控制飞机发动机的推力斜升的方法和装置与流程

本公开总体上涉及飞机，并且更具体地，涉及控制飞机发动机的推力斜升/缓增(ramping)的方法和装置。

背景技术：

发动机推力在起飞初期可以被限制在或控制到低的地速以减少发动机应力。例如，当存在某些侧风条件时，限制起飞期间的可用推力减少了飞机发动机的磨损，从而降低维护成本和/或噪音。

技术实现要素：

一种示例推力控制系统，包括测量侧风速度的传感器和将测得的侧风速度与侧风阈值范围进行比较的推力管理器。当测得的侧风速度处于侧风阈值范围内时，推力管理器在起飞期间启用部分推力斜升调度(schedule)。部分推力斜升调度是从多个推力斜升调度中选择的。

一种示例方法，包括测量当飞机滑行时的侧风速度；将测得的侧风速度与侧风阈值范围进行比较；以及当测得的侧风速度在侧风阈值范围内时，基于测得的侧风速度在起飞期间启用部分推力斜升调度。

一种示例有形计算机可读介质，包括指令，当被执行时该指令使得机器：测量侧风速度；将测得的侧风速度与侧风阈值范围进行比较；并且当测得的侧风速度在侧风阈值范围内时，基于测得的侧风速度在起飞期间启用部分推力斜升调度。

附图说明

图1是利用根据本公开的教导的示例推力斜升系统实施的示例飞机。

图2是图1的示例推力斜升系统的示例推力斜升控制器的框图。

图3a和图3b是表示可以执行以实施图1和图2的示例推力斜升控制器的示例方法的流程图。

图4是表示可由图1和图2的示例推力斜升控制器采用的推力斜升调度的示例图表。

图5是能够执行指令以实施图3a和图3b的方法以及图1和图2的示例推力斜升控制器的示例处理器平台的框图。

具体实施方式

飞机发动机入口处的不利空气动力学条件影响发动机的性能。例如，在起飞条件期间，当气流朝向发动机的转子或风扇移动时，侧风可以导致通过发动机入口的气流沿着入口的内表面分离。当转子或风扇在不利的空气动力学条件下加速太快时，这样的气流分离可以关于在发动机内的风扇叶片提供不良的空气动力。例如，不利的空气动力学条件可以在风扇叶片上施加可磨损和/或损坏风扇叶片的振动力，从而导致叶片的更换或维护的增加。因此，由于起飞期间的侧风条件，转子或风扇叶片的加速度可影响发动机所需的维护调度。增加的维护增加了成本且/或将飞机从可用的机队中移出。

为了减少或防止由于起飞期间的侧风条件而对飞机发动机造成的损害，可以逐渐限制(例如，小于全部可用功率)和/或调整(例如，逐渐调整)发动机功率或推力以控制转子或风扇的加速度，直到飞机速度(例如，平行于飞机发动机的纵向轴线的气流的前进速度)使得在发动机入口处的不利的空气动力学不再发生。例如，当进入到发动机入口的气流(例如，气流的相对速度)达到一定速度时(例如，当飞机达到适于升空的相对速度阈值时)，与飞机发动机入口正交的气流侧风相对于平行于飞机发动机的入口的气流是可忽略不计的。换句话说，当飞机产生足够的空速时，平行于发动机的纵向轴线流入入口的气流矢量显著大于相对于飞机入口的纵向轴线不平行(例如，正交)的侧风的气流矢量。因此，当飞机达到特定的空速时，侧风的影响变得忽略不计，并且不再影响飞机发动机性能和/或发动机的维护。

为了减少在起飞阶段的一部分期间由于不利的侧风条件造成的发动机磨损，一些示例飞机采用推力斜升系统来限制发动机推力输出。例如，当飞机以相对较低的地速移动时，推力斜升限制转子或风扇的加速速率。例如，推力斜升系统能够引起电子发动机控制器通过缓慢地增加推力直到达到阈值空速值来补偿由于侧风和低地速而导致的风扇叶片上的高应力载荷，在阈值空速值下侧风不再影响发动机的空气动力学性能。这种空速阈值取决于发动机的性能特征(例如，发动机短舱(nacelle)的入口)。

然而，无论侧风条件是否需要推力限制，某些推力斜升系统对于所有起飞都是有效的。例如，当侧风条件(例如，10节或更少的侧风)不影响发动机性能(例如，允许使用全部可用推力)时，可施加推力限制。另外地，一些推力斜升系统对所有侧风条件都应用相同的推力限制。例如，当侧风条件为12节或30节时，某些推力限制系统可施加相同的推力限制值。

虽然起飞期间的推力斜升减少了在高侧风条件下的飞机发动机的应变，但在起飞期间限制推力影响起飞速度和飞机重量。例如，较重的飞机重量需要更大的升空速度。因此，由于推力限制被施加以起飞阶段的持续时间，在起飞期间限制推力会需要附加的跑道长度，以达到适当的起飞速度。因此，推力斜升系统可造成场地长度/起降长度损失和/或有效载荷损失。例如，推力斜升系统能够在14,000英尺的跑道标高(runwayaltitude)处造成120英尺的小的场地长度损失。因此，配备有推力斜升系统的飞机可需要更长的跑道和/或可被要求携带较轻的载荷(例如，小于最大允许载荷的载荷)。因此，一些推力斜升系统可通过在起飞期间可不需要推力限制或斜升的侧风条件期间限制载荷而引起飞机以低效率操作。

