-
Landehi lftssystem Die Erfindung bezieht sich auf ein Landehilfssystem
für Lanclblächen von im wesentlichen senkrecht landenden Flugkörpern.
-
Beim Landevorgang von im wesentlichen senkrecht startenden und landenden
Flugkörpemwie z. B. Hubschraubern ist der Pilot bisher darauf angewiesen, das Aufsetzen
des Flugkörpers nur nach Schätzungen der noch zwischen der Oberfläche des Landeplatzes
und dem Fahrgestell vorhandenen Höhendifferenz vorzunehmen. Diese Schätzung wird
erschwert, wenn unterschiedliche Typen von Flugkörpern benutzt werden, bei denen
die Sichtpunkthöhe über dem Fahrgestell infolge der konstruktiven Verschiedenheiten
unterschiedlich hoch ist.
-
Die Landung hängt daher weitgehend von der Geschicklichkeit des Piloten
ab.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch ein Landehilfssystem
den Landevorgang zu erleichtern und damit sicherer zu gestalten. Die gestellte
Aufgabe
wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens zwei voneinander zu unterscheidende
Strahlungsquellen im Abstand zueinander auf der Landefläche angeordnet sind, von
denen eine als Seitenorientierung mit mindestens einem durch senkrecht oder geneigt
zur Landefläche stehende Trennflächen abgegrenzten Signalbereich ausgebildet ist,
während die andere als Höhenorientierung dient und mit mehreren fächerförmig von
der Strahlungsquelle ausgehenden und durch im Winkel zu den Trennflächen der Seitenorientierung
verlaufende Höhentrennfl ächen unterteilten Signalbereichen versehen Ist. Durch
diese Aurgestaltung erhält t der Pl lot während des Landevorganges Informationen
über die Sichtpunkthöhe über dem Landesniveau und über die geometrische Stellung
des Flugkörpers innerhalb der Flächenprojektion des Landeplatzes, so daß er nicht
mehr auf Schätzungen angewiesen ist. Darüber hinaus kann das neue Landehilfssystem
auch für automatisch landende Flugkörper eingesetzt werden, die mit entsprechenden
Steuergeräten ausgerüstet sind.
-
Besonders vorteilhaft werden als Trennflächen der Signalbereiche Ebenen
gewählt und die Strahlungsquellen als Lichtquellen, und zwar als ein Höhenfeuer
und ein Seitenfeuer ausgebildet, die beide unterschiedlich farbige Lichtsektoren
abstrahlen. Vorzugsweise können die Trennebenen der Signalbereich des Seitenfeuers
senkrecht zur Landefläche und die Höhentrennebenen senkrecht auf den Trennebenen
des Seitenfeuers stehen. Der Landeraum wird dadurch in einfacher Weise in Höhenräume
unterteilt, die dem Piloten Informationen über seine Lage geben können.
-
Da die Konstruktionsdaten des Fahrgesteils bekannt sind, wird mit
dem erfindungsgemäßen Landehilfssystem eine geführte Landung ermöglicht, ähnlich
uer Art, wie sie mit optischen Gleitweganzeigen für nicht senkrecht startende und
landende Flugkörper auf normalen Landeplätzen gegeben ist. Der Pilot eines Flugkörpers
kann den Flugkörper zunächst so einschweben lassen, daß die Positionierung innerhalb
der Projektion des Landeplatzes durch den für ihn dann sichtbaren Sektor des Seitenfeuers
gegeben ist. Abweichungen von der richtigen Position erscheinen durch den Farbwechsel
zu den einzelnen Sektoren, so daß bei einer Änderung der gerade sichtbaren Farbe
des Seitenfeuers der
Pilot eine Information darüber erhält, in welcher
Richtung der richtige Farbsektor zu erreichen ist. Je nach der Höhenlage des Flugkörpers
kann aus dem dann jeweils sichtbaren farbigen Lichtsektor des Höhenfeuers die Höhe
über dem Landeniveau erkannt werden. In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
l andehilfssystems kann das Höhenfeuer mit unterschiedlichen Öffnungswinkeln der
einzelnen Lichtsektoren ausgerüstet sein, die mit abnehmender Höhe über dem Landeniveau
kleiner werden. Dadurch wird eine größere Genauigkeit der Anzeige erzieltr wie sie
unter Umständen bei einem schwierigen oder beengten Landegeblet, z. B. auf Gebäuden
oder auf Schiffen, notwendig ist. Das Seitenfeuer kann einen mittleren Lichtsektor
aufweisen, der zur Verringerung des Höhenfehlers unter einem Öffnungswinkel abgestrahlt
wird, der kleiner ist als die Öffnungswinkel der äußeren Lichtsektoren. Zum gleichen
Zweck können die Öffnungswinkel der Lichtsektoren des Seitenfeuers mit abnehmender
Höhe verkleinert sein, so daß die Trennlinien der Lichtsektoren nicht senkrecht
zum Landeplatz stehen.
