KR20130126542A

KR20130126542A - 항공기 및 비행 변수와 관련된 시각 정보를 항공기의 조종사에게 표시하기 위한 방법

Info

Publication number: KR20130126542A
Application number: KR1020130053218A
Authority: KR
Inventors: 제임스 왕
Original assignee: 아구스타웨스트랜드 에스.피.에이.
Priority date: 2012-05-11
Filing date: 2013-05-10
Publication date: 2013-11-20
Also published as: RU2613653C2; EP2662722A1; KR102123493B1; US20130307705A1; JP6342121B2; CN103387056A; EP2662722B1; US8912925B2; JP2013237434A; RU2013120300A; CN103387056B

Abstract

항공기(1,1',1'',1''')의 전방에 배치된 앞 유리(50, 50', 50'', 50''')를 포함하는 항공기에 있어서, 에지(55)는 조종사가 볼 수 있는 가시 영역(49)을 한정하고, 적어도 상기 항공기(1,1',1'',1''')가 정상적인 비행 구성 상태에 있을 때, 가시 영역(49) 내의 적어도 하나의 비행 변수의 적어도 하나의 시각 정보(20,25)를 표시하도록 구성된 표시 수단(58)을 포함하는 항공기가 개시되어 있다.

Description

항공기 및 비행 변수와 관련된 시각 정보를 항공기의 조종사에게 표시하기 위한 방법 {AIRCRAFT AND METHOD FOR DISPLAYING A VISUAL INFORMATION ASSOCIATED TO FLIGHT PARAMETERS TO AN OPERATOR OF AN AIRCRAFT}

본 발명은 항공기에 관한 것이다.

본 발명은 또한 적어도 하나의 비행 변수와 관련된 시각 정보를 항공기의 조종사에게 표시하기 위한 방법에 관한 것이다.

일반적으로 알려진 것과 같이, 항공기, 특히 헬리콥터나 전환식 비행기(convertiplanes)는 비행중 가시성 제한(limited in-flight visibility)의 조건 하에서 작동될 필요가 있을 수 있다.

이러한 제한된 가시성은, 예를 들어, 항공기가 사막 지역에서 작동될 때, 공기 중의 먼지나 모래로 인한 것일 수 있다.

이 경우, 제한된 가시성이 초래한 상태는 일반적으로 '브라운아웃(brownout)'으로 알려져 있다.

다른 종류의 제한된 가시성 조건은 가시성과 콘트라스트(contrast)가 심하게 줄어드는 소위 '화이트아웃(whiteout)' 조건이다.

화이트아웃은 폭설 또는 흐린 구름, 안개, 또는 눈으로 된 배경으로부터 발산되는 빛 때문일 수 있다.

양 조건은 특히 이륙이나 착륙 동작시 사고를 유발하기 쉽다.

이러한 사고들은 주로 지면 주변에서 항공기를 제어하기 위해 필요한 외부의 시각적 참조 사항들을 보통 제공하는 주변 물체를 조종사가 볼 수 없는 사실 때문이다. 결과적으로, 조종사는 공간적으로 방향감각에 혼란이 오고 항공기를 적절하게 제어하기 위해 필요한 의식과 민첩함을 잃는다.

더구나, 조종사는 수평선에 대한 시각적 인식을 잃기 쉽고, 및/또는 신체적 및 정신적으로 불안정한 상태로 빠져들기 쉽다.

상기 상황은 항공기의 항공기의 사이드 슬리핑(side sliping)의 위험을 발생시키기 쉽다.

헬리콥터나 전환식 비행기의 경우에, 저공 비행시 로터 세류(rotor downwash)에 의해 유발되는 짙은 먼지 구름은 심각한 비행 안전 위험을 야기하고, 따라서 사고의 위험이 극히 증가한다.

항공기가, 비행중 가시성 제한 상태, 특히 '브라운아웃' 이나 '화이트아웃' 조건에서 작동될 때, 사고의 위험을 가능한 한 줄이기 위한 필요성이 해당 분야에서 인지된다.

또한, 다른 섬세한 조작, 예를 들어, 산악 구조 작업시 조종사에게 주요한 비행 데이터를 제공하여 조종사로 하여금 계기판을 아래로 내려다 볼 필요 없게 할 필요성이 인지된다.

WO2005/015333은 수직 이착륙을 할 수 있는 항공기용 비행 제어 시스템을 개시한다.

더 구체적으로, 상기 비행 제어 시스템은 가시성이 제한된 조건에서 비행을 용이하게 하도록 구성되고, 실질적으로 환경 정보를 얻기 위한 일련의 센서들과, 센서들로부터 받은 환경 정보와 임무에 특성화된 정보를 조합하는 중앙처리장치를 포함한다.

중앙처리장치는 환경 정보를 필터링하고, 이를 헤드 장착형 디스플레이(head-mounted display)나 헤드 업 디스플레이(head up display)로 시행될 수 있는 시각 포맷으로 전환한다.

US-A-2009/0265060은 브라운아웃/야음 착륙 시스템을 작동하기 위한 방법을 개시한다. 이 방법은 항공기 위치를 지시하는 데이터를 받는 단계, 지도 상에 3차원 투시 격자를 표시하는 단계, 및 항공기 위치에 따라 디스플레이 상에서 격자를 전자적으로 이동시키는 단계를 포함한다.

