FR3043140A1 - Amelioration des performances de moteurs pour reduire la consommation de carburant d'apres les conditions de precipitations atmospheriques - Google Patents

Amelioration des performances de moteurs pour reduire la consommation de carburant d'apres les conditions de precipitations atmospheriques Download PDF

Info

Publication number
FR3043140A1
FR3043140A1 FR1660160A FR1660160A FR3043140A1 FR 3043140 A1 FR3043140 A1 FR 3043140A1 FR 1660160 A FR1660160 A FR 1660160A FR 1660160 A FR1660160 A FR 1660160A FR 3043140 A1 FR3043140 A1 FR 3043140A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
aircraft
liquid water
point
processor
points
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1660160A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3043140B1 (fr
Inventor
Nicholas Race Visser
Sridhar Adibhatla
David Michael Lax
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GE Aviation Systems LLC
Original Assignee
GE Aviation Systems LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GE Aviation Systems LLC filed Critical GE Aviation Systems LLC
Publication of FR3043140A1 publication Critical patent/FR3043140A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3043140B1 publication Critical patent/FR3043140B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/16—Control of working fluid flow
    • F02C9/20—Control of working fluid flow by throttling; by adjusting vanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D31/00—Power plant control systems; Arrangement of power plant control systems in aircraft
    • B64D31/02—Initiating means
    • B64D31/06—Initiating means actuated automatically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D43/00—Arrangements or adaptations of instruments
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/04—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • F02C7/057—Control or regulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/26—Control of fuel supply
    • F02C9/28—Regulating systems responsive to plant or ambient parameters, e.g. temperature, pressure, rotor speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/48—Control of fuel supply conjointly with another control of the plant
    • F02C9/50—Control of fuel supply conjointly with another control of the plant with control of working fluid flow
    • F02C9/54—Control of fuel supply conjointly with another control of the plant with control of working fluid flow by throttling the working fluid, by adjusting vanes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/95—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for meteorological use
    • G01S13/953—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for meteorological use mounted on aircraft
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/95—Lidar systems specially adapted for specific applications for meteorological use
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/01—Purpose of the control system
    • F05D2270/09—Purpose of the control system to cope with emergencies
    • F05D2270/096—Purpose of the control system to cope with emergencies caused by water or hail ingestion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05D2270/311—Air humidity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/80—Devices generating input signals, e.g. transducers, sensors, cameras or strain gauges
    • F05D2270/805—Radars
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

Des systèmes et des procédés pour améliorer les performances de moteurs d'après les conditions de précipitations atmosphériques sont proposés. Par exemple, un procédé peut comporter le choix d'un ou de plusieurs point(s) (420) sur une trajectoire de vol (410) d'un aéronef (102) et la réception d'une mesure de réflectivité radar pour le point/chacun des points (420), obtenue à l'aide d'un dispositif de radar placé sur l'aéronef (102). Le procédé peut en outre comporter la détermination d'une estimation de présence d'eau liquide pour le point/chacun des points (420) au moins partiellement d'après les mesures de réflectivité radar ; et la commande d'au moins une pièce du moteur d'aéronef (p.ex. une aube statorique à calage variable) au moins partiellement d'après l'estimation de présence d'eau liquide pour au moins un point de la pluralité de points (420).

