FR2906066A1 - Methode d'estimation du point de toucher des roues d'un aeronef sur une piste d'atterrissage et de la distance a parcourir a partir du point de toucher pour atteindre une vitesse controlee. - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une méthode d'estimation du point de toucher des roues d'un aéronef sur une piste d'atterrissage et de la distance à parcourir par l'aéronef sur la piste à partir du point de toucher pour atteindre une vitesse contrôlée en dessous de laquelle il peut effectuer toute manoeuvre au sol.La méthode comporte une étape en vol d'estimation d'une hauteur et d'une vitesse de passage au-dessus du seuil de la piste. Elle comporte également une étape en vol d'estimation du point de toucher des roues de l'aéronef sur la piste d'atterrissage et de la distance à parcourir pour atteindre la vitesse contrôlée, à partir de l'estimation de la hauteur et de la vitesse de passage au-dessus du seuil de la piste. Elle comporte aussi une étape en roulant sur la piste d'estimation de la distance à parcourir pour atteindre la vitesse contrôlée à partir du point de toucher réel, en tenant compte des efforts de freinage fournis par les freins, les aérofreins et les inverseurs de poussée.Application : avionique

Description

1 Méthode d'estimation du point de toucher des roues d'un aéronef sur une

piste d'atterrissage et de la distance à parcourir à partir du point de toucher pour atteindre une vitesse contrôlée La présente invention concerne une méthode d'estimation du point de toucher des roues d'un aéronef sur une piste d'atterrissage et de la distance à parcourir par l'aéronef sur la piste à partir du point de toucher pour atteindre une vitesse contrôlée en dessous de laquelle il peut effectuer toute manoeuvre au sol. Elle s'applique par exemple dans le domaine de l'avionique. io L'atterrissage d'un aéronef est une phase du vol critique et complexe. Elle nécessite de la part du pilote de tenir compte de contraintes diverses, des contraintes de sécurité en premier lieu, mais également des contraintes économiques et des contraintes de confort. Tout d'abord, une piste d'atterrissage comporte plusieurs bretelles 15 de sorties étalées tout au long de la piste. Aucune sortie n'est réellement imposée au pilote, qui reste libre de choisir sa sortie en fonction de la situation qui se présente et notamment en fonction des conditions climatiques. Au mieux, il quitte la piste en prenant l'une des premières sorties pour gagner du temps et limiter la consommation de kérosène au sol. Cela 20 permet par ailleurs de minimiser la durée d'occupation de la piste. Mais optimiser la sortie de piste n'est pas une chose facile car de nombreux paramètres entrent en jeu : état du revêtement, conditions météorologiques, poids et état de l'appareil, notamment des pneumatiques et du système de freinage. C'est pourquoi le choix de la bretelle de sortie de piste n'est pas 25 imposé, tout au plus suggéré par le contrôleur. Enfin, il ne suffit pas de freiner au maximum pour prendre la première sortie, car ceci favorise l'usure prématurée des freins et chauffe les pneumatiques, pénalisant la rentabilité de l'appareil. Sans compter qu'un freinage exagéré est toujours au détriment du confort des passagers. 30 Une solution purement manuelle consiste dans un premier temps, juste après que le train d'atterrissage principal a touché le sol, à inverser la poussée des réacteurs. Puis dans un deuxième temps, le pilote freine en 2906066 2 actionnant les pédales de frein agissant sur les roues. La sortie de piste est choisie au jugé par le pilote, qui estime visuellement la première sortie qu'il peut atteindre à une vitesse inférieure ou égale à la vitesse maximale admissible pour prendre cette sortie. La vitesse maximale admissible pour 5 prendre une sortie est la vitesse au-dessus de laquelle prendre la sortie présente un risque compte tenu de l'angle que fait la bretelle de sortie avec la piste. La vitesse maximale pour prendre une sortie diminue quand l'angle augmente. Cet angle peut aller au moins jusqu'à 90 degrés, ce qui correspond à une vitesse maximale de sortie de l'ordre de 10 à 20 noeuds.

