BR112015007372B1

BR112015007372B1 - Método de vigilância de um defeito de impulso de um turborreator de aeronave

Info

Publication number: BR112015007372B1
Application number: BR112015007372-7A
Authority: BR
Inventors: Cédrick Djelassi
Original assignee: Snecma
Priority date: 2012-10-03
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2022-01-18
Also published as: FR2996254B1; BR112015007372A2; WO2014053752A1; RU2015114593A; CN104736819B; US20150219528A1; US9897517B2; EP2917537A1; CA2886401C; FR2996254A1; RU2638417C2; CN104736819A; EP2917537B1; CA2886401A1

Abstract

método de vigilância de um defeito de impulso de um turborreator de aeronave. um método de vigilância de um defeito de impulso de um turborreator por ocasião de uma modificação da instrução de impulso (n1cons) do dito turborreator, método que compreende uma etapa de tratamento da instrução de impulso (ncons) com o auxílio de uma função de filtragem e de um modelo de fase transitória de maneira a obter um impulso modelado (nmod), uma etapa de comparação do dito impulso modelado (nmod) com o impulso efetivo (neff) de maneira a determinar uma diferença de impulso (delta), uma etapa de comparação da dita diferença de impulso (delta) com um limite de alarme (s); e uma etapa de emissão de uma alarme em caso de ultrapassagem do dito limite de alarme (s), método no qual a uma iteração dada, um impulso modelado anterior sendo conhecido, o modelo de fase transitória fornece uma constante de tempo a partir do impulso modelado anterior, a função de filtragem fornece um impulso modelado (nmod) a partir da constante de tempo obtida, do impulso anterior e da instrução de impulso (ncons).

Description

DOMÍNIO TÉCNICO GERAL E ARTE ANTERIOR

[0001] A presente invenção se refere ao domínio da vigilância do impulso de uma turbomáquina, em especial, um turborreator para a propulsão de uma aeronave.

[0002] De maneira clássica, uma aeronave é propulsada por pelo menos dois turborreatores montados respectivamente sobre as duas asas da aeronave. Para comandar o impulso dos turborreatores, o piloto da aeronave aciona de maneira tradicional uma alavanca de comandos dos gases para cada turborreator.

[0003] O impulso de cada turborreator é classicamente vigiado de maneira a se assegurar que a impulso real do turborreator está de acordo com a instrução de impulso escolhida pelo piloto da aeronave com o auxílio da alavanca de comando dos gases. O impulso efetivo de um turborreator só pode ser medido de maneira indireta para um turborreator. Na prática, para um turborreator de corpo duplo que compreende um corpo de baixa pressão e um corpo de alta pressão, é conhecido vigiar o regime de rotação do corpo de baixa pressão, também designado “regime N1”, para determinar o impulso do turborreator.

[0004] No presente pedido, por abuso de linguagem, o termo “medição de impulso” é utilizado para designar uma medição de um parâmetro representativo do impulso, por exemplo, o regime de rotação N1 ou o parâmetro EPR para “Engine Pressure Ratio”.

[0005] Uma solução imediata para medir um defeito de impulso de um turborreator seria comparar, a cada instante, o regime N1CONS que corresponde à instrução de impulso definida pela alavanca dos gases com o regime efetivo N1EFF medido em tempo real no turborreator com o auxílio de sensores embarcados.

[0006] Na prática, quando o piloto comanda um aumento ou uma diminuição do impulso do turborreator, o turborreator reage com um tempo de latência que pode ser da ordem de alguns segundos. No decorrer dessa fase transitória, devido a esse tempo de latência variável, qualquer detecção de um defeito de impulso é impossível o que retarda a ativação dos sistemas de segurança (sistema UHT para “Uncontrolled High Thrust” e ATTCS para “Automatic Take Off Thrust Control System”) e apresenta um inconveniente.

