技术摘要：
一种用于与飞行器起落架(125)一起使用的上位锁(101)，该上位锁包括钩(102)，该钩构造成接合安装在起落架上的捕获销(126)。钩(102)安装成在关闭且锁定的位置与打开且未锁定的位置之间运动。销(126)是否处于“上位”由近距离检测器(152、154)直接检测。钩(102)何时处于关  全部
背景技术：
通常，带有可伸缩起落架的飞行器具有上位锁，该上位锁在起落架已经缩回时将 起落架在起落架舱中保持就位。图1和图2示出了处于(图1)打开构型和(图2)锁定构型的典 型上位锁1的示意图。上位锁包括安装成围绕图1中的标记为A的点枢转的钩2。钩2包括位于 钩2的上端部处的凸轮表面4和从钩2的两个侧部延伸出的臂6。上位锁1还包括安装成围绕 图1中的标记为B的点枢转的锁定杆8。杆8的第一端部包括辊10，辊10在上位锁处于图1的打 开构型时搁置在钩2的凸轮表面4上。在杆8的另一端部处具有传感器目标12。在图1的打开 构型中，传感器目标12与安装在上位锁1的主体22上的近距离传感器14间隔开。近距离传感 器14向在图1中以虚线示意性示出的航空电子装置46提供信号。从杆8的下侧部延伸有臂 16。在钩2与锁定杆8之间延伸有弹簧18。邻近于锁定杆8定位有液压致动器20。钩2、锁定杆 8、传感器14和致动器20安装至主体22。在图1中，安装在起落架的腿部(未示出)上的捕获销 26在右手侧钩臂6的下方与钩2间隔开。 在图2的锁定构型中，捕获销26与钩2接合，钩2从钩2在图1中的位置逆时针旋转至 关闭位置。锁定杆8从锁定杆8在图1中的位置顺时针旋转；锁定杆8的辊10位于钩2的凸轮表 面4中的凹部28内，并且锁定杆8上的传感器目标12邻近于传感器14。 在使用中，当起落架伸出时，上位锁1处于图1的打开构型，其中，钩2处于打开位置 并且锁定杆8的辊10搁置在钩2的凸轮表面4上。捕获销26与钩2间隔开并相对于上位锁1自 由运动。当起落架缩回时，起落架销26接触钩臂6的下侧部，从而向上推动钩臂6并使钩2绕 枢转点A逆时针旋转。当钩2旋转时，凸轮表面4相对于锁定杆8移动，通过沿着凸轮表面4滚 动的辊10来适应这种相对运动。锁定杆8上的辊10沿着凸轮表面4滚动，直至辊10到达锁定 凹部28为止。当辊10下降到锁定凹部28中时，锁定杆8绕点B顺时针枢转，这使锁定杆8的安 装有传感器目标12的那部分朝向传感器14移动。随着钩2朝向关闭位置旋转，拉伸弹簧18延 伸。在该过程结束时，上位锁处于图2的锁定构型，其中，锁定杆8上的目标12定位成靠近传 感器14，钩2处于关闭位置，并且锁定杆8与锁定凹部28接合。捕获销26由钩2保持以防止安 装有捕获销26的起落架的运动。在目标12靠近传感器14的情况下，该传感器向飞行器航空 电子系统46提供“锁定”信号。锁定杆8在凹部28中的存在防止钩2旋转离开关闭位置。 为了释放起落架，致动器20接合并在锁定臂16处接触锁定杆8，从而使锁定杆8逆 时针旋转并使锁定杆8与锁定凹部28断开接合。在锁定杆8断开接合的情况下，拉伸弹簧18 与起落架的重量一起经由销26作用在钩2上以使钩2朝向打开位置顺时针旋转，并且销26可 以向下运动。 4 CN 111605700 A 说　明　书 2/9 页 在根据现有技术的上位锁中，已经采用“锁定”信号来指示起落架(或其他部件)被 “锁定”且处于完全缩回(“上位”)位置。然而，申请人现在已经认定的是，在钩2的某些区域、 例如钩的底部部分中存在结构失效的情况下，销26会被释放，但是锁定杆8会保留在锁定位 置。这产生了隐藏失效模式的可能性，在这种模式中，当起落架已经下降并搁置在起落架舱 的门上时，传感器继续指示起落架是锁定的。提供检测这种类型的失效的上位锁将是有利 的。 WO2018/189299提出了多种上位锁布置结构，其中，上位锁结合了用于感测钩何时 关闭以及捕获销何时被捕获的集成传感器系统。WO2018/189299的内容通过参引并入本文。 本发明寻求缓解上述问题中的一个或更多个问题。替代性地或附加地，本发明寻 求提供一种用于与飞行器部件一起使用的替代性的上位锁系统。
