FR2914770A1 - Procede et dispositif pour la determination d'une marge de retard a l'atterrissage d'un avion - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé d'aide à l'atterrissage d'un avion (1) en phase finale de vol, suivant une trajectoire courante d'approche (6) vers une piste d'atterrissage (2), comportant la détermination, en un point de vol donné, d'une marge de retard à l'atterrissage, dite MRAmax, correspondant à un délai estimé pendant lequel doivent être engagées les actions de freinage, après le touché des roues, pour permettre un arrêt de l'avion (1) sur la piste d'atterrissage (2).L'invention est également relative à un dispositif (10) qui comportent des moyens (20) d'acquisition de paramètres nécessaires au procédé, des moyens de calcul (30) qui déterminent une marge de retard à l'atterrissage MRAmaX à partir des informations reçues desdits moyens (20) et des moyens de présentation (40) de l'information pour alerter l'équipage, ladite marge de retard à l'atterrissage MRAmax étant établie suivant le procédé.

Description

Procédé et dispositif pour la détermination d'une marge de retard à

l'atterrissage d'un avion

La présente invention est relative au domaine de l'aide au pilotage d'un avion. Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé et un dispositif permettant d'améliorer la qualité du pilotage et la sécurité de l'avion pendant la phase finale d'un vol en vue d'un atterrissage en apportant aux pilotes des informations leur permettant de décider de la poursuite ou de l'interruption d'une procédure d'atterrissage. La phase finale de vol d'un avion se décompose généralement en trois phases : une phase d'approche, au cours de laquelle l'avion s'approche de la 10 piste d'atterrissage, une phase d'arrondi se terminant par un impact au sol de l'avion, et une phase de roulage de l'avion sur la piste d'atterrissage. La phase finale de vol est une phase délicate d'un point de vue du pilotage. Une fraction importante des incidents se produit lors de l'atterrissage. 15 Parmi les incidents pouvant se produire, des sorties de piste longitudinale de l'avion sont fréquemment observées. Ces incidents lors de l'atterrissage posent des problèmes de sécurité pour l'avion et ses occupants mais également pour les autres usagers de l'aéroport et génèrent des difficultés au niveau du trafic aérien en impliquant 20 des retards, des déroutements. Même dans les cas les plus minimes, suite à une sortie de piste, l'avion doit être immobilisé pour une inspection détaillée et des réparations éventuelles, par exemple un remplacement du train d'atterrissage. En outre, même sans aucune conséquence sur la sécurité ou sur l'intégrité de l'avion, de tels incidents sont mal perçus par les passagers et ont 25 des répercussions sur l'image du constructeur et de l'exploitant de l'avion. Ces incidents peuvent s'expliquer le plus souvent par la conjonction de plusieurs facteurs aggravants qui dégradent les performances à l'atterrissage, tels que par exemple l'état de la piste (mouillée, enneigée,...), la présence de vent défavorable, principalement un vent arrière, une technique de pilotage de l'arrondi inadaptée pouvant impliquer un touché des roues très loin après le seuil de piste, un enchaînement des actions de freinage trop lent ou retardé. Chaque facteur défavorable et leurs accumulations peuvent aboutir à une réduction de la marge de sécurité de l'avion à l'atterrissage, voir une marge négative. En pratique, il n'est pas aisé pour l'équipage d'estimer de manière juste la réelle marge de sécurité en ce qui concerne le risque de sortie de piste longitudinale, en raison de la difficile appréciation des distances lorsque la hauteur est faible. Cependant, si l'équipage avait eu une meilleure conscience de la situation par rapport à la marge de sécurité pendant la phase d'approche, dans de nombreux cas, il aurait pu prendre la décision d'une remise des gaz et des incidents auraient été évités. Le brevet US publié sous le numéro 7068187 propose une méthode pour assister l'équipage d'un avion dans une décision de remise des gaz. De nombreux paramètres, tels que par exemple la décélération requise pour un arrêt de l'avion sur la piste d'atterrissage après le touché des roues, les conditions de vent sur la piste ou la vitesse de l'avion, sont contrôlés pendant la phase d'approche afin de détecter les conditions qui conduisent à une éventuelle sortie de piste, et un niveau de risque est évalué. Lorsque le risque excède un certain seuil, une alerte est donnée pour avertir l'équipage d'une nécessité d'une remise des gaz. Cependant, la méthode décrite dans ce brevet ne permet pas à l'équipage d'estimer la marge de manoeuvre à tout instant et la rapidité des actions à accomplir après le touché des roues de l'avion afin de permettre un arrêt dudit avion sur la piste d'atterrissage.

