JP2015530318A - 不整地に着陸するための着陸支持体の構成 - Google Patents

Abstract

不整地への着陸のために負荷の着陸支持体を構成するためのシステムは、不整地の地形特性を検出するように構成された地形センサを含む。システムはさらに、着陸時に負荷を支持するように構成された着陸支持体を含む。システムはまた、着陸支持体に動作可能に結合された支持体制御デバイスと、地形センサ、着陸支持体、および支持体制御デバイスに動作可能に結合された着陸支持体制御コンピュータとを含む。着陸支持体制御コンピュータは、不整地への着陸が許容できるかどうかを、地形特性と負荷の負荷特性とに基づいて決定し得る。不整地への着陸が許容できると決定すると、支持体制御デバイスが、不整地への着陸のために着陸支持体を構成する。

Description

ヘリコプターの固定スキッドのような、垂直に離着陸する航空機のための従来の着陸支持体は一般に、剛体である。結果的に、航空機は、斜面、傾斜地、または着陸地点を平坦でないものにする他のタイプの表面特性ゆえに、水平でない地形に安全に着陸することができない場合がある。不整地への着陸は、航空機とその乗組員および貨物に損害を与えるリスクをもたらし得る。結果として、一部の航空機は、不整地を伴うエリアに着陸する能力を制限しており、それは、旅客の輸送または物資の供給といったその意図された機能を実行する際の航空機の有用性を制限し得る。上記を鑑みて、不整地に安全に着陸することができる航空機に対するニーズが当分野において存在する。

この概要が詳細な説明において以下にさらに説明される概念の選択を単純化された形態で紹介するために提供されることが理解されるべきである。この概要は、特許請求の主題の範囲を限定するために使用されることを意図したものではない。

一態様によると、不整地に着陸するための方法が本明細書において説明される。この方法は、着陸のために下降している負荷の下の不整地を検出することを含み得る。不整地を検出することに応答して、負荷の１つ以上の着陸支持体が不整地に対応するように構成され得る。

別の態様によると、不整地に航空機を着陸させるための方法が本明細書において説明される。この方法は、不整地の地形特性を検出するステップと、地形特性と航空機の負荷特性とに基づいて、不整地への着陸が許容できるかどうかを決定するステップとを含み得る。不整地への着陸が許容できると決定することに応答して、１つ以上の着陸支持体が不整地に対応するように構成され得る。

さらなる別の態様によると、不整地への着陸のために航空機を構成するためのシステムが本明細書において説明される。このシステムは、不整地の地形特性を検出するように構成された地形センサと、航空機の姿勢を検出するように構成された姿勢センサとを含み得る。このシステムはまた、着陸時に航空機を支持するように構成された着陸支持体と、着陸支持体に結合された支持体制御デバイスとを含み得る。プロセッサとメモリデバイスとを有する着陸支持体制御コンピュータが、地形センサ、姿勢センサ、着陸支持体、および支持体制御デバイスに結合される。着陸支持体制御コンピュータは、プロセッサとメモリデバイスとを含み得、不整地への着陸が許容できるかどうかを地形特性と航空機の負荷特性とに基づいて決定するように構成され得る。不整地への着陸が許容できると決定することに応答して、支持体制御デバイスが、不整地への着陸時に航空機の姿勢を略水平にするために着陸支持体の１つ以上を構成し得る。

本開示の態様によると、着陸のために下降している負荷の下の不整地を検出するステップと、不整地を検出することに応答して、負荷の少なくとも１つの着陸支持体を構成するステップとを備える、不整地に着陸するための方法が提供される。

好適には、少なくとも１つの着陸支持体を構成するステップは、少なくとも１つの着陸支持体の長さを変えるステップを備える。

好適には、少なくとも１つの着陸支持体を構成するステップは、少なくとも１つの着陸支持体への圧力を調節するステップを備える。好ましくは、少なくとも１つの着陸支持体への圧力を調節するステップは、圧力を初期圧力から所定の最終圧力に変えるステップを備える。

好適には、少なくとも１つの着陸支持体を構成するステップは、負荷の総重量に対応する負荷力に基づいて少なくとも１つの着陸支持体を構成するステップを備える。

好適には、方法は、不整地への着陸時に、負荷の姿勢が水平であるかどうかを決定するステップと、負荷の姿勢が水平でないと決定すると、負荷の姿勢を略水平にするように少なくとも１つの着陸支持体を構成するステップとを含み得る。好ましくは、負荷の姿勢が水平であるかどうかを決定するステップは、少なくとも１つの着陸支持体に動作可能に結合された負荷センサから負荷センサデータを受け取るステップを備える。

好適には、方法は、不整地への着陸時に、不整地の表面上の状態が安定しているかどうかを決定するステップと、不整地の表面上の状態が不安定であると決定すると、負荷に関連づけられたオペレータに不整地の表面上の状態が不安定であることを通知するステップとを含み得る。

本開示のさらなる態様によると、不整地の地形特性を検出するステップと、不整地への着陸が許容できるかどうかを地形特性と航空機の負荷特性とに基づいて決定するステップと、不整地への着陸が許容できると決定すると、複数の着陸支持体の少なくとも１つを構成するステップとを備える、不整地に航空機を着陸させるための方法が提供される。

好適には、不整地の地形特性を検出するステップは、傾斜地、斜面、および不整地に関連づけられた表面の状態の少なくとも１つを検出するステップを備える。

好適には、少なくとも１つの着陸支持体を構成するステップは、少なくとも１つの着陸支持体の長さを、複数の着陸支持体の別の少なくとも１つの長さに対し調節するステップを備える。

