DE19713373C1 - Manövrierunterstützung für Luftfahrzeuge am Boden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Unter­ stützung des Manövrierens von Luftfahrzeugen am Boden.

Das Manövrieren von Luftfahrzeugen am Boden kann insbe­ sondere auf den Rollwegen und dem Vorfeld von Flughäfen bzw. Landeplätzen problematisch sein. Im Gegensatz zu den Start- und Landebahnen, die aufgrund ihrer Breite auch von großen Verkehrsflugzeugen sicher befahren werden können, sind die Rollwege wesentlich schmaler und weisen zahlreiche, zum Teil recht enge Kurven auf. Zwar sind die Rollwege im allgemeinen mit Mittellinien­ markierungen versehen, die dem Piloten eines Verkehrs­ flugzeuges üblicher Größe eine Gewähr dafür bieten, daß kein Teil seines Flugzeuges mit Bauten oder festen Installationen auf dem Vorfeld kollidiert, wenn das Bugfahrwerk stets genau auf der Markierung bleibt.

Für Spezialtransporte und zu Frachtzwecken werden je­ doch vermehrt immer größere Luftfahrzeuge entwickelt und eingesetzt (z. B. Airbus A3xx, VLCT, SCT), bei denen insbesondere der seitliche Abstand der Hauptfahrwerke, d. h. die Spurweite, erheblich ist. Dies kann dazu führen, daß beim Befahren von engen Kurven das kurven­ innere Hauptfahrwerk die Randbefeuerung der Rollbahn überfährt und beschädigt oder die Rollbahn sogar ver­ läßt, so daß das Fahrwerk beschädigt werden kann. Aus diesem Grund ist es erforderlich, den gefahrenen Kurvenradius durch "Ausholen" zu vergrößern, d. h. vor dem Beginn z. B. einer Rechtskurve möglichst weit an den linken Rand der Rollbahn zu fahren. Allerdings besteht auch hierbei wieder die Gefahr, daß dieser Rand über­ schritten wird und die genannten Schäden entstehen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Unterstützung des Manövrierens von Luftfahrzeugen am Boden zu schaffen, mit der die ge­ nannten Gefahren vermieden werden können.

Gelöst wird diese Aufgabe mit der eingangs genannten Vorrichtung dadurch, daß an dem Luftfahrzeug eine erste und eine zweite Lichtquelle vorgesehen ist, mit der ein erster bzw. ein zweiter Lichtstrahl in der Weise auf den Boden abstrahlbar ist, daß sein Auftreffpunkt für einen Piloten sichtbar ist und eine Spur eines am weitesten backbord- bzw. steuerbordseitig liegenden Fahrwerkreifens beschreibt.

Ein Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß nahezu jedes Luftfahrzeug mit der erfindungsgemäßen Vor­ richtung nachgerüstet werden kann. Die beiden Lichtquellen können an fast jeder Stelle in oder an dem Luftfahrzeug montiert werden, solange die Lichtstrahlen in der genannten Weise abgestrahlt werden können.

Der Pilot kann dann anhand der Auftreffpunkte beider­ seits des Luftfahrzeuges sicher abschätzen, wie weit die beiden äußeren (rechten und linken) Hauptfahrwerke noch von dem seitlichen Rand der Rollbahn entfernt sind. Insbesondere kann er nun vor dem Durchfahren einer engen Kurve die Breite der Rollbahn voll aus­ nutzen und sich dem kurvenäußeren Rand der Rollbahn sehr genau nähern, um durch eine Ausholbewegung den Kurvenradius für sein Luftfahrzeug zu vergrößern und ein Überfahren des kurveninneren Rollbahnrandes zu ver­ meiden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Danach ist z. B. die erste Lichtquelle an einer backbordseitigen Bugfahrwerks­ klappe und die zweite Lichtquelle an einer steuerbord­ seitigen Bugfahrwerksklappe angeordnet.

Ferner ist vorzugsweise eine Einrichtung zur Ermittlung einer relativen Änderung des Abstandes der ersten und zweiten Lichtquelle vom Boden, sowie eine elektro­ motorische Stelleinrichtung zur Kompensation dieser Änderung durch Nachstellen der Richtung des Licht­ strahls der ersten bzw. zweiten Lichtquelle vorgesehen.

