KR20110063692A

KR20110063692A - 항공기 카니스터 설계

Info

Publication number: KR20110063692A
Application number: KR1020117009781A
Authority: KR
Inventors: 안소니 엘. 빅씨치; 제이슨 케이. 보프; 찰스 케이. 로저스; 마틴 지. 픽스
Original assignee: 레이던 컴퍼니
Priority date: 2008-10-02
Filing date: 2009-02-06
Publication date: 2011-06-13
Also published as: KR101547379B1; IL212068A0; US20100085695A1; WO2010039280A1; TR201103151T1; US8238106B2

Abstract

일 실시예에 따르면, 페데스탈 카니스터는 하우징, 하나 이상의 처리 모듈, 및 하나 이상의 항공기 인터페이스를 포함한다. 하우징은 페데스탈 마운팅 블록의 페데스탈 개구 내에 배치되도록 구성된다. 하우징은 카니스터를 마운팅 블록에 결합시키도록 구성되는 마운팅 플레이트 및 마운팅 플레이트에 결합되는 본체를 포함한다. 하나 이상의 처리 모듈이 본체 내에 배치되며, 적어도 하나의 처리 모듈이 관련 항공기 계기의 동작을 용이하게 하도록 구성된다. 하나 이상의 항공기 인터페이스는 관련 항공기 계기에 처리 모듈을 결합시키도록 구성되는 항공기 인터페이스를 포함한다.

Description

항공기 카니스터 설계{AIRCRAFT CANISTER DESIGN}

관련 출원

본 출원은, 2008년 10월 2일에 출원된 발명의 명칭이 "항공기 항공전자기기 및 미션 컴퓨터 처리 카니스터 설계(Aircraft Avionics and Mission Computer Processing Canister Design)"인 미국 가특허 출원 제61/195,187의 35 U.S.C. § 119(e) 규정 하의 이익을 주장한다.

본 발명은 일반적으로 항공기 계기에 관한 것으로, 특히, 항공기 중앙 페데스탈(aircraft center pedestal)용 카니스터(canister)에 관한 것이다. F-16 제트 전투기, F-15 제트 전투기, A-10 공격기, 및 F-22 제트 전투기 등의 일부 항공기에서, 중앙 계기 페데스탈(center instrument pedestal)은 파일럿에 대하여 정보와 기능을 제공하는 계기, 게이지, 및/또는 스위치들 등의 구성품들을 포함한다. 예를 들어, 구성품들로서는, 고도계, 속도 지시계, 방향 자이로스코프, 수직 속도 표시기, 운항 모드 선택기, 및 연료 스위치를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 페데스탈 카니스터는 하우징, 하나 이상의 처리 모듈, 및 하나 이상의 항공기 인터페이스를 포함한다. 하우징은 페데스탈 마운팅 블록의 페데스탈 개구 내에 배치되도록 구성된다. 하우징은 카니스터를 마운팅 블록에 결합시키도록 구성되는 마운팅 플레이트 및 마운팅 플레이트에 결합되는 본체를 포함한다. 하나 이상의 처리 모듈은 본체 내에 배치되어, 적어도 하나의 처리 모듈은 관련 항공기 계기의 동작을 용이하게 하도록 구성된다. 하나 이상의 항공기 인터페이스는 처리 모듈을 관련 항공기 계기에 결합시키도록 구성되는 항공기 인터페이스를 포함한다.

본 발명의 다양한 실시예에 따라서 다수의 기술적 장점들이 제공된다. 본 발명의 특정 실시예들은 구현예에 따라서 이하의 장점들 중 일부 또는 전부를 나타내거나 아무것도 나타내지 않을 수 있다. 특정 실시예에 있어서, 증가된 처리 성능은 파일럿에 대한 상황 인지 기능 등의 다수의 어플리케이션에 추가되거나 이를 위해 사용될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 더 많은 처리력과 메모리 저장 용량이 현재의 항공기 구성을 변화시키지 않고 항공기에 추가될 수 있다. 몇몇 다른 실시예에 있어서, 중앙 페데스탈에서 기존 항공기 계기들에 할당되는 공간은 향상된 비행 계기를 호스팅하도록 사용될 수 있다.

본 발명의 다른 기술적 장점들은 이하의 도면, 설명, 및 청구범위로부터 당업자에 의해 용이하게 터득될 수 있을 것이다. 또한, 특정 장점들을 상기에서 열거하였지만, 각종 실시예들은 열거된 장점들 중 전부 또는 일부를 포함하거나, 아무것도 포함하지 않을 수 있다.

본 발명과 그 장점의 더 완전한 이해를 위하여, 첨부 도면들과 연계하여 이루어지는 이하의 설명에 대하여 참조한다.
도 1은 중앙 계기 페데스탈의 일 실시예를 나타낸 정면도이다.
도 2는 레거시 구성품들을 제거한 마운팅 블록의 일 실시예를 나타낸 정면 사시도이다.
도 3은 새로운 구성품들로 채워진 마운팅 블록의 일 실시예를 나타낸 정면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 일례의 마운팅 블록의 후면도이다.
도 5a는 처리 카니스터 모듈의 일 실시예의 하우징을 나타낸 정면 사시도이다.
도 5b는 처리 카니스터 모듈의 일 실시예의 하우징을 나타낸 후면 사시도이다.
도 5c는 처리 카니스터 모듈의 일 실시예의 내부 구성품들을 나타낸 정면 사시도이다.
도 5d는 처리 카니스터 모듈의 일 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 6a는 전력 분배 유닛(PDU) 카니스터 모듈의 일 실시예의 하우징을 나타낸 정면 사시도이다.
도 6b는 PDU 카니스터 모듈의 일 실시예의 하우징을 나타낸 후면 사시도이다.
도 6c는 PDU 카니스터 모듈의 일 실시예의 내부 구성품들을 나타낸 정면 사시도이다.
도 6d는 PDU 카니스터 모듈의 일 실시예를 나타낸 측면 단면도이다.
도 7a는 디스플레이 인터페이스의 일 실시예를 나타낸 정면 사시도이다.
도 7b는 디스플레이 인터페이스의 일 실시예를 나타낸 후면 사시도이다.

