FR3065543A1 - Calculateur de commande de vol d'un aeronef - Google Patents

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Abstract

Le calculateur de commande de vol (10) d'un aéronef (1) est susceptible de fonctionner dans un mode dit de protection d'incidence dans lequel il est configuré pour calculer les ordres de braquage d'une gouverne de profondeur (22) en fonction de valeurs d'angle d'incidence fournies par un ensemble (12) de sondes d'incidence (12a, 12b, 12c), de façon à maintenir l'angle d'incidence de l'aéronef dans une plage de valeurs admissibles d'angle d'incidence. Le calculateur de commande de vol est configuré pour, lorsqu'une seule sonde d'incidence est fonctionnelle : - calculer une première valeur estimée d'angle d'incidence de l'aéronef, au moyen d'un premier estimateur (14a) et une deuxième valeur estimée d'angle d'incidence de l'aéronef, au moyen d'un deuxième estimateur (14b) dissimilaire du premier estimateur ; et - maintenir le mode de protection d'incidence activé tant que la valeur d'angle d'incidence fournie par la seule sonde d'incidence fonctionnelle est cohérente avec au moins l'une parmi la première valeur estimée d'angle d'incidence et la deuxième valeur estimée d'angle d'incidence.

Description

(54) CALCULATEUR DE COMMANDE DE VOL D'UN AERONEF.
FR 3 065 543 - A1 (57) Le calculateur de commande de vol (10) d'un aéronef (T) est susceptible de fonctionner dans un mode dit de protection d'incidence dans lequel il est configuré pour calculer les ordres de braquage d'une gouverne de profondeur (22) en fonction de valeurs d'angle d'incidence fournies par un ensemble (12) de sondes d'incidence (12a, 12b, 12c), de façon à maintenir l'angle d'incidence de l'aéronef dans une plage de valeurs admissibles d'angle d'incidence. Le calculateur de commande de vol est configuré pour, lorsqu'une seule sonde d'incidence est fonctionnelle:
- calculer une première valeur estimée d'angle d'incidence de l'aéronef, au moyen d'un premier estimateur (14a) et une deuxième valeur estimée d'angle d'incidence de l'aéronef, au moyen d'un deuxième estimateur (14b) dissimilaire du premier estimateur; et
- maintenir le mode de protection d'incidence activé tant que la valeur d'angle d'incidence fournie par la seule sonde d'incidence fonctionnelle est cohérente avec au moins l'une parmi la première valeur estimée d'angle d'incidence et la deuxième valeur estimée d'angle d'incidence.
Figure FR3065543A1_D0001
Figure FR3065543A1_D0002
Calculateur de commande de vol d’un aéronef.
L’invention est relative à un calculateur de commandes de vol d’un aéronef, prévu pour contrôler des gouvernes de l’aéronef. Les aéronefs modernes, en particulier les avions de transport, comportent un ensemble de calculateurs de commande de vol qui calculent des ordres de braquage de gouvernes de l’aéronef qu’ils transmettent à des contrôleurs d’actionneurs desdites gouvernes de l’aéronef. Ces gouvernes sont par exemple des volets ou des ailerons situés au niveau des ailes de l’aéronef, des gouvernes de profondeur situées par exemple sur un plan horizontal à l’arrière de l’aéronef, une gouverne de direction située sur la dérive, etc. Les calculateurs de commande de vol comprennent généralement un mode dit de protection d’incidence dans lequel ils calculent les ordres de braquage des gouvernes de profondeur en fonction de valeurs courantes d’angle d’incidence de l’aéronef, de façon à maintenir l’angle d’incidence de l’aéronef dans une plage de valeurs admissibles d’angle d’incidence. Cette plage de valeurs admissibles d’angle d’incidence est notamment déterminée pour éviter un décrochage de l’aéronef. Le mode de protection d’incidence nécessite la disponibilité, pour les calculateurs de commande de vol, d’informations d’incidence de l’aéronef. Un aéronef est généralement équipé d’au moins trois sondes d’incidence. La redondance des sondes d’incidence permet de gérer les cas de panne d’une partie des sondes d’incidence, par exemple lors d’un blocage de ladite partie des sondes d’incidence lié à du givrage ou à l’action de la foudre. Toutefois, lorsque moins de deux sondes d’incidence sont fonctionnelles, le mode de protection d’incidence est généralement désactivé. Il serait souhaitable d’améliorer la disponibilité du mode de protection d’incidence lorsque plusieurs sondes d’incidence sont en panne.
