用于飞行器的安全装备和用于为飞行器确定着陆表面类型的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于飞行器的安全装备和用于为飞行器确定着陆表面类型的方法。本 发明尤其涉及水陆两用飞行器。
【背景技术】
[0002] 飞行器需要用于降落和起飞的起落装置。术语"飞行器"涉及各种各样的固定翼 和旋转翼飞行器。飞机是通常在跑道上起飞和降落的固定翼飞行器。（在陆地或坚硬地面 上运行的）陆上飞机包括固定的或可伸缩的起落装置。将可伸缩起落装置收回机身内部以 减小在起飞后或者在飞行期间的空气动力阻力。（然而，固定的起落装置是不可伸缩的。） 当在跑道上降落时，必须将可伸缩起落装置部署为或者使其处于着陆位置。
[0003] 水上飞机是能够在水上起飞和着陆（降落）的动力固定翼飞行器。水上飞机是飞 艇或浮筒飞机。在飞艇中，浮力的主要来源是机身，其在水中就像是船的船体，因为该机身 的底部已经根据水动力学被成型为允许水环绕其流动的形状。浮筒飞机在其机身下安装有 细长的浮舟或浮筒。常见为两个浮筒，但也可以是其他配置。通常仅浮筒飞机的浮筒接触 到水。机身保持在水面之上。
[0004] 然而，还有水陆两用飞机，其能在地面（跑道）或水面上运行。水陆两用飞机包括 用于地面降落的传统的轮式起落装置和用于水面降落的浮舟结构或"浮筒"。为了降落在跑 道或地面上，传统的起落装置必须处于着陆位置或着陆配置中以使得其被延伸到飞机浮舟 结构下方。同时为了在水面上降落，该起落装置必须被收回，以便使用浮舟/浮筒降落在水 面上。在这种情况下，起落装置通常被收回到机身、机翼或浮舟内部。因此，水陆两用飞机 具有关于起落装置的两种配置，这取决于着陆表面类型。
[0005] 当水陆两用飞机（水陆两用的飞行器）在收回起落轮的情况下在地面降落时，该 飞机将会以浮舟来与跑道接触。这对飞机的部件和飞行员的自尊造成某种损伤。在这样的 情况下，这些损伤通常并不严重。
[0006] 另一方面，当水陆两用飞机在水上降落且伸出该起落装置时，该飞行器通常将会 在该起落装置与水面接触时向前翻转掉入水中。这会损坏飞行器并伤害机务人员和乘客。 在这种情况下，对水陆两用飞机的损害通常是很严重的。飞机将在非常短的距离内减速并 停止，翻转过来掉入水中。快速的减速、水进入正在运行的电子设备和引擎都会造成损害。 这样的损害能导致飞机完全损毁。
[0007] 关于水陆两用飞行器的事故的最大原因之一和保险索赔的最大来源都与在某种 类型的着陆表面上降落时不正确的起落装置配置有关。由于在对任一着陆表面的适当装置 状态方面的差异，水陆两用飞机的飞行员尤其容易犯装置状态错误；任何飞行员都可能犯 这样的错误。
[0008] 因此，现在水陆两用飞机包括不同类型的警报系统以帮助飞行员在降落水陆两用 飞行器时注意正确的起落装置配置。
[0009] 从现有技术US4516124可知，其公开了对于具有可伸缩起落装置的水陆两用飞机 的飞行员的咨询系统，用于检测起落装置的状态。该设备感应指示即将着陆的飞行器速度 变化并且提示飞行员核实起落装置是处于与选择用来着陆的表面的类型（陆地或水面）相 匹配的位置。
[0010] 从现有技术US2006226286可知，其公开了用于控制飞行器的起落装置的系统。该 系统包括用于感应水的传感器，该传感器被耦合到要伸缩的起落装置，以便当该传感器感 应到水域时收回该起落装置。该系统在着陆的接触期间运行，并且作为某种抗翻转系统运 行。
[0011] 从现有技术US2003011493可知，其公开了飞行器起落装置报警设备。该设备包括 可操作地连接到表面监控器的计算机和装置状态报警指示器。优选地，表面监控器是激光 测距系统。然而，尽管优选地该感应系统也指示着陆表面（例如，地面或水面），但能够确定 飞行器高度的任一感应子系统也可适用。该计算机也接受来自装置状态传感器的输入以确 定起落装置是伸出的还是收回的。如果该系统感应到水表面并且起落装置在下方，则给飞 行员该起落装置处于不正确的配置中的警报。
