DE10159134A1 - Headlamp arrangement for aircraft has at least one headlamp directed along aircraft's longitudinal axis with nose wheel loaded and inclined downwards if nose wheel unloaded - Google Patents
Headlamp arrangement for aircraft has at least one headlamp directed along aircraft's longitudinal axis with nose wheel loaded and inclined downwards if nose wheel unloadedInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Scheinwerferanordnung für ein Flugzeug. The invention relates to a headlight arrangement for a Plane.
Flugzeuge weisen für verschiedene Zwecke verschiedene Scheinwerfer auf mit einem vom Hersteller des Flugzeuges ermittelten und optimierten, relativ zur Flugzeuglängsachse fest eingestellten Leuchtkegel. Roll- und Startscheinwerfer sowie Turn-off-Lights sind am Bugfahrwerk oder vorn am Flugzeugrumpf fest montiert, damit sie Startbahn und Rollweg optimal ausleuchten, wenn sich das Flugzeug stehend oder rollend am Boden befindet. Die Leuchtkegel der Roll-, Start- und Turn-off-Scheinwerfer sind deshalb mehr oder weniger horizontal parallel zur Flugzeuglängsachse ausgerichtet - vergleichbar mit aufgeblendeten Autoscheinwerfern. Aircraft have different purposes for different purposes Headlights on with one from the manufacturer of the aircraft determined and optimized, relative to the aircraft's longitudinal axis fixed light cone. Rolling and starting headlights and turn-off lights are on the nose gear or on the front Aircraft fuselage fixed so that it takes off from the runway and taxiway optimally illuminate when the aircraft is standing or rolling on the ground. The luminous cones of the roll, start and turn-off headlights are therefore more or less aligned horizontally parallel to the longitudinal axis of the aircraft - comparable to flashing car headlights.
Befindet sich das Flugzeug im Endanflug kurz vor dem Aufsetzen, ist jedoch eine Ausleuchtung der Landebahn erforderlich. Dazu sind die obengenannten Scheinwerfer allerdings nicht geeignet, da strahlgetriebene Flugzeuge einen Anstellwinkel von etwa 4° bis 7° gegenüber der Horizontalen beim Landeanflug einnehmen. Deshalb sind bei derartigen Flugzeugen zusätzlich Landescheinwerfer vorgesehen, die bei einem Gleitpfad von 3° gegenüber der Flugzeuglängsachse in einem Winkel von je nach Flugzeug etwa 7° bis 13° nach unten strahlen. Diese sind wiederum beim Rollen, beim Starten sowie beim Ausrollen nach der Landung unnütz, da sie dann vorwiegend nur den Boden unter dem Flugzeug ausleuchten. The aircraft is on the final approach shortly before Touchdown, however, is an illumination of the runway required. These are the headlights mentioned above not suitable, however, since jet-powered aircraft an angle of attack of about 4 ° to 7 ° compared to Take horizontal when approaching landing. That is why at such aircraft additionally landing lights provided that with a glide path of 3 ° compared to the Aircraft longitudinal axis at an angle of approximately depending on the aircraft Radiate 7 ° to 13 ° downwards. These are in turn at Taxiing, taking off and rolling out after landing useless, because then they mainly only the floor under the Illuminate the aircraft.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, dem Piloten eine optimale Ausleuchtung für die jeweilige Bewegung des Flugzeuges zu bieten, wobei dem Piloten weitgehend Bedienvorgänge erspart werden sollen und der technische Aufwand, insbesondere das Gewicht der Scheinwerferanordnung, gering zu halten ist. The object of the present invention is to provide the pilot with a optimal illumination for the respective movement of the Aircraft to offer, the pilot largely Operations are to be spared and the technical Effort, in particular the weight of the headlight arrangement, is to be kept low.
Diese Aufgabe wird bei der erfindungsgemäßen Scheinwerferanordnung dadurch gelöst, dass mindestens ein Scheinwerfer in Abhängigkeit von der Belastung des Bugrades derart neigbar ist, dass der mindestens eine Scheinwerfer in einer ersten Stellung bei belastetem Bugrad im Wesentlichen an der Flugzeuglängsachse ausgerichtet ist und in einer zweiten Stellung bei unbelastetem Bugrad schräg nach unten strahlt. This object is achieved with the invention Headlight arrangement solved in that at least one Headlights depending on the load on the nose wheel is inclinable such that the at least one headlight in a first position with the nose wheel loaded is aligned on the longitudinal axis of the aircraft and in one second position with the nose wheel unloaded diagonally downwards shine.