특히, 지도는 조종사의 무릎 판(kneeboard)에 표시된다.

US-A-2006087542은 브라운아웃이나 화이트아웃 조건 하에서 가시 비행으로 착륙하는 헬리콥터 안에 있는 조종사를 지원하기 위한 방법 및 시스템을 개시한다. 구체적으로, 예정된 착륙 장소의 3차원 데이터가 착륙을 위해 접근하는 동안 생성되고, 착륙 장소의 3차원 표현으로 축적된다. 가상의 외부 시야가 3차원 표현으로부터 연속적으로 생성되고, 조종사에게 표시된다.

EP-A-1906151은, 인식불능(obscuration) 이전에 착륙 지역의 높은 해상도 영상을 획득함으로써 화이트아웃이나 브라운아웃 상태하에서 헬리콥터 조종사에게 훤히 보이는 디스플레이를 제공하는 영상 및 표시 시스템을 개시한다.

본 발명의 목적은 간단하고 비용이 적게 드는 방법으로 상기 요구사항들 중 적어도 하나를 충족시키도록 설계된 항공기를 제공하는 것이다.

이 발명의 목적은 목적은 청구항 1에서 청구된 바와 같은 항공기에 의해서 성취된다.

본 발명은 또한 청구항 12에서 청구된 바와 같이 적어도 하나의 비행 변수의 시각 정보를 항공기의 조종사에게 표시하기 위한 방법에 관한 것이다.

본 발명의 4개의 비한정적 실시예가 첨부한 도면을 참조하여 예시의 방법으로 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 정상 비행 위치에서의 항공기의 제1 실시예의 측면도를 보여준다.
도 2는 도 1의 항공기의 제1 부품들의 확대도이다.
도 3은 도 1에서 보여진 부품들에 의해서 투사된 제1 영상을 보여준다. 도 3에 나타낸 두 줄의 화살표가 있는 투사선은 도 2의 왼쪽 아래 방향으로 향하는 두 줄의 투사선이 연장된 것이다.
도 4는 도 1의 항공기의 화면 상에 투사된 제2 이미지를 보여준다.
도 5는 도 1의 항공기의 제2 부품들을 개략적으로 보여준다.
도 6은 도 1의 항공기의 제3 부품들을 보여준다.
도 7은 도 1의 항공기의 제2 실시예의 제3 부품들을 보여준다.
도 8은 도 1의 항공기의 제3 실시예의 제3 부품들을 보여준다.
도 9는 도 1의 항공기의 제4 실시예의 제4 부품들을 보여준다.
도 10은 도 1 내지 도 6의 다른 비행 위치에서의 항공기의 제1 실시예를 보여준다.
도 11은 항공기가 도 10의 다른 비행 위치에 있을 때의 도 6의 제3 부품들을 보여준다.

도 1에서 참조부호 1은 실질적으로 노즈(nose; 5)를 가지는 동체(fuselage; 2); 동체(2)의 상단에 장착되고, A축을 중심으로 회전하는 메인 로터(3); 및 노즈(5)의 반대 단부에서 동체로부터 돌출된 테일 핀(tail fin)에 장착되고, A축에 대해 십자형인 축을 중심으로 회전하는 테일 로터(4)를 포함하는 항공기, 즉 도시된 실시예의 헬리콥터를 나타낸다.

헬리콥터(1)는 또한 동체(2)로부터 아래로 돌출되고 로터(3)에 대하여 동체(2)의 반대편에 배치된 다수의 착륙 장치들(undercarriages)(8)을 포함한다.

동체(2)는 또한 계기판(7)을 가지고 있는 조종석(6)과 항공기(1)의 전방에, 즉 노즈(5) 쪽에 배치된 앞 유리(50)를 한정한다.

앞 유리(50)는 에지(55)에 의해 경계를 이루고 있다.

계기판(7)(도 6)은, 적어도

조종사에게 지면에 대한 헬리콥터(1)의 방향을 알려주고, 특히 항공기(1)의 상하 흔들림과 가로 흔들림을 나타내기 위한 인공 수평선(40);

항공기(1)의 고도를 나타내기 위한 고도계(41);

항공기(1)의 속도를 나타내기 위한 대기 속도계(42); 및

헬리콥터(1)의 방향을 나타내기 위한 방향 지시계(43)를 포함한다.

바람직하게는, 앞 유리(50)의 에지(55)는 조종사에 의해 보여질 수 있는 가시 영역(59)의 경계를 짓고, 헬리콥터(1)는, 적어도 헬리콥터(1)가 정상 비행 상태에 있을 때, 복수의 비행 변수들과 관련된 시각 정보를 가시 영역(59)의 에지 안에서 표시하도록 구성된 표시 수단(58)을 포함한다.

표시 수단(58)은 시각 정보 중 적어도 일부분을, 조종석(6) 안쪽에서; 및/또는 조정석(6) 바깥쪽에서; 및/또는 앞 유리(50) 상에서 표시하도록 구성된다.

