(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
危機的な飛行状況になく、少なくとも２つのターボシャフトエンジンを備えたヘリコプタのターボシャフトエンジンの作動モードを自動的に制御する方法であって、
ヘリコプタの飛行を代表するデータ（２７、２８、２９）を受信するステップ（１０）と、
ヘリコプタの飛行を代表する前記データに基づいて、複数の所定の作動モードから選択される、選択モードとして知られる前記ターボシャフトエンジンの作動モードを判定するステップ（１３）と、
前記ターボシャフトエンジンの作動モードを前記選択モードに移行するように指示するステップ（１４）と、を含み、
燃焼チャンバおよびエンジンシャフトを備えたターボシャフトエンジンの前記複数の所定の作動モードが、
−前記燃焼チャンバが点火され、ガス発生装置の前記シャフトが公称速度の６０％から８０％の速度で回転する、通常のアイドリングモードとして知られるスタンバイモードと、
−前記燃焼チャンバが点火され、ガス発生装置の前記シャフトが公称速度の２０％から６０％の速度で回転する、通常のスーパーアイドリングモードとして知られるスタンバイモードと、
−前記燃焼チャンバが点火され、ガス発生装置の前記シャフトが、機械的に補助される方式で、公称速度の２０％から６０％の速度で回転する、補助されたスーパーアイドリングモードとして知られるスタンバイモードと、
−前記燃焼チャンバの火が消され、ガス発生装置の前記シャフトが、機械的に補助される方式で、公称速度の５％から２０％の速度で回転する、バンキングモードとして知られるスタンバイモードと、
−前記燃焼チャンバの火が消され、ガス発生装置の前記シャフトが完全に停止する、停止モードとして知られるスタンバイモードと、
−燃焼チャンバが点火され、ガス発生装置のシャフトが、スタンバイモードを離脱する指示の後に、１０秒に満たない時間の間に８０％から１０５％の間の速度になる緊急のスタンバイ離脱モードと、
−燃焼チャンバが点火され、ガス発生装置のシャフトが、スタンバイモードを離脱する指示の後に、１０秒から１分の時間の間に８０％から１０５％の間の速度になる通常のスタンバイ離脱モードと、
−燃焼チャンバが点火され、ガス発生装置のシャフトが、８０％から１０５％の間の速度で駆動される、公称作動モードと、
を少なくとも含むことを特徴とする、方法。
【請求項２】
受信されるデータの各項目に、前記複数の作動モードから選択され、データの前記項目の値に依存する、指定モードとして知られる作動モードを割り当てるステップ（１２）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
データの各項目について、指定モードが、データの前記項目の値の範囲と関連付けられることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
選択モードを判定する前記ステップ（１３）は、前記割当ステップ（１２）によって提供される前記指定モードのすべてから、所定の優先順位に従って前記選択モードを選択することである、請求項２または３に記載の制御方法。
【請求項５】
前記所定の優先順位は、  −公称作動モード、
−緊急のスタンバイ離脱モード、
−通常のスタンバイ離脱モード、
−通常のアイドリングモード、
−通常のスーパーアイドリングモード、
−補助されたスーパーアイドリングモード、
−バンキングモード、
−停止モード、の順番であることを特徴とする、請求項４に記載の制御方法。
【請求項６】
ヘリコプタの飛行を代表する前記データには、前記ヘリコプタの飛行条件に関するデータ（２７）、および／または、ヘリコプタの環境条件に関するデータ（２８）、および／または、前記ターボシャフトエンジンの状態に関するデータ（２９）が含まれることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の制御方法。
【請求項７】
前記ヘリコプタの前記ターボシャフトエンジンから、モードの変更が最も適切な１つのターボシャフトエンジンを選択するステップ（１１）をさらに含むことを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の制御方法。
【請求項８】
危機的飛行状況になく、少なくとも２つのターボシャフトエンジンを備えたヘリコプタのターボシャフトエンジンの作動モードを自動的に制御するためのデバイスであって、
−ヘリコプタの飛行を代表するデータを受信するためのモジュール（２０）と、
−ヘリコプタの飛行を代表する前記データに基づき、複数の所定の作動モードから選択される、選択モードとして知られる前記ターボシャフトエンジンの作動モードを判定するためのモジュール（２３）と、
−前記ターボシャフトエンジンの前記作動モードを前記選択モードに移行するように指示するためのモジュール（２４）と、を備え、
燃焼チャンバおよびエンジンシャフトを備えたターボシャフトエンジンの前記複数の所定の作動モードが、
−前記燃焼チャンバが点火され、ガス発生装置の前記シャフトが公称速度の６０％から８０％の速度で回転する、通常のアイドリングモードとして知られるスタンバイモードと、
−前記燃焼チャンバが点火され、ガス発生装置の前記シャフトが公称速度の２０％から６０％の速度で回転する、通常のスーパーアイドリングモードとして知られるスタンバイモードと、
