本申请要求于2017年4月28日提交的fr1770434的权益，该申请的公开内容全文以引用方式并入本文。
本发明涉及用于调节旋翼飞行器的至少一个主旋翼的写作nr的旋转速度的控制设定点的设备。因此该速度nr直接为喷射到(一个或多个)发动机中的燃料量的函数，以便产生驱动主旋翼旋转的燃烧。
因此，本发明还涉及调节旋翼飞行器的动力装置中一个或多个发动机的操作的方法的领域。以举例的方式，此动力装置包括至少一个主燃料燃烧发动机，特别是诸如涡轮轴发动机，其通常为旋翼飞行器提供驱动旋翼飞行器的至少一个或多个旋翼所需的机械动力。
因此，本发明更具体地在于调节设备和方法的情况，该调节设备和方法用于以可变设定点速度驱动旋翼飞行器的至少一个主旋翼，并且在合适的情况下还有可能用于驱动反扭矩旋翼。
主旋翼通常用于为旋翼飞行器至少提供升力，并且还有可能提供推进和/或在直升机的特定情况下在飞行中的姿态的改变。反扭矩旋翼通常用于稳定和引导偏航的旋翼飞行器，并且其通常为尾桨或至少一个用于具有高前进速度的旋翼飞行器的推进螺旋桨的形式。
常规地，旋翼飞行器的(一个或多个)主发动机的操作处于诸如全权限数字式发动机控制器(fadec)的调节器单元的控制之下。该调节器单元根据与主旋翼所需旋转速度相关的设定点(下面称为nr速度设定点)来控制对(一个或多个)主发动机的燃料计量。在某些特定情况下，nr速度设定点可由调节器单元(fadec)生成。在其它特定情况下，例如当nr速度设定点可变时，nr速度设定点可通过旋翼飞行器的电子、电气和计算机设备一起作用而生成，然后通过管理装置，诸如自动飞行控制系统(afcs)将其传递到调节器单元(fadec)。在此类情况下，调节器单元(fadec)用于对nr速度设定点执行调节。
因此，nr速度设定点可由管理装置(afcs)根据旋翼飞行器对取决于旋翼飞行器的当前飞行状况而识别的机械动力的需要来传递，并且特别是根据驱动主旋翼所需要的机械动力来传递。以举例的方式，主旋翼消耗的功率可首先通过评估主旋翼反对被动力设备驱动的抵抗扭矩，并且其次从其旋转速度来识别。
然而，技术在旋翼飞行器领域中的改变方式倾向于支持根据旋翼飞行器的最关键条件以相对于预定标称速度nrnom是可变的受控制的旋转速度nr驱动主旋翼，旋翼飞行器的最关键条件例如对应于术语“cata程序”通常所指的复合点起飞或着陆程序。
具体地，使用主旋翼被驱动的速度nr中的此显着变化来优化由(一个或多个)发动机根据相关联的飞行阶段供给的动力水平，例如以便减少接近地面的噪音和/或以便改善性能。以指示的方式，主旋翼的旋转速度可被控制为变化，以便与标称旋转速度nrmom相差5％至10％，或有可能甚至相差更多，这取决于技术如何变化，更特别地，旋转速度可在一定值的范围内可变地控制，该范围可能从标称速度nrnom的90％至115％延伸。
背景技术
关于该主题，以举例的方式，可参考出版物“使用连续可变旋翼速度控制的攻击直升机的增强的能量可操纵性(enhancedenergymaneuverabilityforattackhelicoptersusingcontinuousvariablerotorspeedcontrol)”(c.g.schaeferjr.，f.h.lutzejr.，1991年美国直升机协会第47届论坛，1293页至1303页)。根据该文献，取决于旋翼飞行器的空气速度的变化，通过改变主旋翼被驱动的速度来改善旋翼飞行器在战斗状态中的性能。
以举例的方式，还可参考文献us6198991(yamakawa等人)，该文献提出了通过改变主旋翼的旋转速度来减小靠近着陆点的旋翼飞行器所产生的噪音滋扰。
