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提供飞行器至少一个涡轮螺旋桨发动机动力参数的飞行器的驾驶指示器.pdf

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提供 飞行器 至少 一个 涡轮 螺旋桨 发动 机动力 参数 驾驶 指示器
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摘要
申请专利号:

CN200680026145.2

申请日:

2006.07.13

公开号:

CN101223428A

公开日:

2008.07.16

当前法律状态:

授权

?#34892;?#24615;:

有权

法?#19978;?#24773;: 授权|||实质审查的生效|||公开
IPC分类号: G01L3/24; B64D45/00 主分类号: G01L3/24
申请人: 空中巴士公司
发明人: J·-P·科特特
地址: 法国布拉尼亚克
优?#28909;ǎ?/td> 2005.7.18 FR 0507568
专利代理机构: 中国专利代理(香港)有限公司 代理人: 曹 若
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法律状态
申请(专利)号:

CN200680026145.2

授权公告号:

101223428B||||||

法律状态公告日:

2010.06.16|||2008.09.10|||2008.07.16

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明涉及一种驾驶指示器(1),包括确定涡轮螺旋桨发动机的螺旋桨和涡轮有关参数值以及飞行器有关参数值的数据源(2)、根据所述参数值计算一计及涡轮螺旋桨发动机的当前动力与在标准大气中在海平面上无放气得出的最大动力之比的动力参数的处理装置(3)以及在一显示屏(7)上显示至少一个示出所述动力参数的特征记号(11)的显示装置(5)。

权利要求书

权利要求书
1.  飞行器的一种飞行控制指示器,该指示器用来提供所述飞行器的至少一个涡轮螺旋桨发动机的动力参数,所述涡轮螺旋桨发动机包括驱动至少一个螺旋桨转动的?#35745;?#36718;机,所述飞行控制指示器(1)包括:
-至少确定该飞行器的有关参数值的数据源(2);
-处理来自所述数据源(2)的数据的数据处理装置(3);以及
-能在至少一个显示屏(7)上显示来自所述处理装置(3)的数据和至少一个示出所述动力参数的特征符号(11)的显示装置(5),
其特征在于:
-所述数据源(2)还确定与螺旋桨有关的参数值和与涡轮螺旋桨发动机的涡轮有关的参数值;
-所述处理装置(3)用由所述数据源(2)确定的参数值计算动力参数,该动力参数计及涡轮螺旋桨发动机的当前动力与在标准大气中在海平面上无提取空气得出的最大动力之比;以及
-所述处理装置(3)使用下列表达式计算所述动力参数PIT:
PIT=100.A.(TQc.NPc-PWRr)/(PWRmax-PWRr)
其中:
●A对应于符号β-β0,β表示当前测得的涡轮螺旋桨发动机的螺旋桨的桨叶的迎角,β0表示所述桨叶慢速旋转时对地的迎角;
●TQc表示自由涡轮的轴上的当前转矩;
●NPc表示当前测得的涡轮螺旋桨发动机的螺旋桨的转速,乘积TQc.NPc即为所述当前动力;
●PWRmax表示所述最大动力;以及
●PWRr表示预定基准动力。

2.  按权利要求1所述的飞行控制指示器,其特征在于,所述显示装置(5)在所述显示屏(7)上显示有百分比刻度、装有表示所述特征符号的指针(11)的表盘(12),指针在所述表盘(12)上的位置代表了由所述处理装置(3)算出的所述动力参数。

3.  按权利要求2所述的飞行控制指示器,其特征在于,所述表盘(12)包括与涡轮螺旋桨发动机运行在牵引模式下有关的第一部分(16)和与所述涡轮螺旋桨发动机运行在反转模式下有关的第二部分(17)。

4.  按权利要求2和3之一所述的飞行控制指示器,其特征在于,所述飞行控制指示器还包括监控符号β-β0以及检测符号β-β0变为负值的监控装置(18),所述显示装置(5)仅当所述监控装置(18)检测到符号β-β0变为负值时才在所述显示屏(7)上显示表盘(12)的所述第二部分(17)。

