用于对飞机机舱进行紧急通风和加压的改进的方法和系统的制作方法
【专利摘要】一种用于对飞机机舱进行紧急通风和加压的方法和系统，所述方法包括确定在飞机机舱内占主导的机舱压力和确定在飞机周围环境中占主导的环境压力的步骤。当机舱压力降至预定阈值以下时启动飞机的下降。在飞机的下降期间，当机舱压力与环境压力之间的压力差降至第一计算阈值以下时，启动从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的供应。从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的供应和飞机的机舱加压系统的空气出流阀的操作被控制，以使从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的流量至少对应于预定最小值，并使机舱压力与环境压力之间的压力差不降至第二计算阈值以下。
【专利说明】用于对飞机机舱进行紧急通风和加压的改进的方法和系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在例如由于飞机空调系统的故障和飞机机身中出现泄漏或孔洞而导致的飞机机舱降压的情况下对飞机机舱进行紧急通风和加压的改进的方法。本发明进一步涉及一种用于对飞机机舱进行紧急通风和加压的改进的系统。
【背景技术】
[0002]在飞机机舱中，例如从DE102006016541A1或W02007/115811A1已知的飞机空调系统通常确保必要的空气交换，并控制机舱压力和机舱温度。术语飞机机舱在这里将理解为飞机的在飞机的正常操作期间有待被通风和加压的所有区域，例如，驾驶舱、客舱、机组人员区和至少被选的货舱。机舱内部压力通过机舱压力控制系统被控制，该机舱压力控制系统包括被布置在飞机机身蒙皮区域中的可控的空气出口阀。
[0003]如果在飞行期间例如由于飞机空调系统的故障和飞机机身中出现泄漏或孔洞而导致飞机机舱发生降压，则飞机下降到大约10000英尺(3048米)的安全高度并飞往目标机场或更近的机场。为了在此期间向乘客供应必须的可呼吸的空气，已知的是为飞机提供一个或多个所谓的紧急冲压空气入口，该紧急冲压空气入口允许冲压空气从飞机周围环境直接供给到飞机的空气分配系统中。通过控制机舱压力控制系统的空气出口阀进入打开位置来支持飞机机舱内的空气分配。
[0004]DE102008058451A1或W02010/057548A1描述了一种在飞机空调系统的空气混合器的区域中发生泄漏的特定事件中对飞机机舱进行紧急通风的系统和方法。进一步，DE102008056417A1或W02010/051920A2公开了一种用于对飞机机舱进行紧急通风的系统和方法，其中在飞机正常操作期间用作机舱压力控制系统的空气出口阀的第一阀和第二阀在飞机空调系统故障的事件中被控制，使得空气经由第一阀从飞机周围环境供应到飞机机舱中并且经由第二阀被排放回到飞机周围环境中。
[0005]在飞机下降到大约10000英尺(3048米)的安全高度期间，飞机机舱内减小的压力趋于增加的环境压力，并且根据飞机的下降速率和飞机机舱内的降压速率，飞机机舱内减小的压力可能变得比环境压力低，导致在飞机机舱压力与环境压力之间建立所谓的负压力差。为了确保飞机结构的完整性，负压力差不应该超过临界值。因此，可以提供负压释放阀，其在发生小的负压力差时打开，并且因此允许空气从飞机周围环境进入飞机机舱，从而在飞机周围环境和飞机机舱之间提供压力平衡。
[0006]作为替代，从DE10145687A1已知的是在产生负压力差之前打开紧急冲压空气入口，并且从飞机周围环境向飞机机舱供应冲压空气。被供应到飞机机舱的冲压空气提供了飞机机舱的局部再加压，并且防止建立负压力差，直到最后在飞机周围环境和飞机机舱之间产生压力平衡为止。
