DE4306026C2 - Schleppfahrzeug für Flugzeuge - Google Patents

Schleppfahrzeug für Flugzeuge

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schleppfahrzeug gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 10 und 20.
Ein Schleppfahrzeug gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 10 ist aus der DE 35 34 044 C2 bekannt, bei dem der Ausdrehwinkel zwischen Schleppfahrzeug und Flugzeug mit Hilfe von zwei symmetrisch zur Längs­ achse des Schleppfahrzeugs angeordneten Sensoren in der Weise erfolgt, daß die jeweiligen Entfernungen zum Flugzeugrumpf gemessen werden, wobei als Auswertkriterium für den Ausdrehwinkel die Differenz der beiden gemessenen Entfernungen verwendet wird. Diese Methode zur Messung des Ausdrehwinkels setzt jedoch die Kenntnis des Flugzeugtyps voraus, d. h. in den Festwertspeicher der Auswerteinrichtung ist jeweils das zu­ treffende Flugzeugtyp-Identifikationssignal einzugeben. Im weiteren besteht der Nachteil, daß bei schrägem Auftreffen des Meßstrahles auf die glatte Rumpfoberfläche des Flugzeuges der Meßstrahl so weggespiegelt wird, daß keine ausreichende Energie zur Empfängereinrichtung reflek­ tiert wird und damit kein Meßsignal zur Auswertung zur Verfügung steht.
Bei einem Schleppfahrzeug der im Oberbegriff des Anspruchs 20 erwähnten Art erfolgt die Überwachung des Ausdrehwinkels in der Weise, daß an den Bugradklappen rote Markierungen vorgesehen sind, von denen beim Aus­ drehen des Flugzeugs gegenüber dem Schleppfahrzeug um einen bestimmten Ausdrehwinkel jeweils die rote Markierung der dem Fahrer zugewandten Bugradklappe sichtbar wird, woraus der Fahrer den Schluß ziehen kann, daß der zulässige Ausdrehwinkel erreicht ist.
Diese Anzeigemethode stellt jedoch nur eine verhältnismäßig grobe Orientierungshilfe für den Fahrer dar, die hinsichtlich der mehr oder weniger gegebenen Sichtbarkeit der roten Markierung und hinsichtlich des Flugzeugtyps jeweils noch der Interpretation des Fahrers des Schlepp­ fahrzeugs bedarf.
Zum Manövrieren einer fahrbaren Passagierbrücke an den Rumpf eines Flugzeugs ist es grundsätzlich auch bekannt, am Rumpf des Flugzeugs Reflexionsmarken anzuordnen, die im Strahlbereich einer Ultraviolettlam­ pe liegen, die dort als Sendeeinrichtung dient. Von dem reflektierten Licht wird jedoch lediglich die Reflexionsenergie gemessen, deren Werte als Kriterium für den Abstand der Brücke zum Flugzeugrumpf ausgewertet werden, wobei Winkel lagen zwischen Flugzeug und Brücke mit Hilfe eines Abstands-Differenzverfahrens ermittelt werden, in dem die von verschie­ denen Quadranten der Detektoren empfangenen Reflexionsenergien miteinan­ der verglichen werden. Die nach diesem Verfahren erzielbaren Differenz­ werte der Reflexionsenergie sind jedoch sehr gering und reichen nur sehr bedingt zur Ermittlung der Winkellage zwischen dem Flugzeugrumpf und der Passagierbrücke aus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Schleppfahrzeug der eingangs erwähnten Art die Übermittlung und Überwachung des Ausdreh­ winkels beim Schleppvorgang zuverlässiger und von der Identifikation des Flugzeugtyps unabhängig zu machen.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 10 gelöst.
Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß bei einem Reflexionsmaximum der Flugzeugrumpf senkrecht zur Sensor-/Empfänger­ einrichtung steht und daß demgemäß der Ausdrehwinkel zwischen Schlepp­ fahrzeug und Flugzeug dem Winkel entspricht, den die Sensor-/Empfänger­ einrichtung mit der Querachse des Schleppfahrzeugs einschließt und der wiederum den Winkel darstellt, der nicht überschritten werden darf. Die Aufgabe wird ferner durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 20 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Schleppfahrzeuge ergeben sich aus den den Ansprüchen 1, 10 und 20 nachgeordneten Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 die Draufsicht auf ein Schleppfahrzeug mit den Umrißlinien der Bugsektion eines geschleppten Flugzeugs,
Fig. 2 eine Teilansicht gemäß der Schnittlinie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 ein Funktionsschema der Sender-/Empfängereinrichtung mit zuge­ höriger Auswerteinrichtung und austeuerbaren Warn-, Regi­ strier- und Eingriffseinrichtungen für Antrieb und/oder Bremse des Schleppfahrzeugs.