5.  一种飞行器,其特征在于,它包括按上述任一权利要求所述的飞行控制指示器(1)。

说明书

说明书提供飞行器至少一个涡轮螺旋桨发动机动力参数的飞行器的驾驶指示器
本发明涉及飞行器的一种飞行控制指示器,该指示器用来提供飞行器、特别是运输机的至少一个涡轮螺旋桨发动机的动力参数。
大家知道,涡轮螺旋桨发动机包括由减速器驱动一个或多个螺旋桨的?#35745;?#36718;机。
本发明的一个目的是显示这一涡轮螺旋桨发动机的发动机控制参数,发动机控制参数也可如平常那样由适用于控制所述涡轮螺旋桨发动机的控制系统使用。
这类飞行控制指示器一般包括:
-数据源;
-处理来自所述数据源的数据的数据处理装置;以及
-能在至少一个显示屏上显示来自所述处理装置的数据、例如所述发动机控制参数的显示装置。
应该看到,要想得出这类发动机控制参数,遇到的困难之一是涡轮螺旋桨发动机有在各螺旋桨转速下的正常使用范围。因此在这类涡轮螺旋桨发动机中通常使用的参数为螺旋桨轴上的转矩。但是,这一参数只在转速不变时才代表发动机动力。因此无法显示所述涡轮螺旋桨发动机整个正常使用范围上的动力。
本发明的一个目的是克服上述缺点。本发明涉及一种特别容易看懂的飞行控制指示器,该指示器可提供飞行器的至少一个涡轮螺旋桨发动机的动力参数并可连贯提供在涡轮螺旋桨发动机整个运行范围上的动力、即从最大直接牵引到在反推模式下的最大制动的反馈。
为实现这些目的,按照本发明,所述这类飞行控制指示器包括:
-数据源;
-处理来自所述数据源的数据的数据处理装置;以及
-能在至少一个显示屏上显示来自所述处理装置的数据的显示装置,
其特别之处在于:
-所述数据源除了确定飞行器各有关参数值还确定螺旋桨有关参数值和涡轮螺旋桨发动机的涡轮的有关参数值;
-所述处理装置用这些参数值计算动力参数,该动力参数计及涡轮螺旋桨发动机的当前动力与在标准大气中在海平面上不抽取空气地得出的最大动力之比;以及
-所述显示装置在显示屏上显示至少一个示出所述动力参数的特征记号。
最好是,所述处理装置使用下列表达式计算所述动力参数PIT:
PIT=100.A.(TQc.NPc-PWRr)/(PWRmax-PWRr)
其中:
-A对应于符号β-β0,β表示当前测得的涡轮螺旋桨发动机的螺旋桨的桨叶的安装角,β0表示在地面上空转时所述桨叶慢速旋转时对地的迎角;
-TQc表示自由涡轮的轴上的当前转矩;
-NPc表示当前测得的涡轮螺旋桨发动机的螺旋桨的转速,乘积TQc.NPc即为所述当前动力;
-PWRmax表示所述最大动力;以及
-PWRr表示预定基准动力。
这一动力参数PIT特别计及:
-基准动力PWRr,从而可避免低动力附近的指示的跳动;
-符号β-β0,其允许示出涡轮螺旋架发动机在空气制动和螺旋桨自转(负牵引力)模式下的运行,其特征在于涡轮螺旋桨发动机在反转模式下运行;以及
-值100,其允许如下所述获得最大动力的百分比的指示。
因此,借助本发明,所述飞行控制指示器?#19978;?#39550;驶员提供能实现如下功能的动力参数PIT:
-在飞行中的任何时刻指示涡轮螺旋桨发动机产生的动力;
-指示相对最大动力的可用动力储备;
-向驾驶员提供关于过渡阶段中该动力的行为的足够信息;以及
-通过向驾驶员提供单个限定指示,而简化通常的最大转速或最大发动机转矩限值。
应该看到,所述指示器实际上是一飞行控制指示器而非只是发动机监控指示器,因为它提供的运行动力参数计及涡轮螺旋桨发动机在飞行器中的集成而?#20197;?#36816;行中提供该参数。