Il est donc intéressant d'informer au plus tôt l'équipage de la possibilité ou non d'atterrir sur une piste d'atterrissage et la rapidité avec laquelle les actions après touché des roues doivent être effectuées afin de garantir un arrêt de l'avion avant l'extrémité de la piste. La présente invention propose un procédé et un dispositif d'aide à l'atterrissage d'un avion lors de la phase finale d'un vol d'un avion, en vue d'un affichage pour aider le pilote à prendre une décision adaptée et ainsi améliorer la qualité de pilotage et la sécurité de l'avion. Suivant l'invention, le procédé d'aide à l'atterrissage d'un avion en phase finale de vol, évoluant depuis une position, dite position courante Pav, située à une hauteur Hav par rapport à un point de référence et avec une vitesse Vav en suivant une trajectoire courante d'approche vers un seuil d'une piste d'atterrissage, ladite piste ayant une extrémité opposée au seuil suivant un axe de piste (OX), d'origine le seuil et orienté positivement vers l'extrémité, comporte la détermination, en un point de vol donné, d'une marge de retard à l'atterrissage, dite MRAmax, ladite marge de retard à l'atterrissage correspondant à un délai estimé pendant lequel doivent être engagées les actions de freinage, après le touché des roues, pour permettre un arrêt de l'avion avant l'extrémité de la piste d'atterrissage. La marge de retard à l'atterrissage MRAmax est définie comme le temps mis par l'avion pour parcourir, à une vitesse Vtouché égale à une vitesse estimée de l'avion au moment où les roues dudit avion touchent la piste d'atterrissage, une distance égale à une distance entre un point d'arrêt estimé Marrez d'abscisse Xarrét, correspondant au point d'arrêt possible de l'avion le plus proche du seuil de piste, et l'extrémité de la piste. Avantageusement, au cours d'une première phase, dite phase d'approche, c'est à dire lorsque la hauteur courante Hav de l'avion est supérieure à une hauteur de référence de début d'arrondi H,, l'abscisse Xarrét du point d'arrêt Marrés est déterminée par l'estimation d'une abscisse X, d'un point P,, correspondant au point de la trajectoire courante auquel se situerait l'avion, avec une vitesse de référence V, de début d'arrondi, lorsque ledit avion atteindra ladite hauteur H,, à laquelle est ajoutée une distance d'atterrissage L0, fonction des conditions d'atterrissage mais indépendante des paramètres de vol courants Hav et Vav. De préférence, dans cette phase d'approche, l'abscisse X, est déterminée à partir de la variation d'énergie totale maximale possible de l'avion en fonction de la distance parcourue par ledit avion par rapport au sol et la distance d'atterrissage Lo est estimée à partir des données correspondant à un manuel de performance de l'avion. De préférence, la vitesse Vtouché de l'avion est prise égale à V,. Avantageusement, au cours d'une seconde phase, dite phase d'arrondi, c'est à dire lorsque la hauteur courante Hav de l'avion est inférieure à une hauteur de référence de début d'arrondi H,, l'abscisse Xarrêt du point d'arrêt Marrêt est déterminée par l'estimation d'une abscisse X2 d'un point d'impact théorique P2 de l'avion sur la piste, à laquelle est ajoutée une distance de roulage Lr sur la piste. De préférence, à partir de la connaissance des paramètres de vol de l'avion au cours de cette phase d'arrondi, l'abscisse X2 du point d'impact théorique P2 de l'avion sur la piste, est déterminée comme le point de contact de l'avion avec la piste en supposant, à chaque instant, une pente de la trajectoire au point Pav, définie par la tangente à ladite trajectoire au point Pav, constante jusqu'à l'impact.

La distance de roulage Lr est déterminée à partir d'une distance de roulage initiale à vitesse constante et d'une distance de freinage Lf déterminée à partir des capacités de freinage de l'avion sur la piste en considérant une décélération constante jusqu'à l'arrêt de l'avion. De préférence, la vitesse Vtouché de l'avion est prise égale à Vav.