F-16 제트 전투기, F-15 제트 전투기, A-10 공격기, 및 F-22 제트 전투기 등의 일부 항공기에서, 중앙 계기 페데스탈(center instrument pedestal)은 파일럿에 대하여 정보와 기능을 제공하는 계기, 게이지, 및/또는 스위치들 등의 구성품들을 포함한다. 구성품들은 결함 구성품들을 교환하거나, 기존 성능을 개량하거나, 새로운 성능을 추가하기 위하여 장착 및 탈착될 수 있다. 예를 들어, 아날로그 구성품들이 디지털 구성품들로 업그레이드될 수 있다. 또 다른 예로서, 항공기의 상황 인지 능력을 업그레이드하기 위하여 새로운 구성품들이 추가될 수도 있다.

다양한 실시예에 따르면, 오래된 구성품들은 새로운 구성품들을 호스팅하는 카니스터 모듈과 교환될 수 있다. 새로운 구성품들은, 디스플레이와 조합되는 경우, 파일럿에 대하여 향상된 상황 인지 능력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이는 운항 및 경로설정 맵을 표시할 수 있는 화면을 포함할 수 있다. 향상된 디스플레이의 실시예들은, 하나 이상의 카니스터 모듈에 의해 처리되는 비행 정보 및 데이터의 도해적 판독 또는 디지털 판독을 제공할 수 있다. 또한, 디스플레이의 실시예는 적외선 성능에 대한 향상된 액세스 및 비디오를 제공할 수 있다. 카니스터 모듈은 페데스탈의 개조없이 기존의 중앙 페데스탈에 장착될 수 있다.

본 발명의 실시예와 장점들은 도면 중에서 도 1 내지 도 6b를 참조하여 가장 잘 이해되며, 각종 도면들에서 동일한 참조부호는 동일 유사한 부분을 지칭하기 위하여 사용된다.

도 1은 표준 F-16 항공기용 중앙 계기 페데스탈(10)의 정면도의 일례를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 중앙 계기 페데스탈(10)은 마운팅 블록(20) 및 구성품(30a 내지 30n)을 포함한다. 구성품(30)은 고도계, 속도 표시기, 방향 자이로스코프, 수직 속도 표시기, 운항 모드 선택기, 및 연료 스위치 등의 운항 및 기타 비행 계기들을 포함할 수 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 구성품(30)들은 레거시 구성품들을 포함할 수 있다. 그러나, 마운팅 블록(20)의 구성품(30)들은 새로운 구성품, 교환 구성품, 레거시 구성품, 또는 이들의 임의의 조합 등의 임의의 종류의 구성품들일 수 있다는 것을 이해해야 한다. 교환 구성품들은 아날로그 구성품을 대체할 수 있는 디지털 구성품과 같이 다른 구성품들을 교환하는 구성품, 또는 결함 구성품과 동일한 종류의 구성품과 같이 결함 구성품을 교환하는데 사용하는 구성품을 포함할 수 있다.

도 2는 마운팅 블록(20)의 정면도의 일례를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 마운팅 블록(20)은 복수의 페데스탈 개구(22a 및 22b)를 정의하는 면을 갖는다. 도시된 바와 같이, 페데스탈 개구(22a 및 22b)는 마운팅 블록(20)의 면에 의해 정의될 수 있다. 표준 F-16 마운팅 블록에 있어서, 페데스탈 개구(22a)의 치수는 대략 3.0 내지 3.50 평방 인치일 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 마운팅 블록(20)의 정면은 항공기의 조종실(cockpit)를 대향하여 파일럿에 대하여 용이하게 액세스가능할 수 있다.

몇몇 실시예에 따르면, 하나 이상의 구성품을 포함하는 새로운 계기들이 마운팅 블록(20)에 장착될 수 있다. 예를 들어, 구성품은 페데스탈 개구(22)를 통해 마운팅 블록(20)에 장착될 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 새로운 구성품을 페데스탈 개구(22)를 통해 삽입하는 것은, 항공기의 구조를 개조하지 않고 조종실 내에서 항공기가 업그레이드될 수 있도록 할 수 있다. 그러나, 페데스탈 개구(22)를 통해 및/또는 마운팅 블록(20)을 재이용하여 새로운 구성품을 장착하는 것은, 장착될 구성품의 크기, 형태, 및/또는 개수를 제약할 수 있다. 또한, 새로운 구성품은 마운팅 블록(20) 내의 고정 위치에서 고정 크기의 레거시 장비와 정렬 및/또는 연결을 위하여 특정 위치에 장착될 필요가 있을 수 있다.

도 3은 구성품으로 채워진 마운팅 블록(20)의 정면도의 일례를 나타낸다. 페데스탈 개구(22)는 채워지지 않고 남아 있거나 적절한 구성품들로 채워져 있을 수 있다. 예를 들어, 페데스탈 개구(22a)는 카니스터(60)로 채워질 수 있다.

