FR2946020A1

FR2946020A1 - Dispositif pour confirmer la poussee des moteurs d'un aeronef.

Info

Publication number: FR2946020A1
Application number: FR0902630A
Authority: FR
Inventors: Brice Fernandez
Original assignee: Airbus Operations SAS
Current assignee: Airbus Operations SAS
Priority date: 2009-06-02
Filing date: 2009-06-02
Publication date: 2010-12-03
Anticipated expiration: 2029-06-02
Also published as: FR2946020B1; US20100302073A1; US8384563B2

Abstract

Selon l'invention, par l'intermédiaire d'une unité de logique de fonctionnement (14) de chaque moteur traitant différentes informations, un indicateur d'avertissement (15) relié à ladite unité (14) délivre ou non une information de confirmation de poussée au niveau du poste de pilotage.

Description

La présente invention concerne un dispositif pour confirmer la poussée des moteurs d'un aéronef lors de son roulage au sol durant la phase de décollage. On sait que, sur les avions de ligne par exemple, un écran de vi- sualisation du poste de pilotage affiche en permanence sur des cadrans associés respectivement aux moteurs, au moins un paramètre primaire de contrôle relatif à la poussée de ces derniers, ce qui permet au pilote et au copilote de vérifier la poussée délivrée par les moteurs durant toutes les phases du vol de l'avion. Ce paramètre indiqué sur chaque cadran de l'écran de visualisation peut correspondre à la vitesse de rotation N1 du moteur exprimée en tours par minute ou en pourcentage par rapport à un régime maximum, ou au rapport de pression du moteur EPR ou bien à la poussée actuelle exprimée en pourcentage par rapport à la poussée maximum disponible THR ou TPR.

Quel que soit le type d'affichage, la disponibilité de la pleine poussée lors de la phase de décollage ou d'une poussée réduite pour des dé-collages voulues (mode Flex ou Derated) sur tous les moteurs est primordiale, de sorte qu'une vérification de leur poussée est prévue par une procédure spécifique et doit être annoncée positivement par le pilote. Si la poussée de décollage n'est pas disponible lors du roulage au sol de la phase de décollage avant que l'avion n'atteigne sa vitesse de décision V1, le décollage doit être impérativement interrompu. Aussi, une mauvaise vérification de la poussée des moteurs peut avoir des conséquences majeures sur la sécurité du décollage (piste trop courte en cas d'interruption de décollage, vitesse trop faible, évitement d'obstacles, ...).

Actuellement, durant la phase de décollage, la vérification de la poussée des moteurs s'effectue par l'observation des paramètres primaires affichés sur l'écran de visualisation. Ainsi, pour que le décollage se poursuive, chaque moteur doit avoir atteint sa poussée de décollage c'est- à-dire soit une poussée maximale ou une poussée inférieure mais conforme à celle programmée par le pilote dans le cas d'un décollage à poussée réduite. Cette vérification nécessite donc l'observation de l'écran de visualisation et le balayage de tous les paramètres affichés de manière à identifier le moindre paramètre anormal (sur un ou plusieurs moteurs). Cependant, il peut arriver que le décollage se fasse avec des poussées n'ayant pas atteint la poussée de décollage demandée (maximale ou ré-duite) ou avec un ou des moteurs n'ayant pas atteint le régime souhaité. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne un dispositif pour confirmer la poussée des moteurs d'un aéronef durant la phase de décollage au sol, permettant de garantir de manière sûre et fiable que la poussée demandée de tous les moteurs est atteinte et disponible. A cet effet, le dispositif pour confirmer la poussée des moteurs d'un aéronef lors de son roulage au sol, durant la phase de décollage de ce dernier, lequel comporte, dans le poste de pilotage, au moins un écran de visualisation affichant, en permanence, au moins un paramètre de contrôle de chaque moteur permettant de vérifier la poussée de chacun d'eux, est remarquable, selon l'invention, en ce qu'il comprend : une unité de logique de fonctionnement pour chaque moteur, recevant au moins des informations sur ledit paramètre de contrôle dudit moteur lorsque ladite poussée est atteinte, sur la position en mode décollage de la manette des gaz correspondant audit moteur et sur la position au sol dudit aéronef ; et un indicateur d'avertissement relié en sortie de ladite unité de logique et susceptible d'afficher, au niveau dudit poste de pilotage, une information de confirmation de poussée lorsque lesdites informations reçues par ladite unité de logique sont validées.