Die erfindungsgemäße Scheinwerferanordnung hat den Vorteil, dass während des Endanfluges und nach dem Landen die richtige Ausleuchtung zur Verfügung steht, ohne dass der Pilot entsprechende Schaltvorgänge vornehmen muss. Außerdem werden beim Starten automatisch die Scheinwerfer nach unten geneigt, so dass kurz nach dem Start eine Blendung durch Nebel oder niedrig hängende Wolken vermieden wird. The headlight arrangement according to the invention has the advantage that during the final approach and after landing the correct illumination is available without the Pilot must make appropriate switching operations. Moreover the headlights are automatically lowered when starting inclined so that shortly after starting a glare through Fog or low hanging clouds is avoided.
Eine einfache und zuverlässige Möglichkeit zum Neigen des mindestens einen Scheinwerfers besteht bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung darin, dass der mindestens eine Scheinwerfer in einer der Stellungen von einer Federkraft gehalten wird und in die andere Stellung durch einen Elektromagneten gebracht wird. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Federkraft den Scheinwerfer in der zweiten Stellung hält. A simple and reliable way to tilt the there is at least one headlight for one advantageous embodiment of the invention in that the at least one headlamp in one of the positions of a spring force is held and in the other position is brought by an electromagnet. It is preferably provided that the spring force the Headlamp holds in the second position.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheinwerferanordnung besteht darin, dass der mindestens eine Scheinwerfer mit seiner Lichtaustrittsöffnung in einer Ruhestellung bündig mit der Flugzeugoberfläche abschließt und bei Bedarf ausschwenkbar ist und dass Mittel vorgesehen sind zur Bewegung des Scheinwerfers in die erste und in die zweite Stellung. Damit sind auch die häufig verwendeten versenkbaren Scheinwerfer im Rahmen der Erfindung anwendbar. Im einzelnen kann dabei vorgesehen sein, dass der Scheinwerfer mittels eines Stellmotors und Positionssensoren in die erste und zweite Stellung bewegbar ist. Another advantageous embodiment of the invention Headlight arrangement is that the minimum a headlamp with its light outlet in one The rest position is flush with the aircraft surface and can be swung out if necessary and that means are provided are for moving the headlight into the first and into the second position. So that are the commonly used ones retractable headlights applicable in the context of the invention. In particular, it can be provided that the Headlights using a servomotor and position sensors is movable into the first and second positions.
Die Winkelstellungen der Scheinwerfer können je nach Erfordernissen an das jeweilige Flugzeug angepasst werden. Bei einer Reihe von strahlgetriebenen Flugzeugen ist es vorteilhaft, wenn die erste Stellung einen Winkel von etwa 0° zur Flugzeuglängsachse bildet und die zweite Stellung bei 13°±4° liegt. The angular positions of the headlights can vary depending on Requirements to be adapted to the respective aircraft. It is on a number of jet powered aircraft advantageous if the first position has an angle of approximately 0 ° to the longitudinal axis of the aircraft and the second position at 13 ° ± 4 °.
Auch der Ein- bzw. Anbauort kann je nach Flugzeug gewählt werden. So kann beispielsweise vorgesehen werden, dass in Abhängigkeit von der Belastung des Bugrades neigbare Scheinwerfer an den Flügeln und/oder am Bugfahrwerk und/oder am Rumpf des Flugzeuges angeordnet sind. The installation or mounting location can also be selected depending on the aircraft become. For example, it can be provided that in Tiltable depending on the load on the nose wheel Headlights on the wings and / or on the nose gear and / or are arranged on the fuselage of the aircraft.
Um auch bei wechselnden Anstellwinkeln und Flugbahnvektoren während des Landeanflugs die Scheinwerfer automatisch auf den voraussichtlichen Aufsetzpunkt zu richten, kann bei der erfindungsgemäßen Einrichtung vorgesehen sein, dass die zweite Stellung derart steuerbar ist, dass der mindestens eine Scheinwerfer unabhängig vom jeweiligen Nickwinkel in Richtung der vertikalen Richtung des jeweiligen Flugbahnvektors strahlt. To even with changing angles of attack and trajectory vectors the headlights come on automatically during the approach The expected point of contact can be addressed at device according to the invention can be provided that the second position is controllable such that the at least a headlamp regardless of the pitch angle Direction of the vertical direction of each Trajectory vector shines.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, dass ein von einem Sensor in Abhängigkeit von der Belastung des Bugrades erzeugtes Signal und ein Ausgangssignal eines Schalters für die Scheinwerfer einer Logikschaltung zuführbar sind, deren Ausgangssignal einen Antrieb für die Neigung der Scheinwerfer steuert. Diese Ausbildung ermöglicht, dass die Scheinwerfer lediglich ein- oder ausgeschaltet zu werden brauchen und dass sich die Neigung der Scheinwerfer automatisch einstellt. Another advantageous embodiment of the invention in that one from a sensor depending on the Signal generated by the nose wheel and a Output signal of a switch for the headlights of one Logic circuit can be fed, the output signal of one Drive for the inclination of the headlights controls. This Training enables the headlights to be or need to be switched off and that the Headlamp angle adjusts automatically.
