KR101685045B1 - 항공기 트랙터 - Google Patents

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KR101685045B1
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이스라엘 에어로스페이스 인더스트리즈 리미티드
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Abstract

본 발명은 항공기의 노즈 기어를 파지하는 항공기 트랙터(1)로서, 섀시(5); 상기 섀시에 연결되는 휠 모듈(3)로서, 각각의 휠 모듈이 상기 섀시에 대한 휠 모듈의 수직 운동을 유발하기 위한 적어도 하나의 액추에이터를 구비하고 있는 휠 모듈(3); 항공기의 노즈 기어(4)를 파지하기 위한 파지 플랫폼(20)으로서, 상기 섀시에 대해 실질적 원형 병진운동 자유도를 가지는 파지 플랫폼(20); 및 상기 파지 플랫폼과 상기 섀시를 연결시키는 감쇠 및 작동 수단;을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 항공기 트랙터에 관한 것이다.

Description

항공기 트랙터{PLANE TRACTOR}
본 발명은 공항에서 항공기를 견인하는 데 사용되는 항공기 트랙터에 관한 것이며, 보다 상세하게는 파지 장치를 포함하고 있는 항공기 트랙터, 그와 같은 항공기 트랙터를 사용하여 항공기의 노즈 기어(전륜 착륙 장치)를 파지하기 위한 파지 방법, 및 항공기를 견인하기 위한 방법에 관한 것이다.
현재 항공기를 견인하기 위해, 주지와 같이 각각의 휠이 하나의 타이어를 포함하고 있고 항공기의 노즈에서 하방을 향해 있는 레그의 단부에 고정되어 있는 한쌍의 휠로 이루어진 항공기의 노즈 기어를 들어올리는 것을 가능케 하는 파지 장치를 장비하고 있는 항공기 트랙터가 사용되고 있다.
한 가지 알려진 트랙터용 파지 시스템은 당해 파지 시스템의 입구에서 연장되어 항공기의 노즈 기어의 후방부에 배치되도록 되어 있는 힌지식 길이방향 암을 포함하고 있다. 이 길이방향 암은 노즈 기어를 조이도록 휠을 파지한다. 길이방향 암의 반대편에서는, 셔블(shovel) 형상의 스트립이 지면의 약간 위에서 트랙터에 횡단방향으로 고정되어, 실린더의 작용하에 피벗운동할 수 있다. 그에 따라, 스트립은 길이방향 암과 셔블 형상 스트립의 벽에 당접하여 움직이지 못하게 된 항공기의 전방 휠을 들어올리는 것을 가능하게 해준다. 이와 같은 장치는 예컨대 TLD 상표의 TPX 모델 트랙터와 같은 토우바리스형(tow barless type) 트랙터에 사용된다.
이와 유사한 장치도 있다. 예컨대, 힌지식 길이방향 암이 항공기 노즈 기어의 양쪽에 배치되도록 되어 있는 힌지식 게이트로 대체될 수 있는 시스템이 알려져 있다. WO/2008/139437호가 이러한 시스템 중 하나를 개시하고 있다.
오늘날, 트랙터는 항공기 구동 동작을 수행하기 위해 그와 같은 장치들을 장비하여 사용되고 있다. 2가지 타입의 구동 동작이 일반적으로 수행된다. 첫째로, 승객(또는 화물)과 연료가 적재된 상태의 항공기를 독립된 구동 위치에 위치시키기 위해 제트 브리지(jet bridge) 및 그 밖의 고정 설비로부터 분리하여 이동시키는 것을 포함하는 소위 "푸시백(push-back)" 타입의 구동 동작이 있다. 또한, 빈 항공기를 항공기에 대한 유지보수가 수행되는 격납고로 이동시키는 것을 포함하는 소위 "유지보수 견인(maintenance towing)" 타입의 구동 동작이 있다.
항공기 자체가 구동 동작을 수행하게 되는 그 외의 모든 경우에는, 항공기는 독립된 구동 위치에 있게 되고, 항공기는 그 자신의 수단 즉 그 자신의 리액터(reactor)의 추진력에 의해 이동한다. 구체적으로, 항공기는 "이륙 지상활주(taxiing out)" 위상 및/또는 귀환 위상 시에 독립된 구동 위치에 있다. 그 경우 항공기의 구동은 조종사의 책임이며, 조종사는 리액터에 의해 제공되는 추진력이 일정하게 유지되고 있는 상태에서 항공기의 주 브레이크만을 사용하여 항공기의 속도를 조절한다. 항공기가 이륙 활주로를 향해 구동될 때의 이러한 위상 시에, 항공기의 속도는 대략 20노트, 즉 대략 37km/h의 속도이다. 항공기가 이륙할 수 있기 전의 평균 대기 시간은 20분이지만, 이 기간은 때로 1시간을 초과할 수도 있다. 또한, 그러한 전체 대기 시간에 걸쳐, 리액터는 계속해서 작동하고 연료를 소모한다.
이러한 소위 "이륙 지상활주" 위상 시에 항공기의 리액터의 사용을 트랙터로 대체하는 것이 고려되었다. 이러한 구동 동작을 "디스패치 토잉(dispatch towing)" 이라 한다. 이와 관련하여 테스트가 수행되었고, 트랙터가 사용되었을 경우에 트랙터에 의한 연료 소모가 항공기의 리액터가 소모한 것보다 현저히 적다는 것을 관찰할 수 있었다.
이러한 연료 절감에도 불구하고, 이 테스트는 다음과 같은 이유로 수용될 수 없었다. 첫째, 기존의 트랙터는 너무 느리다. 공항에 과부하가 걸리고, 이륙 활주로를 향한 항공기의 운행의 속도 저하는 상상할 수도 없는 일이다. 또한, 현재의 파지 장치는 문제점들을 신속히 해결할 수 있는 것이 중요한 작업 환경에 적합하지 않다. 특히, 현재의 메커니즘은 다른 항공기의 지연 또는 심지어 방해를 초래하는 트랙터 고장의 경우에 항공기를 신속하게 언로딩(unloading)할 수 있게 해주지 못한다. 임의의 지연은 항공사에 극심한 비용부담이 된다. 또한, "디스패치 토잉" 위상 시에는 항공기의 노즈 기어에 야기되는 하중과 피로도가 너무 크게 된다. 그에 따라 랜딩 노즈 기어의 수명은 크게 감소된다. 이런 이유로, 항공기 제작자들은 이런 방식으로 수행될 수 있는 조작의 개수를 제한하고 있고, 트랙터가 디스패치 토잉 동작을 수행하는 것을 막기까지 하고 있다. 그 결과, 항공사는 지상활주 위상에 대해 트랙터의 사용을 단념하였다. 경제적 고려사항 및 기술적 고려사항 외에도, 법적 고려사항도 있다. 일단 리액터가 작동되면, 책임이 조종사에게로 넘어가고, 그때에 트랙터의 운전자는 모든 책임으로부터 해방된다. 따라서, 이륙 활주로 상에서 항공기를 구동하는 책임이 트랙터의 운전자에 맡겨지게 되는 것인데, 이는 항공사와 공항 관리자에게는 상상조차 할 수 없는 일이다.
WO/2008/139440호는 조종사가 트랙터의 방향 및 속도를 점검할 수 있게 함으로써, 지상활주 위상을 수행하는 것을 가능하게 한 항공기 트랙터를 개시하고 있다. 하지만, 이 항공기 트랙터는 복잡한 파지 시스템을 포함하고 있으며; 트랙터 상에 항공기의 노즈 기어를 설치하기 위해서 수많은 액추에이터가 필요하다. 따라서, 항공기의 로딩/언로딩(loading/unloading) 단계가 너무 길고 복잡하다. 더욱이, 많은 개수의 액추에이터는 트랙터가 고장난 경우에 항공기를 언로딩하는 것을 어렵게 하고 과도한 시간소모를 요한다.
본 발명은 트랙터에 대한 항공기의 로딩과 언로딩을 개선할 수 있게 해주는 파지 장치, 특히 항공기를 이륙 활주로로 견인하기에 적합한 파지 장치를 포함하고 있는 항공기 트랙터를 제안하는 것에 의해 상기한 문제점들을 회피하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 위해, 항공기의 노즈 기어를 파지하기 위한 파지 시스템을 가진 항공기 트랙터에 있어서,
- 섀시;
- 상기 섀시에 연결되는 휠 모듈로서, 각각의 휠 모듈이 상기 섀시에 대한 휠 모듈의 수직 운동을 유발하기 위한 적어도 하나의 액추에이터를 구비하고 있는 휠 모듈;
- 항공기의 노즈 기어를 파지하기 위한 파지 플랫폼으로서, 소정 위치에서 상기 섀시에 매달려서 상기 섀시에 대해 실질적 원형 병진운동 자유도를 가지는 파지 플랫폼; 및
- 상기 파지 플랫폼과 상기 섀시를 연결시키는 작동 수단으로서, 상기 섀시에 대한 상기 파지 플랫폼의 자유 운동을 감쇠시키는 감쇠 수단이 되기도 하는 작동 수단;을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 항공기 트랙터가 제안된다.