다시 말해, 시각 정보가 조종석(6) 안쪽에서; 및/또는 조정석(6) 바깥쪽에서; 및/또는 앞 유리(50) 상에서 표시되더라도, 조종사는 시각 정보를 앞 유리(50)의 에지(55) 안에서 볼 수 있다.

환언하면, 조종사의 가시 평면에서, 시각 정보는 앞 유리(50)의 에지(55) 내측에 들어가도록 나타난다.

시각 정보는 영상(20)과 영상(25)을 포함한다.

표시 수단은(58), 도 1에 도시된 실시예에서, 헬리콥터(1)의 정상 비행 상태를 참조하여 복수의 비행 변수와 관련된 시각정보를 조종사가 볼 수 있고 계기판(7) 위에 배치된 반사면들(30,31) 상에 투사시키도록 구성된 프로젝터 그룹(10)을 포함한다.

"정상 비행 상태"라는 표현과 함께, 본 설명에서는, 로터(3)가 착륙 장치(8) 위에 배치되고, 헬리콥터(1)의 종축이 실질적으로 수평인 동작적 구성이 지시된다.

구체적으로, 프로젝터 그룹(10)(도 2 및 도 6)은:

표면(31)상에 반사되는 영상(25)을 투사하는 레이저 프로젝터(11); 및

표면(30)상에 반사되는 영상(20)(도 3)을 투사하는 마이크로 프로젝터(12)를 포함한다.

프로젝터 그룹(10)은 보통은 꺼져 있다. 이에 따라, 영상들(20,25)은 적 항공기에 의해 감지되지 않으며, 헬리콥터(1)의 존재 및/또는 위치는 적 항공기에게 드러나지 않는다.

헬리콥터(1)가,

예를 들어 브라운아웃이나 화이트아웃 상태로 인해, 비행 중에 제한된 시야로 작동될 필요가 있을 때; 및/또는

헬리콥터(1)가 섬세한 조종 동작을 수행하고 있고, 따라서, 조종사가 계기판(7) 상으로 내려보지 않고, 조종사에게 비행 변수들을 알려 줄 필요가 있을 때, 프로젝터 그룹(10)이 켜진다.

구체적으로, 영상(20)은 헬리콥터(1)의 고도의 수치(22)와 지면에 대하여 헬리콥터(1)의 속도 크기의 수치(21)를 보여준다(도 4).

영상(20)은 또한

복수의 평행한 수평 라인들을 포함한 눈금(45);

눈금(45)의 라인들 중 하나에 중심(47)을 갖는 복수, 또는 도시된 실시예에서 2개의 동심원(46); 및

중심(47)에서부터 시작해서 헬리콥터(1)의 속도 벡터의 방향과 기준 방향 사이의 각도를 시각적으로 보여주도록 구성된 화살표(48)를 보여준다.

영상(25)은 추가적인 인공적인 수평선을 보여주는 라인(26)과 제1 라인(26)과 직교하는 라인(27)을 포함한다(도 3).

환언하면, 라인(26)은 수평선과 평행하다.

라인(26)은 채색되어 있다.

레이저 프로젝터(11)는

헬리콥터(1)에 장착된 프레임(17);

영상(25)을 화면(33) 상에 만들어 내도록 의도된 레이저 광선을 발생시키도록 구성된 레이저 발생기(13); 및

동체(2)와 레이저 발생기(13) 사이에 끼여있고, 하나의 평면에서 헬리콥터(1)와 프레임(17)의 움직임에 상관없이 레이저 발생기(13)를 지면에 대해 고정된 위치로 유지시키도록 구성된 지지 구조(16)(도 5)를 실질적으로 포함한다(도 2 및 도 5).

도 2의 실시예에서, 레이저 발생기(13)는 영상(25)의 라인(26)을 형성하도록 의도된 레이저 광선을 방사하기 위한 제1 소스(51)와 영상(25)의 라인(27)을 형성하도록 의도된 레이저 광선을 방사하기 위한 제2 소스(52)를 포함한다.

구체적으로, 도시된 실시예에서, 지지 구조(16)는, 서로 연결되어 있고, 프레임(17)이 서로 직교한 두 X, Y 방향을 따라 움직이고, X, Y방향에 의해 정의되는 평면에 수직인 Z축을 중심으로 회전할 때, 레이저 발생기(13)를 고정된 위치로 유지하는 3개의 짐벌들(gimbals)(18)을 포함한다.

더욱이, 지지 구조(16)는

X, Y방향을 따라 그리고 Z축을 중심으로 지면에 대한 헬리콥터(1)의 위치를 감지하도록 구성된 복수의 센서들(19)(도 5에서는 오직 개략적으로만 도시됨) 및

센서들(19)에 의해서 제어되고, 각각의 힘을 지지 구조(16)상에 가하도록 구성된 복수의 모터들(15a,15b,15c)을 포함한다.

보다 정확하게는, 2개의 선형 모터들(15a,15b)은 수평면을 정의하는 두 직교하는 X, Y방향을 따라 레이저 발생기(13)를 이동시키고, 회전 모터(15c)는 이 평면에 직교하는 Z축을 중심으로 레이저 발생기(13)를 회전시킨다.