关于该主题，以举例的方式，还可参考文献us2007/118254(g.w.barnes等人)，该文献提出了在对于与旋翼飞行器的飞行条件相关联的各种先前识别的参数的值的预定阈值条件下，取决于被认为是“低”和“高”的两个值来改变旋翼飞行器的主旋翼的旋转速度。
同样以举例的方式，关于该主题，可参考文献wo2010/143051(augustaspa等人)，该文献提出了取决于旋翼飞行器的各种飞行条件，按照先前建立的地图改变旋翼飞行器主旋翼的旋转速度。
最后，如申请人在文献fr3000465、fr3000466和fr3002803以及文献jph0539094和ep0945841中所描述的，还已知利用高度计，以便控制旋翼的旋转速度在从预定标称值的90％至110％延伸的范围内自动变化。
此外，文献fr2974564、gb2192163和fr2981045描述了用于调节旋翼飞行器的主旋翼或尾旋翼的其它设备或方法。
尽管如此，虽然此类文献描述了用于在旋翼飞行器的飞行期间调节速度nr的设备或方法，但是这些文献没有提供任何使nr速度控制设定点能够根据相对于参考水平的旋翼飞行器的行进速度的垂直分量vz的绝对值来自动调节的解决方案，该参考水平尤其可为陆地或水的范围，诸如洋或海。因此，那些文献没有描述任何解决方案，使得有可能在此旋翼飞行器在相对于此参考水平的大于500英尺的垂直高程的水平飞行阶段期间自动调节nr速度控制设定点。
技术实现要素：
因此，本发明的目的是提出使得有可能克服上述限制的设备。特别地，根据本发明的调节设备或方法的目的因此是使得旋翼飞行器旋翼的nr旋转速度的控制设定值在旋翼飞行器在例如相对于参考水平的500英尺至2000英尺的范围内的数值高度的任务期间以具有小的垂直分量vz的行进速度飞行时自动调节。因此在飞行中对nr旋转速度的控制设定点的此自动调节使得尤其有可能改善在大于相对于所考虑的参考水平的预定阈值的基本恒定的垂直高程飞行的旋翼飞行器的性能，例如492英尺。
此外，在本申请的下文中，术语“垂直高程”用于表示在相对于地球的中心基本上径向的方向上如在航空领域中通常的惯例以英尺为单位测量的距离。因此，此垂直高程可指定相对于在旋翼飞行器下方的陆地或水的范围的高度以及相对于大气压力的参考水平测量的高度。
类似地，在本申请的下文中使用术语“参考水平”来指定在旋翼飞行器下方的陆地或水的范围，或实际海平面或对应于参考大气压力的水平。
因此，本发明提供用于调节旋翼飞行器的至少一个主旋翼的写作nr的旋转速度的控制设定点的调节器设备，该调节器设备适配包括以下部件的旋翼飞行器：
-至少一个测量构件，用于获取表示相对于参考水平的旋翼飞行器的当前垂直高程z、z’、z”的测量结果；以及
-测量装置，用于测量旋翼飞行器的行进速度以及用于测量相对于围绕旋翼飞行器的空气的旋翼飞行器行进速度的至少一个垂直分量vz。
此外，用于调节速度nr的控制设定点的调节器设备包括用于根据彼此不同的至少两个预定控制关系nr1和预定控制关系nr2自动地控制速度nr的控制设定点的管理装置，该至少两个预定控制关系nr1和预定控制关系nr2在旋翼飞行器的飞行的下降阶段期间至少作为表示所述垂直高程z、z’、z”减小的测量结果的函数被选择作为备选方案，管理装置用于根据以下内容控制速度nr的控制设定点：
-当垂直高程z、z’、z”小于第一预定阈值s1时根据第一控制关系nr1控制；以及
-每当垂直高程z、z’、z”大于比第一预定阈值s1大的第二预定阈值s2时，根据被选择为与第一控制关系nr1不同的第二控制关系nr2控制。
根据本发明，此调节器设备是显著的，因为第一预定阈值s1根据垂直分量vz是可变的，使得：
