CN103879543A - 包括迁移到机头上部分之外的驾驶舱的飞行器 - Google Patents

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Abstract

包括迁移到机头上部分之外的驾驶舱的飞行器。本发明涉及一种飞行器，其包括机身、驾驶舱(10)和客舱(11)，其特征在于，驾驶舱(10)位于客舱(11)的下方并在飞行器机头之外。客舱(11)有利地延伸直到飞行器的前端。优选地，飞行器具有呈拱形的机头。

Description

包括迁移到机头上部分之外的驾驶舱的飞行器
技术领域
本发明涉及一种用于民用运输飞行器、即用于运输乘客、他们的行李和／或商品的商用飞行器的驾驶舱。驾驶舱，通常称为驾驶室，是专用于飞行员的空间。驾驶舱容纳驾驶飞机所需要的所有的控制件(舵和其它襟翼的致动控制件，起落架、发动机、减速板的致动控制件等)和仪表。
背景技术
多年以来，飞行器的构造、尤其涉及到驾驶室在飞行器中的位置，是固定的。为了赋予飞行员对在飞行器前方的外部场景的良好可视性，驾驶室传统上总是位于机身前部，在称为机头的飞行器区域中，该区域配有宽大的正前玻璃窗和侧面玻璃窗，以给飞行员提供朝向飞行器前方的宽阔视野，以及还朝向下方的宽阔视野，以用于起落和地面滑行阶段。在整个下文中，“机头”应理解为机身的渐变形的整个前面部分，其设置用于容纳机组人员，在传统飞行器中一般从机组人员用的休息区域或驾驶舱的后隔板起向前延伸，并包括雷达整流罩和前起落架的容置部。
由于空气动力原因，机头理想地应呈尖拱形的形状。但是在该机头中容置有雷达、起落架和尤其还有驾驶舱，使得必须提供具有多种曲率半径的复杂得多的形状和结构。更具体地，驾驶舱的存在要求提供具有较大面积的座舱盖，以赋予物理的操作可视性及响应认证要求和规则，座舱盖是需要安装多个结构加固件的很重的玻璃表面，结构加固件更进一步增加了飞行器的质量和使机头成为飞行器的实施最复杂的部分之一。
为了优化外部视景和更具体地限制光学畸变问题及限制对飞行器的空气动力性的影响，已知的座舱盖优选地包括平的或具有两种大半径曲度的正前玻璃窗，这对于玻璃部分来说进一步增加了重量。已知的座舱盖为实施起来复杂的部件，其很难整合于飞行器的理想的空气动力学形状中，还由于形状间断性和这些形状间断性所导致的结构阻抗力(座舱盖为“非工作”表面)而减弱了机头。
此外，驾驶室在客舱延长部分中定位于飞行器前部，同样减小了该客舱的尺寸和减少了可接纳的乘客数量或降低乘客的舒适度，由此限制了经营飞行器的航空公司的财政收益。
发明内容
本发明的目的在于通过提出一种飞行器来克服这些缺点，该飞行器具有改善的空气动力学形状和减小的质量。
本发明的目的还在于提供一种简化了其设计和制造的飞行器。
本发明的另一目的是允许增加飞行器可以装载的有收益的负荷(“有效载荷”)。
为此，本发明涉及一种飞行器，其包括机身、驾驶舱和客舱，驾驶舱位于客舱的下方、在飞行器机头之外。
换句话说，根据本发明，驾驶舱被迁移到机头之外。该迁移使得取消了现有飞行器中提供的座舱盖，由此使得取消了由这种座舱盖的存在所引出的加固件。随之而来的质量减轻和成本降低是可观的。另外，机头的形状将来可向空气动力学方面完美的形状发展，即尖拱形的形状。机头的该新颖形状同样由机头实施的简化来体现。
而且，同时通过迁移驾驶舱和通过纯拱形形状所引出的容积增加而得到的机头中的容积，可以配备用于接纳附加的乘客座椅或新功能，例如VIP沙龙，其可以通过对机头结构影响较弱的小面积舷窗来向乘客提供前所未有的在飞行器前方的环境视野。
因此，在包括配备用于接纳乘客的客舱的运输乘客的飞行器的情况下，客舱有利地延伸直到飞行器的前端。
以通常的方式，通过机头的新颖配备可增加飞行器的带来收益的负荷(乘客或货物)。
以传统的方式，驾驶舱包括至少一个下述技术装置：
-飞行仪器，
-飞行仪器的可视系统，
-至少一个用于飞行员的座椅。
优选地，驾驶舱被安置在机身中间部分中的货舱内。
机头完全受益于这种新颖构造，因为其将来可呈拱形。从整体上，由此改善了飞行器的空气动力性。
