CH619784A5 - - Google Patents

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CH619784A5
CH619784A5 CH428877A CH428877A CH619784A5 CH 619784 A5 CH619784 A5 CH 619784A5 CH 428877 A CH428877 A CH 428877A CH 428877 A CH428877 A CH 428877A CH 619784 A5 CH619784 A5 CH 619784A5
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missiles
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CH428877A
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Charles F Woodhouse
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Charles F Woodhouse
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    • G05D1/06Rate of change of altitude or depth
    • G05D1/0607Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft
    • G05D1/0615Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft to counteract a perturbation, e.g. gust of wind
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P13/00Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
    • G01P13/02Indicating direction only, e.g. by weather vane
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
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  • Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)

Description

Die Erfindung beschränkt sich keineswegs auf die in Fig. 2 und 3 dargestellte Drachenausführung; sie ist nur sehr einfach und hat für Windgeschwindigkeiten bis über 64 km/h hinaus beständige Flugeigenschaften, wie sich aus der in Fig. 4 gezeigten Kurve entnehmen lässt, wo die Resultierende aus Auftrieb und Zugkraft in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit dargestellt ist. Diese Kurve entspricht den Flugeigenschaften eines Drachens gemäss Fig. 3 aus 0,1 mm dickem Polyäthylen mit einer Tunnellänge 1 von 45 cm, einem Tunnelbogen a von 33 cm, einem frontseitigen Flächenrand b von 23 cm und einem hinteren Flächenrand c von 38 cm. Starre Holme 28 sind an der Polyäthylenhaut des Drachens befestigt. Drachen-Seitenflächen sind über einem Zaum 29 mit dem Halteseil 18 verbunden. Ein solcher Drachen ist in US-Ps 3 767 145 beschrieben.
Am Schwanzteil des Drachens 27 kann mittels einer zugkalibrierten Leine 31 ein Bremsschirm oder stabilisierender Schwanz 30 befestigt sein. Wegen ihrer Flugeigenschaften und Flugbeständigkeit benötigen manche Drachen mitunter keinen Schwanz. Andererseits kann ein langer dünner Schlauch oder Schwanz 30 mit einem Gas wie Helium gefüllt sein und ausser der Stabilisierung des Drachens noch anderen Funktionen dienen, beispielsweise um den Flugkörper bei Flaute in bestimmter Höhe zu halten. Auf diese Weise bleibt der Drachen bis zum Wiedereintritt ausreichender Windverhältnisse flugbereit. Ferner kann der Schlauch bzw. Schwanz 30 zur besseren Erkennung auf Radarschirmbildern aluminisiert werden. Die zugkalibrierte Leine 31 lässt den Schwanz 30 bei hoher Windgeschwindigkeit aus, damit die Schwanzzugkraft nicht die vorgegebenen Flugeigenschaften des Drachens stört.
Auf der Radarschirm-Darstellung von Fig. 5 entsprechen Radarzacken 40,41,42 jeweils einer ILS-Platzeinflug-, Haupteinflug- bzw. Voreinflug-Markierung als Navigationspunkte, Radarzacken 43,44,45 werden durch die Bodenstationen 20 erzeugt, und Radarzacken 46,47,48 sind Signalreflektionen der aluminisierten Schwänze 30. Aus der Radarschirmdarstellung von Fig. 5 lässt sich entnehmen, dass bei den Platzeinflug- und Voreinflugmarkierungen 40,42 jeweils eine entgegengesetzte Windrichtung herrscht, während an der Haupteinflugmarkierung 41 sich der Wind einem ankommenden Flugzeug aus Richtung 90° von Steuerbord nähert.
Fig. 6 und 7 lassen Aggregate erkennen, die zwischen Bodenankerteil 21 und drehbarem Stützteil 22 auf einem Drehtisch 50 angeordnet sind. Eine von einem reversierbaren Motor 52 über einen Drehmoment-Begrenzer in Form einer Schlupfkupplung oder dgl. angetriebene Seiltrommel 51 für das Halte
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seil 18 ist über einen Riemen 53 mit einem Seillängenmesswerk 54 gekoppelt. Signale über die abgelaufene Seillänge werden über einen Generator 55 an ein Sende-/Empfangsteil 70 weitergegeben.
