DE1456131B2

DE1456131B2 - Bodenstaendige ueberwachungsanlage fuer den startanlauf und den ausrollvorgang eines flugzeuges

Info

Publication number: DE1456131B2
Application number: DE19651456131
Authority: DE
Inventors: Georges Auguste Vitrolles; Issartier Pierre; Labouyrie Robert Gaston; Marseille; Revest Paul Antoine StVictoret; Valensi Jacques Marseille; Charot (Frankreich)
Original assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Current assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Priority date: 1964-04-24
Filing date: 1965-04-23
Publication date: 1973-03-01
Also published as: GB1083103A; BE662620A; CH445305A; FR1441512A; DE1456131A1; NL6505279A; DE1456131C3; US3383652A

Description

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der vom Abstand zwischen Bugrad und Hauptfahr- tektororgan erzeugten Signale wird vorzugsweise ein

gestell des Flugzeuges verschieden, jedoch in gleicher speziell ausgebildeter Signalwandler verwendet, der

Größenordnung ist, wobei jedes Detektororgan an' Störüberdruckwellen weitgehend ausschaltet.

eine gemeinsame Leitung angeschlossen ist, die zu Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme

der ein unvermitteltes Auftreten oder eine sprang- 5 auf die Zeichnung beispielhalber erläutert.

hafte Änderung einer Frequenz ermittelnden Aus- F i g. 1 ist eine schematische Draufsicht einer ersten

Werteinrichtung führt. Ausführungsform einer Anlage zur Kontrolle der

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch so Bahn von Flugzeugen in bezug auf den Boden;

vervollkommnet werden, daß festgestellt werden F i g. 2 und 3 sind Schaubilder zur Erläuterung

kann, ob sich das Flugzeug genau in der Mitte der io von Betriebsbedingungen einer Anlage;

Rollbahn bewegt oder ob seine Bahn seitlich der Fig. 4 ist eine Draufsicht einer anderen Ausfüh-

Mittellinie verläuft. rungsform einer solchen Anlage;

Eine solche Einrichtung kann dann ohne Schwie- F i g. 5 zeigt in einer schematischen schaubildlichen

rigkeiten zur Steuerung einer Kamera, beispielsweise Ansicht unter Weglassung von Teilen einen wesent-

einer Fernsehkamera, verwendet werden, die das 15 liehen Teil der in F i g. 4 dargestellten Anlage;

Flugzeug ständig im Blickfeld behält. F i g. 6 ist eine allgemeine schaubildliche Ansicht

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit zur Aus- einer Abwandlung der in F ig. 4 dargestellten Anlage; nutzung der durch die erfindungsgemäße Vorrichtung F i g. 7 ist eine schematische Draufsicht einer anerzeugten Signale besteht darin, daß sie durch Funk deren Ausführungsform einer solchen Anlage;
auf das Flugzeug übertragen werden und dort ent- 20 Fig. 8 ist ein Querschnitt durch einen nachgiesprechende Steuerungsvorgänge auslösen. bigen Streifen eines Detektororgans;

Mit einer so ausgebildeten Überwachungsanlage F i g. 9 zeigt in einer teilweise geschnittenen Drauferhält der Flugleiter im Tower eine genaue Informa- sieht eine Ausführungsform eines Detektororgans;
tion über die Bodenberührung der Räder, und er Fig. 10 ist ein Schaubild zur Erläuterung der kann dementsprechende Anweisungen an den Flug- 95 Arbeitsweise des in Fig. 9 dargestellten Detektorzeugführer geben oder, wenn dies gewünscht ist, im organs;

Notfall auch über Funk in die Steuerung des Flug- Fig. 11 zeigt in einer teilweise geschnittenen

Zeuges, beispielsweise in den Bremsvorgang, ein- Draufsicht eine andere Ausführungsform eines

greifen. Detektororgans;

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Er- 30 Fig. 12 und 13 sind zwei Schaubilder zur Dar-

findung wird nicht nur die Bodenberührung des Flug- stellung der Arbeitsweise des in Fi g. 11 dargestellten

zeuges festgestellt, sondern außerdem auch noch die Detektororgans;

Lage des Flugzeuges relativ zur Mittellinie der Roll- Fig. 14 zeigt in einem teilweisen Längsschnitt die

bahn. Für diese Feststellung werden im wesentlichen einer jeden Detektorvorrichtung der Anlage zuge-

die gleichen Mittel verwendet wie für die Feststellung 35 ordneten elektrischen und elektronischen Stromkreise;

der Bodenberührung, jedoch sind die pneumatischen Fig. 15 ist eine schematische Drauf sieht einer

Detektororgane dann nicht nur jeweils an einer Seite, weiteren Ausführungsform einer Anlage;

sondern an beiden Seiten an Signalleitungen ange- Fig. 16 ist ein Schaubild zur Erläuterung der

schlossen, und die Signale werden einem Komparator Arbeitsweise der in Fig. 15 dargestellten Anlage,

zugeführt, der eine Anzeige darüber liefert, ob die 40 Längs einer Rollbahn P sind Detektororgane 1

Signale von der rechten Seite der Rollbahn früher vorgesehen, die senkrecht zu der Fahrtrichtung des

oder später eintreffen als die der linken Seite. Aus Flugzeugs A angeordnet sind.

dem Vorzeichen und der Größe der Zeitdifferenz Die Detektororgane 1 werden beim Überrollen

kann in einfacher Weise die seitliche Lage des Flug- durch ein Rad des Flugzeugs A abgeplattet,

zeuges bestimmt werden. 45 Bei einer ersten in F i g. 1 dargestellten Ausfüh-

Die so erhaltenen Signale können außerdem noch rungsform erzeugt jedes Detektororgan 1 ein Vorbei-

zur Steuerung einer Kamera verwendet werden, die gangssignal.

automatisch so geführt wird, daß sie das Flugzeug Der Abstand L zwischen zwei aufeinanderfolgen-

immer im Blickfeld behält. Wird eine Fernsehkamera den Detektororganen 1 ist vom Abstand zwischen

verwendet, dann kann das Flugzeug im Kontrollturm 50 Bugrad 2 und Hauptfahrgestell 3 verschieden,

auch optisch leicht verfolgt werden, was für den für Die Folge der Vorbeigangssignale, die durch die

dieses Flugzeug zuständigen Flugleiter eine große Detektororgane 1 erzeugt werden, wird verändert,

Erleichterung darstellt, da er von seinem Arbeitsplatz wenn das Bugrad 2 des Flugzeugs A den Boden ver-

aus Lage, Geschwindigkeit und Beschleunigung so- läßt (Start) oder mit ihm in Berührung kommt

wie Bodenbelag ablesen kann und gleichzeitig das 55 (Landung).

