FR2963120A1 - Procede et dispositif de gestion automatique d'une trajectoire laterale pour une descente d'urgence d'un aeronef - Google Patents

Abstract

- Procédé et dispositif de gestion automatique d'une trajectoire latérale pour une descente d'urgence d'un aéronef. - Le dispositif modifie automatiquement la consigne latérale de l'aéronef (AC) lors d'un incident (5) entraînant un engagement d'une descente d'urgence, tout en tenant compte de la trajectoire latérale (TLO) initialement suivie.

Description

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de gestion automatique d'une trajectoire latérale d'un aéronef, en particulier d'un avion de transport, lors d'une descente d'urgence. La solution est relative à un dispositif de descente d'urgence automatisée, et plus particulièrement à la gestion de la trajectoire latérale de l'aéronef au cours de cette dernière.

On sait que les avions de transport civils doivent être pressurisés, car en vol de croisière, un avion évolue à une altitude qui est souvent supérieure à 30000 pieds (environ 9000 mètres), pour laquelle l'air extérieur est trop pauvre en oxygène (et également trop froid et trop sec) pour être compatible avec la vie. Aussi, des systèmes de pressurisation équipent les avions afin de garder à bord une atmosphère respirable. En particulier, la réglementation aéronautique internationale impose que tout avion de transport public qui vole à une altitude supérieure à 20000 pieds (environ 6000 mètres) soit pressurisé et qu'il établisse dans la cabine une altitude équivalente qui n'excède pas 8000 pieds (environ 2400 mètres) en vol normal.

Il peut cependant arriver, suite à une panne ou un incident, que la pressurisation de l'avion ne puisse plus être maintenue à un niveau acceptable. Une procédure réglementaire oblige alors le pilote à faire descendre l'avion, aussi rapidement que possible, à une altitude respirable de 10000 pieds (environ 3000 mètres) ou à l'altitude de sécurité courante s'il n'est pas possible de descendre jusqu'à 10000 pieds en raison du relief. Cette procédure est appelée descente d'urgence. Dans ce cas, l'équipage est responsable des différentes tâches liées à l'initiation de la descente, ainsi qu'à l'ajustement des paramètres de la descente (vitesse, altitude cible, trajectoire latérale, ...), et ceci jusqu'à la mise en palier de l'avion à basse altitude.

Lorsqu'un équipage, suite à une décompression de la cabine ou à un autre évènement, effectue une descente d'urgence, il lui est demandé de s'écarter du centre de la voie aérienne qu'il empruntait avant la survenue de l'évènement. Cette mesure a pour but d'éviter que, pendant la descente d'urgence, l'aéronef entre en conflit avec des aéronefs volant le long de la même voie aérienne à des niveaux de vol inférieurs. Cette exigence opérationnelle est explicitement mentionnée dans le document 7030 de Organisation Internationale de l'Aviation Civile, qui précise qu'un aéronef devant exécuter une descente d'urgence doit s'écarter de sa route initiale avant de se mettre en descente. La plupart des aéronefs n'étant pas équipée de systèmes automatiques pour la réalisation d'une descente d'urgence, l'intégralité des tâches à effectuer reste à la charge de l'équipage, et parmi celles-ci l'obligation de s'écarter de l'axe central de la voie aérienne à l'initiation de la manoeuvre. Cette manoeuvre d'écartement se traduit généralement pour l'équipage, par une action réflexe via le sélecteur de cap du pilote automatique. Cette action a pour conséquence d'asservir rapidement le pilote automatique sur une nouvelle consigne de cap, qui diverge par rapport à la route initialement suivie.

Il peut arriver toutefois que, dans le cas où la perte de pressurisation a provoqué une perte de conscience de l'équipage (symptômes hypoxiques), celui-ci ne soit plus à même d'appliquer la procédure décrite précédemment. Pour remédier à de telles situations, la procédure de descente d'urgence peut être automatisée.