以通常的方式，驾驶舱包括一表面，即所谓用于驾驶的视景表面，用于向至少一名飞行员提供包括在飞行器前方的飞行器环境的外部场景的视景。
在根据本发明的飞行器中，为了补偿由于驾驶室的迁移造成的可视性的丧失，由表示包括在飞行器前方的飞行器环境的外部场景的至少一部分的数字图像的显示装置形成用于驾驶的视景表面的至少一部分。
例如，显示装置包括一个或多个下述装置：
-屏幕和相关联的投影装置(包括逆投影)，
-形成全息图像的镭射设备。
驾驶室的位置迁移所导致的可视性丧失因此通过提供包括例如所失去视域的数字图像来补偿。外部场景的该数字图像可以基于由机载的视频摄像机提供的视频数据形成，视频摄像机被安置在例如飞行器的前部或飞行器的尾翼中，和／或外部场景的该数字图像可以基于数据库中存储的数据或由其它视频摄像机(例如用于地面滑行阶段)提供的数据形成。可清除数字图像。还可通过使用在能改善飞行员对外部场景的感知和由此提高安全性的3D显示技术、增强现实技术等技术中选择的技术，来丰富数字图像。例如，如果在飞行器路线上探测到了障碍物(在飞行中，这可能是雷云；在地面上，这可能是位于机场中的跑道上或停机位上的运输工具)，则可以改变外部场景的视频图像以吸引飞行员对该障碍物的注意力：浮凸展现障碍物(3D显示)；突出障碍物的轮廓(增强现实)；在图像中，在障碍物旁边嵌入根据本发明的飞行器的模型图像(考虑到飞行器的当前航向)，又或在图像中嵌入飞行器为确定避免障碍物而应跟随的路线轨迹。
优选地，驾驶舱没有玻璃表面，通过显示装置形成整个用于驾驶的视景表面，这便于将驾驶舱整合到方向舵中或货舱的任何部位。
附图说明
通过阅读接下来的描述，本发明的其它细节和优点将体现出来，所述描述参照所附示意图进行及涉及以非限定性示例方式提供的优选实施方式。附图中：
图1为根据本发明的驾驶舱的透视示意图，驾驶舱可被迁移到货舱或方向舵中，和
图2为根据本发明的飞行器的第一实施方式的侧视图，飞行器结构的一部分是透明的，以看到被迁移到货舱中的驾驶舱。
具体实施方式
图1中示出的驾驶舱10拥有完全由球形(或可选地由卵形或拱形)屏幕、例如由有机电致发光二极管屏幕(该技术允许设计弯曲屏幕)形成的用于驾驶的视景表面1。该屏幕可形成一个连续表面或可由多个分开的子屏幕构成。
驾驶舱还包括基本被安置在由屏幕形成的球冠中心的用于第一飞行员的第一座椅5、和被安置在第一座椅5的后面和偏置到第一座椅一侧上的用于第二飞行员的第二座椅6。表达“后面”、“前面”、“在一侧上”于此处参照由驾驶舱的中央轴线定义的方向，该中央轴线经过用于驾驶的视景表面1的中心点以及第一飞行员座椅5的座垫的中心点，从所述座椅5直到用于驾驶的视景表面1。优选地，驾驶舱的该中央轴线与飞行器的纵向中央轴线是重合的，以使飞行员沿“前行方向”安坐和感受到与在传统驾驶室中相同的感觉。注意到的是，所示出的驾驶舱布置用于接纳两个飞行员，但也可以仅提供一个飞行员(驾驶舱仅包括唯一的飞行员座椅)。
各个座椅5、6被装配在齿条上(附图中未示出)，齿条优选地沿驾驶舱的中央轴线延伸，因此用以允许沿该轴线移动座椅。在第一座椅5的齿条前方设有两个方向舵踏板(附图中未示出)。因此，齿条允许根据飞行员的身材调节飞行员座椅5和方向舵踏板之间的距离。
驾驶舱还包括：第一仪表盘7，第一仪表盘7在使用位置沿随基本定中心在第一座椅5的齿条的中心点上的圆弧延伸；和第二仪表盘8，第二仪表盘8在使用位置沿随基本定中心在第二座椅6的齿条的中心点上的圆弧延伸。
仪表盘7、8中的每一个都包括透明的OLED型的触控屏幕。因此，穿过这两个仪表盘可看到用于驾驶的视景表面1的屏幕2到4。
被投影(或逆投影)到屏幕2到4上的外部场景的数字图像，例如是基于被机载的视频摄像机(未示出)捕捉到的外部环境的视频图像形成的，视频摄像机可被安置在飞行器机头或飞行器尾翼中。其可以基于(机载或地面上的)数据库中存储的图像以变化或结合的形式进行重建。
这样重建的或从飞行器摄取的外部场景可为：
-如在传统飞行器中看到的外部场景，即在飞行器机头前方的飞行器环境；