[0007]然而，不管负压释放阀或紧急冲压空气入口是否被用于从飞机周围环境向飞机机舱供应环境空气并且因此防止产生负压力差或至少防止负压力差超过临界值，飞机周围环境和飞机机舱之间的压力平衡可能发生在飞机到达大约10000英尺(3048米)的安全高度之前。在此情况下，飞机向安全高度下降的速率必须被适当地控制，从而防止建立负压力差，这通常增加了飞机下降到安全高度的时间。当飞机已经到达安全高度时，空气经由紧急冲压空气入口被供应到飞机机舱，机舱加压系统的出流阀处于打开位置，从而支持在飞机机舱内进行空气分配。结果是，在安全高度处巡航期间，飞机机舱保持非加压。
【发明内容】
[0008]本发明针对的目的是提供一种用于对飞机机舱进行紧急通风和加压的可靠方法和系统，其增加了在飞机的紧急通风操作期间飞机上的乘客和机组人员的舒适性。
[0009]该目的通过下面限定的用于对飞机机舱进行紧急通风和加压的方法和通过下面限定的用于对飞机机舱进行紧急通风和加压的系统而实现。
[0010]在用于对飞机机舱进行紧急通风和加压的方法中，在飞机机舱内占主导(prevailing)的机舱压力被确定。例如，机舱压力可通过分布在飞机机舱内的合适的压力传感器被确定。进一步，在飞机周围环境中占主导的环境压力可被确定。环境压力可通过设置在例如飞机的非加压区域内的合适的压力传感器被确定。
[0011]当例如由于飞机空调系统故障和在飞机的机身中出现泄漏或孔洞而导致机舱压力降至预定阈值以下时，启动飞机的下降。飞机的下降可以自动或者由飞行员手动启动。在飞机的下降期间，机舱压力连续下降。同时，环境压力由于飞机到达较低高度而上升。
[0012]在飞机的下降期间，当机舱压力与环境压力之间的压力差降至第一计算阈值以下时，启动从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的供应。例如，从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的供应可通过打开紧急冲压空气通道来实现。然而，可替代地，还可想到通过合适的阀，例如如在DE102008056417A1或W02010/051920A2中描述的飞机的机舱加压系统的出流阀，将环境空气从飞机周围环境供应到飞机机舱中。从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的供应可自动或者由飞行员手动启动。
[0013]用于对飞机机舱进行紧急通风和加压的方法进一步涉及对从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的供应的控制以及对飞机的机舱加压系统的空气出流阀的操作的控制。特别地，从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的供应和飞机的机舱加压系统的空气出流阀的操作被控制为使得从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的流量至少对应于预定最小值。从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的供应可通过适当地控制紧急冲压空气通道入口的流动横截面或者通过适当地控制允许环境空气从飞机周围环境供应到飞机机舱中的阀的流动横截面来控制。
[0014]从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的流量可例如通过设置在紧急冲压空气通道中或者设置在允许环境空气从飞机周围环境供应到飞机机舱中的阀的下游的流量传感器而被测量。可替代地，空气流量可被计算。结果是，可以基于指示从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的流量的反馈信号控制从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的供应，以使从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的流量不降至预定最小值以下。优选地，从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的流量的预定最小值被选择为确保飞机上的乘客和机组人员被提供有足够量的氧气，该足够量的氧气保证了飞机上的乘客和机组人员所需的舒适水平。