Description

AMELIORATION DES PERFORMANCES DE MOTEURS POUR REDUIRE LA CONSOMMATION DE CARBURANT D'APRES LES CONDITIONS DE PRECIPITATIONS ATMOSPHERIQUES
La présente invention concerne globalement l'amélioration des performances des moteurs d'aéronefs.
Un aéronef peut comporter un moteur tel qu'un moteur à turbine à gaz pour la propulsion de l'aéronef. Un moteur à turbine à gaz peut comporter une soufflante et un générateur de gaz en communication d'écoulement l'un avec l'autre. Le générateur de gaz du moteur à turbine à gaz comprend globalement un trajet de flux d'air ayant, en série sur le trajet de flux d'air, une section compresseur, une section combustion, une section turbine et une section échappement. La section compresseur peut comprendre un ou plusieurs compresseurs servant à comprimer de l'air. L'air comprimé peut être fourni à la section combustion dans laquelle il est mélangé à du carburant et brûlé pour produire des gaz de combustion. Les gaz de combustion peuvent servir à assurer le fonctionnement de la section compresseur et de la section turbine du moteur à turbine à gaz.
En vol, un aéronef peut rencontrer de l'eau liquide sous la forme de pluie sur sa trajectoire de vol. Cela arrive ordinairement à des altitudes où l'aéronef est en phase de décollage, de montée ou de descente. Les grandes quantités d'eau liquide ingérées par le moteur d'un aéronef peuvent être problématiques, puisque de l'énergie est dépensée pour convertir l'eau en vapeur au cours du processus de combustion. Cela peut provoquer une augmentation de la consommation spécifique de carburant par le moteur pendant la montée et la descente lorsque de la pluie est présente sur la trajectoire de vol de l'aéronef.
Par exemple, le moteur d'aéronef peut comporter des pièces associées à la géométrie du flux d'air, situées sur le trajet du flux d'air dans le générateur de gaz afin d'agir sur divers aspects du processus de combustion. Par exemple, des aubes statoriques peuvent servir à modifier le flux d'air s'écoulant vers les sections compression et combustion du moteur à turbine à gaz. Des aubes statoriques à calage variable peuvent être commandées, par exemple, à l'aide de capteurs de température situés à différents endroits dans le moteur. Commander les aubes statoriques à calage variable à l'aide de capteurs de température risque de ne pas convenablement compenser la présence d'eau liquide atmosphérique ingérée par le moteur d'aéronef. Par exemple, les aubes statoriques à calage variable peuvent être commandées à l'aide de capteurs de température pour être davantage fermées qu'elles ne doivent l'être pendant la présence de conditions de précipitations atmosphériques, ce qui provoque une hausse de la consommation de carburant.
Des aspects et des avantages de formes de réalisation de la présente invention seront présentés partiellement dans la description ci-après, ou pourront être appris d'après la description, ou pourront apparaître par la pratique des formes de réalisation.
Un premier exemple d'aspect de la présente invention concerne un procédé de commande de moteur d'aéronef. Le procédé comporte l'identification, par un ou plusieurs dispositifs) informatique(s), d'un ou de plusieurs points sur une trajectoire de vol d'un aéronef. Le procédé comporte en outre la réception, par le/les dispositifs) informatique(s), d'une mesure de réflectivité pour le point/chacun des points, obtenue à l'aide d'un dispositif placé sur l'aéronef. Le procédé comporte en outre la détermination, par le/les dispositifs) informatique(s), d'une estimation de la présence d'eau liquide pour le point/chacun des points, au moins partiellement d'après la mesure de réflectivité pour le point ; et la commande, par le/les dispositifs) informatique(s), d'au moins une pièce du moteur d'aéronef au moins partiellement d'après l'estimation de la présence d'eau liquide pour le point/les points. D'autres exemples d'aspects concernent des systèmes de commande, des dispositifs, des aéronefs, des appareils et autres systèmes conçus pour commander au moins une pièce d'un moteur au moins partiellement d'après l'estimation de la présence d'eau liquide. Des variantes et des modifications peuvent être apportées à ces exemples d'aspects de la présente invention.
Ces caractéristiques, aspects et avantages de diverses formes de réalisation apparaîtront plus clairement en référence à la description ci-après et aux revendications annexées. Les dessins annexés, qui font partie intégrante du présent fascicule, illustrent des formes de réalisation de la présente invention et, conjointement avec la description, servent à expliquer les principes afférents. L'invention sera mieux comprise à l'étude détaillée de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels : - la Figure 1 représente une vue générale d'un exemple de système selon des exemples de formes de réalisation de la présente invention ; - la Figure 2 représente un exemple de dispositif informatique utilisé dans un système de commande selon des exemples de formes de réalisation de la présente invention ; - la Figure 3 représente un organigramme d'un exemple de procédé selon des exemples de formes de réalisation de la présente invention ; - la Figure 4 illustre l'exemple de détermination de présence d'eau liquide pour une pluralité de points à l'aide de mesures de réflectivité selon des exemples de formes de réalisation de la présente invention ; et - la Figure 5 représente un exemple d'organigramme d'un exemple d'algorithme d'estimation de présence d'eau liquide selon des exemples de formes de réalisation de la présente invention.
On va maintenant aborder en détail des formes de réalisation de l'invention, dont un ou plusieurs exemples sont illustrés sur les dessins. Chaque exemple est présenté à titre d'explication de l'invention, sans limiter l'invention. En fait, il apparaîtra aux spécialistes de la technique que diverses modifications et variantes peuvent être apportées à la présente invention sans s'écarter de la portée ni de l'esprit de l'invention. Par exemple, des détails illustrés ou décrits dans le cadre d'une forme de réalisation peuvent être utilisés avec une autre forme de réalisation pour donner encore une autre forme de réalisation. Ainsi, la présente invention couvre ces modifications et variantes comme étant conformes à la portée des revendications annexées et de leurs équivalents.
Des exemples d'aspects de la présente invention concernent des systèmes et des procédés pour améliorer les performances de moteurs en détectant des conditions de précipitations atmosphériques. Plus particulièrement, de l'eau liquide sous forme de pluie sur la trajectoire de vol de l'aéronef peut être détectée à l'aide de mesures de réflectivité obtenues par un dispositif (p.ex. un dispositif de radar) placé sur l'aéronef. Un algorithme d'estimation de présence d'eau liquide peut servir pour estimer la présence d'eau liquide (p.ex. en unités telles que des grammes par mètre cube, g/m3) d'après des mesures de réflectivité pour des points sur la trajectoire de vol de l'aéronef. Une ou plusieurs pièce(s) (p.ex. des aubes statoriques à calage variable) du moteur d'aéronef peut/peuvent être commandée(s) au moins partiellement d'après l'estimation de la présence d'eau liquide afin d'améliorer le flux de carburant de l'aéronef dans des conditions de précipitations atmosphériques telles que des conditions de pluies rencontrées pendant le décollage, la montée et la descente de l'aéronef. L'estimation de la présence d'eau liquide peut être particulièrement applicable à l'occasion de températures ambiantes où des conditions de pluies peuvent être rencontrées. L'altitude la plus haute à laquelle on rencontre des pluies peut être une altitude à laquelle la température ambiante devient égale à 0°C. Des exemples d'aspects de la présente invention peuvent utiliser des données de température ambiante (p.ex. recueillies par un capteur de température ambiante associé à l'aéronef ou d'autres données) afin de déterminer le moment où il faut faire fonctionner le système en mode détection de présence d'eau liquide. Par exemple, l'aéronef peut effectuer une estimation de présence d'eau liquide en mode détection de présence d'eau liquide selon des exemples d'aspects de la présente invention lorsque la température ambiante dépasse 0°C ou un autre seuil.
Quand un mode estimation de présence d'eau liquide est lancé, les systèmes et procédés selon des exemples d'aspects de la présente invention peuvent estimer, d'après des mesures de réflectivité, la présence d'eau liquide pour des points sur la trajectoire de vol de l'aéronef. Plus particulièrement, des points que l'aéronef doit rencontrer dans un délai donné sur la trajectoire de vol (p.ex. des points par lesquels doit passer l'aéronef dans la minute qui suit) peuvent être identifiés à une résolution particulière. Des mesures de réflectivité peuvent être obtenues pour les points identifiés.
Une estimation de présence d'eau liquide pour chacun des points identifiés peut être déterminée d'après les mesures de réflectivité à l'aide d'un algorithme d'estimation de présence d'eau liquide. Par exemple, des paramètres pour un modèle de distribution de la taille des gouttes peuvent être déterminés et servir à estimer la présence d'eau liquide d'après la mesure de réflectivité pour le point.
