DE10013751A1 - Universal in-flight refueling system has flight exchangeable boom or hose systems - Google Patents
Universal in-flight refueling system has flight exchangeable boom or hose systemsInfo
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- B64D39/00—Refuelling during flight
- B64D39/06—Connecting hose to aircraft; Disconnecting hose therefrom
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Luftbetankung von Flugzeugen bestehend aus einer Kombination der Betankungsvorrichtungen für die beiden gebräuchlichen und international eingeführten Betankungsverfahren mittels Boom (Tankrohrausleger) oder mittels Hose and Drogue (Schlauch und Korb). Die Empfängerflugzeuge sind mit entsprechenden speziellen Aufnahmevorrichtungen für das eine oder andere Verfahren ausgerüstet. Die Erfindung erlaubt weiterhin, daß mehrere Flugzeuge an mehreren Tankstationen des Tankerflugzeuges nach beiden Verfahren gleichzeitig betankt werden können und daß an jeder Station zwischen den beiden genannten Verfahren im Flug umgestellt werden kann.The invention relates to a device for the air refueling of aircraft consisting of a combination of the refueling devices for the two common and internationally introduced refueling procedures by means of Boom (tank pipe boom) or using hose and drogue (hose and basket). The recipient aircraft are with appropriate special Cradles equipped for one or the other process. The invention further allows multiple planes to multiple Fuel stations of the tanker aircraft using both methods simultaneously can be refueled and that at each station between the two mentioned procedures can be changed in flight.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die Universal-Luftbetankungsgondel, die am Tankflugzeug sowohl unter dem Rumpf wie auch unter den Tragflügeln installiert werden kann und mittels der die Empfängerflugzeuge sowohl nach dem Boom- wie auch nach dem Hose and Drogue (H + D)-Verfahren betankt werden können.The invention relates to a device, the universal air refueling nacelle on the tanker plane both under the fuselage and under the wings can be installed and by means of which the recipient aircraft both after fueled by the boom and the Hose and Drogue (H + D) process can be.
Ein mit dieser Tankanlage an mehreren Stationen ausgerüstetes Tankflugzeug kann jede der mitgeführten Universal-Luftbetankungsgondeln im Flug wahlweise zwischen Boom- und H + D-Verfahren umschalten und somit alle Empfängerflugzeuge unabhängig vom Typ ihrer Betankungsausrüstung betanken. A tanker aircraft equipped with this tank system at several stations can take any of the carried universal air refueling gondolas in flight alternatively switch between boom and H + D processes and thus all Receiver aircraft regardless of the type of their fueling equipment refuel.
In der Luftfahrttechnik sind international zwei unterschiedlichen Luftbetankungsverfahren eingeführt.Internationally there are two different ones in aviation technology Air refueling procedures introduced.
