包括遷移到機頭上部分之外的駕駛艙的飛行器的制造方法
【專利摘要】包括遷移到機頭上部分之外的駕駛艙的飛行器。本發(fā)明涉及一種飛行器，其包括機身、駕駛艙(10)和客艙(11)，其特征在于，駕駛艙(10)位于客艙(11)的下方并在飛行器機頭之外?？团?11)有利地延伸直到飛行器的前端。優(yōu)選地，飛行器具有呈拱形的機頭。
【專利說明】包括遷移到機頭上部分之外的駕駛艙的飛行器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于民用運輸飛行器、即用于運輸乘客、他們的行李和/或商品的商用飛行器的駕駛艙。駕駛艙，通常稱為駕駛室，是專用于飛行員的空間。駕駛艙容納駕駛飛機所需要的所有的控制件(舵和其它襟翼的致動控制件，起落架、發(fā)動機、減速板的致動控制件等)和儀表。
【背景技術】
[0002]多年以來，飛行器的構(gòu)造、尤其涉及到駕駛室在飛行器中的位置，是固定的。為了賦予飛行員對在飛行器前方的外部場景的良好可視性，駕駛室傳統(tǒng)上總是位于機身前部，在稱為機頭的飛行器區(qū)域中，該區(qū)域配有寬大的正前玻璃窗和側(cè)面玻璃窗，以給飛行員提供朝向飛行器前方的寬闊視野，以及還朝向下方的寬闊視野，以用于起落和地面滑行階段。在整個下文中，“機頭”應理解為機身的漸變形的整個前面部分，其設置用于容納機組人員，在傳統(tǒng)飛行器中一般從機組人員用的休息區(qū)域或駕駛艙的后隔板起向前延伸，并包括雷達整流罩和前起落架的容置部。
[0003]由于空氣動力原因，機頭理想地應呈尖拱形的形狀。但是在該機頭中容置有雷達、起落架和尤其還有駕駛艙，使得必須提供具有多種曲率半徑的復雜得多的形狀和結(jié)構(gòu)。更具體地，駕駛艙的存在要求提供具有較大面積的座艙蓋，以賦予物理的操作可視性及響應認證要求和規(guī)則，座艙蓋是需要安裝多個結(jié)構(gòu)加固件的很重的玻璃表面，結(jié)構(gòu)加固件更進一步增加了飛行器的質(zhì)量和使機頭成為飛行器的實施最復雜的部分之一。
[0004]為了優(yōu)化外部視景和更具體地限制光學畸變問題及限制對飛行器的空氣動力性的影響，已知的座艙蓋優(yōu)選地包括平的或具有兩種大半徑曲度的正前玻璃窗，這對于玻璃部分來說進一步增加了重量。已知的座艙蓋為實施起來復雜的部件，其很難整合于飛行器的理想的空氣動力學形狀中，還由于形狀間斷性和這些形狀間斷性所導致的結(jié)構(gòu)阻抗力(座艙蓋為“非工作”表面)而減弱了機頭。
[0005]此外，駕駛室在客艙延長部分中定位于飛行器前部，同樣減小了該客艙的尺寸和減少了可接納的乘客數(shù)量或降低乘客的舒適度，由此限制了經(jīng)營飛行器的航空公司的財政收益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于通過提出一種飛行器來克服這些缺點，該飛行器具有改善的空氣動力學形狀和減小的質(zhì)量。
[0007]本發(fā)明的目的還在于提供一種簡化了其設計和制造的飛行器。
[0008]本發(fā)明的另一目的是允許增加飛行器可以裝載的有收益的負荷(“有效載荷”)。
[0009]為此，本發(fā)明涉及一種飛行器，其包括機身、駕駛艙和客艙，駕駛艙位于客艙的下方、在飛行器機頭之外。
[0010]換句話說，根據(jù)本發(fā)明，駕駛艙被遷移到機頭之外。該遷移使得取消了現(xiàn)有飛行器中提供的座艙蓋，由此使得取消了由這種座艙蓋的存在所引出的加固件。隨之而來的質(zhì)量減輕和成本降低是可觀的。另外，機頭的形狀將來可向空氣動力學方面完美的形狀發(fā)展，即尖拱形的形狀。機頭的該新穎形狀同樣由機頭實施的簡化來體現(xiàn)。