Dans certaines formes de réalisation, une pluralité de valeurs estimées pour chaque point peuvent être obtenues à mesure que l'aéronef parcourt la trajectoire de vol. Chaque valeur estimée peut être associée à une mesure de réflectivité particulière. L'estimation de présence d'eau liquide peut être affinée, à mesure que l'aéronef parcourt la trajectoire de vol, à partir de la pluralité de valeurs estimées, au moyen d'une fonction d'établissement de moyenne pondérée. La fonction d'établissement de moyenne pondérée peut attribuer un plus grand poids à des valeurs estimées associées à des mesures de réflectivité pour des points plus proches de l'aéronef, car les mesures de réflectivité sont ordinairement plus précises. De la sorte, l'estimation de présence d'eau liquide peut être améliorée en continu à mesure que l'aéronef se rapproche du point.
Une fois que l'estimation de présence d'eau liquide pour un point est obtenue, l'estimation peut servir à commander une ou plusieurs pièce(s) associée(s) au moteur d'aéronef, par exemple, pour améliorer la consommation de combustible. Par exemple, une ou plusieurs pièce(s) associée(s) à la géométrie du flux d'air (p.ex. des aubes directrices d'entrée, des aubes statoriques à calage variable, etc.) peut/peuvent être commandée(s) afin de réguler le niveau de pression dans le moteur d'aéronef dans le but d'améliorer la consommation de carburant.
Dans des formes de réalisation particulières, les aubes statoriques à calage variable peuvent être commandées d'après l'estimation de présence d'eau liquide. Par exemple, il peut être effectué des réglages de la position d'aubes statoriques à calage variable spécifiée par des spécifications nominales, au moins partiellement d'après l'estimation de présence d'eau liquide afin de réguler le flux d'air dans le moteur d'aéronef. Dans une forme de réalisation, les aubes statoriques à calage variable peuvent être commandées pour être davantage ouvertes par rapport à une position spécifiée par des spécifications nominales lorsque l'estimation de présence d'eau liquide dépasse un seuil.
De la sorte, des exemples d'aspects de la présente invention peuvent avoir pour effet technique d'assurer une amélioration des performances d'un moteur d'aéronef lorsque l'aéronef rencontre des précipitations atmosphériques sur la trajectoire de vol de l'aéronef. Assurer une commande plus efficace du moteur d'un aéronef (p.ex. une commande plus efficace des aubes statoriques à calage variable) d'après des estimations de présence d'eau liquide peut avoir pour effet une consommation de carburant plus efficace conduisant potentiellement à des économies de carburant pour l'exploitation de l'aéronef. De plus, l'estimation de la présence d'eau liquide selon des exemples d'aspects de la présente invention peut s'effectuer à l'aide de dispositifs (p.ex. des dispositifs de radars) placés sur de nombreux types d'aéronefs différents, aussi peut-elle se prêter à toutes sortes d'applications pour contribuer à améliorer les performances des moteurs d'aéronefs.
La Figure 1 illustre un exemple de système 100 pour commander une ou plusieurs pièce(s) d'un moteur d'aéronef afin d'améliorer les performances du moteur selon des exemples d'aspects de la présente invention. Comme représenté, le système 100 peut comporter un système de commande ayant un ou plusieurs dispositif(s) informatique(s) 200 (p.ex. un système de commande reposant sur un ordinateur) ou autres équipements de commande associés, par exemple, à un système avionique de l'aéronef 102. Le/les dispositif(s) informatiques(s) 200 peut/peuvent être couplé(s) à divers systèmes de l'aéronef 102 via un réseau de communication 140. Le réseau de communication 140 peut comprendre un bus de données et/ou une combinaison de liaisons de communication câblées et/ou radioélectriques.
Le système 100 peut comporter un dispositif de radar 112 associé à l'aéronef 102. Le dispositif de radar 112 peut être conçu pour obtenir des mesures de réflectivité radar. Le dispositif de radar 112 peut émettre un faisceau radar 114 (p.ex. des ondes radio) et mesurer la réflectivité du faisceau radar 114 renvoyé par des objets (p.ex. des particules d'eau liquide) situés sur la trajectoire de vol de l'aéronef 102. Le dispositif de radar 112 peut émettre un faisceau radar 114 ayant une largeur W de faisceau radar comme illustré sur la figure 1. Le dispositif de radar 112 peut obtenir des mesures de réflectivité en dBZ (p.ex., en décibels par rapport à Z). Ces mesures de réflectivité peuvent comparer la réflectivité équivalente (Z) d'un signal radar avec le retour d'une gouttelette de pluie de 1 mm de diamètre. Dans certaines formes de réalisation, le dispositif de radar 112 peut être associé à un système météorologique de bord 110 pour l'aéronef 102. Dans certaines formes de réalisation, le dispositif de radar 112 peut être un dispositif de radar en bande X (p.ex. associé à une plage de fréquences de 7,0 à 11,2 gigahertz (GHz)). A des fins d'illustration et d'explications, la présente invention est exposée en référence à la réalisation de mesures de réflectivité à l'aide d'un dispositif de radar placé sur l'aéronef. Les spécialistes ordinaires comprendront, à l'aide des explications fournies ici, que d'autres types de dispositifs peuvent être utilisés pour obtenir les mesures de réflectivité. Par exemple, un dispositif de lidar ou une autre technologie reposant sur la réflectivité peut servir pour obtenir les mesures de réflectivité.
Le système 100 peut en outre comporter un capteur de température 116 associé à l'aéronef 102. Le capteur de température 116 peut mesurer la température ambiante autour de l'aéronef 102 pendant que l'aéronef est en vol. De la même manière que le dispositif de radar 112, le capteur de température ambiante 116 peut être associé au système météorologique de bord 110 pour l'aéronef 102.
Selon des exemples de formes de réalisation de la présente invention, le/les dispositif(s) informatique(s) 200 peut/peuvent accéder à des données émanant du système météorologique de bord 110 (p.ex. des mesures de réflectivité par radar et des données de température ambiante) et utiliser les données pour commander une ou plusieurs pièces de l'aéronef afin d'économiser davantage de carburant. Plus particulièrement, le/les dispositif(s) informatique(s) 200 peut/peuvent commander des pièces associées à des moteurs 104 d'aéronef, servant à la propulsion de l'aéronef 102, afin d'économiser davantage de carburant d'après les données extraites du système météorologique de bord 110.
Plus particulièrement, comme illustré sur la Figure 1, le/les dispositif(s) informatique(s) 200 peut/peuvent communiquer avec des systèmes de commande 120 de moteurs associés aux moteurs 104 d'aéronefs. Les moteurs 104 d'aéronefs peuvent être, par exemple, des moteurs à turbine à gaz. Les systèmes de commande 120 de moteurs peuvent être conçus pour commander des pièces des moteurs 104 d'aéronefs en réponse à des instructions fournies par le/les dispositif(s) informatique(s) 200. Par exemple, le système de commande 120 de moteur peut régler des pièces associées à une géométrie de flux d'air des moteurs 104 d'aéronefs (p.ex. des aubes fixes sur le trajet du flux d'air des moteurs 104 d'aéronefs) à partir d'instructions émanant du/des dispositif(s) informatique(s) 200. Dans une forme de réalisation, les systèmes de commande 120 de moteurs peuvent, à partir d'instructions émanant du/des dispositif(s) informatique(s) 200, commander des aubes statoriques à calage variable associées aux moteurs 104 d'aéronefs pour qu'elles soient plus ouvertes ou moins fermées. Les instructions émanant du/des dispositif(s) informatique(s) 200 peuvent être déterminées au moins partiellement d'après les mesures de réflectivité radar obtenues par le dispositif de radar 112, comme expliqué plus en détail ci-après.
Dans certaines formes de réalisation, le/les dispositif(s) informatique(s) 200 peut/peuvent communiquer avec d'autres systèmes de bord via le réseau de communication 140. Les systèmes de bord peuvent comprendre, par exemple, un système d'affichage 130 comprenant un ou plusieurs dispositifs d'affichage qui peuvent être conçus pour afficher ou autrement présenter aux exploitants de l'aéronef 102 des informations générées ou reçues par le système 100. Le système d'affichage 130 peut comprendre un écran de vol principal, une unité d'affichage de commande multifonction ou un autre écran de vol approprié couramment présent dans un habitacle de l'aéronef 102. A titre d'exemple nullement limitatif, le système d'affichage 130 peut servir à afficher des informations de vol telles que la vitesse propre, l'altitude, l'assiette et l'azimut de l'aéronef 102.
Le/les dispositif(s) informatique(s) peut/peuvent aussi communiquer avec un ordinateur de commande de vol 132. L'ordinateur de commande de vol 132 peut, entre autres, automatiser les tâches de pilotage et de suivi du plan de vol de l'aéronef 102. L'ordinateur de commande vol 132 peut comprendre ou être associé à n'importe quel nombre d'organes individuels tels que des microprocesseurs, des sources d'électricité, des dispositifs de mémorisation, des cartes d'interfaces, des systèmes de pilotage automatique, des ordinateurs de gestion de vol et d'autres organes classiques. L'ordinateur de commande de vol 132 peut comprendre ou coopérer avec n'importe quel nombre de logiciels (p.ex. des programmes de gestion de vol) ou d'instructions conçus pour mettre en œuvre les divers procédés, tâches de processus, calculs et fonctions de commande/affichage nécessaires au fonctionnement de l'aéronef 102. L'ordinateur de commande de vol 132 est illustré comme étant séparé du/des dispositifs) informatique(s) 200. Les spécialistes ordinaires de la technique, en utilisant la présente invention, comprendront que l'ordinateur de commande de vol 132 peut aussi être inclus dans le/les dispositifs) informatique(s) 200 ou être mis en œuvre par ces derniers.
