BR102017015814B1 - Sistema e método para controle de empuxo, e, meio legível por computador - Google Patents

Abstract

SISTEMA E MÉTODO PARA CONTROLE DE EMPUXO, E, MEIO LEGÍVEL POR COMPUTADOR São descritos métodos e aparelhos para controlar a rampa de empuxo de um motor de aeronave. Um exemplo de sistema de controle de empuxo inclui um sensor para medir uma velocidade de vento transversal e um gerenciador de empuxo para comparar a velocidade de vento transversal medida com uma faixa limiar de vento transversal. O gerenciador de empuxo ativa um programa de rampa de empuxo parcial durante decolagem, quando a velocidade de vento transversal medida está dentro da faixa limiar do vento transversal. O programa de rampa de empuxo parcial é selecionado a partir de uma pluralidade de programas de rampa de empuxo.

Description

FUNDAMENTOS

[001] Esta descrição refere-se, de maneira geral, a aeronaves e, mais particularmente, a métodos e aparelhos para controlar a rampa de empuxo de um motor de aeronave.

[002] O empuxo do motor pode ser limitado ou controlado em baixa velocidade no solo durante a parte inicial da decolagem, para reduzir tensão do motor. Por exemplo, limitar o empuxo disponível durante a decolagem quando determinadas condições de vento transversal estão presentes reduz desgaste nos motores da aeronave, reduzindo com isso custos de manutenção e/ou ruído.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[003] A FIG. 1 é um exemplo de aeronave implementada com um exemplo de sistema de rampa de empuxo de acordo com os ensinamentos desta descrição.

[004] A FIG. 2 é um diagrama em blocos de um exemplo de controlador de rampa de empuxo do exemplo de sistema de rampa de empuxo da FIG. 1.

[005] As FIGS. 3A e 3B são fluxogramas representativos de métodos de exemplo que podem ser realizados para implementar o exemplo de controlador de rampa de empuxo das FIGS. 1 e 2.

[006] A FIG. 4 é um exemplo de gráfico representativo dos programas de rampa de empuxo que podem ser empregados pelo exemplo de controlador de rampa de empuxo das FIGS. 1 e 2.

[007] A FIG. 5 é um diagrama em blocos de um exemplo de uma plataforma de processador capaz de executar instruções para implementar os métodos das FIGS. 3A e 3B e o exemplo de controlador de rampa de empuxo das FIGS. 1 e 2.

SUMÁRIO

[008] Um sistema de controle de empuxo de exemplo inclui um sensor para medir uma velocidade de vento transversal e um gerenciador de empuxo para comparar a velocidade de vento transversal medida com uma faixa limiar de vento transversal. O gerenciador de empuxo para ativar um programa de rampa de empuxo parcial durante a decolagem quando a velocidade de vento transversal medida está dentro da faixa limiar do vento transversal. O programa de rampa de empuxo parcial é selecionado de uma pluralidade de programas de rampa de empuxo.

[009] Um exemplo de método inclui medir uma velocidade de vento transversal quando a aeronave está taxiando; comparar a velocidade de vento transversal medida com uma faixa limiar de vento transversal; e ativar um programa de rampa de empuxo parcial durante a decolagem, com base na velocidade de vento transversal medida quando a velocidade de vento transversal medida está dentro da faixa limiar de vento transversal.

[0010] Um exemplo tangível de meio legível por computador inclui instruções que, quando executadas, fazem com que uma máquina meça uma velocidade de vento transversal; compare a velocidade de vento transversal medida com uma faixa limiar de vento transversal; e ative um programa de rampa de empuxo parcial durante a decolagem com base na velocidade de vento transversal medida quando a velocidade de vento transversal medida está dentro da faixa limiar de vento transversal.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0011] Condições aerodinâmicas adversas em uma entrada de um motor de aeronave afetam o desempenho do motor. Durante condições de decolagem, por exemplo, ventos transversais podem fazer com que fluxo de ar através de uma entrada de um motor se separe ao longo de uma superfície interna da entrada quando o fluxo de ar se move na direção de um rotor ou ventoinha do motor. Tal separação do fluxo de ar pode prover uma aerodinâmica pobre em relação às lâminas da ventoinha dentro do motor, quando o rotor ou a ventoinha acelerar muito rapidamente durante condições aerodinâmicas adversas. Por exemplo, condições aerodinâmicas adversas podem imprimir forças de vibração sobre as lâminas da ventoinha que podem desgastar e/ou danificar as lâminas da ventoinha, resultando com isso uma substituição ou manutenção aumentadas das lâminas. Assim, devido a condições de vento transversal durante decolagem, uma taxa de aceleração do rotor ou lâmina da ventoinha pode afetar o programa de manutenção exigido para um motor. Manutenção aumentada aumenta custos e/ou retira a aeronave de uma frota disponível.

[0012] Para reduzir ou prevenir danos aos motores da aeronave devido a condições de vento transversal durante decolagem, a potência do motor ou empuxo podem ser limitados (por exemplo, menos que energia total disponível) e/ou ajustados (por exemplo, ajustados progressivamente) gradualmente para controlar uma taxa de aceleração do rotor ou ventoinha até que a velocidade de uma aeronave (por exemplo, uma velocidade de avanço de fluxo de ar paralelo a um eixo geométrico longitudinal do motor da aeronave) seja tal que aerodinâmica adversa não mais ocorra em uma entrada de um motor. Por exemplo, quando o fluxo de ar (por exemplo, a velocidade relativa do fluxo de ar) para a entrada do motor atinge uma certa velocidade (por exemplo, quando uma aeronave atinge um limiar de velocidade relativa adequado para a decolagem), ventos transversais de um fluxo de ar ortogonal à entrada do motor da aeronave são desprezíveis em relação ao fluxo de ar paralelo à entrada do motor da aeronave. Em outras palavras, quando a aeronave gera velocidade do ar suficiente, um vetor de fluxo de ar que flui para a entrada paralelo a um eixo geométrico longitudinal do motor é significativamente maior do que o vetor de fluxo de ar do vento transversal que é não paralelo (por exemplo, ortogonal) em relação ao eixo geométrico longitudinal da entrada da aeronave. Assim, os efeitos de vento transversal se tornam insignificantes, e não mais impactam o desempenho do motor e/ou a manutenção do motor da aeronave quando a aeronave atinge uma velocidade de ar específica.

[0013] Para reduzir desgaste do motor devido a condições adversas de vento transversal durante uma porção de uma fase de decolagem, alguns exemplos de aeronaves utilizam sistemas de rampa de empuxo para limitar a saída de empuxo do motor. Por exemplo, a rampa de empuxo restringe uma taxa de aceleração do rotor ou ventoinha quando a aeronave está se movendo em velocidades no solo relativamente baixas. Por exemplo, sistemas de rampa de empuxo podem fazer com que um controlador eletrônico do motor compense cargas de alta tensão sobre as lâminas da ventoinha devido a ventos transversais e baixas velocidades no solo, aumentando lentamente o empuxo até que um valor limite de velocidade do ar seja alcançado, no qual vento transversal não mais impacta o desempenho aerodinâmico de um motor. Tal limiar de velocidade do ar é dependente de características de desempenho do motor (por exemplo, uma entrada de uma nacele).

[0014] No entanto, alguns sistemas de rampa de empuxo são ativos para todas as decolagens, independentemente de condições de vento transversal exigirem limitação de empuxo. Por exemplo, limites de empuxo podem ser impostos quando condições de vento transversal (por exemplo, ventos transversais de 10 nós ou menos) não impactarem desempenho do motor (por exemplo, permitirem o uso do empuxo disponível total). Além disso, alguns sistemas de rampa de empuxo aplicam o mesmo limite de empuxo para todas as condições de vento transversal. Por exemplo, alguns sistemas de limite de empuxo podem impor o mesmo valor limite de empuxo quando condições de vento transversal são de 12 nós ou 30 nós.

[0015] Embora a rampa de empuxo durante decolagem reduza a tensão sobre o motor de uma aeronave durante condições elevadas de vento transversal, limitar o empuxo durante a decolagem afeta a velocidade de decolagem e o peso da aeronave. Por exemplo, um peso de aeronave mais pesado precisa de uma maior velocidade para decolagem. Assim, limitar empuxo durante a decolagem pode exigir um comprimento de pista adicional para atingir velocidades de decolagem adequadas devido a limites de empuxo impostos para a duração de uma fase de decolagem. Assim, sistemas de rampa de empuxo podem impor uma penalidade de comprimento de campo e/ou uma penalidade de carga útil. Por exemplo, sistemas de rampa de empuxo podem impor uma pequena penalidade de comprimento de campo de 120 pés a uma altitude de pista de 14.000 pés. Como resultado, aeronave equipada com sistemas de rampa de empuxo pode requerer pistas mais longas e/ou podem ser requeridas carregar cargas mais leves (por exemplo, cargas que são menores do que uma carga máxima permitida). Assim, alguns sistemas de rampa de empuxo podem fazer com que uma aeronave opere com menos eficiência limitando cargas durante condições de vento transversal que podem não exigir limites de empuxo ou de rampa durante a decolagem.