이와 같이, 수평면 내의 헬리콥터(1)의 각각 그리고 모든 위치에 대하여, 레이저 발생기(13)는 이 수평면에 대하여 고정된 위치에 남아 있게 된다.

이에 따라, 라인들(26,27)은 X, Y방향으로 정의된 평면 내에서 지면에 대한 헬리콥터의 위치에 의해 영향을 받지 않는다.

환언하면, 레이저 발생기(13)는 자이로 안정기에 의해 안정되어 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 레이저 프로젝터(11)는 레이저 발생기(13)에 의해 발생된 레이저 광선을 표면(31) 쪽으로 이탈시키도록 구성된 거울(14)을 포함 할 수 있다.

바람직하게는, 레이저 발생기(13)는 레이저 광선 발생기이고, 레이저 프로젝터(11)는 레이저 광선을 받고 라인들(25,26)을 표면 쪽으로(30,31) 출력하는 회절 요소(미도시)를 포함한다.

그 대신에, 레이저 발생기(13)는 상호간에 직교인 2개의 라인들을 따라 배치되고, 라인들(25,26)을 표면(30,31)쪽으로 직접 투사시키도록 구성된 복수의 레이저 광원들을 포함한다.

라인(26)은 조종석(6)안의 조종사 머리의 위치의 넓은 범위에서 조종사가 쉽게 인식할 수 있도록 충분히 넓다,

바람직하게는, 라인(26)의 반대 에지들(28,29)과 레이저 발생기(13) 사이의 각도는 60도와 같거나 더 커야 한다.

헬리콥터(1)는

표면(30)을 형성하는 화면(32); 및

표면(31)을 형성하는 화면(33)을 더 포함한다.

화면들(32,33)은 조종석(6)안에 수납되어 있고, 접을 수 있다.

특히, 화면(32)은

저장된 위치; 및

표면(30)이 마이크로 프로젝터(12)의 전방에 있고, 표면(30)이 영상(20)을 계기판(7) 위쪽 및 조종사 쪽으로 반사시키는 작업 위치 사이에서 움직일 수 있다.

매우 동일한 방법으로, 화면(33)은

저장된 위치; 및

표면(31)이 레이저 발생기(13)의 전방에 있고, 표면(31)이 영상(25)을 계기판(7)위쪽 및 조종사 쪽으로 반사시키는 작업 위치 사이에서 움직일 수 있다.

바람직하게는, 화면(32)은 필름형 화면이다.

특히, 화면(32)은 액정 표시 장치이다.

도시된 실시예에서, 화면(32)은 전압이 화면(32)의 액정에 인가되느지에 따라서 투명하게 또는 불투명 하게 될 수 있다.

더 상세하게는, 프로젝터 그룹(10)이 꺼졌을 때, 전압은 화면(32)의 액정에 인가되지 않고, 따라서 화면은 투명하다.

대조적으로, 레이저 프로젝터(11)가 켜졌을 때, 전압이 화면(32)에 인가되고, 따라서 화면은 불투명하게 된다.

대안으로서, 화면(32)은 프로젝터(10)에 의해 투사된 영상(20)을 반사시키는 화면(32) 안에 설치된 격자를 갖는 투명한 화면이다.

추가적 대안으로서, 표시 수단(58)은 센서(19)와 동작하게 연결된 중앙처리장치를 포함하고, 화면(32)은 예를 들어, 랩탑에서 쓰이는 종류의 투명 그래픽 스크린이다.

이 추가적 대안에서, 중앙처리장치는 화면(32)위로 영상(20)을 발생시키고, 프로젝터 그룹(10)은 존재하지 않는다.

도시된 실시예에서, 화면(33)은 편광 산란 필름이다.

바람직하게는, 화면(33)은 굽어져 있고, 특히 오목하다.

도시된 실시예에서, 시각 정보, 예를 들어 영상들(20,25)은 화면들(32,33) 상에 표시되고, 따라서 조종석(6) 안쪽과, 승무원의 위치와 앞 유리(50) 사이에 표시된다.

도 11에서 도시된 바와 같이, 헬리콥터(1)가 로터(4)보다 높은 위치에서 노즈(5)와 함께 수평면에 대하여 심하게 기울어져 있을 때(도 10, 라인(26))는 계기판(7) 위에 투사되고, 따라서, 조종사에게 볼 수 있도록 남아 있게 된다.

환언하면, 표시 수단(58)은 추가적인 인공 수평선을 계기판(7)에 표시한다.

작동시에, '브라운 아웃'이나 '화이트 아웃' 조건으로 인해 시야가 제한된 비행 상태의 경우에는, 프로젝터 그룹(10)이 켜진다.

더욱이, 프로젝터 그룹(10)은 예를 들어, 산악 구조 작업과 같은 섬세한 조작 시 켜질 수 있다.

X, Y방향에 의해 정의되는 평면 내의 대지에 대한 헬리콥터(1)의 위치에 관계없이, 지지 구조(16)는 지면에 대하여 고정된 위치로 레이저 발생기(13)를 유지시킨다.