Dans l'exemple de mise en oeuvre du procédé décrit, la marge de retard à l'atterrissage MRAmax estimée correspond à la valeur maximale pouvant être atteinte par un pilotage optimal. Dans un autre exemple de mise en oeuvre du procédé, une marge de retard à l'atterrissage courante MRAcourante, correspondant à une marge de retard à l'atterrissage calculée à partir des paramètres courants de l'avion en supposant lesdits paramètres courants constants jusqu'à l'atterrissage, est calculée à chaque instant. Avantageusement, afin d'estimer si l'atterrissage et l'arrêt avant l'extrémité de la piste peuvent être réalisés ou non, les deux marges de retard à l'atterrissage MRAmax et MRAcourante sont comparées à une marge de retard à l'atterrissage de référence MRAref. De préférence, une alarme est déclenchée lorsque la marge de retard à l'atterrissage courante MRAcourante est inférieure à ladite marge de retard à l'atterrissage de référence MRAref et ou la marge de retard à l'atterrissage MRAmax est inférieure à ladite marge de retard à l'atterrissage de référence MRAref. L'invention concerne également un dispositif d'aide à l'atterrissage d'un avion en phase terminale de vol sur une piste d'atterrissage comportant : des moyens d'acquisition de paramètres caractéristiques d'un avion, du vol et d'un environnement d'atterrissage, des moyens de calculs, qui déterminent, notamment à partir des paramètres reçus des moyens d'acquisition, une marge de retard à l'atterrissage MRAmax, correspondant à un délai estimé pendant lequel doivent être engagées les actions de freinage, après le touché des roues, pour permettre un arrêt de l'avion sur la piste d'atterrissage, ladite marge de retard à l'atterrissage MRAmax étant représentative d'une valeur maximale pouvant être atteinte par un pilotage optimal, des moyens de présentation d'une information caractérisant la marge de retard à l'atterrissage MRAmax.

De préférence, les moyens de présentation de l'information comportent des moyens d'affichage d'informations représentatives de la marge de retard à l'atterrissage MRAmax calculée par les moyens de calculs. En outre, les moyens de présentation de l'information comportent des moyens d'alerte aptes à présenter un signal d'alerte lorsque la marge de retard à l'atterrissage MRAmax est inférieure à une marge de retard à l'atterrissage de référence MRAref.

Dans un mode de réalisation, les moyens d'alerte génèrent un signal sonore dans le poste de pilotage de l'avion. Dans un autre mode de réalisation, les moyens d'alerte génèrent un signal visuel dans le poste de pilotage de l'avion.

De préférence, les moyens de calculs déterminent en outre une marge de retard à l'atterrissage courante MRAcourante, représentative d'une marge de retard à l'atterrissage calculée, à chaque instant, à partir des paramètres courants de l'avion en supposant lesdits paramètres courants constants jusqu'à l'atterrissage.

La description détaillée de l'invention est faite en référence aux figures qui représentent : Figure 1, un schéma illustrant le procédé suivant l'invention, lorsque la hauteur de l'aéronef est supérieure à une hauteur de référence, Figure 2, un schéma illustrant le procédé suivant l'invention, lorsque la 15 hauteur de l'aéronef est inférieure à une hauteur de référence, Figure 3, un schéma de principe d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention. Le procédé suivant l'invention consiste à élaborer à l'attention d'un équipage d'un avion 1, durant une phase finale de vol dudit avion, les 20 informations permettant audit équipage de déterminer, à tout moment, un paramètre de décision, consistant en une marge de retard à l'atterrissage, dite MRAmax, dont la valeur est caractéristique des capacités de l'avion à atterrir et à s'arrêter sur une piste d'atterrissage donnée. La marge de retard à l'atterrissage MRAmax correspond à une 25 estimation d'un délai dans lequel, après le touché des roues, doivent être engagées des actions de freinage pour garantir un arrêt de l'avion sur la piste d'atterrissage. L'expression de la marge de retard à l'atterrissage sous la forme d'un délai présenté à l'équipage est particulièrement avantageux car le temps est un 30 paramètre particulièrement concret et facile à prendre en considération par un opérateur humain, au moins dans les échelles de temps considérées, c'est à dire de l'ordre de quelques secondes. Suivant une application du procédé, ladite marge de retard à l'atterrissage MRAmax estimée est communiquée à l'équipage de l'avion, et de préférence comparée à une marge de retard à l'atterrissage de référence, dite MRAref, pour laquelle l'atterrissage de l'avion est possible sans sortie de piste. Sur les figures 1 et 2 est représentée schématiquement une piste 2 d'atterrissage, comportant un seuil de piste 3, une extrémité 4 opposée audit seuil suivant un axe de piste horizontal (OX) et de longueur maximale Lpiste entre le seuil 3 et l'extrémité 4. Par convention, l'axe de piste horizontal (OX), correspondant sensiblement à un axe de la piste 2 et ayant une origine arbitrairement fixée par exemple au seuil de piste 3, est orienté positivement dans le sens de l'atterrissage prévu. Suivant ce choix, une valeur X est négative avant le seuil de piste 3, nulle au niveau du seuil de piste 3 et positive au delà du seuil de piste 3 et croissante dans le sens de déplacement de l'avion sur la trajectoire d'approche et d'atterrissage. Dans un exemple de mise en oeuvre du procédé, une abscisse Xarrêt d'un point d'arrêt Marrêt de l'avion 1 sur la piste 2 est déterminée dans un premier temps, puis la marge de retard à l'atterrissage MRAmax est déterminée. Ce choix n'est cependant pas limitatif et la valeur de la marge de retard à l'atterrissage MRAmax peut être calculée en suivant d'autres méthodes aboutissant à une valeur sensiblement identique ou très proche d'une valeur de marge de retard à l'atterrissage MRAmax• Suivant le procédé, dans une première étape, l'abscisse Xarrét du point d'arrêt Marrêt de l'avion 1 sur la piste 2 est déterminée.

