CN103587710B - 用于监测旋翼飞机的低速的系统和方法 - Google Patents

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    • B64D43/00—Arrangements or adaptations of instruments
    • B64D43/02—Arrangements or adaptations of instruments for indicating aircraft speed or stalling conditions

Abstract

本发明涉及用于监测旋翼飞机的低速的系统和方法。在旋翼飞机处于低空速状况时提供警报的系统和方法。在起飞或复飞过程中，在飞机变慢到低于有效平移升力速度之前提供听觉警报给飞行员。听觉、视觉和/或触觉警报使飞行员在这个关键飞行阶段中变得太迟之前集中精神管理飞机的空速。

Description

用于监测旋翼飞机的低速的系统和方法
背景技术
当直升机速度降低到低于有效平移升力（ETL）速度时，旋翼效率将变为不那么有效。在许多直升机事故中，驾驶员分不清方向，并且经常在起飞后或在复飞期间降低直升机的速度，而没有注意到这一点。在众多的情况中，这种隐伏的慢速的空速损失没有被驾驶员检测到并且导致了性能的损失，从而引发了空难。
发明内容
在起飞或复飞过程中，在飞机变慢到低于有效平移升力速度之前提供听觉警报给飞行员。听觉和/或视觉警报使飞行员在这个关键飞行阶段中变得太迟之前集中精神管理飞机的空速。
这种新型空速监视器能被实施在直升机的增强近地告警系统（EGPWS）中。直升机的EGPWS目前耗费了执行该功能所需要的全部飞机传感器，并且目前在驾驶员座舱内提供听觉警报。监视器在起飞或复飞后、在飞机已经达到预定速度且飞机小于预定高度后被启用，并且此后在计算空速降低到低于预定速度（刚刚高于有效平移升力速度的值）时会提供警报。当发动机正在以高转矩设置运行时，警报被更快地提供。
附图说明
参照附图，在下面具体描述了本发明的优选的和替换性的实施例，附图中：
图1是根据本发明实施例形成的示例性系统的框图；
图2是由在图1中示出的系统执行的示例性复飞的流程图；以及
图3是示例性旋翼飞机的转矩-速度曲线。
具体实施方式
图1说明了示例性旋翼飞机（即，直升机）20，其包括在飞机升力受损的情况中，例如起飞和误失进场的复飞情况，用于向旋转飞机（即，直升机）发出其空速降低到低于可接收水平的情况警报的系统22。系统22包括处理器24，其与发动机传感器28、自动驾驶系统30、空气数据计算机（ADC）32、以及各种其它的航空电子部件（例如飞行管理系统（FMS））信号通信。处理器24分析来自发动机传感器28，自动驾驶系统30和ADC32的信息以确定直升机20是否具有足够速度以满足直升机20当前所处情况所需要的某些升力要求。
图2说明了由系统22执行的示例性过程60。首先，在框64，处理器24接收来自ADC32高度变化率信息。接着，在框66，处理器24接收来自发动机传感器28的发动机转矩信息。然后，在框68，处理器24接收来自自动驾驶系统30的自动驾驶状态信息。在框68处执行的步骤是可选的，这取决于期望系统22具有的功能数量。步骤的顺序可变化。
在第一决定框70，处理器24基于所接收的信息确定直升机20的意图。意图可指的是直升机20正要做什么或者目前正在做什么。如果所接收的信息没有指示直升机20的意图是起飞或复飞情况，那么过程60返回到框64处的开始。如果意图被处理器24确定为是起飞或复飞情况，那么，在决定框72，处理器24确定当前空速，其由ADC32产生，是否比预定最佳爬升率速度（Vbroc）小预定阈值量。如果处理器24确定空速不是比Vbroc小该阈值量，那么过程60返回到框64处的开始。如果处理器24确定空速是比Vbroc小该阈值量，那么处理器24在决定框76确定当前空速的加速是否不是大于第一阈值加速度量以及当前空速的减速是否不是大于第二阈值加速度量。如果处理器24确定在决定框76处的条件为真，那么处理器24产生第一低速警报78。不过，如果空速不满足在决定框76中提出的条件，那么处理器24确定空速的当前减速是否大于第二阈值加速度量，如在决定框80所示。如果空速的当前减速大于第二阈值量，那么处理器24在框82产生第二低速警报。不过，如果，空速的当前减速不是大于第二阈值加速度量，那么过程60返回到框64处的开始。
图3示出了示例性直升机的转矩-空速的示例性曲线90。在一个实施例中，在当前空速低于最佳爬升率速度Vbroc时输出警报。箭头92指示一种情况，在该情况中，当空速低于Vbroc时，空速的当前减速大于第二阈值量。箭头94指示了也是低于Vbroc的情况，其中空速的当前加速不大于第一阈值量且空速的当前减速不大于第二阈值量。因此，仅因为空速低于Vbroc，不会提供警报给飞行机组，除非满足了根据过程60的加速度情况。所产生的第一和第二低空速警报被发送给输出设备38以提供给飞行机组。输出设备38的示例包括扬声器、显示设备、和/或触觉反馈部件。
虽然已经说明和描述了本发明的优选实施例，但如上指出的，可进行许多改变而不脱离本发明的精神和范围。因此，本发明的范围不受优选实施例的公开所限。相反，本发明应该完全由下面的权利要求确定。

