CN104554749A - 飞机离地咨询系统 - Google Patents
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Abstract
飞机离地咨询系统。一种飞机离地咨询系统采用被附接以用于主起落架的伸展状态和压缩状态的检测的至少一个位置传感器。控制系统从所述位置传感器接收输入。所述控制系统记录所述输入从伸展状态到压缩状态再到伸展状态的切换并且提供输出。至少一个指示器连接到所述控制系统以由所述输出来激活。
Description
技术领域
本公开内容的实施方式一般地涉及飞机飞行仪器的领域，并且更特别地涉及用于向飞行员通知由着陆跳跃产生的离地飞行状态的系统，其结合了起落架伸展/压缩测量和飞行员指示器。
背景技术
在着陆期间在大风或其它不利环境条件下操作或以不正确地服务的起落架减震支柱着陆的飞机可能以足以引发使飞机再次升空的弹起(弹离跑道)的力碰撞跑道表面。在主起落架没有稳固地放在跑道上情况下的过早快速反旋(机头俯冲)已被列举为飞机不希望有的着陆事故的影响要素之一。由于尺寸和定位于大型商用飞机中的驾驶舱，如果飞机在降落之后弹离跑道，则由于相对于地面的飞机主起落架位置与驾驶舱移动之间的差异，飞行人员可能未认识到飞机已弹起了；即，驾驶舱可能在主起落架离开地面的同时正向上或向下移动。如果在主起落架离开地面的同时执行飞机反旋(derotation)，则它能够导致仅机头起落架着陆，其能够引起对飞机的显著结构损坏。
因此期望提供飞机离地咨询系统(AOGAS)，其将向飞行人员提供肯定地识别飞机已在与跑道的初始接触之后弹起的指示，使得全体乘务人员能够采取适当的动作以进行安全着陆或执行复飞操作。
发明内容
本文所公开的实施方式提供一种飞机离地咨询系统，所述飞机离地咨询系统采用了被附连以用于主起落架的伸展状态和压缩状态的检测的至少一个位置传感器。控制系统从位置传感器接收输入。控制系统记录输入从伸展状态到压缩状态再到伸展状态的切换并且提供输出。至少一个指示器连接到控制系统以由输出激活。
所描述的实施方式提供一种用于通过感测压缩的主起落架支柱并且使控制继电器断电来向飞行人员通知飞机离地状态的方法。在感测到伸展的主起落架支柱时使控制继电器通电，这使定时继电器通电并且使得能实现指示器的激活。
已讨论的特征、功能和优点能够在本公开内容的各种实施方式中独立地实现或可以在其它的实施方式中组合，其另外的细节能够参照以下说明书和附图看到。
此外，本公开内容包括根据以下条款的实施方式：
第1条款.一种飞机离地咨询系统，该系统包括：
至少一个位置传感器，所述至少一个位置传感器被附接以用于主起落架在着陆期间的伸展状态和压缩状态的检测；
控制系统，所述控制系统从所述至少一个位置传感器接收输入，所述控制系统记录所述输入从伸展状态到压缩状态再到伸展状态的切换并且提供输出；以及，
至少一个指示器，所述至少一个指示器连接到所述控制系统以由所述输出激活。
第2条款.如第1条款中所限定的飞机离地咨询系统，其中，所述控制系统还包括从所述至少一个位置传感器接收所述输入的至少一个控制继电器，所述控制继电器由所述主起落架的伸展状态通电。
第3条款.如第2条款中所限定的飞机离地咨询系统，其中，所述控制系统还包括连接至所述继电器的定时器，所述定时器在所述控制继电器被通电时被激活，所述定时器在预定时间的期满时重置所述控制系统的输出以去激活所述至少一个指示器。
第4条款.如第3条款中所限定的飞机离地咨询系统，其中，所述至少一个位置传感器包括安装在第一主起落架上的第一位置传感器和安装在第二主起落架上的第二位置传感器，所述第一位置传感器和第二位置传感器每一个均向所述控制系统提供输入。
第5条款.如第4条款中所限定的飞机离地咨询系统，其中，所述至少一个控制继电器包括从所述第一位置传感器接收所述输入的第一控制继电器和从所述第二位置传感器接收所述输入的第二控制继电器，所述第一控制继电器由所述第一主起落架的伸展状态通电而所述第二控制继电器由所述第二主起落架的伸展状态通电。