En particulier, par le document FR - 2 928 465, on connaît un procédé particulier de contrôle automatique d'une descente d'urgence d'un aéronef. Selon ce procédé, lorsqu'une fonction automatique de descente d'urgence est engagée, on réalise les opérations successives suivantes : a) on détermine automatiquement un ensemble de consignes verticales comprenant : - une altitude cible qui représente une altitude à atteindre par l'aéronef à la fin de la descente d'urgence ; et - une vitesse cible qui représente une vitesse que l'aéronef doit respecter lors de la descente d'urgence ; b) on détermine automatiquement un ensemble de consignes latérales, qui représente une manoeuvre latérale à réaliser lors de la descente d'urgence ; et c) on guide automatiquement l'aéronef de sorte qu'il respecte simultanément ledit ensemble de consignes verticales et ledit ensemble de consignes ~o latérales jusqu'à atteindre ladite altitude cible qu'il maintient ensuite, ledit guidage automatique pouvant être interrompu par une action d'un pilote de l'aéronef. Concernant la gestion de la trajectoire latérale dans le cadre d'une descente d'urgence automatisée, on connaît : 15 - par le document US-4 314 341, une descente d'urgence automatisée vers une altitude de sécurité. En cas de descente d'urgence, ce document prévoit d'appliquer automatiquement une consigne de roulis pendant une durée prédéterminée, suivie de la remise à plat des ailes de l'avion. Cette manoeuvre permet de réaliser de façon systématique, en cas de descente 20 d'urgence automatisée, un virage d'un nombre défini de degrés (par la gauche ou par la droite) et de s'écarter de la route initiale. Si cette dernière manoeuvre permet effectivement de s'écarter de la voie aérienne initialement empruntée, elle peut, par exemple, guider l'avion en détresse vers une zone où aucun terrain de déroutement n'est disponible pour permettre un atterrissage, ou 25 vers une zone où le relief est plus accidenté (altitudes de sécurité plus élevées), ou bien vers des espaces aériens dont la pénétration par des aéronefs est interdite, ou encore vers des espaces aériens dans lesquels le trafic est encore plus dense, ce qui n'est bien entendu pas souhaitable lorsque l'équipage est inconscient (hypoxie) ; et 30 - par le document FR-2906921, un procédé de génération d'une trajectoire d'urgence en 3D pour un aéronef, qui est applicable notamment aux situations nécessitant la réalisation d'une descente d'urgence. Le dispositif décrit dans ce document permet de créer, en plus d'une trajectoire dans le plan vertical, une trajectoire latérale ralliant la destination du vol en tenant compte de contraintes de relief et de performance. Cette solution nécessite toutefois de disposer, notamment, de bases de données du terrain, parfaitement intègres et fiables (ce qui n'est pas le cas actuellement). Elle apparaît, en outre, particulièrement fastidieuse et difficilement envisageable d'un point de vue industriel en regard de l'objectif recherché, à savoir permettre à un avion de rejoindre rapidement et en toute sécurité une altitude, à laquelle les occupants de l'avion peuvent respirer de façon autonome et sans apport d'oxygène supplémentaire, et de permettre à un équipage qui aurait initialement perdu connaissance, de reprendre conscience afin de pouvoir assurer la poursuite du vol jusqu'à l'atterrissage sur un aérodrome. Par ailleurs, le caractère urgent des situations conduisant à la mise en oeuvre d'une descente d'urgence ne permet pas à l'équipage de procéder à des modifications de plan de vol actif, via l'interface du système de gestion du vol, à l'initiation de la descente d'urgence. En effet, de telles modifications nécessiterait un certain temps et une attention particulière de la part de l'équipage.

Or, la gestion de la trajectoire latérale, le long de laquelle la descente d'urgence est effectuée, s'avère être un élément particulièrement important et doit notamment permettre : - de minimiser les risques d'abordage avec des aéronefs pouvant voler à des altitudes inférieures sur la même voie aérienne ; - de tenir compte des différentes contingences du vol considérées par l'équipage jusque-là (évitement de zones de turbulences ou de phénomènes météorologiques dangereux); - de rester dans le secteur protégé de la voie aérienne empruntée, secteur pour lequel une altitude de sécurité est calculée et publiée sur les cartes de navigation ; et - aux intervenants du contrôle aérien de pouvoir garantir la sécurité de l'aéronef en détresse et des aéronefs environnants. Or, comme indiqué ci-dessus, concernant la gestion de la trajectoire latérale lors d'une descente d'urgence non automatique, l'équipage a recours à des actions simples en asservissant le pilote automatique sur une consigne sélectionnée, répondant au besoin à court terme de s'écarter de la trajectoire latérale initiale. De même, pour les aéronefs déjà équipés de systèmes automatisés, la gestion de la trajectoire latérale répond uniquement au besoin initial de s'écarter de la trajectoire.

Par conséquent, aucune des solutions usuelles ne permet de fournir et prendre en compte de façon automatique une trajectoire latérale à même de répondre aux différentes contraintes opérationnelles d'une manoeuvre de descente d'urgence, et ceci quelle que soit la situation initiale. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients.