Das Halteseil 18 passiert eine am Ende eines auf einem s Drehzapfen 59 gelagerten Hebels 58 befestigte Haspel 57. Ein Stift 60 durchragt ein Auge eines mit einem auf dem Drehtisch 50 befestigten Zugkraftsensor 62 zusammenwirkenden Zugkraftaufnehmers 62 zusammenwirkenden Zugkraftaufnehmers 61. Vom Zugkraftsensor 62 gehen der auf ihn ausgeübten i11 Belastung entsprechende Signale, welche direkt auf die am Halteseil 18 wirksame Drachen-Zugkraft kalibriert werden können, zum Sende-/Empfangsteil 70.
Ein auf der Eingangswelle eines Untersetzungsgetriebes 66 befestigtes Zahnrad 65 kämmt mit einem feststehenden, am 15 Bodenankerteil 21 befestigten Stirnrad 64 und rotiert auf einer Kreisbahn um dieses. Am Ausgang des Untersetzungsgetriebes 66 befindet sich ein elektrischer Signalgeber in Form eines Potentiometers 67, der dem Sende-/Empfangsteil 70 Signale übermittelt, die dem Azimutwinkel h3 des Drehtisches 50 ent- 2(1 sprechen, wenn dieser durch die vom Drachen 27 über das Halteseil 18 auf den Ausleger 25 übertragenen Windkräfte nachgeführt wird.
Zur Koordinierung mit der Halteseillänge wird der Vertikalwinkel V3 des Halteseils 18 gemessen, und aus beiden Para- J5 metern ergibt sich durch einfache Rechnung die senkrechte Höhe des Drachens. Schwenkt der Träger 24 des Auslegers 25 aus seiner senkrechten, bei Windstille eingenommenen Stellung in einen Vertikalwinkelwert V3 ein, dann überträgt ein Potentiometer 75 ein entsprechendes Signal über elektrische Leitun- 30 gen 76 an das Sende-/Empfangsteil 70.
Fig. 9 zeigt eine Alternativ-Ausführung zur Messung des Verikalwinkels. Hier befindet sich das den Vertikalwinkel abtastende Potentiometer 75 am oberen Ende eines starren Mastes 80 mit fest abgewinkeltem Verbindungstück 81. Das Halteseil 35 18 kann direkt von der die Belastung messenden Haspel 57 zu einer Seilführung 82 geführt werden, welche die Seilrichtung auf das Drehteil des Potentiometers 75 überträgt. Auf diese Weise wird eine Berührung mit anderen Mastelementen bei Frost vermieden. 40
Das Sende-/Empfangsteil 70 kann Daten und Bedienungsanweisungen entweder über Draht oder drahtlos übertragen.
Bei Flaute hängen die Drachen entweder schlaff von den aufgerichteten Auslegern 25 herunter oder, wenn sie gasgefüllte Schwänze besitzen, hängen reglos unter dem mit dem Halteseil 45 verbundenen ballonartigen Schwanz, der auf niedrige eingezogene Ruheseilhöhe gebracht ist.
Sobald an der Ruheseilhöhe des Drachens genug Wind entsteht, um den Drachen aerodynamisch zu aktivieren, wird ein entsprechendes Belastungssignal vom Zugkraftsensor 62 50 abgegeben und mit einem Sollwert von beispielsweise 2 N verglichen. Dieser Sollwert ist normalerweise der Mindestfluggeschwindigkeit des Drachens angepasst. Sobald die Halteseil-Zugkraft den Sollwert von 2 N übersteigt, wird der Seiltrommelmotor 52 so angesteuert, dass er das Halteseil 18 mit einer 55 Geschwindigkeit auslässt, bei der eine Seilspannung von 2 N erhalten bleibt, um die Drachenflugeigenschaften zu erhalten. Wenn der Drachen eine mittlere Höhe erreicht hat und die Windgeschwindigkeit nicht ausreicht, um 200 g Seilzugkraft zu erhalten, reversiert der Motor 52. 60
Die Drehrichtungskontrolle des Motors erfolgt durch Koordinierung des Seillängenmesswerks 54 mit dem Vertikalwinkel-Potentiometer 75. Für jede Bodenstation 20 gibt es bezüglich der vom Messwerk 54 und Potentiometer 75 erhaltenen Verti- f,5 kalhöhenangabe entsprechende voll eingezogenen und voll ausgelassene Sollwerte, von denen letztere der gewünschten Betriebshöhe nahe dem oder im Gleitweg entspricht. Steht der
Drachen zwischen zwei extremen Höhen-Sollwerten, dann bewirkt eine Seilzugkraft von weniger oder mehr als 200 g einen Einzieh- bzw. Auslass-Befehl an den Motor 52. Von einer vorbestimmten Betriebshöhe ab spricht der Motor 52 nicht mehr auf den Sollwert übersteigende Seilzugsignale an, vielmehr steigen in diesem Zustand die Seilzugkraft und der Verti-kal-Mastwinkel V3 an. Die vier Parameter der ausgelassenen Seillänge, der Seilzugkraft, des Vertikalwinkels und des Azimutwinkels jeder Bodenstation 20 gehen sämtlich an das Kontrollzentrum des Flughafens. Sobald die Seillänge und der Vertikalwinkel in der oberen Sollwerthöhe beständig sind, können die Seilzugkraftdaten mit der Drachen-Kalibirierkurve koordiniert werden, um die Windgeschwindigkeit in Sollwerthöhe festzustellen.
