中压压缩机)提高进入压缩机105的空气的压力，并且有利于压缩机105产生较高的压力比。在图4中显示的示例性实施例中，风扇和升压器由低压涡轮157驱动，并且高压压缩机由高压涡轮155驱动。
[0057]图4中示意性地显示的蒸发器60安装在发动机101上或其附近。蒸发器60的一个功能是对低温燃料添加热能，诸如液化天然气(LNG)燃料，使其温度升高。在此语境中，蒸发器起热交换器的作用。在另一个语境中，蒸发器60的功能是使低温燃料在体积上膨胀，诸如使液化天然气(LNG)燃料膨胀成气态形式，以便在后面燃烧。用于在蒸发器60中使用的热(热能)可来自推进系统100和航空器系统5中的许多源中的一个或多个。这些源包括(但不限于):(i)燃气涡轮排气，(ii)压缩机中间冷却，(iii)高压和/或低压涡轮间隙控制空气，(iv) LPT管冷却寄生空气，(V)在高压和/或低压涡轮中使用的冷却空气，(vi)润滑油，以及(vii)航空器系统5中的机载航空电子设备、电子器件。蒸发器的热可供应自压缩机105、升压器104、中压压缩机(未显示)和/或风扇旁路空气流107 (参见图4)。在图5中显示使用来自压缩机105的排出空气的一部分的示例性实施例。压缩机排出空气2的一部分排到蒸发器60，如图5中的项目3显示的那样。诸如例如LNG的低温液体燃料21进入蒸发器60，其中，来自空气流3的热传递到低温液体燃料21。在一个示例性实施例中，经加热的低温燃料进一步膨胀，如本文前面描述的那样，在蒸发器60中产生气态燃料13。然后使用燃料喷嘴80(参见图5)将气态燃料13引入到燃烧器90中。从蒸发器离开的冷却空气流4可用于冷却其它发动机构件，诸如燃烧器90结构和/或高压涡轮155结构。蒸发器60中的热交换器部分可具有已知设计，诸如例如壳管设计、双管设计和/或翅片板设计。蒸发器60(参见图4)中的燃料112的流向和加热流体96的方向可为同流方向、逆流方向，或者它们可按交叉流方式流动，以促进低温燃料和加热流体之间的高效热交换。
[0058]蒸发器60中的热交换可直接在低温燃料和加热流体之间通过金属壁进行。图5示意性地显示蒸发器60中的直接热交换器。图6a示意性地显示示例性直接热交换器63，它使用燃气涡轮发动机101的排气99的部分97来加热低温液体燃料112。备选地，蒸发器60中的热交换可通过使用中间加热流体在低温燃料和上面列出的热源之间间接地进行。图6b显示示例性蒸发器60，它使用间接热交换器64，间接热交换器64使用中间加热流体68来加热低温液体燃料112。在图6b中显示的这种间接热交换器中，中间加热流体68由来自燃气涡轮发动机101的排气99的部分97加热。来自中间加热流体68的热然后传递到低温液体燃料112。图6c显示在蒸发器60中使用的间接交换器的另一个实施例。在这个备选实施例中，中间加热流体68由燃气涡轮发动机101的风扇旁通流107的一部分，以及发动机排气99的部分97加热。然后中间加热流体68加热低温液体燃料112。使用控制阀38来控制流之间的相对热交换。
[0059](V)运行双重燃料航空器系统的方法关于图7中示意性地显示的示例性飞行任务分布图在下面描述使用双重燃料推进系统100的航空器系统5的运行的示例性方法。图7中示意性地显示的示例性飞行任务分布图显不由字母标记A-B-C-D-E-----X-Y等标识的飞行任务的各部分期间的发动机功率设置。例如，A-B表示启动，B-C显示地面怠速，G-H显示起飞，T-L和O-P显示巡航等。在航空器系统5的运行期间(参见图7中的示例性飞行分布图120)，在推进系统的第一选定运行部分期间，诸如例如在起飞期间，推进系统100中的燃气涡轮发动机101可使用例如第一燃料11。在推进系统的第二选定运行部分期间，诸如在巡航期间，推进系统100可使用第二燃料12，诸如例如LNG。备选地，在航空器系统5的选定运行部分期间，燃气涡轮发动机101能够同时使用第一燃料11和第二燃料12两者来产生推进力。第一燃料和第二燃料的比例可在双重燃料推进系统100的各运行阶段期间，按需要在0%至100%之间改变。