Das in Fig. 1 in Draufsicht dargestellte Schleppfahrzeug 1 hat in seiner Aufnahmevorrichtung 2 das Bugradpaar 3 eines in Umrißlinien darge­ stellten Flugzeugs 4 festgelegt. Das Schleppfahrzeug 1 steht winkelig zum Flugzeug 4, so daß die Flugzeuglängsachse FL und die Schleppfahr­ zeug-Längsachse SL in der von der Bugradsäule 5 des Flugzeugs 4 definierten Ausdrehachse den Lenkwinkel αL einschließen.
Im Frontbereich des Schleppfahrzeugs 1 befindet sich an jeder Seite ein Sensor 6 und 7. Die Sensoren sind auf die Bugradaufnahme gerichtet und sind zur Querachse SQ des Schleppfahrzeugs in einem definierten Winkel αDfest eingestellt.
Die Sensoren 6 und 7 strahlen, wie in Fig. 1 dargestellt, in einem verhältnismäßig schmalen horizontalen Abstrahlwinkel °H ab und, wie in Fig. 2 dargestellt, in einem weiten vertikalen Abstrahlwinkel γV bei den sichergestellt ist, daß bei den kleinsten Flugzeugrümpfen 8 bis zu den größten Flugzeugrümpfen 9 auf jeden Fall zumindest ein Teil des Strahlenbündels senkrecht auf die Rumpfoberfläche trifft.
Der Aufbau der Sensoren 6 und 7 Ist in Fig. 3 dargestellt. Danach besteht jeder Sensor aus einem Sender 10, einem Empfänger 11 und einer Auswerteinrichtung 12. Der vom Sender 10 ausgesandte Strahl 13 wird bei rechtwinkeligem Auftreffen auf die Rumpfoberfläche des Flugzeugs 4 reflektiert und vom Empfänger 11 registriert. Das Reflexions-Meßsignal des Empfängers 11 wird in der Auswerteinrichtung 12 verarbeitet, und in ein Steuersignal umgewandelt, mit dem nachgeordnete Einrichtungen, wie ein optischer Signalgeber 14, ein akustischer Signalgeber 15, eine Registriereinrichtung 16 und Schaltorgane 17 und 18 zum automatischen Übersteuern der Antriebs- und/oder der Bremseinrichtung des Schlepp­ fahrzeugs ansteuerbar sind.
Die Sensoren 6 und 7 sind symmetrisch zur Längsachse SL des Schlepper­ fahrzeugs in dessen Frontbereich angeordnet. Der Horizontalwinkel der Sensorachsen zur Querachse SQ des Schleppfahrzeugs entspricht dem definierten Ausdrehwinkel αD, der sicherheitshalber so gewählt ist, daß er noch unter dem maximalen vom Flugzeughersteller zugelassenen Ausdrehwinkel liegt. Als Sensoren können aktive Mikrowellen oder Ultra­ schallgeräte verwendet werden mit einem vertikalen Abstrahlwinkel γV (Fig. 2) von ca. 45° und einem möglichst kleinen Horizontalwinkel γH Damit ist sichergestellt, daß, vertikal gesehen, ein Teil des Sensor- Strahlenbündels auf jeden Fall (d. h. vom Flugzeugtyp unabhängig) senk­ recht auf den runden Flugzeugrumpf trifft.
Wenn auch horizontal gesehen, Strahlen senkrecht auf den Flugzeugrumpf treffen, werden diese zum Sensor reflektiert. Da der Horizontalwinkel γH des Strahlenbündels schmal ist, ergibt sich ein scharfes und eindeutiges Reflexionsmaximum in einer Lenkstellung in der der Ausdreh­ winkel αL zwischen Flugzeuglängsachse FL und Schleppfahrzeug-Längs­ achse SL dem definierten Ausdrehwinkel αD entspricht. Bei dieser Stellung, bei der der Flugzeugrumpf senkrecht zum Sensor steht, erhält man nach Registrierung und Auswertung des Reflexionsmaximums ein Steuer­ signal, mit dem je nach Bedarf ein optischer Signalgeber 14, ein aku­ stischer Signalgeber 15, eine Registriereinrichtung 16 und Schaltorgane 17 und 18 für den Antrieb oder die Bremse des Schleppfahrzeugs schaltbar sind.