본 발명에 의한 트랙터는 또한 다음의 특징:
- 항공기의 노즈 기어의 적어도 하나의 휠의 후방을 폐쇄함으로써 상기 파지 플랫폼에 의해 항공기의 노즈 기어의 적어도 하나의 휠에 가해지는 힘에 대항하도록 되어 있는 적어도 하나의 게이트를 더 포함하고 있고, 상기 적어도 하나의 게이트는 트랙터의 섀시에 대해 수직인 회전축 둘레로 힌지식으로 연결되어 있는 것;
- 상기 파지 플랫폼은 항공기의 노즈 기어의 적어도 하나의 휠을 고정하는 잠금 장치를 구비하고 있고, 상기 잠금 장치는 상기 파지 플랫폼에 설치되어 있는 것;
- 상기 노즈 기어의 상기 적어도 하나의 휠의 상기 잠금 장치는 상기 파지 플랫폼 상에 위치된 터릿 상에 설치되어 있고, 상기 터릿은 상기 파지 플랫폼에 대해 실질적으로 수직방향인 축 둘레로 자유롭게 회전하는 것;
- 상기 적어도 하나의 휠의 상기 잠금 장치는:
- 항공기의 노즈 기어의 휠을 지지하기 위한 휠 당접부;
- 항공기의 노즈 기어의 휠을 상기 휠 당접부에 대고 조임으로써 항공기의 노즈 기어의 휠을 유지시키는 조임 장치;를 포함하고 있는 것;
- 상기 조임 장치는
상기 조임 장치의 조임 위치에서 상기 휠의 후방에 접촉하는 조임 플레이트;
상기 조임 플레이트의 양측에 위치하는 2개의 삼각대로서, 각각의 삼각대는 상기 조임 플레이트와 연결되는, 2개의 삼각대; 및
2개의 실린더로서, 각각의 실린더는 상기 삼각대와 상기 파지 플랫폼을 연결시키는, 2개의 실린더;를 포함하고,
상기 실린더에 의해 삼각대가 작동하고, 그로 인해 조임 플레이트가 휠 당접부를 향해 배향되는 힘을 가함으로써 휠을 조이는 것;
- 상기 조임 플레이트는 상기 파지 플랫폼 상에 항공기 휠이 없는 상태에서 상기 실린더를 확장함으로써 후퇴될 수 있는 것;
- 상기 잠금 장치에서 상기 휠 당접부의 위치는 조절될 수 있는 것;
- 상기 각각의 휠 모듈의 액추에이터는 유압 실린더인 것;
- 상기 조임 장치의 실린더는 유압 실린더인 것;
- 상기 감쇠 및 작동 수단은 상기 파지 플랫폼과 상기 섀시 사이의 상대 운동의 센서가 되는 것;
- 상기 파지 플랫폼은 수직방향 타이 로드에 의해 상기 섀시에 연결되는 베이스를 가지고 있는 것;
- 수평방향 평면에 대해 상기 파지 플랫폼의 상기 베이스의 경사를 유발하기 위한 적어도 하나의 액추에이터를 포함하고 있으며, 상기 파지 플랫폼의 상기 베이스의 경사를 유발하기 위한 적어도 하나의 액추에이터는 수직방향 타이 로드의 길이를 조절하거나 또는 섀시에 대한 수직방향 타이 로드의 조임 지점의 높이를 조절하는 것에 의해 상기 파지 플랫폼의 상기 베이스의 경사를 유발하고, 상기 조임 지점은 상기 수직방향 타이 로드의 한쪽 단부가 상기 섀시에 고정되는 지점인 것;
- 상기 수직방향 타이 로드는 조절가능한 길이를 가지고 있는 것 및/또는 상기 섀시에 대한 상기 수직방향 타이 로드의 조임 지점의 높이는 조절될 수 있는 것;
- 각각의 휠 모듈은 트랙터의 길이방향 축에 대해 그리고 트랙터의 상기 섀시에 대해 실질적으로 수직인 회전축 둘레로의 개별적인 회전 각도를 가지는 것;
- 상기 터릿은 상기 파지 플랫폼에 대한 상기 터릿의 각변위를 측정하는 적어도 하나의 센서를 포함하고 있고, 각각의 상기 개별적인 회전 각도는 측정된 상기 터릿의 각변위의 함수로서 결정되는 것; 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의해,
- 섀시;
- 상기 섀시에 연결되는 휠 모듈로서, 각각의 휠 모듈이 상기 섀시에 대한 휠 모듈의 수직 운동을 유발하기 위한 적어도 하나의 액추에이터를 구비하고 있는 휠 모듈;
- 항공기의 노즈 기어를 파지하기 위한 파지 시스템으로서, 소정 위치에서 상기 섀시에 매달려서 상기 섀시에 대해 실질적 원형 병진운동할 수 있고 평형 위치를 경유하여 후퇴 위치로부터 파지 위치로 이동하는 파지 플랫폼을 구비하고 있는 파지 시스템; 및
- 상기 파지 플랫폼과 상기 섀시를 연결시키는 감쇠 및 작동 수단;을 포함하고 있는 항공기 트랙터를 사용하여 항공기의 노즈 기어를 파지하기 위한 방법에 있어서,
- 상기 파지 플랫폼을 후퇴 위치에 위치시키도록 상기 감쇠 및 작동 수단을 작동시키는 단계;
- 상기 섀시를 하강시키는 단계;
- 후퇴된 상기 파지 플랫폼을 항공기의 노즈 기어의 적어도 하나의 휠과 접촉한 상태로 위치시키도록 상기 트랙터를 이동시키는 단계;
- 상기 파지 플랫폼을 항공기의 노즈 기어의 휠 아래로 슬라이딩시키기 위해, 적어도 2개의 휠 모듈의 액추에이터를 조절하는 것에 의해 상기 섀시의 높이를 조절하면서, 상기 파지 플랫폼을 후퇴 위치로부터 파지 위치를 향해 이동시키도록 상기 감쇠 및 작동 수단을 작동시키는 단계;
- 상기 항공기의 노즈 기어를 파지하는 단계;
- 상기 섀시를 상승시키는 단계; 및
- 상기 파지 플랫폼을 평형 위치로 복귀시키는 단계;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방법이 제안된다.
상기 항공기 트랙터를 사용하여 항공기의 노즈 기어를 파지하기 위한 방법은 또한 다음의 특징:
- 상기 파지 플랫폼이 항공기의 노즈 기어의 상기 적어도 하나의 휠과 접촉한 상태에 있을 때 상기 항공기의 노즈 기어의 상기 적어도 하나의 휠의 후방에 배치되어 있으며 트랙터의 섀시에 대해 수직인 회전축 둘레로 힌지식으로 연결된 항공기 트랙터의 게이트를 폐쇄하는 단계;
- 상기 섀시가 상승할 때 항공기 트랙터의 상기 게이트를 개방하는 단계;
- 상기 파지 플랫폼이 항공기의 노즈 기어의 휠 아래로 슬라이딩되었을 때, 항공기의 노즈 기어의 상기 적어도 하나의 휠을 잠금 장치로 옮기기 위해 항공기 트랙터를 이동시키는 단계;를 더 포함하고 있고,
상기 잠금 장치는 항공기의 노즈 기어의 상기 적어도 하나의 휠을 고정하기 위해 상기 파지 플랫폼에 설치되어 있고,
상기 항공기의 노즈 기어의 상기 적어도 하나의 휠을 잠금 장치로 옮기기 위해 항공기 트랙터를 이동시키는 단계는 상기 감쇠 및 작동 수단을 작동시키는 단계와 상기 항공기의 노즈 기어를 파지하는 단계 사이에 이루어지는 것;
상기 잠금 장치는, 항공기의 노즈 기어의 상기 적어도 하나의 휠을 지지하기 위한 휠 당접부; 및 항공기의 노즈 기어의 상기 적어도 하나의 휠을 상기 휠 당접부에 대고 조임으로써 항공기의 노즈 기어의 상기 적어도 하나의 휠을 유지시키는 조임 장치;를 포함하고 있고,
상기 항공기의 노즈 기어를 파지하는 단계는,
- 항공기의 유형 및 휠의 유형 중 적어도 하나의 함수로서 상기 휠 당접부의 위치를 설정하는 단계;
- 항공기의 노즈 기어의 상기 적어도 하나의 휠을 상기 휠 당접부에 지지되도록 상기 잠금 장치로 옮기는 단계;
- 상기 조임 장치를 이용하여 항공기의 노즈 기어의 상기 적어도 하나의 휠을 상기 휠 당접부에 대고 조이는 단계;
- 상기 파지 플랫폼을 수평방향 평면에 대해 경사지게 하는 단계; 중의 하나 이상을 포함할 수 있고, 상기 파지 플랫폼을 수평방향 평면에 대해 경사지게 하는 단계는 상기 파지 플랫폼을 평형 위치로 복귀시키는 단계 이후에 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에 의해, 항공기를 견인하기 위한 방법에 있어서,
- 항공기 트랙터를 사용하여 항공기의 노즈 기어를 파지하는 파지 방법에 따라 항공기를 트랙터 상에 로딩하는 단계;
- 상기 트랙터를 일정한 속도로 이동시키는 단계; 및
- 감쇠 및 작동 수단에 의해 측정된 힘의 함수로서 상기 트랙터의 속도를 조절하는 단계;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 항공기를 견인하기 위한 방법이 제안된다.
