專(zhuān)利名稱(chēng)：檢測(cè)飛行器性能降級(jí)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)飛行器性能降級(jí)的方法和裝置。
眾所周知，盡管確認(rèn)遵守規(guī)章，飛行器尤其是運(yùn)輸機(jī)都可能遭遇空氣動(dòng)力特性較大地降級(jí)的情形，而空勤組不知道。這種情形可引起驚奇效應(yīng)，該驚奇效應(yīng)可能導(dǎo)致空勤組不適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)，因此當(dāng)空氣動(dòng)力性能降級(jí)顯著時(shí)，更加改變了飛行質(zhì)量且該飛行器的控制變得更加困難。
人所共知的性能降級(jí)原因具體是結(jié)冰、結(jié)上一層冰的機(jī)身在地面上沒(méi)有除冰、下雪、凍雨、除冰或防冰液的應(yīng)用、翼前緣上的昆蟲(chóng)干擾、翼前緣或飛行表面的控制板的部分缺失。
當(dāng)飛行器面臨引起其性能降級(jí)的前述情形之一時(shí)，其通過(guò)空氣前進(jìn)的抗力增加并且阻力增長(zhǎng)。在這種情形下，如果不改變功率，那么在它保持高度的同時(shí)飛行器會(huì)損失速度，或當(dāng)它保持速度時(shí)爬升速度會(huì)下降，當(dāng)然這些可變得十分危險(xiǎn)且不能接受。
本發(fā)明的目的在于在這種易于成為危險(xiǎn)的情形下幫助空勤組。它涉及一種用于簡(jiǎn)捷、快速且精確地檢測(cè)飛行器性能降級(jí)、尤其是由于飛行器嚴(yán)重結(jié)冰的情形而性能降級(jí)的方法，鑒于此，根據(jù)本發(fā)明的所述方法值得注意的在于自動(dòng)且反復(fù)地執(zhí)行下列步驟a)我們至少計(jì)算-飛行器的當(dāng)前重量；-基于所述當(dāng)前重量，計(jì)算所述飛行器的理論阻力；以及-所述飛行器的當(dāng)前阻力；b)我們至少執(zhí)行第一組比較，其涉及阻力，并且其包括在所述當(dāng)前阻力和所述理論阻力之間的至少一個(gè)比較；以及c)至少基于所述第一組比較，我們確定是否存在飛行器的性能降級(jí)。
有利地，如果在步驟c)中檢測(cè)到飛行器的性能降級(jí)，那么在下一步驟d)中發(fā)送至少一個(gè)相應(yīng)的警示信息。
因此，依靠本發(fā)明，通過(guò)考慮這些阻力值，這些阻力值包括基于飛行器的估重計(jì)算的理論阻力，可能簡(jiǎn)捷且快速地檢測(cè)飛行器的性能降級(jí)并根據(jù)該檢測(cè)警示空勤組。然后空勤組能以這些事實(shí)的全部知識(shí)采取所有必須的措施來(lái)補(bǔ)救這種很可能成為危險(xiǎn)的情形。
在優(yōu)選實(shí)施例中，在步驟a)中-基于飛行前的初始重量和飛行期間的燃料消耗來(lái)計(jì)算飛行器的所述當(dāng)前重量，飛行期間的能源消耗至少取決于飛行期間飛行器的高度以及所述飛行器的類(lèi)型；和/或-基于下述表達(dá)式計(jì)算所述理論阻力CXthCXth＝f1(CZ2)+f2(RE)+ΔCXf其中·CZ是基于飛行器的當(dāng)前重量的阻力值；·f1(CZ2)是基于CZ2的函數(shù)；·f2(RE)是基于雷諾茲(Reynolds)數(shù)RE的函數(shù)；和·ΔCXf是基于CZ2和CZ的值；和/或-基于下面的表達(dá)式計(jì)算所述的當(dāng)前阻力CXa/cCXa/c=2.TR.S.TAS2-G]]>其中·R是常數(shù)值；·S代表飛行器的飛行表面面積；·TAS是計(jì)算的空氣速度；·G是基于TAS的值；和·T是牽引值。
本發(fā)明的執(zhí)行可以與飛行器的飛行狀態(tài)無(wú)關(guān)。然而，在優(yōu)選實(shí)施例中，執(zhí)行檢查以驗(yàn)證飛行器是否在巡航飛行，尤其是通過(guò)檢查在所述飛行器上是否使用了捕獲高度的標(biāo)準(zhǔn)模式。
優(yōu)選地，依據(jù)以上檢查，當(dāng)證明飛行器不是巡航飛行時(shí)，在步驟c)中，我們單獨(dú)地基于涉及阻力的所述第一組比較來(lái)確定飛行器的性能降級(jí)是否存在。