EXPOSE DE L’INVENTION :
La présente invention a notamment pour but d’apporter une solution à ces problèmes. Elle concerne un calculateur de commande de vol d’un aéronef configuré pour calculer des ordres de braquage d’au moins une gouverne de profondeur de l’aéronef, le calculateur de commande de vol étant susceptible de fonctionner dans un mode dit de protection d’incidence dans lequel il est configuré pour :
- acquérir des valeurs d’angle d’incidence de l’aéronef fournies par un ensemble de sondes d’incidence de l’aéronef ; et
- calculer les ordres de braquage de l’au moins une gouverne de profondeur en fonction desdites valeurs d’angle d’incidence, de façon à maintenir l’angle d’incidence de l’aéronef dans une plage de valeurs admissibles d’angle d’incidence,
Le calculateur de commande de vol est remarquable en ce qu’il est en outre configuré pour déterminer si une seule sonde d’incidence est fonctionnelle parmi les sondes d’incidence de l’ensemble de sondes d’incidence de l’aéronef et, si une seule sonde d’incidence est fonctionnelle :
- calculer une première valeur estimée d’angle d’incidence de l’aéronef, au moyen d’un premier estimateur ;
- calculer une deuxième valeur estimée d’angle d’incidence de l’aéronef, au moyen d’un deuxième estimateur dissimilaire du premier estimateur ;
- déterminer si une valeur d’angle d’incidence fournie par la seule sonde d’incidence fonctionnelle est cohérente avec au moins l’une parmi la première valeur estimée d’angle d’incidence et la deuxième valeur estimée d’angle d’incidence ; et
- maintenir le mode de protection d’incidence activé tant que la valeur d’angle d’incidence fournie par la seule sonde d’incidence fonctionnelle est cohérente avec au moins l’une parmi la première valeur estimée d’angle d’incidence et la deuxième valeur estimée d’angle d’incidence.
Ainsi, le mode de protection d’incidence peut être maintenu activé même si une seule sonde d’incidence est fonctionnelle, pour autant que la valeur d’incidence fournie par cette sonde d’incidence soit cohérente avec la valeur estimée d’angle d’incidence calculée au moyen d’un des deux estimateurs. Le fait d’utiliser deux estimateurs dissimilaires permet de s’affranchir d’un mode de panne commun aux deux estimateurs.
Dans un mode préféré de réalisation, le premier estimateur est susceptible d’être perturbé par un premier type de perturbation et le deuxième estimateur est susceptible d’être perturbé par un deuxième type de perturbation indépendant du premier type de perturbation. En particulier, le premier type de perturbation correspond à une erreur de masse de l’aéronef et le deuxième type de perturbation correspond au vent.
