RU2463567C1 - Система определения положения центра тяжести самолета перед взлетом - Google Patents
Система определения положения центра тяжести самолета перед взлетом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2463567C1 RU2463567C1 RU2011116819/28A RU2011116819A RU2463567C1 RU 2463567 C1 RU2463567 C1 RU 2463567C1 RU 2011116819/28 A RU2011116819/28 A RU 2011116819/28A RU 2011116819 A RU2011116819 A RU 2011116819A RU 2463567 C1 RU2463567 C1 RU 2463567C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aircraft
- gravity
- platform
- measuring
- rotation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к системам определения положения центра тяжести и нарушения взлетной центровки самолета. Устройство включает измерительную весовую платформу (ИП), установленную в квадратном углублении фундамента на рулежной дорожке (РД) взлетно-посадочной полосы (ВПП), на которую поступает движущийся самолет, с размещенной на днище фюзеляжа маркировкой средней аэродинамической хорды (САХ). Измерительная весовая платформа (ИП) выполнена с креплением ее в середине на опорах-шарнирах, длина каждой половины ИП рассчитана для одновременного размещения на ней передней и основных стоек шасси самолета. Кроме того, устройство содержит телевизионную передающую камеру, фотокамеру, оптические оси которых направлены для совмещения их на шкале САХ, пересекаясь в точке над осью вращения ИП, и установлены на фундаменте платформы, блок измерения угла, датчики утла поворота φ и угловой скорости 
ИП, которые установлены на оси вращения платформы. В систему включены блок фиксирования положения центра тяжести самолета в процентах от величины САХ, блок управления, радиолиния передачи информации, входной и выходной контакторы на ИП, на которой установлены система подсвета и контакторы - концевые выключатели. Технический результат заключается в повышении оперативности и эффективности определения положения центра тяжести самолета перед взлетом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Область техники
Изобретение относится к области измерительной авиационной техники, а именно к системам определения положения центра тяжести и нарушения взлетной центровки самолета.
При эксплуатации самолета нередко допускается неправильное размещение груза внутри самолета, что вызывает изменение положения его центра тяжести, следствием чего являются летные происшествия и катастрофы. Поэтому крайне необходим контроль центровки самолета перед взлетом.
Уровень техники
Известен способ определения взлетной массы и центровки летательного аппарата (см. патент РФ на изобретение №2172475 С1 от 20.08.2001) с помощью источников излучения. Сущность данного способа заключается в формировании устройствами, закрепленными на фюзеляже, сигнала, отражающего характеристики летательного аппарата (ЛА), такие как масса и положение центра тяжести. Для этого лазерным излучателем проецируют световой конус на рабочую поверхность сканируемого устройства. При увеличении массы ЛА по мере его загрузки изменяется расстояние между лазерным излучателем и сканируемой поверхностью, что приводит к изменению координат проекции светового конуса. При изменении положения ЛА происходит смещение центра тяжести и, соответственно, смещение проекции светового конуса с одновременной деформацией круга в эллипс. Координаты проекции светового конуса фиксируют и по их изменению с помощью вычислительного устройства определяют массу и центр тяжести ЛА, после чего информация отображается на экране монитора.
Однако данный способ имеет конструктивные недостатки. Лазерный излучатель закрепляют на фюзеляже ЛА в специальном гнезде, ориентированном относительно центра тяжести, обеспечивающим его привязку к координатным осям. В оптической системе используют координатные метки, которые проецируются на поверхность сканируемого устройства для привязки его по координатным осям ЛА, затрудняющие эксплуатацию в различных сложных метеоусловиях.
Данный способ вызывает технические и эксплуатационные трудности при эксплуатации в аэропортах для различного типа ЛА и оснащения их лазерными источниками - увеличение финансовых затрат на их установку и эксплуатацию техническим персоналом.
