在航空发动机发生故障时防止误操作的方法与流程

1.本发明涉及航空工程飞机机体设计领域，尤其涉及在航空发动机发生故障时防止误操作的方法。


背景技术：

2.某航班在起飞过程中，2 号发动机失效，飞行机组错误的关闭了1号发动机，导致机毁人亡，其操作逻辑如图1所示，即飞行员采取了右侧分支的操作逻辑。这主要是因为当前诸如a350和 b787等飞机的油门台装置(如图2所示)上用于控制左右发动机的油门杆及点火开关均为同色，导致飞行员在紧急状况下发生误操作。
3.具体地，在当前民用飞机上使用的油门台装置上，两台发动机显控设备具有同一信息编码，且无油门杆锁定装置。在发动机出现单发失效的情况下，飞行机组只能根据发动机仪表显示(n1或n2转速为“0”或均为“0”)信息来判定是哪台发动机失效，然后寻找相应油门杆、停车手柄，容易出现误操作而收错油门杆或关错发动机，从而导致航空不安全的人为事件。
4.因此，需要能够改进现有技术中的缺陷的系统和方法。


技术实现要素：

5.提供本发明内容来以简化形式介绍将在以下具体实施方式部分中进一步描述的一些概念。本发明内容并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
6.本发明提出了一种航空器发动机在发生故障的情况下防止误操作油门台装置的方法。在本发明中，发动机故障包括但不限于发动机停车。
7.具体而言，当飞机发动机出现单发停车且通过轮载信号自动判断飞机已经离地时，油门杆上加装的锁定装置自动增加正常发动机对应的油门杆操作阻力力感 (大于正常操作力)并在发动机仪表显示上提示机组对应发动机已锁定，防止飞行员将正常工作的发动机误收(当飞机未离地发生单发时，机组可能执行中断起飞操作，此时要求两台发动机油门杆同时收回到慢车，因此在该情况不能锁定油门杆)。
8.当非正常工作发动机对应的油门杆被拉至慢车位后，正常工作发动机对应的油门杆能够自动解锁(发动机仪表显示上的锁定信息消失)，飞行员或fms能够正常操作正常工作发动机的油门杆。油门台上的自动锁定装置只是增加了正常工作发动机油门杆操作的力量，机组并没有失去对油门杆的控制，在锁定装置失效不能解锁的情况下，机组仍能对飞机的推力进行控制。
9.当发生上述单发失效情况时，当机组需要收回非正常发动机的油门杆以及关断非正常发动机的燃油开关时，飞行员能够利用不同的信息编码这一直观且不易出错的方式来区分并判断左、右发动机的显控设备，即仪表显示与控制组件(发动机仪表显示信息、油门杆、燃油控制开关)。通过两种不同的信息编码形式区分左、右发动机的显控设备有利于机
组对差错进行管理(降低差错发生可能性、发生差错后能够及时发现并恢复)，由此确保航空器飞行安全。同时，在本发明中在油门杆上设置自动锁定装置和自动解锁装置，以使得单发失效时自动锁定正常工作发动机的油门杆，防止飞行机组误操作，收错油门杆和关错正常工作的发动机，从而确保航空器飞行安全。
10.在本发明的一个实施例中，提供了一种在航空发动机发生故障时防止误操作的方法，所述方法包括：
11.自动锁定与正常发动机对应的油门杆；
12.确定非正常发动机以及与所述非正常发动机对应的信息编码；
13.将具有所述信息编码的油门杆收回至慢车位；
14.自动解锁与所述正常发动机对应的油门杆；
15.自动加大所述正常发动机的转速；以及
16.切断具有所述信息编码的燃油控制开关。
17.在结合附图研读了下文对本发明的具体示例性实施例的描述之后，本发明的其他方面、特征和实施例对于本领域普通技术人员将是明显的。尽管本发明的特征在以下可能是针对某些实施例和附图来讨论的，但本发明的全部实施例可包括本文所讨论的有利特征中的一个或多个。换言之，尽管可能讨论了一个或多个实施例具有某些有利特征，但也可以根据本文讨论的本发明的各种实施例使用此类特征中的一个或多个特征。以类似方式，尽管示例性实施例在下文可能是作为设备、系统或方法实施例进行讨论的，但是应当领会，此类示例性实施例可以在各种设备、系统、和方法中实现。
