CN101443234B - 锁定装置、用于该装置的检测***和含有该***的飞行器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于飞行器起落架的活动元件的锁定装置(100)。该锁定装置包括电子标签(RFID)，该电子标签用于接收查询信号和发回识别信号。本发明还涉及一种能够检测所述锁定装置(100)的机载***(370)。

Description

锁定装置、用于该装置的检测***和含有该***的飞行器 
技术领域
本发明涉及飞行器的活动元件的锁定装置的领域。 
背景技术
当飞机停在地面上以便接受清洁操作或者维修操作时，飞机的某些元件应该被机械地锁住或紧固，以便避免它们由于人为错误或者控制***的故障不适时地起动。尤其已知地，固定飞机的起落架以便在地面维修和装卸的需要。为此，通常使用钢的定位销或锁紧环，它们能够锁定起落架的活动部分，例如机械铰链或者延伸出的起落架致动器。为了使地面人员容易辨别，这些地面上的锁定装置通常被装备可视的识别标记，如鲜艳颜色的旗帜或者信号旗。事实上，在起飞之前必须释放活动部分，由于没有释放活动部分，在飞行期间可能突然发生严重的事故。尽管采取了预防措施并且进行了***的检查，然而当起飞前检查时，起落架的锁定装置没有被取下的情况仍然会经常发生。然而，如果起落架没有被收回，飞机应该立即返回起飞的机场。据估计，与起落架的问题有关的返回起飞机场的情况的大约11％是由于忘记取下锁定装置。每次返回意味着要将航空煤油预先倾卸以便减小飞机的重量，飞机的重量要低于着陆所允许的最大重量。尤其地，无论是在燃料方面还是在着陆方面，这样的操作对环境和成本都是有害的。 
在导致忘记锁定装置的已验明的原因中，尤其统计了损坏或缺少可视识别标记的情况。事实上，在磨损之后或者不正确的操作之后，旗帜或者信号旗可能会脱落，或者还会在风的作用下卡在相邻的零件中，因此不在地面人员的视线内。 
为了方便发现锁定装置，锁定装置有时被粉刷成鲜艳的颜色。然而，涂料被存在于大部分液压流体中的含磷脂快速的侵蚀，使得锁定装置未被看出(尤其在糟糕的亮度或者可见度条件下)。 
本发明的第一个目的是提供一种锁定装置，该锁定装置的存在可以容易且快速的发现。本发明的第二个目的是在地面上设置锁定装置，这个锁定装置可以在很高的可靠性情况下被检测到。本发明的第三个目的是设置所述锁定装置的自动检测***。 
发明内容
本发明由飞行器的活动元件的锁定装置定义，所述锁定装置包括电子标签，所述电子标签用于接收查询信号和发回所述装置的识别信号。 
根据第一实施例，锁定装置表现为定位销的形式。 
有利地，所述定位销包括圆柱形部分，所述圆柱形部分具有环形凹槽，在所述环形凹槽中安置有全向天线。优选地，所述天线由弹性材料层密封覆盖。 
根据第二实施例，所述锁定装置表现为锁紧环的形式，所述锁紧环包括两个壳(coquille)，所述两个壳由纵向铰链将其彼此连接。 
有利地，至少一个壳包括半圆柱形部分，所述半圆柱形部分具有近似半环形的凹槽，在所述半环形凹槽中安置有天线元件。优选地，所述天线元件由弹性材料层密封覆盖。
本发明还由用于至少一个所述锁定装置的检测***定义，所述检测***包括： 
-用于至少一个电子标签的读取装置，用于传送查询信号和接收响应，所述响应包括所述锁定装置的识别数据； 
-控制装置，所述控制装置通过航空电子通信网络控制所述读取装置并且接收所述识别数据；和 
-信号装置，所述信号装置显示锁定装置是否被识别。有利地，所述信号装置被用于在飞行器的框图显示(représentation synoptique)上显示所述锁定装置的位置和/或被用于在检测到锁定装置时发出声音信号。 
最后，本发明还涉及一种飞行器，在该飞行器中装载有所述检测***。 
附图说明
参照附图，本发明的其他特征和优点在读取本发明的优选实施例时将会显而易见，其中： 
图1A示出了根据本发明第一实施例的锁定装置； 
图1B示出了图1A中的所述装置的轴向截面图； 
图2示出了根据本发明第二实施例的锁定装置； 
图3示出了根据本发明的能够检测锁定装置存在的航空电子***。
具体实施方式