상기 항공기를 견인하기 위한 방법은 또한 다음의 특징:
- 상기 측정된 힘이 동적으로 결정되는 임계 레벨을 초과할 때, 트랙터의 속도가 점검되는 것;
- 트랙터의 상기 파지 플랫폼은 항공기의 노즈 기어의 상기 적어도 하나의 휠을 수용하는 터릿을 포함하고 있고, 상기 터릿은 상기 파지 플랫폼에 대해 실질적으로 수직방향인 축 둘레로 자유롭게 회전하고, 상기 트랙터의 방향은 상기 파지 플랫폼에 대한 상기 터릿의 회전의 함수로서 변경되는 것;
- 상기 터릿의 회전은 노즈 기어의 회전 운동에 의해 유발되는 것;
- 상기 트랙터는 섀시에 연결된 휠 모듈을 포함하고 있고, 각각의 휠 모듈은 상기 트랙터의 상기 섀시에 실질적으로 수직인 회전축을 따라 회전을 실행할 수 있고, 각각의 휠 모듈은 각각의 자체의 회전을 가지고, 항공기의 길이방향 축은 상기 트랙터의 길이방향 축과 합쳐지는 것; 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 그 외의 특징 및 장점은 아래에 간단히 설명되는 첨부도면을 참조하여 단지 예시로서 제공되는 본 발명의 실시형태를 참조함으로써 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 항공기 트랙터의 모식적 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 파지 시스템의 모식적 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 항공기 트랙터의 후방의 모식적 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 파지 시스템의 모식적 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 파지 시스템의 모식적 상면도이다.
도 6-23은 본 발명에 따라 항공기의 노즈 기어를 파지하는 파지 방법의 단계들을 도시한 도면이다.
도 24는 본 발명에 따라 항공기를 견인하고 있는 항공기 트랙터의 모식도이다.
도 25는 항공기를 견인하는 방법의 플로차트이다.
항공기의 노즈 기어를 파지하는 파지 시스템을 가진 항공기 트랙터가 제안된다. 트랙터는 섀시 및 섀시와 연결된 휠 모듈을 포함하고 있다. 각각의 휠 모듈은 섀시에 대한 휠 모듈의 수직 운동을 유발하기 위한 적어도 하나의 액추에이터(actuator)를 포함하고 있다. 이런 방식으로, 구동 항공기에 대해 섀시를 상승 또는 하강시킬 수 있다. 트랙터는 또한 항공기의 노즈 기어를 파지하기 위한 파지 플랫폼으로서, 섀시와 함께 하나의 자유도(실질적 원형 병진운동 자유도(circular translational freedom); 즉, 파지 플팻폼의 모든 점들이 동일한 반경을 가지지만 중심이 다른 원들인 궤도들을 가지게 되는 운동 자유도)를 가지는 파지 플랫폼을 포함하고 있다. 이런 방식으로, 섀시에 대한 플랫폼의 실질적 원형 병진운동 자유도로 인해, 플랫폼은 트랙터의 섀시에 대해 실질적으로 일정한 각도를 유지한다. 이런 방식으로, 파지 플랫폼은 트랙터의 섀시에 대한 진자 운동을 따라 이동할 수 있다. 다시 말해, 플랫폼은 트랙터의 수평방향 평면과 실질적으로 평행하게 유지되거나 수평방향에 대해 경사지게 되어 트랙터에 대한 운동 시에 실질적으로 동일한 기울기로 유지될 수 있다. 트랙터는 또한 플랫폼과 섀시를 연결시키는 감쇠 및 작동 수단(damping and actuating means)을 포함하고 있다. 명백하게, 작동 수단(actuating means)은 섀시에 대한 파지 플랫폼의 원형 병진운동의 자유 운동의 감쇠 수단(damping means)이 되기도 한다. 이 감쇠 및 작동 수단은 섀시에 대한 플랫폼의 위치를 변경할 수 있게 해주는 한편, 섀시에 대한 동일한 플랫폼의 상대 운동을 구속할 수 있게도 해준다.
도 1은 본 발명에 따른 항공기 트랙터의 측면 모식도이다. 항공기 트랙터(1)는 4개의 휠 모듈(3)에 연결되어 있는 섀시(5)를 포함하고 있다. 도면에서는 한쪽 측면에 위치한 2개의 휠 모듈만을 볼 수 있다.
휠 모듈은 트랙터의 섀시의 실질적 수직방향 회전축을 따른 양 방향으로의 회전을 수행할 수 있다.
각각의 휠 모듈은 섀시에 대한 휠 모듈의 수직 운동을 유발하기 위한 적어도 하나의 액추에이터를 포함하고 있다. 실예로, 액추에이터는 서로에 대해 힌지식으로 연결되어 섀시에 대한 휠 모듈의 연결을 제공하는 2개의 암의 양쪽에 위치된, 예컨대 유압 실린더와 같은, 실린더이다. 힌지식 암, 액추에이터, 및 휠 어셈블리가 휠 모듈을 형성한다. 액추에이터는 2개의 힌지식 암 사이에 형성되는 각도를 미세하게 설정하는 데 필요한 힘을 제공한다. 섀시에 대한 각각의 휠 모듈의 수직 운동은 다른 휠 모듈에 대해 독립적으로 발생할 수 있다.
트랙터에 의해 구성되는 휠 모듈의 개수는 변경될 수 있다. 바람직하게는, 휠 모듈의 개수는 짝수이며; 예컨대, 항공기 트랙터는 4개 또는 6개의 휠 모듈을 가질 수 있다. 또한, 각각의 휠 모듈은 하나 이상의 휠을 구비할 수 있다. 예컨대, 도 3에 도시된 휠 모듈(3)의 각각은 2개의 휠을 구비하고 있다.
도 1에 도시된 항공기 트랙터(1)는 또한 도 2에 상세히 도시된 항공기의 노즈 기어(4)를 파지하기 위한 파지 시스템(2)을 포함하고 있다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 파지 시스템을 도시하고 있다. 항공기의 노즈 기어(4)를 파지하기 위한 파지 시스템(2)은 섀시와 함께 실질적 원형 병진운동 자유도(circular translational freedom)(즉 파지 플팻폼의 모든 점들이 동일한 반경을 가지지만 중심이 다른 원들인 궤도들을 가지게 되는 운동 자유도)를 가지는 파지 플랫폼을 포함하고 있다. 따라서, 섀시에 대한 플랫폼의 실질적 원형 병진운동 자유도로 인해, 플랫폼은 트랙터의 섀시에 의해 형성된 수평방향 평면과 실질적으로 일정한 각도를 유지한다.
실예로, 파지 플랫폼(20)은 섀시(5)에 연결된 수직방향 타이 로드(21)를 사용하여 섀시(5)에 연결된다. 타이 로드(21)는 개별적으로 플랫폼이 섀시와 실질적 원형 병진운동 자유도를 가지도록 볼 링크에 의해 플랫폼과 섀시에 고정된다. 4개의 수직방향 타이 로드가 예로서 도 3에 도시되어 있다. 타이 로드의 개수는 예컨대 6개의 타이 로드와 같이 4개보다 더 많을 수도 또는 더 적을 수도 있다. 바람직하게는, 타이 로드의 개수는 짝수이다. 도면에서, 수직방향 타이 로드들은 실질적으로 동일한 길이와 동일 높이에 위치하는 섀시에 대한 결합 지점을 가지고, 이는 파지 항공기와 섀시가 실질적으로 평행한 것을 보장한다.
하나의 실시형태에 의하면, 트랙터가 예컨대 에어버스 A320의 경우에서와 같이 수직방향 축에 대해 경사진 레그를 구비한 노즈 기어를 가진 항공기에 사용되는 경우, 파지 플랫폼(20)의 베이스는 수평방향 평면에 대해 경사질 수 있다. 파지 플랫폼(20)은 수직방향 타이 로드(21)에 대해 작용함으로써 경사질 수 있다. 예컨대, 타이 로드들의 길이는 플랫폼(20)의 전방부 또는 후방부를 상승시키거나 하강시키도록 조절될 수 있고, 이에 의해 플랫폼에 수평방향 평면과의 필요한 각도를 제공할 수 있다. 이를 위해, 수직방향 타이 로드(21) 중의 몇 개는 볼 스크루 또는 유압 실린더로 제작될 수 있고, 또는 랙(rack)과 연결될 수도 있다. 수직방향 타이 로드의 길이를 조절하는 대신, 예컨대 타이 로드의 한쪽 단부를 캠이나 실린더에 고정하는 등에 의해 트랙터의 섀시(5)에 대한 수직방향 타이 로드의 조임 지점의 높이를 조절하여 경사 각도를 생성하는 것도 고려해 볼 수 있다. 이 2가지 실시형태들의 조합도 고려될 수 있다.