Au cours de cette première étape, on distingue deux phases de vol de l'avion : une première phase de vol, dite phase d'approche, lorsque l'avion se situe au dessus d'un point, dit point d'entame P,, une seconde phase de vol, dite phase d'arrondi, lorsque l'avion se 30 situe en dessous du point d'entame P,. Le point d'entame P, correspond au point de la trajectoire courante 6 auquel se situe l'avion lorsque ledit avion atteint une hauteur de référence H, pour laquelle doit débuter l'arrondi. Lors de la phase d'approche, la moindre évolution des paramètres de vol au point P, se traduit par une forte dispersion au niveau de l'arrondi, et donc un calcul précis de l'effet de l'arrondi sur l'abscisse Xarrêt du point d'arrêt Marrez est d'un intérêt moindre au cours de cette phase d'approche puisque les paramètres de vol au point P, ne sont pas encore connus. A partir du point P,, lorsque l'avion 1 se trouve dans la phase d'arrondi, la connaissance des paramètres de vol permet une estimation relativement précise d'une abscisse X2 d'un point d'impact P2 sur la piste 2. Par conséquent, le procédé, au cours de cette première étape, prend en compte ces différences et estime une abscisse Xarrêt de la position du point d'arrêt Marrez de manière différente suivant que l'avion est en phase d'approche ou en phase d'arrondi.

Lorsque l'avion 1 est dans la phase d'approche, la première étape du procédé consiste à déterminer l'abscisse Xarrêt du point d'arrêt estimé Marrêt de l'avion 1 sur la piste 2 à partir du calcul d'une variation maximale de l'énergie totale de l'avion 1. Au cours de la phase d'approche sur la piste 2, l'avion 1 évolue depuis un point courant Pav, d'abscisse Xav, à une hauteur courante Hav, supérieure à H,, et avec une vitesse courante Vav en suivant la trajectoire d'approche courante 6. L'avion 1 se trouvant sur la trajectoire courante 6 audit point Pav, à ladite hauteur Hav et à ladite vitesse Vav, a une énergie totale Erav(Xav) égale à : ETav(Xav)= 1 mVâv(Xav)+mgHa,(Xav) (1) m étant la masse de l'avion au moment de la phase d'approche, et g l'accélération du champ de pesanteur. Suivant les procédures définies par les règles de vol, la phase d'arrondi, qui suit la phase d'approche, doit commencer à la hauteur de référence H,, qui 30 définit le point d'entame P,, d'abscisse X,, avec une vitesse de référence V,.

Donc, lorsque l'avion se trouve au point d'entame P,, à ladite hauteur de référence H, et à ladite vitesse de référence V,, son énergie totale Erav(X,) est égale à ETav(Xt)=mVzt(Xt)+mgHt(xi) (2) La variation d'énergie totale dEav de l'avion 1 entre les points Pav et P1 est donc égale à dEav=2m(VavùV21)+mg(HavùHI) (3) En outre, à partir des équations de la mécanique du vol de l'avion, un coefficient K, traduisant la perte d'énergie totale maximale possible pour ledit avion, est déterminé en fonction de la distance horizontale parcourue par rapport au sol, entre les abscisses Xav et X, : dEav=K(X,ùXav) (4) En général, pour la plupart des avions, au cours de la phase d'approche, la configuration aérodynamique, donc le coefficient de traînée de l'avion, est figée et la perte d'énergie totale maximale possible correspond au cas où les moteurs de l'avion délivrent une poussée minimale. L'abscisse X, du point P, d'entame de l'arrondi de l'avion est alors égale à Xt=Xav+dEav (5) A partir de ladite valeur de l'abscisse X, du point d'entame de l'arrondi P, de l'avion 1, l'abscisse Xarrêt du point d'arrêt estimé Marrez de l'avion 1 sur la piste 2 est déterminée en ajoutant, à ladite valeur X,, une distance d'atterrissage Lo correspondant à la phase d'arrondi et à la phase de roulage sur la piste. Ladite distance d'atterrissage Lo correspond à la longueur d'atterrissage établie à partir du manuel de vol de l'avion, notamment en fonction de la masse de l'avion, d'un écart de vitesse par rapport à une vitesse de référence, d'un vent longitudinal, de l'état de la piste et de l'altitude de la piste. La distance d'atterrissage Lo est indépendante des paramètres de vol courants Hav et Vav. Le manuel de vol est un document officiel associé à l'avion donnant les performances de l'avion sous forme d'abaques ou sous forme d'équations.