-当垂直分量vz大于或等于垂直速度常数vzc时，所述第一预定阈值s1小于或等于第一垂直高程常数sc1；以及
-当垂直分量vz小于垂直速度常数vzc时，第一预定阈值s1大于第一垂直高程常数sc1。
换句话说，用于调节速度nr的此设备然后使得有可能根据相对于周围空气的旋翼飞行器的行进速度的垂直分量vz自动适应第一预定阈值s1。另外，由于旋翼飞行器随后在飞行的下降阶段，因此此垂直分量vz可为负代数值的形式。
此自适应然后用于通过保存第二控制关系nr2来改善安装有该设备的旋翼飞行器的性能，因此优先考虑旋翼飞行器的性能，特别是在水平飞行期间，例如在相对于参考水平的在500英尺到2000英尺范围内的垂直高程处。
以举例的方式，第一控制关系式nr1因此可用于当相对于参考水平的旋翼飞行器的当前垂直高程z、z’、z”小于第一预定阈值s1时，将旋转速度nr的控制设定点降低到小于标称值的值，例如，等于标称值的94％。该第一控制关系nr1，也被称为“声学控制”关系，然后用于根据旋翼飞行器的前进速度来限制旋翼飞行器在周围介质上的声音覆盖区。
相反，第二控制关系式nr2可用于至少当相对于参考水平的旋翼飞行器的当前垂直高程z、z’、z”大于比第一预定阈值s1大的第二预定阈值s2时，将旋转速度nr的控制设定点增加到大于或等于标称值的水平。在此类情况下，只有第一控制关系nr1能够满足根据垂直高程z、z’、z”以及旋翼飞行器在基本上水平方向上的前进速度来减小声音水平。
因此，第一控制关系nr1可为在低垂直高程处默认使用的控制关系，因为取决于旋翼飞行器的飞行状况，能够限制其在外部介质上的声音覆盖区。然而，此第一控制关系nr1可具有限制旋翼飞行器的飞行性能的效果。
第二控制关系式nr2不可以默认在低垂直高程时使用，而是可在中等垂直高程或高垂直高程的旋翼飞行器的任务期间自动使用。此第二控制关系nr2用于保证飞机在垂直高程范围内的飞行性能，对于该垂直高程范围，旋翼飞行器的声音覆盖区对于其直接环境而言不成问题。
此外，用于测量相对于空气的旋翼飞行器的速度的垂直分量vz的测量装置可特别地包括单向空气速度指示器或实际上全向空气速度指示器，以便测量相对于旋翼飞行器的机身的空气流动速度。
如上所述，管理装置可存在于旋翼飞行器的自动飞行控制系统(afcs)中。
有利的是，垂直速度常数vzc可被选择为接近零，当垂直分量vz接近零时，第一预定阈值s1小于或等于第一垂直高程常数sc1，并且当垂直分量vz小于每分钟-400英尺时，第一预定阈值s1大于第一垂直高程常数sc1。
换句话说，当旋翼飞行器在大致水平的方向上执行水平飞行时，第一预定阈值s1小于或等于第一垂直高程常数sc1。
实际上，第二预定阈值s2可为第一预定阈值s1加上第二垂直高程常数sc2的和。
然后该第二垂直高程常数sc2被选择为足够大以确保第二预定阈值s2不同于第一预定阈值s1并且大于第一预定阈值s1。
根据本发明的有利特性，第一垂直高程常数sc1可在相对于参考水平400英尺至600英尺的范围内，并且优选地等于相对于参考水平ref492英尺。
因此，第一垂直高程常数sc1的此值用于保证旋翼飞行器在相对于参考水平大于492英尺的垂直高程上的最佳性能，而不会在旋翼飞行器正在执行水平飞行时毫无意义地降低nr速度设定点。
有利的是，第二竖直高程常数sc2可在300英尺到500英尺的范围内，并且优选等于400英尺。
第二垂直高程常数sc2的该值然后用于保证旋翼飞行器在相对于参考水平大于892英尺的垂直高程上的最佳性能，而不会在旋翼飞行器正在该垂直高程上方飞行时毫无意义地降低nr速度设定点，无论旋翼飞行器的行进速度的垂直分量vz的值如何都适用。相对于参考水平等于892英尺的此第二预定阈值s2然后对应于第一垂直高程常数sc1(其优选相对于参考水平等于492英尺)与第二垂直高程常数sc2(其优选等于400英尺)相加的总和。
