CN109204847A - 帮助飞行员紧急下降操作的方法 - Google Patents
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Abstract
帮助飞行员紧急下降操作的方法,在检测到客舱释压告警信号以及飞行员发出的启动紧急下降操作信号两者时,自动飞行系统启动紧急下降操作,包括:垂直模式设置步骤,将垂直模式切换为合适的垂直模式并设置高度目标值;速度目标设置步骤,设置飞行模式控制板速度目标值;推力模式设置步骤,将推力模式设置为IDLE推力;其中,紧急下降操作中的各步骤以任意顺序进行;在垂直模式设置步骤中,当飞行管理系统启用时,合适的垂直模式为飞行管理系统VNAV模式,而当飞行管理系统丧失时,合适的垂直模式为默认垂直模式。该方法有助于减少飞行员工作负担,缩短飞行员操作时间。
Description
技术领域
本发明涉及飞机控制系统,具体涉及在飞机的紧急下降操作中一种帮助飞行员紧急下降操作的方法。
背景技术
当飞机在巡航阶段发生客舱释压(即失压,指客舱内部气压减小)时,飞行员需要快速反应并进行操作,将飞机平稳地下降至一个安全高度,从而确保机上人员安全。在如此紧急的情况下,飞行员处于一个高度紧张的状态,且必须在有限的时间内完成操纵飞机、制定下降计划、报告和解决问题等程序。
通常,在客舱释压的情况下,飞行员需要通过飞行模式控制板进行如下设置步骤:
1)防止飞行高度层冲突,设置高度目标到10000英尺;
2)选择飞行高度层改变模式;
3)设置速度目标为VMO/MMO或者一个合适的速度。
此外,与此同时,如果自动油门未接通,飞行员需要将油门杆移至IDLE位;如果自动油门处于接通状态,飞行员仍需要确认油门杆是否处于IDLE位,并按需移动减速板手柄。
下降过程中,还需要飞行员重新规划航路(比如转弯45度)以规避同一航路上的其他飞机。此时飞行员还需要切换为航向模式,并设置新的航向。
在客舱释压的紧急情况下,飞行员意识会不断的丧失,过多的操作步骤可能会出现误操作或者来不及操作的情况,从而会对飞机安全存在一定的影响。
此外,如果设计为在探测到发生客舱释压时,直接接通紧急下降模式的方式,而不需要飞行员动作确认,则为了提高客舱释压探测信号的完整性,防止误触发紧急下降模式带来的不利影响,对于客舱释压探测系统的研制等级要求非常高,否则飞行员会突然丧失情景意识,带来一些安全性隐患。
因此,有必要提供一种简单有效地帮助飞行员紧急下降的操作方法,减少其工作负担,缩短飞行员操作时间,尽快完成飞机下降到安全高度。
发明内容
本发明针对以上提出的问题,目的在于提供一种简单有效的操作方式来帮助飞行员紧急下降操作。
本发明提供了一种帮助飞行员紧急下降操作的方法,包括检测步骤,在所述检测步骤中,在检测到客舱释压告警信号以及飞行员发出的启动紧急下降操作信号两者时,自动飞行系统启动紧急下降操作;
所述紧急下降操作包括以下步骤:
垂直模式设置步骤,在所述垂直模式设置步骤中,将垂直模式切换为合适的垂直模式并设置高度目标值;
速度目标设置步骤,在所述速度目标设置步骤中,设置飞行模式控制板速度目标值;
推力模式设置步骤,在所述推力模式设置步骤中,将推力模式设置为IDLE推力;
其中,所述紧急下降操作中的各步骤以任意顺序进行;
其特征在于,
在所述垂直模式设置步骤中,当飞行管理系统启用时,所述合适的垂直模式为飞行管理系统VNAV模式,而当所述飞行管理系统丧失时,所述合适的垂直模式为默认垂直模式。
通过将飞行管理系统引入来辅助飞行员的紧急下降操作,减少了飞行员在紧急情况下针对垂直模式所需进行的设置,有助于减轻飞行员的工作负担,使飞机更快地下降到安全高度。
