通过预测旋翼的两个旋转速度设定点之间的扭矩需求驱动旋翼飞行器旋翼的旋转的方法

摘要

本发明涉及一种驱动旋翼飞行器的旋翼(1，2)在可变受控速度的方法。从所需速度(Nr)开始，在考虑动力装置(3)要输出的用于驱动主旋翼(1)在所需速度(Nr)下的预测功率(Pf)，以及考虑与从驱动主旋翼(1)在当前速度(V)旋转的当前功率(Pc)至驱动主旋翼(1)在所需速度(Nr)旋转的预测功率(Pf)而要输出的渐进功率需求相关的功率余量(S)时，计算总功率(Pt)的设定点。作为示例，至少可考虑主旋翼(1)在当前速度(V)和所需速度(Nr)之间的加速或相反的减速，或实际上考虑决定所计算的所需速度(Nr)的旋翼飞行器的飞行环境。

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2012年12月27日的FR1203608的权益，其全部内 容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种装配有至少一个旋转翼(rotary wing)旋翼(rotor)的旋翼 飞行器的领域。本发明更具体地涉及适用于以下特定功能的数据处理方法：确 定传送到调节单元的设定点，用于调节旋翼飞行器的动力装置的操作以确保其 驱动所述至少一个旋翼在给定的旋转速度下。

仍参照本发明的领域，确定所述设定点的功能更具体地考虑到预测必须由 动力装置传送从而驱动所述至少一个旋翼在给定的旋转速度下的功率需求。

背景技术

在航空领域，旋翼飞行器是设置有至少一个旋翼的旋转翼航行器。该旋翼 特别地是具有基本上垂直的轴并且提供旋翼飞行器以升力的至少一个主旋翼。 如果旋翼飞行器是直升机，主旋翼不仅向旋翼飞行器提供升力，还有推进力和／ 或在俯仰(pitching)和滚转(roll)上的飞行控制。

旋翼飞行器还装配有反扭矩装置。作为示例，该反扭矩装置是空气推进装 置，并更通常地是具有基本水平轴并向旋翼飞行器提供偏航引导的至少一个辅 助旋翼的形式。作为示例，该辅助旋翼是尾旋翼或螺旋桨推进器，用于长航程 的高速旋翼飞行器。

旋翼飞行器的升力由主旋翼提供。传统上，通过用于改变构成主旋翼的旋 转翼的叶片的共同桨距的控制来改变旋翼飞行器的升力。给定旋翼飞行器的基 本升力提供功能，驱动主旋翼旋转被认为是优先的。

对于直升机，旋翼飞行器通过主旋翼叶片的周期桨距变化引导俯仰和滚转。 旋翼飞行器通常通过使用反扭矩装置引导偏航，例如，通过改变具有基本水平 轴的辅助旋翼的共同桨距。旋翼飞行器也可通过可倾斜翼片或装配在旋翼飞行 器固定翼上的其他类似可移动控制面(例如一个或多个升降舵，和／或一个或多 个垂直安定翼片)来全部或部分地引导。

旋翼飞行器的旋翼通常由具有一个或多个引擎部件的常规动力装置驱动。 动力装置还用于驱动旋翼飞行器中消耗机械能的设备的各个部件和／或诸件组 件。

作为示例，此类部件和／或诸件组件包括发电机，用于供电给旋翼飞行器机 载的电气网络，或者实际上是可逆发电机，该可逆发电机选择性地能够输出机 械能以驱动旋翼。同样作为示例，此类部件和／或诸件组件包括一件或多件辅助 设备，例如加热，通风和／或空气调节系统。

动力装置的引擎部件通常布置为具有由气体发生器驱动旋转的自由涡轮的 涡轮轴引擎。自由涡轮通常通过插入在自由涡轮和旋翼之间的至少一个主变速 箱输出旋转驱动至旋翼。

旋翼飞行器中消耗机械能的所述部件和／或诸件组件通常也由主变速箱驱 动。

动力装置的尺寸被设计为所述至少一个主旋翼旋转的预定额定速度的函 数。从历史上看，主旋翼被驱动旋转的速度多年来被设定为一个恒定值，或在 很窄的速度范围内轻微改变。从历史来说，主旋翼提供的升力通过改变叶片的 共同桨距的控制来单独调节。旋翼飞行器的任何其它旋翼，或实际上旋翼飞行 器中消耗机械能的所述部件或仪器，基于动力装置输出的可用功率被驱动。