[0012] 在US2003011493的一个实施例中，表面监控器由两个激光测距系统构成。第一激 光测距系统用于发射窄的激光束，当其被从陆地反射回时提供很好的回波信号。第二激光 测距系统用于发射扩展的激光束，当其被从水面反射回时提供很好的回波信号。在运行中， 第一和第二激光测距系统将连续发射激光束。
[0013] 然而，存在与现有技术有关的一些缺点，例如尽管存在报警或咨询系统，但在降落 时仍然发生由于不正确的起落装置配置造成的事故。大部分水陆两用飞行器着陆事故是由 于着陆期间不正确的起落装置配置/位置造成的。
[0014] 咨询系统（如US4516124)的缺点是其在每次飞机正在降落或即将降落时运行并 且要求飞行员输入以选择着陆表面类型。这使得飞行员不得不每次都手工操作该系统，这 引起在没有有意识地对相应着陆表面类型进行选择的情况下用于将系统静音的自发反应。
[0015] 用于防止翻转水陆两用飞机的抗翻转系统的另一个缺点是这些系统在与着陆表 面接触的时刻才起作用。这意味着已经发生了飞行员错误。在这种情况下，结果取决于该 抗翻转系统的操作和可靠性。
[0016] 另一个缺点与由两个激光测距系统构成的报警系统有关，其中第一个激光测距系 统发出窄的激光束而第二个激光测距系统发出扩展的激光束。当跑道上有水时或者在浅水 上降落且底部反射混淆的信号时，这些系统会给出错误警报。而且，这些系统容易受灰尘或 造成信号或测量弱化的其他问题的影响。
【发明内容】
[0017] 本发明的一个目的是减轻和消除与现有技术有关的缺陷。特别地，本发明的目的 旨在为飞行器提供改进的安全装备。本发明的另一个目的是为飞行器提供改进的和可靠的 用于确定着陆表面类型的方法。
[0018] 本发明的目的能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所 述的安全装备。此外，本发明涉及根据权利要求11所述的用于为飞行器确定着陆表面的类 型的方法、根据权利要求17所述的飞行器，例如水陆两用飞行器，以及根据权利要求18所 述的用于为飞行器确定着陆表面的类型的计算机程序产品。
[0019] 下文给出简要概述以提供对各种发明实施例的一些方面的基本理解。该概述并非 对本发明的详细综述。其并非意在标识本发明的关键或主要元素，也不描述本发明的范围。 下面的概述仅仅以简化的形式提供本发明的一些概念，作为对例示本发明的实施例的更详 细说明的前奏。
[0020] 根据本发明的一个实施例，飞行器的安全装备被配置为用于检测着陆表面的类型 (例如水面或例如适用于跑道的坚硬地面）。有利地，该安全装备用于水陆两用飞行器。
[0021] 该安全装备包括
[0022] -第一收发器，其被配置为操作于电磁波长上，其中所述收发器被配置为基本上朝 向所述着陆表面发射所述电磁波长并且接收所述电磁波长的反射，
[0023] -第二收发器，其被配置为操作于超声波长上，其中第二收发器被配置为基本上朝 向所述着陆表面发射所述超声波长并且接收所述超声波长的反射。
[0024] 这些收发器被配置为基本上朝向所述着陆表面（当所述飞行器基本上处于正常 飞行状态或位置时，基本上向下或者朝向着陆表面）发射或发出所述（电磁或超声）波长， 并且接收所述波长的反射。有利地，其中一个收发器被配置为接收（检测和测量）曾发射 的所有电磁波长的反射。也可以将所有收发器配置为接收它们各自发射的波长。有利地， 每个收发器被配置为接收所有发射的电磁波长的反射，以便获取更准确的检测和/或改进 该安全装备的操作或可靠性。
[0025] 发射（电磁或超声）波长的含义指的是所述收发器在该波长上进行发射，并且也 可以将所发射的称为信号。基本上，收发器被配置为在指定的波长上进行发射，并且因此其 可以在下面被称为信号或波长。
[0026] 该安全装备还包括（