Ainsi, grâce à l'invention, le pilote (et le copilote) est averti par l'indicateur que le ou les paramètres de poussée du ou des moteurs sont atteints et qu'il peut poursuivre en toute sécurité la phase de décollage. Cette indication constitue une aide au pilote pour identifier, de façon simple, si la poussée est suffisante pour assurer un décollage en toute sureté.

Par exemple, ladite unité de logique comporte, pour chaque moteur, au moins une porte ET qui reçoit avantageusement, à ses entrées respectives, lesdites informations sur le paramètre de contrôle dudit moteur, sur la position en mode décollage de ladite manette des gaz et sur la position au sol dudit aéronef, et, lorsque lesdites informations sont réunies et validées, délivre à sa sortie ladite information de confirmation de pous- sée en direction dudit indicateur d'avertissement. De préférence, ledit paramètre de contrôle dudit moteur concerne au moins l'un de ceux relatifs au régime de rotation du moteur, au rapport de pression dudit moteur ou au rapport de poussée dudit moteur par rap- port à sa poussée maximale. Bien évidemment, l'indicateur d'avertissement reste inactif si certaines informations, contraires à celles nécessaires pour la confirmation de poussée, sont validées. Pour cela, ladite unité de logique comporte, pour chaque moteur une porte OU qui reçoit à ses entrées respectives au moins des informations sur le manque de poussée par ledit moteur, sur une position de la manette des gaz autre que celle concernant le mode décollage, sur une position en vol de l'aéronef et sur une vitesse de l'aéronef supérieure à la vitesse de décision de décollage ; et une bascule aux entrées de laquelle sont reçues ladite information de sortie délivrée par ladite porte ET et ladite information de sortie délivrée par ladite porte OU, et dont la sortie est reliée audit indicateur d'avertissement.

Ainsi, si l'une des informations associées à la porte OU est validée, le processus de décollage est annulé, même si, par ailleurs, les informations associées à la porte ET sont validées, du fait que la position de la bascule reliée à la porte OU est prioritaire. Le décollage ne peut se pour-suivre que lorsque les informations de la porte ET sont validées et que celles entrant dans la porte OU sont invalidées. Par ailleurs, après l'affichage de ladite information de confirmation de poussée, une information peut être adressée audit indicateur d'avertissement pour supprimer l'affichage de ladite information de confirmation.

Avantageusement, ledit indicateur d'avertissement est intégré dans ledit écran de visualisation, de sorte que le pilote est alerté immédiatement de l'information de confirmation de poussée des moteurs puisqu'il consulte les paramètres de contrôle (N1, THR, ...) de ces derniers au moment de la phase de décollage.

De préférence, ledit indicateur d'avertissement affiche un message lumineux. Ce dernier pourrait être également sonore. Dans un premier mode de réalisation, un indicateur d'avertissement individuel est associé à chaque moteur. Dans un second mode de réalisation, un indicateur d'avertissement commun est associé à l'ensemble desdits moteurs. Dans ce cas, lesdites informations de confirmation de poussée sortant desdites unités de logique sont envoyées à une porte ET dont la sortie délivre ladite information de confirmation globale commune à tous les moteurs en direction dudit indicateur d'avertissement commun.

En outre, après l'affichage de ladite information de confirmation de poussée, une information peut être adressée audit indicateur d'avertissement pour supprimer l'affichage de ladite information de confirmation de poussée.

Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. Les figures 1 et 2 représentent un premier exemple de réalisation du dispositif selon l'invention montrant respectivement l'unité de logique de fonctionnement et l'écran de visualisation des paramètres de contrôle des moteurs avec un indicateur d'avertissement associé à chaque moteur. Les figures 3 et 4 représentent un second exemple de réalisation du dispositif montrant respectivement partiellement l'unité de logique et l'écran de visualisation avec un unique indicateur d'avertissement associé à tous les moteurs. Dans les exemples de réalisation illustrés, l'aéronef est un avion de ligne de type biréacteur, équipé du dispositif de confirmation de poussée 1 des deux moteurs (turboréacteurs ou autres), conforme à l'invention. Bien entendu, l'avion pourrait avoir trois, quatre, etc...moteurs ou être même un monomoteur et comporter le dispositif de confirmation de poussée. Dans le cas présent du biréacteur, le poste de pilotage de l'avion comporte, de façon connue, un écran de visualisation 2 indiquant l'état de fonctionnement des moteurs à partir notamment de paramètres de contrôle tels que THR, N1 et EGT.

