用于飛行器的安全裝備和用于為飛行器確定著陸表面類型的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于飛行器的安全裝備和用于為飛行器確定著陸表面類型的方法。本 發(fā)明尤其涉及水陸兩用飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002] 飛行器需要用于降落和起飛的起落裝置。術(shù)語"飛行器"涉及各種各樣的固定翼 和旋轉(zhuǎn)翼飛行器。飛機(jī)是通常在跑道上起飛和降落的固定翼飛行器。（在陸地或堅硬地面 上運(yùn)行的）陸上飛機(jī)包括固定的或可伸縮的起落裝置。將可伸縮起落裝置收回機(jī)身內(nèi)部以 減小在起飛后或者在飛行期間的空氣動力阻力。（然而，固定的起落裝置是不可伸縮的。） 當(dāng)在跑道上降落時，必須將可伸縮起落裝置部署為或者使其處于著陸位置。
[0003] 水上飛機(jī)是能夠在水上起飛和著陸（降落）的動力固定翼飛行器。水上飛機(jī)是飛 艇或浮筒飛機(jī)。在飛艇中，浮力的主要來源是機(jī)身，其在水中就像是船的船體，因為該機(jī)身 的底部已經(jīng)根據(jù)水動力學(xué)被成型為允許水環(huán)繞其流動的形狀。浮筒飛機(jī)在其機(jī)身下安裝有 細(xì)長的浮舟或浮筒。常見為兩個浮筒，但也可以是其他配置。通常僅浮筒飛機(jī)的浮筒接觸 到水。機(jī)身保持在水面之上。
[0004] 然而，還有水陸兩用飛機(jī)，其能在地面（跑道）或水面上運(yùn)行。水陸兩用飛機(jī)包括 用于地面降落的傳統(tǒng)的輪式起落裝置和用于水面降落的浮舟結(jié)構(gòu)或"浮筒"。為了降落在跑 道或地面上，傳統(tǒng)的起落裝置必須處于著陸位置或著陸配置中以使得其被延伸到飛機(jī)浮舟 結(jié)構(gòu)下方。同時為了在水面上降落，該起落裝置必須被收回，以便使用浮舟/浮筒降落在水 面上。在這種情況下，起落裝置通常被收回到機(jī)身、機(jī)翼或浮舟內(nèi)部。因此，水陸兩用飛機(jī) 具有關(guān)于起落裝置的兩種配置，這取決于著陸表面類型。
[0005] 當(dāng)水陸兩用飛機(jī)（水陸兩用的飛行器）在收回起落輪的情況下在地面降落時，該 飛機(jī)將會以浮舟來與跑道接觸。這對飛機(jī)的部件和飛行員的自尊造成某種損傷。在這樣的 情況下，這些損傷通常并不嚴(yán)重。
[0006] 另一方面，當(dāng)水陸兩用飛機(jī)在水上降落且伸出該起落裝置時，該飛行器通常將會 在該起落裝置與水面接觸時向前翻轉(zhuǎn)掉入水中。這會損壞飛行器并傷害機(jī)務(wù)人員和乘客。 在這種情況下，對水陸兩用飛機(jī)的損害通常是很嚴(yán)重的。飛機(jī)將在非常短的距離內(nèi)減速并 停止，翻轉(zhuǎn)過來掉入水中?？焖俚臏p速、水進(jìn)入正在運(yùn)行的電子設(shè)備和引擎都會造成損害。 這樣的損害能導(dǎo)致飛機(jī)完全損毀。
[0007] 關(guān)于水陸兩用飛行器的事故的最大原因之一和保險索賠的最大來源都與在某種 類型的著陸表面上降落時不正確的起落裝置配置有關(guān)。由于在對任一著陸表面的適當(dāng)裝置 狀態(tài)方面的差異，水陸兩用飛機(jī)的飛行員尤其容易犯裝置狀態(tài)錯誤；任何飛行員都可能犯 這樣的錯誤。
[0008] 因此，現(xiàn)在水陸兩用飛機(jī)包括不同類型的警報系統(tǒng)以幫助飛行員在降落水陸兩用 飛行器時注意正確的起落裝置配置。
[0009] 從現(xiàn)有技術(shù)US4516124可知，其公開了對于具有可伸縮起落裝置的水陸兩用飛機(jī) 的飛行員的咨詢系統(tǒng)，用于檢測起落裝置的狀態(tài)。該設(shè)備感應(yīng)指示即將著陸的飛行器速度 變化并且提示飛行員核實起落裝置是處于與選擇用來著陸的表面的類型（陸地或水面）相 匹配的位置。
[0010] 從現(xiàn)有技術(shù)US2006226286可知，其公開了用于控制飛行器的起落裝置的系統(tǒng)。該 系統(tǒng)包括用于感應(yīng)水的傳感器，該傳感器被耦合到要伸縮的起落裝置，以便當(dāng)該傳感器感 應(yīng)到水域時收回該起落裝置。該系統(tǒng)在著陸的接觸期間運(yùn)行，并且作為某種抗翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)運(yùn) 行。
[0011] 從現(xiàn)有技術(shù)US2003011493可知，其公開了飛行器起落裝置報警設(shè)備。該設(shè)備包括 可操作地連接到表面監(jiān)控器的計算機(jī)和裝置狀態(tài)報警指示器。優(yōu)選地，表面監(jiān)控器是激光 測距系統(tǒng)。然而，盡管優(yōu)選地該感應(yīng)系統(tǒng)也指示著陸表面（例如，地面或水面），但能夠確定 飛行器高度的任一感應(yīng)子系統(tǒng)也可適用。該計算機(jī)也接受來自裝置狀態(tài)傳感器的輸入以確 定起落裝置是伸出的還是收回的。如果該系統(tǒng)感應(yīng)到水表面并且起落裝置在下方，則給飛 行員該起落裝置處于不正確的配置中的警報。