De façon avantageuse, le premier estimateur est basé sur la résolution de l’équation de portance de l’aéronef :
0.7 Ps M2 Sref Cz + T sin(a + e) = mg nZa dans laquelle :
Ps est la pression statique de l’air environnant l’aéronef M est le nombre de Mach de l’aéronef Sref est la surface de référence des ailes de l’aéronef Cz est le coefficient de portance de l’aéronef T est la poussée totale des moteurs a est l’angle d’incidence de l’aéronef e est l’angle d’inclinaison des moteurs de l’aéronef m est la masse de l’aéronef g est l’accélération de la pesanteur nZa est la composante du facteur de charge le long de l’axe vertical aérodynamique de l’aéronef
De façon avantageuse encore, le deuxième estimateur est basé sur la résolution de l’équation angulaire suivante :
θ - β sin(<p) - Yair a =cos(<p) dans laquelle :
a est l’angle d’incidence de l’aéronef Θ est l’angle d’assiette de l’aéronef β est l’angle de dérapage de l’aéronef φ est l’angle de roulis de l’aéronef yair est la pente air de l’aéronef
De façon particulière, γαΐΓ est déterminé au moyen de l’équation suivante :
yair = atan
Vz \ VTAs) dans laquelle :
Vz est la vitesse verticale de l’aéronef VTAS est la vitesse de l’aéronef par rapport à la masse d’air environnant l’aéronef (« True Air Speed » en anglais)
Dans un mode particulier de réalisation, le calculateur de commande de vol est en outre configuré pour mettre en oeuvre les étapes suivantes lorsque seulement deux sondes d’incidence sont fonctionnelles parmi les sondes d’incidence de l’ensemble de sondes d’incidence de l’aéronef et ces deux sondes d’incidence fournissent des valeurs incohérentes d’angle d’incidence de l’aéronef :
- déterminer si une valeur d’angle d’incidence fournie par l’une des deux sondes d’incidence est incohérente avec au moins l’une parmi la première valeur estimée d’angle d’incidence et la deuxième valeur estimée d’angle d’incidence ; et
- définir comme non fonctionnelle celle des deux sondes d’incidence dont la valeur d’angle d’incidence est incohérente avec au moins l’une parmi la première valeur estimée d’angle d’incidence et la deuxième valeur estimée d’angle d’incidence.
Dans un autre mode particulier de réalisation, le calculateur de commande de vol est en outre configuré pour mettre en œuvre les étapes suivantes lorsqu’au moins trois sondes d’incidence sont fonctionnelles parmi les sondes d’incidence de l’ensemble de sondes d’incidence de l’aéronef :
- déterminer, pour chacune des au moins trois sondes d’incidence, si une valeur d’angle d’incidence fournie par cette sonde d’incidence est cohérente avec au moins l’une parmi la première valeur estimée d’angle d’incidence et la deuxième valeur estimée d’angle d’incidence ; et
- s’il existe au moins une sonde d’incidence dont la valeur d’angle d’incidence est cohérente avec au moins l’une parmi la première valeur estimée d’angle d’incidence et la deuxième valeur estimée d’angle d’incidence, définir comme non fonctionnelle chaque sonde d’incidence dont la valeur d’angle d’incidence n’est pas cohérente avec la première valeur estimée d’angle d’incidence et n’est pas cohérente avec la deuxième valeur estimée d’angle d’incidence.
De façon avantageuse, lorsque chacune des valeurs d’angle d’incidence fournies par les sondes d’incidence n’est pas cohérente avec la première valeur estimée d’angle d’incidence et n’est pas cohérente avec la deuxième valeur estimée d’angle d’incidence, le calculateur de commande de vol commande l’activation d’une alerte dans le cockpit de l’aéronef et il maintient ces sondes d’incidence définies comme fonctionnelles.
L’invention est également relative à un aéronef comportant un calculateur de commande de vol tel que précité.
DESCRIPTION DETAILLEE :
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures annexées.
La figure 1 illustre de façon simplifiée un aéronef comportant un cockpit.
La figure 2 illustre de façon schématique un système de commande de vol d’un aéronef comprenant un calculateur de commande de vol conforme à un mode de réalisation de l’invention.
L’aéronef 1 représenté sur la figure 1 comporte un système de commande de vol 20 tel que représenté sur la figure 2. Ce système de commande de vol comprend un ensemble de calculateurs de commande de vol tels que le calculateur de commande de vol 10, libellé FCC («Flight Control Computer » en anglais) sur la figure. Ce calculateur de commande de vol est par exemple un calculateur primaire de commande de vol de l’aéronef. Il est par exemple situé dans une baie avionique 2 de l’aéronef. L’aéronef comporte un ensemble 12 de sondes d’incidence, comprenant par exemple trois sondes d’incidence 12a, 12b, 12c implantées chacune, de façon usuelle, dans un module ADR (« Air Data Reference » en anglais) d’une unité ADIRU (« Air Data Inertial Reference Unit » en anglais). Ces sondes d’incidence et les unités ADIRU correspondantes sont libellées AoA1, AoA2 et AoA3 sur la figure. Le système de commande de vol 20 comporte également un contrôleur 18 (libellé «CTRL» sur la figure) d’actionneurs d’au moins une gouverne de profondeur 22 de l’aéronef. Le calculateur de commande de vol 10 est relié en entrée aux sorties des unités ADIRU correspondant aux trois sondes d’incidence 12a, 12b, 12c. Il est relié en sortie au contrôleur 18 d’actionneurs de la gouverne de profondeur 22.