[0015]进一步，从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的供应和飞机的机舱加压系统的空气出流阀的操作被控制为使得机舱压力与环境压力之间的压力差不降至第二计算阈值以下。机舱压力与环境压力之间的压力差的第二计算阈值可低于第一计算阈值，但仍然为正值，即确保机舱压力保持在环境压力以上。
[0016]用于对飞机机舱进行紧急通风和加压的方法允许可靠地防止在飞机机舱压力与环境压力之间建立负压力差，因此确保在飞机的下降期间飞机结构的完整性。进一步，由于在机舱压力控制中涉及机舱加压系统，机舱压力被保持在环境压力以上，即避免飞机机舱压力与环境压力之间的平衡。结果是，飞机的下降速率不必被控制为避免在飞机机舱压力与环境压力之间建立负压力差。进一步，在控制飞机的下降速率期间，不必为确保非加压的飞机机舱内的乘客和机组人员的舒适性而调节下降速率。结果是，下降时间能够最小，同时仍确保飞机机舱内的乘客和机组人员的高水平的舒适性。
[0017]优选地，从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的供应和飞机的机舱加压系统的空气出流阀的操作被控制为使得在飞机的下降期间飞机机舱内的再加压速率低于环境压力增加速率。换言之，优选地，从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的供应和飞机的机舱加压系统的空气出流阀的操作被控制为使得独立于飞机的下降期间的环境压力的发展而实现飞机机舱的平稳的再加压，从而进一步提高飞机上的乘客和机组人员的舒适水平。
[0018]在飞机的下降期间，在开始下降时对应于第一计算阈值的机舱压力与环境压力之间的压力差可趋于第二计算阈值。当机舱压力与环境压力之间的压力差达到第二计算阈值时，可终止飞机的下降，并且可启动飞机在恒定高度的巡航。在飞机在恒定高度巡航期间，机舱压力与环境压力之间的压力差可保持恒定，从而机舱压力与环境压力之间的压力差在飞机在恒定高度巡航期间被保持恒定在第二计算阈值。
[0019]当飞机在恒定高度巡航时，从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的供应和飞机的机舱加压系统的空气出流阀的操作优选被控制为使得机舱压力高于或等于在10000英尺(3048米)的高度处的飞机周围环境中占主导的环境压力。保持机舱压力高于或等于在10000英尺(3048米)的安全高度处的环境压力确保了飞机上的乘客和机组人员的高的舒适水平。同时，飞机可在更高的高度巡航，即在10000英尺(3048米)以上的高度处巡航，从而允许减少飞机的燃料消耗并且因此增加飞机的航程。进一步，当飞机在10000英尺(3048米)以上的高度处巡航时从飞机周围环境进入飞机机舱的环境空气比当飞机在较低高度处巡航时从飞机周围环境进入飞机机舱的环境空气更冷，从而允许飞机机舱内的温度即使在热天时也被保持在舒适水平。
[0020]如上面已经讨论的那样，在飞机的下降期间，当机舱压力与环境压力之间的压力差降至第一计算阈值以下时，可自动启动从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的供应。可替代地，根据由可手动致动的输入设备提供的信号启动从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的供应。可手动致动的输入设备可被设计为例如提供在飞机的驾驶舱中的按钮形式。当飞机的飞行员打算启动从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的供应时，按钮可被飞行员致动。