Elle concerne un procédé de gestion automatique d'une trajectoire latérale d'un aéronef lors d'une descente d'urgence, ledit aéronef devant être guidé latéralement le long d'une trajectoire latérale initiale. A cet effet, selon l'invention, ledit procédé est remarquable en ce que, lors de l'engagement de la descente d'urgence, automatiquement : - on détermine une valeur de décalage latéral qui est inférieure à une valeur maximale et qui est différente d'une valeur entière de milles nautiques (NM), ladite valeur maximale étant définie de manière à garantir que l'aéronef reste dans un secteur protégé de la voie aérienne, comme précisé ci-dessous ; et - on utilise cette valeur de décalage latéral pour engendrer une consigne de décalage qui est définie par rapport à ladite trajectoire latérale initiale et qui permet de former une trajectoire latérale de consigne qui doit être suivie latéralement par l'aéronef lors de la descente d'urgence. Ainsi, le procédé conforme à l'invention permet de modifier automatiquement la consigne latérale lors d'un incident entraînant un engagement de la descente d'urgence, tout en tenant compte de la trajectoire latérale initialement suivie. La trajectoire de consigne ainsi obtenue présente l'avantage, comme précisé ci-dessous, de répondre aux exigences opérationnelles et réglementaires inhérentes à l'exécution d'une descente d'urgence, y compris dans les cas où l'équipage a perdu connaissance suite à la décompression de la cabine et du poste de pilotage. Ladite valeur de décalage latéral peut être déterminée de différentes manières dans le cadre de la présente invention. En particulier, de façon avantageuse : - ladite valeur de décalage latéral peut être un nombre décimal, dont ~o la décimale est égale à 5 ; ou - elle peut également dépendre d'un segment d'un plan de vol suivi. Ainsi, on peut tenir compte, dès la préparation du vol, de certaines contraintes propres au vol envisagé pour définir la stratégie la plus appropriée en cas de descente d'urgence ; ou bien 15 - elle peut être déterminée de façon aléatoire. Ceci permet de réduire de façon considérable la probabilité que la valeur choisie soit commune à plusieurs aéronefs navigant le long de la même voie aérienne. Dans un premier mode de réalisation, on considère que l'aéronef est guidé latéralement directement le long de la trajectoire latérale initiale 20 (notamment en mode managé) au moment de l'engagement de la descente d'urgence. Dans ce premier mode de réalisation, de façon avantageuse, ladite consigne de décalage est égale à ladite valeur de décalage latéral, à laquelle on associe un côté de décalage prédéterminé, de préférence le côté droit. On entend par côté de décalage, le côté droit ou gauche, en direction 25 duquel on écarte l'aéronef de la valeur de décalage latéral considérée. En outre, dans un second mode de réalisation, on considère que l'aéronef est guidé latéralement (notamment en mode managé) parallèlement à la trajectoire latérale initiale, en étant décalé latéralement d'une valeur de décalage initiale d'un côté dit côté initial. Un tel décalage initial peut être mis 30 en oeuvre, par exemple, pour éviter une zone de phénomènes météorologiques ou de turbulences de sillage dangereuses, qui est localisée le long de la voie aérienne empruntée, ou encore lorsque l'équipage applique une procédure de décalage latéral stratégique. Dans ce second mode de réalisation, au moment de l'engagement de la descente d'urgence, avantageusement : - on fait la somme de ladite valeur de décalage latéral et de ladite valeur de décalage initiale ; et - on sélectionne comme consigne de décalage la valeur minimale entre ladite somme et une valeur maximale auxiliaire (qui permet de garantir que l'aéronef reste dans le secteur protégé de la voie aérienne), à laquelle consigne de décalage on associe un côté de décalage correspondant audit côté initial (pour éviter à l'aéronef d'avoir à traverser l'axe central de la voie aérienne où la densité de trafic est la plus élevée). Par ailleurs, dans un mode de réalisation particulier : - si ladite trajectoire latérale initiale est une trajectoire managée, on guide l'aéronef le long de la trajectoire de consigne, qui est déterminée de la manière précisée ci-dessus ; et - si ladite trajectoire latérale initiale est une trajectoire sélectée, on guide l'aéronef le long de ladite trajectoire sélectée. Ce type de navigation est généralement utilisé par l'équipage pour une gestion à court terme du vol, et ce mode de guidage sélecté est donc en général temporaire. Les raisons pour lesquelles un équipage utilise un mode de guidage sélecté au lieu d'un mode de guidage managé peuvent être multiples : instructions du contrôle aérien, évitement météorologique, ... La présente invention permet ainsi de répondre aux exigences opérationnelles et réglementaires inhérentes à l'exécution d'une descente d'urgence, y compris dans les cas où l'équipage a perdu connaissance suite à la décompression de la cabine et du poste de pilotage. Elle permet notamment : - de répondre au besoin de s'écarter de l'axe central de la voie aérienne empruntée et de minimiser ainsi, durant la descente, la probabilité de conflit avec d'autres aéronefs volant le long de la même voie aérienne ; - de continuer à tenir compte de différentes contingences du vol que l'équipage a pris en compte jusque-là (évitement de zones de turbulences ou de phénomènes météorologiques dangereux, notamment) ; - à l'aéronef de perdre de l'énergie au cours de l'interception de la trajectoire décalée et d'améliorer ainsi les performances de descente de ce dernier ; - aux intervenants du contrôle aérien de pouvoir garantir la sécurité de l'aéronef en détresse et des aéronefs environnants (trajectoire prédictive par rapport au plan de vol initial connu des organismes de contrôle) ; - de rester dans le secteur protégé de la voie aérienne empruntée, secteur pour lequel une altitude de sécurité est calculée et publiée sur les cartes de navigation ; et - à l'aéronef de poursuivre le vol parallèlement à la route initiale, le long de laquelle l'équipage a pris de soin de vérifier lors de la préparation du vol que des terrains de déroutement pouvant accueillir l'aéronef sont atteignables en cas de dépressurisation (exigence opérationnelle réglementaire). Le procédé conforme à l'invention tel que précité, pour gérer automatiquement une trajectoire latérale d'un aéronef lors d'une descente d'urgence d'un aéronef, est adapté à tout type de méthode de descente d'urgence, partiellement ou totalement automatisée. Toutefois dans une application préférée, ce procédé est utilisé pour déterminer, comme consigne latérale, une consigne de décalage dans une méthode de contrôle automatique d'une descente d'urgence d'un aéronef, selon laquelle on réalise les opérations successives suivantes : a) on détermine automatiquement un ensemble de consignes verticales comprenant : - une consigne d'altitude cible qui représente une altitude à atteindre par l'aéronef à la fin de la descente d'urgence ; et - une consigne de vitesse cible qui représente une vitesse que l'aéronef doit respecter lors de la descente d'urgence ; b) on détermine automatiquement un ensemble de consignes latérales, qui représente une manoeuvre latérale à réaliser lors de la descente d'urgence ; et c) on guide automatiquement l'aéronef de sorte qu'il respecte simultanément ledit ensemble de consignes verticales et ledit ensemble de consignes latérales jusqu'à atteindre ladite consigne d'altitude cible. La présente invention concerne également un dispositif de gestion automatique d'une trajectoire latérale d'un aéronef, en particulier d'un avion de transport, lors d'une descente d'urgence. ~o Selon l'invention, ce dispositif est remarquable en ce qu'il comporte : - des moyens pour déterminer automatiquement, lors de l'engagement de la descente d'urgence, une valeur de décalage latéral qui est inférieure à une valeur maximale et qui est différente d'une valeur entière de milles nautiques ; et 15 - des moyens pour utiliser automatiquement cette valeur de décalage latéral pour engendrer une consigne de décalage qui est définie par rapport à ladite trajectoire latérale initiale et qui permet de former une trajectoire latérale de consigne qui doit être suivie latéralement par l'aéronef lors de la descente d'urgence. 20 La présente invention concerne, en outre, un système de contrôle automatique d'une descente d'urgence d'un aéronef, qui comprend un dispositif du type précédent pour gérer automatiquement une trajectoire latérale de l'aéronef lors d'une telle descente d'urgence. La présente invention concerne également un aéronef, en particulier 25 un avion de transport, qui est pourvu d'un dispositif et/ou d'un système, tels que ceux précités. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. 30 La figure 1 est le schéma synoptique d'un dispositif conforme à l'invention.