Wie aus der EP 153 378 im Prinzip bekannt, können die Sensoren dabei so geschaltet sein, daß bereits vor Erreichen des Signalwinkels αS, bei dem die Strahlen senkrecht zum Flugzeug stehen, ein Vorsteuersignal ausgelöst wird, bei dem dem Fahrer die Annäherung an den Signalwinkel αS, der dem definierten Ausdreh­ winkel αD entspricht, bereits durch Warnblinken und/oder durch einen unterbrochenen Hupton angezeigt wird. Erreicht der Lenkwinkel αL den Signalwinkel αS, der dem definierten Ausdrehwinkel αD entspricht, so wird das Hauptsignal ausgelöst, das z. B. in Form einer ständig leuchtenden Warnanzeige und einem andauernden Hupton erfolgen kann. Steigert der Fahrer des Schleppfahrzeug den Lenkwinkel dann immer noch, wird das Grenzsteuersignal ausgelöst, bei dem dann eine vom Fahrer nicht löschbare Registrierung des Überschreitens des Hauptsignals erfolgen kann. Bereits bei dieser Lenkstellung oder bei einer nächsten Lenkstufe können die Schaltorgane 17 und 18 angesteuert werden, die ein Weg­ schalten des Antriebs des Schleppfahrzeugs und/oder eine Aktivierung der Bremse des Schleppfahrzeugs bewirken.
In einer weiteren vorteilhaften Lösung (Anspruch 10) der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe, erfolgt die Ermittlung und Überwachung des Ausdrehwinkels zwischen Schleppfahrzeug und Flugzeug mit Hilfe von Reflexionsmarken 20, 21, die so am Flugzeugrumpf angeordnet sind, daß sie bei einem bestimmten Lenkwinkel αL, der dem definierten Ausdrehwinkel
αD entspricht, in den Strahlbereich der Sender-/Empfängereinrichtung geraten und dabei ein Maximum an Reflexionsenergie ergeben.
Die Sender-/Empfängereinrichtung kann dabei aus einem Autokollimations­ gerät bestehen.
Die Reflexionsmarken können an den mit dem Flugzeugrumpf verbundenen Bugradklappen angeordnet sein, von denen jeweils eine erst ab einem bestimmten Lenkwinkel αL in den Sichtbereich des Fahrers und in den Strahlbereich der Sender-/Empfängereinrichtung bzw. des Autokollimators gelangt.
In einer weiteren Lösung (Anspruch 20) der erfindungsgemäßen Aufgabe verwendet man die an den Bugradklappen bereits vorhandenen roten Markierungen, die nach den bisherigen Verfahren zur Ermittlung und Überwachung des zulässigen Ausdrehwinkels dienen. Da die roten Mar­ kierungen erst ab einem bestimmten Lenkwinkel αL für den Fahrer sichtbar werden, ist der Zeitpunkt des Erkennens der roten Markierung an einer der beiden Bugradklappen eine Orientierung für den Lenker des Schleppfahrzeugs, daß der zulässige Ausdrehwinkel erreicht ist. Zur Präzisierung dieses Vorganges und zur direkten Auswertung der roten Markierung wird nach der Erfindung vorgeschlagen, vorzugsweise in der senkrechten Ebene zur Sichtlinie des Fahrers des Schleppfahrzeugs eine CCD-Kamera mit Bildauswertung vorzusehen. Um das erhaltene Nutz-Video- Signal hervorzuheben, wird der Scheinwerfer und das Kameraobjektiv mit einem Rotfilter ausgerüstet. Als Auswertkriterium für die Bildauswertung kommt in erster Linie der senkrechte geradlinige Verlauf der roten Markierung in Frage. Die Objektivbrennweite ist so zu wählen, daß unabhängig vom Flugzeugtyp jede rote Markierung sicher erfaßt werden kann. Vorzugsweise sind die CCD-Kamera, die Beleuchtung, die Bildaus­ wertung und die Stromversorgung in einem Gehäuse integriert, so daß fahrzeugseitig nur eine Halterung und ein Stromversorgungs- und Signal­ kabel notwendig sind.