카니스터(60)는 일반적으로 임무 계획 및/또는 통제를 위한 향상된 처리 성능을 위하여 및/또는 디지털 비행 계기를 호스팅하기 위하여 플랫폼을 제공할 수 있다. 이러한 비행 계기 및/또는 처리 성능은 구성품(30)에 의해 제공되거나 제공되지 않을 수 있는 피드백 및/또는 상황 인지 능력을 제공할 수 있다. 따라서, 카니스터(60)는 항공기 조종실에 대한 공간 및 설계 파라미터들을 유지하면서, 레거시 비행 계기에 대하여 추가의 또는 상이한 성능을 제공할 수 있다. 카니스터(60)의 실시예는 항공기 구조를 개조하지 않고 기존의 중앙 계기 페데스탈에 장착될 수 있다. 구체적으로, 카니스터 모듈(60)의 치수는 카니스터(60)가 마운팅 블록(20)의 페데스탈 개구(22)를 통해 계합될 수 있다. 따라서, 카니스터(60)의 실시예는 항공기가 조종실 내로부터 업그레이드되도록 할 수 있다. 또한, 카니스터(60)의 실시예는 카니스터(60)를 장착하는 것이 탑재된 중앙 계기 페데스탈의 중력 중심 및/또는 무게를 변경시키지 않도록 설계될 수 있다. 카니스터(60)는 또한 F-16 다기능 디스플레이(MFD)에 대한 기존의 충격 및 진동 요구사항을 이용하여 설계될 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 카니스터(60)는 특정한 기능성을 제공하도록 장착될 수 있다. 예를 들어, 특정의 카니스터(60)는 처리 성능을 제공할 수 있으며, 일차 비행 기준(PFR: Primary Flight Reference) 유닛 또는 화상 캡쳐 유닛(ICU: Image Capture Unit)을 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 카니스터(60)는 중앙 계기 페데스탈에 전력을 공급하도록 기능할 수 있으며, 전력 분배 유닛(PDU: Power Distribution Unit)을 포함할 수 있다. 이하에 후술하는 바와 같이, 이러한 카니스터들은 서로 크기가 변화할 수 있으며, 상이한 구성품들을 유지할 수 있다.

도 4는 도 3에 도시된 일례의 마운팅 블록(20)의 후면도이다. 도 3 및 도 4에서는 각각 특정 기능성을 제공하도록 구성되는 특정 구성품들을 포함하는 특정한 실시예를 나타내었지만, 대체 실시예로서 임의의 적합한 방식으로 구성품들 간에 상기 기능성을 분할하여 구성품들의 임의의 적절한 조합을 포함할 수도 있다.

도 5a 내지 도 5d는 처리 카니스터(100)의 일 실시예를 나타낸다. 처리 카니스터(100)는 PFR 유닛 또는 ICU를 포함할 수 있다. 도 5a 및 도 5b는 각각 처리 카니스터(100)의 구성품들을 위한 하우징을 나타내는 전면 사시도 및 후면 사시도이다. 도 5c는 처리 카니스터(100)의 일례의 내부 구성품들의 정면 사시도이다. 도 5d는 처리 카니스터(100)의 각종 내부 구성품들을 나타낸 측단면도이다. 도 5a 내지 도 5d에서는 각각 특정 기능성을 제공하도록 구성되는 특정 구성품들을 포함하는 처리 카니스터(100)의 특정 실시예를 나타내고 있지만, 대체 실시예로서, 임의의 적절한 방식으로 구성품들 간에 상기 기능성을 분할하여 임의의 적합한 구성품들의 조합을 포함할 수도 있다.

처리 카니스터(100)는 계기(30)에 의해 지원될 수 있는 성능을 제공하기 위하여 임의의 구성품을 포함할 수 있다. 예를 들어, 처리 카니스터(100)는 고도계, 방향 자이로스코프, 또는 공기 속도 수직 속도 센서를 포함할 수 있다. 처리 카니스터(100)의 실시예로서는 하나 이상의 디지털(또는 아날로그) 구성품을 포함할 수 있다. 또한, 처리 카니스터(100)의 실시예는 적외선 감지, 운항 맵, 및 경로설정 정보, 및/또는 비디오에 대한 개선된 액세스와 같은 기능성을 제공할 수 있다.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 처리 카니스터(100)의 하우징은 마운팅 플레이트(110)와 본체(120)를 포함할 수 있다. 처리 카니스터(100)의 하우징은 일반적으로 처리 카니스터(100)의 내부 구성품들을 지지하고, 이에 대한 인터페이스를 제공하고, 보호하고, 이로부터 열을 제거하도록 기능할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 마운팅 플레이트(110)는 처리 카니스터(100)를 마운팅 블록에 탑재하기 위하여 사용될 수 있다. 마운팅 플레이트(110)는 도 1 내지 도 4의 마운팅 블록(20)과 같은 마운팅 블록에 처리 카니스터(100)를 탑재하는 스크류에 계합될 수 있는 하나 이상의 홀(112a 내지 112n)을 포함할 수 있다. 마운팅 플레이트(110)는 또한 전면 커넥터(116)가 디스플레이 인터페이스와 관련되는 대응하는 커넥터과 합치되게 위치되도록 처리 카니스터(100)의 적절한 정렬을 용이하게 할 수도 있다. 마운팅 플레이트(110)는 처리 카니스터(100)를 삽입하기 위한 올바른 페데스탈 개구를 식별하기 위하여 마킹될 수도 있다. 예를 들어, 마운팅 플레이트(110)는 처리 카니스터(100)에 대한 장착 위치를 표시하는 도해를 포함할 수도 있다.

전면 커넥터(116)는 처리 카니스터(100)의 내부 구성품들을 디스플레이에 연결할 수 있다. 예를 들어, 전면 커넥터(116)는 도 7a 및 도 7b의 디스플레이 인터페이스(300)의 대응하는 커넥터와 합치할 수 있다. 따라서, 전면 커넥터(116)는 비행 데이터 또는 기타의 계기 측정의 시각적 또는 도해적 판독을 가능하게 할 수 있다. 특정 실시예에 있어서, 전면 커넥터(116)는 병렬 포트, USB 포트, 또는 임의의 종류의 데이터 또는 신호를 전달하기 위한 임의의 기타 적합한 포트의 수 단말 또는 암 단말을 나타낼 수 있다.

본체(120)는 처리 모듈(100)의 하나 이상의 내부 구성품들을 포함할 수 있다. 본체(120)의 실시예는 히트 싱크측 플레이트(130a 및 130b), 상부 플레이트(140), 후면 플레이트(150), 및 하부 플레이트(160)를 포함할 수 있다(도 5c 내지 도 5d에 도시됨). 일부 실시예에 있어서, 본체(120)는 대략 3.25" x 3.25" x 7.85" 일 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 본체(120)의 프로파일은 3.15"와 3.45" 사이일 수 있으며, 길이는 6"와 8" 사이일 수 있다. 따라서, 본체(120)는 페데스탈 개구(22)를 통해 마운팅 블록(20)에 계합될 수 있다. 따라서, 처리 카니스터(100)는 확장된 특징 또는 성능으로 기존의 마운팅 블록을 개장하기 위하여 사용될 수 있다.