在這種情形下，優(yōu)選地，如果滿足涉及所述第一組比較的下面兩個(gè)條件A和B之一，那么檢測(cè)到飛行器的性能降級(jí)-條件A·對(duì)于預(yù)定的持續(xù)時(shí)間，CXa/c＞CXth+ΔCX1；-條件B·CXa/c＞CXth+ΔCX2；和·CXa/c＞ΔCXth+ΔCX3其中-CXa/c是計(jì)算的飛行器當(dāng)前阻力；-CXth是計(jì)算的飛行器理論阻力；-ΔCX1、ΔCX2和ΔCX3是阻力的預(yù)定值；-ΔCX2例如等于ΔCX1；-ΔCXa/c是在兩個(gè)不同預(yù)定瞬間之間的當(dāng)前阻力偏差；和-ΔCXth是在兩個(gè)不同預(yù)定瞬間之間的理論阻力偏差。
另外，依據(jù)以上檢查，當(dāng)證實(shí)飛行器是在巡航飛行時(shí)-在步驟a)中，基于飛行器所述當(dāng)前重量計(jì)算理論巡航速度、以及測(cè)量飛行器的當(dāng)前速度；-在步驟b)中，執(zhí)行第二組比較，其涉及速度并且其包括在所述當(dāng)前速度和所述理論巡航速度之間的至少一個(gè)比較；和-在步驟c)中，也基于涉及速度的第二組比較，所以基于分別涉及阻力和速度的所述第一和第二組比較，我們確定飛行器的性能降級(jí)是否存在。
在這種情形下，優(yōu)選地，在步驟a)中，基于飛行器的當(dāng)前重量、飛行器的測(cè)量高度和標(biāo)準(zhǔn)溫度與測(cè)量溫度之間的偏差計(jì)算所述理論巡航速度。
而且，優(yōu)選地，在步驟c)中，如果滿足涉及所述第一和第二組比較的下面兩個(gè)條件C和D之一，那么檢測(cè)到在巡航飛行中飛行器的性能降級(jí)-條件C·對(duì)于預(yù)定的持續(xù)時(shí)間，CXa/c＞CXth+ΔCX4；且·IAS＜IASth-ΔIAS1；-條件D·CXa/c＞CXth+ΔCX4；且·IAS＜IASth-ΔIAS1；且·CXa/c＞ΔCXth+ΔCX5其中，除了前述參數(shù)-ΔCX4和ΔCX5是預(yù)定阻力值；
-IAS是飛行器的測(cè)量速度；-IASth是計(jì)算的理論巡航速度；和-ΔIAS1是速度中的預(yù)定偏差。
當(dāng)在巡航飛行中前述條件C和D兩者都不能滿足時(shí)，那么優(yōu)選地在步驟c)中，如果滿足涉及所述第一和第二組比較的下面兩個(gè)條件E和F之一，則檢測(cè)到飛行器的性能降級(jí)-條件E·對(duì)于預(yù)定的持續(xù)時(shí)間，CXa/c＞CXth+ΔCX6；且·IAS＜IASth-ΔIAS2；-條件F·CXa/c＞CXth+ΔCX6；且·IAS＜IASth-ΔIAS2；且·CXa/c＞ΔCXth+ΔCX7其中，除了前述參數(shù)-ΔCX6和ΔCX7是預(yù)定阻力值；-ΔCX6小于ΔCX4；-ΔCX7例如等于ΔCX5；-ΔIAS2是速度的預(yù)定偏差；和-ΔIAS2大于ΔIAS1。
而且，優(yōu)選地，如果在巡航飛行中前述條件C、D、E和F中沒(méi)有一個(gè)滿足時(shí)，那么執(zhí)行檢查以驗(yàn)證是否滿足涉及所述第一和第二組比較的下面兩個(gè)條件G和H之一-條件G·對(duì)于預(yù)定的持續(xù)時(shí)間，CXa/c＞CXth+ΔCX8；且·IAS＜IASth-ΔIAS3；-條件H·CXa/c＞CXth+ΔCX8；且·IAS＜IASth-ΔIAS3；且·CXa/c＞ΔCXth+ΔCX9，其中·ΔCX8和ΔCX9是預(yù)定阻力值，ΔCX8小于ΔCX6；和·ΔIAS3是速度預(yù)定偏差，其比ΔIAS1和ΔIAS2??；和-如果滿足所述條件G和H之一，那么在步驟d)中發(fā)送指示巡航速度低的信息。
另外，在具體的實(shí)施例中，不論飛行狀態(tài)，當(dāng)檢測(cè)到性能降級(jí)時(shí)-將測(cè)量速度IAS(具體為風(fēng)速計(jì)指示的速度)與計(jì)算的涉及嚴(yán)重結(jié)冰條件的最小操作速度MSIS比較；和-如果所述速度IAS小于所述速度MSIS，那么發(fā)送請(qǐng)求增加速度的信息。
而且，優(yōu)選地-只有當(dāng)收起飛行器的襟翼和起落裝置時(shí)，才執(zhí)行上述步驟a)到c)；和/或-只有當(dāng)測(cè)量的靜止空氣溫度大于預(yù)定值，且滿足下面規(guī)定的至少一個(gè)結(jié)冰條件時(shí)，才執(zhí)行上述步驟b)和c)。
本發(fā)明還涉及用于檢測(cè)和警示飛行器性能降級(jí)的裝置。