Der Drehmoment-Begrenzer zwischen Seiltrommel 51 und Motor 52 kann auf einen Schlupfwert eingestellt werden, der einige Prozent unterhalb der Maximalbelastbarkeit des Halteseils liegt (beispielsweise bei 20 N), so dass ein weiteres Auslassen des Seiles bei Höchstbelastung möglich ist.
Auf diese Weise wird bei auf den Drachen einwirkenden Luftwirbeln o.dgl. bei Überschreitung der Schlupfgrenze Seil ausgelassen, um den Schock zu dämpfen und einen Seilbruch zu vermeiden. Ein zusätzliches Auslassen des Halteseils 18 wird als Überschreitung der Sollwerthöhe angezeigt, und der Motor 52 beginnt sofort mit dem Seileinzug, was möglich ist, wenn die Seilzugkraft wieder die Schlupfgrenze des Drehmoment-Begrenzers unterschritten hat. Der Einzug endet, sobald die obere Sollhöhe erreicht worden ist.
Wenn der Wind nicht für einen konstanten Drachenflug ausreicht, bewirkt ein elektrischer Signalvergleich mit dem Sollwert von 200 g einen Befehl an den Motor 52, das Seil so weit bzw. so lange einzuziehen, bis entweder beständige Flugeigenschaften eintreten oder der untere Sollwert der Seillänge erreicht ist.
Die ermittelten Daten können in die ILS-Übertragungen einbezogen und von entsprechend ausgerüsteten Flugzeugen empfangen werden. Auf der Skala eines Anzeigegerätes wird die relative Windrichtung angezeigt, wie sie an der Bodenstation 20 gemessen wird, die sich auf der mit dem ILS-Markierungs-zeichen übereinstimmenden Entfernungsposition befindet. Das in Fig. 10 dargestellte Anzeigegerät besitzt einen manuell einstellbaren und in Kompassgrade unterteilten äusseren Azimutring 91, mit dem die Peilung (im vorliegenden Fall 260° ) der Ziellandebahn unter einer Markierungsspitze 92 eingestellt werden kann.
Ferner gibt es drei verschieden lange und dadurch leicht unterscheidbare Windrichtungszeiger 93,94,95, die mit unterschiedlichen Farben, welche den Farbkennzeichen der Markierungen entsprechen, gekennzeichnet sind. Jeder Zeiger endet am Umfang eines entsprechend farbgekennzeichneten Bandes 96,97,98. Jeder Windrichtungszeiger 93,94,95 wird durch einen Servo auf das von der zugeordneten Bodenstation 20 stammende Windrichtungssignal eingesteuert.
Im dargestellten Falle gibt die Platzeinflugmarkierungs-Sta-tion einen aus 80° Azimutrichtung kommenden Wind an, das ist windabwärts in Bezug auf den beabsichtigten Kurs. Nach Übertragung dieser Tatsache auf den Flugzeugempfänger wird der entsprechende Servo betätigt, um den weissen Zeiger 93 in axiale Ausrichtung mit dem Endanflugkurs des Flugzeuges zu bringen. Auf ähnliche Weise hat die Haupteinflugzeichen-Station 20 über den entsprechenden Servo den gelben Zeiger 94 in eine Position gebracht, die einen 350° -Wind anzeigt. Der blaue Zeiger 95 zeigt auf Voreinflugzeichenhöhe einen Gegenwind mit Peilung 260° an. Gleichzeitig werden die Windgeschwindigkeiten auf Anzeigefeldern 100,101 und 102 für die entsprechenden Markierungsbaken digital angezeigt.