더구나, 센서들(19)은 지면에 대한 레이저 발생기(13)의 상대적인 위치와 기울기를 감지하고, 모터들(15a,15b,15c)이 X, Y방향을 따라 그리고 Z축을 중심으로 각각의 안정력을 지지 구조(16) 위에 가하도록 하는 방법으로 모터들(15a,15b,15c)을 제어한다. 모터들(15a,15b,15c)에 의해 가해지는 힘은 레이저 발생기(13)를 안정화시키고, 영상(25)을 지면에 대하여 일정한 위치로 안정화시키는데 효과가 있다.

더구나, 프로젝터 그룹(10)이 켜져 있을 때, 화면(33)을 형성하는 액정으로 전압이 인가되고, 따라서 화면을 불투명하게 렌더링하고, 이것의 반사율을 강화한다.

이 단계에서, 레이저 프로젝터(11)는 영상(25)을 화면(33)위로 투사시키고, 마이크로 프로젝터(12)는 영상(20)을 화면(32) 위로 투사시킨다.

더 정확하게는, 영상(25)의 라인(26)은 조종사에게 계기판(7)을 볼 필요 없이, 수평선의 표시를 제공한다.

매우 비슷한 방법으로, 영상(25)은 조종사에게 계기판(7)을 볼 필요 없이, 헬리콥터(1)의 고도의 표시, 지면에 대한 헬리콥터(1)의 속도의 크기의 표시, 고정된 기준에 대한 헬리콥터(1)의 방향의 표시를 제공한다.

도 10에서 보는 바와 같이 항공기가 기울여진 상태로 있고, 제한된 시야를 가지고 작동될 때, 조종사는 라인(26)을 볼 수 있다(도 11). 환언하면, 조종사는 그의 전방과 확대된 그림에서 추가적인 수평의 인공물을 볼 수 있다.

도 7의 참조부호 1'은 전체적으로 항공기의 다른 실시예, 특히 본 발명에 따른 헬리콥터를 나타낸다.

헬리콥터(1')는 헬리콥터(1)와 유사하고, 둘 사이의 차이점을 고려하여 아래에서 단지 설명될 것이다; 헬리콥터(1,1')의 어떤 대응되거나 동등한 부분은 지시될 것이고, 가능하면, 같은 참조번호를 쓸 것이다.

더 구체적으로, 헬리콥터(1')은 화면(33)을 포함하지 않고, 조종석(6)에 의해 정의되고 표면(31)을 형성하는 앞 유리(50')를 포함한다는 점에서 헬리콥터(1)과 다르다.

바람직하게는, 앞 유리(50')는 그것의 반사율을 증가시키도록 편광 반사 코팅으로 씌워진다.

특히, 반사 코팅은 아크릴을 포함한다.

도 7에서 도시된 실시예에서, 시각 정보, 예를 들어, 영상들(20,25)는 부분적으로 앞 유리(50')와 부분적으로 화면(32) 상에 표시된다. 시각 정보는, 따라서, 부분적으로 조종석(6) 안쪽, 승무의 위치와 앞 유리(50)의 위치 사이, 및 부분적으로 앞 유리(50') 상에 표시된다.

헬리콥터(1')의 작동은 영상(25)이 화면(33)대신에 앞 유리(50') 상에 보여진다는 점에서 헬리콥터(1)의 작동과 다르다.

도 8의 참조부호 1''은 전체적으로 항공기의 다른 실시예, 특히 본 발명에 따른 헬리콥터를 나타낸다.

헬리콥터(1'')는 헬리콥터(1)과 유사하고, 둘 사이의 차이점을 고려하여 하기에서 단지 설명될 것이다. 헬리콥터(1,1'')의 어떤 대응되거나 동등한 부분은 지시될 것이고, 가능하면, 같은 참조번호를 쓸 것이다.

더 상세하게는, 헬리콥터(1'')는 화면(33)을 포함하지 않고, 표면(31'')이 브라운아웃 상태일 경우 모래 입자들에 의해, 화이트아웃 상태일 경우 눈 결정들(snow crystals)에 의해 정의되는 점에서 헬리콥터(1)와 다르다.

더구나, 레이저 프로젝터(11)는 눈 결정들이나 모래 입자들의 반사율을 측정하고 레이저 발생기(13)에 의해 발생되는 레이저 광선의 세기를 자동적으로 조절하기 위한 감지 수단을 포함한다.

도 8에서 도시된 실시예에서, 시각 정보, 예를 들어 영상들(20,25)은 부분적으로 화면(32) 상에, 그리고 부분적으로 모래 입자나 눈 결정 상에 표시된다.

이에 따라, 영상들(20,25)은 승무원의 위치에 대하여 부분적으로 조종석(6) 내부에, 승무원의 위치와 앞 유리(50)의 위치 사이에, 부분적으로 조종석(6) 외부에, 그리고 앞 유리(50'')의 반대편 상에 표시된다.

헬리콥터(1'')의 작동은 영상(25)가 화면(33) 대신 모래 입자나 눈 결정 상에 보여진다는 점에서 헬리콥터(1)의 작동과 다르다.

도 9의 참조부호 1'''은 전체적으로 항공기의 다른 실시예, 특히 본 발명에 따른 헬리콥터를 나타낸다.