En fonctionnement, le calculateur de commande de vol 10 reçoit des consignes de pilotage provenant d’organes de pilotage (non représentés sur la figure) actionnés par un pilote dans un cockpit 3 de l’aéronef ou d’un système de pilotage automatique de l’aéronef. Il calcule des commandes à envoyer au contrôleur 18 des actionneurs de la gouverne de profondeur 22 à partir des informations reçues des organes de pilotage (ou du système de pilotage automatique) et de paramètres de vol courants. Ces commandes correspondent à des ordres de braquage de la gouverne de profondeur. Le calculateur de commande de vol 10 est prévu pour fonctionner dans un mode dit de protection d’incidence dans lequel il calcule les ordres de braquage de la gouverne de profondeur de façon à maintenir l’angle d’incidence de l’aéronef dans une plage de valeurs admissibles d’angle d’incidence. En particulier, cette plage de valeurs admissibles d’angle d’incidence est déterminée de façon à éviter un décrochage de l’aéronef. Dans le mode de protection d’incidence, le calculateur de commande de vol 10 acquiert des valeurs d’angle d’incidence de l’aéronef fournies par les sondes d’incidence de l’ensemble de sondes d’incidence 12 et il calcule les ordres de braquage de la gouverne de profondeur 22 en fonction desdites valeurs d’angle d’incidence, de façon à maintenir l’angle d’incidence de l’aéronef dans la plage de valeurs admissibles d’angle d’incidence.
Le calculateur de commande de vol vérifie la cohérence, entre elles, des valeurs d’angle d’incidence fournies par les différentes sondes d’incidence. Si l’une des sondes d’incidence fournit des valeurs d’angle d’incidence non cohérentes avec les valeurs fournies par les autres sondes d’incidence, le calculateur de commande de vol considère cette sonde d’incidence comme non fonctionnelle. Le calculateur de commande de vol calcule les ordres de braquage de la gouverne de profondeur 22 en fonction desdites valeurs d’angle d’incidence sur la base des valeurs d’angle d’incidence fournies seulement par les sondes d’incidence considérées comme fonctionnelles, en excluant les valeurs d’angle d’incidence fournies par les sondes d’incidence considérées comme non fonctionnelles. Conformément à l’invention, lorsque le calculateur de commande de vol 10 détermine qu’une seule sonde d’incidence est fonctionnelle parmi les sondes d’incidence de l’ensemble 12 de sondes d’incidence de l’aéronef, le calculateur de commande de vol 10 réalise les opérations suivantes :
- il calcule une première valeur estimée d’angle d’incidence de l’aéronef, au moyen d’un premier estimateur, grâce à un premier module logiciel 14a libellé EST1 sur la figure ;
- il calcule une deuxième valeur estimée d’angle d’incidence de l’aéronef, au moyen d’un deuxième estimateur dissimilaire du premier estimateur, grâce à un deuxième module logiciel 14b libellé EST2 sur la figure ;
- il détermine, grâce à un troisième module logiciel 16 libellé CALC sur la figure, si une valeur d’angle d’incidence fournie par la seule sonde d’incidence fonctionnelle est cohérente avec au moins l’une parmi la première valeur estimée d’angle d’incidence et la deuxième valeur estimée d’angle d’incidence ; et
- il maintient le mode de protection d’incidence activé tant que la valeur d’angle d’incidence fournie par la seule sonde d’incidence fonctionnelle est cohérente avec au moins l’une parmi la première valeur estimée d’angle d’incidence et la deuxième valeur estimée d’angle d’incidence. Lorsque la valeur d’angle d’incidence fournie par la seule sonde d’incidence fonctionnelle n’est cohérente ni avec la première valeur estimée d’angle d’incidence, ni avec la deuxième valeur estimée d’angle d’incidence, le calculateur de commande de vol 10 considère cette sonde d’incidence comme non fonctionnelle, il désactive le mode de protection d’incidence et il émet une alerte dans le cockpit de façon à informer un pilote de l’aéronef de la désactivation du mode de protection d’incidence.