[0021]在用于对飞机机舱进行紧急通风和加压的方法中，飞机机舱内存在的乘客数量、环境温度和机舱温度中的至少一个可被确定。飞机机舱内存在的乘客数量可被存储在适当的存储设备中或者可被手动输入。环境温度和机舱温度可由合适的温度传感器测量。飞机的恒定巡航高度和当飞机在该恒定巡航高度处巡航时被保持的机舱压力与环境压力之间的压力差的第二计算阈值可根据飞机机舱内存在的乘客数量、环境温度和机舱温度中的至少一个被确定。特别地，飞机的恒定巡航高度和机舱压力与环境压力之间的压力差的第二计算阈值可被确定为使得飞机上的乘客和机组人员的舒适性被优化。例如，飞机的恒定巡航高度和机舱压力与环境压力之间的压力差的第二计算阈值可被确定为确保机舱温度不超过预定舒适水平，同时考虑飞机内存在的乘客数量和环境温度。
[0022]可替代地或除此之外，用于对飞机机舱进行紧急通风和加压的方法可涉及确定飞机空调系统的操作状态。可基于机舱压力、环境压力和空调系统的操作状态计算泄漏有效面积。随后可根据泄漏有效面积和机舱压力与环境压力之间的压力差的第二计算阈值可确定飞机的最大恒定巡航高度。换言之，可基于飞机空调系统的操作状态推算出飞机空调系统的最大加压能力，随后可基于飞机空调系统的最大加压能力确定飞机的最大恒定巡航高度，同时仍确保当飞机在最大恒定巡航高度处巡航时机舱压力与环境压力之间的压力差不降至第二计算阈值以下。当飞机在最大恒定巡航高度处巡航时，飞机的燃料消耗能够最小，因此飞机的航程能够最大，同时仍确保飞机上的乘客和机组人员的一定程度的舒适水平。
[0023]在用于对飞机机舱进行紧急通风和加压的方法中，飞机的机舱加压系统的空气出流阀的位置可被确定。基于飞机的机舱加压系统的空气出流阀的位置，可确认从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的流量至少对应于预定最小值。换言之，飞机的机舱加压系统的空气出流阀的位置可作为附加反馈参数被用于获得对从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的流量至少对应于预定最小值的冗余确认。飞机的机舱加压系统的空气出流阀的位置可通过合适的传感器被测量或者例如基于对驱动空气出流阀的挡片的马达的位置的确定而被计算出。
[0024]一种用于对飞机机舱进行紧急通风和加压的系统，包括用于确定在飞机机舱内占主导的机舱压力的设备、用于确定在飞机周围环境中占主导的环境压力的设备和控制单元。控制单元适于在机舱压力降至预定阈值以下时启动飞机的下降，并在飞机的下降期间，在机舱压力与环境压力之间的压力差降至第一计算阈值以下时，启动从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的供应。进一步，电子控制单元适于控制从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的供应和飞机的机舱加压系统的空气出流阀的操作，以使从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的流量至少对应于预定最小值，并使机舱压力与环境压力之间的压力差不降至第二计算阈值以下。
[0025]控制单元可适于控制从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的供应和飞机的机舱加压系统的空气出流阀的操作，以使在飞机的下降期间飞机机舱内的再加压速率低于环境压力增加速率。
[0026]控制单元可进一步适于在机舱压力与环境压力之间的压力差达到第二计算阈值时终止飞机的下降并启动飞机在恒定高度处的巡航。特别地，当飞机在恒定高度处巡航时，控制单元可适于控制从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的供应和飞机的机舱加压系统的飞机出流阀的操作，以使机舱压力高于或等于在10000英尺(3048米)的高度处的飞机周围环境中占主导的环境压力。
[0027]进一步，控制单元可适于自动地或者根据由可手动致动的输入设备提供的信号启动从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的供应。[0028]用于对飞机机舱进行紧急通风和加压的系统可进一步包括用于确定在飞机机舱内存在的乘客数量的设备、用于确定环境温度的设备和用于确定机舱温度的设备中的至少一个。控制单元可适于根据飞机机舱内存在的乘客数量、环境温度和机舱温度中的至少一个确定飞机的恒定巡航高度和当飞机在该恒定巡航高度巡航时被保持的机舱压力与环境压力之间的压力差的第二计算阈值。