헬리콥터(1''')는 헬리콥터(1)와 유사하고, 둘 사이의 차이점을 고려하여 아래에서 단지 설명될 것이다; 헬리콥터(1,1''')의 어떤 대응되거나 동등한 부분은 지시될 것이고, 가능하면, 같은 참조번호를 쓸 것이다.

더 구체적으로, 헬리콥터(1''')는 화면들(32,33)과 레이저 프로젝터(10)를 포함하지 않는 다는 점에서 헬리콥터(1)와 다르다.

더구나, 헬리콥터(1''')는 투명 그래픽 화면이 앞 유리(50''')에 설치되어 있다는 점에서 헬리콥터(1)와 다르다. 표시 수단(58)은 센서(19)와 작동되게 연결되고 영상(20,25)을 앞 유리(50''') 상에 표시하는 중앙처리장치를 포함한다.

도시되지 않은 대안으로서, 헬리콥터(1''')는 화면(32,33)을 포함하지 않고, 레이저 프로젝터(10)를 포함한다.

이 도시되지 않은 대안에서, 투명 화면은 앞 유리(50''') 내에 설치되어 있고, 레이저 프로젝터(10)에 의해 투사된 영상(20,25)을 반사시킨다.

이 경우, 반사 격자가 영상(20,25)을 반사시키도록 투명 화면 내에 설치된다.

도 9에서 도시된 실시예에서, 시각 정보, 예를 들어, 영상들(20,25)은 완벽하게 앞 유리(50''') 상에 표시된다.

헬리콥터(1''')의 작동은 영상들(20,25)이 화면들(32,33) 대신에 앞 유리(50''') 상에 보여진다는 점에서 헬리콥터(1)의 작동과 다르다.

본 발명에 따른 헬리콥터(1,1',1'',1''')와 방법의 이점들은 상기 설명으로 인하여 명확해질 것이다.

특히, 프로젝터 그룹(10)은 조종사가 볼 수 있고 계기판(7) 위에 배치된 표면들(30,31) 상으로 영상들(20,25)에 의해 형성된 시각 정보를 투사시킨다.

이에 따라, 조종사는 계기판(7)으로 내려다 보지 않고, 쉽게 이 시각 정보를 볼 수 있다.

환언하면, 표시 수단(50)은 조종사가 위쪽 그리고 앞쪽으로 앞 유리(50,50',50'',50''')를 보면서 시각 정보를 볼 수 있게 허용하는 전방 표시 장치의 한 종류로서 역할은 한다.

비행중 시야 제한 상태의 경우, 특히 "브라운아웃"이나 "화이트아웃"의 조건에서 및/또는 구조 작업과 같은 섬세한 조작 중일 때, 조종사의 제어 감각은 따라서 굉장히 향상된다.

결론적으로 상기 상태에서 사고의 위험이 극적으로 줄어든다.

본 설명의 도입부에서 설명된 종래 기술에서와 같이 지면의 영상의 생성을 요구하지 않고, 레이저 발생기(13)와 반사 표면들(30,31)과 같은 매우 간단하고 값싼 부품들을 사용함으로써 사고의 위험이 줄어든다는 것을 언급하는 것은 중요하다.

표면(30)은 수평선을 보여주는 라인(26)을 포함하는 영상(25)을 반사시킨다.

이렇게 하여, 헬리콥터(1,1',1'',1''')의 조종사는 계기판(7)을 보지 않고, 쉽게 볼 수 있는 추가의 "인공적인 수평선"을 제공받는다.

이에 따라, 조종사는 수평선의 시각적 인식을 유지하기 쉽다.

헬리콥터(1,1',1'',1''')가 로터(4)보다 높은 위치에서 노즈(5)와 함께 수평면에 대하여 심하게 기울어져 있을 때, 라인(26)은 계기판(7) 위로 투사되고, 따라서, 조종사에게 보여질 수 있게 남게 된다(도 10 및 도 11 참조).

환언하면, 조종사는 그의 전방과 확대된 그림에서 추가적인 수평의 인공물을 볼 수 있다. 따라서, 이는 조종사가 수평선의 시각적 인식을 상실하는 위험을 강력하게 피하게 된다.

이는 헬리콥터(1,1',1'',1''')의 사이드 슬리핑의 위험과 그 결과로서 생기는 사고의 위험을 극적으로 줄여준다.

더구나, 표면(31)은 헬리콥터(1)의 고도의 참조부호 값(22), 지면에 대한 헬리콥터(1)의 속도의 크기의 참조부호 값(21), 및 기준점(47)에 대한 헬리콥터(1)의 속도 벡터를 보여주는 화살표(48)를 포함하는 영상(20)을 반사시킨다.

화면(32)은 전압이 화면(32)에 인가되는지의 여부에 따라, 불투명하게 또는 투명하게 선택적으로 렌더링되는 액정표시장치이다.

결과적으로, 전압이 인가될 때, 화면의 반사율(32)과 영상(20)의 가시성이 굉장히 향상된다.

화면(33)은 조종사가 명확한 전방 시야를 가지도록 보장하면서, 조종사에게 "인공적인 수평선"의 명확한 표시를 제공한다.

화면들(32,33)은 접힐 수 있도록 되어 있다. 따라서, 스크린들(32,33)은, 프로젝터 그룹(10)이 스위칭 오프되고 영상들(20,25)가 더 이상 조종사에 의해 요구되지 않을 때, 각 저장된 위치들에 용이하게 배열될 수 있다.