APRESENTAÇÃO GERAL DA INVENÇÃO

[0007] A fim de eliminar pelo menos alguns desses inconvenientes, a invenção se refere a um método de vigilância de um defeito de impulso de um turborreator de aeronave com o auxílio de um computador embarcado na dita aeronave por ocasião de uma modificação da instrução de impulso do dito turborreator, o impulso efetivo do turborreator sendo modificado no decorrer de uma fase transitória para atingir a instrução de impulso desejada, método que compreende:- Uma etapa de tratamento da instrução de impulso com o auxílio de uma função de filtragem e de um modelo de fase transitória de maneira a obter um impulso modelado;- Uma etapa de medição do impulso efetivo;- Uma etapa de comparação do dito impulso modelado com o dito impulso efetivo de maneira a determinar uma diferença de impulso;- Uma etapa de comparação da dita diferença de impulso com um limite de alarme; e- Uma etapa de emissão de um alarme em caso de ultrapassagem do dito limite de alarme;método no qual- a uma iteração dada, um impulso modelado anterior sendo conhecido, o modelo de fase transitória fornece uma constante de tempo a partir do impulso modelado anterior, a função de filtragem fornece um impulso modelado a partir da constante de tempo obtida, do impulso modelado anterior e da instrução de impulso.

[0008] De maneira vantajosa, modela-se precisamente o retarde entre o impulso efetivo e a instrução de impulso para realizar uma comparação coerente dos dois valores no decorrer da fase transitória. Assim, é possível detectar de maneira rápida e reativa qualquer defeito de impulso no decorrer da fase transitória. Em especial, se um defeito de impulso é detectado em um turborreator, é possível corrigir esse defeito com o auxílio de um outro turborreator que está igualmente em sua fase transitória.

[0009] De preferência, o impulso efetivo é obtido de maneira indireta por medição do regime de rotação de um corpo rotativo do turborreator, por exemplo o corpo de baixa pressão. É evidente que o parâmetro EPR para “Engine Pressure Ratio” poderia também ser utilizado.

[0010] De maneira preferida, é realizada uma inicialização da função de filtragem por ocasião da partida do turborreator. De preferência ainda, é realizada uma inicialização da função de filtragem em função do sinal da diferença de impulso. Uma tal inicialização permite limitar o risco de alarmes falsos por ocasião da vigilância de um defeito de impulso.

[0011] De preferência, por ocasião da inicialização, o impulso modelado anterior é igual ao impulso efetivo da turbomáquina. Obtém-se assim uma convergência rápida do modelo de fase transitória a fim de obter a constante de tempo mais pertinente na iteração dada.

[0012] De acordo com um aspecto preferido, a função de filtragem é uma função passa-baixas, de preferência uma função de transferência de ordem 2 a fim de modelar de maneira pertinente o retarde do impulso efetivo por ocasião da fase transitória.

[0013] De preferência, o turborreator compreende um dispositivo de regulação de desaceleração adaptado para fazer a preempção de uma instrução definida por uma alavanca de comando dos gases por um valor de desaceleração em função de condições ambientes determinadas do turborreator, o método compreende, para a vigilância de um sobreimpulso, uma etapa de medição de pelo menos um parâmetro ambiente do turborreator de maneira a definir se a instrução da alavanca de comando dos gases está em preempção pelo valor de desaceleração.

[0014] Assim, o método de vigilância permite detectar de maneira indireta se a instrução de impulso do turborreator é definida pela instrução da alavanca de comando dos gases ou pelo valor de desaceleração. Essa detecção indireta da desaceleração, sem relação com o dispositivo de regulação de desaceleração, permite aumentar a confiabilidade da vigilância evitando assim a utilização de modos comuns.

[0015] De preferência, o método de vigilância compreende uma determinação de um valor de desaceleração modelado com o auxílio de um modelo de desaceleração que associa um valor modelado de desaceleração a um ou vários valores de parâmetros ambientes do turborreator.

[0016] De preferência, o modelo de desaceleração associa um valor modelado de desaceleração à pressão ambiente do turborreator e/ou à temperatura ambiente do turborreator.

[0017] De acordo com um aspecto da invenção, o limite de alarme é um limite parametrizável, o turborreator compreende meios de vigilância do estado de pelo menos uma condição auxiliar do turborreator e é aplicado um parâmetro de penalidade ao dito limite de alarme em caso de detecção de um estado anormal da dita condição auxiliar. A utilização de um feixe de índices relativo a um defeito de impulso permite aumentar de maneira significativa a sensibilidade da detecção. As condições auxiliares podem ser diversas (extinção do turborreator, sobrecarga, aceleração da árvore de alta pressão, evolução da deriva da diferença de impulso, etc.).