本文公开的示例方法和装置基于起飞条件(例如，侧风条件)选择性地启用推力斜升。特别地，与一些推力斜升系统不同，本文公开的示例方法和装置基于在滑行期间确定的测得的侧风进行推力控制或斜升。例如，本文公开的示例方法包括在滑行期间(例如，当飞机处于静止时)测量侧风速度，并将测得的侧风速度与侧风阈值范围进行比较。在一些示例中，当侧风速度大于侧风阈值时，本文公开的方法和装置施加推力限制和/或提供推力斜升。因此，当测得的侧风小于侧风阈值时，本文公开的示例方法和装置可不施加推力限制和/或推力斜升。以这种方式，飞机可以在具有非不利侧风条件(例如，不需要推力斜升的侧风条件)的起飞期间使用全部可用推力。在某些情况下，当不启用推力斜升时，能够实现飞机起飞性能。例如，在没有推力斜升的情况下，飞机可以使用较短的跑道长度起飞和/或可以以较重的有效载荷(例如，货物)起飞。

此外，本文公开的示例方法和装置采用对应于不同测得的侧风条件的多种不同的推力斜升调度。当测得的侧风速度处于侧风阈值范围内时，本文公开的示例方法和装置采用部分推力斜升，并且当测得的侧风速度超过侧风阈值范围的上限时采用全推力斜升。

在一些示例中，部分推力斜升提供了针对测得的侧风速度的被缩放(scaled)或优化的推力斜升。因此，当部分推力斜升被启用时，推力斜升调度是基于测得的侧风速度。例如，当测得的侧风速度是侧风阈值范围内的第一值时选择第一推力斜升调度，并且当测得的侧风速度是侧风阈值范围内的第二值时选择第二推力斜升调度。例如，基于第一测得的侧风速度选择的第一推力斜升调度的推力输出限制可以小于基于第二测得的侧风速度(例如，在侧风阈值范围的上限处)选择的第二推力斜升调度的推力输出限制。例如，与约15节的测得的侧风速度相关联的推力斜升调度可施加为可用发动机推力的约80％的初始推力限制，并且与约25节的测得的侧风速度相关联的推力斜升调度可施加为可用发动机推力的约50％的初始推力限制。另外地，在一些示例中，初始推力限制和全推力可用性之间的发动机加速率随着不同的推力斜升调度而变化。例如，与相对低的侧风速度相关联的第一推力斜升调度的速率可以大于与相对较高的侧风速度相关联的第二推力斜升调度的速率。

当测得的侧风值大于侧风阈值范围的上限时，选择全推力斜升调度。例如，相同的全推力斜升调度应用于大于侧风阈值范围上限的所有测得的侧风速度。因此，对于所有大于例如30节的侧风值，启用全推力斜升调度。当测得的侧风速度小于侧风阈值范围的下限时，停用推力斜升。因此，当推力斜升处于停用状态时，本文公开的示例方法在起飞期间不施加推力限制。

图1是利用根据本公开的教导的推力控制系统102(在本文中也被称为推力斜升系统102)实施的示例飞机100。飞机100是示例飞机，因此，本文公开的示例方法和装置可以在不脱离本公开的范围的情况下利用其他飞机、航天器或车辆实施。所示示例的示例飞机100是具有从机身108延伸的第一机翼104和第二机翼106的商用飞机。所示示例的示例飞机100包括联接到第一机翼104的第一发动机110和联接到第二机翼106的第二发动机112。经由位于飞机100的驾驶舱115中的推力杆114命令第一发动机110和第二发动机112的推力输出。例如，在操作期间，推力杆114被操纵以命令第一发动机110和第二发动机112的推力输出。

为了基于通过推力杆114提供的推力命令输入来控制第一发动机110和第二发动机112的操作(例如，推力输出)，所示示例的发动机110和112中的每一个均采用电子发动机控制器116。例如，电子发动机控制器116确定经由推力杆114从第一发动机110和第二发动机112命令的功率或推力输出的量。另外地，所示示例的电子发动机控制器116确定或接收(一个或更多个)操作特性(例如，飞机速度、迎角、高度、静态和/或动态空气压力、空速、空气密度、空气温度、空气压力、发动机压力、发动机温度等)，以实现通过推力杆114设置的期望的推力。例如，电子发动机控制器116计算风扇速度以实现对应于通过推力杆114提供的推力命令输入的推力。基于功率或推力输出要求和/或(一个或更多个)操作特性，电子发动机控制器116调制至第一发动机110和第二发动机112的燃料流量(例如，基于燃料-空气比)。

在起飞期间，所示示例的飞机100在某个(某些)侧风条件期间选择性地启用推力斜升。例如，所示示例的飞机100在不利的侧风条件下限制第一发动机110和第二发动机112的风扇的加速速率，否则，当飞机100的地速相对低时，所述不利的侧风条件会对发动机110和112的风扇(例如，风扇叶片)造成损坏。例如，在相对低的地速期间，与第一发动机110和第二发动机112的入口122的纵向轴线120正交的高侧风118可引起沿着入口122的内表面的流动分离。这种流动分离可引起湍流，如果发动机110和112的加速速率增加太快，则该湍流能够对第一发动机110和/或第二发动机112的风扇叶片造成损坏。当飞机100的空速124增加(例如，在与纵向轴线120平行的向前方向上)时，不利的侧风条件不再影响进入入口122的气流的模式。

为了选择性地限制第一发动机110和第二发动机112的加速速率，所示示例的示例飞机100采用推力斜升系统102。更具体地，所示示例的示例推力斜升系统102采用推力输出限制以在推力斜升系统102检测到某个(某些)运行条件时控制第一发动机110和第二发动机112的加速速率。在一些示例中，所示示例的推力斜升系统102提供按需的(on-demand)推力斜升。例如，所示示例的推力斜升系统102通过在飞机滑行时(例如，起飞前)测量侧风速度来确定是否需要推力斜升。例如，所示示例的推力斜升系统102在飞机100处于静止(例如，初始侧风速度)时测量侧风速度。例如，当飞机100静止时，飞机100的地速为零，并且测得的气流等于风速。可以分析风速矢量以确定侧风118的速度。基于侧风速度，当在滑行期间测得的侧风条件大于侧风阈值(例如，大于12节)时，所示示例的推力斜升系统102可以限制起飞期间的推力输出。