在一优选实施例中,所述显示装置在所述显示屏上具有一表盘,其有百分比刻度、装有表示所述特征符号的指针,指针在表盘上的位置表示了由所述处理装置算出的所述动力参数。
此外,最好是,所述表盘包括与涡轮螺旋桨发动机运行在牵引模式下有关的第一部分和与所述涡轮螺旋桨发动机运行在反转模式下有关的第二部分。
因此,本发明飞行控制指示器使得所述动力参数的读取简捷明了和快速。
在一特殊实施例中,所述飞行控制指示器还包括一监控符号β-β0以及检测该符号β-β0变为负值的监控装置,所述显示装置仅当所述监控装置检测到符号β-β0变为负值时才在所述显示屏上显示表盘的所述第二部分。
从附图可理解本发明的实施方式。在这些附图中,相同部件用同一标号表示。
图1为本发明飞行控制指示器的方框图;
图2示出运行在反转模式下时本发明飞行控制指示器的显示屏;以及
图3A、3B和3C示出在相继三种不同状况即运行在牵引模式下、过渡阶段中和涡轮螺旋桨发动机运行在反转模式下的本发明飞行控制指示器显示屏。
图1所示本发明飞行控制指示器1在飞行器、特别是运输机上提供所述飞行器的未示出的至少一个涡轮螺旋桨发动机的动力参数。这类涡轮螺旋桨发动机通常包括经与螺旋桨轴连接的减速齿轮箱驱动至少一个螺旋桨。
为此,装在机上的指示器的所述飞行控制指示器1通常包括:
-提供下述数据的一组数据源2;
-处理经连线4从所述数据源组2收到的数据的数据处理装置3;以及
-经连线6与所述装置3连接、能在至少一个显示屏7上显示来自所述处理装置3的信息的显示装置5。
按照本发明:
-所述数据源组包括:
●确定涡轮螺旋桨发动机的螺旋桨的(下述)有关参数值的装置8,
●确定涡轮螺旋桨发动机的涡轮的(下述)有关参数值的装置9;以及
●确定装有所述涡轮螺旋桨发动机的飞行器的(下述)有关参数值的装置10;
-所述处理装置3用从所述数据源组2收到的这些参数值计算一动力参数PIT,该动力参数考虑了涡轮螺旋桨发动机的当前动力PWRc与在标准大气中在海平面上在条件TOGA(起飞/复飞(Go-Around))下无提取空气得出的最大动力PWRmax之比;以及
-所述显示装置5在显示屏7上显示至少一个示出所述动力参数PIT的特征记号11,如下面所述。
最好是,所述处理装置3使用下列表达式计算所述动力参数PIT:
PIT=100.A.(TQc.NPc-PWRr)/(PWRmax-PWRr)
其中:
-A对应于符号β-β0,β表示当前测得的涡轮螺旋桨发动机的螺旋桨的桨叶的迎角(使用构成装置8的一部分的合适测量装置测量),β0表示所述桨叶慢速旋转时对地的预定迎角的值;
-TQc表示自由涡轮的轴上的当前转矩;
-NPc表示涡轮螺旋桨发动机的螺旋桨的当前测得的转速(使用构成装置8的一部分的合适测量装置测量),乘积TQc.NPc即为所述当前动力PWRc;
-PWRmax表示所述最大动力;以及
-PWRr表示预定基准动力。
该动力参数PIT特别计及:
-基准动力PWRr,从而可避免低动力附近的(显示器上的)指示跳动;
-符号β-β0,其允许示出涡轮螺旋桨发动机在空气动力制动和自转运行模式(负牵引)下的运转,其特征在于运行在反推模式下;以及
-值100,其允许下所述最大动力的百分比显示。
因此,借助本发明,所述飞行控制指示器1?#19978;?#39550;驶员提供允许保证如下功能的动力参数PIT:
-在飞行中的任何时刻指示涡轮螺旋桨发动机产生的动力;