附图说明
18.为了能详细理解本公开的以上陈述的特征所用的方式，可参照各方面来对以上简要概述的内容进行更具体的描述，其中一些方面在附图中阐示。然而应该注意，附图仅阐示了本公开的某些典型方面，故不应被认为限定其范围，因为本描述可允许有其他等同有效的方面。
19.图1是现有技术中的在航空发动机单发工作时的操作逻辑的示意图。
20.图2是现有技术中的飞机驾驶舱中的油门台装置的示意图。
21.图3示出了根据本公开的一个实施例的通过信息编码形成的发动机仪表显示信息、油门杆、燃油控制开关之间的对应关系的示意图。
22.图4示出了根据本发明的一个实施例的在航空发动机发生故障时防止误操作的方法的流程图。
23.图5示出了根据本发明的一个实施例的单侧发动机停车后的系统操作的流程图。
24.图6示出了根据本发明的一个实施例的单侧发动机停车后的机组操作的流程图。
具体实施方式
25.以下将参考形成本发明一部分并示出各具体示例性实施例的附图更详尽地描述各个实施例。然而，各实施例可以以许多不同的形式来实现，并且不应将其解释为限制此处所阐述的各实施例；相反地，提供这些实施例以使得本公开变得透彻和完整，并且将这些实施例的范围完全传达给本领域普通技术人员。各实施例可按照方法、系统或设备来实施。因
此，这些实施例可采用硬件实现形式、全软件实现形式或者结合软件和硬件方面的实现形式。因此，以下具体实施方式并非是局限性的。
26.各流程图中的步骤可通过硬件(例如，处理器、引擎、存储器、电路)、软件(例如，操作系统、应用、驱动器、机器/处理器可执行指令)或其组合来执行。如本领域普通技术人员将理解的，各实施例中所涉及的方法可以包括比示出的更多或更少的步骤。
27.下文中将通过框图、装置示意图以及方法流程图对本公开的各方面进行详细描述。
28.图1是现有技术中的在航空发动机单发工作时的操作逻辑的示意图。在现有技术中，在具有双发的飞机上，如果遇到单发停车(比如右侧2号发送机失效)且飞机在空中，则正常操作应当是通过发动机转速(n1、n2)来判断失效发动机(即，右侧2号发动机n1或n2转速为“0”)并执行左侧逻辑序列，即收回非正常发动机的油门杆(即，收回右侧2号发动机油门杆)并关断非正常发动机的燃油开关(即，关断右侧2号发动机燃油切断开关)，以使得能够进行单发安全飞行。但由于与两个发动机对应的仪表显示、油门杆和燃油控制开关在外观上没有足够的区分度(如图2所示)，因此在高负荷的工作状态下飞行员可能会进行误操作，即执行图1中的右侧分支的逻辑，误收回正常发动机的油门杆(即，收回左侧1号发动机油门杆)，导致飞机失去动力的危险状况。
29.本发明通过自动锁定正常发动机的油门杆并利用不同的信息编码区分并判断发动机显示信息与发动机控制设备(发动机仪表显示信息、油门杆、燃油控制开关)的对应关系来避免飞行员的误操作。
30.通常航空器的发动机均是从左至右以数字形式定义发动机，例如：1、2、 3、4，而双发飞机的发动机习惯用左、右来区别发动机。在紧急情况下极易造成误判，导致机组误操作。用不同的信息编码来区别不同发动机的显示信息和相应操控设备，可以有效避免飞行机组误操作。