L'abscisse Xarrêt du point d'arrêt Marrêt de l'avion 1 sur la piste 2 est estimée au cours de la phase d'approche par la relation : Xarret=Xav+dKa,+Lo (6),

où L0 est issue du manuel de vol ou des calculs de performances de l'avion.

Ainsi le calcul de la variation maximale de l'énergie totale de l'avion dEav permet de prédire l'abscisse Xarrêt du point d'arrêt Marre de l'avion 1 sur la piste 2.

Pendant la descente de l'avion jusqu'au début du point d'entame P,, le calcul de l'abscisse Xarret du point d'arrêt estimé Marrêt est de préférence réactualisée suivant l'équation (6), de sorte que, à chaque instant, la valeur de cette abscisse Xarrêt est mise à jour en fonction des évolutions réelles des paramètres de vol de l'avion.

Lors de la phase d'arrondi, c'est à dire lorsque la hauteur Hav de l'avion est inférieure à la hauteur de référence H,, la première étape du procédé consiste à déterminer l'abscisse Xarrêt du point d'arrêt estimé Marre de l'avion 1 sur la piste 2 à partir d'une projection de la trajectoire 6 de l'avion 1.

Dans un premier temps, une abscisse X2 d'un point P2 d'impact théorique de l'avion 1 sur la piste 2 est déterminée, en partant de l'hypothèse, qu'à chaque instant, une pente de la trajectoire, au point Pav, suivie par l'avion 1 est constante jusqu'à l'impact sur la piste 2. Ladite pente de la trajectoire est définie par la tangente à la trajectoire au point Pav. Au fur et à mesure que l'avion 1 se rapproche de la piste 2, l'abscisse X2 du point d'impact théorique P2 va converger vers une abscisse XT d'un point de touché PT. L'abscisse X2 du point d'impact théorique P2 est déterminée depuis un point Pav de ladite trajectoire 6 de l'avion, à partir de la hauteur Hav et de l'abscisse Xav dudit point Pav, ainsi qu'une vitesse horizontale et une vitesse verticale VZ(Pav) de l'avion

Vz P audit point Pav. En effet, le rapport (Vd (PaVaV)) représente la variation de hauteur en fonction de la variation de distance au sol, c'est à dire la pente de la trajectoire suivie par l'avion 1, de sorte que la distance X2-X., est égale au Vz P produit de la hauteur EL par le rapport (Vd (PaV)) av , soit (Vz(PQä)) Connaissant la valeur X2 du point d'impact théorique P2 estimé de l'avion 1 sur la piste 2, l'abscisse Xarret du point d'arrêt estimé Marrez de l'avion sur la piste est déterminée en ajoutant, à ladite valeur X2, une distance de roulage Lr. Ladite distance de roulage Lr comporte elle même une distance de roulage

10 initiale à vitesse constante et une distance de freinage Lf. La distance de roulage initiale correspond à la distance parcourue juste après le touché des roues, avant application des efforts de freinage, donc avec la vitesse Vav au touché pendant un délai k forfaitairement déterminé correspondant notamment à la dérotation de l'avion, au temps d'action minimal de l'équipage et au temps

15 d'application de la pression dans les freins. La distance de freinage Lf est avantageusement déterminée à partir des capacités de freinage de l'avion sur la piste 2 considérée en considérant une décélération constante jusqu'à l'arrêt de l'avion 1.

La distance peut être donnée par les abaques de performance, ou 20 calculée par la formule

Lr=Lf+kVav (9), Ainsi, l'abscisse )(arret du point d'arrêt Marrêt possible de l'avion sur la piste est définie par la relation :