实际上，每当首先垂直分量vz大于或等于垂直速度常数vzc，其次垂直高程z、z’、z”大于第一预定阈值s1时，管理装置可用于根据不同于第一控制关系nr1的第三控制关系nr3来控制速度nr的控制设定点。
换句话说，在旋翼飞行器在位于第一预定阈值s1以上的垂直高程上基本上水平飞行阶段期间，管理装置使用此第三控制关系nr3。此布置还使得能够通过在旋翼飞行器在该第一预定阈值s1以上飞行并且旋翼飞行器的行进速度的垂直分量vz小(其大于或等于垂直速度常数vzc，其可有利地为零)时不无意义地降低控制设定点而避免限制旋翼飞行器的性能。
根据本发明的有利特性，第三控制关系nr3可与第二控制关系nr2完全相同。
在此类情况下，一旦旋翼飞行器以大于第一预定阈值s1的垂直高程z、z’、z”飞行时，其性能就可被优化。
有利地，每当首先垂直分量vz小于垂直速度常数vzc，其次垂直高程z、z’、z”在第一预定阈值s1和第二预定阈值s2之间时，管理装置可用于根据不同于第一控制关系nr1和第二控制关系nr2的第四控制关系nr4来控制速度nr的控制设定点。
此第四控制关系nr4然后有利地被管理装置使用，以便引起旋转速度的控制设定值例如从对应于第二控制关系nr2的高初始值向低于高值的低值改变，该低值对应于第一控制关系nr1。
实际上，第四控制关系nr4可在第二控制关系nr2与第一控制关系nr1之间进行渐进式转变。
这样，使用第四控制关系nr4的管理装置有可能避免突然改变速度nr的控制设定点。然后，旋翼飞行器的飞行员可以直接将主旋翼的速度nr的该逐渐变化感知为由管理装置自动产生的，而不是突然改变，这可能指示发动机故障。
另外，本发明还提供旋翼飞行器，其包括：
-由至少一个发动机驱动的至少一个主旋翼；
-至少一个测量构件，用于获取表示相对于参考水平的旋翼飞行器的当前垂直高程z、z’、z”的测量结果；
-测量装置，用于测量旋翼飞行器的行进速度以及用于测量相对于围绕旋翼飞行器的空气的旋翼飞行器行进速度的至少一个垂直分量vz；以及
-用于调节旋翼飞行器的至少一个主旋翼的写作nr的旋转速度的控制设定点的调节器设备，用于调节速度nr的控制设定点的该调节器设备包括管理装置，该管理装置用于根据彼此不同的至少两个预定控制关系nr1和预定控制关系nr2自动地控制速度nr的控制设定点，至少两个预定控制关系nr1和预定控制关系nr2在旋翼飞行器的飞行的下降阶段期间至少作为表示垂直高程z、z’、z”相对于参考水平ref减小的测量结果的函数被选择作为备选方案，管理装置用于根据以下内容控制速度nr的控制设定点：
-当垂直高程z、z’、z”小于第一预定阈值s1时的第一控制关系nr1；以及
-每当高程高度z、z’、z”大于比第一预定阈值s1大的第二预定阈值s2时，被选择为与第一控制关系nr1不同的第二控制关系nr2；
此旋翼飞行器是显著的，因为它包括如上所述用于调节速度nr的控制设定点的调节器设备。
根据本发明的有利特性，(一个或多个)测量构件可包括：
-被称为“压力高度计”的第一高度计，用于获取大气压力的测量结果并且将大气压力的测量结果与参考大气压力进行比较以便确定获取大气压力测量结果处的旋翼飞行器的压力高度z'；以及
-被称为“无线电高度计”的第二高度计，其使得能够通过发射将被表面反射的波并且通过测量波在旋翼飞行器和表面之间行进来回的距离所需的时间来测量相对于表面的旋翼飞行器的无线电高度计高度z”；以及