Le/les dispositifs) informatique(s) 200 peut/peuvent aussi communiquer avec divers autres systèmes de bord 134. Les systèmes de bord 134 peuvent comprendre, par exemple, des systèmes de commande numérique, des systèmes de manettes des gaz, des plateformes inertielles de référence, des systèmes d'instruments de vol, des groupes auxiliaires, des systèmes de contrôle de carburant, des systèmes de contrôle de vibrations d'aéronef, des systèmes de communication, des systèmes de commande de volets, des systèmes d'acquisition de données de vol et d'autres systèmes.
La Figure 2 représente divers organes du/des dispositifs) informatique(s) 200 selon des exemples de formes de réalisation de la présente invention. Comme représenté, le/les dispositifs) informatique(s) 200 peut/peuvent comprendre un ou plusieurs processeur(s) 212 et un ou plusieurs dispositif(s) de mémoire(s) 214. Le/les processeur(s) 212 peut/peuvent comprendre n'importe quel dispositif de traitement approprié tel qu'un microprocesseur, un microcontrôleur, un circuit intégré, un dispositif logique ou un autre dispositif de traitement approprié. Le/les dispositif(s) de mémoire(s) 214 peut/peuvent comprendre un ou plusieurs support(s) exploitable(s) par ordinateur, dont, à titre nullement limitatif, des supports non transitoires exploitables par ordinateur, des mémoires vives, des mémoires mortes, des lecteurs de disques durs, des clés à mémoire flash ou d'autres dispositifs de mémoires.
Le/les dispositif(s) de mémoires 214 peut/peuvent stocker des informations accessibles au(x) processeur(s) 212, dont des instructions 216 exploitables par ordinateur qui peuvent être exécutées par le/les processeur(s) 212. Les instructions 216 peuvent être n'importe quel jeu d'instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées par le/les processeur(s) 212, amènent le/les processeur(s) 212 à effectuer des opérations. Les instructions 216 peuvent être n'importe quel jeu d'instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées par le/les processeur(s) 212, amènent le/les processeur(s) 212 à effectuer des opérations. Les instructions 216 peuvent être mises en œuvre par un logiciel écrit en n'importe quel langage de programmation adéquat ou peuvent être mises en œuvre dans du matériel. Dans certaines formes de réalisation, les instructions 216 peuvent être exécutées par le/les processeur(s) 212 pour amener le/les processeur(s) à effectuer des opérations telles que les opérations pour déterminer la présence d'eau liquide et commander une ou plusieurs pièces d'un moteur d'aéronef, comme décrit en référence à la Figure 3.
Considérant la Figure 2, les dispositifs de mémoires 214 peuvent en outre stocker des données 218 accessibles aux processeurs 212. Les données 218 peuvent comprendre, par exemple, des données de réflectivité radar, des mesures de température ambiante, des estimations de présence d'eau liquide et d'autres données. Les données 218 peuvent aussi comprendre des données associées à des modèles et des algorithmes servant à exécuter les exemples de procédés selon des exemples d'aspects de la présente invention, tels que des modèles de distribution de taille de gouttes et des algorithmes pour estimer la présence d'eau liquide.
Le/les dispositif(s) informatique(s) 200 peut/peuvent en outre comprendre une interface de communication 220. L'interface de communication 220 peut être conçue pour communiquer avec des systèmes de bord via un réseau de communication tel que le réseau de communication 140 de la Figure 1. Par exemple, l'interface de communication 220 peut recevoir, d'un système météorologique embarqué 110, des mesures de réflectivité radar et des mesures de température ambiante. L'interface de communication 220 peut fournir des instructions de commande aux systèmes de commande 120 de moteur. L'interface de communication 220 peut comprendre n'importe quels organes adéquats pour l'interfaçage avec un ou plusieurs autres dispositifs dont, par exemple, des émetteurs, des récepteurs, des ports, des automates, des antennes ou d'autres organes appropriés.
La technologie expliquée ici propose des systèmes à base informatique, ainsi que des actions menées et des informations envoyées vers et depuis ces systèmes. Un spécialiste ordinaire de la technique comprendra que la souplesse inhérente aux systèmes à base informatique permet une grande diversité de possibilités de configurations, de combinaisons et de répartitions de tâches et de fonctions entre et parmi des organes. Par exemple, les processus évoqués ici peuvent être mis en œuvre à l'aide d'un seul dispositif informatique ou de multiples dispositifs informatiques coopérant les uns avec les autres. Les bases de données, la mémoire, les instructions et les applications peuvent être mises en œuvre sur un seul système ou être réparties entre de multiples systèmes. Les organes distribués peuvent fonctionner en série ou en parallèle.
La Figure 3 représente un organigramme d'un exemple de procédé (300) selon des exemples de formes de réalisation de la présente invention. Le procédé (300) peut être mis en œuvre à l'aide d'un ou de plusieurs dispositif(s) informatique(s) tel(s) que le/les dispositifs) informatique(s) 200 des figures 1 et 2. Le procédé ou des parties du procédé peut/peuvent être mis en œuvre au moins partiellement par d'autres dispositifs tels que des processeurs associés au dispositif de radar 112 ou à un ou plusieurs autre(s) dispositif(s) sans s'écarter de la portée de la présente invention. De plus, la Figure 3 présente, à des fins d'illustration et d'explication, des étapes effectuées dans un ordre particulier. Les spécialistes ordinaires de la technique, en utilisant la présente invention, comprendront que diverses étapes de n'importe lesquels des procédés exposés ici peuvent être modifiées, réorganisées, omises, développées et/ou adaptées de diverses manières sans s'écarter de la portée de la présente invention.
En (302), le procédé comporte l'obtention d'une mesure de température ambiante à l'aide d'un capteur de température ambiante. Par exemple, une mesure de température ambiante fournie par le capteur de température ambiante 116 installé sur l'aéronef 102 peut être accessible. La mesure de température ambiante peut être obtenue d'autres sources appropriées sans s'écarter de la portée de la présente invention. Par exemple, la mesure de température ambiante peut reposer sur des données stockées dans un système météorologique embarqué pour l'aéronef.
En (304), le procédé détermine si, oui ou non, il convient de lancer le mode détection de présence d'eau liquide d'après la mesure de température ambiante. Par exemple, si la température ambiante mesurée dépasse un seuil de température ambiante, le procédé peut comporter le lancement du mode détection de présence d'eau liquide afin de commander l'aéronef en fonction de la présence d'eau liquide détectée, comme expliqué plus en détail ci-après. Sinon, le procédé peut continuer à contrôler la température ambiante jusqu'à ce que la température ambiante mesurée dépasse le seuil de température ambiante.
Comme expliqué plus haut, un aéronef est susceptible de rencontrer de l'eau liquide dans l'atmosphère à une altitude où la température ambiante est de 0°C. Ainsi, dans une forme de réalisation, le procédé peut comporter le lancement du mode détection de LWC si la température ambiante mesurée est supérieure à 0°C. D'autres seuils adéquats peuvent être utilisés sans s'écarter de la portée de la présente invention. Par exemple, le seuil peut être d'environ 10°C, 5°C, 2,5°C ou autre valeur adéquate sans s'écarter de la portée de la présente invention. Au sens de la présente description, l'emploi du terme “environ” affecté à une valeur numérique est destiné à évoquer une marge de 30 % par rapport à la valeur numérique.
Lorsque le mode détection de présence d'eau liquide est lancé, le procédé peut comporter l'identification d'un ou de plusieurs points sur la trajectoire de vol de l'aéronef, comme indiqué en (306) sur la Figure 3. Plus particulièrement, sur la trajectoire de vol en cours, un ou plusieurs points (p.ex. associés chacun à une latitude/longitude/altitude) peut/peuvent être choisis sur la trajectoire de vol de l'aéronef à une valeur de résolution arbitraire. La valeur de résolution peut être une indication du nombre de points et/ou de l'espacement des points à identifier sur la trajectoire de vol.
Les points identifiés peuvent se situer dans les limites de la largeur de faisceau radar associée au dispositif de radar dont est équipé l'aéronef. Les points peuvent être choisis dans un intervalle correspondant à un laps de temps au cours duquel le minimum est associé au point le plus proche pour lequel une mesure de réflectivité radar peut être obtenue et le maximum est un point dont il est estimé que l'aéronef le rencontrera à un instant donné à venir sur la trajectoire de vol (p.ex. que l'avion rencontrera dans un délai de 1 minute sur la trajectoire de vol) à condition que le point se situe dans les limites de la largeur du faisceau radar.