[0029]用于对飞机机舱进行紧急通风和加压的系统可进一步包括用于确定飞机空调系统的操作状态的设备。控制单元可适于基于机舱压力、环境压力和飞机空调系统的操作状态计算泄漏有效面积，并适于根据泄漏有效面积以及机舱压力与环境压力之间的压力差的第二计算阈值确定飞机的最大恒定巡航高度。
[0030]最后，用于对飞机机舱进行紧急通风和加压的系统可包括用于确定飞机的机舱加压系统的空气出流阀的位置的设备。控制单元可适于基于飞机的机舱加压系统的空气出流阀的位置确认从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的流量至少对应于预定最小值。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]现在参照所附示意图更详细地描述本发明的优选实施例，其中
[0032]图1示出用于对飞机机舱进行紧急通风和加压的系统的示意图；
[0033]图2示出在根据图1的紧急通风和加压的系统操作期间机舱压力和周围环境压力随着时间发展的图示；
[0034]图3示出使用根据图1的系统对飞机机舱进行紧急通风和加压的方法的第一实施例；
[0035]图4示出使用根据图1的系统对飞机机舱进行紧急通风和加压的方法的第二实施例；
[0036]图5示出使用根据图1的系统对飞机机舱进行紧急通风和加压的方法的第三实施例；和
[0037]图6示出使用根据图1的系统对飞机机舱进行紧急通风和加压的方法的第四实施例。
【具体实施方式】
[0038]在图1中示出的用于对飞机机舱进行紧急通风和加压的系统10包括用于确定在飞机机舱内占主导的机舱压力P。的设备12。设备12被设计成设置在飞机机舱内的压力传感器的形式。系统10进一步包括用于确定在飞机周围环境中占主导的环境压力Pa的设备
14。设备14被设计成设置在飞机的非加压区域中的压力传感器的形式。设备12、14分别向电子控制单元16提供指示机舱压力P。和环境压力Pa的信号。
[0039]进一步，系统10包括用于确定飞机机舱内存在的乘客数量np的设备18。设备18可被设计成其中存储飞机机舱内存在的乘客数量np的合适的存储设备的形式，或者可被设计为允许手动输入飞机机舱内存在的乘客数量np的输入设备的形式。系统10的设备20用于确定周围环境温度Ta，并且被设计为温度传感器的形式。进一步，存在用于确定机舱温度Tc的设备22，其也被设计成温度传感器的形式，并被设置在飞机机舱内。此外，系统10包括设备24，其用于确定飞机空调系统(未示出)的操作状态并且将指示飞机空调系统的操作状态的信号Sstatus传输给电子控制单兀16。
[0040]此外，存在设备26，其允许确定飞机的机舱加压系统的空气出流阀28的位置P。，即打开程度。设备26可被设计成传感器的形式，或者可以适于计算空气出流阀28的位置的软件的形式实施。设备18、20、22、24和26分别向电子控制单元16提供指示飞机机舱内存在的乘客数量np、环境温度Ta、机舱温度T。、飞机空调系统的操作状态和飞机的机舱加压系统的空气出流阀28的位置的信号。
[0041]基于从设备12、14、18、20、22、24和26传输到电子控制单元16的信号，电子控制单元16向紧急冲压空气通道系统30提供控制信号，特别是向驱动紧急冲压空气通道的入口挡片的马达提供控制信号。对于控制紧急冲压空气通道系统30的操作，即控制驱动紧急冲压空气通道的入口挡片的马达的操作，电子控制单元16还考虑从可手动致动的输入设备32传输到电子控制单元16的信号st。可手动致动的输入设备32被设计为设置在飞机的驾驶舱中的按钮的形式。进一步，基于从设备12、14、18、20、22、24和26传输到电子控制单元16的信号，电子控制单元16向机舱加压系统的空气出流阀28提供控制信号，特别是向驱动空气出流阀28的挡片的马达提供控制信号，以调节空气出流阀28的流动横截面。从飞机周围环境通过冲压空气通道到飞机机舱中的环境空气的流量f通过设置在紧急冲压空气通道中的流量传感器34被测量。