-
Alle Lichtsektoren des einen Feuers können zur besseren Unterscheidung
vom anderen Feuer ein intermittierendes Licht, z. B. ein Blinklicht, zeigen. Ferner
kann ein zusätzlicher, gegebenenfalls beleustbarer Landepfeil angeordnet sein, der
die Landerichtung des Flugkörpers bestimmt.
-
den Höhenfehler zu verkleinern, kann das Höhenfeuer nach einem weiteren
Merkmal der Erfindung in einer solchen Höhe über dem Landeniveau angeordnet sein,
daß d il'rc7 die Steigung der Trennlinien zwischen den Lichtsektoren hervor fhler
vernachlässigbar wird. Vorteilhaft kann zur Sicherung der richtigen Höheneinstellung
des Höhenfeuers aus dessen optischen System ein Kontrollstrahl geringster Streuung
entnommen werden, der auf einen in größerem Abstand, z.B. in einem Brennpunkt des
Kontrollstrahles -angeordneten lichtempfindlichen Detektor einer vom Höhenfeuer
räumlich getrennten Überwachungseinrichtung trifft.
-
Um bei Anordnung nur eines Seitenfeuers die Genauigkeit der Positionierung
des
Flugkörpers innerhalb der Projektion der Landefläche zu verbessern, können die Lichtsektoren
des Höhenfeuers nur in einem schmalen horizontalen Bereich sichtbar sein. Ferner
können zur genauen Positionierung des Flugkörpers innerhalb der Projektion der Landefläche
zwei Seifenfeuer angeordnet sein, deren mittlere Abstrahlrichtung unter einem wählbaren
Winkel steht. Eine scharfe Trennung der Lichtsektoren der Feuer unabhängig von der
Sichtentfernung kann durch besondere optische Maßnahmen erreicht werden. Schließlich
ist es möglich, die Geräte des Landehilfssystems in Unterflur-Bauweise anzuordnen.
-
In der Zeichnung ist ein optisches Landehilfssystem nach der Erfindung
in einem Ausführungsbeispi eI dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf
einen Landeplatz mit einem Seitenfeuer und einem Höhenfeuer und Fig. 2 einen Schnitt
durch den Landeplatz nach der Linie ll-ll aus Fig. 1 Nach den Fig. 1 und 2 ist für
im wesentlichen senkrecht startende und landende Flugkörper ein viereckiger Landeplatz
1 vorgesehen, der mit einem gegebenfalls beleuchtbaren Landepfeil 2 ausgestattet
ist. Um beim Landevorgang dem Piloten eines Flugkörpers Informationen über die Höhe
seines Sichtpunktes über dem Landeniveau und der Stellung des Flugkörpers zur Landefläche
zu geben, ist ein optisches Landehilfssystem angeordnet, das aus einem Seitenfeuer
3 und aus einem, z. B. im rechten Winkel dazu angeordneten, Höhenfeuer 4 besteht.
