Brevet FR2553507A1 — publié le 19850419

La présente invention concerne de façon générale les systèmes d'avertissement de proximité du sol, et elle porte plus particulièrement sur un système d'avertissement de proximité du sol destiné à donner au pilote d'un aéronef à voilure tournante un avertissement en cas de dégagement insuffisant par rapport au sol, ou en cas de tentative d'atterrissage avec le train d'atterrissage rentré. On connait des systèmes destinés à donner un avertissement au pilote d'un aéronef en cas de dégagement insuf10 fisant par rapport au sol, ou en cas de tentative d'atterrissage avec le train rentré Les brevets des E U A. n 3 934 221, 3 934 222, 3 944 968 et 4 030 065 décrivent des exemples de tels systèmes. Bien que ces systèmes fournissent effectivement des avertissements en cas de dégagement insuffisant par rapport au sol, ils sont essentiellement conçus pour l'utilisation avec des aéronefs de transport, et ne sont pas aisément applicables à des aéronefs à voilure tournante dont les caractéristiques de vol et les caractéristiques opérationnelles 20 sont notablement différentes de celles d'aéronefs de transport. L'invention a donc pour but de procurer un système d'avertissement qui supprime un grand nombre des inconvénients des systèmes d'avertissement de l'art antérieur. L'invention a également pour but de fournir un avertissement au pilote d'un aéronef à voilure tournante en cas de dégagement insuffisant par rapport au sol. Un autre but de l'invention est de procurer un système d'avertissement qui avertisse le pilote d'un aéronef à 30 voilure tournante s'il tente d'atterrir avec le train d'atterrissage rentré. Un autre but encore de l'invention est de procurer un système d'avertissement destiné à alerter le pilote d'un aéronef à voilure tournante d'une condition de dégagement 35 insuffisant par rapport au sol, dans lequel les critères I'553507 d'avertissement soient optimisés en fonction des caractéristiques de performances et opérationnelles d'un aéronef à voilure tournanteo Un mode de réalisation préféré de l'invention pro5 cure ainsi un système qui contrôle l'altitude au-dessus du sol et la vitesse-air de l'aéronef et qui produit un avertissement vocal tel que "TROP BAS, SOL" lorsque l'altitude de l'aéronef par rapport au sol est insuffisante compte tenu de la vitesse-air à laquelle vole l'aéronef Les critères exi10 gés pour produire un avertissement sont modifiés lorsque le train d'atterrissage est rentré, et un second avertissement distinct tel que "TROP BAS, TRAIN RENTRE est produit si le pilote tente d'atterrir avec le train d'atterrissage rentré. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la 15 description détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est un schéma synoptique logique de la partie du système conforme à l'invention qui produit un avertissement dans le cas d'un dégagement insuffisant par rapport 20 au sol; La figure 2 est un graphique qui représente la relation entre la vitesse-air de l'aéronef et l'altitude audessus du sol qui est nécessaire pour produire un avertissement lorsque le train d'atterrissage est rentré; et ia figure 3 est un graphique qui représente la relation entre la vitesse-air de l'aéronef et l'altitude de l'aéronef au-dessus du sol qui est nécessaire pour produire un avertissement lorsque le train d'atterrissage de l'aéronef est sorti. On va maintenant considérer les dessins, et en particulier la figure 1, qui représente un mode de réalisation de la partie de dégagement insuffisant par rapport au sol du système d'avertissement conforme à l'invention, désigné de façon générale par la référence 10 o Dans un but d'illustra35 tion, le système 10 conforme à l'invention est représenté sur la figure 1 sous forme de schéma synoptique logique comprenant une série de portes, de comparateurs, de bascules et d'éléments analogues; il faut cependant noter que la réalisation réelle du système peut être autre que celle représen5 tée sur la figure 1, et diverses réalisations numériques et analogiques sont possibles Les signaux utilisés par le système d'avertissement qui est