[0042]图2描绘了在例如由于飞机空调系统故障和在飞机机身中出现泄漏或孔洞导致的在时间点T1发生的飞机机舱降压的事件中机舱压力P。和环境压力Pa随着时间的发展，如从图2变得明显的是，机舱压力ρ。(图2的曲线图中的上曲线)开始减小。当机舱压力P。在时间点T2达到预定阈值P1时，用于对飞机机舱进行紧急通风和加压的系统10开始操作。具体地，在控制单元16的控制下，飞机的下降被启动。在飞机的下降期间，环境压力Pa (图2的曲线图中的下曲线)增加，而机舱压力P。继续减小。
[0043]在飞机的下降期间，当机舱压力P。与环境压力Pa之间的压力差Λ ρ在时间点T3降至第一计算阈值Ap1以下时，或者指示可手动致动的输入设备32已经被飞机的飞行员致动的信号st被从可手动致动的输入设备32传输到电子控制单元16时，在电子控制单元16的控制下，启动从飞机周围环境向飞机机舱中供应环境空气。具体地，电子控制单元16向紧急冲压空气通道系统30提供控制信号，特别是向驱动紧急冲压空气通道的入口挡片的马达提供控制信号，导致来自飞机周围环境的冲压空气进入冲压空气通道并且进一步进入飞机机舱中。
[0044]从冲压空气通道到飞机机舱的环境空气的供应导致飞机机舱轻微的再加压。为了稳定并适当控制飞机机舱的再加压，由电子控制单元16执行的控制策略中涉及对飞机的机舱加压系统的空气出流阀28的操作的控制。特别地，在飞机在时间点T3和时间点T4之间进一步下降期间，电子控制单元16控制机舱加压系统的空气出流阀28的操作，特别是控制驱动空气出流阀28的挡片的马达的操作，以调节空气出流阀28的流动横截面。从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的供应和空气出流阀28的操作通过电子控制单元16被控制，使得从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的流量f至少对应于预定最小值fmin，并且机舱压力P。与环境压力Pa之间的压力差Λρ不降至第二计算阈值Ap2以下。从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的流量f通过流量传感器34被持续监控，或者该流量被计算出来。[0045]在飞机在时间点T3和时间点T4之间下降期间，电子控制单元16控制从飞机周围环境经由紧急冲压空气通道到飞机机舱中的环境空气的供应和空气出流阀28的操作，使得飞机机舱内的再加压速率低于环境压力增加速率。在时间点T4,当机舱压力P。与环境压力Pa之间的压力差Λρ已经达到第二计算阈值Ap2时，终止飞机的下降，并启动飞机在恒定高度的巡航。
[0046]当飞机在时间点T4之后在恒定高度巡航时，从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的供应和空气出流阀28的操作通过电子控制单元16被控制，使得机舱压力P。高于或等于在10000英尺(3048米)的高度处的飞机周围环境中占主导的环境压力，同时将机舱压力P。与环境压力Pa之间的压力差Λρ保持恒定在第二计算阈值Λρ2。因此，飞机可在10000英尺(3048米)以上的安全高度巡航，从而允许减少飞机的燃料消耗并且因此增加飞机的航程。
[0047]如从图3变得明显的是，使用图1的系统10对飞机机舱进行紧急通风和加压的方法可简单地涉及指示环境压力Pa和机舱压力P。的信号以及来自可手动致动的输入设备32的信号st向电子控制单元16的传输。基于提供到电子控制单元16的信号，电子控制单元16可如上所述控制从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的供应和空气出流阀28的操作。
[0048]然而，如图4所描绘那样，还可想到电子控制单元16除了考虑环境压力Pa、舱室压力P。和信号St之外，还可确定飞机机舱内存在的乘客数量ηρ、环境温度Ta和机舱温度Τ。。具体地，电子控制单元16可根据飞机机舱内存在的乘客数量ηρ、环境温度Ta和机舱温度Τ。确定在时间点T4之后飞机的恒定巡航高度以及当飞机在恒定巡航高度巡航时要保持的机舱压力与环境压力之间的压力差的第二计算阈值Ap2，从而优化飞机上乘客和机组人员的舒适性。