技术实现要素：
根据第一方面，本发明提供了一种飞行器，其包括：起落架；捕获销，该捕获销安装 在起落架上；上位锁，该上位锁具有钩；传感器，该传感器用于检测钩何时处于其关闭位置 (当起落架收起时，钩在该关闭位置保持捕获销——该关闭位置例如可以是关闭且锁定的 位置，其可以可选地被简称为钩的“锁定”位置)；以及近距离检测器，该近距离检测器用于 检测、优选地直接检测起落架何时处于上位。因此，来自上位锁钩传感器和近距离检测器的 输出使得能够关于钩是否处于其关闭位置以及捕获销是否处于其捕获位置可靠地做出评 估。在本发明的实施方式中，飞行器包括使得能够可靠地确认起落架的处于上位且被锁定 的状态的设备。这可以允许检测先前隐藏的失效模式，在该失效模式下，钩(或其残余部分) 保持在关闭位置，但是在结构上失效，使得捕获销从上位锁释放。 起落架呈可伸缩起落架的形式，该起落架安装成在展开位置与收起位置之间运 动。起落架可以例如被收起在起落架舱中。起落架可以是主起落架或前起落架。起落架可以 安装在飞行器的机身或机翼上。起落架可以是飞行器的起落架组件或形成飞行器的起落架 组件的一部分。 上位锁构造成能够将起落架锁定在收起位置。上位锁的钩构造成在关闭位置与打 开位置之间运动。在关闭位置，钩将捕获销保持在捕获位置，从而防止起落架从其收起位置 移开。当钩处于其打开位置时，允许捕获销从捕获位置运动，从而允许起落架从其收起位置 移开。 近距离检测器可以包括目标和传感器。目标和传感器中的一者可以安装在起落架 上，而目标和传感器中的另一者可以安装在起落架舱中，例如安装在上位锁上。该布置结构 使得在起落架被收起且捕获销处于其捕获位置时传感器检测(例如感测)到目标。 飞行器可以包括信号处理单元，该信号处理单元布置成接收来自上位锁钩传感器 的输入，和/或接收来自近距离检测器的输入。这种信号处理单元还可以生成指示是否钩处 于其关闭位置并且捕获销处于其捕获位置的输出。信号处理单元可以形成计算机的一部 分，例如机载预编程计算机处理器。信号处理单元可以形成电路的一部分。例如，信号处理 单元可以包括与门。信号处理单元可以布置成与飞行器的航空电子系统通信或形成飞行器 的航空电子系统的一部分。信号处理单元可以生成指示钩处于其关闭位置并且捕获销处于 其捕获位置的特定输出，并且在捕获销不在其捕获位置(尤其是在钩处于其关闭位置时的 5 CN 111605700 A 说　明　书 3/9 页 情况下)的情况下可以生成不同的输出。捕获销的一种状态和/或钩的一种状态可以由信号 处理单元的空输出、零输出或无输出指示。信号处理单元可以以下述电子装置的形式提供： 该电子装置用于接收来自上位锁钩传感器的输入、用于接收来自近距离检测器的输入并且 用于生成指示是否钩处于其关闭位置并且捕获销处于其捕获位置的输出。 上位锁可以包括罩壳。罩壳可以容纳上位锁钩的至少一部分。罩壳可以呈外部壳 体的形式。上位锁可以包括构造成接纳捕获销的凹部(销凹部)。凹部可以形成在上位锁的 主体中。凹部可以由上位锁的罩壳限定。凹部可以包括开口，在使用中，销经由该开口进入 凹部。当钩处于关闭位置时，钩可以延伸穿过开口的至少一部分。当钩处于打开位置时，钩 可以延伸穿过开口的较小部分(或不延伸穿过开口)。 钩和/或上位锁钩传感器可以至少部分地安装在罩壳内。罩壳可以包括用于将上 位锁安装至飞行器结构例如机体的一部分的一个或更多个安装点。因此，上位锁可以包括 用于将上位锁安装至飞行器的至少一个安装点。 近距离检测器的目标可以安装在起落架的结构上。近距离检测器的传感器可以安 装在上位锁的外部，例如安装在上位锁罩壳的外侧部上(例如，安装在上位锁的外部壳体 上——传感器例如安装在外部壳体的侧部上)。 