Flugzeug auf dem Bildschirm beobachten kann. Der Abstand L zwischen den Detektororganen ist

Falls die Beobachtungsergebnisse Maßnahmen für zweckmäßig kleiner als der Abstand L' zwischen der Korrekturen erforderlich erscheinen lassen, dann Achse des Bugrades 2 und der Achse (oder den können entsprechende Mitteilungen an das Flugzeug Achsen) des Hauptfahrgestells 3.
durch Funk weitergeleitet werden. Selbstverständlich 60 Dieser Abstand L' beträgt bei den meisten gegenkönnen diese Funksignale auch eine entsprechende wärtig im Betrieb befindlichen Handelsflugzeugen Automatik im Flugzeug auslösen, was in Notfällen, größenordnungsmäßig 12 bis 19 m (11,80 m für die z. B. bei einer Behinderung des Flugzeugführers, von CARAVELLE, 17,50 m für die DC 8 und 19 m für entscheidendem Interesse sein kann. die BOEING 707).

Die an sich bekannten pneumatischen Detektor- 65 Man kann dann mit einer derartigen Anlage durch

Organe werden zweckmäßig in den Dehnungsfugen die Analyse der Frequenz, mit welcher die aufein-

der Abschnitte der Rollbahn untergebracht. anderfolgenden Signale ausgesandt werden, das Ab-

Für die Umwandlung der im pneumatischen De- heben des Bugrades 2 des Flugzeugs A (Start) und

das Aufsetzen des Vorderrades 2 des Flugzeugs^ Rechner 5 wiederfindet, der außer anderen. Funk-(Landung) bestimmen. r. tionen aus jedem empfangenen Vorbeigangssignal da; Wie nämlich aus dem Schaubild der F i g. 2 her- entsprechende Steuersignal bildet. Jedes Steuersigna vorgeht, in welchem als Abszissen die Zeit t und als wird durch einen elektrischen Impuls gebildet, wel-Ordinaten die Folge der Vorbeigangssignale für einen 5 eher unmittelbar den Anker eines Elektromotors 11 Abflugrollweg aufgetragen sind, nimmt die Zeit t_r mit schrittweisem Vorschub betätigt,
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Signalen plötz- Jedesmal, wenn das Flugzeug A eines der Detektorlich zu, wenn das Bugrad 2 die Bahn verläßt, wobei organe 1 abplattet, wird ein Vorbeigangssignal vor die Stelle, an der sich das Bugrad von der Bahn ab- dem Rechner 5 empfangen, welches einen das entgehoben hat, zwischen den Detektororganen liegt, io sprechende Steuersignal bildenden elektrischen Imwelche diese beiden aufeinanderfolgenden Signale puls liefert, welcher den Motor 17 mit schrittweisen: erzeugt haben. Vorschub aus seiner Stellung vor Empfang des Im-F i g. 3 zeigt den umgekehrten Vorgang bei der pulses in seine Stellung nach Empfang des Impulses Landung. . überführt, wobei die Winkelabstände zwischen zwei Wie in Fig. 1 dargestellt, ist ein Sammelkabel4 15 aufeinanderfolgenden Stellungen angenähert gleich vorgesehen, das alle Vorbeigangssignale aufnimmt sind und die Zahl der Stellungen je Umdrehung nui und zu einem Rechner 5 führt, das zweckmäßig so von der Ausbildung des betreffenden Motors mil ausgebildet ist, daß es eine oder mehrere oder alle im schrittweisem Vorschub abhängt. Der Motor 17 befolgenden angeführten Funktionen ausübt: wirkt dann über einen weiter unten erläuterten Me-

Die Kenntlichmachung jedes plötzlichen Wechsels 20 chanismus die Schwenkung des Drehkopfs 13.

der Frequenz, mit welcher die aufeinanderfolgenden Die Schwenkung des Drehkopfs 13 um seine lot-

Vorbeigangssignale an dem Rechner 5 ankommen, rechte Achse Z-Z ist infolge der Perspektive der

um das Abheben oder das Aufsetzen des Vorder- Schwenkwinkel des Drehkopfs 13 um seine lotrechte

rades 2 des Flugzeugs A zu bestimmen, Achse Z-Z keine lineare Funktion der Bewegung des

die Summierung der Vorbeigangssignale zurBestim- 35 Flugzeugs A auf der Rollbahn P.

mung der am Boden von dem Flugzeug A seit der . Jeder Übergang des Schrittschaltmotors 17 aus

Aussendung des ersten Vorbeigangssignals von dem einer Stellung in die nächste Stellung muß also eine

ersten von dem Flugzeug^ erreichten Detektor- Schwenkung des Drehkopfs 13 um seine AchseZ-Z

organ 1 durchlaufenden Strecke, bewirken, deren Wert von der Lage des betreffenden

die Berechnung aus der Frequenz, mit welcher die 30 Detektororgans 1 längs der Rollbahn P abhängt,
aufeinanderfolgenden Vorbeigangssignale an dem Unter diesen Bedingungen wird der obige Mecha-Rechner 5 ankommen, des Augenblickswerts der nismus dadurch gebildet, daß die Ausgangswelle des Geschwindigkeit des Flugzeugs A während seines Schrittschaltmotors 17 mit einem Zahnrad 18 verRollens von dem ersten von ihm erreichten Detektor- sehen wird, welches mit einer Zahnstange 19 im Einorgan 1 an und der Änderungen dieses Augenblicks- 35 griff steht, welche in einer festen Gleitbahn 20 eine werts (positive oder negative Beschleunigung des Translationsbewegung ausführen kann.
Flugzeugs A) und ■. - An ein Ende der Zahnstange 19 ist ein Teil 21 andie Bildung für jedes empfangene Vorbeigangs- gelenkt, welcher mit einem Stab 22 zusammenwirkt, signal eines »Steuersignal« genannten elektrischen welcher an dem Drehkopf 13 befestigt ist und in Signals, auf welches weiter unten näher einge- 40 dem Teil 21 gleiten kann.