好適には、少なくとも１つの着陸支持体を構成するステップは、少なくとも１つの着陸支持体への圧力を、複数の着陸支持体の別の少なくとも１つへの圧力に対し変えるステップを備える。

好適には、航空機の負荷特性は、航空機の総重量に対応する負荷力に関連づけられる。

好適には、方法は、不整地への着陸が許容できると決定すると、不整地への着陸時に航空機の姿勢が略水平であるかどうかを決定するステップと、航空機の姿勢が略水平でないと決定すると、航空機の姿勢を略水平にするように少なくとも１つの着陸支持体の構成を変えるステップとを含み得る。好ましくは、不整地への着陸時に航空機の姿勢が水平であるかどうかを決定するステップは、少なくとも１つの着陸支持体に動作可能に結合された負荷センサからの負荷データを受け取るステップを備える。

好適には、方法は、不整地への着陸が許容できないと決定すると、航空機のオペレータに不整地への着陸が許容できないことを通知することを含み得る。

本開示のさらなる他の態様によると、不整地への着陸のために航空機を構成するためのシステムが提供され、このシステムは、不整地の地形特性を検出するように構成された地形センサと、航空機の姿勢を検出するように構成された姿勢センサと、着陸ギアに結合され、着陸時に航空機を支持するように構成された複数の着陸支持体と、複数の着陸支持体に動作可能に結合された支持体制御デバイスと、プロセッサとメモリデバイスとを有し、地形センサ、姿勢センサ、複数の着陸支持体、および支持体制御デバイスに動作可能に結合された着陸支持体制御コンピュータであって、不整地への着陸が許容できるかどうかを、地形センサによって検出された不整地の地形特性と航空機の負荷特性とに基づいて決定し、不整地への着陸が許容できると決定すると、不整地への着陸時に航空機の姿勢を略水平にするように着陸支持体の少なくとも１つを構成することを支持体制御デバイスにさせるように構成された着陸支持体制御コンピュータとを備える。

好適には、複数の着陸支持体の少なくとも１つを構成することは、支持体制御デバイスに、複数の着陸支持体の少なくとも１つの長さを、複数の着陸支持体の別の少なくとも１つの長さに対して調節させることを備える。

好適には、複数の着陸支持体の少なくとも１つを構成することは、支持体制御デバイスに、複数の着陸支持体の少なくとも１つに加えられる圧力を、複数の着陸支持体の別の少なくとも１つに加えられる圧力に対して調節させることを備える。

好適には、支持体制御デバイスは、アクチュエータおよびレギュレータの少なくとも１つを備える。

好適には、着陸支持体制御コンピュータはさらに、不整地への着陸が許容できないと決定すると、通知システムに、不整地への着陸が許容できないことを航空機のオペレータに通知させるように構成される。

好適には、不整地の地形特性を検出することは、地形センサに、傾斜地、斜面、および不整地に関連づけられた不安定な表面の状態の少なくとも１つを検出させることを備える。

好適には、負荷センサが、着陸支持体制御コンピュータと着陸支持体の少なくとも１つとに動作可能に結合され、着陸支持制御コンピュータはさらに、負荷センサから負荷データを受け取り、不整地への航空機の着陸時に、航空機の姿勢が水平であるかどうかを負荷センサから受け取った負荷データに基づいて決定するように構成される。

議論されている特徴、機能、および利点は、本開示のさまざまな構成において独立して達成され得るか、または他の構成と組み合わせられることができ、他の構成のさらなる詳細は、以下の説明および図面を参照して理解され得る。

本明細書において開示されるいくつかの構成に係る、着陸支持体を構成するためのシステムを有する例示的な航空機の側面図である。 本明細書において開示されるいくつかの構成に係る、着陸支持体を構成するためのシステムを有する例示的な航空機の正面図である。 本明細書において開示されるいくつかの構成に係る着陸支持体制御システムアーキテクチャを示すブロック図である。 本明細書において開示されるいくつかの構成に係る着陸支持体制御システムを含むコンピューティングシステム環境を示すブロック図である。 本明細書において開示されるいくつかの構成に係る、着陸前に航空機の着陸支持体を予め構成するためのシステムを示す図である。 本明細書において開示されるいくつかの構成に係る、着陸時に航空機の着陸支持体を構成するためのシステムを示す図である。 本明細書において開示されるいくつかの構成に係る、航空機の着陸支持体を構成するための本明細書において提供される例示的な方法の態様を示すフロー図である。 本明細書において開示される構成の態様を実現することができるコンピューティングシステムのための例示的なコンピュータハードウェアアーキテクチャの態様を示すコンピュータアーキテクチャの図である。

以下の詳細な説明は、航空機または他の負荷の着陸支持体を構成するための方法およびシステムに関する。上述されたように、従来の航空機は、不整地への垂直な下降のために構成されていない。しかしながら、本明細書において説明される概念および技術を利用すると、航空機または他の負荷の着陸支持体が、不整地への着陸のために構成され得る。潜在的な着陸エリアでの不整地の１つ以上の特性が検出され得る。本明細書において説明されるいくつかの方法によると、不整地が着陸前に検出された場合、着陸支持体の１つ以上が、検出された不整地を考慮するように前もって構成され得る。たとえば、ヘリコプターの着陸支持体が、着陸支持体の１つの長さを別の支持体の長さに対し調節すること、および／または、１つの着陸支持体に加えられる圧力を別の着陸支持体に加えられる圧力に対し調整することによって予め構成され得る。そのようにすると、接地時にヘリコプターが、着陸エリアの表面が水平であってもそうでなくても水平な向きで維持される。本明細書において使用される場合、「水平」とは、水平線の平面に平行な平面における向きのことを言う。本明細書において使用される「姿勢」とは、地面に対する航空機の３つの主軸の傾きのことを言う。