Ainsi, grâce à l’invention, le calculateur de commande de vol maintient le mode de protection d’incidence activé même lorsqu’une seule sonde d’incidence est considérée fonctionnelle, pour autant que la valeur d’angle d’incidence fournie par cette seule sonde d’incidence fonctionnelle soit cohérente avec la première valeur estimée d’angle d’incidence et/ou la deuxième valeur estimée d’angle d’incidence. Cela est avantageux pour le pilotage de l’aéronef puisque l’aéronef reste ainsi protégé contre un risque de décrochage.
Dans un premier mode particulier de réalisation, le premier estimateur est basé sur la résolution de l’équation de portance de l’aéronef :
0.7 Ps M2 Sref Cz + T sin(a + e) = mg nZa dans laquelle :
Ps est la pression statique de l’air environnant l’aéronef M est le nombre de Mach de l’aéronef Sref est la surface de référence des ailes de l’aéronef Cz est le coefficient de portance de l’aéronef T est la poussée totale des moteurs a est l’angle d’incidence de l’aéronef e est l’angle d’inclinaison des moteurs de l’aéronef m est la masse de l’aéronef g est l’accélération de la pesanteur nZa est la composante du facteur de charge le long de l’axe vertical aérodynamique de l’aéronef
Dans un deuxième mode particulier de réalisation, pouvant être combiné avec le premier mode particulier de réalisation, le deuxième estimateur est basé sur la résolution de l’équation angulaire suivante :
θ ~β· sin(<p) - yair a =cos(<p) dans laquelle :
a est l’angle d’incidence de l’aéronef Θ est l’angle d’assiette de l’aéronef β est l’angle de dérapage de l’aéronef φ est l’angle de roulis de l’aéronef yair est la pente air de l’aéronef
De façon particulière, yair est déterminé au moyen de l’équation suivante :
yair = atan
Vz \ VTAs) dans laquelle :
Vz est la vitesse verticale de l’aéronef VTAS est la vitesse de l’aéronef par rapport à la masse d’air environnant l’aéronef (« True Air Speed » en anglais)
Le premier estimateur conforme au premier mode particulier de réalisation est surtout susceptible d’être perturbé par un premier type de perturbation correspondant à une erreur d’évaluation de la masse de l’aéronef. Le deuxième estimateur conforme au deuxième mode particulier de réalisation est surtout susceptible d’être perturbé par un deuxième type de perturbation correspondant au vent, en particulier la composante verticale du vent. Ce deuxième type de perturbation est indépendant du premier type de perturbation. Par conséquent, les deux estimateurs sont dissimilaires et ne sont susceptibles d’être perturbés que par deux types de perturbations indépendants l’un de l’autre. Ces deux estimateurs ne risquent donc pas de subir une panne commune ayant une origine unique, ce qui réduit considérablement le risque de panne simultanée des deux estimateurs. L’association des deux estimateurs précités pour vérifier la cohérence des valeurs d’angle d’incidence fournies par la seule sonde d’incidence fonctionnelle permet par conséquent au calculateur de commande de vol 10 de maintenir activé le mode de protection d’incidence en garantissant un niveau élevé de fiabilité.
Dans un mode particulier de réalisation, pour déterminer si la valeur d’angle d’incidence fournie par la seule sonde d’incidence fonctionnelle est cohérente avec une valeur estimée d’angle d’incidence, le troisième module logiciel 16 calcule un écart entre la valeur d’angle d’incidence fournie par la seule sonde d’incidence fonctionnelle et ladite valeur estimée d’angle d’incidence. Si cet écart est inférieur en valeur absolue à un seuil prédéterminé d’angle d’incidence, le troisième module de calcul 16 détermine que la valeur d’angle d’incidence fournie par la seule sonde d’incidence fonctionnelle est cohérente avec la valeur estimée d’angle d’incidence. Sinon, il détermine que la valeur d’angle d’incidence fournie par la seule sonde d’incidence fonctionnelle n’est pas cohérente avec la valeur estimée d’angle d’incidence.