décrit comprennent l'altitude radioélectrique et la vitesse-air, ainsi qu'un signal représentatif de la position du train d'atterrissage, divers si10 gnaux discrets indiquant le mode de fonctionnement de l'aéronef, par exemple un mode tactique ou non tactique ou de contre-mesures anti-mines CMAM, et divers signaux de validitê. Selon le type d'aéronef dans lequel le système d'avertissement est installé, les signaux représentés sur la figure 1 peuvent être obtenus à partir d'instruments individuels tels qu'un radioaltimètre 12, une source de signal de vitesse-air 14, comme par exemple un calculateur de données relatives à l'air ou un badin, et divers él 1 ments discrets tels qu'un contact indiquant la position du train d'atterrissage, un 20 contact de mission tactique et un contact de contre-mesures anti-mines Selon une variante, dans certains aéronefs plus récents,ces signaux peuvent 9 tre obtenus à partir d'un bus de données numériques. Comme indiqué précédemment, le système d'avertisse25 ment conforme à l'invention fournit deux avertissements différents de dégagement insuffisant par rapport au sol, conformément à deux critères d'avertissement différents, selon que le train d'atterrissage de l'aéronef est rentré ou sorti. Dans le mode de réalisation représenté, les critères d'aver30 tissement pour la configuration "train rentré" sont définis par un cbmparateur d'avertissement de train rentré, 16, tandis que les critères pour produire un avertissement dans une configuration "train sorti" sont définis par un comparateur de train sorti 18 Les deux comparateurs 16 et 18 reçoivent 35 des signaux représentatifs de l'altitude de l'aéronef au- dessus du sol provenant du radioaltimètre 12, et un signal représentatif de la vitesse-air de l'aéronef provenant de la source de signal de vitesse-air 14, et ils produisent un signal de déclenchement d'avertissement lorsque la relation entre l'altitude au-dessus du sol et la vitesse-air est telle qu'il existe un dégagement insuffisant par rapport au sol. Pour éviter les avertissements intempestifs, le système conforme à l'invention est invalidé pendant le décollage La fonction d'invalidation est remplie par une bas10 cule de décollage 20 qui est positionnée pendant le décollage et restaurée pendant d'autres phases de vol Ia bascule 20 est positionnée par une porte ET 22 dans les conditions suivantes: le train d'atterrissage est sorti et l'aéronef est au-dessous de 30 m d'altitude radioélectrique et la vitesse de l'aéronef est inférieure à 40 noeuds ou bien l'aéronef est à moins de 3 m, comme l'indiquent des signaux appliqués à une porte OU 24 La bascule 20 est restaurée par une porte OU 26 une fois que l'altitude de l'aéronef au- dessus du sol dépasse 60 m ou lorsque le signal INVALIDATION TACTIQUE indiquant une 20 mission tactique est appliqué à la porte 26 Les divers signaux représentatifs de diverses vitesses-air et de diverses altitudes sont fournis par un comparateur de vitesse-air 28 et par un comparateur d'altitude 30 Le comparateur de vitesse-air 28 reçoit des signaux provenant de la source de signal de vitesse-air 14 et il compare le signal de vitesseair avec un signal de référence représentatif d'une vitesseair prédéterminée, comme par exemple 40 noeuds, et il applique un signal à la porte 24 chaque fois que la vitesse-air est supérieure à 40 noeuds De façon similaire, le compara30 teur d'altitude 30 compare les signaux d'altitude provenant du radioaltimètre 12 avec divers signaux de référence produits de façon interne (ou externe) représentatifs de diverses altitudes, et il fournit divers signaux de sortie qui indiquent si l'altitude est supérieure ou inférieure aux di35 verses altitudes de référence A titre d'exemple, le compara- teur d'altitude 30 applique à diverses portes dans les circuits logiques des signaux de sortie qui indiquent si l'aéronef est au-dessous de 3 m, au-dessus de 3 m, au-dessous de 30 m et au-dessus de 60 m d'altitude radioélectrique. Le système est invalidé par le signal INVALIDATION GENERALE qui invalide une paire de portes 32 et-34 dans le cas o un instrument est défectueux