CH657820A5

CH657820A5 - Dispositif d'avertissement de vitesse excessive d'approche du sol d'un avion.

Info

Publication number: CH657820A5
Application number: CH2082/84A
Authority: CH
Inventors: Noel S Paterson; Everette E Vermilion
Original assignee: Sundstrand Data Control
Priority date: 1983-05-13
Filing date: 1984-04-27
Publication date: 1986-09-30
Also published as: SE8402468D0; ES8502932A1; NL8401533A; GR82060B; BE899644A; IT1177717B; AU2668684A; GB8411769D0; AU547722B2; FI74252C; SE8402468L; FI841911A0; FI841911L; GB2148224B; DE3417830A1; GB8428727D0; JPS59216796A; US4639730A; NZ207651A; GB2148224A

Description

L'invention se rapporte à un dispositif d'avertissement pour avertir le pilote d'un avion de combat lorsque son appareil a une vitesse d'approche au sol excessive.

On connaît un certain nombre de dispositifs prévus pour avertir le pilote lorsqu'il existe des conditions de vol dangereuses. Des exemples de tels dispositifs sont décrits dans les brevets des Etats-Unis N°s 3,934,221, 3,934,222, 3,944,968, 3,946,358 et 3,958,218. Tous ces dispositifs surveillent l'altitude radio et la vitesse à laquelle varie l'altitude radio et produisent un signal d'avertissement lorsque la valeur de la vitesse d'approche est excessive pour l'altitude à laquelle vole l'appareil.

Bien que ces dispositifs fournissent un moyen pour avertir le pilote de conditions précaires dues à une vitesse d'approche du terrain excessive, de tels dispositifs sont prévus pour l'utilisation sur des avions de combat présentant une grande manœuvrabilité et de haute performance, tels des avions de chasse ou d'assaut, dont les caractéristiques de vol et de fonctionnement sont essentiellement différentes de celles des avions de transport. Il s'ensuit que les dispositifs prévus pour des avions de transport peuvent produire de fausses alarmes au cours de certaines phases de vol tactiques et aussi ne pas produire d'alarme ou encore des alarmes inadéquates au cours d'autres phases du vol.

Les caractéristiques opérationnelles et de vol d'appareils de haute performance, tels les avions de chasse ou d'assaut, diffèrent considérablement de celles des avions de transport. Il est par exemple courant pour un avion de combat de haute performance, tel un avion de chasse ou d'assaut, de faire croisière à basse altitude au-dessus d'un terrain accidenté. Un grand nombre de tels vols de croisière sont exécutés à haute vitesse et de nuit et il est par conséquent possible que le pilote percute le sol par inadvertance, en particulier si l'avion vole au-dessus d'un terrain qui s'élève graduellement. Il est par conséquent désirable de fournir au pilote un avertissement qui lui signale un impact possible au sol suffisamment à l'avance pour lui permettre de prendre les mesures appropriées. Toutefois, les dispositifs prévus pour les avions de transport ne fournissent en général pas d'avertissements adéquats parce que ces avions ne volent en règle générale pas à la basse altitude de croisière utilisée par les avions de combat. Par conséquent, les dispositifs prévus pour les avions de transport auraient une forte tendance à donner des alarmes mal adaptées ou de fausses alarmes, ce qui représenterait une gêne pour le pilote.

La présente invention a par conséquent pour but de fournir un dispositif d'avertissement de proximité du sol, qui évite maints désavantages des dispositifs d'alarme connus lors d'une utilisation sur des avions de combat.

A cet effet, le dispositif selon l'invention est agencé tel que défini dans la revendication 1.

Un mode d'exécution préféré de l'invention prévoit un dispositif qui surveille la vitesse d'approche de l'avion lorsque ses armes ne sont pas armées, que l'avion vole entre 30 et 550 m et que la vitesse relative excède 360 km/h, et qui fournit un avertissement au pilote quand la vitesse mesurée par l'altimètre-radio excède une limite de sécurité prédéterminée, laquelle est fonction de l'altitude à laquelle vole l'avion.