gangen ist. Der an dem Drehkopf 13 angebrachte Aufnahme-Es kann dann am Boden und/oder an Bord des apparat 14 kann zweckmäßig, wie in F i g. 5 darge-Flugzeugs A ein Ablesegerät vorgesehen werden, an stellt, durch eine Kamera 23 gebildet werden, welche dem Angaben erscheinen, die das Bugrad 2 des Flug- gleichzeitig das Bild des Flugzeugs A, das Bild eines zeugs A (Vorderrad in oder außer Berührung mit der 45 nicht dargestellten chronometrischen Signals und das Rollbahn P), die am Boden von dem Flugzeug ΛΙ Bild eines Gitters 24 aus rechtwinkligen Koordinaten durchlaufene Strecke (welche zweckmäßig für den aufnimmt, welchem durch die Zahnstange 19 eine Start von dem Festpunkt aus und für die Landung Translationsbewegung erteilt wird und welches zur von dem Aufsetzen auf die Rollbahn aus gerechnet Berücksichtigung der Perspektive Maschen veränderwird) und die Geschwindigkeit und die (positive oder 50 lieber Teilung aufweist, welche eine Funktion des negative) Beschleunigung des Flugzeugs A betreffen. Visierwinkels der Aufnahmekamera ist.

Unter diesen Bedingungen ist, wie in Fig. 1 dar- = Diese Anlage zur Kontrolle der Bahn des Fluggestellt, das am Boden angeordnete. Ablesegerät 6 zeugs .4 mittels der Kamera 14 ist schematisch in unmittelbar mit dem Rechner 5 verbunden, während F i g. 6 dargestellt, in welcher angenommen ist, daß das an Bord des Flugzeugs A befindliche Ablese- 55 sich der Drehkopf 13 an der Spitze des Kontrollturms gerät 60 durch Funk mit dem Rechengerät in Ver- 25 des Flugplatzes befindet.

bindung steht. Für den Start des Flugzeugs A sind nicht darge-Das von dem Rechner 5 gebildete Steuersignal stellte Steuereinrichtungen vorgesehen, welche den steuert die Schwenkung eines Drehkopfs um eine lot- Schrittschaltmotor 17 so speisen, daß die Kamera 14 rechte Achse Z-Z, der einen Aufnahmeapparat 14 60 das Ende der Rollbahn P anvisiert, wo sich der Festträgt, wobei diese Schwenkung so erfolgt, daß der punkt befindet. .
Aufnahmeapparat 14 jedesmal das Detektororgan 1 Sobald das Flugzeug an dem Detektororgan Nr. K₁ anvisiert,. welches das Vorbeigangssignal und somit vorbeigegangen ist, empfängt der Schrittschaltmotor das Steuersignal, welches die Schwenkung bewirkt 17 einen ersten elektrischen Impuls, welcher eine hat, erzeugt hat. 65 solche Schwenkung des Drehkopfs 13 bewirkt, daß Hierfür wird die in F i g. 4 dargestellte Ausfüh- die Kamera 14 das Detektororgan Nr. K₁ anvisiert, rungsform benutzt, in welcher man die Rollbahn P, Sobald das Flugzeug an dem Detektororgan Nr. K₂ die Detektororgane 1, das Sammelkabel 4 und den vorbeigegangen ist, empfängt der Schrittschaltmotor

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17 einen zweiten elektrischen Impuls, welcher den Das Ablesegerät 28 am Boden ist unmittelbar mit

Drehkopf 13 so verschwenkt, daß die Kamera 14 das dem Analysiergerät 27 verbunden, während das an

Detektororgan Nr. K₂ anvisiert, und so fort. Bord des Flugzeugs A befindliche Ablesegerät 280

Wenn schließlich das Flugzeug A an dem Detektor- durch Funk mit dem Analysiergerät verbunden ist.
organ Nr. K_n vorbeigegangen ist und die Räder des 5 Ein derartiges Ablesegerät 28 oder 280 kann dann Hauptfahrgestells 3 des Flugzeugs den Boden zwi- unmittelbar in Längeneinheiten geteilt werden, welche sehen dem Detektororgan Nr. K_n und dem Detektor- eine Abweichung D_a in dem einen Sinn oder eine organ Nr. K_(n+1) verlassen, empfängt der Schritt- Abweichung D₆ in dem anderen Sinn von einer mittschaltmotor 17 einen letzten elektrischen Impuls, leren Stellung bedeuten, welche einer Bahn des Flugweicher eine solche Verschwenkung des Drehkopfs io zeugst entspricht, welche mit der seine Sollbahn 13 bewirkt, daß die Kamera 14 das Detektororgan bildenden Achse X-X der Rollbahn P zusammenfällt. Nr. K_n anvisiert. Ein Detektororgan besitzt einen nachgiebigen In diesem Stadium des Starts des Flugzeugs A Streifen 29, welcher über einen wesentlichen Teil der können außer anderen Möglichkeiten entweder nicht Breite der Rollbahn P reicht und in welchem ein dargestellte Rückholeinrichtungen den Drehkopf 13 15 innerer Kanal 30 ausgebildet ist, welcher mit einem sofort in die Stellung zurückführen, in welcher die Gas, ζ. B. Luft unter Atmosphärendruck, gefüllt ist Kamera 14 das Ende der Rollbahn P anvisiert, oder und im wesentlichen über die ganze Ausdehnung des der Drehkopf 13 kann in der Stellung belassen wer- nachgiebigen Streifens reicht.