[0018] De preferência, é aplicado um parâmetro de penalidade ao dito limite de alarme que é função da criticidade da condição auxiliar vigiada. Assim, se uma condição auxiliar crítica está em um estado anormal, o limite de alarme é configurado para ser disparado com a menor diferença de impulso. Hierarquizando- se as condições auxiliares, define-se de maneira pertinente o limite de alarme o que limita o risco de alarmes falsos ao mesmo tempo em que se aumenta a sensibilidade da vigilância.

APRESENTAÇÃO DAS FIGURAS

[0019] A invenção será melhor compreendida com a leitura da descrição que vai se seguir, dada unicamente a título de exemplo, e fazendo-se referência aos desenhos anexos nos quais:

[0020] - a figura 1 é um diagrama esquemático do método de vigilância dosubimpulso de um turborreator de acordo com a invenção;

[0021] - a figura 2 é um diagrama esquemático da etapa de tratamento dainstrução de impulso por ocasião da execução do método da figura 1;

[0022] - a figura 3 representa um primeiro diagrama de vigilância de umasobreimpulso e um segundo diagrama de vigilância de um subimpulso;

[0023] - a figura 4 é um diagrama esquemático de uma etapa de gestão dadesaceleração por ocasião de uma vigilância de um sobreimpulso;

[0024] - a figura 5 é um diagrama esquemático geral da parametrização do limitede alarme;

[0025] - a figura 6 é um diagrama esquemático da parametrização do limite dealarme por vigilância da velocidade de evolução da diferença de impulso;

[0026] - a figura 7 é um diagrama esquemático da parametrização do limite dealarme por vigilância da velocidade de rotação de um corpo de alta pressão do turborreator; e

[0027] - a figura 8 é um diagrama esquemático da parametrização do limite dealarme por detecção de um evento de sobrecarga e/ou de extinção do turborreator.

[0028] É preciso notar que as figuras expõem a invenção de maneira detalhada para executar a invenção, as ditas figuras podendo evidentemente servir para melhor definir a invenção se for o caso.

DESCRIÇÃO DE UM OU VÁRIOS MODOS DE REALIZAÇÃO E DE EXECUÇÃO

[0029] A figura 1 é uma representação esquemática de um método de acordo com a invenção para a vigilância de um defeito de impulso de um turborreator de aeronave com o auxílio de um computador embarcado na dita aeronave por ocasião de uma modificação da instrução de impulso do dito turborreator.

[0030] A invenção vai ser apresentada para um turborreator de corpo duplo que compreende um corpo de baixa pressão e um corpo de alta pressão. Por preocupação com a clareza, é utilizado um regime de rotação do corpo de baixa pressão, também designado “regime N1”, para determinar o impulso do turborreator. É evidente que outros parâmetros do turborreator que são função do impulso poderiam também ser utilizados, em especial o parâmetro EPR para “Engine Pressure Ratio”.

[0031] A instrução de impulso N1CONS corresponde nesse exemplo ao regime nominal do corpo de baixa pressão. De maneira preferida, a instrução de impulso N1CONS é definida pelo piloto da aeronave, na qual está montado o turborreator, com o auxílio de uma alavanca de comando dos gases.

[0032] De maneira vantajosa, a instrução de impulso N1CONS é conhecida de maneira precisa e confiável. De fato, a instrução de impulso N1CONS é redundada o que garante que o método de vigilância utiliza uma entrada sã, quer dizer não corrompida. A confiabilidade do método de vigilância de acordo com a invenção é nesse caso melhorada.

[0033] Como indicado no preâmbulo, o impulso efetivo do turborreator N1EFF é modificado no decorrer de uma fase transitória de impulso até atingir a instrução de impulso N1CONS. O impulso efetivo N1EFF corresponde, nesse exemplo, ao regime efetivo do corpo de baixa pressão. De maneira preferida, o impulso efetivo N1EFF é medido de maneira redundada por sensores do turborreator e é considerado com uma entrada sã.

[0034] De acordo com a invenção, em referência à figura 1, o método compreende:- uma etapa de tratamento 1 da instrução de impulso N1CONS por ocasião da fase transitória de impulso de maneira a determinar um impulso modelado N1MOD;- uma etapa de medição do impulso efetivo N1EFF;- uma etapa de comparação do dito impulso modelado N1MOD com o dito impulso efetivo N1EFF de maneira a determinar uma diferença de impulso Δ;- uma etapa de comparação da dita diferença de impulso Δ com um limite de alarme S; e- uma etapa de emissão de um alarme ALARME em caso de ultrapassagem do dito limite S.

