KR20140114003A - 비행체들을 재급유하는 디바이스들, 시스템들 및 방법들 - Google Patents
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Abstract
다양한 재급유 디바이스들, 시스템들 및 방법들은 공중 재급유에서의 사용을 위해 개시된다. 일 예에서, 하나의 그러한 디바이스는 공중 재급유 동안 적어도 연료 호스를 통해 탱커 항공기에 의해 견인되고, 붐 축을 갖는 붐 부재를 갖는다. 붐 부재는 연료가 공중 재급유 동안 연료 호스로부터 붐 축을 따라 리시버 항공기로 전달될 수 있게 한다. 디바이스는 적어도 재급유 디바이스가 연료 호스를 통해 전방 방향으로 탱커 항공기에 의해 견인될 때 붐 축과 전방 방향 사이의 원하는 비제로 각도 배치를 유지한다.
Description
현재 개시된 발명 대상은 비행체들, 특히 항공기를 재급유하는 시스템들 및 방법들에 관한 것으로, 재급유 비행 중에 항공기를 재급유하는 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
공수 재급유(또한 항공 재급유, 공중 재급유, AAR(air to air refueling), 항공기 재급유, 탱크 저장 등으로 본 명세서에서 교환가능하게 지칭됨)는 비행 동안 탱커 항공기로부터 리시버 항공기로 연료를 전달하는 과정을 지칭한다.
2개의 타입들의 공수 재급유 시스템들은 현재 공수 군용기를 재급유하는데 사용된다:
- 미국 해군 및 많은 비미국 공군들에 의해 사용되는 소위 "호스 앤 드로그" 시스템;
- 미국 공군에 의해 사용되고, 또한 이스라엘, 터키 및 네덜란드에 의해 사용되는 소위 "붐 및 저장소" 또는 "플라잉 붐" 시스템.
호스 및 드로그 시스템에서, 재급유 항공기에는 하나 이상의 비강성 재급유 라인들이 제공되며, 그 각각의 단부에 안정기로서 기능하고 저장소를 포함하는 드로그가 있는 반면, 리시버 항공기에는 저장소와 체결하도록 구성되는 프로브가 설비된다. 사용 시에, 드로그는 능동으로 제어되지 않지만, 오히려 탱커의 에어플로수 후미에서 그 자체를 자유롭게 정렬한다. 리시버 항공기의 파일럿은 프로브와 저장소 사이의 체결 접촉을 보장하기 위해 그것의 비행 경로를 제어한다. 그 후, 리시버 항공기는 재급유 라인 및 프로브를 통해 재급유된다.
붐 및 저장소 시스템에서, 탱커는 소위 "플라잉 붐"을 포함하며, 이는 외부로 신축가능하고 탱커 항공기의 후방으로 짐벌링되는(gimbaled) 강성 튜브이고, 그렇지 않으면 사용되지 않을 때 탱커 동체로 수축된다. 붐은 연료 라인을 가지고 있고 그것의 단부에 연료 이송 노즐을 포함하고, 붐에는 조정가능 비행 제어 표면들이 구비된다. 탱커 및 리시버 항공기가 리시버 항공기가 항공 재급유 엔벨로프(즉, 리시버 항공기에 관하여 붐에 대한 운행의 그리고 리시빙 항공기와 붐 사이의 접촉이 안전한 안전 한계들) 내에서 탱커 뒤의 위치에 있는 상태로, 아주 근접하고 편대 비행을 하고 있으면, 탱커에서의 전용 조작자는 제어 표면들을 통해 붐의 위치를 제어하고, 리시빙 항공기의 상부 부분 상에 제공된 저장소로 노즐을 포함하는 붐의 단부를 삽입하여, 노즐과 저장소 사이의 적절한 접속을 보장하며, 후에 연료 이송이 시작될 수 있다. 재급유 동안, 그리고 붐이 저장소와 체결되는 동안, 리시버 항공기의 파일럿은 항공 재급유 안전 운항 범위 내에서 계속해서 비행해야 하고, 리시버 항공기가 이러한 한계들에 접근하면, 탱커에서의 동작자는 리시버 항공기 파일럿이 그것의 위치를 정정하는 것을 필요로 하고, 필요하다면 붐은 사고들을 방지하기 위해 분리된다. 이러한 타입의 모든 현재 탱커들은 단일 붐을 가지고 있고 한 번에 이러한 타입의 단일 리시버 항공기를 재급유할 수 있다.
게다가, 또한 플라잉 붐 시스템 및 적어도 하나의 호스 및 드로그 시스템을 포함하는 일부 탱커들이 있고, 통상 MPRS(Multi-Point Refueling Systems)로 알려져 있다. 일부 경우들에서, 호스 및 드로그 시스템이 항공기 꼬리에 제공되고, 따라서 이러한 시스템 또는 플라잉 붐 시스템만이 어느 때든지 사용될 수 있다. 다른 경우들에서, WARP들(Wing Air Refueling Pods)로 알려진 2개의 윙 하부 호스 및 드로그 포드들이 플라잉 붐 시스템에 더하여 제공될 수 있으며, 하나는 각각의 윙 아래에 있다.
US 7,562,847는 탱커 항공기의 연료 호스에 결합되도록 구성된 제 1 단부 및 리시버 항공기 및 조정가능 제어 표면들에 결합되도록 구성된 제 2 단부를 포함하는 독자적 공중 재급유 호스 엔드 유닛을 개시하고 비행 제어 컴퓨터는 재급유 호스 단부가 리시버 항공기와 접촉하여 비행하도록 제어 표면들을 독자적으로 제어한다.
GB 2,237,251에서, 탱커 항공기 상에 장착가능한 비행 중 재급유 장치는 연료 라인과 결합된 프로브 리셉터를 갖고 항공기의 기체 바깥쪽으로 전개되도록 배열되고, 드로그 또는 붐 상에 제공될 수 있다. 하나의 모드에서, 장치는 초기 경로에 대해 리셉터의 위치를 자동으로 변화시키는 제어 수단을 작동시키기 위해 미리 결정된 초기 경로로부터 리셉터의 경로의 벗어남을 나타내는 파라미터를 제공하도록 배열된다. 다른 모드에서, 파라미터는 리셉터 및 프로브의 정렬을 달성하도록 상대 각도 위치를 자동으로 변화시키는 제어 수단을 작동시키기 위해 접근하는 재급유 항공기의 프로브에 관하여 리셉터의 상대 각도 위치를 나타낸다.
현재 개시된 발명 대상에 배경으로 적절한 것으로 고려되는 부가 참고문헌들은 아래에 열거된다: US 2007/108339, US 2007/084968, US 2006/065785, US 2006/043241, US 2006/060710, US 2006/060709, US 2005/224657, US 2004/102876, US 7,097,139, US 6,966,525, US 6,994,294, US 6,644,594, US 5,906,336, US 5,785,276, US 5,499,784, US 5,326,052, US 4,282,909, US 4,126,162, US 4,072,283, US 3,948,626, US 3,091,419, US 3,059,895, US 2,954,190, US 2,582,609, USD 439,876, DE 100 13 751.
본 명세서에서 상기 참고문헌들의 인지는 이들이 현재 개시된 발명 대상의 특허성에 적절한 임의의 방법인 것을 의미하는 것으로 추론되지 않아야 한다.
현재 개시된 발명 대상의 일 측면에 따르면, 공중 재급유에서의 사용을 위한 다양한 재급유 디바이스들, 시스템들 및 방법들이 제공된다. 적어도 하나의 예에서, 하나의 그러한 디바이스는 적어도 공중 재급유 동안 연료 호스를 통해 탱커 항공기에 의해 견인되고, 붐 축을 갖는 붐 부재를 갖는다. 붐 부재는 연료가 공중 재급유 동안 연료 호스로부터 붐 축을 따라 리시버 항공기로 전달될 수 있게 한다. 디바이스는 적어도 재급유 디바이스가 연료 호스를 통해 전방 방향으로 탱커 항공기에 의해 견인될 때 붐 축과 전방 방향 사이의 원하는 비제로 각도 배치를 유지한다.
현재 개시된 발명 대상의 일 측면에 따르면, 연료 저장소를 갖는 리시버 항공기의 공중 재급유를 제어하는 방법이 제공되며, 방법은 재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 조향하는 단계를 포함하며, 단계는,
(i) 리시버 항공기에 대해 재급유 디바이스의 공간 배치를 반복적으로 결정하는 단계로서, 재급유 디바이스는 붐 부재가 리시버 항공기의 연료 저장소에 대해 미리 결정된 이격 및 공간 관계에 있는 체결 가능 위치에 디바이스가 도달할 때, 붐 부재를 통해 리시버 항공기를 체결하고 재급유할 수 있는 단계;
(ii) 적어도 반복적으로 결정된 재급유 디바이스의 공간 제어 시스템의 공간 배치들 및 특성들에 기초하여 조향 명령들을 반복적으로 산출하는 단계;
(iii) 조향 명령들을 공간 제어 시스템에 송신하는 단계를 포함하고;
상기 체결 가능 위치에서, 재급유 디바이스의 붐 부재는 리시버 항공기의 재급유를 가능하게 하기 위해 연료 저장소와 체결될 수 있다.
방법은 특징들 (c1) 내지 (c15) 중 하나 이상을 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 더 포함할 수 있다:
(c1) 지시를 재급유 디바이스에 명령하여, 체결 가능 위치에 그것의 도달에 대응하여, 재급유 디바이스가 붐 부재를 연료 저장소와 자동으로 체결하기 위한 미리 결정된 궤적으로 이동하게 하는 단계.
(c2) 붐 부재는 붐 축을 갖고 적어도 미리 결정된 궤적의 최종 부분은 붐 축과 평행하다.
(c3) 체결 영역 세부사양 조건을 결정하는 단계; 공간 배치들 및 체결 영역 사양에 기초하여 리시버 항공기에 대한 기동 지시들을 반복적으로 산출하는 단계; 및 체결 영역 세부사양 조건을 충족시키는 것에 대응하여 자동 조향 단계를 호출하는 단계.
(c4) 재급유 디바이스는 연료 호스에 의해 탱커 항공기에 연결되고, 기동 지시들을 리시버 항공기 파일럿의 파일럿 또는 탱커 항공기의 파일럿 중 적어도 하나에 제공하는 단계를 더 포함한다.
(c5) 기동 지시들을 제공하는 단계는 재급유 디바이스 또는 탱커 항공기 상에 옵션으로 장착된 시그널링 시스템을 활성화시키는 단계를 포함한다.
(c6) 재급유를 가능하게 하는 체결 명령을 수신하는 것에 대응하여 리시버 항공기의 연료 저장소의 방향으로 힘을 발생시키는 힘 발생 장치를 재급유 디바이스에서 활성화시키는 단계.
(c7) 공간 배치를 결정하는 단계는 리시버 항공기의 이미지를 획득하는 단계, 이미지를 리시버 항공기에 대해 재급유 디바이스의 원하는 공간 배치를 도시하는 기준 이미지와 비교하는 단계, 및 비교에 기초하여, 리시버 항공기에 대해 재급유 디바이스의 공간 배치를 결정하는 단계를 포함한다.
(c8) 공간 제어 시스템 특성들은 재급유 디바이스의 공기 역학 제어 표면들의 동작 파라미터들과 관련된다.
(c9) 공기 역학 제어 표면들은 하나 이상의 베인들이다.
(c10) 공간 제어 시스템 특성들은 재급유 디바이스와 연관되고 재급유 디바이스를 조향할 수 있는 반응 제어 추력기들의 동작 파라미터들과 관련된다.
(c11) 체결 영역 세부사양 조건은 재급유 디바이스에 대해 미리 결정된 볼륨 내의 공간 배치이고 미리 결정된 볼륨은 옵션으로 실질적으로 정육면체의 형상이거나 실질적으로 구의 형상이다.
(c12) 조향 명령들을 산출하는 단계는 재급유 디바이스의 초기 트레일 위치의 데이터를 획득하는 단계를 포함하고 조향 명령들은 또한 초기 트레일 위치의 데이터에 기초한다.
(c13) 초기 트레일 위치의 데이터는 재급유 디바이스의 피치 각도, 재급유 디바이스의 요 각도, 및 재급유 디바이스를 탱커 항공기에 연결하는 연료 호스의 전개 길이 중 적어도 하나를 포함한다.
(c14) 자동 조향 및 자동 체결은 재급유 디바이스에 의해 자체적으로 수행된다.
(c15) 상기 재급유 디바이스는 비항공기 고정된다.
현재 개시된 발명 대상의 일 측면에 따르면, 연료 저장소를 갖는 리시버 항공기의 공중 재급유를 제어하는 방법이 더 제공되며, 방법은,
(a) 재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 조향하는 단계로서,
(i) 리시버 항공기에 대해 재급유 디바이스의 공간 배치를 반복적으로 결정하는 단계로서, 재급유 디바이스는 붐 부재가 리시버 항공기의 연료 저장소에 대해 미리 결정된 이격 및 공간 관계에 있는 체결 가능 위치에 디바이스가 도달할 때, 붐 부재를 통해 리시버 항공기를 체결하고 재급유할 수 있는 상기 단계;
(ii) 적어도 반복적으로 결정된 재급유 디바이스의 공간 제어 시스템의 공간 배치들 및 특성들에 기초하여 조향 명령들을 반복적으로 산출하는 단계;
(iii) 조향 명령들을 공간 제어 시스템에 송신하는 단계를 포함하는 단계;
(b) 그것이 체결 가능 위치에 도달할 때, 재급유 디바이스가 붐 부재를 연료 저장소와 자동으로 체결하기 위한 미리 결정된 궤적을 따라 이동하는 하는 지시를 재급유 디바이스에 제공하는 단계를 포함한다.
방법은 위에 상술된 특징들 (c2) 및/또는 (c4) 내지 (c15) 중 하나 이상 및/또는 특징들 (d1) 내지 (d2) 중 하나 이상을 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 더 포함할 수 있다:
(d1) 재급유 디바이스와 리시버 항공기 사이의 공간 배치가 체결 영역 세부사양 조건을 충족시키는 것에 대응하여 자동 조향을 호출하는 단계.
(d2) 공간 배치들 및 체결 영역 사양에 기초하여 리시버 항공기에 대한 기동 지시들을 반복적으로 산출하여, 체결 영역 세부사양 조건을 충족시키는 재급유 디바이스와 리시버 항공기 사이의 공간 배치를 수립하는 단계.
현재 개시된 발명 대상의 일 측면에 따르면, 연료 저장소를 갖는 리시버 항공기의 공중 재급유를 제어하는 방법이 더 제공되며, 방법은,
(a) 체결 영역 세부사양 조건이 충족될 때가지 리시버 항공기의 공간 배치들 및 체결 영역 사양에 기초하여 리시버 항공기에 대한 기동 지시들을 반복적으로 산출하는 단계;
(b) 체결 영역 세부사양 조건을 충족시키는 것에 대응하여, 재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 조향하는 단계로서,
(i) 리시버 항공기에 대해 재급유 디바이스의 공간 배치를 반복적으로 결정하는 단계로서, 재급유 디바이스는 붐 부재가 리시버 항공기의 연료 저장소에 대해 미리 결정된 이격 및 공간 관계에 있는 체결 가능 위치에 재급유 디바이스가 도달할 때, 붐 부재를 통해 리시버 항공기를 체결하고 재급유할 수 있는 단계;
(ii) 적어도 반복적으로 결정된 재급유 디바이스의 공간 제어 시스템의 공간 배치들 및 특성들에 기초하여 조향 명령들을 반복적으로 산출하는 단계;
(iii) 조향 명령들을 공간 제어 시스템에 송신하는 단계를 포함하는 상기 단계;
(c) 체결 가능 위치에 그것의 도달에 대응하여, 재급유 디바이스가 붐 부재를 연료 저장소와 자동으로 체결하기 위한 미리 결정된 궤적으로 이동하게 하는 지시를 재급유 디바이스에 제공하는 단계를 포함한다.
방법은 위에 상술된 특징들 (c2) 및/또는 (c4) 내지 (c15) 중 하나 이상을 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 더 포함할 수 있다.
현재 개시된 발명 대상의 일 측면에 따르면, 연료 저장소를 갖는 리시버 항공기의 공중 재급유를 제어하는 시스템이 더 제공되며, 시스템은 재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 조향하도록 구성된 조향 제어 모듈로서,
(i) 리시버 항공기에 대해 재급유 디바이스의 공간 배치를 반복적으로 결정하고, 재급유 디바이스는 붐 부재가 리시버 항공기의 연료 저장소에 대해 미리 결정된 이격 및 공간 관계에 있는 체결 가능 위치에 디바이스가 도달할 때, 붐 부재를 통해 리시버 항공기를 체결하고 재급유할 수 있는 것;
(ii) 적어도 반복적으로 결정된 재급유 디바이스의 공간 제어 시스템의 공간 배치들 및 특성들에 기초하여 조향 명령들을 반복적으로 산출하는 것;
(iii) 재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 조향하기 위한 조향 명령들을 공간 제어 시스템에 송신하는 것을 포함하는 조향 제어 모듈을 포함하며;
체결 가능 위치에서, 재급유 디바이스의 붐 부재는 리시버 항공기의 재급유를 가능하게 하기 위해 연료 저장소와 체결될 수 있다.
시스템은 위에 상술된 특징들 (c2) 및/또는 (c8) 내지 (c11) 및/또는 (c13) 및/또는 (c15) 중 하나 이상 및/또는 특징들 (e1) 내지 (e10) 중 하나 이상을 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 더 포함할 수 있다:
(e1) 체결 가능 위치에 그것의 도달에 대응하여, 재급유 디바이스가 붐 부재를 연료 저장소와 자동으로 체결하기 위한 미리 결정된 궤적으로 이동하게 하는 지시를 재급유 디바이스에 제공하도록 구성된 체결/해제 모듈.
(e2) 체결 영역 세부사양 조건을 결정하고, 공간 배치들 및 체결 영역 사양에 기초하여 리시버 항공기에 대한 기동 지시들을 반복적으로 산출하고, 체결 영역 세부사양 조건을 충족시키는 것에 대응하여 재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 조향하기 위해 조향 제어 모듈을 호출하도록 구성된 기동 지시 모듈.
(e3) 재급유 디바이스는 연료 호스에 의해 탱커 항공기에 연결되고, 기동 지시 모듈은 기동 지시들을 리시버 항공기 파일럿의 파일럿 또는 탱커 항공기의 파일럿 중 적어도 하나에 제공하도록 더 구성된다.
(e4) 기동 지시 모듈은 기동 지시들을 제공하기 위해 시그널링 시스템을 활성화시키도록 구성되며, 시그널링 시스템은 재급유 디바이스 또는 탱커 항공기 상에 옵션으로 장착된다.
(e5) 체결/해제 모듈은 재급유를 가능하게 하는 체결 명령을 수신하는 것에 대응하여 리시버 항공기의 연료 저장소의 방향으로 힘을 발생시키는 힘 발생 장치를 재급유 디바이스에서 활성화시키도록 더 구성된다.
(e6) 조향 제어 모듈은 공간 배치를 결정하기 위해, 리시버 항공기의 이미지를 획득하는 단계; 이미지를 리시버 항공기에 대해 재급유 디바이스의 원하는 공간 배치를 도시하는 기준 이미지와 비교하는 단계; 비교에 기초하여, 리시버 항공기에 대해 재급유 디바이스의 공간 배치를 결정하는 단계를 수행하도록 구성된다.
(e7) 조향 제어 모듈은 재급유 디바이스의 초기 트레일 위치의 데이터를 획득하도록 더 구성되고 조향 명령들의 산출은 또한 초기 트레일 위치의 획득된 데이터에 기초한다.
(e8) 적어도 조향 제어 모듈 및 체결/해제 모듈은 재급유 디바이스에 의해 리시버 항공기의 공중 재급유를 자체적으로 제어하는 것을 가능하게 하는 재급유 디바이스 내에 피팅된다.
(e9) 적어도 조향 제어 모듈 및 체결/해제 모듈은 리시버 항공기 내에 피팅된다.
(e10) 적어도 조향 제어 모듈 및 체결/해제 모듈은 탱커 항공기 내에 피팅된다.
현재 개시된 발명 대상의 일 측면에 따르면, 연료 저장소를 갖는 리시버 항공기의 공중 재급유를 제어하는 시스템이 더 제공되며, 시스템은 재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 조향하도록 구성된 조향 제어 모듈로서,
(i) 리시버 항공기에 대해 재급유 디바이스의 공간 배치를 반복적으로 결정하고, 재급유 디바이스는 붐 부재가 리시버 항공기의 연료 저장소에 대해 미리 결정된 이격 및 공간 관계에 있는 체결 가능 위치에 디바이스가 도달할 때, 붐 부재를 통해 리시버 항공기를 체결하고 재급유할 수 있는 것;
(ii) 적어도 반복적으로 결정된 재급유 디바이스의 공간 제어 시스템의 공간 배치들 및 특성들에 기초하여 조향 명령들을 반복적으로 산출하는 것;
(iii) 재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 조향하기 위한 조향 명령들을 공간 제어 시스템에 송신하는 것을 포함하는 조향 제어 모듈을 포함하며;
시스템은 그것이 체결 가능 위치에 도달할 때, 재급유 디바이스가 붐 부재를 연료 저장소와 자동으로 체결하기 위한 미리 결정된 궤적을 따라 이동하게 하는 지시를 재급유 디바이스에 제공하도록 구성된 체결/해제 모듈을 더 포함한다.
시스템은 위에 상술된 특징들 (c2) 및/또는 (c7) 내지 (c11) 및/또는 (c13) 및/또는 (c15) 및/또는 (e3) 내지 (e5) 중 하나 이상 및/또는 (e7) 내지 (e10) 및/또는 특징들 (f1) 내지 (f2) 중 하나 이상을 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 더 포함할 수 있다:
(f1) 체결 영역 세부사양 조건을 충족시키는 것에 대응하여 재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 조향하기 위해 조향 제어 모듈을 호출하도록 구성된 기동 지시 모듈.
(f2) 기동 지시 모듈은 공간 배치들 및 체결 영역 사양에 기초하여 리시버 항공기에 대한 기동 지시들을 반복적으로 산출하여, 체결 영역 세부사양 조건을 충족시키는 재급유 디바이스와 리시버 항공기 사이의 공간 배치를 설정하도록 더 구성된다.
현재 개시된 발명 대상의 일 측면에 따르면, 연료 저장소를 갖는 리시버 항공기의 공중 재급유를 제어하는 시스템이 더 제공되며, 시스템은 체결 영역 세부사양 조건이 충족될 때까지 리시버 항공기의 공간 배치들 및 체결 영역 사양에 기초하여 리시버 항공기에 대한 기동 지시들을 반복적으로 산출하고, 체결 영역 세부사양 조건을 충족시키는 것에 대응하여, 조향 제어 모듈을 활성화시키도록 구성된 기동 지시 모듈을 포함하며; 조향 제어 모듈은 재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 조향하도록 구성되고,
(i) 리시버 항공기에 대해 재급유 디바이스의 공간 배치를 반복적으로 결정하고, 재급유 디바이스는 붐 부재가 리시버 항공기의 연료 저장소에 대해 미리 결정된 이격 및 공간 관계에 있는 체결 가능 위치에 디바이스가 도달할 때, 붐 부재를 통해 리시버 항공기를 체결하고 재급유할 수 있는 것;
(ii) 적어도 반복적으로 결정된 재급유 디바이스의 공간 제어 시스템의 공간 배치들 및 특성들에 기초하여 조향 명령들을 반복적으로 산출하는 것;
(iii) 재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 조향하기 위한 조향 명령들을 공간 제어 시스템에 송신하는 것을 포함하며;
시스템은 체결 가능 위치에 그것의 도달에 대응하여, 재급유 디바이스가 붐 부재를 연료 저장소와 자동으로 체결하기 위한 미리 결정된 궤적으로 이동하게 하는 지시를 재급유 디바이스에 제공하도록 구성된 체결/해제 모듈을 더 포함한다.
시스템은 위에 상술된 특징들 (c2) 및/또는 (c7) 내지 (c11) 및/또는 (c13) 및/또는 (c15) 및/또는 (e3) 내지 (e5) 및/또는 (e7) 내지 (e10) 중 하나 이상을 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 더 포함할 수 있다.
현재 개시된 발명 대상의 일 측면에 따르면, 연료 저장소를 갖는 리시버 항공기의 공중 재급유를 제어하는 방법이 더 제공되며, 방법은,
재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 기동하는 단계로서,
(i) 리시버 항공기에 대해 재급유 디바이스의 공간 배치를 반복적으로 결정하는 단계로서, 재급유 디바이스는 붐 부재가 리시버 항공기의 연료 저장소에 대해 미리 결정된 이격 및 공간 관계에 있는 체결 가능 위치에 디바이스가 도달할 때, 붐 부재를 통해 리시버 항공기를 체결하고 재급유할 수 있는 상기 단계;
(ii) 적어도 반복적으로 결정된 재급유 디바이스의 공간 제어 시스템의 공간 배치들 및 특성들에 기초하여 기동 명령들을 반복적으로 산출하는 단계;
(iii) 기동 명령들을 공간 제어 시스템에 송신하는 단계를 포함하는 단계를 포함하고;
체결 가능 위치에서, 재급유 디바이스의 붐 부재는 리시버 항공기의 재급유를 가능하게 하기 위해 연료 저장소와 체결될 수 있다.
방법은 위에 상술된 특징들 (c1) 및/또는 (c2) 및/또는 (c5) 및/또는 (c7) 및/또는 (c9) 및/또는 (c11) 중 하나 이상 및/또는 특징들 (g1) 내지 (g12) 중 하나 이상을 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 더 포함할 수 있다:
(g1) 재급유 디바이스는 비항공기 고정되고 기동 명령들은 재급유 디바이스를 6자유도로 조향하는 조향 명령들이다.
(g2) 재급유 디바이스는 항공기 고정되고 기동 명령들은 재급유 디바이스를 3자유도로 정렬하는 정렬 명령들이다.
(g3) 체결 영역 세부사양 조건을 결정하는 단계; 공간 배치들 및 체결 영역 사양에 기초하여 리시버 항공기에 대한 기동 지시들을 반복적으로 산출하는 단계; 및 체결 영역 세부사양 조건을 충족시키는 것에 대응하여 자동 기동 단계를 호출하는 단계.
(g4) 기동 지시들을 리시버 항공기의 파일럿 또는 탱커 항공기의 파일럿 중 적어도 하나에 제공하는 단계.
(g5) 재급유 디바이스는 비항공기 고정되고 방법은 재급유를 가능하게 하는 체결 명령을 수신하는 것에 대응하여 리시버 항공기의 연료 저장소의 방향으로 힘을 발생시키는 힘 발생 장치를 재급유 디바이스에서 활성화시키는 단계를 더 포함한다.
(g6) 공간 배치를 결정하는 단계는 리시버 항공기의 이미지를 획득하는 단계, 이미지는 깊이 데이터 및 전자기 데이터를 포함하는 단계; 깊이 데이터 및 전자기 데이터를 리시버 항공기에 대해 기준 공간 배치들과 관련되는 기준 깊이 데이터 및 기준 전자기 데이터를 포함하는 룩업 테이블들과 비교하는 단계; 비교에 기초하여, 리시버 항공기에 대해 재급유 디바이스의 공간 배치를 결정하는 단계를 포함한다.
(g7) 이미지는 LIDAR(Light Detection And Ranging) 유닛에 의해 획득된다.
(g8) 재급유 디바이스는 비항공기 고정되고 공간 제어 시스템 특성들은 재급유 디바이스의 공기 역학 제어 표면들의 동작 파라미터들과 관련된다.
(g9) 재급유 디바이스는 비항공기 고정되고 공간 제어 시스템 특성들은 재급유 디바이스와 연관되고 재급유 디바이스를 기동할 수 있는 반응 제어 추력기들의 동작 파라미터들과 관련된다.
(g10) 기동 명령들을 산출하는 단계는 재급유 디바이스의 초기 트레일 위치의 데이터를 획득하는 단계를 포함하고 기동 명령들은 또한 초기 트레일 위치의 데이터에 기초한다.
(g11) 재급유 디바이스는 비항공기 고정되고 초기 트레일 위치의 데이터는 재급유 디바이스의 피치 각도, 재급유 디바이스의 요 각도, 및 연료 호스의 전개 길이 중 적어도 하나를 포함한다.
(g12) 자동 조정 및 자동 체결은 재급유 디바이스에 의해 자체적으로 수행된다.
현재 개시된 발명 대상의 일 측면에 따르면, 연료 저장소를 갖는 리시버 항공기의 공중 재급유를 제어하는 방법이 더 제공되며, 방법은,
(a) 재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 기동하는 단계로서,
(i) 리시버 항공기에 대해 재급유 디바이스의 공간 배치를 반복적으로 결정하는 단계로서, 재급유 디바이스는 붐 부재가 리시버 항공기의 연료 저장소에 대해 미리 결정된 이격 및 공간 관계에 있는 체결 가능 위치에 디바이스가 도달할 때, 붐 부재를 통해 리시버 항공기를 체결하고 재급유할 수 있는 상기 단계;
(ii) 적어도 반복적으로 결정된 재급유 디바이스의 공간 제어 시스템의 공간 배치들 및 특성들에 기초하여 기동 명령들을 반복적으로 산출하는 단계;
(iii) 기동 명령들을 공간 제어 시스템에 송신하는 단계를 포함하는 단계;
(b) 그것이 체결 가능 위치에 도달할 때, 재급유 디바이스가 붐 부재를 연료 저장소와 자동으로 체결하기 위한 미리 결정된 궤적을 따라 이동하게 하는 지시를 재급유 디바이스에 제공하는 단계를 포함한다.
방법은 위에 상술된 특징들 (c2) 및/또는 (c5) 및/또는 (c7) 및/또는 (c9) 및/또는 (c11) 및/또는 (g1) 내지 (g12) 중 하나 이상을 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 더 포함할 수 있다.
현재 개시된 발명 대상의 일 측면에 따르면, 연료 저장소를 갖는 리시버 항공기의 공중 재급유를 제어하는 방법이 더 제공되며, 방법은,
(a) 체결 영역 세부사양 조건이 충족될 때가지 리시버 항공기의 공간 배치들 및 체결 영역 사양에 기초하여 리시버 항공기에 대한 기동 지시들을 반복적으로 산출하는 단계;
(b) 체결 영역 세부사양 조건을 충족시키는 것에 대응하여, 재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 기동하는 단계로서,
(i) 리시버 항공기에 대해 재급유 디바이스의 공간 배치를 반복적으로 결정하는 단계로서, 재급유 디바이스는 붐 부재가 리시버 항공기의 연료 저장소에 대해 미리 결정된 이격 및 공간 관계에 있는 체결 가능 위치에 재급유 디바이스가 도달할 때, 붐 부재를 통해 리시버 항공기를 체결하고 재급유할 수 있는 단계;
(ii) 적어도 반복적으로 결정된 재급유 디바이스의 공간 제어 시스템의 공간 배치들 및 특성들에 기초하여 기동 명령들을 반복적으로 산출하는 단계;
(iii) 기동 명령들을 공간 제어 시스템에 송신하는 단계를 포함하는 상기 단계;
(c) 체결 가능 위치에 그것의 도달에 대응하여, 재급유 디바이스가 붐 부재를 연료 저장소와 자동으로 체결하기 위한 미리 결정된 궤적으로 이동하게 하는 지시를 재급유 디바이스에 제공하는 단계를 포함한다.
방법은 위에 상술된 특징들 (c2) 및/또는 (c5) 및/또는 (c7) 및/또는 (c9) 및/또는 (c11) 및/또는 (g1) 및/또는 (g2) 및/또는 (g4) 내지 (g12) 중 하나 이상을 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 더 포함할 수 있다.
현재 개시된 발명 대상의 일 측면에 따르면, 연료 저장소를 갖는 리시버 항공기의 공중 재급유를 제어하는 시스템이 더 제공되며, 시스템은,
재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 기동시키도록 구성된 조향 제어 모듈로서,
(i) 리시버 항공기에 대해 재급유 디바이스의 공간 배치를 반복적으로 결정하고, 재급유 디바이스는 붐 부재가 리시버 항공기의 연료 저장소에 대해 미리 결정된 이격 및 공간 관계에 있는 체결 가능 위치에 디바이스가 도달할 때, 붐 부재를 통해 리시버 항공기를 체결하고 재급유할 수 있는 것;
(ii) 적어도 반복적으로 결정된 재급유 디바이스의 공간 제어 시스템의 공간 배치들 및 특성들에 기초하여 기동 명령들을 반복적으로 산출하는 것;
(iii) 재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 기동시키기 위한 기동 명령들을 공간 제어 시스템에 송신하는 것을 포함하는 조향 제어 모듈을 포함하며;
체결 가능 위치에서, 재급유 디바이스의 붐 부재는 리시버 항공기의 재급유를 가능하게 하기 위해 연료 저장소와 체결될 수 있다.
시스템은 위에 상술된 특징들 (c2) 및/또는 (c9) 및/또는 (c11) 및/또는 (e4) 및/또는 (e6) 및/또는 (e8) 내지 (e10) 및/또는 (g1) 내지 (g2) 및/또는 (g7) 및/또는 (g9) 및/또는 (g11) 중 하나 이상 및/또는 특징들 (h1) 내지 (h7) 중 하나 이상을 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 더 포함할 수 있다:
(h1) 체결 가능 위치에 그것의 도달에 대응하여, 재급유 디바이스가 붐 부재를 연료 저장소와 자동으로 체결하기 위한 미리 결정된 궤적으로 이동하게 하는 지시를 재급유 디바이스에 제공하도록 구성된 체결/해제 모듈.
(h2) 붐 부재는 붐 축을 갖고 적어도 미리 결정된 궤적의 최종 부분은 붐 축과 평행하다.
(h3) 체결 영역 세부사양 조건을 결정하고, 공간 배치들 및 체결 영역 사양에 기초하여 리시버 항공기에 대한 기동 지시들을 반복적으로 산출하고, 체결 영역 세부사양 조건을 충족시키는 것에 대응하여 재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 기동시키기 위해 조향 제어 모듈을 호출하도록 구성된 기동 지시 모듈.
(h4) 기동 지시 모듈은 기동 지시들을 리시버 항공기의 파일럿 또는 탱커 항공기의 파일럿 중 적어도 하나에 제공하도록 더 구성된다.
(h5) 재급유 디바이스는 비항공기 고정되고 체결/해제 모듈은 재급유를 가능하게 하는 체결 명령을 수신하는 것에 대응하여 리시버 항공기의 연료 저장소의 방향으로 힘을 발생시키는 힘 발생 장치를 재급유 디바이스에서 활성화시키도록 더 구성된다.
(h6) 조향 제어 모듈은 공간 배치를 결정하기 위해, 리시버 항공기의 이미지를 획득하는 단계, 이미지는 깊이 데이터 및 전자기 데이터를 포함하는 단계; 깊이 데이터 및 전자기 데이터를 리시버 항공기에 대해 기준 공간 배치들과 관련되는 기준 깊이 데이터 및 기준 전자기 데이터를 포함하는 룩업 테이블들과 비교하는 단계; 비교에 기초하여, 리시버 항공기에 대해 재급유 디바이스의 공간 배치를 결정하는 단계를 수행하도록 구성된다.
(h7) 조향 제어 모듈은 재급유 디바이스의 초기 트레일 위치의 데이터를 획득하도록 더 구성되고 기동 명령들의 산출은 또한 초기 트레일 위치의 획득된 데이터에 기초한다.
현재 개시된 발명 대상의 일 측면에 따르면, 연료 저장소를 갖는 리시버 항공기의 공중 재급유를 제어하는 시스템이 더 제공되며, 시스템은,
재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 기동시키도록 구성된 조향 제어 모듈로서,
(i) 리시버 항공기에 대해 재급유 디바이스의 공간 배치를 반복적으로 결정하고, 재급유 디바이스는 붐 부재가 리시버 항공기의 연료 저장소에 대해 미리 결정된 이격 및 공간 관계에 있는 체결 가능 위치에 디바이스가 도달할 때, 붐 부재를 통해 리시버 항공기를 체결하고 재급유할 수 있는 것;
(ii) 적어도 반복적으로 결정된 재급유 디바이스의 공간 제어 시스템의 공간 배치들 및 특성들에 기초하여 기동 명령들을 반복적으로 산출하는 것;
(iii) 재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 기동시키기 위한 기동 명령들을 공간 제어 시스템에 송신하는 것을 포함하는 조향 제어 모듈을 포함하며;
시스템은 그것이 체결 가능 위치에 도달할 때, 재급유 디바이스가 붐 부재를 연료 저장소와 자동으로 체결하기 위한 미리 결정된 궤적을 따라 이동하게 하는 지시를 재급유 디바이스에 제공하도록 구성된 체결/해제 모듈을 더 포함한다.
시스템은 위에 상술된 특징들 (c2) 및/또는 (c9) 및/또는 (c11) 및/또는 (e4) 및/또는 (e6) 및/또는 (e8) 내지 (e10) 및/또는 (g1) 내지 (g2) 및/또는 (g7) 및/또는 (g9) 및/또는 (g11) 및/또는 (h2) 내지 (h7) 중 하나 이상을 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 더 포함할 수 있다.
현재 개시된 발명 대상의 일 측면에 따르면, 연료 저장소를 갖는 리시버 항공기의 공중 재급유를 제어하는 시스템이 더 제공되며,
시스템은 체결 영역 세부사양 조건이 충족될 때까지 리시버 항공기의 공간 배치들 및 체결 영역 사양에 기초하여 리시버 항공기에 대한 기동 지시들을 반복적으로 산출하고, 체결 영역 세부사양 조건을 충족시키는 것에 대응하여, 조향 제어 모듈을 활성화시키도록 구성된 기동 지시 모듈을 포함하며;
조향 제어 모듈은 재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 기동시키도록 구성되고,
(i) 리시버 항공기에 대해 재급유 디바이스의 공간 배치를 반복적으로 결정하고, 재급유 디바이스는 붐 부재가 리시버 항공기의 연료 저장소에 대해 미리 결정된 이격 및 공간 관계에 있는 체결 가능 위치에 디바이스가 도달할 때, 붐 부재를 통해 리시버 항공기를 체결하고 재급유할 수 있는 것;
(ii) 적어도 반복적으로 결정된 재급유 디바이스의 공간 제어 시스템의 공간 배치들 및 특성들에 기초하여 기동 명령들을 반복적으로 산출하는 것;
(iii) 재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 기동시키기 위한 기동 명령들을 공간 제어 시스템에 송신하는 것을 포함하며;
시스템은 체결 가능 위치에 그것의 도달에 대응하여, 재급유 디바이스가 붐 부재를 연료 저장소와 자동으로 체결하기 위한 미리 결정된 궤적으로 이동하게 하는 지시를 재급유 디바이스에 제공하도록 구성된 체결/해제 모듈을 더 포함한다.
시스템은 위에 상술된 특징들 (c2) 및/또는 (c9) 및/또는 (c11) 및/또는 (e4) 및/또는 (e6) 및/또는 (e8) 내지 (e10) 및/또는 (g1) 내지 (g2) 및/또는 (g7) 및/또는 (g9) 및/또는 (g11) 및/또는 (h2) 및/또는 (h4) 내지 (h7) 중 하나 이상을 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 더 포함할 수 있다.
현재 개시된 발명 대상의 일 측면에 따르면, 탱커 항공기와 리시버 항공기 사이의 공중 재급유 동작에 사용되는 비항공기 고정 재급유 디바이스가 더 제공되며, 비항공기 고정 재급유 디바이스는,
적어도 공중 재급유 동안 연료 호스를 통해 탱커 항공기에 의해 견인되도록 구성되고, 붐 축을 갖고 연료가 공중 재급유 동작 동안 연료 호스로부터 붐 축을 따라 리시버 항공기로 전달될 수 있게 하도록 구성된 붐 부재를 포함하는 선택적 조향가능 바디;
바디를 리시버 항공기에 대해 이격된 체결 가능 위치로 선택적으로 기동하고 붐 축을 체결 가능 배향으로 이격된 위치에서 정렬하고, 그것들 사이에 연료 수송로를 가능하게 하기 위해 붐 부재를 붐 축을 따라 리시버 항공기를 향해 후속 이동시키도록 구성된 컨트롤러를 포함한다.
현재 개시된 발명 대상의 일 측면에 따르면, 현재 개시된 발명 대상의 일 측면에 따르면, 연료 저장소를 갖는 리시버 항공기의 공중 재급유를 제어하는 방법이 제공되며, 방법은 재급유 디바이스를 체결 가능 위치에서 자동으로 정렬하는 단계를 포함하며, 단계는,
(i) 리시버 항공기에 대해 재급유 디바이스의 공간 배치를 반복적으로 결정하는 단계로서, 재급유 디바이스는 붐 부재가 리시버 항공기의 연료 저장소에 대해 미리 결정된 이격 및 공간 관계에 있는 체결 가능 위치에 디바이스가 도달할 때, 붐 부재를 통해 리시버 항공기를 체결하고 재급유할 수 있는 단계;
(ii) 적어도 반복적으로 결정된 재급유 디바이스의 공간 제어 시스템의 공간 배치들 및 특성들에 기초하여 정렬 명령들을 반복적으로 산출하는 단계;
(iii) 정렬 명령들을 공간 제어 시스템에 송신하는 단계를 포함하고;
상기 체결 가능 위치에서, 재급유 디바이스의 붐 부재는 리시버 항공기의 재급유를 가능하게 하기 위해 연료 저장소와 체결될 수 있다.
방법은 위에 상술된 특징들 (c1) 내지 (c3) 및/또는 (c5) 및/또는 (c7) 및/또는 (c11) 중 하나 이상 및/또는 특징들 (i1) 내지 (i6) 중 하나 이상을 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 더 포함할 수 있다:
(i1) 기동 명령들은 상기 재급유 디바이스를 3자유도로 정렬하는 정렬 명령들이다.
(i2) 기동 지시들을 리시버 항공기 파일럿의 파일럿 또는 탱커 항공기의 파일럿 중 적어도 하나에 제공하는 단계.
(i3) 체결 영역 세부사양 조건을 결정하는 단계; 상기 공간 배치들 및 체결 영역 사양에 기초하여 상기 리시버 항공기에 대한 기동 지시들을 반복적으로 산출하는 단계; 및 상기 체결 영역 세부사양 조건을 충족시키는 것에 대응하여 상기 자동 정렬 단계를 호출하는 단계.
(i4) 정렬 명령들을 산출하는 단계는 재급유 디바이스의 초기 트레일 위치의 데이터를 획득하는 단계를 포함하고 정렬 명령들은 또한 초기 트레일 위치의 데이터에 기초한다.
(i5) 자동 정렬 및 자동 체결은 재급유 디바이스에 의해 자체적으로 수행된다.
(i6) 상기 재급유 디바이스는 항공기 고정된다.
현재 개시된 발명 대상의 일 측면에 따르면, 연료 저장소를 갖는 리시버 항공기의 공중 재급유를 제어하는 방법이 더 제공되며, 방법은,
(a) 재급유 디바이스를 체결 가능 위치에서 자동으로 정렬하는 단계로서,
(i) 리시버 항공기에 대해 재급유 디바이스의 공간 배치를 반복적으로 결정하는 단계로서, 재급유 디바이스는 붐 부재가 리시버 항공기의 연료 저장소에 대해 미리 결정된 이격 및 공간 관계에 있는 체결 가능 위치에 디바이스가 도달할 때, 붐 부재를 통해 리시버 항공기를 체결하고 재급유할 수 있는 상기 단계;
(ii) 적어도 반복적으로 결정된 재급유 디바이스의 공간 제어 시스템의 공간 배치들 및 특성들에 기초하여 정렬 명령들을 반복적으로 산출하는 단계;
(iii) 정렬 명령들을 공간 제어 시스템에 송신하는 단계를 포함하는 단계;
(b) 그것이 체결 가능 위치에 도달할 때, 재급유 디바이스가 붐 부재를 연료 저장소와 자동으로 체결하기 위한 미리 결정된 궤적을 따라 이동하게 하는 지시를 재급유 디바이스에 제공하는 단계를 포함한다.
방법은 위에 상술된 특징들 (c2) 및/또는 (c5) 및/또는 (c7) 및/또는 (c11) 및/또는 (i1) 내지 (i6) 중 하나 이상 및/또는 특징(l1)을 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 더 포함할 수 있다:
(l1) 재급유 디바이스와 리시버 항공기 사이의 공간 배치가 체결 영역 세부사양 조건을 충족시키는 것에 대응하여 자동 정렬 단계를 호출하는 단계.
현재 개시된 발명 대상의 일 측면에 따르면, 연료 저장소를 갖는 리시버 항공기의 공중 재급유를 제어하는 방법이 더 제공되며, 방법은,
(a) 체결 영역 세부사양 조건이 충족될 때가지 리시버 항공기의 공간 배치들 및 체결 영역 사양에 기초하여 리시버 항공기에 대한 기동 지시들을 반복적으로 산출하는 단계;
(b) 체결 영역 세부사양 조건을 충족시키는 것에 대응하여, 재급유 디바이스를 체결 가능 위치에서 자동으로 정렬하는 단계로서,
(i) 리시버 항공기에 대해 재급유 디바이스의 공간 배치를 반복적으로 결정하는 단계로서, 재급유 디바이스는 붐 부재가 리시버 항공기의 연료 저장소에 대해 미리 결정된 이격 및 공간 관계에 있는 체결 가능 위치에 재급유 디바이스가 도달할 때, 붐 부재를 통해 리시버 항공기를 체결하고 재급유할 수 있는 단계;
(ii) 적어도 반복적으로 결정된 재급유 디바이스의 공간 제어 시스템의 공간 배치들 및 특성들에 기초하여 정렬 명령들을 반복적으로 산출하는 단계;
(iii) 정렬 명령들을 공간 제어 시스템에 송신하는 단계를 포함하는 상기 단계;
(c) 체결 가능 위치에 그것의 도달에 대응하여, 재급유 디바이스가 붐 부재를 연료 저장소와 자동으로 체결하기 위한 미리 결정된 궤적으로 이동하게 하는 지시를 재급유 디바이스에 제공하는 단계를 포함한다.
방법은 위에 상술된 특징들 (c2) 및/또는 (c5) 및/또는 (c7) 및/또는 (c11) 및/또는 (i1) 내지 (i2) 및/또는 (i4) 내지 (i6) 중 하나 이상을 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 더 포함할 수 있다.
현재 개시된 발명 대상의 일 측면에 따르면, 연료 저장소를 갖는 리시버 항공기의 공중 재급유를 제어하는 시스템이 더 제공되며, 시스템은 재급유 디바이스를 체결 가능 위치에서 자동으로 정렬하도록 구성된 조향 제어 모듈로서,
(iv) 리시버 항공기에 대해 상기 재급유 디바이스의 공간 배치를 반복적으로 결정하고, 재급유 디바이스는 붐 부재가 리시버 항공기의 연료 저장소에 대해 미리 결정된 이격 및 공간 관계에 있는 체결 가능 위치에 디바이스가 도달할 때, 붐 부재를 통해 리시버 항공기를 체결하고 재급유할 수 있는 것;
(v) 적어도 반복적으로 결정된 재급유 디바이스의 공간 제어 시스템의 공간 배치들 및 특성들에 기초하여 정렬 명령들을 반복적으로 산출하는 것;
(vi) 재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 조향하기 위한 정렬 명령들을 공간 제어 시스템에 송신하는 것을 포함하는 조향 제어 모듈을 포함하며;
체결 가능 위치에서, 재급유 디바이스의 붐 부재는 리시버 항공기의 재급유를 가능하게 하기 위해 연료 저장소와 체결될 수 있다.
시스템은 위에 상술된 특징들 (c2) 및/또는 (c11) 및/또는 (i1) 내지 (i2) 및/또는 (i4) 내지 (i6) 중 하나 이상 및/또는 특징(o1)을 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 더 포함할 수 있다:
(o1) 체결 영역 세부사양 조건을 결정하고, 공간 배치들 및 체결 영역 사양에 기초하여 리시버 항공기에 대한 기동 지시들을 반복적으로 산출하는 단계, 및 체결 영역 세부사양 조건을 충족시키는 것에 대응하여 재급유 디바이스를 체결 가능 위치에서 자동으로 정렬하기 위해 조향 제어 모듈을 호출하도록 구성된 기동 지시 모듈.
현재 개시된 발명 대상의 일 측면에 따르면, 연료 저장소를 갖는 리시버 항공기의 공중 재급유를 제어하는 시스템이 더 제공되며, 시스템은 재급유 디바이스를 체결 가능 위치에서 자동으로 정렬하도록 구성된 조향 제어 모듈로서,
(iv) 리시버 항공기에 대해 재급유 디바이스의 공간 배치를 반복적으로 결정하고, 재급유 디바이스는 붐 부재가 리시버 항공기의 연료 저장소에 대해 미리 결정된 이격 및 공간 관계에 있는 체결 가능 위치에 디바이스가 도달할 때, 붐 부재를 통해 리시버 항공기를 체결하고 재급유할 수 있는 것;
(v) 적어도 반복적으로 결정된 재급유 디바이스의 공간 제어 시스템의 공간 배치들 및 특성들에 기초하여 정렬 명령들을 반복적으로 산출하는 것;
(vi) 재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 조향하기 위한 정렬 명령들을 공간 제어 시스템에 송신하는 것을 포함하는 조향 제어 모듈을 포함하며;
시스템은 그것이 체결 가능 위치에 도달할 때, 재급유 디바이스가 붐 부재를 연료 저장소와 자동으로 체결하기 위한 미리 결정된 궤적을 따라 이동하게 하는 지시를 재급유 디바이스에 제공하도록 구성된 체결/해제 모듈을 더 포함한다.