De plus, les portes 32 et 34 sont invalidées par le signal INVALIDATICN TACTIQUE pendant des opérations tactiques, et elles sont invalidées 10 par l'absence du signal de validation " > 3 METRES"' lorsque l'aéronef est au-dessous de 3 mètres d'altitude radioélectrique IL porte 32 est validée par un signal TRAIN RENTRE lorsque le train d'atterrissage de l'aéronef est rentrés de façon à placer le système sous la commande du comparateur "train 15 rentré" 16 La porte ET 34 est validée par le signal TRAIN SORTI pour placer le système sous la commande du comparateur d'avertissement "train sorti" 18 lorsque le train d'atterrissage est sorti La porte 32 est en outre invalidée par une porte OU 36 dans diverses conditions de vol, parmi lesquelles 20 figurent les conditions de contre-mesures anti-mines et les conditions de manoeuvres tactiques, et si le pilote désire mettre hors fonction l'avertissement de train d'atterrissage rentré La fonction d'invalidation est assurée par le signal de contre-mesures antimines CUAM, par le signal ANNUIATION 25 TRAIN RENTRE et par le signal INVALIDATION TACTIQUE. Lorsque l'aéronef vole avec son train d'atterrissage rentré et n'est pas dans un mode de décollage, alors que les autres conditions de validation ont été satisfai es, la porte ET 32 est sous la commande du comparateur d'avertisse30 ment "train rentré" 16 qui produit le signal de déclenchement d'avertissement et l'applique par l'intermédiaire de la porte 32 à un premier générateur vocal 38 et à une porte ET 40, chaque fois que les critères indiquant un dégagement insuffisant par rapport au sol sont dépassés Aussi longtemps que la 35 vitesse-air de l'aéronef est inférieure à une vitesse-air prédéterminée, par exemple 120 noeuds, la porte ET 40 est invalidée, ce qui empêche l'application du signal de déclenchement d'avertissement à lun second générateur d'avertissement 42 Le premier générateur d'avertissement 38 réagit au signal de déclenchement d'avertissemernt reçu par la porte ET 32 et il produit un signal vocal, comme par exemple "TROP BAS, TRAIIH RENTRE", et il l'applique à un transducteur 44 qui peut etre un haut-parleur, un écouteur ou un élément analogue, pour donner un avertissement vocal au pilote Bien 10 que la figure 1 montre une configuration dans laquelle le signal du générateur 38 est appliqué directement au transducteur 44, le signal peut également 4 tre appliqué indirectement, par exemple par l'intermédiaire du système d'intercommunication de l'aéronef. Lorsque la vitesse-air de l'aéronef dépasse une vitesse-air prédéterminée, comme par exemple 120 noeuds, ce qui indique que l'aéronef est en vol de croisière et non dans un mode d'atterrissage, la porte -ET 40 est validée par le signal "> 120 NOEUDS" Ceci permet l'application du signal de 20 déclenchement d'avertissement provenant de la porte ET 32 au générateur d'avertissement TROP BAS, SOL 42, pour produire l'avertissement "TROP BAS, SOL" et pour l'appliquer au transducteur 44 Le générateur 42 invalide également le générateur 38 lorsque l'avertissement "TROP BAS, SOL" est produit, pour 25 éviter d'embrouiller le pilote Ainsi, lorsque la vitesse de l'aéronef est inférieure à 120 noeuds, ce qui indique un atterrissage, tout avertissement produit sera l'avertissement "TROP BAS, TRAIN RENTRE" A une vitesse-air supérieure à 120 noeuds, qui indique un mode de vol de croisière, tout aver30 tissement produit sera l'avertissement "TROP BAS, SOL". Lorsque le train d'atterrissage est sorti, la porte ET 32 est invalidée et la porte ET 34 est validée pour placer ainsi le générateur d'avertissement TROP BAS, SOL 42 sous la commande du comparateur d'avertissement "TRAIN SORTI" 18, 35 par l'intermédiaire de la porte ET 34 De ce fait, les cri- tères d'avertissement seront déterminés par le comparateur d'avertissement "train sorti" 18, et tout avertissement produit sera l'avertissement "TROP BAS, SOL". Dans le mode de réalisation représenté, le ccmpa5 rateur d'avertissement "train rentré" 16 et le comparateur d'avertissement "train sorti" 18 ont été représentés sous la forme de deux comparateurs séparés; on