[0060]运行使用双重燃料燃气涡轮发动机101的双重燃料推进系统100的示例性方法包括以下步骤:通过燃烧燃烧器90中的第一燃料11来启动航空器发动机101 (参见图7中A-B)，燃烧器90产生热气体，热气体驱动发动机101中的燃气涡轮。第一燃料11可为已知类型的液体燃料，诸如基于燃油的喷气燃料。当启动时，发动机101可产生可用来使第二燃料(诸如例如低温燃料)蒸发的足够的热气体。然后使用蒸发器60中的热使第二燃料12蒸发，以形成气态燃料13。第二燃料可为低温液体燃料112，诸如例如LNG。已经本文前面描述了示例性蒸发器60的运行。然后使用燃料喷嘴80将气态燃料13引入到发动机101的燃烧器90中，并且气态燃料13在燃烧器90中燃烧，这会产生热气体，热气体驱动发动机中的燃气涡轮。可使用流量计量阀65来控制引入到燃烧器中的第二燃料的量。示例性方法可进一步包括如果需要的话，在航空器发动机启动之后停止供应第一燃料11的步骤。
[0061]在运行双重燃料航空器燃气涡轮发动机101的示例性方法中，可使用来自从发动机101中的热源中抽取的热气体的热来执行使第二燃料12蒸发的步骤。如前面描述的那样，在该方法的一个实施例中，热气体可为来自发动机中的压缩机155的压缩空气(例如如图5中显示的那样)。在方法的另一个实施例中，热气体供应自发动机的排气喷嘴98或排气流99 (例如如图6中显示的那样)。
[0062]运行双重燃料航空器发动机101的示例性方法可以可选地包括以下步骤:在飞行分布图120的选定部分期间(诸如显示例如在图7中)使用选定比例的第一燃料11和第二燃料12来产生热气体，热气体驱动燃气涡轮发动机101。第二燃料12可为低温液体燃料112，诸如例如液化天然气(LNG)。在以上方法中，在飞行分布图120的不同的部分期间(图7)改变第一燃料12和第二燃料13的比例的步骤可用来以经济且高效的方式运行航空器系统。这在例如第二燃料12的成本低于第一燃料11的成本情形中是可行的。这在例如使用LNG作为第二燃料12，以及使用基于燃油的液体燃料(诸如Jet-A燃料)作为第一燃料11时是这样的。在运行双重燃料航空器发动机101的示例性方法中，所使用的第二燃料12的量与所使用的第一燃料的量的比例(比)可在大约0%和100%之间改变，这取决于飞行任务的部分。例如，在一个示例性方法中，在飞行分布图的巡航部分期间，较廉价的第二燃料使用(诸如LNG)与所使用的基于燃油的燃料的比例为大约100%，以便最大程度地降低燃料成本。在另一个示例性运行方法中，在需要较高的推力水平的飞行分布图的起飞期间，第二燃料的比例为大约50%。
[0063]上面描述的运行双重燃料航空器发动机101的示例性方法可进一步包括以下步骤:使用控制系统130控制引入到燃烧器90中的第一燃料11和第二燃料12的量。在图4中示意性地显示示例性控制系统130。控制系统130将控制信号131 (SI)发送到控制阀135，以控制引入到燃烧器90的第一燃料11的量。控制系统130还将另一个控制信号132(S2)发送到控制阀65，以控制引入到燃烧器90的第二燃料12的量。控制器134可使所使用的第一燃料11和第二燃料12的比例可在0%至100%之间改变，控制器134编程成在飞行分布图120的不同的飞行环节期间按需要改变比例。控制系统130还可接收例如基于风扇速率或压缩机速率或其它适当的发动机运行参数的反馈信号133。在一个示例性方法中，控制系统可为发动机控制系统的一部分，诸如例如全权限数字电子控制(FADEC) 357。在另一个示例性方法中，机械或液压机械发动机控制系统可形成控制系统的一部分或全部。
[0064]控制系统130、357架构和策略适当地设计成实现航空器系统5的经济运行。通往增压泵52和高压泵(一个或多个)58的控制系统反馈可通过发动机FADEC 357实现，或者通过用单独的控制系统进行分布式计算实现，单独的控制系统可以可选地通过各种可获得的数据总线与发动机和FADEC航空器系统5控制系统通信。
[0065]控制系统，诸如例如图4中显示的项目13