[0016] Os exemplos de métodos e aparelhos aqui descritos ativam seletivamente a rampa de empuxo com base em condições de decolagem (por exemplo, condições de vento transversal). Em particular, diferentemente de alguns sistemas de rampa de empuxo, os exemplos de métodos e aparelhos aqui descritos empregam controle de empuxo ou rampa com base em um vento transversal medido determinado durante taxiamento. Por exemplo, um exemplo de método aqui descrito inclui medir uma velocidade de vento transversal durante o taxiamento (por exemplo, quando a aeronave está estacionária) e comparar a velocidade de vento transversal medida com uma faixa limiar de vento transversal. Em alguns exemplos, os métodos e aparelhos aqui descritos impõem limites de empuxo e/ou proporcionam rampa de empuxo quando uma velocidade de vento transversal é superior a um limite de vento transversal. Assim, os exemplos de métodos e aparelhos aqui descritos podem não aplicar limites de empuxo e/ou rampa de empuxo quando o vento transversal medido é inferior a um limiar de vento transversal. Desta forma, uma aeronave pode empregar o empuxo total disponível durante as decolagens com condições de vento transversal não adversas (por exemplo, condições de vento transversal que não requerem rampa de empuxo). Em alguns tais casos, o desempenho da decolagem da aeronave pode ser realizado quando a rampa de empuxo não está ativada. Por exemplo, sem rampa de empuxo, uma aeronave pode decolar usando um comprimento de pista mais curto e/ou pode decolar com uma carga útil mais pesada (por exemplo, carga).

[0017] Adicionalmente, os exemplos de métodos e aparelhos aqui descritos empregam uma pluralidade de diferentes programas de rampa de empuxo correspondentes a diferentes condições de vento transversal medidas. Os exemplos de métodos e aparelhos aqui descritos empregam uma rampa de empuxo parcial quando uma velocidade de vento transversal medida está dentro de uma faixa limiar de vento transversal, e emprega rampa de empuxo total quando a velocidade de vento transversal medida excede um limite superior da faixa limiar de vento transversal.

[0018] Em alguns exemplos, a rampa de empuxo parcial provê uma rampa de empuxo escalonada ou otimizada para uma velocidade do vento transversal medida. Assim, quando rampa de empuxo parcial é ativada, um programa de rampa de empuxo com base na velocidade de vento transversal medida. Por exemplo, um primeiro programa de rampa de empuxo é selecionado quando a velocidade de vento transversal medida é um primeiro valor dentro da faixa limiar de vento transversal, e um segundo programa de rampa de empuxo quando a velocidade de vento transversal medida é um segundo valor dentro da faixa limiar de vento transversal. Por exemplo, um limite de saída de empuxo do primeiro programa de rampa de empuxo selecionado com base em uma primeira velocidade de vento transversal medida, pode ser inferior ao limite de saída de empuxo de um segundo programa de rampa de empuxo selecionado com base em uma segunda velocidade de vento transversal medida (por exemplo, em um limite superior da faixa limiar do vento transversal). Por exemplo, um programa de rampa de empuxo associado a uma velocidade de vento transversal medida de aproximadamente 15 nós pode impor um limite de empuxo inicial de aproximadamente 80% do empuxo disponível do motor, e um programa de rampa de empuxo associado a uma velocidade de vento transversal medida de aproximadamente 25 nós pode impor um limite de empuxo inicial de aproximadamente 50% do empuxo disponível do motor. Além disso, em alguns exemplos, uma taxa de aceleração do motor entre um limite de empuxo inicial e disponibilidade de empuxo total varia com diferentes programas de rampa de empuxo. Por exemplo, uma taxa de um primeiro programa de rampa de empuxo associado a velocidades de vento transversais relativamente baixas pode ser maior do que uma taxa de um segundo programa de rampa de empuxo associado com velocidades de vento transversal relativamente maiores.

[0019] O programa de rampa de empuxo total é selecionado quando o valor de vento transversal medido é maior do que um limite superior da faixa limiar de vento transversal. Por exemplo, o mesmo programa de rampa de empuxo total se aplica para todas as velocidades de vento transversal medidas que são maiores do que o limite superior da faixa limiar de vento transversal. Assim, para todos os valores de vento transversal maiores que, por exemplo, 30 nós, o programa de rampa de empuxo total é ativado. A rampa de empuxo é desativada quando a velocidade de vento transversal medida é menor do que um limite inferior da faixa limiar de vento transversal. Assim, os exemplos de métodos aqui descritos não impõem limites de empuxo durante decolagem quando a rampa de empuxo está em um estado desativado.

[0020] A FIG. 1 é um exemplo de aeronave 100 implementada com um sistema de controle de empuxo 102, também referido aqui como um sistema de rampa de empuxo 102, de acordo com os ensinamentos desta descrição. A aeronave 100 é um exemplo de aeronave e, assim, os exemplos de métodos e aparelhos aqui descritos podem ser implementados com outras aeronaves, veículos espaciais ou veículos, sem se afastarem do escopo desta descrição. O exemplo de aeronave 100 do exemplo ilustrado é uma aeronave comercial com uma primeira asa 104 e uma segunda asa 106 que se estendem a partir de uma fuselagem 108. A aeronave 100 do exemplo ilustrado inclui um primeiro motor 110 acoplado à primeira asa 104 e um segundo motor 112 acoplado à segunda asa 106. Saídas de empuxo do primeiro motor 110 e do segundo motor 112 são comandadas através de uma alavanca de empuxo 114 posicionada em uma cabine de pilotagem 115 da aeronave 100. Por exemplo, durante a operação, a alavanca de empuxo 114 é manipulada para comandar saídas de empuxo do primeiro motor 110 e do segundo motor 112.

[0021] Para controlar a operação (por exemplo, saída de empuxo) do primeiro motor 110 e do segundo motor 112 com base em uma entrada de comando de empuxo provida pela alavanca de empuxo 114, cada um dos motores 110 e 112 do exemplo ilustrado emprega um controlador eletrônico de motor 116. Por exemplo, o controlador eletrônico do motor 116 determina uma quantidade de potência ou saída de empuxo que é comandada a partir do primeiro motor 110 e do segundo motor 112 através da alavanca de empuxo 114. Além disso, o controlador eletrônico do motor 116 do exemplo ilustrado determina ou recebe características de operação (por exemplo, velocidade da aeronave, ângulo de ataque, altitude, pressões de ar estática e/ou dinâmica, velocidade do ar, densidade do ar, temperatura do ar, pressão do ar, pressão do motor, temperatura do motor, etc.) para alcançar o empuxo desejado, ajustado por meio da alavanca de empuxo 114. Por exemplo, o controlador eletrônico do motor 116 computa uma velocidade da ventoinha para alcançar um empuxo correspondente ao comando de entrada de empuxo provida pela alavanca de empuxo 114. Com base em um requisito de saída de potência ou de empuxo e/ou características operacionais, os controladores eletrônicos do motor 116 modulam fluxo de combustível (por exemplo, com base em uma relação combustível-ar) para o primeiro motor 110 e o segundo motor 112.

[0022] Durante decolagem, a aeronave 100 do exemplo ilustrado ativa seletivamente a rampa de empuxo durante certas condições de vento transversal. Por exemplo, a aeronave 100 do exemplo ilustrado limita uma taxa de aceleração da ventoinha do primeiro motor 110 e do segundo motor 112 durante condições de vento transversal adversas, que podem de outro modo causar danos às ventoinhas (por exemplo, as lâminas da ventoinha) dos motores 110 e 112 quando a velocidade de solo da aeronave 100 é relativamente baixa. Por exemplo, durante velocidades de solo relativamente baixas, ventos transversais elevados 118 ortogonais aos eixos geométricos longitudinais 120 de entradas 122 do primeiro motor 110 e do segundo motor 112 podem causar separação de fluxo ao longo de uma superfície interna das entradas 122. Tal separação de fluxo pode causar fluxo turbulento, o qual pode causar danos às lâminas da ventoinha do primeiro motor 110 e/ou do segundo motor 112 se uma taxa de aceleração dos motores 110 e 112 aumentar muito rapidamente. Quando a velocidade do ar 124 da aeronave 100 aumenta (por exemplo, na direção para frente paralela aos eixos geométricos longitudinais 120), as condições de vento transversal adversas não mais afetam um padrão do fluxo de ar para a entrada 122.

[0023] Para limitar seletivamente a taxa de aceleração do primeiro motor 110 e do segundo motor 112, o exemplo de aeronave 100 do exemplo ilustrado emprega o sistema de rampa de empuxo 102. Mais especificamente, o exemplo de sistema de rampa de empuxo 102 do exemplo ilustrado emprega limites de saída de empuxo para controlar uma taxa de aceleração do primeiro motor 110 e do segundo motor 112 quando o sistema de rampa de empuxo 102 detecta certas condições de operação. Em alguns exemplos, o sistema de rampa de empuxo 102 do exemplo ilustrado provê uma rampa de empuxo sob demanda. Por exemplo, o sistema de rampa de empuxo 102 do exemplo ilustrado determina se rampa de empuxo é necessária, medindo uma velocidade de vento transversal quando a aeronave está taxiando (por exemplo, antes da decolagem). Por exemplo, o sistema de rampa de empuxo 102 do exemplo ilustrado mede velocidades de vento transversal quando a aeronave 100 está estacionária (por exemplo, uma velocidade inicial de vento transversal). Por exemplo, quando a aeronave 100 está estacionária, uma velocidade de solo da aeronave 100 é zero, e um fluxo de ar medido é igual a uma velocidade do vento. O vetor de velocidade do vento pode ser analisado para determinar uma velocidade do vento transversal 118. Com base na velocidade do vento transversal, o sistema de rampa de empuxo 102 do exemplo ilustrado pode limitar saída de empuxo durante decolagem, quando condições de vento transversal medidas durante o taxi são maiores do que um limiar de vento transversal (por exemplo, maior que 12 nós).