−前記燃焼チャンバが点火され、ガス発生装置の前記シャフトが、機械的に補助される方式で、公称速度の２０％から６０％の速度で回転する、補助されたスーパーアイドリングモードとして知られるスタンバイモードと、
−前記燃焼チャンバの火が消され、ガス発生装置の前記シャフトが、機械的に補助される方式で、公称速度の５％から２０％の速度で回転する、バンキングモードとして知られるスタンバイモードと、
−前記燃焼チャンバの火が消され、ガス発生装置の前記シャフトが完全に停止する、停止モードとして知られるスタンバイモードと、
−燃焼チャンバが点火され、ガス発生装置のシャフトが、スタンバイモードを離脱する指示の後に、１０秒に満たない時間の間に８０％から１０５％の間の速度になる緊急のスタンバイ離脱モードと、
−燃焼チャンバが点火され、ガス発生装置のシャフトが、スタンバイモードを離脱する指示の後に、１０秒から１分の時間の間に８０％から１０５％の間の速度になる通常のスタンバイ離脱モードと、
−燃焼チャンバが点火され、ガス発生装置のシャフトが、８０％から１０５％の間の速度で駆動される、公称作動モードと、
を少なくとも含むことを特徴とするデバイス。
【請求項９】
前記受信モジュール（２０）によって受信されたデータの各項目に、指定モードとして知られ、前記複数の作動モードから選択され、データの前記項目の値に依存する作動モードを割り当てるためのモジュール（２２）を備えることを特徴とする、請求項８に記載の制御デバイス。
【請求項１０】
前記判定モジュール（２３）は、前記割当モジュール（２２）によって提供される前記指定モードのすべてから、所定の優先順位に従って前記選択モードを選択するように設計されていることを特徴とする、請求項９に記載の制御デバイス。
【請求項１１】
前記ヘリコプタの前記ターボシャフトエンジンから、モードの変更が最も適切な１つのターボシャフトエンジンを選択するためのモジュール（２１）をさらに備えることを特徴とする、請求項８から１０のいずれか一項に記載の制御デバイス。
【請求項１２】
少なくとも２つのターボシャフトエンジン（４０、４１、４２）であって、各々が調整デバイス（５０、５１、５２）によって制御されるガスタービンを備える少なくとも２つのターボシャフトエンジンを備え、請求項８から１１のいずれか一項に記載の制御デバイス（６０）を備えることを特徴とする、ヘリコプタ。
【請求項１３】
前記制御デバイス（６０）が各ターボシャフトエンジン（４０、４１、４２）の前記調整デバイス（５０、５１、５２）に収容されていることを特徴とする、請求項１２に記載のヘリコプタ。
【請求項１４】
前記制御デバイス（６０）が、各ターボシャフトエンジン（４０、４１、４２）の各調整デバイス（５０、５１、５２）と、無線接続（６３）を介して通信することを特徴とする、請求項１２または請求項１３に記載のヘリコプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘリコプタの少なくとも１つのターボシャフトエンジンの作動モードを自動的に制御するための方法に関する。本発明は、対応する制御デバイス、およびこの種類の制御デバイスが設けられるヘリコプタにも関する。本発明は特に、ヘリコプタのターボシャフトエンジンを、危機的な飛行状況を除く、ヘリコプタが実行するすべての飛行の段階において、制御するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘリコプタには通常、ヘリコプタの飛行条件によって決まる各モードで作動する少なくとも２つのターボシャフトエンジンが設けられている。以下の文を通してヘリコプタは、ヘリコプタが正常な条件で進行している際には巡航飛行状況にあると言われており、離陸、上昇、着陸、またはホバリング飛行の移行段階とは別の、すべての飛行段階の間は、略語ＡＥＯ（Ａｌｌ  Ｅｎｇｉｎｅ  Ｏｐｅｒａｔｉｖｅ：全エンジン運転中）によって知られるモードにあると言われている。以下の文を通して、全設備出力をヘリコプタが利用可能する必要がある場合、すなわち、離陸、上昇、着陸の移行段階の間、および、略語ＯＥＩ（Ｏｎｅ  Ｅｎｇｉｎｅ  Ｉｎｏｐｅｒａｔｉｖｅ：一エンジン作動不能）と呼ばれる、ターボシャフトエンジンの１つが機能不全に陥っているモードの間、ヘリコプタは危機的な飛行状況にあると言われる。
【０００３】
ヘリコプタが巡航飛行状況にある場合、ターボシャフトエンジンは、ターボシャフトエンジンの最大連続推力（以下、ＭＣＴ）より下の低い動力レベルで作動することが知られている。装置によっては、ターボシャフトエンジンによって巡航飛行中に与えられる動力は、最大離陸推力（以下、ＭＴＯ）の５０％未満である場合がある。これら動力レベルが低いことから、ターボシャフトエンジンの燃料チャンバによる１時間毎の燃料消費量と、前記ターボシャフトエンジンによって与えられる推力との間の関係として定義される比消費量（以下、ＳＣ）が、ＭＴＯのＳＣより約３０％大きくなり、したがって、巡航飛行時の燃料の過剰消費につながる。
【０００４】
最後に、地上でのホールディング段階の間、パイロットは通常、確実にターボシャフトエンジンを再始動できるように、各々のターボシャフトエンジンを地上でのアイドリング状態にすることが好ましい。ターボシャフトエンジンは、したがって、動力を提供していないにもかかわらず、燃料を消費し続ける。
【０００５】