Dans ce qui suit, l'invention sera illustrée, à titre d'exemple, par une description de détail et le dessin, dans lequel:

la figure 1 est un schéma d'un dispositif d'avertissement selon l'invention, et la figure 2 est un graphique de la vitesse de changement de l'altitude radio requise pour produire un avertissement en fonction de l'altitude radio.

La figure 1 illustre un mode de réalisation du dispositif d'avertissement de proximité du sol selon l'invention, lequel est désigné globalement par le chiffre de référence 10. Le dispositif 10 est illustré sous la forme d'un diagramme logique composé de portes, de comparateurs et d'autres éléments de ce genre à des fins d'illustration. Il est toutefois à remarquer que la réalisation pratique des circuits logiques peut différer de celle montrée à la figure 1, diverses réalisations digitales et/ou analogues étant possibles. Les signaux utilisés par le dispositif décrit comprennent des signaux de radio altitude, de variations de la radio altitude, de vitesses relatives, et un signal indiquant si les armes de l'avion sont armées, ainsi que différents signaux de validité. Selon le genre d'avion dans lequel le dispositif est monté, les signaux montrés à la figure 1 peuvent être obtenus à partir d'instruments séparés, tel un altimètre-radio 12, un circuit de variomètre-radio 14, un signal de vitesse relative 18 dérivé d'un ordinateur de vol ou d'un indicateur de vitesse relative, un organe de contrôle 20 de l'armement des armes, et un élément indiquant si les roues du train d'atterrissage supportent une charge. Dans certains avions modernes, les signaux peuvent être obtenus à partir d'une ligne centrale de transmission de données.

Le dispositif étant prévu pour être fonctionnel durant le vol de croisière de l'avion, son fonctionnement sera bloqué durant d'autres phases du vol, telles des phases tactiques ou lors d'une approche pour un atterrissage, afin d'éviter les fausses alarmes pouvant être produites à cause des vitesses d'approche relativement élevées inhérentes à ces phases de vol. Par conséquent, le dispositif d'avertissement est bloqué lorsque les armes sont armées et quand la vitesse

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relative de l'avion est inférieure à une certaine valeur prédéterminée qui peut être de 360 km/h.

Le blocage est réalisé par une paire de portes ET 22 et 24. La porte ET 22 reçoit un signal de l'organe de contrôle 20 de l'armement des armes et bloque la porte 24 lorsque les armes sont armées. De plus, la porte 22 reçoit un signal du comparateur 26 de vitesse relative, qui compare le signal de vitesse relative reçu d'une source de signaux de vitesse relative 18, qui peut être un ordinateur de vol ou un indicateur de vitesse relative, avec un signal de consigne représentant une vitesse relative de 360 km/h. Le comparateur fournit un signal indiquant si la vitesse relative est au-dessus ou au-dessous de 360 km/h. Par ailleurs, la porte 22 reçoit un signal indiquant que les roues ne supportent pas de charge, pour n'activer le système que si l'avion est en vol. Un signal indiquant si l'altimètre-radio est bloqué est également appliqué à la porte 22 et sert à mettre le dispositif d'avertissement hors circuit si l'altimètre-radio est défectueux.

Si les armes ne sont pas armées et si la vitesse relative excède 360 km/h, et si l'on admet que l'altimètre-radio n'est pas bloqué et que l'avion vole, alors la porte 22 fournira un signal d'activation à la porte ET 24 pour mettre la porte ET 24 sous le contrôle d'un comparateur d'opération 28 ainsi que d'un comparateur d'altitude 30. Le comparateur d'altitude 30 reçoit de l'altimètre-radio 12 des signaux représentant l'altitude radio et compare le signal d'altitude radio avec un signal de consigne représentant une altitude radio de 30 m. Si l'altitude radio est supérieure à 30 m, le comparateur d'altitude 30 appliquera un signal d'activation à la porte 24 afin d'activer la porte 24 et de la placer sous le contrôle du comparateur d'opération 28.