[0035] O método é notável pelo fato de que, no decorrer da etapa de tratamento 1, em referência à figura 2, trata-se a instrução de impulso N1CONS com o auxílio de uma função de filtragem F e de um modelo de fase transitória M de maneira a obter um impulso modelado N1MOD.

[0036] Como ilustrado na figura 2, a etapa de tratamento é iterativa. A uma interação dada, um impulso modelado anterior N1MOD(OLD) sendo conhecido, o modelo de fase transitória M fornece uma constante de tempo T a partir do impulso modelado anterior N1MOD(OLD), a função de filtragem F fornece um impulso modelado N1MOD a partir da constante de tempo obtida T, do impulso modelado anterior N1MOD(OLD) e da instrução de impulsor N1CONS.

[0037] Dito de outro modo, a invenção se propõe a transformar a instrução de impulso N1CONS em um impulso modelado N1MOD que leva em consideração a fase transitória de impulso do dito turborreator. Assim, o impulso modelado N1MOD e o impulso real N1EFF são correlacionados por ocasião da fase transitória de impulso o que permite compara os mesmos de maneira pertinente a qualquer instante da fase transitória. Isso permite detectar qualquer defeito de impulso (subimpulso ou sobreimpulso) de maneira reativa. Não é assim mais necessário esperar que o impulso esteja estabilizado para detectar um defeito de impulso como na arte anterior.

[0038] Como ilustrado na figura 2, a instrução de impulso N1CONS é filtrada por uma função de filtragem F passa-baixas de ordem 2 no decorrer da etapa de tratamento 1. A função de filtragem F é uma função de transferência, conhecida em si pelo profissional, que permite fornecer um impulso modelado N1MOD em função da constante de tempo T a fim de permitir uma comparação com o impulso efetivo N1EFF. De maneira preferida a função de filtragem F possui um ganho unitário de maneira a que no final da fase transitória o impulso modelado N1MOD iguale a instrução de impulso N1CONS.

[0039] Ainda em referência à figura 2, o modelo de fase transitória M associa um valor de impulso modelado N1MOD a um valor de constante de tempo T. O modelo de fase transitória M é classicamente obtido por retorno de experiência a partir de medições realizadas em um mesmo tipo de turborreator. Como ilustrado na figura 2, o impulso modelado N1MOD de uma iteração determinada é definido a partir do impulso modelado N1MOD(OLD) obtido na iteração precedente e da constante de tempo T.

[0040] De maneira preferida, o modelo de fase transitória M é diferente para um aumento do impulso ou para uma diminuição. Por consequência, é previsto um modelo de fase transitória M para cada tipo de modificação de impulso.

[0041] Como ilustrado na figura 3, o sobreimpulso e o subimpulso do turborreator são vigiados por dois métodos distintos que compreendem etapas de tratamento diferentes 1SOBRE, 1SUB visto que eles recorrem a modelos de fase transitórias diferentes MSOBRE, MSUB e funções de filtragem diferentes FSOBRE, FSUB. Do mesmo modo, os limites de alarme são diferentes SSOBRE, SSUB em função do defeito de impulso vigiado como ilustrado na figura 3.

[0042] Por preocupação com a clareza, a invenção é apresentada na sequência para o caso de um subimpulso em referência à representação esquemática geral da figura 1.

[0043] De maneira preferida, como ilustrado na figura 2, é realizada uma inicialização INIT da função de filtragem F, por um lado, por ocasião da partida do turborreator e, por outro lado, em função do sinal da diferença de impulso Δ.

[0044] Visto que a função de filtragem F é de ordem 2, uma inicialização permite que essa última comece para valores de impulso modelado N1MOD(OLD) predeterminados. Uma inicialização da função de filtragem F em função do sinal da diferença de impulso Δ permite evitar uma divergência dos métodos de vigilância em função do tipo de defeito vigiado. A título de exemplo, se o impulso efetivo N1EFF é superior ao impulso modelado N1MOD (hipótese se sobreimpulso), a função de filtragem FSUB do método de vigilância do subimpulso (ver a Figura 3) pode ser inicializada a fim de evitar que ela forneça resultados incoerentes, quer dizer, alarmes falsos. Em especial, uma tal inicialização é vantajosa quando acelerações são encadeadas com desacelerações.