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a) Das Boom-Betankungsverfahren (siehe Abb. 1), bei dem das
Tankflugzeug (11) den Treibstoff mittels eines ausziehbaren
Teleskoprohres (Boom) (10) zum Empfängerflugzeug (12) überträgt. Der
Boom ist unter dem Rumpfheck des Tankers mittels eines
Kardangelenkes (14) montiert und am Befestigungspunkt um seine
Hochachse (15) drehbar gelagert
Der Boom wird durch einen Operateur mittels der am Boom montierten aerodynamischen Steuerflächen (Höhen- und Seitenruder) (16) auf und ab und nach rechts und links bewegt und so auf die Aufnahmemulde (Slipway) des Empfängerflugzeuges dirigiert. Mit der Ein/Ausfahr- Bewegung des teleskopischen Rohr (17/1 + 17/2) wird die Kupplung am Rohrende (Nozzle) (13) des Booms mit der Kupplung (Receptacle) in der Aufnahmemulde des Empfängerflugzeuges verbunden. Wenn der Tankvorgang beendet ist, wird das Teleskoprohr (10) eingefahren und der so verkürzte Boom flach an die Rumpfunterseite des Tankflugzeuges in Parkposition angelegt. Das Boom-Verfahren wird vorzugsweise dann angewendet, wenn große Volumenströme an Kraftstoff in das zu betankende Flugzeug übertragen werden müssen. Die Boom-Tankstation kann aus aeroelastischen Gründen nur am Rumpf und nicht am Flügel des Tankflugzeuges installiert werden. Der Boom wird von einem Operateur, der das Empfangsflugzeug und die an diesem installierte Aufnahmemulde in seinem direkten Blickfeld haben oder mittels optronischer Hilfe beobachten können muß, gesteuert. a) The boom refueling procedure (see Fig. 1), wherein said tanker aircraft (11) the fuel by means of an extendable telescopic tube (Boom) (10) 12) transmits to the receiver aircraft (. The boom is mounted under the rear of the tanker by means of a universal joint ( 14 ) and is rotatably mounted at the attachment point around its vertical axis ( 15 )
The boom is moved up and down and to the right and left by an operator using the aerodynamic control surfaces (elevator and rudder) ( 16 ) mounted on the boom and thus directed onto the receiving trough (slipway) of the receiving aircraft. When the telescopic tube (17/1 + 17/2) moves in / out, the coupling at the tube end (nozzle) ( 13 ) of the boom is connected to the coupling (receptacle) in the receiving trough of the receiving aircraft. When the refueling process is finished, the telescopic tube ( 10 ) is retracted and the shortened boom is placed flat on the fuselage underside of the tanker aircraft in the parking position. The boom method is preferably used when large volume flows of fuel have to be transferred to the aircraft to be refueled. For aeroelastic reasons, the boom fuel station can only be installed on the fuselage and not on the wing of the tanker aircraft. The boom is controlled by an operator who has the receiving aircraft and the receiving trough installed on it in his direct field of vision or who must be able to observe using optronic help. -
b) Das Hose and Drogue (H + D)-Verfahren (siehe Abb. 2), bei dem das
Tankflugzeug (21) den Treibstoff mittels eines flexiblen Tankschlauches
(Hose) (22), an dessen freiem Ende sich ein Korb (Drogue) (23) befindet,
zum Empfängerflugzeug überträgt. Dabei befindet sich der Tankschlauch
während des Transitfluges des Tankflugzeuges auf einer Trommel
aufgerollt im Inneren der als Gondel ausgebildeten Tankstation (20). Die
H + D-Tankvorrichtung kann sowohl in einer Gondel unter den Flügeln wie
auch am oder im hinteren Rumpf des Tankers installiert werden. Zum
Tanken wird der Tankschlauch ausgefahren und durch den
aerodynamischen Widerstand des an seinem freien Ende montierten
Korbes (Drogue) (23) nach hinten gezogen. Der Korb entrollt und
stabilisiert den frei fliegenden Tankschlauch. Der Pilot des
Empfängerflugzeuges steuert den an seinem Flugzeug, in seinem
Blickbereich befindlichen Tankstutzen (Probe) (24) in den Korb hinein und
koppelt über seine am Tankstutzen befindliche Kupplung (Nozzle) an die
im Korbzentrum befindliche Kupplung (Coupler) an. Nach Beendigung des
Tankvorganges wird der Tankschlauch wieder eingefahren, auf der
Trommel aufgerollt und damit im Innern der Gondel bzw. des
Flugzeugrumpfes verstaut.