도 2는 또한 플랫폼과 섀시를 연결시키는 감쇠 및 작동 수단(8)을 도시하고 있다. 이 감쇠 및 작동 수단(8)은 유리하게 항공기의 로딩 및 언로딩 동작 시에 섀시에 대한 플랫폼의 상대 위치를 점검할 수 있게 해준다. 구체적으로는, 감쇠 및 작동 수단(8)은 파지 플랫폼 위치의 병진운동을 점검하고 제어할 수 있게 해주어, 항공기의 로딩 동작 시에 플랫폼(20)이 항공기의 노즈 기어의 휠 아래에서 슬라이딩하게 만들 수 있다. 반대로, 항공기의 언로딩 동작 시에는, 항공기의 노즈 기어의 휠을 플랫폼으로부터 해제시키도록 플랫폼(20)이 후퇴하게 만들 수 있다. 또한, 감쇠 및 작동 수단(8)은, 항공기가 트랙터 상에 로딩될 때, 트랙터에 대해 트랙터의 파지 플랫폼(20) 상에서 보다 정밀하게 항공기의 상대 운동을 감쇠시킬 수 있게 해준다. 명백하게, 감쇠 및 작동 수단(8)은 트랙터의 섀시와의 파지 플랫폼(20)의 자유 원형 병진운동을 감쇠시킬 수 있게 해준다. 다시 말해, 파지 플랫폼(20)의 자유 진자 운동이 감쇠 및 작동 수단(8)에 의해 감쇠된다.
이 상대 운동의 감쇠는 항공기의 노즈 기어 상에 작용하는 힘을 제한하는 장점, 보다 구체적으로는 항공기와 항공기를 견인하는 트랙터로 이루어지는 수송단에 감속이 발생하고, 항공기에 의해 야기되는 제동력이 뒤따를 때 항공기의 노즈 기어 상에 작용하는 힘을 제한하는 장점을 제공한다. 감속은 항공기로부터 파지 플랫폼에 부착된 항공기의 노즈 기어를 통해 트랙터로 전달된다. 감쇠 및 작동 수단(8)은 항공기의 노즈 기어 상에 작용하는 힘을 감쇠시킬 수 있게 해주어, 트랙터가 항공기를 견인할 때의 트랙터의 평균 구동 속도를 증가시킬 수 있게 해준다. 이런 방식으로, 감쇠 및 작동 수단(8)은 이륙 활주로를 향한 항공기의 수송의 개선 및 가속화에 기여하는 한편, 항공기의 노즈 기어 상에 작용하는 힘과 노즈 기어의 조기 피로화를 제한하는 데 기여한다.
실예로, 감쇠 및 작동 수단(8)은 유압 실린더일 수 있다.
도 2는 또한 트랙터가 파지 플랫폼에 의해 항공기의 노즈 기어의 적어도 하나의 휠 상에 가해지는 힘에 대항하도록 되어 있는 적어도 하나의 게이트(6)를 포함하고 있는 것을 도시하고 있다. 사실상, 플랫폼 상에 항공기의 노즈 기어를 로딩하는 동작 시에, 플랫폼(20)은 항공기의 휠 아래에서 슬라이딩한다. 또한, 휠이 자유롭게 회전할 수 있다는 사실에도 불구하고, 휠 아래에서의 파지 플랫폼의 슬라이딩에 의해 야기되는 마찰력은 상당하고, 상당한 힘이 항공기의 노즈 기어 상에 기해진다. 따라서, 파지 플랫폼의 운동과 노즈 기어의 휠과의 접촉의 작용하에, 노즈 기어의 휠은 플랫폼의 변위 방향과 유사한 방향으로 밀어지고, 이는 항공기의 노즈 기어의 조기 피로화로 이어질 수 있는 힘을 유발한다. 이러한 노즈 기어에 대한 작용을 제한하기 위해, 수직방향 회전축 둘레로 힌지식으로 연결된 게이트(6)가 노즈 기어의 휠 후방을 폐쇄하여, 노즈 기어의 휠의 변위에 대항할 수 있게 해주는 당접을 만든다. 따라서, 휠은 한편으로 게이트(6)와의 접촉 상태에 있게 되고, 다른 한편으로 휠 아래에서 슬라이딩하는 플랫폼(20)과 접촉 상태에 있게 된다.
파지 플랫폼(20)은 또한 항공기의 노즈 기어의 적어도 하나의 휠을 잠금하기 위한 잠금 장치를 가질 수 있다. 그와 같은 잠금 장치는 트랙터 상에 로딩된 항공기의 노즈 기어의 임의의 풀어짐을 방지하고 견인력을 전달하기 위함이다. 상기 휠의 잠금 장치는 명백히 항공기의 노즈 기어의 휠 당접부(26) 및 항공기의 노즈 기어의 휠을 휠 당접부에 지지 유지하기 위한 항공기의 노즈 기어의 조임 장치(22, 23, 24)를 포함하고 있다.
상기 노즈 기어의 휠을 잠금하기 위한 잠금 장치는 파지 플랫폼 상에 위치된 터릿 상에 설치될 수 있다. 터릿은 파지 플랫폼에 대해 실질적으로 수직이며 실질적으로 수직방향인 회전축 둘레로 파지 플랫폼에 대해 자유롭게 회전할 수 있다. 도 5는 플랫폼(20)에 실질적으로 수직인 회전축(50) 둘레로 자유롭게 회전하는 터릿(52) 상에 위치된 잠금 장치를 도시하고 있다.
항공기의 노즈 기어의 휠 당접부(26)는 파지 플랫폼이 휠 아래에 슬라이딩되었을 때 항공기의 노즈 기어의 휠의 진행을 정지시키도록 되어 있다. 휠 당접부는 다양한 형태를 취할 수 있다. 예컨대, 휠 당접부는 도 3에 도시된 바와 같이 노즈 기어(4)의 양쪽 휠과 접촉 상태에 있을 만큼 충분히 넓은 플레이트의 전체적인 형태를 취할 수 있다. 다른 형태도 고려될 수 있으며; 휠 당접부(26)는 셔블의 전체적인 형태로 될 수 있고, 이에 의해 항공기의 노즈 기어의 휠과의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다.
휠 당접부는 항공기의 유형 및/또는 휠의 유형에 따라 그 위치가 맞추어질 수 있도록 조절가능한 위치를 가진다. 사실상, 항공기의 노즈 기어의 휠의 직경은 항공기 모델에 따라 변경될 수 있어, 파지 플랫폼 상에서의 휠의 접촉 구역은 휠의 직경과 휠 당접부의 위치에 따라 변경된다. 유리하게는, 휠 당접부의 위치는 항공기의 노즈 기어의 휠을 잠금하기 위한 잠금 장치 상에 정확하게 위치되도록 조절될 수 있다. 또한, 휠 당접부를 정확하게 조절함으로써, 항공기의 노즈 기어의 휠의 회전축과 터릿의 회전축 간의 일치성을 조절할 수 있다. 이는 노즈 기어로부터 터릿으로의 회전의 전달을 현저하게 향상시킨다.
조임 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 휠 당접부에 대해 항공기의 노즈 기어(4)의 휠을 유지시킨다. 이 유지 기능은 실린더(23)에 의해 작동되는 삼각대(24)에 연결된 조임 플레이트(22)에 의해 확보된다. 실예로, 조임 장치는 조임 플레이트(22)의 양쪽 측부에 위치되는 2개의 삼각대와 2개의 실린더를 포함하고 있다. 이하의 설명에서는, 조임 장치의 한쪽만을 위주로 하여 설명한다.
조임 플레이트(22)가 실린더(23)에 의해 작동되면, 조임 플레이트(22)는 항공기의 노즈 기어의 휠과 접촉하게 되고, 항공기의 노즈 기어의 휠은 휠 당접부(26)와 접촉하게 된다. 실린더(23)는 섀시와의 어떠한 연결도 없이 플랫폼 상에 위치된 요소들에 연결된다. 그에 따라, 조임 플레이트(22)는 주로 휠 당접부를 향해 배향되는 힘을 가함으로써 휠을 조인다. 조임 플레이트(22)에 의해 가해지는 이 힘은 실질적으로 플랫폼을 향해 배향될 수도 있다.
조임 장치는 실린더(23)에 의해 작동되는 삼각대(24)에 연결된 조임 플레이트(22) 외에 커넥팅 로드(25)를 포함할 수 있다. 실예로, 조임 장치는 2개의 커넥팅 로드를 포함하고 있으며; 이때 각각의 실린더/삼각대 쌍마다 하나씩의 커넥팅 로드가 제공된다.