另外，如下面更详细描述的，所示示例的示例推力斜升系统基于测得的侧风速度施加具有不同推力输出限制的不同推力斜升调度。当启用推力斜升以控制第一发动机110和第二发动机112的风扇的加速速率时，所示示例的推力斜升系统根据起飞期间飞机100的测得的空速将推力输出从初始推力输出限制增加到全部可用推力输出。例如，所示示例的推力斜升系统102在起飞的初始部分限制推力输出，并且逐渐增加推力输出，直到获得全部可用推力输出。推力斜升系统102可以经由光纤电缆126、无线系统、蜂窝系统和/或任何其它合适的(一个或更多个)通信系统通信地耦接到电子发动机控制器116。在一些示例中，推力斜升系统102可以形成有(例如，内嵌有)电子发动机控制器116。

为了检测或测量与气流相关联的空气数据(例如，侧风速度等)和/或飞机100的空速，所示示例的示例推力斜升系统102采用光学传感器系统130(例如，lidar传感器系统)。所示示例的光学传感器系统130包括通信地耦接到推力斜升控制器134的多个传感器132(例如，传感器信号处理单元)，所述推力斜升控制器134分析来自传感器132的信号以确定或测量(例如，计算)诸如风速的空气数据。换句话说，所示示例的光学传感器系统130检测侧风118和飞机100的空速124(例如，相对于气流的飞机100的速度)。例如，当飞机100不移动时(例如，地速为零)，传感器132测量气流的风速。当飞机100相对于地面移动时，传感器132测量飞机100的空速。

在所示示例中，传感器132中的每个均经由电缆136(例如，光纤电缆)通信地耦接到推力斜升控制器134。在一些示例中，光学传感器系统130可用于测量或确定其他空气数据或(一个或更多个)操作特性，诸如例如气压、高度、空气温度、空气密度和/或其他(一个或更多个)操作特性。在一些这样的示例中，所述(一个或更多个)操作特性可以被传送到飞机100的电子发动机控制器116和/或其他(一个或更多个)控制器系统(例如，全权限数字电子控制器(fadec))。在一些示例中，飞机100可以采用其他传感器来向电子发动机控制器116提供(一个或更多个)操作特性，诸如例如空气压力、高度、空气温度、发动机温度、发动机压力等。在一些示例中，可以经由位于飞机100的驾驶舱115中的输入/输出接口138(例如，显示器、触摸屏、视觉指示器等)向推力斜升系统102和/或电子发动机控制器116提供信息或数据(例如，参考侧风值)。

所示示例的传感器132包括第一传感器132a、第二传感器132b和第三传感器132c。更具体地，第一传感器132a定位成邻近飞机100的第一侧140(例如，右侧)，第二传感器132b定位成邻近飞机100的与第一侧140相反的第二侧142(例如，左侧)，并且第三传感器132c定位成邻近飞机100的机头144。例如，第一传感器132a可以检测或确定邻近第一发动机110或飞机100的第一侧140的气流的空气数据(例如，风速、相对速度等)，第二传感器132b可以检测或确定邻近第二发动机112或第二侧142的气流的空气数据(例如，风速、相对速度等)，并且第三传感器132c可以检测或确定邻近飞机100的机头144的气流的空气数据(例如，风速、相对速度等)。以这种方式，如果在图1的取向中，侧风118沿从第二发动机112朝向第一发动机110的方向运动，机身108可以阻止或防止第一传感器132a精确地检测侧风118。在一些这样的情况下，第二传感器132b和/或第三传感器132c可以检测侧风118(例如侧风速度)。在一些示例中，由第一传感器132a提供的信息可以与由第二传感器132b和/或第三传感器132c提供的信息结合以用于检测空气数据或(一个或更多个)操作特性。例如，由传感器132中的每个提供的(一个或更多个)气流特性能够用于映射或图示气流相对于飞机100的整体特性。尽管图1中所示的示例示出了多个传感器132，但本文公开的示例光学传感器系统130可以仅利用一个传感器、两个传感器或更多于三个传感器来实施。

所示示例的示例传感器132是激光雷达传感器或收发器(例如，lidar传感器)。例如，所示示例的每个传感器132均包括激光发射器和接收器。所示示例的传感器132可以安装在飞机100的机身108上。在一些示例中，传感器132可以定位在机身108内部并且定位成发射激光能量通过飞机100的窗口。在一些示例中，传感器132可以安装到飞机100的外表面(例如，机翼和/或第一发动机110、第二发动机112和/或机头144的空气动力学表面)。在一些示例中，所示示例的传感器132可以相对于飞机100的外表面(例如，空气动力学表面、机身等)齐平地安装，使得传感器132不会干扰、中断、修改和/或阻碍在安装有传感器132的外表面(例如，机身和/或空气动力学表面)上移动的气流(例如，气流的模式或轮廓)。在一些示例中，一个或更多个盖子(例如，透明盖)可以位于激光发射器和/或接收器上。