La fonction du comparateur d'opération 28 est de déclencher l'avertissement si des conditions de vol dangereuses existent. Cela est réalisé par une comparaison de l'altitude de l'avion au-dessus du sol, telle qu'elle est déterminée par le signal d'altitude radio émanant de l'altimètre-radio 12, avec le signal de variation d'altitude radio reçu à partir du circuit 14 de variation d'altitude radio. Tant que la vitesse d'approche n'est pas excessive pour l'altitude radio à laquelle vole l'avion, aucun avertissement ne sera émis mais, si la vitesse d'approche dépasse une valeur indiquant des conditions de vol dangereuses, alors le comparateur d'opération applique un signal à la porte 24 pour activer entièrement la porte 24 et déclencher ainsi la production d'un signal d'avertissement.

Pour un avion manœuvrant à basse altitude, il faut que l'avertissement, comme il a déjà été dit, soit émis suffisamment tôt pour permettre au pilote de prendre les mesures nécessaires. Par ailleurs, l'avertissement devrait être suffisamment spécifique pour informer exactement le pilote de l'action à entreprendre. Il est par conséquent prévu un générateur d'avertissement vocal 32, qui produit un tel signal d'avertissement spécifique et le transmet, directement ou indirectement, à un haut-parleur 37 ou à tout autre transducteur capable de transmettre au pilote un avertissement vocal. Dans le mode d'exécution décrit, le générateur 32 d'avertissement vocal produit deux avertissements spécifiques. Le premier avertissement est de préférence un avertissement sous forme de conseil, comme le mot «terrain», pour indiquer au pilote quel type de problème se présente. Cet avertissement indicatif est généré par une partie 34 du généra-

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teur 32 qui produit le mot «terrain». Par ailleurs, le générateur 32 possède une deuxième partie 36 qui génère un second avertissement du genre «holà-holà redresser» indiquant au pilote la mesure exacte à adopter pour éviter une situation dangereuse. Le générateur 32 est montré sous la forme d'un générateur ayant des parties distinctes pour chaque avertissement mais, en pratique, on utiliserait un seul générateur contenant des programmes distincts pour la génération d'avertissements.

Le générateur d'avertissement 32 est commandé par la porte ET 24 ainsi que par un circuit de décalage 38 et par une porte ET 40. Lorsque la porte ET 24 produit un signal de déclenchement d'avertissement, ce signal de déclenchement d'avertissement sera appliqué à la partie 34, c'est-à-dire à la partie «terrain», du générateur 32 ainsi qu'au circuit de décalage 38. Cela causera la production immédiate de l'avertissement «terrain». Le circuit de décalage 38 retardera le signal de la porte ET 24 d'un laps de temps prédéterminé qui, dans l'exemple décrit ici, est par exemple de 1,4 seconde. Cela est le laps de temps nécessaire pour répéter le mot «terrain» deux fois. Par conséquent, le circuit de décalage 38 appliqüera un signal à la porte 40 environ 1,4 seconde après la production par la porte 34 du signal de déclenchement d'avertissement, mettant ainsi la porte 40 en état d'appliquer le signal d'initiation à la partie 36, c'est-à-dire à la partie «holà-holà redresser», du générateur 32. Cela conduira à la production du signal «holà-holà redresser» en lieu et place de l'avertissement «terrain» après deux répétitions de ce dernier avertissement.

Le dispositif générera ainsi deux répétitions du mot «terrain» pour informer le pilote des conditions spécifiques dangereuses dans lesquelles il se trouve. Si aucune réponse est donnée dans un délai de 1,4 seconde à cet avertissement, l'avertissement «holà-holà redresser» sera généré pour informer le pilote des mesures à prendre.