Par exemple, la Figure 4 montre une pluralité de points 420 identifiés sur une trajectoire de vol 410. La pluralité de points 420 est représentée sous la forme de points présents sur la courbe correspondant à la trajectoire de vol 410. Chacun des points 420 peut être associé à une latitude/longitude/altitude. La résolution des points 420 peut être identifiée suivant n'importe quelle valeur de résolution adéquate. Les points 420 peuvent se situer dans les limites de la largeur W de faisceau radar associée au faisceau radar 114 émis par le dispositif de radar 112 dont est équipé l'aéronef 102. Par exemple, le point 422 sur la trajectoire de vol est au-delà des limites de largeur W du faisceau radar 114 émis par le dispositif de radar 112 dont est équipé l'aéronef et, dans certaines formes de réalisation, n'est pas identifié pour être inclus dans la pluralité de points.
Considérant la Figure 3, en (308) le procédé peut comporter la réception de mesures de réflectivité radar pour le point/chacun des points sur la trajectoire de vol de l'aéronef. Par exemple, une mesure de réflectivité radar (p.ex. en dBZ) peut être obtenue pour chacun des points 420 sur la trajectoire de vol 410 de l'aéronef 102.
En (310) de la Figure 3, le procédé comporte la détermination d'une estimation de présence d'eau liquide pour le/les point(s) au moins partiellement d'après les mesures de réflectivité radar pour les points. L'estimation de présence d'eau liquide peut aussi reposer sur d'autres données, notamment des mesures de réflectivité obtenues auprès d'autres sources (p.ex. d'autres aéronefs) et/ou des données météorologiques obtenues auprès d'un service météorologique. Dans un exemple de forme de réalisation, la mesure de réflectivité radar pour chaque point peut être fournie à un algorithme d'estimation de présence d'eau liquide qui peut générer une estimation de valeur pour le point. D es détails concernant un exemple d'algorithme d'estimation de présence d'eau liquide seront examinés plus loin en référence à la Figure 5.
Dans un exemple particulier de mise en œuvre, la détermination de présence d'eau liquide pour chacun des points de la pluralité de points peut s'effectuer en continu pour donner un tableau, sur l'emprise de la trajectoire, de la présence d'eau liquide dans la masse d'air à l'avant de l'aéronef. Par exemple, un ensemble de valeurs estimées pour le point/chacun des points peut être obtenu à mesure que l'aéronef parcourt la trajectoire de vol. Chaque valeur estimée peut être associée à une mesure radar particulière de réflectivité pour le point et peut être déterminée à l'aide de l'algorithme d'estimation de présence d'eau liquide. Celui-ci peut construire un ensemble de valeurs estimées pour le point sur la trajectoire de vol, le point le plus proche ayant la plupart des valeurs estimées et le point le plus éloigné n'ayant qu'une seule valeur.
Par exemple, comme représenté sur la Figure 4, le point le plus proche 420.1 peut avoir des valeurs estimées LWCi, LWC2,... LWCn de présence d'eau liquide. Le point suivant le plus proche 420.2 peut avoir une valeur estimée de moins que le point le plus proche 420.1. Plus particulièrement, le point suivant le plus proche 420.2 peut avoir des valeurs estimées de présence d'eau liquide LWCi, LWC2,... LWCn-i. Le point suivant le plus proche 420.3 peut avoir une valeur estimée de moins que le point le plus proche 420.2. Plus particulièrement, le point suivant le plus proche 420.3 peut avoir des valeurs estimées LWCi, LWC2, LWCn-2 de présence d'eau liquide. Le point suivant le plus proche peut avoir une valeur estimée de moins que le point le plus proche 420.3, et ainsi de suite. Le point le plus éloigné 420.n peut avoir une seule valeur estimée LWCi.
Pour chaque point, une fonction d'établissement de moyenne pondérée peut être appliquée aux valeurs estimées afin de déterminer l'estimation de présence d'eau liquide pour le point. Par exemple, comme représenté sur la Figure 4, les valeurs estimées LWCi, LWC2,... LWCn peuvent être fournies à une fonction d'établissement de moyenne pondérée 430 afin de déterminer une estimation LWCe de présence d'eau liquide pour le point 420.1. La fonction d'établissement de moyenne pondérée 430 peut attribuer le plus grand poids à des valeurs estimées associées à des mesures de réflectivité radar les plus précises. Par exemple, la fonction d'établissement de moyenne pondérée 430 peut attribuer le plus grand poids à des valeurs estimées pour des mesures de réflectivité radar données obtenues pour des points les plus proches de l'aéronef.
Considérant la Figure 3 en (312), le procédé peut comporter la commande d'au moins une pièce du moteur d'aéronef au moins partiellement d'après l'estimation de présence d'eau liquide pour les points. Par exemple, dans une forme de réalisation, des pièces associées à la géométrie du flux d'air du moteur d'aéronef (p.ex. des aubes directrices d'entrée, des aubes statoriques à calage variable, etc.) peuvent être réglées d'après l'estimation de présence d'eau liquide afin de régler la pression du flux d'air dans le moteur d'aéronef pour faire face à la présence d'eau liquide sur le trajet du flux d'air et améliorer la consommation de carburant. A titre d'exemple, des aubes statoriques à calage variable associées au moteur d'aéronef peuvent être réglées pour être plus ouvertes ou plus fermées que normalement spécifié, par exemple, par une spécification nominale reposant au moins partiellement sur l'estimation de présence d'eau liquide. Par exemple, si l'estimation de présence d'eau liquide dépasse un seuil, les aubes statoriques à calage variable peuvent être commandées pour être plus ouvertes que normalement spécifié par une spécification nominale de position d'aubes statoriques à calage variable.
La Figure 5 représente un organigramme d'un exemple d'algorithme d'estimation (500) de présence d'eau liquide selon des exemples de formes de réalisation de la présente invention. L'algorithme d'estimation de présence d'eau liquide peut déterminer la présence d'eau liquide d'après des mesures de réflectivité radar à l'aide d'un modèle de distribution de taille de gouttes pour gouttelettes d'eau.
En (502), le procédé peut comporter l'accès à un modèle de distribution de taille de gouttes. Plus particulièrement, comme représenté sur la Figure 5, la réflectivité radar peut être proportionnelle à la somme des sixièmes puissances du diamètre des gouttelettes d'eau. De la sorte, un modèle de distribution de taille de gouttes peut être défini de la manière suivante d'après la réflectivité radar :
où Z est la mesure de réflectivité radar, D est la distribution de taille de gouttes, N est le nombre de gouttelettes, Λ est un premier paramètre associé au modèle, μ est un second paramètre associé au modèle et Γ est la fonction gamma associée à la distribution de taille de gouttes. D'après une meilleure approximation de la valeur N à 50,000 et une relation entre μ et A, les paramètres pour le modèle peuvent être résolus à l'aide du système d'équations suivant :
où Zmeasured est la mesure de réflectivité et Cl, C2 et C3 sont des constantes associées à la relation entre μ et Λ.
En (504), une valeur pour un premier paramètre Λ est déterminée à l'aide du système d'équations ci-dessus d'après une approximation initiale de μ. En (506), une valeur pour un deuxième paramètre μ est calculée à l'aide de la valeur déterminée pour le premier paramètre Λ. Le premier paramètre Λ est ensuite recalculé en (508) à l'aide de la valeur déterminée pour le deuxième paramètre μ.
En (510), il est déterminé si, oui ou non, la différence de valeur entre le premier paramètre calculé Λ et la valeur précédemment calculée pour le premier paramètre Λ est en deçà d'une tolérance. Dans la négative, les paramètres sont redéterminés suivant (506) et (508). Dans l'affirmative, le procédé se poursuit jusqu'à (512) où l'estimation de présence d'eau est déterminée d'après le modèle de distribution de taille de gouttes. Par exemple, à partir des paramètres résolus, l'algorithme peut calculer la présence d'eau liquide d'après le troisième moment de la distribution. Plus particulièrement, la présence d'eau liquide peut être calculée de la manière suivante :
où p est la densité des gouttes (p.ex. mesurée en g/m3), dont il peut être supposé qu'elle est de 1000 g/m3.
Bien que des détails spécifiques de diverses formes de réalisation puissent être représentés sur certains dessins et pas sur d'autres, ce n'est que par commodité. Selon les principes de la présente invention, tout détail d'un dessin peut être cité et/ou revendiqué en combinaison avec tout détail de n'importe quel autre dessin.
LISTE DES REPERES
Repère Désignation 100 Système 102 Aéronef 104 Moteur d'aéronef 110 Système météorologique 112 embarqué 114 Dispositif de radar 116 Faisceau radar 120 Capteur de température 130 Système(s) de commande de 132 moteur 134 Système d'affichage 140 Ordinateur de commande de vol 200 Systèmes de bord 212 Réseau de communication 214 Dispositif(s) informatique(s) 216 Processeur(s) 218 Dispositif(s) de mémoire(s) 300 Instructions 302 Données 304 Procédé 306 Etape du procédé 308 Etape du procédé 310 Etape du procédé 312 Etape du procédé 410 Etape du procédé 420 Etape du procédé 420.n Trajectoire de vol 420μ.1 Points 420.2 Point le plus éloigné 420.3 Point le plus proche 422 Point suivant le plus proche 430 Point suivant le plus proche
Point 500 Fonction d'établissement de moyenne pondérée 502 Algorithme d'estimation de 504 présence d'eau liquide 506 Etape du procédé 508 Etape du procédé 510 Etape du procédé 512 Etape du procédé
Etape du procédé Etape du procédé