さらに、ヘリコプタのターボシャフトエンジンは、エンジンの１つが故障した場合でも、ヘリコプタを飛行させ続けることを可能にするために、通常より大型になるように設計される。この飛行状況は、上述のＯＥＩモードに対応する。この飛行状況は、エンジンの故障に続いて発生し、ヘリコプタが危険な状況を乗り越え、そしてヘリコプタが飛行を続けることを可能にするために、各々の機能しているエンジンの定格動力より著しく高い動力を各々の機能しているエンジンが提供することになる。機能している各ターボシャフトエンジンの燃料消費量は、したがって、この増大する動力を提供するために、ＯＥＩ状況において著しく増大する。
【０００６】
同時に、航空機の製造業者によって特定される飛行領域全域で、そして特に高高度かつ暑い天候での飛行において、確実に飛行することを可能にするように、やはりターボシャフトエンジンは通常より大型化される。これら極めて制限的な飛行のポイントは、特に、ヘリコプタがその最大離陸質量に近い質量を有する場合に、特定のヘリコプタの特定の使用場面においてのみ直面する。結果として、ターボシャフトエンジンの中には、そのような動力を提供することが可能であるように寸法が定められたとしても、けっしてそのような条件で飛行することはないものもある。
【０００７】
それら通常より大型のターボシャフトエンジンには、質量および燃料消費に悪影響を及ぼす。この消費量を減らすために、上述の飛行の場面（巡航飛行、ＯＥＩモード、地上走行、ホバリング飛行、または地上でのホールディング）のすべてにおいて、ターボシャフトエンジンの１つを停止し、スタンバイモードとして知られるモードにすることが可能である。起動しているエンジンまたは複数のエンジンは、このため、必要な動力すべてを与えるためにより高い動力レベルで、したがってより好都合なＳＣレベルで作動する。しかし、この操作は現行の承認規則に反し、ターボシャフトエンジンは、安全基準に適合する再始動の信頼性のレベルを確実にするようには設計されていない。同様に、パイロットは現状では、ターボシャフトエンジンを飛行中にスタンバイモードにするという考えを承知していない、すなわち熟知していない。
【０００８】
さらに、スタンバイモードのターボシャフトエンジンの再始動にかかる時間は通常、約３０秒である。この時間は、いくつかの飛行条件、たとえば、低い飛行高度において、最初は起動していたエンジンが部分的に、または完全に機能不全に陥っている場合に、は長すぎることになる場合がある。スタンバイモードのエンジンが時間内に再始動しない場合、エンジンを使用しての着陸は困難であり、危機的となる場合があり、または動力を完全に失う結果にさえなる場合がある。
【０００９】
より一般的には、単一のターボシャフトエンジンの動力の当面の有用性は、安全の面からターボシャフトエンジンの全動力を利用可能にするために要求される動力の増大が必要な飛行状況のすべてにおいてリスクを伴う。
【００１０】
仏国特許出願１１５１７１７号および仏国特許出願１３５９７６６号では、本出願人は、少なくとも１つのターボシャフトエンジンを、継続飛行モードとして知られる安定飛行モードとし、少なくとも１つのターボシャフトエンジンを、必要に応じて、緊急の、または通常の方式でターボシャフトエンジンが離脱できる特定のスタンバイモードとすることを可能にすることにより、ヘリコプタのターボシャフトエンジンの比消費量を最適化するための方法を提案してきた。スタンバイモードからの離脱は、飛行状況の変化により、スタンバイ中のターボシャフトエンジンが起動することが要求される場合、たとえば、ヘリコプタが巡航飛行状況から着陸段階に移行する場合に、正常に生じると言われている。この方式での正常なスタンバイモードからの離脱は、１０秒から１分の時間にわたって生じる。スタンバイモードからの離脱は、起動中のエンジンの故障、または動力の不足が生じる場合に、または飛行条件が急に困難になる場合に、緊急に生じると言われている。この方式でスタンバイモードを緊急に離脱することは、１０秒に満たない時間にわたって生じる。
【００１１】
本出願人は、したがって、以下の５つのスタンバイモードを提示する。
【００１２】
−燃焼チャンバが点火され、ガス発生装置のシャフトが公称速度の６０％から８０％の速度で回転する、通常のアイドリングモードとして知られるスタンバイモード。
【００１３】
−燃焼チャンバが点火され、ガス発生装置のシャフトが公称速度の２０％から６０％の速度で回転する、通常のスーパーアイドリングモードとして知られるスタンバイモード。
【００１４】
−燃焼チャンバが点火され、ガス発生装置のシャフトが、機械的に補助される方式で、公称速度の２０％から６０％の速度で回転する、補助されたスーパーアイドリングモードとして知られるスタンバイモード。
【００１５】
−燃焼チャンバの火が消され、ガス発生装置のシャフトが、機械的に補助される方式で、公称速度の５％から２０％の速度で回転する、バンキングモードとして知られるスタンバイモード。
【００１６】
−燃焼チャンバの火が消され、エンジンシャフトが完全に停止した、停止モードとして知られるスタンバイモード。
【００１７】
ここで、技術的課題は、どのターボシャフトエンジンをスタンバイモードにすることが必要であるかを決めることである。別の技術的課題は、利用可能なスタンバイモードのすべてから、どのスタンバイモードが選択されるべきかを判定することである。別の技術的課題は、ヘリコプタの飛行条件に従って、１つのスタンバイモードから別のスタンバイモードへ移行することを可能にすることである。別の技術的課題は、スタンバイモードを離脱して公称作動モードに戻ることである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】仏国特許出願第１１５１７１７号