Les figures 2 et 3 montrent schématiquement le vol d'un aéronef dans un plan horizontal et permettent d'expliquer la gestion de la trajectoire latérale lors d'une descente d'urgence, dans deux situations différentes. La figure 4 est le schéma synoptique d'un système de contrôle automatique d'une descente d'urgence d'un aéronef, comportant un dispositif conforme à l'invention. Le dispositif 1 conforme à l'invention et représenté schématiquement sur la figure 1 est destiné à gérer automatiquement une trajectoire latérale d'un aéronef AC, en particulier d'un avion de transport, lors d'une descente d'urgence. On entend par trajectoire latérale la projection sur un plan horizontal de la trajectoire de vol suivie par l'aéronef AC. On considère que l'aéronef AC est guidé initialement, de façon usuelle, en fonction d'une trajectoire latérale initiale TLO. Selon l'invention, ledit dispositif 1 comporte : - des moyens 2 pour déterminer automatiquement, lors de l'engagement de la descente d'urgence, une valeur de décalage latéral DL qui est inférieure à une valeur maximale DLmax, de préférence 5 NM, et qui est différente d'une valeur entière de milles nautiques (1, 2, 3,... NM). La valeur maximale DLmax est définie de manière à garantir que l'aéronef AC reste dans un secteur protégé de la voie aérienne, comme précisé ci- dessous ; et - des moyens 3 qui sont reliés par l'intermédiaire d'une liaison 4 auxdits moyens 2 et qui sont formés de manière à utiliser, de façon automatique, cette valeur de décalage latéral DL afin d'engendrer une consigne de décalage CD1, CD2 qui est définie par rapport à ladite trajectoire latérale initiale TLO et qui permet de former une trajectoire latérale de consigne TC1, TC2 qui doit être suivie latéralement par l'aéronef AC lors de la descente d'urgence. Ainsi, le dispositif 1 conforme à l'invention permet de modifier automatiquement la consigne latérale lors d'un incident entraînant un engagement de la descente d'urgence, tout en tenant compte de la trajectoire latérale TLO initialement suivie. La trajectoire de consigne TC1, TC2 ainsi obtenue présente l'avantage, comme précisé ci-dessous, de répondre aux exigences opérationnelles et réglementaires inhérentes à l'exécution d'une descente d'urgence, y compris dans les cas où l'équipage a perdu connaissance suite à la décompression de la cabine et du poste de pilotage. Les moyens 2 peuvent déterminer la valeur de décalage latéral DL de différentes manières dans le cadre de la présente invention. En particulier : - ladite valeur de décalage latéral DL peut être choisie égale à un nombre décimal, dont la décimale est égale à 5. Comme le plus petit pas existant sur les systèmes de gestion du vol est actuellement de 1, cette valeur, par exemple 2.5 NM, permet, d'une part, de s'affranchir des risques d'abordage avec les autres aéronefs volant le long de la voie aérienne et des aéronefs volant en décalage par rapport à celle-ci, et d'autre part, d'effectuer la descente d'urgence, dans le secteur protégé de cette voie aérienne ; ou - ladite valeur de décalage latéral DL peut dépendre d'un segment d'un plan de vol suivi. Ainsi, l'équipage peut tenir compte, dès la préparation du vol, de certaines contraintes propres au vol envisagé pour définir la stratégie la plus appropriée en cas de descente d'urgence ; ou bien - ladite valeur de décalage latéral DL peut être déterminée de façon aléatoire. Dans ce cas, de préférence, la valeur de décalage latéral DL est définie comme un multiple aléatoire du pas minimal de décalage que les aéronefs sont capables d'opérer (en considérant, par exemple, un pas de 0,1 NM dans un futur proche). Ceci permet de réduire de façon considérable la probabilité que la valeur choisie soit commune à plusieurs aéronefs navigant le long de la même voie aérienne. Dans un premier mode de réalisation représenté sur la figure 2, l'aéronef AC est guidé latéralement directement le long de la trajectoire latérale initiale TLO (notamment en mode managé) au moment de l'engagement de la descente d'urgence à une position P0, suite à un incident qui est mis en évidence par un symbole 5. La trajectoire latérale TL de l'aéronef AC est initialement asservie au plan de vol actif du système de gestion du vol (trajectoire latérale managée) et aucun décalage n'est initialement inséré. Cette situation peut être considérée comme le cas nominal en phase de croisière. Sur cette figure 2, on a représenté, de plus, les limites latérales 6 et 7 du secteur 9 protégé (pour lequel notamment une altitude de sécurité est généralement calculée et publiée sur les cartes de navigation) de la voie aérienne suivie. La trajectoire latérale initiale TLO est donc définie suivant l'axe central 8 de ce secteur protégé 9. La valeur maximale DLmax est égale (ou éventuellement inférieure) à la distance entre l'axe central 8 et l'une quelconque des limites latérales 6 et 7. Dans ce premier mode de réalisation, les moyens 3 déterminent une consigne de décalage CD1 (par rapport à l'axe central 8) qui est égale à ladite valeur de décalage latéral DL (reçue des moyens 2), à laquelle ils associent un côté de décalage prédéterminé, de préférence le côté droit dans le sens de vol. On obtient ainsi la trajectoire latérale de consigne TC1, qui permet à l'aéronef AC d'éviter un autre aéronef Al volant en sens opposé le long dudit axe central 8. A l'engagement d'une fonction de descente d'urgence automatisée, précisée ci-dessous, la consigne de décalage CD1 vers la droite est automatiquement inséré dans le plan de vol actif du système de gestion du vol. Le sens du décalage automatiquement inséré correspond aux pratiques opérationnelles en exploitation, qui veulent qu'un décalage latéral soit réalisé vers la droite par défaut. Comme indiqué ci-dessus, la valeur de décalage latéral DL permet, d'une part, de s'affranchir des risques d'abordage avec les autres aéronefs Al volant le long de la voie aérienne et avec des aéronefs volant en décalage par rapport à celle-ci, et d'autre part, d'effectuer la descente d'urgence dans le secteur protégé 9 de cette voie aérienne. En outre, dans un second mode de réalisation représenté sur la figure 3, l'aéronef AC est guidé latéralement (notamment en mode managé) selon une trajectoire latérale TL1 qui est parallèle à la trajectoire latérale initiale définie selon l'axe central 10, en étant décalé latéralement d'une valeur de décalage latéral initiale DLO d'un côté (dit côté initial). Un tel décalage initial peut être mis en oeuvre pour éviter une zone 11 de phénomènes météorologiques. Il peut également être mis en oeuvre pour éviter une zone de turbulences de sillage dangereuses, qui est localisée le long de la voie aérienne empruntée, ou lorsque l'équipage applique une procédure de décalage latéral stratégique de type SLOP (« Strategic Lateral Offset Procedure » en anglais). Dans ce cas, on considère que la trajectoire latérale de l'aéronef AC est asservie au plan de vol actif du système de gestion du vol (trajectoire latérale managée), mais qu'un décalage DLO a déjà été inséré dans ce dernier. Dans ce second mode de réalisation, lesdits moyens 3 comportent : - un moyen 10 qui, au moment de l'engagement de la descente d'urgence, calcule la somme S de la valeur de décalage latéral DL, reçue des moyens 2, et de ladite valeur de décalage initiale DLO ; et - un moyen 11 qui est relié par l'intermédiaire d'une liaison 12 audit moyen 10 et qui sélectionne, comme consigne de décalage CD2, la valeur minimale entre ladite somme S et une valeur maximale auxiliaire (qui permet de garantir que l'aéronef AC reste dans le secteur protégé 9 de la voie aérienne), de préférence ladite valeur DLmax. A cette consigne de décalage, le moyen 11 associe un côté de décalage qui correspond audit côté initial (pour éviter à l'aéronef AC d'avoir à traverser l'axe central 8 de la voie aérienne où la densité de trafic est la plus élevée). Dans l'exemple de la figure 3, ce côté est le côté gauche dans le sens de vol de l'aéronef AC. A titre d'illustration, on suppose que, dans l'exemple de la figure 3, DLmax est égal à 4,5 NM et DL est égal à 2,5 NM. En supposant de plus que, pour éviter la zone 11 de phénomènes météorologiques dangereux, l'équipage a obtenu de l'organisme de contrôle aérien local l'autorisation de voler en décalage de 3 NM (DLO) à gauche, par rapport à l'axe central 8 de la voie aérienne empruntée. Il est donc fort probable que les autres aéronefs A2 volant le long de cette même voie aient également souhaité éviter la zone 11 perturbée et qu'ils volent donc également en décalage. A l'engagement d'une manoeuvre de descente d'urgence automatique, la valeur du décalage est modifiée pour prendre en compte la consigne de décalage CD2 de 4.5 NM (4.5 = Min (3+2.5 ; 4.5)) par la gauche. Dans le cadre de la présente invention, si la trajectoire latérale initiale TLO est une trajectoire managée, l'aéronef AC est guidé, lors de l'engagement de la descente d'urgence, le long de la trajectoire de consigne TC1, TC2 qui est déterminée de la manière précisée ci-dessus. Par ailleurs, dans un mode de réalisation particulier, si ladite trajectoire latérale initiale est une trajectoire sélectée, on continue à guider l'aéronef AC le long de ladite trajectoire sélectée, lors de la survenue d'un incident tel qu'une décompression de la cabine par exemple. Ce type de navigation est généralement utilisé par l'équipage pour une gestion à court terme du vol, et ce mode de guidage sélecté est donc en général temporaire. Les raisons pour lesquelles un équipage utilise un mode de guidage sélecté, au lieu d'un mode de guidage managé, peuvent être multiples : des instructions du contrôle aérien ou un évitement météorologique par exemple.