Vz Xarret=Xav+Hav Vd +Lr (10) 25 Pendant la descente de l'avion jusqu'au touché des roues de l'avion sur la piste, le calcul de l'abscisse Xarrêt du point d'arrêt Marre est de préférence réactualisée suivant l'équation (10), de sorte que, à chaque instant, la valeur de X2ùXav=Hav (Vd (Pav)) (7) ou x2= X +H (Vz(Pav)) av av(Vd(Pa, (8) cette abscisse Xarrêt est mise à jour en fonction des évolutions réelles de l'avion. Dans une seconde étape du procédé, la valeur de la marge de retard à l'atterrissage MRAmax est déterminée comme le temps mis par l'avion 1 pour parcourir, à une vitesse Vt.hé, égale à une vitesse estimée de l'avion 1 au moment où les roues dudit avion touchent la piste d'atterrissage, une distance égale à une distance entre le point d'arrêt estimé Marrêt d'abscisse Xarrêt, correspondant au point d'arrêt possible de l'avion le plus proche du seuil 3 de piste, et l'extrémité 4 de la piste, soit : MRA = ~ L puteù X arrêt / 11)' V touché où Vtouché correspond à une vitesse de l'avion 1 au moment du toucher des roues sur la piste au point PT. Cette vitesse est approximée différemment suivant la phase de vol de l'avion : lorsque l'avion se trouve dans la phase d'approche, la vitesse Vtouché 15 est approximée par la vitesse V, que l'avion devrait atteindre au point P,. lorsque l'avion se trouve dans la phase d'arrondi, la vitesse Vtouché est approximée par la vitesse courante Vav de l'avion. Avantageusement, au point P,, la continuité de la valeur de la marge de 20 retard à l'atterrissage MRAmax est assurée par une interpolation, qui est fonction de la hauteur de l'avion 1, entre la marge de retard à l'atterrissage MRAmax déterminée pendant la phase d'approche et la marge de retard à l'atterrissage MRAmax déterminée pendant la phase d'arrondi. Dans l'exemple décrit de la seconde étape, la valeur de marge de 25 retard à l'atterrissage MRAmax estimée correspond à la valeur maximale pouvant être atteinte par un pilotage optimal, en particulier pour obtenir une variation de l'énergie totale de l'avion dEQV maximale. Ladite marge de retard à l'atterrissage MRAmax permet ainsi de savoir si l'atterrissage et l'arrêt avant l'extrémité de la piste 2 peuvent être réalisés ou non. 30 Dans un autre exemple de mise en oeuvre de la seconde étape, une valeur de marge de retard à l'atterrissage courante MRAcourante est en outre calculée. Ladite marge de retard à l'atterrissage courante MRAcourante correspond à une marge de retard à l'atterrissage calculée à partir des paramètres courants de l'avion 1 en supposant lesdits paramètres courants constants jusqu'à l'atterrissage. Le calcul de la marge de retard à l'atterrissage courante MRAcourante est réactualisée suivant l'équation (11), de sorte que, à chaque instant, la valeur de ladite marge de retard à l'atterrissage MRAcourante est mise à jour en fonction des évolutions réelles de l'avion. La marge de retard à l'atterrissage courante MRAcourante permet ainsi une prise de conscience des éventuelles corrections, par exemple une compensation d'un excédent d'énergie, à apporter pour se rapprocher au mieux de la marge de retard à l'atterrissage MRAmax Dans une étape ultérieure du procédé, les valeurs de la marge de retard à l'atterrissage MRAmax et de la marge de retard à l'atterrissage courante MRAcourante sont comparées à une marge de retard à l'atterrissage de référence, M RAref. De préférence, la valeur de la MRAref est déterminée en fonction de la dispersion, d'une marge de sécurité et des incertitudes sur la détermination de la marge de retard à l'atterrissage MRAmax, en raison notamment des hypothèses de simplification des calculs. Avantageusement, lorsque au moins l'une des marges de retard à l'atterrissage MRAmax et MRAcourante calculées se situe en dessous de la marge de retard à l'atterrissage de référence MRAref, une alarme visuelle et ou sonore est générée à l'attention de l'équipage.