【特許文献２】仏国特許出願第１３５９７６６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、この技術的課題に対する効率的で経済的な解決策を提供することを目的とする。
【００２０】
特に、本発明は、本発明の少なくとも１つの実施形態において、ターボシャフトエンジンの作動モードを制御するための方法を提供することを目的とする。
【００２１】
本発明はまた、対応する制御デバイス、およびこの種の制御デバイスが設けられたヘリコプタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
この目的を達成するために、本発明は、危機的な飛行状況になく、少なくとも２つのターボシャフトエンジンを備えたヘリコプタのターボシャフトエンジンの作動モードを自動的に制御する方法であって、
ヘリコプタの飛行を代表するデータを受信するステップと、
ヘリコプタの飛行を代表する前記データに基づいて、複数の所定の作動モードから選択される、選択モードとして知られる前記ターボシャフトエンジンの作動モードを判定するステップと、
前記ターボシャフトエンジンの作動モードを前記選択モードに移行するように指示するステップと、を含む方法に関する。
【００２３】
本発明に係る方法は、こうして、ヘリコプタのターボシャフトエンジンの作動モードを、複数の所定のモードから自動的に選択することを可能にする。モードの選択は、ヘリコプタの飛行を代表するデータに依存する。このため、本発明に係る制御方法により、ヘリコプタの飛行を代表するデータの進行にエンジンの速度を適合させることが可能になる。本発明に係る方法は、こうして、飛行を代表するデータによって許容されるか、要求される場合、１つの作動モードから、より好都合な（または、より好都合ではない）別の作動モードに移行することを可能にする。
【００２４】
本発明は、ヘリコプタが巡航飛行状況にある場合にターボシャフトエンジンのスタンバイモードを選択するのに特に適切である。ヘリコプタの飛行を代表するデータの値に応じて、本方法により、前記ターボシャフトエンジンをスタンバイモードにするように、および／または、スタンバイモードから変更するように、および／または、条件により必要である場合には、スタンバイモードを離脱するように、指示することができる。
【００２５】
有利には、本発明に係る方法は、受信されるデータの各項目に、複数の作動モードから選択され、データの前記項目の値に依存する、指定モードとして知られる作動モードを割り当てるステップを含む。
【００２６】
有利には、かつこの変形形態によれば、データの各項目により仮定され得る各値は、１つの単一の対応する指定モードを有する。換言すると、指定モードは、データの各項目の値の単一の範囲に関連する。
【００２７】
この変形形態に係る方法は、こうして、指定される作動モードを、受信され、かつどのモードがデータの項目の値に依存するかが分析されたデータの各項目に割り当てることを可能にする。換言すると、本発明により、所定のモードを、データのこの項目の可能性のある値の各々に関連付ける所定のチャートが提供される。これらの関連は、不変であり、かつ指定モードが、データの項目の値によって許容される最も燃費の良い作動モードとなるように形成されている。
【００２８】
有利には、かつ本発明によれば、前記選択モードを判定する前記ステップは、前記割当ステップによって提供される指定モードのすべてから、所定の優先順位に従ってモードを選択することである。
【００２９】
有利には、かつ本発明によれば、燃焼チャンバおよびガス発生装置のシャフトを備えるターボシャフトエンジンの複数の所定の作動モードには、少なくとも以下のモードが含まれる。
【００３０】
−前記燃焼チャンバが点火され、ガス発生装置の前記シャフトが公称速度の６０％から８０％の速度で回転する、通常のアイドリングモードとして知られるスタンバイモード。
【００３１】
−前記燃焼チャンバが点火され、ガス発生装置の前記シャフトが公称速度の２０％から６０％の速度で回転する、通常のスーパーアイドリングモードとして知られるスタンバイモード。
【００３２】
−前記燃焼チャンバが点火され、ガス発生装置の前記シャフトが、機械的に補助される方式で、公称速度の２０％から６０％の速度で回転する、補助されたスーパーアイドリングモードとして知られるスタンバイモード。
【００３３】
−前記燃焼チャンバの火が消され、ガス発生装置の前記シャフトが、機械的に補助される方式で、公称速度の５％から２０％の速度で回転する、バンキングモードとして知られるスタンバイモード。
【００３４】
−前記燃焼チャンバの火が消され、ガス発生装置の前記シャフトが完全に停止した、停止モードとして知られるスタンバイモード。
【００３５】
−燃焼チャンバが点火され、ガス発生装置のシャフトが、スタンバイモードを離脱する指示の後に、１０秒に満たない時間の間に８０％から１０５％の速度になる緊急のスタンバイ離脱モード。
【００３６】
−燃焼チャンバが点火され、ガス発生装置のシャフトが、スタンバイモードを離脱する指示の後に、１０秒から１分の時間の間に８０％から１０５％の速度になる通常のスタンバイ離脱モード。
【００３７】
−燃焼チャンバが点火され、ガス発生装置のシャフトが、８０％から１０５％の速度で駆動される、公称作動モード。
【００３８】