시스템은 위에 상술된 특징들 (c2) 및/또는 (c7) 및/또는 (c11) 및/또는 (e4) 내지 (e5) 및/또는 (e8) 내지 (e10) 및/또는 (f2) 및/또는 (i1) 내지 (i2) 및/또는 (i4) 내지 (i6) 중 하나 이상 및/또는 특징들 (p1) 내지 (p2) 중 하나 이상을 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 더 포함할 수 있다:
(p1) 조향 제어 모듈은 재급유 디바이스의 초기 트레일 위치의 데이터를 획득하도록 더 구성되고 정렬 명령들의 산출은 또한 초기 트레일 위치의 획득된 데이터에 기초한다.
(p2) 체결 영역 세부사양 조건을 충족시키는 것에 대응하여 재급유 디바이스를 체결 가능 위치에 자동으로 정렬하기 위해 조향 제어 모듈을 호출하도록 구성된 기동 지시 모듈.
현재 개시된 발명 대상의 일 측면에 따르면, 연료 저장소를 갖는 리시버 항공기의 공중 재급유를 제어하는 시스템이 더 제공되며, 시스템은 체결 영역 세부사양 조건이 충족될 때까지 리시버 항공기의 공간 배치들 및 체결 영역 사양에 기초하여 리시버 항공기에 대한 기동 지시들을 반복적으로 산출하고, 체결 영역 세부사양 조건을 충족시키는 것에 대응하여, 조향 제어 모듈을 활성화시키도록 구성된 기동 지시 모듈을 포함하며; 조향 제어 모듈은 재급유 디바이스를 체결 가능 위치에서 자동으로 정렬하도록 구성되고,
(iv) 리시버 항공기에 대해 재급유 디바이스의 공간 배치를 반복적으로 결정하고, 재급유 디바이스는 붐 부재가 리시버 항공기의 연료 저장소에 대해 미리 결정된 이격 및 공간 관계에 있는 체결 가능 위치에 디바이스가 도달할 때, 붐 부재를 통해 리시버 항공기를 체결하고 재급유할 수 있는 것;
(v) 적어도 반복적으로 결정된 재급유 디바이스의 공간 제어 시스템의 공간 배치들 및 특성들에 기초하여 정렬 명령들을 반복적으로 산출하는 것;
(vi) 재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 조향하기 위한 정렬 명령들을 공간 제어 시스템에 송신하는 것을 포함하며;
시스템은 체결 가능 위치에 그것의 도달에 대응하여, 재급유 디바이스가 붐 부재를 연료 저장소와 자동으로 체결하기 위한 미리 결정된 궤적으로 이동하게 하는 지시를 재급유 디바이스에 제공하도록 구성된 체결/해제 모듈을 더 포함한다.
시스템은 위에 상술된 특징들 (c2) 및/또는 (c7) 및/또는 (c11) 및/또는 (e4) 내지 (e5) 및/또는 (e8) 내지 (e10) 및/또는 (i1) 내지 (i2) 및/또는 (i4) 내지 (i6) 및/또는 (p1) 중 하나 이상을 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 더 포함할 수 있다.
현재 개시된 발명 대상의 일 측면에 따르면, 탱커 항공기와 리시버 항공기 사이의 공중 재급유 동작에 사용되는 재급유 디바이스가 더 제공되며, 재급유 디바이스는 적어도 공중 재급유 동안 연료 호스를 통해 탱커 항공기에 의해 견인되도록 구성되고, 붐 축을 갖고 연료가 공중 재급유 동작 동안 연료 호스로부터 붐 축을 따라 리시버 항공기로 전달될 수 있게 하도록 구성된 붐 부재를 포함하는 선택적 조향가능 바디; 바디를 리시버 항공기에 대해 이격된 체결 가능 위치로 선택적으로 조향하고 붐 축을 체결 가능 배향으로 이격된 위치에서 정렬하고, 그것들 사이에 연료 수송로를 가능하게 하기 위해 붐 부재를 붐 축을 따라 리시버 항공기를 향해 후속 이동시키도록 구성된 컨트롤러를 포함한다.
현재 개시된 발명 대상의 적어도 하나의 측면에 따르면, 탱커 항공기와 리시버 항공기 사이의 공중 재급유 동작에 사용되는 재급유 디바이스가 제공되며, 재급유 디바이스는,
- 적어도 공중 재급유 동안 연료 호스를 통해 탱커 항공기에 의해 견인되도록 구성되고, 붐 축을 갖고 연료가 공중 재급유 동작 동안 연료 호스로부터 붐 축을 따라 리시버 항공기로 전달될 수 있게 하도록 구성된 붐 부재를 포함하는 선택적 조향가능 바디;
- 바디를 리시버 항공기에 대해 이격된 체결 가능 위치로 선택적으로 조향하고 붐 축을 체결 가능 배향으로 이격된 위치에서 정렬하고, 그것들 사이에 연료 수송로를 가능하게 하기 위해 붐 부재를 붐 축을 따라 리시버 항공기를 향해 후속 이동시키도록 구성된 컨트롤러를 포함한다.
예를 들어, 그것들 사이에 연료 수송로를 가능하게 하기 위해 붐 부재를 상기 붐 축을 따라 리시버 항공기를 향해 이동시키는 것은 예를 들어 이하 중 어느 하나에 의해 달성될 수 있다:
- 바디를 붐 축의 방향을 따라 리시버 항공기의 연료 저장소를 향해 이동시킴으로써,
- 바디가 체결 가능 위치에서 유지된 동안 붐 부재를 상기 붐 축을 따라 리시버 항공기의 연료 저장소를 향해 신축가능하게 연장시킴으로써,
- 부분적으로 바디를 붐 축의 방향을 따라 리시버 항공기의 연료 저장소를 향해 이동시킴으로써, 및 부분적으로 바디가 체결 가능 위치에서 유지되는 동안 붐 부재를 상기 붐 축을 따라 리시버 항공기의 연료 저장소를 향해 신축가능하게 연장시킴으로써.
현재 개시된 발명 대상의 이러한 측면에 따른 재급유 디바이스는 상기 재급유 디바이스가 상기 전방 방향으로 상기 연료 호스를 통해 탱커 항공기에 의해 견인될 때 적어도 상기 붐 축과 상기 전방 방향 사이에서 원하는 비제로 각도 배치를 유지하는 것을 선택적으로 보장하도록 구성된 공간 제어 시스템을 옵션으로 포함할 수 있다.
상기 특징들에 부가적으로 또는 대안적으로, 현재 개시된 발명 대상의 이러한 측면에 따른 재급유 디바이스는 부가적으로 또는 대안적으로 이하의 특징들 (j1) 내지 (j6) 중 하나 이상, 부가적으로 또는 대안적으로 이하의 특징들 (k1) 내지 (k15) 중 하나 이상, 부가적으로 또는 대안적으로 이하의 특징들 M1 및 또는 M2 및/또는 (m1) 내지 (m4) 중 하나 이상, 부가적으로 또는 대안적으로 이하의 특징들 (n1) 내지 (n4) 중 하나 이상, 부가적으로 또는 대안적으로 이하의 특징들 (q1) 내지 (q6) 중 하나 이상을 포함하는 이하의 특징들 (A) 내지 (S) 중 하나 이상을, 적절한 변경을 가하여, 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 포함할 수 있다.
상기 특징들에 부가적으로 또는 대안적으로, 현재 개시된 발명 대상의 이러한 측면에 따른 재급유 디바이스는 힘을 상기 붐 축을 따라 일반적으로 상기 연료 호스에서 떨어진 방향으로, 즉 붐 부재의 연료 전달 단부를 향해 선택적으로 발생시키도록 구성된 힘 발생 장치를 옵션으로 포함할 수 있다. 상기 특징들에 부가적으로 또는 대안적으로, 현재 개시된 발명 대상의 이러한 측면에 따른 재급유 디바이스는 이하의 특징들 (AA) 내지 (LL) 중 하나 이상을, 적절한 변경을 가하여, 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 포함할 수 있다.
상기 특징들에 부가적으로 또는 대안적으로, 현재 개시된 발명 대상의 이러한 측면에 따른 바디는 공중 재급유 동작 동안 적어도 상기 연료 호스와 유체 수송로를 위해 구성된 연료 전달 루멘을 옵션으로 포함할 수 있으며, 상기 루멘은 연료가 상기 공중 재급유 동작 연료 호스로부터 리시버 항공기로 전달되게 할 수 있도록 구성되고, 연료 전달 디바이스는 상기 루멘을 연료 호스에 연결하도록 구성된 호스 인터페이스를 갖는 커플링을 포함하며, 상기 커플링은 상기 연료 수송로를 유지하는 동안 적어도 하나의 자유도로 호스와 상기 바디 사이에서 상대 회전을 허용하도록 구성된다. 상기 특징들에 부가적으로 또는 대안적으로, 현재 개시된 발명 대상의 이러한 측면에 따른 재급유 디바이스는 이하의 특징들 (AAA) 내지 (LLL) 중 하나 이상을, 적절한 변경을 가하여, 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 포함할 수 있다.
현재 개시된 발명 대상의 적어도 하나의 측면에 따르면, 공중 재급유 동작에 사용되는 재급유 디바이스가 제공되며, 재급유 디바이스는,
- 세로 축을 갖고 공중 재급유 동작 동안 적어도 연료 호스를 통해 탱커 항공기에 의해 견인되도록 구성되며, 붐 축을 갖는 붐 부재를 포함하고 연료가 상기 공중 재급유 동작 동안 상기 연료 호스로부터 상기 축을 따라 리시버로 전달되게 할 수 있도록 구성된 바디;
- 수축 위치와 전개 위치 사이에서 상기 바디에 대해 피벗가능한 상기 붐 부재로서, 상기 수축 위치에서 상기 붐 축은 상기 전개 위치에서보다 상기 세로 축에 대해 더 작은 각도 배치에 있는 상기 붐 부재;
- 상기 재급유 디바이스가 상기 전방 방향으로 상기 연료 호스를 통해 탱커 항공기에 의해 견인될 때 적어도 상기 붐 축과 상기 세로 축 사이에서 원하는 비제로 각도 배치를 동시에 선택적으로 유지하는 동안 상기 재급유 디바이스를 선택적으로 조향하는 것을 가능하게 하도록 구성된 세로로 이격된 제어 표면들의 2개의 세트를 포함하는 공간 제어 시스템을 포함한다.
현재 개시된 발명 대상의 이러한 측면에 따른 재급유 디바이스는 상기 재급유 디바이스가 상기 전방 방향으로 상기 연료 호스를 통해 탱커 항공기에 의해 견인될 때 적어도 상기 붐 축과 상기 전방 방향 사이에서 원하는 비제로 각도 배치를 유지하는 것을 선택적으로 보장하도록 구성된 공간 제어 시스템을 옵션으로 포함할 수 있다.
상기 특징들에 부가적으로 또는 대안적으로, 현재 개시된 발명 대상의 이러한 측면에 따른 재급유 디바이스는 부가적으로 또는 대안적으로 이하의 특징들 (j1) 내지 (j6) 중 하나 이상, 부가적으로 또는 대안적으로 이하의 특징들 (k1) 내지 (k15) 중 하나 이상, 부가적으로 또는 대안적으로 이하의 특징들 M1 및 또는 M2 및/또는 (m1) 내지 (m4) 중 하나 이상, 부가적으로 또는 대안적으로 이하의 특징들 (n1) 내지 (n4) 중 하나 이상, 부가적으로 또는 대안적으로 이하의 특징들 (q1) 내지 (q6) 중 하나 이상을 포함하는 이하의 특징들 (A) 내지 (S) 중 하나 이상을, 적절한 변경을 가하여, 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 더 포함할 수 있다.
상기 특징들에 부가적으로 또는 대안적으로, 현재 개시된 발명 대상의 이러한 측면에 따른 재급유 디바이스는 힘을 상기 붐 축을 따라 일반적으로 상기 연료 호스에서 떨어진 방향으로, 즉 붐 부재의 연료 전달 단부를 향해 선택적으로 발생시키도록 구성된 힘 발생 장치를 옵션으로 포함할 수 있다. 상기 특징들에 부가적으로 또는 대안적으로, 현재 개시된 발명 대상의 이러한 측면에 따른 재급유 디바이스는 이하의 특징들 (AA) 내지 (LL) 중 하나 이상을, 적절한 변경을 가하여, 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 포함할 수 있다.
상기 특징들에 부가적으로 또는 대안적으로, 현재 개시된 발명 대상의 이러한 측면에 따른 바디는 공중 재급유 동작 동안 적어도 상기 연료 호스와 유체 수송로를 위해 구성된 연료 전달 루멘을 옵션으로 포함할 수 있으며, 상기 루멘은 연료가 상기 공중 재급유 동작 동안 연료 호스로부터 리시버 항공기로 전달될 수 있게 하도록 구성되고, 연료 전달 디바이스는 상기 루멘을 연료 호스에 연결하도록 구성된 호스 인터페이스를 갖는 커플링을 포함하며, 상기 커플링은 상기 연료 수송로를 유지하는 동안 적어도 하나의 자유도로 호스와 상기 바디 사이에서 상대 회전을 허용하도록 구성된다. 상기 특징들에 부가적으로 또는 대안적으로, 현재 개시된 발명 대상의 이러한 측면에 따른 재급유 디바이스는 이하의 특징들 (AAA) 내지 (LLL) 중 하나 이상을, 적절한 변경을 가하여, 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 포함할 수 있다.
현재 개시된 발명 대상의 적어도 하나의 측면에 따르면, 재급유 디바이스는,
a) 공중 재급유 동작 동안 적어도 연료 호스를 통해 탱커 항공기에 의해 견인되도록 구성되고, 붐 축을 갖는 붐 부재를 포함하고 연료가 상기 공중 재급유 동작 동안 상기 연료 호스로부터 상기 축을 따라 리시버 항공기로 전달될 수 있게 하도록 구성된 바디;
(b) 상기 재급유 디바이스가 상기 전방 방향으로 상기 연료 호스를 통해 탱커 항공기에 의해 견일될 때 적어도 상기 붐 축과 전방 방향 사이에서 원하는 비제로 각도 배치를 유지하는 것을 선택적으로 보장하도록 구성된 공간 제어 시스템을 포함한다.
상기 재급유 디바이스는 이하의 특징들 중 하나 이상을, 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 포함할 수 있다:
A. 컨트롤러는 바디를 리시버 항공기에 대해 이격된 체결 가능 위치로 선택적으로 조향하고 상기 붐 축을 체결 가능 배향으로 상기 이격된 위치에서 정렬하고, 그것들 사이에 연료 수송로를 가능하게 하기 위해 붐 부재를 상기 붐 축을 따라 리시버 항공기를 향해 나중에 이동시키도록 구성된다.
B. 붐 부재는 상기 바디에 포함된 연료 전달 루멘과 유체 수송로를 위한 노즐을 그것의 말단에 포함하며, 상기 노즐은 리시버 항공기의 연료 저장소와 가역 체결되도록 구성된다.
C. 연료 호스는 실질적으로 비강성이고/이거나 상기 바디는 선택적으로 조향가능하다.
D. 원하는 비제로 각도 배치는 선택적으로 제어가능하고/하거나 상기 각도 배치는 수직 평면 상에 정의된다.
E. 상기 붐 축과 데이텀 방향(상기 붐 축과 상이함) 사이에서 선택적으로 제어가능한 비제로 각도 배치를 적어도 유지하도록 구성된 공간 제어 시스템; 데이텀 방향은 바디의 전방 방향, 즉 호스를 통해 견인될 때 바디의 움직의 방향일 수 있으며; 상기 각도 배치는 상기 전방 방향에 대해 상기 붐 축의 어택 각도이거나 어택 각도를 포함할 수 있다.
F. 상기 각도 배치는 예를 들어 붐 축이 리시버 항공기에 대해, 특히 리시버 항공기의 세로 축에 대해 미리 결정된 설계 각도에 있는 것을 보장하는 것이며; 설계 각도는 예를 들어 노즐과 연료 저장소 사이에서 적절한 정렬 및 체결을 보장하는 것이고; 예를 들어, 설계 각도는 대략 25°및 대략 35°사이, 예를 들어 대략 30°일 수 있다.
G. 상기 각도 배치는 상기 재급유 디바이스의 피치 축에 관해 정의된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 상기 각도 배치는 상기 재급유 디바이스의 요 축 및 롤 축 중 적어호 하나에 대해 정의된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 상기 각도 배치는 대략 5°와 대략 85°사이; 바람직하게는 대략 10°와 대략 80°사이; 더 바람직하게는 대략 15°와 대략 70°사이; 더 바람직하게는 대략 20°와 대략 60°사이; 더 바람직하게는 대략 25°와 대략 50°사이; 더 바람직하게는 대략 20°와 40°사이; 더 바람직하게는 대략 25°와 대략 40°사이; 더 바람직하게는 대략 28°와 대략 32°사이의 범위이거나; 상기 각도 배치는 대략 30°이다.
H. 상기 재급유 디바이스는 탱커 항공기의 편대 후미(formation aft)에 플라잉하는 리시버 항공기의 연료 저장소와 상기 노즐의 체결 전에 적어도 상기 붐 축과 상기 전방 방향 사이에서 상기 원하는 비제로 각도 배치를 유지하도록 구성된다.
I. 상기 공간 제어 시스템은 피치, 요 및 롤 중 적어도 하나에 제어 모멘트들을 선택적으로 제공하도록 더 구성되며 재급유 디바이스가 상기 전방 방향으로 상기 연료 호스를 통해 탱커 항공기에 의해 견인될 때 플라잉될 수 있게 한다.
J. 상기 디바이스는 이하의 특징들 중 하나 이상을 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 포함할 수 있다:
(j1) 일반적으로 상기 붐 축과 정렬된 세로 축을 갖는 상기 바디가 연장된다.
(j2) 상기 바디는 세로 축을 포함하고, 상기 붐 부재는 상기 바디에 대해 피벗가능하게 장착되고, 수축 위치와 전개 위치 사이에서 피벗가능하며, 상기 수축 위치에서 상기 붐 축은 상기 전개 위치에서보다 상기 세로 축에 대해 더 작은 각도 배치에 있다.
(j3) 상기 수축 위치에서 상기 붐 축은 0°와 15°의 상기 세로 축에 대한 각도 배치에 있고, 상기 전개 위치에서, 상기 각도 배치는 15°보다 더 크다.
(j4) 상기 전개 위치에서 상기 붐 축은 20°와 40°사이의 상기 세로 축에 대한 각도 배치에 있다.
(j5) 상기 붐 부재는 상기 공중 재급유 동작 동안 상기 전개 위치에 있다.
(j6) 상기 바디는 세로 축을 포함하고, 상기 붐 부재는 예를 들어 상기 공중 재급유 동작 동안 적어도 상기 붐 축과 상기 세로 축 사이에서 일반적인 병렬 공간 배치를 유지하기 위해 상기 바디에 대해 장착된다(예를 들어 고정 장착되거나, 피벗불가능하게 장착되거나, 그 사이에서 상대 병진을 위해 장착됨).
K. 상기 공간 제어 시스템은 선택적으로 제어가능한 공기 역학 제어 시스템을 포함한다. 선택적으로 제어가능한 공기 역학 제어 시스템은 이하의 특징들 중 하나 이상을, 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 포함할 수 있다:
(k1) 상기 선택적으로 제어가능한 공기 역학 제어 시스템은 상기 바디에 장착된 공기 역학 제어 표면들의 전방 세트, 및 상기 공기 역학 제어 표면들의 전방 세트에 대해 세로 후미로 이격된 관계로 상기 바디에 장착된 공기 역학 제어 표면들의 후방 세트를 포함한다.
(k2) 상기 바디의 중력 중심은 세로 중간의 상기 공기 역학 제어 표면들의 전방 세트 및 상기 공기 역학 제어 표면들의 후방 세트에 배치된다.
(k3) 상기 공기 역학 제어 표면들의 후방 세트는 Vee 구성으로 상기 바디에 장착된 적어도 2개의 상기 제어 표면들을 포함하거나; 상기 공기 역학 제어 표면들의 후방 세트는 각각이 수평 안정기의 양측에 있는, 2개의 수직 안정기들을 포함하는, 높은 H 테일 구성을 포함하며 ― H 테일 구성은 바디의 상부 측면에 장착될 수 있고, 옵션으로: 각각의 수직 안정기는 제어가능하게 피벗가능 러버를 포함하고/하거나, 수평 안정기는 1개, 2개 이상의 피벗가능 승강기들을 포함하며, 이는 옵션으로 예를 들어 컨트롤러에 의해 제어되는 액추에이터 시스템에 의해 제어가능하게 작동된다.
(k4) 상기 공기 역학 제어 표면들의 후방 세트는 수직 구성으로 상기 바디에 장착된 적어도 하나의 상기 제어 표면들을 더 포함한다.
(k5) 상기 공기 역학 제어 표면들의 전방 세트는 Vee 구성으로 상기 바디에 장착된 적어도 2개의 상기 제어 표면들을 포함한다.
(k6) 상기 공기 역학 제어 표면들의 전방 세트는 십자형 구성, 예를 들어 십자형 "X" 구성 또는 십자형 "+" 구성으로 상기 바디에 장착된 적어도 4개의 상기 제어 표면들을 포함한다.
(k7) 적어도 하나의 상기 제어 표면은 상기 바디의 외부 표면으로부터 측방으로 돌출되는 각각의 보스를 통해 상기 바디에 피벗가능하게 장착된다.
(k8) 각각의 상기 보스는 각각의 제어 표면을 액추에이팅하도록 구성된 액추에이터를 수용한다.
(k9) 각각의 상기 보스는 각각의 코드(chord)를 갖는 에어로포일형 단면 형상을 포함한다.
(k10) 각각의 상기 코드는 예를 들어 상기 붐 축이 상기 전방 방향에 대한 상기 비제로 각도 배치에 있을 때 상기 전방 방향과 일반적으로 정렬되기 위해 상기 붐으로부터 각도 변위된다.
(k11) 상기 공기 역학 제어 표면들의 전방 세트는 카나드 구성을 포함하고, 상기 공기 역학 제어 표면들의 후방 세트는 하나 이상의 윙 요소들을 포함한다.
(k12) 상기 공기 역학 제어 표면들의 후방 세트는 각각이 수평 안정기의 양측에 있는, 2개의 수직 안정기들을 포함하는 H 테일 구성을 포함하고/하거나; 및/또는 상기 공기 역학 제어 표면들의 전방 세트는 십자형 구성으로 상기 바디에 장착된 적어도 4개의 상기 제어 표면들을 포함한다.
(k13) 상기 공간 제어 시스템은 재급유 디바이스가 탱커 항공기 또는 재급유 항공기와 독립적으로, 병진 시에 1자유도, 또는 2자유도, 또는 3자유도로, 및 회전 시에 1자유도, 2자유도, 또는 3자유도로 조향될 수 있게 하도록 구성된다.
(k14) 상기 공간 제어 시스템은,
- 롤 피치 및/또는 요에서의 회전 모멘트들과 독립적으로, 탱커 항공기 및/또는 재급유 항공기에 대한 사이드슬립, 상/하 병진, 전-후 병진 중 하나 이상;
- 사이드슬립, 상/하 병진, 전-후 병진과 독립적으로, 탱커 항공기 및/또는 재급유 항공기에 대한 롤 피치 및/또는 요 중 하나 이상에서의 회전 모멘트들 중 적어도 하나를 제공하도록 구성된다.
(k15) 상기 공간 제어 시스템은 -10°와 +10°사이에서, 전방 방향에 대한 바디에 어택 각도를 제공하도록 구성된다.
L. 상기 공간 제어 시스템은 추력 벡터 시스템을 포함한다.
M. 이하 중 하나 이상을 포함하는 힘 발생 장치:
M1 - 힘을 상기 붐 축을 따라 후미 방향, 즉 상기 노즐을 향하는 방향으로 선택적으로 발생시키도록 구성된 힘 발생 장치. 힘 발생 장치는 이하의 특징들 중 하나 이상을, 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 포함할 수 있다:
(m1) 상기 힘 발생 장치는 선택적으로 전개가능 및/또는 작동가능 드래그 유도 장치를 포함한다.
(m2) 상기 힘 발생 장치는 선택적으로 전개가능 및/또는 작동가능 에어 브레이크 장치를 포함한다.
(m3) 상기 에어 브레이크 장치는 상기 바디 및 상기 붐 부재 중 적어도 하나에 측방으로 장착된 복수의 에어 브레이크들을 포함한다.
(m4) 상기 힘 발생 장치는 상기 노즐이 리시버 항공기의 연료 저장소에 대해 미리 결정된 근접 범위에 있음으로써 상기 노즐을 연료 저장소와의 체결에 강제하는 것에 대응하여 상기 힘을 상기 붐 축을 따라 상기 노즐을 향하는 방향으로 선택적으로 발생시키도록 구성된다.
M2 - 공간 제어 시스템와 상이한 공기 역학 안정기 장치, 상기 공기 역학 안정기 장치는 스토우 구성을 갖는 드로그 구조의 형태이며, 드로그 구조는 최소 드래그를 발생시키고, 드로그 구조 내의 전개 구성은 비활성 구성에서보다 더 큰 드래그를 발생시킨다.
N. 상기 바디는 공중 재급유 동작 동안 적어도 상기 연료 호스 및 상기 붐 부재와 수송로를 위해 구성된 연료 전달 루멘을 포함하고, 상기 바디는 상기 루멘을 연료 호스에 연결하도록 구성된 호스 인터페이스를 갖는 커플링을 포함하며, 상기 커플링은 상기 연료 수송로를 유지하는 동안 적어도 하나의 자유도로 호스와 상기 바디 사이에서 상대 회전을 허용하도록 구성된다. 커플링은 이하의 특징들 중 하나 이상을, 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 포함할 수 있다:
(n1) 상기 커플링은 적어도 2자유도로 호스와 상기 바디 사이에서 상대 회전을 허용하도록 구성된다.
(n2) 상기 커플링은 3자유도로 호스와 상기 바디 사이에서 상대 회전을 허용하도록 구성된다.
(n3) 적어도 하나의 상기 회전 자유도는 상기 붐 축과 상기 전방 방향 사이에서 상기 비제로 각도 배치를 정의하는 평면에 일반적으로 직교하는 각각의 회전 축을 갖는다.
(n4) 상기 커플링은 유니버셜 커플링을 포함한다.
O. 상기 붐 부재는 상기 바디에 대해 상기 붐 축을 따라 선택적 가역 신축가능하게 전개가능하거나 상기 붐 부재는 상기 바디에 대해 상기 붐 축을 따라 가역 신축가능하게 전개가능하지 않다.
P. 상기 붐 부재는 상기 바디에 피벗가능하게 장착된다.
Q. 데이터 획득 시스템은 재급유 디바이스를 선택적으로 제어하는 것이 연료 전달 노즐의 자동 및/또는 자체 및/또는 수동 체결을 리시버 항공기의 연료 저장소에 제공할 수 있게 하기 위해, 재급유 디바이스의 연료 전달 노즐과 리시버 항공기의 연료 저장소 사이에서 상대 공간 배치와 관련된 공간 데이터를 제공하도록 구성된다. 적어도 하나의 예에서, 시스템은 재급유 디바이스에 대한 관련 필드에 상응하는 적어도 이미지 데이터를 포함하는 상기 데이터를 제공하는 이미징 시스템을 포함한다. 데이터 획득 시스템은 이미징 시스템의 형태일 수 있고, 이하의 특징들 중 하나 이상을, 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 포함할 수 있다:
(q1) 상기 이미징 시스템은 상기 관련 필드에 의해 정의되는 볼륨의 2D 이미지들, 입체 이미지들, 및 3D 이미지들 중 적어도 하나를 제공하도록 구성된다.
(q2) 상기 이미징 시스템은 상기 이미지 데이터를 실시간으로 제공하도록 구성된다.
(q3) 상기 이미징 시스템은 상기 이미지 데이터로부터 상기 관련 필드 내의 리시버 항공기의 연료 저장소를 식별하고, 연료 저장소에 대해 상기 노즐의 공간 배치를 결정하도록 구성된 컴퓨팅 시스템을 포함하거나 컴퓨팅 시스템에 동작가능하게 연결된다.
(q4) 상기 이미징 시스템은 전자기 에너지(예를 들어 레이저 에너지)로 상기 관련 필드를 조명하는 제 1 전자기 에너지 모듈 세트, 및 상기 조명된 관련 필드로부터 전자기 에너지를 수신하도록 구성된 제 2 전자기 에너지 모듈 세트를 포함한다.
(q5) 상기 이미징 시스템은 전자기 에너지를 일반적으로 상기 붐 축을 따라고 일반적으로 상기 전방 방향에 대향하는 방향으로 송신하도록 구성된 제 1 전자기 에너지 모듈 세트, 및 일반적으로 상기 붐 축을 따르는 방향 및 일반적으로 상기 전방 방향으로부터 전자기 에너지를 수신하도록 구성된 제 2 전자기 에너지 모듈 세트를 포함한다.
(q6) 상기 이미징 시스템은 적어도 하나의 플래시 레이더 유닛 및/또는 적어도 하나의 LIDAR 유닛을 포함한다.
R. 컨트롤러는 예를 들어 상기 공간 데이터 획득 시스템 및/또는 상기 공간 제어 시스템에 동작가능하게 연결되고/되거나, 옵션으로 노즐의 체결을 리시버 항공기의 연료 저장소에 제공하고, 그 후에 리시버 항공기의 재급유를 가능하게 하기 위해 재급유 디바이스가 체결 가능 위치로 조향될 수 있게 하는 자동 또는 자체 시스템으로 구성된 컴퓨터 시스템을 포함할 수 있다.
S. 이미지 데이터를 송신하고 제어 명령들/신호들을 수신하는 적절한 통신 시스템. 예를 들어, 통신 시스템은 재급유 디바이스의 동작을 제어하는 컨트롤러에 동작가능하게 연결될 수 있다.
현재 개시된 발명 대상의 적어도 하나의 측면에 따르면, 재급유 디바이스는,
- 바디가 상기 연료 호스를 통해 탱커 항공기에 대한 견인 구성에 있는 동안 그것의 공중 재급유 동작 동안 적어도 연료 호스를 통해 탱커 항공기에 연결되도록 구성되고, 붐 축을 갖는 실질적으로 강성 붐 부재를 더 포함하고 연료가 상기 공중 재급유 동작 동안 탱커 항공기로부터 리시버 항공기로 전달될 수 있게 하도록 구성된 바디;
- 상기 붐 축과 데이텀 방향 사이에서 원하는 비제로 각도 배치를 선택적으로 유지하도록 구성된 공간 제어 시스템을 포함한다.
현재 개시된 발명 대상의 이러한 측면에 따른 재급유 디바이스는 이하의 특징들 중 하나 이상을, 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 포함할 수 있다:
- 상기 데이텀 방향은 리시버 항공기의 세로 축과 평행하다.
- 원하는 비제로 각도 배치는 선택적으로 제어가능하다.
- 데이텀 방향은 상기 붐 축과 상이하며, 즉 평행하지 않다.
- 데이텀 방향은 호스를 통해 견인될 때 바디의 전방 방향, 즉 바디의 움직임의 방향과 평행할 수 있다.
- 공간 제어 시스템은 또한 상기 재급유 디바이스가 상기 전방 방향으로 상기 연료 호스를 통해 에 의해 견인될 때 적어도 상기 붐 축과 상기 전방 방향 사이에서 원하는 비제로 각도 배치를 유지하는 것을 선택적으로 보장하도록 구성된다.
- 붐 부재는 상기 바디에 포함된 연료 전달 루멘과 유체 수송로를 위한 노즐을 그것의 말단에 포함하며, 상기 노즐은 리시버 항공기의 연료 저장소와 가역 체결되도록 구성된다.
상기 특징들에 부가적으로 또는 대안적으로, 현재 개시된 발명 대상의 이러한 측면에 따른 재급유 디바이스는 부가적으로 또는 대안적으로 특징들 (j1) 내지 (j6) 중 하나 이상, 부가적으로 또는 대안적으로 특징들 (k1) 내지 (k15) 중 하나 이상, 부가적으로 또는 대안적으로 특징들 M1 및/또는 m2 및/또는 (m1) 내지 (m4) 중 하나 이상, 부가적으로 또는 대안적으로 특징들 (n1) 내지 (n4) 중 하나 이상, 부가적으로 또는 대안적으로 특징들 (q1) 내지 (q6) 중 하나 이상을 포함하는 특징들 (A) 내지 (S) 중 하나 이상을, 적절한 변경을 가하여, 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 포함할 수 있다.
현재 개시된 발명 대상의 적어도 하나의 다른 측면에 따르면, 재급유 디바이스는,
(aa) 공중 재급유 동작 동안 적어도 연료 호스를 통해 탱커 항공기에 의해 견인되도록 구성되고, 붐 축을 갖는 붐 부재를 포함하고 연료가 상기 공중 재급유 동작 동안 상기 연료 호스로부터 상기 축을 따라 리시버 항공기로 전달될 수 있게 하도록 구성된 바디;
(bb) 힘을 상기 붐 축을 따라 일반적으로 상기 연료 호스에서 떨어진 방향으로 선택적으로 발생시키도록 구성된 힘 발생 장치를 포함한다.
연료 전달 노즐은 붐 부재의 말단에 포함되고 상기 바디에 포함된 연료 전달 루멘과 유체 수송로로, 루멘은 비행 중 재급유 동작 동안 적어도 상기 연료 호스 및 상기 연료 부재와 유체 수송로를 위해 구성되고, 상기 노즐은 리시버 항공기의 연료 저장소와 가역 체결되도록 구성된다.
현재 개시된 발명 대상의 이러한 측면에 따른 재급유 디바이스는 이하의 특징들 중 하나 이상을, 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 포함할 수 있다:
(AA) 상기 힘 발생 장치는 선택적으로 전개가능 드래그 유도 장치를 포함한다.
(BB) 상기 힘 발생 장치는 선택적으로 전개가능 에어 브레이크 장치를 포함한다.
(CC) 상기 에어 브레이크 장치는 상기 바디 및 상기 붐 부재 중 적어도 하나에 측방으로 장착된 복수의 에어 브레이크들을 포함한다.
(DD) 상기 힘 발생 장치는 상기 노즐이 리시버 항공기의 연료 저장소에 대해 미리 결정된 근접 범위에 있음으로써 상기 노즐을 연료 저장소와의 체결을 강제하는 것에 대응하여 힘을 상기 붐 축을 따라 상기 노즐을 향하는 방향으로 선택적으로 발생시키도록 구성된다.
(EE) 연료 호스는 실질적으로 비강성이고/이거나 상기 바디는 선택적으로 조향가능하다.
(FF) 상기 붐 부재는 상기 바디에 대해 상기 붐 축을 따라 선택적 가역 신축가능하게 전개가능하다.
(GG) 상기 붐 부재는 상기 바디에 피벗가능하게 장착된다.
(HH) 컨트롤러는 바디를 리시버 항공기에 대해 이격된 체결 가능 위치로 선택적으로 조향하고 상기 붐 축을 체결 가능 배향으로 상기 이격된 위치에서 정렬하고, 그것들 사이에 연료 수송로를 가능하게 하기 위해 붐 부재를 상기 붐 축을 따라 리시버 항공기를 향해 후속 이동시키도록 구성된다.
(II). 이미지 데이터를 송신하고 제어 명령들/신호들을 수신하는 적절한 통신 시스템. 예를 들어, 통신 시스템은 재급유 디바이스의 동작을 제어하는 컨트롤러에 동작가능하게 연결될 수 있다.
(JJ) 공간 제어 시스템은 상기 재급유 디바이스가 상기 전방 방향으로 상기 연료 호스를 통해 탱커 항공기에 의해 견인될 때 적어도 상기 붐 축과 상기 전방 방향 사이에서 원하는 비제로 각도 배치를 유지하는 것을 선택적으로 보장하도록 구성되고/되거나, 드래그 발생 시스템의 전개 동안 적어도 발향 안정성을 적어도 제공하도록 구성되며, 공간 제어 시스템은 상기 힘 발생 장치와 상이하다. 적어도 현재 개시된 발명 대상의 이러한 측면에 따른 공간 제어 시스템은 특징들 (k1) 내지 k(15) 중 하나 이상을 옵션으로 포함하는 특징들 (B) 내지 (L) 중 하나 이상을, 적절한 변경을 가하여, 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 포함할 수 있다.
(KK) 커플링은 상기 루멘을 연료 호스에 연결하도록 구성된 호스 인터페이스를 가지며, 상기 커플링은 상기 연료 수송로를 유지하는 동안 적어도 하나의 자유도로 호스와 상기 바디 사이에서 상대 회전을 허용하도록 구성된다. 적어도 현재 개시된 발명 대상의 이러한 측면에 따른 커플링은 특징들 (n1) 내지 (n4) 중 하나 이상을, 적절한 변경을 가하여, 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 포함할 수 있다.
(LL) 데이터 획득 시스템은 재급유 디바이스를 선택적으로 제어하는 것이 연료 전달 단부의 자동 또는 자체 또는 수동 체결을 연료 저장소에 제공할 수 있게 하기 위해, 상기 연료 전달 노즐과 리시버 항공기의 연료 저장소 사이에서 상대 공간 배치와 관련된 공간 데이터를 제공하도록 구성되며, 상기 시스템은 재급유 디바이스의 후미 관련 필드에 상응하는 이미지 데이터를 포함하는 상기 데이터를 제공하도록 구성된 이미징 시스템을 옵션으로 포함하고, 옵션으로 상기 이미징 시스템은 상기 이미지 데이터로부터 상기 관련 필드 내의 리시버 항공기의 연료 저장소를 식별하고, 연료 저장소에 대해 상기 연료 전달 노즐의 공간 배치를 결정하도록 구성된 컴퓨팅 시스템을 포함하거나 컴퓨터 시스템에 동작가능하게 연결된다. 데이터 획득 시스템은 이미징 시스템의 형태일 수 있고, 특징들 (q1) 내지 (q6) 중 하나 이상을, 적절한 변경을 가하여, 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 포함할 수 있다.
현재 개시된 발명 대상의 적어도 하나의 다른 측면에 따르면, 재급유 디바이스는,
(aaa) 공중 재급유 동작 동안 적어도 연료 호스를 통해 탱커 항공기에 의해 견인되도록 구성되고, 공중 재급유 동작 동안 적어도 상기 연료 호스와 유체 수송로를 위해 구성된 연료 전달 루멘을 포함하는 바디로서, 상기 루멘은 연료가 상기 공중 재급유 동작 동안 연료 호스로부터 리시버 항공기로 전달될 수 있게 하도록 구성된 바디;
(bbb) 상기 루멘을 연료 호스에 연결하도록 구성된 호스 인터페이스를 갖는 커플링으로서, 상기 연료 수송로를 유지하는 동안 적어도 하나의 자유도로 호스와 상기 바디 사이에서 상대 회전을 허용하도록 구성된 커플링을 포함한다.
현재 개시된 발명 대상의 이러한 측면에 따른 재급유 디바이스는 옵션으로 이하의 특징들 중 하나 이상을, 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 포함할 수 있다:
(AAA) 상기 커플링은 적어도 2자유도로 호스와 상기 바디 사이에서 상대 회전을 허용하도록 구성된다.
(BBB) 상기 커플링은 3자유도로 호스와 상기 바디 사이에서 상대 회전을 허용하도록 구성된다.
(CCC) 상기 바디는 붐 축을 갖는 붐 부재를 포함하고, 상기 루멘은 연료가 상기 공중 재급유 동작 동안 연료 호스로부터 상기 붐 부재를 통해 리시버 항공기로 전달될 수 있게 하도록 구성되고/되거나, 적어도 하나의 상기 자유도는 상기 붐 축과 상기 전방 방향 사이에서 상기 비제로 각도 배치를 정의하는 평면과 일반적으로 직교하는 각각의 회전 축을 갖는다.
(DDD) 상기 커플링은 유니버셜 커플링을 포함한다.
(EEE) 연료 호스는 실질적으로 비강성이다.
(FFF) 상기 붐 부재는 상기 바디에 대해 상기 붐 축을 따라 선택적 가역 신축가능하게 전개가능하다.
(GGG) 상기 붐 부재는 상기 바디에 피벗가능하게 장착된다.
(HHH) 데이터 획득 시스템은 재급유 디바이스를 선택적으로 제어하는 것이 연료 전달 단부의 자동 또는 자체 또는 수동 체결을 연료 저장소에 제공할 수 있게 하기 위해, 상기 붐 부재의 연료 전달 단부와 리시버 항공기의 연료 저장소 사이에서 상대 공간 배치와 관련된 공간 데이터를 제공하도록 구성되며, 상기 시스템은 재급유 디바이스의 후미 관련 필드에 상응하는 이미지 데이터를 포함하는 상기 데이터를 제공하도록 구성된 이미징 시스템을 옵션으로 포함하고, 옵션으로 상기 이미징 시스템은 상기 이미지 데이터로 상기 관련 필드 내의 리시버 항공기의 연료 저장소를 식별하고, 연료 저장소에 대해 상기 연료 전달 단부의 공간 배치를 결정하도록 구성된 컴퓨터 시스템을 포함하거나 컴퓨터 시스템에 동작가능하게 연결된다.
(III) 이미지 데이터를 송신하고 제어 명령들/신호들을 수신하는 적절한 통신 시스템. 예를 들어, 통신 시스템은 재급유 디바이스의 동작을 제어하는 컨트롤러에 동작가능하게 연결될 수 있다.
(JJJ) 공간 제어 시스템은 상기 재급유 디바이스가 상기 전방 방향으로 상기 연료 호스를 통해 탱커 항공기에 의해 견인될 때 적어도 상기 붐 축과 상기 전방 방향 사이에서 원하는 비제로 각도 배치를 유지하는 것을 선택적으로 보장하도록 구성되고/되거나, 방향 안정성을 적어도 제공하도록 구성된다. 적어도 현재 개시된 발명 대상의 이러한 측면에 따른 공간 제어 시스템은 특징들 (k1) 내지 k(15) 중 하나 이상을 옵션으로 포함하는 특징들 (B) 내지 (L) 중 하나 이상을, 적절한 변경을 가하여, 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 포함할 수 있다.
(KKK) 힘 발생 장치는 힘을 상기 붐 축을 따라 상기 노즐을 향하는 방향으로 선택적으로 발생시키도록 구성된다. 적어도 현재 개시된 발명 대상의 이러한 측면에 따른 힘 발생 장치는 특징들 M1 및/또는 M2 및/또는 (m1) 내지 (m4) 중 하나 이상을, 적절한 변경을 가하여, 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 포함할 수 있다.
(LLL) 데이터 획득 시스템은 재급유 디바이스를 선택적으로 제어하는 것이 연료 전달 노즐의 자동 및/또는 자체 및/또는 수동 체결을 리시버 항공기의 연료 저장소에 제공할 수 있게 하기 위해, 재급유 디바이스의 연료 전달 노즐와 리시버 항공기의 연료 저장소 사이에서 상대 공간 배치와 관련된 공간 데이터를 제공하도록 구성된다. 적어도 하나의 예에서, 시스템은 재급유 디바이스에 대해 관련 필드에 상응하는 적어도 이미지 데이터를 포함하는 상기 데이터를 제공하는 이미징 시스템을 포함한다. 데이터 획득 시스템은 이미징 시스템의 형태일 수 있고, 특징들 (q1) 내지 (q6) 중 하나 이상을, 적절한 변경을 가하여, 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 포함할 수 있다.
현재 개시된 발명 대상의 적어도 하나의 다른 측면에 따르면, 호스를 통해 재급유 디바이스에 연결된 재급유 연료 유조를 포함하는 재급유 시스템이 제공되며, 재급유 디바이스는 본 명세서의 예들에 정의된 바와 같으며, 특히 위에 정의된 바와 같고 A 내지 S, AA 내지 LL, 및 AAA 내지 LLL로 위에 열거된 특징들 중 하나 이상을, 임의의 원하는 조합 또는 순열로 옵션으로 포함한다. 옵션으로, 재급유 시스템은 탱커 항공기에 고정 부착되도록 구성된 적절한 포드에 수용될 수 있다.
현재 개시된 발명 대상의 적어도 하나의 다른 측면에 따르면, 본 명세서에 정의된 바와 같은 적어도 하나의 재급유 시스템, 예를 들어 본 명세서에 정의된 바와 같은 하나의 재급유 시스템, 또는 본 명세서에 정의된 바와 같은 2개의 재급유 시스템들, 또는본 명세서에 정의된 바와 같은 3개의 재급유 시스템들, 또는 본 명세서에 정의된 바와 같은 4개 이상의 재급유 시스템을 포함하는 탱커 항공기가 제공된다.
이에 따르면 탱커 항공기는 유인 탱커 항공기 또는 UAV일 수 있고/있거나, 적어도 하나의 리시버 항공기는 유인 항공기 또는 UAV일 수 있다.
옵션으로, 현재 개시된 발명 대상에 따른 탱커 항공기는 윙들에 (예를 들어 포드들을 통해) 장착된 1개 또는 2개의 그러한 재급유 시스템들을 포함하고 부가적으로 후미 동체에 하나의 종래의 "플라잉 붐" 시스템을 포함할 수 있다. 따라서, 종래의 "플라잉 붐" 시스템들이 설비된 기존 탱커 항공기에는 현재 개시된 발명 대상의 제 1 측면에 따른 재급유 시스템들, 예를 들어 각각의 윙에 설비된 하나의 그러한 재급유 시스템이 새로 장착될 수 있음으로써, 그러한 탱커 항공기의 재급유 효율/능력을 효과적으로 3배로 하여, 연료 저장소들을 갖는 3개까지의 리시버 항공기가 동시에 재급유될 수 있게 한다는 점은 분명하다.
옵션으로, 현재 개시된 발명 대상에 따른 탱커 항공기는 하나 이상의 그러한 재급유 시스템들 뿐만 아니라, 적어도 하나의 종래의 "호스 앤 드로그" 시스템을 포함할 수 있어, 양 타입들의 리시버 항공기가 동시에 재급유될 수 있게 한다.
현재 개시된 발명 대상을 이해하고 그것이 실제로 어떻게 수행될 수 있는지를 인식하기 위해, 예들은 이제 첨부 도면들을 참조하여 비제한 예로서만 설명될 것이다.
도 1은 현재 개시된 발명 대상에 따른 탱커 시스템의 일 예의 평면도이다.
도 2는 도 1의 탱커 시스템의 측면도이다.
도 3은 현재 개시된 발명 대상에 따른 재급유 디바이스의 일 예의 등측도이다.
도 4는 도 3의 재급유 디바이스의 측면도이다.
도 5는 도 3의 재급유 디바이스의 평면도이다.
도 6(a)는 도 3의 재급유 디바이스의 정면도이고; 도 6(b)는 도 3의 재급유 디바이스의 배면도이다.
도 7은 B'-B'를 따라 취해진 도 5의 재급유 디바이스의 단면 측면도이다.
도 8은 A'-A'를 따라 취해진 도 4의 재급유 디바이스의 단면 측면도이다.
도 9(a)는 전개 위치들 내에 에어 브레이크들 및 붐 부재를 갖는 도 3의 재급유 디바이스의 등축도이고; 도 9(b)는 도 9(a)의 재급유 디바이스의 평면도이다.
도 10(a)는 리시버 항공기의 연료 저장소에 근접하는 도 3의 재급유 디바이스의 붐 부재에 대한 예의 부분 측면도이고; 도 10(b)는 도 10(a)의 예의 대체 변형이다.
도 11은 그것의 볼륨 후미를 개략적으로 더 예시하는 도 3의 재급유 디바이스의 등측도이다.
도 12(a) 내지 도 12(d)는 도 3의 재급유 디바이스에 대한 예의 대체 변형의 각각의 등측도, 측면도, 평면도 및 정면도이다.
도 13(a) 내지 도 13(e)는 도 3의 재급유 디바이스에 대한 예의 다른 대체 변형들의 각각의 등측도들이다.
도 14(a) 및 도 14(b)는 도 3의 재급유 디바이스에 대한 예의 다른 대체 변형들의 각각의 등측도들이다.
도 15(a) 내지 도 15(d)는 도 3의 재급유 디바이스에 대한 예의 다른 대체 변형을 등측도, 평면도, 측면도 및 배면도 각각에 예시한다.
도 16(a) 내지 도 16(d)는 현재 개시된 발명 대상에 따른 재급유 디바이스의 다른 예를 등측도, 측면도, 평면도 및 정면도 각각에 예시한다.
도 17(a) 내지 도 17(e)는 도 16(a) 내지 도 16(d)의 재급유 디바이스에 대한 예의 대체 변형을 등측도(스토우 구성), 등측도(전개 구성), 측면도(전개 구성), 정면도(전개 구성), 및 평면도(전개 구성) 각각에 예시하며; 도 17(f) 내지 도 17(g)는 도 16(a) 내지 도 16(d)의 재급유 디바이스에 대한 예의 대체 변형을 등측도, 스토우 구성 및 전개 구성 각각에 예시하고; 도 17(h)는 재급유 디바이스 도 16(a) 내지 도 16(d)의 재급유 디바이스에 대한 예의 다른 대체 변형을 등측도, 전개 구성에 예시한다.