根據(jù)本發(fā)明，該類(lèi)型的所述裝置包括-信息源組；-與所述信息源組連接的中央單元，且能檢測(cè)飛行器的性能降級(jí)；和-與所述中央單元連接的警示裝置，值得注意的是所述中央單元包括-用于至少計(jì)算飛行器的一個(gè)當(dāng)前重量、飛行器的當(dāng)前阻力和基于所述當(dāng)前重量的飛行器的理論阻力的裝置；-用于執(zhí)行至少一個(gè)涉及阻力的第一組比較的裝置，該第一組比較包括在所述當(dāng)前阻力和理論阻力之間的至少一個(gè)比較；和-用于至少基于所述第一組比較來(lái)確定飛行器的性能降級(jí)是否存在的裝置。
而且，有利地，所述中央單元還包括-用于基于飛行器的所述當(dāng)前重量來(lái)計(jì)算理論巡航速度的裝置；-用于測(cè)量飛行器當(dāng)前速度的裝置；-用于執(zhí)行涉及速度的第二組比較的裝置，該第二組比較包括在所述當(dāng)前速度和理論巡航速度之間的至少一個(gè)比較；和-同樣基于涉及速度的所述第二組比較來(lái)確定飛行器的性能降級(jí)是否存在的裝置。
另外，在優(yōu)選實(shí)施例中-所述信息源組包括FDAU型的飛行數(shù)據(jù)獲取單元，其以標(biāo)準(zhǔn)形式實(shí)現(xiàn)為FDR(“飛行數(shù)據(jù)記錄器”)型的飛行數(shù)據(jù)記錄器獲取數(shù)據(jù)；和/或-所述的警示裝置，其意圖警示空勤組性能降級(jí)或低速，其包括APIU型的飛行器性能接口單元，其以標(biāo)準(zhǔn)形式執(zhí)行信號(hào)管理，還在前述FDR型的飛行數(shù)據(jù)記錄器中記錄信息。
所述警示裝置可以是可視型和/或可聽(tīng)型的。
附圖中的這些圖將說(shuō)明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方式。在這些圖中，同樣的附圖標(biāo)記代表相同的元件。


圖1是依照本發(fā)明的裝置的示意圖。
圖2是表示由依照本發(fā)明的裝置實(shí)現(xiàn)的一種方法的連續(xù)步驟圖。
在圖1中圖解表示的依照本發(fā)明的裝置1是一種用于檢測(cè)和警示飛行器(未表示)尤其是運(yùn)輸機(jī)的性能降級(jí)的裝置。盡管所述裝置1不是專(zhuān)門(mén)用于檢測(cè)由于飛行器上嚴(yán)重或過(guò)度結(jié)冰問(wèn)題引起的性能降級(jí)，但它尤其意圖于檢測(cè)這種性能降級(jí)。
為此，飛行器上攜帶的裝置1是包括以下組件的類(lèi)型-信息源組2；-與所述信息源組2通過(guò)連線4連接的中央單元3，其能檢測(cè)所述飛行器的性能降級(jí)；和-與所述中央單元3通過(guò)連線6連接的警示裝置5。
根據(jù)本發(fā)明，所述中央單元3包括-用于計(jì)算飛行器的至少一個(gè)當(dāng)前重量W的裝置7；-通過(guò)連線9與所述裝置7連接的裝置8，用于計(jì)算飛行器的當(dāng)前阻力CXa/c和基于當(dāng)前重量W計(jì)算飛行器的理論阻力CXth；-通過(guò)連線11與所述裝置8連接的裝置10，用于執(zhí)行至少第一組比較，該第一組比較涉及阻力且其包括在當(dāng)前阻力CXa/c和理論阻力CXth之間的至少一個(gè)比較；和-通過(guò)連線13與所述裝置10連接的裝置12，用于至少基于所述第一組比較來(lái)確定飛行器的性能降級(jí)是否存在。
因此，依據(jù)本發(fā)明，一方面，通過(guò)考慮阻力值CXa/c和CXth，所述裝置1能簡(jiǎn)捷且快速地檢測(cè)飛行器的性能降級(jí)，其中理論阻力CXth是基于飛行器的估重W計(jì)算的，并且另一方面，通過(guò)所述警示裝置5能根據(jù)這種檢測(cè)來(lái)警示空勤組。
在具體實(shí)施例中，基于飛行前的初始重量WO和飛行期間的燃料消耗，所述裝置7計(jì)算飛行器的當(dāng)前重量W，其中的能源消耗至少取決于在飛行期間飛行器的高度和飛行器的類(lèi)型。例如從飛行器起飛開(kāi)始直到最終降落為止每秒執(zhí)行該計(jì)算。為此，可以借助于例如構(gòu)成信息源組2一部分的實(shí)際旋轉(zhuǎn)器(actuablerotator)，由空勤組成員將初始重量輸入裝置1。至于燃料消耗，它可作為高度的函數(shù)且可能作為飛行器速度的函數(shù)(除非對(duì)于飛行的每種狀態(tài)考慮預(yù)定最大速度)表示為數(shù)組，該數(shù)組可能被直接記錄在裝置7中或裝置1的數(shù)據(jù)庫(kù)中(未表示)。