本発明に係る方法は、こうして、複数のスタンバイモード、緊急のスタンバイ離脱モード、通常のスタンバイ離脱モード、および公称作動モードから選択される少なくとも１つの作動モードへのターボシャフトエンジンの移行を指示することを可能にする。
【００３９】
有利には、かつ本発明によれば、前記所定の優先順位は、以下のようになる。
【００４０】
−公称作動モード、
−緊急のスタンバイ離脱モード、
−通常のスタンバイ離脱モード、
−通常のアイドリングモード、
−通常のスーパーアイドリングモード、
−補助されたスーパーアイドリングモード、
−バンキングモード、
−停止モード。
【００４１】
換言すると、前記選択モードを判定するステップは、前記割当ステップによって提供される前記指定モードのすべてから、公称作動モード、緊急のスタンバイ離脱モード、通常のスタンバイ離脱モード、通常のアイドリングモード、通常のスーパーアイドリングモード、補助されたスーパーアイドリングモード、バンキングモード、停止モードの優先順位に従ってモードを選択することである。
【００４２】
この変形形態によれば、判定ステップにより、データの項目の各々に関連付けられており、かつ割当ステップによって提供されている指定モードのすべてから、最も優先度の高いモードが選択される。各モードの優先順位は、飛行の安全が常に確実かつ常に最大であるように、規定される。このことは、優先順位が最も高いモードが公称作動モードであることを意味している。公称作動モードは、ターボシャフトエンジンが全速で作動可能であり、したがって、設備出力をすぐさま利用可能であるモードである。次に高い優先度のモードは、公称作動モードに速やかに切り換えることを目的とする、緊急のスタンバイ離脱モードである。次に優先度の高いモードは通常のスタンバイ離脱モードであり、次いで通常のアイドリングモード、次いで通常のスーパーアイドリングモード、次いで補助されたスーパーアイドリングモード、次いでバンキングモード、そして最後に停止モードである。
【００４３】
換言すると、例として、データの少なくとも１つの分析された項目の値が、公称作動モードに関連付けられた値の範囲にある場合、選択モードは必然的に公称作動モードになる。換言すると、この例では、監視される条件の１つが、最適な安全条件を確実にするために、ヘリコプタがターボシャフトエンジンの全動力を利用可能にできる必要があることを示すまで、制御デバイスは、エンジンがスタンバイモードに移行することを許容しない。
【００４４】
別の例によれば、データの少なくとも１つの分析された項目の値が、緊急のスタンバイ離脱モードを示し、現在の作動モードが公称作動モードではない場合、選択モードは必然的に緊急のスタンバイ離脱モードになる。実際には、このことは、少なくとも１つの監視される条件のために、ターボシャフトエンジンの現在の作動モードが十分な安全レベルを確実にすることを可能にはしていないことを示している。したがって、このことは、公称作動モードに切り換えるために、現在のスタンバイモードを緊急に離脱することを必要とする。
【００４５】
別の例によれば、データの１つの分析された項目の値が、補助されたスーパーアイドリングモードを示し、他の値のいずれも、より高い優先度の作動モードを示していない場合（たとえば、どの値も公称モード、緊急のスタンバイ離脱モード、通常のスタンバイ離脱モード、通常のアイドリングモード、または通常のスーパーアイドリングモードを示していない場合）、補助されたスーパーアイドリングモードが選択モードであり、ターボシャフトエンジンが補助されたスーパーアイドリングモードとなる。
【００４６】
本発明に係る方法は、ヘリコプタの飛行を代表するデータのすべてを継続的に監視し、ヘリコプタの作動モードを条件の進行に自動的に適合させる。
【００４７】
本発明に係る方法は、こうして、直面する状況に最も適する作動モードを継続的に選択することにより、飛行の安全を最適化することを可能にする。
【００４８】
さらに、本発明に係る方法は、飛行の安全を確実にしつつ、エンジンを、可能である最も好都合なモードとすることを継続的に試みることで、燃料の消費を最適化することに寄与する。最も好都合な、したがって、最も燃料効率の良いモードの順番は、優先されるモードの順番とは逆の順番である。すなわち、停止モード、バンキングモード、補助されたスーパーアイドリングモード、通常のスーパーアイドリングモード、通常のアイドリングモード、通常のスタンバイ離脱モード、緊急のスタンバイ離脱モード、公称作動モードの順番である。
【００４９】
選択モードが現在のモードとは異なる場合、本発明に係る方法により、自動的に、ターボシャフトエンジンを選択モードに切り換える。これにより、飛行条件が許せば、燃料の消費に関して最も好都合なモードを求めること、または最適な安全条件を維持することが可能になる。
【００５０】
もちろん、どのスタンバイモードもとることができない場合、ターボシャフトエンジンは依然として公称作動モードのままであり、データがスタンバイモードを許容しなければ、どのスタンバイモードをとることも不可能である。
【００５１】
有利には、かつ本発明によれば、ヘリコプタの飛行を代表するデータには、ヘリコプタの飛行条件に関するデータ、および／またはヘリコプタの環境条件に関するデータ、および／または、前記ターボシャフトエンジンの状態に関するデータが含まれる。
【００５２】
ヘリコプタの飛行条件に関するデータは、たとえば、ヘリコプタの前進速度、燃料消費、抑制レベル、ターボシャフトエンジンの作動限界に対する利用可能な動力の許容範囲などを示すデータである。