为了测量空速、风速、侧风和/或其他空气数据或(一个或更多个)特性，光学传感器系统130表征或分析空气体积和/或空气云(aircloud)(例如，空气微粒、空气分子、液滴等等)。为了表征或分析空气体积或空气云，示例传感器132从例如发射器产生或发射激光束或激光能量(例如，辐射一个或更多个波长等)。例如，为了测量三维气流速度矢量(例如，风速矢量)，每个传感器132(例如，传感器的发射器)均发射三个激光束150(例如，正交于传感器和/或机身)以相对于发射器和/或机身108以不同的预定角度测量三种不同的速度矢量。在一些示例中，发送到大气中的激光能量(例如，连续或脉冲)被空气云反向散射(例如，由于与空气微粒、空气分子等的碰撞)并被反射，并且反向散射的激光能量由传感器132的接收器接收。如下面结合图2更详细地描述的，所示示例的推力斜升控制器134转换或调节反向散射的激光能量以产生电子信号以测量气流速度。

图2是图1的示例推力斜升控制器134的框图。所示示例的示例推力斜升控制器134包括示例激光测距单元202、示例推力斜升管理器204、示例数据存储器(store)206(例如，存储器)和示例警报控制器208。

所示示例的示例激光测距单元202分析来自图1的传感器132的信号以确定气流数据和/或(一个或更多个)操作特性，诸如，例如侧风和空速。所示示例的激光测距单元202包括从图1的传感器132的接收器接收信号(例如，反向散射的激光能量)的示例信号处理器210。例如，由传感器132提供给信号处理器210的信号可以是与由反向散射的激光能量提供的信息有关的数据(例如，原始数据)。示例信号处理器210将这样的信息转换成可用于确定(一个或更多个)操作特性和/或气流的参数的计算机可处理电子信号。例如，信号处理器210可以包括例如模数(a/d)转换器和/或光学换能器，以将来自传感器132的数据转换成电子信号(例如，数字电子信号)。

然后对转换的或调节的反向散射的激光能量(例如，电子信号)进行处理或分析以测量空气数据(例如，风速)。为了测量气流的速度，所示示例的激光测距单元202包括气流速度确定器212。气流速度确定器212接收来自信号处理器210的电子信号，并处理电子信号以使用例如应用多普勒速度方程从频移分析确定气流或风速的算法确定相对于飞机100的气流的速度。例如，示例信号处理器210检测发射光和接收光之间的多普勒频移量，以测量气流的速度。在一些示例中，反向散射的激光能量可以被处理以确定或测量空气温度、空气压力、空气密度和/或其他空气数据或(一个或更多个)特性。

为了确定或测量飞机100的空速，所示示例的激光测距单元202包括空速确定器214。类似地，为了确定或测量侧风，激光测距单元包括侧风确定器216。空速确定器214和侧风确定器216分析由气流速度确定器212提供的气流速度矢量。例如，空速确定器214从由气流速度确定器212提供的气流速度矢量确定或计算飞机100的空速，所述气流速度矢量相对于发动机110和/或112的纵向轴线120平行。在一些示例中，空速确定器214基于传感器132的激光束150的分离角度(例如，每个激光束150相对于传感器132的发射器和/或机身108的角度)计算或测量空速。例如，气流速度确定器212确定当飞机100相对于地面移动时的空速，这考虑到地速和风特性(例如，顺风、逆风、上升气流、下降气流等)。

类似地，侧风确定器216根据由气流速度确定器212提供的气流速度矢量来确定或计算侧风值(正交于发动机110和112的纵向轴线120的侧风)。例如，当气流速度确定器212测量飞机100静止时的气流速度时，气流速度等于风速。在一些示例中，推力斜升控制器134(例如，从飞机100的起落架的地面速度传感器)确定飞机100滑行或静止。在一些示例中，侧风确定器216基于传感器132和/或激光束150的角度确定(例如，当飞机100是静止时测得的)测得的气流速度的正交矢量分量，以确定侧风速度。空速确定器214和侧风确定器216将空速和侧风速度传送给推力斜升管理器204。

推力斜升管理器204从激光测距单元202接收空速和/或侧风速度。基于该接收到的信息，推力斜升控制器204确定是启用推力斜升(例如，施加推力输出限制)还是停用推力斜升(例如，移除推力输出限制)。例如，推力斜升管理器204确定当飞机100滑行并且在起飞之前(例如，当飞机100具有等于零的地速时)是否启用推力斜升。如果推力斜升管理器204启用推力斜升，则所示示例的推力斜升管理器204向电子发动机控制器116传送推力输出限制。电子发动机控制器116阻止发动机110和112的输出推力超过由推力斜升管理器204确定的推力输出限制。在这样的示例中，电子发动机控制器116减小来自推力杆114的超过推力输出限制的推力命令输入。例如，当来自推力杆114的推力命令输入大于由推力斜升管理器204提供的推力输出限制时，电子发动机控制器116将发动机110和112的输出推力设定为由推力斜升管理器204提供的推力输出限制。

如果推力斜升管理器204确定不需要推力斜升，则推力斜升管理器204停用推力斜升。当推力斜升停用时，推力斜升管理器204不对发动机110和112施加推力输出限制。在这样的示例中，电子发动机控制器116基于来自推力杆114的推力命令输入和/或(一个或更多个)操作条件来控制发动机110和112的输出推力。

为了确定是否施加推力斜升，示例推力斜升管理器204包括推力限制确定器218，所述推力限制确定器218接收由侧风确定器216提供的测得的侧风速度。为了确定是否需要推力斜升，推力限制确定器218经由比较器220将测得的侧风速度与侧风阈值范围进行比较。侧风阈值范围可以存储在数据存储器206中(例如，经由查找表)。侧风阈值范围可以基于飞机发动机的(一个或更多个)性能特征而变化。例如，相比于另一个发动机短舱的入口的空气动力学特性，飞机发动机的发动机短舱的入口的空气动力学特性可被配置成防止在更大的侧风速度下的流动分离。在一些这样的示例中，发动机可以具有可以与不同于第一发动机的第二发动机的侧风阈值范围不同的第一侧风阈值范围。因此，用于不同类型的飞机发动机的侧风阈值范围可以不同。例如，侧风阈值范围可以由在特定发动机的测试期间在实验室中确定的预定查找表提供。

