DE2155236C3 - Landehilfssystem für senkrecht landende Luftfahrzeuge - Google Patents

Description

den, die mit entsprechenden Steuergeräten ausgerüstet sind. Da die Konstruktionsdaten des Fahrgesteiles auch für unterschiedliche Typen von Luftfahrzeugen bekannt sind; wird eine geführte Landung ermöglicht ähnlich der Art, wie sie mit optischen Gleitweganzeipf.n für nicht senkrecht landende Luftfahrzeuge auf normalen Landeplätzen gegeben ist.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteiansprüchen, wobei duTch den Anspruch 4 der Vorteil einer größeren Genauigkeit der Anzeige erzielt wird, wie sie unter Umständen bei einem schwierigen oder beengten Landegebiet, z. B. auf Gebäuden oder auf Schiffen notwendig ist. Eine einfache Unterscheidungsmöglichkeit der beiden Strahlungsquelle^ ergibt sich durch die Merkmale des Anspruches 6 und der Fehler der Höhenanzeige kann schließlich durch die Merkmale des Anspruches 7 verkleinert werden. Eine Kontrollmöglichkeit eröffnet Anspruch 8.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Landeplatz mit einem Seitenfeuer und einem Höhenfeuer, und

F i g. 2 einen Schmitt durch den Landeplatz nach der Linie H-II aus Fig. 1.

Nach den F i g. 1 und 2 ist für im wesentlichen senkrecht startende und landende Luftfahrzeuge ein viereckiger Landeplatz 1 vorgesehen, der mit einem gegebenenfalls beleuchtbaren Landepfeil 2 ausgestattet ist. Um beim Landevorgang dem Piloten eines Luftfahrzeuges Informationen über die Höhe eines Sichtpunktes über dem Landeniveau und der Stellung des Luftfahrzeuges 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 3 a, 3 b und 3 d, 3 e jeweils den gleichen öffnungswinkel aufweisen können und der mittlere Lichtsektor 3 c einen kleineren öffnungswinkel haben kann als die übrigen Lichtsektoren. Die Trennungslinien 5 zwischen den Lichtsektoren 3 α, 3 h, 3 (·, 3 d, 3 e verlaufen, wie F i g. 2 zeigt, senkrecht zur Landefläche. Das Höhenfeuer 4 strahlt gemäß F i g. 2 farbige Lichtsektoren 4α, 4 b, Ac, 4 rf und Ae 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 Landefläche zu neigen, und zwar so, daß der Abstand zwischen den einzelnen Trennungslinien S mit zunehmender Höhe ebenfalls zunimmt. Die Höhentrennflächen 6 würden dann nicht mehr senkrecht zu den Trennungslinien 5 stehen. Die Lichtsektoren4α, 4b, 4c, Ad, Ae können unterschiedliche öffnungswinkel aufweisen, derart, daß 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 das Luftfahrzeug zunächst in Richtung des Landepfeiles 2 so einschweben, daß die Positionierung innerhalb der Projektion der Landefläche durch' den für ihn dann sichtbaren Lichtsektor 3 c des Seitenfeuers 3 gegeben ist. Abweichungen von der richtigen Position in Richtung des Landespfeiles erscheinen durch den Farbwechsel zu den Lichtsektoren 3 b bzw. 3 d, so daß bei Änderung der gerade sichtbaren FärtVe'des

ία Seitenfeuers der Pilot jederzeit eine Information erhält, in welcher Richtung er den richtigen Lichtsektor 3 c erreichen kann. *

Bei Sichtbarkeit des Lichtsektors 3 c des Seitenfeuers 3 kann, je nach Höhenlage des Luftfahrzeugs,

is aus dem. dann jeweils. sichtbaren Lichtsektor des Höhenfeuers 4 die Hohe ober dem Landeniveau erkannt werden. Der weitere Landevorgang erfolgt so, daß beim Absenken des Luftfahrzeuges nacheinander die LichtsektorenAa, Ab, Ad und 4e durchfahren

ao 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 Wechsel der Farben von einem zu einem anderen Licht-

»5 sektor 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 F i g. 2 angedeutete Höhenfehler Λ, Η mit abnehmender Höhe verkleinert, denn der Sichtpunkt des Piloten kann innerhalb des Lichtsektors 3 c des Scitenfeuers 3 um den angedeuteten Weg &L verschieden sein. In gleicher Weise ist es günstig, den Lichtsektor 3 r des Seitenfeuers 3 gegenüber den anderen Lichtsekloren besonders schmal auszuführen oder aber, unter Umständen 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 wurden die Trennlinien S der Lichtsektoren des Seitenfeuers 3 nicht senkrecht zur Landefläche stehen.