本发明的基本概念是配备具有电子标签RFID(射频识别)的地面锁定装置，该电子标签RFID也被称为“标签RFID”或者简单地称为“标签”。 
电子标签在现有技术中是已知的，它具有不需要独立供电的优点。通常，电子标签包括天线、非易失性存储器(其中存储识别信息)、用于调制的调制器，因此由天线收到的查询信号在发送回去之前通过所述信息被调制。使用查询信号能量的供电电路被设置为向调制器供电。因此，当电子标签收到预定频率的查询信号时，该信号被检波以便向调制器供电，并且包含识别信息的响应被发送回查询装置。 
图1A示出了根据本发明第一实施例的锁定装置。该装置表现为定位销100的形式，该定位销包括第一圆柱形部分110，该圆柱形部分通过圆锥形状115向定位销的下部延伸并且通过第二圆柱形部分117(与第一圆柱形部分同轴，但是直径大于第一圆柱形部分)向定位销的上部延伸。第一圆柱形部分被用于滑动地***到起落架相应的孔中，例如当放出起落架时该孔在展开的结构元件中和/或当收回起落架时该孔在收起的结构元件中。第二圆柱形部分被设置为保留在所述孔外。杆130在定位销的上部沿直径方向穿过定位销且明显地在第二圆柱部分的两边突出，使得定位销的拔取和操作很容易。活塞140被设置为用于沿着由下挡块和上挡块限定的轴线行程在第一圆柱形部分和第二圆柱形部分的内部滑动。在静止位置，活塞通过回动弹簧抵压上挡块，并且略微高出第二圆柱形部分的上部。在这个位置中，活塞使两个凸销150径向地向第一圆柱形部分外面突出。更确切地，这些凸销(有利地是钢珠)被安装在弹簧上并且沿直径方向彼此相对地位于第一圆柱形部分的下部。当装卸人员想锁定起落架时，他将定位销***相应孔中。当装卸人员按压活 塞140以便使活塞到达下挡块时，或者当定位销被用力***孔中时，凸销150缩回它们的容纳孔中。定位销一旦到位，凸销自然地回到突出的位置并且进入孔的相应凹处中。为了抽出定位销，按压活塞140就足够了，这能够收起凸销并且允许从定位销孔中取出定位销。定位销的第二圆柱形部分具有环形切除部分，其中安装有电子标签的天线。天线覆盖有弹性材料层170(优选地，选择鲜艳的颜色)。最后，有利地，同样具有鲜艳颜色的旗帜或信号旗160通过结实的带环或者线环被系在定位销上。 
图1B示出了定位销的沿轴向截面的上部。尤其注意环形切除部分175，其中安装有天线173，天线被覆盖有弹性材料环170，该弹性材料环密封地保护天线，尤其保护其不受液压液体的腐蚀。已经给出，天线容纳在第二圆柱形部分中，该第二圆柱形部分被设置留在孔的外面，因而天线可以无遮挡地发送和接收电磁信号。有利地，天线是全向天线，被划分为或不划分为多个扇形区。与天线配合的电子电路RFID也被安置在第二圆柱形部分中的孔(未示出)中，以便防止撞击和机械应力。 
图2示出了根据本发明第二实施例的锁定装置。该装置由锁紧环200构成，该锁紧环例如用于固定伸出的起落架致动器。该装置包括围绕纵向铰链215铰接的两个壳210。壳的自由端可以通过快速紧固***或简单的螺栓-螺母***220连接在一起。壳具有近似的半圆柱形形状或者由包括半圆柱形部分构成，以阻止致动器收回。鲜艳颜色的信号旗或者旗帜也被系在锁紧环上。锁紧环的一个或者两个半圆柱形壳在其外表面具有半环形凹槽形式的切除部分，其中安置有天线。有利地，天线包括安装在两个壳的各自凹槽中的两个半环形元件。天线或两个天线元件被电连接到电子电路RFID，该电子电路安装在一个壳中以便避免撞击和机械应力。天线的每部分还被覆盖具有鲜艳颜色的弹性材料层230。
当飞机在地面上时，上述锁定装置可以用于固定飞机的活动元件(例如前起落架的元件或者主起落架的元件)。 
为了检测所述锁定装置的存在或检查锁定装置的缺少，飞行器具有分布在机身上的多个天线，所述天线用于发送查询信号。 
有利地，这些天线是共形天线，即以与机身同样的形状集成或者安装在飞行器的机头和起落架的门的由复合材料(弱电磁吸收)制成的部分的内表面上。有利地，天线被设置以便锁定装置能够收到视线或LOS(瞄准线)内的查询信号。 