[0045] De maneira preferida, por ocasião da inicialização, o impulso modelado anterior N1MOD(OLD) é igual ao impulso efetivo N1EFF do turborreator.

[0046] Levar em consideração o dispositivo de regulação de desaceleração

[0047] De acordo com um aspecto preferido da invenção, o turborreator compreende um dispositivo de regulação de desaceleração adaptado para fazer a preempção de uma instrução de impulso, definida por uma alavanca de comando dos gases, por um valor de desaceleração em função de condições ambientes determinadas do turborreator.

[0048] Por exemplo, em referência à figura 4, quando o piloto da aeronave deseja limitar ao máximo o impulso do turborreator, o dispositivo de regulação de desaceleração faz a preempção da instrução de impulso N1MAN definida pela alavanca de comando dos gases por um valor de desaceleração N1RAL a fim de que a diminuição de impulso não seja grande demais para o turborreator em relação a outras limitações diferentes do regime N1 (regime N2, vazão de carburante mínima para limitar o risco de extinção, etc.). O valor de desaceleração N1RAL não é calculado mas resulta de diversas limitações do dispositivo de regulação de desaceleração de maneira a assegurar um ciclo termodinâmico ótimo para o turborreator por ocasião de sua desaceleração.

[0049] Entretanto, no que diz respeito ao método de vigilância de defeito de sobreimpulso de acordo com a invenção, é necessário levar em consideração o fato de que o valor de desaceleração N1RAL corresponde à instrução de impulso N1CONS por ocasião da desaceleração.

[0050] Para isso, em referência à figura 4, para a vigilância de um sobreimpulso, o método compreende uma etapa de comparação da instrução de impulso da alavanca N1MAN com o valor de desaceleração N1RAL, o impulso de valor máximo sendo utilizado como instrução de impulso N1CONS na etapa de tratamento 1 precitada. Dito de outro modo, se a instrução de impulso N1MAN definida pela alavanca de comandos dos gases é superior ao valor de desaceleração N1RAL induzido pelo dispositivo de regulação da desaceleração, o método de vigilância permanece de acordo com o modo de realização apresentado na figura 1.

[0051] Em contrapartida, se a instrução de impulso N1MAN definida pela alavanca de comando dos gases é inferior ao valor de desaceleração N1RAL induzido pelo dispositivo de regulação de desaceleração, o método de vigilância utiliza o valor de desaceleração N1RAL como instrução de impulso N1CONS na etapa de tratamento 1 precitada.

[0052] Por preocupação com a confiabilidade do método de vigilância, é importante conhecer o valor de desaceleração N1RAL independentemente do dispositivo de regulação da desaceleração. Para isso, modela-se o valor de desaceleração com será descrito na sequência.

[0053] No exemplo da figura 4, o valor de desaceleração N1RAL-MOD é obtido a partir de um modelo de desaceleração MRAL que associa um valor modelado de desaceleração N1RAL-MOD a um ou vários valores de parâmetros ambientes do turborreator. No entanto, é evidente que o valor modelado de desaceleração N1RAL- MOD poderia ser obtido por outros meios. Medindo-se parâmetros ambientes do turborreator que são característicos da ativação do dispositivo de regulação de desaceleração, é possível determinar de maneira indireta o valor de desaceleração N1RAL-MOD.

[0054] Nesse exemplo, em referência à figura 4, o modelo de desaceleração MRAL associa um valor modelado de desaceleração N1RAL-MOD à pressão ambiente do turborreator Pamb e à temperatura ambiente do turborreator Tamb. Na prática, os parâmetros ambientes não apresentam modos comuns com os defeitos de impulso a vigiar. É evidente que outros parâmetros ambientes poderiam também convir. De maneira similar ao modelo de fase transitória M, o modelo de desaceleração MRAL é obtido por retorno de experiência a partir de medições realizadas em um mesmo tipo de turborreator.

[0055] Em referência à figura 4, o método de vigilância compreende uma etapa de medição dos parâmetros ambientes Pamb e Tamb do turborreator de maneira a definir o valor de desaceleração modelado N1RAL-MOD com o auxílio do modelo de desaceleração MRAL. Uma vez que o valor de desaceleração modelado N1RAL-MOD foi obtido, esse último é comparado com a instrução de impulso N1MAN da alavanca de comando, o impulso máximo sendo utilizado como instrução de impulso N1CONS para a etapa de tratamento 1.