基于侧风速度和侧风阈值范围之间的比较，推力限制确定器218确定是否需要推力斜升和/或是需要全推力斜升还是部分推力斜升。在图示说明的示例中，当测得的侧风速度在侧风侧阈值范围内时，推力限制确定器218启用部分推力斜升，而当测得的侧风速度大于侧风阈值范围的上限时，启用全推力斜升。通常，与部分推力斜升调度相比，全推力斜升调度可以以较慢的速率使发动机110和112的加速度缓增到全推力输出。

另外，当部分推力斜升被启用时，所示示例的推力限制确定器218选择对应于由侧风确定器216提供的测得的侧风速度的推力斜升调度。例如，数据存储器206可以存储对应于多个侧风条件的多个推力斜升调度。因此，所示示例的示例推力斜升管理器204针对侧风阈值范围内的不同侧风速度应用或施加不同推力斜升和/或不同推力输出限制。例如，与更接近侧风阈值范围的上限的侧风速度相比，当侧风速度更接近侧风阈值范围的下限时，第一部分推力斜升调度可以允许更大的发动机加速速率。换句话说，所示示例的部分推力斜升提供了取决于由侧风确定器216确定的测得的侧风条件的浮动缩放/按比例增减的推力斜升调度。因此，与针对在侧风阈值范围中相对高的侧风速度施加的推力斜升相比，针对侧风阈值范围中的相对低的侧风速度，所示示例的推力斜升管理器204针对起飞阶段的更短的持续时间(例如，需要更小的跑道长度)施加推力斜升。在一些示例中，多个推力斜升调度可以基于发动机性能特征被确定，并且其可以针对不同的发动机是变化的。

当启用全推力斜升或部分推力斜升时，所示示例的推力斜升管理器204根据飞机100的空速使得发动机110和112的允许推力输出缓增(例如，限制加速速率)。可以根据从数据存储器206(例如，经由查找表)检索到的所选择的推力斜升调度来确定推力斜升管理器204根据空速减小发动机110和112上的推力限制所处的速率。

基于侧风速度的所选择的推力斜升调度可以包括在空速增加时对推力输出限制的调整(例如，减小)。例如，当空速使得在第一发动机110和第二发动机112的入口122处的由于侧风产生的不利的空气动力学不再发生时，所示示例的推力斜升管理器204逐渐地将对发动机功率的约束(例如，推力限制)从空速为零时施加的初始推力限制减小到全可用推力(例如，零推力约束)。换句话说，当飞机100从滑行位置(例如，具有零地速的静止位置)移动到升空(例如，当起飞速度足以升空时)时，所示示例的推力斜升管理器204根据飞机100的空速逐渐地调整(例如，减小)推力输出限制。根据空速的推力减小速率可以是线性的、指数的、连续的、逐渐的、步进的和/或可以具有任何其它模式。此外，根据空速的推力减小速率可以根据所选择的推力斜升调度而变化。例如，相比于与更接近侧风阈值范围的上限的侧风速度相关的推力斜升调度的推力减小速率，与更接近侧风阈值范围的下限的侧风速度相关的推力斜升调度的推力减小速率会更大。

在一些示例中，所示示例的推力限制确定器218比较由输入/输出接口138提供的侧风参考输入和由侧风确定器216提供的侧风速度。当侧风参考输入小于由侧风确定器216提供的测得的侧风速度时，推力斜升控制器204命令警报控制器208启动驾驶舱115中的警报。在一些示例中，由警报控制器208启动的警告使驾驶员警觉以重新评估飞机100的有效载荷。

所示示例的示例推力斜升系统102和/或推力斜升控制器134使得飞机在侧风条件不需要推力斜升时具有更多有效载荷。例如，飞机100的最大有效载荷是基于包括考虑参考侧风值、跑道长度、空气压力、空气温度、高度等的起飞优化来确定的。例如，在装载飞机之前，交通控制塔向驾驶员提供参考侧风值，驾驶员经由输入/输出接口138输入参考侧风。基于上述参考侧风和其他参数，驾驶员基于航线和/或政府机构安全标准确定用于起飞优化的最大负载。在一些示例中，如果参考侧风值小于与飞机100相关联的侧风阈值范围的下限，则所示示例的飞机100可以被加载至不考虑与已知推力斜升系统相关联的跑道损失的重量。然而，使用已知的推力斜升系统实施的其他飞机在确定起飞优化时需要包括推力斜升因子，这降低了飞机的最大允许有效载荷。此外，所示示例的示例推力斜升系统102和/或推力斜升控制器134通过在某些侧风条件下启用部分推力斜升来提高起飞优化性能。以这种方式，飞机100可导致较少的跑道和/或重量损失。