Le paramètre THR concerne la poussée réelle actuelle des moteurs exprimée en pourcentage par rapport à la poussée maximale disponible et est indiqué, analogiquement, par deux cadrans circulaires gradués 3, 4 à aiguille dédiés respectivement aux moteurs gauche et droit, et numériquement, sous la forme d'un indicateur à affichage digital 5,6.

Le paramètre N1 concerne le régime du moteur exprimé dans notre cas en pourcentage par rapport au régime maximum et est indiqué numériquement dans des indicateurs respectifs 7,8 sous les cadrans THR 3 et 4. N1 pourrait être aussi exprimé en tours par minute.

Le paramètre EGR concerne quant à lui la température des gaz d'échappement des moteurs exprimée en C° et est indiqué, comme pour THR, analogiquement par des cadrans circulaires gradués 10, 11 à aiguille et numériquement par des indicateurs à affichage digital 12, 13. Le dispositif de confirmation de poussée 1 comprend une unité de ~o logique de fonctionnement 14 montrée sur la figure 1 et un indicateur d'avertissement 15 relié en sortie de l'unité de logique et agencé avantageusement dans l'écran de visualisation 2 des paramètres ci-dessus. L'indicateur d'avertissement 15 est à affichage alphanumérique et, lorsque l'unité de logique 14 délivre une information ou un signal de 15 confirmation de poussée comme on le verra ci-après, il affiche un message visuel lumineux sous la forme du mot SET par exemple, avertissant le pi-lote que la poussée programmée voulue pour les moteurs est atteinte et disponible. Le message visuel peut être continu ou intermittent et pourrait être remplacé ou doublé par un message sonore. 20 Pour obtenir une telle information de sortie, l'unité de logique 14 comporte un certain nombre de portes logiques recevant différentes in-formations (paramètres ou autres). Ainsi, une première porte logique ET 16 reçoit, à sa première entrée par une liaison 17, une information relative à l'actionnement du bouton-poussoir non représenté agissant sur le para- 25 mètre de moteur N1, et, à sa seconde entrée par une liaison 18, une in-formation relative à la condition suivante : le régime N 1 réel actuel est supérieur à un régime N1 commandé entré par le pilote pour le décollage concerné moins un seuil ou marge de tolérance prédéterminé. Lorsque les deux informations sont réunies, la porte ET 16 délivre à sa sortie, par une liaison 19, une information positive correspondant à la validation des deux informations précédentes et qui est envoyée à une première entrée d'une première porte OU 21 qui reçoit à sa seconde entrée, par une liaison 22, une information relative à la condition suivante : le rapport de puissance du moteur TPR, tel que par exemple THR, est supérieur à un rapport de puissance ordonné, entré par le pilote moins une marge de tolérance pré-déterminée. Quand l'une ou l'autre des deux informations entrées dans la porte OU 21 est validée (selon que le pilote utilise le paramètre N1 ou THR), elle délivre à sa sortie, par une liaison 23, une information positive qui est envoyée à une première entrée d'une seconde porte ET 24. Celle-ci reçoit également à une deuxième entrée, par une liaison 25, une information relative à la présence de l'avion au sol et à une troisième entrée, par une liaison 26, une information relative à la position de la manette des gaz du moteur correspondant dans la position décollage, soit avec poussée maximale ou poussée réduite selon le mode choisi par le pilote en fonction notamment de la charge de l'avion. Sur l'écran de visualisation 2, le pilote a par exemple affiché le mode de décollage FLEX avec 75% de poussée demandés.