根据本发明的帮助飞行员紧急下降操作的方法的优选实施例,所述紧急下降操作还包括水平模式设置步骤,在所述水平模式设置步骤中,将水平模式切换为合适的水平模式。
根据本发明的帮助飞行员紧急下降操作的方法的优选实施例,在所述水平模式设置步骤中,当所述飞行管理系统启用时,所述合适的水平模式为飞行管理系统LNAV模式,而当所述飞行管理系统丧失时,所述合适的水平模式为默认水平模式。
根据本发明的帮助飞行员紧急下降操作的方法的优选实施例,所述飞行管理系统LNAV模式包括左转30°、转弯到水平偏置航路或直飞最近的机场。
根据本发明的帮助飞行员紧急下降操作的方法的优选实施例,所述飞行管理系统LNAV模式通过飞行管理页面预设。
根据本发明的帮助飞行员紧急下降操作的方法的优选实施例,所述启动紧急下降操作信号通过飞行员按压一个紧急下降按钮而发出。
由此,当在巡航阶段发生客舱释压时,飞行员可以通过该紧急下降按钮而一键执行紧急下降操作,从而将飞机平稳的下降至安全高度。这可有效地减少飞行员操作时间,或者可避免飞行员在意识不清楚的状态下误操作带来的不安全因素。
根据本发明的帮助飞行员紧急下降操作的方法的优选实施例,所述紧急下降按钮设置在飞行模式控制板上。
根据本发明的帮助飞行员紧急下降操作的方法的优选实施例,所述紧急下降按钮在发生客舱释压时被点亮,从而提示飞行员进行按压。
根据本发明的帮助飞行员紧急下降操作的方法的优选实施例,所述默认垂直模式为飞行高度层改变。
根据本发明的帮助飞行员紧急下降操作的方法的优选实施例,所述默认水平模式为航向左转30°。
根据本发明的帮助飞行员紧急下降操作的方法的优选实施例,所述飞行模式控制板速度目标值为250节。
根据本发明的帮助飞行员紧急下降操作的方法的优选实施例,在所述推力模式设置步骤中,如果自动油门已接通,则将推力模式设置为IDLE推力;若自动油门未接通,则接通自动油门,并将推力模式设置为IDLE推力,使油门杆移动到IDLE位置。
根据本发明的帮助飞行员紧急下降操作的方法的优选实施例,在所述飞行管理系统LNAV模式中,飞行管理系统提供地形预测功能,用于识别前方高于所述高度目标值的障碍物。
综上所述,根据本发明的帮助飞行员紧急下降操作的方法是一种简单有效地帮助飞行员紧急下降的操作方法,能够减少飞行员工作负担,缩短飞行员操作时间,有助于使飞机尽快下降到安全高度。
附图说明
图1是根据本发明的优选实施例的帮助飞行员紧急下降的方法的示意性框图。
图2是根据本发明的优选实施例带有紧急下降按钮的飞行模式控制板的示意图。
具体实施方式
以下结合附图1和2来具体描述本发明的优选实施例,但不作为对本发明的限制。
参考图1。图1中示意性地示出了根据本发明的一种帮助飞行员紧急下降操作的方法,包括检测步骤,在检测步骤中,在检测到客舱释压告警信号以及飞行员发出的启动紧急下降操作信号两者时,自动飞行系统启动紧急下降操作。
在优选实施例中,启动紧急下降操作信号通过飞行员按压一个紧急下降按钮而发出。
参考图2,紧急下降按钮(图2中标示为“EMG DES”)可优选地设置在飞行模式控制板上。飞行模式控制板可为现有技术中常见的飞行模式控制板,或为设置紧急下降按钮专用的飞行模式控制板。紧急下降按钮还可设置在飞行员易达到的其他位置处。
紧急下降按钮一般可优选地设置为瞬时按压开关。紧急下降按钮优选地设置为如图2中所示的正方形,但也可设置成其他形状,例如圆形、菱形等等。
参见图2,紧急下降按钮优选地居中布置在飞行模式控制板的下部,且与飞行控制板上的其他显示控件相对隔开。但也可根据需求将紧急下降按钮布置在飞行控制板上的其他位置。
紧急下降按钮在发生客舱释压时被点亮,从而提示飞行员进行按压。例如,紧急下降按钮可优选地被点亮为红色,或被点亮为与飞行模式控制板的其他部分区别明显的其他颜色。以更好地起到提醒飞行员的作用。优选地,紧急下降按钮还可在发生客舱释压时被间歇地点亮、即进行闪烁,以增加对飞行员的吸引力。