도 18은 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 공중 재급유를 제어하는 시스템을 개략적으로 예시하는 블록도이다.
도 19는 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 공중 재급유를 실시하기 위한 수행된 동작들의 시퀀스를 예시하는 흐름도이다.
도 20은 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 관련된 체결 영역 내에 리시버 항공기를 위치시키는 기동 명령들을 제공하기 위한 수행된 동작들의 시퀀스를 예시하는 흐름도이다.
도 21은 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 체결 가능 위치로 기동하기 위해 조향 명령들을 재급유 디바이스에 제공하기 위한 수행된 동작들의 시퀀스를 예시하는 흐름도이다.
도 22는 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 관련된 체결 영역에 대해 리시버 항공기 공간 배치를 결정하기 위한 수행된 동작들의 시퀀스를 예시하는 흐름도이다.
도 23은 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 체결 가능 위치에 대해 재급유 디바이스 공간 배치를 결정하기 위한 수행된 동작들의 시퀀스를 예시하는 흐름도이다.
도 24는 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 가상 체결 영역 외부에 위치된 리시버 항공기의 일 예의 예시이다.
도 25는 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 가상 체결 영역 내부에 위치된 리시버 항공기의 일 예의 예시이다.
도 26은 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 체결 가능 위치에 있지 않은 재급유 디바이스의 일 예의 예시이다.
도 27은 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 체결 가능 위치에 위치된 재급유 디바이스의 일 예의 예시이다.
도 28은 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 재급유 디바이스가 체결 가능 위치에 위치되지 않은 것을 표시하는 감지된 이미지의 일 예의 예시이다.
도 29는 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 재급유 디바이스가 체결 가능 위치에 위치되는 것을 표시하는 감지된 이미지의 일 예의 예시이다.
도 30은 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 탱커 시스템의 다른 예의 부분 측면도이다.
도 31은 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 이미지 획득 시스템의 개략적 예시이다.
도 32는 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 LIDAR 유닛을 감지한 장면의 개략적 예시이다.
도 33은 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 어떤 예들에 따른 LIDAR 유닛에 의해 획득되는 바와 같이 붐 재급유 디바이스와 관련되고 리시버 항공기의 연료 저장소와 관련되는 깊이 및 전자기 데이터의 개략적 표현이다.
도 1은 현재 개시된 발명 대상에 따른 탱커 시스템의 일 예의 평면도이다.
도 2는 도 1의 탱커 시스템의 측면도이다.
도 3은 현재 개시된 발명 대상에 따른 재급유 디바이스의 일 예의 등측도이다.
도 4는 도 3의 재급유 디바이스의 측면도이다.
도 5는 도 3의 재급유 디바이스의 평면도이다.
도 6(a)는 도 3의 재급유 디바이스의 정면도이고; 도 6(b)는 도 3의 재급유 디바이스의 배면도이다.
도 7은 B'-B'를 따라 취해진 도 5의 재급유 디바이스의 단면 측면도이다.
도 8은 A'-A'를 따라 취해진 도 4의 재급유 디바이스의 단면 측면도이다.
도 9(a)는 전개 위치들 내에 에어 브레이크들 및 붐 부재를 갖는 도 3의 재급유 디바이스의 등축도이고; 도 9(b)는 도 9(a)의 재급유 디바이스의 평면도이다.
도 10(a)는 리시버 항공기의 연료 저장소에 근접하는 도 3의 재급유 디바이스의 붐 부재에 대한 예의 부분 측면도이고; 도 10(b)는 도 10(a)의 예의 대체 변형이다.
도 11은 그것의 볼륨 후미를 개략적으로 더 예시하는 도 3의 재급유 디바이스의 등측도이다.
도 12(a) 내지 도 12(d)는 도 3의 재급유 디바이스에 대한 예의 대체 변형의 각각의 등측도, 측면도, 평면도 및 정면도이다.
도 13(a) 내지 도 13(e)는 도 3의 재급유 디바이스에 대한 예의 다른 대체 변형들의 각각의 등측도들이다.
도 14(a) 및 도 14(b)는 도 3의 재급유 디바이스에 대한 예의 다른 대체 변형들의 각각의 등측도들이다.
도 15(a) 내지 도 15(d)는 도 3의 재급유 디바이스에 대한 예의 다른 대체 변형을 등측도, 평면도, 측면도 및 배면도 각각에 예시한다.
도 16(a) 내지 도 16(d)는 현재 개시된 발명 대상에 따른 재급유 디바이스의 다른 예를 등측도, 측면도, 평면도 및 정면도 각각에 예시한다.
도 17(a) 내지 도 17(e)는 도 16(a) 내지 도 16(d)의 재급유 디바이스에 대한 예의 대체 변형을 등측도(스토우 구성), 등측도(전개 구성), 측면도(전개 구성), 정면도(전개 구성), 및 평면도(전개 구성) 각각에 예시하며; 도 17(f) 내지 도 17(g)는 도 16(a) 내지 도 16(d)의 재급유 디바이스에 대한 예의 대체 변형을 등측도, 스토우 구성 및 전개 구성 각각에 예시하고; 도 17(h)는 재급유 디바이스 도 16(a) 내지 도 16(d)의 재급유 디바이스에 대한 예의 다른 대체 변형을 등측도, 전개 구성에 예시한다.
도 18은 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 공중 재급유를 제어하는 시스템을 개략적으로 예시하는 블록도이다.
도 19는 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 공중 재급유를 실시하기 위한 수행된 동작들의 시퀀스를 예시하는 흐름도이다.
도 20은 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 관련된 체결 영역 내에 리시버 항공기를 위치시키는 기동 명령들을 제공하기 위한 수행된 동작들의 시퀀스를 예시하는 흐름도이다.
도 21은 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 체결 가능 위치로 기동하기 위해 조향 명령들을 재급유 디바이스에 제공하기 위한 수행된 동작들의 시퀀스를 예시하는 흐름도이다.
도 22는 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 관련된 체결 영역에 대해 리시버 항공기 공간 배치를 결정하기 위한 수행된 동작들의 시퀀스를 예시하는 흐름도이다.
도 23은 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 체결 가능 위치에 대해 재급유 디바이스 공간 배치를 결정하기 위한 수행된 동작들의 시퀀스를 예시하는 흐름도이다.
도 24는 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 가상 체결 영역 외부에 위치된 리시버 항공기의 일 예의 예시이다.
도 25는 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 가상 체결 영역 내부에 위치된 리시버 항공기의 일 예의 예시이다.
도 26은 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 체결 가능 위치에 있지 않은 재급유 디바이스의 일 예의 예시이다.
도 27은 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 체결 가능 위치에 위치된 재급유 디바이스의 일 예의 예시이다.
도 28은 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 재급유 디바이스가 체결 가능 위치에 위치되지 않은 것을 표시하는 감지된 이미지의 일 예의 예시이다.
도 29는 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 재급유 디바이스가 체결 가능 위치에 위치되는 것을 표시하는 감지된 이미지의 일 예의 예시이다.
도 30은 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 탱커 시스템의 다른 예의 부분 측면도이다.
도 31은 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 이미지 획득 시스템의 개략적 예시이다.
도 32는 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 LIDAR 유닛을 감지한 장면의 개략적 예시이다.
도 33은 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 어떤 예들에 따른 LIDAR 유닛에 의해 획득되는 바와 같이 붐 재급유 디바이스와 관련되고 리시버 항공기의 연료 저장소와 관련되는 깊이 및 전자기 데이터의 개략적 표현이다.
도면들 및 진술된 설명들에서, 동일한 참조 번호들은 상이한 실시예들 또는 구성들에 공통인 그러한 구성요소들을 표시한다.
달리 구체적으로 언급되지 않으면, 이하의 논의로부터 분명한 바와 같이, 본 명세서 도처에서 "조향", "결정하는", "산출하는", "제공하는", "야기하는", "활성화하는", "수신하는", "취득하는", "비교하는", "획득하는" 등과 같은 용어들을 이용하는 논의들은 데이터를 다른 데이터로 조작하고/하거나 변환하는 컴퓨터의 동작 및/또는 프로세스들을 포함하며, 상기 데이터는 예를 들어 전자적 양과 같은 물리적 양으로 표현되고/되거나, 상기 데이터는 물리적 객체들을 나타낸다는 점이 이해된다. 용어 "컴퓨터"는 비제한 예로서, 개인용 컴퓨터, 서버, 컴퓨팅 시스템, 통신 디바이스, 프로세서/처리 유닛(예를 들어 DSP(digital signal processor), 마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서, FPGA(field programmable gate array), ASIC(application specific integrated circuit) 등), 임의의 다른 전자 컴퓨팅 디바이스, 및 또는 그것의 임의의 조합을 포함하는, 데이터 처리 능력들을 갖는 임의의 종류의 전자 디바이스를 커버하도록 확장 해석되어야 한다.
본 명세서에서 교시들에 따른 동작들은 원하는 목적들을 위해 특별히 구성된 컴퓨터에 의해 또는 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 원하는 목적을 위해 특별히 구성된 일반 목적 컴퓨터에 의해 수행될 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 구 "예를 들어", "와 같은", "예컨대" 및 그것의 변형들은 현재 개시된 발명 대상의 비제한적 실시예들을 설명한다. 본 명세서에서 "하나의 경우", "일부 경우들", "다른 경우들", "일 예", "일부 예들" 또는 그것의 변형들에 대한 참조는 실시예(들)과 관련하여 설명되는 특정 특징, 구조 또는 특성이 현재 개시된 발명 대상의 적어도 하나의 실시예에 포함되는 것을 의미한다. 따라서, 구 "하나의 경우", "일부 경우들", "다른 경우들", "일 예", "일부 예들" 또는 그것의 변형들의 출현은 반드시 동일한 실시예(들)를 언급하는 것은 아니다.
명확성을 위해 개별 실시예들의 맥락에 설명되는 현재 개시된 발명 대상의 어떤 특징들은 단일 실시예에서 조합하여 제공될 수 있다는 점이 이해된다. 역으로, 간결성을 위해 단일 실시예의 맥락에 설명되는 현재 개시된 발명 대상의 다양한 특징들은 개별적으로 또는 임의의 적절한 부조합으로 제공될 수도 있다.
현재 개시된 발명 대상의 실시예들에서, 도 19 내지 도 23에 도시된 것들보다 더 적고/적거나, 더 많고/많거나 도시된 것들과 상이한 단계들이 수행될 수 있다. 현재 개시된 발명 대상의 실시예들에서, 도 19 내지 도 23에 예시되는 하나 이상의 단계들은 상이한 순서로 수행될 수 있고/있거나 단계들의 하나 이상의 그룹들은 동시에 수행될 수 있다. 도 7 및 도 18은 현재 개시된 발명 대상의 일 실시예에 따른 시스템 아키텍처의 일반 개략도를 예시한다. 도 7 및 도 18의 각각의 모듈은 본 명세서에서 정의되고 설명되는 바와 같은 기능들을 수행하는 소프트웨어, 하드웨어 및/또는 펌웨어의 임의의 조합으로 구성될 수 있다. 도 7 및 도 18의 모듈들은 하나의 위치로 집중되거나 하나보다 많은 위치에 걸쳐 분산될 수 있다. 현재 개시된 발명 대상의 다른 실시예들에서, 시스템은 도 7 및 도 18에 도시된 것들보다 더 적고/적거나, 더 많고/많거나 도시된 것들과 상이한 모듈들을 포함할 수 있다.
현재 개시된 발명 대상의 제 1 측면에 따르면, 항공기의 공중 재급유를 위한 시스템들 및 디바이스들이 제공된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일반적으로 10으로 지정된 현재 개시된 발명 대상의 일 예에 따른 탱커 시스템은 하나 이상의 공중 재급유 시스템들(50)을 포함하는 탱커 항공기(12)를 포함한다. 이러한 예에서, 탱커 항공기(12)는 3개의 그러한 공중 재급유 시스템들(50)을 가지며, 하나는 좌측 윙(14) 및 우측 윙(16)의 각각의 것에 포함되고, 세번째 것은 동체(15)의 후방부 상에 포함되며, 탱커 항공기(12)는 3개의 리시버 항공기(20)의 공중 동시 재급유를 위해 구성된다. 이러한 예의 대체 변형들에서, 탱커 항공기(12)는 탱커 항공기(12)에 관하여 임의의 적절한 구성으로 배열되는 적어도 1개의, 또는 2개의, 또는 3개보다 많은 공중 재급유 시스템들(50)을 가질 수 있다.
비제한 예로서, 그러한 탱커 항공기(12)는 적절하게 구비된 보잉 767일 수 있고, 각각의 리시버 항공기(20)는 적절하게 구비된 F-15, 또는 F-16, 또는 B2 스텔스 폭격기, 또는 다른 적절하게 구비된 전투기, 폭격기 또는 다른 항공기 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 대안적으로, 그리고 또한 비제한 예로서, 탱커 항공기는 UAV일 수 있고/있거나, 리시버 항공기의 적어도 하나는 UAV일 수 있다.
또한 비제한 예로서, 그러한 탱커 시스템에 사용되는 재급유 비행 안전 운항 범위는 대략 220노트와 대략 320노트 사이의(전형적으로 대략 280노트) 전진 속도, 및 500ft와 대략 30,000ft 내지 대략 40,000ft 사이이고, 일반적으로 대략 10,000ft 아래는 아닌 고도를 포함할 수 있으며, 재급유는 탱커 항공기 및 리시버 항공기의 동작 한계들 뿐만 아니라 다른 요소들에 따라, 편대 비행을 하는 탱커 항공기(12)와 각각의 리시버 항공기(20) 사이에서 일어날 수 있다.
각각의 공중 재급유 시스템(50)은 탱커 항공기(12)로부터 가역 확장가능한 연장, 비강성 연료 전달 호스(52)를 포함한다. 호스(52)의 제 1 단부(도시되지 않음)는 탱커 항공기(12)에 의해 운송되는 재급유 연료 탱크(도시되지 않음)에 연결된다. 예를 들어, 그러한 재급유 연료 탱크는 탱커 항공기(12)의 내부 연료 탱크, 예를 들어 탱커 항공기의 자체 연료 탱크들, 또는 탱커 항공기(12) 예를 들어, 동체에서 내부적으로 또는 외부적으로 장착되고, 예를 들어 연료 포드들로 운송되는 특수 연료 유조일 수 있다.
호스(52)는 가요성이고 적절하게 탱커 항공기(12)에 제공되고 필요할 때 그것으로부터 선택적으로 전개되는 롤 업 드럼(도시되지 않음)으로 수축될 수 있다.
호스(52)의 제 2(후미) 단부(54)는 호스(52)가 확장되고 탱커 항공기(12)가 비행 중일 때, 호스(52)를 통해 탱커 항공기(12)에 의해 전방 방향(A)으로 견인되는 각각의 재급유 디바이스에 동작가능하게 연결된다.
이러한 예에서, 하나의 공중 재급유 시스템(50)은 탱커 항공기(12)의 후방 동체에 관하여 중앙 위치되고 장착되고, 다른 2개의 공중 재급유 시스템들(50) 각각은 각각의 윙의 밑면에 부착되는 각각의 포드(51)에 포함된다.
도 3 내지 도 11은 공중 재급유 시스템, 예를 들어 도 1 및 도 2에 예시된 공중 재급유 시스템들(50) 중 적어도 하나로 사용되는 일반적으로 100으로 지정된 현재 개시된 발명 대상의 제 1 예에 따른 재급유 디바이스를 예시한다.
편의를 위해, 그리고 예를 들어 도 3을 참조하면, 롤 축(R), 피치 축(P) 및 요 축(Y)은 재급유 디바이스(100)에 관하여 통상적으로 정의될 수 있다. 롤 축(R)은 디바이스(100)의 세로 축(111)과 평행이거나 동축이고; 피치 축(P)은 일반적으로 롤 축(R)에 측면 및 직교 관계이고(즉, 바디가 제로 롤 각도로 있을 때, 수평선에 평행임); 요 축(Y)은 롤 축(R) 및 피치 축(P)에 직교 관계에 있다(즉, 바디가 제로 피치 각도로 있을 때, 수직선에 평행임).
재급유 디바이스(100)는 호스(52)의 단부(54)에 부착되고 세로 축(111) 및 일반적 타원 횡 단면(도 6(a) 및 도 6(b)에서 가장 양호하게 보여지는 바와 같이)을 포함하는 연장 바디(110)를 포함하지만, 이러한 예의 대체 변형들에서, 바디(110)는 임의의 적절한 단면 형상 예를 들어 원형 단면, 다각형 단면 등을 가질 수 있다. 특히 도 7 및 도 8을 참조하면, 바디(110)는 연료 전달 루멘(120) 및 그것과 함께 유체 수송로를 위한 붐 부재(130)(적어도 개시된 예들에서 실질적으로 강성 붐 부재인)를 포함한다. 붐 부재(130)는 붐 축(131)을 정의하고 붐 부재(130)의 종단(136)에 연료 전달 노즐(135)을 포함한다. 노즐(135)은 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와 가역 체결되도록 구성되고(또한 도 1, 도 2 및 도 11 참조), 따라서 널리 알려진 그러한 노즐들의 임의의 통상적 설계를 포함할 수 있거나, 실제로 그러한 공중 재급유 노즐의 임의의 다른 현재의 또는 미래의 설계를 포함할 수 있다.
붐 부재(130)는 바디(110)에 신축가능하게 장착되고, 붐 부재(130)의 대부분이 바디(110) 내에서 슬리브에 수용되는 도 3 내지 도 8에 예시되는 삽입 위치에서 제어가능 작동 메커니즘(도시되지 않음)에 의해 도 9(a) 및 도 9(b)에 예시되는 완전히 연장된 위치로 가역으로 연장가능하다. 최적으로, 붐 부재(130)는 일반적 후미 방향으로 바디(110)의 후미 단부(112)로부터 상술한 완전히 연장된 위치까지 제어가능하게 가변의 연장된 위치로 신축가능하게 연장가능하다. 이러한 예에서, 붐 축(131)은 세로 축(111)과 평행하고 동축이지만, 이러한 예의 적어도 일부 대체 변형들에서, 붐 축은 바디 세로 축과 평행이지만 동축이 아닐 수 있거나, 붐 축은 바디 세로 축에 관하여 평행이 아닐 수 있다.
따라서, 붐 부재(130)는 적어도 디바이스(100)의 공중 재급유 동작 동안, 붐 축(131)과 세로 축(111) 사이에 일반적으로 평행한 공간 배치를 유지하도록 바디(110)에 관하여 장착된다.
이러한 실시예의 대체 변형에서, 붐 부재(130)는 바디(110)에 관하여 영속적으로 연장되고, 그것으로부터 신축가능하게 또는 가역으로 확장가능하지 않다. 이러한 예의 다른 대체 변형에서, 붐 부재(130)는 바디(110)에 관하여 영속적으로 수축되고, 그것으로부터 신축가능하게 또는 가역으로 확장가능하지 않고, 따라서 노즐(135)에 연결하기 위해 바디(110)로부터 꼬리 날개로 연장하는 상대적으로 짧은 부문만을 포함할 수 있다.
이러한 예의 대체 변형들에서 또는 다른 예들에서, 붐 부재는 리시버 항공기, 특히 그것의 연료 저장소와 결합하도록 구성되는 임의의 다른 적절한 구조를 가질 수 있다.
바디(110)는 그것의 전방 단부(114)에서 커플링(140)을 포함한다. 커플링(140)은 루멘(120)을 호스(52)에, 그리고 그것에 의해 탱커 항공기(12)에 연결하도록 구성되는 호스 인터페이스(142)를 포함한다. 커플링(140)은 루멘(120)과 호스(52) 및 따라서 재급유 탱크 사이의 유체 수송로를 유지하는 동안, 바디(110)와 호스(52) 사이에 상대 회전을 허용하도록 구성된다. 이러한 예에서, 커플링(140)은 유니버설 조인트 등(또한 유니버설 커플링, 카르단 조인트, 하디-스파이서 조인트 또는 후크 조인트 등으로 지칭되는)의 형태이고, 따라서 3자유도로 바디(110)와 호스(52) 사이의 상대 회전을 허용하도록 구성된다. 이러한 예의 대체 변형들에서 그리고 다른 예들에서, 커플링은 그 대신에 1자유도, 또는 2자유도로 바디(110)와 호스(52) 사이의 상대 회전을 허용하도록 구성될 수 있다. 특히, 커플링은 바디(110), 그리고 특히 붐 부재(130) 및 붐 축(131)이 적어도 하나의 축(B) 주위를 호스(52), 특히 제 2 단부(54)에 관하여 자유롭게 피벗하는 것을 허용하여(예를 들어 도 3 및 도 5 참조), 재급유 디바이스(100)의 공간 배향은 축(B) 주위의 호스(52)에 의해 그것에 발생되는 상당한 기계적 저항 없이 제어가능하게 변경될 수 있으며, 이는 재급유 디바이스(100)의 피치 축(P)에 전형적으로 평행이지만, 피치 축(P) 및/또는 롤 축(R) 및/또는 요 축(Y)으로 대안적으로 기울어질 수 있다.
바디(110)는 붐 부재(130) 및 커플링(140)을 통합하는 일체화된 및/또는 일원화된 구조로서 옵션으로 형성될 수 있다.
이러한 예의 대체 변형들에서, 커플링(140)은 생략되고 루멘(120)과 호스(52) 사이에 유체 수송로를 유지하는 동안 바디(110)와 호스(52) 사이에 고정된 상대 공간 배치를 유지하도록 구성되는 고정 커플링으로 대체될 수 있다. 예를 들어, 그러한 공간 배치는 대략 0°; 또는 대략 30°; 또는 대략 5°와 대략 85° 사이의 범위; 또는 대략 10°와 대략 80° 사이의 범위; 또는 대략 15°와 대략 70° 사이의 범위; 또는 대략 20°와 대략 60° 사이의 범위; 또는 대략 25°와 대략 50° 사이의 범위; 또는 대략 20°와 대략 40° 사이의 범위; 또는 대략 25°와 대략 40° 사이의 범위; 또는 대략 28°와 대략 32°사이의 범위의 각도(φ)일 수 있다(도 1 참조).
재급유 디바이스(100)는 호스(52)를 통해 탱커 항공기(12)의 꼬리 날개로 견인될 때, 재급유 디바이스(100)의 공간 배치를 제어하도록 구성되는 공간 제어 시스템(160)을 더 포함하고, 재급유 디바이스(100)가 호스(52)의 단부(54)에서 견인되는 동안, 임의의 원하는 안정한 공간 배치가 조향되고/되거나 이것을 적용하는 것을 가능하게 한다.
특히, 공간 제어 시스템(160)은 붐 축(131)과 전방 방향(A) 사이에 비제로 각도 배치인, 각도(θ)를 선택적으로 그리고 제어가능하게 제공하도록 구성되고, 이러한 각도(θ)가 재급유 디바이스(100)가 호스(52)를 통해 탱커 항공기(12)에 의해 견인되고 있을 때, 적어도 시간의 일부 동안 특히 리시버 항공기(20)에 연료 디바이스(100)의 체결 동작 동안 그리고 그것의 재급유 동안 붐 축(131)과 전방 방향(A) 사이에서 선택적으로 유지되는 것을 가능하게 한다. 특히, 각도(θ)는 피치에, 즉 재급유 디바이스(100)의 피치 축(P) 주위에 있고 재급유 디바이스(100)의 롤 축(R) 및 요 축(Y)을 포함하는 평면 상에 정의된다. 따라서, 각도(θ)는 기류로의 재급유 디바이스(100)의 어택, 또는 적어도 전방 방향(A)(배타적으로는 아니지만, 전형적으로 수평 방향에 평행인)에 관하여 붐 축(131)의 각도를 나타낸다. 그럼에도 불구하고, 그리고 임의의 특정 재급유 동작 동안 특정 조건들에 따라, 각도(θ)는 피치(즉, 대략 피치 축(P))에서의 각도 변위 성분 대신에 또는 각도 변위 성분에 더하여, 예를 들어 사이드슬립 각도로 인해, 요에서의(즉, 요 축(Y) 주위에서의) 및/또는 롤(즉, 대략 롤 축(R))에서의 붐 축(131)과 전방 방향(A) 사이의 각도 변위 성분을 포함할 수 있다.
재급유 디바이스(100), 특히 붐 부재(130), 노즐(135) 및 루멘(120)은 광범위한 리시버 항공기를 재급유하는 적절한 연료 흐름율들을 허용하도록 크기 조정될 수 있다. 비제한 예로서, 상대적 고연료 흐름율들(예를 들어, 분 당 1000US 갤런들/6,500lb까지)이 큰 항공기(예를 들어 수송 항공기, 폭격기들 등)의 재급유 동작들 동안 제공될 수 있는 한편, 재급유 디바이스(100)의 최대 흐름율로 연료를 수용하지 않는 전투기에 대해, 재급유 압력은 상응하여 감소될 수 있다. 대안적으로, 재급유 디바이스(100), 특히 붐 부재(130), 노즐(135) 및 루멘(120)은 좁은 범위의 리시버 항공기, 예를 들어 단지 전투기 또는 단지 더 큰 항공기를 재급유하는 동안 적절한 연료 흐름율들 허용하도록 크기 조정될 수 있다(예를 들어 대략 400US 갤런들/2,600lb 분 당).
따라서, 공간 제어 시스템(160)은 호스(52)를 통해 탱커 항공기(12)에 테더링되고 견인되는 동안, 및 붐 축(131)이 상술한 각도(θ)에 상응하여 임의의 원하는 피치 및/또는 요 및/또는 롤 각도에 있는 동안, 재급유 디바이스(100)에 안정성을 제공하도록 구성된다.
특히, 그리고 도 10(a) 및 도 10(b)를 참조하면, 각도(θ)는 예를 들어 리시버 항공기(20)에 관하여 붐 부재(130)(및 붐 축(131))의 설정 상대 각도 위치에 상응하는 특정 각도 범위 내에 있는 설계 각도(각도(θdes))를 제공할 것이다.
특히, 설계 각도(θdes)는 붐 부재(130)가 연료 저장소(22)에 관하여 노즐(135)을 정렬하고 체결하는 것을 가능하게 하는 리시버 항공기(20)(전형적으로 수평 전방 비행시 전방 방향에 관한 미리 결정된 공간 배향으로 있는 리시버 항공기(20))의 세로 축에 관한 붐 축(131)의 설정 상대 각도 위치이다. 따라서, 각도(θ)(요 및/또는 피치 및/또는 롤에서의 각 성분을 가질 수 있는)는 리시버 항공기(20)와 전방 방향 사이의 상대 공간 배향이 변화될 때에도 붐 축(131)과 리시버 항공기 세로 축 사이의 실제 각도 배치가 설계 각도(θdes)로 유지되는 것을 보장하기 위해 리시버 항공기(20)의 임의의 비공칭(off-nominal)피치(예를 들어, 리시버 항공기(20)가 비제로 어택 각도로 방향(A)을 따라 운행하고 있다면) 및/또는 리시버 항공기(20)의 임의의 비공칭 롤(예를 들어, 리시버 항공기(20)가 비제로 롤 각도로 방향(A)을 따라 운행하고 있다면) 및/또는 리시버 항공기(20)의 임의의 비공칭 요(예를 들어, 리시버 항공기(20)가 비제로 사이드슬립 각도로 방향(A)을 따라 운행하고 있다면)를 보상한다.
따라서, 설계 각도(θdes) 붐 축(131)은 리시버 항공기(20)에 관하여, 그리고 특히 연료 저장소(22)에 관하여 체결 가능 배향으로 있다.
비제한 예들에서, 각도(θ)(및 특히 각도(θdes))는 대략 5°와 대략 85° 사이의 범위; 또는 대략 10°와 대략 80° 사이의 범위; 또는 대략 15°와 대략 70° 사이의 범위; 또는 대략 20°와 대략 60° 사이의 범위; 또는 대략 25°와 대략 50° 사이의 범위; 또는 대략 20°와 대략 40° 사이의 범위; 또는 대략 25°와 대략 40° 사이의 범위; 또는 대략 28°와 대략 32° 사이의 범위에 있을 수 있다.
하나의 비제한 예에서, 각도(θdes)는 대략 30°일 수 있고, 이러한 각도를 적용하는 재급유 디바이스(100)의 동작은 그것을 기존 리시버 항공기(20)와의 사용에 자동으로 호환가능하게 하며, 연료 저장소들(22)은 그것의 연료 저장소의 구성을 변경할 필요 없이 붐이 리시버 항공기의 세로 축에 대략 30°인 붐의 단부에서 노즐을 수용하고 노즐과 체결하도록 구성된다.
따라서, 각도(θ)가 설계 각도(θdes)와 동등할 때, 어택 및 제로 사이드슬립 및 제로 롤의 제로 각도, 및 붐 축(131)을 갖고 방향(A)를 따라 운행하는 리시버 항공기는 예를 들어 그것의 연료 저장소의 구성을 변경할 필요 없이 연료 저장소(22)에서의 노즐(135) 사이의 체결을 보장하기 위해 탱커 항공기 및 리시버 항공기의 전방 방향(A)으로의 요구되는 공간 배향에 있다.
이러한 예에서, 공간 제어 시스템(160)은 그것의 전방 부분에서 바디(110)에 장착되는 공기 역학 제어 표면들(173)의 전방 세트(172), 및 그것의 후미 부분에서 바디(110)에 장착되는 공기 역학 제어 표면들(175)의 후방 세트(174)를 포함하는 선택적으로 제어가능한 공기 역학 제어 시스템(170)을 포함한다. 따라서, 특히 도 4를 참조하면, 후방 세트(174)는 전방 세트(172)에 관하여 후미로 이격된 관계에 있고, 바디(110)의 무게 중심(CG)은 무게 중심(CG)의 실제 종적 위치가 그 중에서도 붐 부재(135)가 연장되는지 또는 수축되는지, 그리고 연료가 재급유 디바이스(100) 내에 존재하는지 또는 그것으로부터 부재하는지에 따라 2개의 극도의 종적 위치들 사이에서 시프트할 수 있다는 점을 주목하면서, 후방 세트(174) 및 전방 세트(172)에 세로로 중간에 있게 배치된다. 이러한 예의 대체 변형들에서 그리고 다른 예들에서, 무게 중심은 공기 역학 표면들의 전방 세트 및 후방 세트 둘 다의 전방에 있을 수 있으며, 이는 임의의 원하는 피치 및/또는 요 및/또는 롤 각도에서 붐 축(131)을 갖고 재급유 디바이스(100)에 요구된 안정성을 제공하도록 구성된다.
이러한 예에서, 전방 세트(172)는 십자형 "X" 구성으로 4개의 공기 역학 제어 표면들(173)을 포함한다(특히 도 6(a) 및 도 6(b) 참조). 각각의 공기 역학 제어 표면(173)은 베인의 형태이고, 바디(110)의 표면으로부터 측방으로 돌출하는 각각의 보스(183)를 통해 바디(110)에 피벗가능하게 장착된다. 각각의 보스(183)는 각각의 피벗 축 주위에 각각의 베인의 각도 위치를 제어하는 액추에이터(도시되지 않음)를 수용하고, 컨트롤러(180)에 의해 제어된다. 베인들의 피벗 축들은 적어도 이러한 예에서, 세로 축(111) 및 붐 축(135) 중 적어도 하나에 직교하고, 세로 축(111) 및 붐 축(135) 중 각각의 적어도 하나와 교차할 수도 있다.
이러한 예에서, 컨트롤러(180)는 임의의 적절한 컴퓨터 제어 시스템을 포함하고, 재급유 디바이스(100) 내에 수용된다(도 7 참조). 이러한 예의 대체 변형들에서 그리고 다른 예들에서, 컨트롤러(180) 또는 그것의 부분들은 임의의 적절한 전자 제어 유닛, 또는 임의의 다른 적절한 제어 유닛을 대신에 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 컨트롤러 또는 그것의 부분들은 공중 재급유 시스템(50) 또는 탱커 항공기(12) 내의 다른 곳에 포함될 수 있다.
이러한 예에서, 후방 세트(174)는 "Vee" 구성으로 2개의 공기 역학 제어 표면들(175)을 포함한다(특히 도 6(a) 및 도 6(b) 참조). 각각의 공기 역학 제어 표면(175)은 베인의 형태이고, 바디(110)의 표면으로부터 측방으로 돌출하는 각각의 보스(186)를 통해 바디(110)에 피벗가능하게 장착된다. 각각의 보스(186)는 각각의 베인의 각도 위치를 제어하는 액추에이터(도시되지 않음)를 수용하고, 또한 컨트롤러(180)에 의해 제어된다.
이러한 예에서, 그리고 특히 도 4를 참조하면, 각각의 보스(183)는 코드(185)를 정의하는 에어로포일 형상 횡단면을 갖고, 각각의 보스(186)는 코드(185)를 정의하는 에어로포일 형상 횡단면을 갖는다. 더욱이, 코드(185)는 예를 들어 코드(185)를 전방 방향(A)으로 정렬하기 위해 세로 축(111) 및 붐 축(131) 중 적어도 하나에 관하여 배향되며, 이는 재급유 디바이스(100)가 전방 방향(A)에 관하여 붐 축(131)이 각도(θdes)로 있는 공간 배향으로 있을 때, 재급유 디바이스(100)에 관한 명목상 기류 방향이다. 유사하게, 각각의 코드(185)는 재급유 디바이스(100)가 전방 방향(A)에 관하여 붐 축(131)이 각도(θdes)로 있는 공간 배향으로 있을 때, 예를 들어 코드(185)를 전방 방향(A)으로 정렬하기 위해 세로 축(111) 및 붐 축(131) 중 적어도 하나에 관하여 배향된다.
이러한 예의 대체 변형들에서 또는 다른 예들에서, 전방 세트 공기 역학 제어 표면들은 2개의 또는 3개의 또는 4개의 또는 4개보다 많은 베인들(또는 임의의 다른 타입의 공기 역학 제어 표면들)을 포함할 수 있으며, 임의의 적절한 구성에서, 예를 들어, 십자형 "+" 구성으로 4개의 베인들을 포함하고/하거나, 각각의 베인(또는 다른 타입의 공기 역학 제어 표면들)은 재급유 디바이스의 세로 축 및/또는 붐 부재의 축에 관하여 임의의 적절한 공간 관계을 갖는 각각의 축 주위에서 측 회전가능할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 후방 세트 공기 역학 제어 표면들은 임의의 적절한 구성에서 2개 또는 2개보다 많은 베인들(또는 임의의 다른 타입의 공기 역학 제어 표면들)을 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 공간 제어 시스템의 각각의 공기 역학 제어 표면들은 피벗가능 베인들의 형태 또는 임의의 다른 적절한 구성에서, 각각의 보스들에 장착되며, 이는 공기 역학적으로 형상화될 수 있지만 세로 축(111) 및/또는 붐 축(131)에 관하여 상이한 배향으로 이거나, 각각의 보스들은 예를 들어 실린더들 또는 임의의 다른 각기둥 형상 또는 다른 형상의 형태로 상이한 형상을 가질 수 있거나, 각각의 공기 역학 제어 표면들은 보스들 없이 바디(110)에 직접 장착된다(각각의 액추에이터들이 바디(110) 내에 제공될 수 있는 경우에).
예를 들어, 도 3 내지 도 11의 재급유 디바이스 예의 하나의 그러한 대체 변형이 도 12(a) 내지 도 12(d)에 예시되며, 1000으로 지정되는 재급유 디바이스의 각각의 예는 재급유 디바이스(100)의 예의 공기 역학 제어 시스템(170)이 공기 역학 시스템(1170)을 포함하는 공간 제어 시스템(160)에 대한 대안적 구성으로 대체되는 주요 차이를 갖고, 적절한 변경을 가하여, 재급유 디바이스(100)의 모든 요소들 및 특징들을 포함한다. 따라서, 재급유 디바이스(1000)는 재급유 디바이스(100) 또는 그것의 대체 변형들의 예에 대해 본 명세서에서 설명된 상응하는 구성 요소들, 적절한 변경을 가하여, 즉 각각: 바디(110), 전방 단부(114), 후미 단부(112), 세로 축(111), 연료 전달 루멘(120), 붐 부재(130), 붐 축(131), 연료 전달 노즐(135), 종단(136), 커플링(140), 호스 인터페이스(142)와 실질적으로 유사한 바디(1110), 전방 단부(1114), 후미 단부(1112), 세로 축(1111), 연료 전달 루멘(도시되지 않음), 붐 부재(1130), 붐 축(1131), 연료 전달 노즐(1135), 종단(1136), 커플링(1140), 호스 인터페이스(1142)를 포함한다. 게다가, 재급유 디바이스(1000)는 옵션으로 예를 들어, 적절한 변경을 가하여, 후술되는 바와 같이, 힘 발생 장치(190)와 실질적으로 유사한 힘 발생 장치(도시되지 않음) 및/또는 예를 들어, 적절한 변경을 가하여, 후술되는 바와 같이, 이미징 시스템(150)과 실질적으로 유사한 적절한 데이터 획득 시스템(도시되지 않음) 및/또는 예를 들어, 적절한 변경을 가하여, 본 명세서에 설명된 바와 같이, 컨트롤러(180)와 유사한 컨트롤러(1180) 및/또는 예를 들어, 적절한 변경을 가하여, 본 명세서에 설명된 바와 같이, 제어 컴퓨터 시스템(155)과 유사한 제어 컴퓨터 시스템(도시되지 않음)을 포함한다.
공기 역학 시스템(1170)은 그것의 전방 단부(1114)에서 바디(110)에 장착되는 공기 역학 제어 표면들(1173)의 전방 세트(1172), 및 그것의 후미 부분(1112)에서 바디(1110)에 장착되는 공기 역학 제어 표면들(1175)의 후방 세트(1174)를 포함한다. 따라서, 후방 세트(1174)는 전방 세트(1172)에 관하여 후미로 이격된 관계에 있고, 바디(1110)의 무게 중심은 그것들 사이에 세로로 배치되지만, 이러한 예의 대체 변형들에서 그리고 다른 예들에서, 무게 중심은 공기 역학 표면들의 전방 세트 및 후방 세트 둘 다의 전방 또는 후방에 있을 수 있으며, 이는 임의의 원하는 피치 및/또는 요 및/또는 롤 각도에서 붐 축(1131)을 갖고 재급유 디바이스(1000)에 요구되는 안정성을 제공하도록 구성된다.
이러한 예에서, 전방 세트(1172)는 십자형 "+" 구성으로 4개의 공기 역학 제어 표면들(1173)을 포함하고, 각각의 공기 역학 제어 표면(1173)은 베인의 형태이고, 바디(1110)에 피벗가능하게 장착되고 각각의 피벗 축 주위에 각각의 베인의 각도 위치를 제어하는 액추에이터 시스템(도시되지 않음)에 동작가능하게 연결되고, 컨트롤러(1180)에 의해 제어된다. 베인들의 피벗 축들은 적어도 이러한 예에서, 세로 축(1111) 및 붐 축(1135) 중 적어도 하나에 직교하고, 세로 축(1111) 및 붐 축(1135) 중 각각의 적어도 하나와 교차할 수도 있다. 이러한 예의 대체 변형들에서, 전방 세트(1172)는 임의의 적절한 구성 또는 베인들, 윙들, RCS 등을 포함할 수 있다.
이러한 예에서, 후방 세트(1174)는 수평 안정기(1171)의 양측상의 것인 2개의 수직 안정기들(1175)을 포함하는 높은 H-꼬리 구성을 포함하며, 이는 결국 후미 단부(1112)의 상부 측면에 장착된다. 각각의 수직 안정기(1175)는 제어가능한 피벗가능 러버(1178)를 포함하고, 수평 안정기(1171)는 한 쌍의 피벗가능 승강기들(1179)을 포함하며, 이는 액추에이터 시스템(도시되지 않음)에 의해 제어가능하게 작동되고 또한 컨트롤러(1180)에 의해 제어된다.
예를 들어, 4개의 다른 그러한 대체 예 변형들이 도 13(a) 내지 도 13(d)에 각각 예시되며, 각각의 재급유 디바이스들(100"a, 100"b, 100"c 및 100"d)에 대해, 각각, 각각의 전방 세트(172")는 "Vee" 구성으로 2개의 공기 역학 제어 표면들(173")을 포함하고, 각각의 후방 세트(174")는 적절한 변경을 가하여, 제 1 예에서와 같이, "Vee" 구성으로 2개의 공기 역학 제어 표면들(175")을 포함한다. 도 13(a)의 예에서, 공기 역학 제어 표면들(173")은 공기 역학 제어 표면들(175")보다 더 작은 한편, 도 13(b) 내지 도 13(d)의 예들에서, 공기 역학 제어 표면들(173")은 공기 역학 제어 표면들(175")과 명목상 동일한 크기이다. 도 13(a) 내지 도 13(d)의 예의 또 다른 대체 변형들에서, 공기 역학 제어 표면들(173")은 공기 역학 제어 표면들(175")보다 더 크다.
예를 들어, 다른 그러한 대체 예 변형은 도 13(e)에 예시되며, 재급유 디바이스(100')에 대한 각각의 후방 세트(174')는 3개의 공기 역학 제어 표면들, 적절한 변경을 가하여, 제 1 예에서와 같이, "Vee" 구성으로의 2개의 공기 역학 제어 표면들(175') 및 각각의 바디(110')에 관하여 수직으로 및 하향으로 의존 관계인 제 3 베인(175")을 포함한다.
예를 들어, 각각의 개별 재급유 디바이스(100'"a, 100'"b)에 대한 각각의 전방 세트(172"')가 제로 상반각을 갖는 2개의 공기 역학 제어 표면들(173")을 포함하고, 각각의 후방 세트(174"')가 또한 제로 상반각을 갖는 2개의 공기 역학 제어 표면들(175'")을 포함하는 2개의 그러한 대체 예 변형들이 도 14(a) 및 도 14(b)에 예시된다. 도 14(b)의 예에서, 각각의 공기 역학 제어 표면들(175'")은 각각의 윙 팁들에서 공기 역학 제어 표면들(175'")에 관하여 상향으로 의존 관계인 수직 베인(176'")을 더 포함한다.
예를 들어, 도 13(a), 도 13(c) 및 도 13(d)에 예시되는 대체 예 변형들에서, 각각의 전방 공기 역학 제어 표면들(173")은 원주형 형상 보스들(183")에 피벗가능하게 장착되고, 각각의 후방 공기 역학 제어 표면들(175")은 원주형 형상 보스들(185")에 피벗가능하게 장착된다. 다른 한편, 도 13(b), 도 14(a) 및 도 14(b)에 예시되는 예들에서, 각각의 전방 및 후방 공기 역학 제어 표면들은 각각의 재급유 디바이스의 바디에 직접 피벗가능하게 장착된다.
도 3 내지 도 10의 예를 다시 참조하면, 공기 역학 제어 시스템(170)은 공기 역학 제어 표면들(173)의 전방 세트(172)가 바디(110)의 주어진 피치 각도(및/또는 각각 요 각도 및/또는 롤 각도)에서 공기 역학 제어 표면들(175)의 후방 세트(174)에 의해 발생되는 임의의 피칭 모멘트(및/또는 각각 요잉 모멘트 및/또는 롤링 모멘트)를 트리밍하도록 구성되거나 그 반대이므로, 제로 피칭 모멘트(및/또는 제로 요잉 모멘트 및/또는 제로 롤링 모멘트)를 유지하는 동안, 재급유 디바이스(100)가 임의의 원하는 각도(θ)를 적용하는 것을 허용하도록 구성된다. 이러한 예에서, 무게 중심(CG)이 세로로 전방 세트(172) 및 후방 세트(174) 중간에 있는 경우, 전방 세트(172)에 의해 발생되는 트리밍 피칭 모멘트는 예를 들어 각도(θ)에 대한 특정 피치 각도를 유지하기 위해 후방 세트(174)에 의해 발생되는 피칭 모멘트에 관하여 반대 회전 방향으로 있는 한편, 전방 세트(172) 및 후방 세트(174)에 의해 발생되는 피치 작용력들은 동일한 방향으로 있다. 재급유 디바이스의 무게 중심이 공기 역학 제어 표면들의 전방 세트 및 후방 세트 둘 다의 전방에 있는 이러한 예의 대체 변형들에서 또는 다른 예들에서, 공기 역학 제어 표면들의 전방 세트에 의해 발생되는 트리밍 피칭 모멘트는 예를 들어 또한 각도(θ)에 대해 특정 피치 각도를 유지하기 위해 공기 역학 제어 표면들의 후방 세트에 의해 발생되는 피칭 모멘트에 관하여 반대 회전 방향으로 있지만, 공기 역학 제어 표면들의 전방 세트 및 공기 역학 제어 표면들의 후방 세트에 의해 발생되는 피치 작용력들은 반대 방향들로 있다. 또 다른 예들에서, 재급유 디바이스는 각도(θ)에 상응하는 원하는 범위의 피치 각도들에 대해 제로 피치 모멘트를 발생시키도록 구성되는 공기 역학 제어 표면들의 단일 세트의 형태로 공간 제어 시스템을 포함하고, 공간 제어 시스템은 각도(θ)에 상응하는 안정한 피치 각도를 제공하도록 자체 트리밍한다.
제 1 예에서, 후방 공기 역학 제어 표면들(175)은 전방 공기 역학 제어 표면들(173)보다 더 크지만, 이러한 예의 대체 변형들에서 그리고 다른 예들에서, 후방 공기 역학 제어 표면들(175)은 동일한 크기이거나 전방 공기 역학 제어 표면들(173)보다 더 작을 수 있다.
이러한 예의 다른 변형들에서 그리고 다른 예들에서, 공간 제어 시스템(160)은 제로 피칭 모멘트(및/또는 제로 요잉 모멘트 및/또는 제로 롤링 모멘트)를 유지하는 동안, 재급유와 연관된 조건들의 적어도 하나의 설정에서의 ― 예를 들어 특정 전진 속도 및 고도에서의 설계 각도(θdes)인, 특정의, 미리 설정된, 원하는 각도(θ)를 재급유 디바이스(100)가 적용하는 것을 허용하도록 구성되는 조정불가능 공기 역학 제어 시스템을 포함한다. 따라서, 재급유 디바이스가 호스(52)를 통해 탱커 항공기(12)뒤에서 견인되면, 붐 축은 특정 설계 각도(θdes)를 자동으로 적용하고, 재급유 디바이스가 탱커 항공기(12)로 다시 수축될 때까지, 조건들의 상술한 설졍에서 이러한 상대 공간 배치를 안정되게 유지한다.
이러한 예의 다른 변형들에서 그리고 다른 예들에서, 공간 제어 시스템(160)은 공기 역학 제어 표면들에 기초하지 않는 선택적으로 제어가능한 제어 시스템을 포함한다. 예를 들어, 복수의 적절한 추력 노즐들 또는 다른 적절한 반응 제어 추력기 시스템(RCS)은 임의의 원하는 각도(θ)에서 추력 벡터 제어를 제공하고 붐 축(131)을 유지하도록 바디에 탑재될 수 있다. 그러한 추력기들 또는 RCS는 예를 들어 재급유 디바이스 그 자체에 의해 운송되거나 탱커 항공기에 의해 운송되고, 공기 또는 가스 라인들을 통해 재급유 디바이스에 공급되거나 대기로부터 공기를 취하는 적절한 압축기를 사용하여 탱커 항공기 및/또는 재급유 디바이스에 의해 발생되는 적절한 압축 공기 공급기 또는 압축 가스 공급기에 동작가능하게 연결될 수 있다.
특히 도 3, 도 4, 도 5, 도 9(a), 도 9(b) 및 도 10을 참조하면, 재급유 디바이스(100)는 힘 발생 장치(190)를 더 포함한다. 힘 발생 장치(190)는 노즐(135)을 향하는 방향으로 붐 축(131)을 따라 힘(F)(도 9(a) 내지 도 11)을 선택적으로 발생시키도록 구성된다. 이러한 예에서, 힘 발생 장치(190)는 힘(F)을 드래그로서 선택적으로 발생시키고, 선택적 및 가역 전개가능 드래그 유도 장치(192)의 형태이고, 선택적 및 가역 전개가능 에어 브레이크 시스템(194)을 포함한다. 에어 브레이크 시스템(194)은 좌측 에어 브레이크(195) 및 우측 에어 브레이크(196)를 포함하며, 각각은 플레이트가 리세스(199) 내에 수용되는 폐쇄된 위치(도 9(a) 및 도 9(b)에서 가장 잘 보여지는) 사이의 힌지들(198)을 통해 바디(110)에 측방으로 피벗가능하게 힌지되는 곡면 플레이트(197)를 포함하고 플레이트(197)의 외부 표면은 바디(110)의 외부 표면, 및 플레이트가 최대 정면 표면 면적을 기류에 제공하는 개방 위치와 동일 평면이고 그것에 의해 드래그를 발생시킨다. 힌지들(199)은 좌측 에어 브레이크(195) 및 우측 에어 브레이크(196)의 각각의 하나의 볼록 외부 표면이 기류에 면하도록 전방으로 배치된다. 적절한 액추에이터들(도시되지 않음)은 에어 브레이크들(195, 196)에 동작가능하게 연결되고 이들을 동작시키며, 컨트롤러(180)에 의해 제어된다. 대안적으로, 그리고 도 13(a)의 예에 대해 예시되는 바와 같이, 힌지들(199)은 좌측 에어 브레이크(195) 및 우측 에어 브레이크(196)의 각각의 하나의 볼록 외부 표면이 기류에서 멀리 면하도록 각각의 플레이트들(197)의 꼬리 날개에 배치될 수 있다. 도 13(d)의 예에서, 배열(190)을 유도하는 힘은 에어 브레이크 하우징(910)에 관하여 선택적으로 측방으로 배치될 수 있고 수축가능한 플레이트(920)의 형태로의 에어 브레이크이다.
