CN111605700A - 飞行器起落架上位锁系统 - Google Patents

Abstract

一种用于与飞行器起落架(125)一起使用的上位锁(101)，该上位锁包括钩(102)，该钩构造成接合安装在起落架上的捕获销(126)。钩(102)安装成在关闭且锁定的位置与打开且未锁定的位置之间运动。销(126)是否处于“上位”由近距离检测器(152、154)直接检测。钩(102)何时处于关闭且锁定的位置由上位锁钩传感器(114)检测。近距离检测器和上位锁钩传感器的输出可以用于(例如，在捕获销处于其捕获位置——即，起落架处于上位——并且钩处于其关闭/锁定位置的情况下)指示“处于上位且被锁定”的状态并且/或者(例如，在钩处于其关闭/锁定位置但捕获销未处于其捕获位置的情况下)指示故障。这样的输出可以由航空电子系统的相关联的装置(146)提供。

Description

飞行器起落架上位锁系统

技术领域

本发明涉及用于飞行器部件的上位锁。更具体地，但非排他性地，本发明涉及包括钩的上位锁，该钩构造成接纳安装在待约束的飞行器部件上的捕获销。因此，本发明涉及通过用钩捕获安装在飞行器部件上的捕获销而将该飞行器部件保持就位的上位锁。本发明还涉及适用于与可伸缩起落架或折叠翼梢装置一起使用的上位锁。

背景技术

通常，带有可伸缩起落架的飞行器具有上位锁，该上位锁在起落架已经缩回时将起落架在起落架舱中保持就位。图1和图2示出了处于(图1)打开构型和(图2)锁定构型的典型上位锁1的示意图。上位锁包括安装成围绕图1中的标记为A的点枢转的钩2。钩2包括位于钩2的上端部处的凸轮表面4和从钩2的两个侧部延伸出的臂6。上位锁1还包括安装成围绕图1中的标记为B的点枢转的锁定杆8。杆8的第一端部包括辊10，辊10在上位锁处于图1的打开构型时搁置在钩2的凸轮表面4上。在杆8的另一端部处具有传感器目标12。在图1的打开构型中，传感器目标12与安装在上位锁1的主体22上的近距离传感器14间隔开。近距离传感器14向在图1中以虚线示意性示出的航空电子装置46提供信号。从杆8的下侧部延伸有臂16。在钩2与锁定杆8之间延伸有弹簧18。邻近于锁定杆8定位有液压致动器20。钩2、锁定杆8、传感器14和致动器20安装至主体22。在图1中，安装在起落架的腿部(未示出)上的捕获销26在右手侧钩臂6的下方与钩2间隔开。

在图2的锁定构型中，捕获销26与钩2接合，钩2从钩2在图1中的位置逆时针旋转至关闭位置。锁定杆8从锁定杆8在图1中的位置顺时针旋转；锁定杆8的辊10位于钩2的凸轮表面4中的凹部28内，并且锁定杆8上的传感器目标12邻近于传感器14。

在使用中，当起落架伸出时，上位锁1处于图1的打开构型，其中，钩2处于打开位置并且锁定杆8的辊10搁置在钩2的凸轮表面4上。捕获销26与钩2间隔开并相对于上位锁1自由运动。当起落架缩回时，起落架销26接触钩臂6的下侧部，从而向上推动钩臂6并使钩2绕枢转点A逆时针旋转。当钩2旋转时，凸轮表面4相对于锁定杆8移动，通过沿着凸轮表面4滚动的辊10来适应这种相对运动。锁定杆8上的辊10沿着凸轮表面4滚动，直至辊10到达锁定凹部28为止。当辊10下降到锁定凹部28中时，锁定杆8绕点B顺时针枢转，这使锁定杆8的安装有传感器目标12的那部分朝向传感器14移动。随着钩2朝向关闭位置旋转，拉伸弹簧18延伸。在该过程结束时，上位锁处于图2的锁定构型，其中，锁定杆8上的目标12定位成靠近传感器14，钩2处于关闭位置，并且锁定杆8与锁定凹部28接合。捕获销26由钩2保持以防止安装有捕获销26的起落架的运动。在目标12靠近传感器14的情况下，该传感器向飞行器航空电子系统46提供“锁定”信号。锁定杆8在凹部28中的存在防止钩2旋转离开关闭位置。

为了释放起落架，致动器20接合并在锁定臂16处接触锁定杆8，从而使锁定杆8逆时针旋转并使锁定杆8与锁定凹部28断开接合。在锁定杆8断开接合的情况下，拉伸弹簧18与起落架的重量一起经由销26作用在钩2上以使钩2朝向打开位置顺时针旋转，并且销26可以向下运动。