Une autre solution consiste pour le pilote à se faire assister par un système de freinage automatique appelé auto-brake selon l'expression anglo-saxonne, qui permet de sélectionner un niveau de décélération sur une échelle croissante variant de 1 à 2, de 1 à 3 ou de 1 à 5 selon le modèle d'avion. Le système se met en route immédiatement après que le train avant a touché le sol et freine l'avion jusqu'à l'arrêt complet en respectant le niveau de décélération choisi par le pilote. Le système est figé et ne tient compte ni des conditions particulières de l'atterrissage, comme l'état de la piste ou les conditions météorologiques, ni de la vitesse de l'avion quand il touche le sol. Il ne garantit aucune distance d'arrêt, celle-ci est variable même pour un niveau de décélération donné. C'est au pilote de compenser le manque de flexibilité du système auto-brake en prenant le relais lorsqu'il estime visuellement pouvoir prendre une sortie. II lui suffit pour cela d'actionner les pédales de frein pour désactiver le système. Le résultat est alors le même que pour un freinage sans l'assistance du système auto-brake : il est fréquent de devoir remettre un complément de gaz pour rejoindre une sortie plus loin. Que ce soit dans le cas d'un atterrissage purement manuel ou dans le cas d'un atterrissage assisté par le système auto-brake , le pilote ne dispose actuellement d'aucun moyen pour s'assurer à l'avance que la longueur de piste restant devant l'avion est suffisante et qu'il ne dépassera pas l'extrémité de la piste. La disponibilité d'une telle information permettrait au pilote de juger suffisamment en avance s'il est prudent de remettre les gaz pour décoller à nouveau et tenter une nouvelle approche. En effet, les cas d'atterrissages manqués sont nombreux où le pilote a pris conscience 2906066 3 trop tardivement qu'il allait dépasser le bout de piste, une fois posé, n'étant plus en situation de remettre les gaz. Le 2 août 2005 à Toronto au Canada, un avion de type Airbus 5 A340 assurant le vol AF358 pour la compagnie Air France a atterrit anormalement loin sur la piste. Malgré les inverseurs de poussée et le freinage des roues, l'avion a terminé sa course dans un ravin situé 200 mètres après le bout de la piste, qu'il a franchi alors que sa vitesse était encore de 150 kilomètres à l'heure. Heureusement il n'y a pas eu de victime, 1 o mais l'avion a été entièrement détruit. Sans compter le coût matériel, le préjudice est estimé à 75 millions de dollars. En 2000 à Fredericton au Canada encore, un avion de ligne de type Fokker F-28 assurant un vol de nuit pour les Lignes Aériennes Canadiennes Régionales est sorti en bout de piste. Cette fois, aucun 15 dommage humain ou même matériel n'a été à déplorer. Le problème identifié par le bureau des accidents canadiens mentionne que l'équipage avait pourtant bien été prévenu que la piste était recouverte à 50% par une mince couche de neige fondante. Cependant, la décision d'atterrir était principalement basée sur le fait que la piste était seulement mouillée sur les 20 autres 50%. Mais dans de telles conditions, estimer la distance de freinage est difficile, une piste mouillée conduisant notamment à faire de l'aquaplaning lors du freinage des roues. Dans tous les cas, les conséquences économiques, et parfois même humaines, de tels accidents peuvent être catastrophiques.

25 D'une part, il apparaît que l'équipage ne dispose actuellement que d'un nombre d'informations très réduit pour estimer les risques encourus en atterrissant sur une piste contaminée, c'est-à-dire dont la surface est couverte totalement ou partiellement par de l'eau, de la neige ou de la glace.

30 L'équipage utilise des tables de performances au freinage qui sont fournies dans la documentation technique de l'appareil. Elles sont disponibles à bord en version papier ou sur écran. A un état de la piste rapporté par l'aéroport, du type freinage bon/moyen/mauvais, et/ou à un type de contaminant, ces tables associent une distance théorique de freinage calculée durant des 2906066 4 essais en vol. Puis les décisions sont essentiellement prises sur la base de calculs mentaux et sur l'expérience de l'équipage sur ce type d'appareil. D'autre part, il est difficile d'estimer le point de toucher de la piste par les roues, car celui-ci varie avec le type d'approche et les conditions de 5 vent, notamment avec le vent arrière. Or, le point où l'avion va toucher le sol conditionne la longueur de piste qu'il lui reste pour freiner. La distance théorique de freinage fournie dans les tables est calculée en faisant l'hypothèse d'un survol du seuil de piste à 50 pieds, le seuil de piste étant matérialisé au sol par de larges bandes de peinture parallèles à l'axe de la io piste et formant un peigne . Mais surtout, la distance théorique de freinage est calculée en faisant l'hypothèse d'un toucher à 300 mètres après le seuil de piste. Or, dans des conditions de vent difficiles, de visibilité réduite et/ou de piste contaminée, il est presque impossible d'assurer que ces hypothèses de base sont vérifiées. Ainsi, le point de toucher réel peut être 15 bien éloigné du point de toucher théorique à 300 mètres du seuil de piste. Et une fois que l'avion roule sur la piste, il peut être tout aussi difficile d'estimer si le toucher des roues s'est fait à 300 mètres ou à 600 mètres du seuil de piste, voire plus loin encore. Les risques de dépassement du bout de la piste sont manifestes.