不同的天线被连接到RFID读取装置。当RFID读取装置接收到检查锁定装置是否存在的指令时，该RFID读取装置发送由低频(例如125kHz或134.2kHz)电磁波构成的查询信号。使用低频能够减小通过飞机的金属结构引起的吸收现象和衍射现象并且能够在查询区域获得相对均匀的电磁场。另外，电子标签的读取装置在这些频率下通常是可用的。接收所述查询信号的锁定装置向读取装置发回包括识别数据的响应。这些数据表示，响应由锁定装置发送并且必要时提供查询装置类型。因此，如果不同类型的锁定装置被用于紧固飞行器的不同元件，锁定装置的检测将会与飞行器的相应元件单独配合。 
图3示出了根据本发明的航空电子***，该***能够检测锁定装置存在或不存在。 
每个读取装置330被连接到控制和采集单元350，该单元连接在符合ARINC标准的航空电子通信网络360(例如诸如AFDX(航空电子全双工制转换以太网)网络的转换以太网络)上。被称为FWS(飞行警报***)的警报***(负责监督飞行器不同元件的故障并且确定飞行的危险条件)也连接在网络上。警报***370可以自动 或者手动操作地起动锁定装置存在或缺少的检查。在起飞前的控制步骤期间，尤其将会***地进行该检查。该检查也可以由维修人员起动以便确保所有的锁定装置都被收回。警报***370通过控制和采集单元350向读取装置330发送查询指令。可替换地，警报***可以顺序地向不同的装置发送该命令。如果读取装置330检测到响应，该读取装置通过它的相关控制和采集单元向警报***发送已经被响应的锁定装置的识别信息。有利地，锁定装置的电子标签通过不同的延迟时间发送它们各自的响应以便避免冲突。最后，每个标签可以被装备计数器或者逆计数器，每个计数器或逆计数器都被初始化为不同的值并且只有当到达时限时才响应。警报***370集中地接收到不同单元350的响应。因此警报***可以确定锁定装置是否存在，并且必要时对锁定装置进行识别。如果锁定装置存在，警报***在驾驶舱的控制板380上产生由声音信号和/或发光显示构成的警报。有利地，发光显示位于飞行器的框图显示上，以便异常存在或缺少的锁定装置的位置可以被立即确定。因此，本发明能够使地面工作人员在飞机没有离开机场之前取下锁定装置。

Claims (12)

1.一种用于飞行器起落架的活动元件的锁定装置，其特征在于，所述锁定装置包括电子标签，所述电子标签用于接收查询信号和发回所述装置的识别信号。
2.根据权利要求1所述的锁定装置，其特征在于，所述锁定装置为定位销(100)的形式。
3.根据权利要求2所述的锁定装置，其特征在于，所述定位销包括圆柱形部分(117)，所述圆柱形部分具有环形凹槽(175)，在所述环形凹槽中安置有全向天线(173)。
4.根据权利要求3所述的锁定装置，其特征在于，所述天线由弹性材料层(170)密封覆盖。
5.根据权利要求1所述的锁定装置，其特征在于，所述锁定装置为锁紧环(200)的形式，所述锁紧环包括两个壳(210)，所述两个壳由纵向铰链(215)彼此连接。
6.根据权利要求5所述的锁定装置，其特征在于，至少一个所述壳包括半圆柱形部分，所述半圆柱形部分具有近似半环形的凹槽，在所述半环形凹槽中安置有天线元件。
7.根据权利要求6所述的锁定装置，其特征在于，所述天线元件由弹性材料层(230)密封覆盖。
8.一种用于至少一个根据上述权利要求中的任一项所述的锁定装置的检测***，其特征在于，所述检测***包括：
-用于读取至少一个电子标签的读取装置(330)，所述读取装置用于传送查询信号和接收响应，所述响应包括所述装置的识别数据；
-警报***(370)，所述警报***通过航空电子通信网络(360)控制所述读取装置并且接收所述识别数据；以及
-控制板(380)，所述控制板显示是否识别到锁定装置。
9.根据权利要求8所述的检测***，其特征在于，所述控制板被用于在飞行器的框图显示上显示所述锁定装置的位置。
10.根据权利要求8或9所述的检测***，其特征在于，所述控制板被用于在检测到锁定装置时发出声音信号。
11.一种飞行器，包括根据权利要求8至10中任一项所述的检测***，其特征在于，所述读取装置被连接在至少一个天线上，所述天线安装在起落架的门的内部。
12.一种飞行器，包括根据权利要求8至10中任一项所述的检测***，其特征在于，所述读取装置被连接在至少一个共形天线上。
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