KR102448729B1 - 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 시스템을 공개한다. 본 발명은 세척 또는 제빙 과정의 상이한 단계를 보장하기 위해 3개의 갠트리(gantries)를 포함하는 격납고를 제공한다. 갠트리의 구조는 필수적으로 텔레스코픽 암으로 제조되어 세척 및 제빙 과정 동안 노즐 클러스터의 위치설정에 관한 더 큰 유연성을 허용한다. 상기 기계적 시스템의 이용은 항공기 몸체의 크기와 무관하게 상이한 항공기 몸체들에 대해 쉽게 수용된다. 상기 시스템의 전체 기능과 위치설정은 프로그래밍 가능한 시스템에 의해 보장된다.

Description

항공기를 세척하고 제빙하기 위한 시스템 및 방법

본 발명은 일반적으로 항공기를 세척(washing)하고 제빙(de-icing)하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 밀폐된 영역내에서 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

항공기의 지지 표면이 가지는 표면 평활도(smoothness)는 항공기의 공기 역학적 특성을 정의하는 주요 인자들 중 하나로 고려된다. 거친 표면은 비행 성능을 상당하게 저하시키고 연료 소비를 증가시키는 공기 항력(drag)을 증가시킨다. 비행하는 동안에 항공기의 내장된 제빙 시스템으로 충분하지만 지상 구간에서 바람직하지 않은 기상 조건에서 기동하기 전에 제빙이 수행되어야 한다.

종래 기술에 의하면, 항공기의 제빙 및 세척 시스템은 수작업으로 이루어졌다. 일반적으로 작업자 팀이 제빙 액체의 살포(spray)를 수행한다. 상기 제빙 과정은 실질적으로 항공기가 이륙하기 전에 불완전한 제빙과정을 초래할 수 있는 작업자의 기술, 양호한 가시성 및 항공기의 철저한 검사에 의존한다. 부적절한 제빙은 제어 표면에 얼음을 형성하여 안정성 및 비행 제어의 완전하거나 적어도 상당한 손실을 초래한다. 또한, 제빙 유체는, 엔진, 창문 또는 하부 캐리지(undercarriage)와 같은 비 살포 구역에 도포되지 말아야 한다. 수동식 살포는 상기 사고를 회피할 수 없다. 한편, 제빙 자동화의 목적은, 항공기의 비행 성능에 관한 극적이거나 재앙적인 결과를 방지하는 것이다.

전형적으로, 수동식 제빙의 총 비용은 처리된 항공기에 대한 스태프(staff) 비용, 재료비 및 기타 운영 비용 및 교통 비용(traffic cost) 형태의 운영 비용으로 구분될 수 있다.

제빙 과정 동안의 일부 안전 문제에 대해, 일반적인 종래 기술의 해결책은 운전자 및 트럭을 항공기로부터 더 멀리 유지시키는 것이다. 상기 해결책은 더 큰 환경 오염을 일으키는 제빙 유체를 더 많이 낭비하게 만든다.

또한, 미국 특허 제4,378,755호에 공개된 자동화된 제빙 시스템은 개방된 환경에서 정치식 프레임(stationary frame)을 갖는 정치식 갠트리(gantry)를 포함한다. 상기 시스템은 바람의 영향을 받고 바람의 강도를 감지하기 위해 센서 또는 광선을 배치하기 위해 프로그래밍된 복잡한 시스템을 요구한다.

발명의 요약

본 발명의 상기 목적 및 다른 목적이 일반적으로 밀폐구조 내에서 제어기를 이용하여 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 시스템 및 방법을 제공하여 실현된다.

본 발명에 따른 자동화된 시스템은 직원 훈련 비용을 최소화하여 종전의 방법보다 총비용을 줄이는 것을 목표로 한다. 상기 시스템은 제빙 시간을 실제 시간의 1/3로 줄임으로써 공항의 교통 프로그램의 지연을 회피하고 항공기와 트럭 간의 충돌을 피하여 교통 비용을 감소시키는 것을 목표로 한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명에 따른 자동화된 시스템은 이용한 제빙 액체를 일정한 양으로 유지하면서 항공기의 크기 및 형상에 따라 제빙 및 세척 시스템의 위치를 변경하는 유연성을 증가시키는 것을 목표로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 시스템은 밀폐된 격납고를 포함한다. 상기 밀폐된 격납고는 해결책의 안전을 증가시키고 복잡한 프로그래밍 시스템을 회피하며 바람관련 문제를 제거하거나 적어도 실질적으로 감소시키는 것을 목표로 한다.

미국 특허 제4,378,755호에서 이전에 공개된 시스템과 같은 일반적인 자동화된 제빙 시스템 이외에, 본 발명의 세척 시스템은 항공기의 비행 성능 및 연료 소비를 개선하는 것을 목표로 한다. 상기 세척 시스템은 모든 종류의 표면 침전물을 효율적으로 세척하여 표면 부식을 방지하고 표면 평활성(surface smoothness)을 향상시킨다.