在根据现有技术的上位锁中，已经采用“锁定”信号来指示起落架(或其他部件)被“锁定”且处于完全缩回(“上位”)位置。然而，申请人现在已经认定的是，在钩2的某些区域、例如钩的底部部分中存在结构失效的情况下，销26会被释放，但是锁定杆8会保留在锁定位置。这产生了隐藏失效模式的可能性，在这种模式中，当起落架已经下降并搁置在起落架舱的门上时，传感器继续指示起落架是锁定的。提供检测这种类型的失效的上位锁将是有利的。

WO2018/189299提出了多种上位锁布置结构，其中，上位锁结合了用于感测钩何时关闭以及捕获销何时被捕获的集成传感器系统。WO2018/189299的内容通过参引并入本文。

本发明寻求缓解上述问题中的一个或更多个问题。替代性地或附加地，本发明寻求提供一种用于与飞行器部件一起使用的替代性的上位锁系统。

发明内容

根据第一方面，本发明提供了一种飞行器，其包括：起落架；捕获销，该捕获销安装在起落架上；上位锁，该上位锁具有钩；传感器，该传感器用于检测钩何时处于其关闭位置(当起落架收起时，钩在该关闭位置保持捕获销——该关闭位置例如可以是关闭且锁定的位置，其可以可选地被简称为钩的“锁定”位置)；以及近距离检测器，该近距离检测器用于检测、优选地直接检测起落架何时处于上位。因此，来自上位锁钩传感器和近距离检测器的输出使得能够关于钩是否处于其关闭位置以及捕获销是否处于其捕获位置可靠地做出评估。在本发明的实施方式中，飞行器包括使得能够可靠地确认起落架的处于上位且被锁定的状态的设备。这可以允许检测先前隐藏的失效模式，在该失效模式下，钩(或其残余部分)保持在关闭位置，但是在结构上失效，使得捕获销从上位锁释放。

起落架呈可伸缩起落架的形式，该起落架安装成在展开位置与收起位置之间运动。起落架可以例如被收起在起落架舱中。起落架可以是主起落架或前起落架。起落架可以安装在飞行器的机身或机翼上。起落架可以是飞行器的起落架组件或形成飞行器的起落架组件的一部分。

上位锁构造成能够将起落架锁定在收起位置。上位锁的钩构造成在关闭位置与打开位置之间运动。在关闭位置，钩将捕获销保持在捕获位置，从而防止起落架从其收起位置移开。当钩处于其打开位置时，允许捕获销从捕获位置运动，从而允许起落架从其收起位置移开。

近距离检测器可以包括目标和传感器。目标和传感器中的一者可以安装在起落架上，而目标和传感器中的另一者可以安装在起落架舱中，例如安装在上位锁上。该布置结构使得在起落架被收起且捕获销处于其捕获位置时传感器检测(例如感测)到目标。

飞行器可以包括信号处理单元，该信号处理单元布置成接收来自上位锁钩传感器的输入，和/或接收来自近距离检测器的输入。这种信号处理单元还可以生成指示是否钩处于其关闭位置并且捕获销处于其捕获位置的输出。信号处理单元可以形成计算机的一部分，例如机载预编程计算机处理器。信号处理单元可以形成电路的一部分。例如，信号处理单元可以包括与门。信号处理单元可以布置成与飞行器的航空电子系统通信或形成飞行器的航空电子系统的一部分。信号处理单元可以生成指示钩处于其关闭位置并且捕获销处于其捕获位置的特定输出，并且在捕获销不在其捕获位置(尤其是在钩处于其关闭位置时的情况下)的情况下可以生成不同的输出。捕获销的一种状态和/或钩的一种状态可以由信号处理单元的空输出、零输出或无输出指示。信号处理单元可以以下述电子装置的形式提供：该电子装置用于接收来自上位锁钩传感器的输入、用于接收来自近距离检测器的输入并且用于生成指示是否钩处于其关闭位置并且捕获销处于其捕获位置的输出。

上位锁可以包括罩壳。罩壳可以容纳上位锁钩的至少一部分。罩壳可以呈外部壳体的形式。上位锁可以包括构造成接纳捕获销的凹部(销凹部)。凹部可以形成在上位锁的主体中。凹部可以由上位锁的罩壳限定。凹部可以包括开口，在使用中，销经由该开口进入凹部。当钩处于关闭位置时，钩可以延伸穿过开口的至少一部分。当钩处于打开位置时，钩可以延伸穿过开口的较小部分(或不延伸穿过开口)。

钩和/或上位锁钩传感器可以至少部分地安装在罩壳内。罩壳可以包括用于将上位锁安装至飞行器结构例如机体的一部分的一个或更多个安装点。因此，上位锁可以包括用于将上位锁安装至飞行器的至少一个安装点。