20 L'invention a notamment pour but de pallier les inconvénients précités, en fournissant en permanence à l'équipage durant la phase d'atterrissage une estimation pertinente du point de toucher des roues et du 25 point de vitesse contrôlée sur une piste en approche, la vitesse contrôlée permettant à l'avion roulant sur la piste de prendre n'importe quelle bretelle de sortie, notamment celles formant un virage à 90 degrés avec l'axe de la piste. Pour cela, l'invention propose une démarche innovante basée sur la coopération entre le système de gestion du vol et les calculateurs de 30 freinage. Ainsi, le pilote est à même de décider avec un maximum d'anticipation soit de remettre les gaz pour décoller à nouveau, soit d'augmenter le freinage. A cet effet, l'invention a pour objet une méthode d'estimation du point de toucher des roues d'un aéronef sur une piste d'atterrissage et de la distance à parcourir par l'aéronef sur la piste à partir du point de toucher pour atteindre une vitesse contrôlée en dessous de 2906066 5 laquelle il peut effectuer toute manoeuvre au sol. La méthode comporte une étape en vol d'estimation d'une hauteur et d'une vitesse de passage au-dessus du seuil de la piste. Elle comporte également une étape en vol d'estimation du point de toucher des roues de l'aéronef sur la piste 5 d'atterrissage et de la distance à parcourir pour atteindre la vitesse contrôlée, à partir de l'estimation de la hauteur et de la vitesse de passage au-dessus du seuil de la piste. Elle comporte aussi une étape en roulant sur la piste d'estimation de la distance à parcourir pour atteindre la vitesse contrôlée à partir du point de toucher réel, en tenant compte des efforts de freinage 10 fournis par les freins, les aérofreins et les inverseurs de poussée. L'estimation de la hauteur et de la vitesse de passage au-dessus du seuil de la piste peut par exemple être obtenue par comparaison d'un profil vertical réel en descente et d'un profil vertical théorique en descente ou peut être avantageusement fournie instantanément par des capteurs.

15 L'estimation du point de toucher des roues et de la distance à parcourir pour atteindre la vitesse contrôlée à partir de la hauteur et de la vitesse de passage au-dessus du seuil de piste peut par exemple être calculée en utilisant un modèle mathématique prédictif ou peut être avantageusement réalisée sans calcul en utilisant une table de performances 20 pré-établie. Pour prise en compte dans l'estimation de la distance du point de toucher des roues et de la distance à parcourir pour atteindre la vitesse contrôlée, des capteurs peuvent fournir instantanément le régime moteur et/ou la position des inverseurs de poussée et/ou la position des volets et/ou 25 la position des spoilers et/ou l'effort fourni par les freins. Avantageusement, les capteurs peuvent également fournir l'état de panne des ces matériels. La table de performances pré-établie peut dépendre de l'état de contamination de la piste ou de fonctions d'assistance à l'atterrissage disponibles sur la piste.