旋翼飞行器可具有用于通过过滤压力高度z’和无线电高度计高度z”来计算被称为“无线电混合”高度的垂直高程z的计算装置。
所述压力高度计测量通常通过旋翼飞行器的机组人员手动输入的参考水平和压力高度计的当前高度之间的大气压力差异。因此对应于显示为“0”的所选择的参考水平取决于旋翼飞行器的特定飞行阶段，并且通常是旋翼飞行器的离开机场或目的地机场的水平。在其它飞行阶段，参考水平也可被选择为对应于海平面的水平。
压力高度计按照大气压力随标准大气中的高度而变化的方式来校准。以海平面为参考高度h0，并且采用国际民用航空组织(icao)定义的大气平均状态标准大气(温度15℃＝288.15k，压力1013.25百帕(hpa)和垂直温度梯度为每100米(m)0.65k)，获得以下国际压力平衡公式：
该公式使得能够在某一高度计算压力而不需要知道温度或垂直温度梯度。尽管如此，因为所选择的状态是不同于大气实际状态的平均状态，实际应用中的精度仍然受到限制。
通常也称为雷达高度计的无线电高度计是安装在旋翼飞行器上的设备，用于测量其在表面(即陆地或水面)上方的高度的目的。在航空领域，其为引航辅助仪器，用于在没有能见度的情况下飞行的任务，即仪器飞行。它给出表面之上的飞行器的高度，而不是通过简单的高度计测量的其压力高度。对应于旋翼飞行器“0”水平的高度是在着陆阶段期间旋翼飞行器的起落架将与该表面接触的垂直高程。
旋翼飞行器上的发射天线朝向表面发射波，在那里波以漫射方式被反射。一部分能量因此朝向旋翼飞行器返回并且由接收天线拾取，其中从发射到接收的时间给出距离的测量结果：
其中：
δt是波在旋翼飞行器和表面之间执行来回路径所需的时间；
z”是旋翼飞行器在表面之上的无线电高度计高度；以及
c是光在波通过的介质中的速度。
为了充分利用第一高度计和第二高度计中的每个的优点，可以组合方式进行测量，然后可对它们进行过滤。第一滤波器可为应用于由压力高度计所获取的测量结果的高通滤波器，第二滤波器可为应用于由无线电高度计所获取的测量结果的低通滤波器。对来自这两个高度计的信号进行的滤波然后使得有可能获得被称为“无线电混合”高程的垂直高程z，其可通过使用以下等式进行计算来获得：
z(s)＝f(s)×z"+[1-f(s)]×z'
因此，此滤波的一个目的是从由无线电高度计生成的信号中衰减高频分量，其中表达式f(s)指定低通型滤波器，表达式[1-f(s)]指定高通型滤波器。
此解决方案然后使得管理装置能够避免在对应于第一控制关系nr1的声音关系和对应于第二控制关系nr2的标称关系之间以重复和不需要的方式切换。具体地说，在没有从由无线电高度计生成的信号中对高频分量进行此滤波的情况下，以举例的方式，在旋翼飞行器在崎岖地形上的低垂直高程上飞行的情况下可能发生不合时宜的切换。
最后，本发明还提供调节旋翼飞行器的至少一个主旋翼的写作nr的旋转速度的控制设定点的方法，该方法包括至少以下步骤：
-第一测量步骤，用于获取表示相对于参考水平的旋翼飞行器的当前垂直高程z、z’、z”的测量结果；
-第二测量步骤，用于测量相对于围绕旋翼飞行器的空气的旋翼飞行器行进速度的至少一个垂直分量vz；以及
-管理步骤，用于根据彼此不同的至少两个预定控制关系nr1和预定控制关系nr2自动控制所述速度nr的所述控制设定点，该至少两个预定控制关系nr1和预定控制关系nr2在旋翼飞行器的飞行的下降阶段期间至少作为表示所述垂直高程z、z’、z”减小的测量结果的函数被选择作为备选方案，该管理步骤用于根据以下内容控制速度nr的控制设定点：
-当垂直高程z、z’、z”小于第一预定阈值s1时根据第一控制关系nr1控制；以及