31.在本发明的一个实施例中，对航空器发动机显示和控制设备(发动机仪表显示信息、油门杆、燃油控制开关)左、右侧分别具有不同的信息编码(作为示例而非限制，该信息编码可以是颜色，诸如左蓝、右黑等)来区分左、右发动机，飞行机组通过失效发动机显示信息所对应的信息编码，直接以表征信息编码发出口令，如：“蓝发停车”。机组人员根据相同信息编码来确认停车的发动机并收回信息编码一致的油门杆，关断相同信息编码的燃油控制开关。尤其是飞行员在起飞或低空复飞单发紧急情况下，更能够有效的防止收错油门和关错发动机，避免飞行员发生人为差错，从而确保航空器的飞行安全。
32.具体而言，在本发明中，锁定装置的具体控制逻辑和对应机组操作如下：
33.当飞机发动机出现单发停车且飞机已经离地(当飞机未离地发生单发时，机组可能执行中断起飞操作，此时要求两台发动机油门杆同时收回到慢车，因此该情况不能锁定油门杆)，锁定装置开始自动工作：
34.第一步：自动锁定正常工作发动机对应的油门杆，对应油门杆操作阻尼力感增大。
35.第二步：根据发动机仪表显示中的发动机转速、左右侧位置及显示的信息编码(诸如颜色)，飞行机组人员确定已停车的发动机及其信息编码，例如：
36.图3示出了根据本公开的一个实施例的通过信息编码形成的发动机仪表显示信息、油门杆、燃油控制开关之间的对应关系的示意图。
37.①
如图3中的左图所示，根据左侧发动机n1转速为“0”且发动机仪表显示的信息编码为蓝色，右侧发动机n1转速为“73.3”且发动机仪表显示的信息编码为黑色，确定是左侧蓝发停车；
38.②
如图3中的右图所示，根据右侧n1转速为“0”且发动机仪表显示的信息编码为黑色，左侧n1转速为“73.3”且发动机仪表显示的信息编码为蓝色，确定是右侧黑发停车；
39.第三步：该步骤在飞机飞行高度≥400英尺后执行，飞行机组人员将具有非正常发动机的信息编码的油门杆收回至慢车位：
40.①
如图3中的左图所示，若左侧蓝发停车，则收左侧蓝色油门杆至慢车位；
41.②
如图3中的右图所示，若右侧黑发停车，则收右侧黑色油门杆至慢车位。
42.第四步：当非正常工作发动机的油门杆收至慢车位时，正常工作发动机对应的油门杆自动解锁，并判断自动解锁是否成功：
43.1.若自动解锁成功：
44.①
如图3中的左图所示，若左侧蓝色油门杆收至慢车位时，右侧黑色油门杆自动解锁，右侧黑色发动机仪表显示上的锁定信息消失，右侧黑发转速自动加大，以补偿单发失去的推力；
45.②
如图3中的右图所示，若右侧黑色油门杆收至慢车位时，右侧蓝色油门杆自动解锁，左侧蓝色发动机仪表显示上的锁定信息消失，左侧蓝发转速自动加大，以补偿单发失去的推力。
46.2.若自动解锁失败：
47.①
如图3中的左图所示，若右侧黑色油门杆自动解锁失败：
48.1)按压右侧黑色油门杆断开按钮(未示出)，右侧黑色油门杆解锁；
49.2)再按压fmcp板上at接通按钮(未示出)；
50.3)右侧黑发转速自动加大，以补偿单发失去的推力。
51.②
如图3中的右图所示，若左侧蓝色油门杆自动解锁失败：
52.1)按压左侧蓝色油门杆断开按钮(未示出)，左侧蓝色油门杆解锁；
53.2)再按压fmcp板上at接通按钮(未示出)；
54.3)左侧蓝发转速自动加大，以补偿单发失去的推力。
55.第五步：飞行机组人员人工手动切断燃油控制开关：
56.①
如图3中的左图所示，若左侧蓝发停车，则将左侧蓝色燃油控制开关手动切换至off位；
57.②
如图3中的右图所示，若右侧黑发停车，则将右侧黑色燃油控制开关手动切换至off位。
58.至此，飞行机组人员完成单发操作程序，飞机安全飞行。
59.图4示出了根据本发明的一个实施例的在航空发动机发生故障时防止误操作的方法400的流程图。
60.在本发明的一个实施例中，方法400在飞机已经离地且单发失效时开始执行。如本领域技术人员可以理解的，方法400可以在其他合适的条件下开始，例如在四发飞机有不止一个发动机停车的情况下，等等。