[0024] Além disso, como descrito em maior detalhe a seguir, o exemplo de sistema de rampa de empuxo do exemplo ilustrado impõe diferentes programas de rampa de empuxo que têm diferentes limites de saída de empuxo, com base na velocidade de vento transversal medida. Quando a rampa de empuxo é ativada para controlar a taxa de aceleração das ventoinhas do primeiro motor 110 e do segundo motor 112, o sistema de rampa de empuxo do exemplo ilustrado aumenta a saída de empuxo de um limite inicial de saída de empuxo para uma saída de empuxo disponível total, como uma função de uma velocidade do ar medida da aeronave 100 durante decolagem. Por exemplo, o sistema de rampa de empuxo 102 do exemplo ilustrado limita a saída de empuxo durante uma porção inicial de decolagem e aumenta gradualmente a saída de empuxo até que a saída de empuxo total disponível seja alcançada. O sistema de rampa de empuxo 102 pode ser acoplado comunicativamente aos controladores eletrônicos do motor 116 através de um cabo de fibra ótica 126, um sistema sem fio, um sistema celular e/ou qualquer outro sistema(s) de comunicação adequado. Em alguns exemplos, o sistema de rampa de empuxo 102 pode ser formado com (por exemplo, embutido com) os controladores eletrônicos de motores 116.

[0025] Para detectar ou medir dados de ar associados ao fluxo de ar (por exemplo, velocidade de vento transversal, etc.) e/ou a velocidade do ar da aeronave 100, o exemplo de sistema de rampa de empuxo 102 do exemplo ilustrado emprega um sistema de sensor ótico 130 (por exemplo, um sistema de sensor LIDAR). O sistema de sensor ótico 130 do exemplo ilustrado inclui uma pluralidade de sensores 132 acoplados comunicativamente a um controlador de rampa de empuxo 134 (por exemplo, uma unidade de processamento de sinal de sensor), que analisa sinais a partir dos sensores 132 para determinar ou medir (por exemplo, calcular) dados de ar, tal como velocidade de vento. Em outras palavras, o sistema de sensor ótico 130 do exemplo ilustrado detecta o vento transversal 118 e a velocidade do ar da aeronave 100 (por exemplo, a velocidade da aeronave 100 em relação ao fluxo de ar). Por exemplo, quando a aeronave 100 não está em movimento (por exemplo, a velocidade do solo é zero), o sensor 132 mede a velocidade de vento de um fluxo de ar. Quando a aeronave 100 se move em relação ao solo, os sensores 132 medem a velocidade do ar da aeronave 100.

[0026] No exemplo ilustrado, cada um dos sensores 132 é acoplado de forma comunicativa ao controlador de rampa de empuxo 134 através de um cabo 136 (por exemplo, um cabo de fibra ótica). Em alguns exemplos, o sistema de sensor ótico 130 pode ser empregado para medir ou determinar outros dados de ar ou características operacionais tais como, por exemplo, pressão de ar, altitude, temperatura do ar, densidade do ar e/ou outra(s) característica(s) operacional(ais). Em alguns desses exemplos, a(s) característica(s) operacional(ais) podem ser comunicadas aos controladores eletrônicos de motores 116 e/ou outro(s) sistema(s) de controlador da aeronave 100 (por exemplo, um controlador eletrônico digital de autoridade total (FADEC)). Em alguns exemplos, a aeronave 100 pode empregar outros sensores para prover a(s) característica(s) operacionais aos controladores eletrônicos do motor 116, tais como, por exemplo, pressão do ar, altitude, temperatura do ar, temperatura do motor, pressão do motor, etc. Em alguns exemplos, informações ou dados (por exemplo, valor de referência de vento transversal) podem ser providos ao sistema de rampa de empuxo 102 e/ou ao controlador eletrônico do motor 116 através de uma interface de entrada/saída 138 (por exemplo, um mostrador, uma tela sensível a toque, um indicador visual, etc.) posicionado na cabine de pilotagem 115 da aeronave 100.

[0027] Os sensores 132 do exemplo ilustrado incluem um primeiro sensor 132a, um segundo sensor 132b e um terceiro sensor 132c. Mais especificamente, o primeiro sensor 132a está posicionado adjacente a um primeiro lado 140 (por exemplo, um lado direito) da aeronave 100, o segundo sensor 132b está posicionado adjacente a um segundo lado 142 (por exemplo, um lado esquerdo) da aeronave 100 oposto ao primeiro lado 140, e o terceiro sensor 132c está posicionado adjacente a um nariz 144 da aeronave 100. Por exemplo, o primeiro sensor 132a pode detectar ou determinar dados do ar (por exemplo, velocidade do vento, velocidade relativa, etc.) de fluxo de ar adjacente ao primeiro motor 110 ou ao primeiro lado 140 da aeronave 100, o segundo sensor 132b pode detectar ou determinar dados do ar (por exemplo, velocidade do vento, velocidade relativa, etc.) de fluxo de ar adjacente ao segundo motor 112 ou ao segundo lado 142 e o terceiro sensor 132c pode detectar ou determinar dados do ar (por exemplo, velocidade do vento, velocidade relativa, etc.) de fluxo de ar adjacente ao nariz 144 da aeronave 100. Desta maneira, se o vento transversal 118 estiver movendo em uma direção a partir do segundo motor 112 em direção ao primeiro motor 110 na orientação da FIG. 1, a fuselagem 108 pode bloquear ou impedir que o primeiro sensor 132a detecte de forma precisa o vento transversal 118. Em alguns de tais casos, o segundo sensor 132b e/ou o terceiro sensor 132c podem detectar o vento transversal 118 (por exemplo, a velocidade do vento transversal). Em alguns exemplos, a informação provida pelo primeiro sensor 132a pode ser usada em conjunto com informação provida pelo segundo sensor 132b e/ou o terceiro sensor 132c para detectar os dados de ar ou característica(s) operacional(ais). Por exemplo, a(s) característica(s) de fluxo de ar provida(s) por cada um dos sensores 132 podem ser usadas para mapear ou representar as características globais de um fluxo de ar em relação à aeronave 100. Embora os exemplos mostrados na FIG. 1 ilustrem a pluralidade de sensores 132, o exemplo de sistema de sensor ótico 130 aqui descrito pode ser implementado com apenas um sensor, dois sensores ou mais de três sensores.

[0028] Os sensores de exemplo 132 do exemplo ilustrado são sensores de radar laser ou transceptores (por exemplo, sensores LIDAR). Por exemplo, cada um dos sensores 132 do exemplo ilustrado inclui um transmissor a laser e um receptor. Os sensores 132 do exemplo ilustrado podem ser montados na fuselagem 108 da aeronave 100. Em alguns exemplos, os sensores 132 podem ser posicionados dentro da fuselagem 108 e posicionados para emitir energia laser através de uma janela da aeronave 100. Em alguns exemplos, os sensores 132 podem ser montados em uma superfície exterior da aeronave 100 (por exemplo, uma superfície aerodinâmica de uma asa e/ou o primeiro motor 110, o segundo motor 112 e/ou o nariz 144). Em alguns exemplos, os sensores 132 do exemplo ilustrado podem ser montadas em nível em relação a uma superfície exterior (por exemplo, uma superfície aerodinâmica, a fuselagem, etc.) da aeronave 100, tal que os sensores 132 não interfiram, perturbem, modifiquem e/ou obstruam (por exemplo, um padrão ou perfil de) fluxo de ar movendo-se através da superfície externa (por exemplo, a fuselagem e/ou a superfície aerodinâmica) à qual os sensores 132 estão montados. Em alguns exemplos, uma ou mais coberturas (por exemplo, coberturas transparentes) podem ser posicionadas sobre o transmissor a laser e/ou o receptor.

[0029] Para medir velocidade do ar, velocidade do vento, vento transversal e/ou outros dados ou características do ar, o sistema de sensor ótico 130 caracteriza ou analisa um volume de ar e/ou uma nuvem de ar (por exemplo, partículas de ar, moléculas de ar, gotículas de líquido, etc.). Para caracterizar ou analisar o volume de ar ou a nuvem de ar, os sensores de exemplo 132 geram ou emitem um feixe de laser ou energia de laser (por exemplo, radiação, um ou mais comprimentos de onda, etc.), a partir de, por exemplo, um transmissor. Por exemplo, para medir um vetor de velocidade de fluxo de ar tridimensional (por exemplo, vetor de velocidade do vento), cada um dos sensores 132 (por exemplo, um transmissor do sensor) emite três feixes de laser 150 (por exemplo, ortogonais ao sensor e/ou à fuselagem) para medir três vetores de velocidade diferentes, em diferentes ângulos pré- definidos em relação ao transmissor e/ou à fuselagem 108. Em alguns exemplos, a energia de laser (por exemplo, contínua ou em pulso) que é transmitida para a atmosfera é retrodispersada pela nuvem de ar (por exemplo, devido a colisões com as partículas de ar, moléculas de ar, etc.) e refletida, e a energia laser retrodispersada é recebida pelos receptores dos sensores 132. Como descrito em maior detalhe abaixo em conexão com a FIG. 2, o controlador de rampa de empuxo 134 do exemplo ilustrado converte ou condiciona a energia de laser retrodispersada, para gerar sinais eletrônicos para medir a velocidade do fluxo de ar.