레이저 발생기(13)는 자이로 안정기에 의해 안정되어 있다, 즉 지면에 대해 주어진 일정한 위치로 모터들(15a,15b,15c)에 의해서 유지되어 진다.

이에 따라, 인공적인 수평선을 보여주는 라인(26)의 위치는 지면에 대한 가로 움직임과 상하 움직임으로 인한 헬리콥터(1,1',1'')의 방향에 의해 영향을 받지 않는다.

헬리콥터(1')은 화면(33)의 존재를 요구하지 않고, 따라서 조종석(6)안에 승무원이나 다른 장비들이 이용 가능한 공간을 더 남겨놓기 때문에 특히 이점이 있다.

헬리콥터(1'')은 표면(30)이 헬리콥터(1'')의 부품들에 의해서 정의되지 않고, 헬리콥터(1'') 외부의 모래 입자나 눈 결정에 의해 정의되기 때문에 특히 이점이 있다.

이에 따라, 헬리콥터(1'')은 표면(30)을 위한 전용 장비를 요구하지 않는다.

헬리콥터(1''')는 앞 유리(50''')가 전체 가시 영역을 형성하여 헬리콥터가 표면들(30,31)을 위한 전용 장비를 요구하지 않기 때문에 특히 이점이 있다.

명확하게는, 첨부된 청구항에 정의된 보호범위를 벗어나는 것 없이 여기에 설명되고 도시된 헬리콥터(1,1',1'',1''')와 방법에 변경이 있을 수 있다.

특히, 헬리콥터(1,1',1'',1''')는 전환식 비행기 또는 항공기일 수 있다.

더구나, 레이저 발생기(13)는 레이저 광선 외의 가시 광선을 발생시키도록 구성된 다른 발생기로 교체될 수 있다.