61.在步骤402，自动锁定与正常发动机对应的油门杆。如图3所示，在左侧图中，由于
仪表显示中转速为0对应的信息编码是蓝色，即蓝色对应的发动机停车，因此自动锁定黑色对应的发动机的油门杆，即黑色油门杆；在右侧图中，由于仪表显示中转速为0对应的信息编码是黑色，即黑色对应的发动机停车，因此自动锁定蓝色对应的发动机的油门杆，即蓝色油门杆。
62.在本发明的一个实施例中，该自动锁定操作通过油门台装置中的自动锁定装置或其他类似装置来执行，并且该自动锁定装置只是将非正常发动机的油门杆的操作阻力增大至大于正常操作力，以防止不能开锁时油门杆失去控制(例如，无法加大正常发动机的油门以增加推力)。
63.在步骤404，确定非正常发动机以及与该非正常发动机对应的信息编码。在本发明的一个实施例中，非正常发动机可以指停车发动机，即发动机转速为 0的发动机。如图3所示，在左侧图中，发动机的转速为0的仪表显示底色为蓝色，即与非正常发动机对应的信息编码为蓝色；在右侧图中，发动机转速为 0的仪表显示底色为黑色，即与非正常发动机对应的信息编码为黑色。由此，能够利用不同的信息编码来区分每台发动机的相关显示信息及操作设备，以防止误操作。
64.如本领域技术人员可以理解的，本发明不限于蓝色和黑色这两种信息编码，也不限于颜色编码这种信息编码方式，而是可采用能够以直观且不易出错的方式提示机组进行正确操作的任何合适的信息编码方式。
65.在步骤406，将具有该信息编码的油门杆收回至慢车位。此处的信息编码指的是步骤404中确定的非正常发动机所对应的信息编码。如图3所示，在左侧图中，在蓝色对应的发动机发生停车的情况下按照信息编码的对应关系将蓝色油门杆收回至慢车位；在右侧图中，在黑色对应的发动机发生停车的情况下按照信息编码的对应关系将黑色油门杆收回至慢车位。由此，利用信息编码区别的特性来确保机组人员正确收回非正常(停车)发动机的油门杆。
66.在本发明的一个实施例中，步骤406是在飞机的飞行高度大于等于400英尺的情况下执行的。
67.在步骤408，自动解锁与正常发动机对应的油门杆。在本发明的一个实施例中，当与正常发动机对应的油门杆自动解锁失败时，飞行员可按压相应油门杆断开按钮以手动解锁正常发动机的油门杆，并且随后可按压fmcp板上的 at接通按钮，加大正常发动机的转速以用于补偿由于一个发动机发生故障而损失的推力。
68.在步骤410，自动加大正常发动机的转速。在本发明的一个实施例中，当与正常发动机对应的油门杆自动解锁失败时，可以在手动解锁后通过按压 fmcp板上的at接通按钮以加大正常发动机的转速以用于补偿由于一个发动机发生故障而损失的推力。
69.在步骤412，切断具有该信息编码的燃油控制开关。此处的信息编码指的是步骤404中确定的非正常发动机所对应的信息编码。如图3所示，在左侧图中，在蓝色对应的发动机发生停车的情况下按照信息编码的对应关系将蓝色燃油控制开关切换至off位；在右侧图中，在黑色对应的发动机发生停车的情况下按照信息编码的对应关系将黑色燃油控制开关切换至off位。
70.在步骤412后，方法400结束，即完成单发操作程序，飞机安全飞行得以确保。
71.下文中将在系统和机组两个维度上进一步详细描述根据本发明的实施例的在航
空发动机发生故障时防止误操作的方法。
72.图5示出了根据本发明的一个实施例的单侧发动机停车后的系统操作500 的流程图。
73.在本发明的一个实施例中，系统操作500在飞机已经在空中且单发失效时开始执行。在该实施例中，假设是左侧蓝色发动机停车(如图4所示)，且本领域技术人员可以理解，也可以假设右侧发动机停车，并且为了简明起见本公开中仅仅提供了左侧发动机停车作为示例。