Si les trois informations entrées dans la seconde porte ET 24 sont réunies, elle délivre à sa sortie, par une liaison 27, une information positive qui est alors adressée à l'indicateur d'avertissement 15 qui affiche l'indication SET. On voit sur la figure 2 qu'un indicateur d'avertissement 15 se trouve dans le cadran 3,4 à aiguille N1 de chaque moteur, de sorte que les messages lumineux SET sont tout de suite remarqués par les pilote et copilote. Cependant, pour des raisons de sécurité, sur la liaison 27 entre la sortie de la seconde porte ET 24 et l'indicateur d'avertissement corres- pondant 15 se trouve une bascule 28 qui prend en considération d'autres informations pour valider (ou invalider) celle délivrée par la porte ET 24, c'est-à-dire la confirmation de poussée des moteurs lors du roulage au sol de l'avion durant la phase de décollage.

Ainsi, on peut ajouter dans l'unité de logique 14 une seconde porte OU 30 qui reçoit à ses deux entrées, par l'intermédiaire de deux liai-sons correspondantes 31 et 32, respectivement des informations relatives au fait que l'avion est en vol et que la vitesse de l'avion est supérieure à une vitesse déterminée telle que, par exemple, la vitesse de décision au moment de la phase de décollage. Quand l'une de ses deux informations est obtenue, la porte OU 30 délivre alors à sa sortie, par une liaison 33, une information positive à une première entrée d'une troisième porte OU 34. Cette dernière reçoit également, par des liaisons respectives 35 et 36 issues des liaisons 23 et 26 relatives à l'information de poussée TPR ou de régime moteur N1, d'une part, et de la position en mode décollage de la manette des gaz de chaque moteur, d'autre part, des informations in-verses à celles-ci aboutissant à des deuxième et troisième entrées de la porte OU 34. Quand l'une de ces informations est validée (avion en vol, vitesse avion supérieure à la vitesse déterminée, TPR ou N1 non atteint ou manette des gaz pas en position décollage), elle délivre à sa sortie, par une liaison 37, une information positive qui met la bascule 28 dans la position R* invalidant la position S (obtenue quand les trois informations TPR ou N1, avion au sol et position de la manette des gaz en mode décollage sont réunies). L'indicateur d'avertissement ne s'allume pas. La position R* de la bascule est en outre prioritaire par rapport à la position S. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, la poussée THR affichée dans les cadrans analogiques 3 et 4 et les indicateurs numériques 5 et 6 indiquent 75% (le régime N1 des moteurs étant alors à 84,7% sur les indicateurs 7 et 8), correspond à celle programmée par le pilote en mode de décollage FLEX. La poussée des deux moteurs est donc atteinte, l'avion étant sur la piste et la manette de gaz des moteurs en position décollage. De la sorte, la porte ET 24 délivre par la liaison 27 une information positive (la porte OU 34 ne délivrant aucune information) à la bascule 28 qui se trouve en position S. Celle-ci délivre à son tour à sa sortie par une liai-son 38 une information positive à l'indicateur d'avertissement qui affiche le message SET. Lorsque SET s'affiche sur les différents cadrans 3, 4 des moteurs, le pilote est sûr que la poussée issue des moteurs est suffisante pour poursuivre la phase de décollage et garantir celle-ci.

Cette indication constitue ainsi une aide au pilote. Dans un second exemple de réalisation, l'indicateur d'avertissement 15 est commun à tous les moteurs de l'avion et, dans notre cas, il est disposé au centre de l'écran de visualisation 2, entre les deux cadrans THR 3 et 4 au-dessus du sigle THR, comme le montre la figure 4 Pour ob- tenir une telle information commune aux moteurs, les unités de logique de fonctionnement 14 des deux moteurs sont reliées, en sortie de leurs bas-cules 28, aux entrées d'une porte ET 40 par des liaisons respectives 38, comme le montre la figure 3. Lorsque les informations entrant dans la porte ET 40 sont validées (poussée des moteurs obtenue, par exemple, 75% de la poussée en mode FLEX demandé sont atteints), elle délivre à sa sortie, par une liaison 41, une information positive en direction de l'indicateur d'avertissement 15 qui affiche le message SET. On peut aussi prévoir d'autres informations à prendre en considé- ration, par exemple, faire disparaître l'indication SET après validation de celle-ci. Pour cela, sur la liaison 41, on peut ajouter une porte ET 42 qui reçoit, en plus de l'information sortant de la porte 40, une information qui est issue d'une dérivation 43 à la liaison 41 et qui prend en compte, grâce à un circuit logique spécifique 44 prévu sur la dérivation, le passage de l'état de 0 à 1 de ladite information sortant de la porte 40 et ce, pendant un temps de confirmation de quelques secondes. Ainsi, au-delà de ce temps de confirmation, nécessaire pour per-mettre au pilote de visualiser l'information, l'affichage SET disparaîtra de l'indicateur d'avertissement 15. La sortie de la porte ET 42 est bien en- tendu reliée, par une liaison 45, audit indicateur. On pourrait également envisager d'autres informations pour inter-rompre l'affichage de l'indication. Par exemple, l'indication pourra disparaître : soit au-delà d'une certaine vitesse avion (par exemple après la vitesse de décision) ; soit lorsque l'avion a terminé son décollage (passage en phase de montée par exemple) ; soit si le décollage est interrompu ; soit si l'un des moteurs a connu une perte de poussée (partielle ou to- tale).20