近距离检测器的传感器可以安装在起落架的结构上。近距离检测器的目标可以是 上位锁的一部分，例如上位锁钩的一部分。近距离检测器的目标可以安装在上位锁的一部 分上。 近距离检测器的目标可以呈安装在托架上的板的形式，该托架安装在起落架和上 位锁中的一者上。目标可以包括平板。目标可以包括具有凹形形状的板。目标可以包括下述 板形形状：该板形形状对应于传感器的在与处于上位位置的起落架相对应的那些位置中的 可能方位。将目标的形状设定为适应起落架的传感器的位置的可能变化允许传感器进行较 准确且可靠的检测。在典型的实施方式中，存在起落架相对于飞行器的其余部分的与处于 上位且被锁定的位置相对应的不只一个位置。 近距离检测器可以布置成在目标与传感器之间的最小距离小于10mm、优选地小于 5mm、可能为2mm或更小的情况下生成指示捕获销处于其捕获位置的输出信号。例如，可以 是，如果来自近距离检测器的输出指示捕获销处于其捕获位置，则可以有把握地认为目标 与传感器之间的距离小于上述值。 近距离检测器可以布置成在目标与传感器之间的最小距离大于20mm的情况下、可 能地在该距离大于10mm的情况下以及可选地在该距离大于5mm的情况下生成指示捕获销未 处于其捕获位置的输出信号(或者不生成指示捕获销处于其捕获位置的输出信号)。 近距离检测器可以具有取决于目标是否被传感器检测到的二进制输出。近距离检 测器的灵敏度可以小于10mm，并且可能地小于5mm(即，可以是近距离检测器仅在目标相对 于传感器处于该距离或更近的情况下才被触发)。 近距离检测器的传感器可以包括可变磁阻装置。在这种情况下，目标将需要包括 铁磁材料。 来自近距离检测器的信号可以(可能在进一步处理之前、可能在进一步处理之后) 经由飞行器的航空电子网络发送。安装有上位锁的飞行器可以包括航空电子系统。如上所 述，信号处理单元可以形成航空电子系统的一部分。来自上位锁钩传感器和近距离检测器 6 CN 111605700 A 说　明　书 4/9 页 的信号可以经由航空电子数据网络提供给这种信号处理单元。上位锁可以配置成将来自一 个或更多个传感器的信号提供至航空电子系统。所述信号可以对应于钩的位置中的一个或 更多个位置、起落架存在于收起位置中、起落架存在于上位位置中。 信号处理单元可以布置成将来自上位锁钩传感器和近距离检测器的信号合成，然 后将输出经由航空电子数据网络发送至飞行器的航空电子系统。信号的合成可以包括对信 号执行逻辑“与”操作。信号处理单元可以布置成生成指示是否钩处于其关闭位置并且捕获 销处于其捕获位置的输出。 可以是钩能够被进一步锁定在其关闭位置。在这种情况下，可以是，为了使上位锁 “安全”，必须满足三个标准：(i)钩必须是关闭的，(ii)钩必须被锁定在关闭位置，并且 (iii)捕获销必须被接纳在钩中(或者，替代性地或等效地，起落架处于其“上位”位置)。(可 选地，本文中提到钩处于其“关闭位置”可以被理解为是指钩处于其“关闭且锁定的位置”。) 航空电子系统可以配置为仅在所有这三项标准均被满足的情况下才提供安全信号。钩可以 只有在关闭时才能被锁定，在这种情况下，当钩被锁定时，即隐式地满足了钩的关闭标准。 对应于这些标准中的两项或三项标准的单独信号可以被分别提供给航空电子系统。例如， 可以存在三个单独的信号，即(钩)关闭/打开信号、(钩)锁定/未锁定信号以及(捕获销/起 落架)上位/下位信号。对应于这些标准的信号可以在被提供至航空电子系统之前被合成。 航空电子系统可以配置成根据所接收的信号判定上位锁是否安全/不安全。替代性地，上位 锁可以配置成向航空电子系统提供单个信号；即安全/不安全信号。可以仅在所有相关标准 都满足时才提供安全信号，否则提供不安全信号。航空电子系统可以布置成向飞行员提供 警报。可以例如在提供不安全信号时(或者至少在起落架已经缩回和/或正在缩回的情况下 提供不安全信号时)向飞行员提供警报。