[0056] Graças a levar em consideração a desaceleração, é melhorada a precisão da vigilância do sobreimpulso. Em especial, isso permite evitar declarar defeitos de sobreimpulso enquanto o turborreator está normalmente regulado em um valor elevado de desaceleração.

LIMITE DE ALARME VARIÁVEL

[0057] A fim de melhorar a robustez do método de vigilância em relação às dispersões entre diferentes turborreatores de mesmo tipo, o limite de alarme S é, de preferência, um limite variável que leva em consideração condições auxiliares a fim, por exemplo, de diminuir o valor do limite de alarme S e assim aumentar a sensibilidade da detecção. Dito de outro modo, em referência à figura 5, o método executa uma vigilância de pelo menos uma condição auxiliar do turborreator COND1, COND2. Em caso de detecção de uma disfunção relativa à dita condição auxiliar COND1, COND2, o limite de alarme S é penalizado por um parâmetro de penalidade PEN1, PEN2 de maneira a favorecer uma detecção rápida de um defeito de impulso.

[0058] De maneira preferida, o método executa uma vigilância de uma pluralidade de condições auxiliares COND1, COND2 do turborreator. As condições auxiliares COND1, COND2 são classificadas em função de sua criticidade. Quanto mais crítica for a condição auxiliar COND1, COND2, maior é o parâmetro de penalidade PEN1, PEN2 do limite de alarme S. Assim, o limite S é adaptativo para permitir uma reação rápida ao mesmo tempo em que limita o risco de alarme falso o que é vantajoso.

[0059] Em função do tipo de defeito de impulso (subimpulso ou sobreimpulso), o parâmetro de penalidade PEN1, PEN2 pode ser subtraído/adicionado ao limite S. É evidente que o parâmetro de penalidade PEN1, PEN2 poderiam também se apresentar sob a forma de um coeficiente multiplicador, de uma função matemática, etc. De maneira preferida, o parâmetro de penalidade PEN1, PEN2 pode ser função da condição auxiliar vigiada COND1, COND2 de maneira a modular de maneira progressiva o limite de alarme S.

[0060] Na sequência, várias condições auxiliares vão ser apresentadas em associação com seus parâmetros de penalidade para a vigilância de um subimpulso de um turborreator.

a) Medição da velocidade de evolução da diferença de impulso Δ

[0061] A título de exemplo, em referência à figura 6, o método compreende uma etapa de medição da velocidade de evolução da diferença de impulso, quer dizer o parâmetro dΔ/dt, e uma etapa de comparação da velocidade de evolução da diferença de impulso dΔ/dt com um limite predeterminado SdΔ.

[0062] Se o limite SdΔ não é ultrapassado, o limite de alarme S não é modificado. Ao contrário, se o limite SdΔ é ultrapassado, o limite de alarme S é diminuído por um parâmetro de penalidade PENdΔ o que tem como consequência tornar a detecção de um defeito de impulso mais sensível como ilustrado na figura 6.

[0063] Dito de outro modo, se a evolução da diferença de impulso Δ é muito rápida, é possível concluir disso que o impulso efetivo N1EFF do turborreator corresponde cada vez menos ao impulso modelado N1MOD o que é característico de um defeito de impulso.

[0064] De maneira preferida, o parâmetro de penalidade PENdΔ é função da velocidade de evolução da diferença de impulso Δ o que permite modular de maneira progressiva o limite de alarme S. A título de exemplo, o parâmetro de penalidade PENdΔ pode se apresentar sob a forma de um coeficiente igual a 0,5 para uma evolução rápida da diferença de impulso Δ e sob a forma de um coeficiente igual a 0,2 para uma evolução muito rápida da diferença de impulso Δ.

b) Medição de velocidade do corpo de baixa pressão

[0065] A título de exemplo, em referência à figura 7, o método compreende uma etapa de medição da velocidade do corpo de baixa pressão, quer dizer o regime N2 do turborreator.

[0066] De maneira similar ao corpo de baixa pressão, a velocidade efetiva do corpo de alta pressão N2EFF é comparada com uma velocidade modelada N2MOD que é determinada diretamente em função da posição da alavanca de comando dos gases ou indiretamente com o auxílio de um modelo de fase transitória próprio para a evolução da velocidade do corpo de alta pressão N2 similar ao modelo de fase transitória M apresentado precedentemente.