此外，所述裝置8基于下面的表達(dá)式計(jì)算理論阻力CXthCXth＝f1(CZ2)+f2(RE)+ΔCXf其中-CZ是下面指定的基于計(jì)算的當(dāng)前重量W的阻力值；-f1(CZ2)是基于CZ2的函數(shù)；-f2(RE)是基于雷諾茲(Reynolds)數(shù)RE的函數(shù)；和-ΔCXf是基于CZ2和CZ的值；函數(shù)f1(CZ2)和f2(RE)可以以數(shù)組的形式表示，該數(shù)組可以經(jīng)驗(yàn)為主地定義。而且-借助于下面的表達(dá)式可計(jì)算所述值CZCZ=2.W.gρ.S.TAS2]]>其中·g是重力加速度；·ρ是空氣密度；·S是飛行器的飛行表面面積；和·TAS是以標(biāo)準(zhǔn)形式計(jì)算的空氣速度；和-借助于下面的表達(dá)式可以計(jì)算所述值ΔCXfΔCXf＝A1.CZ2+A2.CZ+A3例如以經(jīng)驗(yàn)為主定義預(yù)定系數(shù)A1、A2和A3。
另外，所述裝置8基于下面的表達(dá)式計(jì)算當(dāng)前阻力CXa/c
CXa/c=2.TR.S.TAS2-G]]>其中-R是常數(shù)值(理想氣體常數(shù))；-S代表飛行器的飛行表面面積；-TAS是計(jì)算的空氣速度；-G是基于TAS和幾何高度Zg的值；和-T是牽引值。
可不管飛行器的飛行狀態(tài)(爬升、巡航、下降)執(zhí)行本發(fā)明。然而，執(zhí)行方案取決于飛行狀態(tài)。如將在下文中更詳細(xì)地看到的，在巡航狀態(tài)中，將考慮飛行器的阻力值和下面指定的速度值，而在其它飛行狀態(tài)中將僅僅考慮阻力值。
同樣，所述中央單元3還包括-裝置14，通過(guò)連線與所述裝置7連接，用于基于飛行器的當(dāng)前重量W計(jì)算理論巡航速度IASth；-例如集成在信息源組2中的裝置，用于測(cè)量飛行器的當(dāng)前速度IAS；和-裝置16，通過(guò)連線17與所述裝置14連接，用于執(zhí)行涉及速度的第二組比較，該比較包括在當(dāng)前速度IAS和理論巡航速度IASth之間的至少一個(gè)比較。
此外，所述裝置12，其目的在于確定飛行器的性能降級(jí)是否存在，還可考慮(取決于飛行狀態(tài))通過(guò)連線18從所述裝置16接收的涉及速度的所述第二組比較。
所述裝置14基于飛行器的當(dāng)前重量W、飛行器的測(cè)量高度Zp和標(biāo)準(zhǔn)溫度Tstd與測(cè)量的靜止空氣溫度SAT之間的溫度偏差ΔISA計(jì)算所述理論巡航速度IASth。
在優(yōu)選實(shí)施例中，所述裝置14使用下面的表達(dá)式來(lái)實(shí)現(xiàn)它IASth＝a0+a1.W+a2.W2+a3.ΔISA+a4.w.ΔISA+a5.ΔISA2+a6.Zp+a7.Zp.W+a8.Zp.ΔISA+a9.Zp2這些參數(shù)a0到a9是依據(jù)考慮的飛行器類(lèi)型并例如以經(jīng)驗(yàn)為主定義的預(yù)定值。
此外，依據(jù)本發(fā)明的裝置1還包括例如構(gòu)成信息源組2的一部分且用于檢查飛行器是否在巡航飛行的裝置。為此目的，這些裝置檢測(cè)例如所述飛行器是否采用高度捕獲的標(biāo)準(zhǔn)模式，對(duì)于預(yù)定的持續(xù)時(shí)間例如兩分鐘執(zhí)行一次檢測(cè)。
依據(jù)以上檢查，當(dāng)證明飛行器不是巡航飛行(未采用高度捕獲或?qū)τ谇笆龅念A(yù)定持續(xù)時(shí)間未采用)時(shí)，裝置12僅依據(jù)從裝置10接收的涉及阻力的第一組比較、確定飛行器的性能降級(jí)是否存在。
在這種情形下，如果滿足涉及第一組比較的下面兩個(gè)條件A和B之一，那么裝置12檢測(cè)到飛行器的性能降級(jí)-條件A·對(duì)于預(yù)定的持續(xù)時(shí)間例如30秒，CXa/c＞CXth+ΔCX1；-條件B·CXa/c＞CXth+ΔCX2；且·ΔCXa/c＞ΔCXth+ΔCX3其中-CXa/c是計(jì)算的飛行器當(dāng)前阻力；-CXth因此是計(jì)算的飛行器理論阻力；-ΔCX1、ΔCX2和ΔCX3是阻力的預(yù)定值；-ΔCX2等于ΔCX1；-ΔCXa/c是在兩個(gè)不同預(yù)定瞬間t1和t2之間的當(dāng)前阻力CXa/c的偏差，例如當(dāng)前瞬間t1和相應(yīng)于在當(dāng)前瞬間t1之前預(yù)定持續(xù)時(shí)間(例如30秒)的先前瞬間t2。因此ΔCXa/c＝CXa/c(t1)-CXa/c(t2)。
