[发明专利]利用自动起飞改进噪声的优化轨迹

说明书

利用自动起飞改进噪声的优化轨迹。自动优化飞机起飞轨迹以最小化感知噪声水平。飞行计算机自动执行使飞机起飞的所有动作，并确保其真实的起飞轨迹符合优化的起飞轨迹。通过飞行员在起飞过程中动作的自动化和确保最佳轨迹，消除了轨迹的可变性。所述系统还允许起飞期间的动作和空气动力学配置改变的同时性。

相关申请的交叉引用

无

关于联邦政府资助的研究或开发的声明

无

技术领域

本文的技术涉及性能、噪声削减和飞机自动化。

背景技术

航空领域中喷气式发动机的出现提高了飞机的巡航速度以及每次飞行的有效载荷能力，从运营商的角度来看这是非常感兴趣的。另一方面，喷气式发动机产生的噪声比其前代更多。随着社会和监管机构越来越意识到航空的环境影响，特别是在靠近机场的地区，噪声排放认证的规定变得越来越严格。

发明内容

本文的示例性非限制性技术提供了用于在起飞期间优化轨迹的方法和系统，以最小化在操作离场程序期间的噪声产生，并因此作为自动化噪声消减程序降低机场附近的相关噪声足迹。

除了噪声排放认证规定外，世界上还有一些重要的机场对噪声排放有特定的操作规范。伦敦城市机场(LCY)就是一个典型的例子。它是作为伦敦纽汉区皇家码头复兴计划的一部分而建造的，这一地区是伦敦市东部人口非常稠密的地区。

自建造以来，机场与当地社区签订了正式合同，规定了受限的运营时间，并限制运营型飞机起飞和降落期间的年平均噪声排放水平。未达到这些限制的惩罚可能是这种飞机不能在该机场运营。

LCY机场的飞越噪声规则是某型号飞机一年内不得超过94.5PNL的平均水平。这里，PNL表示感知噪声水平(Perceived Noise Level)。感知到的噪声被定义为衡量声音不受欢迎、令人反感、令人不安或不愉快的度量。PNL标度允许对不同频率的不同人类敏感度。PNL由测量和数学计算的组合确定，包括频谱分析。根据ICAO附件16，PNL根据在机场运行的麦克风的信号以标准方式计算。参见国际民用航空组织航空环境保护委员会的环境技术手册第I卷“飞机噪声认证程序”，SGAR 1(CAEP9指导小组3批准修订)，基于Doc 9501，第I卷，第1版)，在此通过引用并入。

为了遵守这些限制性规范，制造商必须为飞行员制定在这个机场和其它机场的起飞和降落期间须遵守的具体程序。例如，美国国家公务航空协会推荐遵守以下降噪措施：

具有高密度机场选项的NBAA推荐噪声消减离场程序

1.在起飞推力的起飞配置中，以不超过V2+20KIAS(最大俯仰，姿态20度)的最大实际速率爬升至1,000英尺AAE(高密度交通机场为800英尺AAE)。

2.在800到1000英尺AAE之间，开始加速到最终段速度(VFS或VFTO)并收回襟翼。降低到安静爬升功率设置，同时保持符合IFR离场程序所需的爬升率，否则最大1,000FPM空速不超过190KIAS，直到在高密度交通机场达到3,000英尺AAE或1,500英尺AAE。如果ATC要求在达到NADP终止高度之前平飞，则必须降低功率以使其不超过190KIAS。

3.高于3,000英尺AAE(高密度机场1,500英尺)，则恢复正常爬升计划，逐步施加爬升功率。

4.确保始终符合适用的IFR爬升和空速要求。

在起飞期间某种飞机类型的情况下，巴西航空工业公司创建了一种程序，该程序包括一系列手动动作，飞行员应在起飞时以高精度执行，以遵循优化的噪声轨迹。下面列出了其中一些动作：

·飞机精确地以@V_R(拉起速度)拉起