30 Dans un mode de réalisation, le calcul du point de toucher des roues peut être affiné lorsque l'aéronef passe sensiblement au-dessus du seuil de la piste. Avantageusement, le point de toucher des roues et/ou la distance à parcourir pour atteindre la vitesse contrôlée peuvent être ré-estimés en 35 permanence dès que l'aéronef commence une manoeuvre d'arrondi lui 2906066 6 permettant de diminuer progressivement sa vitesse de descente vers la piste. Dans un mode de réalisation, le point auquel la vitesse contrôlée 5 devrait être atteinte peut être ré-estimé en permanence à partir du point de toucher réel dès que les roues de l'aéronef ont effectivement touché la piste. Par exemple, les estimations du point de toucher des roues et/ou du point auquel la vitesse contrôlée devrait être atteinte peuvent être affichées graphiquement, éventuellement accompagnées des bretelles de 1 o sortie de la piste. Avantageusement, la méthode peut être implémentée dans un système FMS de gestion du vol.

15 L'invention a encore pour principaux avantages qu'elle permet d'optimiser l'utilisation des freins et des inverseurs de poussée, et notamment de minimiser leur usure et de maximiser leur longévité. Les gains de maintenance dégagés ne sont pas négligeables. Rassurante pour le pilote, l'invention permet aussi d'améliorer sensiblement le confort des 20 passagers à l'atterrissage, en leur épargnant des facteurs de charges pénibles dus à des freinages non adaptés à la situation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront 25 à l'aide de la description qui suit faite en regard de dessins annexés qui représentent : la figure 1, par une vue latérale et une vue de dessus, un exemple d'avion suivant un profil vertical théorique en descente vers une piste d'atterrissage, 3o la figure 2, par un diagramme un exemple d'architecture système pouvant mettre en oeuvre la méthode selon l'invention, - la figure 3, un exemple d'affichage graphique d'un point de toucher des roues et d'un point de vitesse contrôlée estimés par la méthode selon l'invention.