-ΔCXth是在兩個(gè)不同預(yù)定瞬間t1和t2之間的理論阻力CXth的偏差ΔCXth＝CXth(t1)-CXth(t2)。
另一方面，根據(jù)以上的檢查，當(dāng)證明飛行器處于巡航飛行時(shí)(采用高度捕獲模式)，裝置12還基于從裝置16接收的涉及速度的第二組比較確定飛行器的性能降級(jí)是否存在(除了從裝置10接收的涉及阻力的第一組比較)。
在這種情形下，如果滿足涉及第一和第二組比較的下面兩個(gè)條件C和D之一，那么裝置12檢測(cè)到飛行器的性能降級(jí)-條件C·對(duì)于預(yù)定的持續(xù)時(shí)間例如30秒，CXa/c＞CXth+ΔCX4；且·IAS＜IASth-ΔIAS1；
-條件D·CXa/c＞CXth+ΔCX4；且·IAS＜IASth-ΔIAS1；且·ΔCXa/c＞ΔCXth+ΔCX5其中，除了前述參數(shù)-ΔCX4和ΔCX5是預(yù)定阻力值；-IAS因此是飛行器的測(cè)量的當(dāng)前速度；-IASth因此是計(jì)算的理論巡航速度；和-ΔIAS1是速度中的預(yù)定偏差。
當(dāng)在巡航飛行中前述條件C和D兩者都不能滿足時(shí)，裝置12檢查條件E和F，如果滿足涉及第一和第二組比較的下面兩個(gè)條件E和F之一，那么裝置12檢測(cè)到飛行器的性能降級(jí)-條件E對(duì)于預(yù)定的持續(xù)時(shí)間例如30秒，·CXa/c＞CXth+ΔCX6；且·IAS＜IASth-ΔIAS2；-條件F·CXa/c＞CXth+ΔCX6；·IAS＜IASth-ΔIAS2；且·ΔCXa/c＞ΔCXth+ΔCX7其中，除了前述參數(shù)之外-ΔCX6和ΔCX7是預(yù)定阻力值；-ΔCX6小于ΔCX4；-例如ΔCX7等于ΔCX5；-ΔIAS2是速度的預(yù)定偏差；-ΔIAS2大于ΔIAS1。
如果在前述檢查之一中檢測(cè)到飛行器的性能降級(jí)，那么警示裝置5發(fā)送至少一個(gè)合適的相應(yīng)警示信息。為此，所述警示裝置5可包括-至少一個(gè)觀察屏19，用于顯示警示信息；和/或-標(biāo)準(zhǔn)可聽(tīng)裝置20，在飛行器的駕駛艙中提供它們。
另外，如果在巡航狀態(tài)中沒(méi)有滿足以上條件C、D、E和F中任何一個(gè)時(shí)，那么裝置12檢查是否滿足下面的條件G和H之一
-條件G對(duì)于預(yù)定的持續(xù)時(shí)間，·CXa/c＞CXth+ΔCX8；且·IAS＜IASth-ΔIAS3；-條件H·CXa/c＞CXth+ΔCX8；·IAS＜IASth-ΔIAS3；且·ΔCXa/c＞ΔCXth+ΔCX9，其中·ΔCX8和ΔCX9是預(yù)定阻力值，ΔCX8小于ΔCX6；和·ΔIAS3是速度預(yù)定偏差，其比ΔIAS1和ΔIAS2??；和-如果滿足所述條件G和H之一，那么警示裝置5發(fā)送表示巡航速度低的信息。
另外，在具體實(shí)施例中，當(dāng)中央單元3檢測(cè)到性能降級(jí)時(shí)-它比較測(cè)量的速度IAS與計(jì)算的涉及嚴(yán)重結(jié)冰條件的最小的操作速度MSIS；和-如果所述速度IAS小于所述速度MSIS，警示裝置5發(fā)送請(qǐng)求增加速度的信息。
基于下面的表達(dá)式計(jì)算所述速度MSIS。
MSIS=MIS+VOMIS=K.VsVs=(γ.R.TO.5{PO/P[(1+0.2Ms2)γ/γ-1-1]+1}(γ-1)/γ)1/2Ms=[(W.g)/(0.7.P.S.CZmax)]1/2]]>其中，除了前述參數(shù)外-VO是預(yù)定速度值；-K是預(yù)定系數(shù)；-R是理想氣體常數(shù)；-TO是在海平面上的標(biāo)準(zhǔn)溫度；-γ是預(yù)定值；-P是在飛行器的水平面上的靜壓力；-PO是在海平面上的靜壓力；和-CZmax是預(yù)定值。
在具體實(shí)施例中-只有當(dāng)收起飛行器的襟翼和起落裝置時(shí)，裝置8和14才通常在每秒執(zhí)行前述的計(jì)算。借助于例如構(gòu)成信息源組2的一部分的標(biāo)準(zhǔn)裝置檢測(cè)這種收起；-并且只有當(dāng)測(cè)量的靜止空氣溫度SAT大于預(yù)定值例如5℃且滿足下面的結(jié)冰條件之一時(shí)，所述裝置10、12和16執(zhí)行這些比較和前述處理操作·在飛行前進(jìn)期間已經(jīng)檢測(cè)到積冰；·發(fā)光結(jié)冰指示器被點(diǎn)亮；·用于飛行器機(jī)身防冰的系統(tǒng)在運(yùn)行。