Eine in Fig. 11 dargestellte Anzeigetafel für einen Kontrollturm enthält paarweise angeordnete Schaltersätze 103,104 und
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105 zur Bildung einer Landebahn-Überwachungsmatrix. Durch Betätigung des Schalters mit der Nummer 26 des Satzes 104 können alle Bodenstationen 20 am anflugseitigen Ende der Landebahn 260° auf Sollwerthöhe eingestellt, und durch Abschaltung dieses Schalters ihre Halteseile vollständig eingeholt werden. Ähnliches gilt für Schalter 103 in Bezug auf eine 180° /360° -Landebahn und Schalter 105 in Bezug auf eine 140° /320° -Landebahn.
Gleichzeitig mit der Aktivierung der 260° -Landebahn-Hal-teseilmatrix durch Schalter 104-26 werden die Tafel-Anzeigemodule aktiviert und reagieren auf die Datenübertragungen von den ausgewählten Bodenstationen. Somit bezieht sich die mit Z bezeichnete horizontale Reihe der Anzeigeeinheiten auf die Bodenstationen 20 der Drachen 10 an der Platzeinflugmarkierung (Fig. 1), die Anzeigereihe M auf die Bodenstationen der Drachen 11 und die Anzeigereihe 0 auf die Bodenstationen der Drachen 12. Die oberen und unteren Anzeigeeinheiten jeder Reihe Z, M und O beziehen sich auf die Bodenstationen an den entgegengesetzten Enden der Landebahn.
In der Höhen-Vertikalreihe (ALT) befindet sich eine Sollwertreihe (SET) und eine Istwertreihe (ACTUAL). Links neben der Sollwertreihe befinden sich Kippschalter 106,107, 108 zur Höhensollwerteinstellung einer entsprechenden Bodenstation 20, die gewählte Sollwerteinstellung wird in der SET-Reihe angezeigt. Die Ist-Höhenanzeige ist ein Ergebnis der kombinierten Messungen von Messwerk 54 und Potentiometer 75. Die auf die einzelnen Drachen einwirkende Windgeschwindigkeit wird in einer VEL-Vertikalreihe angegeben. Die durch Signale der Potentiometer 97 gegebene Windrichtung kann in ? einer Vertikalreihe DIR digital und auf einer Kompassscheibe 109 mit drei Zeigern analog abgelesen werden.
Auf der Anzeigetafel von Fig. 11 kann man mit einem Blick die Windverhältniss an einer bestimmten Landebahn ablesen, gefährliche Bedingungen sind genau lokalisierbar und der Schwierigkeitsgrad ist vorbestimmt.
Das beschriebene Verfahren und die Vorrichtung zur Überwachung natürlicher Windbedingungen eignet sich auch für andere Anwendungsgebiete, bei denen eine aerologische i5 Datengewinnung nützlich ist. Beispielsweise können Windströmungen in der Nähe von Gebäuden oder anderen Bauwerken untersucht werden. Mit Flugzeugen transportable Einheiten können in abgelegenen Gegenden abgeworfen werden, um Windverhältnisse in niedrigen Höhen auf Hubschrauber-Not-:<> landeplätzen oder in unter Artilleriebeschuss befindlichen Gegenden bestimmen zu können. Auf ähnliche Weise kann man Windscherung und Turbulenzen im unteren Abschussbahnbereich schwerer Raketen bestimmen, und in der Mikrometeoro-logie können Windströmungsuntersuchungen durchgeführt wer-25 den.