Im Unterschied zum Boom kann der Tankschlauch (Hose) (22) nicht in eine vorgegebene optimierte Position gesteuert werden, sondern er richtet sich frei im Luftstrom hinter dem Tankerflugzeug aus. Im Vergleich zum Boom erlaubt der Tankschlauch nur geringere Volumenströmeb) The Hose and Drogue (H + D) process (see Fig. 2), in which the tanker plane ( 21 ) uses a flexible tank hose (hose) ( 22 ) with a basket (drogue) at its free end. ( 23 ) located, transmits to the recipient aircraft. During the transit flight of the tanker aircraft, the tank hose is rolled up on a drum inside the tank station ( 20 ) designed as a gondola. The H + D fueling device can be installed in a nacelle under the wings as well as on or in the rear fuselage of the tanker. For refueling, the tank hose is extended and pulled backwards by the aerodynamic resistance of the basket (Drogue) ( 23 ) mounted on its free end. The basket unrolls and stabilizes the free-flying tank hose. The pilot of the receiving aircraft controls the fuel filler neck (probe) ( 24 ) on his aircraft and looks into the basket and couples to the coupler (coupler) located in the center of the basket via his coupling (nozzle). After completing the refueling process, the tank hose is retracted, rolled up on the drum and thus stowed inside the nacelle or fuselage.
In contrast to the boom, the tank hose (hose) ( 22 ) cannot be steered into a predefined, optimized position, but is aligned freely in the air flow behind the tanker aircraft. Compared to the boom, the tank hose only allows lower volume flows
Ein Tankflugzeug, das beide Typen von Empfängerflugzeugen, d. h. sowohl solche, die mit einer Aufnahmemulde (Receptacle), wie auch solche, die mit einem nach vorne herausragenden Tankstutzen (Probe) ausgerüstet sind, betanken können soll, muß bisher mit zwei unterschiedlichen Betankungsausrüstungen ausgetattet sein. A tanker aircraft that has both types of receiver aircraft, i. H. either those with a receptacle, as well as those with a tank nozzle (sample) protruding towards the front, should be able to refuel, has so far been with two different Refueling equipment must be equipped.
Erstens die auf eine Rumpfinstallation beschränkte Boomstation und zweitens die H + D-Tankstation, die sowohl am Rumpf wie auch unter den Flügeln in einer Gondel installiert werden kann.First, the boom station limited to a fuselage installation, and second the H + D filling station, which is located on the fuselage as well as under the wings a gondola can be installed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde von einem Betankungs- Luftfahrzeug aus die Betankung für beide Betankungsarten wahlweise zu ermöglichen und auch gleichzeitig mehrere Empfänger-Luftfahrzeuge mit unterschiedlichen Betankungsverfahren versorgen zu können.The invention is based on the object of a refueling Aircraft from the refueling option for both types of refueling enable and also have several receiver aircraft at the same time to be able to supply different refueling processes.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch einen teleskopisch ausfahrbaren Tankausleger (Foldable Telescopic Boom), der faltbar ist und in einer Gondel (Universal Tank Station) verstaut werden kann. Das ausfahrbare Rohrende des Auslegers ist mit einer Standard Nozzle ausgerüstet und kann im Fluge vor dem Entfalten des Tankauslegers mit einem in der Gondel geparkten Korb bestückt werden. Durch die Einführung des Faltgelenkes (Ellenbogen) am Tankausleger in Kombination mit dem Teleskoprohr kann dieser so verkürzt werden, daß die Unterbringung in einer Gondel möglich wird und die zusätzliche Bewegungsfreiheit des Faltgelenkes zur Absorbierung des Gegendrucks beim Ankoppeln des Empfängerflugzeuges ausgenutzt werden kann. Die Gondel kann somit unter dem Rumpf eines Tankflugzeuges sowie unter dessen Tragflächen installieren werden. Der Boom ohne Korb liefert die erforderlichen hohen Volumenströme.According to the invention the object is achieved by a telescopic extendable tank boom (Foldable Telescopic Boom), which is foldable and in a gondola (Universal Tank Station) can be stowed. The extendable The end of the boom is equipped with a standard nozzle and can in flight before unfolding the tank boom with one in the gondola parked basket. By introducing the folding joint (Elbow) on the tank boom in combination with the telescopic tube this can be shortened so that it can be accommodated in a gondola and the additional freedom of movement of the folding joint to absorb the Back pressure can be used when coupling the receiver aircraft can. The gondola can thus be under the fuselage of a tanker aircraft as well will install under its wings. The boom without a basket delivers that required high volume flows.