Avantageusement, lorsque la marge de retard à l'atterrissage courante MRAcourante se situe en dessous de la marge de retard à l'atterrissage de référence MRAref, mais que la marge de retard à l'atterrissage MRAmax se situe au dessus de la marge de retard à l'atterrissage de référence MRAref, une alarme visuelle et ou sonore est générée à l'attention de l'équipage pour avertir que l'atterrissage de l'avion 1 sur la piste 2 est encore possible mais nécessite de la part de l'équipage une action immédiate de correction des paramètres courants de l'avion 1. Lorsque la marge de retard à l'atterrissage MRAmax se situe aussi en dessous de la marge de retard à l'atterrissage de référence MRAref, une alarme visuelle et ou sonore est générée à l'attention de l'équipage pour avertir que l'arrêt de l'avion 1 sur la piste 2 ne pourra pas être possible dans des conditions normales de sécurité. Dans un exemple de mise en oeuvre de ce procédé, un dispositif 10 d'aide au pilotage comporte, comme illustré sur la figure 3 : des moyens d'acquisition 20 des paramètres conventionnels à bord d'un avion 1 qui, en particulier, élaborent et ou acquièrent les valeurs des paramètres nécessaires au procédé de détermination de la marge de retard à l'atterrissage MRAmax, des moyens de calculs 30, reliés par une liaison 55 aux moyens d'acquisition 20 des paramètres, et qui déterminent, à l'aide des différentes informations reçues desdits moyens d'acquisition 20 des paramètres, la marge de retard à l'atterrissage MRAmax correspondant à un délai estimé pendant lequel doivent être engagées les actions de freinage, après le touché des roues, pour permettre un arrêt de l'avion 1 sur la piste d'atterrissage 2, des moyens 40 de présentation d'une information caractérisant la marge de retard à l'atterrissage, reliés par une liaison 65 aux moyens de calculs 30. Les moyens d'acquisition 20 des paramètres comportent au moins : des moyens 21 comportant des données propres à l'avion, telles qu'une base de données avion, lui permettant de calculer des valeurs propres de l'avion, comme sa masse, des moyens 22 comportant des données propres aux conditions d'atterrissage comme, par exemple, les caractéristiques de la piste, tel que l'altitude. des moyens 23 d'acquisition des paramètres de vol del'avion, tels que par exemple la hauteur, la vitesse, les force et direction du vent, qui sont des informations généralement accessibles à bord d'un avion moderne sur des bus de communication sous la forme de valeurs brutes ou élaborées (filtrées, hybridées,...). En pratique, les moyens 21 et 22 n'ont pas nécessairement une base de données qui leur est propre mais sont en mesure d'interroger une base de données existante dans d'autres systèmes, par exemple un système de gestion de vol (FMS) qui est en mesure de transmettre des informations brutes ou élaborées à partir de paramètres mesurés et ou stockés en mémoire. Les moyens de calculs 30 comportent au moins un calculateur, avantageusement un calculateur de l'avion assurant d'autres fonctions, aptes à calculer la marge de retard à l'atterrissage MRAmax , suivant la phase de vol de l'avion, à partir des paramètres obtenus par les moyens d'acquisition 20 des paramètres. Les moyens de présentation 40 de l'information comportent par exemple des moyens d'affichage 41, par exemple un écran de pilotage déjà présent dans le poste de pilotage, qui présentent, par exemple sous forme graphique, la marge de retard à l'atterrissage MRAmax calculée par les moyens 30. En outre, les moyens d'affichage 41 peuvent présenter en plus la marge de retard à l'atterrissage courante MRAcourante, calculée elle aussi par les moyens 30. Dans un fonctionnement préféré du dispositif, pendant les phases d'approche et d'arrondi, la marge de retard à l'atterrissage MRAmax est calculée comme une valeur maximale pouvant être atteinte pour un pilotage optimal et la marge de retard à l'atterrissage courante MRAcourante, correspondant à une marge de retard à l'atterrissage calculée à partir des paramètres courants de l'avion 1 en supposant lesdits paramètres courants constants jusqu'à l'atterrissage, est réactualisée et affichée en permanence en fonction de la position courante de l'avion et de la marge de retard à l'atterrissage MRAmax L'équipage peut ainsi se situer par rapport à la marge de retard à l'atterrissage MRAmax et constater une évolution de la marge de retard à l'atterrissage courante MRAcourante en fonction des mesures correctives appliquées pour se rapprocher de la marge de retard à l'atterrissage MRAmax. En outre, les moyens 40 comportent des moyens d'alerte 42 qui sont aptes à émettre un signal d'alerte dans le poste de pilotage, dans le cas où au moins l'une des deux marges de retard à l'atterrissage MRAmax ou MRAcourante devient inférieure à la marge de retard à l'atterrissage de référence MRAref. Par exemple, un signal d'alerte est déclenché lorsque la marge de retard à l'atterrissage courante MRAcourante est inférieure à la marge de retard à l'atterrissage de référence MRAref. L'équipage est ainsi informé qu'il lui est encore possible d'atterrir et de s'arrêter sur la piste s'il effectue une action immédiate de correction des paramètres courants de l'avion 1. Un autre signal d'alerte est déclenché lorsque la marge de retard à l'atterrissage MRAmaxest elle aussi inférieure à la marge de retard à l'atterrissage de référence MRAref. L'équipage est ainsi informé qu'il lui sera impossible d'atterrir et de s'arrêter avant l'extrémité 4 de la piste 2 et que, dans ce cas, il devra effectuer une remise des gaz, laquelle peut être en conséquence anticipée et mieux préparée pour la sécurité du vol. Les moyens d'alerte 42 émettent par exemple un signal sonore, émis par exemple par un haut parleur dans le poste de pilotage, et ou un signal visuel sur un voyant d'alarme ou sur un écran d'affichage, notamment un message d'alerte, ayant par exemple une signification de remise des gaz recommandée . Le procédé et le dispositif suivant l'invention permettent ainsi à l'équipage d'anticiper la connaissance d'une situation dans laquelle l'avion ne serait pas en mesure d'atterrir et de s'arrêter avant l'extrémité de la piste et ainsi d'anticiper une remise des gaz, probablement inévitable pour des raisons de sécurité.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1- Procédé d'aide à l'atterrissage d'un avion en phase finale de vol, évoluant depuis une position, dite position courante Pav, située à une hauteur Hav par rapport à un point de référence et avec une vitesse Vav en suivant une trajectoire courante d'approche (6) vers un seuil (3) d'une piste d'atterrissage (2), ladite piste ayant une extrémité (4) opposée au seuil (3) suivant un axe de piste (OX), d'origine le seuil (3) et orienté positivement vers l'extrémité (4), caractérisé en ce que ledit procédé comporte la détermination, en un point de vol donné, d'une marge de retard à l'atterrissage, dite MRAmax, ladite marge de retard à l'atterrissage correspondant à un délai estimé pendant lequel doivent être engagées les actions de freinage, après le touché des roues, pour permettre un arrêt de l'avion avant l'extrémité (4) de la piste d'atterrissage (2).