对飞行员的警报可以取决于指示是否钩处于其关 闭位置并且捕获销处于其捕获位置的输出。航空电子系统可以配置成当判定上位锁可能存 在故障时向飞行员提供警报。 上位锁可以安装至飞行器结构，例如形成起落架舱的一部分的飞行器结构。这样 的飞行器结构可以形成机身结构的一部分。这样的飞行器结构可以形成机翼结构的一部 分。上位锁可以经由至少一个球形轴承安装至飞行器结构，所述至少一个球形轴承允许上 位锁以两自由度进行相对运动。上位锁可以经由至少一个可变长度的支柱安装至飞行器结 构。这样的支柱可以包括液压阻尼器。这样的支柱可以包括弹簧。这样的支柱可以具有对应 于中立位置的长度，并且布置成使得当该支柱从其中立位置运动时，力起作用使该支柱返 回其中立位置。在起落架是机翼安装式起落架的情况下，以这种方式将上位锁安装至其周 围的飞行器结构可以帮助处理在其他情况下可能例如由机翼挠曲引起的如在起落架与上 位锁之间的载荷和相对运动。 可以存在多于一个的用于检测钩何时处于其关闭位置的上位锁钩传感器，但是优 选的是存在仅一个上位锁钩传感器。可以存在多于一个的用于检测捕获销何时处于其捕获 位置的近距离检测器。例如，可以存在布置在上位锁的一侧上的第一这种近距离检测器和 布置在上位锁的相对侧上的第二这种近距离检测器(例如，在平行于捕获销的轴线的方向 上间隔开)。 近距离检测器的传感器可以经由例如包括一根或更多根载流导线的电缆将传感 器的输出提供给信号处理单元、航空电子系统或飞行器上的任何其他电子设备。这样的电 7 CN 111605700 A 说　明　书 5/9 页 缆可以安装在飞行器的结构上，例如以线束的方式布置至飞行器的结构。在近距离检测器 的传感器布置在起落架上的情况下，起落架可以包括用于容纳用于载送来自传感器的信号 的电缆的线束。 飞行器可以是商用客运飞行器，例如能够运载多于五十名乘客、例如多于一百名 乘客的飞行器。 根据本发明的第二方面，提供了一种用于飞行器的上位及锁定检测器系统。这种 系统的设备布置成接收来自上位锁的指示上位锁是否处于锁定构型的第一输入。这种系统 的设备布置成接收来自近距离传感器的第二输入，该近距离传感器布置成检测、优选地直 接检测(例如，在除了一个或更多个基于传感器-目标的近距离检测器之外没有机械杆或其 他指示器装置的情况下直接检测)起落架是否处于上位位置。这样的系统的设备可以布置 成处理第一输入和第二输入并生成指示是否上位锁处于锁定构型并且起落架处于上位位 置的一个或更多个输出。例如，第一输入和第二输入可以通过与门或等效方案合成以生成 单个这样的输出。 在本发明的另一方面，提供了本发明的相应方法。 可以执行该方法来检测用于起落架的上位锁中的故障。该方法可以包括：根据起 落架捕获销在钩处于关闭位置时是否接合在上位锁的钩中来判定故障是否已经发生，并且 在销没有接合在钩中的情况下向飞行员提供可能的上位锁故障的警报。判定销在钩处于关 闭位置时是否存在于钩中可以有助于识别在现有技术的上位锁中无法检测到的失效模式。 可以执行该方法来检测飞行器起落架是否被上位锁布置结构牢固地保持。该方法 可以包括：利用第一信号和第二信号两者来评估起落架是否被上位锁布置结构牢固地保 持。第一信号可以是来自上位锁布置结构的输出，该输出取决于上位锁布置结构的钩是否 处于关闭构型。第二信号可以是来自近距离传感器的输出，该近距离传感器检测起落架的 位置，例如判定起落架是否处于其“上位”位置(例如，处于其可以被牢固地保持在上位锁布 置结构中的位置)。可以存在将第一信号与第二信号电子合成以提供第三信号的步骤，根据 该第三信号可以认定起落架是否被上位锁布置结构牢固地保持。该方法可以包括：例如在 检测到故障和/或飞行器起落架被认为没有被上位锁牢固地保持的情况下向飞行员提供警 报。该方法可以包括：向飞行器的航空电子系统提供例如指示如上所述的钩的构型(锁定/ 未锁定)和/或起落架/捕获销的构型(处于上位/未处于上位)的信号。