Abb. 3 zeigt einen im Innern der Tankgondel gefalteten Tankausleger (Foldable Telescopic Boom) und einen Korb (Drogue) in Parkposition. Der Korb kann im Flug an den Tankausleger angekoppelt werden. Zum Tanken wird der Tankausleger - wahlweise mit oder ohne Korb - entfaltet und mittels des Teleskopes auf Länge gefahren. Der Tankausleger, der zur Vertikal- und Seite 4 von 18 Horizontalbewegung mit aerodynamischen Steuerflächen und im Ellenbogen- und Schultergelenk mit einem integrierten motorischen Antrieb für seine Armbewegung ausgerüstet ist, kann an seinem Befestigungspunkt an der Gondel um die vertikale und horizontale Achse bewegt werden und so für den Betankungsvorgang in einem begrenzten Fenster im Luftstrom positioniert werden. Nach Beendigung des Tankvorgangs wird der Tankausleger wieder eingefahren und gefaltet, der Korb vom Teleskop abgekoppelt und Teleskop alle Teile jeweils in ihrer Parkposition verriegelt. Fig. 3 shows a foldable telescopic boom and a basket (drogue) in the parking position. The basket can be coupled to the tank boom in flight. To refuel, the tank boom - either with or without a basket - is unfolded and extended to length using the telescope. The tank boom, which is equipped with aerodynamic control surfaces for vertical and horizontal movement and with an integrated motor drive for its arm movement in the elbow and shoulder joint, can be moved around the vertical and horizontal axis at its attachment point on the gondola and so on be positioned in a limited window in the airflow for the refueling process. After completing the refueling process, the tank boom is retracted and folded, the basket is uncoupled from the telescope and the telescope locks all parts in their parking positions.
Zur Automatisierung der Betankungsankoppelung der Flugzeuge ist hinten in die Tankgondel ein bildauflösender Sensor (z. B. Kamera), der mit einer bildverarbeitenden Einrichtung im Tankerflugzeug verbunden ist, ausgestattet. Der Sensor erfaßt das Empfangsflugzeug sobald dieses in den Zielkorridor hinter dem Tankflugzeug einfliegt und steuert mittels Bildverarbeitung den Tankausleger in eine optimale Position zum Empfängerflugzeug. Mittels dieser Automatik wird beim Boom-Verfahren das freie Ende des Tankauslegers in die Aufnahmemulde des Empfängerflugzeuges hineingesteuert und beim H + D- Verfahren der Korb in eine relativ zur Probe des Empfängerflugzeuges optimale Position dirigiert. Nach Beendigung des Tankvorganges wird der Tankausleger eingefahren, gefaltet, der Korb vom Ausleger abgekoppelt und alle Teile jeweils in ihrer Parkposition verriegelt.To automate the refueling coupling of the aircraft is in the back the tank nacelle is an image-resolving sensor (e.g. camera) with a image processing device is connected in the tanker aircraft. The sensor detects the receiving aircraft as soon as it is in the target corridor flies behind the tanker plane and controls the image processing Tank boom in an optimal position to the recipient aircraft. By means of this In the boom process, the free end of the tank boom is automatically moved into the Receiving trough of the receiving aircraft steered in and at the H + D- Move the basket into a relative to the sample of the recipient aircraft conducts optimal position. After the fueling process is completed Tank boom retracted, folded, the basket uncoupled from the boom and all parts locked in their parking positions.