【００５３】
環境条件に関するデータは、たとえば、外気温、外気圧、地面からの高度、湿度、大気条件（雨、霜、風、雷雨など）、近位の障害物の存在などを示すデータである。
【００５４】
ターボシャフトエンジンの状態に関するデータは、たとえば、ターボシャフトエンジンの損傷の量、タービンの状態、パワーパックの非推進部品（電気機械、パワーエレクトロニクス、水圧機械、タイヤ、火工品）の状態、緊急時の始動を意図したエネルギー貯蔵手段の状態、不具合管理などを示すデータである。
【００５５】
ヘリコプタの飛行を代表するデータは、したがって、上述のデータすべて、および、地面に対する高度の変化または前進速度の変化などの、上述のデータの変化を含むことはできない。
【００５６】
本発明に係る方法は、こうして、複数の異なるデータを考慮し、それらデータから、ヘリコプタの飛行状況に適切なターボシャフトエンジンの作動モードを得ることを可能にする。
【００５７】
有利には、本発明に係る方法は、前記ヘリコプタの前記ターボシャフトエンジンから、モードの変更が最も適切な１つのターボシャフトエンジンを選択するステップをさらに含む。
【００５８】
この有利な変形形態によれば、この方法により、ヘリコプタのすべてのターボシャフトエンジンから、より好都合なモード、特にスタンバイモードに移行できる可能性のあるターボシャフトエンジンが判定される。この選択は、たとえば、各ターボシャフトエンジンの摩耗に基づいて判定され、したがって、ヘリコプタの飛行を代表するデータにより許容されれば、最も摩耗したターボシャフトエンジンが、スタンバイモードに移行する。この選択は、第１の可能性のあるスタンバイの間、第１のターボシャフトエンジンが選択ステップで選択され、第２の可能性のあるスタンバイの間、第２のターボシャフトエンジンが選択ステップで選択されるなどのように、各ターボシャフトエンジンを交互に選択することでもある。
【００５９】
本発明は、
−ヘリコプタの飛行を代表するデータを受信するためのモジュールと、
−ヘリコプタの飛行を代表する前記データに基づき、複数の所定の作動モードから選択される、選択モードとして知られる前記ターボシャフトエンジンの作動モードを判定するためのモジュールと、
−前記ターボシャフトエンジンの前記作動モードを前記選択モードに移行するように指示するためのモジュールと、を備える、ヘリコプタのターボシャフトエンジンの作動モードを自動的に制御するためのデバイスにも関する。
【００６０】
本発明に係る制御デバイスは、有利には、本発明に係る方法を実施し、本発明に係る方法は、有利には、本発明に係るデバイスによって実施される。
【００６１】
文を通して、「モジュール」は、ソフトウェア要素、独立して使用するためか、プログラムの他のモジュールと組み合わせるために、独立してコンパイルできるソフトウェアプログラムのサブユニット、もしくはハードウェア要素、またはハードウェア要素とソフトウェアサブルーチンとの組合せを示す。この種のハードウェア要素は、（略語ＡＳＩＣ−Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔによって知られている）特定用途向け集積回路、もしくはプログラマブル論理デバイス、または任意の同等のハードウェアを含み得る。概括的な言葉では、モジュールは、したがって、ある機能を確実にすることを可能にする要素（ソフトウェアおよび／またはハードウェア）である。
【００６２】
有利には、本発明に係るデバイスは、前記受信モジュールによって受信されるデータの各項目に、前記複数の作動モードから選択され、データの前記項目の値に依存する、指定モードとして知られる作動モードを割り当てるためのモジュールを備える。
【００６３】
有利には、かつ本発明によれば、選択モードを判定するための前記モジュールは、前記割当モジュールによって提供される前記指定モードのすべてから、所定の優先順位に従って選択モードを選択するように設計されている。
【００６４】
有利には、本発明に係る制御デバイスは、前記ヘリコプタの前記ターボシャフトエンジンから、モードの変更が最も適切なターボシャフトエンジンを選択するためのモジュールをさらに備える。
【００６５】
本発明は、少なくとも２つのターボシャフトエンジンであって、各々が調整デバイスによって制御されるガスタービンを備える少なくとも２つのターボシャフトエンジンを備え、本発明に係る制御デバイスを備えることを特徴とする、ヘリコプタにも関する。
【００６６】
有利には、かつ本発明によれば、制御デバイスが各ターボシャフトエンジンの前記調整デバイスに収容されている。
【００６７】
有利には、かつ別の変形形態によれば、制御デバイスが、各ターボシャフトエンジンの各調整デバイスと、無線接続を介して通信する。
【００６８】
本発明は、上述の、または以下に述べる特徴のすべて、またはいくつかの組合せを特徴とする制御方法、制御デバイス、および、この種の制御デバイスが設けられたヘリコプタにも関する。
【００６９】