根据钩的位置，可以 存在“钩锁定”信号或“钩未锁定”信号。钩锁定信号可以包括与上位锁钩运动相关联的目标 靠近近距离传感器的信号，而钩未锁定信号可以包括与锁定构件相关联的目标远离近距离 传感器的信号(或者钩锁定信号可以包括与锁定构件相关联的目标靠近近距离传感器的信 号，而钩未锁定信号可以包括与上位锁钩运动相关联的目标远离近距离传感器的信号)。上 位锁可以构造成使得仅在钩被认为是关闭的并且被锁定在关闭位置时才提供“锁定”信号。 上位锁可以构造成使得在所有其他时间时提供“未锁定”信号。上位锁可以构造成使得用于 将钩锁定的锁定构件仅在钩处于关闭位置时才能够接合钩，在这种情况下，指示锁或锁定 构件处于锁定位置的信号也可以隐式地表示钩处于关闭位置。然而，可以将指示锁定构件 的位置的第一信号和指示钩的位置的第二信号分别提供给航空电子系统。该方法可以包 括：向航空电子系统提供指示销是否接合在钩中的信号，例如，“销处于上位”(被保持)或 “销处于下位”的信号。销处于上位的信号可以包括与起落架近距离传感器相关联的目标靠 8 CN 111605700 A 说　明　书 6/9 页 近传感器的信号，并且/或者销下位信号可以包括该目标远离传感器的信号。上位锁可以构 造成使得这样的“销处于上位”的信号在且仅在销在钩处于关闭位置时接合在钩中时提供。 上位锁可以构造成使得在所有其他时间时提供“销处于下位”的信号。该方法可以包括：在 信号指示钩被锁定但是销未接合在钩中、例如“锁定”且“销处于下位”的情况下向飞行员提 供警报。可以向航空电子系统提供指示钩被锁定在关闭位置且销接合在钩中的单个信号。 替代性地，可以向航空电子系统提供两个单独的信号；即指示钩被锁定在关闭位置的一个 信号以及指示销存在于钩中的另一个信号。替代性地，可以向航空电子系统提供三个单独 的信号；即指示钩被锁定的第一信号、指示钩处于关闭位置的第二信号以及指示销存在于 钩中的第三信号。 在本发明的另一方面，提供了一种零件套件，该零件套件用于执行本文所述的本 发明的各方面中的任何方面或与之相关的实施方式。该套件可以包括上位锁。该套件可以 包括用于直接检测起落架的一部分的位置的近距离传感器。该套件可以包括航空电子系统 或其一部分。该套件可以适于与参照本发明或其实施方式在本文中描述或要求保护的飞行 器一起使用。该套件可以适于与参照本发明或其实施方式在本文中描述或要求保护的上位 及锁定检测器系统一起使用。该套件可以适于与参照本发明或其实施方式在本文中描述或 要求保护的方法一起使用。 在本发明的另一方面，提供了一种航空电子系统，该航空电子系统配置成用作本 发明或其实施方式的任何其他方面的航空电子系统。 当然，将理解的是，关于本发明的一方面描述的特征可以结合到本发明的其他方 面中。例如，本发明的方法可以结合参照本发明的设备描述的任何特征，并且本发明的设备 可以结合参照本发明的方法描述的任何特征。 除非上下文另外要求，否则术语“或”应被解释为“和/或”。 附图说明 现在将参照示意性附图仅通过示例的方式对本发明的实施方式进行描述，在附图 中： 图1示出了处于打开构型的现有技术上位锁的示意图； 图2示出了处于锁定构型的图1的现有技术上位锁的示意图； 图3示出了根据本发明的第一示例实施方式的包括起落架上位锁的飞行器的示意 图； 图4示出了第一示例实施方式的上位锁的示意图； 图5至图7分别示出了处于打开构型、半关闭构型和锁定构型的第一示例实施方式 的上位锁的示意图； 图8至图10分别示出了处于对应于图5至图7的构型的第一示例实施方式的上位锁 的另外的示意图； 图11是示出在第一示例实施方式中如何对各种信号进行处理的示意图； 图12至图14分别示出了处于打开构型、半关闭构型和锁定构型的第二示例实施方 式的上位锁的示意图；以及 图15是根据第三示例实施方式的方法的示意性流程图。 9 CN 111605700 A 说　明　书 7/9 页