[0030] A FIG. 2 é um diagrama de blocos do exemplo de controlador de rampa de empuxo 134 da FIG. 1. O exemplo de controlador de rampa de empuxo 134 do exemplo ilustrado inclui um exemplo de unidade de alcance de laser 202, um exemplo de gerenciador de rampa de empuxo 204, um exemplo de armazenamento de dados 206 (por exemplo, memória) e um exemplo de controlador de alarme 208.

[0031] O exemplo de unidade de alcance de laser 202 do exemplo ilustrado analisa os sinais dos sensores 132 da FIG. 1, para determinar os dados do fluxo de ar e/ou as características operacionais, como, por exemplo, o vento transversal e a velocidade do ar. A unidade de alcance de laser 202 do exemplo ilustrado inclui um exemplo de processador de sinal 210 que recebe os sinais (por exemplo, a energia laser retrodispersada) a partir do receptor dos sensores 132 da FIG. 1. Por exemplo, os sinais providos pelos sensores 132 ao processador de sinal 210 podem ser dados (por exemplo, dados brutos) relativos a informações providas pela energia laser retrodispersada. O exemplo de processador de sinal 210 converte tais informações em sinais eletrônicos processáveis por computador, que podem ser usados para determinar características operacionais e/ou parâmetros de fluxo de ar. Por exemplo, o processador de sinal 210 pode incluir, por exemplo, um conversor analógico para digital (A/D) e/ou um transdutor ótico, para converter os dados a partir dos sensores 132 para os sinais eletrônicos (por exemplo, sinais eletrônicos digitais).

[0032] A energia de laser retrodispersada convertida ou condicionada (por exemplo, sinais eletrônicos) é então processada ou analisada para medir dados de ar (por exemplo, velocidade do vento). Para medir a velocidade do fluxo de ar, a unidade de alcance de laser 202 do exemplo ilustrado inclui um determinador de velocidade de fluxo de ar 212. O determinador de velocidade de fluxo de ar 212 recebe os sinais eletrônicos a partir do processador de sinal 210 e processa os sinais eletrônicos para determinar uma velocidade do fluxo de ar em relação à aeronave 100 usando, por exemplo, algoritmos que aplicam uma equação de velocidade Doppler para determinar a velocidade do fluxo de ar ou do vento a partir de uma análise de deslocamento de frequência. Por exemplo, o exemplo de processador de sinal 210 detecta uma quantidade de deslocamento Doppler entre a luz de transmissão e a luz de recepção para medir a velocidade do fluxo de ar. Em alguns exemplos, a energia do laser retrodispersada pode ser processada para determinar ou medir temperatura do ar, pressão do ar, densidade do ar e/ou outros dados ou características do ar.

[0033] Para determinar ou medir velocidade do ar da aeronave 100, a unidade de alcance de laser 202 do exemplo ilustrado inclui um determinador de velocidade do ar 214. Do mesmo modo, para determinar ou medir o vento transversal, a unidade de alcance de laser inclui um determinador de vento transversal 216. O determinador de velocidade do ar 214 e o determinador de vento transversal 216 analisam o vetor de velocidade do fluxo de ar provido pelo determinador de velocidade de fluxo de ar 212. Por exemplo, o determinador de velocidade do ar 214 determina ou calcula velocidade do ar da aeronave 100 a partir de um vetor de velocidade de fluxo de ar provido pelo determinador de velocidade de fluxo de ar 212 que é paralelo em relação aos eixos geométricos longitudinais 120 dos motores 110 e/ou 112. Em alguns exemplos, o determinador de velocidade do ar 214 calcula ou mede uma velocidade do ar com base no ângulo de separação dos feixes de laser 150 dos sensores 132 (por exemplo, um ângulo de cada um dos feixes laser 150 em relação ao transmissor dos sensores 132 e/ou à fuselagem 108). Por exemplo, o determinador de velocidade de fluxo de ar 212 determina velocidade do ar, que leva em consideração velocidade de solo e características de vento (por exemplo, ventos de cauda, ventos de proa, correntes ascendentes, correntes descendentes, etc.) quando a aeronave 100 está movendo em relação ao solo.

[0034] Da mesma forma, o determinador de vento transversal 216 determina ou calcula um valor de vento transversal (um vento transversal que é ortogonal aos eixos geométricos longitudinais 120 dos motores 110 e 112) a partir do vetor de velocidade de fluxo de ar provido pelo determinador de velocidade de fluxo de ar 212. Por exemplo, quando o determinador de velocidade de fluxo de ar 212 mede a velocidade do fluxo de ar quando a aeronave 100 está estacionária, a velocidade do fluxo de ar é igual à velocidade do vento. Em alguns exemplos, o controlador de rampa de empuxo 134 determina (por exemplo, a partir de um sensor de velocidade de solo de um trem de pouso da aeronave 100) que a aeronave 100 está taxiando ou estacionária. Em alguns exemplos, o determinador de vento transversal 216, com base nos ângulos dos sensores 132 e/ou os feixes de laser 150, determina o componente de vetor ortogonal da velocidade de fluxo de ar medida (por exemplo, medida quando a aeronave 100 está estacionária) para determinar uma velocidade de vento transversal. O determinador de velocidade do ar 214 e o determinador de vento transversal 216 comunicam a velocidade do ar e a velocidade do vento transversal ao gerenciador de rampa de empuxo 204.

[0035] O gerenciador de rampa de empuxo 204 recebe a velocidade do ar e/ou a velocidade de vento transversal a partir da unidade de alcance de laser 202. Com base nessa informação recebida, o gerenciador de rampa de empuxo 204 determina se ativar a rampa de empuxo (por exemplo, impor limites de saída de empuxo) ou desativar a rampa de empuxo (por exemplo, remover os limites de saída de empuxo). Por exemplo, o gerenciador de rampa de empuxo 204 determina se ativar a rampa de empuxo quando a aeronave 100 está taxiando e antes de decolagem (por exemplo, quando a aeronave 100 tem uma velocidade de solo igual a zero). Se o gerenciador de rampa de empuxo 204 aciona a rampa de empuxo, o gerenciador de rampa de empuxo 204 do exemplo ilustrado comunica um limite de saída de empuxo para os controladores eletrônicos do motor 116. Os controladores eletrônicos do motor 116 impedem que o empuxo de saída dos motores 110 e 112 exceda a saída de empuxo limite determinada pelo gerente de rampa de empuxo 204. Em tais exemplos, o controlador eletrônico de motor 116 reduz um comando de entrada de empuxo a partir da alavanca de empuxo 114 que excede o limite de saída de empuxo. Por exemplo, os controladores eletrônicos do motor 116 estabelecem um empuxo de saída dos motores 110 e 112 para o limite de saída de empuxo provido pelo gerenciador de rampa de empuxo 204 quando o comando de entrada de empuxo da alavanca de empuxo 114 é maior que o limite de saída de empuxo provido pelo gerenciador de rampa de empuxo 204.

[0036] Se o gerenciador de rampa de empuxo 204 determina que a rampa de empuxo não é necessária, o gerenciador de rampa de empuxo 204 desativa a rampa de empuxo. Quando a rampa de empuxo é desativada, um limite de saída de empuxo não é imposto pelo gerente de rampa de empuxo 204 aos motores 110 e 112. Em tais exemplos, os controladores eletrônicos do motor 116 controlam o empuxo de saída dos motores 110 e 112 com base na entrada do comando de empuxo a partir da alavanca de empuxo 114 e/ou a(s) condição(ões) operacionais.

[0037] Para determinar impor a rampa de empuxo, o exemplo de gerenciador de rampa de empuxo 204 inclui um determinador de limite de empuxo 218, que recebe a velocidade de vento transversal medida provida pelo determinador de vento transversal 216. Para determinar se é necessária a rampa de empuxo, o determinador de limite de empuxo 218 compara, por meio de um comparador 220, a velocidade de vento transversal medida a uma faixa limiar de vento transversal. A faixa limiar de vento transversal pode ser armazenada no armazenamento de dados 206 (por exemplo, através de uma tabela de consulta). A faixa limiar de vento transversal pode variar com base em característica(s) de desempenho de um motor de aeronave. Por exemplo, características aerodinâmicas de uma entrada de uma nacele de um motor de aeronave podem ser configuradas para evitar separação de fluxo a velocidades maiores de vento transversal do que características aerodinâmicas de uma entrada de outra nacele. Em alguns tais exemplos, um motor pode ter uma primeira faixa limiar de vento transversal que pode ser diferente de uma faixa limiar de vento transversal de um segundo motor diferente do primeiro motor. Assim, a faixa limiar de vento transversal pode ser diferente para diferentes tipos de motores de aeronaves. Por exemplo, a faixa limiar de vento transversal pode ser provida por uma tabela de consulta pré-determinada, determinada em um laboratório durante teste de um mecanismo específico.