본 발명의 제1 특징에 의하면, 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 항공기의 중량을 지지하는 바닥판으로 구성되는 기저부(base)를 갖는 격납고(hanger), 적어도 하나의 횡 방향 프레임(transverse frame)을 포함하고, 각각의 횡 방향 프레임은 수직으로 운동하도록 구성된 적어도 하나의 자동화된 수직 연장 부재(vertical elongated member)를 포함하며, 각각의 수직 연장 부재(vertical elongated member)는 횡 방향 부재와 연결되고, 상기 횡 방향 부재에 부착되고 상기 횡 방향 부재 아래로 액체를 살포(spray)하도록 구성된 살포 수단(spray means)을 포함하며, 상기 수직 연장 부재(vertical elongated member)의 이동을 제어하도록 구성되고 상기 살포 수단을 제어하도록 구성된 제어기(controller)를 포함하며, 안내 수단(guiding means)을 포함하고 상기 안내 수단의 스페이서 유닛(spacer unit)이 항공기에 분리 가능하게 부착되며, 격납고의 횡 방향 프레임 아래에서 항공기를 이동시키고 스페이서 유닛의 위치를 제어기에 전달하도록 구성된다. 상기 시스템은 세척 및 제빙을 위한 유체를 저장하기 위한 적어도 하나의 탱크(tank)를 포함하고, 상기 탱크는 살포 수단과 유체 연통한다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 횡 방향 부재는 자동화되고 횡 방향으로 연장되고 수축되도록 구성되고, 상기 제어기는 상기 횡 방향 부재의 연장 및 수축을 제어하도록 추가로 구성된다. 상기 시스템은 상기 시스템은 제1, 제2 및 제3 횡 방향 프레임(transverse frame)을 더 포함하며, 상기 제2 횡 방향 프레임은 상기 안내 수단(guiding means)의 운동에 평행하게 이동하도록 구성된다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 수직 연장 부재(vertical elongated member)는 텔레스코픽 암(telescopic arm)일 수 있고, 상기 살포 수단(spray means)은 적어도 하나의 노즐(nozzle)로서 구성될 수 있으며, 상기 살포 수단(spray means)은 적어도 하나의 플러시 보드(flush board)로서 구성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 시스템은 운전자(operator)를 수용하기 위한 캐빈(cabin)을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제어기(controller)는 항공기의 사양(specifications)을 수신(receive)하고 항공기의 사양과 관련하여 시스템을 제어하도록 추가로 구성되거나 상기 제어기는 현재 환경 조건(current environmental conditions)을 수신하고 상기 현재 환경 조건에 관해 상기 시스템을 제어(control)하도록 추가로 구성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 격납고(hanger)의 기저부(base)는 안내 레일(guiding rails)을 포함할 수 있고, 안내 수단은 상기 안내 레일에 의해 안내되도록 구성된 스페이서 유닛이거나 격납고의 기저부는 항공기 아래에서 유체를 살포하도록 구성된 살포 수단을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 횡 방향 부재(transversal member)는 횡 방향 부재 및 항공기 사이의 거리에 기초하여 신호를 전달하도록 구성된 근접 센서(proximity sensors)를 포함할 수 있거나 각각의 횡 방향 부재는 복수 개의 섹션들을 포함하며, 각각의 섹션은 횡 방향 부재의 각 단부에 피봇 회전하도록 연결되고, 각각은 적어도 하나의 살포 수단을 포함한다.

또한, 본 발명에 의하면 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은, 항공기를 안내 수단에 부착하는 단계, 안내 수단을 이용하여 적어도 하나의 횡 방향 프레임을 포함하는 격납고로 항공기를 이동시키는 단계, 수직 연장 암(vertical elongated arm)을 포함하는 제1 횡 방향 프레임을 향해 항공기가 이동함에 따라 항공기와 접촉하지 않고 항공기 몸체 또는 날개 위로 수직 연장 암(vertical elongated arm)을 이동시키는 단계, 유체를 살포하기 위해 제1 수단을 활성화시키고, 상기 살포 수단은 횡 방향 부재에 부착되고 상기 횡 방향 부재는 상기 수직 연장 암(vertical elongated arm)의 한 단부에 부착되는 단계, 항공기로부터 안내 수단을 분리하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 방법은, 안내 수단의 위치를 제어기에 전달하는 단계; 및 안내 수단으로부터 수신된 위치에 기초하고 제어기를 이용하여 수직 연장 암(vertical elongated arm)의 이동 및 제1 및 제2 살포 수단의 활성화를 제어하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 방법은, 항공기 사양 및 환경 조건을 제어기에 전달하는 단계, 환경 조건에 기초하여 유체의 농도를 변화시키는 단계 및 상기 항공기의 사양에 기초하고 제어기를 이용하여 상기 수직 연장 암(vertical elongated arm)의 이동 및 상기 제1 및 제2 살포 수단의 작동을 추가로 제어하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 격납고는 두 개의 횡 방향 프레임들을 포함할 수 있다. 상기 방법은, 항공기가 제2 수직 연장 암(vertical elongated arm)을 포함하는 제2 횡 방향 프레임을 향해 이동함에 따라 항공기와 접촉하지 않고 제2 수직 연장 암을 항공기의 몸체 또는 날개 위로 이동시키는 단계 및 유체를 살포하기 위해 제2 살포 수단을 활성화하고, 상기 제2 살포 수단은 제2 횡 방향 부재에 부착되며 상기 제2 횡 방향 부재는 상기 제2 수직 연장 암의 한 단부에 부착되는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 방법은, 항공기가 제3 횡 방향 프레임을 향해 이동함에 따라, 제3 수직 연장 암(vertical elongated arm)들을 포함하는 다른 횡 방향 프레임들 사이에서 중심에 위치하고 항공기와 접촉하지 않고 항공기의 몸체 또는 날개 위로 상기 제3 수직 연장 암을 이동시키는 단계, 항공기의 길이를 따라 제3 중심의 횡 방향 프레임을 이동시키는 단계 및 항공기에 살포되는 유체의 품질을 검사하는 단계를 더 포함한다.