Das das Erreichen des maximal zulässigen Ausdrehwinkels anzeigende Nutz-Video-Signal kann in gleicher Weise wie nach den beiden vor,,be­ schriebenen Lösungen (Ansprüche 1 bis 9 und Ansprüche 10 bis 19) zur Auslösung eines Vorsignals, eines Hauptsignals sowie eines Grenzsignals genutzt werden, wobei in gleicher Weise, wie im Prinzip aus der US 4,955,777 bekannt, optische und akustische Signal­ geber, Registriereinrichtungen und Schaltorgane zum Wegschalten des Antriebes und/oder zur Aktivierung der Bremseinrichtung des Schlepp­ fahrzeugs angesteuert werden können.

Claims (19)

1. Schleppfahrzeug für Flugzeuge mit einem zwi­ schen den Hinterrädern gabelförmig ausgeschnit­ tenen Fahrgestell und einer in dem Ausschnitt an­ geordneten Aufnahmevorrichtung zum Erfassen, Anheben. Abstützen und Festlegen des Bugrades des Flugzeugs, mit den Flugzeugrumpf mit Strahlen beaufschlagenden Sender-/Empfängereinrichtun­ gen und mit Auswerteinrichtungen zur Erzeugung von den Ausdrehwinkel zwischen Schleppfahrzeug und Flugzeug repräsentierenden Winkelsignalen aus den von den Empfängereinrichtungen erhalte­ nen Reflexionssignalen, dadurch gekennzeichnet, daß die Sender-/Empfängereinrichtungen (10, 11) jeweils in einem definierten Winkel αD zur Quer­ achse SQ des Schleppfahrzeugs (1) angeordnet sind und die Empfängereinrichtungen (11) und die Aus­ werteinrichtungen (12) nach der Maßgabe ausge­ legt sind, daß beim Ausdrehen der Flugzeuglängs­ achse FL von der Schlepperlängsachse SL eine Er­ höhung der Reflexionsenergie als Annäherung oder Erreichen eines Signalwinkels αS unter Erzeu­ gung eines Steuersignals registriert wird, der dem definierten Winkel αD entspricht, wobei der defi­ nierte Winkel αD den Ausdrehwinkel darstellt, der beim Manövrieren des Flugzeugs nicht überschrit­ ten werden soll.
2. Schleppfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei Erreichen des dem definier­ ten Winkel αD entsprechenden Signalwinkels αS von der Auswerteinrichtung (12) ein Hauptsteuer­ signal erzeugt wird und daß in gleicher Weise vor Erreichen des Signalwinkels αS bei einem Vorsi­ gnal-Winkel αV ein Vorsteuersignal und nach Überschreitung des Signalwinkels αS bei einem Grenzsignal-Winkel αG ein Grenzsteuersignal er­ zeugt wird.
3. Schleppfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß mit der Auswerteinrich­ tung (12) ein optischer Signalgeber (14) gekoppelt ist.
4. Schleppfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Auswert­ einrichtung (12) ein akustischer Signalgeber (15) gekoppelt ist.
5. Schleppfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertein­ richtung (12) mit einer Registriereinrichtung (16) gekoppelt ist.
6. Schleppfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertein­ richtung (12) mit Schaltorganen (17, 18) zur Steue­ rung der Antriebseinrichtung und/oder der Brems­ einrichtung des Schleppfahrzeugs (1) gekoppelt ist. 7. Schleppfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Sen­ der-/Empfängereinrichtung (10, 11) an den Seiten im Frontbereich des Schleppfahrzeugs (1) angeord­ net ist.
8. Schleppfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Frontbereich in der Mitte des Schleppfahrzeugs (1) eine doppelte Sender-/Empfängereinrichtung (10, 11) mit entge­ gengesetzter Winkelausrichtung angeordnet ist.
9. Schleppfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der vertikale Ab­ strahlwinkel größer als 45° und der horizontale Ab­ strahlwinkel kleiner als 20° ist.