近距离检测器的目标可以安装在起落架的结构上。近距离检测器的传感器可以安装在上位锁的外部，例如安装在上位锁罩壳的外侧部上(例如，安装在上位锁的外部壳体上——传感器例如安装在外部壳体的侧部上)。

近距离检测器的传感器可以安装在起落架的结构上。近距离检测器的目标可以是上位锁的一部分，例如上位锁钩的一部分。近距离检测器的目标可以安装在上位锁的一部分上。

近距离检测器的目标可以呈安装在托架上的板的形式，该托架安装在起落架和上位锁中的一者上。目标可以包括平板。目标可以包括具有凹形形状的板。目标可以包括下述板形形状：该板形形状对应于传感器的在与处于上位位置的起落架相对应的那些位置中的可能方位。将目标的形状设定为适应起落架的传感器的位置的可能变化允许传感器进行较准确且可靠的检测。在典型的实施方式中，存在起落架相对于飞行器的其余部分的与处于上位且被锁定的位置相对应的不只一个位置。

近距离检测器可以布置成在目标与传感器之间的最小距离小于10mm、优选地小于5mm、可能为2mm或更小的情况下生成指示捕获销处于其捕获位置的输出信号。例如，可以是，如果来自近距离检测器的输出指示捕获销处于其捕获位置，则可以有把握地认为目标与传感器之间的距离小于上述值。

近距离检测器可以布置成在目标与传感器之间的最小距离大于20mm的情况下、可能地在该距离大于10mm的情况下以及可选地在该距离大于5mm的情况下生成指示捕获销未处于其捕获位置的输出信号(或者不生成指示捕获销处于其捕获位置的输出信号)。

近距离检测器可以具有取决于目标是否被传感器检测到的二进制输出。近距离检测器的灵敏度可以小于10mm，并且可能地小于5mm(即，可以是近距离检测器仅在目标相对于传感器处于该距离或更近的情况下才被触发)。

近距离检测器的传感器可以包括可变磁阻装置。在这种情况下，目标将需要包括铁磁材料。

来自近距离检测器的信号可以(可能在进一步处理之前、可能在进一步处理之后)经由飞行器的航空电子网络发送。安装有上位锁的飞行器可以包括航空电子系统。如上所述，信号处理单元可以形成航空电子系统的一部分。来自上位锁钩传感器和近距离检测器的信号可以经由航空电子数据网络提供给这种信号处理单元。上位锁可以配置成将来自一个或更多个传感器的信号提供至航空电子系统。所述信号可以对应于钩的位置中的一个或更多个位置、起落架存在于收起位置中、起落架存在于上位位置中。

信号处理单元可以布置成将来自上位锁钩传感器和近距离检测器的信号合成，然后将输出经由航空电子数据网络发送至飞行器的航空电子系统。信号的合成可以包括对信号执行逻辑“与”操作。信号处理单元可以布置成生成指示是否钩处于其关闭位置并且捕获销处于其捕获位置的输出。

可以是钩能够被进一步锁定在其关闭位置。在这种情况下，可以是，为了使上位锁“安全”，必须满足三个标准：(i)钩必须是关闭的，(ii)钩必须被锁定在关闭位置，并且(iii)捕获销必须被接纳在钩中(或者，替代性地或等效地，起落架处于其“上位”位置)。(可选地，本文中提到钩处于其“关闭位置”可以被理解为是指钩处于其“关闭且锁定的位置”。)航空电子系统可以配置为仅在所有这三项标准均被满足的情况下才提供安全信号。钩可以只有在关闭时才能被锁定，在这种情况下，当钩被锁定时，即隐式地满足了钩的关闭标准。对应于这些标准中的两项或三项标准的单独信号可以被分别提供给航空电子系统。例如，可以存在三个单独的信号，即(钩)关闭/打开信号、(钩)锁定/未锁定信号以及(捕获销/起落架)上位/下位信号。对应于这些标准的信号可以在被提供至航空电子系统之前被合成。航空电子系统可以配置成根据所接收的信号判定上位锁是否安全/不安全。替代性地，上位锁可以配置成向航空电子系统提供单个信号；即安全/不安全信号。可以仅在所有相关标准都满足时才提供安全信号，否则提供不安全信号。航空电子系统可以布置成向飞行员提供警报。可以例如在提供不安全信号时(或者至少在起落架已经缩回和/或正在缩回的情况下提供不安全信号时)向飞行员提供警报。对飞行员的警报可以取决于指示是否钩处于其关闭位置并且捕获销处于其捕获位置的输出。航空电子系统可以配置成当判定上位锁可能存在故障时向飞行员提供警报。