[0011]而且，同時通過遷移駕駛艙和通過純拱形形狀所引出的容積增加而得到的機頭中的容積，可以配備用于接納附加的乘客座椅或新功能，例如VIP沙龍，其可以通過對機頭結(jié)構(gòu)影響較弱的小面積舷窗來向乘客提供前所未有的在飛行器前方的環(huán)境視野。
[0012]因此，在包括配備用于接納乘客的客艙的運輸乘客的飛行器的情況下，客艙有利地延伸直到飛行器的前端。
[0013]以通常的方式，通過機頭的新穎配備可增加飛行器的帶來收益的負荷(乘客或貨物)。
[0014]以傳統(tǒng)的方式，駕駛艙包括至少一個下述技術裝置:
[0015]-飛行儀器，
[0016]-飛行儀器的可視系統(tǒng)，
[0017]-至少一個用于飛行員的座椅。
[0018]優(yōu)選地，駕駛艙被安置在機身中間部分中的貨艙內(nèi)。
[0019]機頭完全受益于這種新穎構(gòu)造，因為其將來可呈拱形。從整體上，由此改善了飛行器的空氣動力性。
[0020]以通常的方式，駕駛艙包括一表面，即所謂用于駕駛的視景表面，用于向至少一名飛行員提供包括在飛行器前方的飛行器環(huán)境的外部場景的視景。
[0021]在根據(jù)本發(fā)明的飛行器中，為了補償由于駕駛室的遷移造成的可視性的喪失，由表示包括在飛行器前方的飛行器環(huán)境的外部場景的至少一部分的數(shù)字圖像的顯示裝置形成用于駕駛的視景表面的至少一部分。
[0022]例如，顯示裝置包括一個或多個下述裝置:
[0023]-屏幕和相關聯(lián)的投影裝置(包括逆投影)，
[0024]-形成全息圖像的鐳射設備。
[0025]駕駛室的位置遷移所導致的可視性喪失因此通過提供包括例如所失去視域的數(shù)字圖像來補償。外部場景的該數(shù)字圖像可以基于由機載的視頻攝像機提供的視頻數(shù)據(jù)形成，視頻攝像機被安置在例如飛行器的前部或飛行器的尾翼中，和/或外部場景的該數(shù)字圖像可以基于數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)或由其它視頻攝像機(例如用于地面滑行階段)提供的數(shù)據(jù)形成。可清除數(shù)字圖像。還可通過使用在能改善飛行員對外部場景的感知和由此提高安全性的3D顯示技術、增強現(xiàn)實技術等技術中選擇的技術，來豐富數(shù)字圖像。例如，如果在飛行器路線上探測到了障礙物(在飛行中，這可能是雷云；在地面上，這可能是位于機場中的跑道上或停機位上的運輸工具)，則可以改變外部場景的視頻圖像以吸引飛行員對該障礙物的注意力:浮凸展現(xiàn)障礙物(3D顯示)；突出障礙物的輪廓(增強現(xiàn)實)；在圖像中，在障礙物旁邊嵌入根據(jù)本發(fā)明的飛行器的模型圖像(考慮到飛行器的當前航向)，又或在圖像中嵌入飛行器為確定避免障礙物而應跟隨的路線軌跡。
[0026]優(yōu)選地，駕駛艙沒有玻璃表面，通過顯示裝置形成整個用于駕駛的視景表面，這便于將駕駛艙整合到方向舵中或貨艙的任何部位。【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]通過閱讀接下來的描述，本發(fā)明的其它細節(jié)和優(yōu)點將體現(xiàn)出來，所述描述參照所附示意圖進行及涉及以非限定性示例方式提供的優(yōu)選實施方式。附圖中:
[0028]圖1為根據(jù)本發(fā)明的駕駛艙的透視示意圖，駕駛艙可被遷移到貨艙或方向舵中，和