Sowohl das Seitenfeuer 3 als auch das Höhenfeuer 4 strahlen fächerartig Lichtsektoren
unterschiedlicher Farbe mit jeweils scharfer Trennung voneinander aus. Das Seitenfeuer
3 strahlt die Lichtsektoren 3a, 3b, 3c, 3d und 3e aus, von denen die Lichtsektoren
3a, 3b und 3di 3e jeweils den gleichen Öffnungswi nkel aufweisen können und der
mittlere Lichtsektor 3c einen kleineren Öffnungswinkel haben kann als die übrigen
Lichtsektoren. Die Trennungslinien 5 zwischen den Lichtsektoren 3a bis 3e verlaufen,
wie Fig. 2 zeigt, senkrecht zur Landefläche. Das Höhenfeuer 4 strahlt gemäß Fig.
2
farbige Lichtsektoren 4a, 4b, 4c, 4d und 4e aus, die durch Trennlinien
6 voneinander getrennt sind, die im gezeigten Beispiel senkrecht zu den Trennungslinien
5 verlaufen. Es wäre auch möglich, die Trennungslinien 5 von dem Landepunkt aus
nach beiden Seiten zur Ländefläche zu neigen und zwar so, daß der Abstand zwischen
den einzelnen Trennungslinien 5 mit zunehmender Höhe ebenfalls zunimmt. Die Höhentrennflächen
6 würden dann nicht mehr senkrecht zu den Trennungslinien 5 stehen. Die Lichtsektoren
4a bis 4e können unterschiedliche Öffnungswinkel aufwqjsep/ derart,' dali diese
mit abnehmender Höhe über dem Landeniveau kleiner werden.
-
Um das Höhenfeuer 4 gegen eine zufällige Dejustage zu sichern, ist
entfernt von dem Höhenfeuer 4 eine Überwachungsvorrichtung 7 mit einem lichtempfindlichen
Detektor 8 vorgesehen. Aus dem optischen System des Höhenfeuers 4 wird ein Kontrollstrahl
9 geringster Streuung entnommen und auf den Detektor 8 gelenkt.
-
Bei einem Landevorgang läßt der Pilot den Flugkörper zunächst in Richtung
des Landepfeiles 2 so einschweben, daß die Positionierung innerhalb der Projektion
der Landefläche durch den für ihn dann sichtbaren Lichtsektor 3c des Seitenfeuers
3 gegeben ist. Abweichungen von der richtigen Position in Richtung des Landepfeiles
erscheinen durch den Farbwechsel zu den Lichtsektoren 3b bzw. 3d, so daß bei Anderung
der gerade sichtbaren Farbe des Seitenfeuers der Pilot jederzeit eine Information
erhält, in welcher Richtung er den richtigen Lichtsektor 3c erreichen kann.
-
Bei Sichtbarkeit des Lichtsektors 3c des Seitenfeuers 3 kann, je nach
Höhenlage des Flugkörpers, aus dem dann jeweils sichtbaren Lichtsektor des Höhenfeuers
4 die Höhe über dem Landeniveau erkann-t werden. Der weitere Landevorgang erfolgt
so, daß beim Absenken des Flugköprers nacheinander die Lich'ts,ektoren 4a, 4b, 4c,
4d und 4e durchfahren werden, wobei durch eine festgelegte Anordnung'der Farben
der jeweilige Höhenbereich erkennbar ist.
-
Da die jeweils sichtbare Farbe nur einen Höhenbereich angibt, kann
die genaue Höhe nur bei Wechsei der Farben von einem zu einem anderen Lichtsektor
bestimmt werden.
-
Um bei schwierigem oder beengtem Landegebiet, -z. B. auf Gebäuden
oder Schiffen, eine höhere Genauigkeit der Anzeige zu erreichen, weisen die Lichtsektoren
des Höhenfeuers 4 unterschiedliche Winkel auf, und zwar so, daß diese mit abnehmender
Höhe über dem Landeniveau kleiner werden. Dadurch wird der In Fig, 2 angedeutete
Höhenfel mit abnehmender Höhe verkleinert, denn der Sichtpunkt des Piloten KbUh
innerhalb des Lichtsektors 3c des Seitenfeuers 3 um den angedeuteten Weg AL verschieden
sein. In gleicher Weise ist es günstig, den Lichtsektor 3c des Seitenfeuers 3 gegenüber
den anderen Lichtsektoren besonders schmal auszuführen oder aber, u. 61. gleichzeitig,
den Öffnungswinkel des Seitenfeuers 3 mit abnehmender Höhe zu verkleinern, d. h.