あるいは、本明細書において説明される技術によると、航空機の着陸支持体は、不整地への着陸時、着陸エリアの地形が水平であってもそうでなくても航空機を水平な姿勢に維持するように構成され得る。たとえば、ヘリコプターの着陸支持体が、不整地の表面との接地時に、ヘリコプターの姿勢を水平にし、地面に対するヘリコプターの位置を安定させるように構成され得る。

本明細書で説明されるさまざまな構成に係る態様を実現することは、パイロットから着陸の負担のかなりの部分を取り除くことにより、航空機が平坦でない表面に接近および着陸するのに要する時間を短縮することを含む利点を提供し得る。本明細書で説明される構成は、適切な着陸地点を識別し、不整地に安全に着陸するためのパイロットの視覚への依存を低減することにより、視界不良の環境で着陸するための航空機の能力を改善し得る。視界不良は、霧、雪、または回転翼の羽根によって吹き上げられる塵によって引き起こされ得る。加えて、回転翼が回っている間に航空機が地面と接触すると必ず地上共振が生じ得る。回復不能である場合、地上共振は航空機全体の損失という結果を生じ得る。本明細書で提示される構成は、部分的なパワーによって地上で１つの着陸支持体のバランスを取ることをパイロットに要求するのではなく、水平な向きのまま斜面に着陸してエンジンを切ることをパイロットに可能にさせることにより、地上共振のリスクを低減し得る。

本明細書で提示されるいくつかの構成は航空機に関連して説明されるが、本明細書で説明される技術が不整地に載置されるいずれの物体または負荷のためにも実現され得ることが理解されるべきである。たとえば、本明細書で説明される概念は、航空機から放たれ、着陸地点に下降する貨物負荷、または、平坦でない表面にクレーンまたは他のタイプのオーバーヘッド供給メカニズムによって載置される物体または負荷に適用され得る。また、本明細書で提示されるいくつかの構成はヘリコプターに関連する航空機を説明するが、本明細書で説明される技術が他のタイプの航空機によって実現され得ることが理解されるべきである。さらに、本明細書におけるいくつかの構成は着陸スキッドに取り付けられた着陸支持体に関連する着陸支持体を説明し得るが、着陸支持体が、さまざまな他のタイプの航空機のために構成された支持体、たとえば、車輪ベースの着陸ギアのための着陸支持体を含み得ることが理解されるべきである。以下の詳細な説明において、本明細書の一部を形成する添付図面が参照されるが、それは、例示、特定の構成、または例として示される。ここで、同一の符号がいくつかの図面を通して同一の要素を表す図面を参照して、不整地への着陸のために航空機の着陸支持体を構成するための方法およびシステムが説明される。

本明細書で提示される、不整地への着陸のために航空機の着陸支持体を構成するための概念および技術の文脈が、図１Ａおよび図１Ｂに示されている。図１Ａは、航空機、特に、ヘリコプター１０２の胴体に着陸スキッド１２８ａを結合する着陸支持体１２６ａ、１２６ｂを有するヘリコプター１０２を示す。同様に、以下において議論されるように、図１Ｂに関し、ヘリコプター１０２がヘリコプター１０２の反対側の着陸スキッド１２８ｂと対応する着陸支持体１２６ｃ、１２６ｄとを含み得ることが理解されるべきである。図１Ａに示されているように、本明細書で説明される構成によると、着陸支持体１２６ａ、１２６ｂは、着陸エリア１０４の傾斜した地形に合わせて調節するための予め構成された長さを有し得る。示された例では、着陸支持体１２６ｂを着陸支持体１２６ａよりも外側にさらに先へと延伸するように構成することにより、着陸スキッド１２８ａは、斜面の角度と一致し、着陸時にヘリコプター１０２を水平に配置するような向きにされる。一般のヘリコプター構成が４つの着陸支持体１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ、１２６ｄと２つの着陸スキッド１２８ａ、１２８ｂとを含み得ることが理解されるべきである。

図１Ｂは、横に傾斜した地形１０６に着陸するために予め構成された着陸スキッド１２８ａ、１２８ｂを有するヘリコプター１０２を示す。示されているように、図１Ｂにおける横に傾斜した地形１０６の斜面を補償するために、着陸支持体１２６ｃが着陸支持体１２６ａよりもさらに外側に延伸させられるので、着陸スキッド１２８ａ、１２８ｂが、横に傾斜した地形１０６の角度と一致するような向きにされ、それによって、着陸時にヘリコプター１０２を水平に配置する。着陸支持体１２６ａ、１２６ｂは、図１Ａにおいて、後ろの着陸支持体１２６ｂが前の着陸支持体１２６ａよりも相対的に低い位置にある状態で示されており、着陸支持体１２６ｃは、図１Ｂにおいて、着陸支持体１２６ａに対し低く配置されているものとして示されているが、着陸支持体１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ、および１２６ｄが変化する地形に適応するようにさまざまな他の相対的な位置で構成され得ることが理解されるべきである。

ここで図２を参照すると、いくつかの構成に係る着陸支持体制御システム（ＬＳＣＳ）のアーキテクチャが示されている。１つの構成では、ＬＳＣＳ２００は、地形センサ２２０、支持体制御デバイス２２２、姿勢センサ２２４、負荷センサ２２６、および地形データ２１６と負荷データ２１８とを記憶するように構成されたデータストア２１４を有する大容量記憶デバイス２２８を含む。地形センサ２２０は、着陸エリアの地形の１つ以上の特性を検出するように構成され得る。着陸エリアの地形特性は、傾斜地、斜面、または不安定な表面の状態を含み得るが、これに限定されない。地形センサ２２０はさらに、着陸エリアの障害物のリアルタイムの識別を提供し得る。たとえば、地形センサ２２０は、着陸エリアに近い場における車両のような動く物体を検出するか、または、着陸エリアの岩盤すべりの存在のような最近の環境の変化を検出するように構成され得る。地形センサ２２０はまた、ぬかるみ、もろい岩石、または変わりやすい地質を含み得る、着陸エリアの不安定な表面の状態を検出するように構成され得る。