힘 발생 장치(190)는 노즐(135)(및 붐 부재(130)) 및 연료 저장소(22)가 미리 결정된 상대 공간 배치로 있을 때, 즉 재급유 디바이스(100)가 체결 가능 위치에 도달하고 붐 축이 리시버 항공기(20)에 관하여, 그리고 특히 연료 저장소(22)에 관하여 체결 가능 배향으로 있을 때, 노즐(135)을 리시버 항공기의 연료 저장소(22)와의 체결로 강제하기에 충분한 크기를 갖는 힘(F)을 선택적으로 발생시키도록 특히 구성된다(도 11).
힘 발생 장치(190)는 노즐(135)이 연료 저장소(22)에 대해 미리 결정된 근접 범위에 있는 것에 대응하는, 즉 노즐(135)이 연료 저장소(22)에 대해 미리 결정된 간격, 전형적으로 체결 가능 공간 위치에 있는 것에 대응하는 이러한 방식으로 선택적으로 동작하도록 더 구성되고, 본 명세서에서 더 명백해지는 바와 같이 그러한 힘(F)을 제공하도록 수동으로 또는 자동으로 동작될 수 있다.
따라서, 체결 가능 위치에서, 붐 부재(130) 또는 붐 축(131)이 연료 저장소(22)에 관하여 미리 결정된 공간 배치로 있고, 노즐(135)이 연료 저장소(22)에 관하여 미리 결정된 이격으로 있을 때(즉, 체결 가능 위치에서, 붐 축이 설계 각도(θdes)에 상응하는 체결 가능 배향으로 있음), 힘 발생 장치(190)는 노즐(135)과 연료 저장소(22) 사이의 정렬 및 체결을 보장하기 위해 예를 들어 리시버 항공기(20)의 방향으로 붐 축(131)과 함께 정렬되어, 붐 부재(130)가 미리 결정된 궤적을 따르는 것을 강제하도록 선택적으로 작동될 수 있다. 이러한 예에서, 붐(130)은 붐 축(131)을 따른 방향으로 연장된 위치로 신축가능하게 연장되며, 이는 설계 각도(θdes)에 상응하는 체결 가능 배향으로 유지되는 한편, 바디(110)는 리시버 항공기(20)에 관하여 동일한 공간 배치로 남는다. 이러한 예의 대체 변형들에서, 붐(130)은 리시버 항공기(20)를 향해 부분적으로 또는 완전히 신축가능하게 연장되는 한편, 디바이스(100)는 노즐(135)과 연료 저장소(22) 사이에 체결을 가져오도록 리시버 항공기(20)를 향해 또는 이것으로부터 멀리 이동될 수 있다. 이러한 예의 다른 대체 변형들에서, 붐 부재(130)는 수축되게 남고, 바디(110)그 자체는 붐 축의 방향을 따라 리시버 항공기(20)를 향해 이동되어, 노즐(135)과 연료 저장소(22) 사이에 체결을 가져오기 위해 붐 축(131)을 설계 각도(θdes)에 상응하는 체결 가능 배향으로 유지한다.
노즐(135)이 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와의 체결로 강제되면, 탱커 항공기(12)는 리시버 항공기(20)를 재급유하는 것을 시작할 수 있다.
이러한 예의 대체 변형들에서 그리고 다른 예들에서, 힘 발생 장치(190)는 임의의 다른 적절한 드래그 유도 장치, 예를 들어 베인들(175)상의 스포일러들을 포함할 수 있다.
이러한 예의 또 다른 변형들에서 그리고 다른 예들에서, 힘 발생 장치(190)는 추력을 요구된 방향으로 발생시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하나의 또는 복수의 적절한 추력 노즐들은 노즐(135)을 향하는 붐 축(131)과 평행한 요구된 추력 벡터를 제공하도록 바디에 탑재될 수 있다. 그러한 추력 노즐(들)은 예를 들어 재급유 디바이스 그 자체에 의해 운송되거나 탱커 항공기에 의해 운송되고, 공기 또는 가스 라인들을 통해 재급유 디바이스에 공급되거나 탱커 항공기 및/또는 재급유 디바이스에 의해 발생되는 적절한 압축 공기 또는 압축 가스 공급기에 동작가능하게 연결될 수 있다.
이러한 예의 또 다른 대체 변형들에서 그리고 다른 예들에서, 힘 발생 장치는 생략될 수 있고, 예를 들어 리시버 항공기 및/또는 붐 부재는 그러한 힘(F)이 디바이스(100)에 의해 발생되는 것을 요구하지 않는 연료 저장소에 노즐을 기계적으로 체결하기 위해 적절한 수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 연료 저장소는 붐 부재(130)의 종단(136)을 체결하고, 노즐(135)을 연료 저장소(22)와의 체결로 끌어 당기는 적절한 기계 클램프를 포함할 수 있다.
특히 도 4, 도 5, 도 10 및 도 11을 참조하면, 재급유 디바이스(100)는 재급유 디바이스(100)의 자동적(옵션으로 자체적을 포함하는) 및/또는 수동 조향을 체결 가능 위치에 그리고 연료 전달 노즐의 후속 선택적 체결을 리시버 항공기의 연료 저장소에 제공하도록 재급유 디바이스를 선택적으로 제어하는 것을 가능하게 하기 위해, 재급유 디바이스(100)와 리시버 항공기(20) 사이의 상대 공간 배치들, 특히 재급유 디바이스(100)의 연료 전달 노즐과 리시버 항공기의 연료 저장소 사이의 상대 공간 배치들과 관련된 공간 데이터의 산출을 제공하거나 가능하게 하는 적절한 데이터 획득 시스템을 더 포함한다. 적어도 도 4, 도 5, 도 10 및 도 11의 예에서, 데이터 획득 시스템은 재급유 디바이스(100)의 후미 FOR(field of regard)의 범위 내에 있는 임의의 물제의 이미징 데이터를 제공하도록 특히 구성되는 이미징 시스템(150)의 형태로 있다. 그러한 관련 필드는 이미징 시스템의 꼬리 날개에 미리 결정된 깊이를 갖고, 이러한 예에서 이미징 시스템(150)의 꼬리 날개에 감지 볼륨(159)을 포함하며, 이는 이러한 예에서 각주 볼륨을 포함하지만 이러한 예의 대체 변형들에서 FOR는 임의의 적절한 형상, 예를 들어 원추, 절단 원추, 원주, 구, 부분 구(예를 들어 반구), 평행육면체(예를 들어 정육면체) 또는 임의의 다른 규칙적이거나 불규칙적 형상을 가질 수 있다. 감지 볼륨(159), 즉 FOR의 미리 결정된 깊이는 이것이 그것의 완전히 전개 위치에 있을 때, 체결 가능 위치에 상응하여 요구되는 것보다 더 멀리, 즉 붐 부재(130)의 최대 연장보다 더 멀리 꼬리 날개로 연장한다. 이미징 시스템(150)은 제어 컴퓨터 시스템(155)에 동작가능하게 연결되며, 이는 컨트롤러(180)와 통합되거나, 이것에 연결되거나, 이것으로부터 독립될 수 있다(도 8 참조). 특히, 그리고 특히 도 10 및 도 11을 참조하면, 그러한 물체는 리시버 항공기(20)이고 보다 상세하게는 연료 저장소(22)를 포함하는 그것의 부분 AP이고, 감지 볼륨(159)은 재급유 디바이스(100)의 동작, 특히 리시버 항공기(20)에 관하여 재급유 디바이스(100)의 상대 공간 위치 및 배향, 특히 노즐(135)이 안전하고 효과적인 방식으로 연료 저장소(22)와의 선택적 체결로 제어가능하게 가져와 질 수 있도록 연료 저장소(22)에 관하여 붐 부재(130) 및 노즐(135)의 위치 및 배향을 제어하기 위해 예를 들어 컨트롤러(180)를 통해 공간 제어 시스템(160) 및/또는 힘 발생 장치(190)에 제어 신호들, 예를 들어 조향 명령들을 제공하도록 그 중에서도, 제어 컴퓨터 시스템(155)에 의해 부분 AP의 이미지 데이터가 저리될 수 있는 외부 엔벨로프 리미트(158)를 정의한다. 이미징 시스템(150) 및 제어 컴퓨터 시스템(155)의 동작의 방식은 본 명세서에서 추가로 더 상세히 설명될 것이다.
이러한 예에서, 이미징 시스템(150)은 또한 FLADAR 유닛들로 본 명세서에 교환가능하게 지칭되는 2개의 쌍들의 플래시 레이더 유닛들(151)을 포함하며, 한 쌍은 각각의 보스(186)의 트레이닝 에지 상에 있다. 적절한 FLADAR 유닛들은 PMD Technologies, Germany에 의해 제공되고, 재급유 유닛 내에서 그리고 그것의 비행 조건들에서 동작하도록 적응되는 예를 들어, PMD [vision]® CamCube 3.0을 포함할 수 있다.
동작시에, FLADAR 유닛들(151)은 감지 볼륨(159) 및 그 안에 임의의 물체, 특히 리시버 항공기(20)의 부분 AP에 방사하고 그 후에 재급유 디바이스(100)를 제어하는 상술한 제어 신호들을 제공하기 위해 처리하는 제어 컴퓨터 시스템(155)으로 송신되는 그것에 상응하는 적절한 이미지 데이터를 획득한다. 특히, FLADAR 유닛들(151)에 의해, 영역들 AP의 3D 이미지가 재구성되고, 연료 저장소(22)에 관하여 노즐(135)의 상대 위치 및 배향을 결정하도록 컴퓨터 시스템을 통해 조작된다.
따라서, 감지 볼륨(159)은 체결 가능 위치를 포함한다.
이러한 예의 대체 변형들에서 그리고 다른 예들에서, 이미징 시스템(150)은 적절한 데이터를 제어 컴퓨터 시스템(155)에 제공하도록 동작하여, 차례로 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 노즐(135)의 자율적 및/또는 수동 체결을 제공하도록 재급유 디바이스(100)를 선택적으로 제어하는 것을 가능하게 하는 임의의 다른 적절한 이미징 시스템(특히 예를 들어, 비디오 스트림의 형태로 실시간으로 갱신되는 이미지들이지만 이에 제한되지 않는 감지 볼륨(159)(에 상응하는 3D 데이터의 재구성을 포함하여)의 예를 들어 2D 이미지들 및/또는 입체 이미지들 및/또는 3D 이미지들을 제공하는 시스템들이지만 이에 제한되는 않는)을 포함할 수 있다.
이러한 예의 대체 변형들에서, 이미징 시스템(150)은 상술한 공간 데이터를 제공하기 위해 임의의 다른 적절한 데이터 획득 시스템으로 대체될 수 있다.
이러한 예의 또 다른 대체 변형들에서 그리고 다른 예들에서, 재급유 디바이스(100)는 이미징 시스템(150)을 생략할 수 있고 예를 들어 리시버 항공기(20)에 관하여 재급유 디바이스(100)의 상대 공간 위치 및 배향, 특히 노즐(135)이 예를 들어 동작자에 의한 디바이스의 직접적 시각 추적을 통해 안전하고 효과적인 방식으로 연료 저장소(22)와의 선택적 체결로 제어가능하게 가져와질 수 있도록 연료 저장소(22)에 관하여 붐 부재(130) 및/또는 노즐(135)의 공간 위치 및 배향을 제어하기 위해 동작자에 의해 능동으로 제어될 수 있다. 대안적으로, 재급유 디바이스는 호스(52)의 단부에서 견인되는 자유 비행 재급유 디바이스로서 동작될 수 있고, 리시버 항공기(20)에 관하여 재급유 디바이스(100)의 상대 공간 위치 및 배향(특히 노즐이 안전하고 효과적인 방식으로 연료 저장소(22)와의 선택적 체결로 제어가능하게 가져와질 수 있도록 연료 저장소(22)에 관하여 붐 부재(130) 및 노즐(135)의 위치 및 배향)은 리시버 항공기만을 기동함으로써 달성될 수 있다. 그러한 경우에, 공간 제어 시스템(160)은 예를 들어, 앞서 논의된 바와 같이, 설계 각도(θdes)인 제로 피칭 모멘트(및/또는 제로 요잉 모멘트 및/또는 제로 롤링 모멘트)를 유지하는 동안, 재급유 디바이스(100)가 특정의, 미리 설정된, 원하는 각도(θ)를 적용하는 것을 허용하도록 구성되는 조정불가능 공기 역학 안정 시스템을 옵션으로 포함할 수 있다.
옵션으로, 적절한 공기 구동 발생기는 그것에 전기 전력을 제공하기 위해 재급유 디바이스(100) 내에 제공될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 전기 전력은 탱커 항공기(12)에 의해 재급유 디바이스(100)에 제공될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 전기 전력은 재급유 디바이스(100)에서의 하나 이상의 배터리들에 의해 재급유 디바이스(100)에 제공될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 전기 전력은 재급유 디바이스(100)에 관하여 내부적으로 또는 외부적으로 부착되는 하나 이상의 RAT(ram air turbines)에 의해 재급유 디바이스(100)에 제공될 수 있다.
제 1 예의 적어도 일부 대체 변형들에서, 재급유 디바이스는 공간 제어 시스템(160) 또는 힘 발생 장치(190)와 상이한 공기 역학 안정기 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 13(c) 및 도 13(d)에 예시되는 대체 예 변형들의 각각의 하나는 바디의 후미 부분에 고정되는 각각의 드로그 구조(180")의 형태로 그러한 공기 역학 안정기 장치를 포함한다. 그러한 드로그 구조(180")는 호스(52)에 장력을 차례로 유발시켜 그것에 의해 그렇지 않으면 발생할 수 있는 호스(52)에서의 떨림들 또는 진동들의 감소 또는 약화에 원조하는 드래그를 발생시키기 위해 이용될 수 있다. 그러한 드로그 구조는 다른 예들 예를 들어 도 3에 예시되는 제 1 예 또는 그것의 대체 변형들에 제공될 수도 있다.
도 15(a) 내지 도 15(d)의 예에서, 각각의 재급유 디바이스(100E)는 길이 파이프(52E)에 의해 재급유 디바이스(100E)의 절단 원추 바디(110E)의 전방 단부(114E)로부터 전방으로 이격되는 드로그 구조(180E)의 형태로 공기 역학 안정기 장치를 포함하며, 이는 가요성이지만 대신에 관절로 이어질 수 있고, 바디(110E)는 그것의 전방 부분에서 바디(110E)에 직접 장착되는 2개의 다시 스윕된 공기 역학 제어 표면들(173E)의 전방 세트(172E)를 포함하는 선택적으로 제어가능한 공기 역학 제어 시스템(170E)을 포함하는 공간 제어 시스템(160E), "Vee" 구성으로 그것의 후미 부분에서 바디(110E)에 직접 장착되는 2개의 공기 역학 제어 표면들(175E)의 후방 세트(174E), 및 다수 분할된 신축가능 붐(130E)의 후미 단부 상에 제공되는 배치가능 에어 브레이크 시스템(190E)을 포함하며, 이는 그것의 종단(136E)에서 노즐(135E)을 포함한다.
재급유 디바이스(100)의 제 1 예 또는 그것의 적어도 일부 대체 변형들을 포함하는 공중 재급유 시스템들(50)은 본 명세서에 개시된 바와 같이, 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와 노즐(135)의 선택적 체결을 제공하고, 예를 들어 비행 중에 탱커 항공기(12)로부터 리시버 항공기(20)의 후속 재급유를 가능하게 하도록 다수의 상이한 방식들로 동작될 수 있다.
도 16(a) 내지 도 16(d)를 참조하면, 참조 번호 200으로 본 명세서에 지정되는 재급유 디바이스의 제 2 예는 본 명세서에서 더 분명해지는 바와 같이, 일부 차이들을 갖고, 적절한 변경을 가하여, 제 1 예 및/또는 그것의 적어도 일부 대체 변형들의 요소들 및 특징들을 포함하고, 재급유 디바이스(200)는 공중 재급유 시스템, 예를 들어 도 1 및 도 2에 예시된 공중 재급유 시스템들(50) 중 적어도 하나와 사용되도록 구성된다.
편의를 위해, 그리고 도 16(a)를 참조하면, 예를 들어 롤 축(R), 피치 축(P) 및 요 축(Y)은 재급유 디바이스(200)에 관하여 통상적으로 정의될 수 있다. 롤 축(R)은 디바이스(200)의 세로 축(211)과 평행이거나 동축이고; 피치 축(P)은 일반적으로 롤 축(R)에 측면으로 있고 이것과 직교 관계이고(즉, 바디가 제로 롤 각도로 있을 때, 수평선과 평행임); 요 축(Y)은 롤 축(R) 및 피치 축(P)과 직교 관계에 있다(즉, 바디가 제로 피치 각도로 있을 때, 수직선과 평행임).
재급유 디바이스(200)는 호스(52)의 단부(54)에 부착되고 세로 축(211)을 포함하는 바디(210), 연료 전달 루멘(220) 및 그것과 함께 유체 수송로를 위한 실질적 강성 붐 부재(230)를 포함한다. 붐 부재(230)는 복수의 신축가능 요소들(232)을 포함하고, 붐 축(231)을 정의하고, 붐 부재(230)의 종단(236)에 연료 전달 노즐(235)을 포함한다. 노즐(235)은 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와 가역으로 체결하도록 구성되고, 따라서 적절한 변경을 가하여, 제 1 예의 및 앞서 개시된 바와 같은 노즐(135)과 유사할 수 있다.
붐 부재(230)는 축(C)(일반적으로 바디(210)의 피치 축(P)과 평행한) 주위의 바디(210)에 신축가능하게 및 피벗가능하게 장착되고, 신축가능 요소들(232)이 서로에서 수축되고 포개지고 붐 부재(230)가 축(C) 주위에서 바디(210)에서 수용되는 위치로 피벗되는(옵션으로 붐 축(231)은 일반적으로 세로 축(211)과 평행일 수 있다) 삽입 위치로부터 도 16(a) 및 도 16(b)에 예시되는 전개 위치로 가역으로 이동가능하다. 전개 위치에서, 붐 부재(230)는 제어가능 작동 메커니즘(도시되지 않음)에 의해, 바디(210)의 후미 단부(212)로부터 도 16(a) 및 도 16(b)에 예시되는 완전히 연장된 위치까지 꼬리 날개 방향으로 제어가능하게 가변으로 연장되고/되거나, 붐 축(231)과 세로 축(211) 사이의 각도(θ')인 비제로 각도 변위를 제공하기 위해 하향 방향으로 피벗 축(C) 주위에서 가변으로 피벗될 수 있다. 이러한 예에서, 각도(θ')는 피치에 있지만, 이러한 예의 대체 변형들에서, 각도(θ')는 요 및/또는 롤에서의 각 성분들을 포함할 수도 있다. 게다가, 요 및/또는 롤에서의 그러한 각 성분들은 각각 요 축(Y) 및/또는 롤 축(R)에 관하여 디바이스(200)를 적절하게 배향함으로써 제공될 수 있다. 붐 축(231)이 피치 축(P)과 평행한 축 주위에서 바디(210)에 관하여 단지 피벗될 수 있는 이러한 예의 변형들에서, 요 및/또는 롤에서의 그러한 각 성분들은 각각 요 축(Y) 및/또는 롤 축(R)에 관하여 디바이스(200)를 적절하게 배향함으로써 대안적으로 및 배타적으로 제공될 수 있다.
바디(210)는 그것의 전방 단부(214)에서 커플링(240)을 옵션으로 포함하며, 적절한 변경을 가하여, 제 1 예 또는 그것의 대체 변형들의 그리고, 앞서 개시된 바와 같은 커플링(140)과 유사하다.
재급유 디바이스(200)는 호스(52)를 통해 탱커 항공기(12)의 후미로 견인될 때, 재급유 디바이스(200)의 공간 배치를 제어하도록 구성되는 공간 제어 시스템(260)을 더 포함한다. 특히, 공간 제어 시스템(260)은 붐 축(231)과 전방 방향(A) 사이에 각도(θ)인 비제로 각도 배치를 선택적으로 그리고 제어가능하게 제공하도록 구성되고, 이러한 각도(θ)가 재급유 디바이스(200)가 호스(52)를 통해 탱커 항공기(12)에 의해 견인되고 있을 때, 붐 축(231)과 전방 방향(A) 사이에서 선택적으로 유지되는 것을 가능하게 하며, 적절한 변경을 가하여, 제 1 예 또는 그것의 대체 변형들의 그리고 앞서 개시된 바와 같은 상응하는 특징과 유사하다. 따라서, 특히 각도(θ)는 피치에, 즉 재급유 디바이스(200)의 피치 축(P) 주위에 있고, 재급유 디바이스(200)의 롤 축(R) 및 요 축(Y)을 포함하는 평면 상에서 정의된다. 그럼에도 불구하고, 그리고 임의의 특정 재급유 동작 동안 특정 조건들에 따라, 각도(θ)는 피치(즉, 대략 피치 축(P))에서의 각도 변위 성분에 더하여 예를 들어, 사이드슬립 각도로 인해, 요에서(즉, 요 축(Y) 주위에) 및/또는 롤(즉 대략 롤 축(R))에서 붐 축(231)과 전방 방향(A) 사이의 각도 변위 성분을 대신에 포함할 수 있다.
따라서, 공간 제어 시스템(260)은 호스(52)를 통해 테더링되고 견인되는 동안, 및 붐 축(231)이 상술한 각도(θ)에 상응하는 임의의 원하는 피치 및/또는 요 및/또는 롤 각도로 있고, 특히 각도(θ)는 적절한 변경을 가하여, 제 1 예 또는 그것의 대체 변형들의 그리고 앞서 개시된 바와 같은 상응하는 특징과 유사한 리시버 항공기(20)에 관하여 붐 부재(230)(및 붐 축(231))의 설정 상대 각도 위치에 상응하는 특정 각도 범위 내에 있는 설계 각도(각도(θdes))인 동안, 재급유 디바이스(200)를 제어가능하게 비행시키고, 재급유 디바이스(200)에 안정성을 제공하도록 구성된다.
제 2 예에서, 그러나, 각도(θ)의 적어도 일부, 특히 설계 각도(θdes)의 일부는 각도(θ')에 의해, 즉 각도(φ)의 크기에 따라 축(C) 주위에서 붐 부재(230)를 피벗함으로써 제공되며, 이는 세로 축(211)과 전방 방향(A) 사이의 상대 각도 배치이다. 각도(φ)는 양일 수 있어(도 16(b)에 예시된 바와 같이), 전방 방향(A)에 관하여 바디(210)의 어택의 양 각도를 나타낸다. 대안적으로, 각도(φ)는 음 또는 제로일 수 있다.
이러한 예에서, 공간 제어 시스템(260)은 붐 부재(230)가 각도(θ')에서 피벗되는 그것의 전개 위치에 있을 때, 제로 또는 거의 제로 각도(φ)를 제공하도록 구성되고 선택적으로 제어가능한 공기 역학 제어 시스템(270)을 포함한다. 공기 역학 제어 시스템(270)은 그것의 전방 부분에서 바디(210)에 고정적으로 장착되고 제어가능하게 이동가능한 보조 날개들(271)을 갖는 저측면 비율 윙 부재들의 형태로 공기 역학 제어 표면들(273)의 전방 세트(272)를 포함한다. 공기 역학 제어 시스템(270)은 "Vee" 구성으로 그것의 후미 부분에서 바디(210)에 장착되는 공기 역학 제어 표면들(275)의 후방 세트(274)를 더 포함한다. 공간 제어 시스템(260)은 또한 각도(θ')가 각도(φ)와 함께 붐 축(231)과 리시버 항공기(20)의 세로 축 사이에서 요구된 설계 각도(θdes)를 유지하기 위해 붐 축(231)과 전방 방향(A) 사이에서 원하는 각도(θ)를 제공하도록 요구된 피벗팅 각도(θ')를 제공하도록 구성된다. 따라서, 각도(θ)(요 및/또는 피치 및/또는 롤에서 각 성분을 가질 수 있음)는 리시버 항공기(20)와 전방 방향(A) 사이의 상대 공간 배향이 변화되더라도, 붐 축(231)과 리시버 항공기 세로 축 사이의 실제 각도 배치가 설계 각도(θdes)로 유지되는 것을 보장하기 위해, 리시버 항공기(20)의 임의의 비공칭 피치(예를 들어, 리시버 항공기(20)가 비제로 어택 각도로 방향(A)을 따라 운행하고 있다면) 및/또는 리시버 항공기(20)의 임의의 비공칭 롤(예를 들어, 리시버 항공기(20)가 비제로 롤 각도로 방향(A)을 따라 운행하고 있다면) 및/또는 리시버 항공기(20)의 임의의 비공칭 요(예를 들어, 리시버 항공기(20)가 비제로 사이드슬립 각도로 방향(A)을 따라 운행하고 있다면)를 보상한다.
예의 다른 변형들에서 그리고 다른 예들에서, 공간 제어 시스템(260)은 적절한 변경을 가하여, 제 1 예 또는 그것의 대체 변형들의 그리고 앞서 개시된 바와 같은 상응하는 특징과 유사할 수 있다.
재급유 디바이스(200)는 힘 발생 장치(도시되지 않음)를 옵션으로 더 포함할 수 있으며, 적절한 변경을 가하여, 제 1 예 또는 그것의 대체 변형들의 그리고 앞서 개시된 바와 같은 상응하는 특징과 유사하다.
재급유 디바이스(200)는 이미징 시스템(도시되지 않음)을 포함하는 적절한 공간 데이터 획득 시스템을 옵션으로 더 포함할 수 있으며, 적절한 변경을 가하여, 제 1 예 또는 그것의 대체 변형들의 그리고 앞서 개시된 바와 같은 상응하는 특징과 유사하거나, 그러한 이미징 시스템을 생략할 수 있고 동작자에 의해 능동으로 제어될 수 있으며, 예를 들어 적절한 변경을 가하여, 제 1 예 또는 그것의 대체 변형들의 그리고 앞서 개시된 바와 같은 상응하는 특징과 유사하다.
재급유 디바이스(200)의 제 2 예를 포함하는 공중 재급유 시스템들(50), 및 그것의 적어도 일부 대체 변형들은 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와 노즐(235)의 선택적 체결을 제공하고, 비행 중에 탱커 항공기(12)로부터 리시버 항공기(20)의 후속 재급유를 가능하게 하기 위해 다수의 상이한 방식들로 동작될 수도 있다.
도 17(a) 내지 도 17(e)를 참조하면, 참조 번호 200B로 본 명세서에서 지정되는 재급유 디바이스의 제 2 예의 변형은 본 명세서에서 더 분명하게 될 것인 바와 같이, 일부 차이들을 갖고, 적절한 변경을 가하여, 재급유 디바이스의 제 2 예 및/또는 그것의 적어도 일부 대체 변형들, 및/또는 재급유 디바이스의 제 1 예 및/또는 그것의 적어도 일부 대체 변형들의 요소들 및 특징들을 포함한다. 그것에 유사한 방식으로, 재급유 디바이스(200B)는 공중 재급유 시스템, 예를 들어 도 1 및 도 2에 예시된 공중 재급유 시스템들(50) 중 적어도 하나와 사용되도록 또한 구성된다.
편의를 위해, 그리고 도 17(a)를 참조하면, 예를 들어 롤 축(R), 피치 축(P) 및 요 축(Y)은 적절한 변경을 가하여, 도 16(a) 내지 도 16(d)의 제 2 예의 롤 축(R), 피치 축(P) 및 요 축(Y)과 유사한 방식으로 재급유 디바이스(200B)에 관하여 통상적으로 정의될 수 있다. 따라서, 예를 들어 롤 축(R)은 디바이스(200B)의 세로 축(211B)과 평행하거나 동축인 한편, 피치 축(P) 및 롤 축(R) 각각은 롤 축(R)과 직교 관계에 있다.
재급유 디바이스(200B)는 호스(52)의 단부(54)에 부착되고, 연장 동체의 형태이고 세로 축(211B)을 포함하는 바디(210B)를 포함한다. 재급유 디바이스(200B)는 또한 실질적 강성 붐 부재(230B)를 포함하며, 이는 붐 축(231B)을 정의하고, 붐 부재(230B)의 종단(236B)에 연료 전달 노즐(235B)을 포함한다. 노즐(235B)은 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와 가역으로 체결하도록 구성되고, 따라서 적절한 변경을 가하여, 제 1 예 또는 그것의 대체 변형들의 그리고 앞서 개시된 바와 같은 노즐(135)의 제 2 예의 노즐(235)과 유사할 수 있다.
제 2 예의 이러한 변형에서, 붐 부재(230B)는 고정 축 길이를 갖고 따라서 연장가능하지 않아서, 상대적으로 단순한 구성을 제공한다. 그러나, 옵션으로, 붐 부재(230B)는 예를 들어 적절한 변경을 가하여, 도 16(a) 내지 도 16(d)에 예시되는 재급유 디바이스(200)의 제 2 예의 복수의 신축가능 요소들(232)과 유사한 복수의 신축가능 요소들을 대신에 포함할 수 있다.
붐 부재(230B)는 피벗 조인트(219B)에서 축(C)(일반적으로 바디(210B)의 피치 축(P)과 평행한) 주위의 바디(210B)에 피벗가능하게 장착되고, 스토우 또는 수축 위치와 전개 위치 사이에서 가역으로 피벗가능하다.
도 17(a)에 예시된 스토우 또는 수축 위치에서, 봄 부재(230B)는 말단(236B)이 바디(210)의 밑면에 가장 근접한 위치로 축(C)에 대해 피벗된다. 이러한 위치에서, 붐 축(231)은 일반적으로 바디(210B)에 대해 하향 방향으로 세로 축(211B)에 평행하고 이로부터 떨어져서 위치된다. 도 17(b)에 예시된 전개 위치에서, 붐 부재(230B)는 붐 축(231B)과 세로 축(211B)(도 17(c)에 잘 도시됨) 사이의 비제로 각도 변위인 각도(θ')를 제공하기 위해 하향 방향으로 피벗 축(C)에 대해 가변적으로 피벗된다. 이러한 예에서, 각도(θ')는 재급유 디바이스(200B)에 대해 피치 상태에 있다.
임의의 경우에, 수축 위치에서, 붐 축(230B)은 상기 세로 축(211B)에 대해 전개 위치보다 더 작은 각도 배치에 있다. 예를 들어, 수축 위치에서 붐 축(230B)은 0°, 또는 15°, 또는 0°와 15°예를 들어 1°, 2°, 3°, 4°, 5°, 6°, 7°, 8°, 9°, 10°, 11°, 12°, 13°, 14°중 어느 하나 사이의 상기 세로 축(211B)에 대한 각도 배치에 있다. 예를 들어, 전개 위치에서 붐 축(230B)은 15°, 예를 들어 20°, 또는 45°보다 더 크거나, 또는 20°와 40°사이, 또는 예를 들어 20°와 45°예를 들어 21°, 22°, 23°, 24°, 25°, 26°, 27°, 28°, 29°, 30°, 31°, 32°, 33°, 34°, 35°, 36°, 37°, 38°, 39°, 40°, 41°, 42°, 43°, 44°중 어느 하나 사이의 상기 세로 축(211B)에 대한 각도 배치에 있다.
일반적으로, 붐 부재(230B)는 적어도 디바이스(200B)의 공중 재급유 동작 동안 전개 위치에 있다.
작동 메커니즘(290B)은 스토우 또는 수축 위치 및 전개 위치 사이에서 붐 부재(230B)를 제어적으로 피벗하기 위해 제공된다. 작동 메커니즘(290B)은 피벗팅 조인트(294B)에서 하부 스트러트(293B)에 연결되는 상부 스트러트(292B)를 포함하는 관절 스트러트(291B)를 포함한다. 상부 스트러트(292B)는 바디(210B)의 밑면에 피벗가능하게 연결되는 반면, 하부 스트러트(293B)는 붐 부재(230B)의 상부 측면에 피벗가능하게 연결된다. 액추에이터(도시되지 않음)는 바디(210B)에 대해 선택적으로 그리고 효과적으로 피벗팅 조인트(294B)에 근접하거나 조금 떨어져서 동작한다. 도 17(b), 도 17(c) 및 도 17(d)에 예시된 피벗팅 조인트(294B)의 최대 이격 거리에서, 상부 스트러트(292B)는 하부 스트러트(293B)와 정렬되고(예를 들어, 약 180°), 피벗팅 조인트(294)가 바디(210B)에 더 근접됨에 따라, 관절 스트러트(291B)는 V 구성을 채택하며, 피벗팅 조인트(294B)에서 상부 스트러트(292B) 및 하부 스트러트(293B) 사이의 피벗 각도는 대략 180°(완전히 전개 위치에서)에서 대략 0°(스토우 또는 수축 위치에서)로 점진적으로 감소한다. 액추에이터 또는 작동 메커니즘(290B)은 고정 각도(θ')를 제공하기 위해 스토우/수축 위치 및 전개 위치 중 각각의 위치에서만 관절 스트러트(291B)를 선택적으로 로킹할 수 있도록 구성될 수 있으며; 대안적으로, 액추에이터 또는 작동 메커니즘(290B)은 가변 각도(θ')를 제공하기 위해 스토우/수축 위치 및 전개 위치, 및 그 사이의 임의의 각도 배치 중 각각에 대해 관절 스트러트(291B)를 선택적으로 로킹할 수 있도록 구성될 수 있다.
작동 메커니즘(290B)에 대한 다른 대안적 구성들이 물론 가능하다.
요 및/또는 롤의 각동 성분들은 요 축(Y) 및/또는 롤 축(R) 각각에 대해 디바이스(200B)를 적절하게 배향시킴으로써 전방 방향(A)에 대한 붐 축(231B)에 제공될 수 있다.
붐 부재(230B)는 바디(210B)의 밑면에 고정되고, 그것의 전방 단부(214B)에 커플링(240B)을 포함한다. 커플링(240B)은 적절한 변경을 가하여 상술한 바와 같이, 제 2 예의 커플링(240) 또는 그것의 대체 변형들, 또는 제 1 예의 커플링(140) 또는 그것의 대체 변형들과 유사하다. 더욱이, 피벗 조인트(219B)는 커플링(240B)의 부분이거나, 그것과 통합되거나 그것 및/또는 바디(210)에 부착될 수 있다. 커플링(240B)은 예를 들어 바디(210B)의 밑면에서 바디(210B)에 연결된다.
재급유 디바이스(200B)는 공간 제어 시스템(260B) 및 공간 제어 시스템(260B)과 상이한 공기 역학 안정기 장치를 더 포함한다. 예를 들어, 공기 역학 안정기 장치는 바디(210)의 후미 부분에 고정된 각각의 드로그 구조(280B)의 형태이다. 도 17(a) 및 도 17(b) 각각을 참조하면, 드로그 구조(280B)는 드로그 구조(280B)가 최소 드래그를 발생시키는 비활성(또는 스토우) 구성, 및 드로그 구조(280B)가 최대 드래그까지 비활성 구성보다 더 많은 드래그를 발생시키는 활성(또는 전개) 구성을 갖는다. 그러한 드로그 구조(280B)는 장력을 호스(52)에 차례로 유도하는 드래그(도 17(b)의 활성 구성시)를 발생시키는데 이용됨으로써, 다른 방법으로 발생할 수 있는 호스(52)에서의 진동들 또는 발진들의 축소 또는 감쇠를 도와 줄 수 있다.
공간 제어 시스템(260B)은 호스(52)를 통해 탱커 항공기(12)의 후미를 견인했을 때에 재급유 디바이스(200B)의 공간 배치를 제어하도록 구성된다. 특히, 적절한 변경을 가하여 도 16(a) 내지 도 16(d)에 예시된 제 2 예와 유사한 방식으로, 공간 제어 시스템(260B)은 또한 붐 축(231B) 및 전방 방향(A) 사이의 각도(θ)인 비제로 각도 배치를 선택적으로 그리고 제어가능하게 제공하도록 구성되고, 또한 적절한 변경을 가하여 제 1 예 또는 그것의 대체 변형들의 상응하는 특징과 유사하게 그리고 상술한 바와 같은, 재급유 디바이스(200B)가 호스(52)를 통해 탱커 항공기(12)에 의해 견인되고 있을 때 이러한 각도(θ)가 붐 축(231B) 및 전방 방향(A) 사이에서 선택적으로 유지될 수 있게 한다.
따라서, 특히, 각도(θ)는 피치, 즉 재급유 디바이스(200B)의 대략 피치 축(P)이고, 재급유 디바이스(200B)의 롤 축(R) 및 요 축(Y)을 포함하는 평면으로 정의된다. 그럼에도 불구하고, 임의의 특정 재급유 동작 동안의 특정 상태들에 따라, 각도(θ)는 피치(즉, 대략 피치 축 P)의 각도 변위 성분에 더하여, 예를 들어 사이드 슬립 각도에 따른 요(즉, 대략 요 축(Y)) 및/또는 롤(즉 대략 롤 축 R)에서 붐 축(231B)과 전방 방향(A) 사이에 각도 변위 성분를 대신에 포함할 수 있다.
따라서, 공간 제어 시스템(260B)은 호스(52)를 통해 테더링되고 견인되는 동안, 및 붐 축(231B)이 상술한 각도(θ)에 대응하는 임의의 원하는 피치 및/또는 요 및/또는 롤 각도에 있는 동안에, 재급유 디바이스(200B)을 제어가능하게 비행시키고 재급유 디바이스(200B)에 안정성을 제공하도록 구성되고, 특히 각도(θ)는 제 1 예 또는 그것의 대체 변형들 및 적절한 변경을 가하여 상술한 바와 같은 상응하는 특징과 유사하게, 리시버 항공기(20)에 대해 붐 부재(230B)(및 붐 축(231B))의 설정 상대 각도 위치에 대응하는 특정 각도 범위 내에 있는 설계 각도(각도(θdes)) 이다.
재급유 디바이스 또는 그것의 대체 변형들의 제 1 예, 또는 재급유 디바이스 또는 그것의 다른 대체 변형들의 제 2 예로서, 특히 선택적으로 제어가능한 공기 역학 제어 시스템(270B)인 재급유 디바이스(200B)의 공간 제어 시스템(260B)은 탱커 항공기(12) 또는 재급유 항공기(20)에 관계없이, 디바이스(200B)가 변환에서는 1, 2, 또는 3자유도 및 회전에서는 1, 2, 또는 3자유도로 조향되는 것이 가능하도록 구성된다. 따라서, 특히 선택적으로 제어가능한 공기 역학 제어 시스템(270B)인 공간 제어 시스템(260B)은,
- 롤 피치 및/또는 요의 회전 모멘트들과 관계없이, 탱커 항공기(12) 및/또는 재급유 항공기(20)에 관한 사이드슬립, 상/하 변환, 전후 변환 중 하나 이상;
및/또는
- 사이드슬립, 업/다운 변환, 전후 변환에 관계없이, 탱커 항공기(12) 및/또는 재급유 항공기(20)에 관한 롤 피치 및/또는 요 중 하나 이상에서의 회전모멘트들을 제공하도록 구성된다.
공간 제어 시스템(260B)은 또한 전방 방향, 예를 들어 ±10°이상에 대해 바디(210B)에 대한 어택 각도를 제공하도록 구성된다.
재급유 디바이스(200B)의 제 2의 이러한 변형들에서, 각도(θ)의 적어도 일부, 특히 설계 각도(θdes)의 일부인 각도(θ)는 도17(c)를 참조하면, 세로 축(211B)과 전방 방향(A) 사이의 상대 각도 배치(φ)의 크기에 따라, 붐 부재(230B)를 축(C)에 대해 피벗팅함으로써 각도(θ')에 의해 제공된다. 이러한 각도 배치는 전방 방향(A)에 대해 바디(210B)의 포지티브 어택 각도를 표시하는 포지티브일 수 있거나, 네가티브일 수 있거나, 제로일 수 있다. 제 2 예의 이러한 변형에서, 공간 제어 시스템(260B)은 붐 부재(230B)가 각도(θ')로 피벗된 그것의 전개 위치에 있을 때 제로 또는 거의 제로에 가까운 상기 각도 배치 각도(θ')를 제공하도록 구성된다.
공간 제어 시스템(260B)은 선택적으로 제어가능한 공기 역학 제어 시스템(270B)을 포함한다. 재급유 디바이스(200B)의 제 2 예의 이러한 변형에서, 공기 역학 제어 시스템(270B)은 공기 역학 제어 표면들(273B)의 전방 세트(272B) 및 공기 역학 제어 표면들(275B)의 후방 세트(274B)를 포함한다.
더욱이, 도 17(a) 내지 도 17(e)의 예에서, 공기 역학 제어 표면들(273B)의 전방 세트(272B)는 바디(210)의 전방 주위에 십자형 "X" 배열로 4개의 카나드들(273K)이 형성되어 있는 반면, 제어 표면들(275B)의 후방 세트(274B)는 H 테일 형태, 특히 바디(210)의 상부 후미에 장착되며 높고, 크롭된 델타 윙(276B)의 형태이고, 크롭된 델타 윙(276B)의 좌측 및 우측 윙 팁 요소들(278B)의 위 및 아래에 수직 핀들(277B)을 포함한다. 전방 카나드들(273K)은 고정될 수 있거나, 그 대신에 피벗가능하거나, 그 대신에 디바이스(200B)에 제어 모멘트들을 제공하기 위해 피벗가능한 표면들을 포함할 수 있다. 델타 윙(276B), 및/또는 수직 핀들(277B)은 서로 피벗가능하고, 재급유 디바이스(200B)에 제어 모멘트들을 제공하기 위해 피벗가능한 표면들을 대신에 포함할 수 있다.
그러나, 선택적으로 제어가능한 공기 역학 제어 시스템(270B) 및/또는 바디(210B)에 대한 다른 배치들이 가능하다.
예를 들어, 공기 역학 제어 표면들(273B)의 전방 세트(272B) 및/또는 공기 역학 제어 표면들(275B)의 후미 세트(274B)는 임의의 조합으로, 이하의 특징들 중 임의의 하나 이상을 갖도록 각각 구성될 수 있다:
- 바디(210)의 상부 부분, 상부 부분과 하부 부분 사이의 하부(하단)부분 상에 또는 인접하여 각각 장착되는 높은 윙 구성, 낮은 윙 구성 또는 중간 윙 구성; 카반 스트러트들(cabane struts) 등을 통해 바디(210B)에 장착되는 파라솔 윙 구성; 숄더 윙 구성 중 어느 하나를 포함하는 단엽기 구성;
- 언스태거 배열, 또는 포워드 스태거 배열 또는 백워드 스태거 배열로 겹처서 스택되고, 서로에 대해 유사한 크기 또는 다른 크기의 1개, 3개, 4개, 또는 4개 이상의 윙 비행 요소들을 각각 갖는 복엽기, 삼엽기, 사엽기, 다엽기 구성들,
- 2개 이상의 윙 요소들이 일부 방법으로 각각의 윙팁들에 또는 가까이에 구조적으로 조인되는 결합 또는 인접 윙 구성들; 예를 들어 적어도 하나의 오버라잉(스태거된 또는 언스태거됨)윙 요소들의 세트가 수직 핀들에 의해 그것의 팁들 사이에서 함께 조인되어 있는 박스 윙 구성; 탠덤 박스 윙들; 적어도 하나의 오버라잉 윙 요소들의 세트가 팁들 사이에 직접 조인되거나 수직 핀들을 통해 조인되는 전진익 평면 및 후진익 평면을 갖는 장사방형 윙들; 예를 들어, 플랫(편평 디스크의 림 형태) 또는 실린더 모양으로 될 수 있는 환상 또는 링 윙;
- 적어도 하나의 윙 요소는 스트러트들 및/또는 브레이스들을 통해 바디(210)에 켄틸레버(자체 지지)되고/되거나 외부적으로 지지됨;
- 윙 요소들, 각각은 낮은 측면 비율, 중간 측면 비율 또는 높은 측면 비율을 각각 포함함;
- 각각의 윙 요소는 전진익 또는 후퇴익이 되거나 제로 스윕을 갖고/갖거나, 스윕 각도는 고정되거나 스팬을 통해 가변될 수 있고/있거나, 각각의 윙 요소는 예를 들어 가변 스윕 또는 비스듬한 윙 구성들인 고정 윙 형상 또는 가변 윙 형상을 갖는 윙 요소들;
- 각각의 윙 요소는 고정되고 윙 요소의 스팬을 따라 가변되는 각각의 윙 코드(wing chord), 예를 들어 다음과 같은 평면 형상들: 타원형 평면; 일정 선분 평면; 테이퍼 평면; 사다리꼴 평면; 역 테이퍼; 복합 테이퍼 평면; 중 적어도 하나를 포함하는 윙 코드를 갖는 윙 요소들;
- 윙 요소들, 각각의 윙 요소는 이하 중 적어도 하나를 포함하는 델타 설계에 기초할 수 있음: 레귤라 델타; 크롭 델타(윙 팁이 크롭됨); 복합 델타; 더블 델타; 오기발(ogival)델타;
- 윙 요소들, 각각의 윙 요소는 이면각 또는 하반각을 가질 수 있음;
- 윙 요소들, 윙 요소들은 예를 들어 십자형 "X" 또는 십자형 "+" 구성의 핀들로서 형성되거나, 임의의 기하학적 배열로 바디(210B) 상에 배열되는 1핀, 2핀, 3핀, 4핀, 또는 4핀보다 많은 핀들을 가질 수 있음;
- 윙 요소들, 윙 요소들은 팁을 포함하는 임의의 스팬 방향에서 상부 부분 및/또는 하부 부분에 부착되는 수직 핀들 등을 포함하고/하거나; 핀들은 전진익 또는 후퇴익이 되거나 제로 스윕을 갖고/갖거나, 스윕 각도는 고정되거나 스팬을 통해 변화될 수 있고/있거나, 각각의 수직 핀은 예를 들어 가변 스윕 또는 비스듬한 윙 구성들인 고정 윙 형상 또는 가변 윙 형상을 가질 수 있음;
- 바디(210)에 고정될 수 있거나, 바디에 이동가능하게 장착되고, 전체 제어 표면과 독립적으로 동작하고록 완전히 피벗가능하게 되거나, 바디(210)에 고정 장착되고 피벗 제어 표면을 포함할 수 있음;
- 각각의 윙 요소는 선택적 상대 병진 이동을 그 사이에서 수행하기 위해 바디(210)에 이동가능하게 장착된다.
예를 들어 공기 역학 제어 표면들(273B)의 전방 세트(272B)는 예를 들어 이하와 같이 공기 역학 제어 표면들(275B)의 후미 세트(274B)에 대해 기하학적 및 공간 관계에 관한 임의의 바람직한 구성을 갖는다:
- 종래의 구성, 공기 역학 제어 표면들(273B)의 전방 세트(272B)는 디바이스(200B)의 메인 리프트 발생 윙 배열을 형성하는 반면, 공기 역학 제어 표면들(275B)의 후미 세트(274B)는 안정기 또는 코리의 부분을 형성함;
- 카나드 구성, 공기 역학 제어 표면들(275B)의 후미 세트(274B)는 디바이스(200B)의 메인 리프트 발생 윙 배열을 형성하는 반면, 공기 역학 제어 표면들(273B)의 전방 세트(272B)는 안정기로서 카나드들 또는 핀들의 형태일 수 있음;
- 탠덤 구성, 공기 역학 제어 표면들(275B)의 후미 세트(274B) 및 공기 역학 제어 표면들(273B)의 전방 세트(272B)는 양력을 제공하고 안정성을 제공하도록 구성됨;
- 테일리스 구성, 공기 역학 제어 표면들(273B)의 전방 세트(272B)는 생략되고, 공기 역학 제어 표면들(275B)의 후미 세트(274B)는 양력을 제공하고 안정성을 제공하도록 구성됨;
- 3표면 또는 삼중 구성, 공기 역학 제어 표면들(275B)의 후미 세트(274B)는 디바이스(200B)의 메인 리프트 발생 윙 배열을 형성하는 반면, 공기 역학 제어 표면들(273B)의 전방 세트(272B)는 안정기의 부분을 형성하는 카나드들 또는 핀들의 형태이고, 공기 역학 제어 표면들(275B)의 후미 세트(274B)의 제 3 세트의 공기 제어 표면들 후미를 더 포함함.
예를 들어, 공기 역학 제어 표면들(273B)의 전방 세트(272B) 및/또는 공기 역학 제어 표면들(275B)의 후미 세트(274B)는 혼합 바디 구성을 제공하기 위해 바디(210B)와 혼합될 수 있다.
예를 들어, 공기 역학 제어 표면들(273B)의 전방 세트(272B) 및/또는 공기 역학 제어 표면들(275B)의 후미 세트(274B) 중 하나는 생략될 수 있고, 공기 역학 제어 표면들(273B)의 전방 세트(272B) 및/또는 공기 역학 제어 표면들(275B)의 후미 세트(274B) 중 다른 하나는 바디(210B)의 기능을 통합시킨 플라잉 윙 구성으로 형성될 수 있으며, 그 다음에 생략될 수 있다.