Mit dieser Ausführungsform wird die Tatsache berücksichtigt, daß unterschiedliche Beladungszustände zu einem mehr oder weniger starken Eintauchen der Fahr­ werksstoßdämpfer führen, wodurch sich auch der Abstand der Lichtquellen vom Boden entsprechend ändert. Dies wiederum hat zur Folge, daß sich der Auftreffpunkt der Lichtstrahlen auf dem Boden in seitlicher Richtung ver­ schiebt, was insbesondere bei voller Beladung und Be­ tankung zu einer gefährlichen Überschätzung des Ab­ standes vom Rollbahnrand führen kann.

Die Einrichtung zur Ermittlung einer relativen Änderung des Abstandes der ersten und zweiten Lichtquelle vom Boden kann eine Recheneinheit aufweisen, die in Ab­ hängigkeit von den Daten einer aktuellen Beladung und Betankung des Luftfahrzeuges sowie der Gewichtsver­ teilungen die erste und zweite elektromotorische Stell­ einrichtung beaufschlagt.

Alternativ dazu kann diese Einrichtung ein Mittel zur wiederholten Bestimmung des vertikalen Abstandes eines Fixpunktes am Luftfahrzeug vom Boden aufweisen, wobei es sich um einen bekannten Abstandsmesser z. B. auf In­ frarotbasis handeln kann.

Die erste und zweite Lichtquelle ist schließlich vor­ zugsweise durch jeweils einen Punktstrahler realisiert.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfin­ dung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichnung. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Teils eines Luftfahrzeuges mit einer erfindungsge­ mäßen Vorrichtung auf einem geraden Rollbahn­ abschnitt von oben,

Fig. 2 das Luftfahrzeug gemäß Fig. 1 vor bzw. auf einer Rollbahnabzweigung und

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Bugfahr­ werks von der Seite.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Teil eines Luftfahr­ zeuges 1 von oben. Das Luftfahrzeug 1 befindet sich auf einer Rollbahn 2, von der ein linker Rand 21 und eine Mittellinie 22 dargestellt sind.

Die Manövrierfähigkeit des Luftfahrzeuges 1 auf der Rollbahn 2 wird ganz wesentlich von der größten Spur­ weite seines Hauptfahrwerks 15, d. h. von den auf jeder Seite jeweils am weitesten außen liegenden Fahrwerks­ reifen 151, 152 bestimmt.

Wie eingangs bereits erläutert wurde, ist darauf zu achten, daß insbesondere diese Fahrwerksreifen 151, 152 den Rand 21 der Rollbahn 2 nicht überfahren oder die Rollbahn 2 sogar verlassen. Diese Gefahr besteht insbe­ sondere vor und in engen Kurven.

Erfindungsgemäß ist deshalb an dem Luftfahrzeug 1 eine erste und eine zweite Lichtquelle 11, 12 vorgesehen, mit der jeweils ein erster bzw ein zweiter Lichtstrahl 13 bzw. 14 in seitlicher Richtung auf den Boden, d. h. die Rollbahn 2 abstrahlbar ist.

Bei der dargestellten Ausführungsform wird der erste Lichtstrahl 13 nach Backbord und der zweite Lichtstrahl 14 nach Steuerbord gerichtet, und zwar jeweils in der Weise, daß einerseits die beiden Auftreffpunkte 131, 141 auf die Rollbahn 2 für den Piloten sichtbar sind und andererseits diese Auftreffpunkte jeweils eine Spur 153; 154 eines an der betreffenden Seite am weitesten außen liegenden Fahrwerksreifens 151; 152 beschreiben. Dies bedeutet, daß die Auftreffpunkte 131, 141 den gleichen Abstand von der Längsachse des Luftfahrzeuges haben, wie die jeweils am weitesten außen liegenden Fahrwerksreifen 151, 152. Der Pilot kann somit klare Rückschlüsse auf die tatsächlichen Abstände der je­ weiligen Fahrwerksreifen von den Rändern der Rollbahn ziehen.