Eine weitere Möglichkeit, den Höhenfehler Λ W 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 F3odennähe vernachlässigbar klein wird, weil die unteren Trennungslinien 6 zwischen zwei Lichtsektoren fast waagerecht verlaufen.

/.ur Kennzeichnung bzw. Unterscheidung der bei-

den Feuer 3, 4 kann es zweckmäßig sein, eines der beiden Feuer mit intermittierendem Licht auszurüsten. Wie beschrieben, wird die Positionierung des Luftfahrzeuges innerhalb der Projektion der Landefläche in Richtung des Landepfeiles 2 durch den Licht-

sektor 3 c 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 Positio-

nierung durch die gleichzeitige Sichtbarmachung von zwei Lichtsektoren 3 c 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 Höhenfeuer 4 gegen eine zufällige Dejustage und eine daraus resultierende Fehlangabe 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 Teillichtstrahl 9 entnommen wird, der auf den lichtempfindlichen Detektor 8 des örtlich vom Höhenfeuer 4 getrennt angeordneten Überwachungsgeräts 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 gegebenenfalls sofort die Anlage aus.

Es ist auch möglich, an Stelle der beschriebenen besonders einfachen optischen Strahlungsquellen mit sichtbarem Licht andere Strahlungsquellen vorzusehen, die — wie z. B. Radarstrahlen — entweder

ίο für das menschliche Auge ebenfalls sichtbar gemacht werden können oder zur Steuerung spezielle! Geräte eingesetzt werden können, die ebenfalls eine exakte Lagenermittlung des Luftfahrzeuges über dci Landefläche zulassen. Bei solcher Ausgestaltung

is kann das Landehilfssystem auch bei schlechter Wetterverhältnissen, wie z. B. Nebel, eingesetz werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

13 2 gerüstet ist. Diese Bohrungen sind so angelegt, daß Patentansprüche: ^jn. d5e Landebahn anfliegender Pilot nur die äußere,

1. Landehilfssystem für eine Landefläche von ringförmige Leuchrzone sieht, wenn er mehr als 9° im wesentlichen senkrecht landenden Luftfahr· von der Landerichtung abweicht. Wird der Blickaeugen, das mit zwei voneinander zu unterschei- 5 winkel kleiner als 9°, so kann er die gesamte elektrodenden Strahlungsquellen auf der Landefläche iumineszierende Platte sehen. Dieses Landehilfsversehen ist, dadurch gekennzeichnet, system ermöglicht dem Piloten daher zwar die Landedaß die erste Strahlungsquelle als Seitenorientie- richtung verhältnismäßig exakt einzuhalten; sie gibt rung (Seitenfeuer 3) ausgebildet und mit miede- ihm aber keine Angaben darüber, wie hoch sich sein stens einem durch im wesentlichen senkrecht zur io Luftfahrzeug noch über dem Boden der Landefläche Landefiäche- stehende· Trejinflächen (5) abge- befindet. Beim Landevorgang ist der Pilot daher grenzten ersten Signalbereich (3 c) ausgestaltet _ darauf angewiesen, d?s Aufsetzen des Luftfahrzeuges ist, während die zweite Strahlungsquelle als nach Schätzungen der noch zwischen der Oberfläche Höhenorientierung (Höhenfeuer 4) dient und mit des Landeplatzes und dem Fahrgestell vorhandenen mehreren unter verschiedenen Neigungswinkeln 15 Höhendifferenz vorzunehmen. Die Schätzung wird zur Landefläche abgestrahlten Trennflächen (6) erschwert, wenn unterschiedliche Typen von Lufteines zweiten Signalbereiches (4a, Ab, 4c, 4d, fahrzeugen benutzt werden, bei denen die Sichtpunkt-4e) versehen ist, die den ersten Signalbereich höhe über dem Farn gestell infolge konstruktiver (3 c) schneiden. Verschiedenheiten unterschiedlich hoch ist. Trotz

2. Landehilfssystem nach Anspruch 1, dadurch ao der Anordnung der bekannten Landehi'fssysteme gekennzeichnet, daß als Trennflächen (5, 6) der hängt die Landung daher weitgehend van der Ge-Signalbereiche (3c bzw. 4a, Ab) jeweils Ebenen schicklichkei* des Piloten ab.

