用于飞行器的安全装置和确定飞行器降落表面类型的方法
【专利说明】
[0001]发明
技术领域
[0002]本发明涉及用于飞行器的安全装置和确定飞行器降落表面类型的方法。本发明尤其涉及两栖飞行器。
[0003]发明背景
[0004]飞行器需要起落架来降落和起飞。术语飞行器涉及所有类型的固定翼飞行器和旋转翼飞行器。飞机是按照传统地在跑道上降落和起飞的固定翼飞行器。陆上飞机(在陆地或硬实地面上操作)包括固定式起落架或收缩式起落架。收缩式起落架收回机身内以在起飞后或飞行期间减小气动阻力(但固定式起落架不会收回)。收缩式起落架在降落在跑道上时必须展开或处于降落位置。
[0005]水上飞机是能够在水上起飞和降落(飞落)的机动固定翼飞行器。水上飞机是飞艇或浮筒飞机。在飞艇中，主要的浮力源是机身，该机身的作用就像水中的船壳，因为该机身的底侧已按照流体动力学来成形以允许水在其周围流动。浮筒飞机具有安装在机身下的多个细长浮筒或浮体。两个浮体是常见的，但其它配置形式也是可能的。通常只有浮筒飞机的浮体接触到水。该机身保持高于水面。
[0006]但是，还有两栖飞机，它们能在地面(跑道)或水上操作。两栖飞机包括用于地面降落的传统的轮式起落架和用于水面降落的附筒结构或浮体。为了降落在跑道或地面上，该传统的起落架须处于降落位置或降落配置形态，以使该起落架伸展到飞机浮筒结构下方。为了降落在水上，所述起落架必须被收回，以便利用浮筒/浮体完成水上降落。在这样的情况下，起落架一般收回到机身、机翼或浮筒内。因此，两栖飞机具有两种起落架配置形态，这取决于降落表面类型。
[0007]当两栖飞机(两栖飞行器)在起落架轮收回状态下降落于地面时，该飞机将会以浮筒接触跑道。这会对飞机零部件造成一些损坏并对飞行员的自尊造成一些伤害。通常在这样的情况下所述损伤很轻微。
[0008]另一方面，当两栖飞机正在水面上降落且起落架伸出时，飞行器一般将在起落架接触水时前翻入水。这会对飞行器造成损坏并造成机组乘员和乘客受伤。这种情况下对两栖飞机的损伤一般是严重的:飞机将在很短距离内减速停止，机背翻转入水。迅速减速以及电子设备和正运转的发动机进水造成了损坏。这样的损坏可能导致飞机完全报废。
[0009]两栖飞行器的意外事故的最大起因和保险索赔的最大来源的其中之一涉及到在降落于某种类型的降落表面时的错误的起落架配置形态。两栖飞机飞行员因在任意降落表面的正确起落架状态方面的差异而特别易于犯下起落架状态的错误；任何飞行员都可能犯这样的错误。
[0010]因此，两栖飞机当今包含不同类型的警告系统以在两栖飞行器降落时帮助飞行员采取正确的起落架配置形态。
[0011]现有技术已知US4516124，它公开了一种用于具有收缩式起落架的两栖飞行器的飞行员的建议系统，以核查起落架状态。该设备检测到表示马上要降落的飞行器速度变化并提示飞行员查证起落架处于与降落所选的表面类型即陆地或水面相适应的位置上。
[0012]现有技术还已知US2006226286，它公开了用于控制飞行器起落架的系统。该系统包括检测水的传感器，该传感器被耦接至起落架以便在该传感器检测到水体时收回该起落架。该系统在降落接触期间运行并像某种抗翻转系统那样工作。
[0013]现有技术还已知US2003011493，它公开了一种飞行器起落架警告设备。该设备包括被可操作地连接至表面监视器和起落架状态警告指示器的计算机。该表面监视器优选是激光测距系统。但能够确定飞行器高度的任何传感子系统都是适用的，但该传感子系统也优选表明降落表面(如地面或水面)。该计算机也接收来自起落架状态传感器的输入以确定该起落架是伸出还是收回。如果该系统检测到水面且起落架放下，则警报警告飞行员该起落架处于错误的配置形态。
[0014]在US2003011493的实施例中，表面监视器由两个激光测距系统构成。第一激光测距系统用于发出窄激光束，其在地面反射时产生良好的返回。第二激光测距系统用于发出发散激光束，其在水面反射时产生良好的返回。在运行中，第一和第二激光测距系统都将会连续地发出激光束。
[0015]但是，关于已知的现有技术存在一些缺点，例如仍然出现由降落时的错误的起落架配置形态造成的事故，尽管存在警告或建议系统。大部分的两栖飞行器降落事故是由降落时的错误的起落架配置形态/位置造成的。
[0016]像US4516124的建议系统的缺点是它们在每次飞机降落或快要降落时工作并需要飞行员输入来选择降落表面类型。这造成飞行员不得不每次手动操作该系统，这产生使系统静默的自主反应，而不会针对各降落表面类型自发地进行选择。
[0017]用于防止两栖飞机翻转的抗翻转系统的另一个缺点是，这些系统在接触到降落表面的时刻工作。这意味着飞行员错误已经发生。在这样的情况下，最终结果取决于抗翻转系统的工作和可靠性。
[0018]又一个缺点涉及到由两个激光测距系统构成的警告系统，其中的第一激光测距系统发出窄激光束，而第二激光测距系统发出发散激光束。这些系统可能在跑道上有水时或者在降落在浅水上且水底反射混淆信号时产生错误警告。此外，这些系统易受灰尘影响，灰尘造成信号或测量结果的减弱。
【发明内容】
[0019]本发明的目的是缓解并消除涉及已知的现有技术的缺点。特别地，本发明的目的是提供一种改进的用于飞行器的安全装置。本发明的另一个目的是提供一种确定飞行器降落表面类型的改进的可靠的方法。
[0020]本发明的目的可以通过独立权利要求的特征来实现。本发明涉及根据权利要求1的安全装置。另外，本发明涉及根据权利要求11的确定飞行器降落表面类型的方法，根据权利要求17的飞行器、如两栖飞行器，以及根据权利要求18的确定飞行器降落表面类型的计算机程序产品。
[0021]下文给出了简要概述以提供对不同的发明实施例的一些方面的基本理解。本概述不是本发明的广泛综述。既不打算标明本发明的关键元件或要件，也不打算给本发明的范围划界。以下概述仅以简化的方式呈现出本发明的一些思想，作为对本发明示例性实施例的更具体描述的前奏。
[0022]根据本发明的实施例，用于飞行器的安全装置被构造用于检测降落表面的类型(如水面或硬实地面如适用于跑道的地面)。有利地，该安全装置是用于两栖飞行器的。
[0023]该安全装置包括两个收发器，其中第一收发器被构造成以第一电磁波长工作或发送，第二收发器被构造成以不同于第一电磁波长的第二电磁波长工作或发送。
[0024]该安全装置还可以包括多于两个的收发器，它们也以其自身单独的电磁波长工作或发送。因此，所有的收发器以单独的电磁波长发送信号。
[0025]该收发器被构造成基本朝向所述降落表面(基本朝下或朝向降落区，当所述飞行器基本处于正常飞行状态或姿态时)发送或发出所述电磁波长，并且其中的至少一个收发器被构造成接收所述电磁波长的反射。有利地，其中一个收发器被构造成接收(检测和测量)所发送出的所述电磁波长的所有反射。也可行的是，所有的收发器被构造成接收其自己的发送波长。