由旋翼飞行器的飞行员发出的飞行指令相互耦合，从而确保旋翼飞行器飞 行的所需改变基于需求匹配多个旋翼之间共享的动力装置输出的功率。用于改 变多个旋翼的叶片的俯仰的各个指令由旋翼飞行器的飞行员使用飞行控制生 成，例如人类飞行员使用手动控制部件或者自动驾驶仪通过计算装置起作用。

动力装置一般装配有调节其操作的单元(例如，全权限数字引擎控制 (FADEC))。调节单元具有与动力装置必须输出以驱动主旋翼在所述额定速度旋 转的所需功率相关的设定点。该设定点通过旋翼飞行器的控制单元(例如，自 动飞行控制系统(AFCS))输出。

更具体地，控制单元生成与对动力装置输出的功率的请求相关的信息，以 满足旋翼飞行器的全部功率需求。按照主旋翼的优先功率需求，控制单元生成 设定点，该设定点与主旋翼被驱动在给定旋转速度下的功率需求相关，并取决 于先前标识的旋翼飞行器的飞行状态。该设定点由控制单元基于给定的旋翼飞 行器的飞行状态下主旋翼的所述给定旋转驱动速度来计算。

所述设定点由控制单元传送到调节单元，从而引起根据主旋翼即时扭矩需 求，以及因此根据旋翼飞行器的其它旋翼的即时扭矩需求，或实际上根据旋翼 飞行器消耗机械能的辅助设备的功率需求调节动力装置的操作。

为此，特别地通过利用飞行员操作的飞行控制，以及从这些飞行控制推导 出的动力装置输出的所需功率来确定设定点。并入动力装置的调节单元处理控 制单元发出的设定点，从而确定动力装置所需的燃料的数量以满足在设定点标 识的给定功率需求下驱动主旋翼在其额定速度下的需求。

关于这个话题，可以参考例如文献US3174284(联合飞机公司)，其描述了 操作该调节单元的模式。

可选地，如文献US5314147(联合技术公司)公开的，设定点通过调节单 元处理，不仅取决于由飞行员发出的飞行指令定义的作用在旋翼上的负载，还 考虑到旋翼飞行器的特定飞行情况，诸如旋翼飞行器的武器被激活的作战情况。

仍然关于调节单元定义动力装置所需的燃料的数量的特定情况，可参考文 献US4466526(Chandler Evans公司)，其描述了根据主旋翼自转注入燃料的模 式。

无论调节单元可处理的功率是多少，仍应观察到在控制单元提出的设定点 的值和实际上主旋翼被驱动旋转的速度之间存在不一致。这种不一致可能因为 旋翼飞行器的结构，例如因为自由涡轮降低其对被气体发生器驱动的响应的惯 性，或因为操纵旋翼叶片的驱动链的惯性。

这样的惯性已导致设计者开发了能使控制单元预测动力装置输出的用于驱 动旋翼在设定点的速度的功率需求的装置。当考虑到由旋翼飞行器飞行员先前 发出的飞行指令时，基于控制单元传送的设定点，由调节单元管理动力装置自 身的操作，以获得在设定点速度下主旋翼实际的旋转驱动。

例如，在电气飞行控制的情况下，文献US2008／0283671(Sikorsky飞行公 司)提出利用飞行员发出的信号从而生成功率设定点。更具体地，基于飞行员 提出的飞行指令，控制单元利用预测以便推导出动力装置将输出的功率的功率 设定点，并将这个预测功率设定点传送至调节单元。利用了发出飞行指令和为 生成所述预测功率设定点而引起的主旋翼的叶片的俯仰的实际改变之间的旋翼 飞行器的响应时间。