上位锁可以安装至飞行器结构，例如形成起落架舱的一部分的飞行器结构。这样的飞行器结构可以形成机身结构的一部分。这样的飞行器结构可以形成机翼结构的一部分。上位锁可以经由至少一个球形轴承安装至飞行器结构，所述至少一个球形轴承允许上位锁以两自由度进行相对运动。上位锁可以经由至少一个可变长度的支柱安装至飞行器结构。这样的支柱可以包括液压阻尼器。这样的支柱可以包括弹簧。这样的支柱可以具有对应于中立位置的长度，并且布置成使得当该支柱从其中立位置运动时，力起作用使该支柱返回其中立位置。在起落架是机翼安装式起落架的情况下，以这种方式将上位锁安装至其周围的飞行器结构可以帮助处理在其他情况下可能例如由机翼挠曲引起的如在起落架与上位锁之间的载荷和相对运动。

可以存在多于一个的用于检测钩何时处于其关闭位置的上位锁钩传感器，但是优选的是存在仅一个上位锁钩传感器。可以存在多于一个的用于检测捕获销何时处于其捕获位置的近距离检测器。例如，可以存在布置在上位锁的一侧上的第一这种近距离检测器和布置在上位锁的相对侧上的第二这种近距离检测器(例如，在平行于捕获销的轴线的方向上间隔开)。

近距离检测器的传感器可以经由例如包括一根或更多根载流导线的电缆将传感器的输出提供给信号处理单元、航空电子系统或飞行器上的任何其他电子设备。这样的电缆可以安装在飞行器的结构上，例如以线束的方式布置至飞行器的结构。在近距离检测器的传感器布置在起落架上的情况下，起落架可以包括用于容纳用于载送来自传感器的信号的电缆的线束。

飞行器可以是商用客运飞行器，例如能够运载多于五十名乘客、例如多于一百名乘客的飞行器。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于飞行器的上位及锁定检测器系统。这种系统的设备布置成接收来自上位锁的指示上位锁是否处于锁定构型的第一输入。这种系统的设备布置成接收来自近距离传感器的第二输入，该近距离传感器布置成检测、优选地直接检测(例如，在除了一个或更多个基于传感器-目标的近距离检测器之外没有机械杆或其他指示器装置的情况下直接检测)起落架是否处于上位位置。这样的系统的设备可以布置成处理第一输入和第二输入并生成指示是否上位锁处于锁定构型并且起落架处于上位位置的一个或更多个输出。例如，第一输入和第二输入可以通过与门或等效方案合成以生成单个这样的输出。

在本发明的另一方面，提供了本发明的相应方法。

可以执行该方法来检测用于起落架的上位锁中的故障。该方法可以包括：根据起落架捕获销在钩处于关闭位置时是否接合在上位锁的钩中来判定故障是否已经发生，并且在销没有接合在钩中的情况下向飞行员提供可能的上位锁故障的警报。判定销在钩处于关闭位置时是否存在于钩中可以有助于识别在现有技术的上位锁中无法检测到的失效模式。

可以执行该方法来检测飞行器起落架是否被上位锁布置结构牢固地保持。该方法可以包括：利用第一信号和第二信号两者来评估起落架是否被上位锁布置结构牢固地保持。第一信号可以是来自上位锁布置结构的输出，该输出取决于上位锁布置结构的钩是否处于关闭构型。第二信号可以是来自近距离传感器的输出，该近距离传感器检测起落架的位置，例如判定起落架是否处于其“上位”位置(例如，处于其可以被牢固地保持在上位锁布置结构中的位置)。可以存在将第一信号与第二信号电子合成以提供第三信号的步骤，根据该第三信号可以认定起落架是否被上位锁布置结构牢固地保持。该方法可以包括：例如在检测到故障和/或飞行器起落架被认为没有被上位锁牢固地保持的情况下向飞行员提供警报。该方法可以包括：向飞行器的航空电子系统提供例如指示如上所述的钩的构型(锁定/未锁定)和/或起落架/捕获销的构型(处于上位/未处于上位)的信号。根据钩的位置，可以存在“钩锁定”信号或“钩未锁定”信号。钩锁定信号可以包括与上位锁钩运动相关联的目标靠近近距离传感器的信号，而钩未锁定信号可以包括与锁定构件相关联的目标远离近距离传感器的信号(或者钩锁定信号可以包括与锁定构件相关联的目标靠近近距离传感器的信号，而钩未锁定信号可以包括与上位锁钩运动相关联的目标远离近距离传感器的信号)。上位锁可以构造成使得仅在钩被认为是关闭的并且被锁定在关闭位置时才提供“锁定”信号。上位锁可以构造成使得在所有其他时间时提供“未锁定”信号。上位锁可以构造成使得用于将钩锁定的锁定构件仅在钩处于关闭位置时才能够接合钩，在这种情况下，指示锁或锁定构件处于锁定位置的信号也可以隐式地表示钩处于关闭位置。然而，可以将指示锁定构件的位置的第一信号和指示钩的位置的第二信号分别提供给航空电子系统。该方法可以包括：向航空电子系统提供指示销是否接合在钩中的信号，例如，“销处于上位”(被保持)或“销处于下位”的信号。销处于上位的信号可以包括与起落架近距离传感器相关联的目标靠近传感器的信号，并且/或者销下位信号可以包括该目标远离传感器的信号。上位锁可以构造成使得这样的“销处于上位”的信号在且仅在销在钩处于关闭位置时接合在钩中时提供。上位锁可以构造成使得在所有其他时间时提供“销处于下位”的信号。该方法可以包括：在信号指示钩被锁定但是销未接合在钩中、例如“锁定”且“销处于下位”的情况下向飞行员提供警报。可以向航空电子系统提供指示钩被锁定在关闭位置且销接合在钩中的单个信号。替代性地，可以向航空电子系统提供两个单独的信号；即指示钩被锁定在关闭位置的一个信号以及指示销存在于钩中的另一个信号。替代性地，可以向航空电子系统提供三个单独的信号；即指示钩被锁定的第一信号、指示钩处于关闭位置的第二信号以及指示销存在于钩中的第三信号。

