[发明专利]用于监测飞行器产生的涡流的路径的方法及设备和飞行器

说明书

本发明公开了一种用于监测尾随飞行器相对于由前导飞行器产生的涡流的路径的方法和设备。‑所述用于监测呈编队飞行的飞行器中的尾随飞行器相对于由前导飞行器产生的涡流的路径的设备包括：用于使用涡流传输模型来确定安全位置的单元，所述尾随飞行器在所述安全位置不受由所述前导飞行器产生的所述涡流的影响而同时继续呈编队飞行；用于使用涡流特性模型来确定最佳位置的单元，呈编队飞行的所述尾随飞行器在所述最佳位置受益于所述涡流中的至少一个涡流的作用；以及控制单元，所述控制单元用于如果并且只要满足预定条件就使所述尾随飞行器进入并保持在所述安全位置、以及否则对于编队飞行的其余条件而言使所述尾随飞行器进入所述最佳位置。

技术领域

本发明涉及一种用于监测称为尾随飞行器的飞行器相对于由所述尾随飞行器前方的称为前导飞行器的飞行器产生的涡流的路径的方法和设备，所述前导和尾随飞行器编队飞行。

编队飞行包括至少两个飞行器、特别是运输机，即前导飞行器(或前导机)、以及一个或多个尾随飞行器。尾随飞行器尾随它们直接尾随的飞行器(即前导飞行器或另一尾随飞行器)飞行，其方式为使得保持它们之间的恒定间距。在一个特定应用中，特别是在巡航时，飞行器在同一飞行高度上以相同的航向和相同的速度彼此前后飞行。还可以提供的是，对尾随飞行器施加速度控制指令，这些指令使得它们允许所述尾随飞行器具有与前导飞行器在过去的给定时间段所具有的相同的位置、相同的速度以及相同的加速度。

现有技术

已知的是，飞行中的飞行器在其尾流中产生涡流(或尾流湍流)。术语涡流(或尾流湍流)应理解为是指形成飞行器下游的空气动力学湍流(或涡流)。

飞行中的飞机主要在其尾流中产生两个涡流，即由于机翼的下表面和上表面之间的压力差以及由此产生的空气流的向下偏转而引起的从飞机的每个机翼开始的涡流。这些涡流是反向旋转的涡流、并且其特征为风场，该风场总体上在这些涡流外侧上升并且总体上在这些涡流之间落下。

从机翼开始，涡流首先趋于移动得更靠近彼此，并且然后彼此维持或大或小的恒定距离，同时相对于涡流被生成的高度而下降。

由于涡流的这种构型，对于尾随生成涡流的前导飞行器的尾随飞行器，有利的是能够利用上升气流以降低其燃料消耗、并因此使尾随飞行器进入合适的位置。

然而，可能出现这样的情形，即：在编队飞行期间，由于操纵或次要事件，尾随飞行器移动离开涡流，使其不再受益于涡流的优点。另外，这样的间距导致尾随飞行器丧失了编队飞行的益处。

发明内容

本发明的目的是改正这个缺点。本发明涉及一种用于监测称为尾随飞行器的飞行器相对于由所述尾随飞行器前方的称为前导飞行器的飞行器产生的涡流的路径的方法，所述前导和尾随飞行器编队飞行。

根据本发明，所述方法包括：

-由第一位置确定单元实施的第一位置确定步骤，所述第一位置确定步骤包括使用涡流传输模型来确定所谓的安全位置，所述尾随飞行器在所述安全位置不受由所述前导飞行器产生的所述涡流的影响而同时继续编队飞行；

-由第二位置确定单元实施的第二位置确定步骤，所述第二位置确定步骤包括使用涡流特性模型来确定所谓的最佳位置，呈编队飞行的所述尾随飞行器在所述最佳位置受益于由所述前导飞行器产生的涡流中的至少一个涡流的影响；

-由控制单元实施的控制步骤，所述控制步骤包括：

·如果并且只要满足预定条件，就使所述尾随飞行器进入并保持在所述第一位置确定步骤中确定的所述安全位置；以及

·否则，通过联合实施所述第二个位置确定步骤使所述尾随飞行器进入并保持在所述最佳位置。