此外，改变的技术已导致旋翼飞行器设计者设想通过使用基于各个参数的 值的改变的控制命令修改主旋翼的旋转速度。

具体地，已知给定确保飞行器的飞行条件必须安全，自发地引起控制单元 生成的所述设定点的值在给定的可接受速度的范围内改变。作为示例，设定点 的值的改变可根据旋翼飞行器的飞行或“空气”速度的变化来控制，从而改善其 性能。关于这个话题，可参考发表物“Enhanced energy maneuverability for attack  helicopters using continuous variable rotor speed control(使用连续可变旋翼速度控 制的攻击直升机的增强能量机动性)”(C.G.Schaefer Jr.；F.H.Lutze Jr.)，美国 直升机协会第47届论坛，1991，1293-1303页。

还已经提出基于确保旋翼飞行器飞行安全时主旋翼的旋转速度的可接受的 范围内的两个预定义限制速度改变主旋翼的旋转驱动速度。

例如，根据文献US2007／118254(GW.Bames等人)，提出基于作为与旋翼 飞行器操作所在的环境外部介质相关的参数值的函数的最大速度或最小速度， 改变旋翼的旋转速度。作为示例，从旋翼飞行器高于地面的高度，其压力高度， 其密度高度，或外部温度标识这些参数。

同样作为示例，文献US6198991(Yamakawa等)提出当旋翼飞行器接近着 陆区域时修改主旋翼的旋转速度，通过适应旋翼飞行器跟随的路径以减少旋翼 飞行器产生的噪音滋扰。

然而，已经发现预测动力装置的功率需求的已知法则不适用于主旋翼旋转 驱动速度的受控变化这样的模式。

发明内容

在这方面，本发明的目的是提供一种利用确定预测的动力装置将输出的功 率的方法，输出旋转驱动至至少一个旋翼飞行器旋翼，特别是主旋翼和／或辅助 旋翼的方法。

期望获得这样的功率预测，能够在具体的基于至少一个预定的参数值的改 变而驱动主旋翼在受控的可变旋转速度方面是适当的和可靠的。该驱动主旋翼 在可变速度通过旋翼飞行器的计算装置，特别是其控制单元，而自发产生，并 且这可能以连续的方式或按预定义值的步进的形式完成。

应当考虑到，在本发明的应用中，在这些方面更特别地期望获得所述功率 预测：

·主旋翼的旋转驱动速度的受控改变——按照可能的大范围速度，例如从大 约90％延伸到大约110％的参考速度的范围；

·改变主旋翼驱动速度的命令，当也单独或组合考虑到生成该改变命令并可 能是众多的多个标准时，其可能以持续的速率生成；以及

·在诸持续时间上执行主旋翼驱动速度的改变，其可能因不同的所述速度改 变命令而不同。

本发明的方法是一种通过旋翼飞行器的动力装置驱动至少一个主旋翼旋转 的方法。

本发明的方法包括通过控制单元执行的操作，该控制单元标识驱动旋翼飞 行器的至少一个垂直轴主旋翼旋转的所需速度。所需速度通过应用并入至少第 一计算参数的第一计算法则而计算，所述至少第一计算参数引起基于第一计算 参数的值的改变的所需速度的值在预定义值范围内的受控改变。

在此上下文中，所需速度通过第一计算法则确定，用于主旋翼的驱动速度 的受控改变。执行第一计算法则生成所需速度值，从而使其能被确定。

在本发明提出的规定中，应当考虑到所需速度的受控改变可能来自于飞行 员操作的飞行控制，该飞行员同样可以是自动驾驶仪或人类飞行员，和／或也可 是基于旋翼飞行器飞行状态或飞行情况的信息而由第一计算参数的值的改变引 起的自发改变。

可选地，应当考虑到控制单元优选地生成所需速度设定点，其至少被传送 到伺服控制装置，用于伺服控制主旋翼至所需速度的驱动，该伺服控制装置可 能至少部分并入用于调节动力装置的操作的调节装置。