Известен и взят за прототип способ определения веса и координат центра тяжести самолета и веса тел, имеющих продольную ось симметрии, патент РФ на изобретение №2397456 С1 от 15.06.2009 г. Согласно способу, самолет как объект измерения устанавливают на измерительную и поддерживающую опоры, измеряют давление самолета на измерительную опору, затем меняют положение опор. Изменение положения опор осуществляют путем перемещения самолета по установленной наклонно к горизонтали поддерживающей платформе и горизонтально установленной измерительной платформе, оснащенной блоком весоизмерительных датчиков, при действии давления на датчики передним колесом шасси, являющимся при этом измерительной опорой, а задние шасси - поддерживающей опорой. Затем производят замер давления самолета на измерительную опору заданное количество раз, после чего по результатам замеров определяют вес и координаты центра тяжести самолета, учитывая при каждом замере угол положения продольной оси самолета относительно горизонтали и расстояние смещения измерительной опоры относительно соприкосновения друг с другом платформ горизонтальной измерительной и наклонной поддерживающей.
Однако данный способ вызывает трудности в реализации при эксплуатации в аэропортах. Так изменение угла наклона поддерживающей платформы требует строительства механических сооружений с применением гидравлики. Перемещение ЛА даже по измерительной платформе требует точно измерять дистанцию перемещения измерительной опоры относительно точки соприкосновения измерительной и наклонной поддерживающей платформы, что также трудно реализуемо в условиях работы аэропортов.
Расчет нагрузки параметров от измерительной стойки, угла наклона поддерживающей платформы и расстояние от точки соприкосновения не дает возможности оперативно контролировать координаты центра тяжести самолета летчиками в кабине ЛА и операторами управления воздушным движением (УВД).
Раскрытие изобретения
Предлагаемое изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в оперативном и эффективном определении положения центра тяжести самолета перед взлетом летчиками в кабине самолета и операторами УВД, что позволит предупредить неправильное размещение груза внутри самолета и повысить безопасность полетов.
Существенные признаки
Для получения указанного технического результата в предлагаемой системе определения положения центра тяжести самолета (СОЦТ), включающей измерительную весовую платформу (ИП), установленную в квадратном углублении фундамента на рулежной дорожке (РД) взлетно-посадочной полосы (ВПП), на которую поступает движущийся самолет, дополнительно на днище фюзеляжа самолета размещена маркировка средней аэродинамической хорды (САХ). ИП выполнена с креплением ее в середине на опорах-шарнирах. Длина каждого плеча ИП рассчитана для одновременного размещения на ней передней и основных стоек шасси самолета. В систему введены телевизионная передающая камера, фотокамера, оптические оси которых направлены для совмещения их на шкале САХ, пересекаясь в точке над осью вращения ИП, и установлены на фундаменте платформы для фиксирования отметки САХ и отметки времени прохождения сигналов координат центра тяжести. Введены блок измерения угла поворота φ и угловой скорости 
ИП с датчиками, установленными на неподвижной оси вращения платформы, включены блок фиксирования положения центра тяжести самолета в процентах от величины САХ, блок управления, радиолиния передачи информации, входной и выходной контакторы на ИП, на которой установлены система подсвета и контакторы - концевые выключатели, причем телевизионная камера и фотокамера связаны с первым и вторым входами блока фиксирования положения центра тяжести самолета в процентах от величины САХ, третий вход его связан с выходом блока измерения угла поворота и угловой скорости поворота ИП, а выход его соединен с первым входом блока управления, первый и второй выходы которого соединены с цепями включения телевизионной камеры и фотокамеры, второй и третий входы соединены с передним и задним контакторами, установленными на фундаменте на РД, а третий выход связан с радиолинией передачи информации о запрете взлета экипажу и операторам УВД о нарушении центровки самолета.
Кроме того, перед системой установлены предупреждающие знаки по ограничению скорости движения ЛА.
Перечень фигур
Для пояснения сущности изобретения СОЦТ на фиг.1 изображены:
1 - самолет;
2 - шкала средней аэродинамической хорды (САХ);
3 - основные стойки шасси ЛА;
4 - передняя стойка шасси ЛА;
5 - антенные связи по радиолинии в кабине летчиков;
6 - измерительная весовая платформа (ИП);
7 - опоры-шарниры с подшипниками, ось поворота ИП;
8 - датчики угла φ и угловой скорости поворота платформы ИП;
9 - освещение шкалы САХ;
10, 12 - концевые выключатели (контакторы) платформы;
11, 13 - электрические контакторы на фундаменте;
14 - телевизионная камера;
15 - блок измерения угла и угловой скорости поворота платформы ИП;
16 - цифровая фотокамера;
17 - блок фиксирования положения центра тяжести самолета в процентах от величины САХ;
18 - блок управления;
19 - радиолиния передачи информации;
20 - радиолиния управления воздушным движением (УВД);
21 - предупредительный знак ограничения скорости ЛА;
22 - углубленный фундамент системы с опорами-шарнирами 7.