本発明の他の目標、特徴、および利点が、以下の詳細な説明を読むことで明らかになるであろう。以下の詳細な説明は、純粋に非限定的な例として与えられ、添付の図面に関連する。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るターボシャフトエンジンの作動モードを制御するための方法の概略図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る方法において、データの項目の値に基づき、指定される作動モードをデータの前記項目に割り当てるステップに必要なチャートの概略図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る制御デバイスの概略図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係るヘリコプタの有機的構成の概略図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係るヘリコプタの別の有機的構成の概略図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係るヘリコプタの別の有機的構成の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００７１】
本発明に係る方法には、図１に示すように、ヘリコプタの飛行を代表するデータを受信するステップ１０が含まれる。図の実施形態によれば、受信されるデータは、ヘリコプタの飛行条件に関するデータ２７、ヘリコプタの環境条件に関するデータ２８、および、ターボシャフトエンジンの状態に関するデータ２９である。
【００７２】
図の有利な実施形態によれば、この方法には、モードの変更が最も適切なターボシャフトエンジンを選択するステップ１１も含まれる。図１の有利な実施形態によれば、この方法には、受信されたデータの各項目に、データの前記項目の値に基づき、複数の所定の作動モードから選択される、指定モードとして知られるモードを割り当てるステップ１２も含まれる。この方法には、所定の優先順位に従って、割当ステップ１２で得られた指定モードすべてから選択される、選択モードとして知られるターボシャフトエンジンの作動モードを判定するステップ１３も含まれる。最後に、この方法には、ターボシャフトエンジンの作動モードを選択モードに移行するように指示するステップ１４が含まれる。
【００７３】
図２は、指定された作動モードを、受信されたデータ項目の各形式に割り当てるステップ１２の原理を概略的に示す。
【００７４】
図２の表の第１の列には、所定のモードすべてが含まれ、この実施形態によれば、８つの所定のモードが存在する。しかし、他の実施形態によれば、データに割り当てることができる所定のモードの数は、当然異なっていてもよい。
【００７５】
所定の指定モードは、データの各項目の各値の範囲に対応する。この範囲は、接続値および増大値によって制限される。たとえば、Ａと表示されるデータの項目には、Ａ２＜Ａ３＜Ａ４＜Ａ５＜Ａ６＜Ａ７＜Ａ８が含まれる。したがって、データの項目の値に基づき、単一の指定モードがデータの項目に対応する。
【００７６】
たとえば、Ａと表示されるデータの項目について、データＡのこの項目に関して指定される作動モードは、Ａの値が［Ａ４；Ａ５］の範囲にあれば、モード４になる。
【００７７】
この割当ステップ１２の終了時に、１つのモードが受信ステップ１０で受信されたデータの各項目に割り当てられる。
【００７８】
データの値がそれぞれ、範囲［Ａ４；Ａ５］、［Ｂ２；Ｂ３］、［Ｃ４；Ｃ５］、［Ｄ５；Ｄ６］、および［Ｅ６；Ｅ７］にある、５つの形式の受信したデータＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、およびＥの例が、ここで考慮される。
【００７９】
割当ステップ１２の終了時に、データＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、およびＥの項目が、したがって、モード４、２、４、５、および６にそれぞれ関連付けられる。
【００８０】
モードは、所定の優先順位で並べられる。
【００８１】
図面の実施形態によれば、以下の作動モードが可能であり、以下の方式で並べられる。
【００８２】
優先度が最も高いモードは公称作動モードであり、燃焼チャンバが点火され、ガス発生装置のシャフトが８０％から１０５％で駆動される。このモードは図２ではモード８として示されている。
【００８３】
次に優先度が高いモードは、緊急のスタンバイ離脱モードであり、燃焼チャンバがそれまでに点火されていなければ、点火しなければならず、スタンバイモードを離脱する指示の後、１０秒に満たない時間の内に、ガス発生装置のシャフトは公称速度とされる。このモードは図２ではモード７として示されている。
【００８４】
次に優先度が高いモードは、通常のスタンバイ離脱モードであり、燃焼チャンバがそれまでに点火されていなければ、点火しなければならず、スタンバイモードを離脱する指示の後、１０秒から１分の時間の内に、ガス発生装置のシャフトは公称速度とされる。このモードは、図２ではモード６として示されている。
【００８５】
次に優先度が高いモードは、通常のアイドリングモードとして知られるスタンバイモードであり、前記燃焼チャンバが点火され、ガス発生装置の前記シャフトが公称速度の６０％から８０％の速度で回転する。このモードは、図２ではモード５として示されている。
【００８６】
次に優先度が高いモードは、通常のスーパーアイドリングモードとして知られるスタンバイモードであり、前記燃焼チャンバが点火され、ガス発生装置の前記シャフトが公称速度の２０％から６０％の速度で回転する。このモードは、図２ではモード４として示されている。
【００８７】