peut cependant mettre en oeuvre les deux fonctions dans un comparateur de signaux dont les critères d'avertissement sont modifiés en fonction 10 de la position rentrée ou sortie du train d'atterrissage De façon similaire, le générateur d'avertissement TROP BAS, TRAIN RENTRE 38 et le générateur d'avertissement TROP BAS, SOL 42 sont représentés sous la forme de deux générateurs d'avertissement séparés, mais on peut également utiliser un 15 seul générateur d'avertissement capable de produire deux avertissements distincts. Des zones hachurées de la figure 2 représentent les relations entre l'altitude radioélectrique et la vitesseair qui sont exigées pour produire un avertissement Au-des20 sous d'une vitesse-air d'environ 120 noeuds, l'avertissement "TROP BAS, TRAIN RENTRE" est produit, et au- dessus d'une vitesse-air d'environ 120 noeuds, c'est l'avertissement "TROP BAS, SCL" qui est produit Au-dessous d'une vitesse-air d'environ 40 noeuds, l'avertissement "TROP BAS, TRAIN RENTRE" 25 est produit lorsque l'altitude de l'aéronef au-dessus du sol descend au-dessous d'environ 45 m L'altitude exigée pour produire l'avertissement diminue de façon linéaire en fonction de la vitesse-air au-dessus d'environ 40 noeuds, jusqu'à ce qu'une vitesse-air d'environ 120 noeuds soit atteinte, et 30 à ce point l'avertissement "TROP BAS, TRAIN RENTRE" est produit à uhe altitude d'environ 23 m au-dessus du sol La forme particulière de la courbe vise à maximiser le temps d'avertissement lorsque le pilote atterrit réellement, et à minimiser les avertissements intempestifs au cours de l'accom35 plissement de manoeuvres à basse altitude, du fait que de telles manoeuvres sont généralement effectuées à des vitesses-air supérieures à environ 40 noeuds Au-dessus d'une vitesse-air d'environ 120 noeuds, l'avertissement "TROP BAS, SOL" est produit chaque fois que l'altitude radioélectrique tombe au-dessous d'environ 23 m, indépendamment de la vitesse-air, à condition que cette dernière soit supérieure à environ 120 noeuds. Ia partie hachurée du graphique de la figure 3 montre la relation entre l'altitude radioélectrique et la 10 vitesse-air qui est exigée pour produire un avertissement dans le mode de fonctionnement "train sorti" Du fait que le train d'atterrissage est déjà sorti, aucun avertissement "TROP BAS, TRAIN RENTRE" n'est produit, et le seul avertissement qui est produit est "TROP BAS, SOL" Au-dessus d'une 15 vitesse-air d'environ 120 noeuds, le fait de descendre audessous d'une altitude radioélectrique d'environ 30 m fait appara tre l'avertissement Cette altitude est un peu supérieure à l'altitude exigée pour produire l'avertissement dans le cas o le train d'atterrissage est rentré, du fait que les hélicoptères ont généralement leur train d'atterrissage sorti lorsqu'ils effectuent des manoeuvres à basse altitude Au-dessous d'environ 120 noeuds de vitesse-air, l'altitude à laquelle l'avertissement est produit diminue de façon linéaire jusqu'à ce que l'altitude d'avertissement 25 soit réduite à 3 m à une vitesse-air de 58 noeuds Aucun avertissement n'est donné au-dessous d'une vitesse-air de 58 noeuds, afin de permettre des manoeuvres à basse altitude et à faible vitesse sans faire appara tre d'avertissements intempestifs Les avertissements sont également mis hors fonction au-dessous de 3 m d'altitude radioélectrique pour les modes de fonctionnement avec le train d'atterrissage rentré comme avec le train d'atterrissage sorti pour éviter des avertissements intempestifs produits parades signaux d'altitude radioélectrique erratiques à de basses altitudes. 