예를 들어, 공기 역학 제어 표면들(273B)의 전방 세트(272B) 및/또는 공기 역학 제어 표면들(275B)의 후미 세트(274B)는 둘 다 생략될 수 있고, 바디(210)는 공기 역학 제어 시스템(270B)의 기능들을 통합적으로 제공하는 리프팅 바디로 형성될 수 있다.
예를 들어, 공기 역학 제어 시스템(270B)은 반응 제어 추력기들에 의해 대체되거나 보충될 수 있다.
따라서, 예를 들어, 도 17(f) 및 도 17(g)를 참조하면, 공기 역학 제어 시스템(270B)은 카나드 구성을 포함하고, 공기 역학 제어 표면들의 전방 세트(272B)는 바디(210B)의 각 측면에 하나씩 예를 들어 중간 윙 구성에 2개의 수평, 스웹, 제로 테이퍼 카나드들(273C)을 포함하고, 그것의 각각의 팁들에서 카나드들(273C)의 위 및/또는 아래에 수직 후퇴 제로 테이퍼 핀들(273D)을 옵션으로 포함하는 카나드들을 포함하고; 공기 역학 제어 표면들의 후미 세트(274B)는 H 테일의 형태, 특히 바디(210B)의 상부 부분에서 높은 윙 구성에 2개의 수평, 스윕, 제로 테이퍼 윙 요소들(273E)을 포함하고, 옵션으로 핀들, 예를 들어 그곳의 각각의 팁들에서 윙 요소들(273E)의 위 및 아래에 수직 후퇴 제로 테이퍼 핀들(273F)을 포함하는 형태일 수 있다. 이러한 예에서, 카나드들(273C), 핀들(273D), 윙 요소들(273E) 및 핀들(273F) 중 하나 이상은 일체 제어 표면으로서 독립적으로 동작하기 위해 완전히 피벗되거나 바디(210)에 고정되게 장착되고 제어 표면을 포함할 수 있다. 옵션으로, 카나드들(273C), 핀들(273D), 윙 요소들(273E) 및 핀들(273F) 중 하나 이상은 그곳 사이에 선택적 상대 병진 이동을 가능하게 하기 위해 바디(210)에 이동가능하게 장착될 수 있다.
다른 예에서, 도 17(h)을 참조하면, 공기 역학 제어 시스템(270B)은 카나드 구성을 포함하고, 공기 역학 제어 표면들의 전방 세트(272B)는 바디(210B)의 각 측면에 하나씩 예를 들어 중간 윙 구성에 2개의 수평, 스웹, 제로 테이퍼 카나드들(273C)을 포함하고, 그것의 각각의 팁들에서 카나드들(273C)의 위 및/또는 아래에 수직 후퇴 제로 테이퍼 핀들(273D)을 옵션으로 포함하는 카나드들을 포함하고; 공기 역학 제어 표면들의 후미 세트(274B)는 H 테일의 형태, 특히 바디(210B)의 상부 부분에서 높은 윙 구성에 2개의 수평, 스윕, 제로 테이퍼 윙 요소들(273G)을 포함하고, 옵션으로 핀들, 예를 들어 그곳의 각각의 팁들에서 윙 요소들(273G)의 위 및 아래에 수직 후퇴 제로 테이퍼 핀들(273H)을 포함하는 형태일 수 있다. 이러한 예에서, 카나드들(273C), 핀들(273D), 윙 요소들(273G) 및 핀들(273H) 중 하나 이상은 일체 제어 표면으로서 독립적으로 동작하도록 완전히 피벗되거나 바디(210)에 고정되게 장착되고 제어 표면을 포함할 수 있다. 옵션으로, 카나드들(273C), 핀들(273D), 윙 요소들(273G) 및 핀들(273H) 중 하나 이상은 그곳 사이에 선택적 상대 병진 이동을 가능하게 하기 위해 바디(210)에 이동가능하게 장착될 수 있다.
재급유 디바이스(200)의 제 2 예의 변형들 및 다른 예들에서, 각각의 공간 제어 시스템(260)은 재급유 디바이스(200B)의 대체 변형 또는 그것의 대체 변형들 및 적절히 변경을 가하여 상술한 바와 같은 공간 제어 시스템(260B)과 유사할 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
재급유 디바이스(200B)는 제 1 예 또는 그것의 대체 변형들 및 적절한 변경을 가하여 상술한 상응하는 특징과 유사하고/하거나, 상응하는 방식으로 동작될 수 있는 힘 발생 장치(도시되지 않음)을 옵션으로 더 포함할 수 있다.
도 17(a) 내지 도 17(h)에 예시된 제 2 예의 변형들에서, 각각의 힘 발생 장치(295B)는 노즐(235B) 방향으로 붐 축(231B)을 따라 힘(도 17(c) 참조)을 선택적으로 발생시키도록 구성된다.
제 2 예의 이러한 변형들에서, 힘 발생 장치(290B)는 특히 선택적으로 제어가능한 공기 역학 제어 시스템(270B)인 공간 제어 시스템(260B)의 적어도 일부 요소들(a); 및 옵션으로 특히 각각의 드로그 구조(280B)의 형태인 공기 역학 안정기 장치의 일부 요소들(b)을 포함한다.
힘 발생 장치(290B)는 요구된 크기 및 벡터의 힘을 함께 제공하는 양력(LF)(또는 힘(LF)에 의해 양력을 감소시킴) 및 드래그 힘(LD)을 발생시킴으로써 붐 축(231B)에 정렬된 방향으로 힘(FB)을 선택적으로 발생시키도록 구성된다. 부의 양력(LF)은 공간 제어 시스템(260B), 특히 선택적으로 제어가능한 공기 역학 제어 시스템(270B)을 적절하게 제어함으로써 발생된다. 예를 들어, 제어 시스템(270B)의 각각의 표면들에 대해 적절하게 어택 각도를 변경하고/하거나 플랩 각도를 제공하는 것은 제어 시스템(270B)에 의해 발생되는 양력을 감소시킬 수 있고, 따라서 부의 양력(LF)에 대응하여 네트 하향 력(net downwards force)을 야기시킬수 있다. 최근에, 적어도 일부 경우들에서, 드래그 힘(LD)은 공간 제어 시스템(260B), 특히 선택적으로 제어가능한 공기 역학 제어 시스템(270B)을 적절하게 제어함으로써 발생된다. 예를 들어, 제어 시스템(270B)의 각각의 제어 표면들에 대해 적절하게 어택 각도를 변경하고/하거나 플랩각도를 제공하는 것은 제어 시스템(270B)에 의해 발생되는 드래그를 또한 변화시킬 수 있고, 따라서 드래그 힘(LD)에 대응하여 드래그의 증가를 야기시킬 수 있다. 부가적인 드래그 힘은 적절한 드래그 힘(LD)을 제공하기 위해 제어 시스템(270B)에 의해 발생되는 드래그를 보안하거나 대체하는 것이 필요한 경우, 공기 역학 안정기 장치, 특히 드로그 구조(280B)에 의해 발생된 드래그를 제어함으로써 발생될 수 있다.
힘 발생 장치(295B)는 노즐(295B)(및 붐 부재(230B)) 및 연료 저장소(22)가 미리 결정된 상대 공간 배치, 즉 재급유 디바이스(200B)가 체결 가능 위치에 도달하고 붐 축(231B)이 리시버 항공기(20), 특히 연료 저장소(22)에 대해 체결 가능 배향에 있을 때, 노즐(235B)을 리시버 항공기의 연료 저장소(22)와 강제로 체결시키기에 충분한 크기를 갖는 힘(FB)을 선택적으로 발생시키도록 특별히 구성된다.
힘 발생 장치(295B)는 노즐(235B)이 연료 저장소(22)에 대해 미리 설정된 근접 범위에 있는 것에 대응하는, 즉 노즐(235B)이 연료 저장소(22)에 대해 미리 설정된 간격, 전형적으로 체결 가능 공간 위치에 있는 것에 대응하는 이러한 방식으로 선택적으로 구동하도록 더 구성되고, 본 명세서에서 더 명확하게 될 이러한 힘(FB)을 제공하도록 수동 또는 자동으로 구동될 수 있다.
따라서, 체결 가능 위치에서, 붐 부재(230B), 또는 붐 축(231B)이 연료 저장소(22)에 대해 미리 결정된 공간 배치에 있고 노즐(235B)이 연료 저장소(22)에 대해 미리 설정된 간격에 있을 때(즉, 체결 가능 위치에서, 붐 축이 설계 각도(θdes)에 대응하는 체결 가능 방향에 있음), 힘 발생 장치(295)는 노즐(234B) 및 연료 저장소(22) 사이의 정렬 및 체결을 보장하기 위해, 붐 부재(230B)를 예를 들어 리시버 항공기(20) 방향으로 봄 축(231B)과 정렬된 미리 결정된 궤적을 (디바이스(200B)와 함께) 따르게 하도록 선택적으로 작동될 수 있다. 이러한 예에서, 붐 부재(230B)(및 따라서 붐 축(231B))는 설계 각도(θdes)에 대응하는 체결 가능 배향에서 유지되는 반면, 바디(210B)는 리시버 항공기(20)에 대해 동일한 공간 배치에 남아 있다. 바디(210B)는 노즐(235B) 및 연료 저장소(22) 사이의 체결을 효과적으로 성취하기 위해, 붐 축(231B)의 방향을 따라 리시버 항공기(20) 방향으로 이동되어, 설계 각도(θdes)에 대응하는 체결 가능 배향에서 붐 축(231B)을 유지한다. 이러한 예의 대체 변형들에서, 붐(230B)은 디바이스(200B)가 노즐(235B) 및 연료 저장소(22) 사이의 체결을 효과적으로 성취하기 위해 리시버 항공기(20) 방향으로 이동되거나 멀어지는 동안에 신축가능하고, 리시버 항공기(20) 방향으로 부분적 또는 전체적으로 신축가능하게 연장된다.
노즐(235B)이 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와 강제로 체결되면, 탱커 항공기(12)는 리시버 항공기(20)의 재급유를 시작할 수 있다.
이러한 예 및 다른 예들의 다른 변형들에서, 힘 발생 장치(295B)는 임의의 다른 적절한 드래그 유도 장치, 예를 붐 부재(230) 및/또는 디바이스(200B)의 다른 부분들 상의 스포일러들을 포함할 수 있다.
이러한 예 및 다른 예들의 또 다른 변형들에서, 힘 발생 장치(295B)는 요구된 방향에서 추력을 발생시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하나 또는 복수의 적절한 추력 노즐들은 노즐(235B) 쪽으로 붐 축(231B)에 평행한 요구된 추력 벡터를 제공하기 위해 바디(210B) 및/또는 붐 부재(230B)에 장착될 수 있다. 그러한 추력 노즐(들)은 예를 들어 재급유 디바이스 자체에 의해 수송되거나, 탱커 항공기에 의해 수송되거나, 공압 또는 가스 라인들을 통해 재급유 디바이스에 공급되거나, 또는 탱커 항공기 및/또는 재급유 디바이스에 의해 발생되는 적절한 압축 가스 또는 압축 가스 공급에 동작가능하게 접속될 수 있다.
이러한 예 및 다른 예들의 또 다른 변형들에서, 힘 발생 장치는 생략될 수 있고, 예를 들어 리시버 항공기 및/또는 디바이스(200B)는 노즐(235B)을 디바이스(200B)에 의해 발생되는 그러한 힘(FB)을 요구하지 않는 연료 저장소에 기계적으로 결합시키기 위한 적절한 수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 연료 저장소 및/또는 붐 부재(230B)는 붐 부재(230B)의 말단(236B)을 연료 저장소(22)에 연결시키고, 연료 저장소(22)와의 체결 안으로 노즐(235B)을 끌어당기는 적절한 기계 클램프를 포함할 수 있다.
디바이스(200B)는 힘 발생 장치(290B), 공간 제어 시스템(260B)(특히 선택적으로 제어가능한 공기 역학 제어 시스템(270B)), 공기 역학 안정기 장치(특히 각각의 드로그 구조(280B)의 형태) 중 어느 하나 이상의 동작을 제어하고, 예를 들어 적절한 변경을 가하여 본 명세서에서 설명된 바와 같은 컨트롤러(180)에 유사하고, 따라서 예를 들어 임의의 적절한 컴퓨터 제어 시스템을 포함하고, 재급유 디바이스(200B)에 내부 또는 외부적으로 장착될 수 있는 컨트롤러(285B)를 포함한다.이러한 예 및 다른 예들의 대체 변형들에서, 컨트롤러(285B) 또는 그것의 부분들은 공중 재급유 시스템(50) 또는 탱커 항공기(12)에서 다르게 구성될 수 있는 임의의 적절한 전자 제어 유닛, 또는 임의의 다른 적절한 제어 유닛, 및/또는 컨트롤러(285B) 또는 그것의 부분들을 대신에 포함할 수 있다.
재급유 디바이스(200B)는 본 명세서에서 데이터 취득 시스템(299B)으로 또한 지칭되고, 재급유 디바이스(200B)의 자동(옵션으로 자발을 포함) 및/또는 수동 조향을 체결 가능 위치에 제공하고 연료 전달 노즐의 연속 선택적 체결을 리시버 항공기의 연료 저장소에 제공하는 재급유 디바이스를 선택적으로 제어가능하게 하기 위해, 재급유 디바이스(200B)와 리시버 항공기(20) 사이의 상대 공간 배치들, 특히 재급유 디바이스(200B)의 연료 전달 노즐(235B)과 리시버 항공기의 연료 저장소 사이의 상대 공간 배치들과 관련된 공간 데이터를 제공하거나 이용가능하게 하기 위해 적절한 공간 데이터 취득 시스템을 더 포함한다.
장치(200B)에 대한 제 2 예의 이러한 변형에서, 데이터 취득 시스템은 특히 재급유 디바이스(200B)의 후미 FOR(field of regard) 내로 들어오는 임의의 객체의 이미징 데이터를 제공하도록 구성된 이미징 시스템(289B)의 형태이다.
이미징 시스템(289B)은 특히 적절한 변경을 가하여 본 명세서에 설명된 바와 같은 제어 컴퓨터 시스템(155)과 유사하며, 컨트롤러(285B)에 일체화되고, 접속되며, 또한 독립된 제어 컴퓨터 시스템(255B)에 동작가능하게 연결된다. 특히, 도 17(b)을 특히 참조하면, 그러한 객체는 연료 저장소(22), 및 파트(AP)의 이미지 데이터가 제어 신호들, 그 중에서도 예를 들어 조향 명령들을 공간 제어 시스템(260B)에 제공하기 위해 제어 컴퓨터 시스템(255B)에 의해 처리되는 외부 엔벨로프 리미트(258B)를 정의하는 감지 볼륨(259B), 및/또는 예를 들어 컨트롤러(285B)를 통해 재급유 디바이스(200B)의 동작, 특히 리시버 항공기(20)에 대해 재급유 디바이스(200B)의 상대 공간 위치 및 배향, 특히 연료 저장소(22)에 대해 붐 부재(230B) 및 노즐(235B)의 위치 및 배향을 제어함으로써, 노즐(235B)이 안전하고 효과적인 방식으로 연료 저장소(22)와 선택적으로 체결되도록 하는 힘 발생 장치(290B)를 포함하는 리시버 항공기(20) 및 더 상세하게는 그것의 파트(AP) 이다. 이미징 시스템(289B) 및 제어 컴퓨터 시스템(255B)의 구동 방법은 본 명세서에서 더 상세하게 설명될 것이다.
이러한 예의 대체 변형들에서, 이미징 시스템(289B)은 상술한 공간 데이터를 제공하는 임의의 다른 적절한 데이터 취득 시스템으로 대체될 수 있다.
이러한 예 및 다른 예들의 또 다른 변형들에서, 재급유 디바이스(200B)는 이미징 시스템(289B)을 생략할 수 있고, 리시버 항공기(20)에 대해 재급유 디바이스(200B)의 상대 공간 위치 및 배향, 특히 연료 저장소(22)에 대해 붐 부재(230B) 및/또는 노즐(235B)의 공간 위치 및 배향을 제어함으로써, 노즐(235B)이 예를 들어 하나 이상의 조작자들(예를 들어, 조작자는 탱커 항공기(12)있을 수 있고/있거나 조작자는 재급유 항공기(20)에 있을 수 있음)에 의해 디바이스의 직접 시각적 추적을 통해 안전하고 효과적인 방식으로 연료 저장소(22)와 제어가능하게 체결될 수 있게 하는 조작자를 통해 직접적으로 제어가능하다. 대안적으로, 재급유 디바이스는 호스(52)의 단부에서 견인되는 자유 비행 재 급유 디바이스로 운영될 수 있고, 리시버 항공기(20)에 대해 재급유 디바이스(200B)의 상대 공간 위치 및 배향(연료 저장소(22)에 대해 붐 부재(230B) 및 노즐(235B)의 특별한 위치 및 배향에서, 노즐은 제어적으로 안전하고 효과적인 방식으로 연료 저장소(22)와 선택적으로 체결될 수 있음)은 리시버 항공기(20)만을 기동함으로써 달성될 수 있다. 그러한 경우에, 공간 제어 시스템(260B)은 옵션으로 재급유 디바이스(200B)가 예를 들어 상술한 바와 같은 설계 각도(θdes)인 제로 피칭 모멘트(및/또는 제로 요칭 모멘트 및/또는 제로 롤링 모멘트)를 유지하면서 특별, 프리셋, 원하는 각도(θ)를 채택하는 것이 가능하도록 구성된 비조정 공기 역학 안정 시스템을 더 포함할 수 있다.
옵션으로, 적절한 공기 구동 발전기는 그것에 전기 전력을 제공하기 위 해 재급유 디바이스(200B)에 제공될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 전기 전력은 탱커 항공기(12)에 의해 재급유 디바이스(200B)에 제공될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 전기 전력은 재급유 디바이스(200B)에 있는 하나 이상의 배터리를에 의해 재급유 디바이스(200B)에 제공될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 전기 전력은 재급유 디바이스(200B)에 대해 내부 또는 외부적으로 부착된 하나 이상의 RAT(ram air turbines)에 의해 재급유 디바이스(200B)에 제공될 수 있다.
디바이스(200B)의 제 2 예의 이러한 변형에서, 이미징 시스템(289B)은 예를 들어 적절한 변경을 가하여 본 명세서에 기술된 바와 같은 이미징 시스템(350)과 유사하고, 적절한 변경을 가하여 본 명세서에 기술된 바와 유사하고 아이 세이프 레이저를 이용할 수 있는 하나 이상의 LIDAR(Light Detection And Ranging) 유닛들(351)을 포함한다. 이러한 예에서 이미징 시스템(350)은 바디(210B)의 노우즈 근처의 바디(210B)의 밑면에 위치되지만, 이러한 예의 대체 변형들에서 이미징 시스템(289B)은 파트(AP)가 노즐(235B)에 아주 근접할 때 노즐(235B) 및 리시버 항공기(20)의 파트(AP)를 포함하기 위해 각각의 감지 볼륨(359)이 노즐(235B)의 위치를 넘어 연장되기만 한다면, 디바이스(200B)의 다른 곳, 예를 들어 바디(201B)의 테일 근처인 (289B'), 또는 공간 제어 시스템(260B)에 위치할 수 있다.
이러한 예의 대체 변형들에서, LIDAR 유닛(351)은 감지 볼륨(359)(플래시 LADAR, 3D 플래시 LIDAR 카메라 등을 포함하나, 이에 제한되지 않음) 내의 객체들의 깊이 데이터 및 전자기 강도 데이터를 제공하는 다른 적절한 이미징 시스템(350)으로 대체될 수 있다. 이러한 예의 추가 대체 변형들에서, LIDAR 유닛(351)은 입체 카메라들, 종래의 카메라들, 다양한 레이더 시스템들 등과 같은 다른 적절한 이미징 시스템들로 대체될 수 있다.
임의의 경우에, 예를 들어 컨트롤러(285B) 및/또는 컨트롤러(255B)에 포함된 제어 컴퓨터 시스템(355)은 적어도 리시버 항공기(20)의 형상의 기하학적 데이터, 특히 파트(AP) 및 또는 연료 저장소(22)의 기하학적 데이터를 포함하는 메모리를 구비한다. 제어 컴퓨터 시스템(355)은 파트(AP) 및 또는 연료 저장소(22)에 대응하는 깊이 데이터의 제 1 부분의 식별이 가능하게 깊이 데이터 및 기하학적 데이터를 구동시키도록 더 구성될 수 있다.
현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따르면, 데이터 취득 시스템(299B)은 그것의 연료 저장소(22)에 대해 미리 결정된 위치에 있는 리시버 항공기(20)에 포함되는 연료 저장소 마커(342)를 더 포함한다. 연료 저장소 마커(342)는 연료 저장소(22)에 대해 고정되고 공지된 기하학적 관계에 있고, 적어도 그것의 동작 동안에 이미징 시스템(350)에 전자기적으로 보여질 수 있다.
이러한 예에서, 연료 저장소 마커(342)는 동일한 경로를 따라 입사 빔들을 반사시키는 역반사 표면을 포함하므로, 예를 들어 리시버 항공기(20)의 다른 표면들으로부터 얻어지는 반사 강도와 비교하여, 빔에 의해 조사될 때 각각의 반사된 빔의 강한 강도 반사를 제공한다. 그러한 역반사 표면은 리시버 항공기(20)의 이미징 시스템(350)에서 보여질 수 있는 특정의 알려진 위치에 고정된 역반사 재료를 통해 제공된다. 그러한 역반사 재료들은 당해 분야에 공지되어 있고, 예를 들어 역반사 테이프 또는 역반사 페인트를 포함할 수 있다.
데이터 취득 시스템(299B)은 붐 팁 마커(340) 및 연료 저장소 마커(342), 또는 2개의 조합 중 어느 하나를 포함할 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 대안적으로, 일부 경우들에서, 데이터 취득 시스템(299B)은 마커들 중 아무것도 포함하지 않을 수 있다(이러한 경우 표면들의 자연 반사 특성들이 이용됨).
제어 컴퓨터 시스템(355)은 적절한 변경을 통해 본 명세서에 기재된 바와 같이, 붐 팁 마커(340)에서 비롯되는 높은 강도 반사에 대응하는 깊이 데이터의 제 2 부분의 식별을 가능하게 하여, 다시 붐 팁 마커(340) 및 노즐(316) 사이의 상대 공간 관계가 알려진 이후에 노즐(316)에 대응하는 제 3 깊이 데이터의 부분의 식별을 가능하게 하기 위해 데이터 및 전자기 강도 데이터를 조작하도록 더 구성될 수 있다.
따라서, 깊이 데이터의 상술한 제 1 부분 및 제 2 부분(제 1 부분 및 제 3 부분)이 알려지면, 제어 컴퓨터 시스템(355)은 붐 시스템(300), 및 특히 노즐(316), 및 리시버 항공기(20), 및 특히 그것의 연료 저장소(22) 사이에서 상대 배치를 결정할 수 있다.
재급유 디바이스(200B)의 제 2 예의 이러한 대체 변형, 및 그것의 적어도 일부 대체 변형들을 포함하는 공중 재급유 시스템들(50)은 제 1 예 또는 그것의 대체적인 가변들, 또는 적절한 변경을 가한 제 2 예를 위해 본 명세서에 기술된 바와 같은 예를 위해, 노즐(235B)의 선택적 체결을 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 제공하고, 비행중의 탱커 항공기(12)로부터 리시버 항공기(20)로의 연속 재급유를 가능하게 하기 위해 다수의 상이한 방식으로 또한 구동될 수 있다.
도 30을 참조하면, 현재 개시된 발명 대상의 다른 예에 따른 탱커 시스 템은, 일반적으로 10'로 표시되어 있고, 참조 번호 300으로 표시된 항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 포함하는 탱커 항공기(12')를 포함하고, 옵션으로 하나 이상의 비항공기 고정 공중 재급유 시스템들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 비항공기 고정 공중 재급유 시스템은 적절한 변경을 가하여 도 1 내지 도 29를 참조하여 상술한 바와 같은 공중 재급유 시스템(50)을 포함한다. 예를 들어, 탱커 항공기(12)는 좌측 윙 및 우측 윙 각각에 하나씩 포함된 2개의 그러한 공중 재급유 시스템들(50)을 갖고, 고정 플라잉 붐 시스템(300)과 함께, 탱커 항공기(12')는 최대 3대의 리시버 항공기(20)의 공중 동시 재급유를 위해 구성된다. 이러한 예의 또 다른 대체 변형들에서, 탱커 항공기(12')는 그러한 공중 재급유 시스템들(50)을 갖지 않거나, 또는 탱커 항공기(12')에 대해 임의의 적절한 구성으로 배열된 적어도 하나, 또는 2개, 또는 3개 이상의 공중 재급유 시스템들(50)을 갖을 수 있다.
고정 플라잉 붐 시스템(300)은 텔레스코핑 붐 급유 유닛(310)의 형태인 재급유 디바이스를 포함하고, 이는 기계적 연결(320) 및 모션 제어 시스템(330) 중 적어도 하나를 포함하는 공간 제어 시스템을 포함한다.
붐 급유 유닛(310)은 예를 들어 굴절 연결부, 짐벌들 등과 같은 기계적 연결(320)을 통해 탱커 항공기(12')의 동체의 후미 단부의 밑면에 대해 그것의 전방 단부에 이동가능하게 부착된다. 기계적 연결(320)은, 탱커 항공기(12')를 기준으로, 기계적 연결(320)에서 요 및 피치 축에 대해 붐 급유 유닛(310)에 2 회전 자유도를 제공하도록 구성된다.
붐 급유 유닛(310)은, 컨트롤러(390)(그것은 일부 경우들에서 컨트롤러(180) 또는 그것의 일부일 수 있음)의 제어하에, 연장 붐 부재(312), 및 선택적이고 신축가능하게 배치되고 붐 축(311)을 따라 선택적이고 신축가능하게 붐 부재(312) 안으로 수축되도록 구성되며, 탱커 항공기(12')와 관련하여 붐 시스템(300)에 병진 자유도를 제공하는 신축가능 후미 부분(314)을 포함한다. 후미 부분(314)의 붐 팁 또는 말단에서, 붐 급유 유닛(310)은 연료 전달 노즐(316)을 포함하는 연료 전달 노즐 모듈(317)을 포함하고, 이는 호스, 파이프(도시되지 않음) 등을 통해 탱커 항공기(12')에 의해 운송되는 재급유 연료 탱크(도시되지 않음)와 선택적 연료 수송로가 있다. 노즐(316)은 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 가역적으로 체결되도록 구성됨으로써(적절한 변경을 가하여 본 명세서에 기재된 도 1 내지 도 29에 예시된 예들과 유사한 방법으로), 공지된 노즐과 같은 임의의 종래의 디자인을 포함하거나, 공중 재급유 노즐과 같은 임의의 현재 또는 미래 디자인을 포함할 수 있다.
붐 급유 유닛(310)은 고도 및 방위에서, 즉 기계적 연결(320)에서 피치 및 요 축들에 대해 붐 급유 유닛(310)의 위치를 제어하도록 구성된 모션 제어 시스템(330)을 더 포함한다. 이러한 예에서, 모션 제어 시스템(330)은 러더베이터들(ruddevators)(325)로 또한 공지되어 있고, 컨트롤러(390)에 구동적으로 연결되는 동기 역학 리프트/제어 표면들을 포함한다. 이러한 및 다른 예들에서 러더베이터(325)는 V-테일 타입으로 구성될 수 있는 반면, 이러한 예의 또 다른 대체 변형들에서 동기 역학 리프트/제어 표면들은 임의의 다른 적절한 구성을 갖을 수 있다. 컨트롤러(390)를 통해 러더베이터(325)의 입사각을 선택적이고 제어가능하게 변경시키는 것은 붐 급유 유닛(310)이 미리 정해진 엔벨로프 안에서 임의의 특정 방향으로 정렬되거나 목표될 수 있게 하는 공기 역학적 힘을 발생시킨다. 부가적으로 또는 대안적으로, 모션 제어 시스템(330) 반응 제어 추력기들을 포함하고, 이는 또한 컨트롤러(390)에 구동적으로 연결될 수 있다.
특히, 모션 제어 시스템(330)은 리시버 항공기(20)의 붐 축(311) 및 세로 축 사이에서 비제로 각도 배치인 각도(θ)를 선택적 및 제어가능하게 제공할 수 있도록 구성된다.
붐 시스템(300), 특히 노즐(316)은 리시버 항공기의 광범위한 범위를 재급유하기 위한 적절한 연료 흐름율을 허용하도록 사이징될 수 있다. 비제한 예로서, 상대적으로 높은 연료 흐름율들(예를 들어 분당 1000 US 갤런/6,500 lb 이상)이 큰 항공기(예를 들어 수송 항공기, 폭격기들 등)의 재급유 동작들에 제공될 수 있는 반면, 전투기에 대해서는 붐 시스템(300)의 최대 흐름율에서 급유를 받아들일수 없고, 재급유 압력은 대응하여 줄어들 수 있다. 대안적으로, 붐 시스템(300)은 리시버 항공기, 예를 들어 전투기만 또는 큰 항공기(예를 들어 분당 대략 400 US 갤런/2,600 lb)의 좁은 범위 범위를 재급유하기 위한 적절한 연료 흐름들을 가능하게 하도록 사이징될 수 있다.
붐 시스템(300)의 동작에서, 각도(θ)는 리시버 항공기(20)에 관하여 붐 시스템(300)(및 붐 축(311))의 상대 각도 위치들의 범위에 대응하는 특별한 허용가능 각도 범위 내에 있는 공칭 설계 각도(각도 θdes)가 되도록 선택될 수 있으며, 이는 노즐(316)과 연료 저장소(22) 사이의 체결 등을 허용한다.
특히, 붐 축(붐 부재(312)에 관하여 신축가능 후미 부분(314)의 확장)의 실제 피치, 롤 및 요 각도들은 탱커 항공기(12')에 대해 노즐(316)을 포함하는 붐 팁의 공간 위치를 결정한다. 체결을 허용하기 위해, 노즐(316)을 포함하는 붐 팁은 각각의 재급유 기하학적 엔벨로프 내에 있어야 하고, 이 위치는 리시버 항공기(20)의 저장소(22)의 위치와 일치되어야 한다. 재급유 기하학적 엔벨로프는 리시버 항공기(20)에 대해 붐 급유 유닛(310)에 대한 이동의 안전 한계를 나타내며, 리시빙 항공기(20)와 붐 급유 유닛(310) 사이의 접촉이 허락되고, 감지 볼륨(359)의 적어도 일부에 대응할 수 있다. 노즐(316)을 포함하는 붐 팁에 관한 이러한 위치는, 붐 부재(312)에 대해 신축가능 후미 부분(314)의 확장/수축을 통해 붐 축에 따른 각 확장과 함께, 고도 및 방위에서 봄 축의 각 정렬, 즉 기계적 연결(320)에서 피치 및 요 축들에 관한 각 정렬을 조정함으로써 얻어질 수 있다. 따라서, 특정 체결 가능 위치에서, 붐 팁 및 노즐(316)은 붐 축을 허용가능 각도 간극(+Δθ, -θΔ)만큼 공칭 설계 각도(각도(θdes))로부터 이탈될 수 있지만, 그럼에도 불구하고 여전히 상술한 허용가능 각도 범위 내에 (각도(θmax)에서 각도(θmin)까지) 있는 각도(θ)에 정렬시키면서, 저장소(22)에 근접하여 위치될 수 있다. 노즐(316) 및 저장소(22)의 구조는 상술한 허용가능 각도 범위 내에 있는 각도(θdes)로부터 이와 같은 각도(θ)의 편차는 허용가능하도록 될 수 있다. 예를 들어, 노즐(316)은 볼 조인트를 통합할 수 있고 저장소(22)는 허용가능한 각 간극(+Δθ, -Δθ), 예를 들어 적절한 변경을 가한 다른 예들에 관해 도 10(b)에 개략적으로 예시된 것과 유사한 각 간극을 제공하기 위해 노즐(316)용 펀널 가이드를 포함할 수 있다. 비제한 예로서, 공칭 설계 각도(θdes )는 +30 도들이고, 노즐(316)과 저장소(22) 사이의 체결은 노즐(316)이 고도에서 -10 도 및 방위에서 -8 도 사이의 상대 공간 배치를 갖고 저장소(22)와 체결할 수 있다고 가정한다면, 붐 축이 고도에서 +40 도 및 방위에서 +8 도의 각도를 가질 때에도 발생될 수 있다.
적어도 일부 경우들에서, 각도(θ)(요 및/또는 피치 및/또는 롤에서 각도 성분을 가질 수 있음)는 리시버 항공기(20)와 전방 방향 사이의 상대 공간 배향이 변화될 때에도 붐 축(311)과 리시버 항공기 세로 축 사이의 실제 각도 배치가 설계 각도(θdes)에서 유지되는 것을 보장하기 위해 리시버 항공기(20)(예를 들어 리시버 항공기(20)가 비제로 어택 각도에서 방향(A)을 따라 진행하고 있으면)의 임의의 비공칭 피치 및/또는 리시버 항공기(20)(예를 들어 리시버 항공기(20)가 비제로 롤 각도에서 방향(A)을 따라 진행하고 있으면)의 임의의 비공칭 롤 및/또는 리시버 항공기(20)(예를 들어 리시버 항공기(20)가 비제로 사이드슬립 각도에서 방향(A)으로 진행한다고 가정시)의 임의의 비공칭 요에 대해 더 보상될 수 있다. 그러한 보상은 예를 들어 탱커 항공기(12')를 대응하는 방식으로 조향함으로써 달성될 수 있다.
따라서, 설계 각도(θdes)(및 상술한 허용가능 각도 범위(각도(θmax) 내지 각도(θmin)) 내에 있는 다른 각도들(θ)에 대해)에서, 붐 축(311)은 리시버 항공기(20)에 대해, 특히 연료 저장소(22)에 대해 체결 가능 배향에 있다.
비제한 예들에서, 각도(θ)(및 특정 각도(θdes)에서)는 대략 5°에서 대략 85°사이의 범위; 또는 대략 10°에서 대략 80°사이의 범위; 또는 대략 15°에서 대략 70°사이의 범위; 또는 대략 20°에서 대략 60°사이의 범위; 또는 대략 25°에서 대략 50°사이의 범위; 또는 대략 20°에서 대략 40°사이의 범위; 또는 대략 25°에서 대략 40°사이의 범위; 또는 대략 28°에서 대략 32°사이의 범위;의 임의의 적절한 각도일 수 있다.
하나의 비제한 예에서, 각도(θdes )는 대략 30°일 수 있고, 이러한 각도를 자동으로 채택하는 붐 시스템(300)의 동작은 기존 리시버 항공기(20)와의 사용을 호환 가능하게 하며, 연료 저장소들(22)은 연료 저장소의 구성을 수정할 필요 없이, 붐이 리시버 항공기의 세로 축에 대해 대략 30°인 붐의 단부에서 노즐을 수용하고 체결하도록 구성된다.
따라서, 각도(θ)가 설계 각도(θdes)와 동일하거나, 또는 상술한 허용가능 각도 범위(각도(θmax)to 각도(θmin)) 내에 있을 때, 제로 어택 각도 및 제로 사이드슬립 및 제로 롤, 및 붐 축(311)을 갖고 방향(A)을 따라 진행하는 리시버 항공기는 연료 저장소의 구성을 수정할 필요 없이, 예를 들어 연료 저장소(22)의 노줄(316) 사이의 체결을 보장하기 위해 탱커 항공기 및 리시버 항공기의 전방 방향(A)에 대해 요구된 공간 배향에 있다.
붐 시스템(300)은 체결 가능 위치에서 붐 시스템(300)의 자동적(옵션으로 자체적을 포함함) 및/또는 수동 정렬을 제공하고 리시버 항공기의 연료 저장소에 연료 전달 노즐의 연속 선택된 체결을 제공하기 위해 붐 시스템(300)을 선택적으로 제어하도록, 붐 시스템(300)와 리시버 항공기(20) 사이의 상대 공간 배치, 특히 붐 시스템(300)의 연료 전달 노즐(316)을 포함하는 연료 전달 노즐 모듈(317)과 리시버 항공기의 연료 저장소(22) 사이의 상대 공간 배치들과 관련된 공간 데이터의 산출을 제공 또는 가능하게 하기 위한 적절한 데이터 취득 시스템(360)을 더 포함한다.
이러한 예에서, 데이터 취득 시스템(360)은 FOR(field of regard)의 범위 내에 있는 임의의 객체의 이미지 데이터를 제공하기 위해 특별히 구성된 이미징 시스템(350), 특히 연료 전달 노즐(316)을 포함하는 연료 전달 노즐 모듈(317) 및 연료 저장소(22)를 포함한다. 이러한 관련 필드는 미리 결정된 이미징 시스템의 깊이 후미(depth aft)를 갖고 이러한 예에서 일반적으로 이미징 시스템(350)의 후미에 감지 볼륨(359)을 포함하며, 이는 예를 들어 각뿔 볼륨 또는 임의의 다른 적절한 형상, 예를 들어 원추형, 절두원추형, 원통형, 원추형 일부 구형(예를 들어 반구), 평행(예를 들어 입방) 또는 임의의 다른 규칙 또는 불규칙 형상을 포함한다. 감지 볼륨(359), 즉 FOR의 미리 결정된 깊이는 체결 가능 위치에 대응하여 요구되는 것보다 더, 즉 이것이 완전히 전개 위치에 있을시 후미 부분(314)의 최대 신장보다 더 연료 전달 노즐 모듈(317)의 위치를 넘어 확장된다. 이미징 시스템(350)은 제어 컴퓨터 시스템(355)에 동작가능하게 접속되고, 이는 컨트롤러(390)와 일체화되고, 연결되며 또한 독립될 수 있다. 특히, 이러한 객체는 리시버 항공기(20) 및 더 구체적으로는 연료 저장소(22) 및/또는 다른 리시버 항공기(20)의 다른 부분(연료 저장소(22)를 포함하지 않지만, 인식될 때, 연료 저장소(22) 위치 및 배향의 평가를 가능하게 할 수 있는 부분을 포함), 및 파트(AP)의 이미지 데이터가 그 중에서도 제어 컴퓨터에 의해 처리될 수 있는 외부 엔벨로프 리미트(358)를 정의하는 감지 볼륨(359)을 포함하는 그것의 부분(AP)이다. 이후, 제어 컴퓨터 시스템(355)은 노즐(316)이 제어가능하게 안전하고 효과적인 방식으로 연료 저장소(22)와 선택적으로 체결될 수 있도록 하기 위해 붐 시스템(300)의 동작, 특히 붐 급유 유닛(310)의 상대 배향 및 리시버 항공기(20), 특히 연료 저장소(22)에 대한 노즐(316)의 상대 위치를 제어하기 위해 예를 들어 컨트롤러(390)를 통해 제어 신호들, 예를 들어 정렬 명령들을 모션 제어 시스템(330)에 제공한다.
이러한 예에서, 이미징 시스템(350)은 하나 이상의 LIDAR(Light Detection And Ranging) 유닛들(351)을 포함하고, 이는 아이 세이프 레이저를 이용할 수 있다. 이러한 예에서, 이미징 시스템(350)은 탱커 항공기(12')의 동체의 밑면에 위치되지만, 이러한 예의 대체 변형들에서 이미징 시스템(350)은 감지 볼륨(359)이 파트(AP)가 노즐(316)에 근접시에 노즐 모듈(317) 및 노즐(316), 및 파트(AP)를 포함하기 위해 노즐(316)의 위치를 초과하여 연장된다면, 탱커 항공기(12')의 이외의 장소, 예를 들어 윙들, 승강기들 등에 위치될 수 있다. 하나의 예시적 비제한 대안 위치가 참조 번호 350' 아래의 도면에 도시된다.
특히, 도 31을 참조하면, LIDAR 유닛(351)은 볼륨(359) 내에 있는 임의 의 객체, 특히 노즐 모듈(317), 노즐(316) 및 파트(AP) 중 하나 이상과 관련된 깊이 데이터 및 전자기 데이터(예를 들어 전자기 강도 데이터)를 제공하도록 구성된다.
이러한 예에서, LIDAR 유닛(351)은 수평으로 회전되는 다각형(353) 방향으로 레이저 빔(B1)을 발생 및 조사하도록 구성된 섬유 레이저 유닛(352)을 포함하고, 이는 빔(B1)을 미러(354)로 차례로 반사시키고, 이는 제어가능하게 상승 이동할 수 있다. 미러(354) 및 다각형(353)의 제어되고 결합된 모션은 예를 들어 LIDAR 유닛(351)으로부터 조사되는 깊이 방향에 수직인 하나 이상의 플랜들(BB)에 대해 감지 볼륨(359) 내의 방위 및 고도를 따라, 감지 볼륨(359)의 2차원 패턴(SC)에서 출사빔(B1)을 스캔한다. 출사 빔(B1)이 감지 볼륨(359) 내에서 객체에 충돌할 때마다, 반사된 빔(B2)은 미러(354) 및 다각형(353)에 의해 반사된 출사 빔(B1)의 그것과 유사한 경로를 통해 돌아오고, 검출기(356)에 의해 검출된다.
일부 경우들에서 이차원으로 회전될 수 있는 단일 미러가 미러(354) 및 다각형(353) 대신에 사용될 수 있다는 것에 주의해야 한다.
제어 모듈(369)은 고속 ADC(Analog to Digital Converter) 카드, FPGA(Field Programmable Gate Array), DSP(Digital Signal Processor), 메모리 및 LIDAR 유닛(351)의 동작을 위한 전원 중 하나 이상을 포함한다.
고속 ADC(Analog to Digital Converter) 카드는 대략 1.5 GHZ 또는 이상의 일반적인 변환속도를 갖는 것일 수 있다. 섬유 레이저 유닛(352)은 빠른 상승 속도를 갖는 레이저 펄스를 발생할 수 있으므로, 반환(즉 반사된) 빔은 애벌란시 포토 다이오드와 같은 매우 빠른 검출기를 요구한다. 애벌란시 포토 다이오드는 전형적으로 대략 10 센티미터의 정확도를 가지고 빛의 시간을 측정하는 것을 가능하게 하는 매우 민감한 포토 다이오드이다. 그러한 정확도는 예를 들어 공지된 레이저 펄스의 펑션 타임 에볼루션(functional time evolution)을 사용함으로써 더 증가될 수 있다. 그러한 알고리즘을 사용함으로써, 수 밀리미터의 정확도을 얻을 수 있다.
FPGA(Field Programmable Gate Array)는 LIDAR 유닛(351)에 의해 얻어진 데이터를 처리하기 위해 요구되는 처리 파워를 가능할 수 있게 하는데 이용된다.
DSP(Digital Signal Processor)는 LIDAR 유닛(351)에 의해 얻어진 테이터를 분석하고 전자기 데이터 및 깊이 데이터를 제공하도록 구성될 수 있는 실시간 프로세스이다. 그러한 데이터는 메모리에 저장되고 더 많은 산출을 위해 하나 이상의 부가/대체 컴퓨터들로 전달(예를 들어 전송)될 수 있다.
섬유 레이저 유닛(352)은 다이오드 레이저들(요구된 레이저 방사선보다 큰 레이저 주파수를 갖는다)이 필요한 여기 매체(예를 들어 광 증폭 매체)를 제공하기 위해 부착된 광섬유를 포함하는 섬유 레이저이다. 일부 경우들에서, 요구된 주파수에서 개시되는 레이저 다이오드가 섬유에 부착되어 레이저 동작을 시작한다. 레이저 빔은 섬유에서 증복되고 증폭된 빔은 섬유로부터 나와서 레이저 동작을 시작시키는 콜리메이터 디바이스로 간다. 1.5 미크론들에서 레이저 빔이 사용될 수 있고, 이는 파일럿의 각막을 침투할 수 없고 따라서 망막에 초점 및 손상을 야기 시킬 수 없기 때문에 아이 세이프 광이다. 레이저 빔은 전형적으로 초당 약 십만 펄스로 구성될 수 있다. 펄스들의 수가 높으면 높을수록, 높은 해상도가 얻어질 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 일부 경우들에서, 레이저 빔의 펄스 지속 시간은 약 2 나노초 내지 10 나노초 폭이 될 수 있다. 펄스 레이저 빔의 에너지는 요구된 샘플링 거리에 따라 설정될 수 있다. 일부 경우들에서, 더 이상 백 미터 이상을 필요로 하지 않고, 이러한 경우에 필요한 에너지는 일반적으로 펄스 당 약 5-20 마이크로 주울이다. 레이저 빔의 상승 시간은 나노초에의 거의 몇 십분이 될 수 있다.이는 타겟에 대한 레이저 광의 정확한 시간 측정을 허용한다. 일부 경우들에서 가스 또는 고체 레이저가 대안적으로 사용될 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
미러(354) 및 다각형(353)(예를 들어, 평면(BB) 상의 2차원 위치에 대응함)의 임의의 특정 위치에서, 출사 빔(B1)과 검출기(356)에 의해 검출되는 리턴 빔(B2) 사이의 시간 간격은 빔을 반사시키는 객체의 부분의 깊이에 대한 측정을 제공함으로써, 깊이 데이터를 제공한다. 게다가, 검출기(356)는 강도 데이터를 제공하기 위해 광을 반사시키는 객체의 부분의 강도를 또한 검출한다.
이러한 예의 대체 변형들에서, LIDAR 유닛(351)은 감지 볼륨(359)(플래시 LADAR, 3D 플래시 LIDAR 카메라 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않음) 내에 있는 객체들의 깊이 데이터 및 전자기 강도 데이터를 제공하는 임의의 다른 적절한 이미징 시스템(350)으로 대체될 수 있다. 이러한 예의 추가 대체 변형들에서, LIDAR 유닛(351)은 입체 카메라들, 종래의 카메라들, 다양한 레이더 시스템들 등과 같은 다른 적절한 이미지 시스템들로 교체될 수 있다.
임의의 경우에, 제어 컴퓨터 시스템(355)은 리시버 항공기(20)의 적어도 부분, 특히 파트(AP) 및/또는 연료 저장소(22)의 형상에 대한 기하학적 데이터를 포함하는 메모리를 포함한다. 제어 컴퓨터 시스템(355)은 파트(AP) 및 또는 연료 저장소(22)에 대응하는 깊이 데이터의 제 1부분의 식별을 가능하게 하는 깊이 데이터 및 기하학적 데이터를 동작시키기 위해 더 구성될 수 있다.
현재 개시된 발명 대상의 예들이 어떤 예들을 참조하면, 데이터 취득 시스템(360)은 노즐(316)에 근접한 연료 전달 노즐 모듈(317)에 포함되는 붐 팁 마커(340)를 더 포함할 수 있다. 붐 팁 마커(340)는 붐 시스템(300)과 탱커 항공기(12') 사이의 상대 모션과 독립적으로, 노즐(316)에 대해 고정 및 공지된 기하학적 관계에 있고, 적어도 그것의 동작 동안에 이미징 시스템(350)에 전자기적으로 보여질 수 있다.
이러한 예에서, 붐 팁 마커(340)은 예를 들어 붐 급유 유닛(310)의 다른 표면들로부터 얻어진 반사 강도와 비교하여, 동일한 경로로 입사 빔들을 반사시킴으로써, 빔(B1)에 의해 조사될 때 각각의 빔(B2)의 강한 강도 반사를 제공할 수 있는 역반사 표면을 포함한다. 이러한 역반사 표면은 연료 전달 노즐 모듈(317)에 부착된 역반사 재료를 통하여 제공될 수 있다. 이러한 역 반사 물질은 당해 분야에 공지되어 있으며, 예를 역 반사 테이프 또는 역반사 페인트를 포함 할 수 있다.
현재 개시된 발명 대상의 예들의 어떤 예들을 참조하면, 데이터 취득 시스템(360)은 그것의 연료 저장소(22)에 관해 미리 결정된 위치에서 리시버 항공기(20)에 포함된 연료 저장소 마커(342)를 더 포함한다. 연료 저장소 마커(342)는 연료 저장소(22)에 대해 고정 및 공지된 기하학적 관계에 있고, 적어도 이것의 동작동아 이미징 시스템(350)에 전자기적으로 보여질 수 있다.
이러한 예에서, 연료 저장소 마커(342)는 예를 들어 리시버 항공기(20)의 다른 표면들로부터 얻어지는 반사 강도와 비교하여, 동일한 경로를 따라 입사 빔들을 반사시킴으써, 빔(B1)에 의해 조사될 때 각각의 빔(B2)의 강한 강도 반사를 제공하는 역반사 표면을 제공한다. 이러한 역반사 표면은 리시버 항공기(20)의 이미지 시스템(350)에 보여질 수 있는 어떤 알려진 위치에 부착되는 역반사 재료를 통해 제공될 수 있다. 그러한 역반사 재료들은 당해 분야에 공지되어 있으며, 예를 들어 역반사 테이프 또는 역반사 페인트를 포함할 수 있다.
데이터 취득 시스템(360)은 붐 팁 마커(340) 및 연료 저장소 마커(342), 또는 둘 다의 조합 중 어느 하나를 포함할 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 대안적으로, 일부 경우들에서, 데이터 취득 시스템(360)은 마커들을 포함하지 않을 수 있다(이 경우 표면들의 자연 반사 특성이 사용될 수 있음).