신규한 것으로 여겨지는 본 발명의 특징이 첨부된 청구 범위에 구체적으로 공개된다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점이 첨부된 도면을 참고하여 하기설명으로부터 더욱 명확해진다.
도 1은 본 발명의 원리에 따른 격납고의 외관을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 원리에 따른 제빙 및 세척 시스템을 도시하고 도 1의 격납고의 내부를 도시하는 사시도.
도 3은 본 발명의 원리에 따른 제빙 및 세척 시스템을 도시하고 도 1의 격납고를 도시하는 정면도.
도 4는 본 발명의 원리에 따른 하부 플러시 시스템을 도시하고 도 1의 격납고의 내부를 도시하는 정면도.
도 5는 본 발명의 원리에 따른 텔레스코픽(telescopic) 암의 일부를 도시하고 갠트리 일부분을 도시한 정면도.
도 6은 본 발명의 원리에 따른 텔레스코픽 암의 부착을 도시하고 갠트리의 바닥 부분을 근접하여 도시한 정면도.
도 7은 본 발명의 원리에 따라 수평 텔레스코픽 암에 의해 지지되는 노즐 클러스터 및 플러시 보드의 예시적인 시스템을 근접하여 도시한 정면도.
도 8은 본 발명의 원리에 따른 노즐 클러스터의 예시적인 시스템을 도시하는 측면도.
도 9는 본 발명의 원리에 따른 제빙 및 세척 과정의 제1단계를 도시하고 도 1의 격납고의 내부를 도시한 일반적인 사시도.
도 10은 본 발명의 원리에 따른 제빙 및 세척 과정의 제2단계를 도시하고 도 1의 격납고의 내부를 도시한 일반적인 사시도.
도 11은 본 발명의 원리에 따른 제빙 및 세척 과정의 제3단계를 도시하고 도 1의 격납고의 내부를 도시한 일반적인 사시도.
도 12는 본 발명의 원리에 따른 제빙 및 세척 과정의 제4단계를 도시하고 도 1의 격납고의 내부를 도시한 일반적인 사시도.
도 13은 본 발명의 원리에 따른 제빙 및 세척 과정의 제5단계를 도시하고 도 1의 격납고의 내부를 도시한 일반적인 사시도.

항공기를 세척하고 제빙하기 위한 신규한 시스템 및 방법이 다음에서 설명된다. 본 발명이 예시적인 특정 실시예(들)과 관련하여 설명되지만, 본 명세서에서 설명되는 상기 실시예(들)는 단지 예로서 제공되며 본 발명의 범위는 상기 실시예(들)에 의해 한정되지 않는다는 것을 이해해야 한다.

세척 및 제빙을 위한 시스템(200)은 전형적으로 두 개의 작동 모드를 포함하며, 제1 모드에서 항공기의 세척이 이루어지고 제2 모드에서 항공기의 제빙이 수행된다. 사실상, 제빙은 냉각 온도에서 이용되고 세척은 따뜻한 조건에서 이용되기 때문에 세척 및 제빙 과정은 비 보완적인(non complementary) 조건에서 이용된다.

도 1을 참고할 때, 항공기의 세척 및/또는 제빙작업을 위해 바람직하지 않은 기상 조건으로부터 충분한 보호기능을 제공하는 격납고(100)의 가능하지만 제한적이지 않은 외부 구조가 도시된다. 바람직한 실시예에서, 격납고(100)는 밀폐된 환경 내에서 세척 및/또는 제빙 과정을 유지하기 위한 윈드 커튼(wind curtain) 또는 도어를 포함한다. 이해할 수 있듯이, 다른 실시예에서, 항공기를 수용하기에 적합한 임의의 다른 형상이 격납고(100)를 위해 이용될 수 있다. 더욱이, 격납고(100)는 방수포, 목재, 시멘트, 금속 또는 임의의 다른 적절한 재료 및 이에 한정되지 않는 재료와 같이 기상학적 환경을 견딜 수 있는 임의의 재료를 이용하여 구성될 수 있다.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 항공기를 세척 및 제빙하기 위한 시스템(200)의 바람직한 실시예가 도시된다. 제빙 및 세척 시스템(200)은 세 개의 횡 방향 프레임 부재 또는 갠트리(20,30,40)를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 제2 횡 방향 프레임 부재는 항공기(50)의 길이를 따라 이동할 수 있다. 이해할 수 있듯이, 3개의 횡 방향 프레임 부재 또는 갠트리(20,30,40)를 포함한 시스템(200)은 본 발명을 예시하기 위해 도시된다. 당업자는 다른 실시예가 단지 하나의 프레임 부재, 2개의 프레임 부재 또는 3개 초과의 프레임 부재를 이용할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