Dans ce cas, aucune modification du plan de vol actif du système de gestion de vol n'est réalisée à l'engagement d'une fonction de descente d'urgence et le guidage durant la procédure de descente d'urgence se fait sur le cap courant (ou la route courante). Ledit dispositif 1 permet ainsi de répondre aux exigences opérationnelles et réglementaires inhérentes à l'exécution d'une descente d'urgence, y compris dans les cas où l'équipage a perdu connaissance suite à la décompression de la cabine et du poste de pilotage. Il permet notamment : - de répondre au besoin de s'écarter de l'axe central 8 de la voie aérienne empruntée et de minimiser ainsi, durant la descente, la probabilité de conflit avec d'autres aéronefs Al volant le long de la même voie aérienne ; - de continuer à tenir compte de différentes contingences du vol que l'équipage a pris en compte jusque-là (évitement de zones 11 de turbulences ou de phénomènes météorologiques dangereux, notamment) ; - à l'aéronef AC de perdre de l'énergie au cours de l'interception de la trajectoire décalée et d'améliorer ainsi les performances de descente de ce dernier ; - aux intervenants du contrôle aérien de pouvoir garantir la sécurité de l'aéronef AC en détresse et des aéronefs environnants Al, A2 (trajectoire prédictive par rapport au plan de vol initial connu des organismes de contrôle) ; - de rester dans le secteur 9 protégé de la voie aérienne empruntée, secteur 9 pour lequel une altitude de sécurité est calculée et publiée sur les cartes de navigation ; et - à l'aéronef AC de poursuivre le vol parallèlement à la route initiale, le long de laquelle l'équipage a pris de soin de vérifier lors de la préparation du vol que des terrains de déroutement pouvant accueillir l'aéronef sont atteignables en cas de dépressurisation (exigence opérationnelle réglementaire). Le dispositif 1 conforme à l'invention comporte également un moyen d'indication 13 qui est, par exemple, relié auxdits moyens 3 par l'intermédiaire d'une liaison 14. Ce moyen d'indication 13 permet aux pilotes de l'aéronef AC de visualiser les modifications apportées au plan de vol actif original et d'en vérifier la pertinence dans le cas où ils sont restés conscients durant la manoeuvre.

