[发明专利]飞行辅助方法、飞行辅助装置以及飞行器

说明书

技术领域

本申请从2011年7月27日提交的法国专利申请FR11/02368中得到，本文以参见的方式引入该申请的内容。

本发明涉及飞行辅助方法、飞行辅助装置以及具有该飞行辅助装置的飞行器。

因此，本发明处于用于为飞行器、尤其是旋翼飞行器的飞行提供辅助仪器设备的技术领域中。

背景技术

文献EP1598720描述了一种具有计算单元的飞行指示器。该计算单元在显示屏上显示标记，该标记代表飞行器的最大总地面斜度，并且该标记叠置于地形起伏的表示上。

应提及的是，飞行器的当前地面斜度代表所述飞行器的对地速度矢量相对于水平面、即正交于重力作用方向的平面所产生的角度。当前的地面斜度可确定飞行器的短期轨迹。

与此相反，飞行器的总地面斜度用于预测飞行器相对于地面的长期轨迹并且是飞行器总能量平衡的函数。飞行器的总地面斜度考虑所述飞行器轨迹的瞬时加速度。

应注意到，术语“总空气斜度”指代飞行器相对于飞行器周围空气团的长期轨迹。

此外，飞行器包括设有用于提供升力的旋翼的旋翼飞行器，该旋翼还可有助于旋翼飞行器的推进。

在旋翼飞行器的缓慢下降过程中，称作“涡旋状态”的危险现象在某些情况下会出现。此种涡旋状态致使升力和操纵性产生大范围的损失。

在直升飞机的垂直空气速度低于第一临界值、且平移空气速度低于第二临界值的情形下会出现此种现象。

因此，涡旋状态是危险的。然而，飞行员可例如通过开始平移运动或者通过增大飞行器的垂直空气速度、使得飞行器不再处于高风险的飞行包络线中而避免此种涡旋状态。

此外，旋翼飞行器包括具有旋翼并且还包括至少一个推进螺旋桨的混合式飞行器。推进螺旋桨可产生正牵引力，即沿从飞行器后部朝飞行器前部的方向作用的牵引力，或者可实际上产生负牵引力，即从飞行器前部朝飞行器后部的方向作用的牵引力。

在这些情形下，驱动螺旋桨的机械传动装置会受限，尤其是在直升飞机施加负牵引力时会受限。此种限制简称为“负动力极限”。

此种限制对于飞行器在下降时会具有的总地面斜度有所限制。

还已知以下文献：FR 2 783 500 A1、FR 2 887 065 A1以及US 4 004 758 A。

发明内容

本发明的目的因此是提出一种在混合式飞行器下降过程中辅助飞行的方法。

根据本发明，一种辅助具有旋翼和至少一个推进螺旋桨的混合式飞行器飞行的方法的特征具体在于执行以下步骤：

确定螺旋桨的至少一个推力裕度，该至少一个推力裕度在由螺旋桨施加的当前推力和与驱动该螺旋桨的机械传动装置上规定的负推力极限相对应的临界推力之间；

根据该推力裕度来确定飞行器在下降时可遵循的主要最小总地面斜度；以及

在显示单元上呈现主要标记，该主要标记用于飞行器在降落时可遵循的最小总地面斜度，且该主要标记是至少主要最小总地面斜度的函数，并且呈现出叠置在存在于飞行器前部的环境的表示上。

术语“存在于飞行器前部的环境”指代飞行器在向前飞行中朝向的环境，表示或者是代表着陆区域的标记，或者是飞行员在平视模式（head-upmode）中直接观察到的所述着陆区域。

因此，推力裕度代表飞行器可经受的最大减速度，并且基于所述最大减速度来确定主要最小总地面斜度。然后，飞行器可遵循的最小总地面斜度显示在显示单元上。根据该信息，飞行员可例如决定是否可达到既定的着陆区域。

本方法可包括以下一个或多个附加特点。

在一实施方式中，为了确定推力裕度，可执行以下步骤：

确定飞行器的当前前进速度；

确定由螺旋桨产生的当前动力；

根据当前前进速度和当前动力，通过使用给出当前推力的第一预定数据库来确定由螺旋桨施加的当前推力；

根据当前前进速度，通过使用给出临界推力的第二预定数据库来确定临界推力；以及

确定推力裕度，该推力裕度等同于当前推力和临界推力之间的差值。

可选的是，前进空气速度与指示空气速度（IAS）或实际空气速度（TAS）相对应。可参见文献以获得与可获得这些速度的方式相关的信息。

此外，可使用用于测量螺旋桨扭矩的装置和用于测量螺旋桨转动角速度的装置来确定当前动力。

可使用螺旋桨在恒定前进速度下的推力/动力曲线来获得第一数据库和第二数据库。