전형적으로 각각의 프레임 부재는 두 개의 레일(10)에 의해 지지되는 상측 부분(21,31,41)을 포함한다. 일부 실시예에서, 격납고(100)의 기저부(75)는 사용한 유체를 수집하도록 구성된 종 방향 배출 거터(drainage gutters)(90)를 포함한다. 상기 배출 거터(90)는 이용된 유체를 저장하기 위해 하나 이상의 저장조 또는 탱크(85)에 연결될 수 있다. 도 2 및 도 4에 도시된 것처럼, 기저부(75)는 항공기(50)를 세척하기 위한 하부 플러시(flush) 시스템(80)을 더 포함할 수 있다. 기저부는 전형적으로 항공기의 중량을 지지하는 콘크리트 또는 임의의 재료로 제조된다.

도 3을 참고하면, 각각의 프레임은 항공기(50)에 더 가까운 횡 방향 부재(34)를 수직으로 이동시키는 하나 이상의 텔레스코픽 암(32)을 포함한다. 2개 이상의 텔레스코픽 암(32)들 사이에 교차 구조 요소(33)가 추가되어 조립체를 보강하고 이동하는 동안 시스템의 안정성을 증가시킨다. 수직의 텔레스코픽 암(32)들은 아래를 향하여 프레임(31)에 부착된다. 2개 이상의 신축 암(32)에 횡 방향 부재(34)가 부착되어 항공기(50)와 가깝게 유지된다. 횡 방향 이동 부재(34)는 전형적으로 이동 텔레스코픽 암(34)으로서 구성된다. 상기 횡 방향 이동 부재(34)는 일반적으로 도 3 및 도 6에 도시된 것처럼 기계적 지지부(35)와 같은 임의의 부착 수단(35)을 이용하여 텔레스코픽 암(32)에 부착된다.

또한, 도 3을 참고하면, 3개의 프레임(20, 30, 40)을 갖는 실시예에서, 중앙 프레임 또는 갠트리(30)는 2개의 외부 프레임(20,40)들 사이에서 이동하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예들에서 프레임(20, 30, 40)들 중 하나는 운전자를 수용하도록 구성된 캐빈(38)을 지지하도록 구성될 수 있다. 전형적으로, 작업자는 문제가 발생하는 경우에 제빙 및 세척 과정을 제어하고 중단하기 위해 출근한다. 이해할 수 있듯이, 다른 실시예에서, 작업자는 제빙 및 세척 과정을 제어 및/또는 정지시키기 위한 카메라 및 원격 시스템으로 대체될 수 있다.

각각의 횡 방향 재(34)는 서로 다른 섹션(39)들을 포함할 수 있다. 상이한 섹션들이 회전운동하여 서로 다른 항공기 몸체들을 크기와 무관하게 수용하기 위하여 상기 섹션(39)은 독립적으로 회전할 수 있다. 당연히, 상이한 섹션(39)을 회전시키는 당 업계에 공지된 수단이 이용될 수 있다.

도 7을 참고하면, 플러시 보드(flush board)(22)는 노즐 클러스터(nozzle cluster) 및 플래시 보드(flash board)를 회전시키기 위해 노즐 클러스터(37) 및 엔진(36)과 같은 하나 이상의 유체 살포 수단을 포함한다. 전형적으로, 항공기(50)를 향해 횡 방향 부재(34) 아래로 액체를 살포하기 위해 살포 수단이 각각의 횡 방향 부재(34)에 부착된다. 바람직한 실시예에서, 항공기(50)가 횡 방향 부재(34) 또는 암 아래에서 이동함에 따라 노즐 클러스터(37) 및 엔진(36)은 임의의 방향으로 회전하고 항공기의 표면을 전후로 신속하게 쓸고 간다(sweep). 텔레스코픽 암(32) flash 및 텔레스코픽 횡 방향 부재(34)는 액추에이터, 유압 시스템 또는 기어에 연결된 전기 모터와 같이 당업계에 공지된 임의의 수단을 이용하여 연장되거나 수축된다.

다른 실시예들에서, 텔레스코픽 암으로서 구성되는 횡 방향 부재(34)는 횡 방향 부재(34)의 각 단부에 피봇 회전하도록 연결된 하나 이상의 섹션(39)들을 더 포함한다. 상기 피봇 섹션(39)은 항공기(50)의 몸체에 살포하도록 구성된 살포 수단(36)을 포함한다. 상기 텔레스코픽 암을 이동시키기 위해 상기 피봇 섹션(39)은 피스톤 또는 전기 모터와 같은 임의의 액추에이터를 이용하여 작동된다.

일부 실시예에서, 제빙 시스템은 프로그램 가능한 시스템과 같은 제어기에 연결되어 논리 제어기를 작동시킬 수 있다. 상기 제어기는 처리되는 영역으로부터의 거리에 기초하여 세척 과정을 정확하게 제어하기 위해 각 노즐(37) 또는 각각의 노즐 군의 개별 압력을 제어하도록 프로그램될 수 있다.