10. Schleppfahrzeugzeug für Flugzeuge mit einem zwischen den Hinter­ rädern gabelförmig ausgeschnittenen Fahrgestell und einer in dem Ausschnitt angeordneten Aufnahmevorrichtung zum Erfassen, Anheben, Abstützen und Festlegen des Bugrades des Flugzeugs, mit den Flugzeugrumpf min Impulssignalen beaufschlagenden Sender-/ Empfängereinrichtungen und mit Auswerteinrichtungen zur Erzeu­ gung von den Ausdrehwinkel zwischen Schleppfahrzeug und Flugzeug repräsentierenden Winkelsignalen aus den von den Empfängerein­ richtungen erhaltenen Reflexionssignalen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Flugzeug (4) eine oder mehrere Reflexionsmarken (20, 21) derart angeordnet sind, daß diese bei einem definierten Ausdreh­ winkel αD zwischen der Flugzeuglängsachse FL und der Schlepp­ fahrzeuglängsachse SL Im Strahlbereich einer oder mehrerer Sender-/Empfängereinrichtungen zu liegen kommen, die mit einer oder mehreren Auswerteinrichtungen gekoppelt sind, die nach der Maßgabe ausgelegt sind, daß eine Erhöhung der von der Empfänger­ einrichtung registrierten Refelexionsenergie als Annäherung oder Erreichen eines Signalwinkels αs unter Erzeugung eines Steuersignals registriert wird, der dem definierten Ausdreh­ winkel αD entspricht, wobei der definierte Ausdrehwinkel αD den Ausdrehwinkel darstellt, der beim Manövrieren des Flugzeugs (4 ) nicht überschritten werden soll.
11. Schleppfahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sender-/Empfängereinrichtung aus einem Autokollimationsgerät (22) besteht.
12. Schleppfahrzeug nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an den Bugradklappen (23, 24) des Flugzeugs (4) jeweils eine Reflexionsmarke (20, 21) angeordnet ist und daß das Autokollimationsge­ rät (22) mittig im Frontbereich des Schleppfahr­ zeugs (1) angeordnet und auf die Bugradsäule (5) des Flugzeugs (4) in Höhe der Bugradklappen (20, 21) ausgerichtet ist.
13. Schleppfahrzeug nach Anspruch 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Strahlengang des Autokolli­ mationsgerätes (22) eine Zylinderlinse mit horizon­ taler Zylinderachse angeordnet ist.
14. Schleppfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor des Autokollimationsgerätes (22) ein PSD (Position Sensitive Device)-Sensor ist.
15. Schleppfahrzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen des dem definierten Winkel -D entsprechenden Si­ gnalwinkels αs von der dem Autokollimator (22) nachgeordneten Auswerteinrichtung ein Haupt­ steuersignal erzeugt wird und daß in gleicher Weise vor Erreichen des Signalwinkels αs bei einem Vor­ signal-Winkel αV ein Vorsteuersignal und nach Überschreitung des Signalwinkels αS bei einem Grenzsignal-Winkel αG ein Grenzsteuersignal er­ zeugt wird.
16. Schleppfahrzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Aus­ werteinrichtung ein optischer Signalgeber gekop­ pelt ist.
17. Schleppfahrzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Aus­ werteinrichtung ein akustischer Signalgeber ge­ koppelt ist.
18. Schleppfahrzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswert­ einrichtung mit einer Registriereinrichtung gekop­ pelt ist.
19. Schleppfahrzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswert­ einrichtung mit Schaltorganen zur Steuerung der Antriebseinrichtung und/oder der Bremseinrich­ tung des Schleppfahrzeugs (1) gekoppelt ist.
20. Schleppfahrzeug für Flugzeuge mit einem zwi­ schen den Hinterrädern gabelförmig ausgeschnit­ tenen Fahrgestell und einer in dem Ausschnitt an­ geordneten Aufnahmevorrichtung zum Erfassen, Anheben, Abstützen und Festlegen des Bugrades des Flugzeugs, wobei zur visuellen Feststellung des Erreichens des maximal zulässigen Ausdrehwinkels durch den Fahrer des Schleppfahrzeugs an den Bugradklappen des Flugzeugs rote Markierungen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Frontbereich des Schleppfahrzeugs (1) und ent­ sprechend der Sichtlinie des Fahrers eine CCD-Ka­ mera (30) angeordnet ist, die mit einer Bildauswert­ einrichtung zur Erzeugung eines das Erscheinen der roten Markierung registrierenden Nutz-Video- Signals gekoppelt ist
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