den, in welcher die Kamera 23 das Detektororgan Die Uberdruckwellen, welche in dem Gas bei der Nr. K_n anvisiert, und die Bahn des Flugzeugs A kann 20 Abplattung des nachgiebigen Streifens beim Überwährend seines Abflugs weiter aufgenommen werden, rollen durch ein Flugzeug entstehen, werden in wenigsolange das Flugzeug in dem Feld der Kamera bleibt, stens ein elektrisches Signal umgewandelt.
\ oder der Drehkopf 13 kann durch nicht dargestellte Die nachgiebigen Streifen 29 werden zweckmäßig i verzögerte Rückholeinridhtungen in die Stellung, in in die Rollbahn P an der Stelle der, Dehnungsfugen ! welcher die Kamera 14 das Ende der Rollbahn P an- as eingelassen, welche im allgemeinen Betonplatten von ; visiert, an welchem sich der Festpunkt befindet, erst 5 m Breite (in der Achse X-X der Rollbahn P ge- ; dann zurückgeführt werden, wenn die Kamera 14 die rechnet) sind.

Bahn des Flugzeugs A während seines Abflugs auf- Unter Berücksichtigung eines Abstands L' (Achse

genommen hat. des Vorderrades 2 — Achse der beiden Anordnun-

Für die Landung des Flugzeugs A sind nicht dar- 30 gen 3 des Hauptlandegestells) von etwa 12 bis 19 m

gestellte Steuereinrichtungen vorgesehen, welche den kann dann ein Abstand L von 10 m gewählt werden.

Schrittschaltmotor 17 so speisen, daß die Kamera 14 Jeder nachgiebige Streifen 29 erhält dann vorzugs-

die Rollbahn P an der Stelle anvisiert, an welcher das weise einen Querschnitt, der eine sichere Veranke-

Aufsetzen des Flugzeugs A zu erwarten ist, z. B. zwi- rung garantiert.

sehen den Detektororganen Nr. X₄ und Nr. K₅. 35 Bei dem in F i g. 8 dargestellten Beispiel hat der

In diesem Stadium der Landung des Flugzeugs A Streifen 29 einen rechteckigen Querschnitt, welcher

, kann dann unter anderen Möglichkeiten entweder in dem eingelassenen Abschnitt des Streifens länglich,

ι die Kamera 14 in Betrieb genommen werden und die an dem auf dem Niveau der Rollbahn P liegenden

!Annäherung des FlugzeugsA von dem Augenblick Abschnitt des Streifens ballig und unten mit einer

: an, in welchem das Flugzeug in dem Feld der Kamera 40 leichten durch das Vorhandensein des Kanals 30 er-

, erscheint, aufgenommen werden, oder es kann ge- zeugten Verdickung versehen ist.

wartet werden, bis das Flugzeug A aufgesetzt hat. Unterhalb des Streifens 29 ist ein Streifen 129 aus

Auf alle Fälle empfängt der Schrittschaltmotor 17, einem Werkstoff vorgesehen, welcher eine gewisse

sobald das Flugzeug A das Detektororgan Nr. K₅ Plastizität besitzt, wobei der Streifen 129 zwischen

überschritten hat, einen ersten Impuls, welcher eine 45 zwei aufeinanderfolgende Rollbahnelemente unter

solche Schwenkung des Drehkopfs 13 bewirkt, daß Verwendung eines Dichtungskitts eingepreßt wird.

die Kamera 14 das Detektororgan Nr. K₅ anvisiert. Der nachgiebige Streifen 30 kann z. B. eine Höhe

Sobald das Flugzeug A an dem Detektororgan von 35 mm und eine Breite von 5 mm haben und

Nr. K₆ vorbeigegangen ist, empfängt der Schritt- über das Niveau der Rollbahn P um etwa 5 mm über-

¹ schaltmotor 17 einen zweiten Impuls, welcher den 50 stehen.

!Drehkopf 13 so verschwenkt, daß die Kamera 14 das Der in dem unteren eine leichte Verdickung bilden-

i Detektororgan Nr. K_e anvisiert, und so fort, bis zum den Abschnitt des Streifens befindliche Kanal 30 liegt

I Stillstand des Flugzeugs A auf der Rollbahn P. dann etwa 30 mm unter dem Niveau der Rollbahn P,

i Bei der in F i g. 7 dargestellten Ausführungsform und sein Querschnitt hat angenähert die Form einer

list jedes Detektororgan 1 einerseits so angeordnet, 55 Ellipse, deren große lotrechte Achse etwa 4 mm und

!daß es beiderseits einer Sollbahn liegt, welcher das deren kleine waagerechte Achse etwa 3 mm beträgt.

Flugzeug .4 auf der Rollbahn P folgen soll, und Der Streif en 129 hat ebenfalls eine Breite von 5 mm

andererseits so ausgebildet, daß es wenigstens ein und eine Höhe von 40 mm.

I Ausrichtungssignal erzeugt, welches die Stelle des Der nachgiebige Streifen 29 erstreckt sich beider-

jVorbeigangs des Flugzeugs A in bezug auf seine Soll- 60 seits der Achse X-X der Rollbahn P und hat bei einer

jbahn kennzeichnet. Rollbahnbreite von 47 m eine Gesamtlänge von

ι Ein Sammelkabel nimmt alle Ausrichtungssignale 15 m. Der Streifen 129 erstreckt sich über die ganze

lauf und führt sie zu einem Analysiergerät 27, welches Breite der Rollbahn P, so daß seine Gesamtlänge bei

jaus den empfangenen Ausrichtungssignalen die Stel- dem obigen Beispiel 47 m beträgt,

lung des Flugzeugs A in bezug auf seine Sollbahn 65 Als Werkstoff wird zweckmäßig Neopren benutzt,