상부 플레이트(140)와 하부 플레이트(160)는 실질적으로 유사할 수 있다. 마찬가지로, 측면 플레이트(130)는 서로 실질적으로 유사할 수 있다. 플레이트들은, 이에 한하지는 않지만, 금속, 플라스틱, 또는 금속 합금을 포함하여, 임의의 적합한 재료로 제조될 수 있다. 도시된 바와 같이, 후면 플레이트(150)는 측면 플레이트(130), 상부 플레이트(140), 및 하부 플레이트(160)와 결합할 수 있다. 후면 플레이트(150)는 또한 후면 커넥터(118)를 항공기의 적합한 구성품과 정렬 및 합치하도록 위치시킬 수도 있다. 후면 커넥터(118)는 일반적으로 처리 카니스터(100)의 내부 구성품들을 항공기 내의 계기 등의 임의의 적합한 항공기 구성품 및 회로에 결합시키도록 구성되는 항공기 인터페이스를 나타낼 수 있다. 마운팅 플레이트(110), 측면 플레이트(130a 및 130b), 상부 플레이트(140), 후면 플레이트(150), 및 하부 플레이트(160)는 하나 이상의 스크류(114)와 같은 임의의 적합한 체결 메카니즘을 이용하여 결합될 수 있다.

특정 실시예에 있어서, 측면 플레이트(130)는 히트 싱크를 포함한다. 구체적으로, 측면 플레이트(130a 및 130b)는 처리 카니스터(100)의 하나 이상의 내부 구성품들에 의해 발생되는 열 에너지를 흡수하여, 흡수된 열 에너지를 주변 공기와 같은 유체에 전달할 수 있다. 처리 카니스터(100)의 하우징 내의 구조적 기능 및 냉각 기능을 조합하는 것은, 다른 구성품들에 대한 내부 공간을 절약하는 것과 함께, 내부 구성품들에 의해 발생되는 열 에너지를 방출하기 위한 메카니즘을 제공할 수 있다.

열 에너지 방출을 용이하게 하기 위하여, 측면 플레이트(130a 및 130b)의 실시예들은, 예를 들어, 구리 또는 알루미늄 합금 등의 적합한 열 도전체로 제조될 수 있다. 또한, 도시된 바와 같이, 측면 플레이트(130)는 복수의 핀(fin)(132)을 포함할 수 있다. 핀(132)은 일반적으로 흡수된 열 에너지를 측면 플레이트(130)로부터 멀리 전달하는 것을 용이하게 할 수 있다. 핀(132)의 두께와 간격은 측면 플레이트(130)의 표면을 따라서 자유 대류 또는 강제 대류를 촉진하도록 최적화될 수 있다.

특정 실시예에 있어서, 각각의 측면 플레이트(130)는 팬(134)을 더 포함할 수 있다. 팬(134)은 측면 플레이트(130)의 표면에 걸친 공기흐름을 증가시킴으로써 열 에너지의 방출을 도울 수 있다. 따라서, 팬(134)은 수동 대류에 비하여 더 빨리 더 뜨거운 공기를 교체함으로써 측면 플레이트(130)에 걸친 더 큰 온도 구배를 유지할 수 있다. 도시된 바와 같이, 팬(134)은 측면 플레이트(130)의 외부 상의 절단부 내에 있을 수 있다. 따라서, 특정 실시예에 있어서, 팬(134)의 상부 표면(즉, 공기가 나가는 표면)은 측면 플레이트(130)의 최외측 표면과 동일 레벨이거나 그 아래에 있을 수 있다. 이러한 방식으로 측면 플레이트(130)에 팬(134)을 탑재하는 것은, 카니스터 모듈의 내부 구성품들의 냉각을 개선하는 한편, 이러한 구성품들의 모듈 내의 내부 공간을 절약할 수 있다.

도 5c 내지 도 5d는 처리 카니스터(100)의 각종 내부 구성품들을 나타낸다. 처리 카니스터의 내부 구성품들로는, 프로세서(170), 프로세서 인터페이스 카드(PIC)(172), 1553 PCI 메저닌 카드(PMC)(174), PMC 인터페이스 카드(176), 메모리(180), 및 전자기 인터페이스(EMI) 가스켓(190)을 포함할 수 있다. 처리 카니스터(100)의 내부 구성품들은 일반적으로 처리 카니스터(100)에 관련되는 기능성을 제공하고 지원할 수 있다. 여기서, 도 5c 및 도 5d는 처리 카니스터(100)의 일례의 내부 구성품을 나타낸 것으로서, 다른 실시예에서는 도시된 구성품들 중 일부 또는 전부를 포함하거나, 아무것도 포함하지 않을 수도 있다.

프로세서(170)는 처리 카니스터 모듈(100)에 의해 제공되는 서비스들과 관련되는 커맨드 및 인스트럭션을 포함하는 논리를 실행할 수 있다. 프로세서(170)는 전자 정보를 처리 및/또는 통신할 수 있는 하나 이상의 임의의 적합한 장치를 나타낼 수 있다. 프로세서(170)의 예로서는, ASIC(Application Specific Integrated Circuit), FPGA(Field-Programmable Gate Array), DSP(Digital Signal Processor), 및 기타의 임의의 적합한 범용 또는 전용 프로세서를 포함한다. 특정 실시예에 있어서, 프로세서(170)는 단일 회로 보드 상에 컴퓨터의 구성품들을 포함하는 단일 보드 컴퓨터(SBC)를 포함할 수 있다. 프로세서(170)는 ATA(Advanced Technology Attachment) 버스, 그래픽 컨트롤러, 및 멀티플 USB 포트를 포함할 수도 있다.