作为示例，所述伺服控制装置包括伺服控制计算器，其特别地致力于调节 主旋翼的驱动在所需速度。主旋翼的驱动的调节可能通过调节用于驱动至少主 旋翼旋转的旋翼飞行器的引擎装置的操作(为了至少驱动主旋翼旋转)，和／或通 过使用插入在主旋翼的驱动链中的机械传动装置而实施。所述引擎装置可特别 地由包括燃料燃烧引擎——特别地是涡轮轴引擎——的动力装置构成，并且还 可能包括结合到驱动链用于驱动主旋翼的发电机。特别对于结合了燃料燃烧引 擎和可逆发电机的旋翼飞行器的混合动力装置，该发电机有利地提供了短期内 机械能的额外余量，从而满足预定的特定需求。

仍然在本发明提出的规定中，还应当考虑到所述受控改变导致所需速度的 改变，也同样可以预定义值的步进(step)的形式发生或按所需速度渐进且连续 的改变发生，取决于第一计算参数的值的改变。

仍然在本发明提出的规定中，并作为示例，还应当考虑到第一计算参数是 直升机外部环境空气的物理化学参数，特别是其密度和温度。同样作为示例， 第一计算参数可涉及旋翼飞行器的飞行状态的改变，例如飞行速度改变和／或沿 重力轴的位置的改变，同样也可用高于地面的高度或海拔来表示。同样作为示 例，第一计算参数涉及旋翼飞行器的特定飞行情况，例如飞越特定区域，接近 或离开着陆区域的阶段，或实际上是作战情况。同样作为示例，第一计算参数 可涉及主旋翼叶片的行进速度，并更具体地是主旋翼的至少一个推进叶片的行 进速度，在叶片的自由端考虑该速度，并相对于当地声速来表示该速度。

本发明的方法还包括一种控制单元的操作，应用一种计算将由动力装置输 出的功率设定点的方法。所述功率设定点的计算特别地至少基于应用第二计算 法则，所述第二计算法则至少并入一个第二计算参数，用于计算根据至少是主 旋翼在预定所需速度下被驱动而支承的负载动力装置必须输出的预测功率。

本发明的方法还包括一种操作，传送至少关于所述功率设定点的至少一个 控制命令至用于调节动力装置的操作的调节装置。根据控制单元生成的功率设 定点，所述调节装置导致将动力装置操作成根据驱动主旋翼在所需速度(所述 速度是根据控制单元所生成的功率设定点)旋转驱动所述至少一个旋翼旋转。 调节装置包括至少一个调节单元，用于调节燃料至动力装置的至少一个燃料燃 烧引擎的注入，或者实际上是包括控制装置，在旋翼飞行器具有混合动力装置 的情况下用于操作发电机。

根据本发明，该方法大体上是可识别的，因为用于计算所述功率设定点的 第二计算法则并入与功率余量有关的至少一个第三计算参数。所述功率余量涉 及从用于驱动主旋翼在当前速度旋转的当前功率至用于驱动主旋翼在所需速度 旋转的预测功率而要输出的渐进功率需求，。

动力装置输出的功率需求的预测不仅考虑了所述预测功率，还考虑了渐进 地驱动旋翼从当前速度至所需速度所需的功率余量。

该渐进功率需求的预测，以及传送指令命令至调节单元，不仅结合了预测 功率，还结合了基于所述渐进功率需求的所述功率余量，使得有可能缩短发出 指令命令和根据主旋翼的所需驱动速度而实际上驱动旋翼飞行器的旋翼之间的 反应时间。

旋翼飞行器呈现出根据飞行员发出的飞行指令和／或确定所需速度的所述第 一参数中的任一个的一个或多个值的改变而作出反应的改善和可靠的能力。旋 翼飞行器的该反应能力即便在改变主旋翼的旋转驱动速度的命令可能以持续的 速率发生并且超过可能很大的速度改变范围的情况下也可获得，而不管执行任 何此类受控速度改变所需的时间。