제어 시스템은 노즐 클러스터(37) 및 텔레스코픽 암(34,32)의 운동을 동기화하도록 구성될 수도 있다. 상기 실시예에서, 텔레스코픽 암(34,32) 및 노즐(37)은 제어기에 연결되어야 한다.

바람직한 실시예에서, 제어 시스템은 안내 레일(70)을 따라 프레임(20, 30, 40)의 텔레스코픽 암(32, 34)의 이동을 안내 수단(60)의 위치와 동기화하도록 미리 프로그램된다. 동기화를 가능하게 하는 프로그램은 미리 정해진 매개 변수를 고려한다. 미리 정해진 매개변수는 항공기의 치수, 날개 범위(span) 및 항공기의 형상, 외부/내부 환경 및 대기 조건 또는 임의의 다른 관련 매개변수일 수 있다.

제어기는 당 업계에 공지된 임의의 컴퓨터화된 장치, 임의의 프로그램 가능한 제어기 또는 임의 형태의 컴퓨터 시스템으로서 구성될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 하나 이상의 프레임(20, 30, 40)은 근접 센서와 같은 하나 이상의 센서 또는 전자 기계적 센서를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 센서는 항공기(50)의 일부분이 센서의 미리 결정된 거리 내에 있을 때 신호를 전송하도록 구성될 수 있다. 상기 신호를 수신하면, 제어기는 횡 방향 부재(34) 또는 텔레스코픽 암(32)이 항공기에 닿지 않도록 위치를 재조정할 것을 요청한다.

도 2를 다시 참고하면, 항공기(50)는 격납고(100) 내부에 있다. 바람직한 실시예에서, 항공기는 스페이서 유닛(60)을 이용하여 도로(road way)를 따라 안내된다. 상기 스페이서 유닛은 제빙/세척과정 동안 항공기(50)의 이동을 제어하기 위해 제어기(40)와 통신한다. 스페이서 유닛(60)은 격납고(100)의 기저부(75)에 고정된 2개의 안내 레일(70) 사이를 이동한다. 스페이서 유닛(60)의 목적은, 실질적으로 항공기를 미리 정해진 경로 내에 유지하고 항공기(50)의 위치를 제어기에 연속적으로 전달하는 것이다. 스페이서 유닛(60)의 위치는 임의의 근접 센서 또는 정밀한 GPS 유닛 또는 임의의 다른 위치 측정 시스템과 같이 스페이서 유닛(60)의 위치를 식별하는 임의의 다른 방법을 이용하여 결정될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 스페이서 유닛의 위치는 케이블을 가진 기계적 시스템을 이용하여 결정될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 탱크(85)에 저장된 유체는 공통 매니폴드(manifold)로 재순환된다. 매니 폴드는 글리콜 또는 가열된 물을 첨가하여 기상 조건에 관해 이용 유체의 농도를 조절하도록 구성된다. 매니 폴드는 제어기와 통신할 수 있고 제어기로부터 수신된 신호에 기초하여 유체의 농도를 조절할 수 있다. 제어기는 수동으로 또는 센서를 통해 제어기에 제공된 환경 조건에 기초하여 신호를 발생시킬 수 있다. 환경 조건은 전자 온도계, 기압계, 풍속 센서 등과 같은 센서를 이용하여 제어기에 제공될 수 있다.

도 9 내지 도 13을 참고하면, 항공기를 세척 및/또는 제빙하는 방법이 도시되어있다. 상기 방법은 일반적으로 항공기가 스페이서 유닛(60)에 부착되고 항공기(50)의 사양 및/또는 위치를 세척 및/또는 제빙 시스템에 전달하는 단계를 포함한다. 다른 실시예에서, 항공기의 사양은 항공기의 형태 및 모델을 식별하거나 항공기(50)의 형태 및 모델을 수신할 때 대부분 또는 모든 항공기의 사양을 포함한 데이터베이스 또는 데이터 저장소로부터 호출될 수 있다.

상기 방법은 적어도 제1 수직 텔레스코픽 암(32)을 항공기(50)의 사양에 따른 높이로 이동시키고 살포 수단과 항공기(50)의 몸체 사이의 거리를 제한하는 것을 포함한다. 항공기(50)가 제1 프레임(20)을 향해 이동함에 따라, 횡 방향 부재(34)의 살포 수단(36 및/또는 37)이 활성화된다. 기저부(75)에서 전형적으로 항공기(50)의 하부 플러시(flush)를 제공하는 살포 수단(80)은 전형적으로 세척 과정 동안에만 개방된다(도 9 및 도 10 참고). 항공기(50)가 제2세트의 살포 수단을 포함하는 제3 프레임(30)을 향해 이동함에 따라, 세척 과정 동안 제2세트의 살포 수단이 활성화된다(도 11을 참고 - 명확한 이해를 위해 살포 수단의 활성화는 도시 안 함).