在本发明的另一方面，提供了一种零件套件，该零件套件用于执行本文所述的本发明的各方面中的任何方面或与之相关的实施方式。该套件可以包括上位锁。该套件可以包括用于直接检测起落架的一部分的位置的近距离传感器。该套件可以包括航空电子系统或其一部分。该套件可以适于与参照本发明或其实施方式在本文中描述或要求保护的飞行器一起使用。该套件可以适于与参照本发明或其实施方式在本文中描述或要求保护的上位及锁定检测器系统一起使用。该套件可以适于与参照本发明或其实施方式在本文中描述或要求保护的方法一起使用。

在本发明的另一方面，提供了一种航空电子系统，该航空电子系统配置成用作本发明或其实施方式的任何其他方面的航空电子系统。

当然，将理解的是，关于本发明的一方面描述的特征可以结合到本发明的其他方面中。例如，本发明的方法可以结合参照本发明的设备描述的任何特征，并且本发明的设备可以结合参照本发明的方法描述的任何特征。

除非上下文另外要求，否则术语“或”应被解释为“和/或”。

附图说明

现在将参照示意性附图仅通过示例的方式对本发明的实施方式进行描述，在附图中：

图1示出了处于打开构型的现有技术上位锁的示意图；

图2示出了处于锁定构型的图1的现有技术上位锁的示意图；

图3示出了根据本发明的第一示例实施方式的包括起落架上位锁的飞行器的示意图；

图4示出了第一示例实施方式的上位锁的示意图；

图5至图7分别示出了处于打开构型、半关闭构型和锁定构型的第一示例实施方式的上位锁的示意图；

图8至图10分别示出了处于对应于图5至图7的构型的第一示例实施方式的上位锁的另外的示意图；

图11是示出在第一示例实施方式中如何对各种信号进行处理的示意图；

图12至图14分别示出了处于打开构型、半关闭构型和锁定构型的第二示例实施方式的上位锁的示意图；以及

图15是根据第三示例实施方式的方法的示意性流程图。

具体实施方式

图3示出了根据本发明的第一示例实施方式的飞行器100，飞行器100包括可伸缩起落架125和上位锁101(在图3中未示出)以及航空电子系统(在图3中未示出)，该可伸缩起落架125具有安装于其上的捕获销126(在图3中未示出)。起落架125安装成在展开(即伸出)位置与收起(即缩回)位置之间运动。起落架125在缩回时被收起在飞行器的起落架舱(未示出)中。可伸缩起落架在本领域中是众所周知的，在此将不再进一步描述。

图4示出了处于打开且未锁定构型的根据第一实施方式的起落架上位锁101的示意图。上位锁101具有主体122，该主体122经由球形轴承130和两个可变长度的装有弹簧的支柱132、134安装至起落架舱中的结构。上位锁101的这种安装方式使得能够适应飞行中飞行器的机翼的运动和挠曲，而不会在上位锁上施加过大的载荷。在其他情况下这种载荷可能在起落架因为这种运动/挠曲而相对于上位锁运动时产生。上位锁还包括用于导引销126进入上位锁的导引板136。上位锁101在其他方面与图1和图2中所示的上位锁1非常类似。如此，相似的附图标记表示相似的元件(例如图1的上位锁用附图标记1标记，而图3的上位锁用附图标记101标记)。将理解的是，上位锁包含为了清楚起见而未在此处示出的其他元件。

图5至图7示出了起落架125(仅示意性地图示出)朝着其在上位锁内的收起位置的运动。图5示出了起落架随着其在缩回过程期间向上摆动而靠近上位锁。捕获销126安装在销的两端处的两个板127之间。后板127在图中以虚线示出。上位锁钩102、钩臂106以及相关联的结构的轮廓都在图5至图7中示出。