제어 컴퓨터 시스템(355)는 붐 팁 마커(340)로부터 발생된 높은 강도 반사에 대응하는 깊이 데이터의 제 2 부분을 식별할 수 있게 하기 위한 깊이 데이터 및 전자기 강도 데이터를 조작하도록 더 구성될 수 있으며, 이는 차례로 붐 팁 마커(340)와 노즐(316) 사이의 상대 공간 관계가 알려진후 노즐(316)에 대응하는 제 3 깊이 데이터의 부분을 식별가능하게 할 수 있다.
따라서, 상기 언급한 깊이 데이터의 제 1 부분 및 제 2 부분(제 1 부분 및 제 3 부분)이 알려질 때, 제어 컴퓨터 시스템(355)은 붐 시스템(300), 및 특히 노즐(316), 및 리시버 항공기(20), 특히 그것의 연료 저장소(22) 사이의 상대 배치를 결정할 수 있다.
탱커(12')는, 예를 들어 적절한 변경을 가하여 도 1 내지 도 29의 예들을 참조하여 본 명세서에 기술된 바와 같은 유사한 방식으로, 예를 들어 시그널링 시스템을 사용함으로써 체결 영역 내에 리시버 항공기(20)의 위치 결정을 가능하게 하는 기동지시를 제공하기 위해 구성될 수 있다. 따라서, 그러한 시그널링 시스템 은 예를 들어 리시버 항공기(20) 파일럿에 보일 수 있는 임의의 위치에서 탱커 항공기기(12')에 실장될 수 있다. 일부 경우들에서, 시그널링 시스템은 리시버 항공기(20) 파일럿에게 3개의 축들에 대한 기동 지시: 전후, 좌우 및 상하 기동 지시들을 제공함으로써, 연료 노즐(316)과 연료 저장소(22) 사이의 체결을 허용하는 대응 체결 영역으로 리시버 항공기(20)를 기동시키는 것을 가능하게 한다. 일부 경우들에서 시그널링 시스템은 광 지향 시스템이 될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 기동 지시들은 명령들(예를 들어 스피커들, 파일럿 헤드셋 등을 이용함)을 사용함으로써 또는 알고 있는 임의의 다른 수단에 의해 제공될 수 있다. 일부 경우들에서, 기동 지시 모듈은, 리시버 항공기(20)를 기동시키기 위해 오토 파일럿 시스템을 초래시킬 수 있다면, 기동 지시들을 리시버 항공기(20)의 오토 파일럿 시스템으로 통신하기 위해 구성될 수 있다.
촬상 시스템 (350) 및 제어 컴퓨터 시스템 (355)의 동작 방식은 본 명세서에서 더 상세히 설명 될 것이다.
동작 중, LIDAR 유닛(351)은 감지 볼륨(359) 및 거기에 있는 임의의 객체, 특히 리시버 항공기(20)의 파트(AP)를 조명한 이후, 붐 시스템(300)의 동작을 제어하는 상술한 제어 신호를 제공하고, 연료 저장소(22), 특히 체결 가능 위치에 대한 노즐(316)의 바람직한 상대 위치 및 배향을 제공하기 위해 붐 급유 유닛(310)을 정렬시기기 위해 처리를 위한 제어 컴퓨터 시스템(355)에 전송되는 상응하는 적절한 이미지 데이터를 회득한다.
이러한 예 및 다른 예들의 대체 변형들에서, 이미징 시스템(350)은 제어 컴퓨터 시스템(355)에 적절한 데이터를 제공하기 위해 동작하고, 그 다음 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 노즐(316)의 자발적 및/또는 수동 체결을 제공하기 위해 봄 시스템(300)을 선택가능하게 제어할 수 있는 임의의 다른 적절한 이미징 시스템(예를 들어, 2D 이미지들 및/또는 입체 이미지들 및/또는 감지 볼륨(359)에 상응하는 3D 데이터의 재구성을 포함하는 3D 이미지들을 제공하는 시스템에 제한되지 않지만, 특히 실시간으로 갱신되는 이미지들, 예를 들어 비디오 스트림의 형태인 이미지들에 제한되지 않음)을 포함할 수 있다. 예를 들어 이미징 시스템(350)은 도 1 내지 도 29에 대해 본 명세서에서 개시된 이미징 시스템과 유사할 수 있다.
이러한 예의 대체 변형들에서, 급유 유닛(310)은 임의의 다른 종래의 또는 비통상의 소위 "플라잉 붐" 시스템으로 대체될 수 있다.
이러한 예의 대체 변형들에서, 파트(AP)는 또한 파트(AP)에 상응하는 깊이 데이터의 부분을 식별하는 것을 도와주는 역반사 표면을 포함할 수 있다.
이러한 예의 대체 변형들에서, 붐 팁 마커(340) 및/또는 연료 저장소 마커(342)는 전자기 소스, 예를 들어 조명 빔(B1)과 상이한 파장의 광 소스, 및 각각의 붐 팁 마커(340) 및/또는 각각의 연료 저장소 마커(342)(이미징 시스템(350) 및/또는 제 2 이미징 시스템을 통해)로부터 수신된 조명 데이터를 포함할 수 있다.
이러한 예의 대체 변형들에서, 이미징 시스템(350)은 재급유 항공기(12') 및/또는 붐 부재(312), 또는 임의의 다른 위치의 대안 위치들에 위치될 수 있다.
공중 재급유를 제어하기 위한 시스템들의 어떤 예들의 설명이 이하 제공된다.
도 18을 참조하면, 이는 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 공중 재급유를 제어하는 시스템을 개략적으로 예시한 블럭도이다. 시스템(1805)은 적어도 하나의 처리 유닛(1801)을 포함한다. 처리 유닛(1801)은 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러 또는 임의의 다른 컴퓨팅 디바이스 또는 분산 및/또는 다중처리 유닛들을 포함하는 모듈일 수 있고, 이는 관련 시스템(1805)요소들을 제어하고 시스템(1805) 구성요소들과 관련된 동작들을 가능하게 하는 데이터를 독립적이고 또는 협동적으로 처리하기 위해 적응된다.
일부 경우들에서, 처리 유닛(1801) 제어 컴퓨터 시스템(155), 또는 그것의 부분일 수 있다. 일부 경우들에서, 처리 유닛은 컨트롤러(180)일 수 있다. 대안적으로, 처리 유닛(1801)은 개별 구성요소로 될 수 있다.
일부 경우들에서, 처리 유닛(1801)은 재급유 디바이스(100)에 내장되거나, 리시버 항공기(20)에 내장되거나, 탱커 항공기(12)에 내장되어 위치될 수 있다. 일부 경우들에서, 하나 이상의 처리 유닛이 이용될 수 있고 복수의 프로세서들이 공동으로 운영될 수 있다.
일부 경우들에서, 시스템(1805)은 재급유 디바이스(100) 및/또는 리시버 항공기(20) 사이, 및/또는 탱커 항공기(12) 및/또는 원격 위치를 포함하는 임의의 다른 위치에 분산될 수 있다. 시스템(1805)의 다양한 구성 요소 사이의 통신은 임의의 통신 구성요소들, 프로토콜들 및 모듈들에 의해 실현될 수 있고 유선 또는 무선일 수 있다.
시스템(1805)은 센서 제어 모듈(1810)을 더 포함할 수 있다. 현재 개시된 발명 대상의 일부 예들에 따르면, 센서 제어 모듈(1810)은 재급유 프로세스에 대한 제어의 동작의 부분으로서 적어도 하나의 센서(1890)(처리 유닛(1801)으로부터의 지시들에 따름)을 이용하도록 구성될 수 있다.
센서 제어 모듈(1810)은 동작 가능하게 적어도 하나의 센서(1890)에 접속될 수 있고 센서(1890)의 동작을 제어할 수 있도록 구성될 수 있다. 센서(1890)는 적절한 데이터 취득 시스템, 예를 들어, 카메라(예를 들어 디지탈 스틸 카메라, 디지털 비디오 카메라, 플래시 LADAR 카메라 등)와 같은 임의의 이미지 취득 수단일 수 있다. 대안적으로, 센서(1890)는 LIDAR(Light Detection And Ranging) 유닛(아이 세이프 레이저를 이용하는 것을 포함), 레이더(아이 세이프 레이저를 이용하는 레이더를 포함), 레이저 어레이(아이 세이프 레이저들을 이용하는 레이저 어레이를 포함), 전기음향 센서들 등일 수 있다. 사용될 수 있는 예시적 비제한 LIDAR 유닛이 그 중에서도 도 31-도 33를 참조하여 본 발명의 명세서에 기재되어 있다. 일부 경우들에서, 센서(1890)는 그 중에서도 재급유 디바이스(100)(및/또는 탱커 항공기(12))의 후미 FOR(field of regard)의 범위 내에 있는 임의의 객체의 데이터를 제공하도록 구성된다. 일부 경우들에서, 센서(1890)는 본 명세서에 기술된 이미징 시스템(150) 또는 이미징 시스템(350)일 수 있다, 다수의 센서들이 이용될 수 있고, 예를 들어, 이미징 시스템(150) 및 이미징 시스템(350)의 조합, 또는 동일한 타입의 다중 중복 센서들을 포함한다. 일부 경우들에서, 이러한 센서들의 조합은 이미징 시스템(150) 및 이미징 시스템 (350) 중 하나가 어떤 이유(예를 들어 오작동, 또는 구름들, 눈부신 광선 등의 환경 조건들, 망원경에 의한 저장소의 은닉과 같은 또는 다른 시스템 구성요소들에 의한 FOR의 부분적 은닉, 이는 센서들 및/또는 그것, 또는 임의의 다른 이유로부터 수신된 데이터에 영향을 미침)로 부터 요구된 데이터를 제공하지 않을 경우들에서 또한 공간 데이터의 결정을 가능하게 할 수 있다.
일부 경우들에서, 이미징 시스템(150)은 그 중에서도 특히 재급유 디바이스(100)(및/또는 탱커 항공기(12))의 후미 FOR(field of regard)의 범위 내에 있는 임의의 객체들의 이미징 데이터(LIDAR 유닛 등으로부터 수신된 데이터와 같은 공간 배치 결정 가능 데이터를 포함)를 제공하기 위해 구성될 수 있다. 센서 제어 모듈(1810)은, 그 중에서도 그것에 관련된 체결 영역에 관한 리시버 항공기(20)의 공간 배치와 같은 공간 데이터의 반복된 결정을 가능하게 하고/하거나 체결 가능 위치, 그 중에서도 도 22 및 도 23에 대해 본 명세서에서 더 상세히 설명된 바와 같은 체결 가능 위치에 관한 재급유 디바이스(100)의 공간 배치들의 결정을 가능하게 하는 데이터를 획득하기 위해, 센서(1890)(또는 다수의 센서들, 적절한 변경을 가하여)를 동작시키도록 구성된다.
시스템(1805)은 기동 지시 모듈(1820), 조향 제어 모듈(1830), 안전 모듈(1840), 및 체결/해제 제어 모듈(1850)을 더 포함한다.
기동 지시 모듈(1820)은 그 중에서도 도 20에 대해 더 상세히 기재된 바와 같이, 그것과 관련된 체결 영역 내의 리시버 항공기(20)의 위치 결정을 가능하게 하고, 산출된 조정 지시들을 리시버 항공기(20)의 파일럿에게 제공하기 위한 기동 지시들을 산출하도록 구성된다.
조향 제어 모듈(1830)은, 그 중에서도 도 21을 참조하여 본 명세서에 더 상세히 설명된 바와 같이, 비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 이용될 때 재급유 디바이스(100)를 체결 가능 위치로 조향하기 위해 조향 명령들(예를 들어 6자유도로)을 산출하여 재급유 디바이스(100)에 제공하기 위해 구성되거나, 항공기 고정 플라잉 붐 시스템이 이용될 때 체결 가능 위치에서 재급유 디바이스(100)를 정렬시키기 위해 정렬 명령들(예를 들어 3자유도로)을 산출하여 붐 급유 유닛(310)으로 제공하도록 구성된다. 조향 명령들(예를 들어 6자유도로) 및 정렬 명령들(예를 들어 3자유도로)은 또한 기동 명령들로 상호 교환적으로 지칭될 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
안전 모듈(1840)은 도 19에 관해 본 명세서에서 더 상세히 기재된 바와 같이, 재급유 프로세스의 위험한 상황들을 감시하도록 구성된다, 위험한 상황들은 임계값들 및/또는 파라미터들 및 각각의 안전 상태들의 세트에 의해 정의된다. 예를 들어, 안전 모듈(1840)은 재급유 디바이스(100)가 불안전한 방식으로 리시버 항공기(20)(또는 그 반대)에 접근하지 않고/않거나, 재급유 디바이스(100)가 불안전한 방식 등으로 탱커 항공기(12)(또는 그 반대)에 접근하지 않는다는 것을 감시하도록 구성된다.
체결/해제 제어 모듈(1850)은 본 명세서에서 더 상세히 설명된 바와 같이, 재급유를 수행하기 위해 재급유 디바이스(100)가 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 체결되도록 하기 위해 체결 명령을 재급유 디바이스(100)에 제공하고, 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)로부터 분리하기 위해 재급유 디바이스(100)에 커먼트를 제공하도록 구성된다. 현재 개시된 발명 대상의 예들에 따르며, 체결/해제 제어 모듈(1850)은 리시버 항공기(20)가 체결 가능 위치에 위치하고 있다는 표시에 응답할 수 있다. 일부 경우들에서, 체결 가능 위치는 본 명세서에서 더 상세히 설명된 바와 같이, 리시버 항공기(20)에 대한 재급유 디바이스(100)의 공간 배치에 달려있다.
시스템(1805)은 구성 데이터 저장소(1860)(이하: "구성 DR") 및 기준 데이터 저장소(1870)(이하: "기준 DR")를 더 포함할 수 있다. 구성 DR(1860)은 재급유 프로세스에서 사용되는 다양한 미리 정해진 구성들을 나타내는 데이터를 포함한다. 현재 개시된 발명 대상의 예들에 따르면, 구성 DR(1860)은 체결 영역 및 체결 가능 위치에 관한 구성 데이터를 포함할 수 있다. 게다가, 예로서, 체결 영역 및 체결 가능 위치에 관한 구성 데이터는 주어진 시나리오에서의 (및 주어진 세트의 파라미터들에 대한) 체결 영역 및/또는 체결 가능 위치를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 구성 데이터에 관한 부가 데이터는, 그 중에서도 도 22 및 도 23에 관하여 본 명세서에 제공될 것이다. 기준 DR(1870)은 그것에 관한 체결 영역에 관하여 리시버 항공기(20)의 공간 배치 및 체결 가능 위치에 관하여 재급유 디바이스(100)의 공간 배치 등을 결정하기 위해, 그 중에서도, 사용될 기준 데이터를 포함한다(일부 경우들에서, 반복적으로 예를 들어, 그러한 결정이 행해진다는 점이 주목되어야 한다). 일부 예들에 따르면, 기준 데이터는 센서(1890)의 데이터의 평가를 가능하게 하기 위해 센서(1890)에 의해 획득되는 동적 데이터와 조합으로 사용될 수 있다. 기준 데이터에 관한 추가 설명들은 그 중에서도 도 22 및 도 23에 관하여 본 명세서에 제공된다. 일부 경우들에서, 기준 DR(1870)이 위험한 상황들을 결정하기 위해 안전 모듈(1840)에 의해 사용될 수도 있다는 점이 주목되어야 한다.
현재 개시된 발명 대상의 일부 예들에 따르면, 구성 DR(1860), 기준 DR(1870), 센서 제어 모듈(1810), 기동 지시 모듈(1820), 조향 제어 모듈(1830), 안전 모듈(1840), 및 체결/해제 제어 모듈(1850) 중 일부 또는 모두가 단일 시스템/모듈로서 조합되고 제공될 수 있거나, 예로서, 그것들 중 적어도 하나가 2개 이상의 시스템들/모듈들의 형태로 실현될 수 있으며, 이들 각각이 일부 경우들에서 하나보다 많은 위치에 걸쳐 분포될 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
시스템은 시스템(1805)의 하나 이상의 구성요소들이 보조 유닛들, 디바이스들, 시스템들 또는 모듈들과 연합하여 동작하는 것을 가능하게 하기 위해 인터페이스(1880)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스(1880)는 다양한 프로토콜들, 소프트웨어 언어들, 드라이브 신호들 등을 구현할 수 있다. 게다가, 예로서, 인터페이스(1880)는 재급유 디바이스(100), 리시버 항공기(20) 또는 탱커 항공기(12) 중 하나 이상에 장착된 특정 보조 유닛들, 디바이스들, 시스템들 또는 모듈들을 동작시키기 위해 사용될 수 있다.
현재 개시된 발명 대상의 다른 측면에 따르면, 항공기의 공중 재급유를 위한 방법들이 제공된다. 그러한 방법들이 항공기의 공중 재급유를 위한 시스템들 및 디바이스들에 적용될 수 있지만, 현재 개시된 발명 대상의 다른 측면에 따르면, 그리고 본 명세서에 개시된 바와 같이, 예를 들어, 방법들은 적절한 변경을 가하여, 항공기의 공중 재급유를 위한 다른 적절한 시스템들 및 디바이스들에 적용될 수도 있다.
현재 개시된 발명 대상의 제 2 측면에 따르면, 항공기의 공중 재급유를 위한 적어도 3개의 대안적인 동작 모드들이 있다:
동작 모드 Ⅰ ― 재급유 디바이스가 리시버 항공기 연료 저장소와의 체결로 자동으로 (및 일부 경우들에서 자체적으로)비행된다.
동작 모드 Ⅱ ― 탱커 항공기 또는 다른 곳(적절한 통신 링크 ― 예를 들어 위성 링크, 리시버 항공기를 포함하는 다른 항공기, 지상 관제 시설 등을 통해)에서 동작자가 리시버 항공기 연료 저장소와의 체결로 탱커 항공기 뒤에서 견인되는 동안, 재급유 디바이스의 비행을 제어한다.
동작 모드 Ⅲ ― 재급유 디바이스가 그 자체로는 비행되거나 제어되지 않지만, 대신에 전방 방향에 관하여 요구된 기울임 각도에서 붐 부재와 안정한 구성을 이루고, 리시버 항공기는 그것이 노즐을 리시버 항공기 연료 저장소에 체결할 수 있는 위치로 기동한다.
이러한 동작 모드들의 예들은 이제 더 상세히 설명될 것이다.
동작 모드 Ⅰ
이러한 동작 모드에서, 탱커 항공기(12) 및 리시버 항공기(20)가 아주 근접하고 편대 비행을 하면, 탱커 항공기(12)뒤의 위치에서 리시버 항공기(20)와 함께, 재급유 디바이스(100)는 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와의 체결로 자동으로 (및 일부 경우들에서, 자체적으로)비행한다.
도 19를 참조하면, 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른, 특히 도 18에 예시된 바와 같이 공중 재급유를 제어하는 시스템의 예에 관한, 공중 재급유의 수행을 가능하게 하기 위해 이행되는 동작들의 시퀀스를 예시하는 흐름도가 제공된다. 동작들의 시퀀스는 3개의 블록들: 1910, 1920 및 1930을 포함하여 체결 시퀀스(1905)의 수행으로 시작한다.
처음에 블록(1910)을 참조하면, 일부 경우들에서, 기동 지시 모듈(1820)은 도 20 및 도 22에 관하여 본 명세서에서 더 상세화된 바와 같이, 리시버 항공기(20)에 관한 체결 영역 내에서, 리시버 항공기(20), 및 보다 상세하게 그것의 연료 저장소(22)의 위치시킴을 가능하게 하기 위해 기동 지시들을 산출하고 제공하도록 구성된다(하나보다 많은 리시버 항공기(20)가 존재하는 경우들에서와 같이, 각각의 리시버 항공기(20)는 상이한 체결 영역과 연관될 수 있음)(블록(1910)). 그 중에서도, 기동 지시들을 리시버 항공기(20)의 파일럿에게 제공하기 위해 사용될 수 있는 방법들의 일부 예들이 또한 본 명세세에 제공된다.
그러한 기동 지시들이 일부 경우들에서 요구될 수 있으며, 이 때 리시버 항공기(20)의 파일럿이 리시버 항공기(20) 연료 저장소(22) 위치를 고려하여, 그 중에서도, 모든 또는 일부의 재급유 프로세스 동안, 재급유 디바이스(100) 또는 붐 급유 유닛(310)에 어떤 시선도 가지지 않는다는 점이 주목되어야 한다. 따라서, 본 명세서에서 더 상세화된 바와 같이, 리시버 항공기(20)의 파일럿에게 기동 지시들을 제공할 필요가 있을 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 현재 개시된 발명 대상의 예들에 따르면, 재급유 프로세스는 리시버 항공기(20)를 그것에 관련된 체결 영역 내에 위치시키기 위해 기동 지시들을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 체결 영역은 재급유 디바이스(100)(비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때) 또는 붐 급유 유닛(310)(항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 이용할 때)이 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와 체결하기 위해 기동될 수 있는 가상 볼륨이다. 현재 개시된 발명 대상의 일부 예들에 따르면, 체결 영역은 수 개의 파라미터들에 따른 다양한 사양들에 의해 정의될 수 있다. 일 예에 따르면, 파라미터들은 재급유 디바이스(100)(비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때) 또는 붐 급유 유닛(310)(항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 이용할 때)의 기동 능력들과 연관된다. 그러한 기동 능력들은 예를 들어 재급유 디바이스(100)의 공간 제어 시스템(160) 및/또는 힘 발생 장치(190)(비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때) 또는 붐 급유 유닛(310)의 기계적 연결(320) 및/또는 모션 제어 시스템(330)(항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 이용할 때) 등을 이용함으로써 달성될 수 있는 모션의 범위 및 타입들에 의해 정의될 수 있다.
현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따르면, 체결 영역을 정의하는 파라미터들은 그 중에서도, 호스(52)의 길이(비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때), 붐 급유 유닛(310)의 길이(항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 이용할 때), 비행 속도, 비행 고도, 기상 조건, 호스(52) 내에서의 연료 압력(비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때), 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)의 위치 등을 더 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 체결 영역은 실질적으로 정육면체, 구의 형상, 또는 어떤 볼륨을 갖는, 비규칙적 형상을 포함하는 임의의 다른 형상으로 있을 수 있다. 다양한 체결 영역 사양들은 예를 들어 구성 DR(1860) 상에 저장돨 수 있다. 예를 들어, 체결 영역 사양들은 재급유 디바이스(100)와 리시버 항공기(20) 사이의 공간 배치들의 설정 또는 임의의 다른 용적 측정 사양을 포함할 수 있다. 현재 개시된 발명 대상의 추가 예들에 따르면, 체결 영역 사양들은 센서(1890)에 의해 획득되는 동적 데이터에 기초하여, 언제 리시버 항공기(20)가 체결 영역 사양들을 만족하는 위치 내에 있는지를 재급유 디바이스(100)가 식별하는 것을 가능하게 하기 위해 기준 데이터와의 조합으로 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 상관 관계들은 그 중에서도 도 30-도 32를 참조하여, 본 명세서에서 더 상세화된 바와 같이, 리시버 항공기(20)가 체결 영역 내에 있는지 여부 및 언제 있는지를 판단하기 위해, 센서(1890)에 의해 획득되는 데이터와 기준 데이터 사이에서 산출될 수 있다.
도 19를 설명하는 것으로 넘어가기 전에, 그리고 예시적인 체결 영역의 시각적 예시를 제공할 목적으로, 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 가상 체결 영역 외부에 위치되는 리시버 항공기의 일 예의 예시를 도시하는 도 24로 관심을 돌린다. 예시된 예에서 체결 영역(2410)은 정육면체 같이 실질적으로 형상화된 가상의 미리 결정된 볼륨이며, 재급유 디바이스(100)(또는, 항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 이용할 때 ― 붐 급유 유닛(310))은 본 명세서에서 상세화된 바와 같이, 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와의 체결 때까지 비행할 수 있다. 이러한 예에서, 가상 체결 영역이 정육면체 같이 실질적으로 형상화되더라도, 가상 체결 영역은 어떤 볼륨을 갖는 임의의 다른 형상을 가질 수 있다. 가상 체결 영역은 용적 측정 형상에 상응하는 파라미터들의 세트에 의해 정의될 수 있다. 예시된 예에서, 리시버 항공기(20)가 체결 영역(2410) 내에 위치되지 않는다는 점이 더 이해될 수 있다. 도 24의 예시는 단지 설명의 명확화를 위해 제공되고 결코 구속력이 없다.
도 19로 되돌아오면, 일부 경우들에서, 체결 영역 사양들은 그 중에서도, 집합적으로 볼륨을 나타내는, 그러한 체결 영역의 중심의 위치, 또는 체결 영역 내의 임의의 다른 지점을 표시하는 파라미터, 및 오프셋 벡터들의 세트를 사용하여 정의될 수 있다. 일부 경우들에서, 체결 영역의 중심(또는 기준의 임의의 다른 지점)은 이하의 파라미터들 중 하나 이상에 따라 결정될 수 있다: 전개 위치에서의 호스(52)의 길이(비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때), 붐 급유 유닛(310)의 길이(항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 이용할 때), 붐 축(131)(비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때) 또는 붐 급유 유닛(310)(항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 이용할 때)과 전방 방향(A) 사이의 주어진 피치 각도, 붐 축(131)(비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때) 또는 붐 급유 유닛(310)(항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 이용할 때)과 전방 방향(A) 사이의 주어진 요 각도 및 호스(52) 내에서의 주어진 연료 압력(비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때) 등. 체결 영역의 중심(또는 기준의 임의의 다른 지점)을 결정하기 위해 사용되는 파라미터들 중 하나 이상은 비행 동안 및/또는 체결 시퀀스(1905)동안 변화될 수 있고 시스템(1805)은 체결 영역의 중심(또는 기준의 임의의 다른 지점)을 결정하기 위해 관련 파라미터들을 동적으로 측정할 수 있다.
일부 경우들에서(예를 들어, 비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때), 체결 영역에 대한 기준의 지점은 힘 발생 장치(190)의 이용이 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와 노즐(135)이 체결하는 것을 가능하게 하고 체결 영역이 이러한 지점에 기준으로 정의되는 위치에 위치될 수 있다. 다른 경우들에서(예를 들어, 항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 이용할 때), 체결 영역에 대한 기준의 지점은 노즐(316)이 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와 체결하는 것(예를 들어, 신축가능 후미 부분(314)을 연장함으로써 기계적 연결(320)에서 붐 급유 유닛(310)의 다른 측 상의 반작용력으로 인해 이렇게 연료 저장소(22)에 힘을 가하는)을 가능하게 하고 체결 영역이 이러한 지점에 기준으로 정의되는 위치에 위치될 수 있다.
일부 예들에서, 기준의 이러한 지점은 시스템에서 체결 가능 위치로서 정의되고, 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와 노즐(135)(또는 노즐(316)) 체결을 제어하기 위해 체결/해제 제어 모듈(1850)에 의해 사용될 수도 있다. 이러한 지점이 그 중에서도, 본 명세세에서 설명되는 파라미터들에 따를 수도 있고, 일부 경우들에서, 체결 시퀀스(1905)동안 관련 파라미터들에 따라 동적으로 산출된다는 점이 이해될 것이다.
현재 개시된 발명 대상의 일부 예들에 따르면, 예를 들어 비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때, 체결 가능 위치는 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 관하여 미리 결정된 최대 이격 및 공간 관계에 있는 붐 부재(130)에 의해 특성화될 수 있다. 현재 개시된 발명 대상의 일부 예들에 따르면, 예를 들어 항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 이용할 때, 체결 가능 위치는 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 관하여 미리 결정된 최대 이격 및 공간 관계에 있는 붐 급유 유닛(310)(또는 그것의 노즐(316))에 의해 특성화될 수 있다.
상세한 설명 및 청구항들 전체에 걸쳐, 참조가 용어들 공간 관계 및 공간 배치에 교환가능하게 행해진다. 용어들 공간 관계 및 공간 배치 등은 공간 거리들, 공간 각도들(배향들을 포함하는), 또는 2개의 대상들 사이의, 예를 들어 이하의 것 중 임의의 2개 사이의 공간 관계를 특성화하기 위해 사용되는 임의의 다른 공간 기준과 관련된다: 탱커 항공기(12), 리시버 항공기(20)(및 그것의 연료 저장소(22)), 재급유 디바이스(100) 및 붐 급유 유닛(310). 일부 경우들에서, 공간 관계는 붐 부재(130)의 붐 축(131)(예를 들어, 비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때) 또는 붐 급유 유닛(310)의 붐 축(311)(예를 들어, 항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 이용할 때)을 체결 가능 배향으로 정렬하는 것을 포함할 수 있다.
일부 경우들에서, 비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때, 체결 가능 위치에서 재급유 디바이스(100)의 붐 부재(130)와 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22) 사이의 최대 이격 관계는: 호스(52)길이 및 가요성, 비행 속도, 비행 고도, 힘 발생 장치(190)의 특성들 등과 같은 다양한 파라미터들에 따를 수 있고, 그러한 경우들에서, 최대 이격은 그 중에서도 각각의 파라미터들의 현재 값들에 기초하여 재급유 프로세스 동안 동적으로 필요에 따라 산출될 수 있다. 예를 들어, 덜 가요성의 호스(52), 체결 가능 위치에서 재급유 디바이스(100)의 붐 부재(130)와 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22) 사이의 최대 이격이 감소된다는 점이 이해될 수 있다. 일부 경우들에서, 체결 가능 위치에서 재급유 디바이스(100)의 붐 부재(130)와 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22) 사이의 최대 이격은 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)의 방향으로의 붐 부재(130)의 이동 범위에 의해 정의될 수 있다.
일부 경우들에서, 항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 이용할 때, 체결 가능 위치에서 붐 급유 유닛(310)의 붐 부재(312)와 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22) 사이의 최대 이격 관계는 비행 속도, 비행 고도 등과 같은 다양한 파라미터들에 따를 수도 있고, 그러한 경우들에서, 최대 이격은 그 중에서도 각각의 파라미터들의 현재 값들에 기초하여 재급유 프로세스 동안 동적으로 필요에 따라 산출될 수 있다. 일부 경우들에서, 체결 가능 위치에서 붐 급유 유닛(310)의 붐 부재(312)와 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22) 사이의 최대 이격은 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)의 방향으로의 신축가능 후미 부분(314)의 연장 범위에 의해 정의될 수 있다.
일부 경우들에서, 체결 가능 위치에서 재급유 디바이스(100)의 붐 부재(130)(예를 들어, 비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때), 또는 붐 급유 유닛(310)(예를 들어, 항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 이용할 때)과 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22) 사이의 공간 관계는 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)의 특성들 등과 같은 다양한 파라미터들에 따를 수도 있다. 현재 개시된 발명 대상의 예들에 따르면, 체결 가능 위치가 연관되는 공간 관계는 각도 파라미터를 포함할 수도 있다. 이와 관련하여, 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)가 입구 각을 갖는 경우에, 붐 부재(130)의 붐 축(131)(예를 들어, 비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때), 또는 붐 급유 유닛(310)의 붐 축(311)(예를 들어, 항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 이용할 때) 이, 노즐(노즐(135) 또는 노즐(316))이 그것과 함께 체결하는 것을 가능하게 하는 공간 배치로 있어야 한다는 점이 이해될 수 있다(예를 들어, 붐 축(131) 또는 붐 축(311)은 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와 정렬될 필요가 있다).
비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때, 공간 제어 시스템(160)은, 어떤 예들에 따르면, 재급유 디바이스(100)가 호스(52)를 통해 탱커 항공기(12)에 의해 견인되고 있을 때, 그리고 특히 리시버 항공기(20)로의 연료 디바이스(100)의 체결 동작 동안 및 그것의 재급유 동안, 적어도 시간의 일부 동안 붐 축(131)과 전방 방향(A) 사이에서 이러한 각도(θ)가 선택적으로 유지되는 것을 가능하게 하는, 붐 축(131)과 전방 방향(A) 사이에 각도(θ)인, 비제로 각도 배치를 선택적으로 그리고 제어가능하게 제공하도록 구성될 수 있다는 점이 본 명세서에서 설명되었다. 그러한 각도(θ)가 미리 결정될 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 일부 경우들에서. 각도(θ)는 구성 DR(1860) 내에 저장될 수 있다.
항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 이용할 때, 기계적 연결(320) 및/또는 모션 제어 시스템(330)이 리시버 항공기(20)에의 붐 급유 유닛(310)의 체결 동작 동안 및 그것의 재급유 동안, 적어도 시간의 일부 동안, 붐 축(311)과 리시버 항공기 사이에(예를 들어, 리시버 항공기가 또한 전방 방향(A)으로 정렬될 때, 붐 축(311)과 전방 방향(A) 사이에)각도(θ)인, 비제로 각도 배치를 선택적으로 그리고 제어가능하게 제공하도록 이용될 수 있고 이러한 각도(θ)를 선택적으로 유지한다는 점이 주목되어야 한다. 그러한 각도(θ)가 미리 결정될 수 있고, 붐 급유 유닛(310)과 리시버 항공기(20) 사이의 그러한 체결의 각도들의 범위 내에 놓일 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 일부 경우들에서, 각도(θ)는 구성 DR(1860) 내에 저장될 수 있다.
일부 예들에서, 어떤 조건들 하에서, 체결 영역에 대한 기준의 지점의 정확한 좌표들이 변화될 수 있으므로, 체결 가능 위치가 필연적으로 특정 x, y, z 좌표이지는 않거나, 일부 허용 오차가 수용될 수 있다는 점(예를 들어, 허용 오차 범위들을 사용하여)이 주목되어야 한다. 게다가, 각각이 체결 가능 위치인 본 명세서에서 상세화되는 조건들을 만족시키는 하나보다 많은 체결 가능 위치가 있을 수 있다.
도 19를 설명하는 것으로 이동하기 전에, 그리고 예시적인 체결 가능 위치의 시각적 예시를 제공할 목적으로, 도 26 및 도 27로 주의를 돌린다. 도 26으로 되돌아가면, 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 체결 가능 위치에 있지 않은 재급유 디바이스의 일 예의 예시가 도시된다. 리시버 항공기(20), 그리고 보다 상세하게는 그것의 연료 저장소(22)가 체결 영역(2410) 내에 위치되지만, 재급유 디바이스(100)는 체결 가능 위치에 위치되지 않는다는 점이 이해될 수 있다. 이러한 예에서, 도 26에 예시된 바와 같이, 재급유 디바이스(100)가 리시버 항공기(100)의 연료 저장소(22)에 맞추어 조정되지 않는다는 점이 이해될 수 있다. 도 26의 예시는 단지 설명의 명확화를 위해 제공되고, 결코 구속력이 없다. 도 27로 되돌아가면, 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 체결 가능 위치에 위치되는 재급유 디바이스의 일 예의 예시가 도시된다. 재급유 디바이스(100)가 리시버 항공기(100)의 연료 저장소(22)와의 체결을 가능하게 할 수 있는 체결 가능 위치에 위치된다는 점이 이해될 수 있다. 도 27의 예시는 단지 설명의 명확화를 위해 제공되고, 결코 구속력이 없다.
재급유 디바이스(100)가 단지 예시 목적들로 도 24 내지 도 27에 도시되고, 본 명세서에서 더 상세화된 바와 같이, 붐 급유 유닛(310)을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다른 재급유 시스템들이 사용될 수도 있다는 점이 이해되어야 한다.
도 19로 되돌아오면, 일부 경우들에서, 기동 지시 모듈(1820)은 예를 들어 시그널링 시스템을 이용함으로써 리시버 항공기(20)를 체결 영역 내에 위치시키는 것을 가능하게 하기 위해 기동 지시들을 제공하도록 구성될 수 있다. 그러한 시그널링 시스템은 리시버 항공기(20) 파일럿에게 가시적인 임의의 위치에서 예를 들어, 탱커 항공기(12) 상에 탑재될 수 있다. 일부 경우들에서, 시그널링 시스템은 리시버 항공기(20) 파일럿에게 3개의 축들: 전-후, 좌-우 및 상-하 상의 기동 지시들을 제공할 수 있으며, 따라서 그것이 리시버 항공기(20)를 체결 영역(2410)으로 기동하는 것을 가능하게 한다. 일부 경우들에서, 시그널링 시스템은 광 지향 시스템일 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 기동 지시들은 음성 명령들을 사용함으로써(예를 들어, 스피커, 파일럿 헤드셋 등을 이용함으로써) 또는 그 자체로 알려진 임의의 다른 수단에 의해 제공될 수 있다. 일부 경우들에서, 기동 지시 모듈(1820)은 그러한 시스템이 존재한다면, 오토 파일럿 시스템이 그에 상응하게 리시버 항공기(20)를 기동하게 하기 위해, 리시버 항공기(20)의 오토 파일럿 시스템으로 기동 지시들을 통신하도록 구성될 수 있다.
도 19를 설명하는 것으로 넘어가기 전에, 그리고 예시적인 체결 영역의 시각적 예시를 제공할 목적으로, 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른, 가상 체결 영역 내부에 위치되는 리시버 항공기의 일 예의 예시를 도시하는 도 25로 주의를 돌린다. 리시버 항공기(20), 그리고 보다 상세하게는 그것의 연료 저장소(22)가 체결 영역(2410) 내에 위치된다는 점이 주목될 수 있다. 또한, 이러한 예시에서, 체결 영역(2410)은 실질적으로 정육면체와 같이 형상화되는 가상의 미리 정해진 볼륨이며, 비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때, 재급유 디바이스(100)는, 본 명세서에서 상세화된 바와 같이, 체결 가능 위치(비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때 붐 부재(130), 또는 항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 이용할 때 붐 급유 유닛(310)(또는 그것의 노즐(316))이 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 관하여 미리 결정된 최대 이격 및 공간 관계로 있는)에 도달하고, 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와 체결할 때까지, 비행할 수 있다.
또한 이러한 예에서, 가상 체결 영역이 정육면체 같이 실질적으로 형상화되더라도, 가상 체결 영역은 특정 볼륨을 갖는 임의의 다른 형상을 가질 수 있다. 예시가 탱커 항공기(12) 상에 장착되는 시그널링 시스템(2420)의 일 예를 더 예시한다는 점이 주목될 수 있다. 그러한 시그널링 시스템이 리시버 항공기(20)의 파일럿에게 기동 지시들을 제공하는 기동 지시 모듈(1820)에 의해 사용될 수 있다는 점이 이해될 수 있다. 대안적인 및/또는 부가 시그널링 시스템들이 사용될 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 도 25의 예시는 단지 설명의 명확화를 위해 제공되고, 결코 구속력이 없다.
이들 모두를 명심하면서, 그리고 도 19로 되돌아가면, 본 명세서에서 더 상세화된 바와 같이, 적어도 노즐(135) 또는 노즐(316)이 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와 체결될 때까지, 블록(1910)이 반복적으로(예를 들어 모든 미리 결정된 주기) 또는 지속적으로 수행될 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 따라서, 리시버 항공기(20)가 체결 영역 내에서 위치되지 않는 동안, 기동 지시 모듈(1820)은 리시버 항공기(20)의 파일럿에게(및, 일부 경우들에서, 리시버 항공기(20)의 기동을 제어하는 오토 파일럿 시스템) 체결 영역 내에서 리시버 항공기(20)를 위치시키기 위한 기동 지시들을 제공한다.
위의 과정(블록(1910) 참조)이 리시버 항공기(20)의 기동에 관하여 설명되었지만, 일부 경우들에서, 게다가 또는 대안적인 것으로서 재급유 디바이스(100) 또는 붐 급유 유닛(310)에 접근하기 위해 리시버 항공기(20)를 기동하기 위해, 탱커 항공기(12)가 리시버 항공기(20)에 접근할 수 있고, 따라서 리시버 항공기(20)의 방향으로 재급유 디바이스(100) 또는 붐 급유 유닛(310)을 가져온다는 점이 주목되어야 한다. 그러한 경우들에서, 기동 지시들은 적절한 변경을 가하여, 탱커 항공기(12)의 파일럿에게 부가적으로 또는 대안적으로 제공될 수 있다.
일부 경우들에서, 블록(1910)에 관한 프로세스가 독립적 프로세스일 수 있고, 다른 경우들에서, 그것이 체결 시퀀스(1905)와 같은 프로세스들의 시퀀스의 일부로서 수행될 수 있다는 점이 더 주목되어야 한다.
이제 도 19에서의 블록(1920)을 참조하면, 일부 경우들에서, 비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때, 체결 영역 세부사양 조건이 만족되면(예를 들어, 리시버 항공기(20)가 체결 영역 내에 위치된다고 판단됨), 조향 제어 모듈(1830)은, 그 중에서도 도 21 및 도 23에 관하여, 본 명세서에서 더 상세화된 바와 같이, 재급유 디바이스(100)의 조향을 체결 가능 위치로 야기하는 명령들을 제공하도록 구성될 수 있으며, 붐 부재(130)는 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 관하여 미리 결정된 최대 이격 및 공간 관계로 있다(블록(1920)).
일부 경우들에서, 조향 명령 모듈(1830)은 재급유 디바이스(100)의 공간 제어 시스템(160) 및/또는 힘 발생 장치(190)에 동작가능하게 연결될 수 있다. 그러한 경우들에서, 조향 명령 모듈(1830)은 공간 제어 시스템(160) 및/또는 힘 발생 장치(190)를 제어하는 조향 명령들을 제공할 수 있고 따라서 재급유 디바이스(100)를 체결 가능 위치로 조향하는 것을 가능하게 하며, 붐 부재(130)는 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 관하여 미리 결정된 최대 이격 및 공간 관계로 있다.
일부 경우들에서, 조향 명령들은 그 중에서도, 공간 제어 시스템(160)의 특성들 상에 기초할 수 있다. 그러한 특성들은 예를 들어 재급유 디바이스와 연관되고 재급유 디바이스(100)를 조향할 수 있는 반응 제어 추력기들의 동작 파라미터들 및/또는 재급유 디바이스(100)의 공기 역학 제어 표면들의 동작 파라미터들일 수 있다.
일부 경우들에서, 조향 명령 모듈(1830)로부터의 조향 명령들에 기초하여, 재급유 디바이스(100)는 자동으로 조향되도록 적응될 수 있다. 특히, 일부 경우들에서, 명령들을 사용하여, 재급유 디바이스(100)의 자율적 조향은 달성될 수 있다(예를 들어, 모든 필수 구성 요소들이 재급유 디바이스(100) 내에서 적합될 때).
따라서, 현재 개시된 발명 대상의 일부 예들에 따르면, 자동으로, 그리고 일부 경우들에서(모든 필수 구성 요소들이 재급유 디바이스(100) 내에서 적합될 때), 자체적으로 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와의 유체 수송로 그 자체를 가져올 수 있는 재급유 디바이스(100)가 제공될 수 있다. 추가 예들에서, 자동으로, 그리고 일부 경우들에서(모든 필수 구성 요소들이 재급유 디바이스(100) 내에서 적합될 때)자체적으로, 그것의 붐 축(131)을 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와 정렬하고, 붐 부재(130)를 리시버 항공기(20) 쪽으로 미리 결정된 궤적으로 이동시키고 따라서 재급유 디바이스(100)가 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와의 체결로 그 자체를 자동으로 가져오는 것을 가능하게 할 수 있는 재급유 디바이스가 제공될 수 있다.
블록(1920)이 반복적으로(예를 들어 모든 미리 결정된 주기) 또는 지속적으로 수행될 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 예를 들어, 블록(1920)은 본 명세서에서 더 상세화된 바와 같이, 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 노즐(135)의 체결 때까지, 그리고 일부 경우들에서 그러한 체결 후에도 수행될 수 있다. 재급유 디바이스(100)가 체결 가능 위치 내에 위치되지 않는 동안, 조향 제어 모듈(1830)은 재급유 디바이스(100)를 체결 가능 위치로 기동하는 조향 명령들을 재급유 디바이스(100)에 제공하며, 붐 부재(130)는 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 관하여 미리 결정된 최대 이격 및 공간 관계로 있다.
현재 개시된 발명 대상의 예들의 일부 예들에 따르면, 항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 이용할 때, 체결 영역 세부사양 조건이 만족되면(예를 들어, 리시버 항공기(20)가 체결 영역 내에 위치된다고 판단됨), 조향 제어 모듈(1830)은 붐 급유 유닛(310)을 체결 가능 위치로 정렬하는 명령들을 제공하도록 구성될 수 있으며, 붐 부재(311)는 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 관하여 미리 결정된 최대 이격 및 공간 관계로 있다.
일부 경우들에서, 조향 명령 모듈(1830)은 기계적 연결(320) 및/또는 모션 제어 시스템(330)에 및/또는 붐 급유 유닛(310)의 신축가능 후미 부분(314)에 동작가능하게 연결될 수 있다. 그러한 경우들에서, 조향 명령 모듈(1830)은 기계적 연결(320) 및/또는 모션 제어 시스템(330) 및/또는 붐 급유 유닛(310)의 신축가능 후미 부분(314)을 제어하는 정렬 명령들을 제공할 수 있고 따라서 재급유 디바이스(100)를 체결 가능 위치에서 정렬하는 것을 가능하게 하며, 붐 급유 유닛(310)은 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 관하여 미리 결정된 최대 이격 및 공간 관계로 있다. 정렬 명령들이 3자유도(예를 들어, 피치, 요 및 변환)로 항공기 고정 플라잉 붐 시스템의 모션을 야기할 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
일부 경우들에서, 정렬 명령들은 그 중에서도, 기계적 연결(320) 및/또는 모션 제어 시스템(330) 및/또는 붐 급유 유닛(310)의 신축가능 후미 부분(314)의 특성들에 기초할 수 있다.
일부 경우들에서, 조향 명령 모듈(1830)로부터의 정렬 명령들에 기초하여, 붐 급유 유닛(310)은 자동으로 그 자체를 정렬하도로 적용될 수 있다. 특히, 일부 경우들에서, 명령들을 사용하여, 붐 급유 유닛(310)의 자율적 정렬이 달성될 수 있다(예를 들어, 모든 필수 구성 요소들이 붐 급유 유닛(310) 내에서 적합될 때).
따라서, 현재 개시된 발명 대상의 일부 예들에 따르면, 자동으로, 그리고 일부 경우들에서(모든 필수 구성 요소들이 붐 급유 유닛(310) 내에서 적합될 때), 자체적으로, 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와의 유체 수송로 그 자체를 가져올 수 있는 붐 급유 유닛(310)이 제공될 수 있다. 추가 예들에서, 자동으로, 그리고 일부 경우들에서(모든 필수 구성 요소들이 붐 급유 유닛(310) 내에서 적합될 때), 자체적으로, 그 자체를 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와 정렬하고, 그 자체를 리시버 항공기(20) 쪽으로 미리 결정된 궤적으로 이동시키고 따라서 붐 급유 유닛(310)이 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와의 체결로 그 자체를 자동으로 가져오는 것을 가능하게 할 수 있는 붐 급유 유닛(310)이 제공될 수 있다.
블록(1920)이 반복적으로(예를 들어 모든 미리 결정된 주기) 또는 지속적으로 수행될 수 있는 점이 주목되어야 한다. 예를 들어, 블록(1920)은 본 명세서에서 더 상세화된 바와 같이, 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)로 붐 급유 유닛(310)의 체결 때까지, 그리고 일부 경우들에서, 그러한 체결 후에도 수행될 수 있다. 붐 급유 유닛(310)이 체결 가능 위치 내에 위치되지 않는 동안, 조향 제어 모듈(1830)은 붐 급유 유닛(310)을 체결 가능 위치로 기동하는 정렬 명령들을 붐 급유 유닛(310)에 제공하며, 그것은 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 관하여 미리 결정된 최대 이격 및 공간 관계로 있다.
블록(1920)에 관한 과정이 일부 경우들에서 독립된 과정일 수 있고, 다른 경우들에서 그것이 체결 시퀀스(1905)와 같은 과정들의 시퀀스의 일부로서 수행될 수 있다는 점이 더 주목되어야 한다.
이제 도 19에서의 블록(1930)로 관심을 돌린다. 일부 경우들에서, 비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때, 리시버 항공기(20)가 체결 영역 내에 위치되고 재급유 디바이스(100)가 체결 가능 위치(붐 부재(130)가 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 관하여 미리 결정된 최대 이격 및 공간 관계로 있는)에서 위치되면, 체결/해제 제어 모듈(1850)은 리시버 항공기(20)의 재급유를 가능하게 하는 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 재급유 디바이스(100)가 체결하는 것을 야기하는 체결 명령을 재급유 디바이스(100)에 제공하도록 구성될 수 있다 (블록(1930)). 체결 가능 위치에서, 노즐(135)이 연료 저장소(22)와 적절하게 정렬되고(붐 부재(130) 및 붐 축(131)이 전방 방향(A)에 설계 각도(θdes)로 있음)그것에 충분히 근접하며, 즉 리시버 항공기로부터 미리 결정된 이격으로, 상기 붐 축이 상기 이격된 위치에서 체결 가능 배향으로 정렬된다는 점이 주목되어야 한다.