第6条款.如第1条款中所限定的飞机离地咨询系统，其中，所述至少一个指示器包括在第一飞行员的视野内的第一指示灯和在第二飞行员的视野内的第二指示灯，所述第一指示灯和第二指示灯由所述控制系统的输出同时激活。
第7条款.如第2条款中所限定的飞机离地咨询系统，其中，所述控制系统还包括起飞禁止特征。
第8条款.如第7条款中所限定的飞机离地咨询系统，其中，所述起飞禁止特征包括节气门位置开关，所述节气门位置开关检测所述节气门的预定超前位置并且响应于所述预定超前位置而提供开路。
第9条款.如第8条款中所限定的飞机离地咨询系统，其中，所述节气门位置开关中断来自所述至少一个控制继电器的输出。
第10条款.如第8条款中所限定的飞机离地咨询系统，其中，所述起飞禁止特征还包括起落架手柄互锁继电器，所述起落架手柄互锁继电器响应于起落架手柄的向下位置而向所述控制系统提供电力。
第11条款.一种用于在着陆期间向飞行人员通知飞机离地状态的方法，该方法包括以下步骤：
感测压缩的主起落架支柱；
使控制继电器断电；
感测伸展的主起落架支柱；以及，
使控制继电器通电，所述控制继电器使定时继电器通电并且使得能实现指示器的激活。
第12条款.如第11条款中所限定的方法还包括在定时继电器中的定时器的期满时使控制继电器断电并且禁用指示器。
第13条款.如第12条款中所限定的方法还包括在着陆时感测压缩的主起落架支柱并且使控制继电器断电。
第14条款.如第13条款中所限定的方法还包括在弹回时感测伸展的主起落架支柱并且使控制继电器和定时继电器通电。
第15条款.如第14条款中所限定的方法还包括：
感测节气门位置，以及
在预定超前节气门位置被感测到时，使给控制继电器的电力断电。
第16条款.如第15条款中所限定的方法还包括：
感测起落架手柄的向下位置，以及
响应于向下位置而激活给控制继电器的电力。
第17条款.如第16条款中所限定的方法还包括在激活给控制继电器的电力时激活定时继电器和指示器。
第18条款.如第11条款中所限定的方法还包括为定时继电器中的定时器选择时间延迟。
第19条款.如第11条款中所限定的方法还包括延迟定时继电器的驱动预定的时间。
附图说明
图1是在其上可以采用本实施方式的示例飞机的示图；
图2是AOGAS的实施方式的元件的示意图；
图3是在其上可以采用AOGAS传感器的示例主起落架的示图；
图4A是示出具有在伸展位置中的驱动支柱组件的传感器的实施方式的来自图3的主起落架驱动支柱组件的详细视图；
图4B是在压缩位置中的驱动支柱组件的详细视图；
图5是在其中可以采用图2的实施方式的驾驶舱指示器的示例飞机驾驶舱的示图；以及，
图6是用于使用本文所描述的实施方式来实现飞机离地咨询的方法的流程图。
本公开内容中所示出的每个图示出了所呈现的实施方式的一个方面的变化，并且仅将详细讨论差异。
具体实施方式
本文所公开的实施方式为在主起落架上采用压缩和伸展传感器的系统提供控制电路以向机长和副机长两者输送弹起已发生并且使得飞行人员能够采取适当的动作以完成着陆序列或以执行复飞机动的视觉队列。系统部件被独特地集成，以检测和向飞行人员通知飞机何时已降落在跑道上并且随后弹回到空中。系统控制电路仅在左或右或两个主起落架支柱(活塞/汽缸组件)已被检测到被充分地压缩以确保飞机已与跑道进行接触并且随后两个支柱的位置完全伸展之后提供长达有限长的(可调节的)时间段的指示。系统利用两个支柱位置传感器，并且控制电路包括两个控制继电器、定时继电器，以及视觉线索具有两个驾驶舱指示灯。这个系统在驾驶舱中提供飞机已弹离跑道不单独依靠飞行员的感知和判断的肯定指示。