特别地，本发明的规定使得有可能以可靠的并且满意的方式减轻对于操作 旋翼起作用的旋翼飞行器结构部件的惯性。这些参与操作旋翼的结构部件必要 地包括：

·旋翼飞行器的传送部件，构成旋翼和动力装置之间的旋翼驱动链。更具体 地，这些传送部件是那些插入到旋翼和动力装置的至少一个涡轮轴引擎的自由 涡轮之间的部件，或者实际上它们包括此类自由涡轮，因为自身在响应于来自 构成动力装置一部分的气体发生器的驱动方面的惯性；以及

·旋翼飞行器部件，构成飞行员和旋翼叶片之间的控制驱动链。该控制驱动 链特别地用于引起旋翼叶片的桨距共同的和／或周期的改变。

本发明的应用特别地，并不排他地，适用于根据主旋翼的旋转驱动速度的 期望的连续的渐进改变计算所需速度。本发明还能应用在所需速度根据预定的 步进改变的情况。

应当考虑到第一计算法则和第二计算法则可有利地并入单个计算模块，形 成主计算装置的一部分，致力于标识所需速度，同样第一计算法则和第二计算 法则联合使用或将一个纳入另一个中也是可能的。

本发明的一个优点是不管标识所需速度的方式且不管驱动主旋翼从当前速 度改变到所需速度的时间段，考虑到所述功率余量的可能性。

考虑到动力装置输出的功率在当前速度和主旋翼所需的驱动速度之间的动 态改变，也使得有可能在第三参数中并入多个计算标准。

第一计算标准是主要的标准，特别地考虑到主旋翼加速和／或减速的瞬时阶 段。更具体地，第三计算参数有利地并入与主旋翼在当前速度和所需速度之间 加速或相反地减速有关的第一计算标准。

在这方面，特别地考虑到主旋翼在不同旋转速度时驱动的瞬时阶段——取 决于有特定的所需速度的相应飞行状态或飞行情况。这样的瞬时阶段可以有不 同的持续时间，因此生成它们自己的特定加速或减速阶段。这些自己的特定加 速或减速阶段被考虑以预测旋翼飞行器的瞬时功率需求。

考虑到与主旋翼的旋转速度的渐进的改变相关的所述第一计算标准，可能 考虑到其变型。第一计算标准包括至少下列计算准则之一：

·在驱动主旋翼在当前速度和所需速度之间的时间段；

·在主旋翼被驱动在所述当前速度下旋转的转数和主旋翼被驱动在所述所需 速度下旋转的转数之间的主旋翼的转数的渐进改变；

·预测功率的瞬时时间派生物；以及

·定义所需速度的至少第一计算参数中的任一个。

所述功率余量是可基于影响动力装置输出的功率在主旋翼的当前速度和所 需驱动速度之间动态改变的各个因素而可确定的。

在这方面，当在应用第三计算参数时执行第二计算法则以生成控制命令传 送到调节单元的时候，可考虑所述第二标准。该第二标准有利地并入第二计算 法则，并且更具体地它们有利地并入第三计算参数，从而能够使所述第二标准 不仅在确定至少所述预测功率时，而且在计算所述功率余量时被考虑。

例如，第三计算参数可能已经并入第二计算参数，该第二计算参数涉及使 用飞行器机载的辅助部件的模式，所述辅助部件在驱动主旋翼在当前速度和在 所需速度之间的时间段内消耗机械能。

被考虑以预测动力装置输出的旋翼飞行器的功率需求的渐进功率需求可延 续可能很长的时间段。与主旋翼被驱动在所述当前速度(视为在给定瞬间的初 始速度)和主旋翼被驱动在所需速度之间逝去的持续时间相比，这样的时间段 应当被考虑。主旋翼的初始的当前速度和所需驱动速度可能用于旋翼飞行器的 相应的飞行情况，这些飞行情况可能在时间上相隔很远。

各个机械能消耗部件中相应的部件的使用在所述时间段内可能不同。提出 应当考虑那些多个机械能消耗部件的操作状态，以随着从驱动旋翼在初始的当 前速度转至达到主旋翼的所需驱动速度时所述时间段的流逝渐进地预测旋翼飞 行器的瞬时功率需求。