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen darin, daß statt der bisher erforderlichen auf eines der beiden Betankungsverfahren (Boom- oder H + D spezialisierten Ausrüstung eines Tankflugzeuges bzw. einer Tankstation, das Tankflugzeug erfindungsgemäß mit einheitlichen, universellen Tankgondeln ausgerüstet werden kann und das Betankungsverfahren im Flug jederzeit und an jeder Tankstation individuell wählbar und umschaltbar ist. Somit können Empfängerflugzeuge beiden Typs an jeder Tankstation versorgt werden. Ferner kann die einheitliche, universelle Tankgondel sowohl am Rumpf wie auch unter den Flügeln des Tankflugzeuges installiert werden. Die Kraftstoffdurchflussrate ist flexible anpassbar. Außer der verbesserten Funktion ergeben sich Ersparnisse hinsichtlich Gewicht, Volumen und technischer Komplexitität. Weiterhin wird die Betriebssicherheit während des Tankvorganges von der kritischen Phase des Ankoppelns bis zum Abkoppeln des Empfängerflugzeuges erhöht, indem der Tankausleger einerseits wegen des zusätzlichen Gelenkes (Ellenbogengelenk) mehr Flexibilität aufweist als die derzeitig verwendeten starren Tankausleger und deswegen die durch das Empfängerflugzeug verursachten Andockungsimpulse besser aufnehmen kann. Andererseits ist der Tankausleger nicht so weich und instabil wie ein Tankschlauch (Hose), bei dem es beim Aufprall zur Ausbildung einer gefährlichen Welle kommen kann. Die automatische Positionierung des Booms in einer optimalen räumlichen Position mit Hilfe des bildauflösenden Sensors und der nachgeschalteten Bildverarbeitung entlastet die Besatzung und erhöht die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Betankungvorgangs. Die Auslegung des Bildsystems für Nachtsichttauglichkeit macht einen Betankungsbetrieb unter Allwetterflugbedingungen möglich. Beim H + D-Verfahren entfallen die bekannten aerodynamische Betriebshindernisse.The advantages that can be achieved with the invention are that instead of the previous ones required on one of the two refueling methods (boom or H + D specialized equipment of a tanker plane or a gas station, the Tanker aircraft according to the invention with uniform, universal tank gondolas can be equipped and the fueling process in flight at any time and is individually selectable and switchable at each petrol station. So you can Receiver aircraft of both types can be supplied at each gas station. Furthermore, the uniform, universal tank nacelle both on the fuselage and can also be installed under the wings of the tanker aircraft. The Fuel flow rate is flexibly adjustable. Besides the improved function this results in savings in terms of weight, volume and technical Complexity. Furthermore, the operational safety during the Refueling process from the critical phase of coupling to uncoupling of the recipient aircraft increased by the tank boom on the one hand because of of the additional joint (elbow joint) has more flexibility than that currently used rigid tank booms and therefore the by the To better absorb the docking impulses caused by the receiver aircraft can. On the other hand, the tank boom is not as soft and unstable as a Tank hose (pants), where it forms an impact dangerous wave can come. The automatic positioning of the boom in an optimal spatial position with the help of the image-resolving sensor and the downstream image processing relieves the crew and increases the safety and reliability of the refueling process. The interpretation of the Imaging system for night vision suits a refueling company All weather flight conditions possible. In the H + D process, the known aerodynamic obstacles.