2- Procédé suivant la revendication 1 dans lequel la marge de retard à l'atterrissage MRAmax correspond au temps mis par l'avion (1) pour parcourir, à une vitesse VtOUChé égale à une vitesse estimée de l'avion (1) au moment où les roues dudit avion touchent la piste d'atterrissage, une distance égale à une distance entre un point d'arrêt estimé Marrez d'abscisse Xarrét, correspondant au point d'arrêt possible de l'avion le plus proche du seuil (3) de piste, et l'extrémité (4) de la piste.

3- Procédé suivant la revendication 2 dans lequel, au cours d'une phase d'approche, c'est à dire lorsque la hauteur courante Hav de l'avion est supérieure à une hauteur de référence de début d'arrondi H,, l'abscisse Xarrét du point d'arrêt Marrêt est déterminée par l'estimation d'une abscisse X, d'un point P,, correspondant au point de la trajectoire courante (6) auquel se situerait l'avion, avec une vitesse de référence V, de début d'arrondi, lorsque ledit avion atteindra ladite hauteur H,, à laquelle est ajoutée une distance d'atterrissage L0, fonction des conditions d'atterrissage mais indépendantedes paramètres de vol courants Hav et Vav.

4- Procédé suivant la revendication 3 dans lequel l'abscisse X, est déterminée à partir de la variation d'énergie totale maximale possible de l'avion en fonction de la distance parcourue par ledit avion par rapport au sol.

5- Procédé suivant l'une des revendications 2 à 4 dans lequel, au cours d'une phase d'arrondi, c'est à dire lorsque la hauteur courante Hav de l'avion est inférieure à une hauteur de référence de début d'arrondi H,, l'abscisse Xarrêt du point d'arrêt Marrez est déterminée par l'estimation d'une abscisse X2 d'un point d'impact théorique P2 de l'avion (1) sur la piste (2), à laquelle est ajoutée une distance de roulage Lr sur la piste (2).

6- Procédé suivant l'une des revendications précédentes dans lequel la marge de retard MRAmax et une marge de retard à l'atterrissage courante MRAcourante, correspondant à une marge de retard à l'atterrissage calculée à partir des paramètres courants de l'avion (1) en supposant lesdits paramètres courants constants jusqu'à l'atterrissage, sont comparées à une marge de retard à l'atterrissage de référence MRAref, et dans lequel une alarme est déclenchée lorsque la marge de retard à l'atterrissage courante MRAcourante est inférieure à ladite marge de retard à l'atterrissage de référence MRAref et ou la marge de retard à l'atterrissage MRAmax est inférieure à ladite marge de retard à l'atterrissage de référence MRAref.

7- Dispositif (10) d'aide à l'atterrissage d'un avion (1) en phase finale de vol sur une piste d'atterrissage (2) caractérisé en ce qu'il comporte : des moyens d'acquisition de paramètres (20) caractéristiques d'un avion, du vol et d'un environnement d'atterrissage, des moyens de calculs (30), qui déterminent, notamment à partir des paramètres reçus des moyens d'acquisition (20), une marge de retard à l'atterrissage MRAmax , correspondant à un délai estimé pendant lequel doivent être engagées les actions de freinage, après le touché des roues, pour permettre un arrêt de l'avion (1) sur la piste d'atterrissage (2), ladite marge de retard à l'atterrissage MRAmax étant représentative d'une valeur maximale pouvant être atteinte par unpilotage optimal, des moyens (40) de présentation d'une information caractérisant la marge de retard à l'atterrissage MRAmax.

8- Dispositif suivant la revendication 7 dans lequel la valeur de la marge de retard à l'atterrissage MRAmax est établie suivant le procédé d'une des revendications 1 à 6.

9- Dispositif suivant l'une des revendications 7 ou 8 dans lequel les moyens de calculs (30) déterminent en outre une marge de retard à l'atterrissage courante MRAcourante, représentative d'une marge de retard à l'atterrissage calculée, à chaque instant, à partir des paramètres courants de l'avion (1) en supposant lesdits paramètres courants constants jusqu'à l'atterrissage.

10-Avion comportant un dispositif conforme à l'une des revendications 7 à 9.