Eine weitere Möglichkeit zum Neigen des mindestens einen Scheinwerfers kann gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung dadurch gegeben sein, dass der mindestens eine Scheinwerfer mit dem federnden Teil des Bugfahrwerks mechanisch derart verbunden ist, dass er bei eingefedertem Bugfahrwerk die erste Stellung einnimmt. Another way to tilt the at least one According to another embodiment of the headlamp Invention given that the at least one Headlights with the resilient part of the nose gear is mechanically connected in such a way that when it is compressed Nose gear takes the first position.
Dabei kann eine Bewegung des Scheinwerfers durch das Einfedern beim Rollen auf unebenem Boden dadurch vermieden werden, dass die mechanische Verbindung elastisch ist und den Scheinwerfer bei den beim Rollen auftretenden Einfederungswegen an einen Anschlag drückt. A movement of the headlamp can thereby This avoids deflection when rolling on uneven floors be that the mechanical connection is elastic and the headlight at those that occur when rolling Deflection presses against a stop.
Für die erfindungsgemäße Scheinwerferanordnung eignen sich die derzeit vorwiegend benutzten sogenannten Sealed-Beam-Scheinwerfer, die gekapselte Glühlampen mit integriertem Reflektor aufweisen. Eine Verwendung von sogenannten High-Intensity-Discharge-Lampen, die im Gegensatz zu Glühlampen einen punktförmigen Brennfleck sowie eine Optik zur Lichtverteilung aufweisen, haben bei der erfindungsgemäßen Verwendung den Vorteil, dass lediglich der Reflektor verstellt zu werden braucht, um die Neigung des Leuchtkegels zu bewirken. Are suitable for the headlight arrangement according to the invention the so-called predominantly currently used Sealed-beam headlamps using encapsulated light bulbs have an integrated reflector. A use of so-called high-intensity discharge lamps, which in Contrary to incandescent lamps a spot focal spot as well have optics for light distribution, have at use according to the invention the advantage that only the Needs to be adjusted to adjust the inclination of the reflector To cause light cone.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt Embodiments of the invention are in the drawing represented with several figures and in the following Description explained in more detail. It shows
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Flugzeuges im Endanflug, Fig. 1 is a schematic representation of an aircraft on final approach,
Fig. 2 das gleiche Flugzeug am Boden, wobei jeweils die Abstrahlrichtung der Scheinwerfer angedeutet ist, Fig. 2 is the same plane on the ground, in each case the radiation direction of the headlight is indicated,
Fig. 3 ein Flugzeug mit einer erfindungsgemäßen Scheinwerferanordnung, Fig. 3 is a plane with an inventive headlamp assembly
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Scheinwerferanordnung und Fig. 4 is a block diagram of a headlamp assembly according to the invention and
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel für einen neigbaren Scheinwerfer. Fig. 5 shows an embodiment of a tiltable headlamp.
Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Stellvertretend für die Leuchtkegel der Scheinwerfer sind der Einfachheit halber lediglich die Hauptstrahlrichtungen dargestellt. Identical parts are given the same reference symbols in the figures Mistake. Representing the cone of light For the sake of simplicity, headlights are just those Main beam directions shown.