地形センサ２２０は、ヘリコプター１０２の内部または外部に搭載された地面センサと、以前に測量された着陸エリアのまたはその付近のエリアに対応するデータとデータストア２１４に地形データ２１６として以前に記憶された関連づけられたデータとに基づいて着陸エリアの地形を検出し、ナビゲートするように構成された地面センサと、を含むがこれに限定されない、１つ以上のセンシングコンポーネントを含み得る。地形センサ２２０はまた、レーダーシステム、たとえば、リアルタイムで着陸エリアの地形を測量するように構成された精密合成開口レーダーシステム（ＳＡＲ）を含み得る。地形センサ２２０はまた、地形の表面の不安定性を検出するように構成されたセンサを含み得る。

地形センサ２２０によって検出された、選択された着陸エリアの地形の予期される状態に関連づけられたデータが、着陸支持体１２６が予め構成されることすなわち前もって構成されることを可能にするために、着陸前にＬＳＣＳ２００に提供され得る。着陸エリアに航空機を着陸させる前に、１つ以上の着陸支持体１２６が、地形センサ２２０によって検出された不整地を補償するように予め構成され得る。構成によると、１つ以上の支持体制御デバイス２２２が、着陸支持体１２６に動作可能に結合される。不整地に合わせて調節するために、支持体制御デバイス２２２が、着陸支持体１２６の１つ以上の長さを調節し、および／または、１つ以上の着陸支持体１２６に加えられる圧力を調節し得るので、航空機の着陸ギア１２８が着陸エリアの地形の表面と接触する際、航空機は、着陸エリアの表面が水平であってもそうでなくても水平にされる。

支持体制御デバイス２２２は、着陸支持体１２６の１つ以上の長さを調節するか、または着陸支持体１２６の１つ以上に加えられる圧力を調節することができる、任意のタイプおよび数量のコンポーネントを含み得る。支持体制御デバイス２２２の例は、図４および図５に関し以下においてさらに詳細に説明されるように、油圧式、電気式、または空気圧式アクチュエータまたはレギュレータを含み得るが、これに限定されない。１つ以上の構成において説明される着陸ギア１２８は、ヘリコプターの着陸スキッドに関連して提示され得るが、着陸スキッド１２８が着陸スキッドに限定されず、車輪のある航空機着陸ギアのような他のタイプの着陸ギアを含み得ることが理解されるべきである。

本明細書において説明される構成に係る航空機の負荷特性は、航空機の基礎重量、乗客の重量、および／または航空機のペイロードを含み得る。したがって、着陸支持体１２６を予め構成することはまた、大容量記憶デバイス２２８に負荷データ２１８として記憶され得る、航空機の基礎重量、乗客の重量、および／またはペイロードを含む航空機の総重量に基づき得る。

航空機の総重量が着陸時に完全に支持されるために、総重量が着陸支持体１２６の間で分散させられなくてはならない。構成によると、各々の着陸支持体１２６は、着陸エリアとの接触時のそれぞれの着陸支持体１２６での負荷を測定するように構成された、対応する負荷センサ２２６を有し得、それにより着陸支持体１２６の各々によって支持される総負荷の一部が等しくなるよう着陸支持体１２６の構成が調節され得る。たとえば、ヘリコプターの４つの着陸支持体の各々は、スキッドの地形の表面との接触時の各々の支持体での負荷を測定するように構成された、負荷センサ２２６を有し得、それにより支持体の各々によって支持される総負荷の一部が等しくなるよう支持体の構成が調節され得る。負荷センサ２２６は、着陸エリアの表面との接触時の航空機の総重量を非限定的に含むファクターに起因する、着陸支持体１２６の１つ以上で測定された負荷または圧力についてのデータを、着陸支持体１２６の構成がそれに対応して調節されるために提供し得る。

ＬＳＣＳ２００はさらに、プロセッサ２１２と大容量記憶デバイス２２８の中に存在する制御モジュール２３０とを含み、それらは、いくつかの構成によると、着陸支持体制御コンピュータを集合的に形成し得る。制御モジュール２３０は、プロセッサ２１２によって実行された場合、航空機が着陸エリアに安全に着陸できるかどうかを、着陸エリアの検出された地形および／または航空機の１つ以上の負荷特性に基づいて決定するように構成され得る。制御モジュール２３０は、プロセッサ２１２によって実行された場合、最初の接地に続いて、着陸地形が危険であるどうかを決定するように構成され得、危険であるかどうかは、不安定な表面の状態に起因し得る。

ここでは図３も参照し、構成によると、制御モジュール２３０は、プロセッサ２１２によって実行された場合、選択された着陸エリアが安全でないかどうかを示すためにオペレータ通知システム３０４を介して航空機のオペレータに通知するように構成され得る。航空機の動作範囲内に入る地形を有する着陸場所、すなわち、着陸前に安全であると決定された着陸場所が、インフライトディスプレイ（図示せず）上でオペレータに表示され得る。着陸エリアが着陸前に安全であるか否かが、航空機の既知のジオメトリおよび／またはリアルタイムの向きと、着陸地点のジオメトリと、を非限定的に含むファクターに基づいて決定され得、着陸地点のジオメトリは、記憶された地形データによって得られ、および／または、地形センサ２２０と姿勢センサ２２４とによって検出され得る。たとえば、オペレータ通知システム３０４を利用することにより、特定の地点での着陸が羽根の打撃または航空機への同様の損傷を結果として生じ得るとの警告が、航空機のオペレータに提供され得る。