시스템이 제빙 시스템으로 이용될 때, 적어도 3개의 프레임을 갖는 실시예에서, 항공기(50)는 제2 프레임(30)을 향해 이동함에 따라, 바람직하게 항공기의 길이를 따라 전체 항공기 위로 이동하기 위해 이동식 프레임(30)을 이용하는 작업자에 의해 품질 체크가 수행된다. 다른 실시예에서, 센서 또는 표면 품질을 제어하기 위한 임의의 수단이 작업자 대신에 이용될 수 있다. 항공기가 제3 프레임(40)에 접근함에 따라, 횡 방향 부재(34)의 살포 수단(36 및/또는 37)이 활성화되어 시스템이 세척 시스템으로 이용될 때 폴리싱(polishing)되는 최종 처리 또는 시스템이 제빙 시스템으로 이용될 때 제빙 처리를 적용한다. 항공기(50)가 제1 프레임(20), 제2 프레임(30) 또는 제3 프레임(40) 중 어느 하나로부터 멀어지면, 제1, 제2 및/또는 제3세트의 살포 수단이 각각 정지되거나 비활성화된다.

3개의 프레임(20, 30 및 40)을 포함하는 격납고(100)를 가진 본 실시예가 도시된다. 당연히, 격납고(100)는 본 발명의 원리에 따라 하나 또는 두 개의 프레임 또는 3개 초과의 프레임을 이용하도록 구성될 수 있다.

도 9에 도시된 것처럼 세척 및 제빙 모두를 위해 작업자를 갖는 실시예에서, 항공기가 격납고(100)에 접근하면, 작업자는 전형적으로 라디오 또는 임의의 다른 통신 수단을 이용하여 항공기와 통신을 설정한다. 통신하는 동안 과정에 관한 조건이 정의되고 제어 시스템이 항공기 사양에 대해 구성된다. 항공기(50)는 스페이서 유닛(60)에 부착된다.

다른 실시예에서, 제어기와 항공기 사이의 통신은 LAN 네트워크, 무선 통신 등과 같은 네트워크를 통한 임의의 유형의 통신 프로토콜을 이용하여 자동화될 수 있다.

전형적인 세척 및/또는 제빙 과정에서, 우선 항공기는 프레임(20)으로부터 프레임(40)까지 계속해서 이동하여 처음에 세척되고 헹굼(rinsed) 처리되며, 다음에 제빙 처리된다. 당연히, 다른 단계들이 본 발명을 벗어나지 않고 본 단계들 사이에 삽입될 수 있다.

도 10에 도시된 것처럼 격납고(100) 내부에 들어가면, 2개의 안내 레일 사이를 이동하는 스페이서 유닛(60)은 무선 통신 또는 유선 통신과 같은 임의 유형의 통신 수단을 이용하여 항공기의 위치를 제어 시스템으로 전달한다. 제어 시스템은 세척 과정 또는 제빙 과정 동안에 프레임(20) 상의 노즐 클러스터(37)의 이동 및 기능을 제어하도록 구성된다. 전형적으로, 항공기(50)가 제1 프레임(20)을 지나가는 동안에 하부 플러시 시스템(80)은 기포를 항공기(50)의 하부에 적용하도록 활성화된다.

도 11을 참고하면, 세척되는 항공기(50)가 도시된다. 세척 과정 동안, 항공기(50)가 제2프레임(30)을 향해 이동함에 따라, 프레임(30) 아래의 하부 플러시 시스템(80)이 활성화되어 항공기의 상측부 및 하측부 모두에서 세척 포말(foam)을 제거한다. 항공기는 살포 수단을 이용하여 고온의 물로 완전히 씻어(flushed) 낸다. 전형적으로, 제빙 과정 동안, 항공기(50)가 제2프레임(30) 아래로 이동함에 따라, 이동식 갠트리(30)를 이용하는 조작자에 의해 수동 품질 체크가 수행된다.

도 12를 참고할 때, 세척 과정 동안 항공기가 제3프레임(40)에 도달하면 연마 액체(polish liquid)와 같은 다른 액체가 항공기(50)에 도포되며 이에 한정되지 않는다. 그러나, 제빙 과정 동안 전형적으로 100% 글리콜(Glycol)의 제빙 액체가 항공기에 도포된다.

도 13에 도시된 것처럼, 세척 과정 또는 제빙 과정이 완료되면, 스페이서 유닛(60)는 분리되기 전에 항공기를 약 90°로 당긴다.

본 발명의 예시적이고 현재 바람직한 실시예가 상기 설명에서 상세하게 제공되었지만, 본 발명의 개념은 다양하게 구현되고 채택될 수 있고 첨부된 청구 범위는 종래 기술에 의해 제한되는 경우를 제외하고는 상기 변형을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

100.......격납고,
200.......제빙 및 세척 시스템,
20,30,40.......횡 방향 프레임 부재,
50.......항공기,
10.......레일,
21,31,41.......상측 부분,
75.......기저부,
90.......배출 거터,
85.......탱크,
80.......하부 플러시(flush) 시스템.