74.在步骤502，自动锁定右侧黑色油门杆，即与正常发动机对应的油门杆。如图3所示，在左侧图中，由于仪表显示中转速为0对应的信息编码是蓝色，即蓝色对应的发动机停车，因此自动锁定黑色对应的发动机的油门杆，即黑色油门杆。完成自动锁定后，机组执行单发后的操作程序，即将左侧蓝色油门杆收回到慢车位。
75.随后，在步骤504，自动解锁右侧黑色油门杆，并且在步骤506确定右侧黑色油门杆自动解锁是否成功。当右侧黑色油门杆自动解锁失败时，流程可行进至右侧逻辑序列，此时飞行员可按压相应油门杆断开按钮以手动解锁右侧黑色发动机的油门杆，并且随后可按压fmcp板上的at接通按钮，加大正常发动机的转速以用于补偿由于一个发动机发生故障而损失的推力。
76.如果在判定框506确定右侧黑色油门杆自动解锁成功，则流程继续至步骤 508，自动加大右侧黑色发动机的转速以用于补偿由于一个发动机发生故障而损失的推力。
77.在步骤508完成后，系统操作流程500结束。
78.图6示出了根据本发明的一个实施例的单侧发动机停车后的机组操作600 的流程图。
79.在本发明的一个实施例中，机组操作500在飞机已经在空中且单发失效时开始执行。在该实施例中，与上述图5相对应地，假设是左侧蓝色发动机停车。
80.在步骤602，根据发动机转速(n1、n2)来判断失效发动机。在本发明的一个实施例中，失效发动机可以指停车发动机，即发动机转速为0的发动机。如图3所示，在左侧图中，发动机的转速为0的仪表显示底色为蓝色，即与失效发动机对应的信息编码为蓝色。由此，能够利用不同的信息编码来区分每台发动机的相关显示信息及操作设备，以防止误操作。
81.在步骤604，将左侧蓝色油门杆收回至慢车位。在步骤602确定失效发动机及其对应的信息编码后，此时将具有该信息编码的油门杆(即左侧蓝色油门杆)收回至慢车位。如图3所示，在左侧图中，在蓝色对应的发动机发生停车的情况下按照信息编码的对应关系将蓝色油门杆收回至慢车位。由此，利用信息编码区别的特性来确保机组人员正确收回失效(停车)发动机的油门杆。
82.在步骤606，确定右侧黑色油门杆是否自动解锁。
83.在本发明的一个实施例中，当右侧黑色油门杆自动解锁成功时，即在判定框606确定为是时，该流程可继续至步骤608，在步骤608切断左侧蓝色燃油控制开关。如图3所示，在左侧图中，在蓝色对应的发动机发生停车的情况下按照信息编码的对应关系将蓝色燃油控制开关切换至off位。
84.在本发明的另一个实施例中，当右侧黑色油门杆自动解锁失败时，即在判定框606确定为否时，该流程在步骤606和608之间增加两个步骤610和612。在步骤610，飞行员可按
压相应油门杆断开按钮以手动解锁右侧黑色发动机油门杆，并且随后在步骤612按压fmcp板上的at接通按钮，加大正常发动机的转速以用于补偿由于一个发动机发生故障而损失的推力，随后该流程还是继续至步骤608，机组成员切断左侧蓝色燃油控制开关。
85.在步骤608后，机组操作流程600结束，即完成单发操作程序。
86.综上，在本发明中，在飞机空中停车后，通过增加锁定装置和信息编码的方式，确保机组人员正确收回非正常工作发动机的油门杆，关闭对应的燃油控制开关，有效地提高飞行机组人员的辨知能力和情景意识，避免人为差错，保障飞机的飞行安全性。
87.以上参考根据本发明的实施例的方法、系统和计算机程序产品的框图和/ 或操作说明描述了本发明的实施例。框中所注明的各功能/动作可以按不同于任何流程图所示的次序出现。例如，取决于所涉及的功能/动作，连续示出的两个框实际上可以基本上同时执行，或者这些框有时可以按相反的次序来执行。
88.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。