35 Il va de soi que de nombreuses modifications peu- vent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Système d'avertissement de proximité du sol destiné à alerter le pilote d'afn aéronef à voilure totur ant de l'existence d'un dégagement insuffisant par rapport au sol, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens ( 16, 18, 28) destinés à recevoir un signal représentatif de la vitesse-air -le l'aéronef; des moyens ( 16, 18, 30) destinés à recevoir un signal représentatif de l'altitude de l'aéronef au-dessus du sol; et des moyens ( 32, 34, 38, 40, 42, 44) qui fonctionnent 10 sous la dépendance des moyens de réception de signal de vitesse-air et de signal d'altitude au-dessus du sol ( 16, 18, 28, 30) de façon à produire un avertissement si l'altitude de l'aéronef au-dessus du sol est insuffisante pour la vitesse-air à laquelle l'aéronef vole, ces moyens de génération 15 d'avertissement comprenant des moyens destinés à produire l'avertissement à une première altitude pour une première vitesse-air, et à produire l'avertissement à une seconde altitude, inférieure à la première, pour une vitesse-air plus élevée. 2 Système d'avertissement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'avertissement ( 32, 34, 38, 40, 42, 44) comprennent des moyens destinés à produire un premier avertissement si l'aéronef vole au-dessous d'une vitesse-air prédéterminée, et un second avertissement dis25 tinct du premier si l'aéronef vole au-dessus de la vitesseair prédéterminée. 3 Système d'avertissement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de génération d'avertissement comprennent des moyens destines à produire l'avertis30 sement à une altitude d'environ 45 m au-dessus dusol si la vitesse-air de l'aéronef est inférieure à environ 40 noeuds, et à produire l'avertissement à une altitude d'environ 23 m lorsque la vitesse-air de l'aéronef est supérieure à environ noeuds. 4 Système d'avertissement selon la revendication 1 1 3, caractérisé en ce que l'altitude exigée pour produire un avertissement diminue de façon linéaire entre une vitesseair d'environ 40 noeuds et une vitesse-air d'environ 120 noeuds. 5 Système d'avertissement selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens ( 32, 34) destinés à empêcher la génération d'un avertissement à des altitudes inférieures à environ 3 m au-dessus du sol. 6 Système d'avertissement selon la revendication 10 4, caractérisé en ce que les moyens de génération d'avertissement ( 32, 34, 38, 40, 42, 44) comprennent des moyens destinés à produire un premier avertissement lorsque l'aéronef vole à des vitesses-air inférieures à environ 120 noeuds, et à produire un second avertissement, distinct du premier, lorsque l'aéronef vole à des vitesses-air supérieures à environ 120 noeuds. 7 Système d'avertissement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens ( 20, 22, 24) destinés à empacher la génération d'un avertis20 sement lorsque l'aéronef décolle. 8 Système d'avertissement selon la revendication 1, dans lequel l'aéronef comporte un train d'atterrissage qu'on peut déplacer entre une position rentrée et une position sortie, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens ( 32, 34) destinés à recevoir un signal représentatif de la position du train d'atterrissage de l'aéronef, et en ce que les moyens de génération d'avertissement fonctionnent sous la dépendance des moyens fournissant un signal de position du train d'atterrissage de façon à modifier les altitudes auxquelles l'avertissement est produit, afin que l'altitude au-dessus du sol à laquelle l'avertissement est produit augmente en fonction de la vitesse-air. 9 Système d'avertissement de proximité du sol destiné à alerter le pilote d'un aéronef à voilure tournante 35 de l'existence d'un dégagement insuffisant par rapport au Si: sol, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens ( 16, 18, 28) destinés à recevoir un signal représentatif de la vitesse-air de l'aéronef; des moyens ( 16, 18, 30) destinés à recevoir un signal représentatif de l'altitude de l'aéronef 5 au-dessus du sol; et des moyens ( 32, 34, 38, 40, 42, 44) loui fonctionnent sous la dépendance des moyens fournissant les signauc de vitesse-air et d'altitude, de façon à produire un avertissement si l'altitude de l'aéronef par rapport au sol est insuffisante pour la vitesse-air à laquelle l'aéronef vole, ces moyens de génération d'avertissement comprenant des moyens ( 34, 40, 42) destinés à produire un avertissement si l'altitude de l'aéronef au-dessus du sol descend au-dessous d'environ 30 m alors que la vitesse-air de l'aéronef est supérielure à environ 120 noeuds.