[发明专利]用于自动空中加油的自照射式联接装置

说明书

技术领域

本发明涉及允许使配备有加油探管的受油飞行器(有人驾驶或无人驾驶的受油飞行器)自动导引和接触到加油飞行器的软管及锥套式空中加油设备的联接装置、系统和方法。

背景技术

公知的是使用探管和锥套式方法进行空中加油。在示例性加油场景中，具有连接至加油软管的联接装置的加油锥套容座从空中加油飞行器或加油飞行器朝向受油飞行器、即待加油的飞行器展开。

受油飞行器具有从受油飞行器延伸的加油探管。受油飞行器移动至加油锥套并且将受油飞行器的加油探管插入加油锥套容座中，在这时，加油锥套容座“锁定”到加油探管上，并且完成了燃料从空中加油飞行器至受油飞行器的传输。

为了与联接装置相接触，受油机必须使受油机的探管配接在联接装置的内部锥形表面内。传统地，对于有人驾驶操作而言，在没有任何导引辅助的情况下，适当的接触取决于受油机的飞行员的技能。

无人驾驶的空中交通工具的增加正在推动在安全条件下执行自动空中加油，并且需要用于实现受油机探管与加油机的空中加油用联接装置之间自动接触的系统。

为此，正在研发的用于将受油机导引至空中加油用联接装置的一种方法是基于受油机中的视觉系统的，该视觉系统处理图像以跟踪联接装置。

然而，这种研发需要位于受油机上的若干摄相机，所述若干摄相机瞄准加油用联接装置的理论位置并集成至高速图像处理系统以计算联接装置位置。此外，摄相机的适用性可能会受能见度条件的影响。

另一种公知的方法是：在由主飞行器牵引的目标装置上设置激光接收器/发射器——该激光接收器/发射器在主飞行器的后方投射分划线图样——，并且在受油飞行器的探管上设置一种当受油飞行器在所投射的分划线图样内移动时被启动的激光接收器/发射器。此后，测距仪将受油机朝向主飞行器导引，直到受油机的激光发射器/接收器与主飞行器的激光发射器/接收器对准和瞄准为止。

该系统的缺点是：该系统基于探管与联接装置之间的完美对准。在传统的空中加油系统中，锥套可以绕锥套的轴线自旋，原因在于锥套的旋转由于防止了软管的扭转而不被阻止。但是所提及的系统需要保持受油机与联接装置之间的在旋转方面的相对位置，并且在例如90英尺(ft)的大型软管的情况下，在受油机与联接装置之间将会发生未对准。

发明内容

本发明克服了实现空中加油用联接装置与探管之间的接触的问题，使得能够实现了全自动连接。

本发明旨在为空中加油用联接装置提供下述系统：该系统实现了受油机至目标的导引以允许由激光寻的器导引的受油机的自动接触。

本发明基于空中加油实践的标准部件的使用，因此不需要使用专用的或适应性的部件。

为此，空中加油用联接装置配备有如下系统：该系统对作为激光寻的器的目标的联接装置进行“自喷涂”或照射，并且例如利用激光反射检测和跟踪的技术，受油机将能够配接于联接装置。用于该系统的主联接装置可以是标准的空中加油用联接装置(例如MA4联接装置)，并且因此，主联接装置可以安装在现有的加油机上而无需进一步改型。

本发明的空中加油用联接装置包括照射装置，该照射装置附接至联接装置并且构造成用于瞄准联接装置的内部锥形表面以将所述内部锥形表面作为能够定位在受油飞行器中的激光寻的器的目标进行照射从而允许将探管导引成接触联接装置。

激光寻的器可以安装在受油机探管上或以适当校准的方式安装在受油机的其他位置上。激光寻的器可以基于ACLOS(瞄准线自动控制)的现有技术。

照射装置保持瞄准锥形表面，并且辐照从所述锥形表面反射并且沿所有方向散射。探管在目标附近展开，并且当探管足够靠近使得从目标反射的能量中一些能量足够抵达探管时，激光寻的器检测该能量来自哪个方向并且调节激光寻的器的朝向目标的轨迹。

本发明的另一目的是一种空中加油系统，该空中加油系统包括：

-激光寻的器，该激光寻的器位于受油飞行器上(位于受油飞行器的探管上或位于另一位置上)，以及

-联接装置，该联接装置布置成附接至加油飞行器的软管。

如上所述，该系统的特征在于，联接装置包括照射装置例如激光照射器，该照射装置附接至联接装置并且构造成用于瞄准联接装置的内部锥形表面以将所述内部锥形表面作为激光寻的器的目标进行照射从而允许将探管导引成接触联接装置，其中，该激光寻的器能够定位在受油飞行器中的探管上或者以适当校准的方式定位在受油飞行器中的其他适当的位置上。

本发明的另一目的是一种空中加油系统，该空中加油系统包括：