[0049]作为替代，除了环境压力Pa、机舱压力P。和信号St之外，电子控制单元16可考虑信号Sstatus，其指示飞机空调系统的操作状态，即飞机空调系统的最大加压能力，参见图5。除了指示环境压力Pa和机舱压力P。的信号之外，电子控制单元16可使用指示飞机空调系统的操作状态的信号Sstatus来计算泄漏有效面积。飞机的最大恒定巡航高度随后可由电子控制单元16根据所计算的泄漏有效面积以及机舱压力与环境压力之间的压力差的第二计算阈值Δρ2确定。
[0050]最后，如图6中描绘那样，在控制从飞机周围环境到飞机机舱中的环境空气的供应和空气出流阀28的操作时，电子控制单元16可使用指示飞机的机舱加压系统的空气出流阀28的位置的信号P。。具体地，电子控制单元16可将指示空气出流阀28的位置的信号P0用作附加反馈参数，以便获得对从飞机周围环境进入飞机机舱中的环境空气的流量至少对应于预定最小值fmin的冗余确认。
[0051]当然，上面结合用于对飞机机舱进行紧急通风和加压的方法和系统的具体实施例描述的该方法和系统的特征可以根据需要组合。
【权利要求】
1.一种用于对飞机机舱进行紧急通风和加压的方法，具有以下步骤: 确定在所述飞机机舱内占主导的机舱压力(P。)； 确定在飞机周围环境中占主导的环境压力(Pa); 当所述机舱压力(P。)降至预定阈值(P1)以下时，启动飞机的下降； 在所述飞机的下降期间，当所述机舱压力(P。)与所述环境压力(Pa)之间的压力差(Δρ)降至第一计算阈值(ΛΡι)以下时，启动从所述飞机周围环境到所述飞机机舱中的环境空气的供应；以及 控制从所述飞机周围环境到所述飞机机舱中的所述环境空气供应和所述飞机的机舱加压系统的空气出流阀(28)的操作，以使从所述飞机周围环境到所述飞机机舱中的环境空气的流量(f)至少对应于预定最小值(fmin)，并使所述机舱压力(P。)与所述环境压力(pa)2间的所述压力差(Λρ)不降至第二计算阈值(Ap2)以下。
2.如权利要求1所述的方法， 其中从所述飞机周围环境到所述飞机机舱中的所述环境空气的供应和所述飞机的所述机舱加压系统的所述空气出流阀(28)的所述操作被控制为使得在所述飞机的下降期间所述飞机机舱内的再加压速率低于环境压力增加速率。
3.如权利要求1所述的方法， 进一步包括以下步骤: 当所述机舱压力(P。)与`所述环境压力(Pa)之间的所述压力差(Λρ)达到所述第二计算阈值(Ap2)时，终止所述飞机的下降并启动所述飞机在恒定高度处的巡航。
4.如权利要求1所述的方法， 其中，当所述飞机在恒定高度处巡航时，从所述飞机周围环境到所述飞机机舱中的所述环境空气的供应和所述飞机的所述机舱加压系统的所述空气出流阀(28)的操作被控制为使得所述机舱压力(P。)高于或等于在10000英尺(3048米)的高度处的所述飞机周围环境中占主导的环境压力。
5.如权利要求1所述的方法， 其中从所述飞机周围环境到所述飞机机舱中的所述环境空气的供应根据由可手动致动的输入设备(32)提供的信号(St)而被启动。
6.如权利要求1所述的方法， 进一步包括以下步骤中的至少一个: 确定所述飞机机舱内存在的乘客数量(ηρ)； 确定环境温度(Ta);和 确定机舱温度(Τ。)； 其中所述飞机的恒定巡航高度和当所述飞机在所述恒定巡航高度巡航时保持的所述机舱压力(P。)与所述环境压力(Pa)之间的所述压力差(Λρ)的所述第二计算阈值(八？2)根据所述飞机机舱内存在的所述乘客数量(ηρ)、所述环境温度(Ta)和所述机舱温度(Τ。)中的至少一个而被确定。
7.如权利要求1所述的方法， 进一步包括以下步骤: 确定飞机空调系统的操作状态；基于所述机舱压力(P。)、所述环境压力(Pa)和所述飞机空调系统的所述操作状态计算泄漏有效面积；和 根据计算的泄漏有效面积以及所述机舱压力(P。)与所述环境压力(Pa)之间的所述压力差(Δρ)的所述第二计算阈值(Δ P2)确定所述飞机的最大恒定巡航高度。