尽管图2中图示说明了实施图1的示例推力斜升控制器134的示例方式，但是图2中所示的元件、处理和/或设备中的一个或更多个可以以任何其他方式组合、分开、重新布置、省略、消除和/或实施。此外，图2的示例激光测距单元210、示例推力斜升管理器204、示例数据存储器206、示例警报控制器208、示例信号处理器210、示例气流速度确定器212、示例空速确定器214、示例侧风确定器216、示例推力限制确定器218、示例比较器220和/或更一般地，示例推力斜升控制器134可以由硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的任何组合来实现。因此，例如，图2的示例激光测距单元210、示例推力斜升管理器204、示例数据存储器206、示例警报控制器208、示例信号处理器210、示例气流速度确定器212、示例空速确定器214、示例侧风确定器216、示例推力限制确定器218、示例比较器220和/或更一般地，示例推力斜升控制器134中的任一个可以由(一个或更多个)模拟或数字电路、逻辑电路、(一个或更多个)可编程处理器、(一个或更多个)专用集成电路(asic)、(一个或更多个)可编程逻辑器件((一个或更多个)pld)和/或(一个或更多个)现场可编程逻辑器件((一个或更多个)fpld)中的一个或更多个来实施。当阅读本专利的任何装置或系统权利要求以覆盖纯粹的软件和/或固件实施方案时，示例激光测距单元210、示例推力斜升管理器204、示例数据存储器206、示例警报控制器208、示例信号处理器210、示例气流速度确定器212、示例空速确定器214、示例侧风确定器216、示例推力限制确定器218、示例比较器220中的至少一个在此被明确地定义为包括存储软件和/或固件的有形计算机可读存储设备或存储盘，诸如存储器、数字通用盘(dvd)、光盘(cd)、蓝光光盘等。此外，图1的示例推力斜升控制器134可以包括补充或代替图2中所示的那些之外的一个或更多个元件、处理和/或设备，且/或可以包括不止一个所示元件、处理和设备中的任一个或全部。

图3a和图3b中示出代表用于实施图1和图2的推力斜升控制器134的示例方法300的流程图。在该示例中，可以使用机器可读指令来实施该方法，所述机器可读指令包括用于由处理器(诸如，下面结合图5讨论的示例处理器平台500中所示的处理器512)执行的程序。该程序可以被包含在存储在有形计算机可读存储介质(例如cd-rom、软盘、硬盘驱动器、数字通用盘(dvd)、蓝光光盘或与处理器512相关联的存储器)上的软件中，但是整个程序和/或其部分可替代地由除处理器512之外的设备执行和/或被包含在固件或专用硬件中。此外，尽管示例程序是参照图3a和图3b所示的流程图进行描述的，不过可以替代地使用实施示例推力斜升控制器134的许多其它方法。例如，可以改变框的执行顺序，且/或可以改变、消除或组合描述的框中的某些框。

如上所述，可以使用存储在有形计算机可读存储介质上的编码指令(例如，计算机和/或机器可读指令)来实施图3a和图3b的示例过程，所述有形计算机可读存储介质例如硬盘驱动器、闪速存储器、只读存储器(rom)、光盘(cd)、数字通用盘(dvd)、高速缓存、随机存取存储器(ram)和/或其中在任何持续时间(例如，延长的时间段、永久地、短暂的情况下、暂时缓冲和/或缓存信息)内储存信息的任何其他存储设备或存储盘。如本文所使用的，术语有形计算机可读存储介质被明确地定义为包括任何类型的计算机可读存储设备和/或存储盘，并且不包括传播信号，并且不包括传输介质。如本文所使用的，“有形计算机可读存储介质”和“有形机器可读存储介质”可互换使用。另外地或替代地，图3a和图3b的示例过程可以使用存储在非暂时性计算机和/或机器可读介质上的编码指令(例如，计算机和/或机器可读指令)来实施，所述非暂时性计算机和/或机器可读介质例如硬盘驱动器、闪速存储器、只读存储器、光盘、数字通用盘、高速缓存、随机存取存储器和/或其中在任何持续时间(例如，延长的时间段、永久地、短暂的情况下、暂时缓冲和/或缓存信息)内储存信息的任何其他存储设备或存储盘。如本文所使用的，术语非暂时性计算机可读介质被明确地定义为包括任何类型的计算机可读存储设备和/或存储盘，并且不包括传播信号，并且不包括传输介质。如本文所使用的，当在权利要求的前序部分中使用短语“至少”作为过渡术语时，其与术语“包括”是开放性的是相同的也是开放性的。

图3a和图3b的方法300在当推力斜升管理器204接收参考侧风速度(框302)时的框302处开始。例如，所示示例的推力斜升管理器204从驾驶舱115的输入/输出接口138接收参考侧风速度。在一些示例中，驾驶员从交通控制塔接收参考侧风速度(例如，15节)。推力斜升管理器204可以将参考侧风速度存储在数据存储器206中。由于由所述塔提供的参考侧风速度，驾驶员可以基于跑道长度和发动机推力可用性装载飞机100。在一些示例中，驾驶员可以将侧风缓冲器值(例如，5节)添加到参考侧风速度。

推力斜升控制器134测量侧风速度(框304)。例如，所示示例的推力斜升系统102测量当飞机100滑行(例如，静止)时的侧风速度。侧风确定器216基于由气流速度确定器212提供的气流速度矢量来测量侧风速度，并将测得的侧风速度传送给推力斜升管理器204。

接下来，推力斜升管理器204比较参考侧风速度和测得的侧风速度(框306)。然后推力斜升管理器204确定参考侧风速度是否小于测得的侧风速度(框308)。如果在框308处参考侧风速度小于测得的侧风速度，则推力斜升管理器204引起警报控制器208启动返回登机口警告(框310)。例如，警报控制器208可经由输入/输出接口138(例如，听觉警报器、视觉指示器等)在驾驶舱115中发起警报。例如，在滑行期间，如果推力斜升系统102测量大于15节的参考侧风速度的18节的侧风速度，则驾驶员被警告返回到登机口以减小有效载荷。

如果在框308处参考侧风速度小于测得的侧风速度，则推力限制确定器218将测得的侧风速度与侧风速度阈值范围进行比较(框312)。例如，推力限制确定器218可以从数据存储器206确定/检索侧风阈值范围。例如，侧风阈值范围可以在约12节(例如，下限)和25节(例如，上限)之间。

推力限制确定器218确定测得的侧风速度是否大于侧风侧阈值范围的下限(框314)。如果在框414处推力限制确定器218确定测得的侧风速度不大于侧风阈值范围的下限，则推力限制确定器218停用推力斜升(框316)。例如，如果测得的侧风速度小于12节，则推力斜升管理器204停用推力斜升。