[0038] Com base na comparação entre a velocidade do vento transversal e a faixa limiar de vento transversal, o determinador de limite de empuxo 218 determina se rampa de empuxo e/ou se rampa de empuxo total ou uma rampa de empuxo parcial é necessária. No exemplo ilustrado, o determinador de limite de empuxo 218 ativa a rampa de empuxo parcial quando a velocidade de vento transversal medida está dentro da faixa limiar de vento transversal e ativa a rampa de empuxo total quando a velocidade de vento transversal medida é maior que um limite superior da faixa limiar de vento transversal. Em geral, um programa de rampa de empuxo total pode acelerar a rampa dos motores 110 e 112 até saída de empuxo total a uma taxa mais lenta em comparação com um programa de rampa de empuxo parcial.

[0039] Além disso, quando rampa de empuxo parcial é ativada, o determinador de limite de empuxo 218 do exemplo ilustrado seleciona um programa de rampa de empuxo correspondente à velocidade de vento transversal medida provida pelo determinador de vento transversal 216. Por exemplo, o armazenamento de dados 206 pode armazenar uma pluralidade de programas de rampas de empuxo correspondentes a uma pluralidade de condições de vento transversal. Assim, o exemplo do gerenciador de rampa de empuxo 204 do exemplo ilustrado aplica ou impõe diferentes limites de rampa de empuxo e/ou diferentes saídas de empuxo para diferentes velocidades de vento transversal que estão dentro da faixa limiar de vento transversal. Por exemplo, um primeiro programa de rampa de empuxo parcial pode permitir maiores taxas de aceleração do motor quando uma velocidade de vento transversal está mais próxima de um limite inferior da faixa limiar de vento transversal em comparação com uma velocidade de vento transversal que está mais próxima de um limite superior da faixa limiar de vento transversal. Em outras palavras, a rampa de empuxo parcial do exemplo ilustrado provê um programa de rampa de empuxo de escala deslizante, dependente de condições de vento transversal medidas determinadas pelo determinador de vento transversal 216. Assim, para velocidades de vento transversal relativamente baixas na faixa limiar de vento transversal, o gerenciador de rampa de empuxo 204 do exemplo ilustrado impõe rampa de empuxo para uma duração mais curta de uma fase de decolagem (por exemplo, exigindo um comprimento de pista menor) em comparação com rampa de empuxo imposta para velocidades de vento transversal relativamente altas na faixa limiar de vento transversal. Em alguns exemplos, a pluralidade de programas de rampa de empuxo pode ser determinada com base em características de desempenho do motor, e pode variar entre diferentes motores.

[0040] Quando ou a rampa de empuxo total ou a rampa de empuxo parcial está ativa, o gerenciador de rampa de empuxo 204 do exemplo ilustrado coloca rampa na saída de empuxo permissível (por exemplo, limita uma taxa de aceleração) dos motores 110 e 112 como uma função da velocidade do ar da aeronave 100. Uma taxa na qual o gerenciador de rampa de empuxo 204 reduz o limite de empuxo nos motores 110 e 112 como uma função da velocidade do ar pode ser determinada a partir do programa de rampa de empuxo selecionado, recuperado do armazenamento de dados 206 (por exemplo, através de uma tabela de consulta).

[0041] Um programa de rampa de empuxo selecionado com base em uma velocidade de vento transversal pode incluir ajustes (por exemplo, reduções) para limites de saída de empuxo, quando a velocidade do ar aumenta. Por exemplo, o gerenciador de rampa de empuxo 204 do exemplo ilustrado reduz progressivamente a restrição de potência do motor (por exemplo, um limite de empuxo) a partir de um limite de empuxo inicial imposto quando a velocidade do ar é zero, para empuxo total disponível (por exemplo, uma restrição de empuxo zero) quando a velocidade do ar é tal que aerodinâmica adversa na entrada 122 do primeiro motor 110 e do segundo motor 112 devido a ventos transversais não ocorre mais. Em outras palavras, o gerenciador de rampa de empuxo 204 do exemplo ilustrado ajusta progressivamente (por exemplo, reduz) um limite de saída de empuxo com base na velocidade do ar da aeronave 100, quando a aeronave 100 move de uma posição de taxiamento (por exemplo, uma posição estacionária com uma velocidade de solo zero) até levantamento (por exemplo, quando uma velocidade de decolagem é suficiente para o levantamento). A taxa de redução de empuxo como função da velocidade do ar pode ser linear, exponencial, contínua, gradual, escalonada e/ou pode ter qualquer outro padrão. Além disso, uma taxa da redução de empuxo como uma função de velocidade do ar pode variar dependendo de um programa de rampa de empuxo selecionado. Por exemplo, uma taxa de uma redução de empuxo pode ser maior para programas de rampa de empuxo associados com velocidades de vento transversal que estão mais próximas do limite inferior da faixa limiar de vento transversal, em comparação com uma taxa de redução de empuxo de programas de rampa de empuxo associados com velocidades de vento transversal que estão mais próximas ao limite superior da faixa limiar de vento transversal.

[0042] Em alguns exemplos, o determinador de limite de empuxo 218 do exemplo ilustrado compara uma entrada de referência de vento transversal provida pela interface de entrada/saída 138 e a velocidade de vento transversal provida pelo determinador de vento transversal 216. O gerenciador de rampa de empuxo 204 comanda o controlador de alarme 208 para iniciar um alarme na cabine de pilotagem 115 quando a entrada de referência de vento transversal é menor do que a velocidade de vento transversal medida provida pelo determinador de vento transversal 216. Em alguns exemplos, um aviso iniciado pelo controlador de alarme 208 alerta um piloto para reavaliar uma carga útil da aeronave 100.

[0043] O exemplo de sistema de rampa de empuxo 102 e/ou o controlador de rampa de empuxo 134 do exemplo ilustrado permitem que a aeronave tenha mais carga útil quando condições de vento transversal não exigem rampa de empuxo. Por exemplo, uma carga útil máxima da aeronave 100 é determinada com base na otimização de decolagem, que inclui consideração do valor de referência de vento transversal, um comprimento de pista, pressão do ar, temperatura do ar, altitude, etc. Por exemplo, antes de carregar uma aeronave, uma torre de controle de tráfego provê o valor de referência de vento transversal para um piloto, que introduz a referência de vento transversal através da interface de entrada/saída 138. Com base na referência de vento transversal e outros parâmetros observados acima, o piloto determina uma carga máxima para otimização da decolagem, com base em padrões de segurança de companhias aéreas e/ou de agência de governo. Em alguns exemplos, se o valor de referência de vento transversal for inferior a um limite inferior de uma faixa limiar de vento transversal associado com a aeronave 100, a aeronave 100 do exemplo ilustrado pode ser carregada até um peso que não leva em consideração penalidade de pista associada com sistemas de rampa de empuxo conhecidos. No entanto, outras aeronaves implementadas com sistemas de rampa de empuxo conhecidos requerem inclusão do fator de rampa de empuxo ao determinar otimização de decolagem, o que reduz a carga útil máxima admissível da aeronave. Além disso, o exemplo de sistema de rampa de empuxo 102 e/ou o controlador de rampa de empuxo 134 do exemplo ilustrado, melhoram o desempenho de otimização de decolagem ativando rampa de empuxo parcial durante certas condições de vento transversal. Desta maneira, menos penalidade de pista e/ou de peso pode ser incorrida pela aeronave 100.

[0044] Enquanto um exemplo de maneira de implementar o exemplo de controlador de rampa de empuxo 134 da FIG. 1 está ilustrado na FIG. 2, um ou mais dos elementos, processos e/ou dispositivos ilustrados na FIG. 2 podem ser combinados, divididos, reorganizados, omitidos, eliminados e/ou implementados de qualquer outra forma. Além disso, o exemplo de unidade de alcance de laser 210, o exemplo de gerenciador de rampa de empuxo 204, o exemplo de armazenamento de dados 206, o exemplo de controlador de alarme 208, o exemplo de processador de sinal 210, o exemplo de determinador de velocidade de fluxo de ar 212, o exemplo de determinador de velocidade do ar 214, o exemplo de determinador de vento transversal 216, o exemplo de determinador de limite de empuxo 218, o exemplo de comparador 220 e/ou, mais geralmente, o exemplo de controlador de rampa de empuxo 134 da FIG. 2, poderiam ser implementados por um ou mais circuitos analógicos ou digitais, circuitos lógicos, processadores programáveis, circuitos integrados de aplicação específica (ASICs), dispositivos lógicos programáveis (PLDs) e/ou dispositivos lógicos programáveis de campo (FPLDs). Ao ler qualquer das reivindicações dos aparelhos ou sistemas desta patente para cobrir uma implementação puramente de software e/ou firmware, pelo menos um do exemplo da unidade de alcance de laser 210, o exemplo de gerenciador de rampa de empuxo 204, o exemplo de armazenamento de dados 206, o exemplo de controlador de alarme 208, o exemplo de processador de sinal 210, o exemplo de determinador de velocidade de fluxo de ar 212, o exemplo de determinador de velocidade 214, o exemplo determinador de vento transversal 216, o exemplo de determinador de limite de empuxo 218, o exemplo de comparador 220 é/são, com isso, expressamente definidos para incluir um dispositivo de armazenamento tangível legível por computador, ou disco de armazenamento tal como uma memória, um disco versátil digital (DVD), um disco compacto (CD), um disco Blu-ray, etc., que armazena o software e/ou o firmware. Além disso, ainda o exemplo de controlador de rampa de empuxo 134 da FIG. 1 pode incluir um ou mais elementos, processos e/ou dispositivos em adição a, ou em vez de, aqueles ilustrados na FIG. 2, e/ou pode incluir mais do que um de qualquer ou todos os elementos, processos e dispositivos ilustrados.