如图1中所示，大型商用飞机10通常采用主起落架12a和12b以及前起落架14。针对本实施方式所示出的主起落架是各自具有从机翼安装的四个轮(如将随后更详细地描述的)的单支柱布置，但是可以在另选的构造中采用机身安装的干线并且可以采用具有变化数目的轮和轮胎的多个支柱。驾驶舱16存在于机身的正向延伸区处，这可能随着飞机在降落之后弹离跑道而导致运动的错误感知。飞行人员可能未认识到飞机已由于相对于地面的飞机主起落架位置和驾驶舱移动之间的差异而弹起了。驾驶舱可以在主起落架离开地面的同时向上或向下移动。
在图2中示出了飞机离地咨询系统(AOGAS)的实施方式。位置传感器218a安装在左起落架12a上而位置传感器218b安装在右主起落架12b上。位置传感器向控制系统提供输入，所述控制系统进而如随后更详细地描述的那样向指示器系统提供输出。如图3中所示，各个主起落架12a、12b采用具有四个轮304的转向架302。转向架被安装到活塞306，活塞306被收容在支柱310里的汽缸308中。各个位置传感器218a、218b如随后更详细地描述的那样监测起落架活塞306到汽缸308(支柱位置)的相对位置。当起落架不在支承飞机重量的任何部分时，起落架活塞306完全伸展到汽缸308外。起落架在飞机升空时处于这个位置中，而不管起落架是缩进(举起)还是展开(降低)。仅当足够的飞机重量已施加于该起落架以克服汽缸308内部的内压力时，活塞306能够相对于汽缸308移动。活塞移动指示轮上的正重量和与跑道的接触。
在图4A和4B中示出了用于操作的示例位置传感器218a、218b和相关联的结构特征。附连到主起落架组件12a、12b的活塞306的第一连杆臂402枢转地附连到第二连杆臂404，该第二连杆臂404(直接地或通过附加的连杆组件)附连到汽缸308。接近开关406(或接触开关)通过支架407附连到第二连杆臂404，并且被定位成啮合在支架409上从第一连杆臂402伸展的接近目标408。如果活塞306如针对离地状态先前所描述的那样在汽缸308中伸展，则如图4A中所示出的第二连杆臂404相对于第一连杆臂402的枢转使开关406与目标408啮合并且开关406为位置传感器218a、218b提供伸展信号。如果起落架在地面上并且活塞306压缩在汽缸308里，则第二连杆臂404到第一连杆臂402的相对位置使开关406脱离目标408，如图4B中所看到的，并且开关406为位置传感器218a、218b提供压缩信号。
返回至图2，来自各个位置传感器218a、218b的输出被用来使控制系统200中的两个控制继电器220a和220b通电和断电。控制继电器220a和220b在示例实施方式中为双接触而在另选的实施方式中采用至少一个控制继电器。控制继电器220a和220b的功能是双重的；首先在于提供电通路以使得能实现驾驶舱指示灯222a和222b的光照，如随后更详细描述的那样，以及第二在于提供电力中断以重置时延继电器。来自安装在左手起落架上的位置传感器218a的输出控制控制继电器220a的操作，而来自右手侧位置传感器218b的输出控制控制继电器220b。各个控制继电器220a、220b将在所对应的支柱完全地伸展时通电从而在所对应的位置传感器218a、218b中的引脚B与引脚C之间提供连续性。控制继电器220a和220b因检测到支柱压缩而断电从而在位置传感器218a和218b中的引脚B与引脚C之间不引起连续性。当控制继电器220a或控制继电器220b通电时，在控制继电器触点引脚A1和A2之间以及在引脚B1和B2之间存在连续性。当控制继电器断电时，在引脚A2和A3之间以及在引脚B2和B3之间建立电连续性。定时继电器223被包括以限制将在飞行甲板中照亮的指示灯222a和222b的持续时间。定时继电器223引脚集“A1、A2、A3”与指示灯串联安装。定时继电器通电线圈224由两个控制继电器的引脚集B1、B2、B3控制，并且与引脚集B1、B2、B3串联。定时继电器223以以下方式操作。电力必须存在于引脚X1上并且在引脚X2上接地以通电。定时继电器223触点226在定时器非加电时断开(引脚A2和A3之间的连续性)。定时继电器223触点226在电力和接地分别施加于引脚X1和X2时闭合，从而在引脚A1和A2之间提供连续性长达由定时器228所限定的有限长时间段并且然后断开。即便当电力和接地分别在引脚X1和X2上保持时，定时继电器触点也在预定时间段之后断开。由定时器228所提供的引脚A1和A2之间的连续性的时间持续时间是可定制的。当给定时器的电力重置时定时器重置。