Le dispositif 1 conforme à l'invention, tel que précité, pour gérer automatiquement une trajectoire latérale d'un aéronef AC lors d'une descente d'urgence, est adapté à tout système de descente d'urgence, partiellement ou totalement automatisé. Toutefois, dans une application préférée, ce dispositif 1 est employé pour former une trajectoire latérale de consigne TC1, TC2 qui est utilisée par un système 15 de contrôle automatique d'une descente d'urgence d'un aéronef AC. De préférence, ce système 15 de contrôle automatique d'une descente d'urgence, est du type comportant, comme représenté sur la figure 4 : - des moyens d'engagement 17 qui sont susceptibles d'engager une fonction automatique de descente d'urgence ; - des moyens de contrôle 18 qui sont reliés par l'intermédiaire d'une liaison 19 auxdits moyens d'engagement 17 et qui sont formés de manière à mettre en oeuvre une fonction automatique de descente d'urgence, lorsqu'elle est engagée par lesdits moyens 17, en réalisant automatiquement un guidage longitudinal, un guidage latéral et un contrôle de la vitesse de l'aéronef AC ; et - des moyens de désengagement 20 qui sont reliés par l'intermédiaire d'une liaison 21 auxdits moyens de contrôle 18 et qui permettent de commander un désengagement d'une fonction automatique de descente d'urgence en cours d'exécution. Cette fonction de descente d'urgence automatique permet ainsi de ramener l'aéronef AC à une altitude respirable (altitude cible) et dans une situation stabilisée, en vue notamment de ranimer (si nécessaire) l'équipage et les passagers et de poursuivre le vol.