um in Bodennähe einen kleineren Öffnungswinkel des Lichtsektors als bei großer Höhe
zu erreichen. In diesem Fall würden die Trennlinien 5 der Lichtsektoren des Seitenfeuers
3 nicht senkrecht zur Landefläche stehen.
-
Eine weitere Möglichkeit, den Höhenfehler A H zu verkleinern, besteht
in einer gegenüber dem Landeniveau erhöhten Anordnung des Höhenfeuers 4, so daß
der durch die Steigung der Trennlinien 6 zwischen den'lichtsektoren hervorgerufene
Höhenfehler in Bodennähe vernachlässigbar klein wird, weil die unteren Trennungslinien
6 zwischen zwei Lichtsektoren fast waagrecht verlaufen.
-
Zur Kennzeichnung bzw Unterscheidung der beiden Feuer 3, 4 kann es
zweckmäßig sein, eines der beiden Feuer mit intermittierendem Licht auszurüsten.
-
Wie beschrieben, wird die Positionierung des Flugkörpers innerhalb
der Projektion der Landefläche in Richtung des Landepfeiles 2 durch den Lichtsektor
des Seitenfeuers 3 vorgenommen. Dabei ist zunächst eine Positionierung in der zum
Landepfeil 2 senkrechten Richtung noch nicht gegeben. Dies kann aber, falls notwendig,
z. B. dadurch erreicht werden, daß die Lichtsektoren des Höhenfeuers 4 nur in einem
geringen Bereich senkrecht zur Richtung des
Landepfeiles 2 sichtbar
sind. Eine andere Maßnahme könnte darin bestehen, zwei Seitenfeuer 3 anzuordnen,
wobei die genaue Positionierung durch die gleichzeitige Sichtbarkeit von zwei Lichtsektoren
3c vorgenommen werden muß. Je nach Öffnungswinkel ist hierbei nur ein kleiner Flächenbereich
innerhalb der Projektion der Landefläche vorhanden, in dem beide Lichtsektoren gleichzeitig
gesehen werden können.
-
Für die Sicherheit und Reproduzierbarkeit der Landung ist es notwendig,
daß das Höh,enfeuer 4 gegen eine zufällige Dejust-age und eine daraus resultierende
Fehl angabe über die Sichtpunkthöhe gesichert wird. In einfacher Weise läßt sich
eine Überwachung der Einstellung des Höhenfeuers 4 dadurch erreichen, daß aus seinem
optischen System ein scharf gebündelter Teil lichtstrahl 9 entnommen wird, der auf
den lichtempfindlichen Detektor 8 des örtlich vom Höhenfeuer 4 getrennt angeordneten
Überwachungsgerätes 7 einwirkt. Für den Fall der Dejustage wird der Kontrollstrahl
9 so abgelenkt, daß er nicht mehr den Detektor 8 der Überwachungseinrichtung 7 trifft.
Die Überwachungsschaltung 7 gibt dann eine Störungsmeldung ab oder schaltet ggf.
sofort die Anlage aus.
-
Es ist auch möglich, anstelle der beschriebenen besonders einfachen
optischen Strahlungsquellen mit sichtbarem Licht andere Strahlungsquellen vorzusehen,
die - wie z. B. Radarstrahlen - entweder für das menschliche Auge ebenfalls sichtbar
gemacht werden können oder zur Steuerung spezieller Geräte eingesetzt werden können,
die ebenfalls eine exakte Lagenermittiung des Flugkörpers über der Landefläche zulassen.
Bei solcher Ausgestaltung kann das Landehilfssystem auch bei schlechten Wetterverhältnissen
wie z. B. Nebel eingesetzt werden.