DE3014323A1 - Flight computer for aircraft pilot - obtains max. fuel economy by monitoring sensors for air speed and fuel consumption rate - Google Patents
Flight computer for aircraft pilot - obtains max. fuel economy by monitoring sensors for air speed and fuel consumption rateInfo
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Abstract
Description
Hiermit#wird ein Gerät bezeichnet, welches dem PilotenThis # denotes a device that the pilot
eines Luftfahrzeuges die Möglichkeit gibt, mit Hilfe seiner Steuervariablen einen optimalen beziehungsweise teiloptimalen Flugzustand bezüglich maximaler Reichweite einzustellen.of an aircraft gives the possibility with the help of its control variables an optimal or partially optimal flight condition in terms of maximum range to adjust.
Es handelt sich dabei um eine autarke, hochintegrierte Einheit, die als Kernstück einen Mikroprozessor besitzt.It is a self-sufficient, highly integrated unit that has a microprocessor as its core.
Sie ist primär als Ergänzung zu den vorhandenen Cockpitsystemen gedacht.It is primarily intended as a supplement to the existing cockpit systems.
In den folgenden Absätzen wird kurz auf den Aufbau und das Arbeiten mit diesem Gerät eingegangen.The following paragraphs briefly cover the structure and work received with this device.
AUFBAU Das Gerät ist als Einblockgerät in Steckmodultechnik konzipiert und entspricht mit der Breite von 146 mm und der Höhe von 47,5 mm in seiner Frontplattenabmessung der internationalen ARINC-Norm für Avionik Einbaugeräte.STRUCTURE The device is designed as a single-block device using plug-in module technology and corresponds with the width of 146 mm and the height of 47.5 mm in its front panel dimensions the international ARINC standard for avionics built-in devices.
Die gesamte Elektronik ist auf drei Steckplatinen aufgebaut: - Hauptplatine 1: mit dem Prozessor und seiner digitalen Peripherie - Hauptplatine 2: Input / Output für Sensoren und Anzeigesysteme - Stromversorgungsmqdui Mit dieser Systemeinteilung wurde ein Höchstmaß an Servicefreundlichkeit erzielt.The entire electronics are built on three plug-in boards: - Main board 1: with the processor and its digital peripherals - main board 2: input / output for sensors and display systems - Stromversorgungsmqdui With this system classification the highest level of service friendliness was achieved.
Das Stronversorgungsmodul wurde für eine beliebige Eingangsspannung zwischen 12 und 30 Volt ausgelegt.The power supply module was designed for any input voltage rated between 12 and 30 volts.
FUNKTION Folgende Sensoren liefern dem Mikroprozessor über A/D-Wandler Meßwerte: - Differenzdrucksensor; dieser Sensor liefert proportional zur Differenz zwischen Gesamtdruck 'Pitotrohranschluß) und Statikdruck (Anschluß an Statikbohrungen des Luftfahrzeuges) ein analoges Signal welches ein Maß für die IAS (Indicated Airspeed) ist.FUNCTION The following sensors supply the microprocessor via A / D converter Measured values: - differential pressure sensor; this sensor delivers proportional to the difference between total pressure 'Pitot tube connection) and static pressure (connection to static boreholes of the aircraft) an analog signal which is a measure for the IAS (Indicated Airspeed) is.
- Absolutdrucksensoro dieser Meßwertgeber liefert proportional zum statischen Druck und damit zur Flughöhe ein analoges Signal.- Absolute pressure sensoro this transducer delivers proportional to the static pressure and thus an analog signal for the flight altitude.
- Totaltemperatursensor: er liefert ebenfalls ein analoges Ausgangssignal, welches proportional zur Lufttemperatur ist. Hierbei handelt es sich um einen besonders sensiblen Meßwertaufnehmer; damit wird eine möglichst verzögerungsfreie Messung der Umgebungstemperatur des sich bewegenden Luftfahrzeuges gewährleistet.- Total temperature sensor: it also provides an analog output signal, which is proportional to the air temperature. This is a special one sensitive transducer; this results in a measurement that is as delay-free as possible the ambient temperature of the moving aircraft.
- Durchfiußmesser: hier wurde ein spezieller Sensor entwickelt, welcher den Forderungen des Gesamtsystems angepaßt wurde.- Flow meter: a special sensor was developed here, which has been adapted to the requirements of the overall system.
