[发明专利]失速状态的飞行器的辅助驾驶

说明书

技术领域

本发明涉及辅助驾驶飞行器的机载方法和系统的领域、更具体地涉及警告乘务员即将进入失速并且辅助他们控制飞行器的机载方法和系统的领域。

背景技术

失速包括飞行器的升力的突然损失，这种突然损失可能是由于在机翼的弦线与飞行器的速度矢量之间的非常大的迎角（或攻角）引起的。更具体地，当俯仰角增大时，则迎角增大、升力增大并且流过机翼的顶部表面的流动开始在后缘的区域分离。当迎角到达取决于机翼特性的临界值（被称作失速值）时，则气流分离可能会出现在机翼的顶部表面上，这导致升力的损失。

每个机翼通常具有用于测量迎角的当前值的传感器（例如，定位在机翼的边缘上的榫舌）。测量被传送至仪表盘上的给出迎角的当前值的指针。

此外，当迎角开始接近失速值时，迎角测量传感器启动视觉和/或听觉和/或触觉（杆振动）类型的舱室警报。飞行员然后推动杆以恢复低于失速值的迎角。

各种警报因此能够使乘务员补救该状态以使飞行器不会失速。然而，这些警报没有为驾驶提供辅助以便于飞行器的控制的重新确立。

此外，乘务员不具有能够使他们在需要时完全地增大升力而不超出失速迎角的精确指示。

本发明的目的是提出一种用于辅助驾驶的简单、直观且精确的系统和方法，以弥补上述缺陷，并且特别地为乘务员提供容易理解的视觉检测装置以便不进入失速，并且提供用于辅助驾驶以控制处于失速状态下的飞行器的真实系统。

发明内容

本发明通过一种用于辅助飞行器的驾驶的方法进行限定，根据该方法，代表当前飞行轨迹矢量的轨迹指针和指示当前俯仰角的值的俯仰指针在显示屏的俯仰标尺上示出，其中该方法包括下列步骤:

-根据一组飞行参数和飞行器配置来确定代表最大许用迎角的俯仰角极限值，以及

-将指示俯仰角极限值的最大迎角指针显示在显示屏的所述俯仰标尺上。

该方法能够使飞行员快速地和视觉地检测失速即将或正在开始，并且能够使飞行员相关于俯仰角来直接地控制飞行器，以变脱离失速并且在不会有任何第二次失速的情况下准确地重新确立海拔。

根据本发明的特定实施方式，最大迎角指针和轨迹指针分别形成代表飞行器的正常飞行的动态安全包线（dynamic safety envelope）的上限和下限。

动态包线因此提供了容易理解的视觉安全界限。更具体地，假如俯仰指针位于包线内，则飞行员可以确定飞行器处于正常的飞行中，并且如果俯仰指针接近包线的上限，则飞行员能快速地检测到即将进入失速。此外，动态包线使飞行员能够从失速状态出来，同时最大程度地利用俯仰安全界限，以在不超出最大迎角的情况下准确地恢复初始海拔。

动态包线相对于俯仰标尺的相对位置和/或范围随着飞行参数（包括马赫数和俯仰角速度）的改变以及飞行器配置的改变而改变。

这允许实时检测出即将进入失速状态。

作为示例，所述动态包线是上边和下边分别由最大迎角指针和轨迹指针形成的矩形，因此给予飞行员简单和直观的视觉检测手段。

应当注意的是，在正常飞行情况下，所述最大迎角指针或所述动态包线有利地根据飞行员的要求而显示。这给予飞行员自由度来选择显示动态包线或者不选择显示动态包线，以便不使显示屏过载。

飞行器一进入失速，所述最大迎角指针或所述动态包线就有利地被自动地显示。这使得即使在动态包线还没有被飞行员预先选择的情况下也能够警告飞行员即将进入失速。此外，在飞行器已经脱离失速之后，所述最大迎角指针或所述动态包线的显示仍继续，直到飞行员消除这种显示为止。

所述最大迎角指针或所述动态包线的显示有利地使用不同的颜色示出，不同的颜色包括代表正常飞行状态的第一颜色、代表即将进入失速状态的第二颜色、以及代表失速的第三颜色。这能够使飞行员在即将进入失速、失速状态和脱离失速状态之间进行快速且直观地区分。

有利地，失速伴随着方向箭头的显示，该方向箭头沿从俯仰指针朝向所述动态包线的内部的方向指向。这有助于通过指示飞行员应当减小俯仰角来使其返回由动态包线限定的安全界限内而使飞行员恢复对飞行器的控制。

有利地，该方法包括显示翻滚控制信号以在飞行器脱离失速之后、或当飞行器不处于失速时重新确立飞行器的横向稳定性。

如果俯仰指针已经位于动态包线内，这能够使飞行员在其翻滚操作中被引导。