一部の着陸エリアは、非常に大きい角度であるがゆえに航空機が着陸しようとした場合に航空機が制御不可能に滑るかまたは横転する危険があり得る角度の斜面または傾斜地を有し得る。過度に危険な状態が着陸エリアに存在するような場合、着陸エリアの状態が安全な着陸を妨げるであろうことがオペレータ通知システム３０４を介して航空機のオペレータに通知され得る。オペレータ通知システム３０４はまた、着陸エリアの地形への航空機の接地時に、地形の表面の状態が不安定であるかどうかを航空機のオペレータに警告するように構成され得る。オペレータ通知システム３０４は、着陸エリアの危険な状態を示すための聴覚または視覚アラーム（図示せず）を含み得る。

図３に示されているように、構成によると、着陸支持体制御システム２００は、航空機を動作させるための当業者に公知の他の機能を制御するように動作可能な飛行制御システム３００に動作可能に結合され得る。姿勢センサ２２４は、着陸支持体１２６が予め構成されるために選択された着陸エリアに対する航空機の位置および向きを検出するように構成され得る、全世界測位システム（ＧＰＳ）のような１つ以上のジオロケーションセンサおよび／またはコンパスのような１つ以上の向きセンサを含み得る。姿勢センサ２２４の１つ以上のコンポーネントは、航空機ロケータシステム３０２の中に存在し得る。航空機ロケータシステム３０２は、航空機または遠隔地に設けられ得る。

ここで図４を参照すると、本明細書に開示されるいくつかの構成に係る、着陸前に航空機の着陸支持体を構成するためのシステムが示されている。特に、図４は、着陸スキッド１２８に結合された着陸支持体１２６ａ、１２６ｂを構成するためのシステム４００を示す。示されているように、着陸支持体１２６ａ、１２６ｂは、着陸エリアの傾斜した地形を補償するように設定された特定の長さを有するように構成される。着陸支持体１２６ｂを着陸支持体１２６ａよりも外側にさらに先へと延伸するように構成することにより、着陸スキッド１２８は、着陸時に航空機を水平な向きで配置するために、着陸エリアの表面の斜面、傾斜地、または他の形態の不整地に合致するような向きにされる。

アクチュエータ２２２ａ、２２２ｂが、着陸支持体１２６ａ、１２６ｂに動作可能に結合され、着陸スキッド１２８が着陸エリアの地形の表面に接触したときに、着陸エリアの表面が水平であってもそうでなくても航空機が水平にされるよう、着陸支持体１２６ｂに対する着陸支持体の１２６ａの相対的な長さを調節することによって、不整地に合わせて調節するように構成される。アクチュエータ２２２ａ、２２２ｂは、機械的または電気的な線形アクチュエータおよび／または油圧式または空気圧式アクチュエータまたはレギュレータを含み得るが、これに限定されない。

負荷センサ２２６ａ、２２６ｂは、着陸支持体１２６ａ、１２６ｂによって支持される総負荷の一部が等しくなるよう着陸支持体１２６ａ、１２６ｂの構成が調節され得るように、接地時の対応する着陸支持体１２６ａ、１２６ｂでの負荷を測定するように構成される。負荷センサ２２６ａ、２２６ｂは、着陸エリアの表面との接触時の航空機の総重量を含むがこれに限定されないファクターに起因する、着陸支持体１２６ａ、１２６ｂの１つ以上で測定された負荷または圧力についてのデータを、着陸支持体１２６ａ、１２６ｂの構成がそれに対応して調節されるために提供し得る。

姿勢センサ２２４が、アクチュエータ２２２ａ、２２２ｂと負荷センサ２２６ａ、２２６ｂとに結合される。着陸エリアでの着陸時に航空機が水平のままであるように、着陸支持体１２６ａ、１２６ｂを精確な向きで予め構成するために、姿勢センサ２２４は、選択された着陸エリアに対する航空機の位置および向きを検出するように構成され得る。着陸エリアでの航空機の接地時、着陸支持体１２６ａ、１２６ｂは、負荷センサ２２６ａ、２２６ｂによって測定される航空機の総重量の等しい一部が保持されるまで、長さまたは加えられる圧力を調節されるであろう。姿勢センサ２２４は、接地時に航空機が接触した地形の表面に対し安定しているかどうかを決定するように構成された加速度計のような動きセンサ（図示せず）を含み得る。動きセンサは、ぬかるみ、もろい岩石、または変わりやすい地質に帰し得る表面の不安定性に起因する航空機の位置の変化を検出し得る。

ここで図５を参照すると、本明細書に開示されるいくつかの構成に係る、着陸時に航空機の着陸支持体を構成するための例示的なシステム５００が示されている。作動液リザーバ５１０が、可動の着陸支持体１２６ａ、１２６ｂを動作させるための作動液を蓄える。作動液リザーバ５１０は、作動液リザーバ５１０の圧力が、システム５００の所望の最終圧力、すなわち、所定の最終圧力を上回った場合に圧力を低下させるように動作可能なブリード弁５０２を有する。流路５０４ａ、５０４ｂ、および一方向弁５０６ａ、５０６ｂは、着陸支持体１２６ａ、１２６ｂが圧縮し始め、一方向弁５０６ａ、５０６ｂが閉じられるまで、流体が作動液リザーバ５１０から支持体アセンブリ５１２ａ、５１２ｂへと流れることを可能にする。各々の支持体アセンブリ５１２ａ、５１２ｂは、着陸プロセス全体を通して流体が作動液リザーバ５１０へと流れることを可能にする一方向弁５０８ａ、５０８ｂを含む。一方向弁５０６ａ、５０６ｂの各々は、それぞれの着陸支持体アセンブリ５１２ａ、５１２ｂにおける圧力が作動液リザーバ５１０の圧力を超えた場合に開くように構成され得る。示されているように、一方の着陸支持体１２６ａが、他方の着陸支持体１２６ｂに対し沈み得る。