8.如权利要求1所述的方法， 进一步包括以下步骤: 确定所述飞机的所述机舱加压系统的所述空气出流阀(28)的位置；和基于所述飞机的所述机舱加压系统的所述空气出流阀(28)的所述位置确认从所述飞机周围环境到所述飞机机舱中的所述环境空气的流量(f)至少对应于所述预定最小值(fmin)。
9.一种用于对飞机机舱进行紧急通风和加压的系统，包括: 用于确定在所述飞机机舱内占主导的机舱压力(P。)的设备(12)； 用于确定在飞机周围环境中占主导的环境压力(Pa)的设备(14);和 控制单元(16)，所述控制单元(16)适于: 当所述机舱压力(P。)降至预定阈值(P1)以下时，启动飞机的下降； 在所述飞机的下降期间，当所述机舱压力(P。)与所述环境压力(Pa)之间的压力差(Δρ)降至第一计算阈值(ΛΡι)以下时，启动从所述飞机周围环境到所述飞机机舱中的环境空气的供应；以及` 控制从所述飞机周围环境到所述飞机机舱中的所述环境空气的供应和所述飞机的机舱加压系统的空气出流阀(28)的操作，以使从所述飞机周围环境到所述飞机机舱中的环境空气的流量(f)至少对应于预定最小值(fmin)，并使所述机舱压力(P。)与所述环境压力(Pa)之间的所述压力差(Λρ)不降至第二计算阈值(Ap2)以下。
10.如权利要求9所述的系统， 其中所述控制单元(16)适于控制从所述飞机周围环境到所述飞机机舱中的所述环境空气的供应和所述飞机的所述机舱加压系统的所述空气出流阀(28)的所述操作，以使在所述飞机的下降期间所述飞机机舱内的再加压速率低于环境压力增加速率。
11.如权利要求9所述的系统， 其中所述控制单元(16)进一步适于: 当所述机舱压力(P。)与所述环境压力(Pa)之间的所述压力差(Λρ)达到所述第二计算阈值(Ap2)时，终止所述飞机的下降并启动所述飞机在恒定高度处的巡航，其中当所述飞机在恒定高度处巡航时，所述控制单元(16)特别适于控制从所述飞机周围环境到所述飞机机舱中的所述环境空气的供应和所述飞机的所述机舱加压系统的所述空气出流阀(28)的所述操作，以使所述机舱压力(P。)高于或等于在10000英尺(3048米)的高度处的所述飞机周围环境中占主导的环境压力。
12.如权利要求9所述的系统， 其中所述控制单元(16)适于自动地或者根据由可手动致动的输入设备(32)提供的信号(st)启动从所述飞机周围环境到所述飞机机舱中的所述环境空气的供应。
13.如权利要求9所述的系统， 进一步包括以下至少一个:用于确定所述飞机机舱内存在的乘客数量(np)的设备(18)； 用于确定环境温度(Ta)的设备(20);和 用于确定机舱温度(T。)的设备(22)， 其中所述控制单元(16)适于根据所述飞机机舱内存在的所述乘客数量(np)、所述环境温度(Ta)和所述机舱温度(T。)中的至少一个确定所述飞机的恒定巡航高度和当所述飞机在所述恒定巡航高度巡航时保持的所述机舱压力(P。)与所述环境压力(Pa)之间的所述压力差(Λρ)的所述第二计算阈值(Λρ2)。
14.如权利要求9所述的系统， 进一步包括: 用于确定飞机空调系统的操作状态的设备(24)， 其中所述控制单元(16)适于基于所述机舱压力(ρ。)、所述环境压力(pa)和所述飞机空调系统的所述操作状态计算泄漏有效面积，并适于根据计算的泄漏有效面积和所述机舱压力(P。)与所述环境压力(Pa)之间的所述压力差(Λρ)的所述第二计算阈值(Ap2)确定所述飞机的最大恒定巡航高度。
15.如权利要求9所述的系统， 进一步包括: 用于确定所述飞机的所述机舱加压系统的所述空气出流阀(28)的位置的设备(26)， 其中所述控制单元(16)适于`基于所述飞机的所述机舱加压系统的所述空气出流阀(28)的所述位置确认从所述飞机周围环境到所述飞机机舱中的所述环境空气的流量(f)至少对应于所述预定最小值(fmin)。
【文档编号】B64D13/00GK103863568SQ201310665369
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2012年12月10日
【发明者】大卫·于阿尔, 汉乔·哈德维希 申请人:空中客车作业有限公司