继续参考图1,紧急下降操作至少包括以下步骤:垂直模式设置步骤、速度目标设置步骤和推力模式设置步骤。在优选的实施例中,紧急下降操作还可包括水平模式设置步骤。要指出的是,紧急下降操作中的各步骤以任意顺序进行。
以下分别对紧急下降操作中各个步骤的进行具体说明。
在垂直模式设置步骤中,将垂直模式切换为合适的垂直模式并设置高度目标值。具体而言,在垂直模式设置步骤中,当飞行管理系统启用时,合适的垂直模式为飞行管理系统VNAV模式,而当飞行管理系统丧失时,合适的垂直模式为默认垂直模式。优选地,默认垂直模式为飞行高度层改变。
在水平模式设置步骤中,将水平模式切换为合适的水平模式。具体而言,在水平模式设置步骤中,当飞行管理系统启用时,合适的水平模式为飞行管理系统LNAV模式,而当飞行管理系统丧失时,合适的水平模式为默认水平模式。优选地,默认水平模式可为航向左转30°。在进一步优选的实施例中,飞行管理系统LNAV模式可包括左转30°、转弯到水平偏置航路或直飞最近的机场。此外,在飞行管理系统LNAV模式中,飞行管理系统可提供地形预测功能,用于识别前方高于高度目标值的障碍物。附加地,飞行管理系统LNAV模式可通过飞行管理页面预设。
在速度目标设置步骤中,设置飞行模式控制板速度目标值。在优选的实施例中,飞行模式控制板速度目标值可为250节(海里/小时)。
在推力模式设置步骤中,将推力模式设置为IDLE推力。具体而言,根据优选的实施例,在推力模式设置步骤中,如果自动油门已接通,则将推力模式设置为IDLE推力;若自动油门未接通,则接通自动油门,并将推力模式设置为IDLE推力,使油门杆移动到IDLE位置。
以下具体结合优选实施例,描述根据本发明的帮助飞行员紧急下降操作的方法的实际操作过程。
当飞行员在客舱按压该按钮后,自动飞行系统将依次执行如下控制:
1)自动驾驶功能自动将垂直模式切换为飞行管理系统VNAV模式且高度目标自动设置为小于等于9800ft(向西飞)或小于等于10800ft(向东飞),或者当飞行管理系统丧失时,默认垂直模式为飞行高度层改变;
2)自动驾驶功能自动将水平模式切换为飞行管理系统LNAV模式,飞行管理系统LNAV模式可通过飞行管理系统页面预设为左转30°、转弯到水平偏置航路、直飞最近的机场等,或者当飞行管理系统丧失时,默认航向为左转30°,飞行管理系统通过接收大气数据系统(气压高度和气压高度变化率)、惯性导航系统(惯性垂直速度)、无线电高度、飞机构型、飞机姿态、地形数据库等信息,提供地形预测功能,识别前方300海里范围内高于目标高度的障碍物;
3)自动驾驶功能自动将飞行模式控制板速度目标设置为250节;
4)若自动油门已接通,系统将推力模式自动设置为IDLE推力;若自动油门未接通,系统自动接通自动油门功能并将推力模式自动设置为IDLE推力,使油门杆移动到IDLE位置。
5)飞机将在从例如15000ft以上的巡航高度下降到目标高度、例如9800ft(向西飞)或10800ft(向东飞)时改为平飞,随后目标速度从250节自动更改为200节,紧急下降按钮灯将由红色变为黑色(熄灭),此时飞行员可联系空中交通管制(Air Traffic Control,简称ATC)获得新的航路。
为了实现自动控制,在当前飞行计划中,设置一个预定的航向转弯和下降高度。飞机将下降至该安全高度,一直保持该航向直到ATC指示新的航路。下面给出一些自动控制的示例性控制过程:
1)飞行员通过飞管页面预先设置安全下降高度:
当发生紧急下降时,预设的高度目标值成为新的高度目标值,通过接通VNAV模式下降到指定高度。
2)飞行员通过飞管页面预先确定紧急下降的转弯方向和角度:
飞行员预先在飞管页面设定一个向左30度的转弯开始紧急下降。导航页面上显示飞机当前航向。当紧急下降发生时,航向自动转为目标值且激活。
3)当紧急下降发生时,速度目标值将会自动从当前值设置为250节,同时同步到飞行模式控制板速度窗口显示。
4)当紧急下降发生时,推力模式自动设置为IDLE推力,控制油门杆移至IDLE位,同时会在主飞行显示器上通告状态。
以上结合具体的优选实施例对本发明的构思作了详细说明,然而对于本领域普通技术人员而言,在本发明构思范围内的进一步的修改和变形将会不言自明,这些修改和变形都落于所附权利要求书的保护范围内。
Claims (13)
1.一种帮助飞行员紧急下降操作的方法,包括检测步骤,在所述检测步骤中,在检测到客舱释压告警信号以及飞行员发出的启动紧急下降操作信号两者时,自动飞行系统启动紧急下降操作;
所述紧急下降操作包括以下步骤:
垂直模式设置步骤,在所述垂直模式设置步骤中,将垂直模式切换为合适的垂直模式并设置高度目标值;
速度目标设置步骤,在所述速度目标设置步骤中,设置飞行模式控制板速度目标值;
推力模式设置步骤,在所述推力模式设置步骤中,将推力模式设置为IDLE推力;
其中,所述紧急下降操作中的各步骤以任意顺序进行;
其特征在于,
在所述垂直模式设置步骤中,当飞行管理系统启用时,所述合适的垂直模式为飞行管理系统VNAV模式,而当所述飞行管理系统丧失时,所述合适的垂直模式为默认垂直模式。
2.根据权利要求1中所述的帮助飞行员紧急下降操作的方法,其特征在于,
所述紧急下降操作还包括水平模式设置步骤,在所述水平模式设置步骤中,将水平模式切换为合适的水平模式。
3.根据权利要求2中所述的帮助飞行员紧急下降操作的方法,其特征在于,
在所述水平模式设置步骤中,当所述飞行管理系统启用时,所述合适的水平模式为飞行管理系统LNAV模式,而当所述飞行管理系统丧失时,所述合适的水平模式为默认水平模式。
4.根据权利要求3中所述的帮助飞行员紧急下降操作的方法,其特征在于,
所述飞行管理系统LNAV模式包括左转30°、转弯到水平偏置航路或直飞最近的机场。
5.根据权利要求3中所述的帮助飞行员紧急下降操作的方法,其特征在于,
所述飞行管理系统LNAV模式通过飞行管理页面预设。
6.根据权利要求1中所述的帮助飞行员紧急下降操作的方法,其特征在于,
所述启动紧急下降操作信号通过飞行员按压一个紧急下降按钮而发出。
7.根据权利要求6中所述的帮助飞行员紧急下降操作的方法,其特征在于,
所述紧急下降按钮设置在飞行模式控制板上。
8.根据权利要求6中所述的帮助飞行员紧急下降操作的方法,其特征在于,
所述紧急下降按钮在发生客舱释压时被点亮,从而提示飞行员进行按压。
9.根据权利要求1中所述的帮助飞行员紧急下降操作的方法,其特征在于,
所述默认垂直模式为飞行高度层改变。
10.根据权利要求3中所述的帮助飞行员紧急下降操作的方法,其特征在于,
所述默认水平模式为航向左转30°。
11.根据权利要求1中所述的帮助飞行员紧急下降操作的方法,其特征在于,
所述飞行模式控制板速度目标值为250节。
12.根据权利要求1中所述的帮助飞行员紧急下降操作的方法,其特征在于,
在所述推力模式设置步骤中,如果自动油门已接通,则将推力模式设置为IDLE推力;若自动油门未接通,则接通自动油门,并将推力模式设置为IDLE推力,使油门杆移动到IDLE位置。
13.根据权利要求3中所述的帮助飞行员紧急下降操作的方法,其特征在于,
在所述飞行管理系统LNAV模式中,飞行管理系统提供地形预测功能,用于识别前方高于所述高度目标值的障碍物。
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