另外，在優(yōu)選實(shí)施例中-所述信息源組2包括FDAU型的飛行數(shù)據(jù)獲取單元，其以標(biāo)準(zhǔn)形式實(shí)現(xiàn)為FDR(“飛行數(shù)據(jù)記錄器”)型的飛行數(shù)據(jù)記錄器(未示出)獲取數(shù)據(jù)；和/或-所述的警示裝置5包括APIU型的飛行器性能接口單元，其以標(biāo)準(zhǔn)形式執(zhí)行信號(hào)管理，還在前述FDR型的飛行數(shù)據(jù)記錄器中記錄信息。
下文中參考圖2中的圖表提出由依據(jù)本發(fā)明的裝置1執(zhí)行的方法。
該方法包括-將初始重量WO輸入裝置1的初始步驟E1；-計(jì)算步驟E2，用于計(jì)算當(dāng)前重量W(裝置7)；-驗(yàn)證步驟E3，用于檢查是否已收起飛行器的襟翼和起落裝置。如果響應(yīng)為否(“N”代表“否”)，我們返回步驟E2，否則(“Y”為“是”)，我們進(jìn)入計(jì)算步驟E4，然后到驗(yàn)證步驟E5；-所述計(jì)算步驟E4用于計(jì)算·當(dāng)前阻力CXa/c；·理論阻力CXth；·當(dāng)前阻力的偏差ΔCXa/c；·理論阻力的偏差ΔCXth；·理論巡航速度IASth；和·最小操作速度MSIS；-所述的驗(yàn)證步驟E5，用于檢查是否滿足至少一個(gè)前述結(jié)冰條件以及測(cè)量的靜止空氣溫度SAT是否大于預(yù)定值。如果響應(yīng)為否，我們返回步驟E2，否則我們進(jìn)入驗(yàn)證步驟E6；-所述驗(yàn)證步驟E6，用于檢測(cè)飛行器是或不是在巡航飛行·如果不是，我們進(jìn)入驗(yàn)證步驟E7；和·如果是，我們進(jìn)入驗(yàn)證步驟E8；-所述驗(yàn)證步驟E7，用于檢測(cè)是否滿足前述條件A和B·如果滿足，我們進(jìn)入步驟E9，然后進(jìn)入E10；·如果不滿足，我們返回步驟E2；-所述步驟E9，發(fā)送警示空勤組性能降級(jí)的信息(警示裝置5)；-所述步驟E10，比較速度IAS與速度MSIS。如果速度IAS大于或等于速度MSIS，那么我們回到步驟E2，否則我們到步驟E11；-所述步驟E11，發(fā)射請(qǐng)求增加速度的信息(警示裝置5)；-所述驗(yàn)證步驟E8，用于檢查在巡航飛行中是否滿足前述條件C和D·如果滿足，我們進(jìn)入所述步驟E9；和·如果不滿足，我們進(jìn)入步驟E12；-所述驗(yàn)證步驟E12，用于檢查在巡航飛行中是否滿足前述條件E和F·如果滿足，我們進(jìn)入所述步驟E9；和·如果不滿足，我們進(jìn)入驗(yàn)證步驟E13；-所述驗(yàn)證步驟E13，用于檢查在巡航飛行中是否滿足前述條件G和H·如果不滿足，我們回到所述步驟E2；和·如果滿足，我們進(jìn)入步驟E14；；-所述步驟E14，用于發(fā)射指示巡航速度低(警示裝置5)的信息。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測(cè)飛行器性能降級(jí)的方法，其中自動(dòng)且反復(fù)地執(zhí)行下列步驟a)我們至少計(jì)算-飛行器的當(dāng)前重量；-基于當(dāng)前重量的飛行器的理論阻力；以及-飛行器的當(dāng)前阻力；b)至少執(zhí)行涉及阻力的第一組比較，其包括當(dāng)前阻力和理論阻力之間的至少一個(gè)比較；以及c)至少基于所述第一組比較，確定飛行器的性能降級(jí)是否存在。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中如果在步驟c)中檢測(cè)到飛行器的性能降級(jí)，那么在下一步d)中發(fā)送至少一個(gè)相應(yīng)的警示信息。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在步驟a)中基于飛行前的初始重量和飛行期間的燃料消耗來(lái)計(jì)算飛行器的當(dāng)前重量，飛行期間的能源消耗至少取決于飛行期間飛行器的高度以及飛行器的類(lèi)型。