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif pour confirmer la poussée des moteurs d'un aéronef lors de son roulage au sol, durant la phase de décollage de ce dernier, le-quel comporte, dans le poste de pilotage, au moins un écran de visualisa- tion (2) affichant, en permanence, au moins un paramètre de contrôle de chaque moteur permettant de vérifier la poussée délivrée par chacun d'eux, caractérisé en ce qu'il comprend : une unité de logique de fonctionnement (14) pour chaque moteur rece- vant au moins des informations sur ledit paramètre de contrôle dudit moteur lorsque ladite poussée est atteinte, sur la position en mode dé-collage de la manette des gaz correspondant audit moteur et sur la position au sol dudit aéronef ; et un indicateur d'avertissement (15) relié en sortie de ladite unité de logi- que (14) et susceptible d'afficher, au niveau dudit poste de pilotage, une information de confirmation de poussée lorsque lesdites informations reçues par ladite unité de logique sont validées.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite unité de logique (14) comporte, pour chaque moteur, au moins une porte ET (24) qui reçoit à ses entrées respectives, lesdites informations sur le paramètre de contrôle dudit moteur, sur la position en mode décollage de ladite manette des gaz et sur la position au sol dudit aéronef, et, lorsque lesdites informations sont réunies et validées, délivre à sa sortie ladite information de confirmation de poussée en direction dudit indicateur d'avertissement (15).
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit paramètre de contrôle dudit moteur concerne au moins l'un de ceux relatifs au régime de rotation du moteur, au rapport de pression dudit moteur ou au rapport de poussée dudit moteur par rapport à sa poussée maximale.
4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ladite unité de logique (14) comporte de plus, pour chaque moteur : une porte OU (34) qui reçoit à ses entrées respectives au moins des informations sur le manque de poussée par ledit moteur, sur une position de la manette des gaz autre que celle concernant le mode décollage, sur une position en vol de l'aéronef et sur une vitesse de l'aéronef 1 o supérieure à la vitesse de décision de décollage ; et une bascule (28) aux entrées de laquelle sont reçues ladite information de sortie délivrée par ladite porte ET (24) et ladite information de sortie délivrée par ladite porte OU (34) et dont la sorite est reliée audit indicateur d'avertissement (15). 15
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit indicateur d'avertissement (15) est intégré dans ledit écran de visualisation (2).
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit indicateur d'avertissement (15) affiche un mes- 20 sage lumineux.
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'un indicateur d'avertissement individuel (15) est associé à chaque moteur.
8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, 25 caractérisé en ce qu'un indicateur d'avertissement commun (15) est associé à l'ensemble desdits moteurs.
9. Dispositif selon la revendication précédente 8, caractérisé en ce que lesdites informations de confirmation de poussée sortant desdites unités de logique (14) sont envoyées à une porte ET (40) dont la sortie délivre ladite information de confirmation globale commune à tous les moteurs en direction dudit indicateur d'avertissement commun (15).
10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes 1 à 9, caractérisé en ce que, après l'affichage de ladite information de confirmation, une information est adressée audit indicateur d'avertissement (15) pour supprimer l'affichage de ladite information de confirmation de poussée.10