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de commande de moteur (104) d'aéronef, comportant : l'identification, par un ou plusieurs processeur(s) (212), d'un ou de plusieurs point(s) (420) sur une trajectoire de vol (410) d'un aéronef (102) ; l'accès du/des processeur(s) (212) à une mesure de réflectivité pour le point/chacun des points (420), la mesure de réflectivité étant obtenue d'un dispositif disposé sur l'aéronef (102) ; la détermination, par le/les processeur(s) (212), d'une estimation de présence d'eau liquide pour le point/chacun des points (420) au moins partiellement d'après le mesure de réflectivité pour le point ; et la commande, par le/les processeur(s) (212), d'au moins une pièce du moteur (104) d'aéronef au moins partiellement d'après l'estimation de présence d'eau liquide pour le/les point(s) (420).
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la/les pièce(s) comprend/comprennent une pièce associée à une géométrie de flux d'air du moteur (104) d'aéronef.
  3. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la pièce associée à la géométrie de flux d'air du moteur (104) d'aéronef comprend une ou plusieurs aube(s) statorique(s) à calage variable du moteur (104) d'aéronef.
  4. 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la mesure de réflectivité pour le point/chacun des points (420) comprend une mesure de réflectivité radar obtenue d'un dispositif de radar (112).
  5. 5. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'estimation de présence d'eau liquide est faite d'après la mesure de réflectivité radar à l'aide d'un algorithme d'estimation (500) de présence d'eau liquide, l'algorithme d'estimation (500) de présence d'eau liquide comprenant : l'estimation, par le/les processeur(s) (212), d'un ou de plusieurs paramètres pour un modèle de distribution de taille de gouttes au moins partiellement d'après la mesure de réflectivité radar ; et la détermination, par le/les processeur(s) (212), de l'estimation de la présence d'eau liquide au moins partiellement d'après les paramètres pour le modèle de distribution de taille de gouttes.
  6. 6. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la détermination d'une estimation de présence d'eau liquide pour le point/chacun des points (420) comprend : la détermination, par le/les processeur(s) (212), d'un ensemble de valeurs estimées pour le point/chacun des points (420) à mesure que l'aéronef (102) parcourt la trajectoire de vol (410), chaque valeur estimée dans l'ensemble de valeurs estimées étant associée à une mesure donnée de réflectivité radar pour le point ; et la détermination, par le/les processeur(s) (212), de l'estimation de présence d'eau liquide au moins partiellement d'après l'ensemble de valeurs estimées.
  7. 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel l'estimation de présence d'eau liquide est déterminée au moins partiellement d'après l'ensemble de valeurs estimées à l'aide d'une fonction d'établissement de moyenne pondérée (430), la fonction d'établissement de moyenne pondérée (430) attribuant un plus grand poids à des valeurs estimées associées à des mesures données de réflectivité radar obtenues pour les points (420) les plus proches de l'aéronef (102).
  8. 8. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la commande, par le/les processeur(s) (212), d'au moins une pièce du moteur (104) d'aéronef au moins partiellement d'après l'estimation de présence d'eau liquide est effectuée lorsque l'aéronef (102) fonctionne en mode détection de présence d'eau liquide.
  9. 9. Procédé selon la revendication 8, le procédé comportant : l'obtention, par le/les processeur(s) (212), d'une mesure de température ambiante à l'aide d'un capteur de température ; et l'activation, par le/les processeur(s) (212), du mode détection de présence d'eau liquide au moins partiellement d'après la température ambiante.
  10. 10. Système pour commander un moteur (104) d'un aéronef (102), comportant : un dispositif de radar (112) placé sur l'aéronef (102), le dispositif de radar (112) étant conçu pour obtenir des mesures de réflectivité radar pour un volume d'air dans les limites de la largeur d'un faisceau radar (114) associée au dispositif de radar (112) ; un système de commande comprenant un ou plusieurs processeur(s) (212) et un ou plusieurs dispositif(s) de mémoire(s) (214), le/les dispositifs de mémoire(s) (214) stockant des instructions (216) exploitables par ordinateur qui, lorsqu'elles sont exécutées par le/les processeur(s) (212), amènent le/les processeur(s) (212) à réaliser des opérations, les opérations comprenant : l'identification d'une pluralité de points (420) sur une trajectoire de vol (410) d'un aéronef (102) ; l'accès à une mesure de réflectivité radar pour chaque point de la pluralité de points (420), obtenue à l'aide du dispositif de radar (112) 5 la détermination d'une estimation de présence d'eau liquide pour chaque point de la pluralité de points (420) au moins partiellement d'après la mesure de réflectivité radar pour le point (420) ; et la commande d'au moins une pièce du moteur (104) d'aéronef au moins partiellement d'après l'estimation de présence d'eau liquide pour au moins un point de la pluralité de points (420).
FR1660160A 2015-10-30 2016-10-20 Amelioration des performances de moteurs pour reduire la consommation de carburant d'apres les conditions de precipitations atmospheriques Active FR3043140B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/927709 2015-10-30
US14/927,709 US9938017B2 (en) 2015-10-30 2015-10-30 Enhancing engine performance to improve fuel consumption based on atmospheric rain conditions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3043140A1 true FR3043140A1 (fr) 2017-05-05
FR3043140B1 FR3043140B1 (fr) 2019-12-20