C
5 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

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    PATENTANSPRÜCHE 13. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
    1. Verfahren zur Messung der Windgeschwindigkeit im dass der Flugkörper (10,11,12) leichter als Luft ist.
    Freien, dadurch gekennzeichnet, dass die aerodynamischen 14. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
    Auftriebs- bzw. Rücktriebseigenschaften mindestens eines an dass der Flugkörper (10,11,12) schwerer als Luft ist.
    einem Halteseil befestigten Flugkörpers bestimmt werden, dass 5 15. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
    der Flugkörper dem zu messenden Wind ausgesetzt und die dass jeder Flugkörper (10,11,12) mittels einer Bodenstation dabei auf das Halteseil wirkende Zugkraft gemessen wird und (20) geflogen wird, zu der ein Bodenankerteil (21 ) und ein um dass schliesslich die gemessene Zugkraft mit den vorher eine Vertikalachse frei drehbarer Halteseilmast (22 bis 25)
    bestimmten Auftriebs- und Rücktriebseigenschaften des Flug- gehören.
    körpers verglichen und daraus die Windgeschwindigkeit m 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich-
    bestimmt wird. net, dass zu der Bodenstation (20) ferner eine Seiltrommel (51),
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, zur Überwachung der Wind- an der ein Seil ( 16,17,18) mit einem Ende befestigt ist, und Verhältnisse auf der Anflugstrecke eines Flugplatzes, dadurch eine die Ausrichtung des Halteseilmastes auf den Flugkörper gekennzeichnet, dass ungefähr in Verlängerung einer Lande- erlaubende Seilführung (26) gehören.
    bahn an voneinander entfernten Positionen mehrere Veranke- 15 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich-rungseinrichtungen für an einem Halteseil befestigte Flugkörper net, dass mit der Seiltrommel (51) eine Seillängenmesseinrich-
    angeordnet sind, wobei die Halteseile auf unterschiedliche Län- tung (54) gekoppelt ist.
    gen und damit die Flugkörper auf unterschiedliche Flughöhen 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 17,
    nahe der Endanflugstrecke gebracht, der Azimutwinkel jedes dadurch gekennzeichnet, dass eine Seilzugmesseinrichtung (62) Halteseiles zur Bestimmung der Windrichtung bei dem Flugkör- 2» vorhanden und mit einer Einrichtung zur Anzeige einer Wind-
    per gemessen und die auf jeden Flugkörper wirkende Windge- geschwindigkeit verbunden ist ;
    schwindigkeit bestimmt und dadurch die Windverhältnisse in dass mit dem Halteseil einer Einrichtung (82) zur Anzeige der Endanflugstrecke für den Flugbetrieb bestimmt werden. der tatsächlichen Windrichtung verbunden ist, zu der ein die
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, Winkelstellung (Vj, V2, V3) des Halteseiles in einer Vertikal-dass die aerodynaischen Auftriebs-/Seilzug-Eigenschaften der :s ebene relativ zu einer Referenzlage messendes Element (75) seilgehaltenen Flugkörper kalibriert werden. gehört ; und
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Höhenrecheneinrichtung aus den ermittel-dass die Zugkräfte an dem Halteseil des Flugkörpers gemessen ten Werten für die Seillänge und den Seilvertikalwinkel die werden. Flughöhe des betreffenden Flugkörpers (10,11,12) bestimmt
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn- 30 wird.
    zeichnet, dass durch kombinierte Bewertung der Seilzugkraft 19 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 18,
    und der Flugeigenschaften des Flugkörpers die tatsächliche gekennzeichnet durch eine Windgeschwindigkeit-Rechenein-
    Windgeschwindigkeit bestimmt wird. richtung, welche die Geschwindigkeit des den Flugkörper im
  6. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach „ Flugzustand haltenden Windes durch Kombination der gemes-Anspruch ls gekennzeichnet durch mindestens einen an einem ' senen Seilzugkraft mit der Auftrieb/Zugkraft-Charakteristik Halteseil (17,17/18) befestigten Flugkörper, sowie für jeden ^es Flugkörpers ermittelt.