Claims (10)

1.一种用于监测旋翼飞机的低速的方法，其包括：
在处理设备处，
接收交通工具位置和空速信息；
基于所接收的交通工具位置和空速信息确定交通工具的操作意图是否满足至少一个预定标准，所述至少一个预定标准是起飞和复飞情况中的至少一者；以及
如果该意图满足至少一个预定标准，
如果空速比预定最佳爬升率速度小且所述空速的加速度值在第一和第二加速度值之间，就产生第一低速警报。
2.如权利要求1所述的方法，还包括在处理设备处，
接收自动驾驶状态信息；以及
还基于所接收的自动驾驶状态信息确定交通工具的操作意图是否满足至少一个预定标准。
3.如权利要求1所述的方法，还包括在处理设备处，
接收发动机转矩信息；以及
还基于所接收的发动机转矩信息确定交通工具的操作意图是否满足至少一个预定标准。
4.一种位于交通工具中的系统，该系统包括：
用于接收交通工具位置和空速信息的装置；
用于基于所接收的交通工具位置和空速信息确定交通工具的操作意图是否满足至少一个预定标准的装置，所述至少一个预定标准是起飞和复飞情况中的至少一者；以及
如果该意图满足至少一个预定标准，那么用于在空速比预定最佳爬升率速度小且所述空速的加速度值在第一和第二加速度值之间时产生第一低速警报的装置。
5.如权利要求4所述的系统，还包括用于在加速度值小于第二加速度值、该意图满足至少一个预定标准时，基于所接收的交通工具位置和空速信息产生第二速度警报的装置。
6.如权利要求4所述的系统，还包括：
用于接收自动驾驶状态信息的装置；以及
用于还基于所接收的自动驾驶状态信息确定交通工具的操作意图是否满足至少一个预定标准的装置。
7.如权利要求4所述的系统，还包括：
用于确定发动机转矩信息的装置；以及
用于还基于所确定的发动机转矩信息确定交通工具的操作意图是否满足至少一个预定标准的装置。
8.一种位于交通工具中的系统，该系统包括：
位置和速度传感器，其构造成确定交通工具位置和空速信息；
处理设备，其构造成
基于所接收的交通工具位置和空速信息确定交通工具的操作意图是否满足至少一个预定标准，所述至少一个预定标准是起飞和复飞情况中的至少一者；以及
如果该意图满足至少一个预定标准，那么在空速比预定最佳爬升率速度小且所述空速的加速度值在第一和第二加速度值之间时产生第一低速警报。
9.如权利要求8所述的系统，其中处理设备还被构造成在加速度值小于第二加速度值、该意图满足至少一个预定标准时，基于所接收的交通工具位置和空速信息产生第二速度警报。
10.如权利要求8所述的系统，还包括：
自动驾驶系统，其被构造成产生自动驾驶状态信息，
其中，该处理设备还被构造成还基于所产生的自动驾驶状态信息确定交通工具的意图是否满足至少一个预定标准。
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