-从飞行器方向舵看到的飞行器环境和飞行器(向飞行器前方观看)；
-从在较高或较低高度上位于飞行器后部的点(该视点相对飞行器是固定的，但是优选地可由飞行员选择)看到的飞行器和飞行器环境。
在本发明的优选版本中，向飞行员实现和提供多个外部场景的图像，显示装置包括允许飞行员例如根据其驾驶方式或情况(飞行阶段、气象条件等)选择其希望显示的一个或多个场景的显示选择装置。
另外，一个或多个以下元素可被加入该外部场景的数字图像中：
--在用于驾驶的视景表面1上叠加于外部场景的数字图像的一个或多个图像，例如：
-表示飞行器应跟随的路线的箭头，如考虑到呈现在飞行器实际路线上的各种障碍(地面上的其它运输工具、云等)地面飞行员所建议的；该示例被示于图1中，
-在视频图像上对障碍的轮廓描画或浮凸展现或加颜色显示，以吸引飞行员对该障碍的注意，
-一个或多个飞行仪器的图形表示，飞行仪器如人工地平仪、风速仪、高度计、定向陀螺仪或线路图(plateau de route)等，
--在用于驾驶的视景表面1之外(例如在前面)的以全息方式形成的图像，例如：
-表示在飞行器的下方和前方延伸的地球表面的3D网格的全息图，全息图的一部分可叠加于用于驾驶的视景表面1上的外部场景的数字图像上，另一部分可占据驾驶舱空间；
-带有飞行器应跟随直到任务结束的变动飞行图的表示地球的全息图，如由负责管理飞行任务的地面辅助飞行员(飞行器中的飞行员则是唯一负责飞行器飞行的，这明显减小了其工作负荷)考虑到呈现在飞行器实际飞行图上的各种障碍所建议的，
-由例如地面辅助飞行员在任何危险情况下以警报信号方式表现的全息图。
-一个或多个飞行仪器的全息显示，飞行仪器如人工地平仪、风速仪、高度计、定向陀螺仪或线路图等，
根据本发明，该驾驶舱10完全位于机头之外。客舱11于是有利地在机头中延伸直到飞行器的前端(鼻部)。注意到的是，在这种情况下，驾驶舱10可被安置在机身中间部分中的货舱的任何部位处(图2)。可以在客舱和驾驶舱之间提供玻璃地板，以在一个或多个飞行员同意时允许乘客观察所述一个或多个飞行员履行其职务。带有卧铺的休息空间可在一个或多个飞行员座椅的后方布置在客舱地板下面，隐蔽不可见。
相对于已描述和示出的实施方式，还可对本发明进行多种变化，只要这些变化形式保持在所附的权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种飞行器，所述飞行器包括机身、驾驶舱(10)和客舱(11)，其特征在于，所述驾驶舱(10)在飞行器机头之外位于所述客舱(11)的下方。
2.根据权利要求1所述的飞行器，所述驾驶舱(10)被安置在机身中间部分中的货舱内。
3.根据权利要求1或2所述的飞行器，所述飞行器包括在所述客舱(11)和所述驾驶舱(10)之间的玻璃地板。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的飞行器，其中，所述驾驶舱(10)包括一个或多个飞行员座椅，其特征在于，所述飞行器包括在所述一个或多个飞行员座椅后方布置在所述客舱(11)的地板下面的休息空间。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的飞行器，其中，所述客舱(11)布置用于接纳乘客，其特征在于，所述客舱(11)延伸直到飞行器前端。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的飞行器，所述飞行器的驾驶舱(10)包括一表面(1)，该表面称为用于驾驶的视景表面，向至少一个飞行员提供包括在飞行器前方的飞行器环境的外部场景的视景，其特征在于，所述用于驾驶的视景表面(1)的至少一部分由数字图像显示装置形成，数字图像表示包括在飞行器前方的飞行器环境的外部场景的至少一部分。
7.根据权利要求6所述的飞行器，其特征在于，所述驾驶舱(10)没有玻璃表面，整个用于驾驶的视景表面由显示装置形成。
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