35 2906066 7 La figure 1 illustre par schématiquement un avion 1 suivant un profil vertical théorique 2 en descente vers une piste 3. La piste 3 est illustrée par une vue latérale et par une vue de dessus. Le profil vertical théorique 2 5 est une portion de trajectoire extraite du plan de vol de l'avion 1. Par exemple, l'avion peut disposer d'un système informatique de gestion du vol, couramment désigné par la terminologie anglo-saxonne de Flight Management System et que l'on appellera FMS par la suite, qui gère notamment son plan de vol. Le plan de vol contient une trajectoire de 1 o référence à suivre par l'avion 1. Le FMS met cette trajectoire de référence à disposition des autres systèmes embarqués, notamment à disposition du pilote automatique ainsi que du personnel de pilotage par l'intermédiaire d'interfaces d'affichage et de saisie. Il s'agit d'une séquence chronologique de points de passage nommés et décrits par une position, une altitude et une 15 heure de survol. La trajectoire de référence est une aide précieuse à la fois au personnel de contrôle au sol et à la fois au pilote, pour anticiper au mieux les mouvements de l'avion et assurer un niveau de sécurité optimum. Notamment, la trajectoire de référence permet de déduire le profil vertical théorique 2, qui indique tous les changements d'altitude prévus depuis 20 l'aéroport de départ jusqu'à l'aéroport de destination. La partie du profil vertical théorique 2 illustrée par la figure 1 est la partie finale correspondant à la phase d'approche en descente vers la piste 3. Elle est calculée par le FMS dès que la piste à utiliser pour atterrir sur l'aéroport de destination est connue. Dans l'exemple de la figure 1, la piste 3 est envoyée par le 25 contrôleur au sol et saisie dans le FMS par le co-pilote. Le FMS prend en compte une pente de descente a associée à la piste 3 dans une base de données de navigation disponible à bord ou une pente par défaut de 3 degrés. Le profil vertical théorique 2 et la vue latérale de la piste 3 sont 30 représentés dans un système d'axes où l'axe des ordonnées représente une altitude ALT et où l'axe des abscisses est parallèle à l'axe de la piste 3 et représente une distance au sol D. La piste 3 a une longueur totale L et un seuil de piste 4 matérialisé au sol par un peigne . Le seuil 4 est situé à une distance D4 du début de piste et à une altitude ALT4. L'altitude ALT4 du 35 seuil 4 est l'altitude couramment utilisée comme altitude de la piste 3, afin de 2906066 8 s'affranchir d'une pente 0 négligeable découlant du relief. Des bretelles de sortie 5 et 6 sont situées respectivement à des distances D5 et D6 du début de piste. Le profil vertical théorique 2 issu du FMS prédit une descente de 5 l'avion 1 vers la piste 3 en suivant une trajectoire rectiligne jusqu'à un point théorique AT de début d'arrondi, puis en suivant une trajectoire arrondie entre le point AT et un point théorique TT de toucher des roues de l'avion 1 sur la piste 3. Par la suite, la portion de trajectoire située entre le point AT et le point TT sera appelée arrondi théorique . L'arrondi théorique est estimé par le 10 FMS en faisant l'hypothèse d'un passage à 50 pieds au-dessus du seuil 4 et d'un toucher des roues à 300 mètres au-delà du seuil 4. En particulier, le FMS estime une altitude ALTAT à laquelle l'avion 1 doit théoriquement commencer son arrondi. Mais pour diverses raisons, notamment des raisons d'ordre opérationnel imposées par le contrôle au sol, l'avion 1 ne suit pas 15 parfaitement le profil vertical théorique 2. Bien souvent, il vole nettement au-dessus ou nettement au-dessous. La figure 2 illustre par un diagramme un exemple d'architecture système permettant avantageusement de mettre en oeuvre la méthode selon 20 l'invention au sein d'un système FMS 60 disponible à bord de l'avion 1. Un module LDD 68 de liaison de données numérisées reçoit des consignes de guidage de centres de contrôle au sol représentés par un module 69. Le module 68 fournit ces consignes de guidage à un module TRAJ 67 de trajectographie. Le module 67 reçoit également le plan de vol d'un module 25 PLN 64 de gestion du plan de vol, le module 64 convertissant les balises aéronautiques décrivant le plan de vol grâce à une base de données de navigation BDD NAV 63. Le module 67 de trajectographie construit la trajectoire de référence de l'avion 1 à partir des points de passage du plan de vol en respectant les performances de l'avion 1 et les contraintes de 30 confinement des routes aériennes empruntées. C'est donc aussi le module 67 qui élabore le profil vertical théorique 2. Le module 67 envoie à un module GUID 73 de guidage la trajectoire de référence à jour. Un module LOC-NAV 66 de localisation et de navigation fournit au module 73 les caractéristiques cinématiques instantanées de l'avion 1 en terme de position, d'altitude et de 35 vitesse. Le module 66 reçoit lui-même des données brutes d'un module CAP 2906066 9 70 rassemblant des capteurs, du type balise de positionnement par satellites et/ou centrale inertielle. Un module PRED 65 de prédiction fournit au module 73 les heures de passages prévues aux points jalonnant la trajectoire à suivre, ces points déterminant l'horaire à respecter, ainsi que les points 5 prévus de changement de cinématique. Il élabore également un profil vertical d'approche réel, qui est celui effectivement suivi par l'avion 1 compte tenu de la situation opérationnelle réelle. Pour effectuer ses calculs, le module 65 reçoit les performances de l'aéronef d'une base de données BDD PERF 62. Le module 73 envoie les consignes de guidage à un module de pilotage PIL 10 72 pour application automatique. Un module d'interface homme-machine IHM 71 fournit des services d'affichage et de saisie dans le cadre des fonctionnalités du FMS 60. C'est dans le module 65 qu'une nouvelle fonction implémentant la méthode selon l'invention peut avantageusement être ajoutée.

15 Dans un premier temps, lors de la préparation de l'approche, la fonction selon l'invention implémentée dans le module 65 doit être initialisée avec des paramètres d'atterrissage. L'équipage introduit ces paramètres par l'intermédiaire du module d'interface 71. II s'agit par exemple du coefficient 20 de freinage ou de l'état de la piste du type mauvais/moyen/bon fourni par des messages reçus du sol. Il peut aussi s'agir du fait que l'utilisation des inverseurs de poussée est prévue ou non, ou encore de la pente de la piste. La fonction selon l'invention peut également acquérir de manière automatique d'autres paramètres mis à disposition par d'autres systèmes, 25 comme par exemple la longueur et l'altitude de la piste, le mode autobrake sélectionné (désactivé, moyen, faible), le vent effectif, les valeurs de braquage des volets. L'avantage de pouvoir recevoir certains paramètres automatiquement de la part d'autres systèmes, comme les paramètres d'armement des spoilers, est de réduire la charge de travail de l'équipage, 30 notamment pour configurer la fonction. II est à noter que si le système auto- brake est désactivé, la fonction prend en compte une décélération moyenne de freinage manuel, basée sur une méthode statistique ou calculatoire.