-每当垂直高程z、z’、z”大于比第一预定阈值s1大的第二预定阈值s2时，根据被选择为与第一控制关系nr1不同的第二控制关系nr2控制；
根据本发明，此方法是显著的，因为第一预定阈值s1根据垂直分量vz是可变的，使得：
-当垂直分量vz大于或等于垂直速度常数vzc时，第一预定阈值s1小于或等于第一垂直高程常数sc1；以及
-当垂直分量vz小于垂直速度常数vzc时，第一预定阈值s1大于第一垂直高程常数sc1。
换句话说，调节转速nr的控制设定值的该方法用于在旋翼飞行器的任务期间修改第一预定阈值s1，并且自动且随时根据相对于围绕旋翼飞行器的空气的旋翼飞行器的行进速度。
有利的是，每当首先垂直分量vz大于或等于垂直速度常数vzc，其次垂直高程z、z’、z”大于第一预定阈值s1时，管理步骤可根据不同于第一控制关系nr1的第三控制关系nr3控制速度nr的控制设定点。
换句话说，在旋翼飞行器在位于第一预定阈值s1以上的垂直高程z、z’、z”上基本上水平飞行阶段期间，管理步骤根据第三控制关系nr3控制速度nr的控制设定点。此调节方法还可使得有能够通过在旋翼飞行器在该第一预定阈值s1以上飞行并且旋翼飞行器的行进速度的垂直分量vz小(其大于或等于垂直速度常数vzc，其可有利地为零)时不会无意义地降低控制设定点而避免限制旋翼飞行器的性能。
实际上，每当首先垂直分量vz小于垂直速度常数vzc，其次垂直高程z、z’、z”在从第一预定阈值s1到第二预定阈值s2的范围内时，管理步骤可根据不同于第一控制关系nr1和第二控制关系nr2的第四控制关系nr4来控制速度nr的控制设定点。
因此，管理步骤可根据第四控制关系式nr4来控制速度nr的控制设定点，以便使旋转速度nr变化，例如以便在表示垂直高程z、z’、z”的测量结果增加的同时在第一控制关系nr1和第二控制关系nr2之间进行渐进式转变。相反，第四控制关系nr4可以在表示垂直高程z、z’、z”的测量结果减小的同时从第二控制关系nr2到第一控制关系nr1进行渐进式转变。
以这种方式，管理步骤根据第四控制关系nr4控制速度nr的控制设定点，以便避免旋翼飞行器的主旋翼的旋转速度nr突然改变。然后，旋翼飞行器的驾驶员可直接感知旋转速度nr的该渐进式变化，并且可以将其识别为由调节方法的管理步骤自动产生，而不是突然变化，这可能指示发动机故障。
附图说明
从下面以非限制性指示的方式给出的示例的描述内容中并且参考附图，更详细地看出本发明及其优点，其中：
-图1是根据本发明的旋翼飞行器的示意性侧视图；
-图2绘出示出根据本发明的作为旋翼飞行器在大致水平方向上的前进速度v的函数的旋翼飞行器主旋翼的nr速度控制设定点的控制关系的曲线；
-图3绘出示出作为相对于周围空气的旋翼飞行器的行进速度的垂直分量vz的函数的第一和第二预定阈值s1和s2的变化的曲线；
-图4绘出示出作为旋翼飞行器的垂直高程z的函数的nr速度控制设定点的各种控制关系的域的曲线；以及
-图5是根据本发明的调节方法的图。
具体实施方式
存在于超过一张附图中的元件在附图中的每一张中给以相同的标号。
如上所述，本发明涉及具有至少一个主旋翼的旋翼飞行器领域，该主旋翼使得旋翼飞行器能够至少被提供升力。
如图1所示，此旋翼飞行器3包括用于调节主旋翼2的旋转速度nr的控制设定点的调节器设备1。因此此调节器设备1适合于生成控制设定点c并且将控制设定点c传递到驱动主旋翼2旋转的发动机5。
此外，此调节器设备1例如通过导线或通过无线通信装置电连接到计算装置8。这些计算装置8具有用于使得它们能够与至少一个测量构件6、16连接的输入构件9，该测量构件6、16用于测量旋翼飞行器3相对于参考水平ref的当前垂直高程z、z’、z”。