Система определения положения центра тяжести (СОЦТ) перед взлетом ЛА-1 включает установку углубленного квадратного фундамента 22 на рулежной дорожке (РД) старта ВПП. Сверху фундамента 22 расположена четырехугольная измерительная платформа (ИП) 6 с креплением ее в середине в двух противоположно направленных опорах-шарнирах 7, дающих возможность ИП 6 изменять угловое положение.
Угол φ и угловая скорость 
измеряется датчиками 8, установленными на шарнирах 7 и связанный с блоком измерения угла и угловой скорости поворота платформы ИП 15. На днище фюзеляжа ЛА 1 наносится маркировка - линейка 2 (цветовое кодирование, штрих-код) средней аэродинамической хорды (САХ). На ИП 6 установлена система подсвета и освещения 9, а также контакторы в передней 10 и задней части 12 ИП 6 для включения-выключения телевизионной камеры 14 и фотокамеры 16, установленных сбоку на фундаменте 22 рядом с ИП 6, блок управления 18 работой камер 14 и 16 в режиме отметки, фиксирования сигналов и времени, который соединен с блоком фиксирования координат САХ 17, который в свою очередь связан с блоком 15 измерения углов поворота ИП 6, а также передним 11 и задним 13 контактором. Кроме того, блок управления 18 соединен с радиолинией передачи информации 19, сигналы которой принимаются в кабине 5 ЛА 1 и операторами 10 УВД.
Перед системой СОЦТ устанавливается освещенный предупредительный знак 21 ограничения скорости ЛА 1.
Система работает следующим образом.
При движении по РД в момент времени t1 ЛА1 попадает сначала носовой стойкой шасси 4 (см. фиг.1), затем основными стойками 3 на первое плечо ИП 6 и далее, переходя опору-шарнир 7 на второе плечо, моменты от сил, действующих на опоры основных шасси Pш·L1, опору носовой шасси Рн·L3, выравниваются, когда координата центра тяжести при движении самолета совместится с осью вращения ИП, затем происходит изменение положения центра тяжести самолета, давления на опоры шасси от веса Р самолета и под действием момента силы P·L2 происходит поворот ИП-6 относительно опоры-шарнира на угол φ. Блок 18 управляет работой камер 14 и 16 в режиме отметки САХ, которые фиксируют и запоминают показания САХ над осью вращения ИП от момента времени t1, когда включается контактор 10, до момента времени t2, когда срабатывает контактор 12, и камеры выключаются. Угол и угловая скорость поворота измеряются датчиком 8, связанным с блоком измерения угла и угловой скорости поворота платформы ИП 15. Момент сил P·L2 заставляет срабатывать контактор 12 в момент времени t2 с учетом инерционности и запаздывания вращения ИП в режиме измерения положения центра тяжести самолета. Определяют время поворота ИП на угол φ, равное Δt. При этом датчики угла поворота φ и угловой скорости посылают сигнал переброса моментов от сил ЛА 1. В блоке управления 18 реализуются алгоритмы: определения времени поворота Δt ИП на угол φ, поиска «штрихкода, показаний САХ над осью вращения ИП», снятого в момент t2 фотокамерой, поиска «штрихкода, показаний САХ над осью вращения ИП», снятого в момент (t2-Δt) в начале поворота ИП, путем сравнения двух графических снимков определяют L2 и координату центра тяжести на САХ, равную
L1+L2=N CAX. При этом в блоке управления 18 реализуются алгоритмы: 1)φ и 
2) P·L2≤δ2; 3) N САХ%≤δ3.
Если координата центра тяжести САХ≥δ3, то передается информация о запрете взлета,
где δ1, δ2, δ3 - разрешенные значения;
L - расстояние от носовой опоры до плоскости, проходящей через основные опоры;
L1 - расстояние от плоскости, пересекающей основные опоры, до оси вращения ИП в момент времени t2;
L2 - расстояние от оси вращения ИП до центра тяжести в момент времени (t2-Δt);
L3 - расстояние от носовой опоры до центра тяжести в момент времени (t2-Δt).