[0029]圖2為根據(jù)本發(fā)明的飛行器的第一實施方式的側(cè)視圖，飛行器結(jié)構(gòu)的一部分是透明的，以看到被遷移到貨艙中的駕駛艙。
【具體實施方式】
[0030]圖1中示出的駕駛艙10擁有完全由球形(或可選地由卵形或拱形)屏幕、例如由有機電致發(fā)光二極管屏幕(該技術允許設計彎曲屏幕)形成的用于駕駛的視景表面I。該屏幕可形成一個連續(xù)表面或可由多個分開的子屏幕構(gòu)成。
[0031]駕駛艙還包括基本被安置在由屏幕形成的球冠中心的用于第一飛行員的第一座椅5、和被安置在第一座椅5的后面和偏置到第一座椅一側(cè)上的用于第二飛行員的第二座椅6。表達“后面”、“前面”、“在一側(cè)上”于此處參照由駕駛艙的中央軸線定義的方向，該中央軸線經(jīng)過用于駕駛的視景表面I的中心點以及第一飛行員座椅5的座墊的中心點，從所述座椅5直到用于駕駛的視景表面I。優(yōu)選地，駕駛艙的該中央軸線與飛行器的縱向中央軸線是重合的，以使飛行員沿“前行方向”安坐和感受到與在傳統(tǒng)駕駛室中相同的感覺。注意到的是，所示出的駕駛艙布置用于接納兩個飛行員，但也可以僅提供一個飛行員(駕駛艙僅包括唯一的飛行員座椅)。
[0032]各個座椅5、6被裝配在齒條上(附圖中未示出)，齒條優(yōu)選地沿駕駛艙的中央軸線延伸，因此用以允許沿該軸線移動座椅。在第一座椅5的齒條前方設有兩個方向舵踏板(附圖中未示出)。因此，齒條允許根據(jù)飛行員的身材調(diào)節(jié)飛行員座椅5和方向舵踏板之間的距離。
[0033]駕駛艙還包括:第一儀表盤7，第一儀表盤7在使用位置沿隨基本定中心在第一座椅5的齒條的中心點上的圓弧延伸；和第二儀表盤8，第二儀表盤8在使用位置沿隨基本定中心在第二座椅6的齒條的中心點上的圓弧延伸。
[0034]儀表盤7、8中的每一個都包括透明的OLED型的觸控屏幕。因此，穿過這兩個儀表盤可看到用于駕駛的視景表面I的屏幕2到4。
[0035]被投影(或逆投影)到屏幕2到4上的外部場景的數(shù)字圖像，例如是基于被機載的視頻攝像機(未示出)捕捉到的外部環(huán)境的視頻圖像形成的，視頻攝像機可被安置在飛行器機頭或飛行器尾翼中。其可以基于(機載或地面上的)數(shù)據(jù)庫中存儲的圖像以變化或結(jié)合的形式進行重建。
[0036]這樣重建的或從飛行器攝取的外部場景可為:
[0037]-如在傳統(tǒng)飛行器中看到的外部場景，即在飛行器機頭前方的飛行器環(huán)境；
[0038]-從飛行器方向舵看到的飛行器環(huán)境和飛行器(向飛行器前方觀看)；
[0039]-從在較高或較低高度上位于飛行器后部的點(該視點相對飛行器是固定的，但是優(yōu)選地可由飛行員選擇)看到的飛行器和飛行器環(huán)境。
[0040]在本發(fā)明的優(yōu)選版本中，向飛行員實現(xiàn)和提供多個外部場景的圖像，顯示裝置包括允許飛行員例如根據(jù)其駕駛方式或情況(飛行階段、氣象條件等)選擇其希望顯示的一個或多個場景的顯示選擇裝置。
[0041]另外，一個或多個以下元素可被加入該外部場景的數(shù)字圖像中:
[0042]一在用于駕駛的視景表面I上疊加于外部場景的數(shù)字圖像的一個或多個圖像，例如:
[0043]-表示飛行器應跟隨的路線的箭頭，如考慮到呈現(xiàn)在飛行器實際路線上的各種障礙(地面上的其它運輸工具、云等)地面飛行員所建議的；該示例被示于圖1中，
[0044]-在視頻圖像上對障礙的輪廓描畫或浮凸展現(xiàn)或加顏色顯示，以吸引飛行員對該障礙的注意，