2906066 10 Dans un deuxième temps, lors de l'approche et sur la base des paramètres d'atterrissage introduits précédemment, la fonction selon l'invention réalise une première estimation de la hauteur et de la vitesse de passage au-dessus du seuil 4 de la piste 3. Elle en déduit une première 5 estimation du point de toucher des roues et du point de vitesse contrôlée. Par exemple, la fonction peut considérer une vitesse contrôlée égale à 20 noeuds. Si le module de pilotage automatique 72 dispose d'un mode dit managé , il peut asservir l'avion 1 sur la trajectoire de référence qui lui est io fournie par le module de trajectographie 67, et donc en particulier sur la partie du profil vertical théorique 2 pour descendre vers la piste 3. Dans ce cas, la fonction selon l'invention peut comparer le profil vertical d'approche réel déjà élaboré par le module 65 qui l'accueille au profil vertical théorique 2 déjà élaboré par le module 67, notamment pour déterminer si le profil vertical 15 théorique 2 sera rejoint avant ou après le passage au-dessus du seuil 4. La fonction peut en déduire la hauteur au passage au-dessus du seuil 4, ainsi que la vitesse au passage au-dessus du seuil 4. Si le module de pilotage automatique 72 dispose d'un mode dit sélecté , il peut asservir l'avion 1 sur des consignes de vol instantanées 20 données par le pilote, par exemple sur une consigne en vitesse verticale de descente. Dans ce cas, la fonction selon l'invention peut déterminer la hauteur et la vitesse de l'avion 1 au passage au-dessus du seuil 4 en utilisant des valeurs mesurées des paramètres de vol de l'avion 1, comme sa vitesse par rapport au sol, sa vitesse verticale et sa hauteur obtenue par une sonde 25 radio. La fonction selon l'invention peut procéder de la même manière lorsque l'avion 1 descend en pilotage manuel. Une fois estimées la hauteur et la vitesse au passage au-dessus du seuil 4, la fonction selon l'invention peut par exemple utiliser un modèle mathématique prédictif simple permettant de déduire la distance d'arrondi à 30 laquelle correspond le point de toucher à partir du point de début d'arrondi et la distance de freinage à laquelle correspond le point de vitesse contrôlée à partir du point de toucher. Très classiquement, la distance d'arrondi et la distance de freinage peuvent se calculer en appliquant le théorème de la dynamique à l'avion 1. Il suffit ensuite de projeter l'équation vectorielle 35 associée dans le système d'axes (0, D, ALT) et de résoudre le système 2906066 11 d'équations qui en résulte. Cependant, la fonction selon l'invention peut aussi se baser avantageusement sur l'utilisation de tables de performances pré-établies. Notamment, dans la documentation technique de l'avion 1 à la section des performances, des distances d'atterrissage ont été calculées en 5 fonction de divers paramètres de vol. Par exemple, ces distances peuvent être données dans des tables à plusieurs entrées, chaque entrée correspondant à un paramètre de vol pris en compte dans les calculs. Les paramètres de vol peuvent par exemple être le régime moteur et la position des inverseurs de poussée de l'avion 1, l'effort fourni par les freins de l'avion 10 1, la position des volets et des spoilers de l'avion 1 ou encore le mode autobrake sélectionné. Les valeurs effectives de ces paramètres de vol peuvent alors être mesurées et fournies par des capteurs dédiés, qui peuvent aussi renseigner la fonction selon l'invention sur l'état de panne des matériels qu'ils contrôlent. Les tables de performance peuvent aussi tenir compte de 15 l'altitude ALTO, de la pente 8 et de l'état de contamination de la piste 3, l'état de contamination traduisant que la surface de la piste 3 est vierge ou au contraire est couverte totalement ou partiellement par de l'eau, de la neige ou de la glace. Avantageusement, les tables de performances peuvent aussi dépendre du vent soufflant sur la piste 3 et de l'état d'activation de fonctions 20 d'assistance à l'atterrissage disponibles sur la piste 3. L'utilisation de telles tables peut donc être une alternative efficace aux calculs. La figure 3 illustre un exemple d'affichage graphique d'un point estimé de toucher des roues TE et d'un point estimé de vitesse contrôlée VCE 25 sur la piste 3. En effet, dès la phase d'approche, le point estimé de toucher des roues TE et le point estimé de vitesse contrôlée VCE sur la piste 3 peuvent être présentés à l'équipage par affichage sur un écran du module 71. Par exemple, ce peut être sur l'écran de navigation horizontale couramment appelé Navigation Display et qui sera appelé ND par la 30 suite. Avec une échelle permettant de représenter graphiquement la piste 3 avec une précision appréciable, la zone de la piste 3 située entre le point estimé de toucher TE et le point estimé de vitesse contrôlée VCE peut être caractérisée par une couleur particulière. Ainsi, l'équipage peut d'ores et déjà s'assurer de la marge par rapport au bout de la piste 3 et éventuellement 35 prendre des mesures correctives, c'est-à-dire remettre les gaz ou prévoir 2906066 12 d'augmenter les efforts de freinage. Le seuil 4 ainsi que les bretelles de sortie 5 et 6 sont également affichés graphiquement, ce qui permet de connaître rapidement les bretelles situées au-delà du point de vitesse contrôlée et pouvant donc être utilisées pour sortir de la piste.