常规的方法中辅助旋翼的共同桨距或通过任意类似的反扭矩装置输出的力 的改变被考虑，优选地与所述时间段内旋翼飞行器的各个机械能消耗部件中的 相应部件的使用的改变相关。

更特别地，应当考虑到第二计算标准可例如是可能包括至少下列计算准则 之一的计算标准：

·改变飞行器的反扭矩装置产生的力，例如旋翼飞行器的反扭矩旋翼的叶片 的共同桨距的改变或使用的任意反扭矩装置(例如空气推进器)的改变；

·改变主旋翼的叶片的周期桨距；

·控制旋翼飞行器的适用于修改其飞行行为的至少一个可移动控制的操作；

·控制旋翼飞行器的至少一件辅助设备的操作，例如加热，通风和／或空气调 节系统；以及

·控制旋翼飞行器的发电机的操作，该发电机适用于选择性地输出机械能以 驱动旋翼飞行器的旋翼，例如交流发电机或可逆发电机。

随着从驱动旋翼在初始的当前速度至达到主旋翼的所需驱动速度所述时间 段的流逝，飞行器的瞬时功率需求可能基于旋翼飞行器的瞬时飞行情况而改变。

因此，优选地考虑旋翼飞行器飞行情况的改变，特别是关于旋翼飞行器外 部环境的改变和／或旋翼飞行器特定飞机阶段的改变。例如，可能考虑旋翼飞行 器的飞行速度，诸如低速，瞬时速度，或巡航速度，和／或作为另一个例子，旋 翼飞行器相对于地面的位置。

更特别地，并且在考虑到所述第二计算标准结合第一计算标准的情况下， 作为示例，也提出将与旋翼飞行器飞行情况有关的第三计算标准并入第三计算 参数。该第三计算标准特别地包括至少下列计算准则之一：

·旋翼飞行器和陆地参考坐标系之间的沿重力轴的距离的渐进改变，例如旋 翼飞行器的海拔或高出地面的高度的改变；

·旋翼飞行器的气动特性的改变。更具体地，这样的旋翼飞行器的气动参数 的改变可能在驱动旋翼在当前速度至所需速度之间的时间段内被考虑。这样的 旋翼飞行器的气动特性的修改可能因展开或相反地缩回，或确实地操作潜在生 成阻力的部件(例如可缩回的起落架或可缩回的聚光灯)而引发；以及

·旋翼飞行器的外部环境空气的至少物理化学参数的任一参数的渐进改变， 这些参数，例如密度和温度，影响了主旋翼在给定叶片桨距的情况下获得的升 力。

在本发明的方法的具体实施例中，所述方法更特别地包括以下步骤：

·评估动力装置输出的当前功率；

·收集由并入第一计算法则的主计算装置生成的所需速度；

·通过在应用第二计算参数时执行第二计算法则，推导与驱动主旋翼在所需 速度所需的功率相对应的预测功率；

·基于先前推导出的预测功率并基于通过在应用第三计算参数时执行第二计 算法则计算出的所述功率余量，推导输出的总功率；以及

·将至少与先前推导出的输出的总功率相关的控制命令传送至调节单元。

在本发明的方法的另一个具体实施例中，在旋翼飞行器具有混合动力装置 的情况下，所述方法更特别地包括以下步骤：

·评估动力装置输出的当前功率；

·收集由并入第一计算法则的主计算装置生成的所需速度；

·通过在应用第二计算参数时执行第二计算法则，推导与驱动主旋翼在所需 速度所需的功率相对应的预测功率；

·通过在应用第三计算参数时执行第二计算法则计算所述功率余量；以及

·将至少与所述预测功率相关的第一计算命令传送至调节单元，并将至少与 所述功率余量相关的第二控制命令传送至控制单元以操作动力装置的发电机， 该发电机结合在驱动链中用于驱动主旋翼。