프로세서(170)는 PIC(172)와 인터페이스할 수 있다. 동작에 있어서, PIC(172)는 프로세서(170)에 대하여 데이터 및 기타의 정보를 송수신할 수 있다. PIC(172)는 비디오 버퍼링 기능을 제공하며, 정밀 압력 트랜스듀서 인터페이스를 제공하며, 및/또는 아날로그 인터페이스 또는 디지털 이산 인터페이스를 제어할 수 있다. PIC(172)의 실시예로서는, 하나 이상의 RS-232 포트, 하나 이상의 RS-422 포트, 하나 이상의 USB(Universal Serial Bus) 포트, 이더넷 컨트롤러, 기압 설정 회로, 및/또는 하나 이상의 FPGA를 포함할 수 있다.

특정 실시예에 있어서, 프로세서(170)는 측면 플레이트(130)에 직접 탑재될 수 있다. 전술한 바와 같이, 측면 플레이트(130)는 히트 싱크로서 기능할 수 있다. 따라서, 프로세서(170)를 측면 플레이트(130)에 탑재하는 것은, 동작 중에 발생되는 열 에너지의 방출을 용이하게 할 수 있다. 또한, 프로세서(170)의 실시예는 각종 환경 조건들에 견디도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(170)는 90%의 비응축 습도, -40 내지 55℃의 온도, 및 10G의 충격까지 견딜 수 있다.

동작에 있어서, 프로세서(170)는 비행 데이터를 생성할 수 있다. 생성된 비행 데이터는 항공기 구성품에 의해 발생되어 후면 커넥터(118)를 통해 프로세서(170)에 수신되는 하나 이상의 계기 판독치에 기초할 수 있다. 비행 데이터로는, 이에 한하지는 않지만, 공기속도 측정치, 수직 속도 측정치, 고도계 측정치, 자세 표시기, 진로 표시기, 및 턴 및 뱅크 표시기를 포함한다. 또한, 특정 실시예에 있어서, 프로세서(170)는 적절한 항공기 구성품들로부터 비디오 데이터 및/또는 적외선 측정치를 수신하여, 파일럿에 대한 디스플레이를 위하여 각각을 처리할 수 있다.

PMC 카드(174)는 싱글 채널, 듀얼 채널, 또는 쿼드 채널의 MIL-STD-1553 PMC 카드 또는 기타 임의의 적합한 데이터 버스일 수 있다. MIL-STD-1553은 시리얼 데이터 버스의 기계적 전기적 특성을 정의한 군사 표준이다. PMC 카드(174)의 실시예는 동시에 31개의 원격 단말(RT)까지 버스 컨트롤러(BC)를 시뮬레이션하고, 전체 에러 투입 및 검출을 포함하는 버스 모니터(BM) 기능을 시뮬레이션할 수 있다.

PMC 카드(174)는 카드 마운트(179)에 탑재될 수 있다. 카드 마운트(179)는 PMC 카드(174)와 하나 이상의 다른 내부 구성품 간에 공간을 제공함으로써 동작 중에 PMC 카드(174)에 의해 발생되는 열을 방출시킬 수 있다. 또한, PMC 카드(174)의 실시예는 -40 내지 85℃ 범위의 온도에서 95%의 비응축 습도까지 동작이 가능할 수도 있다.

PMC 인터페이스 카드(176)는 PMC 카드(174)와 프로세서(170) 사이에 지능적 인터페이스를 제공할 수 있다. PMC 인터페이스 카드(176)의 실시예는 버스 컨트롤러(BC), 원격 단말(RT), 버스 모니터(BM), 또는 원격 단말/버스 모니터(RT/M)로서 기능할 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, PMC 인터페이스 카드(176)는 4개의 커넥터 PCI 인터페이스, PCI 버스 및/또는 DMS/TMS(Direction Management System/Target Management System) 용의 복수의 A/D 채널을 포함할 수 있다.

메모리(180)는 처리 카니스터(100)를 위한 기능성을 제공하기 위하여 프로세서(170)에 의해 사용되는 임의의 데이터 또는 논리를 저장할 수 있다. 특히, 메모리(180)의 실시예는 프로세서(170)에 의한 실행을 위한 소프트웨어 및/또는 코드를 저장할 수 있다. 메모리(180)는, 이에 한하지는 않지만, SSD(Solid State Drive), 자기 매체, 광학 매체, RAM(Random Access Memory), DRAM(Dynamic Random Access Memory), 플래시 메모리, 탈착식 매체, 또는 기타의 임의의 적합한 로컬 또는 원격 소자를 포함하여, 임의의 형태의 휘발성 또는 불휘발성 메모리를 포함할 수 있다.

도 5d에 도시된 바와 같이, 프로세서(170), PIC(172), PMC 카드(174), 및 PMC 인터페이스 카드(176)는 카드 마운트(178a 내지 178n)에 의해 함께 적층될 수 있다. 적층을 일반적으로 처리 카드 어셈블리라고 할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 처리 카드 어셈블리는 또한 메모리(180)를 포함할 수 있다. 카드 마운트(178)는 또한 이들 구성품들, 또는 하나 이상의 다른 장치들 각각을 측면 플레이트(130)에 대하여 체결하고 적절히 위치시킬 수 있다. 다양한 실시예에 있어서, 카드 마운트(178)는 대략 0.5"의 공간으로 각각의 구성품을 일정하게 분리시킬 수 있다.

EMI 가스킷(190)은 상부 플레이트(140) 및 하부 플레이트(160)의 경계를 정렬시킬 수 있다. 처리 카니스터(100)가 도 1의 마운팅 블록(20)과 같은 마운팅 블록에 위치되는 경우, EMI 가스킷(190)은 카니스터 내의 전기적 구성품들을 하나 이상의 인접한 카니스터 모듈에서 발생되는 전자기 간섭으로부터 차폐할 수 있다. EMI 가스킷(190)은 또한 처리 카니스터(100)의 하나 이상의 구성품들에 의해 발생되는 임의의 전자기 간섭의 침투를 방지 또는 제거할 수도 있다.