Claims

항공기(aircraft)(1,1',1'',1''')로서,
노즈(nose)(5)를 가지는 동체(fuselage)(2);
상기 노즈(5)의 반대 단부에서 상기 동체(2)로부터 돌출된 테일 핀(tail fin)에 장착된 테일 로터(tail rotor)(4);
계기판(instrument console)(7)을 가지고 있는 조종석(cockpit)(6); 및
상기 항공기(1,1',1'',1''')의 전방에 배치된 앞 유리(windscreen)(50, 50', 50'', 50''')를 포함하고;
상기 앞 유리(50, 50', 50'', 50''')는 조종사(operator)는 볼 수 있는 가시 영역(visualization area)(59)을 한정하는 에지(55)를 포함하고;
상기 항공기(1,1',1'',1''')는 적어도 부분적으로 상기 조종석(6)의 내부에; 및/또는 적어도 부분적으로 상기 조종석(6)의 외부에; 및/또는 적어도 부분적으로 상기 앞 유리(50, 50', 50'', 50''') 위에 적어도 하나의 비행 변수와 관련된 적어도 하나의 시각 정보(20, 25)를 표시할 수 있는 표시 수단(58)을 더 포함하고;
상기 시각 정보(20, 25)는 적어도 상기 항공기(1,1',1'',1''')는 정상 비행 상태에 있을 때, 상기 가시 영역(59) 내부에서 상기 조종사가 볼 수 있고;
상기 시각정보(20, 25)는 적어도 지면에 대한 상기 항공기(1,1',1'',1''')의 방향과 관련된 적어도 하나의 제1 영상(25)를 포함하는 항공기에 있어서;
상기 제1 영상(25) 은, 사용함에 있어서, 수평선과 평행한 적어도 하나의 라인(26)을 포함하고;
상기 항공기(1,1',1'',1''')는 상기 테일 로터(4)보다 더 높은 높이에서 상기 노즈(5)와 함께 수평면에 대하여 기울어져 있을 때, 상기 라인(26)은 상기 계기판(7) 상에서 상기 조종사에게 보일 수 있는 것을 특징으로 하는 항공기.
제1 항에 있어서,
상기 시각 정보(20, 25)는 상기 항공기(1,1',1'',1''')의 속도의 크기, 상기 항공기(1,1',1'',1''')의 고도, 및 상기 항공기(1,1',1'',1''')의 속도의 방향 중 적어도 하나의 변수와 관련된 제2 영상(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기.
제2 항에 있어서,
상기 조종석(6) 안쪽에 배치되고, 상기 표시 수단(58)에 작동되게 연결된 투명 그래픽 화면을 포함하고;
상기 항공기(1,1',1'',1''')가 상기 정상 비행 상태에 있을 때, 상기 표시 수단(58)이 상기 투명 그래픽 화면 상에 적어도 상기 제1 영상(20)을 표시하도록 구성되어진 것을 특징으로 하는 항공기.
제3 항에 있어서,
상기 투명 그래픽 화면은 상기 앞 유리(50''') 안쪽에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 항공기.
선행 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표시 수단(58)은, 상기 항공기(1,1',1'',1''')가 상기 정상 비행 상태에 있을 때, 사용함에 있어서, 상기 하나의 시각 정보(20, 25)를 상기 가시 영역(59)의 크기 안에서 그리고 상기 조종석(6) 안쪽에 배치된 반사면(30, 31) 위로 투사시키도록 구성된 프로젝터 그룹(10)을 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기.
제5 항에 있어서,
반사 격자가 설치된 투명 화면에 의해서; 또는 상기 반사면(30,31) 중 적어도 하나의 제1 부분(30)을 한정하고, 전압의 인가에 따라 선택적으로 투명하게 또는 불투명하게 표현될 수 있는, 상기 앞 유리(50,50',50'',50''')의 전방에 배치된 제1 반사 화면(32)에 의해서, 상기 반사면(30,31) 중 적어도 한 부분(30)이 형성되는 것을 특징으로 하는 항공기.
제6 항에 있어서,
투명 화면은 상기 앞 유리(50''') 안에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 항공기.
제5 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반사면(30,31) 중 상기 제2 부분(31)을 한정하는 제2 반사 화면(33)을 포함하고;
상기 제2 반사 화면(33)은 상기 시각 정보(20,25) 중 적어도 상기 제2 영상(25)을 반사시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 항공기.
제6 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 반사 화면(33) 중 적어도 하나는 상기 조종석(6) 안에서 접혀질 수 있는 것을 특징으로 하는 항공기.
제5 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 앞 유리(50,50',50'',50''')는 상기 반사면(30,31) 중 상기 제2 부분(31)을 한정하는 것을 특징으로 하는 항공기.
선행 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
프로젝터 그룹(10)은, 상기 제2 영상(25)을 투사시키도록 구성된 발광 소스(a source of a radiation)(13); 및 지면에 대하여 주어진 일정한 위치에서 상기 소스(13)를 유지시키도록 상기 항공기(1,1',1'',1''')에 대하여 상기 소스(13)를 이동시켜 제어되는 하나의 모터(15a,15b,15c)를 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기.
조종석(6); 노즈(5)를 가지는 동체(2); 상기 노즈(5)의 반대 단부에서 상기 동체(2)로부터 돌출된 테일 핀에 장착된 테일 로터(4); 및 항공기(1,1',1'',1''')의 전방에 배치된 앞 유리(50,50',50'',50''')를 포함하는 상기 항공기(1,1',1'',1''')의 조종사에게 적어도 하나의 비행 변수와 관련된 시각 정보(20,25)를 표시하기 위한 방법으로서,
상기 방법은 적어도 부분적으로 상기 조종석(6)의 내부에; 및/또는 적어도 부분적으로 상기 조종석(6)의 외부에; 및/또는 적어도 부분적으로 상기 앞 유리(50, 50', 50'', 50''') 상에, 상기 적어도 하나의 시각 정보(20,25)를 표시하는 단계를 포함하고;
상기 표시하는 단계는 지면에 대하여 적어도 상기 항공기(1,1',1'',1''')의 방향과 관련된 적어도 하나의 제1 영상(25)을 표시하는 단계를 포함하고;
상기 표시하는 단계는 상기 항공기(1,1',1'',1''')가 정상 비행 상태에 있을 때, 상기 앞 유리(50,50',50'',50''')의 에지(55)에 의해 한정되는 가시 영역(59) 안의 시각 정보(20,25)를 조종사가 볼 수 있게 렌더링하는 단계를 포함하는 방법에 있어서,
상기 항공기(1,1',1'',1''')가 상기 테일 로터(4)보다 더 높은 높이에서 상기 노즈(5)와 함께 수평면에 대하여 기울어져 있을 때, 상기 계기판(7) 위에 있는 상기 제1 영상(25)의 적어도 하나의 라인(26)을 볼 수 있게 렌더링하는 단계를 포함하고;
상기 하나의 라인(26)은 수평선과 평행한 것을 특징으로 하는 방법.
제12 항에 있어서,
상기 표시하는 단계는 상기 항공기(1,1',1'',1''')가 정상 비행 상태에 있을 때, 상기 앞 유리(50''') 안에 설치된 투명 그래픽 화면 상에 상기 시각 정보(20,25)를 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제12 항 또는 제13 항에 있어서,
상기 시각 정보(20,25)를 표시하는 상기 단계는 상기 시각 정보(20,25)를 투사하는 단계; 및 상기 항공기(1,1',1'',1''')가 정상 비행 상태에 있을 때, 조종사가 볼 수 있고, 상기 항공기(1,1',1'',1''')의 계기판(7) 위에 배치된 반사면(30,31) 위로 상기 시각 정보(20,25)를 반사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제14 항에 있어서,
상기 표시하는 단계는 상기 항공기(1,1',1'',1''')가 정상 비행 상태에 있을 때, 상기 제1 영상(25); 및 상기 항공기(1,1',1'',1''')의 속도의 크기, 상기 항공기(1,1',1'',1''')의 고도, 및 상기 항공기(1,1',1'',1''')의 속도의 방향 중 적어도 하나의 변수와 관련된 제2 영상(20)을 표시하는 단계를 포함하고;
상기 반사시키는 단계는 상기 제1 영상(25)을 상기 항공기(1,1',1'',1''')의 바깥쪽에 배치된, 특히 모래나 눈 결정들과 같은 입자 물질 위로 반사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.