CA2622110C

Method and device for attenuating on an aircraft the effects of a vertical turbulence

Abstract

The invention concerns a device (1) comprising means (4) for determining automatically, using a vertical wind component, a level of severity concerning a vertical turbulence, and means (5) for computing automatically, using said vertical wind component, a control instruction for a controllable member (2), which enables the amplitude of load factors generated on the aircraft by the vertical turbulence to be minimized.

CA2622110C, drawing sheet 1
Sheet 1 of 6

Term

Projected expiry 9 October 2026.

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  5. Projected expiry

18 claims: 4 independent, 14 dependent

  1. 1
    CA 02622110 2008-03-11 WO 2007/042652 PCT/FR2006/002256 REVENDICATIONS 1. Procédé pour atténuer sur un aéronef les-effets d'au moins-une turbulence verticale rencontrée par cet aéronef au cours d'un vol, procédé selon lequel on réalise au cours du vol, de façon automatique, la suite 5 d'étapes successives suivante :a) on détermine une composante verticale du vent existant à l'extérieur de l'aéronef à une position courante dudit aéronef ;c) à l'aide de ladite composante verticale du vent, on calcule au moins un ordre de commande pour au moins un organe mobile commandable (2, 10 2A, 2B) qui est susceptible d'agir sur la portance de l'aéronef, ledit ordre de commande étant tel qu'il permet de minimiser l'amplitude des facteurs de charge engendrés sur l'aéronef par la turbulence verticale ;et e) on transmet ledit ordre de commande à au moins un actionneur (8, 8A, 15 8B) dudit organe mobile commandable (2, 2A, 2B), caractérisé en ce que : - on réalise de plus au cours dudit vol, de façon automatique, -les étapes suivantes : b) à l'aide de ladite composante verticale du vent, on détermine un ni20. veau de-sévérité concernant une turbulence verticale existant à l'extérieur de l'aéronef à ladite position courante, ledit niveau de sévérité de la turbulence verticale étant déterminé en fonction de l'écart en facteur de charge vertical entre un facteur de charge à l'équilibre pour i'aéroneTet un facteur de charge résultant de la turbulence-ver25 ticale ;et d) on vérifie si des conditions d'activation dépendant au moins dudit niveau de-sévérité sont réalisées ;et CA 02622110 2008-03-11 WO 2007/042652 PCT/FR2006/002256 - à l'étape e), on transmet ledit ordre de commande audit actionneur (8, 8A, 8B) dudit organe mobile’ commandable (2, 2A, 2’B) lorsque lesdites conditions d'activation sont réalisées.
  2. 2
    Procédé selon-la revendication 1, caractérisé en ce que, pour déterminer la composante verticale du vent :al} on mesure les valeurs effectives d'une pluralité de paramètres.de l'aéronef à ladite position courante ;et a2) on calcule ladite composante verticale du vent, en tenant compte desdites valeurs effectives mesurées;
  3. 3
    Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, pour un avion :- à l'étape a1), on mesure : . à l'aide d'une centrale inertielle (C3), la vitesse verticale Vz de l'avion par rapport au sol, l'angle φ d'inclinaison des ailes de l'avion par rapport à l'horizontale, l'assiette Θ de l'avion par rapport à l'horizontale, et sa vitesse de tangage g ;. à l'aide d'une sonde anémométrique (C4), la vitesse Vtas de l'avion par rapport à la masse d’air dans laquelle évolue cet avion ;. à l’aide d'une sonde d'incidence (C1), l'angle d'incidence a de l'avion ;et . à l'aide d'une sonde de dérapage (C2), l'angle de-dérapage β de l'avion ;et - à l'étape a2)., on calcule la composante verticale Wz du vent, à l'aide de l'expression suivante : ννζ—νζ + νΐθβ.Ιοοεφ.οοεθ.οοεβ.ειη [α+ (q~ /Vtas)] - εϊηθ.οοεβ.οοε [α+(q.^/Vtas)]+5Ϊηβ.οο3θ.5Ϊηφ) dans laquelle ί représente la distance algébrique entre la- sonde d'incidence (CT) et le centre de gravité de l'avion. CA 02622110 2013-09-30
  4. 4
    Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit niveau de sévérité correspond :- à un premier niveau, lorsque ledit écart en facteur de charge vertical est inférieur ou égal à une première valeur prédéterminée ;- à un deuxième niveau, lorsque ledit écart en facteur de charge vertical est supérieur à ladite première valeur prédéterminée et inférieur à une seconde valeur prédéterminée ;et - à un troisième niveau, lorsque ledit écart en facteur de charge vertical est supérieur ou égal à ladite seconde valeur prédéterminée. 10
  5. 5
    Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'à l'étape b), on détermine le niveau de sévérité de la turbulence verticale à partir de deux combinaisons linéaires de la composante verticale du vent et de sa dérivée.
  6. 6
    Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'à l'étape b), on détermine le niveau de sévérité de la turbulence verticale à partir du calcul de deux probabilités.
  7. 7
    Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'à l'étape c), on calcule ledit ordre de commande à partir d'une combinaison linéaire de la composante verticale du vent et de sa dérivée.
  8. 8
    Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'à 20 l'étape d), lesdites conditions d'activation dépendent du niveau de sévérité de la turbulence verticale et de l'écart entre la valeur dudit ordre de commande et une valeur de seuil prédéterminée.
  9. 9
    Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, pour un avion, à l'étape d), on transmet l'ordre de commande à au moins l’un des organes mobiles suivants de l'avion :un spoiler (2A) et un aileron (2B), et on détermine et transmet à une gouverne de profondeur (20) de l'avion au moins un ordre de commande auxiCA 02622110 2008-03-11 WO 2007/042652 PCT/FR2006/002256 iiaire destiné à compenser le moment de tangage engendré par la commande dudit organe mobile (2A, 2B).
  10. 10
    Dispositif pour atténuer sur un aéronef les effets d'au moins une turbulence verticale rencontrée par cet aéronef au cours d'un vol, ledit dispositif (1) comportant :- au moins un organe mobile commandable (2, 2A, 2B) qui est susceptible d'agir sur la portance'de l'aéronef ;- des premiers moyens (3) pour déterminer une composante verticale du vent existant à l'extérieur de l'aéronef à une position courante dudit aéronef ;- des troisièmes moyens (5) pour calculer automatiquement, à l'aide de ladite composante verticale du vent, au moins un ordre de commande pour ledit-organe mobile-commandable (2, 2A, 2B), ledit ordre de commande étant tel qu'il permet de minimiser l'amplitude des facteurs de charge engendrés sur l'aéronef par la turbulence verticale ;et - des quatrièmes moyens (5) pour transmettre automatiquement ledit ordre de commande à au moins un actionneur (8, 8A, SB) dudit organe mobile commandable (2, 2A, 2B), caractérisé en ce que : - ledit dispositif (1) comporte, de plus, des deuxièmes moyens (4) pour déterminer automatiquement,-à l'aide de ladite composante verticale du vent, un niveau de sévérité concernant une-turbulence-verticale existant à Tex-térieur de J'aéronef à ladite position courante, lesdits deuxièmes moyens (4) déterminant ledit niveau de-sévér'rté de la turbulence vertieale, en fonction de l'écart en facteur de-charge vertical entre un facteur de charge à l'équilibre pour I'aéronef-et un facteur de charge résultant de la turbulence verticale ;et - lesdits quatrièmes moyens (5) sont formés pour vérifier automatiquement si des conditions d'activation dépendant au moins dudit niveau de CA 02622110 2008-03-11 WO 2007/042652 PCT/FR2006/002256 sévérité sont réalisées, et pour transmettre automatiquement ledit ordre de commande audit actionneur (8, -8A., 8B) dudit organe mobile commandable (2, 2A, 2B), lorsque -lesdites conditions d'activation sont réalisées.
  11. 11
    Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens (3) comportent :- un-ensemble (10) d'éléments de mesure (Cl, C2, C3, C4, Cn) pour mesurer automatiquement les valeurs effectives d’une pluralité de paramètres de l'aéronef à laditeposition courante ;et - un moyen de calcul (11) pour calculer automatiquement ladite composante verticale du vent, en tenant compte desdites valeurs effectives mesurées.
  12. 12
    1 2. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit ensemble (10) d'éléments de mesure comporte au moins une centrale inertielle (C3), au moins une sonde anémométrique (C4) et au moins une sonde d'incidence (C1).
  13. 13
    Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce_que ledit ensemble (10) d'éléments de mesure comporte, de plus, au moins-une sonde de dérapage (C2).
  14. 14
    Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que lesdits deuxièmes et troisièmes moyens (4, 5), ainsi que ledit moyen-de calcul (1~1 - ), font partie d'un système_de pilotage automatique-(15) de-l-'aéronef.
  15. 15
    Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à-14, caractérisé en ce que ledit organe mobile est un spoiler (2A).
  16. 16
    Dispositif selon l’une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que ledit organe mobile est un aileron (2B). CA 02622110 2008-03-11 WO 2007/042652 PCT/FR2006/002256
  17. 17
    Aéronef, caractérisé en ce qu'-il comporte un dispositif (1) susceptible de mettre en œuvre le procédé spécifié sous l'une quelconque des revendications 1 à 9.
  18. 18
    Aéronef, 5 caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (1) tel que celui spécifié sous -l-'une quelconque des revendications 10 à 16.
Independent claims18