도시된 처리 카니스터(100)의 실시예는 특정한 수 및 구성의 구성품들을 포함하지만, 처리 카니스터(100)는 열거된 기능성을 제공하도록 동작가능한 임의의 구성품들을 포함할 수 있다. 또한, 처리 카니스터(100)는 또한 비디오 카드 또는 인터넷 카드 등의 추가의 구성품들을 포함할 수도 있다. 따라서, 처리 카니스터(100)의 실시예는 더 많거나, 더 적거나, 다른 구성품들을 포함할 수 있는 것이다.

도 6a 내지 도 6d는 PDU 카니스터 모듈("PDU 카니스터")(200)의 일 실시예를 나타낸다. 도 6a 및 도 6b는 각각 PDU 카니스터(200)의 구성품들을 위한 하우징을 나타낸 정면 사시도 및 후면 사시도이다. 도 6c는 PDU 카니스터(200)의 내부 구성품들의 정면 사시도이다. 도 6d는 PDU 카니스터(200)의 각종 내부 구성품들을 나타낸 측단면도이다. 도 6a 내지 도 6d는 각각 특정 기능성을 제공하도록 구성되는 특정 구성품들을 포함하는 PDU 카니스터(200)의 특정 실시예를 나타내고 있지만, 대체 실시예에서는 임의의 적합한 방식으로 구성품들 사이에 기재된 기능성을 분할하여 구성품들의 임의의 적합한 조합을 포함할 수도 있다.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, PDU 카니스터(200)의 하우징은 마운팅 플레이트(210) 및 본체(220)을 포함할 수 있다. PDU 카니스터(200)의 하우징은 일반적으로 PDU 카니스터(200)의 내부 구성품들을 지지하고 보호하도록 기능할 수 있다.

마운팅 플레이트(210)는 도 1 내지 도 4의 마운팅 블록(20)과 같은 마운팅 블록에 PDU 카니스터(200)를 탑재하는 스크류들을 계합시킬 수 있는 하나 이상의 홀(212a 내지 212n)을 포함할 수 있다. 마운팅 블록에 PDU 카니스터(200)를 탑재하는 것에 더하여, 마운팅 플레이트(210)는 또한 마운팅 블록 내의 PDU 카니스터(200)의 적절한 정렬을 보장할 수도 있다.

본체(220)는 일반적으로 측면 플레이트(230a 및 230b), 상부 플레이트(240), 후면 플레이트(250), 및 하부 플레이트(260)를 포함한다(도 6c 및 도 6d에 도시됨). 일부 실시예에 있어서, 본체(220)는 대략 3.25" x 3.25" x 9" 일 수 있다. 특정 실시예에 있어서, 본체(220)의 프로파일은 3.15"와 3.45" 사이일 수 있으며, 길이는 6"와 8" 사이일 수 있다. 따라서, 본체(220)는 페데스탈 개구(22)를 통해 마운팅 블록(20)에 계합될 수 있다.

측면 플레이트(230), 상부 플레이트(240), 후면 플레이트(250), 및 하부 플레이트(260)는 도 5a 내지 도 5d에 도시된 처리 모듈(100)의 측면 플레이트(130), 상부 플레이트(140), 후면 플레이트(150), 및 하부 플레이트(160)와 실질적으로 유사할 수 있다. 이러한 구성품들은 하나 이상의 스크류(214)를 이용하여 연결될 수 있다.

도시된 실시예에 있어서, 측면 플레이트(230)는 팬을 포함하지 않고 있다. 그러나, 측면 플레이트(230)의 실시예는 카니스터 모듈(100)에 대하여 설명한 팬(134)과 같은 하나 이상의 팬을 포함할 수도 있다. 또한, 측면 플레이트(230), 상부 플레이트(240), 후면 플레이트(250), 및 하부 플레이트(260)의 실시예는 카니스터 모듈(100)의 측면 플레이트(130), 상부 플레이트(140), 후면 플레이트(150), 및 하부 플레이트(160)와는 크기가 다를 수도 있다.

PDU 모듈(200)은 또한 후면 커넥터(218)를 포함할 수 있다. 후면 커넥터(218)는 항공기 구성품들 및 회로와 인터페이스할 수 있다. 후면 커넥터(218)의 실시예는 처리 모듈(100)의 후면 커넥터(118)와 실질적으로 유사할 수 있다.

이하, 도 6c 및 도 6d를 참조하면, PDU 모듈(200)의 일 실시예의 각종 내부 구성품들이 도시되어 있다. 전술한 바와 같이, PDU 모듈(200)의 실시예는 하나 이상의 처리 모듈(100)과 같은 중앙 페데스탈 디스플레이의 구성품들에 전력을 공급할 수 있다. 따라서, PDU 모듈(200)은 복수의 전력 모듈(280) 및 복수의 커패시터(282)를 포함할 수 있다. 전력 모듈(280)은 Vicor®사 제조 등의 임의의 적합한 전력 발생 장치일 수 있다. 동작에 있어서, 전력 모듈(280)은 커패시터(282)에 저장된 전력을 발생시킬 수 있다. 일 실시예에 있어서, 하나 이상의 전력 모듈(280)은 인입하는 항공기 전력을 컨디셔닝하고 필터링하도록 사용될 수 있다.

도시된 바와 같이, 전력 모듈(280)은 측면 플레이트(230)를 정렬시킬 수 있다. 동작 중에, 전력 모듈(280)은 열 에너지를 발생시킬 수 있다. 처리 카니스터(100)의 측면 플레이트(130)와 마찬가지로, 측면 플레이트(230)는 또한 히트 싱크로서도 기능할 수 있다. 따라서, 전력 모듈을 측면 플레이트(230)에 탑재하는 것은 전력 모듈(280)로부터 열 에너지의 방출을 용이하게 한다. 따라서, 측면 플레이트(230)의 실시예는 구조적 및 냉각적 기능 모두를 제공할 수 있다.