[0045] Um fluxograma representativo de um exemplo de método 300 para implementar o controlador de rampa de empuxo 134 das FIGS. 1 e 2 está mostrado nas FIGS.3A e 3B. Neste exemplo, os métodos podem ser implementados usando instruções legíveis por máquina que compreendem um programa para execução por um processador, tal como o processador 512 mostrado no exemplo de plataforma de processador 500 discutida abaixo em conexão com a FIG. 5. O programa pode ser configurado em software armazenado em um meio de armazenamento tangível legível por computador, tal como um CD-ROM, um disquete, um disco rígido, um disco versátil digital (DVD), um disco Blu-ray ou uma memória associada com o processador 512, mas o programa inteiro e/ou suas partes poderiam, alternativamente, ser executados por um dispositivo diferente do processador 512 e/ou configurado em firmware ou hardware dedicado. Além disso, embora o exemplo de programa seja descrito com referência ao fluxograma ilustrado nas FIGS. 3A e 3B, muitos outros métodos de implementar o exemplo de controlador de rampa de empuxo 134 podem, alternativamente, ser usados. Por exemplo, a ordem de execução dos blocos pode ser trocada, e/ou alguns dos blocos descritos podem ser trocados, eliminados ou combinados.

[0046] Como mencionado acima, o exemplo de processo das FIGS. 3A e 3B pode ser implementado usando instruções codificadas (por exemplo, instruções legíveis por computador e/ou máquina) armazenadas em um meio de armazenamento tangível, legível por computador tal como uma unidade de disco rígido, uma memória flash, uma memória de somente leitura (ROM), um disco compacto (CD), um disco versátil digital (DVD), um cache, uma memória de acesso randômico (RAM) e/ou qualquer outro dispositivo de armazenamento ou disco de armazenamento, no qual informação é armazenada por qualquer duração (por exemplo, por períodos de tempo prolongados, permanentemente, por breves períodos, para acumulação temporária e/ou para armazenamento em cache da informação). Como aqui utilizado, o termo meio de armazenamento tangível legível por computador é expressamente definido para incluir qualquer tipo de dispositivo de armazenamento legível por computador e/ou disco de armazenamento, e para excluir sinais de propagação e para excluir mídia de transmissão. Como aqui utilizado, "meio de armazenamento tangível legível por computador" e "meio de armazenamento tangível legível por máquina" são utilizados de forma intercambiável. Adicionalmente ou alternativamente, os exemplos de processos das FIGS. 3A e 3B podem ser implementados usando instruções codificadas (por exemplo, instruções legíveis por computador e/ou máquina) armazenadas em um computador não transitório e/ou meio legível por máquina, como uma unidade de disco rígido, uma memória flash, uma memória de somente leitura, um disco compacto, um disco versátil digital, um cache, uma memória de acesso randômico e/ou qualquer outro dispositivo de armazenamento ou disco de armazenamento no qual informação é armazenada por qualquer duração (por exemplo, por períodos de tempo prolongados, permanentemente, por breves instantes, para acumulação temporária, e/ou para armazenamento em cache da informação). Como aqui utilizado, o termo meio legível por computador não transitório é expressamente definido para incluir qualquer tipo de dispositivo de armazenamento legível por computador e/ou disco de armazenamento e para excluir sinais de propagação e para excluir mídia de transmissão. Como aqui utilizado, quando a frase "pelo menos" é utilizada como o termo de transição em um preâmbulo de uma reivindicação, ele é aberto da mesma maneira que o termo "compreendendo" é aberto.

[0047] O método 300 das FIGS. 3A e 3B começa no bloco 302 quando o gerenciador de rampa de empuxo 204 recebe a velocidade de referência de vento transversal (bloco 302). Por exemplo, o gerenciador de rampa de empuxo 204 do exemplo ilustrado recebe a referência de velocidade de vento transversal a partir da interface de entrada/saída 138 da cabine de pilotagem 115. Em alguns exemplos, o piloto recebe a velocidade de referência do vento transversal (por exemplo, 15 nós) a partir de uma torre de controle de tráfego. O gerenciador de rampa de empuxo 204 pode armazenar a velocidade de referência de vento transversal no armazenamento de dados 206. O piloto pode carregar a aeronave 100 com base no comprimento da pista de decolagem e disponibilidade do empuxo do motor devido à velocidade de referência de vento transversal provida pela torre. Em alguns exemplos, o piloto pode adicionar um valor de acumulação de vento transversal (por exemplo, de 5 nós) à velocidade de referência do vento transversal.

[0048] O controlador de rampa de empuxo mede uma velocidade de vento transversal (bloco 304). Por exemplo, o sistema de rampa de empuxo 102 do exemplo ilustrado mede a velocidade do vento transversal quando a aeronave 100 está taxiando (por exemplo, estacionária). O determinador de vento transversal 216 mede a velocidade de vento transversal com base em um vetor de velocidade de fluxo de ar provido pelo determinador de velocidade de fluxo de ar 212 e comunica a velocidade de vento transversal medida ao gerenciador de rampa de empuxo 204.

[0049] Em seguida, o gerenciador de rampa de empuxo 204 compara a velocidade de referência do vento transversal à velocidade de vento transversal medida (bloco 306). O gerenciador de rampa de empuxo 204 então determina se a velocidade de referência de vento transversal é menor do que a velocidade de vento transversal medida (bloco 308). Se a velocidade de referência de vento transversal for inferior à velocidade de vento transversal medida no bloco 308, o gerenciador de rampa de empuxo 204 faz com que o controlador de alarme 208 inicie um aviso de retorno ao portão (bloco 310). Por exemplo, o controlador de alarme 208 pode iniciar um alarme na cabine de pilotagem 115 através da interface de entrada/saída 138 (por exemplo, um alarme audível, um indicador visual, etc.). Por exemplo, durante o táxi, se o sistema de rampa de empuxo 102 medir uma velocidade de vento transversal de 18 nós que é maior do que a velocidade de referência de 15 nós, o piloto é alertado para retornar ao portão para diminuir uma carga útil.

[0050] Se a velocidade de referência de vento transversal é inferior à velocidade de vento transversal medida no bloco 308, o determinador de limite de empuxo 218 compara a velocidade de vento transversal medida com uma faixa limiar de vento transversal (bloco 312). Por exemplo, o determinador de limite de empuxo 218 pode determinar/recuperar a faixa limiar de vento transversal a partir do armazenamento de dados 206. Por exemplo, a faixa limiar de vento transversal pode estar entre aproximadamente 12 nós (por exemplo, um limite inferior) e 25 nós (por exemplo, um limite superior).

[0051] O determinador de limite de empuxo 218 determina se a velocidade de vento transversal medida é maior que um limite inferior da faixa limiar de vento transversal (bloco 314). Se o determinador de limite de empuxo 218 determinar que a velocidade de vento transversal medida não é maior do que o limite inferior da faixa limiar de vento transversal no bloco 414, o determinador de limite de empuxo 218 desativa a rampa de empuxo (bloco 316). Por exemplo, se a velocidade de vento transversal medida for inferior a 12 nós, o gerenciador de rampa de empuxo 204 desativa a rampa de empuxo.

[0052] Se o determinador de limite de empuxo 218 determinar que a velocidade de vento transversal medida é maior do que o limite inferior da faixa limiar de vento transversal no bloco 414, o determinador de limite de empuxo 218 ativa a rampa de empuxo (bloco 318). Quando a rampa de empuxo é ativada, o determinador de limite de empuxo 218 determina se a velocidade de vento transversal medida é maior do que um limite superior da faixa limiar de vento transversal (bloco 320). Se a velocidade do vento transversal for maior do que o limite superior da faixa limiar de vento transversal no bloco 320, o gerenciador de rampa de empuxo 204 seleciona ou ativa um programa de rampa de empuxo total (bloco 322). Se a velocidade de vento transversal não for maior que o limite superior da faixa limiar de vento transversal no bloco 320, o gerenciador de rampa de empuxo 204 seleciona ou ativa um programa de rampa de empuxo parcial (bloco 324). Por exemplo, o gerenciador de rampa de empuxo 204 seleciona um programa de rampa de empuxo parcial associado à velocidade medida do vento transversal.

[0053] O determinador de velocidade do ar 214 mede então a velocidade do ar da aeronave 100 (bloco 326). Por exemplo, o determinador de velocidade do ar 214 comunica a velocidade do ar ao gerenciador de rampa de empuxo 204. O determinador de limite de empuxo 218 determina se o programa de rampa de empuxo selecionado requer um limite de saída de empuxo na velocidade do ar medida (bloco 328). Se o determinador de limite de empuxo 218 determinar que o programa de rampa de empuxo selecionado não requer um limite de saída de empuxo associado com a velocidade do ar medida no bloco 328, o gerenciador de rampa de empuxo 204 desativa o programa de rampa de empuxo selecionado e o processo termina. Em alguns tais exemplos, quando a rampa de empuxo é desativada, o controlador eletrônico de motor 116 estabelece uma saída de empuxo do primeiro motor 110 e do segundo motor 112 como uma entrada de comando de empuxo a partir da alavanca de empuxo 114.