-指示相对最大动力PWRmax的可用动力储备;
-向驾驶员提供关于过渡阶段中该动力的表现的足够信息;以及
-通过向驾驶员提供单个极限指示而简化通常对最大转速或发动机转矩的限制。
应该看到,所述本发明指示器1实际上是飞行控制指示器而非只是发动机监控指示器,因为它提供的运行动力参数PIT计及涡轮螺旋桨发动机在飞行器中的集成(特别由于使用装置10所进行的测量),而且该参数是在飞行中的(特别由于使用装置8和9所进行的测量)。
在一特殊实施例中,所述装置8、9和10提供允许处理装置3计算动力参数PIT的至少下列数据:
-从风力测定装置得到的数据;
-自动节流阀的状态;
-提取气体的状态;
-发动机热力周期状态参数;以及
-螺旋桨转速。
所述处理装置3如通常那样确定所述当前转矩TQc。
从各附图可见,所述显示装置5在所述显示屏7上显示了表盘12,其有百分比(从0%-100%)刻度、其最大值(“10”即100%)表示所述最大动力PWRmax。表盘12有?#30830;?#35828;绿色的指针11,指针在所述表盘12上的位置表示由所述处理装置3确定的所述动力参数PIT。图1还示出所述表盘12上的(灰色)扇形13,该扇形以界限13A和13B为界,示出涡轮螺旋桨发动机的正常运行范围。为在表盘12的背景上区?#25351;?#25159;形13,所述扇形13呈与所述背景的颜色不同的颜色或黑色。
因此,本发明飞行控制指示器1允许所述动力参数PIT的读取简捷明了和快速。
在有刻度的表盘12上的显示屏5还包括:
-界限14A和14B,这些界限示出:
●最小螺旋桨转速下慢速旋转的PIT值;以及
●PIT的最大值(在飞行点可得最大动力=最大转矩×最大转速);以及
-一符号如一?#24230;?5,该符号示出所需动力即英语缩写为“TLA”的推力控制杆的角。
此外,如图2所示,所述表盘12包括?#30830;?#35828;如图1所示与涡轮螺旋桨发动机运行在牵引模式下有关的上部16和与涡轮螺旋桨发动机运行在反转模式下有关的下部17。
在一特殊实施例中,所示飞行控制指示器1还包括一?#30830;?#35828;集成在处理装置3中的监控装置18,该监控装置用来监控符号β-β0,从而在符号β-β0变为负值时发出一警报信号。此外,所述显示装置5仅当所述监控装置18检测到所述符号β-β0变为负值时才在所述显示屏7上显示表盘12的所述下部17,因为符号β-β0变为负值表示负牵引。这就是示出运行在反转模式下的图2例子中的情况。
表盘12的下部17也有刻度,包括扇形19(以界限19A和19B为界),该扇形19对于反转运行模式来说与表示牵引运行模式的所述扇形13一样。但是,?#36824;?#28065;轮螺旋桨发动机的运行模式如何,上部17总得到显示。
因此本发明飞行控制指示器1连贯提供在涡轮螺旋桨发动机整个运行范围上,即从最大直接牵引到在反转推力下的最大正面阻力的动力。
图3A、3B和3C示出相继三种情况,分别对应:
-运行在牵引模式下;
-过渡阶段(运行在牵引模式与反转推力模式之间);以及
-运行在反转推力模式下。
还可在表盘12的部分16上用一特征符号(未示出)、?#30830;?#35828;一红色标签显示发动机的限值,为此示出动力参数PIT的与发动机限值之一(转矩或动力)对应的限值。

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