系统200以各自安装在机长和副机长的一般视线内的两个指示灯222a和222b为特征。如图5中所示，对于示例实施方式，指示灯222a和222b可以安装到在驾驶舱中的仪表板504之上的防眩板502。如图2中所示，指示灯222a和222b连线在一起以同时照亮和熄灭，从而向两个飞行机组成员提供相同的指示。虽然在本文中对于该实施方式描述为指示灯，但是向飞行员呈现的离地状态的指示器可以是使用发声器系统的伴音。整个系统以如图6中所示出的以下方式起作用。
当飞机在地面上时，起落架支柱压缩并且在引脚C处的阻抗在位置传感器218a和218b两者中是高的，步骤602。如此，控制继电器220a和220b两者被断电并且给定时继电器223的电力被禁用，步骤604，以及不建立到指示灯222a和222b的电连续性从而禁止光照。
当飞机紧跟起飞滑跑距离之后在起飞升空(重量离轮)时，两个起落架支柱在飞机重量不再承受在起落架上时完全伸展，步骤606。支柱位置传感器218a和218b使它们相应的控制继电器220a和220b通电并且控制继电器使定时继电器223通电，步骤608。在这个状态下，电连续性通过两个控制继电器和定时继电器触点而建立，从而使得驾驶舱中的指示灯222a和222b能够照亮，步骤610。指示灯222a和222b将保持照亮直到当定时继电器223触点226断开使指示灯熄灭时定时器228期满为止，步骤612。
当在巡航期间飞机正爬升并且紧跟起飞序列之后下降时，系统将不改变状态直到给定时继电器223的电力被重置为止。当右起落架支柱或左起落架支柱充分地压缩以被相应的位置传感器218a或218b检测到并且然后完全伸展时，才能够重置电力。因为在两个起落架汽缸308内部的气压保持，所以从汽缸刚性地伸展的活塞306阻碍位置传感器218a、218b的驱动。在电力未重置的情况下，指示灯222a、222b将在这些飞行阶段中的任一个期间不照亮。在着陆期间，步骤614，如果飞机紧跟初始降落之后保持与跑道接触，则飞机降落并且停留到跑道上，其中右起落架和左起落架两者同时回复到完全压缩位置(地面上状态)，这将导致支柱位置传感器218a、218b使控制继电器220a、220b和定时继电器223都断电，步骤616。到指示灯222a、222b的开路将保持有效并且指示灯将不照亮。
如果飞机降落并且紧跟初始降落之后弹回到空中，则当在已检测到主起落架支柱中的至少一个被压缩之后两个主起落架支柱被检测到完全伸展时，弹回被确定为已发生。在这个事件序列期间，支柱位置传感器218a、218b将切换，伸展-压缩-伸展，使控制继电器220a、220b两者通电并且使定时继电器223电力重置，步骤618。因为飞机已回到升空状态，所以通过所有控制继电器220a、220b和定时继电器223的连续性将被建立并且指示灯222a、222b将照亮，步骤620。指示灯222a、222b将保持照亮直到定时器228期满为止(如果飞行人员执行了复飞机动情况将是这样的)，步骤622，或飞机回到与跑道接触，步骤624，系统回复到步骤614。在飞机第二次弹回(飞机在回到地面上状态之后跟随的是升空状态)情况下，给定时继电器223的电力将重置并且在飞机离地的同时使指示灯重新照亮。系统不限于弹回事件的数目，因为给定时继电器223的电力紧跟每个空中-地面-空中序列之后重置。