[0054] Se o determinador de limite de empuxo 218 determinar que o programa de rampa de empuxo selecionado requer um limite de saída de empuxo no bloco 328, o determinador de limite de empuxo 218 determina um limite de saída de empuxo que corresponde à velocidade do ar medida a partir do programa de rampa de empuxo selecionado (bloco 330). Por exemplo, o determinador de limite de empuxo 218 recupera um limite de saída de empuxo correspondente à velocidade do ar medida a partir de uma tabela de consulta associada ao programa de rampa de empuxo selecionado. O gerenciador de rampa de empuxo 204 ajusta o limite de saída de empuxo como uma saída de empuxo máxima permitida do primeiro motor 110 e do segundo motor 112 (bloco 332). Por exemplo, o método 300 retorna então ao bloco 326 e continua a ajustar um limite de saída de empuxo quando a velocidade do ar muda (por exemplo, aumenta) com base no programa de rampa de empuxo selecionado, até que a velocidade do ar medida no bloco 328 não exija um limite de saída de empuxo. Por exemplo, não é necessário um limite de saída de empuxo quando a velocidade do ar medida é tal que vento transversal não mais impacta características de desempenho do primeiro motor 110 e do segundo motor 112.

[0055] A FIG. 4 é um exemplo de gráfico 400 representativo de exemplos de programas de rampa de empuxo que podem ser usados para implementar o exemplo de controlador de rampa de empuxo 134 das FIGS. 1 e 2. Por exemplo, o gráfico 400 ilustra um primeiro programa de rampa de empuxo 402 associado a uma primeira velocidade de vento transversal (por exemplo, 15 nós), um segundo programa de rampa de empuxo 404 associado a uma segunda velocidade de vento transversal (por exemplo, 20 nós), um terceiro programa de rampa de empuxo 406 associado a uma terceira velocidade de vento transversal (por exemplo, 25 nós), e um quarto programa de rampa de empuxo 408 associado a uma quarta velocidade de vento transversal (por exemplo, 30 nós). Por exemplo, o primeiro, segundo e terceiro programas de rampa 402-406 do exemplo ilustrado provêm rampa de empuxo parcial, e o quarto programa de rampa de empuxo 408 do exemplo ilustrado provê rampa de empuxo total.

[0056] O gráfico 400 do exemplo ilustrado provê um gráfico de limite de empuxo contra velocidade do ar para os vários exemplos de programa de rampa de empuxo 402-408. No exemplo ilustrado, o eixo y do gráfico representa os valores limites de saída de empuxo 410 como uma porcentagem do empuxo total disponível e o eixo x representa a velocidade do ar 412 (por exemplo, um vetor para frente da velocidade relativa da aeronave 100). Assim, para cada programa de rampa de empuxo 402-408, o limite de saída de empuxo 410 é provido como uma função da velocidade do ar 412.

[0057] Durante operação, por exemplo, o determinador de limite de empuxo 218 do exemplo ilustrado determina um limite de saída de empuxo 410 como uma função da velocidade do ar medida 412 para um selecionado dos programas de rampa de empuxo 402-408. Por exemplo, durante operação, quando o sistema de rampa de empuxo 102 mede uma velocidade de vento transversal de 15 nós quando a aeronave 100 está estacionária ou taxiando, o gerenciador de rampa de empuxo 204 seleciona ou ativa o primeiro programa de rampa de empuxo 402 (por exemplo, um programa de rampa de empuxo parcial). O determinador de limite de empuxo 218 recebe a velocidade do ar 412 a partir do determinador de velocidade do ar 214 e emprega o gráfico 400 para determinar um limite de saída de empuxo 410 associado com os programas de rampa de empuxo selecionados 402-408 com base na velocidade do ar medida 412. Assim, quando o primeiro programa de rampa de empuxo 402 é selecionado e a velocidade do ar medida 412 a partir do determinador de velocidade 214 está entre 0 nós e 15 nós, o determinador de limite de empuxo 218 determina que o limite de saída de empuxo 410 é 80 por cento do empuxo do motor. Quando a velocidade 412 aumenta de 15 nós para aproximadamente 20 nós, o determinador de limite de empuxo 218 varia o limite de saída de empuxo 410 de 80 por cento do empuxo do motor para 100 por cento do empuxo do motor. Assim, o primeiro programa de rampa de empuxo 402 do exemplo ilustrado permite que o primeiro motor 110 e o segundo motor 112 alcancem empuxo total quando a velocidade do ar 412 é de aproximadamente 20 nós.

[0058] Ao contrário, o segundo programa de rampa de empuxo 404 limita a saída de empuxo a 65 por cento do empuxo do motor quando a velocidade do ar 412 está entre aproximadamente 0 nós e 15 nós e permite que o primeiro motor 110 e o segundo motor 112 alcancem 100 por cento do empuxo do motor quando a velocidade 412 é aproximadamente 45 nós. Assim, o segundo programa de rampa de empuxo 404 proporciona um aumento de empuxo mais gradual para 100 por cento do empuxo do motor que o primeiro programa de rampa de empuxo 402. O exemplo dos programas de rampa de empuxo 402-408 do exemplo ilustrado pode ser configurado para diferentes tipos de motores de aeronaves e/ou pode variar de acordo com as características de desempenho de diferentes motores.

[0059] FIG. 5 é um diagrama de blocos de um exemplo de uma plataforma de processador capaz de executar instruções para implementar o método 300 das FIGS. 3A e 3B e o exemplo de controlador de rampa de empuxo 134 das FIGS. 1 e 2. A plataforma de processador 500 pode ser, (por exemplo, um servidor, um computador pessoal, um dispositivo móvel (por exemplo, um telefone celular, um telefone inteligente, um tablet, como um iPadTM), um assistente digital pessoal (PDA), um dispositivo de Internet, um leitor de DVD, um leitor de CD, um gravador de vídeo digital, um leitor de Blu-ray ou qualquer outro tipo de dispositivo de computação.

[0060] A plataforma de processador 500 do exemplo ilustrado inclui um processador 512. O processador 512 do exemplo ilustrado é hardware. Por exemplo, o processador 512 pode ser implementado por um ou mais circuitos integrados, circuitos lógicos, microprocessadores ou controladores de qualquer família ou fabricante desejado.

[0061] O processador 512 do exemplo ilustrado inclui uma memória local 513 (por exemplo, um cache). O processador 512 do exemplo ilustrado está em comunicação com uma memória principal que inclui uma memória volátil 514 e uma memória não volátil 516 através de um barramento 518. A memória volátil 514 pode ser implementada por Memória de Acesso Randômico Dinâmico Síncrono (SDRAM), Memória de Acesso Randômico Dinâmico (DRAM), RAMBUS Memória de Acesso Randômico Dinâmico (RDRAM) e/ou qualquer outro tipo de dispositivo de memória de acesso randômico. A memória não volátil 516 pode ser implementada por memória flash e/ou qualquer outro tipo de dispositivo de memória desejado. Acesso à memória principal 514, 516 é controlado por um controlador de memória.

[0062] A plataforma de processador 500 do exemplo ilustrado também inclui um circuito de interface 520. O circuito de interface 520 pode ser implementado por qualquer tipo de padrão de interface, tal como uma interface Ethernet, um barramento serial universal (USB) e/ou uma interface expressa PCI.

[0063] No exemplo ilustrado, um ou mais dispositivos de entrada 522 estão conectados ao circuito de interface 520. O(s) dispositivo(s) de entrada 522 permite(m) a um usuário introduzir dados e comandos no processador 512. O(s) dispositivo(s) de entrada pode(m) ser implementado(s), por exemplo, por um sensor de áudio, um microfone, uma câmera (parada ou de vídeo), um teclado, um botão, um mouse, uma tela sensível a toque, um painel tátil, uma esfera móvel, isopoint e/ou um sistema de reconhecimento de voz.

[0064] Um ou mais dispositivos de saída 524 também estão conectados ao circuito de interface 520 do exemplo ilustrado. Os dispositivos de saída 524 podem ser implementados, por exemplo, por dispositivos de apresentação (por exemplo, um diodo emissor de luz (LED), um diodo emissor de luz orgânico (OLED), um mostrador de cristal líquido, um mostrador de tubo de raio catódico (CRT), uma tela sensível a toque, um dispositivo de saída táctil e/ou alto-falantes). O circuito de interface 520 do exemplo ilustrado, portanto, tipicamente inclui um cartão de unidade de gráficos, um chip de unidade de gráficos ou um processador de unidade de gráficos.

[0065] O circuito de interface 520 do exemplo ilustrado também inclui um dispositivo de comunicação tal como um transmissor, um receptor, um transceptor, um modem e/ou cartão de interface de rede para facilitar a troca de dados com máquinas externas (por exemplo, dispositivos de computação de qualquer tipo) através de uma rede 526 (por exemplo, uma conexão Ethernet, uma linha de assinante digital (DSL), uma linha telefônica, cabo coaxial, um sistema de telefone celular, etc.).