参照图6，当捕获销126与钩臂106的下侧接触时，钩102从其在图5中的位置逆时针旋转。随着起落架和捕获销继续上升并朝向上位锁运动，钩102进一步逆时针旋转至图7中所示的位置，在图7中钩处于其关闭位置并且捕获销被捕获。传感器114(在图7中未示出)输出指示钩关闭的信号(“锁定”信号)。

图8至图10示出了根据第一实施方式的“上位”检测系统运动成完全收起(处于上位且被锁定)构型的过程。图8、图9和图10分别示出了上位锁的与图5、图6和图7中所示的相同的位置，但是未示出上位锁钩的完整轮廓(大部分相关联的结构从上位锁的壳体的后方观察时被隐藏)。

起落架125在其上安装有两个近距离传感器152、154，所述两个近距离传感器152、154相对于起落架腿部以固定的取向(至少在使用期间是固定的)布置。近距离传感器定位成检测在起落架处于完全缩回且收起的位置(“上位”位置)时上位锁101的钩102的存在。电缆156将来自传感器152、154的信号载送至航空电子设备(未示出)。传感器152、154通过检测磁场的变化来工作，并且因此能够检测特别是铁磁材料在传感器附近的运动。由硬化钢(例如，可从Aubert&Duval获得的

17钢——XCrNiMoAlTi12-11-2)制成的上位锁钩因此能够以其自身提供合适的目标。

传感器的灵敏度使得：当钩与传感器的间隔大于5mm时，则传感器的输出(或者不存在来自传感器的输出)指示未检测到钩的存在；并且当钩与传感器的间隔小于5mm时，传感器可靠地给出指示检测到钩的存在的输出。当固定地安装在起落架上的传感器152、154检测到钩102的梢端时，起落架一定是完全收起的并且捕获销一定处于其在上位锁内的捕获位置(如在图10中能够观察到的)。应当注意，起落架上的传感器152、154直接检测钩102的梢端，并且例如不布置成例如通过检测仅在起落架完全收起时才运动的比如杆等的另一可动部件的位置来间接检测起落架的存在。

图11示出了关于第一实施方式如何使用来自各种传感器的信号。来自上位锁101的锁定传感器114的输出在钩处于其锁定位置时为逻辑“1”，否则为逻辑“0”。当起落架完全处于“上位”且捕获销被捕获在上位锁中并且钩102的梢端完好时，来自传感器152、154的输出均为逻辑“1”。来自传感器152、154的信号在与门153中合成。来自与门153的输出与来自锁定传感器114的信号在另一个与门158中合成。因此，仅当所有三个传感器均被触发时，该信号才为逻辑“1”。来自与门158的逻辑“1”信号可以被视为起落架处于“上位”且钩已将捕获销“锁定”就位的可靠的确认。航空电子计算机(其具有集成的信号处理单元)146布置成经由由虚线159图示的航空电子网络接收来自与门158的输出。当然，将理解的是，即使对第一实施方式做出各种改变，也可以提供相同的总体功能。例如，所有三个传感器114、152、154可以替代地经由航空电子网络发送它们的输出，以由航空电子控制单元、计算机处理器等进行处理。附加地或替代性地，可以仅提供一个与门来获取来自传感器的所有三个输入。替代性地，可以向飞行员显示两个输出的指示，一个输出确认“上位”状态，另一个输出确认“锁定”状态。附加地或替代性地，在锁定杆传感器指示“锁定”但起落架传感器未指示“上位”的情况下，可以向飞行员显示警报。这可能是潜在的上位锁失效的征兆。

根据本实施方式的上位锁将检测先前隐藏的失效模式，因该失效模式，钩102的钩状部分失效，但是钩102的其余部分保持在关闭位置，因此锁定杆108(仅在图1和图2中示出)保持在锁定位置，使得锁定传感器114仍然指示“锁定”。

图12至图14示出了根据第二示例实施方式的上位锁201和起落架组件。图12、13和14分别示出了上位锁钩和起落架的与如图8、9和10所示的相同的位置。如此，相似的附图标记表示相似的元件(例如，第一实施方式的上位锁和钩用附图标记101和102标记，而第二实施方式的上位锁和钩用附图标记201和202标记)。此处将仅描述第二实施方式中相对于第一实施方式不同的那些元件。