Die erfindungsmäßige Vorrichtung zur universellen Betankung von Flugzeugen
im Fluge ist gemäß Abb. 3-1 gekennzeichnet durch
The device according to the invention for universal refueling of aircraft in flight is characterized according to Fig. 3-1 by
- a) den Doppelgelenk-Tankausleger (31/1 und 32/2), der mittels des Ellenbogengelenkes (34) gefaltet bzw. entfaltet und durch ein Teleskoprohr (31/3) verlängert werden kann. Das freie Ende des Teleskoprohres ist mit einer Betankungskupplung (Nozzle) (33) für Boom- Betankung bestückt. Der Ausleger ist am Befestigungspunkt an der Gondel um das Kardangelenk (35) und die Hochachse (36) in zwei Freiheitsgraden im gefaltetem und im ausgefahrenen Zustand beweglicha) the double-articulated boom tank (31 and 32 may be extended 1/2), the folded by means of the elbow joint (34) or unfolded and by a telescopic tube (31/3) /. The free end of the telescopic tube is equipped with a refueling coupling (nozzle) ( 33 ) for boom refueling. The boom can be moved at the attachment point on the gondola around the universal joint ( 35 ) and the vertical axis ( 36 ) in two degrees of freedom in the folded and in the extended state
- b) aerodynamische Steuerflächen (38) am hinteren Teil des Tankauslegers: Seitenruder (38/1), Höhenruder (38/2) und ggfs. Luftbremse (38/3)b) aerodynamic control surfaces (38) at the rear part of the tank boom. rudder (38/1),, elevators (38/2) and optionally the air brake (38/3)
- c) einen Korb (Drogue) (40) mit Adapter, der im Zentrum des Trichters (40/1) mit einer Normkupplung für eine Ankopplung an die "Probe" des Empfängerflugzeuges ausgerüstet ist und dessen Rückseite (40/2) ein "Receptacle" zur Ankoppelung an die Einfülldüse (Nozzle) (33) des Booms aufweist. Dadurch ist die Verbindung des Korbes innerhalb der Gondel mit dem geparkten Tankausleger möglich bevor dieser entfaltet wirdc) a basket (drogue) (40) which is equipped in the center of the hopper (40/1), with a standard coupler for coupling to the "sample" of the receiver aircraft with adapter and its rear side (40/2) a "receptacle" for coupling to the filling nozzle (nozzle) ( 33 ) of the boom. This makes it possible to connect the basket within the nacelle to the parked tank boom before it is unfolded
- d) Korb-Fahr- und Halterungsmechanismen (42) zum Auf- und Abziehen des Korbes auf den Tankausleger und zum Parken im Gondelstauraum.d) basket driving and holding mechanisms ( 42 ) for pulling the basket onto and off the tank boom and for parking in the nacelle storage space.
- e) einen bildauflösenden Sensor (50) mit nachgeschalteter Bildverarbeitung zur Automatisierung des Andockvorganges.e) an image-resolving sensor ( 50 ) with downstream image processing for automating the docking process.
- f) eine zigarrenförmige Gondel (30/1 bis 30/4), die zur Aufnahme der Hauptelemente Doppelgelenk-Tankausleger (31/1 und 31/2) mit Kardanaufhängung (35, 36), Korb (40), Korb-Fahr- und Halterungsmechanismen (42) und Sensor (50) sowie weiterer zugehöriger Funktionselemente dient und sowohl am Rumpf (Abb. 1) wie am Tragflügel (Abb. 2) montiert werden kann. Die Gondel hat nach unten eine Öffnung, die mit seitlichen Gleittoren geöffnet und verschlossen werden kann. Für den Tankvorgang gleiten die Tore nach oben und gestatten so das Ausfahren des Tankauslegers.f) a cigar-shaped nacelle (30/1 to 30/4), for receiving the main elements of double joint-tank boom (31/1 and 31/2) with gimbal (35, 36), basket (40), basket-driving and Bracket mechanisms ( 42 ) and sensor ( 50 ) and other associated functional elements are used and can be mounted on the fuselage ( Fig. 1) as well as on the wing ( Fig. 2). The gondola has an opening at the bottom that can be opened and closed with side sliding gates. For the refueling process, the gates slide upwards, thus allowing the tank boom to be extended.
Verschiedene Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Various configurations of the invention are the subject of Subclaims.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Abbildungen erläutert. Embodiments of the invention are described below with reference to FIG the associated illustrations explained.