返回至图2，可选的起飞禁止特征可用来防止指示灯222a和222b在起飞期间紧跟飞机旋转之后照亮。起飞禁止特征采用与起落架手柄位置互锁继电器230中断给系统中的控制继电器220a、220b的电力相结合地在预定超前(advanced)节气门位置处激活的节气门位置开关229，步骤626。在没有节气门位置开关229的情况下，指示灯222a和222b将紧跟起飞旋转之后照亮，从而给驾驶舱全体乘务员提供系统在正常起作用的视觉线索。如果采用了使用节气门位置开关229的起飞禁止特征，则视觉线索仅将在起落架手柄在着陆之前如由起落架手柄位置开关232所指示的那样降低时才启动，步骤628。在起落架手柄的向上位置中，起落架手柄互锁继电器230被去激活并且没有电力被提供给系统200。指示灯222a和222b将在起落架手柄由飞行人员选择向下时照亮并且将照亮直到定时继电器223期满为止。系统的所有其它功能将保持是相同的。
还可以通过将节气门位置集成到指示电路中来实现禁止特征。节气门控制模块中的开关堆被用来监测节气门位置。通过利用堆之一中的开关中的一个，当节气门随着它们在起飞期间超前越过预定位置时，能够实现针对指示灯的开路条件。
定时继电器223在该示例实施方式中具有可定制特征。最小化或消除由于着陆跳跃或较少弹起而导致的短持续时间报警或灯闪烁可以使用包括驱动时延的定时继电器来实现。另外，可以根据需要调节定时继电器223驱动周期(在继电器线圈已通电之后触点被驱动的总时间)以反映所预想到的最大事件时间。基线定时继电器没有初始延迟和十(10)秒的标称定时器持续时间。
现已如专利法规所要求的那样详细地描述了本公开内容的各种实施方式，本领域的技术人员将认识到对本文所公开的特定实施方式的修改和替换。这样的修改在如随附权利要求中所限定的本公开内容的范围和意图内。
Claims (10)
1.一种飞机离地咨询系统，所述飞机离地咨询系统包括：
至少一个位置传感器，所述至少一个位置传感器被附接以用于主起落架在着陆期间的伸展状态和压缩状态的检测；
控制系统，所述控制系统从所述至少一个位置传感器接收输入，所述控制系统记录所述输入从伸展状态到压缩状态再到伸展状态的切换并且提供输出；以及，
至少一个指示器，所述至少一个指示器连接到所述控制系统以由所述输出激活。
2.如权利要求1所述的飞机离地咨询系统，其中，所述控制系统还包括从所述至少一个位置传感器接收所述输入的至少一个控制继电器，所述控制继电器由所述主起落架的伸展状态通电。
3.如权利要求2所述的飞机离地咨询系统，其中，所述控制系统还包括连接至所述继电器的定时器，所述定时器在所述控制继电器被通电时被激活，所述定时器在预定时间的期满时重置所述控制系统的输出以去激活所述至少一个指示器。
4.如权利要求3所述的飞机离地咨询系统，其中，所述至少一个位置传感器包括安装在第一主起落架上的第一位置传感器和安装在第二主起落架上的第二位置传感器，所述第一位置传感器和第二位置传感器每一个均向所述控制系统提供输入。
5.如权利要求4所述的飞机离地咨询系统，其中，所述至少一个控制继电器包括从所述第一位置传感器接收所述输入的第一控制继电器和从所述第二位置传感器接收所述输入的第二控制继电器，所述第一控制继电器由所述第一主起落架的伸展状态通电而所述第二控制继电器由所述第二主起落架的伸展状态通电。
6.如权利要求1所述的飞机离地咨询系统，其中，所述至少一个指示器包括在第一飞行员的视野内的第一指示灯和在第二飞行员的视野内的第二指示灯，所述第一指示灯和第二指示灯由所述控制系统的输出同时激活。
7.如权利要求2所述的飞机离地咨询系统，其中，所述控制系统还包括起飞禁止特征。
8.如权利要求7所述的飞机离地咨询系统，其中，所述起飞禁止特征包括节气门位置开关，所述节气门位置开关检测所述节气门的预定超前位置并且响应于所述预定超前位置而提供开路。
9.如权利要求8所述的飞机离地咨询系统，其中，所述节气门位置开关中断来自所述至少一个控制继电器的输出。
10.如权利要求8所述的飞机离地咨询系统，其中，所述起飞禁止特征还包括起落架手柄互锁继电器，所述起落架手柄互锁继电器响应于起落架手柄的向下位置而向所述控制系统提供电力。
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