Family

ID=57738113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1660160A Active FR3043140B1 (fr) 2015-10-30 2016-10-20 Amelioration des performances de moteurs pour reduire la consommation de carburant d'apres les conditions de precipitations atmospheriques

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9938017B2 (fr)
FR (1) FR3043140B1 (fr)
GB (1) GB2544880B (fr)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10071820B2 (en) * 2016-09-19 2018-09-11 Pratt & Whitney Canada Corp. Inclement weather detection for aircraft engines
US11302204B2 (en) 2018-04-02 2022-04-12 Ge Aviation Systems Llc Flight management system and method of updating
EP3633562A1 (fr) 2018-10-01 2020-04-08 Rolls-Royce plc Système et procédé d'optimisation multi-variable
EP3633563A1 (fr) * 2018-10-01 2020-04-08 Rolls-Royce plc Procédé d'optimisation de flottes multi-variable et système

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7109912B1 (en) * 2004-05-04 2006-09-19 Rockwell Collins, Inc. Weather radar hazard detection system and method
FR2933203A1 (fr) * 2008-06-27 2010-01-01 Thales Sa Procede de caracterisation de l'intensite de convection d'un nuage, par un radar meteorologique
US20110079015A1 (en) * 2009-10-05 2011-04-07 Rolls-Royce Plc Apparatus and method of operating a gas turbine engine
EP2637045A2 (fr) * 2012-03-08 2013-09-11 Honeywell International Inc. Système et procédé pour identifier des régions de l'espace aérien comportant des cristaux de glace à l'aide d'un système de radar météorologique embarqué
EP2809926A2 (fr) * 2012-01-31 2014-12-10 United Technologies Corporation Planification d'une aube fixe à incidence variable sur la base de conditions de vol en cas de mauvais temps