이러한 요소들(22, 23, 24, 25)이 도 2에 도시된 바와 같이 배열된다. 삼각대(24)의 제1 정점부(240)는 피벗 링크에 의해 플랫폼에 연결된다. 잠금 장치가 터릿 상에 설치되었을 때, 삼각대(24)는 터릿의 회전을 방해하지 않도록 터릿에 연결될 수 있다. 실린더(23)는 볼 링크에 의해 삼각대(24)의 제2 정점부(242)에 연결된다. 삼각대(24)의 제3 정점부(244)는 피벗 링크에 의해 조임 플레이트(22)에 연결된다. 바람직하게는, 제3 정점부(244)와 조임 플레이트(22) 간의 피벗 링크는 조임 플레이트(22)의 한쪽 측부 상의 중간 위치에 위치하는 한편, 커넥팅 로드(25)는 한쪽은 조임 플레이트(22)의 한쪽 측부의 하나의 단부(220)에 다른쪽은 플랫폼에 연결된다. 실린더(23)가 후퇴하면, 삼각대(24)는 제1 정점부(240) 둘레로 피벗운동함으로써, 삼각대(24)의 제3 정점부(24)가 상승하여 조임 플레이트(22)와 동반 이동한다. 이와 동시에, 커넥팅 로드(25)가 조임 플레이트(22)의 단부(220)에 작용하고, 이는 조임 플레이트(22)의 회전을 일으킨다. 이 회전은 조임 플레이트(22)가 실질적 수평방향 위치로부터 조임 플레이트(22)의 최대면이 항공기의 노즈 기어의 휠과 접촉 상태에 있게 되는 적어도 수직방향 위치로 이동할 수 있게 해준다. 유리하게는, 조임 플레이트는 로딩되는 항공기의 휠의 직경에 무관하게 휠(4)과 접촉하게 된다.
조임 플레이트(22)는 커넥팅 로드(25)에 의해 동반 이동되는 조임 플레이트(22)의 회전에 의해 플랫폼 내로 후퇴될 수 있다. 그리하여, 조임 플레이트(22)는 최종적으로 플랫폼 내의 구비된 하우징 내에 위치된다. 대안적으로, 조임 플레이트(22)는 플랫폼 쪽으로의 접근 경사부(access ramp)를 구성할 수 있다. 그때, 조임 플레이트(22)는 커넥팅 로드(25)에 의해 피벗운동될 때 지면과 접촉하게 될 만큼 충분히 길다. 다시 말해, 조임 플레이트(22)는 조임 플레이트가 휠(4)과 접촉 상태에 있는 높은 위치로부터 조임 플레이트의 한쪽 단부가 지면과 접촉 상태에 있게 되는 낮은 위치로 피벗운동하도록 맞추어져 있다. 또다른 대안으로, 조임 플레이트(22)는 플랫폼 내로 후퇴될 수 있으면서 또한 플랫폼 쪽으로의 접근 경사부를 구성할 수 있다. 조임 플레이트가 플랫폼 내로 후퇴가능한 것 및/또는 플랫폼 쪽으로의 접근 경사부를 구성하는 것이든지 간에, 조임 플레이트는 휠이 극복해야만 하는 장애물을 만들지 않기 때문에, 조임 플레이트는 휠 당접부(26)를 향한 휠(4)의 구름운동을 용이하게 하는 장점을 제공한다.
실예로, 조임 장치를 작동시키는 실린더(23)는 유압 실린더이다. 사실상, 유압 실린더를 사용하면, 트랙터가 고장났을 때 항공기를 신속하게 해제하는 것을 가능하게 해주는 장점을 가진다. 구체적으로, 조임 장치는 조임 위치(즉, 조임 플레이트가 항공기의 휠에 강제력을 가하고 있는 상태의 위치)로부터 풀림 위치로 쉽게 이동할 수 있다. 이를 위해서는, 실린더를 비우는 것으로 충분하며, 실린더가 확장하여 그 결과 조임 플레이트는 플랫폼 내로 후퇴하고, 이는 항공기의 노즈 기어의 휠을 쉽게 결합해제할 수 있게 해준다.
도 3 및 도 4는 각각 조임 위치와 풀림 위치에 있는 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 잠금 장치를 도시하고 있다. 도 4는 특히 플랫폼(20) 내로 후퇴되어 있는 조임 플레이트(22)를 도시하고 있다.
도 5는 도 3 및 도 4와 동일한 잠금 장치로서, 파지 플랫폼(20) 상에 위치된 터릿(52) 상에 설치되어 있는 잠금 장치를 도시하고 있다.
도 6-23은 본 발명의 하나의 실시형태에 따라 항공기의 노즈 기어를 파지하기 위한 방법의 연속적인 단계들을 보여주고 있다.
도 6은 초기 형태를 도시하고 있고, 도 7은 도의 상면도를 도시하고 있다. 항공기는 주차되어 있고 엔진은 꺼져 있다. 항공기의 주 브레이크는 폐쇄되어 있다. 즉, 항공기의 후방단의 브레이크가 작동하고 있는 한편, 노즈 기어의 휠은 자유로운 상태이다. 트랙터가 항공기에 근접해 있다. 트랙터의 파지 플랫폼은 평형 위치(equilibrium position)에 있다. 파지 플랫폼의 평형 위치는 섀시에 대한 파지 플랫폼의 최하 위치에 해당한다. 실예로, 파지 플랫폼과 섀시를 연결시키는 감쇠 및 작동 수단(8)은 플랫폼 상에 어떠한 힘도 가하지 않는다. 도 7은 특히 개구부(9)의 양쪽 측부에 위치되어 항공기의 노즈 기어의 통과를 허용하는 게이트(6)가 개방 위치에 있는 상태를 도시하고 있다. 이 초기 형태에 있어서는, 휠 당접부(26)는 트랙터가 로딩하게 될 항공기의 유형 및/또는 타이어의 유형에 따라 위치되어 있다. 대안적으로, 휠 당접부(26)의 위치결정은 도 14 및 도 16에 도시된 단계에서 행해질 수도 있다.
그 다음에, 트랙터의 파지 플랫폼은 평형 위치로부터 후퇴 위치로 이동한다. 파지 플랫폼은 파지 플랫폼과 섀시를 연결시키는 감쇠 및 작동 수단의 작동에 따라 후퇴 위치로 진행한다. 후퇴 위치는 파지 플랫폼이 항공기의 노즈 기어의 통과를 허용하는 개구부(9)의 반대편 방향으로 병진운동된 후에 발견되는 위치이다. 일단 파지 플랫폼이 그것의 후퇴 위치에 도달하면, 또는 이와 동시에, 트랙터의 섀시는 휠 모듈의 각각의 액추에이터의 작동에 응답하여 하강한다. 도 8에서는, 모든 휠 모듈이 섀시를 하강시키는 데 기여하고 있지만, 트랙터의 후방부만을 하강시키는 것도 고려할 수 있다. 섀시의 하강은 파지 플랫폼이 지면으로부터의 소정의 거리만큼 떨어진 위치에 도달할 때 멈추며, 지면에 접촉할 때까지 진행될 수도 있다. 그런 다음, 도 8의 상면도에 해당하는 도 9에 도시된 바와 같이, 트랙터는 파지 플랫폼이 항공기의 노즈 기어의 휠과 접착하게 되도록 구동된다.
그 다음 단계가 도 10 및 도 11에 도시되어 있으며, 도 11의 도 10의 상면도이다. 이 단계는 게이트들(6)이 플랫폼 맞은편의 항공기의 노즈 기어의 양쪽에 접촉하여 위치하도록 게이트들(6)을 폐쇄하는 것으로 이루어진다.
이어지는 단계가 도 12 및 도 13에 도시되어 있으며, 도 13은 도 12의 상면도이다. 파지 플랫폼과 섀시를 연결시키는 감쇠 및 작동 수단이 작동되어, 플랫폼을 파지 위치를 향해 이동시킨다. 파지 위치는 파지 플랫폼이 항공기의 노즈 기어의 통과를 허용하는 개구부를 향해 병진운동된 후에 발견되는 위치이다. 후퇴 위치로부터 파지 위치로의 파지 플랫폼의 이동 시에는, 섀시의 높이는 하나의 위치로부터 다른 위치로의 전이(transition)를 허용하도록 적어도 2개의 휠 모듈에 의해 조절된다. 사실상, 파지 플랫폼은 섀시에 대해 실질적 원형 병진운동될 수 있고, 이는 파지 플랫폼이 최하 위치인 평형 위치를 통과한다는 것을 의미한다. 도 12에 있어서는, 모든 휠 모듈이 섀시의 높이 조절에 참여한다. 그 단계 시에, 파지 플랫폼은 항공기의 노즈 기어의 휠 아래에서 슬라이딩한다. 이전 단계에서 폐쇄되었으므로, 노즈 기어의 휠은 한편으로 게이트와 접촉 상태에 있고 다른 한편으로 휠 아래에서 슬라이딩하는 플랫폼과 접촉 상태에 있으며, 타이어가 플랫폼 상에서 구름운동한다. 게이트에 대한 휠의 마찰력을 제한하기 위해, 게이트는 수평방향으로 위치되어 자유롭게 회전하는 롤러를 구비할 수 있다.
도 14 및 도 15는 항공기의 휠이 후퇴 위치로부터 파지 위치로의 플랫폼의 변위 시에 파지 플랫폼에 탑승하기 시작한 상태를 도시하고 있다.