Lesdits moyens de contrôle 18 comprennent : - des moyens 22 pour déterminer, automatiquement, un ensemble de consignes verticales, comprenant notamment : - l'altitude cible qui représente l'altitude à atteindre par l'aéronef AC à la fin de la descente d'urgence ; et - une vitesse cible qui représente la vitesse que l'aéronef AC doit respecter lors de la descente d'urgence ; - des moyens 23 pour déterminer, automatiquement, un ensemble de consignes latérales. Cet ensemble représente une manoeuvre latérale à réaliser lors de la descente d'urgence ; et - des moyens 24 usuels pour guider automatiquement l'aéronef, lors de l'engagement d'une fonction automatique de descente d'urgence, de sorte qu'il respecte simultanément ledit ensemble de consignes verticales et ledit ensemble de consignes latérales, et ceci jusqu'à atteindre ladite altitude cible, altitude cible qu'il maintient dès qu'il l'a atteinte. Ce système 15 de contrôle automatique d'une descente d'urgence peut, notamment, être similaire au système décrit dans le document FR-2 928 465 de la Demanderesse. Dans ce cas, lesdits moyens 23 comportent ledit dispositif 1 pour pour gérer automatiquement la trajectoire latérale de l'aéronef AC lors d'une descente d'urgence.

Ce système 15 peut présenter, de plus, notamment les caractéristiques suivantes : - deux types d'armement peuvent être envisagés : un armement volontaire et un armement automatique. Lorsque l'équipage décide d'effectuer une descente d'urgence suite à une dépressurisation, une alerte au feu ou tout autre raison, il a la possibilité d'armer la fonction en actionnant un bouton-poussoir dédié. Une logique permet de valider cette condition d'armement en fonction notamment de l'altitude courante de l'aéronef AC. L'armement automatique est lié à un évènement de dépressurisation. Il survient lorsque certains critères faisant intervenir la pression de l'air ou la variation de pression de l'air à l'intérieur de la cabine sont vérifiés. L'armement de la fonction précède toujours l'engagement de celle-ci ; - l'équipage conserve à tout moment la possibilité de désarmer manuellement la fonction, quel que soit le type d'armement (volontaire ou automatique) ; - deux types d'engagement sont possibles en fonction du type d'armement qui a précédé.

Suite à un armement volontaire, l'engagement n'intervient qu'une fois les aérofreins complètement déployés par l'équipage.

En revanche, si l'armement a été automatique, l'engagement intervient lui aussi automatiquement à la fin d'un compte-à-rebours initié à l'armement, si l'équipage n'a pas réagi avant la fin de celui-ci. Cependant, si par procédure l'équipage déploie complètement les aérofreins avant la fin du compte-à-rebours, l'engagement de la fonction est anticipé par rapport à l'engagement automatique ; - lorsque la fonction de descente d'urgence automatique est engagée, le guidage et le contrôle de la vitesse de l'aéronef sont effectués dans les plans vertical et latéral de la manière suivante : ^ dans le plan vertical, la vitesse adoptée pour opérer la descente d'urgence automatique est choisie par défaut par l'automatisme, de façon à minimiser le temps de descente. L'équipage peut ajuster librement cette vitesse au cours de la manoeuvre de descente, afin de tenir compte d'éventuels dommages structuraux, et ce sans désengager la fonction ; ^ la manoeuvre latérale, effectuée simultanément à la manoeuvre longitudinale, a pour but d'écarter l'aéronef AC de la route actuelle afin d'éviter de rencontrer d'autres aéronefs évoluant sur la même route, mais à des altitudes inférieures ; - la sortie de la descente d'urgence automatique coïncide avec la capture, puis le maintien de l'altitude ciblée durant la manoeuvre ; et - durant la manoeuvre de descente d'urgence automatisée, l'équipage 25 peut à tout moment reprendre la main sur l'automatisme par des moyens usuels : action manuelle sur le manche de pilotage, engagement d'un nouveau mode de guidage de l'aéronef AC, bouton de déconnexion, ajustement de la vitesse ou du cap,... 15 20 30