航空機の現在の重量が、最終圧力レベルを計算するために使用され得る。続いてブリード弁５０２が、いずれの過剰圧力をもブリードオフするように調節され得る。１つの構成において、作動液リザーバ５１０の初期圧力は、航空機の着陸時に着陸支持体１２６ａ、１２６ｂを半分に圧縮する圧力に設定される。着陸支持体１２６ａ、１２６ｂのうちの第１の着陸支持体が地面と衝突すると、対応する支持体アセンブリ５１２ａ、５１２ｂにおける圧力が上昇し始め、すなわち、着陸支持体の圧縮に起因して圧力が初期圧力レベルから所望の最終圧力へと変化する。ブリード弁５０２、流路５０４ａ、５０４ｂ、一方向弁５０６ａ、５０６ｂ、５０８ａ、および５０８ｂで構成された弁システムが、作動液リザーバ５１０と、着陸支持体１２６ａ、１２６ｂのうちのもう一方の着陸支持体とが、着陸支持体１２６ａ、１２６ｂのうちの第１の着陸支持体と同一の圧力のままであることを保証する。第２の着陸支持体が地面と衝突すると、第２の着陸支持体における圧力が、第１の着陸支持体における圧力とは無関係に上昇し始める。より高い圧力を有するどちらかの着陸支持体が、作動液リザーバ５１０に開き、作動液リザーバ５１０と圧力を等しくするであろう。

支持体アセンブリ５１２ａ、５１２ｂから作動液リザーバ５１０への一方向弁５０８ａ、５０８ｂは、着陸支持体１２６ａ、１２６ｂを作動液リザーバ５１０と略同一の圧力レベルに保つ。４つの着陸支持体（図示せず）を有する構成では、作動液リザーバ５１０におけるブリード弁５０２が確実に、どの着陸支持体も航空機の４分の１を超える重量を保持しないことができるようにするので、航空機は着陸時、４つの着陸支持体が地面と衝突するまで沈み続ける。作動液リザーバ５１０から支持体アセンブリ５１２ａ、５１２ｂへの一方向弁５０６ａ、５０６ｂは、着陸支持体１２６ａ、１２６ｂが地面にぶつかるまで、着陸支持体１２６ａ、１２６ｂの圧力レベルを作動液リザーバ５１０のレベルに保つ。着陸支持体の動きが、圧力弁をカットオフして、他の着陸支持体における圧力の上昇が他の着陸支持体を拡張させることを防止する。すべての着陸支持体が地面に接触すると、システム５００は、最終圧力に到達するまで沈み続けるであろう。この時点で、各々の着陸支持体は、統計的に安定した配置で航空機の重量の４分の１を保持しているであろう。着陸後の漏れを防止するために、弁は、航空機が安定した向きに到達した後、機械的にロックされ得る。

ここで図６を参照すると、制御モジュール２３０の動作に関する追加の詳細が提供される。特に、図６は、いくつかの構成に係る、航空機の着陸支持体を構成するための本明細書において提供される例示的な方法の態様を示す方法６００である。本明細書において説明される論理動作は、（１）コンピュータで実現される行為のシーケンスまたはコンピューティングシステムで実行されるプログラムモジュール、および／または、（２）コンピューティングシステム内の相互接続された機械論理回路または回路モジュールとして実現される、ということが理解されるべきである。実現は、コンピューティングシステムの性能および他の要件に依存した選択の問題である。したがって、本明細書において説明される論理動作は、状態、動作、構造デバイス、行為、またはモジュールとさまざまに呼ばれる。これらの状態、動作、構造デバイス、行為、およびモジュールは、ソフトウェア、ファームウェア、専用デジタル論理、およびそれらの任意の組み合わせで実現され得る。図面に示され本明細書において説明されたものより多くの動作または少ない動作が実行され得ることが理解されるべきである。これらの動作はまた、本明細書において説明されたものとは異なる順序で実行され得る。

図６に示されているように、方法６００は、動作６０２で始まって動作６０４へと進み、動作６０４では、着陸エリアの１つ以上の地形特性が検出される。地形特性は、傾斜地、斜面、または着陸エリアに関連づけられた障害物の存在または不安定な表面の状態を含み得る。上述されたように、検出は、航空機の内部または外部に搭載された地面センサを含むがこれに限定されない１つ以上のセンシングコンポーネントを含み得る地形センサを利用し得る。地形センサはまた、本明細書において説明された構成によると、以前に測量された着陸エリアのまたはその付近のエリアに対応するデータと、地形データとして以前に記憶された関連づけられたデータとに基づいて、着陸エリアの地形を検出し、ナビゲートするように構成された地面センサを含み得る。地形センサはまた、レーダーシステム、たとえば、リアルタイムで着陸エリアの地形を測量するように構成された精密合成開口レーダーシステム（ＳＡＲ）を含み得る。