도 16 및 도 17은 휠 당접부에 지지되고 잠금 장치에 접촉되어 위치되어 있는 항공기의 휠을 도시하고 있다. 필요한 경우, 트랙터는 항공기의 노즈 기어의 휠이 효과적으로 휠 당접부에 지지되고 잠금 장치에 접촉하여 위치되는 것을 가능하게 해주도록 후방 이동한다. 플랫폼은 수평 상태, 즉 지면에 평행하므로, 플랫폼 상으로 구름운동하는 항공기의 노즈 기어에는 아무런 힘도 작용하지 않으며, 이는 노즈 기어에 유익하고 노즈 기어를 보호한다.
도 18 및 도 19는 도 2를 참조하여 전술한 바와 같이 항공기의 휠을 위한 잠금 시스템을 잠금하는 것으로 이루어지는 다음 단계를 도시하고 있다.
그 다음에, 트랙터의 섀시는 휠 모듈의 각각의 액추에이터의 작동에 응답하여 상승된다. 도 20 및 도 21에서, 모든 휠 모듈이 상승되어 있다. 이 단계에서, 파지 플랫폼은 여전히 파지 위치에 있다.
마지막으로, 도 22 및 도 23에 도시된 바와 같이, 파지 플랫폼은 평형 위치에 놓여지고, 게이트가 개방된다. 이제 트랙터는 항공기를 견인할 수 있다.
파지 플랫폼이 평형 위치에 놓이게 되었을 때, 트랙터가 구동을 시작하기 전에, 필요한 경우 파지 플랫폼은 수평방향 평면에 대해 경사질 수도 있다. 이 작용은 수직방향에 대해 경사진 노즈 기어 레그(4)를 가진 항공기의 경우에 특히 유용하다. 따라서, 노즈 기어의 축은 수평방향 평면에 대해 수직하지 않다. 하지만, 항공기 조종사에 의해 노즈 기어의 축 방향에 대한 어떤 조작이 있을 시에는, 타이어는 이상적으로는 레그(4)의 축에 대해 수직한 평면 상에서 회전하여야 한다. 파지 플랫폼(20)의 경사는 전술한 방법을 사용하여 즉 특정 수직방향 타이 로드의 길이를 조작하거나 트랙터의 섀시에 대한 수직방향 타이 로드의 조임 지점을 조작함으로써 확보될 수 있다.
언로딩 동작은 로딩 동작과 반대로 이루어진다. 항공기의 제동이 적용되고 항공기는 움직이지 못하게 된다.
먼저, 파지 플랫폼이 파지 위치로 이동한다. 그 다음에, 트랙터의 섀시가 하강된다. 다음으로, 항공기의 휠을 잠금하기 위한 잠금 시스템이 잠금해제된다. 그 다음에, 파지 플랫폼은 파지 위치로부터 후퇴 위치로 이동한다. 플랫폼은 항공기의 노즈 기어의 휠이 파지 플랫폼에서 벗어나도록 시간이 경과함에 따라 빼내어진다. 트랙터는 항공기의 휠을 완전히 해방시키도록 전진하고, 그에 따라 항공기의 휠은 언로딩된다.
본 발명에 따른 항공기 트랙터는 많은 장점을 가지는 것으로 보인다. 첫째로, 트랙터의 파지 장치의 동작이 간단하고 한정된 개수의 액추에이터만을 필요로 한다. 특히, 감쇠 및 작동 수단은 항공기의 로딩을 편리하게 하면서도, 단지 자체 질량을 제동하기만 하면 되는 항공기에 대한 트랙터의 속도 편차를 감쇠시키므로 항공기를 고속으로 견인할 수 있게 해준다.
다음으로, 본 발명에 따른 항공기 트랙터는 트랙터가 고장나더라도 항공기의 언로딩을 방해하지 않는다는 점에서 고장에 대한 유연성이 있다. 사실상, 액추에이터는 항공기의 노즈 기어가 플랫폼으로부터 후퇴하는 것을 방해하는 것이 없도록 위치되어 있다. 구체적으로, 액추에이터는 트랙터가 고장난 경우에 요소들의 이동을 편리하게 하는 유압 실린더일 수 있다. 예컨대, 파지 플랫폼은 실린더의 압축 챔버를 비움으로써 지면 높이까지 하강될 수 있다. 단순히 중력에 의해 트랙터의 섀시는 하강된다. 유사하게, 노즈 기어의 휠은 잠금 장치의 유압 실린더를 비움으로써 잠금 장치로부터 잠금해제될 수 있다. 또한, 조임 플레이트는 플랫폼 내로 후퇴할 수 있고, 이는 파지 플랫폼으로부터 벗어나는 노즈 기어의 구름운동을 더욱 편리하게 한다. 이런 방식으로, 본 발명에 의한 트랙터는 트랙터가 고장난 경우에도, 병진운동에 필요한 에너지 소모를 제외한, 예컨대 또다른 차량이 고장난 트랙터를 견인할 때와 같은 임의의 에너지 소모 없이, 몇 분 사이에 항공기를 언로딩할 수 있게 해준다.
본 발명의 또다른 목적은 항공기를 견인하는 방법을 제안하는 데 있다. 앞서 언급한 WO/2008/139440호 문헌은 지상활주 동작(taxiing operation)을 위해 의도된 항공기 트랙터를 개시하고 있다. 이 문헌은 항공기의 제어 구성요소의 동작에 응답하여 전달 신호가 트랙터에 제공되는 시스템을 개시하고 있다. 명백히, 이 문헌에 개시된 시스템은 항공기의 노즈 기어를 수용하도록 되어 있고 조정 제어를 조종사로부터 트랙터로 전달하는 것을 허용하는 피벗운동 지지대(터릿)을 포함하고 있다. 이 문헌에 개시된 시스템은 또한 제동 명령을 조종사로부터 트랙터로 전달할 수 있게 해주는 쇼크 업소버(shock absorber)를 포함하고 있다. 하지만, 이 문헌에 개시된 시스템은 항공기의 노즈 기어를 트랙터 상에 로딩하고 언로딩하기 위해 항공기의 노즈 기어를 파지하기 위한 복잡한 파지 시스템을 포함하고 있다. 본 발명에 의한 방법은 항공기를 견인하기 위해 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 바와 같은 트랙터를 사용하는 것을 제안하고 있다. 본 발명에 의한 트랙터는 섀시와 함께 실질적 원형 병진운동 자유도를 가지고 감쇠 및 작동 수단에 의해 섀시에 연결된 파지 플랫폼을 포함하고 있다. 본 발명에 의한 트랙터는 전술한 바와 같이 항공기의 노즈 기어의 신속한 로딩 및 언로딩을 가능하게 해주고, 또한 항공기를 이륙 활주로를 향해 견인할 수 있게 해준다.
이런 지상활주 방법의 단계들이 도 25에 예시되어 있다. 트랙터가 항공기를 견인하는 위상 시에, 즉 항공기를 트랙터 상에 로딩한 후에, 항공기 조종사는 항공기와 항공기를 견인하는 트랙터로 이루어진 수송단의 제동을 제어한다. 이를 위해, 조종사는 항공기의 제동을 이용하여 수송단의 속도를 감속시킬 수 있고, 항공기의 제동을 감소시킴으로써 수송단의 속도를 증가시킬 수 있으며; 트랙터는 수송단의 가속을 관리한다. 또한, 조종사는 수송단의 방향을 제어한다.
제 1 단계는 항공기를 트랙터 상으로 로딩하는 것으로 이루어진다(S100).
항공기가 로딩된 후에, 트랙터는 구동을 시작한다. 트랙터가 구동을 시작할 수 있게 하기 위해, 조종사는 항공기의 주 브레이크를 해제한다. 그에 따라 항공기의 저항력이 트랙터의 견인력보다 작아지고, 그때 트랙터가 구동할 수 있다. 트랙터는 항공기를 이동시킬 수 있게 해주는 충분한 견인력을 발휘한다. 트랙터는 일정한 순항 속도에 도달할 때까지 가속한다(S110). 예컨대, 항공기가 이륙 활주로를 향해 수송되어야만 할 때, 순항 속도는 20노트, 즉 37km/h가 될 것이다.
하지만, 트랙터의 속도는 조절되어야만 한다. 예컨대, 조종사는 교차지점에서 트랙터를 정지시킬 수 있어야만 한다. 이를 위해, 항공기를 견인하는 방법은 감쇠 및 작동 수단에 의해 측정되는 견인력의 함수로서 트랙터의 속도를 제어한다(S140). 사실상, 감쇠 및 작동 수단은 항공기의 견인 시에 나타나는 견인력이 감쇠 및 작동 수단에 의해 측정될 수 있도록 섀시와 함께 파지 플랫폼에 연결된다. 이런 방식으로, 항공기의 조종사가 제동할 때, 측정되는 견인력을 증가시키는 결과를 초래한다.