优选地，评估动力装置输出的当前功率的步骤单独或结合地包括：

·收集与实施所述方法先前已计算出的所述当前功率相关的已知信息的操 作；

·实时测量——特别是对于主旋翼的给定叶片桨距——在给定时刻主旋翼进 行的转数的操作。

同样优选地，推导预测功率的步骤包括计算主旋翼在所需速度被驱动所承 受的负载的操作，以及基于所述所计算的负载计算所述预测功率的操作。

作为示例，计算功率余量的步骤包括在给定的时间段内，计算分别被驱动 在当前速度和所需速度下的主旋翼的转数的差值的操作。

应当考虑到第二计算法则也可在给定的频率，优选地尽可能的短，同样地 按序列执行，或基于第三计算参数的值的连续改变而连续地执行。

还应当考虑到所需速度可通过第一计算法则确定，同样地通过探测用于所 需速度的至少一个所述第一计算参数达到的阈值，或通过探测至少一个所述第 一计算参数的值的连续渐进改变。

附图说明

结合所附表的附图，本发明的实施例被描述，其中：

附图1为示出根据本发明的用于驱动旋翼飞行器的一个或多个旋翼在受控 速度下旋转的方法的框图；以及

附图2为示出在实施附图1所示的方法的上下文中执行确定功率设定点的 方法的特定模式的框图。

具体实施方式

在附图1中，旋翼飞行器具有一个或多个旋翼1，2，由动力装置3驱动旋 转。更特别地，旋翼飞行器具有：至少一个主旋翼1，该至少一个主旋翼1具有 基本垂直的轴，向旋翼飞行器提供升力；以及可能的至少一个辅助旋翼2，其具 有基本水平的轴。

动力装置3包括至少一个燃料燃烧引擎4，特别是涡轮轴引擎，该至少一个 燃料燃烧引擎4具有由气体发生器6驱动旋转的自由涡轮5。旋翼1，2经由与 自由涡轮5啮合的主变速箱7由自由涡轮5驱动旋转。气体发生器6装配有燃 料注入装置8，用于在调节单元9的控制下驱动自由涡轮5按照调节单元9根据 控制单元10传送的控制命令C而确定的旋转速度。

更特别地，控制单元10生成控制命令C，该控制命令C被传送到调节单元 9。例如全权限数字引擎控制(FADEC)类型的调节单元9生成注入命令11， 用于特别地调节燃料经由注入器——输出燃料的类似方法——进入气体发生器 6的速率。特别地，控制单元10包括两个控制模块12，13，例如分别地自动飞 行控制系统(AFCS)类型的模块，以及主飞行控制系统(PFCS)类型的模块。

控制命令C至少涉及根据驱动主旋翼1在所需速度Nr旋转而由动力装置3 输出的用于驱动旋翼1，2的功率总水平Pt。所需速度Nr是基于旋翼飞行器的 预定义飞行环境或飞行情况先前被计算的受控速度。

在所示实施例中，所需速度Nr优选地通过控制单元10计算。然而，应当 考虑到所需速度Nr通过与控制单元10相关的特定的计算单元计算是可能的， 该控制单元10生成输出的功率Pt的值。

所需速度Nr在用于驱动主旋翼1旋转的预定义速度范围内改变。作为指示， 这样的变化可在驱动主旋翼1旋转的额定速度的大约90％至110％的速度范围 内。

控制模块12，13用于评估旋翼飞行器的飞行环境。控制单元10具有计算 模块14，该计算模块14具有主计算装置15，专用于从先前评估的飞行环境和／ 或飞行情况中确定所需速度Nr。就所需速度Nr计算出的值的变化可能是具有 预定义值的步进形式的值变化的连续渐进值变化。

考虑了当前功率Pc和预测功率Pf之间的区别。

当前功率Pc对应于给定时刻T1的旋翼飞行器的功率需求。当前功率Pc特 别地基于在驱动主旋翼1旋转的当前速度V下作用在旋翼的负载和／或在适当的 情况下基于旋翼飞行器机载的机械能消耗部件的操作的当前模式来计算的。在 给定时刻T1，当前功率Pc针对取决于当前飞行环境Cc的所述给定速度V而定 义。