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2931168A (en) 1955-05-24 1960-04-05 Gen Electric Variable stator engine control system
US4710095A (en) 1982-08-04 1987-12-01 General Electric Company Turbomachine airflow temperature sensor
US5028929A (en) * 1990-04-30 1991-07-02 University Corporation For Atmospheric Research Icing hazard detection for aircraft
US5488375A (en) 1994-09-28 1996-01-30 Alliedsignal Inc. Airborne weather radar system with icing detection capabiliy
US5546183A (en) * 1994-10-12 1996-08-13 Northrop Grumman Corporation Lidar droplet size monitor for in-flight measurement of aircraft engine exhaust contrails, droplets and aerosols
US6283410B1 (en) * 1999-11-04 2001-09-04 Hamilton Sundstrand Corporation Secondary power integrated cabin energy system for a pressurized aircraft
US6377207B1 (en) * 2000-09-27 2002-04-23 Fredrick S. Solheim Passive polarimetric microwave radiometer for detecting aircraft icing conditions
US6935119B2 (en) 2003-03-14 2005-08-30 General Electric Company Methods for operating gas turbine engines
US8902100B1 (en) 2008-03-07 2014-12-02 Rockwell Collins, Inc. System and method for turbulence detection
US7492304B1 (en) 2005-01-20 2009-02-17 Rockwell Collins, Inc. Automatic bright band detection and compensation
US20090025393A1 (en) 2006-10-31 2009-01-29 Karl Edward Sheldon Auxiliary power unit assembly
US9244166B1 (en) * 2008-03-07 2016-01-26 Rockwell Collins, Inc. System and method for ice detection
US7982658B2 (en) 2009-03-31 2011-07-19 Honeywell International Inc. Systems and methods for assessing weather in proximity to an airborne aircraft
US8068050B2 (en) 2009-12-17 2011-11-29 Honeywell International Inc. Methods and systems for detection of hazard to aviation due to convective weather
FR2966531B1 (fr) 2010-10-26 2012-11-30 Snecma Procede de commande d'une turbomachine
US8228227B2 (en) 2010-12-02 2012-07-24 Honeywell International Inc. Systems and methods for improving relevant weather determination
US9221548B1 (en) * 2011-09-27 2015-12-29 Rockwell Collins, Inc. Engine system and method using a mode for icing conditions
US8490404B1 (en) 2012-02-28 2013-07-23 General Electric Company Sensor-based performance-seeking gas turbine engine control
US10495783B2 (en) * 2014-07-08 2019-12-03 Honeywell International Inc. Vertical profile display including weather blocks
US10495006B2 (en) * 2015-02-06 2019-12-03 United Technologies Corporation Variable geometry gas turbine engine for use in inclement weather
US10935693B2 (en) * 2015-03-18 2021-03-02 Honeywell International Inc. Prediction of ice crystal presence in a volume of airspace

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7109912B1 (en) * 2004-05-04 2006-09-19 Rockwell Collins, Inc. Weather radar hazard detection system and method
FR2933203A1 (fr) * 2008-06-27 2010-01-01 Thales Sa Procede de caracterisation de l'intensite de convection d'un nuage, par un radar meteorologique
US20110079015A1 (en) * 2009-10-05 2011-04-07 Rolls-Royce Plc Apparatus and method of operating a gas turbine engine
EP2809926A2 (fr) * 2012-01-31 2014-12-10 United Technologies Corporation Planification d'une aube fixe à incidence variable sur la base de conditions de vol en cas de mauvais temps
EP2637045A2 (fr) * 2012-03-08 2013-09-11 Honeywell International Inc. Système et procédé pour identifier des régions de l'espace aérien comportant des cristaux de glace à l'aide d'un système de radar météorologique embarqué

Also Published As

Publication number Publication date
GB2544880A (en) 2017-05-31
GB2544880B (en) 2018-03-21
FR3043140B1 (fr) 2019-12-20
GB201617979D0 (en) 2016-12-07
US9938017B2 (en) 2018-04-10
US20170121027A1 (en) 2017-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3043139A1 (fr) Amelioration des performances de moteurs pour reduire la consommation de carburant d'apres des particules de glace dans l'atmosphere
FR3043140A1 (fr) Amelioration des performances de moteurs pour reduire la consommation de carburant d'apres les conditions de precipitations atmospheriques
CA2926240C (fr) Surveillance d'un moteur d'aeronef pour anticiper les operations de maintenance
EP3717750B1 (fr) Procédé et dispositif de mesure du débit d'air de refroidissement d'un carter de turbomachine
CA2673818A1 (fr) Procede et systeme de prevision meteorologique faisant appel a la teneur en eau atmospherique mesuree a bord d'un aeronef
FR2968038A1 (fr) Systeme de detection d'un evenement fugace sur une roue aubagee de moteur d'aeronef
FR2960651A1 (fr) Procede de correction de mesures de reflectivite et radar mettant en oeuvre ce procede
FR2958622A1 (fr) Procede et systeme de controle de la formation de glace sur un aeronef en vol.
EP3941826A1 (fr) Système et procédé de surveillance d'un moteur d'aéronef
FR3046268A1 (fr) Systeme d'exploitation de donnees de vol d'un aeronef
FR3028331A1 (fr) Procede de surveillance d'un moteur d'aeronef en fonctionnement dans un environnement donne
WO2012045939A1 (fr) Systeme propulsif de lanceur spatial et un procede de regulation de consommation d ' ergols
WO2011101579A1 (fr) Procede et dispositif de correction d'une mesure de pression d'un flux gazeux circulant dans un moteur d'aeronef.
FR2931952A1 (fr) Procede d'elimination des echos de sol pour un radar meteorologique
FR3120229A1 (fr) Système électronique de détection et de gestion d’un dysfonctionnement dans le comportement en vol d’un drone, procédé et programme d’ordinateur associés
FR3035232A1 (fr) Systeme de surveillance de l'etat de sante d'un moteur et procede de configuration associe
Zhang et al. Wind direction retrieval from CYGNSS L1 level sea surface data based on machine learning
FR3095271A1 (fr) Système de surveillance de la santé d’un hélicoptère
CA3108124A1 (fr) Procede de determination de la vitesse du vent dans le plan du rotor d'une eolienne
FR3101669A1 (fr) Dispositif, procédé et programme d’ordinateur de suivi de moteur d’aéronef
FR3098902A1 (fr) Procede iteratif de determination en temps reel du debit d'air preleve sur un moteur d'aeronef
EP3995834B1 (fr) Procede de determination de la vitesse du vent dans le plan du rotor d'une eolienne
EP4217681B1 (fr) Procédé de recalage sur une pluralité d'amers, produit programme d'ordinateur et dispositif de recalage associés
FR3040069A1 (fr) Procede de detection d'une augmentation du regime d'une turbine basse pression d'un reacteur d'un aeronef au cours d'une phase de croisiere et dispositif et procede de regulation du debit d'air de refroidissement d'une turbine basse pression associes
FR3096031A1 (fr) Recalage de modèle par segment ou plan dans une turbomachine

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20190308

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8