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在步驟a)中基于下面的表達(dá)式計(jì)算理論阻力CXthCXth＝f1(CZ2)+f2(RE)+ΔCXf其中-CZ是基于當(dāng)前重量的阻力值；-f1(CZ2)是基于CZ2的函數(shù)；-f2(RE)是基于雷諾茲數(shù)RE的函數(shù)；和-ΔCXf是基于CZ2和CZ的值。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在步驟a)中基于下面的表達(dá)式計(jì)算所述的當(dāng)前阻力CXa/cCXa/c=2.TR.S.TAS2-G]]>其中-R是常數(shù)值；-S代表飛行器的飛行表面面積；-TAS是計(jì)算的空氣速度；-G是基于TAS的值；和-T是牽引值。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中還執(zhí)行檢查以驗(yàn)證飛行器是否在巡航飛行。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中當(dāng)飛行器不是巡航飛行時(shí)，在步驟c)中，我們僅基于涉及阻力的所述第一組比較來(lái)確定飛行器的性能降級(jí)是否存在。
8.如權(quán)利要求7中所述方法，其中在步驟c)中，如果滿足涉及所述第一組比較的下面兩個(gè)條件A和B之一，那么檢測(cè)到飛行器的性能降級(jí)-條件A·對(duì)于預(yù)定的持續(xù)時(shí)間，CXa/c＞CXth+ΔCX1；-條件B·CXa/c＞CXth+ΔCX2；且·ΔCXa/c＞ΔCXth+ΔCX3其中-CXa/c是計(jì)算的飛行器當(dāng)前阻力；-CXth是計(jì)算的飛行器理論阻力；-ΔCX1、ΔCX2和ΔCX3是阻力的預(yù)定值；-ΔCXa/c是在兩個(gè)不同預(yù)定瞬間之間的當(dāng)前阻力偏差；-ΔCXth是在兩個(gè)不同預(yù)定瞬間之間的理論阻力偏差。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其中當(dāng)飛行器是在巡航飛行時(shí)-在步驟a)中，基于飛行器的當(dāng)前重量計(jì)算理論巡航速度，以及測(cè)量飛行器的當(dāng)前速度；-在步驟b)中，執(zhí)行涉及速度的第二組比較，其包括在當(dāng)前速度和理論巡航速度之間的至少一個(gè)比較；和-在步驟c)中，也基于涉及速度的第二組比較，確定飛行器的性能降級(jí)是否存在。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中在步驟a)中，基于飛行器的當(dāng)前重量、飛行器的測(cè)量高度和標(biāo)準(zhǔn)溫度與測(cè)量溫度之間的偏差計(jì)算所述理論巡航速度。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中在步驟c)中，如果滿足涉及所述第一和第二組比較的下面兩個(gè)條件C和D之一，那么檢測(cè)到飛行器的性能降級(jí)-條件C對(duì)于預(yù)定的持續(xù)時(shí)間，·CXa/c＞CXth+ΔCX4；且·IAS＜IASth-ΔIAS1；-條件D·CXa/c＞CXth+ΔCX4；且·IAS＜IASth-ΔIAS1；且·ΔCXa/c＞ΔCXth+ΔCX5其中，-CXa/c是計(jì)算的飛行器當(dāng)前阻力；-CXth是計(jì)算的飛行器理論阻力；-ΔCX4和ΔCX5是預(yù)定阻力值；-LAS是飛行器的測(cè)量速度；-IASth是計(jì)算的理論巡航速度；-ΔIAS1是速度中的預(yù)定偏差；-ΔCXa/c是在兩個(gè)不同預(yù)定瞬間之間的當(dāng)前阻力偏差；-ΔCXth是在兩個(gè)不同預(yù)定瞬間之間的理論阻力偏差。
12.如權(quán)利要求11中所述的方法，其中在步驟c)中，如果滿足涉及所述第一和第二組比較的下面兩個(gè)條件E和F之一，那么檢測(cè)到飛行器的性能降級(jí)-條件E對(duì)于預(yù)定的持續(xù)時(shí)間，·CXa/c＞CXth+ΔCX6；且·LAS＜IASth-ΔIAS2；-條件F·CXa/c＞CXth+ΔCX6；·IAS＜IASth-ΔIAS2；且·ΔCXa/c＞ΔCXth+ΔCX7其中-CXa/c是計(jì)算的飛行器當(dāng)前阻力；-CXth是計(jì)算的飛行器理論阻力；-ΔCX6和ΔCX7是預(yù)定阻力值；-ΔCX6小于ΔCX4；-IAS是飛行器的測(cè)量速度；-IASth是計(jì)算的理論巡航速度；-ΔIAS2是速度中的預(yù)定偏差；-ΔIAS2大于ΔIAS1；-ΔCXa/c是在兩個(gè)不同預(yù)定瞬間之間的當(dāng)前阻力偏差；-ΔCXth是在兩個(gè)不同預(yù)定瞬間之間的理論阻力偏差。