Abb. 3-1 zeigt die universelle Tankgondel, die prinzipiell aus vorderem Gerätegehäuse (30/1), zentralem Auslegergehäuse (30/2), Korbgehäuse (30/3) und hinterem Gerätegehäuse (30/4) besteht. Der Tankausleger (31/1 bis 31/3) ist im gefalteten Zustand und der Korb (40) in Parkposition dargestellt. Der Ausleger kann mittels einer Seilwinde (37/1, 37/2) oder motorischer Antriebe, die in die Tank-Auslegergelenke (34, 35) integriert sind, zwischen der mit gestrichelten Linien dargestellten Tankposition und der Parkposition bewegt werden. Der vordere Gehäuseträger (30/1) kann der Aufnahme eines durch die Umströmung angetriebenen Generators zur Erzeugung der benötigten Betriebsenergie dienen. Fig. 3-1 shows the universal tank gondola, which consists basically of front appliance housing (30/1),, central arm housing (30/2), Basket housing (30/3) and the rear appliance housing (30/4). The tank boom (31/1 to 31/3) is shown in the folded state and the basket (40) in the park position. The boom can by means of a cable winch (37/1, 37/2) or motor drives, which are integrated in the tank boom joints (34, 35) are moved between the tank position shown with dashed lines and the parking position. The front housing support (30/1), can serve to receive a driven by the flow around the generator for generating the required operating energy.
Die Trichterseite ist innen mit einem Standard "Coupler" (40/1) für die Ankopplung an den Tankstutzen (Probe) des Empfängerflugzeuges versehen. Die Rückseite des Korbes ist mit einem Standard "Receptacle" (40/2) für die Ankopplung an den Tankausleger (Nozzle) modifiziert.The hopper side is provided internally with a standard "Coupler" (40/1), for coupling to the tank filler neck (sample) of the receiver aircraft. The back of the basket is (/ 40 2) modified with a standard "receptacle" for coupling to the tank arm (Nozzle).
Die Detailskizze innerhalb der Abb. 3-1 zeigt das Teleskoprohr (31/3) mit Einfülldüse (33) am freien Ende des Tankauslegers. Am unteren Teil des Tankauslegers befinden sich die aerodynamischen Steuerflächen (Seiten- und Höhenruder und ggfs. Luftbremse) (38/1 bis 38/3), die innerhalb des Schwenkbereiches die Auf/Ab- und Rechts/Links- Bewegung des Auslegerendes ermöglichen.The detailed sketch in the Fig. 3-1 shows the telescopic tube (31/3) with filling nozzle (33) at the free end of the tank boom. At the lower part of the tank boom are the aerodynamic control surfaces (rudder and elevator and, if necessary, air brakes) (38/1 to 38/3), enabling the up / down and right / left movement of the boom end in the pivoting range.
Abb. 4 zeigt das Korbprinzip, das die Koppelung des Korbes an den Tankausleger innerhalb der Tankgondel erlaubt und damit den Wechsel des Betankungsverfahrens im Fluge ermöglicht. Der Korb entspricht in seinem Aufbau dem international eingeführten Standardkorb, ist jedoch auf der Seite des Schlauchanschlusses modifiziert. Die Trichterseite ist mit einem Standard "Coupler" (40/1) für die Tankstutzen-Probe Ankopplung versehen. Die Rückseite des Korbes ist mit einem Standard "Receptacle" (40/2) für die Ankopplung an die Tankausleger-Nozzle modifiziert. Fig. 4 shows the basket principle, which allows the basket to be coupled to the tank boom within the tank nacelle and thus enables the refueling process to be changed in flight. The structure of the basket corresponds to the internationally introduced standard basket, but is modified on the side of the hose connection. The hopper side is provided with a Standard "Coupler" (40/1), for the fuel tank filler neck probe coupling. The back of the basket is (/ 40 2) modified with a standard "receptacle" for the coupling to the tank boom Nozzle.