Информация из блока управления 18, полученная о координатах центра тяжести ЛА 1, и отметки времени прохождения сигналов координат, передается по радиолинии передачи 19 в кабину летчиков 5 и операторам 20 УВД. Эта информация предупреждения о том, что в случае выхода координат центра тяжести ЛА 1 за пределы (N САХ%>δ3) взлет не может быть разрешен.
Важным достоинством данной системы является повышение безопасности полетов летательных аппаратов.
Claims (2)
1. Система определения положения центра тяжести самолета перед взлетом, включающая измерительную весовую платформу (ИП), установленную в квадратном углублении фундамента на рулежной дорожке (РД) взлетно-посадочной полосы (ВПП), на которую поступает движущийся самолет, отличающаяся тем, что самолет выполнен с размещенной на днище фюзеляжа маркировкой средней аэродинамической хорды (САХ), измерительная весовая платформа (ИП) выполнена с креплением ее в середине на опорах-шарнирах, длина каждой половины ИП рассчитана для одновременного размещения на ней передней и основных стоек шасси, самолета, в систему введены телевизионная передающая камера, фотокамера, оптические оси которых направлены для совмещения их на шкале САХ, пересекаясь в точке над осью вращения ИП, и установлены на фундаменте платформы, введены блок измерения угла с датчиками угла поворота φ и угловой скорости ИП, установленными на оси вращения платформы, блок фиксирования положения центра тяжести самолета в процентах от величины САХ, блок управления, радиолиния передачи информации, входной и выходной контакторы на ИП, на которой установлены система подсвета и контакторы - концевые выключатели, причем телевизионная камера и фотокамера связаны с первым и вторым входами блока фиксирования взлетной центровки тяжести самолета в процентах от величины САХ, третий вход его связан с выходом блока измерения угла поворота и угловой скорости поворота ИП, а выход его соединен с первым входом блока управления, первый и второй выходы которого соединены с цепями включения телевизионной камеры и фотокамеры, второй и третий входы соединены с передним и задним контакторами, установленными в углублении на фундаменте на РД, а третий выход связан с радиолинией передачи информации о запрете взлета экипажу и операторам управления воздушным движением (УВД) о нарушении центровки самолета.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что перед системой установлены предупреждающие знаки по ограничению скорости движения ЛА.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011116819/28A RU2463567C1 (ru) | 2011-04-28 | 2011-04-28 | Система определения положения центра тяжести самолета перед взлетом |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011116819/28A RU2463567C1 (ru) | 2011-04-28 | 2011-04-28 | Система определения положения центра тяжести самолета перед взлетом |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2463567C1 true RU2463567C1 (ru) | 2012-10-10 |
Family
ID=47079640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011116819/28A RU2463567C1 (ru) | 2011-04-28 | 2011-04-28 | Система определения положения центра тяжести самолета перед взлетом |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2463567C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105699013A (zh) * | 2016-04-05 | 2016-06-22 | 浙江大学 | 航空器重心位置测定装置及其方法 |
| RU2688575C1 (ru) * | 2018-08-06 | 2019-05-21 | Александр Александрович Скрипкин | Весовое устройство для определения взлетной массы и взлетной центровки самолета и способ определения взлетной массы и взлетной центровки самолета (варианты) |
| DE212022000130U1 (de) | 2021-11-18 | 2023-12-18 | Toghrul Isa KARIMLI | Dynamisches Bordsystem zur automatischen Messung der Masse und des Gleichgewichts, der Nick-, Gier-, Roll- und Gleichgewichtsversetzung eines Flugzeugs auf der Erde und im Raum |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2172475C1 (ru) * | 2000-05-31 | 2001-08-20 | Ахметшин Равиль Миргасимович | Способ определения взлетной массы и центровки летательного аппарата |