動作６０４から、方法は動作６０６へと進み、動作６０６では、着陸エリアでの着陸が許容できるかどうかが決定され、それは、着陸エリアで検出された地形、地形データベースからの情報、および／または、航空機の１つ以上の負荷特性に基づき得る。負荷特性は、航空機の総重量に対応する総負荷力に関連づけられ得る。着陸エリアでの着陸が許容できない場合には、方法６００は動作６０６から動作６１４へと進み、動作６１４では、航空機のオペレータに着陸エリアでの着陸が許容できないことが通知され、方法６００は動作６１８で終了する。

着陸エリアでの着陸が許容できる場合には、方法６００は動作６０６から動作６０８へと進み、動作６０８では、航空機の１つ以上の着陸支持体が着陸エリアでの着陸のために構成される。着陸支持体を構成することは、着陸支持体の１つ以上を着陸支持体の別の１つ以上に対し延伸または収縮させることを含み得る。着陸支持体を構成することは、加えてまたはあるいは、着陸支持体の１つ以上のへの圧力を着陸支持体の別の１つ以上への圧力に対し変えることを含み得る。方法６００は続いて動作６０８から動作６１０へと進み、動作６１０では、着陸時に航空機が水平であるかどうかが決定される。これは、着陸支持体の１つ以上の姿勢センサまたは負荷センサによって検出された負荷データに基づいて決定され得る。航空機が水平である場合には、方法６００は動作６１０から動作６１６へと進む。航空機が水平でない場合には、方法６００は動作６１２へと進み、動作６１２では、着陸支持体の１つ以上の構成が、航空機を水平にするために変えられ、方法６００は続いて動作６１６へと進む。

動作６１６では、地形が不安定であるかどうかが決定され、それは、地形の接触表面に対する航空機のシフトを検知するように構成された加速度計のような動きセンサによって検出され得る。地形が安定している場合には、方法６００は動作６１６から動作６１８へと進み、動作６１８で方法６００は終了する。地形が不安定である場合には、方法６００は動作６１６から動作６１４へと進み、動作６１４で、航空機のオペレータに地形の表面上の状態が不安定であることが通知され、方法６００は続いて動作６１８で終了する。

ここで図７を参照すると、コンピュータ７００の態様を示す例示的なコンピュータアーキテクチャの図が示されている。コンピュータ７００は、着陸支持体制御システム２００および／または飛行制御システム３００を含み得る。コンピュータ７００は、制御モジュール２３０を含み得るプログラムモジュール７１０を実行するように構成され得る。コンピュータ７００は、中央処理装置７０２（「ＣＰＵ」）、システムメモリ７０４、およびシステムメモリ７０４をＣＰＵ７０２に結合するシステムバス７０６を含む。コンピュータ７００はさらに、図示されたプログラムモジュール７１０を含むプログラムモジュールと１つ以上のデータベース７１４とを記憶するための大容量記憶デバイス７１２を含む。たとえば、データベース７１４は、他の情報の中でもとりわけ第１のデータ７２０および第２のデータ７２２として一般的に示されているさまざまなタイプのデータを記憶し得る。第１のデータ７２０および／または第２のデータ７２２は、図２に示された地形データ２１６または負荷データ２１８を含み得る。大容量記憶デバイス７１２は、システムバス７０６に接続された大容量記憶装置コントローラ（図示せず）によってＣＰＵ７０２に接続される。大容量記憶デバイス７１２とそれに関連づけられたコンピュータ可読媒体は、コンピュータ７００のための不揮発性記憶装置を提供する。本明細書に含まれるコンピュータ可読媒体の説明はハードディスクまたはＣＤ−ＲＯＭドライブのような大容量記憶デバイスのことを言うが、コンピュータ可読媒体がコンピュータ７００によってアクセスされ得る任意の利用可能なコンピュータ記憶媒体であり得ることが当業者によって理解されるべきである。

非限定的な例として、コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータ、といった情報の記憶のために任意の方法または技術において実現された、揮発性および不揮発性の媒体、取り外し可能および取り外し不可能な媒体を含み得る。たとえば、コンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、または他のソリッドステートメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（「ＤＶＤ」）、ＨＤ−ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）、または他の光学式記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置、または他の磁気記憶デバイス、または所望の情報を記憶するために使用され得、コンピュータ７００によってアクセスされ得る任意の他の媒体を含むが、これに限定されない。

さまざまな構成によると、コンピュータ７００は、ネットワーク７１８によるリモートコンピュータへの論理接続を使用してネットワーク化された環境において動作し得る。コンピュータ７００は、システムバス７０６に接続された通信モジュール７１６によってネットワーク７１８に接続し得る。他のタイプの通信モジュールが他のタイプのネットワークとリモートコンピュータシステムとに接続するために利用され得ることが理解されるべきである。コンピュータ７００はまた、キーボードおよびマウスを含む複数の入力デバイス（図示せず）からの入力を受け取り、処理するための入力／出力コントローラ７０８を含み得る。同様に、入力／出力コントローラ７０８は、コンピュータ７００に直接接続されたディスプレイまたは他のタイプの出力デバイス（図示せず）に出力を提供し得る。

当業者は、本明細書において提示された概念および技術がさまざまな手法で構成され得ることを認識するであろう。上述された主題は、例として提供されているにすぎず、限定と解釈されるべきではない。本明細書において説明された主題へのさまざまな変形および変更が、例示され説明された例示的な構成および応用例に従わずに、また、以下の特許請求の範囲に記載される本開示の真の精神および範囲から逸脱せずに行われ得る。