    Flugkörper je eine Einrichtung (67) zum Messen eines resultierenden Azimutwinkels des Halteseils (16,17,18) und eine Einrichtung zur Bestimmung der am Ort jedes Flugkörpers (10,
    11,12) herrschenden Windgeschwindigkeit. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, zur Überwachung der Vorrichtung zur Überwachung der Windverhältnisse auf einer Windverhältnisse auf der Anflugstrecke eines Flugplatzes, in geringer Höhe verlaufenden Flugstrecke für Flugzeuge, insb. dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe mehrere in gegenseitigen Verlängerung von Lande- und Startbahnen von Flughäfen. Abständen mittels Halteseilen (16,17,18) im Boden entlang 45 Unter den vielen meteorologischen und aerologischen Fak-einer ungefähren Verlängerungslinie einer Flugzeug-Lande- toren, die den Flugbetrieb beeinflussen, wird jene als Windsche-bahn (15) verankerte Flugkörper (10,11,12) aufweist und dass rung bezeichnete Erscheinung relativ wenig beachtet, obwohl mindestens zwei der Halteseile unterschiedlich lang sind. sie häufig auftritt. Diese Erscheinung ist gekennzeichnet durch zwischen Bodenhöhe und etwa 2000 Fuss Höhe auftretende
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch 5(. sprunghafte Änderungen der Windgeschwindigkeit. Einrichtungen (75) zum Messen des resultierenden Vertikal- Die Windscherung bedarf besonderer Berücksichtigung winkels (VJ jedes Halteseiles (z.B. 16), um die Flughöhe des durch den Piloten eines Flugzeugs während der kritischen Startzugeordneten Flugkörpers (10) zu bestimmen. un(j Landemanöver. Tritt diese Erscheinung auf, dann muss bei
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, einem landenden Flugzeug entweder die Antriebskraft oder der dass ein Ende von mindestens einem Abschnitt des Halteseiles 55 Gleitwinkel stark korrigiert werden, um beim Eintreten des
    ( 18) an einer Seiltrommel (51) befestigt ist. Flugzeugs in zunehmend niedrigere Windgeschwindigkeit ein
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Abrutschen zu verhindern. Definiert ist die Erscheinung der Einrichtungen (54) zum Messen der von der Seiltrommel ausge- Windscherung als Änderung der Windgeschwindigkeit und/ lassenen Seillänge bezüglich einer niedrigen Ausgansposition. oder Windrichtung auf kurzer Strecke, wodurch ein Reiss- oder
  11. 11. Vorrichtung nach den Ansprüch 8 und 10, dadurch 60 Schereffekt hervorgerufen wird. Es sind so gut wie keine Versu-gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (75 ; 54) zum Messen che bekannt, solche Wetterbedingungen in Flughafennähe mit des Seilvertikalwinkels und der Seillänge mit Einrichtungen zur Hilfe von Instrumenten zu überwachen.
    Bestimmung der Flughöhe eines bestimmten Flugkörpers koor- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren diniert sind. und eine für den Betrieb in Flughafennähe geeignete Vorrich-
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch 65 tung zur sicheren und ständigen Überwachung der Windverhält-Einrichtungen (70) zur Übertragung von Signalen, welche der nisse in Landebahnnähe zu schaffen.
    Flughöhe, dem Azimutwinkel und der Windgeschwindigkeit Die erfindungsgemäss Lösung ist verfahrensseitig im Patentproportional sind, an eine entfernte Empfangsstation. anspruch I und vorrichtungsseitig im Patentanspruch II angege-
    3
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    ben. Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in abhängigen Patentansprüchen umschrieben.
    Wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemässen Überwachungseinrichtung sind mehrere ungefähr in Verlängerung einer Landebahn an entfernten Positionen aufgestellte Veranke- 5 rungseinrichtungen, an denen je ein Flugkörper mittels eines Halteseils befestigt ist. Durch Einstellung unterschiedlicher Halteseillängen wird erreicht, dass die Flugkörper in unterschiedlichen Höhen nahe dem Landegleitweg der Flugzeuge fliegen. Ausser der Windrichtung aus dem resultierenden Azi- 1 « mutwinkel jeder Halteleine wird die auf jeden Flugkörper wirksame Windgeschwindigkeit bestimmt. Durch Überwachung der Windgeschwindigkeit und Windrichtung für sämtliche Flugkörper kann man den Flugbetrieb-Sicherheitsgrad in Bezug auf die Windbedingungen im Endanflugweg erhöhen. 1 s
    Nachstehend werden Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
    Fig. 1 eine Perspektivdarstellung mehrerer nahe einem Ende einer Landebahn an Halteseilen befestigter Flugkörper,
    Fig. 2 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Bodenver- 20 ankerung mit Flugkörper,
    Fig. 3 eine Perspektivdarstellung eines als Drachen ausgebildeten Flugkörpers,
    Fig. 4 eine dem Drachen von Fig. 3 zugeordnete Kalibrierkurve, 25
    Fig. 5 ein Radarschirmbild mit die Erfindung betreffenden Empfangssignalen,
    Fig. 6 und 7 eine Halteseil-Bodenstation in Draufsicht und Seitenansicht,
    Fig. 8 Einzelheiten der Bodenstation von Fig. 2, 311
    Fig. 9 eine ähnliche Einzelheit einer abgewandelten Bodenstation-Ausführung,
    Fig. 10 eine für den Flugzeugeinbau geeignete Anzeigeeinrichtung, und
    Fig. 11 eine für den Kontrollturmeinbau geeignete Anzeige- 35 einrichtung.