!bestimmt, welche in den meisten Fällen und wie nach- Der Werkstoff für den Streifen 129 soll die gleichen

!stehend angenommen durch die Achse X-X der Roll- Eigenschaften wie der Werkstoff der nachgiebigen

bahn P gebildet wird. Streifen 29 besitzen und außerdem vorzugsweise

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weniger plastisch als dieser sein. Wenn daher der 34 a und 346 gelieferten beiden Signale F₀ und F₆

nachgiebige Streifen 29 aus Neopren mit der Härte werden einem elektronischen Komparator 35 zuge-

60 ist, besteht der Streifen 129 aus Neopren mit der führt, welcher ein elektrisches Signal F bildet, welches

Härte 80. das Ausrichtungssignal des so ausgebildeten Detektor-

Bei der ersten in F i g. 9 und 10 dargestellten Aus- 5 organs 1 bildet und von dem Sammelkabel 26 abge-

führungsform besitzt jedes Detektprorgan 1 zur Um- nommen wird.

Wandlung der in dem in dem nachgiebigen Streifen Das Signal F kennzeichnet die tatsächliche Bahn

29 ausgebildeten Kanal 30 entstandenen Druckwellen des Flugzeugs A in bezug auf die durch die Achse

in ein elektrisches Vorbeigangssignal einen Druck- X-X der Rollbahn dargestellte Sollbahn,

empfänger 31, welcher über ein akustisches Rohr 130, io Wenn nämlich die wirkliche Bahn des Flugzeugs A

welches z. B. aus Rilsan besteht, falls der nachgiebige mit der Achse X-X der Rollbahn P zusammenfällt,

Streifen 29 aus Neopren ist, mit einem Ende des Ka- erreichen die beiden durch den Vorbeigang des Bug-

nals 30 verbunden ist, dessen anderes Ende dicht ver- rades 2 des Flugzeugs A oder des Hauptfahrgestells 3

schlossen ist. an dem nachgiebigen Streifen 29 erzeugten Über-

Der Druckempfänger 31 liefert ein elektrisches 15 druckwellen die Druckempfänger 33 a und 33 b

Signal e beim Vorbeigang des Flugzeugs A an dem gleichzeitig, so daß die Signale /„ und /₆ ebenso wie

entsprechenden nachgiebigen Streifen. die Signale F₀ und F₆ in Phase sind und der Kom-

Mit dem Druckempfänger 31 ist eine elektronische parator 35 ein Signal F liefert, das Null ist.
Formungsschaltung 32 kombiniert, welche das elek- Wenn dagegen die wirkliche Bahn des Flugzeugs A trische Signal e empfängt und ein elektrisches Signal E 20 auf der mit dem Index α bezeichneten Seite der Rollliefert, wobei die Zeitkonstante dieser elektronischen bahn liegt, erreicht eine der Überdruckwellen den Formungsschaltung so eingestellt ist, daß während Empfänger 33 α, bevor eine andere Überdruckwelle einer gegebenen Zeit die Wirkung aller von dem den Empfänger 33 b erreicht. Die Signale f_a und f_b Kanal 30 kommender Störüberdruckwellen verhin- haben ebenso wie die Signale F₀ und F₆ eine gegendertwird. 25 seitige Phasenverschiebung, so daß der Komparator

Diese Störüberdruckwellen können nämlich von 35 ein SignalF liefert, welches z.B. positiv ist und

einer Reflexion an dem verschlossenen Ende des dessen Dauer t_a zu der Abweichung D₀ der wirk-

Kanals 30, von dem Vorbeigang der beiden das liehen Bahn des Flugzugs A von seiner Sollbahn pro-

Hauptlandegestell des Flugzeugs A bildenden An- portional ist, wie dies das Schaubild der Fig. 12

Ordnungen 3 an dem nachgiebigen Streifen 29 sowie 30 zeigt, in welches als Abszissen die Zeit t und als Ordi-

von anderen Ursachen herrühren. naten die Amplitude des Signals F eingetragen sind.

Das von einem derartigen Detektororgan 1 ge- Wenn die wirkliche Bahn des Flugzeugs A auf der

lieferte Vorbeigangssignal hat dann etwa die in dem mit dem Index ft bezeichneten Seite der Rollbahn

Schaubild der Fig. 10 dargestellte Form, in welchem liegt, liefert der Komparator 35 ein negatives Signal F.

als Abszissen die Zeit t und als Ordinaten die Am- 35 Fig. 14 zeigt eine zweckmäßige Ausbildung des

plitude des durch das elektrische Signal E gebildeten Druckempfängers 31 und der elektronischen For-

Vorbeigangssignals aufgetragen sind, wobei das Vor- mungsschaltung 32 bzw. der beiden Druckempfänger

beigangssignal von dem Sammelkabel 4 abgenommen 33 a und 33 b und der beiden elektronischen For-

wird. mungsschaltungen 34a und 346.

Bei der zweiten in Fig. 11, 12 und 13 dargestellten 40 Beispielshalber ist angenommen, daß es sich in Ausführungsform enthält jedes Detektororgan 1 zur Fig. 14 um ein Detektororgan 1 zur Erzeugung eines Umwandlung der in dem in dem nachgiebigen Streifen Vorbeigangssignals handelt, welches dann einen ein-29 ausgebildeten Kanal 30 entstandenen Überdruck- zigen Druckempfänger 31 und eine einzige elektrowellen in ein elektrisches Ausrichtungssignal einen nische Formungsschaltung 32 besitzt. In dem Falle ersten Druckempfänger 33 a, welcher über ein erstes 45 eines Detektororgans zur Erzeugung eines Ausrichakustisches Rohr 130a, welches z. B. aus Rilsan be- tungssignals würde dieses dann zwei Druckempfänger steht, falls der nachgiebige Streifen 29 aus Neopren 33 a und 33 b und zwei elektronische Formungsschalist, mit dem Ende 30a der Leitung 30 verbunden ist tungen 34a und 34b aufweisen,
und ein elektrisches Signal f_a liefert, sowie einen Der Druckempfänger 31 arbeitet zweckmäßig zweiten Druckempfänger 33b, welcher über ein zwei- 50 elektromagnetisch und besitzt, wie in Fig. 14 dargetes ebenfalls aus Rilsan bestehendes akustisches Rohr stellt, eine leichte Membran 36 z. B. aus bakelisier-130 b mit dem Ende 306 des Kanals 30 verbunden tem Papier, welche ein Gehäuse 37 in zwei wesentlich ist und ein elektrisches Signal f_b liefert. gleiche Volumina unterteilt, deren eines mit dem in