在该第二实施方式中，提供了两个定制目标，一个目标(目标262)安装在板227上的保持捕获销226的托架264上，另一个目标(未示出)安装在另一板上的托架(未示出)上。所述目标各自由可从AK Steel获得的17-4PH不锈钢制成。在上位锁自身上设置有用于检测每个目标的存在的近距离传感器(在附图中仅示出了一个这样的近距离传感器)。上位锁包括容纳钩202的外部壳体。在上位锁201的壳体的外部的侧部上安装有近距离传感器260，近距离传感器260用于检测其配对的(对应的)目标262的存在。可以看到，当起落架朝向上位锁运动(图12至图14连续地示出)时，目标262朝向其对应的传感器260移动。图14示出了起落架处于上位且被锁定的位置。可以看到，近距离传感器260与目标262对准。能够提供一种为了检测起落架何时处于上位的目的专门设计的目标和传感器布置结构允许目标的形状被设计成使传感器能够可靠地检测上位状态同时将因机翼挠曲和其他飞行中载荷/运动而发生的起落架与上位锁之间的运动考虑在内。在这种情况下，传感器的灵敏度使得：当目标板与传感器之间的间隔明显大于5mm(例如>10mm)时，则传感器的输出(或不存在来自传感器的输出)指示未检测到目标的存在；并且当目标与传感器的间隔小于5mm时，则传感器可靠地给出指示检测到目标的存在的输出。

图15示出了流程图，该流程图示意性地图示了根据第三示例实施方式的检测飞行器起落架是否被上位锁布置结构牢固地保持的方法。该方法包括：接收(步骤314)来自上位锁布置结构的第一信号，该第一信号指示上位锁布置结构的钩是否处于关闭构型。该方法还包括：接收(步骤353)第二信号，即来自近距离传感器的输出，该近距离传感器检测起落架是否处于上位位置。这两个信号由形成航空电子设备的一部分的计算机处理器合成(步骤346)，以提供指示起落架是否被上位锁布置结构牢固地保持成处于上位且被锁定的状态的输出。

尽管已经参照特定实施方式描述和说明了本发明，但是本领域的普通技术人员将理解，本发明适于进行许多在本文中未具体说明的变型。现在将仅通过示例的方式来描述某些可能的变型。

捕获销在附图中被示出为圆柱形物体。将理解的是，可以使用其他形状和布置结构。捕获销可以包括桶形件。捕获销可以包括绕纵向轴线旋转的旋转部件，例如辊。捕获销可以呈例如不具有圆柱形或圆形的横截面的杆或支柱的形式。

基于逻辑的信号处理可以由不具有计算机处理器的电子电路执行。

各实施方式具有与前起落架、主起落架、机翼安装式起落架和中央安装式起落架组件有关的应用。

近距离传感器可以通过基于可变磁阻的检测器装置以外的方式提供。例如，可以使用简单的机械限位开关/接触开关。

近距离传感器可以与上述相比灵敏度更高或更低。将理解的是，实际中传感器的灵敏度可能不如上面建议的那样精确。可以例如是下述情况：当目标与传感器之间的间隔达到约5mm左右时，触发指示目标存在的传感器的输出。例如，可能存在当目标与传感器的间隔为7mm时传感器被触发的情形，还有可能存在当目标与传感器的间隔为6mm时传感器未被触发的其他情形(相同设置)。在实际中，如果起落架在可靠地收起时始终等于使目标的存在始终能够被近距离传感器检测到的间隔(目标与传感器之间的间隔)，或者如果起落架在没有可靠地收起时总是使目标与传感器充分间隔开以至于传感器将从来不会检测到目标的存在，则这种灵敏度的变化当然不成问题。

用于检测“起落架处于上位”的状态的近距离传感器的布置结构和数目可以进行适应性改变，而仍提供对起落架何时处于上位进行直接检测的手段。

所使用的近距离传感器可以与可从Crane Aerospace&Electronics获得的“全金属传感器”(部件号8-933-01)相似或相同，该传感器出于其他用途而用在空客A320飞行器上。

在前面的描述中提及了具有已知的、明显的或可预见的等同方案的整体或元件的情况下，则这些等同方案如同单独阐述的一样并入本文中。应当参照权利要求以用于确定本发明的真实范围，权利要求应当被理解为包括任何这样的等同方案。读者还将理解的是，本发明的被描述为优选的、有利的、方便的等的整体或特征是可选的并且不限制独立权利要求的范围。此外，应当理解的是，尽管在本发明的一些实施方式中可能有益的这样的可选的整体或特征在其他实施方式中可能不是期望的并且因此可能不存在。

Claims (20)

1.一种飞行器，包括：

起落架组件，所述起落架组件包括起落架，所述起落架安装成在展开位置与起落架舱中的收起位置之间运动；

捕获销，所述捕获销安装在所述起落架上；

上位锁，所述上位锁用于将所述起落架锁定在所述收起位置，所述上位锁包括：

钩，所述钩构造成在(a)关闭位置与(b)打开位置之间运动，在所述关闭位置中，所述钩将所述捕获销保持在捕获位置，从而防止所述起落架从其收起位置移开；所述打开位置允许所述捕获销从所述捕获位置运动，从而允许所述起落架从其收起位置移开，以及