[0067] Dito de outro modo, é realizada uma etapa de medição da diferença ΔN2 entre a velocidade efetiva N2EFF e a velocidade modelado N3MOD e é realizada uma etapa de comparação 7 dessa diferença de regime de alta pressão ΔN2 com um limite de alta pressão SN2 de valor predeterminado como ilustrado na figura 7.

[0068] Se o limite SN2 não é ultrapassado, o limite de alarme S não é modificado. Ao contrário, se o limite SN2 é ultrapassado, o limite de alarme S é diminuído por um parâmetro de penalidade PENN2 o que tem como consequência tornar a detecção de um defeito de impulso mais sensível.

[0069] De fato, é possível concluir disso que a velocidade efetiva N2EFF do turborreator corresponde cada vez menos à velocidade modelada N2MOD o que é característico de um defeito de impulso.

[0070] Uma tal condição auxiliar permite aumentar a confiabilidade da vigilância. De fato, a relação do regime N1 sobre o regime N2 não é linear no decorrer do tempo. Em especial, o tempo de resposta do corpo de alta pressão é menor do que aquele do corpo de baixa pressão. Assim, o corpo de alta pressão acelera mais rápido em baixo regime do que o corpo de baixa pressão. Por essa razão, uma vigilância, por um lado, do regime do corpo de baixa pressão N1 e, por outro lado, do regime do corpo de alta pressão N2, permite vigiar de maneira ótima um defeito de impulso.

[0071] Certos turborreatores são regulados por ocasião das fases transitórias em função de uma velocidade nominal N2CONS ou em função da aceleração dN2/dt. De maneira que de acordo com essa primeira hipótese, é realizada uma etapa de medição da diferença entre a velocidade efetiva N2EFF e a velocidade nominal N2CONS. Dito de outro modo, a velocidade nominal N2CONS substitui a velocidade modelada N2MOD. Se o turborreator é regulado em função da aceleração, a aceleração dN2/dt substitui a velocidade modelada N2MOD.

c) Detecção de eventos auxiliares

[0072] Além da medição do regime do corpo de baixa pressão N1 e do corpo de alta pressão N2, o turborreator pode compreender meios de detecção de condições auxiliares que podem afetar o impulso do turborreator.

[0073] A título de exemplo, em referência à figura 8, o turborreator pode compreender meios de detecção de uma sobrecarga do turborreator a fim de aplicar um parâmetro de penalidade de sobrecarga PENPOMP ao limite de alarme S em caso de detecção de uma tal sobrecarga.

[0074] De maneira similar, ainda em referência à figura 8, o turborreator pode compreender meios de detecção de uma extinção do turborreator a fim de aplicar um parâmetro de penalidade de extinção PENEXT ao limite de alarme S em caso de detecção de uma tal extinção.

[0075] No exemplo da figura 8, os parâmetros de penalidade PENPOMP e PENEXT são utilizados de maneira acoplada, mas é evidente que eles poderiam ser aplicados de maneira independente ao limite de alarme S. Assim, se um evento auxiliar suscetível de afetar o impulso é detectado (sobrecarga ou extinção), diminui-se o valor do limite de alarme a fim de melhorar a sensibilidade da detecção.

[0076] Por outro lado, em um modo de realização preferido da invenção, os ditos parâmetros de penalidade PENPOMP e PENEXT podem anular o limite de alarme S a fim de disparar diretamente um alarme.

d) Medição de evolução da velocidade do corpo de baixa pressão ou alta pressão

[0077] De preferência, o método pode compreender uma etapa de medição da velocidade de evolução da diferença ΔNI, ΔN2 no decorrer da fase transitória, quer dizer os parâmetros dΔN1/dt ou dΔN2/dt, e uma etapa de comparação com um limite predeterminado SΔNI ou SΔN2. De maneira similar, o parâmetro de penalidade pode ser função da velocidade de evolução da diferença ΔNI, ΔN2 o que permite modular de maneira progressiva o limite de alarme S.

[0078] De maneira vantajosa, uma tal vigilância permite detectar qualquer defeito de impulso de maneira bastante reativa. De fato, um defeito de impulso gera uma evolução anormal da diferença ΔN1 ou ΔN2 que pode ser detectada rapidamente.

e) Utilização de um alarme prioritário

[0079] Em um modo de realização preferido, os parâmetros de penalidade têm um valor negativo para um método de vigilância de um subimpulso. Assim, mesmo se a diferença de impulso Δ é nula, um alarme pode ser diretamente emitido. Dito de outro modo, um parâmetro de penalidade permite disparar alarmes prioritários que são independentes da diferença de impulso Δ. Isso permite vantajosamente dispor de um método de vigilância altamente reativo.