De façon avantageuse, le calculateur de commande de vol 10 est en outre configuré pour réaliser les opérations suivantes lorsque seulement deux sondes d’incidence sont fonctionnelles parmi les sondes d’incidence de l’ensemble 12 de sondes d’incidence de l’aéronef et ces deux sondes d’incidence fournissent des valeurs incohérentes d’angle d’incidence de l’aéronef :
- déterminer si une valeur d’angle d’incidence fournie par l’une des deux sondes d’incidence est incohérente avec au moins l’une parmi la première valeur estimée d’angle d’incidence et la deuxième valeur estimée d’angle d’incidence ; et
- définir comme non fonctionnelle celle des deux sondes d’incidence dont la valeur d’angle d’incidence est incohérente avec au moins l’une parmi la première valeur estimée d’angle d’incidence et la deuxième valeur estimée d’angle d’incidence.
L’utilisation des valeurs estimées d’angle d’incidence permet ainsi d’arbitrer entre les deux sondes d’incidence jusqu’alors considérées fonctionnelles.
Dans un mode particulier de réalisation, les deux sondes d’incidence sont considérées fournir des valeurs incohérentes d’angle d’incidence de l’aéronef lorsque la valeur absolue de l’écart entre les valeurs d’angles d’incidence fournies par ces deux sondes d’incidence est supérieure à un seuil prédéterminé. Comme indiqué précédemment, dans un tel cas le calculateur de commande de vol 10 détermine si une valeur d’angle d’incidence fournie par l’une des deux sondes d’incidence est incohérente avec au moins l’une parmi la première valeur estimée d’angle d’incidence et la deuxième valeur estimée d’angle d’incidence. Pour cela, une valeur d’angle d’incidence fournie par l’une des deux sondes d’incidence est considérée incohérente avec une valeur estimée d’angle d’incidence si la valeur absolue de l’écart entre d’une part cette valeur d’angle d’incidence fournie par la sonde d’incidence et d’autre part ladite valeur estimée d’angle d’incidence est supérieure à la moitié dudit seuil prédéterminé. Cela permet de garantir qu’au moins l’une des deux sondes d’incidence est considérée non fonctionnelle lorsque les deux sondes d’incidence fournissent des valeurs incohérentes d’angle d’incidence de l’aéronef.
De façon avantageuse, le calculateur de commande de vol 10 est en outre configuré pour réaliser les opérations suivantes lorsqu’au moins trois sondes d’incidence sont fonctionnelles parmi les sondes d’incidence de l’ensemble de sondes d’incidence de l’aéronef :
- déterminer, pour chacune des au moins trois sondes d’incidence, si une valeur d’angle d’incidence fournie par cette sonde d’incidence est cohérente avec au moins l’une parmi la première valeur estimée d’angle d’incidence et la deuxième valeur estimée d’angle d’incidence ; et
- s’il existe au moins une sonde d’incidence dont la valeur d’angle d’incidence est cohérente avec au moins l’une parmi la première valeur estimée d’angle d’incidence et la deuxième valeur estimée d’angle d’incidence, définir comme non fonctionnelle chaque sonde d’incidence dont la valeur d’angle d’incidence n’est pas cohérente avec la première valeur estimée d’angle d’incidence et n’est pas cohérente avec la deuxième valeur estimée d’angle d’incidence.
Ainsi, dans l’hypothèse où deux sondes d’incidence fourniraient des valeurs d’angle d’incidence erronées et où la troisième sonde d’incidence fournirait une valeur d’angle d’incidence correcte, l’utilisation des valeurs estimées d’angle d’incidence pour vérifier la cohérence des valeurs d’angles d’incidence fournies par les sondes d’incidence permet ainsi de considérer comme non fonctionnelles lesdites deux sondes d’incidence fournissant des valeurs d’angle d’incidence erronées. A contrario, une méthode conventionnelle basée sur un choix majoritaire de valeurs d’angles d’incidence aurait pour effet de considérer comme non fonctionnelle la seule sonde d’incidence fournissant une valeur d’angle d’incidence correcte.