그 다음에, 측정된 힘은 동적으로 결정된 임계 레벨(threshold level)과 비교되어 임계 레벨을 초과하였는지의 여부를 시험한다(S150). 임계 레벨은 풍속 및 구동 항공기의 경사도와 같은 수송단의 외부 파라미터와, 견인되는 항공기의 유형 또는 항공기의 모델과 같은 수송단의 내부 파라미터에 따라 실시간으로 결정된다. 다른 파리미터들도 임계 레벨의 실시간 결정에 작용할 수 있다. 이 동적으로 결정되는 임계 레벨을 초과하지 않은 한, 트랙터는 계속 구동한다. 다른 한편, 이 동적으로 결정되는 임계 레벨을 초과하는 경우에는, 트랙터의 속도는 감속된다(S160). 트랙터의 속도는 감쇠 및 작동 수단에 의해 측정된 힘이 동적으로 결정된 임계 레벨을 초과하는 한은 감속된다. 다른 한편, 감쇠 및 작동 수단에 의해 측정된 힘이 다시 임계 레벨 미만일 때는 트랙터의 속도는 순항 속도에 도달할 때까지 가속된다. 이런 방식으로, 노즈 기어는 단일 방향의 견인력만을 경험하고 제동시에 어떠한 추진력도 경험하지 않는다. 항공기 제작자는 항공기의 노즈 기어를 손상시킬 위험 없이 항공기를 견인할 수 있게 해줄 만큼 충분히 힘이 극복되는 지를 고려한다.
실예로, 감쇠 및 작동 수단은 힘을 측정할 수 있는 적어도 하나의 센서를 포함하고 있는 유압 실린더일 수 있다.
트랙터의 속도의 제어와 병행하여, 트랙터의 방향이 조종사에 의해 파지 플랫폼에 대한 터릿의 회전에 따라 변경된다. 터릿의 회전은 사실상 항공기의 노즈 기어의 회전 운동에 의해 유발될 수 있다. 사실상, 항공기의 노즈 기어에 의해 실행되는 회전 운동은 다시 도 24에 예시된 바와 같이 터릿에 의해 성취되고 터릿에 똑같이 맞추어질 수 있다.
도 24는 트랙터(1)와 항공기(9)로 이루어진 수송단을 도시하고 있다. 항공기(9)는 트랙터(1) 상에 로딩되어 있다. 휠 당접부는 항공기의 노즈 기어의 휠의 회전축과 터릿의 회전축이 일치하여 도 24에 90으로 표시된 공유축을 형성하도록 설정되어 있다. 터릿은 도 24에 표시된 각도(θ) 만큼 회전축(90) 둘레로 시계방향 회전을 실행하였다. 터릿은 파지 플랫폼에 대한 터릿의 2개의 연속된 위치 사이의 회전 각도를 측정할 수 있는 수단을 포함하고 있다. 예컨대, 터릿은 파지 플랫폼에 대한 터릿의 각변위를 측정하는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 이러한 측정은 트랙터의 방향을 변경하는 데 사용될 수 있다. 트랙터의 방향은 트랙터의 섀시에 대해 실질적으로 수직인 회전축을 따라 트랙터의 휠 모듈을 회전시킴으로써 변경된다. 구체적으로, 각각의 휠 모듈의 회전은 각각의 휠 모듈에 대해 특정적으로 이루어진다.
도 24에 도시된 트랙터(1)는 6개의 휠 모듈(3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f)을 구비하고 있고, 각각의 휠 모듈은 개별적인 회전 각도를 가진다. 항공기(9)의 노즈 기어는 트랙터의 파지 플랫폼의 터릿 상에서 각도(θ) 만큼 회전되었으며, 항공기의 노즈 기어의 휠은 트랙터 상에 로딩되지 않았을 경우 구동 평면 상에서 중심(94)과 이 중심(94)과 항공기 상에 위치된 점(92) 사이의 거리 만큼의 길이의 반경을 가지는 원을 그릴 것이다. 각각의 휠 모듈(3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f)은 각각에 대해 특정된 회전을 가지고 있고, 이는 트랙터가 항공기의 노즈 기어의 휠이 따라가게 되는 방향과 동일한 방향을 따라가는 것을 가능하게 해준다.
각각의 휠 모듈이 개별적인 특정된 회전을 가지는 것은 특히 유익하다. 사실상, 트랙터는 유해한 언더스티어링 및 오버스티어링의 위험성을 제한하고 트랙터가 항공기를 치고 지나가는 심각한 사고를 방지하면서 방향을 변경한다. 항공기의 길이방향 축은 트랙터의 길이방향 축과 합쳐지고, 따라서 방향 변경 시에 항공기와 트랙터 사이에는 어떠한 상대 각도도 존재하지 않는다.
또한, 항공기는 마치 항공기의 노즈 기어가 구동하는 것과 같이 거동하기 때문에, 조종사는 조종 감각을 유지한다. 명백히, 항공기가 수직방향에 대해 경사져 있는 노즈 기어 레그(4)를 가지고 있다면, 파지 플랫폼(20)은 전술한 바와 같이 경사질 수 있고, 타이어는 노즈 기어 레그(4)의 축에 수직한 평면에서 회전할 것이다.
유익하게, 조종사에 의해 주어지는 항공기의 노즈 기어의 회전 명령은 노즈 기어의 휠을 잠금 장치에 고정한 상태로 또한 잠금 장치에 어떠한 작용도 요구함이 없이 실행될 수 있다.
파지 플랫폼에 대한 터릿의 2개의 연속된 위치 사이의 회전 각도가 측정된다(S120). 측정된 회전 각도는 조종사가 항공기에 적용하고자 하는 방향을 평가할 수 있게 해준다. 다시 이전 단계에서 측정된 각도에 똑같이 맞추기 위해, 트랙터의 휠 모듈의 각각의 방향이 변경된다(S130).
항공기가 이륙 활주로를 향해 이동되는 위상 시에, 조종사는 마치 항공기가 리액터에 의해 추진되고 있는 것처럼 동일한 방식으로 트랙터를 조종한다. 유익하게, 본 발명에 의해 항공기를 견인하는 방법은 항공기에 대한 어떠한 변경도 필요로 하지 않는다. 또한, 항공기가 자체 엔진을 사용하여 이동할 때 실행되는 동작들은 변경되지 않는다. 마지막으로, 조종사는 항공기를 이륙 활주로로 이동시키는 책임을 그대로 유지한다.
본 발명은 예시로서 전술한 실시형태에 한정되지 않는다. 명백히, 실린더가 다른식으로 위치된다면, 실린더의 수축과 팽창은 뒤바뀔 수도 있다. 또한, 액추에이터는 전자 제어식의 전기 액추에이터일 수도 있다. 잠금 장치는 항공기의 노즈 기어의 휠의 조임만 확보된다면 플레이트, 커넥팅 로드 및 삼각대와 다른 요소들을 구비할 수도 있다.

Claims (38)

  1. 항공기의 노즈 기어를 파지하기 위한 파지 시스템을 가진 항공기 트랙터에 있어서,
    - 섀시;
    - 상기 섀시에 연결되는 휠 모듈로서, 각각의 휠 모듈이 상기 섀시에 대한 휠 모듈의 수직 운동을 유발하기 위한 적어도 하나의 액추에이터를 구비하고 있는 휠 모듈;
    - 항공기의 노즈 기어를 파지하기 위한 파지 플랫폼으로서, 소정 위치에서 상기 섀시에 매달려서 상기 섀시에 대해 진자 운동 가능한 파지 플랫폼; 및
    - 상기 파지 플랫폼과 상기 섀시를 연결시키는 작동 수단으로서, 상기 섀시에 대한 상기 파지 플랫폼의 자유 운동을 감쇠시키는 감쇠 수단이 되기도 하는 작동 수단;을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 항공기 트랙터.
  2. 제 1 항에 있어서, 항공기의 노즈 기어의 적어도 하나의 휠의 후방을 폐쇄함으로써 상기 파지 플랫폼에 의해 항공기의 노즈 기어의 적어도 하나의 휠에 가해지는 힘에 대항하도록 되어 있는 적어도 하나의 게이트를 더 포함하고 있고, 상기 적어도 하나의 게이트는 트랙터의 섀시에 대해 수직인 회전축 둘레로 힌지식으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 항공기 트랙터.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 파지 플랫폼은 항공기의 노즈 기어의 적어도 하나의 휠을 고정하는 잠금 장치를 구비하고 있고, 상기 잠금 장치는 상기 파지 플랫폼에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 항공기 트랙터.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 노즈 기어의 상기 적어도 하나의 휠의 상기 잠금 장치는 상기 파지 플랫폼 상에 위치된 터릿 상에 설치되어 있고, 상기 터릿은 상기 파지 플랫폼에 대해 수직방향인 축 둘레로 자유롭게 회전하는 것을 특징으로 하는 항공기 트랙터.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 휠의 상기 잠금 장치는
    - 항공기의 노즈 기어의 휠을 지지하기 위한 휠 당접부;
    - 항공기의 노즈 기어의 휠을 상기 휠 당접부에 대고 조임으로써 항공기의 노즈 기어의 휠을 유지시키는 조임 장치;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 항공기 트랙터.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 조임 장치는,
    상기 조임 장치의 조임 위치에서 상기 휠의 후방에 접촉하는 조임 플레이트;
    상기 조임 플레이트의 양측에 위치하는 2개의 삼각대로서, 각각의 삼각대는 상기 조임 플레이트와 연결되는, 2개의 삼각대; 및
    2개의 실린더로서, 각각의 실린더는 상기 삼각대와 상기 파지 플랫폼을 연결시키는, 2개의 실린더;를 포함하고,
    상기 실린더에 의해 삼각대가 작동하고, 그로 인해 조임 플레이트가 휠 당접부를 향해 배향되는 힘을 가함으로써 휠을 조이는 것을 특징으로 하는 항공기 트랙터.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 조임 플레이트는 상기 파지 플랫폼 상에 항공기 휠이 없는 상태에서 상기 실린더를 확장함으로써 후퇴될 수 있는 것을 특징으로 하는 항공기 트랙터.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 잠금 장치에서 상기 휠 당접부의 위치는 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 항공기 트랙터.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 각각의 휠 모듈의 액추에이터는 유압 실린더인 것을 특징으로 하는 항공기 트랙터.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 조임 장치의 실린더는 유압 실린더인 것을 특징으로 하는 항공기 트랙터.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 작동 수단은 상기 파지 플랫폼과 상기 섀시 사이의 상대 운동의 센서가 되는 것을 특징으로 하는 항공기 트랙터.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 파지 플랫폼은 수직방향 타이 로드에 의해 상기 섀시에 연결되는 베이스를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 항공기 트랙터.