Fig. 1 zeigt ein mit einer bekannten Scheinwerferanordnung versehenes Flugzeug 1 im Endanflug. Der Pfad 2, den das Hauptfahrwerk 3 bei der Landung zurücklegt, ist durch eine Linie gekennzeichnet und trifft am Aufsetzpunkt 4 auf den Boden 5. Gegenüber der Horizontalen, die durch eine Linie 6 gekennzeichnet ist, nimmt das Flugzeug einen Anstellwinkel 6 ein. Unter den Flügeln 7 befinden sich Landescheinwerfer 8, die bei bekannten Flugzeugen gegenüber der Flugzeuglängsachse (parallel zu Linie 9) um einen Winkel von etwa 7° bis 13° nach unten strahlen, was durch einen Pfeil 10 angedeutet ist und im folgenden auch Flug-Stellung genannt wird. Außerdem weist das Flugzeug am Bugfahrwerk 11Scheinwerfer 12 auf, die in Richtung des Pfeils 13 (Boden-Stellung) strahlen - also im wesentlichen parallel zur Flugzeuglängsachse gegebenenfalls etwas in Richtung nach unten. Fig. 1 shows a known headlamp assembly provided with an aircraft 1 in the final approach. The path 2 , which the main landing gear 3 travels on landing, is marked by a line and meets the ground 5 at touchdown point 4 . Compared to the horizontal, which is identified by a line 6 , the aircraft takes an angle of attack 6 . Under the wings 7 there are landing lights 8 which, in known aircraft, radiate downward from the longitudinal axis of the aircraft (parallel to line 9 ) by an angle of approximately 7 ° to 13 °, which is indicated by an arrow 10 and in the following also the flight position is called. In addition, the aircraft on the nose landing gear 11 has headlights 12 which shine in the direction of the arrow 13 (ground position) - that is to say essentially parallel to the longitudinal axis of the aircraft, possibly somewhat in a downward direction.
Sobald das Flugzeug 1 gelandet ist (Fig. 2), beleuchten die Scheinwerfer 12 den Raum und den Boden vor dem Flugzeug und bieten daher dem Piloten Sicht beim Ausrollen, beim Rollen sowie beim Starten. Die Landescheinwerfer 8 leuchten jedoch auf den Boden und sind somit nicht voll wirksam. Deshalb schaltet der Pilot im Moment der Landung von den Landescheinwerfern 8 auf die Scheinwerfer 12 um. Werden die Scheinwerfer 12 zu früh eingeschaltet, beispielsweise weil der Pilot sich im Endanflug ganz auf das Landemannöver konzentrieren will, so blenden die Scheinwerfer, insbesondere bei diesiger Sicht oder niedrig hängenden Wolken, und behindern die Sicht auf den Boden. Bei der erfindungsgemäßen Scheinwerferanordnung erfolgt die Umschaltung automatisch in dem Moment, wenn die Landescheinwerfer nicht mehr benötigt werden. As soon as the aircraft 1 has landed ( FIG. 2), the headlights 12 illuminate the space and the ground in front of the aircraft and therefore offer the pilot a view when coasting, when taxiing and when starting. However, the landing lights 8 light up on the floor and are therefore not fully effective. Therefore, the pilot switches from the landing lights 8 to the headlights 12 at the moment of landing. If the headlights 12 are switched on too early, for example because the pilot wants to concentrate entirely on the landing maneuver on the final approach, the headlights dazzle, in particular with hazy visibility or low-hanging clouds, and obstruct the view of the ground. In the headlamp arrangement according to the invention, the switchover takes place automatically when the landing lights are no longer required.
Fig. 3 zeigt ein Flugzeug 1 mit einer erfindungsgemäßen Scheinwerferanordnung, deren Scheinwerfer 14 je nach Belastung des Bugrades längs der Flugzeugachse oder schräg nach unten strahlen - im dargestellten Fall also längs der Flugzeugachse. Fig. 3 shows an aircraft 1 according to the invention with a headlamp assembly 14 brighter headlamp according to the load of the nose wheel along the airplane axis or obliquely downward - in the illustrated case, along the airplane axis.