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de gestion automatique d'une trajectoire latérale d'un aéronef lors d'une descente d'urgence, ledit aéronef (AC) devant être guidé latéralement le long d'une trajectoire latérale initiale, caractérisé en ce que, lors de l'engagement de la descente d'urgence, automatiquement : - on détermine une valeur de décalage latéral qui est inférieure à une valeur maximale (DLmax) et qui est différente d'une valeur entière de milles nautiques ; et - on utilise cette valeur de décalage latéral pour engendrer une consigne de décalage (CD1, CD2) qui est définie par rapport à ladite trajectoire latérale initiale et qui permet de former une trajectoire latérale de consigne (TC1, TC2) qui doit être suivie latéralement par l'aéronef (AC) lors de la descente d'urgence.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur de décalage latéral est un nombre décimal, dont la décimale est égale à 5.
3. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur de décalage latéral dépend d'un segment d'un plan de vol suivi.
4. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur de décalage latéral est déterminée de façon aléatoire.
5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, ledit aéronef (AC) étant guidé latéralement directement le long de la trajectoire latérale initiale (TLO) au moment de l'engagement de la descente d'urgence, caractérisé en ce que ladite consigne de décalage (CD1) est égale à ladite valeur de décalage latéral, à laquelle on associe un côté de décalage prédéterminé.
6. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, ledit aéronef (AC) étant guidé latéralement parallèlement à la trajectoire latéraleinitiale en étant décalé latéralement d'une valeur de décalage latéral initiale (DLO) d'un côté dit côté initial, au moment de l'engagement de la descente d'urgence, caractérisé en ce que : - on fait la somme de ladite valeur de décalage latéral et de ladite valeur de décalage latéral initiale (DLO); et - on sélectionne comme consigne de décalage (CD2) la valeur minimale entre ladite somme et une valeur maximale auxiliaire, à laquelle consigne de décalage (CD2) on associe un côté de décalage correspondant audit côté initial.
7. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que : - si ladite trajectoire latérale initiale (TLO, TL1) est une trajectoire managée, on guide l'aéronef (AC) le long de ladite trajectoire de consigne (TC1, TC2) ; et - si ladite trajectoire latérale initiale est une trajectoire sélectée, on guide l'aéronef (AC) le long de ladite trajectoire sélectée.
8. 8. Méthode de contrôle automatique d'une descente d'urgence d'un aéronef, méthode selon laquelle on réalise les opérations successives suivantes : a) on détermine automatiquement un ensemble de consignes verticales comprenant : - une consigne d'altitude cible qui représente une altitude à atteindre par l'aéronef (AC) à la fin de la descente d'urgence ; et - une consigne de vitesse cible qui représente une vitesse que l'aéronef (AC) doit respecter lors de la descente d'urgence ; b) on détermine automatiquement un ensemble de consignes latérales, qui représente une manoeuvre latérale à réaliser lors de la descente d'urgence ; et c) on guide automatiquement l'aéronef (AC) de sorte qu'il respecte simultané- ment ledit ensemble de consignes verticales et ledit ensemble de consignes latérales jusqu'à atteindre ladite consigne d'altitude cible,caractérisée en ce qu'à l'étape b), on détermine, comme consigne latérale, une consigne de décalage (CD1, CD2), en mettant en oeuvre le procédé spécifié sous l'une quelconque des revendications 1 à 7.
9. 9. Dispositif de gestion automatique d'une trajectoire latérale d'un aéronef lors d'une descente d'urgence, ledit aéronef (AC) devant être guidé latéralement le long d'une trajectoire latérale initiale, caractérisé en ce qu' il comporte : - des moyens (2) pour déterminer automatiquement, lors de l'engagement de la descente d'urgence, une valeur de décalage latéral qui est inférieure à une valeur maximale (DLmax) et qui est différente d'une valeur entière de milles nautiques ; et - des moyens (3) pour utiliser automatiquement cette valeur de décalage latéral pour engendrer une consigne de décalage (CD1, CD2) qui est définie par rapport à ladite trajectoire latérale initiale et qui permet de former une trajectoire latérale de consigne (TC1, TC2) qui doit être suivie latéralement par l'aéronef (AC) lors de la descente d'urgence.
10. 10. Système de contrôle automatique d'une descente d'urgence d'un aéronef, comportant : - des premiers moyens (22) pour déterminer automatiquement un ensemble de consignes verticales comprenant : ^ une consigne d'altitude cible qui représente une altitude à atteindre par l'aéronef (AC) à la fin de la descente d'urgence ; et ^ une consigne de vitesse cible qui représente une vitesse que l'aéronef (AC) doit respecter lors de la descente d'urgence ; - des deuxièmes moyens (23) pour déterminer automatiquement un ensemble de consignes latérales, qui représente une manoeuvre latérale à réaliser lors de la descente d'urgence ; et - des troisièmes moyens (24) pour guider automatiquement l'aéronef (AC) de sorte qu'il respecte simultanément ledit ensemble de consignes verticales et ledit ensemble de consignes latérales jusqu'à atteindre ladite consigne d'altitude cible,caractérisé en ce que lesdits deuxièmes moyens (23) comportent le dispositif (1) spécifié sous la revendication 9, pour déterminer, comme consigne latérale, une consigne de décalage (CD1, CD2).5