vorgesehen sind. Es ist auch bekannt (deutsche Auslegeschrift

3. Landehilfssystem nach den Ansprüchen 1 1277031), für Luftfahrzeuge, die im Gleitflug und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Strah- as landen, eine Landeanflugeinrichtung vorzusehen, lungsquellen Lichtquellen vorgesehen sind, die mit der es dem Piloten möglich ist, den Anfluggleitbeide unterschiedlich farbige Lichtsektoren (3 α winkel einzuhalten. Diese Ausgestaltung gibt dem bis 3 e und 4 α bis 4 e) abstrahlen. Piloten zwar auch keine Angaben über die Höhe

4. Landehilfssystem nach den Ansprüchen 1 seines Flugkörpers über der Landefläche, doch ist bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ebene 3c das bei im Gleitflug ankommenden Luftfahrzeugen der Landefläche hin die Anzahl der abgestrahlten auch nicht erforderlich, weil bei Einhaltung des An-Trennfiachen (6) der zweiten Strahlungsquelle Rugleitwinkels der Landevorgang sicher vorgenom-(Höhenfeuer 4) zunimmt. men werde»! kann. Bei senkrecht landenden Luftfahr-

5. Landehilfssystem nach den Ansprüchen 1 zeugen dagegen kommt es darauf an, Informationen bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den ersten 35 darüber zu geben, wann die Absinkgeschwindigkeit Signalbereich (3 c) beiderseits weitere Signalbe- wegen des bevorstehenden Aufsetzvorganges erniedreiche(3a, 3 b, 3d, 3e) mit zunehmenden öff- rigt werden muß.

nungswinkeln anschließen. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Auf-

6. Landehilfssystem nach Anspruch 1, dadurch gebe zugrunde, dem Piloten oder auch einem autogekennzeichnet, daß eine Strahlungsquelle zur 40 malischen System Informationen sowohl über die Unterscheidung von der anderen Strahlungsquelle Richtung als auch insbesondere über die Höhe eines intermittierena abstrahlt. im wesentlichen senkrecht landenden Luftfahrzeuges

7. Landehilfssystem nach Anspruch 1, daduich bzw. seines Fahrgestelles über der Landefläche zu gekennzeichnet, daß die zweite Strahlungsquelle geben. Diese Aufgabe wird durch die Kennzeich-(Höhenfeuer 4) in einer vorbestimmten Höhe 45 nungsmerkmale des Anspruches 1 gelöst.

über der Landefläche argeordnet ist. Durch die vorliegende Erfindung wird der Vorteil

8. Landehilfssystem nach den Ansprüchen 3 erreicht, daß mit Hilfe von Strahlungsquellen Hin- und 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Siehe- weise auf die Höhe eines Luftfahrzeuges über der rung der richtigen Höheneinstellung der zweiien Landefläche gegeben werden können und daß auch Strahlungsquelle (Höhenfeuer 4) aus deren opti- 50 die Landerichtung bezeichnet wird, weil der Luftschen System ein Kontrollstrahl (9) entnehmbar raum über der Landefläche in einzelne Räume aufist, der auf einen in gröllerem Abstand angeord- geteilt wird, von denen der Pilot oder auch ein neten lichtempfindlichen Detektor (8) einer Über- anderes Steuersystem zwei in einem Winkel zueinwaehungseinrichtung (7) trifft. ander angeordnete Strahlungsquellen anvisieren kann

55 und die Kombination der abgesandten Strahlungs-

signalc dann Informationen darüber gibt, in welchem

Die Erfindung bezieht sich auf ein Landehiifs- Teilraum sich das Luftfahrzeug über der Landestelle

system für im wesentlichen senkrecht landende Luft- befindet. Die dazu eingesetzten Strahlungsquellen

fahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. mit fächerförmigen Signalhereichen, die sich gegen-

Es ist bekannt, für senkrecht landende Luftfahr- 60 seitig schneiden, ermöglichen auf einfache Weise zeuge auf der Landefläche voneinander zu unter- eine solche Unterteilung des Luftraumes über der scheidende Strahlungsquellen vorzusehen (deutsche Landefläche. Der Pilot kann daher während des Auslegeschrift 1 276 456), die den Piloten die Lande- Landevorganges Informationen über die Sichtpunktrichtung anzeigen können. Dabei ist bei den be- höhe über dem Landeniveau und über die geometrikannten Landehilfssystemen eine elektrolumineszie- 65 sehe Stellung seines Luftfahrzeuges erhalten, so daß rende Platte vorgesehen, die mit einem Abdeck- er nicht mehr auf Schätzungen angewiesen ist. Darschirm aus undurchsichtigem Material versehen ist, über hinaus kann das neue Landehilfssystem auch für der mit einer Vielzahl von axialen Bohrungen aus- automatisch landende Luftfahrzeuge eingesetzt wer-