La région ajourée du graphique de la figure 2 indique la relation qui doit exister entre l'altitude radio et la variation d'altitude radio pour produire un avertissement. Comme il ressort de la figure 2, un signal d'avertissement sera produit chaque fois que la vitesse d'approche excède 4500 m par minute, si l'avion se trouve au-dessous de 550 m d'altitude radio et au-dessus de 30 m d'altitude radio. La vitesse d'approche requise pour produire un avertissement décroît linéairement avec l'altitude de manière qu'à 30 m d'altitude un avertissement soit déjà généré lorsque la vitesse d'approche n'est que .d'environ 850 m par minute.

La limite d'avertissement illustrée dans la figure 2 est choisie de façon optimale pour les caractéristiques opérationnelles et de vol d'un avion de chasse et d'assaut, tel le Fairchild AIO, et diffère sensiblement des limites utilisées pour un avion de transport. Ainsi, parce qu'un avion de chasse et d'assaut croise normalement à une altitude comparativement basse, aucun avertissement ne sera généré si l'avion vole au-dessus de 550 m au-dessus du sol. Par ailleurs, comme les avions de chasse et d'assaut sont beaucoup plus manœuvriers que les avions de transport, le dispositif permet des vitesses d'approche beaucoup plus élevées avant de produire un signal d'attention. A 450 m d'altitude radio, le dispositif décrit permet ainsi une vitesse d'approche d'environ 3800 m/min avant de produire un avertissement, alors qu'un dispositif prévu pour un avion de transport produirait un signal d'avertissement dès que la vitesse d'approche dépasse 1000 m/min.

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REVENDICATIONS

1. Dispositif d'avertissement pour avertir le pilote d'un avion de combat lorsque son appareil a une vitesse d'approche au sol excessive, caractérisé par des moyens pour fournir un signal indiquant que les armes de l'avion sont armées, par des moyens pour fournir un signal indiquant la vitesse d'approche de l'avion, par des moyens pour fournir un signal représentant l'altitude de l'avion au-dessus du sol, et par des moyens réagissant aux moyens signalant que les armes sont armées, aux moyens signalant la vitesse d'approche et aux moyens signalant l'altitude pour produire un avertissement si les armes ne sont pas armées et que l'avion possède une vitesse d'approche supérieure à une valeur qui est fonction de la hauteur de l'avion au-dessus du sol.
2. Dispositif d'avertissement selon la revendication 1, caractérisé par des moyens pour fournir un signal représentant la vitesse relative de l'avion, et en ce que les moyens pour produire un avertissement sont agencés pour réagir aux moyens signalant la vitesse relative pour ne permettre la production de l'avertissement que si la vitesse relative de l'avion excède une valeur déterminée.
3. Dispositif d'avertissement selon la revendication 2, caractérisé en ce que la vitesse relative prédéterminée est d'environ 360 km/h.
4. Dispositif d'avertissement selon la revendication 1, caractérisé par des moyens pour empêcher la production de l'avertissement lorsque l'avion vole à moins de 30 m au-dessus du sol.
5. Dispositif d'avertissement selon la revendication 4, caractérisé par des moyens pour empêcher la production de l'avertissement lorsque l'avion vole à une hauteur supérieure à 550 m au-dessus du sol.
6. Dispositif d'avertissement selon la revendication 1, caractérisé par des moyens pour produire l'avertissement lorsque l'avion vole à moins de 550 m au-dessus du sol et possède une vitesse d'approche excédant 4600 m/min.
7. Dispositif d'avertissement selon la revendication 6, caractérisé par des moyens pour produire l'avertissement lorsque l'avion vole à environ 30 m au-dessus du sol et possède une vitesse d'approche excédant 850 m/min.
8. Dispositif d'avertissement selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'entre 30 m et 550 m de hauteur la vitesse d'approche nécessaire pour produire l'avertissement varie linéairement avec l'altitude.
9. Dispositif d'avertissement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour fournir un signal représentant l'altitude de l'avion au-dessus du sol comprennent un radioaltimètre.