Fig. 4 zeigt schematisch die zur Erklärung der Erfindung erforderlichen Schaltungsteile der Scheinwerferanordnung. Von dem ohnehin in modernen Flugzeugen vorhandenen Bugradschalter 21 wird ein Signal einer Logikschaltung 22 zugeführt. Ein an das Bordnetz 23 angeschlossener Schalter für die Scheinwerferlampen 25 liefert ebenfalls ein Signal 24 an die Logikschaltung 22. Sobald der Schalter 24 auf "Ein" geschaltet ist und der Bugradschalter 21 ein Signal liefert, das eine Belastung bzw. ein Einfedern des Bugrades anzeigt, wird ein magnetischer Aktuator 26 betätigt, der die Scheinwerfer in die Boden-Stellung (Fig. 3) bewegt. Anderenfalls ist der Aktuator stromlos und der Scheinwerfer in der Flug-Stellung. Fig. 4 shows schematically the circuit parts of the headlight assembly required to explain the invention. A signal is supplied to a logic circuit 22 from the nose wheel switch 21 , which is present in modern aircraft anyway. A switch for the headlight lamps 25 connected to the vehicle electrical system 23 also supplies a signal 24 to the logic circuit 22 . As soon as the switch 24 is switched to "on" and the nose wheel switch 21 supplies a signal which indicates a load or deflection of the nose wheel, a magnetic actuator 26 is actuated, which moves the headlights into the ground position ( FIG. 3) , Otherwise the actuator is de-energized and the headlight is in the flight position.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 kann für in die Flügel einklappbare Scheinwerfer derart variiert werden, dass der Schalter 24 drei Positionen einnehmen kann, nämlich "eingeklappter Scheinwerfer", "ausgeklappter Scheinwerfer aus" und "ausgeklappter Scheinwerfer ein". Für die beiden letzten Positionen ist eine Verstellung des Scheinwerfers im Sinne der Erfindung sinnvoll, was durch eine entsprechende Gestaltung der Logikschaltung verwirklicht werden kann. Als Aktuator kommt dann im Wesentlichen ein Motor mit Sensoren und Schaltern in Betracht, welche ein gezieltes Anhalten des Motors in der Bodenstellung oder in der Flugstellung bewirken. The embodiment according to FIG. 4 can be varied for headlights which can be folded into the wings in such a way that the switch 24 can assume three positions, namely "headlight folded", "headlight unfolded" and "headlight unfolded". For the last two positions, an adjustment of the headlight in the sense of the invention makes sense, which can be achieved by an appropriate design of the logic circuit. A motor with sensors and switches, which bring about a targeted stopping of the motor in the ground position or in the flight position, is then essentially considered as an actuator.
Zur automatischen Nachführung der zweiten Stellung in Richtung auf den Aufsetzpunkt wird das in dem Bordcomputer ohnehin erzeugte Signal, das die Richtung des Flugbahnvektors beschreibt, einem Regler zugeführt, der einen Stellmotor im Scheinwerfer derart nachregelt, dass der Scheinwerfer unabhängig von Schwankungen des Flugbahnvektors und des Anstellwinkels auf den voraussichtlichen Aufsetzpunkt gerichtet wird. For automatic tracking of the second position in The direction of the touchdown point is in the on-board computer anyway generated signal indicating the direction of the Trajectory vector describes, fed to a controller that adjusts an actuator in the headlight in such a way that the Headlights regardless of fluctuations in the trajectory vector and the angle of attack on the expected Touchdown point is directed.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen neigbaren Scheinwerfer 31, der auf einem Träger 32 montiert ist. Dieser ist um die Achse 33 schwenkbar an der Struktur 34 des Flugzeuges oder des Bugfahrwerkes angeordnet. Eine Zugfeder 35 hält den Träger 32 und damit den Scheinwerfer 31 in der in Fig. 5a gezeichneten Stellung. Dabei liegt der Träger 32 an einem Anschlag an, der durch eine Schraube 36 und eine Kontermutter 37 justierbar ausgebildet ist. Der Scheinwerfer nimmt dabei die Flug-Stellung ein mit der Strahlrichtung 10und einer Neigung von e gegenüber der Strahlrichtung 13. Ein Dämpfer 35' begrenzt die Geschwindigkeit des Scheinwerfers 31 und verhindert somit ein hartes Anschlagen. FIG. 5 shows an exemplary embodiment for a tiltable headlight 31 which is mounted on a carrier 32 . This is arranged on the structure 34 of the aircraft or of the nose landing gear so as to be pivotable about the axis 33 . A tension spring 35 holds the carrier 32 and thus the headlight 31 in the position shown in FIG. 5a. The carrier 32 rests against a stop which is adjustable by a screw 36 and a lock nut 37 . The headlight assumes the flight position with the beam direction 10 and an inclination of e with respect to the beam direction 13 . A damper 35 'limits the speed of the headlamp 31 and thus prevents a hard impact.
Soll der Scheinwerfer 31 in die Boden-Stellung gebracht werden, wird der magnetische Aktuator 38 bestromt, der zwischen der Struktur 34 und dem Träger 32 mit Hilfe von Gelenken 39, 40 angeordnet ist. Der Träger 32 und damit der Scheinwerfer 31 bewegen sich dann in die in Fig. 5b dargestellte Stellung, die durch einen weiteren Anschlag, bestehend aus einer Schraube 41 und einer Kontermutter 42, definiert ist. If the headlight 31 is to be brought into the ground position, the magnetic actuator 38 is energized, which is arranged between the structure 34 and the carrier 32 with the aid of joints 39 , 40 . The carrier 32 and thus the headlight 31 then move into the position shown in FIG. 5b, which is defined by a further stop, consisting of a screw 41 and a lock nut 42 .
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