PDU 모듈(200)은 또한 EMI 가스킷(290)을 포함할 수도 있다. 처리 모듈(100)의 EMI 가스킷(190)과 마찬가지로, EMI 가스킷(290)은 카니스터 내의 전기적 구성품들을 하나 이상의 인접 구성품들에 의해 발생되는 전자기 간섭으로부터 차폐시킬 수 있다. EMI 가스켓(290)은 또한 PDU 카니스터(200)의 하나 이상의 구성품들에 의해 발생되는 임의의 전자기 간섭의 침투를 방지하거나 제거할 수도 있다.

도 7a 및 도 7b는 기존의 중앙 계기 페데스탈에 계합될 수 있는 디스플레이 인터페이스(300)의 일 실시예를 나타낸다. 도 7a는 마운팅 블록(20) 상에 위치되는 디스플레이 인터페이스(300)의 상부 사시도이다. 도 7b는 하나 이상의 처리 카니스터(100) 또는 PDU 카니스터(200)와 관련되는 대응하는 커넥터들과 합치할 수 있는 커넥터(330a 내지 330n)을 나타낸 디스플레이 인터페이스(300)의 하부 사시도이다.

디스플레이 인터페이스(300)의 실시예는 파일럿에 의해 요구되는 다른 기능과 성능들과 인터페이스 하지 않고 마우팅 블록(20)과 계합되도록 크기와 형태를 가질 수 있다. 다양한 실시예에 있어서, 디스플레이 인터페이스(300)는 복수의 마운팅 면(352a 내지 352b)을 포함할 수 있다. 각각의 마운팅 면은 마운팅 블록(20)의 면(24) 상의 대응하는 표면에 실질적으로 평행하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 디스플레이 인터페이스(300)는 디스플레이 마운트(350)에 디스플레이 인터페이스(300)를 안착시킬 수 있는 복수의 패스너(342)를 통해 디스플레이 마운트(350)에 합치될 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 디스플레이 마운트(350)는 중앙 계기 페데스탈의 마운팅 블록 상에 장착될 수 있으며, 디스플레이 인터페이스(300)가 디스플레이 마운트(350)에 탑재될 수 있다. 여기서, 디스플레이 인터페이스(300)의 크기와 형태는 일반적으로 항공기 조종실에 오르거나 내리는 파일럿을 방해하지 않도록 될 수 있다.

디스플레이 인터페이스(300)는 파일럿에게 상황 인식 기능을 제공하기 위하여 적절한 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 인터페이스(300)는 파일럿에게 정보와 기능을 표시할 수 있는 화면(310)을 포함할 수 있다. 화면(310)의 실시예는 도 1의 구성품(30)에 의해 제공되는 정보와 기능 중 일부 또는 전부의 디지털 디스플레이를 제공할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 화면(310)은 파일럿 계기 컨트롤에 대한 터치-스크린 인터페이스를 갖는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 포함한다. 특정 실시예에 있어서, 디스플레이 모드 또는 화면(310)에 대한 기타의 설정들은 항공기의 스로틀 및/또는 스틱 상에 위치하는 컨트롤러를 이용하여 조정될 수 있다.

디스플레이 인터페이스(300)의 실시예는 F-16 디스플레이와 같은 표준 파일럿 디스플레이보다 큰 파일럿 디스플레이를 제공할 수 있다. 구체적으로, 일부 실시예에 있어서, 화면(310)은 기존 중앙 페데스탈의 폭을 넘어 돌출하지 않으면서 8.4" 화면을 정상적으로 수납할 것으로 기대되는 면적의 10.4"의 디스플레이를 제공할 수 있다. 더 큰 화면(310)을 제공하는 것은 디스플레이 인터페이스(300)의 실시예가 향상된 상황 인식 기능을 제공하도록 할 수 있다. 예를 들어, 화면(310)은 전통적인 화면보다 더 크고 더 자세한 경로설정 및 가이드 맵을 표시할 수 있다.

디스플레이 인터페이스(300)의 일부 실시예에서는 또한 복수의 스위치(320a 내지 320n)을 포함한다. 스위치(320)는 기존 스위치에 관련되는 기능성과 같이 중앙 계기 페데스탈에 대하여 임의의 적합한 기능성을 제공할 수 있다. 예를 들어, 스위치(320)는 하나 이상의 연료 스위치 또는 운항 모드 선택기를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 있어서, 스위치(320)는 디스플레이 인터페이스(300)의 공통 측에 위치될 수 있다. 이러한 구성품들을 디스플레이 인터페이스(300)의 공통 측에 위치시키는 것은, 일반적으로, 화면(310)의 일차원만이 제한되므로, 화면(310)이 그렇지 않은 것보다 더 큰 면적을 포함할 수 있도록 할 수 있다. 따라서, 도 7a에 도시된 바와 같이, 화면(310)은 하나 이상의 레거시 스위치가 미리 장착되는, 마운팅 블록(20)의 하나 이상의 페데스탈 개구(22)를 중첩시킬 수 있다.

디스플레이 인터페이스의 실시예는 또한 하나 이상의 USB 포트(322)를 포함할 수도 있다. USB 포트(322)는 파일럿이 임무 데이터를 디스플레이 인터페이스(300)에 다운로드할 수 있도록 할 수 있다. USB 포트(322)는 또한 파일럿이 디스플레이 인터페이스(300)로부터 임무 데이터를 업로드할 수 있도록 할 수도 있다. 일부 실시예에 있어서, USB 포트(322)는 하나 이상의 다른 계기들이 디스플레이 인터페이스(300)와 인터페이스되도록 할 수 있다.