如果在框414处推力限制确定器218确定测得的侧风速度大于侧风阈值范围的下限，则推力限制确定器218启用推力斜升(框318)。当启用推力斜升时，推力限制确定器218确定测得的侧风速度是否大于侧风阈值范围的上限(框320)。如果在框320处侧风速度大于侧风阈值范围的上限，则推力斜升管理器204选择或启用全推力斜升调度(框322)。如果在框320处侧风速度不大于侧风阈值范围的上限，则推力斜升管理器204选择或启用部分推力斜升调度(框324)。例如，推力斜升管理器204选择与测得的侧风速度相关联的部分推力斜升调度。

然后空速确定器214测量飞机100的空速(框326)。例如，空速确定器214将空速传送到推力斜升管理器204。推力限制确定器218确定所选择的推力斜升调度是否需要在测得的空速下的推力输出限制(框328)。如果在框328处推力限制确定器218确定所选择的推力斜升调度不需要与测得的空速相关联的推力输出限制，则推力斜升管理器204停用所选择的推力斜升调度，并且过程结束。在一些这样的示例中，当推力斜升被停用时，电子发动机控制器116将第一发动机110和第二发动机112的推力输出设置为来自推力杆114的推力命令输入。

如果在框328处推力限制确定器218确定所选择的推力斜升调度需要推力输出限制，则推力限制确定器218根据所选择的推力斜升调度确定对应于测得的空速的推力输出限制(框330)。例如，推力限制确定器218从与所选择的推力斜升调度相关联的查找表中检索对应于测得的空速的推力输出限制。推力斜升管理器204将推力输出限制设置为第一发动机110和第二发动机112的最大允许推力输出(框332)。例如，方法300然后返回到框326处，并且继续以基于所选择的推力斜升调度随着空速变化(例如，增加)调节推力输出限制，直到框328处的测得的空速不需要推力输出限制。例如，当测得的空速使得侧风不再影响第一发动机110和第二发动机112的性能特性时，不需要推力输出限制。

图4是表示可用于实施图1和图2的示例推力斜升控制器134的示例推力斜升调度的示例图表400。例如，图表400图示说明了与第一侧风速度(例如，15节)相关联的第一推力斜升调度402、与第二侧风速度(例如，20节)相关联的第二推力斜升调度404、与第三侧风速度(例如，25节)相关联的第三推力斜升调度406以及与第四侧风速度(例如，30节)相关联的第四推力斜升调度408。例如，所示示例的第一、第二和第三斜升调度402-406提供部分推力斜升，并且所示示例的第四推力斜升调度408提供全推力斜升。

所示示例的图表400为各种示例推力斜升调度402-408提供了推力限制与空速的关系的图表。在图示说明的示例中，图表的y轴表示作为全可用推力的百分比的推力输出限制值410，并且x轴表示空速412(例如，飞机100的相对速度的向前矢量)。因此，对于每个推力斜升调度402-408，根据空速412提供推力输出限制410。

例如，在操作期间，所示示例的推力限制确定器218根据测得的空速412针对推力斜升调度402-408中所选择的一个确定推力输出限制410。例如，在操作期间，当推力斜升系统102在飞机100静止或滑行时测得15节的侧风速度时，推力斜升管理器204选择或启用第一推力斜升调度402(例如，部分推力斜升调度)。推力限制确定器218接收来自空速确定器214的空速412，并且使用图表400基于测得的空速412来确定与所选择的推力斜升调度402-408相关联的推力输出限制410。因此，当选择第一推力斜升调度402并且来自空速确定器214的测得的空速412在0节和15节之间时，推力限制确定器218确定推力输出限制410是80％的发动机推力。当空速412从15节增加到约20节时，推力限制确定器218将推力输出限制410从80％的发动机推力改变到100％的发动机推力。因此，所示示例的第一推力斜升调度402使得当空速412为约20节时，第一发动机110和第二发动机112能够获得全推力。

相反，当空速412在约0节和15节之间时，第二推力斜升调度404将推力输出限制在65％的发动机推力，并且当空速412为约45节时，第二推力斜升调度404允许第一发动机110和第二发动机112获得100％的发动机推力。因此，第二推力斜升调度404提供比第一推力斜升调度402更平缓的至100％发动机推力的推力增加。所示示例的示例推力斜升调度402-408可以被配置用于不同类型的飞机发动机和/或可以基于不同发动机的性能特征而不同。

图5是能够执行指令以实现图3a和图3b的方法300和图1和图2的示例推力斜升控制器134的示例处理器平台的框图。处理器平台500可以是例如服务器、个人计算机、移动设备(例如，手机、智能电话、诸如ipad^tm的平板电脑)、个人数字助理(pda)、互联网设备、dvd播放器、cd播放器、数字录像机、蓝光播放器或任何其他类型的计算设备。

所示示例的处理器平台500包括处理器512。所示示例的处理器512是硬件。例如，处理器512能够由来自任何期望系列(family)或制造商的一个或更多个集成电路、逻辑电路、微处理器或控制器来实施。

所示示例的处理器512包括本地存储器513(例如，高速缓存)。所示示例的处理器512经由总线518与包括易失性存储器514和非易失性存储器516的主存储器通信。易失性存储器514可以由同步动态随机存取存储器(sdram)、动态随机访问存储器(dram)、rambus动态随机存取存储器(rdram)和/或任何其他类型的随机存取存储器设备实施。非易失性存储器516可以由闪存和/或任何其它所需类型的存储器设备实施。由存储器控制器控制对主存储器514、516的访问。