[0080] As condições auxiliares vigiadas pelo turborreator foram apresentadas de maneira independente nas figuras 6 a 8, mas é evidente que elas podem ser vigiadas em combinação.

[0081] Se um defeito de impulso é detectado em um turborreator, é possível corrigir esse defeito com o auxílio do outro turborreator que está também em sua fase transitória modificando-se para isso a instrução de impulso que lhe é própria. Assim, o impulso é vigiado e corrido em tempo real o que aumenta a segurança e a confiabilidade.

Claims

1. Método de vigilância de um defeito de impulso de um turborreator de aeronave com o auxílio de um computador embarcado na dita aeronave por ocasião de uma modificação da instrução de impulso (N1CONS) do dito turborreator, o impulso efetivo (N1EFF) do turborreator sendo modificado no decorrer de uma fase transitória para atingir a instrução de impulso (NICONS) desejada, o método caracterizado pelo fato de que compreende:- uma etapa de tratamento da instrução de impulso (N1CONS) com o auxílio de uma função de filtragem (F) e de um modelo de fase transitória (M) obtido pelo retorno de uma experiência a partir de medições realizadas sobre um mesmo tipo de turborreator de maneira a obter um impulso modelado (N1MOD);- uma etapa de medição do impulso efetivo (N1EFF);- uma etapa de comparação do dito impulso modelado (N1MOD) com o dito impulso efetivo (N1EFF) de maneira a determinar uma diferença de impulso (Δ);- uma etapa de comparação da dita diferença de impulso (Δ) com um limite de alarme (S); e- uma etapa de emissão de um alarme em caso de ultrapassagem do dito limite de alarme (S);em que:- a uma iteração dada, um impulso modelado anterior sendo conhecido (NIMOD(OLD)), o modelo de fase transitória fornece uma constante de tempo (T) a partir do impulso modelado anterior (N1MOD(OLD)), a função de filtragem (F) fornece um impulso modelado (N1MoD) a partir da constante de tempo obtida (T), do impulso modelado anterior (N1MoD(oLD)) e da instrução de impulso (N1CoNS).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é realizada uma inicialização da função de filtragem (F) em função do sinal da diferença de impulso (Δ) por ocasião da partida do turborreator, o impulso modelado anterior (N1MoD(oLD)) sendo igual ao impulso efetivo (N1EFF) do turborreator por ocasião dessa inicialização.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a função de filtragem (F) é uma função passa-baixa, de preferência uma função de transferência de ordem 2.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que, o turborreator compreendendo um dispositivo de regulação de desaceleração adaptado para fazer a preempção de uma instrução (N1MAN) definida por uma alavanca de comando dos gases por um valor de desaceleração (N1RAL) em função de condições ambientes determinadas do turborreator, o método compreende, para a vigilância de um sobreimpulso, uma etapa de medição de pelo menos um parâmetro ambiente do turborreator de maneira a definir se a instrução da alavanca de comando dos gases (N1MAN) está em preempção pelo valor de desaceleração (N1RAL).

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o método de vigilância compreende uma determinação de um valor de desaceleração modelado (N1RAL-MOD) com o auxílio de um modelo de desaceleração (MRAL) que associa um valor modelado de desaceleração (N1RAL-MOD) a um ou vários valores de parâmetros ambientes do turborreator.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o modelo de desaceleração (MRAL) associa um valor modelado de desaceleração (N1RAL-MOD) à pressão ambiente do turborreator e/ou à temperatura ambiente do turborreator.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o limite de alarme (S) é um limite parametrizável, o turborreator compreendendo meios de vigilância do estado de pelo menos uma condição auxiliar (COND1, COND2) do turborreator, é aplicado um parâmetro de penalidade (PEN1, PEN2) ao dito limite de alarme (S) em caso de detecção de um estado anormal da dita condição auxiliar (COND1, COND2).

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que é aplicado um parâmetro de penalidade (PEN1, PEN2) ao dito limite de alarme (S) que é função da criticidade da condição auxiliar (COND1, COND2) vigiada.