[发明专利]安全起飞监控系统

说明书

一种安全起飞监控系统在起飞期间检查飞机的实际物理参数，确定实际起飞重量，并且在必需高能中止之前，如果任何危险情形正在发展，则警告飞行员中断所述起飞。

本申请要求通过引用并入在本文中的2011年12月22日提交的临时申请no.61/579,378的优先权。

技术领域

本文技术一般地涉及飞机和航空工程，并且更特别地涉及飞机性能和飞机安全。还更特别地，本文技术涉及在起飞期间自动地监控飞机的飞行参数，并且如果应该中止起飞则提供诸如警报的干预的系统和方法。

背景技术

喷气式飞机飞行员被训练成对每个起飞做出“可行/不可行”决定。飞行员被训练成遵循制定的规则来确保直到起飞滑跑中的给定点时有可能在跑道上剩余的距离内将飞机停下。在这个特定点之后，即便在发动机故障情况下也有可能继续安全起飞。

为了实现这个目标，每个起飞必须被仔细地计划、计算，并且具有完美地自我匹配的有关参数。

在运输类飞机的航空历史的过去40年里，由在起飞数据的准备中和在调整用于起飞的飞机的符合配置中的错误所引起的事故已夺取了几百条生命。中断起飞(RTO)是异常事件，并且仅以1000次RTO中的一次的量级导致事故。然而，这样失败的RTO仍然夺取了数百条生命。尽管运输类飞机是所关注的一个领域，但是除了别的之外，该问题也适用于诸如军事和通勤飞机等等的其它类别的飞机。

一个这样的RTO事故发生在，当副驾驶员的侧窗户打开了时，飞行员在154节(V1——起飞决定速度——上下约2节)下中断起飞时。飞机超出了跑道并且撞到气流挡板，从而撕开其左机翼并且着火。

另一RTO事故因为机长在副机长沿7000英尺湿跑道前进有麻烦时中断起飞而发生。机长在飞机正以V1上下约5节行进时中断起飞。结果是方向舵在起飞之前全向左。飞机在它超出跑道的末端时毁坏，并且撞上从跑道外延伸到河里的桥墩而解体。

另一RTO事故发生在当飞机已经开始抬前轮时，飞机以很接近V1下遇到一群海鸥时。一号发动机喘震并且熄火，然后起飞被中断。尽管良好的RTO努力，飞机超出了6000英尺跑道的长度。

另一个RTO事故发生在当飞行人员注意到在120节下开始振动时。当振动(由于两个出故障轮胎而导致的)增加时，飞行员决定中断起飞并且采取手动控制。在首先记录下振动的点与RTO被启动时(正好在V1之后)之间经过了几秒钟。飞机在它开始慢下来之前达到158节的速度。飞机以35节的速度超出跑道并且最后在其机头进入沼泽地的情况下而停止。飞机毁坏了。

这些错误可能以孤立的方式发生或者能够存在于经典的一连串事件中，其中一个错误引起下一个错误。能够概括这些种类的错误如下：

a)飞机重量的不正确计算；

b)不正确的起飞推力设定；

c)不正确的襟翼设定，两者在正确的起飞范围内或外；

d)不正确的起飞速度的使用。

通常，RTO事故将牵涉超过V1起飞决定速度的起飞速度。在飞机正足够快地移动以成功起飞之后中止的起飞比较低速情形更可能导致事故，因为较高速度飞机更可能超出它们的跑道。如果RTO在它已达到V1之后被启动，则可能没有剩余足够的跑道来成功停止飞机。随着速度接近V1，RTO的成功完成变得越来越困难。

在本上下文中，V1可以被认为是能够启动中断起飞机动并且飞机在联邦航空条例中所限定的条件和程序下在剩余场地长度内停止的最大速度。它是能够启动停止的起飞滚行中的最后点。V1也是能够继续发动机停车起飞并且飞机在跑道的末端处达到35英尺的高度的最早点。参见例如通过引用并入在本文中的美国联邦航空管理局起飞安全培训援助(8/13/92)，AC No.120-62。

过去，其他人已开发了企图降低在起飞期间的错误的风险的技术。