所示示例的处理器平台500还包括接口电路520。接口电路520可以通过任何类型的接口标准(例如，以太网接口、通用串行总线(usb)和/或pciexpress接口)来实施。

在所示示例中，一个或更多个输入设备522连接到接口电路520。(一个或更多个)输入设备522允许用户将数据和命令输入到处理器512中。(一个或更多个)输入设备能够通过例如音频传感器、麦克风、照相机(静止或视频)、键盘、按钮、鼠标、触摸屏、轨迹板、轨迹球、隔离点(isopoint)和/或语音识别系统来实施。

一个或更多个输出设备524也连接到所示示例的接口电路520。输出设备524能够例如由显示设备(例如，发光二极管(led)、有机发光二极管(oled)、液晶显示器、阴极射线管显示器(crt)、触摸屏、触觉输出设备和/或扬声器)实施。因此，所示示例的接口电路520通常包括图形驱动器卡、图形驱动器芯片或图形驱动器处理器。

所示示例的接口电路520还包括诸如发射器、接收器、收发器、调制解调器和/或网络接口卡的通信设备，以便于经由网络526(例如，以太网连接、数字用户线路(dsl)、电话线、同轴电缆、蜂窝电话系统等)与外部机器(例如，任何类型的计算设备)的数据交换。

所示示例的处理器平台500还包括用于存储软件和/或数据的一个或更多个大容量存储设备528。这种大容量存储设备528的示例包括软盘驱动器、硬盘驱动器盘、光盘驱动器、蓝光光盘驱动器、raid系统和数字通用盘(dvd)驱动器。

用于实现图3a和图3b的方法的编码指令532可以存储在大容量存储设备528中、易失性存储器514中、非易失性存储器516中和/或可移动的有形计算机可读存储介质(例如，cd或dvd)上。

此外，本公开包括根据以下条款的示例：

条款1.一种用于飞机的推力控制系统，其包括：

传感器，其用于测量侧风速度；以及

推力斜升管理器，其用于将测得的侧风速度与侧风阈值范围进行比较，当所述测得的侧风速度在所述侧风阈值范围内时，所述推力斜升管理器在起飞期间启用部分推力斜升调度，所述部分推力斜升调度选自多个推力斜升调度。

条款2.根据条款1所述的系统，其中所述推力斜升管理器(204)将接收参考侧风速度。

条款3.根据条款2所述的系统，其中所述推力斜升管理器将所述参考侧风速度和所述测得的侧风速度进行比较。

条款4.根据条款3所述的系统，还包括警报控制器，当所述参考侧风速度小于所述测得的侧风速度时该警报控制器启动警报。

条款5.根据条款1所述的系统，其中当所述测得的侧风速度大于所述侧风阈值范围的上限时，推力控制器将在起飞期间启用全推力斜升调度。

条款6.根据条款5所述的系统，其中当所述测得的侧风速度小于所述侧风阈值范围的下限时，所述推力控制器将停用推力斜升。

条款7.一种用于控制飞机的推力的方法，所述方法包括：

当飞机滑行时测量侧风速度；

将测得的侧风速度与侧风阈值范围进行比较；并且

当所述测得的侧风速度在所述侧风阈值范围内时，基于所述测得的侧风速度在起飞期间启用部分推力斜升调度。

条款8.根据条款7所述的方法，还包括当所述测得的侧风速度大于所述侧风阈值范围的上限时，在起飞期间施加全推力斜升调度。

条款9.根据条款8所述的方法，还包括当所述测得的侧风速度小于所述侧风阈值范围的下限时，在起飞期间停用推力斜升。

条款10.根据条款7所述的方法，还包括比较参考侧风速度和所述测得的侧风速度，并且当所述参考侧风速度小于所述测得的侧风速度时启动警报。

条款11.根据条款7所述的方法，其中提供所述部分推力斜升调度包括从查找表中检索所述部分推力斜升调度。

条款12.根据条款7所述的方法，还包括在起飞期间测量所述飞机的空速，并根据测得的空速改变推力输出限制。

条款13.根据条款12的方法，还包括当所述测得的空速增加时减小所述推力输出限制。

条款14.一种包括指令的有形的计算机可读介质，当所述指令被执行时，引起机器：

测量侧风速度；

将测得的侧风速度与侧风阈值范围进行比较；以及

当所述测得的侧风速度在所述侧风阈值范围内时，基于所述测得的侧风速度在起飞期间启用部分推力斜升调度。

条款15.根据条款14所定义的计算机可读介质，还包括指令，当执行该指令时引起所述机器在所述测得的侧风速度大于所述侧风阈值范围的上限时在起飞期间施加全推力斜升调度。

条款16.根据条款15所定义的计算机可读介质，还包括指令，当执行该指令时引起所述机器在所述测得的侧风速度小于所述侧风阈值范围的下限时在起飞期间停用推力斜升。

条款17.根据条款14所定义的计算机可读介质，还包括指令，当执行该指令时引起所述机器比较参考侧风速度和所述测得的侧风速度，并且当所述参考侧风速度小于所述测得的侧风速度时启动警报。

条款18.根据条款14所定义的计算机可读介质，还包括指令，当执行该指令时引起所述机器从预定的查找表中检索对应于所述测得的侧风速度的所述部分推力斜升调度。

条款19.根据条款14所定义的计算机可读介质，还包括指令，当执行该指令时引起所述机器在起飞期间测量飞机的空速并根据测得的空速改变推力输出限制。

条款20.根据条款19所定义的计算机可读介质，还包括指令，当执行该指令时引起所述机器随着所述测得的空速增加而降低所述推力输出限制。

虽然本文已经公开了某些示例性方法、装置和制品，但是本专利的覆盖范围不限于此。相反，本专利涵盖所有完全落在本专利的权利要求的范围内的方法、装置和制品。