[0066] A plataforma de processador 500 do exemplo ilustrado também inclui um ou mais dispositivos de armazenamento em massa 528 para armazenar software e/ou dados. Exemplos de tais dispositivos de armazenamento em massa 528 incluem unidades de disquete, unidades de disco rígido, unidades de disco compacto, unidades de disco Blu-ray, sistemas RAID e unidades de disco versátil digital (DVD).

[0067] Instruções codificadas 532 para implementar os métodos das FIGS. 3A e 3B podem ser armazenadas no dispositivo de armazenamento em massa 528, na memória volátil514, na memória não volátil 516, e/ou em um meio de armazenamento tangível removível legível por computador, tal como um CD ou DVD.

[0068] Além disso, a descrição compreende exemplos de acordo com as seguintes cláusulas: Cláusula 1. Um sistema de controle de empuxo para uso com aeronave que compreende: um sensor para medir uma velocidade de vento transversal; e um gerenciador de rampa de empuxo para comparar a velocidade de vento transversal medida com uma faixa limiar de vento transversal, o gerenciador de rampa de empuxo para ativar um programa de rampa de empuxo parcial durante decolagem quando a velocidade de vento transversal medida está dentro da faixa limiar de vento transversal, o programa de rampa de empuxo parcial sendo selecionado de uma pluralidade de programas de rampa de empuxo. Cláusula 2. O sistema da Cláusula 1, em que o gerenciador de rampa de empuxo (204) deve receber uma velocidade de referência de vento transversal. Cláusula 3. O sistema da Cláusula 2, em que o gerenciador de rampa de empuxo compara a velocidade de referência de vento transversal e a velocidade de vento transversal medida. Cláusula 4. O sistema da Cláusula 3, que inclui ainda um controlador de alarme para iniciar um alarme quando a velocidade de referência de vento transversal é menor que a velocidade de vento transversal medida. Cláusula 5. O sistema da Cláusula 1, em que o controlador de empuxo deve ativar um programa de rampa de empuxo total durante a decolagem quando a velocidade de vento transversal medida é maior que um limite superior da faixa limiar de vento transversal. Cláusula 6. O sistema da Cláusula 5, em que o controlador de empuxo deve desativar a rampa de empuxo quando a velocidade de vento transversal medida é menor do que um limite inferior da faixa limiar de vento transversal. Cláusula 7. Um método para controlar empuxo de uma aeronave, o método compreendendo: medir uma velocidade de vento transversal quando a aeronave está taxiando; comparar a velocidade de vento transversal medida com uma faixa limiar de vento transversal; e ativar um programa de rampa de empuxo parcial durante a decolagem com base na velocidade de vento transversal medida quando a velocidade de vento transversal medida está dentro da faixa limiar do vento transversal. Cláusula 8. O método da Cláusula 7, incluindo ainda aplicar um programa de rampa de empuxo total durante a decolagem quando a velocidade de vento transversal medida é maior do que um limite superior da faixa limiar de vento transversal. Cláusula 9. O método da Cláusula 8, incluindo ainda a desativação da rampa de empuxo durante a decolagem quando a velocidade de vento transversal medida é menor do que um limite inferior da faixa limiar de vento transversal. Cláusula 10. O método da Cláusula 7, incluindo ainda a comparação de uma velocidade de vento de referência e a velocidade de vento transversal medida e o início de um alarme quando a velocidade transversal de referência é menor do que a velocidade de vento transversal medida. Cláusula 11. O método da Cláusula 7, em que prover o programa de rampa de empuxo parcial inclui recuperar o programa de rampa de empuxo parcial a partir de uma tabela de consulta. Cláusula 12. O método da Cláusula 7, incluindo ainda medir uma velocidade da aeronave durante a decolagem e variar um limite de saída de empuxo em função da velocidade medida. Cláusula 13. O método da Cláusula 12, incluindo ainda diminuir o limite de saída de empuxo quando a velocidade medida aumenta. Cláusula 14. Um meio tangível legível por computador que compreende instruções que, quando executadas, fazem com que uma máquina: meça uma velocidade de vento transversal; compare a velocidade de vento transversal medida com uma faixa limiar de vento transversal; e ative um programa de rampa de empuxo parcial durante a decolagem com base na velocidade de vento transversal medida quando a velocidade de vento transversal medida está dentro da faixa limiar de vento transversal. Cláusula 15. O meio legível por computador, como definido na Cláusula 14, ainda incluindo instruções que, quando executadas, fazem com que a máquina aplique um programa de rampa de empuxo total durante a decolagem quando a velocidade de vento transversal medida for maior do que um limite superior da faixa limiar de vento transversal. Cláusula 16. O meio legível por computador, como definido na Cláusula 15, ainda incluindo instruções que, quando executadas, fazem com que a máquina desative a rampa de empuxo durante a decolagem quando a velocidade de vento transversal medida for inferior a um limite inferior da faixa limiar de vento transversal. Cláusula 17. O meio legível por computador, como definido na Cláusula 14, ainda incluindo instruções que, quando executadas, fazem com que a máquina compare uma velocidade transversal de referência e a velocidade de vento transversal medida e inicie um alarme quando a velocidade transversal de referência for menor que a velocidade de vento transversal medida. Cláusula 18. O meio legível por computador, como definido na Cláusula 14, ainda incluindo instruções que, quando executadas, fazem com que a máquina obtenha o programa de rampa de empuxo parcial correspondente à velocidade de vento transversal medida a partir de uma tabela de consulta pré-determinada. Cláusula 19. O meio legível por computador, como definido na Cláusula 14, ainda incluindo instruções que, quando executadas, fazem com que a máquina meça uma velocidade do ar de uma aeronave durante decolagem e varie um limite de saída de empuxo como uma função da velocidade do ar medida. Cláusula 20. O meio legível por computador como definido na Cláusula 19, ainda incluindo instruções que, quando executadas, fazem com que a máquina diminua o limite de saída de empuxo quando a velocidade do ar medida aumenta.

[0069] Embora certos exemplos de métodos, aparelhos e artigos de fabricação tenham sido aqui descritos, o escopo de cobertura desta patente não está limitado a isso. Pelo contrário, esta patente cobre todos os métodos, aparelhos e artigos de fabricação bastante abrangidos no escopo das reivindicações desta patente.

Claims (12)

1. Sistema para controle de empuxo (102) para uso com aeronave, o sistema para controle de empuxo caracterizado pelo fato de que compreende: um sensor (132) configurado para medir uma velocidade de vento transversal; e um gerenciador de rampa de empuxo (204) para comparar a velocidade de vento transversal medida com uma faixa limiar de vento transversal, o gerenciador de rampa de empuxo (204) configurado para ativar um programa de rampa de empuxo parcial durante a decolagem quando a velocidade de vento transversal medida está dentro da faixa limiar de vento transversal, o programa de rampa de empuxo parcial sendo selecionado a partir de uma pluralidade de programas de rampa de empuxo (402, 404, 406, 408).

2. Sistema (102) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o gerenciador de rampa de empuxo (204) é configurado para receber uma velocidade de referência do vento transversal.

3. Sistema (102) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o gerenciador de rampa de empuxo (204) é configurado para comparar a velocidade de referência de vento transversal e a velocidade de vento transversal medida.

4. Sistema (102) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente um controlador de alarme (208) é configurado para iniciar um alarme quando a velocidade transversal de referência é menor do que a velocidade de vento transversal medida.

5. Método (300) para controle de empuxo de uma aeronave, o método caracterizado pelo fato de que compreende: medir (304) uma velocidade de vento transversal quando a aeronave está taxiando; comparar (312) a velocidade de vento transversal medida com uma faixa limiar de vento transversal; e ativar (324) um programa de rampa de empuxo parcial durante a decolagem com base na velocidade de vento transversal medida, quando a velocidade de vento transversal medida está dentro da faixa limiar de vento transversal.

6. Método (300) de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente aplicar (320, 322) um programa de rampa de empuxo total durante a decolagem quando a velocidade de vento transversal medida é maior do que um limite superior da faixa limiar de vento transversal.

7. Método (300) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que incluir adicionalmente desativar (314, 316) a rampa de empuxo durante a decolagem quando a velocidade de vento transversal medida for inferior a um limite inferior da faixa limiar de vento transversal.

8. Método (300) de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente comparar (306) uma velocidade de referência de vento transversal e a velocidade de vento transversal medida e iniciar (310) um alarme quando a velocidade de referência de vento transversal for menor que a velocidade de vento transversal medida.

9. Método (300) de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 8, caracterizado pelo fato de que prover o programa de rampa de empuxo parcial inclui recuperar o programa de rampa de empuxo parcial a partir de uma tabela de consulta.

10. Método (300) de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 9, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente medir uma velocidade do ar da aeronave durante decolagem e variar um limite de saída de empuxo como uma função da velocidade do ar medida.

11. Método (300) de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente diminuir o limite de saída de empuxo quando a velocidade do ar medida aumenta.

12. Meio legível por computador tangível, caracterizado pelo fato de que compreende instruções legíveis por computador que, quando executadas em um processador, fazem com que um computador realize um método como definido em qualquer uma das reivindicações 5 a 11.

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