１０２ ヘリコプター
１０４ 着陸エリア
１０６ 横に傾斜した地形
１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃ，１２６ｄ 着陸支持体
１２８ａ 着陸スキッド
１２８ｂ 着陸スキッド
２２２ａ，２２２ｂ アクチュエータ
２２４ 姿勢センサ
２２６ａ，２２６ｂ 負荷センサ
５００ システム
５０２ ブリード弁
５０４ａ，５０４ｂ 流路
５０６ａ，５０６ｂ 一方向弁
５０８ａ，５０８ｂ 一方向弁
５１０ 作動液リザーバ
５１２ａ，５１２ｂ 支持体アセンブリ

Claims (15)

1. 不整地に着陸するための方法であって、
   着陸のために下降している負荷の下の不整地を検出するステップと、
   前記不整地を検出するステップに応答して、前記負荷の少なくとも１つの着陸支持体（１２６）を構成するステップと
   を備える方法。
2. 前記少なくとも１つの着陸支持体（１２６）を構成するステップは、前記少なくとも１つの着陸支持体（１２６）の長さを変えるステップを備える、請求項１に記載の方法。
3. 前記少なくとも１つの着陸支持体（１２６）を構成するステップは、前記少なくとも１つの着陸支持体（１２６）への圧力を調節するステップを備える、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記少なくとも１つの着陸支持体（１２６）への圧力を調節するステップは、前記圧力を初期圧力から所定の最終圧力に変えるステップを備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記少なくとも１つの着陸支持体（１２６）を構成するステップは、前記負荷の総重量に対応する負荷力に基づいて前記少なくとも１つの着陸支持体（１２６）を構成するステップを備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記不整地への着陸時に、前記負荷の姿勢が水平であるかどうかを決定するステップと、
   前記負荷の姿勢が水平でないと決定すると、前記負荷の姿勢を略水平にするように前記少なくとも１つの着陸支持体（１２６）を構成するステップと
   をさらに備え、前記負荷の姿勢が水平であるかどうかを決定するステップは、前記少なくとも１つの着陸支持体（１２６）に動作可能に結合された負荷センサ（２２６）から負荷センサデータを受け取るステップを備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記不整地への着陸時に、前記不整地の表面上の状態が安定しているかどうかを決定するステップと、
   前記不整地の表面上の状態が不安定であると決定すると、前記負荷に関連づけられたオペレータに前記不整地の表面上の状態が不安定であることを通知するステップと
   をさらに備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記不整地への着陸が許容できるかどうかを、地形特性と前記着陸のために下降している負荷の負荷特性とに基づいて決定するステップ
   をさらに備え、前記不整地を検出するステップは、傾斜地、斜面、および前記不整地に関連づけられた表面の状態の少なくとも１つを検出することを備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 不整地への着陸のために航空機を構成するためのシステムであって、
   前記不整地の地形特性を検出する地形センサ（２２０）と、
   前記航空機の姿勢を検出する姿勢センサ（２２４）と、
   着陸ギア（１２８）に結合され、着陸時に前記航空機を支持する、複数の着陸支持体（１２６）と、
   前記複数の着陸支持体（１２６）に動作可能に結合された支持体制御デバイス（２２２）と、
   プロセッサ（２１２）とメモリデバイス（２２８）とを有し、前記地形センサ（２２０）、姿勢センサ（２２４）、複数の着陸支持体（１２６）、および支持体制御デバイス（２２２）に動作可能に結合された、着陸支持体制御コンピュータであって、
   前記不整地への着陸が許容できるかどうかを、前記地形センサ（２２０）によって検出された前記不整地の地形特性と前記航空機の負荷特性とに基づいて決定するように構成され、かつ
   前記不整地への着陸が許容できると決定すると、前記不整地への着陸時に前記航空機の姿勢を略水平にするように前記着陸支持体（１２６）の少なくとも１つを構成させるように構成された、
   着陸支持体制御コンピュータと
   を備えるシステム。
10. 前記複数の着陸支持体（１２６）の少なくとも１つを構成するステップは、前記支持体制御デバイス（２２２）に、前記複数の着陸支持体（１２６）の少なくとも１つの長さを、前記複数の着陸支持体（１２６）の別の少なくとも１つの長さに対して調節させるステップを備える、請求項９に記載のシステム。
11. 前記複数の着陸支持体（１２６）の少なくとも１つを構成するステップは、前記支持体制御デバイス（２２２）に、前記複数の着陸支持体（１２６）の少なくとも１つに加えられる圧力を、前記複数の着陸支持体（１２６）の別の少なくとも１つに加えられる圧力に対して調節させるステップを備える、請求項９または１０に記載のシステム。
12. 前記支持体制御デバイス（２２２）は、アクチュエータおよびレギュレータの少なくとも１つを備える、請求項９から１１のいずれか一項に記載のシステム。
13. 前記着陸支持体制御コンピュータはさらに、前記不整地への着陸が許容できないと決定すると、通知システム（３０４）に、前記不整地への着陸が許容できないことを前記航空機のオペレータに通知させる、請求項９から１２のいずれか一項に記載のシステム。
14. 前記不整地の地形特性を検出するステップは、前記地形センサ（２２０）に、傾斜地、斜面、および前記不整地に関連づけられた不安定な表面の状態の少なくとも１つを検出させるステップを備える、請求項９から１３のいずれか一項に記載のシステム。
15. 前記着陸支持体制御コンピュータと前記着陸支持体（１２６）の少なくとも１つとに動作可能に結合された負荷センサ（２２６）をさらに備え、前記着陸支持体制御コンピュータはさらに、前記負荷センサ（２２６）から負荷データを受け取り、かつ前記不整地への前記航空機の着陸時に、前記航空機の姿勢が水平であるかどうかを前記負荷センサ（２２６）から受け取った負荷データに基づいて決定するよう構成されている、請求項９から１４のいずれか一項に記載のシステム。

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