Claims (23)

1. 항공기(aircraft)를 세척(washing)하고 제빙(de-icing)하기 위한 시스템에 있어서, 상기 시스템은
   - 항공기의 중량을 지지하는 바닥판으로 구성되는 기저부(base)를 갖는 격납고(hangar);
   - 적어도 하나의 횡 방향 프레임(transverse frame)을 포함하고, 각각의 횡 방향 프레임은 수직으로 운동하도록 구성된 적어도 하나의 자동화된 수직 연장 부재(vertical elongated member)를 포함하며, 각각의 수직 연장 부재는 횡 방향 부재(transversal member)와 연결되고;
   - 횡 방향 부재(transversal member)에 부착되고, 상기 횡 방향 부재 아래로 액체를 살포(spray)하도록 구성된 살포 수단(spray mean)을 포함하며;
   - 제어기(controller)를 포함하고, 상기 제어기는
   o 수직 연장 부재의 이동을 제어하고,
   o 살포 수단을 제어하며,
   o 항공기의 사양(specifications)을 수신(receive)하고,
   o 항공기의 사양과 관련하여 시스템을 제어하며;
   - 안내 수단(guiding means)을 포함하고, 상기 안내 수단은
   o 안내 수단의 스페이서 유닛(spacer unit)이 항공기에 분리(removably) 가능하게 부착되며,
   o 격납고(hanger)의 횡 방향 프레임(transverse frame) 아래에서 항공기를 이동시키고,
   o 안내 수단의 위치를 제어기에 전달하도록 구성되며;
   - 세척 및 제빙을 위한 유체를 저장하기 위한 적어도 하나의 탱크(tank)를 포함하고, 상기 탱크는 살포 수단과 유체 연통하는 것;을 특징으로 하는 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 시스템.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 횡 방향 부재(transversal member)는 자동화되고 횡 방향으로 연장(extend)되고 수축(collapse)되도록 구성되고, 제어기(controller)는 횡 방향 부재의 연장(extension) 및 수축(collapsing)을 제어하도록 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 시스템.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 시스템은 제1, 제2 및 제3 횡 방향 프레임(transverse frame)을 더 포함하며, 제2 횡 방향 프레임은 안내 수단(guiding means)의 운동(movement)에 평행하게 이동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 시스템.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 수직 연장 부재(vertical elongated member)는 텔레스코픽 암(telescopic arm)인 것을 특징으로 하는 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 시스템.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 살포 수단(spray means)은 적어도 하나의 노즐(nozzle)인 것을 특징으로 하는 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 시스템.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 살포 수단(spray means)은 적어도 하나의 플러시 보드(flush board)에 구성되는 것을 특징으로 하는 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 시스템.
   
7. 제1항에 있어서, 상기 시스템은 운전자(operator)를 수용하기 위한 캐빈(cabin)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 시스템.
   
8. 제1항에 있어서, 상기 제어기(controller)는 현재 환경 조건(current environmental conditions)을 수신하고, 현재 환경 조건에 관해 시스템을 제어(control)하도록 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 시스템.
   
9. 제1항에 있어서, 상기 시스템은 안내 레일(guiding rails)을 더 포함하며, 안내 수단(guiding means)은 안내 레일에 의해 안내되도록 구성된 스페이서 유닛(spacer unit)인 것을 특징으로 하는 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 시스템.
   
10. 제1항에 있어서, 격납고(hanger)의 기저부(base)는 항공기 아래에서 유체를 살포하도록 구성된 살포 수단(spray means)을 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 시스템.
    
11. 제1항에 있어서, 각각의 횡 방향 부재(transversal member)는 복수 개의 섹션들(sections)을 포함하며, 적어도 하나의 섹션(section)은 횡 방향 부재의 각 단부에 피봇회전(pivotally)하도록 연결되고, 각각은 적어도 하나의 살포 수단(spray means)을 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 시스템.
    
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제어기(controller)는
    - 안내 수단(guiding means)으로부터 수신된 위치(communicated position)를 이용하여 항공기의 위치를 결정하고,
    - 적어도 하나 이상의 자동화된 수직 연장 부재(vertical elongated member)의 움직임(movement)을 제어하고, 항공기의 결정된 위치에 기초하여 살포 수단(spray means)의 활성화를 제어하도록,
    프로그램되어지는 것을 특징으로 하는 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 시스템.
    
13. 제12항에 있어서, 상기 제어기(controller)는 항공기의 형태(shape)와 치수(dimensions) 정보를 저장하는 메모리(memory)를 포함하며,
    상기 제어기(controller)는
    - 자동화된 수직 연장 부재(vertical elongated member)의 움직임(movement)을 항공기의 형태와 치수에 대응되도록 자동적으로 동기화(automatically synchronize)하고,
    - 자동화된 수직 연장 부재(vertical elongated member)가 배치되면 살포 수단(spray means)이 자동적으로 활성화 되도록
    항공기의 결정된 위치와 항공기의 형태 및 치수 정보를 이용하도록 프로그램되는 것을 특징으로 하는 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 시스템.
    
14. 항공기(aircraft)를 세척(washing)하고 제빙(de-icing)하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은
    - 적어도 하나의 횡 방향 프레임(transversal frame)을 포함하는 격납고(hanger) 내부로 항공기를 이동시키는 단계;
    - 항공기의 위치를 제어기(controller)에 전달시키는 단계;
    - 수직 연장 암(vertical elongated arm)을 포함하는 제1 횡 방향 프레임(transversal frame)을 향해 항공기가 이동하면, 제어기(controller)는 항공기의 수신된 위치(received position)를 기초로 항공기와 접촉하지 않고 항공기 몸체 또는 날개 위로 수직 연장 암(vertical elongated arm)을 이동시키는 단계;
    - 유체를 살포하기 위해 제1 수단을 활성화시키고, 살포 수단(spray means)은 횡 방향 부재(transversal member)에 부착되고, 상기 횡 방향 부재는 수직 연장 암(vertical elongated arm)들의 일단부에 부착되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 방법.
    