5 Un peu avant le passage de l'avion 1 au-dessus du seuil 4 de la piste 3, idéalement aux environs de l'altitude de décision, la fonction selon l'invention passe dans un mode plus précis. En effet, à ce stade final de l'approche la fonction dispose de données plus précises, aussi bien sur la 10 prévision de la hauteur de passage au-dessus du seuil 4 que sur le vent soufflant sur la piste 3, même si en terme de cisaillement les paramètres de vent sont encore susceptibles d'évoluer. Le calcul de la distance d'arrondi correspondant au point estimé de toucher TE peut donc avantageusement être affiné, toujours à partir du modèle mathématique prédictif simple utilisé 15 précédemment et/ou de tables. Il est à noter qu'à cette étape, le calcul de la distance de freinage à partir du point estimé de toucher TE, qui correspond au point estimé de vitesse contrôlée VCE, reste inchangé. L'équipage voit donc le point estimé de toucher TE et le point estimé de vitesse contrôlée VCE glisser doucement et de concert le long de la représentation graphique 20 de la piste 3 sur l'écran. Lorsque l'avion 1 entame son arrondi, la fonction selon l'invention peut encore utiliser le modèle mathématique prédictif simple et/ou les tables utilisés précédemment pour affiner ses estimations du point de toucher TE et 25 de vitesse contrôlée VCE. Durant la phase d'arrondi, la fonction met à jour en permanence ses estimations, celles-ci étant mises à jour instantanément sur l'écran ND. Des mécanismes d'alerte sonore ou visuelle peuvent également permettre d'attirer au plus tôt l'attention du co-pilote dans le cas où le point estimé de toucher TE et/ou le point de vitesse contrôlée VCE évolueraient de 30 manière incompatible avec un atterrissage sur la piste 3 en toute sécurité. Ceci permet d'envisager une remise des gaz avecun maximum d'anticipation. Dans la fonction selon l'invention, la phase d'arrondi est une phase majeure d'aide à la décision de remettre les gaz ou pas.

2906066 13 Dès que les roues de l'avion 1 ont touché la piste 3, la fonction selon l'invention recalcule la distance de freinage permettant d'atteindre la vitesse contrôlée. Pour cela, elle utilise encore le modèle mathématique prédictif simple et/ou les tables donnant des distances de freinage utilisés 5 précédemment. La distance de freinage permettant d'atteindre la vitesse contrôlée peut être ré-estimée en permanence durant toute la phase de freinage. Le point estimé de vitesse contrôlée VCE peut alors être alors mis à jour instantanément sur l'écran ND, celui-ci étant étroitement surveillé par le co-pilote. Ceci permet de diminuer ou d'augmenter les efforts de freinage en ~o fonction de la distance restante utilisable sur la piste 3. Dans la fonction selon l'invention, la phase de roulage est une phase d'aide à l'utilisation des moyens de freinage.