[0045]-一個或多個飛行儀器的圖形表示，飛行儀器如人工地平儀、風速儀、高度計、定向陀螺儀或線路圖(plateau de route)等，
[0046]—在用于駕駛的視景表面I之外(例如在前面)的以全息方式形成的圖像，例如:
[0047]-表不在飛行器的下方和前方延伸的地球表面的3D網(wǎng)格的全息圖,全息圖的一部分可疊加于用于駕駛的視景表面I上的外部場景的數(shù)字圖像上，另一部分可占據(jù)駕駛艙空間；
[0048]-帶有飛行器應跟隨直到任務結(jié)束的變動飛行圖的表示地球的全息圖，如由負責管理飛行任務的地面輔助飛行員(飛行器中的飛行員則是唯一負責飛行器飛行的，這明顯減小了其工作負荷)考慮到呈現(xiàn)在飛行器實際飛行圖上的各種障礙所建議的，
[0049]-由例如地面輔助飛行員在任何危險情況下以警報信號方式表現(xiàn)的全息圖。
[0050]-一個或多個飛行儀器的全息顯示，飛行儀器如人工地平儀、風速儀、高度計、定向陀螺儀或線路圖等，
[0051]根據(jù)本發(fā)明，該駕駛艙10完全位于機頭之外。客艙11于是有利地在機頭中延伸直到飛行器的前端(鼻部)。注意到的是，在這種情況下，駕駛艙10可被安置在機身中間部分中的貨艙的任何部位處(圖2)?？梢栽诳团摵婉{駛艙之間提供玻璃地板，以在一個或多個飛行員同意時允許乘客觀察所述一個或多個飛行員履行其職務。帶有臥鋪的休息空間可在一個或多個飛行員座椅的后方布置在客艙地板下面，隱蔽不可見。
[0052]相對于已描述和示出的實施方式，還可對本發(fā)明進行多種變化，只要這些變化形式保持在所附的權利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種飛行器，所述飛行器包括機身、駕駛艙(10)和客艙(11)，其特征在于，所述駕駛艙(10)在飛行器機頭之外位于所述客艙(11)的下方。
2.根據(jù)權利要求1所述的飛行器，所述駕駛艙(10)被安置在機身中間部分中的貨艙內(nèi)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的飛行器，所述飛行器包括在所述客艙(11)和所述駕駛艙(10)之間的玻璃地板。
4.根據(jù)權利要求1到3中任一項所述的飛行器，其中，所述駕駛艙(10)包括一個或多個飛行員座椅，其特征在于，所述飛行器包括在所述一個或多個飛行員座椅后方布置在所述客艙(11)的地板下面的休息空間。
5.根據(jù)權利要求1到4中任一項所述的飛行器，其中，所述客艙(11)布置用于接納乘客，其特征在于，所述客艙(11)延伸直到飛行器前端。
6.根據(jù)權利要求1到5中任一項所述的飛行器，所述飛行器的駕駛艙(10)包括一表面(I)，該表面稱為用于駕駛的視景表面，向至少一個飛行員提供包括在飛行器前方的飛行器環(huán)境的外部場景的視景，其特征在于，所述用于駕駛的視景表面(I)的至少一部分由數(shù)字圖像顯示裝置形成，數(shù)字圖像表示包括在飛行器前方的飛行器環(huán)境的外部場景的至少一部分。
7.根據(jù)權利要求6所述的飛行器，其特征在于，所述駕駛艙(10)沒有玻璃表面，整個用于駕駛的視景表面由顯示裝置形成。
【文檔編號】B64D43/00GK103879543SQ201310757380
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權日:2012年12月21日
【發(fā)明者】J·扎內(nèi)博尼, B·圣雅爾姆 申請人:空中客車公司