Mit dem Druckempfänger 33 a ist eine elektro- dem nachgiebigen Streifen 29 des betreffenden Deteknische Formungsschaltung 34 a kombiniert, welche 55 tororgans 1 ausgebildeten Kanal 30 über ein Andas elektrische Signal f_a empfängt und ein elektrisches schlußrohr 38 und das akustische Rohr 130 in VerSignal F₀ liefert, wobei die Zeitkonstante dieser elek- bindung steht.

tronischen Formungsschaltung so eingestellt ist, daß Auf der dem an den Kanal 30 angeschlossenen während einer gegebenen Zeit die Wirkung aller von Raum abgewandten Seite trägt die Membran 36 etwa dem Kanal 30 kommenden Störüberdruckwellen auf- 60 in ihrer Mitte eine in dem Luftspalt eines Dauergehoben wird. An den Druckempfänger 33 b ist eine magneten 40 angeordnete Spule 39.
analoge Schaltung angeschlossen. Jede durch eine die Membran 36 erreichende Uber-

Wie bei dem vorhergehenden Fall können diese druckwelle erzeugte Bewegung der Spule 39 erzeugt

Störüberdruckwellen von verschiedenen Reflexionen, dann in dieser einen elektrischen Impuls, welcher das

dem Vorbeigang des Hauptlandegestells an dem be- 65 obige elektrische Signal e bildet,

treffenden nachgiebigen Streifen und anderen Ur- Zur Verhinderung von für die Lebensdauer der

Sachen herrühren. Membran 36 schädlichen Überdrücken und zum

Die von den elektronischen Formungsschaltungen Ausgleich der Temperaturschwankungen kann eine

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Öffnung 41 kleinen Durchmessers vorgesehen werden, In Fig. 15, in welcher die gleichen Bezugszeichen

welche das an den Kanal 30 angeschlossene Volumen die gleichen Teile wie oben bezeichnen, findet man

des Gehäuses Zl mit dem Außenraum in Verbindung daher die Rollbahn P, deren Achse X-X die Sollbahn

setzt. Zu dem gleichen Zweck kann auch an dem dem für das Flugzeug A bildet, und die in gleichmäßigen

Druckempfänger 31 abgewandten Ende des nach- 5 Abständen längs der Rollbahn P angeordneten De-

giebigen Streifens eine andere nicht dargestellte OfE- tektororgane 1 wieder, deren jedes einerseits einen

nung für den Druckausgleich vorgesehen werden, in die Dichtungsfugen der Rollbahn eingelassenen

welche den Kanal 30 mit dem Außenraum in Ver- nachgiebigen Streifen 29 und andererseits zwei

bindung setzt. Druckempfänger 33 g und 33 δ sowie zwei diesen zu-

Die einem derartigen Druckempfänger 31 zugeord- 10 geordnete elektronische Formungsschaltungen 34 a

nete elektronische Formungsschaltung 32 kann und 34 b aufweist.

zweckmäßig, wie in Fig. 14 dargestellt, einen Tief- Es sind zwei Sammelkabel 52a und 526 vorge-

paß 42 enthalten, welcher einen wesentlichen Teil sehen, welche die elektrischen Signale F_a bzw. F_b ab-

der äußeren Geräusche ausscheidet, insbesondere nehmen, welche von den Formungsschaltungen 34 g

solche, welche von Flugzeugen erzeugt werden, 15 und 346 beim Vorbeigang des Flugzeugs A an dem

welche die Rollbahn in geringer Höhe überfliegen betreffenden Detektororgan 1 geliefert werden,

oder vor dem Abflug ihre Motoren an dem Festpunkt Das Signal F_a, welches z. B. ein Vorbeigangssignal

ausprobieren. Dieser Tiefpaß empfängt das von dem ist, wird einem Rechengerät 105 zugeführt, um die

elektromagnetischen Empfänger 31 gelieferte elek- Stelle mit den Zeitpunkt des Abhebens oder des Auf-

trische Signal e. 20 setzens des Bugrades, die am Boden von dem Flug-

Die Schaltung enthält ferner einen Verstärker 43 zeug A durchfahrene Strecke und die Geschwindig-

und eine monostabile elektronische Kippschaltung keit sowie die Beschleunigung des Flugzeugs A zu

44, deren verschiedene Bestandteile so bemessen sind, bestimmen und für jedes empfangene Vorbeigangs-

daß sie nach Erregung durch das aus dem Verstärker signal das Steuersignal zur Verschwenkung des Dreh-

43 kommende verstärkte Signal einen Rechteckim- 25 kopfs 13 zu bilden.

puls vorbestimmter Länge liefert. Das elektrische Signal F_b wird, wie in Fig. 15 dar-

Eine Differenzierzelle 45 liefert einen positiven gestellt, einem Analysator 53 zugeführt, welcher auch

und einen negativen Impuls, welche dem Beginn bzw. das elektrische Signal F_a empfängt und so ausge-

dem Ende des von der monostabilen Kippschaltung bildet ist, daß er eine das Ausrichtungssignal bildende

44 gelieferten Rechtecksignals entsprechen. 30 Fehlerspannung V liefert, welche als Funktion der Eine Diode 46 dient zur Beibehaltung eines der Phasenverschiebung φ der Signale F_a und F_b in dem

beiden Impulse, z. B. des positiven Impulses, welcher Schaubild der Fi g. 16 dargestellt ist.

dann das obenerwähnte elektrische Signal E bildet. Aus diesem Schaubild, in welches als Abszissen die