上位锁钩传感器，所述上位锁钩传感器提供指示所述钩是否处于其关闭位置的输出信号；

近距离检测器，所述近距离检测器包括目标和传感器，所述目标和所述传感器中的一者安装在所述起落架上，并且所述目标和所述传感器中的另一者安装在所述起落架舱中，使得在所述起落架被收起且所述捕获销处于其捕获位置时所述传感器检测到所述目标；以及

信号处理单元，所述信号处理单元布置成接收来自所述上位锁钩传感器的输入、接收来自所述近距离检测器的输入并生成指示是否所述钩处于其关闭位置并且所述捕获销处于其捕获位置的输出。

2.根据权利要求1所述的飞行器，其中，

所述上位锁包括罩壳，所述罩壳容纳所述上位锁的所述钩的至少一部分，

所述近距离检测器的所述目标安装在所述起落架的结构上，并且

所述近距离检测器的所述传感器安装在所述上位锁的所述罩壳的外部上。

3.根据权利要求1所述的飞行器，其中，

所述上位锁包括所述近距离检测器的所述目标，

所述近距离检测器的所述传感器安装在所述起落架的结构上。

4.根据权利要求3所述的飞行器，其中，

所述近距离检测器的所述目标由所述上位锁的所述钩的一部分形成。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的飞行器，其中，所述近距离检测器的所述目标呈安装在托架上的板的形式，所述托架安装在所述起落架和所述上位锁中的一者上。

6.根据权利要求1所述的飞行器，其中，所述近距离检测器布置成在所述目标与所述传感器之间的最小距离小于10mm的情况下生成指示所述捕获销处于其捕获位置的输出信号。

7.根据权利要求1所述的飞行器，其中，所述近距离检测器的所述传感器包括可变磁阻装置，并且所述目标包括铁磁材料。

8.根据权利要求1所述的飞行器，其中，所述信号处理单元形成航空电子系统的一部分，并且来自所述上位锁钩传感器和所述近距离检测器的信号经由航空电子数据网络被提供至所述信号处理单元。

9.根据权利要求1所述的飞行器，其中，所述信号处理单元布置成将来自所述上位锁钩传感器和所述近距离检测器的所述信号合成，然后将输出经由航空电子数据网络发送至所述飞行器的航空电子系统。

10.根据权利要求8所述的飞行器，其中，所述航空电子系统布置成根据指示是否所述钩处于其关闭位置并且所述捕获销处于其捕获位置的所述输出向飞行员提供警报。

11.根据权利要求9所述的飞行器，其中，所述航空电子系统布置成根据指示是否所述钩处于其关闭位置并且所述捕获销处于其捕获位置的所述输出向飞行员提供警报。

12.根据权利要求1所述的飞行器，其中，所述上位锁经由允许所述上位锁以两自由度进行相对运动的至少一个球形轴承以及经由至少一个可变长度的支柱安装至飞行器结构。

13.一种用于飞行器的上位及锁定检测器系统，所述上位及锁定检测器系统布置成接收来自上位锁的指示所述上位锁是否处于锁定构型的第一输入和来自布置成检测起落架是否处于上位位置的近距离传感器的第二输入。

14.根据权利要求13所述的上位及锁定检测器系统，其中，所述第二输入指示是否直接检测到所述上位锁的上位锁钩，从而指示所述起落架是否处于所述上位位置。

15.根据权利要求14所述的上位及锁定检测器系统，其中，所述第二输入是从布置成检测所述上位锁钩的梢端的近距离传感器接收的。

16.一种检测飞行器起落架是否被上位锁布置结构牢固地保持的方法，所述方法包括：利用第一信号和第二信号两者来评估所述起落架是否被所述上位锁布置结构保持，所述第一信号为来自所述上位锁布置结构的输出，所述输出取决于所述上位锁布置结构的钩是否处于关闭构型，所述第二信号为来自检测所述起落架的位置的近距离传感器的输出。

17.根据权利要求16所述的方法，所述方法包括：基于所述近距离传感器是否直接检测到所述钩，利用所述第二信号来检测所述起落架的位置。

18.根据权利要求17所述的方法，所述方法包括：将所述近距离传感器布置成检测上位锁的所述钩的梢端。

19.根据权利要求16所述的方法，其中，所述方法包括下述步骤：将所述第一信号和所述第二信号电子合成以提供第三信号，根据所述第三信号能够认定所述起落架是否被所述上位锁布置结构牢固地保持。

20.一种零件套件，所述套件包括上位锁以及用于直接检测起落架的一部分的位置的近距离传感器，所述套件适于与根据权利要求1至12中的任一项所述的飞行器、根据权利要求13至15中的任一项所述的上位及锁定检测器系统或根据权利要求16至19中的任一项所述的方法一起使用。

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