Hauptmerkmale dieses Sensors sind: - kleine Abmessungen - hohe Genauigkeit - sehr geringe Temperaturabhängigkeit - ßehr hohe Auflösung - geringe Hysterese - kurze Ansprechzeit - keine Behjnderung des Kraftstofflußes bei Ausfall Nach dem Einschalten des Gerätes frägt der Mikroprozessor laufend die Meßwerte der Sensoren und die Einstellwerte der beiden Kodierschalter ab und berechnet daraus im wesentlichen die wahre Fluggeschwindigkeit und den Quotienten aus dieser und dem Kraftstoffverbrauch. Weiterhin wiEd die korregierte Höhe und der verbleibende Kraftstoff ermittelt und angezeigt. The main features of this sensor are: - small dimensions - high accuracy - very low temperature dependence - very high resolution - low hysteresis - short response time - no impairment of the fuel flow in the event of failure after When the device is switched on, the microprocessor continuously queries the measured values from the sensors and the setting values of the two coding switches and essentially calculates from them the true airspeed and the quotient of this and the fuel consumption. Furthermore, the corrected altitude and the remaining fuel are determined and displayed.
Der Kraftstoffdurchfluß wird digital linearisiert und ebenfalls angezeigt Bei allen Anzeigen handelt es-sich um eine leuchtstarke und energiesparende LCD-Ausführung.The fuel flow is digitally linearized and also displayed All displays are of a bright and energy-saving LCD design.
BEDIENUNG UND ANZEIGEARTEN Vor dem Start des Luftfahrzeuges muß der Pilot das Gerät einschalten und den aktuellen QNH-Wert sowie die ausfliegbare Treibstoffmenge einrasten. Ist das Flugzeug nicht betankt worden, so entfällt das Einstellen der Treibstoffmenge, da die Restmenge des letzten Fluges gespeichert wird.OPERATION AND DISPLAY MODES Before the aircraft takes off, the Pilot switch on the device and check the current QNH value and the usable amount of fuel snap into place. If the aircraft has not been refueled, there is no need to set the Amount of fuel, since the remaining amount of the last flight is saved.
Wird der OFC erst während des Fluges zugeschaltet, so ist die Restmenge im Tank von den bordei genen Kraftstoffanzeigen zu übernehmen, falls eine absolute Restmengenanzeige gewünscht wird.If the OFC is only switched on during the flight, the remaining amount is in the tank from the on-board fuel gauges, if an absolute one Display of remaining quantities is required.
Für Streckenflüge ist der QNH-Wert den jeweiligen örtlichen Luftdruckverhältnissen anzupassen.For cross-country flights, the QNH value is the respective local air pressure adapt.
Unabhängig von den oben erwähnten Eingaben ist die Extremwertanzege sofort nach jedem Einschalten aktiv.The extreme value display is independent of the above-mentioned entries active immediately after each switch-on.
Während des Fluges stehen dem Luftfahrzeugführer folgende Daten zur Verfügung: - TAS - (True Airspeed) Anzeige Diese liefert nur dann einen exakten Wert, wenn der QNH-Wert den örtlichen Luftdruckverhältnissen entspricht.During the flight the pilot has the following data at his disposal Available: - TAS - (True Airspeed) display This only provides an exact one Value if the QNH value corresponds to the local air pressure conditions.
Bei QFE bzw. Standardeinstellung ist der Fehler maximal 1 - 2% - Höhenanzeige Diese gibt die Höhe über MSL an falls der örtliche QNH-Wert eingestellt wird. Wird der QFE-Wert eingerastet, so steht Xie Höhe über Grund zur Verfügung. With QFE or the standard setting, the error is a maximum of 1 - 2% - Altitude display This indicates the altitude above MSL if the local QNH value is set will. If the QFE value is locked, then Xie height above ground is available.
Bei eier Einstellung von 1013 mb wird die Flugfläche angezeigt. With a setting of 1013 mb, the flight level is displayed.
Diese Einstellmethodik ist völlig identische der eines konventionellen Höhenmessers.~ - Kraftstoffverbrauch Hier wird eine kalibrierte Anzeige des momentan ver brauchten Kraftstoffvolumens pro Zeiteinheit dargestellt. This setting method is completely identical to that of a conventional one Altimeter. ~ - Fuel Consumption This is a calibrated display of the current consumed fuel volume shown per unit of time.
Die Dimension ist Liter/h, d.h. der Pilot kann aus dem noch zur Verfügung stehendem Kraftstoffvolumen auf die maximale Flugzeit schließen. The dimension is liters / h, i.e. the pilot can still use it the standing fuel volume to conclude the maximum flight time.
- Kraftsoffanzeige Mit dieser wird ein sehr genauer Wert des noch fliegbaren Kraftsoffvolumens zur Verfügung gestellt.- Fuel gauge With this a very precise value of the still flyable fuel volume made available.
- Extremwertanzeige Diese Anzeige ist das Kernstück des OFC Sie ist kalibriert in Kilometer Flugstrecke pro Liter Kraftstoff".- Extreme value display This display is the core of the OFC it is calibrated in kilometers of flight distance per liter of fuel ".