Abb. 5 zeigt das Schema des Regelkreises eines Steuerungssystems zur automatischen Führung des Tankauslegers, bestehend aus einer stereoskopischen Anordnung von bildauflösenden, elektro-optischen Sensoren (50/1 und 50/2) (z. B. infrarot-empfindliche Kameras), einem Bild-Analysator (51) und Prozeßsteuerungs-Rechner (53) zur Steuerung von Aktuatoren über Steuerkraftverstärker (54), die die Positionierung des Tankauslegers (55) ausführen. Die Sensoren erfassen beim Tank-Rendevouz das Empfängerflugzeug und den im Bilderfassungsraum befindlichen Tankausleger und leiten die Sensorsignale zur Bildverarbeitung an den Bild-Analysator weiter, der das Bildfeld auf signifikante Merkmale auswertet und eine Steuervorgabe für die Aktuatoren des Tankauslegers ermittelt. Diese Vorgabe wird aus der Entfernung der mit speziellen Markierungen versehenen Tankkupplungen von Tanker und Empfängerflugzeug gewonnen und von der Systemüberwachungs- Einheit (52) derart umgesetzt, daß die Entfernung laufend gemessen und zu einem Minimum gemacht wird. Der Prozeßsteuerungsrechner berechnet die Steuerinformationen zur Führung des Tankauslegers. Bildaufnahme, Bildanalyse, Prozeßsteuerung und Tankausleger bilden einen Regelkreis, der solange eine Nachführung des Auslegers an das Empfängerflugzeug durchführt, bis deren Kupplungen verbunden sind und aktiv bleibt bis der Tankvorgang beendet ist. Der Vorgang basiert auf einer Robotersteuerung. Fig. 5 shows the diagram of the control circuit of a control system for automatic guidance of the tank boom consisting of a stereoscopic array of image resolution, electro-optical sensors (50/1 to 50/2) (z. B. infrared-sensitive cameras), an image -Analyser (51) and process control computer ( 53 ) for controlling actuators via control boosters ( 54 ), which carry out the positioning of the tank boom ( 55 ). The sensors at the Tank-Rendevouz record the receiver aircraft and the tank boom located in the image acquisition area and pass the sensor signals for image processing to the image analyzer, which evaluates the image field for significant features and determines a control specification for the actuators of the tank boom. This specification is obtained from the removal of the tank couplings from the tanker and receiver aircraft provided with special markings and is implemented by the system monitoring unit ( 52 ) in such a way that the distance is continuously measured and made to a minimum. The process control computer calculates the control information for guiding the tank boom. Image acquisition, image analysis, process control and tank boom form a control loop, which carries out a tracking of the boom to the receiving aircraft until their couplings are connected and remains active until the fueling process has ended. The process is based on a robot controller.
Claims (7)
- - einem kardanisch aufgehängtem, mehrgelenkigem und teleskopisch ausfahrbaren Tankausleger,
- - welcher während des Transitfluges in eine Tragflügelaußengondel oder in einen konformen Rumpfbehälter oder in den Flugzeugrumppf eingefaltet (Parkposition) und zwecks Durchführung des Betankungsvorganges im Fluge ausgefahren (Betriebsposition) und nach Beendigung des Betankungsvorganges wieder eingefaltet werden kann
- - welcher mit aerodynamischen Steuerflächen und Luftbremse ausgerüstet ist,
- - welcher an seinem hinteren Rohrende über eine Standard-Einfülldüse (Nozzle) verfügt,
- - an die in der Parkposition ein in der Gondel mitgeführter und mit einer Standard-Kupplung versehener Korb (Drogue) ankoppelbar ist,
- - wodurch vor dem Ausfahren des Tankauslegers die Wahl- und Wechselmöglichkeit für die Tankverfahren (Boom oder H + D) gegeben ist.
- - a gimbaled, multi-articulated and telescopically extendable tank boom,
- - which is folded during the transit flight into an outer wing nacelle or into a compliant fuselage container or into the aircraft fuselage (parking position) and extended in flight for the purpose of carrying out the refueling process (operating position) and can be folded in again after the refueling process has ended
- - which is equipped with aerodynamic control surfaces and air brakes,
- - which has a standard filling nozzle (nozzle) at its rear end,
- to which a basket (drogue) carried in the gondola and provided with a standard coupling can be coupled in the parking position,
- - whereby before the tank boom is extended there is a choice and change option for the tank process (boom or H + D).
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Cited By (16)
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