Dans un mode particulier de réalisation, le calculateur de commande de vol 10 détermine qu’une valeur d’angle d’incidence fournie par l’une des trois sondes d’incidence est cohérente avec une valeur estimée d’angle d’incidence si la valeur absolue de l’écart entre d’une part cette valeur d’angle d’incidence fournie par la sonde d’incidence et d’autre part la valeur estimée d’angle d’incidence est inférieure à un seuil prédéterminé d’angle d’incidence. Lorsque la valeur absolue dudit écart est supérieure à ce seuil prédéterminé, le calculateur de commande de vol 10 vérifie que la valeur absolue dudit écart reste supérieure à ce seuil prédéterminé pendant un temps de confirmation avant de déterminer que la valeur d’angle d’incidence fournie par la sonde d’incidence est incohérente avec la valeur estimée d’angle d’incidence. Ce temps de confirmation est de préférence compris entre 2 minutes et 5 minutes.
En outre, dans le cas particulier où chacune des valeurs d’angle d’incidence fournies par les sondes d’incidence n’est pas cohérente avec la première valeur estimée d’angle d’incidence et n’est pas cohérente avec la deuxième valeur estimée d’angle d’incidence, le calculateur de commande de vol commande l’activation d’une alerte dans le cockpit et il maintient ces sondes d’incidence définies comme fonctionnelles. Cela permet d’éviter de considérer les différentes sondes d’incidence comme non fonctionnelles si le problème de cohérence des valeurs d’angles d’incidence avec les valeurs estimées d’angle d’incidence provient de pannes simultanées des deux estimateurs. L’activation de l’alerte dans le cockpit permet d’informer le pilote de la situation afin qu’il mette en œuvre les procédures adéquates pour vérifier si les sondes d’incidence sont en panne ou sont fonctionnelles.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS
    1- Calculateur de commande de vol (10) d’un aéronef (1) configuré pour calculer des ordres de braquage d’au moins une gouverne de profondeur (22) de l’aéronef, le calculateur de commande de vol étant susceptible de fonctionner dans un mode dit de protection d’incidence dans lequel il est configuré pour :
    - acquérir des valeurs d’angle d’incidence de l’aéronef fournies par un ensemble (12) de sondes d’incidence (12a, 12b, 12c) de l’aéronef ; et
    - calculer les ordres de braquage de l’au moins une gouverne de profondeur (22) en fonction desdites valeurs d’angle d’incidence, de façon à maintenir l’angle d’incidence de l’aéronef dans une plage de valeurs admissibles d’angle d’incidence, caractérisé en ce que le calculateur de commande de vol est en outre configuré pour déterminer si une seule sonde d’incidence est fonctionnelle parmi les sondes d’incidence de l’ensemble de sondes d’incidence de l’aéronef et, si une seule sonde d’incidence est fonctionnelle :
    - calculer une première valeur estimée d’angle d’incidence de l’aéronef, au moyen d’un premier estimateur (14a) ;
    - calculer une deuxième valeur estimée d’angle d’incidence de l’aéronef, au moyen d’un deuxième estimateur (14b) dissimilaire du premier estimateur ;
    - déterminer si une valeur d’angle d’incidence fournie par la seule sonde d’incidence fonctionnelle est cohérente avec au moins l’une parmi la première valeur estimée d’angle d’incidence et la deuxième valeur estimée d’angle d’incidence ; et
    - maintenir le mode de protection d’incidence activé tant que la valeur d’angle d’incidence fournie par la seule sonde d’incidence fonctionnelle est cohérente avec au moins l’une parmi la première valeur estimée d’angle d’incidence et la deuxième valeur estimée d’angle d’incidence.
  2. 2- Calculateur de commande de vol selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier estimateur (14a) est susceptible d’être perturbé par un premier type de perturbation et le deuxième estimateur (14b) est susceptible
    5 d’être perturbé par un deuxième type de perturbation indépendant du premier type de perturbation.