次に優先度が高いモードは、補助されたスーパーアイドリングモードとして知られるスタンバイモードであり、前記燃焼チャンバが点火され、ガス発生装置の前記シャフトが、機械的に補助される方式で、公称速度の２０％から６０％の速度で回転する。このモードは、図２ではモード３として示されている。
【００８８】
次に優先度が高いモードは、バンキングモードとして知られるスタンバイモードであり、前記燃焼チャンバの火が消され、ガス発生装置の前記シャフトが、機械的に補助される方式で、公称速度の５％から２０％の速度で回転する。このモードは、図２ではモード２として示されている。
【００８９】
次に優先度の高いモードは、停止モードとして知られるスタンバイモードであり、前記燃焼チャンバの火が消され、ガス発生装置の前記シャフトが完全に停止する。このモードは、図２ではモード１として示されている。
【００９０】
したがって、割当ステップ１２の終了時に、データ項目ＡおよびＣが通常のスーパーアイドリングモードを示す。データ項目Ｂはバンキングモードを示す。データ項目Ｄは通常のアイドリングモードを示し、データ項目Ｅは通常のスタンバイ離脱モードを示す。
【００９１】
選択モードを判定するステップ１３により、すべての指定モードから、最も優先度が高いモードが選択される。換言すると、この例の場合、判定ステップ１３により、通常のスーパーアイドリングモード、バンキングモード、通常のアイドリングモード、および通常のスタンバイ離脱モードで構成されるセットから、最も優先度の高いモードが選択される。
【００９２】
この場合では、最も優先度が高いモードは通常のスタンバイ離脱モードである。
【００９３】
したがって、制御ステップ１４は、選択ステップ１１で選択されたターボシャフトエンジンを、通常のスタンバイ離脱モードに移行するように指示することである。
【００９４】
ターボシャフトエンジンの作動モードを受信ステップで受信されるデータの進行に適合させるために、同じプロセスが一定かつ所定の間隔で繰り返される。
【００９５】
図３は、本発明の実施形態に係る制御デバイスの概略図である。
【００９６】
制御デバイスは、ヘリコプタの飛行を代表するデータを受信するためのモジュール２０と、モードの変更が最も適切なターボシャフトエンジンを選択するためのモジュール２１と、指定される作動モードを、前記受信モジュール２０によって受信された各項目に割り当てるためのモジュール２２と、複数の指定された作動モードから選択された、選択された作動モードを判定するためのモジュール２３と、ターボシャフトエンジンの作動モードを選択モードに移行するように指示するためのモジュール２４と、を備える。
【００９７】
図面の実施形態によれば、受信モジュール２０によって受信されたデータは、ヘリコプタの飛行条件に関するデータ２７と、ヘリコプタの環境条件に関するデータ２８と、ターボシャフトエンジンの状態に関するデータ２９である。
【００９８】
選択モードが判定モジュール２３によって判定されると、制御モジュール２４が、モードを変更する指示を、選択されたターボシャフトエンジンの電子式調整装置、たとえば、ターボシャフトエンジンのガスタービン３３を制御するターボシャフトエンジンの電子式調整装置３１と、ターボシャフトエンジンのガスタービン３４を制御するターボシャフトエンジンの電子式調整装置３２とのいずれかに送る。電子式調整装置３１および３２は、ガスタービン３３および３４の非推進部品３６および３７を作動させるのにも適している。
【００９９】
図３の実施形態によれば、制御デバイスが、２つのターボシャフトエンジンを備えたヘリコプタの作動モードを制御する。２つのターボシャフトエンジンの各々は、電子式調整装置３１、３２（より一般的にはＥＥＣＵとして知られている）によって制御されるガスタービン３３、３４を備える。各調整装置３１、３２は、ガスタービンおよび対応するガスタービン３３、３４の非推進部品３５、３６を制御する。
【０１００】
別の実施形態によれば、図４、５、および６に示すように、制御デバイス６０が、３つのターボシャフトエンジン４０、４１、４２を備えたヘリコプタの作動モードの選択を制御する。
【０１０１】
図４の実施形態によれば、制御デバイス６０はターボシャフトエンジン４０、４１、４２の外部にあり、無線接続６３を介して各ターボシャフトエンジンの各調整デバイス５０、５１、５２と通信する。図４では、明確にするために、制御デバイス６０と、ターボシャフトエンジン４０の調整デバイス５０との間の接続６３のみが示されている。それにもかかわらず、制御デバイス６０は、データにより必要とされる場合に、関連するターボシャフトエンジンの作動モードの変更を指示可能にするために、各調整デバイスと通信する。
【０１０２】
図５の実施形態によれば、制御デバイス６０は、エンジンコンピュータと、ヘリコプタの航空電子工学機器とに分けられる。
【０１０３】
図６の実施形態によれば、制御デバイス６０は、専用のハウジングに収容されている。
【０１０４】
本発明は、記載された実施形態のみに制限されない。より詳細には、制御デバイスを収容するための他の形式の構成が可能である。さらに、本発明に係る制御方法およびデバイスは、異なる数のターボシャフトエンジンを備え、かつ／または、異なる数の作動モードを有するヘリコプタを制御するために使用され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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