도 7b를 참조하면, 디스플레이 인터페이스(300)는 또한 복수의 커넥터(330)를 포함할 수도 있다. 각각의 커넥터(330)는 처리 카니스터(100)의 전면 커넥터(116)와 합치되는 블라인드 메이트 커넥터(blind mate connector)를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 디스플레이 인터페이스(300)는 처리 카니스터(100)에 의해 기록 및/또는 발생되는 비행 데이터를 수신할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 수신된 데이터가 화면(310) 상의 표시를 위해 준비가 되도록 수신된 데이터는 처리 카니스터(100)에 의해 전처리될 수 있다. 대체 실시예에 있어서, 수신된 데이터는 화면(310) 상의 표시를 위하여 디스플레이 인터페이스(300)에 의해 처리될 수 있다.

디스플레이 인터페이스(310)의 일부 실시예에서는 하나 이상의 냉각 팬(340)을 포함할 수 있다. 냉각 팬(340)은 커넥터(330)를 대신하여 디스플레이 인터페이스에 장착될 수 있다. 냉각 팬은 디스플레이 인터페이스(300)의 구성품들로부터 열기를 인출시킬 수 있다.

도 7a 및 도 7b는 특정 기능성을 제공하도록 구성되는 특정한 수와 배치의 구성품들을 포함하는 디스플레이 인터페이스(300)의 특정 실시예를 나타내지만, 대체 실시예에서는 상기 기능성을 임의의 적절한 방식으로 구성품들 간에 분할하여 임의의 적합한 구성품들의 조합을 포함할 수도 있다. 또한, 디스플레이 인터페이스의 실시예에서는 더 많거나 더 적은 구성품 또는 다른 구성품들을 포함할 수도 있다.

특정 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 당업자에 의해 수많은 변경예, 대체예, 변형예, 교체예, 및 개조예가 상정될 수 있으며, 본 발명은 첨부된 청구범위의 개념과 범주 내에서 이러한 모든 변경예, 대체예, 변형예, 교체예, 및 개조예를 포괄하고자 한다.

Claims

페데스탈 카니스터(pedestal canister)로서,
페데스탈 마운팅 블록의 페데스탈 개구 내에 배치되도록 구성되는 하우징
- 상기 하우징은, 상기 마운팅 블록에 상기 카니스터를 결합시키도록 구성되는 마운팅 플레이트, 및 상기 마운팅 플레이트에 결합되는 본체를 포함함 -;
관련 항공기 계기의 동작을 용이하게 하도록 구성되며, 상기 본체 내에 배치되는 하나 이상의 처리 모듈; 및
상기 관련 항공기 계기에 처리 모듈을 결합시키도록 구성되는 하나 이상의 항공기 인터페이스
를 포함하는 페데스탈 카니스터.
제1항에 있어서,
상기 본체는 3.15 내지 3.45 인치의 제1 치수와 3.15 내지 3.45 인치의 제2 치수를 갖는 페데스탈 카니스터.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 항공기 인터페이스 중 적어도 하나는 디스플레이와 관련되는 커넥터와 결합하도록 구성되는 페데스탈 카니스터.
제1항에 있어서,
상기 본체 내에 배치되는 복수의 처리 카드를 더 포함하는 페데스탈 카니스터.
제1항에 있어서,
상기 본체에 하나 이상의 처리 카드를 탑재하도록 구성되는 복수의 카드 마운트를 더 포함하는 페데스탈 카니스터.
제1항에 있어서,
비행의 비행 데이터를 발생시키고,
상기 비행 데이터를 디스플레이 인터페이스에 결합되는 항공기 인터페이스에 송신하도록
처리 모듈이 프로그래밍되는 페데스탈 카니스터.
제1항에 있어서,
비디오 신호를 발생시키고,
상기 비디오 신호를 표시를 위한 항공기 인터페이스에 송신하도록
처리 모듈이 프로그래밍되는 페데스탈 카니스터.
제1항에 있어서,
상기 본체는 상부 플레이트 및 하부 플레이트를 포함하며,
상기 카니스터는 전자기 간섭(EMI) 가스킷을 더 포함하며,
상기 EMI 가스킷은 상기 상부 플레이트의 경계 및 상기 하부 플레이트의 경계 둘레에 배치되는 페데스탈 카니스터.
제1항에 있어서,
상기 본체는 복수의 측면 플레이트를 포함하며, 상기 복수의 측면 플레이트 중 하나의 측면 플레이트에 처리 모듈이 탑재되는 페데스탈 카니스터.
제1항에 있어서,
상기 카니스터는 상기 페데스탈 마운팅 블록의 조종실 측을 통해 장착되도록 구성되는 페데스탈 카니스터.
페데스탈 카니스터로서,
페데스탈 마운팅 블록의 페데스탈 개구 내에 배치되도록 구성되는 하우징 -
상기 하우징은, 상기 마운팅 블록에 상기 카니스터를 결합시키도록 구성되는 마운팅 플레이트, 및 상기 마운팅 플레이트에 결합되는 본체를 포함함 -;
항공기 계기에 상기 카니스터를 결합시키도록 구성되는 하나 이상의 항공기 인터페이스;
상기 카니스터 내에 배치되어 항공기 인터페이스에 결합되는 복수의 전력 모듈; 및
상기 카니스터 내에 배치되는 복수의 커패시터
를 포함하는 페데스탈 카니스터.
제11항에 있어서,
상기 본체는 3.15 내지 3.45 인치의 제1 치수 및 3.15 내지 3.45 인치의 제2 치수를 가지는 페데스탈 카니스터.
제11항에 있어서,
상기 본체는 복수의 측면 플레이트를 포함하며,
상기 복수의 전력 모듈 각각은 상기 복수의 측면 플레이트 중 하나의 측면 플레이트에 탑재되는 페데스탈 카니스터.
제11항에 있어서,
상기 본체는 상부 플레이트 및 하부 플레이트를 포함하며, 상기 카니스터는 상기 상부 플레이트의 경계 및 상기 하부 플레이트의 경계 둘레에 위치되는 전자기 간섭(EMI) 가스킷을 더 포함하는 페데스탈 카니스터.
제11항에 있어서,
상기 카니스터는 상기 페데스탈 마운팅 블록의 조종실 측을 통해서 장착되도록 구성되는 페데스탈 카니스터.