13.如權(quán)利要求12中所述的方法，其中如果在巡航飛行中前述條件C、D、E和F中沒(méi)有一個(gè)滿足時(shí)，那么執(zhí)行檢查以驗(yàn)證是否滿足涉及所述第一和第二組比較的下面兩個(gè)條件G和H之一-條件G對(duì)于預(yù)定的持續(xù)時(shí)間，·CXa/c＞CXth+ΔCX8；且·IAS＜IASth-ΔIAS3；-條件H·CXa/c＞CXth+ΔCX8；·IAS＜IASth-ΔIAS3；且·ΔCXa/c＞ΔCXth+ΔCX9，其中·ΔCX8和ΔCX9是預(yù)定阻力值，ΔCX8小于ΔCX6；和·ΔIAS3是預(yù)定速度偏差，其比ΔIAS1和ΔIAS2?。缓?如果滿足所述條件G和H之一，那么在步驟d)中發(fā)送指示巡航速度低的信息。
14.如權(quán)利要求1中所述的方法，其中當(dāng)檢測(cè)到性能降級(jí)時(shí)-將測(cè)量速度IAS與計(jì)算的涉及嚴(yán)重結(jié)冰條件的最小操作速度MSIS比較；-如果速度IAS小于速度MSIS，那么發(fā)送請(qǐng)求增加速度的信息。
15.如權(quán)利要求1中所述的方法，其中只有當(dāng)收起飛行器的襟翼和起落裝置時(shí)，才執(zhí)行上述步驟a)到c)。
16.如權(quán)利要求1中所述的方法，其中-只有當(dāng)測(cè)量的靜止空氣溫度大于預(yù)定值且滿足至少一個(gè)結(jié)冰條件時(shí)，才執(zhí)行上述步驟b)和c)。
17.一種用于檢測(cè)和警示飛行器性能降級(jí)的裝置，所述裝置(1)包括-信息源組(2)；-與所述信息源組(2)連接的中央單元(3)，且能檢測(cè)飛行器的性能降級(jí)；和-與所述中央單元(3)連接的警示裝置(5)，其中所述中央單元(3)包括-用于計(jì)算飛行器的至少一個(gè)當(dāng)前重量、飛行器的當(dāng)前阻力和基于當(dāng)前重量的飛行器的理論阻力的裝置(7、8)；-用于執(zhí)行至少一個(gè)第一組比較的裝置(10)，該第一組比較涉及阻力且其包括在當(dāng)前阻力和理論阻力之間的至少一個(gè)比較；和-用于至少基于所述第一組比較來(lái)確定飛行器的性能降級(jí)是否存在的裝置(12)。
18.如權(quán)利要求17中所述的裝置，其中所述中央單元(3)還包括-用于基于飛行器的當(dāng)前重量來(lái)計(jì)算理論巡航速度的裝置(14)；-用于測(cè)量飛行器當(dāng)前速度的裝置(2)；-用于執(zhí)行第二組比較的裝置(16)，該第二組比較涉及速度且包括當(dāng)前速度和理論巡航速度之間的至少一個(gè)比較；和-也基于涉及速度的所述第二組比較來(lái)確定飛行器的性能降級(jí)是否存在的裝置(12)。
19.如權(quán)利要求17中所述的裝置，其中信息源組(2)包括飛行數(shù)據(jù)獲取單元。
20.如權(quán)利要求17中所述的裝置，其中警示裝置(5)包括飛行器性能接口單元。
全文摘要
用于檢測(cè)飛行器性能降級(jí)的方法和裝置(1)，包括信息源組(2)，與所述信息源組(2)連接且能檢測(cè)飛行器的性能降級(jí)的中央單元(3)，和與所述中央單元(3)連接的警示裝置(5)，所述中央單元(3)包括用于計(jì)算飛行器的至少一個(gè)當(dāng)前重量、飛行器的當(dāng)前阻力和基于當(dāng)前重量的飛行器的理論阻力的裝置(7、8)；用于執(zhí)行至少一個(gè)第一組比較的裝置(10)，該第一組比較涉及阻力且其包括當(dāng)前阻力和理論阻力之間的至少一個(gè)比較；和用于至少基于所述第一組比較來(lái)確定飛行器的性能降級(jí)是否存在的裝置(12)。
文檔編號(hào)B64F5/00GK1721275SQ20051008962
公開(kāi)日2006年1月18日 申請(qǐng)日期2005年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月28日
發(fā)明者G·珀蒂 申請(qǐng)人:地區(qū)航空運(yùn)輸公司