  3. 3- Calculateur de commande de vol selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier estimateur est basé sur la résolution de
    10 l’équation de portance de l’aéronef :
    0.7 Ps M2 Sref Cz + T sin(a + e) = mg nZa dans laquelle :
    Ps est la pression statique de l’air environnant l’aéronef M est le nombre de Mach de l’aéronef Sref est la surface de référence des ailes de l’aéronef Cz est le coefficient de portance de l’aéronef T est la poussée totale des moteurs a est l’angle d’incidence de l’aéronef e est l’angle d’inclinaison des moteurs de l’aéronef m est la masse de l’aéronef g est l’accélération de la pesanteur nZa est la composante du facteur de charge le long de l’axe vertical aérodynamique de l’aéronef
  4. 4- Calculateur de commande de vol selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième estimateur
    15 est basé sur la résolution de l’équation angulaire suivante :
    θ - β sin(<p) - yair a =cos(<p) dans laquelle :
    a est l’angle d’incidence de l’aéronef Θ est l’angle d’assiette de l’aéronef β est l’angle de dérapage de l’aéronef φ est l’angle de roulis de l’aéronef yair est la pente air de l’aéronef
  5. 5- Calculateur de commande de vol selon la revendication 4, caractérisé en ce que yair est déterminé au moyen de l’équation suivante :
    yair = atan
    Vz \ VTAs) dans laquelle :
    Vz est la vitesse verticale de l’aéronef VTAS est la vitesse de l’aéronef par rapport à la masse d’air environnant l’aéronef
  6. 6- Calculateur de commande de vol selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il est en outre configuré pour mettre en oeuvre les étapes suivantes lorsque seulement deux sondes d’incidence sont fonctionnelles parmi les sondes d’incidence de l’ensemble de sondes d’incidence de l’aéronef et ces deux sondes d’incidence fournissent des valeurs incohérentes d’angle d’incidence de l’aéronef :
    - déterminer si une valeur d’angle d’incidence fournie par l’une des deux sondes d’incidence est incohérente avec au moins l’une parmi la première valeur estimée d’angle d’incidence et la deuxième valeur estimée d’angle d’incidence ; et
    - définir comme non fonctionnelle celle des deux sondes d’incidence dont la valeur d’angle d’incidence est incohérente avec au moins l’une parmi la première valeur estimée d’angle d’incidence et la deuxième valeur estimée d’angle d’incidence.
  7. 7- Calculateur de commande de vol selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il est en outre configuré pour mettre en œuvre les étapes suivantes lorsqu’au moins trois sondes d’incidence sont fonctionnelles parmi les sondes d’incidence de l’ensemble de sondes d’incidence de l’aéronef :
    - déterminer, pour chacune des au moins trois sondes d’incidence, si une valeur d’angle d’incidence fournie par cette sonde d’incidence est cohérente avec au moins l’une parmi la première valeur estimée d’angle d’incidence et la deuxième valeur estimée d’angle d’incidence ; et
    - s’il existe au moins une sonde d’incidence dont la valeur d’angle d’incidence est cohérente avec au moins l’une parmi la première valeur
    5 estimée d’angle d’incidence et la deuxième valeur estimée d’angle d’incidence, définir comme non fonctionnelle chaque sonde d’incidence dont la valeur d’angle d’incidence n’est pas cohérente avec la première valeur estimée d’angle d’incidence et n’est pas cohérente avec la deuxième valeur estimée d’angle d’incidence.
  8. 8- Calculateur de commande de vol selon la revendication 7, caractérisé en ce que lorsque chacune des valeurs d’angle d’incidence fournies par les sondes d’incidence n’est pas cohérente avec la première valeur estimée d’angle d’incidence et n’est pas cohérente avec la deuxième valeur estimée
    15 d’angle d’incidence, le calculateur de commande de vol commande l’activation d’une alerte dans le cockpit (3) de l’aéronef et il maintient ces sondes d’incidence définies comme fonctionnelles.
  9. 9- Aéronef (1) comportant un calculateur de commande de vol (10) selon
    20 l’une quelconque des revendications 1 à 8.
    1/2
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