15 L'invention décrite précédemment peut également être une aide précieuse à la gestion de l'aéroport, l'équipage pouvant informer la tour de contrôle de manière beaucoup plus fiable sur les pistes qu'il peut prendre et celle qu'il ne peut pas prendre, compte tenu des conditions extérieures et des performances réelles de l'appareil, ceci avant même d'avoir posé les 20 roues sur la piste.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1. Méthode d'estimation du point de toucher des roues (TE) d'un aéronef (1) sur une piste d'atterrissage (3) et de la distance à parcourir par l'aéronef (1) sur la piste (3) à partir du point de toucher (TE) pour atteindre une vitesse contrôlée en dessous de laquelle il peut effectuer toute manoeuvre au sol, caractérisée en ce qu'elle comporte : une étape en vol d'estimation d'une hauteur et d'une vitesse de passage au-dessus du seuil de la piste (4) ; une étape en vol d'estimation du point de toucher des roues (TE) de l'aéronef (1) sur la piste d'atterrissage (3) et de la distance à io parcourir pour atteindre la vitesse contrôlée, à partir de l'estimation de la hauteur et de la vitesse de passage au-dessus du seuil de la piste (4) ; - une étape en roulant sur la piste (3) d'estimation de la distance à parcourir pour atteindre la vitesse contrôlée à partir du point de 15 toucher réel, en tenant compte des efforts de freinage fournis par les freins, les aérofreins et les inverseurs de poussée.

2. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'estimation de la hauteur et de la vitesse de passage au-dessus du seuil de la piste (4) 20 est obtenue par comparaison d'un profil vertical réel en descente et d'un profil vertical théorique en descente (2).

3. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'estimation de la hauteur et de la vitesse de passage au-dessus du seuil de la piste (4) 25 est fournie instantanément par des capteurs.

4. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'estimation du point de toucher des roues (TE) et de la distance à parcourir pour atteindre la vitesse contrôlée à partir de la hauteur et de la vitesse de 30 passage au-dessus du seuil de piste (4) est réalisée par calcul en utilisant un modèle mathématique prédictif.

5. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'estimation du point de toucher des roues (TE) et de la distance à parcourir pour 2906066 15 atteindre la vitesse contrôlée à partir de la hauteur et de la vitesse de passage au-dessus du seuil de piste (4) est réalisée sans calcul en utilisant une table de performances pré-établie. 5

6. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que des capteurs fournissent instantanément le régime moteur et/ou la position des inverseurs de poussée et/ou la position des volets et/ou la position des spoilers et/ou l'effort fourni par les freins, pour prise en compte dans l'estimation de la distance du point de toucher des roues (TE) et de la distance à parcourir pour atteindre la vitesse contrôlée.

7. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que des capteurs fournissent instantanément l'état de panne des moteurs et/ou des inverseurs de poussée et/ou des volets et/ou des spoilers et/ou des freins, pour prise en compte dans l'estimation de la distance du point de toucher des roues (TE) et de la distance à parcourir pour atteindre la vitesse contrôlée.

8. Méthode selon la revendication 5, caractérisée en ce que la table de 20 performances pré-établie dépend de l'état de contamination de la piste (3).

9. Méthode selon la revendication 5, caractérisée en ce que la table de performances pré-établie dépend de fonctions d'assistance à 25 l'atterrissage disponibles sur la piste (3).

10. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le calcul du point de toucher des roues (TE) est affiné lorsque l'aéronef (1) passe sensiblement au-dessus du seuil de la piste (4). 30

11. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le point de toucher des roues (TE) et/ou la distance à parcourir pour atteindre la vitesse contrôlée sont ré-estimés en permanence dès que l'aéronef (1) commence une manoeuvre d'arrondi lui permettant de diminuer 35 progressivement sa vitesse de descente vers la piste (3). 2906066 16

12. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le point auquel la vitesse contrôlée devrait être atteinte (VCE) est ré-estimé en permanence à partir du point de toucher réel (TE) dès que les roues de 5 l'aéronef (1) ont effectivement touché la piste (3).

13. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que les estimations du point de toucher des roues (TE) et/ou du point auquel la vitesse contrôlée devrait être atteinte (VCE) sont affichées graphiquement.

14. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que des bretelles de sortie (5, 6) de la piste (3) sont affichées graphiquement avec le point auquel la vitesse contrôlée devrait être atteinte (VCE). 15

15. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que la méthode est implémentée dans un système FMS de gestion de vol (60). 10