15. 제14항에 있어서, 상기 방법은,
    - 안내 수단(guiding means)으로부터 수신된 위치에 기초하고 제어기(controller)를 이용하여 제1 및 제2 살포 수단의 활성화를 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 방법.
    
16. 제14항에 있어서, 상기 방법은,
    - 항공기의 사양(specifications)을 제어기(controller)에 전달하는 단계;
    - 항공기의 사양에 기초하여 제어기(controller)가 수직 연장 암(vertical elongated arm)을 이동시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 방법.
    
17. 제14항에 있어서, 상기 방법은
    - 주변 환경 조건(surrounding environmental conditions)을 제어기(controller)에 전달하는 단계;
    - 주변 환경 조건에 기초하여 유체의 농도(concentration)를 변화시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 방법.
    
18. 제14항 내지 제17항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 방법은,
    - 항공기가 제2 수직 연장 암(vertical elongated arm)을 포함하는 제2 횡 방향 프레임(transversal frame)을 향해 이동하면, 항공기에 접촉하지 않고 항공기의 몸체 또는 날개 위로 제2 수직 연장 암(vertical elongated arm)을 이동시키는 단계; 및
    - 유체를 살포하기 위해 제2 살포 수단(spray means)을 활성화하고, 상기 제2 살포 수단은 제2 횡 방향 부재(tansversal member)에 부착되며, 상기 제2 횡 방향 부재는 제2 수직 연장 암(vertical elongated arm)의 일단부에 부착되는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 방법.
    
19. 제18항에 있어서, 상기 방법은,
    - 항공기가 제3 횡 방향 프레임(transversal frame)을 향해 이동하면, 제3 수직 연장 암(vertical elongated arm)을 포함하는 다른 횡 방향 프레임들 사이에서 중심에 위치하고, 항공기와 접촉하지 않고 항공기의 몸체 또는 날개 위로 제3 수직 연장 암을 이동시키는 단계;
    - 유체를 살포하기 위해 제3 살포 수단(spray means)을 활성화하고, 상기 제3 살포 수단은 제3 횡 방향 부재(transversal member)에 부착되며, 상기 제3 횡 방향 부재는 상기 제3 수직 연장 암(vertical elongated arm)들의 일단부에 부착되는 단계;
    - 항공기의 길이를 따라 제3 중심의 횡 방향 프레임(transversal frame)을 이동시키는 단계; 및
    - 항공기에 살포되는 유체의 품질을 검사(inspecting)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 방법.
    
20. 항공기(aircraft)를 세척(washing)하고 제빙(de-icing)하기 위한 시스템에 있어서, 상기 시스템은
    - 항공기의 중량을 지지하는 바닥판으로 구성되는 기저부(base)를 갖는 격납고(hangar);
    - 적어도 하나의 횡 방향 프레임(transversal frame)을 포함하고; 각각의 횡 방향 프레임은 수직으로 운동하도록 구성된 적어도 하나의 자동화된 수직 연장 부재(vertical elongated member)를 포함하며, 각각의 수직 연장 부재는 횡 방향 부재(transversal member)와 연결되고;
    - 적어도 하나의 횡 방향 부재(transversal member)에 부착되고, 횡 방향 부재 아래로 액체를 살포(spray)하도록 구성된 살포 시스템(spraying system)을 포함하며;
    - 격납고 내부에는 항공기의 위치를 식별하기 위한 위치 측정 시스템(position measurement system)을 포함하고, 상기 위치 측정 시스템은 식별된 위치를 제어기(controller)에 전달하도록 구성되고, 위치 측정 시스템은 격납고 내의 근접 센서(proximity sensors)를 포함하며;
    - 위치 측정 시스템과 통신하는 제어기(controller)를 포함하고, 상기 제어기는 적어도 하나의 수직 연장 부재(vertical elongated member)의 움직임(movement)을 제어하고, 살포 시스템(spraying system)의 활성화를 제어하도록 구성되고, 수직 연장 부재의 움직임과 살포 시스템의 활성화를 제어하는 위치 측정 시스템의 통신 위치에 기반하며;
    - 세척 및 제빙을 위한 유체를 저장하기 위한 적어도 하나 이상의 탱크(tank)를 포함하며, 상기 탱크는 살포 시스템(spraying system)과 유체 연통(fluid communication)하는 것을 특징으로 하는 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 시스템.
    
21. 제20항에 있어서, 상기 근접 센서(proximity sensors)는 근접 센서와 항공기 일부분 간의 거리를 측정하고, 측정된 거리를 제어기(controller)에 전달하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 시스템.
    
22. 제20항에 있어서, 상기 근접 센서(proximity sensors)는 수직 연장 부재(vertical elongated member)와 항공기 간의 거리를 측정하고, 측정된 거리를 제어기(controller)에 전달하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 시스템.
    
23. 제20항 내지 제22항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 위치 측정 시스템(position measurement system)은 레이더 시스템(radar system)인 것을 특징으로 하는 항공기를 세척하고 제빙하기 위한 시스템.
    

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