Die durch den elektromagnetischen Empfänger 31 Phasenverschiebung φ und als Ordinaten die Fehlerund die elektronische Formungsschaltung 32 gebil- 35 spannung V eingetragen sind, geht hervor, daß bei dete Anordnung ist in einem dichten gußeisernen einer Phasenverschiebung φ = 0, welche dem ZuGehäuse 47 untergebracht, welches in Beton einge- sammenfallen der Bahn des Flugzeugs A mit der bettet und am Rand der Rollbahn angeordnet ist. Achse X-X der Rollbahn P entspricht, die Fehler-

Das Gehäuse 47 enthält eine Öffnung 48 für den spannung V Null ist, daß bei einer positiven Phasen-Durchtritt des Anschlußrohrs 38 und seine Verbin- 40 verschiebung φ, welche z. B. einer auf der mit dem dung mit dem akustischen Rohr 130 und zwei dichte Index α bezeichneten Seite der Rollbahn P liegenden elektrische Durchführungen 49 (von denen nur eine Bahn des Flugzeugs A entspricht, die Fehlerspaneinzige in Fig. 14 sichtbar ist) zur Speisung des nung V positiv ist und daß bei einer negativen Empfängers 31 und der Schaltung 32 sowie für den Phasenverschiebung φ, welche dann einer auf der Durchtritt des Sammelkabels 4. 45 mit dem Index b bezeichneten Seite der Rollbahn P

Um den elektromagnetischen Empfänger 31 gegen liegenden Bahn des Flugzeugs A entspricht, die

mechanische Schwingungen unempfindlich zu Fehlerspannung V negativ ist.

machen, ist eine nachgiebige Befestigung des Ge- Diese Fehlerspannung V wird dann in einen mit

häuses 37 in dem Gehäuse 47 vorgesehen. einem Sender 55 zusammenwirkenden Modulator 54

Hierfür ist das Gehäuse 37 mit Hilfe von zwei 50 eingeführt. Ein derartiger Sender 55 ist vorzugsweise

Federn 50 aufgehängt, welche z. B. aus einer Bronze- waagerecht in dem Bereich der Einflugzeichensender

Beryllium-Legierung bestehen. gemäß den von dem »Instrument Landing System«

Die elektronische Formungsschaltung 32 ist als (I. L. S.) vorgeschlagenen Normen polarisiert. Er entgedruckte Schaltung ausgebildet, vorzugsweise voll- hält also zwei Modulatoren, nämlich den Modulator ständig mit Transistoren bestückt und in dem Ge- 55 54, welchem die Fehlerspannung V zugeführt wird häuse 47 durch Halter 51 befestigt. (Modulator mit 90 Hz), und einen Modulator 56 (Mo-

F i g. 15 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, dulator mit 150 Hz).

die eine Kombination der Anordnung mit zur Liefe- Dieser Sender 55 überträgt dann auf das Flugrung von Vorbeigangssignalen ausgebildeten Detek- zeug A unter anderem das die Ausrichtung des Flugtororganen mit der Anordnung mit Detektororganen 60 zeugs kennzeichnende Signal, welches an einem Anzur Lieferung der Ausrichtungssignale bildet. zeigegerät 280 angezeigt wird, welches ein von der

Ein in der in Fig. 11 dargestellten Weise ausge- O. A. C.I. vorgeschriebenes »Standardgerät« sein

bildetes Detektororgan liefert nämlich ein Ausrich- kann.

tungssignal, welches von dem Komparator 35 unter Die erfindungsgemäße Anlage besitzt unter ande-

Ausgang von zwei Vorbeigangssignalen gebildet wird, 65 rem folgende Vorteile:

welche durch die beiden von den Formungsschal- Die Angaben hinsichtlich der Bahn des Flugzeugs

tungen 34 a und 34 b gelieferten elektrischen Signale (insbesondere der etwaigen Abweichung seiner wirk-

F_u bzw. F₀ gebildet werden. liehen Bahn von seiner Sollbahn) werden an einem

Anzeigegerät angezeigt, welches unmittelbar in Längseimheiten geeicht sein kann, da die von dem Anzeigegerät gelieferten Angaben von der Stellung des Flugzeugs auf der Rollbahn unabhängig sind;

die durch die Aufnahme der Bahn des Flugzeugs von dem Festpunkt bis zu seinem Abflug und/oder von seiner Annäherung bis zu seinem vollständigen Stillstand gelieferten Angaben ermöglichen eine tatsächliche kontinuierliche Kontrolle praktisch des gesamten Start- und/oder Landevorgangs;

die Arbeitsweise einer derartigen Anlage ist einfach, so daß alle ihre Bestandteile einen kräftigen Aufbau und eine große Lebensdauer haben können;

die Anbringung der den empfindlichen Teil der Detektororgane bildenden nachgiebigen Streifen kann bei der Errichtung der Rollbahn erfolgen, während der Rest der Anlage später ausgeführt werden kann;

schließlich kann eine derartige Anlage die von der O. A. C. I. für das »Instrument Landing System« ίο vorgeschlagenen Anlagen benutzen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 • nachgiebigen Streifen (29) ausgebildeten Kanals Patentansprüche: (30) verbunden und mit einer zweiten elektro- . . nischen Formungsschaltung (34 b) kombiniert ist,

1. Bodenständige Überwachungsahlage für den wobei die Zeitkonstante dieser beiden elektro-Startanlauf und den Ausrollvorgang eines Flug- 5 nischen Formungsschaltungen (34 a und 34 b) so zeuges mit einer elektrischen Auswerteinrichtung eingestellt ist, daß während einer vorgegebenen und einer Anzeigevorrichtung sowie einem hori- Zeit die Wirkung jeder von dem Kanal (30) des zontal auf der Rollbahn und senkrecht zu deren nachgiebigen Streifens (29) des betreffenden DeMittellinie angeordneten pneumatischen Detektor- tektororgans (1) kommenden Störüberdruckwelle organ, das beim Überrollen durch Flugzeugräder io unterdrückt wird.