일부 경우들에서, 체결 명령은 예를 들어 에어 브레이크들(195, 196)을 전개함으로써 힘 발생 장치(190)의 활성화를 야기할 수 있으며, 따라서 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와의 체결로 노즐(135)을 효과적으로 밀어내는 붐 축(131)을 따라 힘을 발생시킨다. 그러한 힘은 노즐(135)과 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22) 사이의 체결을 가능하게 하기 위해(예를 들어, 그것들 사이의 연료 수송로를 가능하게 하기 위해) 리시버 항공기(20) 쪽으로 미리 결정된 궤적으로 붐 부재(130)가 이동하는 것을 야기할 수 있다. 일부 경우들에서, 에어 브레이크들(195, 196)을 전개시키는 것에 앞서, 붐 부재(130)는 예를 들어 시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)로부터 미리 결정된 간격에 도달할 때까지 연장될 수 있다. 일부 경우들에서, 체결 명령은 임의의 에어 브레이크들 메커니즘의 사용 없이, 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와의 연결 때까지, 붐 부재(130)의 연장을 야기할 수 있다. 즉, 재급유 디바이스(100)가 상술한 체결 가능 배향 및 이격된 위치에 있으면, 붐 부재는 그것들 사이의 연료 수송로를 가능하게 하기 위해 리시버 항공기 쪽으로 상기 붐 축을 따라 그 후에 이동된다. 붐 부재의 이동은 2개의 방식들 중 하나, 또는 그것의 조합으로 영향을 받을 수 있다: 재급유 디바이스(100)는 이격된 위치로 남고, 붐 부재(130)는 신축가능하게 연장된다; 붐 부재(130)는 수축 또는 연장 위치에 있을 수 있고, 재급유 디바이스(100)는 그것들 사이의 연료 수송로를 가능하게 하기 위해 리시버 항공기 쪽으로 통째로 이동된다.
현재 개시된 발명 대상의 일부 예들에 따르면, 자동으로, 그리고 일부 경우들에서(모든 필수 구성 요소들이 재급유 디바이스(100) 내에서 적합될 때)자체적으로, 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와의 유체 수송로 그 자체를 가져올 수 있는 재급유 디바이스(100)가 제공될 수 있다. 추가 예들에서, 자동으로, 그리고 일부 경우들에서(모든 필수 구성 요소들이 재급유 디바이스(100) 내에서 적합될 때)자체적으로, 노즐(135)을 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와 체결할 수 있는 재급유 디바이스(100)가 제공될 수 있다.
일부 경우들에서, 체결 명령을 재급유 디바이스(100)에 제공하는 것에 앞서, 기동 지시 모듈(1820)은 재급유 디바이스(100)가 연료 저장소(22)에 막 체결하려 하는 것을 지시하는 통지를 리시버 항공기(20)의 파일럿에게 시그널링 시스템이 제공하는 것을 야기하도록 구성될 수 있으며, 따라서 리시버 항공기(20)의 파일럿이 그것을 안정시킬 것을 요구한다.
현재 개시된 발명 대상의 예들의 일부 예들에 따르면, 항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 이용할 때, 리시버 항공기(20)가 체결 영역 내에 위치되고 붐 급유 유닛(310)이 체결 가능 위치(그것이 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 관하여 미리 결정된 최대 이격 및 공간 관계로 있는)에서 위치되면, 체결/해제 제어 모듈(1850)은 리시버 항공기(20)의 재급유를 가능하게 하기 위해 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 붐 급유 유닛(310)이 체결하는 것을 야기하는 체결 명령을 붐 급유 유닛(310)에 제공하도록 구성될 수 있다. 체결 가능 위치에서, 노즐 팁이 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 충분히 근접하도록 붐 부재(312)가 정렬며 즉, 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)로부터 미리 결정된 이격으로, 상기 붐 축(311)이 상기 이격된 위치에서 체결 가능 배향으로 정렬된다는 점이 주목되어야 한다.
일부 경우들에서, 체결 명령은 신축가능 후미 부분(314)의 연장을 야기하여, 따라서 기계적 연결(320)에서 붐 급유 유닛(310)의 다른 측 상의 반작용력으로 인해 연료 저장소(22)에 힘을 가할 수 있다.
현재 개시된 발명 대상의 일부 예들에 따르면, 자동으로, 그리고 일부 경우들에서(모든 필수 구성 요소들이 붐 급유 유닛(310) 내에서 적합될 때), 자체적으로, 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와의 유체 수송로 그 자체를 가져올 수 있는 붐 급유 유닛(310)이 제공될 수 있다. 추가 예들에서, 자동으로, 그리고 일부 경우들에서(모든 필수 구성 요소들이 붐 급유 유닛(310) 내에서 적합될 때), 자체적으로, 노즐(316)을 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와 체결할 수 있는 붐 급유 유닛(310)이 제공될 수 있다.
일부 경우들에서, 붐 급유 유닛(310)에 체결 명령을 제공하기 전에, 기동 지시 모듈(1820)은 시그너링 시스템이, 리시버 항공기(20)의 파일럿에 붐 급유 유닛(310)이 연료 저장소(22)와 체결되는 것을 나타내고, 따라서 리시버 항공기(20)의 파일럿이 그것을 안정화하도록 요구하는 통지를 제공하게 하도록 구성될 수 있다.
또한, 블록(1930)과 관련된 프로세스가 일부 경우들에서 독립적 프로세스일 수 있고, 다른 경우들에서 그것이 체결 시퀀스(1905)와 같은 프로세스들의 시퀀스의 부분으로서 수행될 수 있는 점이 더 주목되어야 한다.
이제 도 19의 블록(1940)으로 주의를 돌린다. 일부 경우들에서, 체결 시퀀스(1905) 다음에, 시스템(1805)은 연료를 탱커 항공기(12)로부터 리시버 항공기(20)에 펌핑함으로써 리시버 항공기(20)의 재급유를 수행하기 위해 재급유 디바이스(100)에 명령을 제공하도록 구성될 수 있다(블록(1940)). 일부 경우들에서, 비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때, 임의의 시간에 체결 시퀀스(1905) 다음에, 시스템(1805)은 예를 들어 에어 브레이크들(195, 196)을 수축시킴으로써 힘 발생 장치(190)를 비활성화시키도록 더 구성될 수 있다. 일 예에서, 힘 발생 장치(190)를 비활성화시키는 명령 및 재급유 명령은 체결/해제 모듈(1850)에 의해 발행될 수 있다. 추가 예로서, 체결/해제 모듈(1850)은 재급유 디바이스(100)가 리시버 항공기(20)와 체결되는 신호가 수신될 때 비활성 명령을 제공하도록 구성될 수 있다. 추가 예로서, 재급유 명령은 예를 들어 체결 신호가 발행될 때 발행될 수 있다.
이제 도 19의 블록(1950)으로 주의를 돌린다. 체결/해제 제어 모듈(1850)은 재급유 디바이스(100)(비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때) 또는 붐 급유 유닛(310)(항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 사용할 때)에 리시버 항공기(20)의 연료 탱크에 연료 레벨이 소망하는 레벨에 도달한 신호에 응답하거나 위험의 신호가 발행될 때 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)로부터 해제되게 하는 해제 명령을 제공하도록 더 구성될 수 있다(블록(1950)).
일부 경우들에서, 재급유 디바이스(100)(비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때) 또는 붐 급유 유닛(310)(항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 사용할 때)에 해제 명령을 제공하기 전에, 기동 지시 모듈(1820)은 시그널링 시스템이 리시버 항공기(20)의 파일럿에게 재급유가 완료된 것을 나타내는 통지를 제공하도록, 그리고 일부 경우들에서, 리시버 항공기(20)의 파일럿에게 재급유 디바이스(100)로부터 이격되어 비행하기 위해 기동을 수행하라고 지시하도록 구성될 수 있다.
재급유 프로세스 도처에서, 안전 모듈(1840)은 특정 파라미터들, 예를 들어 이하 중 임의의 2개 이상 사이의 공간 배치들과 관련된 파라미터들을 감시할 수 있다는 점이 주목되어야 한다: 리시버 항공기(20), 재급유 디바이스(100)(비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때), 붐 급유 유닛(310)(항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 사용할 때) 및 탱커 항공기(12)뿐만 아니라, 가능한 위험한 상황들을 식별하기 위해 미리 정의된 기준 임계값들 또는 파라미터들 또는 범위들과 비교하여 각도들 등을 포함하는 다른 파라미터들. 그러한 위험한 상황들은 그 중에서도, 재급유 디바이스(100) 또는 붐 급유 유닛(310)이 리시버 항공기(20) 등과 체결될 때 그러한 이동을 포함하는, 재급유 디바이스(100) 또는 탱커 항공기(12)로의 리시버 항공기(20)의 위험한 접근, 리시버 항공기(20), 및/또는 재급유 디바이스(100)(비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때) 및/또는 붐 급유 유닛(310)(항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 사용할 때) 및/또는 탱커 항공기(12)의 위험한 이동을 포함할 수 있다. 그러한 위험한 상황들은 예를 들어 다른 원인들 뿐만 아니라, 인간의 실수, 환경 조건들(날씨, 바람 등) 때문일 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 또한, 그러한 위험한 상황들을 감시하기 위해, 안전 모듈(1840)은 그 중에서도, 리시버 항공기(20), 및/또는 재급유 디바이스(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310) 및/또는 탱커 항공기(12)의 공간 배치들을 감지하기 위한 센서 제어 모듈(1810)을 사용하도록 구성될 수 있다는 점이 더 주목되어야 한다.
일부 경우들에서, 안전 모듈(1840)이 위험한 상황(예를 들어, 안전 조건이 일치 또는, 일부 경우들에서, 일치하지 않는)을 식별할 때, 그 중에서도, 조향 제어 모듈(1830)에게 재급유 디바이스(100)가 리시버 항공기(20)(비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때)로부터 이격되어 조향하게 하는 조향 지시들을 제공하거나 리시버 항공기(20)로부터 이격되어 붐 급유 유닛(310)을 기동시키기 위한 명령들을 제공하고/하거나, 위험한 상황이 식별되었던 신호를 리시버 항공기(20)의 파일럿에게 제공하도록 구성될 수 있고, 따라서 파일럿이 위험 등으로부터 벗어나 리시버 항공기(20)를 기동할 수 있게 한다. 위험한 상황은 재급유 디바이스(100)(비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때) 또는 붐 급유 유닛(310)(항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 사용할 때)이 리시버 항공기(20)와 체결된 후에 식별되는 경우에, 안전 모듈(1840)이 체결/해제 모듈(1850)에게 재급유 디바이스(100) 또는 붐 급유 유닛(310)이 여기에 상세화된 바와 같이 동작을 수행하기 전에 리시버 항공기(20)로부터 해제되게 지시하도록 더 구성될 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
일부 경우들에서, 리시버 항공기(20)가 체결 영역 내에 위치되거나, 이른 단계에 있을 때, 재급유 디바이스(100)(비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때) 및/또는 붐 급유 유닛(310)(항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 사용할 때)는 초기 트레일 위치에 배치될 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 그러한 초기 트레일 위치가 탱커 항공기(12)에 대해 공간 배치에 관하여 정의될 수 있고, 그 중에서도, 이하 중 하나 이상에 의해 특징지어질 수 있다:
ㆍ비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 호스(52)(일부 경우들에서, 그 중에서도, 비행 속도, 비행 고도, 리시버 항공기(20)타입, 체결 영역 사양 등에 좌우될 수 있는 반면, 다른 경우들에서, 예를 들어 미리 결정될 수 있음)의 요구된 전개 길이에 사용될 때, 또는 항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 사용할 때, 신축가능 후미 부분(314)의 확대 길이;
ㆍ붐 축(131)과 붐 축(311) 사이의 요구된 피치 각도 및 전방 방향(A)이 유지됨;
ㆍ붐 축(131)과 붐 축(311) 사이의 요구된 요 각도 및 전방 방향(A)이 유지됨.
일부 경우들에서, 조향 제어 모듈(1830)은 탱커 항공기(12)에 대해 재급유 디바이스(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310)의 공간 배치를 감시하고 재급유 디바이스(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310)이 탱커 항공기(12)에 대해 초기 트레일 위치에 위치되는 것을 증명하도록 구성될 수 있다. 그 때문에, 조향 제어 모듈(1830)은 예를 들어 재급유 디바이스(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310)이 초기 트레일 위치에 있을 때 위치되도록 예상되는 영역의 이미지를 반복적으로, 그리고 일부 경우들에서, 실시간(예를 들어, 비디오 스트림의 형태로)으로 획득하기 위한 센서 제어 모듈(1810)을 사용할 수 있다. 이미지는 예를 들어 재급유 디바이스(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310)이 초기 트레일 위치에 있을 때 위치되도록 예상되는 영역의 이미지들을 획득할 수 있는 위치에서 탱커 항공기(12) 상에 장착될 수 있는 센서(1890)에 의해 획득될 수 있다. 그러한 센서 위치는 예를 들어 탱커 항공기(12)윙, 승강기들, 테일, 동체의 밑면 등일 수 있다. 그러한 이미지의 사용은 탱커 항공기(12)(일부 경우들에서, 그러한 결정이 예를 들어 반복적으로 이루어진다는 점이 주목되어야 함)에 대해 재급유 디바이스들(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310) 공간 배치의 결정을 할 수 있게 한다. 예를 들어, 획득된 이미지가 탱커 항공기(12)에 대해 소망하는 공간 배치를 예시하는, 재급유 디바이스(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310)의 미리 저장된 이미지(예를 들어, 기준 데이터 저장소(1870)에 저장됨)와 비교될 수 있고, 따라서 탱커 항공기(12)(일부 경우들에서, 그러한 결정이 예를 들어 반복적으로 이루어진다는 점이 주목되어야 함)에 대해 재급유 디바이스(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310)의 상대 공간 배치의 결정을 할 수 있게 한다. 그러한 원하는 공간 배치는 일부 경우들에서, 그 중에서도, 비행 속도, 비행 고도, 재급유 디바이스(100)하중 등과 같은 다양한 인자들에 좌우될 수 있다. 탱커 항공기(12)에 대한 재급유 디바이스(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310)의 상이한 공간 배치들의 미리 저장된 이미지들이 기준 DR(1870)에 저장될 수 있고, 한 세트의 파라미터들, 그 중에서도, 비행 속도, 비행 고도, 재급유 디바이스(100)하중 등이 미리 저장된 이미지들의 하나 이상과 관련하여 명시될 수 있다는 점이 이해될 수 있다.
현재 개시된 발명 대상의 예들에 따르면, 파라미터들의 소정 세트에 대해, 조향 제어 모듈(1830)은 어느 이미지가 기준 이미지로서 사용되는 지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 조향 제어 모듈(1830)이 이미지들과 연관된 파라미터들과 상관되는 한 세트의 측정들을 수용할 수 있고, 현재 측정들을 다양한 세트들의 파라미터들과 비교하고, 세트가 예를 들어 측정들과 가장 밀접하게 상관되는 것을 식별할 수 있고, 조향 제어 모듈(1830)이 파라미터들이 기준 이미지와 관련되는 이미지를 선택할 수 있다. 기준 이미지의 선택 후에, 조향 제어 모듈(1830)은 재급유 프로세스 동안 센서(1890)에 의해 획득된 이미지들을 선택된 기준 이미지과 반복적으로(예를 들어, 소정 주기마다), 또는 지속적으로 비교하고, 초기 트레일 위치에 대한 재급유 디바이스(100)의 공간 배치를 산출할 수 있다.
일부 경우들에서, 3-D 모델들이 이미지들 대신에 사용될 수 있다. 추가 예들에 따르면, 기준 DR(1870)은 하나 이상의 일반적인 3-D 모델들(예를 들어, 항공기의 각각의 타입에 대한 하나)을 저장할 수 있고, 탱커 항공기(12)에 대해 재급유 디바이스(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310)의 공간 배치를 결정하기 위한 일부로서, 적절한 3-D 모델이 선택될 수 있고(예를 들어, 리시버 항공기(20)의 타입에 따름), 및 3-D 모델이 현재 측정들(예를 들어, 센서(1890)에 의해 획득됨) 및 3-D 모델의 각각의 파라미터들을 사용하는 것에 적응될 수 있다.
현재 개시된 발명 대상의 다른 예들에 따르면, 조향 제어 모듈(1830)은 현재 이미지와 가장 밀접하게 상관된 이미지에 대해 상이한 이미 저장된 기준 이미지들을 검색할 수 있고, 선택된 이미지와 연관된 미리 저장된 파라미터들을 사용하는 공간 배치를 결정할 수 있다.
일부 경우들에서, 센서(1890)는 LIDAR 유닛(351)일 수 있다. 그러한 경우들에서, 센서는 그 중에서도 도 30-도 32를 참조하면 여기에 더 상세한 이미지들을 획득할 수 있다. LIDAR 유닛(351)에 의해 획득된 이미지들은 감지 볼륨(359) 내에 깊이 데이터 및 전자기 데이터를 포함할 수 있다. 그러한 경우들에서, 깊이 및 전자기 데이터는 리시버 항공기(20)(예를 들어, F-15, F-16 등)의 타입 및/또는 붐 급유 유닛(310)의 타입에 옵션으로 기초하여, 리시버 항공기(20) 및/또는 붐 급유 유닛(310)에 대해 참조 공간 배치들과 관련된 기준 깊이 데이터 및 기준 전자기 데이터를 포함하는 룩업 테이블들과 비교될 수 있다. 비교에 기초하여, 탱커 항공기(12) 및/또는 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 대한 재급유 디바이스(100) 또는 붐 급유 유닛(310)의 공간 배치가 산출될 수 있다. 일부 경우들에서, 재급유 디바이스(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310)의 전체 또는 부분 3-D 모델은 LIDAR 유닛(351)으로부터 수신된 깊이 및 전자기 데이터에 기초하여 산출될 수 있고, 그러한 전체 또는 부분 3-D 모델은 하나 이상의 미리 저장된 일반적인 전체 또는 부분 3-D 모델들(예를 들어, 항공기의 각각의 타입에 대한 하나 및/또는 붐 재급유 유닛의 각각의 타입에 대한 하나)과 비교될 수 있다. 비교에 기초하여, 탱커 항공기(12) 및/또는 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 대한 재급유 디바이스(100) 또는 붐 급유 유닛(310)의 공간 배치가 산출될 수 있다. 룩업 테이블들 및/또는 3-D 모델들은 예를 들어 기준 DR(1870)에 저장될 수 있다.
다양한 다른 방법들 및 기술들은 탱커 항공기(12) 및/또는 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 대한 재급유 디바이스들(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310) 공간 배치를 결정하기 위해 사용될 수 있다는 점이 주목되어야 한다(일부 경우들에서, 그러한 결정이 예를 들어 반복적으로 이루어진다는 점이 주목되어야 함).
도 19를 참조하면, 블록들의 일부가 합병된 블록으로 통합될 수 있거나 소수 블록들로 분리될 수 있고/있거나 다른 블록들이 추가될 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 더욱이, 일부 경우들에서, 블록들이 여기에 기재된 것과 상이한 순서로 수행될 수 있다. 또한, 흐름도들이 그를 실현하는 시스템 요소들과 관련하여 기재되었지만, 이는 어떤 법적 구속력이 있는 것은 아니고, 블록들이 여기에 기재된 이외의 요소들에 의해 수행될 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
도 20을 참조하면, 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 그와 관련된 체결 영역 내에 리시버 항공기를 위치시키기 위한 동작 명령들을 제공하기 위해 수행되는는 동작들의 시퀀스를 예시하는 흐름도가 도시되어 있다. 기동 지시 모듈(1820)은 도 22에 대해 더 상세하게 설명된 바와 같이, 그와 관련된 체결 영역에 대해 리시버 항공기들(20)이 공간 배치를 결정하도록 구성될 수 있다(블록(2005))(일부 경우들에서, 본 명세서에 표시된 바와 같이, 그러한 결정이 예를 들어 반복적으로 이루어진다는 점이 주목되어야 함).
그와 관련된 체결 영역에 대해 리시버 항공기들(20) 공간 배치의 결정 후에, 기동 지시 모듈(1820)은 리시버 항공기(20)가, 예를 들어 여기에 기재된 바와 같이 센서/들(1890)로부터 현재 측정들에 기초하여 체결 영역 내에 위치되는지를 검사하도록 구성될 수 있다(블록(2010)). 일부 예들에서, 리시버 항공기(20)가 체결 영역 내에 위치되고, 그 때까지 재급유 디바이스(100)가 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와 체결되는 경우에(일부 경우들에서 이 프로세스는 재급유 프로세스 종료까지 지속될 수 있음), 기동 지시 모듈(1820)은 블록(2005)으로 돌아가거나, 그와 관련된 체결 영역에 대한 리시버 항공기들(20) 공간 배치를 재결정하도록 구성될 수 있다.
일부 예들에서, 리시버 항공기(20)가 체결 영역 내에 위치하지 않은 경우에, 기동 지시 모듈(1820)은 체결 영역 내에 리시버 항공기(20)를 위치시키기 위한 기동 지시들을 산출하도록 구성될 수 있다(블록(2020)). 기동 지시 모듈(1820)이 그와 관련된 체결 영역에 대해 리시버 항공기들(20) 공간 배치를 결정하면, 또한 그와 관련된 체결 영역 내에 리시버 항공기(20)를 위치시키기 위한 기동 지시들을 산출할 수 있다는 점이 이해될 수 있다. 또한, 기동 지시 모듈(1820)은 리시버 항공기(20)의 파일럿에 그와 관련된 체결 영역 내에 리시버 항공기(20)(및, 일부 경우들에서, 리시버 항공기(20)의 동작)를 위치시키기 위한 산출된 기동 지시들을 제공하고(블록(2030)), 블록(2005)으로 리턴할 수 있다.
일부 경우들에서, 본 명세서에 표시된 바와 같이, 기동 지시 모듈(1820)은 광 지향 시스템을 사용함으로써 기동 지시들을 제공하도록 구성될 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 그러한 광 지향 시스템은 예를 들어 리시버 항공기(20) 파일럿에 보이는 임의의 위치에서 탱커 항공기(12)에 장착될 수 있다. 일부 경우들에서, 광 지향 시스템은 리시버 항공기(20)의 파일럿에 전후, 좌우, 및 상하 3개의 축들 상의 기동 지시들을 제공할 수 있고, 따라서 리시버 항공기(20)가 체결 영역(2110)으로 기동할 수 있게 한다. 대안적으로 또는 부가적으로, 기동 지시들은 보이스 명령들(예를 들어, 스피커들, 파일럿 헤드셋 등을 사용함으로써)을 사용함으로써 또는 자체로 알려진 임의의 다른 수단에 의해 제공될 수 있다. 일부 경우들에서, 기동 지시 모듈(1820)은 그러한 시스템이 존재하면 기동 지시들을 리시버 항공기(20)의 오토 파일럿 시스템과 통신하도록 구성될 수 있다.
도 20을 참조하면, 블록들의 일부가 합병된 블록으로 통합될 수 있거나 소수 블록들이 분리될 수 있고/있거나 다른 블록들이 추가될 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 더욱이, 일부 경우들에서, 블록들이 여기에 기재된 것과 상이한 순서로 수행될 수 있다. 또한, 흐름도들이 그것들을 실현하는 시스템 요소들에 대해 기재되었지만, 이는 결합을 의미하는 것은 아니고, 블록들이 여기에 기재된 것들 이외의 요소들에 의해 수행될 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
또한, 일부 경우들에서 리시버 항공기(20)가 체결 영역 내에 위치되는 것을 감시하는 대신에, 대안의 광 지향 시스템이 사용될 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 그러한 대안의 광 시스템은 보여지는 각도에 따라 대안의 광 표시를 디스플레이하도록 설계될 수 있다. 따라서, 일부 경우들에서, 하부면으로부터 광 지향 시스템을 보는 것은 특정 컬러로 광 디스플레이를 야기할 수 있고, 상부 측면으로부터 동일한 광 지향 시스템의 감시는 제 2 컬러로 광 디스플레이를 야기할 수 있고, 우측으로부터 동일한 광 지향 시스템의 감시는 제 3 컬러로 광 디스플레이를 야기할 수 있고, 좌측으로부터 동일한 광 지향 시스템의 감시는 제 4 컬러로 광 디스플레이를 야기할 수 있다. 부가 각도들은 부가 컬러들의 디스플레이를 야기할 수 있다. 그러한 광 지향 시스템을 사용할 때, 체결 영역에 리시버 항공기(20)의 도달시, 광 지향 시스템은 리시버 항공기(20)(현재 결정된 공간 배치에 기초함)로 자동으로 안내되어, 체결 영역 내에 위치되는 것을 표시하는 컬러 표시를 제공할 수 있다. 리시버 항공기(20)가 그 위치를 유지하지 않으면, 파일럿은 요구된 정정들이 리시버 항공기들(20) 공간 배치를 유지할 수 있도록 광 지향 시스템으로부터 적절한 컬러 표시를 수신할 것이다.
도 21을 참조하면, 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따르면, 체결 가능 위치에서 동작을 위한 재급유 디바이스에 조향 명령들을 제공하기 위해 수행되는 동작들의 시퀀스를 예시하는 흐름도가 도시되어 있다.
비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때 조향 제어 모듈(1830)은 도 23에 대해 더 상세하게 예시되는 바와 같이, 그와 관련된 체결 가능 위치(붐 부재(130)가 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 대해 미리 결정된 최대 이격 및 공간 관계에 있음)에 대해 재급유 디바이스들(100) 공간 배치를 결정하도록 구성될 수 있다(블록(2105)).
그와 관련된 체결 가능 위치에 대한 재급유 디바이스들(100) 공간 배치의 결정 후에, 조향 제어 모듈(1830)은 재급유 디바이스(100)가 체결 가능 위치 내에 위치되는지 검사하도록 구성될 수 있다(블록(2110)). 재급유 디바이스(100)가 체결 가능 위치(붐 부재(130)가 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 대해 미리 결정된 최대 이격 및 공간 관계 내인) 내에 위치되고, 적어도 재급유 디바이스(100)가 리시버 항공기(20)(일부 경우들에서, 이 프로세스는 재급유 프로세스 종료까지 계속될 수 있음)의 연료 저장소(22)와 체결될 때까지의 경우에, 조향 제어 모듈(1830)이 블록(2105)으로 리턴하거나 그와 관련된 체결 가능 위치에 대한 재급유 디바이스들(100) 공간 배치를 재결정하도록 구성될 수 있다.
재급유 디바이스(100)가 체결 가능 위치(붐 부재(130)가 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 대해 미리 결정된 최대 이격 및 공간 관계 내인) 내에 위치되지 않은 경우에, 조향 제어 모듈(1830)은 붐 부재(130)가 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 대해 미리 결정된 최대 이격 및 공간 관계 내인, 체결 가능 위치에 재급유 디바이스(100)를 동작하기 위한 조향 명령들을 산출하도록 구성될 수 있다(블록(2120)). 조향 제어 모듈(1830)이 그와 관련된 체결 가능 위치에 대한 재급유 디바이스들(100) 공간 배치를 결정하면, 그와 관련된 체결 가능 위치에 재급유 디바이스(100)를 동작하기 위한 조향 명령들을 산출할 수 있다는 점이 이해될 수 있다. 또한, 조향 제어 모듈(1830)은 재급유 디바이스(100)에 그와 관련된 체결 가능 위치에 재급유 디바이스(100)를 동작하기 위한 산출된 조향 명령들을 제공하고(블록(2130)), 블록(2105)으로 되돌아갈 수 있다. 조향 명령들은 공간 제어 시스템(160) 및/또는 힘 발생 장치(190)의 요소들의 동작을 제어할 수 있다.
항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 사용할 때, 조향 제어 모듈(1830)은 도 23에 대해 더 상세하게 도시된 바와 같이, 그와 관련된 체결 가능 위치(붐 부재(312)가 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 대해 미리 결정된 최대 이격 및 공간 관계에 있는)에 대한 붐 급유 유닛(310) 공간 배치를 결정하도록 구성될 수 있다(블록(2105)).
그와 관련된 체결 가능 위치에 대한 붐 급유 유닛(310) 공간 배치의 결정 후에, 조향 제어 모듈(1830)은 붐 급유 유닛(310)이 체결 가능 위치 내에 위치되는지를 검사하도록 구성될 수 있다(블록(2110)). 붐 급유 유닛(310)은 체결 가능 위치(붐 부재(312)가 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 대해 미리 결정된 최대 이격 및 공간 관계 내인) 내에 위치되는 경우에, 그리고 적어도 붐 급유 유닛(310)이 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와 체결될 때까지(일부 경우들에서 이 프로세스 재급유 프로세스 종료까지 계속될 수 있음), 조향 제어 모듈(1830)은 블록(2105)으로 되돌아가고, 그와 관련된 체결 가능 위치에 대한 붐 급유 유닛(310) 공간 배치를 재결정하도록 구성될 수 있다.
붐 급유 유닛(310)이 체결 가능 위치(붐 부재(312)가 미리 결정된 최대 이격 및 공간 관계 내인 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 대해) 내에 위치되지 않은 경우에, 조향 제어 모듈(1830)은 붐 부재(312)가 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 대해 미리 결정된 최대 이격 및 공간 관계에 있는, 체결 가능 위치에서 붐 급유 유닛(310)을 동작하기 위한 정렬 명령들을 산출하도록 구성될 수 있다(블록(2120)). 조향 제어 모듈(1830)이 그와 관련된 체결 가능 위치에 대한 붐 급유 유닛(310) 공간 배치를 결정하면, 또한 그와 관련된 체결 가능 위치에 붐 급유 유닛(310)을 동작하기 위한 정렬 명령들을 산출할 수 있다는 점이 이해될 수 있다. 또한, 조향 제어 모듈(1830)은 붐 급유 유닛(310)에 그와 관련된 체결 가능 위치에 붐 급유 유닛(310)을 동작하기 위한 산출된 정렬 명령들을 제공하고(블록(2130)) 블록(2105)으로 되돌아갈 수 있다. 정렬 명령들은 모션 제어 시스템(330) 및/또는 기계적 연결(320) 및/또는 신축가능 후미 부분(314)의 요소들의 동작을 제어할 수 있다.
도 21을 참조하면, 블록들의 일부가 합병된 블록으로 통합될 수 있거나 소수 블록들로 분리될 수 있고/있거나 다른 블록들이 추가될 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 더욱이, 일부 경우들에서, 블록들이 여기에 기재된 것과 상이한 순서로 수행될 수 있다. 또한, 흐름도들이 그들을 실현하는 시스템 요소들을 참조하여 기재되고, 이는 어떤 법적 구속력이 있는 것은 아니고, 블록들이 여기에 기재된 이외의 요소들에 의해 수행될 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
도 22를 참조하면, 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 그와 관련된 체결 영역에 대해 리시버 항공기의 공간 배치를 결정하기 위해 수행되는 동작들의 시퀀스를 예시하는 흐름도가 제공되어 있다. 일부 경우들에서, 기동 지시 모듈(1820)은 리시버 항공기(20)의 이미지를 획득하도록 구성될 수 있다(블록(2210)).
그 때문에, 일부 경우들에서, 기동 지시 모듈(1820)은 미리 결정된 FOV(Field of View)에서, 재급유 디바이스(100)의 후미 영역 및/또는 탱커 항공기(12)의 후미의 이미지를 반복적으로(예를 들어, 소정 주기마다) 또는 지속적으로(예를 들어, 비디오 스트림의 형태로)얻기 위해 센서 제어 모듈(1810)을 사용하도록 구성될 수 있다. 그러한 FOV(Field of View)는, 그 중에서도, 리시버 항공기(20)가 식별되어야 하는 거리에 좌우될 수 있다. 일부 경우들에서, 리시버 항공기를 식별하도록 요구될수록 FOV(Field of View)가 커진다.
이미지가 설명에서 때때로 참조되지만, 리시버 항공기의 존재를 나타낼 수 있는 임의의 다른 데이터가 적절한 변경을 가하여(예를 들어, 레이더 데이터, 음향 특징 데이터 등)사용될 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 또한, 일부 경우들에서, 이미지가 (명세서 도처에서) 참조될 때, 또한 LIDAR 유닛(351)에 의해 획득되는 데이터에 기초한 이미지를 포함할 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
이미지 획득을 위해, 센서 제어 모듈(1810)이 센서(1890)를 사용하도록 구성될 수 있다. 일부 경우들에서, 하나 이상의 센서/들(1890)은 재급유 디바이스(100) 및/또는 탱커 항공기(12) 상에 장착될 수 있다. 본 명세서에 표시된 바와 같이, 일부 경우들에서, 이미징 시스템(150)은 하나 이상의 센서/들(1890)로서 사용될 수 있다. 여기에 표시된 바와 같이, 이미징 시스템(150)은 일부 경우들에서, 하나 이상의 FLADAR 유닛들 및/또는 하나 이상의 LIDAR 유닛들(351)을 포함할 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
리시버 항공기(100)의 이미지를 획득하기 위해, 리시버 항공기(100)는 감지된 영역(예를 들어, 감지 볼륨(159) 또는 감지 볼륨(359))에 존재할 수 있다는 점이 이해될 수 있다. 일부 경우들에서, 리시버 항공기(20)는 재급유 프로세스가 시작되도록 재급유 디바이스(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310) 및/또는 연료 탱커(12)에 접근하는 것으로 예상된다. 일부 경우들에서, 재급유 디바이스(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310)으로의 리시버 항공기(20)의 접근은 리시버 항공기(20)의 파일럿이 재급유 디바이스(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310) 및/또는 연료 탱커(12)에 가시선을 갖는 동안, 특정 방향으로부터 또는 실제 깔때기를 통해, 예컨대 재급유 디바이스(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310) 및/또는 연료 탱커(12)의 후측 또는 하부측으로부터, 이루어진다. 그러나, 다른 경우들에서, 접근의 다른 방향들은 그 중에서도, 리시버 항공기(20)(예를 들어, 리시버 항공기(20) 등의 연료 저장소(22)의 위치)의 특성들에 좌우되는 것이 가능하다(예를 들어, 재급유 디바이스(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310) 및/또는 연료 탱커(12) 등의 전방 및 하부측으로부터의 접근).
일부 경우들에서, 기동 지시 모듈(1820)은 리시버 항공기(20)가 감지된 이미지 내에 식별될 수 있는지를 결정하기 위해 감지된 이미지들을 분석하도록 구성될 수 있다. 그러한 분석은 디지털 이미지들의 경우에 - LIDAR 기반 이미지들의 경우에 이미지 상관관계 ― 리시버 항공기(20)(예를 들어, F-15, F-16 등) 등의 타입에 옵션으로 기초하여 리시버 항공기에 대해 참조 공간 배치들과 관련된 기준 깊이 데이터 및 기준 전자기 데이터를 포함하는 룩업 테이블들과 비교와 같은, 다양한 공지된 방법들 및 기술들을 사용하여 수행될 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
일부 경우들에서, 기동 지시 모듈(1820)은 시그널링 시스템이 리시버 항공기(20)의 파일럿에 체결 영역에 대한 그 위치가 획득되는 것을 지시하는 통지를 제공하게 하도록 구성될 수 있다. 그러한 신호는 예를 들어 시그널링 시스템(예를 들어, 재급유 디바이스(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310) 및/또는 탱커 항공기(12) 등에 장착된 조명 시스템)에 의해 제공될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 신호는 리시버 항공기(20)(예를 들어, 스피커들, 파일럿 헤드셋 등을 사용함으로써)의 파일럿에 제공되는 음성 신호일 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 신호는 리시버 항공기(20)(예를 들어, 스피커들, 파일럿 헤드셋, 디스플레이, 조명 등을 사용함으로써)의 파일럿에 제공되는 임의의 다른 신호(시각적 또는 음성 신호를 포함함)일 수 있다.
일부 경우들에서, 기동 지시 모듈(1820)은 그 중에서도, 체결 영역 사양을 나타내는 데이터 데이터를 포함하는 구성 데이터를 인출하도록 더 구성될 수 있다(블록(2220)). 여기에 기재된 바와 같이, 체결 영역은 예를 들어 호스(52)(비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때)의 길이, 신축가능 후미 부분(314)(항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 사용할 때)의 확대 길이, 비행 속도, 비행 고도, 날씨 조건들, 호스(52)(비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때) 내의 연료 압력, 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)의 위치 등과 같은 수개의 파라미터들에 좌우되는 다양한 사양들에 의해 정의될 수 있다.
일부 경우들에서, 기동 지시 모듈(1820)은 기준 리시버 항공기의 기준 이미지를 인출하도록 더 구성될 수 있다(블록(2230)). 일부 경우들에서, 기준 이미지는 그 중에서도 인출된 구성 데이터 및/또는 리시버 항공기(20)(예를 들어, F-15, F-16 등)의 타입에 따라 인출된다. 그러한 기준 이미지는 실제 리시버 항공기(20)에 유사한 항공기, 및 일부 경우들에서 실제 리시버 항공기(20)와 같은 동일한 타입의 이미지일 수 있다. 필요하면, 기동 지시 모듈(1820)은 적절한 체결 영역 사양들을 산출하기 위해 구성 DR(1860)에서 특정 파라미터들에 대해 현재 측정들을 획득할 수 있다.
그러한 기준 이미지는 기준 항공기가 인출된 사양에서 인출됨)을 갖는 체결 영역 내에 위치되는 장면을 도시할 수 있다는 점이 주목되어야 한다(블록(2220). 일부 경우들에서, 기준 이미지는 기준 항공기가 인출된 사양을 갖는 체결 영역 내에 위치하지 않은 장면을 도시할 수 있지만, 체결 영역으로부터 기준 리시버 항공기의 오프셋이 산출될 수 있거나 대안적으로 선험적으로 공지되어 있다.
기동 지시 모듈(1820)은 예를 들어 자체로 알려진 방법들 및 기술들(예를 들어 디지털 이미지들, 이미지 상관관계 등의 경우)을 이용하는 체결 영역에 대해 리시버 항공기의 상대 공간 배치를 산출하기 위한(블록(2240)) 인출된 사양(또는 그러한 체결 영역 내부가 아닌 체결 영역으로부터 그 오프셋의 데이터)을 갖는 체결 영역 내의 기준 리시버 항공기의 기준 이미지를 사용하도록 더 구성될 수 있다.
일부 경우들에서, 3-D 모델들이 이미지들 대신에 사용될 수 있다. 추가 예들에 따르면, 기준 DR(1870)은 하나 이상의 일반적인 3-D 모델들(예를 들어, 항공기의 각각의 타입에 대한 하나) 및 체결 영역에 대한 리시버 항공기(20)를 결정하는 일부로서 저장할 수 있고, 적절한 3-D 모델이 선택될 수 있고(예를 들어, 리시버 항공기(20)의 타입에 따름), 및 3-D 모델이 현재 측정들(예를 들어, 센서(1890)에 의해 획득됨) 및 3-D 모델의 각각의 파라미터들을 사용하는 것에 적용될 수 있다.
다양한 다른 방법들 및 기술들이 체결 영역에 대한 리시버 항공기들(20) 공간 배치를 결정하기 위해 사용될 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
그러한 대안의 기술의 일 예는 LIDAR을 사용한다. 그러한 경우들에서, 센서(1890)는 그 중에서도 도 30-도 32를 참조하면 여기에 더 상세한 이미지들을 획득할 수 있는 LIDAR 유닛(351)일 수 있다. 본 명세서에 표시된 바와 같이, LIDAR 유닛(351)에 의해 획득된 이미지들은 감지 볼륨(359) 내의 깊이 데이터 및 전자기 데이터 양쪽을 포함할 수 있다. 그러한 경우들에서, 깊이 및 전자기 데이터가 리시버 항공기(20)(예를 들어, F-15, F-16 등)의 타입에 옵션으로 기초하여 리시버 항공기에 관한 참조 공간 배치들에 관련된 기준 깊이 데이터 및 기준 전자기 데이터를 포함하는 하나 이상의 룩업 테이블들과 비교될 수 있다. 비교에 기초하여, 탱커 항공기(12)에 대한 재급유 디바이스(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310) 및/또는 리시버 항공기(20)의 공간 배치가 산출될 수 있다. 일부 경우들에서, 리시버 항공기(20) 및/또는 재급유 디바이스(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310)의 전체 또는 부분 3-D 모델이 LIDAR 유닛(351)으로부터 수신된 깊이 및 전자기 데이터에 기초하여 산출될 수 있고, 그러한 전체 또는 부분 3-D 모델이 하나 이상의 미리 저장된 포괄적인 전체 또는 부분 3-D 모델들(예를 들어, 항공기의 각각의 타입에 대한 하나)과 비교될 수 있다. 비교에 기초하여, 탱커 항공기(12)에 대한 재급유 디바이스(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310) 및/또는 리시버 항공기(20)의 공간 배치가 산출될 수 있다. 룩업 테이블들 및/또는 3-D 모델들은, 예를 들어 기준 DR(1870)에 저장될 수 있다.
도 22를 참조하면, 블록들의 일부가 합병된 블록으로 통합될 수 있거나 소수 블록들로 분리될 수 있고/있거나 다른 블록들이 추가될 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 더욱이, 일부 경우들에서, 블록들이 여기에 기재된 것과 상이한 순서로 수행될 수 있다. 또한, 흐름도들이 그들을 실현하는 시스템 요소들을 참조하여 기재되어 있고, 이는 어떤 법적 구속력이 있는 것은 아니고, 블록들이 여기에 기재된 이외의 요소들에 의해 수행될 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
도 23을 참조하면, 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따르면, 체결 가능 위치에 대한 재급유 디바이스들(100)(또는 붐 급유 유닛(310)) 공간 배치를 결정하기 위해 수행되는 동작들의 시퀀스를 예시하는 흐름도가 제공되어 있다. 일부 경우들에서, 조향 제어 모듈(1830)은 리시버 항공기(20)의, 및 일부 경우들에서, 보다 구체적으로, 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)의 영역의 이미지를 획득하도록 구성될 수 있다(블록(2310)).
그 때문에, 일부 경우들에서, 조향 제어 모듈(1830)은 미리 결정된 FOV(Field of View)에서, 재급유 디바이스(100) 또는 붐 급유 유닛(310)의 후미 영역의 이미지를 반복적으로(예를 들어, 소정 주기마다) 또는 지속적으로 획득하기 위한 센서 제어 모듈(1810)을 사용하도록 구성될 수 있다(설명의 참조는 이미지로 이루어지지만, 리시버 항공기의 존재를 나타낼 수 있는 임의의 다른 데이터가 적절한 변경을 가하여 사용될 수 있는 것에 다시 주목되어야 한다. 또한, 일부 경우들에서, 참조가 이미지로 이루어질 때 LIDAR 유닛(351)에 의해 획득된 데이터에 기초한 이미지를 포함할 수 있는 것에 주목되어야 한다.). 그러한 FOV(Field of View)는 그 중에서도, 리시버 항공기(20), 및 보다 구체적으로 그것의 연료 저장소(22)가 식별되어야 하는 거리에 좌우될 수 있다. 일부 경우들에서, 리시버 항공기, 및 보다 구체적으로 그것의 연료 저장소(22)를 식별하도록 요구되는 거리가 멀수록 FOV(Field of View)가 커진다.
이미지 획득의 목적을 위해, 센서 제어 모듈(1810)이 센서(1890)를 사용하도록 구성될 수 있다. 일부 경우들에서, 하나 이상의 센서/들(1890)이 재급유 디바이스(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310) 및/또는 탱커 항공기(12) 상에 장착될 수 있다. 본 명세서에 표시된 바와 같이, 일부 경우들에서, 이미징 시스템(150)이 하나 이상의 센서/들(1890)로서 사용될 수 있다. 여기에 표시된 바와 같이, 이미징 시스템(150)은 일부 경우들에서, 하나 이상의 FLADAR 유닛들 및/또는 하나 이상의 LIDAR 유닛들(351)을 포함할 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
리시버 항공기(20), 및 보다 구체적으로 그것의 연료 저장소(22)의 이미지를 획득하기 위해, 리시버 항공기(20), 및 보다 구체적으로 그것의 연료 저장소(22)가 감지된 영역(예를 들어, 감지 볼륨(159))에 존재할 수 있다는 점이 이해될 수 있다. 일부 경우들에서, 리시버 항공기(20)는 그와 관련된 체결 영역 내에 위치되어야 하는 것으로 예상된다.
일부 경우들에서, 조향 제어 모듈(1830)은 리시버 항공기(20), 및 보다 구체적으로 그것의 연료 저장소(22)가 감지된 이미지 내에 식별될 수 있는지를 결정하기 위해 감지된 이미지를 분석하도록 구성될 수 있다. 일련의 이미지들은 조향 제어 모듈(1830)이 재급유 디바이스(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310)의 실제(동적)상대 위치 및 체결 가능 위치에 기초한 조향 또는 정렬 명령들을 제공할 수 있도록 캡쳐된 직후에(예를 들어, 본 명세서에 기재된 바와 같이) 각각 실질적으로 분석될 수 있다.
일부 경우들에서, 3-D 모델들이 이미지들 대신에 사용될 수 있다. 추가 예들에 따르면, 기준 DR(1870)은 하나 이상의 일반적인 3-D 모델들(예를 들어, 항공기의 각각의 타입에 대한 하나)을 저장할 수 있고, 체결 가능 위치에 대한 재급유 디바이스(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310)의 공간 배치를 결정하는 일부로서, 적절한 3-D 모델이 선택될 수 있고(예를 들어, 리시버 항공기(20)의 타입에 따름), 3-D 모델이 현재 측정들(예를 들어, 센서/들(1890)에 의회 획득됨) 및 3-D 모델의 각각의 파라미터들을 사용하는 것에 적용될 수 있다.
그러한 분석은 리시버 항공기(20)(예를 들어, F-15, F-16 등) 등의 타입에 옵션으로 기초하여 리시버 항공기에 대한 참조 공간 배치들에 관련된 기준 깊이 데이터 및 기준 전자기 데이터를 포함하는 룩업 테이블들과 비교하여 디지털 이미지들의 경우와 같은 - 이미지 상관관계, LIDAR 기반 이미지들의 경우에 ― 다양한 공지된 방법들 및 기술들을 사용하여 수행될 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
일부 경우들에서, 조향 제어 모듈(1830)은 그 중에서도, 체결 가능 위치 사양을 나타내는 데이터를 포함하는 구성 데이터를 인출하도록 더 구성될 수 있다(블록(2320)). 여기에 기재된 바와 같이, 체결 가능 위치는 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 대해 미리 결정된 최대 이격 및 공간 관계에 의해 정의될 수 있다. 여기에 더 표시된 바와 같이, 그러한 구성 데이터는 예를 들어 호스(52)(비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때)의 길이, 신축가능 후미 부분(314)(항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 사용할 때)의 확대 길이, 비행 속도, 비행 고도, 날씨 조건들, 호스(52)(비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때) 내부의 연료 압력, 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)의 위치 등과 같은 수개의 파라미터들에 좌우될 수 있다. 구성 데이터는 구성 데이터의 각각의 세트와 관련되어 저장된 현재 측정들 및 각각의 파라미터들에 따라 인출된다.
일부 경우들에서, 조향 제어 모듈(1830)은 기준 리시버 항공기, 및 보다 구체적으로 그것의 연료 저장소의 기준 이미지를 인출하도록 더 구성될 수 있다(블록(2330)). 일부 경우들에서, 기준 이미지는 그 중에서도, 인출된 구성 데이터에 따라 인출된다(결국, 구성 데이터의 각각의 세트와 관련되어 저장된 현재 측정들 및 각각의 파라미터들에 따라 페치됨). 그러한 기준 이미지는 실제 리시버 항공기(20), 및 보다 구체적으로 실제 리시버 항공기(20)의 실제 연료 저장소(22)와 유사하고, 일부 경우들에서 동일한 항공기, 및 보다 구체적으로 그것의 연료 저장소의 이미지일 수 있다.
그러한 기준 이미지는 기준 항공기, 및 보다 구체적으로 그것의 연료 저장소가 인출된 사양(블록(2320)에서 패치됨)을 갖는 체결 가능 위치 내부에 위치되는 장면을 도시해야 하는 것에 주목되어야 한다. 일부 경우들에서, 기준 이미지는 기준 항공기, 및 보다 구체적으로 그것의 연료 저장소가 인출된 사양을 갖는 체결 가능 위치 내부에 위치되지 않은 장면을 도시할 수 있지만, 체결 가능 위치로부터 기준 리시버 항공기의 오프셋이 산출될 수 있거나, 대안적으로 선험적으로 공지되어 있다.
일부 경우들에서, 조향 제어 모듈(1830)은 예를 들어 자체의 공지된 방법들 및 기술들(예를 들어, 디지털 이미지들, 이미지 상관관계 등의 경우에)을 사용하는 체결 가능 위치에 대한 리시버 항공기(20), 및 보다 구체적으로 그것의 연료 저장소(22)의 상대 공간 배치를 산출하기 위한 인출된 사양(또는 그러한 체결 영역 내부가 아닌 체결 영역으로부터 그 오프셋의 데이터)을 갖는 체결 영역 내부의 기준 리시버 항공기, 및 보다 구체적으로 그것의 연료 저장소의 기준 이미지를 사용하도록 더 구성될 수 있다(블록(2340)).
일부 경우들에서, 3-D 모델들이 이미지들 대신에 사용될 수 있다. 추가 예들에 따르면, 기준 DR(1870)은 하나 이상의 일반적인 3-D 모델들(예를 들어, 항공기의 각각의 타입에 대한 하나)을 저장할 수 있고, 체결 가능 위치에 대한 재급유 디바이스(100)의 공간 배치를 결정하는 부분으로서, 적절한 3-D 모델이 선택될 수 있고(예를 들어, 리시버 항공기(20)의 타입에 따름), 3-D 모델이 현재 측정들(예를 들어, 센서(1890)에 의해 획득됨) 및 3-D 모델의 각각의 파라미터들을 사용하는데 적용될 수 있다.