| RU2331109C2 (ru) * | 2006-05-05 | 2008-08-10 | Закрытое акционерное общество "Авиационная компания "Полет" | Способ компьютерного моделирования центровки грузового самолета типа ан-124-100 |
| RU2397456C1 (ru) * | 2009-06-15 | 2010-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (СГТУ) | Способ определения веса и координат центра тяжести самолета |
-
2011
- 2011-04-28 RU RU2011116819/28A patent/RU2463567C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2172475C1 (ru) * | 2000-05-31 | 2001-08-20 | Ахметшин Равиль Миргасимович | Способ определения взлетной массы и центровки летательного аппарата |
| RU2331109C2 (ru) * | 2006-05-05 | 2008-08-10 | Закрытое акционерное общество "Авиационная компания "Полет" | Способ компьютерного моделирования центровки грузового самолета типа ан-124-100 |
| RU2397456C1 (ru) * | 2009-06-15 | 2010-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (СГТУ) | Способ определения веса и координат центра тяжести самолета |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105699013A (zh) * | 2016-04-05 | 2016-06-22 | 浙江大学 | 航空器重心位置测定装置及其方法 |
| CN105699013B (zh) * | 2016-04-05 | 2018-02-06 | 浙江大学 | 航空器重心位置测定装置及其方法 |
| RU2688575C1 (ru) * | 2018-08-06 | 2019-05-21 | Александр Александрович Скрипкин | Весовое устройство для определения взлетной массы и взлетной центровки самолета и способ определения взлетной массы и взлетной центровки самолета (варианты) |
| DE212022000130U1 (de) | 2021-11-18 | 2023-12-18 | Toghrul Isa KARIMLI | Dynamisches Bordsystem zur automatischen Messung der Masse und des Gleichgewichts, der Nick-, Gier-, Roll- und Gleichgewichtsversetzung eines Flugzeugs auf der Erde und im Raum |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11884418B2 (en) | Control device, control method, and flight vehicle device | |
| RU2550887C2 (ru) | Бортовая интегрированная система информационной поддержки экипажа и когнитивный формат представления полетной информации на этапе "взлет" многодвигательного воздушного судна | |
| CN100474354C (zh) | 用于辅助机场内飞机地面导航的方法和装置 | |
| US8042765B1 (en) | Aircraft landing gear compression rate monitor | |
| US8880328B2 (en) | Method of optically locating an aircraft relative to an airport | |
| JP5414540B2 (ja) | 航空機の着陸及び離陸の間の航空機の位置及び情況を決定及び表示する光学システム | |
| CN101287649B (zh) | 用于将登机桥或货物处理桥自动对接到飞机的门的方法 | |
| US10935987B2 (en) | Landing site localization for dynamic control of an aircraft toward a landing site | |
| CN101244765B (zh) | 低能见度下飞机起飞着陆的视觉导引和监控系统及方法 | |
| CN105939934A (zh) | 用于避免地面碰撞的系统和方法 | |
| RU2497175C1 (ru) | Система визуализации полета и когнитивный пилотажный индикатор одновинтового вертолета | |
| US20210319709A1 (en) | Landing site localization for dynamic control of an aircraft toward a landing site | |
| EP3392153B1 (en) | Method and system for providing docking guidance to a pilot of a taxiing aircraft | |
| CA2870979A1 (en) | Systems and methods for providing landing exceedance warnings and avoidance | |
| CN103373475A (zh) | 用于识别与候机口上飞机的停机处有关的飞机的方法和装置 | |
| RU2463567C1 (ru) | Система определения положения центра тяжести самолета перед взлетом | |
| WO2022220461A1 (ko) | 지능형 첨단 항공기 지상유도관제 시스템 및 방법 | |
| US20170148333A1 (en) | Method for automatically piloting an aircraft on the ground and device for its implementation | |
| EP3597545A1 (en) | Taxi strike alert system | |
| WO2022170401A1 (en) | Systems and methods for monitoring activities in an aviation environment | |
| RU2475424C1 (ru) | Способ визуальной посадки и устройство кириллова визуального обеспечения взлета или посадки летательного аппарата | |
| CN111746816B (zh) | 一种飞机降落辅助装置及降落方法 | |
| CN205280389U (zh) | 一种测量飞机轮胎压缩量的机载设备 | |
| WO2007030028A1 (fr) | Procédé et ensemble de commande d'un appareil volant | |
| KR101965704B1 (ko) | 고각도 착륙형 무인항공기 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140429 |