Der Pilot hat damit die Möglichkeit den Flugzustand optimal einzustellen. Einige Beispiele dieser Einstellmöglichkeiten sind im mächsten Absatz erläutert. Bei Windstille kann man mit Hilfe der Kraftstoffanzeige die Reichweite ermitteln. This gives the pilot the opportunity to optimally adjust the flight status. Some examples of these setting options are explained in the next paragraph. When there is no wind, you can use the fuel gauge to determine the range.
ARBEITEN MIT DER EXTREMWERTANZEIGE Die Möglichkeiten der Einstellungen, die sich mit der Extremwertanzeige eröffnen, seien an einem Leichtflugzeug mit Kolbenmotor erläutert. Grundsätzlich ist dieses System für jedes Luftfahrzeug zu verwenden.WORKING WITH THE EXTREME VALUE DISPLAY The options for setting, which open up with the extreme value display are on a light aircraft with a piston engine explained. In principle, this system can be used for every aircraft.
Aus der Flugmechanik ist bekannt, daß es für jedes Flugzeug eine Fluggeschwindigkeit gibt, mit der man maximale Reichweite erzielt. Diese Geschwindigkeit ist in der Praxis jedoch so klein, daß der dazugehörige spezifische Kraftstoffverbrauch aufgrund der geringen Leistung sehr hoch ist.It is known from flight mechanics that there is an airspeed for every aircraft with which you can achieve maximum range. This speed is in the Practice, however, so small that the associated specific fuel consumption due to the low power is very high.
Daraus resultiert eine optimale Reisegeschwindigkeit die im allgemeinen wesentlich höher ist.This results in an optimal cruising speed in general is much higher.
Um diese zu erfliegen nimmt der Pilot lediglich den Throttle-Hebel so weit zurück, bis die Extremwertanzeige einen maximalen Wert anzeigt. Die abgelesene Zahl zeigt die bei dieser Einstellung erreichbare Flugstrecke pro Liter Kraftstoff relativ gegenüber der Luftmasse an, Bei Windstille entspricht dies dann der Flugstrecke pro Liter Kraftstoff über Grund.To fly this, the pilot simply takes the throttle lever back until the extreme value display shows a maximum value. The read The number shows the flight distance per liter of fuel that can be achieved with this setting relative to the air mass, If there is no wind, this corresponds then the flight distance per liter of fuel over the ground.
Ist eine Propellerverstellung vorhanden, so ist eine Kombination aus dieser und der Throttle-Stellung zu wählen.If a propeller adjustment is available, a combination of this and the throttle position.
Diese Einstellungen führen im allgemeinen zu einer höheren Reichweite als die im Handbuch vorgeschlagenen, da sie sowohl den Zustand des Motors und den der Zelle berücksichtigen.These settings generally lead to a longer range than the ones suggested in the manual as they both the condition of the engine and the of the cell.
Eine weitere Erhöhung des Extremwertes wird durch exaktes Einstellen des Kraftstoffgemischhebels erreicht. Diese Methode ist identisch der Einstellung nach maximaler Abgastemperatur.A further increase in the extreme value is achieved through precise setting of the fuel mixture lever reached. This method is identical to the setting according to the maximum exhaust gas temperature.
Für das Erfliegen von relativen Maxima - dies ist zum Beispiel notwendig, wenn der Pilot einen Kompromiß zwischen hoher Reisegeschwindigkeit und optimaler Wirtschaftlichkeit schließen will - ist primär mit dem Throttle-Hebel die gewünschte Reiseleistung und dann mit Hilfe der Extremwertanzeige die Propellerstellung und das Kraftstoffgemisch auf optimale Wirtschaftlichkeit einzustellen.To fly relative maxima - this is necessary, for example, when the pilot compromises between high cruising speed and optimal Want to close profitability - is primarily the desired one with the throttle lever Travel performance and then with the help of the extreme value display the propeller position and adjust the fuel mixture for optimum economy.
Claims (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN106275464A (en) * | 2016-08-26 | 2017-01-04 | 杨百川 | A kind of air speed automatic protective system |
WO2018089934A1 (en) * | 2016-11-14 | 2018-05-17 | Boom Technology, Inc. | Commercial supersonic aircraft and associated systems and methods |
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1980
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN106275464A (en) * | 2016-08-26 | 2017-01-04 | 杨百川 | A kind of air speed automatic protective system |
CN106275464B (en) * | 2016-08-26 | 2018-08-10 | 杨百川 | A kind of air speed automatic protective system |
WO2018089934A1 (en) * | 2016-11-14 | 2018-05-17 | Boom Technology, Inc. | Commercial supersonic aircraft and associated systems and methods |
US10793266B2 (en) | 2016-11-14 | 2020-10-06 | Boom Technology, Inc. | Commercial supersonic aircraft and associated systems and methods |
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