[發(fā)明專利]用于推力不對(duì)稱控制的報(bào)警速度的計(jì)算及顯示

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980163096.0
• 申請(qǐng)日: 2009-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN102667654A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B·J·馬洛克;S·S·陳;J·維德曼;W·M·布雷斯利;K·加德納;D·P·艾戈德;J·S·哈里根;S·J·弗蘭尼根
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 波音公司
• 主分類號(hào): G05D1/00
• 分類號(hào): G05D1/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及在引擎故障之后向多引擎飛機(jī)的飛行員指示最小安全飛行速度的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明一般還涉及在引擎故障之后提供飛行路徑導(dǎo)航和自動(dòng)駕駛命令以維持多引擎飛機(jī)的安全空速的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

在本領(lǐng)域中已知的是檢測(cè)在多引擎飛機(jī)中由于引擎故障導(dǎo)致的推力不對(duì)稱并且隨后照亮駕駛艙報(bào)警燈。指示引擎故障的報(bào)警燈不提供關(guān)于以何種空速來飛行以維持方向控制的任何信息。假設(shè)飛行員對(duì)引擎故障的反應(yīng)足夠及時(shí)，飛行員隨后需要知道以何種空速飛行及應(yīng)該避免何種空速。

要解決的問題是對(duì)于某些飛機(jī)類型和設(shè)計(jì)來說缺乏提供可接受的對(duì)推力不對(duì)稱的飛機(jī)控制的最小速度的飛行員指示或報(bào)警。對(duì)于不具有最小可控速度的駕駛艙報(bào)警的飛機(jī)，疏忽的或分神的飛行員可能讓空速降低，而飛機(jī)可能在飛行員接收危險(xiǎn)報(bào)警前偏離受控飛行。

經(jīng)FAR和CS第23章認(rèn)證的某些輕量級(jí)多引擎飛機(jī)被FAA規(guī)程23.1545節(jié)要求在空速指示器上以放射狀紅線顯示一個(gè)引擎失效時(shí)確認(rèn)的最小控制速度V_mc。V_mc在25.149節(jié)被定義為“當(dāng)主引擎突然失效時(shí)，能夠維持該引擎仍然失效的飛機(jī)的控制并以不超過5度的傾斜角維持直線航行時(shí)的經(jīng)校準(zhǔn)的空速。”

雖然運(yùn)輸飛機(jī)規(guī)程（在FAR和CS第25章為質(zhì)量大于12,500磅的飛機(jī)）要求運(yùn)行速度相對(duì)于引擎停機(jī)（engine-out）最小控制速度具有特定的裕量，但為數(shù)不多（如果有的話）的大型多引擎飛機(jī)具有關(guān)于保持最低程度的橫向和方向控制的最小空速的駕駛艙指示或飛行員報(bào)警。

某些飛機(jī)具有足夠的方向控制，使得引擎停機(jī)最小控制速度低于由機(jī)翼上升力限制的最小飛行速度。對(duì)于這些飛機(jī)，失速速度的普通駕駛艙指示和普通失速報(bào)警系統(tǒng)提供在引擎停機(jī)條件下的足夠最小速度警示。

然而，某些飛機(jī)在引擎失效時(shí)的最小運(yùn)行速度由側(cè)向或方向控制確定。也就是說，這些飛機(jī)能夠受益于基于橫向或方向控制能力的唯一的最小速度顯示和報(bào)警。

現(xiàn)有的解決方案是將空速指示器或操縱面上的固定標(biāo)記的尺寸放大到足以將最小控制速度放在最小失速報(bào)警速度下面。某些飛機(jī)沒有這兩種方案，而是依賴于不要飛得太慢或識(shí)別方向控制用法與空速的相關(guān)性的飛行技術(shù)，或者依賴于飛行員對(duì)特定條件下計(jì)算的最小控制空速的記憶。

根據(jù)定義，最小空速的固定數(shù)量?jī)H在一組條件（襟翼、海拔、選擇的推力降額）下計(jì)算。通常針對(duì)襟翼和海拔組合中最惡劣的情況進(jìn)行計(jì)算。既然在較高的海拔處最大推力減少，則海平面計(jì)算對(duì)于較高海拔來說是過度限制的。同時(shí)，對(duì)于具有引擎降額能力的飛機(jī)，最小空速依賴于針對(duì)給定起飛所選擇的降額。當(dāng)運(yùn)行于引擎降額時(shí)固定的最小空速將是過度限制的。

對(duì)于操縱面的尺寸適于將最小控制速度置于所有重量和推力組合的最小失速報(bào)警速度以下的飛機(jī)來說，它會(huì)為設(shè)計(jì)在空飛機(jī)失速時(shí)控制最大推力的能力付出大的重量和牽引力的代價(jià)。對(duì)攜帶非常大載油量的長(zhǎng)途飛機(jī)來說，最大推力在充滿燃油和有效負(fù)載的情況下是需要的，而在低燃油量和輕有效負(fù)載期間飛行時(shí)則很少使用。

需要在引擎故障之后基于當(dāng)前推力不對(duì)稱的幅度計(jì)算多引擎飛機(jī)的最小安全空速的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)方面是一種用于計(jì)算且然后顯示飛機(jī)的最小安全飛行速度以在推力不對(duì)稱條件下維持控制的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的另一個(gè)方面是一種用于計(jì)算飛機(jī)的最小安全飛行速度以在推力不對(duì)稱條件下維持控制并提供飛行路徑導(dǎo)航和自動(dòng)駕駛命令以維持空速在該計(jì)算的最小速度之上的系統(tǒng)和方法。

在此公開的每個(gè)實(shí)施例幫助多引擎飛機(jī)的飛行員在引擎故障之后在對(duì)給定推力不對(duì)稱的橫向或方向控制不足時(shí)避免以不安全的空速飛行。基于當(dāng)前推力不對(duì)稱或當(dāng)前推力能力的最小速度計(jì)算比在對(duì)這些條件太保守且將影響可接受的運(yùn)行速度的速度下不施加報(bào)警的固定速度更有利。

優(yōu)選實(shí)施例在飛機(jī)的飛行控制和顯示計(jì)算機(jī)的軟件中實(shí)現(xiàn)。當(dāng)存在推力不對(duì)稱時(shí)，飛行控制計(jì)算機(jī)的軟件采用由于其他原因可用的來自現(xiàn)有飛機(jī)傳感器的數(shù)據(jù)來計(jì)算最小安全速度（下文記為“V_WARNING”）。飛行控制計(jì)算機(jī)輸出計(jì)算結(jié)果給顯示計(jì)算機(jī)，該顯示計(jì)算機(jī)控制駕駛艙顯示器以視覺指示報(bào)警速度V_WARNING給飛行員。飛機(jī)用以維持對(duì)推力不對(duì)稱的控制的最小安全飛行速度的計(jì)算使得能夠警示、報(bào)警和導(dǎo)航。它將飛行員的注意力放在空速上，這是對(duì)于引擎停機(jī)控制來說在方向舵角位置之后的第二重要參數(shù)。

本發(fā)明的其他方面公開和主張權(quán)利如下。

附圖說明