    Mehrere Flugkörper 10,11,12 etc. sind gemäss Fig. 1 ungefähr in Verlängerung einer Flugzeug-Landebahn 15 an je einem Halteseil 16,17 bzw. 18 an Positionen angeordnet, die zweckmässigerweise mit dem ILS-Gleitwinkel von 3° überein- 411 stimmen. Bei dieser Positionierung würde der innere oder Schwellen-Flugkörper 10 in 50 Fuss Höhe über seinem Halteseil-Verankerungspunkt schweben, der 285 m vom Landebahn-Ende entfernt ist. Der zweite Flugkörper 11 kann, auf die ILS-Haupteinflugmarkierung ausgerichtet, etwa 1050 m vom 45 Landebahnende entfernt verankert sein und in 180 Fuss Höhe fliegen. Der dritte Flugkörper 12 ist 2900 m hinter dem Landebahnende verankert und fliegt etwa in 500 Fuss Höhe. Es sind mindestens zwei in Längsrichtung versetzt hinter dem Landebahnende positionierte Flugkörper erforderlich, ihre Anzahl ist50 nach oben hin nicht begrenzt. Die Flugkörper 10,11,12 sind aus einem möglichst leichten und zerbrechlichen Material hergestellt. Geeignet ist beispielsweise ein 4,5 m langer schlauchförmiger Ballon mit 15 cm Durchmesser und aus einem 12 [i dicken Polymer-Film wie Ployäthylen, PVC oder Mylar, mit Helium gefüllt. Als Flugkörper kann entweder ein Drachen oder ein Ballon oder eine Drachen/Ballonkombination verwendet werden.
    Beispielsweise am Halteseil 18 werden der Vertikalwinkel W) V» der horizontale Azimutwinkel h3 und ausserdem die vom Halteseil übertragene Zugkraft gemessen. Durch Kombination dieser Messwerte mit den Flugeigenschaften des Flugkörpers lassen sich die Windgeschwindigkeit und Windrichtung mit ausreichender Genauigkeit bestimmen. Die von jedem Flugkörper « bzw. Drachen abgeleiteten Windbedingungen beziehen sich jeweils nur auf die Position und Höhe, in der dieser Flugkörper fliegt. Wenn man aber zwei oder noch mehr dieser Windmelder
    55
    in verschiedenen Höhen am Landebahn-Gleitweg positioniert, gewinnt man durch Kombination der Messdaten einen Überblick über die Windverhältnisse entlang dem Gleitweg.
    Im Betrieb kann die von den einzelnen Flugkörpern gewonnene Information an den Kontrollturm und/oder ein entsprechend ausgerüstetes Flugzeug übertragen werden. So hat beispielsweise der Fluglotse die Möglichkeit, nach einem Flugzeug-lande- oder Startmanöver eine den Flugkörpern zugeordnete Anzeigeeinrichtung zu beobachten, daraus gefährliche Windbedingungen wie Windscherung oder wechselnde Turbulenzen sofort zu erkennen und dem Piloten entsprechende Anweisungen zu geben. Andererseits kann der Pilot eines entsprechend instrumentierten Flugzeugs die gefährlichen Windbedingungen direkt erkennen und berücksichtigen.
    Fig. 2 zeit ein Ausführungsbeispiel einer Bodenstation 20 für einen der Flugkörper. Auf einem Bodenankerteil 21 befindet sich ein um eine vertikale Mastachse 68 drehbares Stützteil 22 mit einem horizontalen Drehzapfen 23, um den ein mit einem Gegengewicht 32 versehener Träger 24 eines Auslegers 25 schwenkbar befestigt ist, Am hinteren Ende des in Seilführungen 26 des Auslegers 25 geführten Halteseils 18 ist ein den Flugkörper bildender Drachen 27 befestigt.
CH428877A 1976-04-06 1977-04-05 CH619784A5 (de)

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