eine Abplattung erleidet, durch die unmittelbar 7. Überwachungsanlage nach Anspruch 6, da- oder mittelbar von einem Signalwandler ein elek- durch gekennzeichnet, daß jede elektronische trisches Signal erzeugt und der Auswerteinrich- Formungsschaltung einen Tiefpaß (42), einen tung zugeführt wird, dadurch gekenn- Verstärker (43), eine monostabile elektronische zeichnet, daß weitere pneumatische Detektor- 15 Kippschaltung (44), deren verschiedene Bestandorgane (1) vorgesehen sind, die ebenfalls hori- teile so eingestellt sind, daß sie während einer zontal auf der Rollbahn und senkrecht zu deren gegebenen Zeit ein Rechtecksignal liefern, eine Mittellinie angeordnet sind und jeweils vonein- Differenzierzelle (45) und eine Diode (47) aufander einen Abstand haben, der vom Abstand weist,
zwischen Bugrad (2) und Hauptfahrgestell (3) des 20

Flugzeuges verschieden, jedoch in gleicher

Größenordnung ist, wobei jedes Detektororgan

an eine gemeinsame Leitung (4) angeschlossen ist,

die zu der ein unvermitteltes Auftreten oder eine

sprunghafte Änderung einer Frequenz ermitteln- 25 Die Erfindung bezieht sich auf eine bodenständige

den Auswerteinrichtung (Rechner 5) führt. Überwachungsanlage für den Startanlauf und den

2. Überwachungsanlage nach Anspruch 1, da·; Ausrollvorgang eines Flugzeuges mit einer elekdurch gekennzeichnet, daß jedes pneumatische trischen Auswerteinrichtung und einer Anzeigevor-Detektororgan (1) an seinen beiden Enden je richtung sowie einem horizontal auf der Rollbahn einen Signalwandler (33 a, 34 a, 336, 346) auf- 30 und senkrecht zu deren Mittellinie angeordneten weist und daß die Signale der einen Seite (F_a) der pneumatischen Detektororgan, das beim Überrollen Detektororgane und die Signale der anderen Seite durch Flugzeugräder eine Abplattung erleidet, durch (F_ft) der Detektororgane zu einem Komparator die unmittelbar oder mittelbar von einem Signal-(35, 53) geführt werden, der ein Signal (F) bildet, wandler ein elektrisches Signal erzeugt und der Ausdas die Ausrichtung des Flugzeuges bezüglich der 35 Werteinrichtung zugeführt wird.

Mittellinie der Rollbahn anzeigt. Für die Überwachung des Startanlaufs und des

3. Überwachungsanlage nach Anspruch 1 Ausrollens eines Flugzeuges ist es von Interesse, fest- oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von den zustellen, wann und an welcher Stelle das Fahrgestell Signalwandlern abgegebenen Signale gleichzeitig des Flugzeuges die Rollbahn berührt.

einem Rechner (5) zugeleitet werden, der die Be- 40 Es sind bereits Überwachungsanlagen bekannt wegung einer das Flugzeug erfassenden Kamera_: (USA.-Patentschrift 3120 658), bei denen mittels

(14) steuert. Radar die Bewegung des Flugzeuges längs der RoIl-

4. Überwachungsanlage nach Anspruch 2, da- bahn verfolgt wird und außerdem vermittels einer durch gekennzeichnet, daß an. den Komparator pneumatischen Einrichtung, die beim Überrollen (35, 53) ein Modulator (54) angeschlossen ist, der 45 durch das Fahrgestell des Flugzeuges anspricht, die die vom Komparator gelieferte Fehlerspannung, elektrische Anlage eingeschaltet wird. Mit dieser bedie eine lineare Funktion der Phasenverschiebung kannten Anlage können zwar Geschwindigkeit und zwischen den von der rechten und der linken Beschleunigung eines Flugzeuges festgestellt werden, Seite der Rollbahn kommenden Signalen darstellt, nicht jedoch genau der Augenblick, in dem das Fahran einen Sender angeschlossen ist, der horizontal 50 gestell den Boden berührt oder verläßt,
polarisierte elektromagnetische Wellen abstrahlt, Weiterhin ist eine optische Einrichtung bekannt die vom Flugzeug aufgenommen werden können. (USA.-Patentschrift 2 521 667) mit der die Bewegung

5. Überwachungsanlage nach Anspruch 1, da- des Flugzeuges auf der Rollbahn verfolgt wird, jedurch gekennzeichnet, daß die pneumatischen doch können mit dieser bekannten Einrichtung im Detektororgane (1) in den Dehnungsfugen der die 55 wesentlichen nur horizontale Bewegungen genau erRollbahn bildenden Elemente untergebracht sind. faßt werden.

6. Überwachungsanlage nach Anspruch 2, da- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein sich durch gekennzeichnet, daß jedes Detektororgan auf dem Rollfeld bewegendes Flugzeug so zu über-(1) zur Umwandlung der Überdruckwellen in die wachen, daß der Zeitpunkt des Beginns oder des Signale (F_n, F_b) einen ersten Druckempfänger 60 Endes der Bodenberührung angezeigt wird, wobei (33 a), welcher über ein erstes akustisches Rohr auch der Zeitpunkt bestimmt wird, an dem Bugrad (130 a) mit dem einen Ende (30 a) eines in einem und Hauptfahrgestell gleichzeitig Bodenberührung nachgiebigen Streifen (29) ausgebildeten Kanals haben.

(30) verbunden und mit einer ersten elektro- Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch nischen Formungsschaltung (34 d) kombiniert ist, 65 gelöst, daß weitere pneumatische Detektororgane und einen zweiten Druckempfänger (33 b) auf- vorgesehen sind, die ebenfalls horizontal auf der Rollweist, welcher über ein zweites akustisches Rohr bahn und senkrecht zu deren Mittellinie angeordnet (1306) mit dem anderen Ende (306) des in dem sind und jeweils voneinander einen Abstand haben,