此外，此调节器设备1可包括用于控制在应用各种不同预定控制关系nr1、nr2、nr3、nr4时的nr速度控制设定点的管理装置10，该预定控制关系可有利地存储在存储器11中。
然后管理装置10用于按照以下内容控制nr速度控制设定点：
-当垂直高程z、z’、z”小于第一预定阈值s1时的第一控制关系nr1；以及
-每当垂直高程z、z’、z”大于比第一预定阈值s1更大的第二预定阈值s2时，被选择为与第一控制关系nr1不同的第二控制关系nr2。
另外，旋翼飞行器3可包括被称为“压力高度计”的第一测量构件6，该第一测量构件6用于测量大气压力并且将该测量结果与参考大气压力进行比较以便确定获取大气压力测量结果处的旋翼飞行器的压力高度z'。
如图所示，旋翼飞行器3还可具有被称为“无线电高度计”的第二高测量构件16，用于通过发射将被表面反射的波并且通过测量波在旋翼飞行器和表面之间行进来回的距离所需的时间来测量相对于表面的旋翼飞行器3的无线电高度计高度z”。
在这种情况下，计算装置8然后可用于通过过滤相对于表面的压力高度z’和无线电高度计高度z”来计算被称为“无线电混合”高度的垂直高程z。
此外，此旋翼飞行器3还具有用于测量旋翼飞行器3的行进速度的测量装置4。此测量装置4然后可由至少一个用于测量相对于旋翼飞行器3的机身的空气流动速度的空气速度指示器形成。测量装置4然后生成至少对旋转飞行器3相对于周围空气的行进速度的垂直分量vz的值的测量。
调节器装置1连接到测量构件4并且因此可以首先根据旋翼飞行器3的垂直高程z、其次根据控制主旋垂直分量vz的测量结果来自动修改用于控制主旋翼2的旋转速度nr的关系，当旋翼飞行器3下降时，垂直分量vz的测量结果由负代数值构成。
图2示出作为旋翼飞行器3作为在相对于表面基本上平行的方向上的前进速度v的函数的两个控制关系nr1和控制关系nr2中的变化，连同第三控制关系nr3和第四控制关系nr4中的变化。
一般情况下，在图2中可以看出，当前进速度v增加时，控制关系nr1、nr2、nr3和nr4可减小。在小的前进速度v的情况下，对发动机功率的需求最大并且主旋翼2的旋转速度nr大于对应于100％值的标称值nrnom。
从前进速度阈值vk1起，有可能将主旋翼2的旋转速度nr朝向值nmom减小，以便在限制旋翼飞行器3的燃料消耗的同时保存足够的标称旋转速度，而不对旋翼飞行器3的飞行性能产生任何影响。主旋翼2的旋转速度nr的减小也可达到小于值nrom的值，以便满足作为垂直高程z、z’、z”的函数和/或作为旋翼飞行器3相对于周围空气的行进速度的垂直分量vz的函数的声音水平要求。
从前进速度阈值vk2起，主旋翼2的旋转速度nr然后对于控制关系nr2和控制关系nr3可稳定在接近于值nrnom的值或对于控制关系nr1和控制关系nr4可稳定在小于值nrnom的值。
因此，控制关系nr1和nr4可对应于使得能够限制旋翼飞行器3的声音覆盖区受到限制的关系，并且因此它们能够使得主旋翼2的旋转速度nr减小到小于值nrnom。
相反，控制关系nr2和控制关系nr3用于减小主旋翼2的旋转速度nr，使得其趋向于值nmom，从而优先考虑旋翼飞行器3的飞行性能。
如图3所示，第一预定阈值s1根据旋翼飞行器3相对于周围空气的行进速度的垂直分量vz而变化。在该示例中，该第一预定阈值s1被示出为等于垂直高程常数，而垂直分量vz小于或等于垂直速度常数vzd。在这种实现中，此垂直速度常数vzd可接近每分钟-1000英尺。
然后，第一预定阈值s1以函数的形式示出，其作为垂直分量vz的函数而减小，并且当垂直分量vz等于垂直速度常数vzc时减小至第一垂直高程常数sc1。在一个实施方式中，此垂直速度常数vzc可接近于零。