다양한 다른 방법들 및 기술들이 체결 영역에 대한 재급유 디바이스(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310) 공간 배치를 결정하기 위해 사용될 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
그러한 대안의 기술의 일 예는 LIDAR을 사용한다. 그러한 경우들에서, 센서(1890)는 그 중에서도 도 30-도 32를 참조하면, 본 명세서에 더 상세화된 바와 같이 이미지들을 획득할 수 있는 LIDAR 유닛(351)일 수 있다. 본 명세서에 표시된 바와 같이, LIDAR 유닛(351)에 의해 획득된 이미지들은 감지 볼륨(359) 내부의 깊이 데이터 및 전자기 데이터 양쪽을 포함할 수 있다. 그러한 경우들에서, 깊이 및 전자기 데이터가 리시버 항공기(20)(예를 들어, F-15, F-16 등)의 타입에 옵션으로 기초하여 리시버 항공기에 대한 참조 공간 배치들과 관련된 기준 깊이 데이터 및 기준 전자기 데이터를 포함하는 하나 이상의 룩업 테이블들과 비교될 수 있다. 비교에 기초하여, 탱커 항공기(12)에 대한 재급유 디바이스(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310) 및/또는 리시버 항공기(20)의 공간 배치가 산출될 수 있다. 일부 경우들에서, 리시버 항공기(20) 및/또는 재급유 디바이스(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310)의 전체 또는 부분 3-D 모델이 LIDAR 유닛(351)으로부터 수신된 깊이 및 전자기 데이터에 기초하여 산출될 수 있고, 그러한 전체 또는 부분 3-D 모델은 하나 이상의 미리 저장된 포괄적인 전체 또는 부분 3-D 모델들(예를 들어, 항공기의 각각의 타입에 대한 하나)과 비교될 수 있다. 비교에 기초하여, 탱커 항공기(12)에 대한 재급유 디바이스(100) 및/또는 붐 급유 유닛(310) 및/또는 리시버 항공기(20)의 공간 배치가 산출될 수 있다. 룩업 테이블들 및/또는 3-D 모델들은 예를 들어 기준 DR(1870)에 저장될 수 있다.
도 23을 참조하면, 블록들의 일부가 합병된 블록으로 통합될 수 있거나 소수 블록들로 분리될 수 있고/있거나 다른 블록들이 추가될 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 더욱이, 일부 경우들에서, 블록들이 여기에 기재된 것과 상이한 순서로 수행될 수 있다. 또한, 흐름도들이 그들을 실현하는 시스템 요소들과 관련하여 기재되어 있고, 이는 어떤 법적 구속력이 있는 것은 아니며, 블록들이 여기에 기재된 이외의 요소들에 의해 수행될 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
예로서, 도 28을 보면, 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따르면, 재급유 디바이스가 체결 가능 위치에 위치되지 않은 감지된 이미지의 일 예의 예시가 도시되어 있다. 일부 경우들에서, 리시버 항공기(20), 및 보다 구체적으로 그것의 연료 저장소(22)의 감지된 이미지 및 기준 리시버 항공기, 및 보다 구체적으로 그것의 연료 저장소의 기준 이미지는 기준 이미지로부터 감지된 이미지 오프셋의 결정을 할 수 있는 일부 요소들(예를 들어, 2810, 2820, 2830, 2840 등)을 포함할 수 있다(그에 따라, 붐 부재(130) 또는 붐 부재(312)가 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 대해 미리 결정된 최대 이격 및 공간 관계에 있는 체결 가능 위치로부터 재급유 디바이스(100) 또는 붐 급유 유닛(310)의 오프셋을 결정할 수 있음). 가상의 십자(2850)가 이미지의 중앙을 지시하는 것에 주목되어야 한다. 그러한 요소들(예를 들어, 2810, 2820, 2830, 2840)은 체결 가능 위치에 대한 리시버 항공기(20), 및 보다 구체적으로 그것의 연료 저장소(22)의 공간 배치를 결정하기 위해, 예를 들어 다양한 공지된 자체의 이미지 상관관계 알고리즘들에 의해 사용될 수 있다. 도 28의 예시가 단지 설명의 명확하게 하기 위해 제공되고, 어떤 법적 구속력이 있는 것은 아니다.
이제 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따르면 재급유 디바이스가 체결 가능 위치에 위치하는 것을 지시하는 기준 이미지의 일 예의 예시를 도시하는 도 29로 주의를 돌린다. 도면을 참조하면, 리시버 항공기의 연료 저장소가 십자(2850)(이미지의 중앙을 지시함)로 정렬될 수 있고, 또한 요소들(2810, 2820, 2830, 및 2840)이 십자(2850)수직 및 수평 축과 정렬되고, 따라서 재급유 디바이스는 붐 부재(130) 또는 붐 부재(312)가 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)에 대해 미리 결정된 최대 이격 및 공간 관계에 있는 체결 가능 위치에 위치되는 것이 이해될 수 있다. 도 28에 도시된 감지된 이미지와 도 29에 도시된 기준 이미지 사이의 오프셋이 있으며, 따라서 도 28에 도시되는 감지된 이미지가 감지되었을 때, 재급유 디바이스(100) 또는 붐 급유 유닛(310)이 체결 가능 위치에 있지 않은 것을 나타낸다는 점이 이해될 수 있다. 도 29의 예시가 단지 설명의 명확하게 하기 위해 제공되고 어떤 법적 구속력이 있는 것은 아니다.
비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때, 체결 가능 위치는 힘 발생 장치(190)의 사용이 노즐(135)이 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와 체결될 수 있게 하는 위치인 것으로 본 명세서에 표시되었다. 항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 사용할 때, 체결 가능 위치는 노즐(316)이 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와 체결될 수 있는 위치이다. 그러므로, 일부 경우들에서, 그러한 기준들을 만족하는 하나보다 많은 체결 가능 위치가 있을 수 있고, 따라서, 일부 경우들에서, 감지된 이미지 및 기준 이미지 사이의 특정 오프셋은 비항공기 고정 공중 재급유 시스템이 사용될 때, 힘 발생 장치(190)의 사용이 노즐(135)을 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와 체결할 수 있거나, 항공기 고정 플라잉 붐 시스템을 사용할 때, 노즐(316)을 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와 체결할 수 있는 위치에 재급유 장치가 있기만 하면 허용될 수 있다.
다양한 다른 방법들 및 기술들이 공지된 자체의 3-D 모델링 적응 및/또는 감지된 데이터에 가장 높은 상관관계를 제공하는 기준 이미지의 선택을 포함하는 체결 가능 위치에 대해 리시버 항공기들(20) 공간 배치를 결정하기 위해 사용될 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
동작 모드 II
이러한 동작 모드에서, 탱커 항공기(12) 및 리시버 항공기(20)가 탱커 항공기(12)뒤의 위치에서 리시버 항공기(20)와 함께, 매우 가깝게 및 대형으로 비행하면, 재급유 디바이스는 조작자에 의해 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)와 함께 체결되어 비행된다.
동작 모드 II의 제 1 예에서, 조작자가 탱커 항공기(12) 내에 위치되며, 이는 재급유 디바이스에 동작가능하게 접속되는 적절한 제어 스테이션을 포함하고, 이는 제 1 예 또는 그것의 대체 변형들에 따른 재급유 디바이스(100) 또는 제 2 예 또는 그것의 대체 변형들에 따른 재급유 디바이스(200), 또는 현재 개시된 발명 대상의 제 1 측면에 따른 그것의 다른 적절한 예들의 재급유 디바이스일 수 있다. 제어 스테이션은 적어도 리시버 항공기(20) 및 그것의 연료 저장소(22)에 관한 재급유 디바이스의 공간 배치와 관련된 데이터를 적절하게 디스플레이하는 디스플레이 디바이스 및 그것의 비행을 제어하기 위한 재급유 디바이스에 제어 신호들을 제공하는 출력 디바이스를 포함한다.
예를 들어, 제 1 예 또는 그것의 대체 변형들에 따른 재급유 디바이스(100)를 참조하면, 디스플레이 디바이스는 예를 들어 이미징 시스템(150)에 의해 제공된 비디오 스트림들에서, 실시간 이미지들(2D, 및/또는 입체 이미지들, 및/또는 3D 이미지들)을 디스플레이하는 스크린 디스플레이를 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 그러한 이미징은 적절한 카메라들 또는 다른 이미징 유닛들을 통해 제공되어 증가되고, 재급유 디바이스(100)의 근처에서 탱커 항공기(12) 및/또는 리시버 항공기(20) 및/또는 임의의 다른 적절한 비행체에 제공될 수 있으며, 따라서 적어도 일부 그러한 예들에서, 재급유 디바이스(100)는 이미징 시스템(150)을 생략할 수 있다.
출력 디바이스는 재급유 디바이스(100)가 리시버 항공기(20) 및 그것의 연료 저장소(22)와 인접해서 비행하는 동안, 붐 축(131)과 전방 방향(A) 사이의 요구된 설계 각도(θdes)를 제공하기 위해, 요구된 제어 신호들을 공간 제어 시스템(160), 특히 그것의 제어가능한 공기역학적 표면들에 제공하도록 조작자에 의해 수동 조작되는 예를 들어 조이스틱을 포함할 수 있다.
먼저, 조작자는 재급유 디바이스(100)가 적절한 거리에서 탱커 항공기(12)뒤에서 견인되고, 탱커 항공기(12)에 대한 호스(52)를 연장 또는 감음으로써 이 간격을 제어할 수 있는 것을 보장한다.
조작자는 노즐(135)이 연료 저장소(22)와 적절하게 정렬되고(붐 부재(130) 및 붐 축(131)이 전방 방향(A)에 대한 설계 각도(θdes)임), 그것에 충분하게 가까운 것, 즉 리시버 항공기로부터 미리 결정된 간격으로 체결 가능 위치에 있는 것을 결정할 때, 상기 붐 축은 상기 이격된 위치에서 체결 가능 배향으로 정렬되며, 조작자는 힘 발생 장치(190)를 활성화하도록 에어 브레이크들(195, 196)을 전개함으로써, 즉 노즐을 저장소(22)와 체결부로 효과적으로 푸시하는 붐 축(131)을 따라 힘을 발생시키는 재급유 디바이스(100)에 적절한 제어 신호를 제공한다. 다시 말하면, 재급유 디바이스(100)가 상술한 체결 가능 배향 및 이격된 위치에 있으면, 붐 부재는 연료 수송로를 가능하게 하는 리시버 항공기를 향해 상기 붐 축을 따라 실질적으로 이동된다. 붐 부재의 이동은 두 방향 중 하나 또는 그 조합에 영향을 미칠 수 있다: 재급유 디바이스(100)는 이격된 위치에 있고, 붐 부재(130)는 신축가능하게 연장되고; 붐 부재(130)는 감겨진 또는 연장된 위치에 있을 수 있고, 재급유 디바이스(100)는 연료 수송로를 가능하게 하는 리시버 항공기를 향해 통째로 이동된다.
그 후, 에어 브레이크들(195, 196)이 감겨지고, 연료가 탱커 항공기(12)로부터 리시버 항공기(20)로 펌핑된다. 재급유 디바이스(100)는 재급유 동안 붐 축(131) 및 전방 방향(A) 사이에 요구된 설계 각도(θdes)를 유지하도록 자동으로 또는 수동적으로 제어될 수 있다.
재급유가 완료되면, 조작자는 연료 저장소(22)로부터 노즐(135)을 해제하고, 재급유 디바이스(100)를 적어도 리시버 항공기(20)로부터 멀어지는 안전 위치에서 비행하고/하거나, 리시버 항공기(20)는 그러한 위치로 이동하고, 재급유 디바이스(100)가 탱커 항공기(12)로 다시 감겨지거나, 다른 리시버 항공기(20)에 재사용될 수 있다.
동일한 조작자가 탱커 항공기(12)의 각각 복수의 재급유 시스템들(50)과 함께 동작 모드 II에서 수행할 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 대안적으로, 탱커 항공기(12)가 각각의 재급유 디바이스(100)에 동작가능하게 접속되고, 각각의 전용 조작자에 의해 동작되는 전용 제어 스테이션을 포함할 수 있다; 따라서, 상이한 조작자들이 재급유 디바이스들(100)의 각각을 제어한다.
동작 모드 II의 이러한 예의 대체 변형에서, 조작자가 리시버 항공기(20) 또는 탱커 항공기(12)와 상이한 다른 항공기에 배치되거나, 지상국에 위치되고, 동작 모드 II는 적절한 변경을 가하여, 조작자가 상응적으로 적절한 통신 시스템이 구비된, 재급유 디바이스(100)에 대한 적절한 통신 링크를 통해, 리시버 항공기(20) 및 그것의 연료 저장소(22)에 대한 적어도 재급유 디바이스의 공간 배치와 관련된 데이터를 수신하고, 제어 신호들을 그것의 비행을 제어하기 위한 재급유 디바이스에 제공하는 주요한 차이점을 가지고, 제 1 예에 대해 상기 기재된 것과 유사한 방식으로 수행될 수 있다.
동작 모드 II의 이러한 예의 다른 대체 변형에서, 조작자가 탱커 항공기(12)보다는 리시버 항공기(20)에 배치되고, 동작 모드 II가 유사하게 수행될 수 있다; 적절한 변경을 가하여, 조작자가 재급유 디바이스(100)에 관한 적절한 통신 링크를 거쳐, 리시버 항공기(20) 및 그것의 연료 저장소(22)에 대한 적어도 재급유 디바이스의 공간 배치와 관련된 데이터를 수신하고, 제어 신호들을 그것의 비행을 제어하기 위한 재급유 디바이스에 제공하고, 리시버 항공기(20) 및 재급유 디바이스(100)가 적절한 통신 시스템에 각각 대응하여 갖추고 있는 주요 차이점을 갖는 제 1 예에 대해 상기 기재된 방식. 대안적으로, 적어도 일부 상황들에서, 조작자는 특히 붐 부재(130) 및 노즐(135)의 재급유 디바이스(100), 및 조작자의 FOV(Field of View) 내의 연료 저장소(22)를 가질 수 있고, 재급유 디바이스(100)를 제어하기 위해 상기 공간 배치 데이터를 요구하지 않으며, 따라서 그러한 경우들에서, 재급유 디바이스(100)는 이미징 시스템(150)을 생략할 수 있다.
분명히, 동작 모드 II는 적절한 변경을 가하여, 재급유 디바이스(100)의 제 1 예에 대해 상기 기재된 것과 유사한 방식으로, 재급유 디바이스(100)의 제 1 예의 다른 변형들, 또는 재급유 디바이스(200)의 제 2 예 또는 대체 변형들에 적용될 수 있다.
동작 모드 I 및/또는 동작 모드 II에 따르면, 재급유 유닛은 호스(52)와 정렬된 구성으로 적응되도록 제어될 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 비제한 예로서, 그러한 상황이 동체 장착식 시스템(50)에 대해 도 2에 예시되어 있다. 그러한 구성은 재급유 디바이스(100)의 제 1 예 또는 그것의 대체 변형들의 경우에 세로 축(111)을 전방 방향(A)에 맞추도록 공간 제어 시스템(160)을 제어하거나, 예를 들어 재급유 디바이스(200)의 제 2 예 또는 그것의 대체 변형들의 경우에 바디(210)에 수용되는 감겨진 구성으로 붐(230)을 유지하는 것을 포함할 수 있다.
동작 모드 III
이러한 동작 모드에서, 탱커 항공기(12) 및 리시버 항공기(20)가 탱커 항공기(12)뒤의 위치에서 리시버 항공기(20)와 함께, 매우 인접 및 대형으로 비행하도록 기동된다. 먼저, 재급유 디바이스(100)는 적절한 거리로 탱커 항공기(12)뒤에서 견인되고, 조작자(전형적으로 탱커 항공기에서)는 탱커 항공기(12)에 대해 호스(52)를 연장 또는 감음으로써 이 이격을 제어할 수 있는 것을 보장한다.
동작 모드 III의 제 1 예에서, 재급유 디바이스(100)는 비행 또는 제어된 자체가 아니라, 전방 방향(A), 설계 각도(θdes)에 따라 요구된 각도에서 붐 부재(135)로 안정된 구성을 달성한다. 따라서, 재급유 디바이스(100)가 제어가능한 공간 제어 시스템(160)을 옵션으로 생략하고, 그 대신에 이 공간 배치에서 붐 부재(135)에 안전성을 제공하는 적절한 구성을 포함할 수 있다.
리시버 항공기(20)가 노즐을 리시버 항공기 연료 저장소에 체결할 수 있는 위치에서 기동하고, 리시버 항공기(예를 들어, 파일럿)에서 조작자가 노즐(135)이 연료 저장소(22)에 적절하게 정렬되고 충분히 가까운 것을 결정할 때, 조작자는 힘 발생 장치(190)를 활성화하도록, 즉 에어 브레이크들(195, 196)에 의해 배치됨으로써, 노즐을 저장소(22)와 함께 체결부로 효과적으로 푸시하는 붐 축(131)을 따라 힘을 발생시키는 적절한 제어 신호를 재급유 디바이스(100)에 제공한다. 그 후, 에어 브레이크들(195, 196)이 감겨지고, 연료가 탱커 항공기(12)로부터 리시버 항공기(20)로 펌핑되고, 재급유 디바이스(100)가 재급유 동안 붐 축(131) 및 전방 방향(A) 사이에 요구된 설계 각도(θdes)를 유지한다.
리시버 항공기는 적어도 리시버 항공기(20) 및 그것의 연료 저장소(22)에 대한 재급유 디바이스의 공간 배치와 관련된 데이터를 적절하게 디스플레이하는 디스플레이 디바이스를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제 1 예 또는 그것의 대체 변형들에 따른 재급유 디바이스(100)를 참조하면, 디스플레이 디바이스는 실시간 이미지들(2D, 및/또는 입체 이미지들, 및/또는 3D 이미지들), 예를 들어 이미징 시스템(150)에 의해 제공된 비디오 스트림들에서, 조작자(예를 들어, 리시버 항공기의 파일럿 또는 네비게이터)에 디스플레이하는 스크린 디스플레이를 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 그러한 이미징은 탱커 항공기(12) 및/또는 리시버 항공기(20) 및/또는 재급유 디바이스(100)의 근처에서 임의의 다른 적절한 비행체에 제공되어, 적절한 카메라들 또는 다른 이미징 유닛들을 거쳐 제공되거나 증가될 수 있으며, 따라서 적어도 일부 그러한 예들에서, 재급유 디바이스(100)는 이미징 시스템(150)을 생략할 수 있다.
대안적으로, 적어도 일부 상황들에서, 조작자는 조작자의 FOV(Field of View)에서 재급유 디바이스(100), 특히, 붐 부재(130) 및 노즐(135), 및 연료 저장소(22)를 가질 수 있고, 상기 공간 배치 데이터를 요구하지 않으므로, 따라서 그러한 예들에서 재급유 디바이스(100)는 이미징 시스템(150)을 생략할 수 있다.
적어도 일부 상황들에서, 조작자/파일럿은 예를 들어 노즐(135)을 체결하도록 연료 저장소(22)를 거쳐 적절한 힘을 제공하는 리시버 항공기(12)를 기동할 수 있거나, 대안적으로 리시버 항공기는 그러한 힘을 발생시킬 필요 없이 노즐(135)을 연료 저장소(22)에 체결하기 위해 구성되는 적절한 배치를 포함할 수 있고, 따라서, 그러한 예들에서 재급유 디바이스(100)가 힘 발생 장치(190)를 생략할 수 있다.
재급유가 완료되면, 조작자는 연료 저장소(22)로부터 노즐(135)을 해제하고, 리시버 항공기(20)는 적어도 재급유 디바이스(100)로부터 이격된 안전 위치로 기동하고, 재급유 디바이스(100)가 탱커 항공기(12)로 다시 감기거나, 다른 리시버 항공기(20)와 함께 재사용될 수 있다.
동작 모드 III는 탱커 항공기(12)의 복수의 재급유 시스템들(50)의 각각에서 수행될 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
분명히, 동작 모드 III는 적절한 변경을 가하여, 재급유 디바이스(100)의 제 1 예에 대해 상기 기재된 것과 유사한 방식으로, 재급유 디바이스(100)의 제 1 예의 다른 변형들, 또는 재급유 디바이스(200)의 제 2 예 또는 그것의 대체 변형들에 적용될 수 있다.
현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 LIDAR 유닛에 의해 감지된 장면의 개략적인 예시를 도시하는 도 32를 참조한다.
이러한 예에서, LIDAR 유닛(351)은 감지 볼륨(359)을 스캔하는 반면, 적어도 하나의 스캔 라인은 리시버 항공기(20)의 연료 저장소(22)(또는 연료 저장소(22)의 위치 및 배향이 추정될 수 있는 다른 인지가능한 부분)와 교차하고, 적어도 하나의 스캔 라인은 붐 부재(312)(예를 들어, 그 위에 위치된 붐 팁 마커(340)) 또는 재급유 디바이스(100)의 특정 위치와 교차한다.
다만, 이러한 예에서, 스캔 라인들은 수평 대안의 스캔 패턴이 마찬가지로 사용될 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
도 33을 참조하면, 현재 개시된 발명 대상의 어떤 예들에 따른 LIDAR 유닛에 의해 획득되는 바와 같이, 붐 재급유 디바이스 및 리시버 항공기의 연료 저장소와 관련된 깊이 및 전자기 데이터의 표시가 도시되어 있다.
도면에서 요소(405)로서 도시된 붐 급유 디바이스(310) 전자기 데이터는 LIDAR 유닛(351)의 특정 스캔 라인 내의 특정 폭을 갖는 특정 영역에서, 그 감싸는 영역에서 전자기 값보다 높은 것을 도시하고, 따라서 붐 부재(312)(또는, 때때로, 보다 구체적으로, 붐 팁 마커(340))가 이 영역에 위치되는 것을 나타낸다. 상기 지시된 바와 같이 일부 경우들에서, 강도가 예를 들어 붐 부재(312) 상에 미리 결정된 위치에 위치된 연료 저장소 마커(342)에 의해 영향을 받고, 예를 들어 붐 급유 유닛(310)의 다른 표면들로부터 획득된 반사 강도와 비교하여, 빔(B1)에 의해 조명될 때, 각각의 빔(B2)의 강한 강도 반사가 야기될 수 있다.
도면에서 요소(410)로 도시된, 붐 급유 디바이스(310)깊이 데이터는 LIDAR 유닛(351)의 특정 스캔 라인 내의 특정 폭을 갖는 특정 영역에서, 깊이 값이 그 감싸는 영역에서 깊이 값보다 낮은 것을 도시하고, 따라서 붐 부재(312)가 이 영역에 위치되는 것을 나타낸다. 붐 부재(312)가 위치되는 영역은 그 감싸는 영역과 비교하여 LIDAR 유닛(351)에 더 가깝고, 따라서, 붐 부재(312)를 포함하는 영역과 연관된 출사 빔들과 리턴 빔들 사이의 시간 간격이 그 감싸는 영역들과 연관된 출사 빔들과 리턴 빔들 사이의 시간 간격보다 낮다.
도면에서 요소(415)로 도시된 연료 저장소(22) 전자기 데이터는 LIDAR 유닛(351)의 특정 스캔 라인 내의 특정 폭을 갖는 특정 영역에서, 전자기 값이 그 감싸는 영역에서 전자기 값보다 낮은 것을 도시하고, 따라서 연료 저장소가 이 영역 내에 위치되는 것을 나타낸다. 전자기 값은 예를 들어 대응 영역 내에 위치된 연료 저장소(22)가 그 감싸는 영역보다 깊기 때문에 그 영역에서 낮다.
상기 지시된 바와 같이 일부 경우들에서 강도가 그것의 연료 저장소(22)에 대한 미리 결정된 위치에서 리시버 항공기(20)에 포함되는 연료 저장소 마커(342)에 의해 영향을 받고, 예를 들어 리시버 항공기(20)의 다른 표면들로부터 획득된 반사 강도와 비교하여, 빔(B1)에 의해 조명될 때 각각의 빔(B2)의 강한 강도 반사를 야기한다.
도면에서 요소(420)로서 도시된 연료 저장소(22)깊이 데이터는 LIDAR 유닛(351)의 특정 스캔 라인 내의 특정 폭을 갖는 특정 영역에서, 깊이 값이 그 감싸는 영역에서 깊이 값보다 높은 것을 도시하고, 따라서, 연료 저장소(22)가 이 영역에 위치되는 것을 나타낸다. 연료 저장소(22)가 위치되는 영역은 그 감싸는 영역과 비교하여 LIDAR 유닛(351)으로부터 멀고, 따라서, 붐 부재(312)를 포함하는 영역과 연관된 출사 빔들과 리턴 빔들 사이의 시간 간격이 그 감싸는 영역들과 연관된 출사 빔들과 리턴 빔들 사이의 시간 간격보다 낮다.
당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 연료 저장소 깊이 데이터 및/또는 붐 급유 디바이스 깊이 데이터의 깊이들 및 폭이 연료 탱커(12)에 대해 및 서로에 대해 연료 저장소(22) 및/또는 붐 급유 디바이스(310)(및 그 팁)의 공간 배치들을 산출할 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
또한, 요소(405)로서 도시된 붐 급유 디바이스(310) 전자기 데이터, 요소(410)로서 도시된 붐 급유 디바이스(310)깊이 데이터, 요소(415)로서 도시된 연료 저장소(22) 전자기 데이터 및 요소(420)로서 도시된 연료 저장소(22)깊이 데이터가 리시버 항공기(20)(예를 들어, F-15, F-16 등)의 타입에 옵션으로 기초하여 리시버 항공기에 대한 참조 공간 배치들과 관련된 기준 깊이 데이터 및 기준 전자기 데이터를 포함하는, 기저장된 룩업 테이블들과 비교될 수 있고, 따라서 이하 중 임의의 2개 사이에서 다양한 공간 관계들 등을 산출할 수 있다는 점이 주목되어야 한다: 붐 급유 디바이스(310), 연료 저장소(22), 재급유 디바이스(100), 리시버 항공기(20), 체결 가능 위치, 체결 영역.
또한, 도 33의 설명은 붐 급유 디바이스(310)에 관한 것이지만, 또한 비항공기 고정 공중 재급유 시스템(예를 들어, 재급유 디바이스(100) 등)에 적용하는 것에 주목되어야 한다.
이어지는 방법 청구항들에서, 청구 단계들을 지정하는데 사용되는 알파벳 문자들 및 로마 숫자는 편의를 위해 제공되고, 단계들을 수행하는 임의의 특정한 순서를 의미하지 않는다.
첨부된 청구범위 전체에서 사용되는 단어 "포함하는"은 "포함하지만 제한되지 않는"을 의미하는 것으로 이해되어야 하는 것에 주목되어야 한다.
현재 개시된 발명 대상에 따른 예들이 도시되고 개시되었지만 다수의 변경들이 현재 개시된 발명 대상의 사상으로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있는 것이 이해될 것이다.
현재 개시된 발명 대상은 그 적용에 있어서 본 명세서에 포함되거나 도면들에 예시된 설명에 진술되는 상세들에 제한되지 않는다는 점이 이해되어야 한다. 현재 개시된 발명 대상은 다른 실시예들 및 다양한 방법들로 실시되고 수행될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 이용된 어법 및 전문 용어는 설명을 위한 것이고 제한적인 것으로 간주되지 않아야 한다는 점이 이해되어야 한다. 이와 같이, 당해 기술에서 통상의 기술자들은 본 개시가 기초하는 개념이 현재 개시된 발명 대상의 수개의 목적들을 수행하기 위한 다른 구조들, 방법들, 및 시스템들을 설계하기 위한 기초로서 용이하게 사용될 수 있는 것을 이해할 것이다.
또한, 현재 개시된 발명 대상에 따른 시스템이 적절히 프로그램된 컴퓨터일 수 있다는 점이 이해될 것이다. 마찬가지로, 현재 개시된 발명 대상은 현재 개시된 발명 대상의 방법을 수행하기 위한 컴퓨터에 의해 판독가능한 컴퓨터 프로그램을 고려한다. 또한, 현재 개시된 발명 대상은 현재 개시된 발명 대상의 방법을 실행하기 위한 기계에 의해 실행가능한 지시들의 프로그램을 유형적으로 구체화하는 기계 판독가능 메모리를 더 고려한다.
Claims (48)
- 연료 저장소를 갖는 리시버 항공기(receive aircraft)의 공중 재급유를 제어하는 방법으로서,
재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 기동시키는 단계로서,
(i) 상기 리시버 항공기에 대해 상기 재급유 디바이스의 공간 배치를 반복적으로 결정하는 단계로서, 상기 재급유 디바이스는 붐 부재(boom member)가 상기 리시버 항공기의 연료 저장소에 대해 미리 결정된 이격 및 공간 관계에 있는 상기 체결 가능 위치에 상기 디바이스가 도달할 때, 상기 붐 부재를 통해 상기 리시버 항공기를 체결하고 재급유할 수 있는 상기 결정하는 단계;
(ii) 적어도 반복적으로 결정된 상기 재급유 디바이스의 공간 제어 시스템의 공간 배치들 및 특성들에 기초하여 기동 명령들을 반복적으로 산출하는 단계;
(iii) 상기 기동 명령들을 상기 공간 제어 시스템에 송신하는 단계를 포함하는, 상기 기동시키는 단계를 포함하고;
상기 체결 가능 위치에서, 상기 재급유 디바이스의 상기 붐 부재는 상기 리시버 항공기의 재급유를 가능하게 하기 위해 상기 연료 저장소와 체결하는 것이 가능한 방법. - 청구항 1에 있어서, 상기 재급유 디바이스는 비항공기 고정(non-aircraft-fixed)되고 상기 기동 명령들은 상기 재급유 디바이스를 6자유도로 조향하는 조향 명령들인 방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 재급유 디바이스는 항공기 고정(aricraft fixed)되고 상기 기동 명령들은 상기 재급유 디바이스를 3자유도로 정렬하는 정렬 명령들인 방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 체결 가능 위치에 그것의 도달에 대응하여, 상기 재급유 디바이스가 상기 붐 부재를 상기 연료 저장소와 자동으로 체결하기 위한 미리 결정된 궤적으로 이동하게 하는 지시를 상기 재급유 디바이스에 제공하는 단계를 포함하는 방법.
- 청구항 4에 있어서, 상기 붐 부재는 붐 축(boom axis)을 갖고 적어도 상기 미리 결정된 궤적의 최종 부분은 상기 붐 축과 평행한 방법.
- 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
체결 영역 세부사양 조건(specification condition)을 결정하는 단계;
상기 공간 배치들 및 체결 영역 사양에 기초하여 상기 리시버 항공기에 대한 기동 지시들을 반복적으로 산출하는 단계; 및
상기 체결 영역 세부사양 조건을 충족시키는 것에 대응하여 상기 자동으로 기동시키는 단계를 호출하는 단계를 더 포함하는 방법. - 청구항 6에 있어서, 상기 기동 지시들을 상기 리시버 항공기의 파일럿 또는 탱커 항공기의 파일럿 중 적어도 하나에 제공하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 청구항 7에 있어서, 상기 기동 지시들을 제공하는 단계는 상기 재급유 디바이스 또는 상기 탱커 항공기 상에 옵션으로 장착된 시그널링 시스템을 활성화시키는 단계를 포함하는 방법.
- 청구항 4 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재급유 디바이스는 비항공기 고정되고 상기 방법은 재급유를 가능하게 하는 체결 명령을 수신하는 것에 대응하여 상기 리시버 항공기의 상기 연료 저장소의 방향으로 힘을 발생시키는 힘 발생 장치를 상기 재급유 디바이스에서 활성화시키는 단계를 더 포함하는 방법.
- 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공간 배치를 결정하는 단계는,
상기 리시버 항공기의 이미지를 획득하는 단계;
상기 이미지를 상기 리시버 항공기에 대해 상기 재급유 디바이스의 원하는 공간 배치를 도시하는 기준 이미지와 비교하는 단계;
상기 비교에 기초하여, 상기 리시버 항공기에 대해 상기 재급유 디바이스의 공간 배치를 결정하는 단계를 포함하는 방법. - 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공간 배치를 결정하는 단계는,
상기 리시버 항공기의 이미지를 획득하는 단계로서, 상기 이미지는 깊이 데이터 및 전자기 데이터를 포함하는 상기 이미지를 획득하는 단계;
상기 깊이 데이터 및 상기 전자기 데이터를 상기 리시버 항공기에 대해 기준 공간 배치들과 관련된 기준 깊이 데이터 및 기준 전자기 데이터를 포함하는 룩업 테이블들과 비교하는 단계;
상기 비교에 기초하여, 상기 리시버 항공기에 대해 상기 재급유 디바이스의 공간 배치를 결정하는 단계를 포함하는 방법. - 청구항 11에 있어서, 상기 이미지는 LIDAR(Light Detection And Ranging) 유닛에 의해 획득되는 방법.
- 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재급유 디바이스는 비항공기 고정되고 상기 공간 제어 시스템 특성들은 상기 재급유 디바이스의 공기 역학 제어 표면들의 동작 파라미터들과 관련되는 방법.
- 청구항 13에 있어서, 상기 공기 역학 제어 표면들은 하나 이상의 베인(vane)들인 방법.
- 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재급유 디바이스는 비항공기 고정되고 상기 공간 제어 시스템 특성들은 상기 재급유 디바이스와 연관되고 상기 재급유 디바이스를 기동할 수 있는 반응 제어 추력기들의 동작 파라미터들과 관련되는 방법.
- 청구항 6 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 체결 영역 세부사양 조건은 상기 재급유 디바이스에 대해 미리 결정된 볼륨 내의 공간 배치이고 상기 미리 결정된 볼륨은 실질적으로 정육면체의 형상이거나 실질적으로 구의 형상으로 선택적인 방법.
- 청구항 1 내지 16 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기동 명령들을 산출하는 단계는 상기 재급유 디바이스의 초기 트레일 위치의 데이터를 획득하는 단계를 포함하고 상기 기동 명령들은 또한 상기 초기 트레일 위치의 데이터에 기초하는 방법.
- 청구항 17에 있어서, 상기 재급유 디바이스는 비항공기 고정되고 상기 초기 트레일 위치의 상기 데이터는 상기 재급유 디바이스의 피치 각도, 상기 재급유 디바이스의 요 각도, 및 연료 호스의 전개 길이 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
- 청구항 4 내지 18 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자동 기동 및 상기 자동 체결은 상기 재급유 디바이스에 의해 자체적으로 수행되는 방법.
- 연료 저장소를 갖는 리시버 항공기의 공중 재급유를 제어하는 방법으로서,
(a) 재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 기동시키는 단계로서,
(i) 상기 리시버 항공기에 대해 상기 재급유 디바이스의 공간 배치를 반복적으로 결정하는 단계로서, 상기 재급유 디바이스는 붐 부재가 상기 리시버 항공기의 연료 저장소에 대해 미리 결정된 이격 및 공간 관계에 있는 상기 체결 가능 위치에 상기 디바이스가 도달할 때, 상기 붐 부재를 통해 상기 리시버 항공기를 체결하고 재급유할 수 있는 상기 결정하는 단계;
(ii) 적어도 반복적으로 결정된 상기 재급유 디바이스의 공간 제어 시스템의 공간 배치들 및 특성들에 기초하여 기동 명령들을 반복적으로 산출하는 단계;
(iii) 상기 기동 명령들을 상기 공간 제어 시스템에 송신하는 단계를 포함하고;
(b) 그것이 상기 체결 가능 위치에 도달할 때, 상기 재급유 디바이스가 상기 붐 부재를 상기 연료 저장소와 자동으로 체결하기 위한 미리 결정된 궤적을 따라 이동하게 하는 지시를 상기 재급유 디바이스에 제공하는 단계를 포함하는 방법. - 연료 저장소를 갖는 리시버 항공기의 공중 재급유를 제어하는 방법으로서,
(a) 체결 영역 세부사양 조건이 충족될 때까지 상기 리시버 항공기의 공간 배치들 및 체결 영역 사양에 기초하여 상기 리시버 항공기에 대한 기동 지시들을 반복적으로 산출하는 단계;
(b) 상기 체결 영역 세부사양 조건을 충족시키는 것에 대응하여, 재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 기동시키는 단계로서,
(i) 상기 리시버 항공기에 대해 상기 재급유 디바이스의 공간 배치를 반복적으로 결정하는 단계로서, 상기 재급유 디바이스는 붐 부재가 상기 리시버 항공기의 연료 저장소에 대해 미리 결정된 이격 및 공간 관계에 있는 상기 체결 가능 위치에 상기 재급유 디바이스가 도달할 때, 상기 붐 부재를 통해 상기 리시버 항공기를 체결하고 재급유할 수 있는 상기 결정하는 단계;
(ii) 적어도 반복적으로 결정된 상기 재급유 디바이스의 공간 제어 시스템의 공간 배치들 및 특성들에 기초하여 기동 명령들을 반복적으로 산출하는 단계;
(iii) 상기 기동 명령들을 상기 공간 제어 시스템에 송신하는 단계를 포함하고;
(c) 상기 체결 가능 위치에 그것의 도달에 대응하여, 상기 재급유 디바이스가 상기 붐 부재를 상기 연료 저장소와 자동으로 체결하기 위한 미리 결정된 궤적으로 이동하게 하는 지시를 상기 재급유 디바이스에 제공하는 단계를 포함하는 방법. - 연료 저장소를 갖는 리시버 항공기의 공중 재급유를 제어하는 시스템으로서,
재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 기동시키도록 구성된 조향 제어 모듈로서,
(i) 상기 리시버 항공기에 대해 상기 재급유 디바이스의 공간 배치를 반복적으로 결정하고, 상기 재급유 디바이스는 붐 부재가 상기 리시버 항공기의 연료 저장소에 대해 미리 결정된 이격 및 공간 관계에 있는 상기 체결 가능 위치에 상기 디바이스가 도달할 때, 상기 붐 부재를 통해 상기 리시버 항공기를 체결하고 재급유할 수 있는 것;
(ii) 적어도 반복적으로 결정된 상기 재급유 디바이스의 공간 제어 시스템의 공간 배치들 및 특성들에 기초하여 기동 명령들을 반복적으로 산출하는 것;
(iii) 상기 재급유 디바이스를 상기 체결 가능 위치로 자동으로 기동시키기 위한 상기 기동 명령들을 상기 공간 제어 시스템에 송신하는 것을 포함하는 상기 조향 제어 모듈을 포함하며;
상기 체결 가능 위치에서, 상기 재급유 디바이스의 붐 부재는 상기 리시버 항공기의 재급유를 가능하게 하기 위해 상기 연료 저장소와 체결될 수 있는 시스템. - 청구항 22에 있어서, 상기 재급유 디바이스는 비항공기 고정되고 상기 기동 명령들은 상기 재급유 디바이스를 6자유도로 조향하는 조향 명령들인 시스템.
- 청구항 22에 있어서, 상기 재급유 디바이스는 항공기 고정되고 상기 기동 명령들은 상기 재급유 디바이스를 3자유도로 정렬하는 정렬 명령들인 시스템.
- 청구항 22에 있어서, 상기 체결 가능 위치에 그것의 도달에 대응하여, 상기 재급유 디바이스가 상기 붐 부재를 상기 연료 저장소와 자동으로 체결하기 위한 미리 결정된 궤적으로 이동하게 하는 지시를 상기 재급유 디바이스에 제공하도록 구성된 체결/해제 모듈을 더 포함하는 시스템.
- 청구항 25에 있어서, 상기 붐 부재는 붐 축을 갖고 적어도 상기 미리 결정된 궤적의 최종 부분은 상기 붐 축과 평행한 시스템.
- 청구항 25 또는 26에 있어서, 체결 영역 세부사양 조건을 결정하고, 상기 공간 배치들 및 체결 영역 사양에 기초하여 상기 리시버 항공기에 대한 기동 지시들을 반복적으로 산출하고, 상기 체결 영역 세부사양 조건을 충족시키는 것에 대응하여 상기 재급유 디바이스를 상기 체결 가능 위치로 자동으로 기동시키기 위해 상기 조향 제어 모듈을 호출하도록 구성된 기동 지시 모듈을 더 포함하는 시스템.
- 청구항 27에 있어서, 상기 기동 지시 모듈은 상기 기동 지시들을 상기 리시버 항공기의 파일럿 또는 탱커 항공기의 파일럿 중 적어도 하나에 제공하도록 더 구성되는 시스템.
- 청구항 28에 있어서, 상기 기동 지시 모듈은 상기 기동 지시들을 제공하기 위해 시그널링 시스템을 활성화시키도록 구성되며, 상기 시그널링 시스템은 상기 재급유 디바이스 또는 상기 탱커 항공기에 옵션으로 장착되는 시스템.
- 청구항 25 내지 29 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재급유 디바이스는 비항공기 고정되고 상기 체결/해제 모듈은 재급유를 가능하게 하는 체결 명령을 수신하는 것에 대응하여 상기 리시버 항공기의 상기 연료 저장소의 방향으로 힘을 발생시키는 힘 발생 장치를 상기 재급유 디바이스에서 활성화시키도록 더 구성되는 시스템.
- 청구항 22 내지 30 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조향 제어 모듈은 공간 배치를 결정하기 위해,
상기 리시버 항공기의 이미지를 획득하는 단계;
상기 이미지를 상기 리시버 항공기에 대해 상기 재급유 디바이스의 원하는 공간 배치를 도시하는 기준 이미지와 비교하는 단계;
상기 비교에 기초하여, 상기 리시버 항공기에 대해 상기 재급유 디바이스의 공간 배치를 결정하는 단계를 수행하도록 구성되는 시스템. - 청구항 22 내지 30 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조향 제어 모듈은 공간 배치를 결정하기 위해,
상기 리시버 항공기의 이미지를 획득하는 단계로서, 상기 이미지는 깊이 데이터 및 전자기 데이터를 포함하는 상기 단계;
상기 깊이 데이터 및 상기 전자기 데이터를 상기 리시버 항공기에 대해 기준 공간 배치들과 관련된 기준 깊이 데이터 및 기준 전자기 데이터를 포함하는 룩업 테이블들과 비교하는 단계;
상기 비교에 기초하여, 상기 리시버 항공기에 대해 상기 재급유 디바이스의 공간 배치를 결정하는 단계를 수행하도록 구성되는 시스템. - 청구항 32에 있어서, 상기 이미지는 LIDAR(Light Detection And Ranging) 유닛에 의해 획득되는 시스템.
- 청구항 22 내지 33 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재급유 디바이스는 비항공기 고정되고 상기 공간 제어 시스템 특성들은 상기 재급유 디바이스의 공기 역학 제어 표면들의 동작 파라미터들과 관련되는 시스템.
- 청구항 34에 있어서, 상기 공기 역학 제어 표면들은 하나 이상의 베인들인 시스템.
- 청구항 22 내지 33 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재급유 디바이스는 비항공기 고정되고 상기 공간 제어 시스템 특성들은 상기 재급유 디바이스와 연관되고 상기 재급유 디바이스를 기동할 수 있는 반응 제어 추력기들의 동작 파라미터들과 관련되는 시스템.
- 청구항 27 내지 29 중 어느 한 항에 있어서, 상기 체결 영역 세부사양 조건은 상기 재급유 디바이스에 대해 미리 결정된 볼륨 내의 공간 배치이고 상기 미리 결정된 볼륨은 실질적으로 정육면체의 형상이거나 실질적으로 구의 형상으로 선택적인시스템.
- 청구항 22 내지 37 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조향 제어 모듈은 상기 재급유 디바이스의 초기 트레일 위치의 데이터를 획득하도록 더 구성되고 상기 기동 명령들이 산출은 또한 상기 초기 트레일 위치의 획득된 데이터에 기초하는 시스템.
- 청구항 38에 있어서, 상기 재급유 디바이스는 비항공기 고정되고 상기 초기 트레일 위치의 상기 데이터는 상기 재급유 디바이스의 피치 각도, 상기 재급유 디바이스의 요 각도, 및 연료 호스의 전개 길이 중 적어도 하나를 포함하는 시스템.
- 청구항 26 내지 30 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 상기 조향 제어 모듈 및 상기 체결/해제 모듈은 상기 재급유 디바이스에 의해 상기 리시버 항공기의 공중 재급유를 자체적으로 제어하는 것을 가능하게 하기 위해 상기 재급유 디바이스 내에서 피팅되는 시스템.
- 청구항 25 내지 30 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 상기 조향 제어 모듈 및 상기 체결/해제 모듈은 상기 리시버 항공기 내에서 피팅되는 시스템.
- 청구항 28 또는 29에 있어서, 적어도 상기 조향 제어 모듈 및 상기 체결/해제 모듈은 상기 탱커 항공기 내에 피팅되는 시스템.
- 연료 저장소를 갖는 리시버 항공기의 공중 재급유를 제어하는 시스템으로서,
재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 기동시키도록 구성된 조향 제어 모듈로서,
(i) 상기 리시버 항공기에 대해 상기 재급유 디바이스의 공간 배치를 반복적으로 결정하고, 상기 재급유 디바이스는 붐 부재가 상기 리시버 항공기의 연료 저장소에 대해 미리 결정된 이격 및 공간 관계에 있는 상기 체결 가능 위치에 상기 디바이스가 도달할 때, 상기 붐 부재를 통해 상기 리시버 항공기를 체결하고 재급유할 수 있는 것;
(ii) 적어도 반복적으로 결정된 상기 재급유 디바이스의 공간 제어 시스템의 공간 배치들 및 특성들에 기초하여 기동 명령들을 반복적으로 산출하는 것;
(iii) 상기 재급유 디바이스를 상기 체결 가능 위치로 자동으로 기동시키기 위한 상기 기동 명령들을 상기 공간 제어 시스템에 송신하는 것을 포함하는 상기 조향 제어 모듈을 포함하고;
상기 시스템은 그것이 상기 체결 가능 위치에 도달할 때, 상기 재급유 디바이스가 상기 붐 부재를 상기 연료 저장소와 자동으로 체결하기 위한 미리 결정된 궤적을 따라 이동하게 하는 지시를 상기 재급유 디바이스에 제공하도록 구성된 체결/해제 모듈을 더 포함하는 시스템. - 연료 저장소를 갖는 리시버 항공기의 공중 재급유를 제어하는 시스템으로서,
체결 영역 세부사양 조건이 충족될 때까지 상기 리시버 항공기의 공간 배치들 및 체결 영역 사양에 기초하여 상기 리시버 항공기에 대한 기동 지시들을 반복적으로 산출하고, 상기 체결 영역 세부사양 조건을 충족시키는 것에 대응하여, 조향 제어 모듈을 활성화시키도록 구성된 기동 지시 모듈을 포함하며;
상기 조향 제어 모듈은 재급유 디바이스를 체결 가능 위치로 자동으로 기동시키도록 구성되고,
(i) 상기 리시버 항공기에 대해 상기 재급유 디바이스의 공간 배치를 반복적으로 결정하고, 상기 재급유 디바이스는 붐 부재가 상기 리시버 항공기의 연료 저장소에 대해 미리 결정된 이격 및 공간 관계에 있는 상기 체결 가능 위치에 상기 디바이스가 도달할 때, 상기 붐 부재를 통해 상기 리시버 항공기를 체결하고 재급유할 수 있는 것;
(ii) 적어도 반복적으로 결정된 상기 재급유 디바이스의 공간 제어 시스템의 공간 배치들 및 특성들에 기초하여 기동 명령들을 반복적으로 산출하는 것;
(iii) 상기 재급유 디바이스를 상기 체결 가능 위치로 자동으로 기동시키기 위한 상기 기동 명령들을 상기 공간 제어 시스템에 송신하는 것을 포함하고;
상기 시스템은 상기 체결 가능 위치에 그것의 도달에 대응하여, 상기 재급유 디바이스가 상기 붐 부재를 상기 연료 저장소와 자동으로 체결하기 위한 미리 결정된 궤적으로 이동하게 하는 지시를 상기 재급유 디바이스에 제공하도록 구성된 체결/해제 모듈을 더 포함하는 시스템. - 탱커 항공기와 리시버 항공기 사이의 공중 재급유 동작에 사용되는 비항공기 고정 재급유 디바이스로서,
적어도 공중 재급유 동안 연료 호스를 통해 상기 탱커 항공기에 의해 견인되도록 구성되고, 붐 축을 갖고 연료가 상기 공중 재급유 동작 동안 상기 연료 호스로부터 상기 붐 축을 따라 상기 리시버 항공기로 전달될 수 있게 하도록 구성된 붐 부재를 포함하는 선택적 조향가능 바디;
상기 바디를 상기 리시버 항공기에 대해 이격된 체결 가능 위치로 선택적으로 기동시키고 상기 붐 축을 체결 가능 배향으로 상기 이격된 위치에서 정렬하고, 그것들 사이에 연료 수송로(fuel communication)를 가능하게 하기 위해 상기 붐 부재를 상기 붐 축을 따라 상기 리시버 항공기를 향해 후속 이동시키도록 구성된 컨트롤러를 포함하는 비항공기 고정 재급유 디바이스. - 청구항 1의 방법을 수행하기 위해 기계에 의해 실행가능한 지시들의 프로그램을 유형적으로 구체화하는 기계에 의해 판독가능한 프로그램 저장 디바이스.
- 청구항 20의 방법을 수행하기 위해 기계에 의해 실행가능한 지시들의 프로그램을 유형적으로 구체화하는 기계에 의해 판독가능한 프로그램 저장 디바이스.
- 청구항 21의 방법을 수행하기 위해 기계에 의해 실행가능한 지시들의 프로그램을 유형적으로 구체화하는 기계에 의해 판독가능한 프로그램 저장 디바이스.
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