Fig. 2 zeigt die Verhältnisse beim Durchfahren einer engen Kurve. Mit der Bezugsziffer 23 ist eine Kurven­ linie bezeichnet, die das Bugfahrwerk vorzugsweise be­ schreibt, um den Kurvenradius zu vergrößern. Wichtig hierbei ist, daß das Luftfahrzeug vor dem Beginn der hier dargestellten Rechtskurve möglichst weit an den linken Rand 21 der Rollbahn 2 gefahren wird, um aus diese Weise auszuholen.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es nun mög­ lich, die Breite der Rollbahn voll auszunutzen und sehr nahe an den jeweiligen Rand heranzufahren, da der für den Piloten sichtbare Auftreffpunkt 131, 141 des ersten bzw. zweiten Lichtstrahls 13; 14 die Spur 153, 154 des betreffenden Fahrwerksreifens 151, 152 vorzeichnet. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, kann nun auch mit dem kurveninneren Teil des Fahrwerks ein ausreichender Sicherheitsabstand vom rechten Rand 22 der Rollbahn 2 eingehalten werden.

Fig. 3 zeigt schließlich ein ausgefahrenes Bugfahrwerk 16 mit der backbordseitigen Bugfahrwerksklappe 17, in die die erste Lichtquelle 11 eingelassen ist. Die zweite Lichtquelle 12 befindet sich entsprechend in der steuerbordseitigen Bugfahrwerksklappe (nicht darge­ stellt).

Die Lichtquellen 11, 12 stellen Punktstrahler dar und richten den ersten bzw. zweiten Lichtstrahl 13, 14 in der oben beschriebenen Weise auf die Rollbahn. Da sich der Abstand zwischen den Lichtquellen und dem Boden aufgrund von unterschiedlicher Beladung und Betankung des Luftfahrzeuges ändern kann (die Fahrwerksstoß­ dämpfer tauchen mehr oder weniger tief ein), ist es zweckmäßig, eine elektromotorische Stelleinrichtung vorzusehen, mit der die Richtung der beiden Licht­ strahlen auf die jeweilige Spur 153, 154 der Fahrwerks­ reifen 151, 152 nachgeregelt werden kann. Mit einer Einrichtung zur Ermittlung einer relativen Änderung des Abstandes der ersten und zweiten Lichtquelle vom Boden wird eine Führungsgröße für die Stelleinrichtung z. B. in Form einer entsprechenden Antriebsspannung für einen oder mehrere Stellmotoren erzeugt.

Die relative Abstandsänderung kann entweder durch wiederholte Messungen des vertikalen Abstandes zwischen dem Boden und einem Fixpunkt am Luftfahrzeug mittels bekannter Abstandsmesser (z. B. auf Infrarotbasis) oder mit einer Recheneinheit ermittelt werden, der die Daten der aktuellen Beladung, Betankung und Gewichtsver­ teilung zugeführt werden und die daraus entsprechende Abstandsänderungen berechnet.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Unterstützung des Manövrierens von Luftfahrzeugen am Boden, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Luftfahrzeug (1) eine erste und eine zweite Lichtquelle (11, 12) vorgesehen ist, mit der ein erster bzw. ein zweiter Lichtstrahl (13, 14) in der Weise auf den Boden abstrahlbar ist, daß sein Auftreffpunkt (131, 141) für einen Piloten sichtbar ist und eine Spur (153, 154) eines am weitesten backbord- bzw. steuerbordseitig liegenden Fahr­ werksreifens (151, 152) beschreibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die erste Lichtquelle (11) an einer backbordseitigen Bugfahrwerksklappe (17) und die zweite Lichtquelle (12) an einer steuerbordseitigen Bugfahrwerksklappe (18) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Ermittlung einer relativen Änderung des Abstandes der ersten und zweiten Lichtquelle (11, 12) vom Boden, sowie eine elektromotorische Stelleinrichtung zur Kompensation dieser Änderung durch Nachstellen der Richtung des Lichtstrahls der ersten bzw. zweiten Lichtquelle (11, 12).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einrichtung zur Ermittlung einer rela­ tiven Änderung des Abstandes der ersten und zweiten Lichtquelle (11, 12) vom Boden eine Recheneinheit aufweist, die in Abhängigkeit von den Daten einer aktuellen Beladung und Betankung des Luftfahrzeuges (1) sowie der Gewichtsverteilungen die erste und zweite elektromotorische Stelleinrichtung beauf­ schlagt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einrichtung zur Ermittlung einer relativen Änderung des Abstandes der ersten und zweiten Lichtquelle (11, 12) vom Boden ein Mittel zur wiederholten Bestimmung des vertikalen Ab­ standes eines Fixpunktes am Luftfahrzeug (1) vom Boden aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Lichtquelle (11, 12) jeweils ein Punkt­ strahler ist.