  13. 제 12 항에 있어서, 수평방향 평면에 대해 상기 파지 플랫폼의 상기 베이스의 경사를 유발하기 위한 적어도 하나의 액추에이터를 포함하고 있으며, 상기 파지 플랫폼의 상기 베이스의 경사를 유발하기 위한 적어도 하나의 액추에이터는 수직방향 타이 로드의 길이를 조절하거나 또는 섀시에 대한 수직방향 타이 로드의 조임 지점의 높이를 조절하는 것에 의해 상기 파지 플랫폼의 상기 베이스의 경사를 유발하고, 상기 조임 지점은 상기 수직방향 타이 로드의 한쪽 단부가 상기 섀시에 고정되는 지점인 것을 특징으로 하는 항공기 트랙터.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 수직방향 타이 로드는 조절가능한 길이를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 항공기 트랙터.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 섀시에 대한 상기 수직방향 타이 로드의 조임 지점의 높이는 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 항공기 트랙터.
  16. 제 4 항에 있어서, 각각의 휠 모듈은 트랙터의 길이방향 축에 대해 그리고 트랙터의 상기 섀시에 대해 수직인 회전축 둘레로의 개별적인 회전 각도를 가지는 것을 특징으로 하는 항공기 트랙터.
  17. 제 16 항에 있어서,
    - 상기 터릿은 상기 파지 플랫폼에 대한 상기 터릿의 각변위를 측정하는 적어도 하나의 센서를 포함하고 있고,
    - 각각의 상기 개별적인 회전 각도는 측정된 상기 터릿의 각변위의 함수로서 결정되는 것을 특징으로 하는 항공기 트랙터.
  18. - 섀시;
    - 상기 섀시에 연결되는 휠 모듈로서, 각각의 휠 모듈이 상기 섀시에 대한 휠 모듈의 수직 운동을 유발하기 위한 적어도 하나의 액추에이터를 구비하고 있는 휠 모듈;
    - 항공기의 노즈 기어를 파지하기 위한 파지 시스템으로서, 소정 위치에서 상기 섀시에 매달려서 상기 섀시에 대해 진자 운동 가능하고 평형 위치를 경유하여 후퇴 위치로부터 파지 위치로 이동하는 파지 플랫폼을 구비하고 있는 파지 시스템; 및
    - 상기 파지 플랫폼과 상기 섀시를 연결시키는 감쇠 및 작동 수단;을 포함하고 있는 항공기 트랙터를 사용하여 항공기의 노즈 기어를 파지하기 위한 방법에 있어서,
    - 상기 파지 플랫폼을 후퇴 위치에 위치시키도록 상기 감쇠 및 작동 수단을 작동시키는 단계;
    - 상기 섀시를 하강시키는 단계;
    - 후퇴된 상기 파지 플랫폼을 항공기의 노즈 기어의 적어도 하나의 휠과 접촉한 상태로 위치시키도록 상기 트랙터를 이동시키는 단계;
    - 상기 파지 플랫폼을 항공기의 노즈 기어의 휠 아래로 슬라이딩시키기 위해, 적어도 2개의 휠 모듈의 액추에이터를 조절하는 것에 의해 상기 섀시의 높이를 조절하면서, 상기 파지 플랫폼을 후퇴 위치로부터 파지 위치를 향해 이동시키도록 상기 감쇠 및 작동 수단을 작동시키는 단계;
    - 상기 항공기의 노즈 기어를 파지하는 단계;
    - 상기 섀시를 상승시키는 단계; 및
    - 상기 파지 플랫폼을 평형 위치로 복귀시키는 단계;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    - 상기 파지 플랫폼이 항공기의 노즈 기어의 상기 적어도 하나의 휠과 접촉한 상태에 있을 때 상기 항공기의 노즈 기어의 상기 적어도 하나의 휠의 후방에 배치되어 있으며 트랙터의 섀시에 대해 수직인 회전축 둘레로 힌지식으로 연결된 항공기 트랙터의 게이트를 폐쇄하는 단계를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    - 상기 섀시가 상승할 때 항공기 트랙터의 상기 게이트를 개방하는 단계를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 18 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파지 플랫폼이 항공기의 노즈 기어의 휠 아래로 슬라이딩되었을 때,
    - 항공기의 노즈 기어의 상기 적어도 하나의 휠을 잠금 장치로 옮기기 위해 항공기 트랙터를 이동시키는 단계를 더 포함하고 있고,
    상기 잠금 장치는 항공기의 노즈 기어의 상기 적어도 하나의 휠을 고정하기 위해 상기 파지 플랫폼에 설치되어 있고,
    상기 항공기의 노즈 기어의 상기 적어도 하나의 휠을 잠금 장치로 옮기기 위해 항공기 트랙터를 이동시키는 단계는 상기 감쇠 및 작동 수단을 작동시키는 단계와 상기 항공기의 노즈 기어를 파지하는 단계 사이에 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 잠금 장치는, 항공기의 노즈 기어의 상기 적어도 하나의 휠을 지지하기 위한 휠 당접부; 및 항공기의 노즈 기어의 상기 적어도 하나의 휠을 상기 휠 당접부에 대고 조임으로써 항공기의 노즈 기어의 상기 적어도 하나의 휠을 유지시키는 조임 장치;를 포함하고 있고,
    상기 항공기의 노즈 기어를 파지하는 단계는,
    - 항공기의 유형 및 휠의 유형 중 적어도 하나의 함수로서 상기 휠 당접부의 위치를 설정하는 단계;
    - 항공기의 노즈 기어의 상기 적어도 하나의 휠을 상기 휠 당접부에 지지되도록 상기 잠금 장치로 옮기는 단계;
    - 상기 조임 장치를 이용하여 항공기의 노즈 기어의 상기 적어도 하나의 휠을 상기 휠 당접부에 대고 조이는 단계;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 18 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 파지 플랫폼을 수평방향 평면에 대해 경사지게 하는 단계를 더 포함하고 있고, 상기 파지 플랫폼을 수평방향 평면에 대해 경사지게 하는 단계는 상기 파지 플랫폼을 평형 위치로 복귀시키는 단계 이후에 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 항공기를 견인하기 위한 방법에 있어서,
    - 제 18 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 따른 파지 방법에 따라 항공기를 트랙터 상에 로딩하는 단계;
    - 상기 트랙터를 일정한 속도로 이동시키는 단계; 및
    - 상기 트랙터의 속도를 감쇠 및 작동 수단에 의해 측정된 힘의 함수로서 조절하는 단계;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 항공기를 견인하기 위한 방법.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 측정된 힘이 동적으로 결정되는 임계 레벨을 초과할 때, 트랙터의 속도가 점검되는 것을 특징으로 하는 항공기를 견인하기 위한 방법.
  26. 제 24 항에 있어서, 트랙터의 상기 파지 플랫폼은 항공기의 노즈 기어의 상기 적어도 하나의 휠을 수용하는 터릿을 포함하고 있고, 상기 터릿은 상기 파지 플랫폼에 대해 수직방향인 축 둘레로 자유롭게 회전하고, 상기 트랙터의 방향은 상기 파지 플랫폼에 대한 상기 터릿의 회전의 함수로서 변경되는 것을 특징으로 하는 항공기를 견인하기 위한 방법.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 터릿의 회전은 노즈 기어의 회전 운동에 의해 유발되는 것을 특징으로 하는 항공기를 견인하기 위한 방법.
  28. 제 24 항에 있어서, 상기 트랙터는 섀시에 연결된 휠 모듈을 포함하고 있고, 각각의 휠 모듈은 상기 트랙터의 상기 섀시에 대해 수직인 회전축을 따라 회전을 실행할 수 있고, 각각의 휠 모듈은 각각의 자체의 회전을 가지고, 항공기의 길이방향 축은 상기 트랙터의 길이방향 축과 합쳐지는 것을 특징으로 하는 항공기를 견인하기 위한 방법.
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