概念“当前”应当相对于旋翼飞行器的即时飞行状态和／或飞行情况来考虑。 作为示例，当前速度V来自飞行器机载设备实施的测量和／或计算。作为示例， 当前速度V也可基于先前生成的所需速度Nr而确定。

预测功率Pf对应于取决于通过计算的预测飞行环境Cf根据决定可变时刻 T2的所需速度Nr的预测飞行环境Cf旋翼飞行器所需的功率。特别地，预测功 率Pf被必要地计算在时刻T2驱动旋翼1，2，或者，在适当的情况下，考虑将 一个或更多个所述飞行器机载的投入操作的的机械能消耗部件。

控制单元10具有附加的计算装置17，用于计算动力装置3需要在时刻T1 和时刻T2之间渐进地输出的功率余量S，从而确保主旋翼1被驱动在所需速度 Nr。该功率余量S特别地考虑到当前速度V和所需速度Nr之间的改变，而不 管是否包括了加速或相反的减速。

基于计算的预测功率Pf和功率余量S，控制单元10通过求和操作确定动力 装置3必须输出从而满足旋翼飞行器需求的总功率Pt。传送到调节单元9的控 制命令C由控制单元10基于该总功率Pt而确定。

可以看出，控制命令C由控制单元10确定，不仅考虑到动力装置3根据主 旋翼1被驱动旋转的所需速度Nr必须输出的用于驱动旋翼1，2旋转的预测功 率Pf，还考虑到动力装置3必须在时刻T1时的当前功率Pc和时刻T2时的预 测功率Pf之间渐进地输出的功率余量S。

更特别地，附图2显示了根据以上参照附图1提及的规定的包含在控制单 元10中并用于确定用来传送到调节单元9的所述控制命令C的计算模块14。

主计算装置15用于标识所述所需速度Nr，并且为了这个目的，它们与多个 信息生成装置18，19通信。作为示例，该信息可单独地或组合地包括以下信息：

·按步进形式的或优选地渐进连续的、关于旋翼飞行器外部的环境空气的至 少一个物理化学参数18(特别地是空气密度)的改变；和／或

·旋翼飞行器的飞行员操作的飞行控制19，为了改变旋翼1，2叶片的入射 角，该飞行员可以是人类飞行员或自动驾驶仪。

由主计算装置15通过执行第一计算法则21，并入了考虑到来自信息生成装 置18，19的信息值的改变的第一计算参数20来标识所需速度Nr。

附加的计算装置17也可并入主计算装置15或与之相关联，并且它们用于 准备传送到调节单元9的控制命令C。第一计算法则20和第二计算法则21可 被并入到通用的计算法则20，22，或者它们可能是接连执行的不同的计算法则 20和22。

基于所需速度Nr，并入到附加计算装置17的第二计算法则22被执行。第 二计算法则22并入了特别地涉及至少一个所需速度Nr的第二计算参数23，以 便至少基于所需速度Nr的值推导出预测功率Pf。

基于第三计算参数评估了功率余量S，第二计算法则还并入了第三计算参数 23’。第三计算参数23’可能不仅考虑了与当前速度V和所需速度Nr之间的所述 改变有关的第一计算标准，还单独或组合地考虑了定义旋翼飞行器的飞行环境 和／或飞行情况的各个第二计算标准24，25，26。例如，第二计算标准25涉及 使用旋翼飞行器中消耗机械能的设备27的各个部件和／或诸件组件的模式。同样 作为示例，第三计算标准涉及旋翼飞行器的飞行状态。将所述第二计算标准24， 25，26并入计算参数23’能够不仅在确定至少预测功率Pf时，而且在确定所述 动力装置3必须输出的所述功率余量S(若有的话)考虑到它们。

当前功率Pc可以例如通过形成附加的计算装置17的一部分的存储装置28 标识，和／或通过基于旋翼飞行器的当前飞行环境评估当前功率Pc的传感器29 标识，或者实际上通过所述控制模块12，13标识。