[0012] 在US2003011493的一個實施例中，表面監(jiān)控器由兩個激光測距系統(tǒng)構(gòu)成。第一激 光測距系統(tǒng)用于發(fā)射窄的激光束，當(dāng)其被從陸地反射回時提供很好的回波信號。第二激光 測距系統(tǒng)用于發(fā)射擴(kuò)展的激光束，當(dāng)其被從水面反射回時提供很好的回波信號。在運(yùn)行中， 第一和第二激光測距系統(tǒng)將連續(xù)發(fā)射激光束。
[0013] 然而，存在與現(xiàn)有技術(shù)有關(guān)的一些缺點，例如盡管存在報警或咨詢系統(tǒng)，但在降落 時仍然發(fā)生由于不正確的起落裝置配置造成的事故。大部分水陸兩用飛行器著陸事故是由 于著陸期間不正確的起落裝置配置/位置造成的。
[0014] 咨詢系統(tǒng)（如US4516124)的缺點是其在每次飛機(jī)正在降落或即將降落時運(yùn)行并 且要求飛行員輸入以選擇著陸表面類型。這使得飛行員不得不每次都手工操作該系統(tǒng)，這 引起在沒有有意識地對相應(yīng)著陸表面類型進(jìn)行選擇的情況下用于將系統(tǒng)靜音的自發(fā)反應(yīng)。
[0015] 用于防止翻轉(zhuǎn)水陸兩用飛機(jī)的抗翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)的另一個缺點是這些系統(tǒng)在與著陸表 面接觸的時刻才起作用。這意味著已經(jīng)發(fā)生了飛行員錯誤。在這種情況下，結(jié)果取決于該 抗翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)的操作和可靠性。
[0016] 另一個缺點與由兩個激光測距系統(tǒng)構(gòu)成的報警系統(tǒng)有關(guān)，其中第一個激光測距系 統(tǒng)發(fā)出窄的激光束而第二個激光測距系統(tǒng)發(fā)出擴(kuò)展的激光束。當(dāng)跑道上有水時或者在淺水 上降落且底部反射混淆的信號時，這些系統(tǒng)會給出錯誤警報。而且，這些系統(tǒng)容易受灰塵或 造成信號或測量弱化的其他問題的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 本發(fā)明的一個目的是減輕和消除與現(xiàn)有技術(shù)有關(guān)的缺陷。特別地，本發(fā)明的目的 旨在為飛行器提供改進(jìn)的安全裝備。本發(fā)明的另一個目的是為飛行器提供改進(jìn)的和可靠的 用于確定著陸表面類型的方法。
[0018] 本發(fā)明的目的能通過獨(dú)立權(quán)利要求的特征來實現(xiàn)。本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1所 述的安全裝備。此外，本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于為飛行器確定著陸表面的類 型的方法、根據(jù)權(quán)利要求17所述的飛行器，例如水陸兩用飛行器，以及根據(jù)權(quán)利要求18所 述的用于為飛行器確定著陸表面的類型的計算機(jī)程序產(chǎn)品。
[0019] 下文給出簡要概述以提供對各種發(fā)明實施例的一些方面的基本理解。該概述并非 對本發(fā)明的詳細(xì)綜述。其并非意在標(biāo)識本發(fā)明的關(guān)鍵或主要元素，也不描述本發(fā)明的范圍。 下面的概述僅僅以簡化的形式提供本發(fā)明的一些概念，作為對例示本發(fā)明的實施例的更詳 細(xì)說明的前奏。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，飛行器的安全裝備被配置為用于檢測著陸表面的類型 (例如水面或例如適用于跑道的堅硬地面）。有利地，該安全裝備用于水陸兩用飛行器。
[0021] 該安全裝備包括
[0022] -第一收發(fā)器，其被配置為操作于電磁波長上，其中所述收發(fā)器被配置為基本上朝 向所述著陸表面發(fā)射所述電磁波長并且接收所述電磁波長的反射，
[0023] -第二收發(fā)器，其被配置為操作于超聲波長上，其中第二收發(fā)器被配置為基本上朝 向所述著陸表面發(fā)射所述超聲波長并且接收所述超聲波長的反射。
[0024] 這些收發(fā)器被配置為基本上朝向所述著陸表面（當(dāng)所述飛行器基本上處于正常 飛行狀態(tài)或位置時，基本上向下或者朝向著陸表面）發(fā)射或發(fā)出所述（電磁或超聲）波長， 并且接收所述波長的反射。有利地，其中一個收發(fā)器被配置為接收（檢測和測量）曾發(fā)射 的所有電磁波長的反射。也可以將所有收發(fā)器配置為接收它們各自發(fā)射的波長。有利地， 每個收發(fā)器被配置為接收所有發(fā)射的電磁波長的反射，以便獲取更準(zhǔn)確的檢測和/或改進(jìn) 該安全裝備的操作或可靠性。
[0025] 發(fā)射（電磁或超聲）波長的含義指的是所述收發(fā)器在該波長上進(jìn)行發(fā)射，并且也 可以將所發(fā)射的稱為信號?；旧?，收發(fā)器被配置為在指定的波長上進(jìn)行發(fā)射，并且因此其 可以在下面被稱為信號或波長。
[0026] 該安全裝備還包括（