从垂直分量vz变得大于垂直速度常数vzc的瞬间开始，第一预定阈值s1因此减小并且然后稳定，以便再次成为恒定函数。
第二预定阈值s2被示出为第一预定阈值s1加上第二垂直高程常数sc2的和。
因此，此调节器设备1具有管理装置1010，用于按照至少两个彼此不同的预定速度nr1和预定速度nr2来自动控制旋转速度nr，以便在所需动力不是最大时，即特别是在旋翼飞行器3在地面上移动时修改和减小旋转速度nr。
如上所述，并且如图4所示，nr速度控制设定点可取决于各种不同的控制关系nr1、nr2和nr3来选择。曲线因此表示相对于参考水平的作为时间的函数的旋翼飞行器3的当前竖直高程z。该曲线然后有可能说明对应的域。
另外，每当首先垂直分量vz大于或等于垂直速度常数vzc，其次垂直高程z、z’、z”大于第一预定阈值s1时，管理装置10可根据不同于第一控制关系nr1的第三控制关系nr3控制速度nr的控制设定点。
如图5所示，本发明还涉及用于调节旋翼飞行器3的旋翼2的旋转速度nr的控制设定点的调节方法20。
此调节方法20因此至少包括第一测量步骤26，用于获取表示相对于表面的旋翼飞行器3的当前垂直高程z的测量结果。
此后，调节方法20包括第二测量步骤28，用于测量旋翼飞行器相对于周围空气的行进速度的至少一个垂直分量vz。因此该第二测量步骤28基于布置在旋翼飞行器3上的测量装置4可进行的测量来执行。
最后，调节方法20具有管理步骤29，用于在应用至少两个彼此不同的预定控制关系nr1和预定控制关系nr2时自动控制速度nr的控制设定点。这些至少两个预定控制关系nr1和预定控制关系nr2然后可至少作为表示旋翼飞行器3的相对于参考水平的垂直高程z的测量结果的函数被选择为备选方案。
因此，该管理步骤29用于当垂直高程z小于第一预定阈值s1时，在应用第一控制关系nr1时控制速度nr的控制设定点，并且当垂直高程z大于比第一预定阈值s1大的第二预定阈值s2时根据第二控制关系nr2控制速度nr的控制设定点。
如上所述，第一预定阈值s1然后根据旋翼飞行器3相对于周围空气的垂直分量vz是可变的。具体而言，当垂直分量vz大于或等于垂直速度常数vzc时，第一预定阈值s1然后被选择为小于或等于第一垂直高程常数sc1。另选地，当垂直分量vz小于垂直速度常数vzc时，第一预定阈值s1大于第一垂直高程常数sc1。
此外，每当首先垂直分量vz大于或等于垂直速度常数vzc，其次垂直高程z大于第一预定阈值s1时，管理步骤29还可根据不同于第一控制关系nr1的第三控制关系nr3来控制速度nr的控制设定点。
此第三控制关系式nr3然后可存在于在第一控制关系式nr1和第二控制关系式nr2之间的中间关系中，该第一控制关系式nr1优先考虑在飞行中的旋翼飞行器的声音水平而损害其性能，并且第二控制关系nr2相反优先考虑旋翼飞行器的性能而损害其声音覆盖区，但是由于远离住宅和人群而对环境没有影响。
该第三控制关系nr3也可全部或部分地与第二控制关系nr2重合，即它们在旋翼飞行器的前进速度v的值的某些范围上可相同。
另外，每当首先垂直分量vz小于垂直速度常数vzc，其次垂直高程z在第一预定阈值s1和第二预定阈值s2之间时，管理步骤29还可根据不同于第一控制关系nr1和第二控制关系nr2的第四控制关系nr4控制速度nr的设定点。
如图2所示，此第四控制关系式nr4然后用于在第二控制关系式nr2和第一控制关系式nr1之间进行渐进式转变。
当然，就其实现而言，本发明可经受多种变化。虽然描述了几个实施例，但容易理解的是，不可能想到详尽地识别所有可能的实施例。当然在不超出本发明的范围的情况下有可能设想替换通过等同手段描述的任何手段。