DE2638682C2 - - Google Patents
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
- G05D1/04—Control of altitude or depth
- G05D1/06—Rate of change of altitude or depth
- G05D1/0607—Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft
- G05D1/0615—Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft to counteract a perturbation, e.g. gust of wind
- G05D1/063—Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft to counteract a perturbation, e.g. gust of wind by acting on the motors
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- G05D1/0653—Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft during a phase of take-off or landing
- G05D1/0676—Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft during a phase of take-off or landing specially adapted for landing
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und
eine Vorrichtung zur Bestimmung der einem Flugzeugmotor
während des Landeanfluges zuzuführenden Leistung gemäß
dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 bzw. 3.
Mit der Entwicklung großer und massiver Luftfahrzeuge
hat sich ein Problem entwickelt, das man als "Windscherung"
bezeichnet. Dieses Problem gibt es seit den Anfängen
der Luftfahrt, wird aber erst ernst, wenn ein
massives Flugzeug sich auf das eigene Beschleunigungsvermögen
verlassen muß, um mit der Windscherung fertigzuwerden.
Folglich hat es viele Unfälle gegeben, bei
denen die Windscherung eine Rolle spielte, und vermutlich
hat die Windscherung auch viele Unfälle verursacht,
obwohl sie ihr nicht zugeschrieben wurden. Erst seit
kurzem hat man die Windscherung untersucht und ihre
Wichtigkeit voll erkannt. Je mehr Informationen über sie
zusammengetragen werden, desto klarer wird, daß ein
ernstes Problem vorliegt. Außerdem ist dieses Problem
komplex genug, um eine leicht verständliche Lösung nicht
zuzulassen.
Während die Piloten üblicherweise Fahrtgeschwindigkeit
gegenüber der Luft (airspeed, AS) zugaben, um einen bekannten
Windscherzustand aufzufangen, ist man in der
Luftfahrt heutzutage nicht in der Lage, einer unerwarteten
Windscherung vorzubeugen. Die einzige Vorwarnung,
die der Pilot u.U. erhält, ist der Bericht eines anderen
Piloten, der eine Windscherung durchflogen hat. Selbst
bei einer solchen Vorwarnung muß der Pilot jedoch den
tatsächlichen Zustand erraten, den er weiter voraus
antreffen wird, und dieser kann sich geändert oder gar
umgekehrt haben, wenn der Pilot ihn schließlich antrifft.
Es gibt derzeit an Bord von Luftfahrzeugen
keinerlei Mittel, die den Piloten mit Informationen über
den momentanen Windscherzustand beliefern, geschweige
denn über das, was er voraus antreffen mag. Er muß den
Anflug ausschließlich unter Aufrechterhaltung einer
bestimmten Fahrtgeschwindigkeit gegenüber der umgebenden
Luft (AS) fliegen, ob von Hand oder mit dem Autopilot.
Diese Schwierigkeiten können sich verstärken, wenn man
den Autopilot und einen automatischen Leistungsregler
einsetzt.
Ein Windscherzustand, der das in der Luft befindliche
Flugzeug in Bodennähe mit zu geringem Schub zurückläßt,
kann besonders gefährlich sein, wie im folgenden
beschrieben werden soll:
Es sei angenommen, daß, während das Flugzeug im normalen
Landeanflug absinkt, es auf einen stetig zunehmenden
Rückenwind trifft, der eine konstante, geringfügig niedrigere
Leistung als normal erfordert, um eine konstante
Fahrtgeschwindigkeit (AS) relativ zur umgebenden Luft
beizubehalten. Dieser Zustand tritt sowohl bei der
automatischen Leistungsregelung als auch bei einer
Regelung von Hand auf. In einiger Entfernung vor der
Landebahn nimmt der Rückenwind ab und die Fahrtgeschwindigkeit
(AS) relativ zur umgebenden Luft steigt demzufolge,
was eine weitere Rücknahme der Leistungszufuhr
erfordert, um die gewünschte Fluggeschwindigkeit (AS) zu
halten. Kur vor der Landebahn in einem geringen aber
stetigen Gegenwind sinkt dann die Fluggeschwindigkeit
(AS) infolge der geringen Leistung drastisch ab und der
Pilot muß Leistung zugeben, um die Landebahn zu erreichen
und auf ihr aufsetzen zu können; die Motoren
beschleunigen das Flugzeug jedoch nur verzögert, so daß
es im Extremfall zum Absturz kommen kann. Der Pilot hat
zwar alles getan, was die allgemein akzeptierten Regeln
der Luftfahrzeugführung von ihm verlangen; dennoch
ereignet sich ein weiterer Unfall infolge "menschlichen
Versagens", denn das Flugzeug hatte nicht genügend
Fahrt, um die Landebahn zu erreichen. Diese Art der
Windscherung kann besonders hinterhältig sein, denn sie
tritt ohne wesentliche Turbulenzen und nur so allmählich
auf, daß sie kaum wahrnehmbar ist. Es haben sich bereits
mehrere Unfälle in solchen Situationen ereignet.
Als nächstliegender Stand der Technik kann hierbei ein
herkömmliches Autothrottlesystem angesehen werden. Es
ist demgegenüber die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende
Aufgabe, ein Verfahren und eine einfache
Anordnung anzugeben, damit der Pilot schnell und genau
den Leistungsbedarf des Flugzeugs zur sicheren Landung
innerhalb eines breiten Bereiches von Windscherbedingungen
bestimmen kann. Dies wird durch die Lehren von
Anspruch 1 bzw. 3 erreicht. Damit lassen sich diejenigen
Probleme der Luftfahrzeugführung überwinden, die von der
Windscherung aufgeworfen werden.
In jedem Augenblick während des Flugs eines Luftfahrzeugs
besteht ein quantitativer Zusammenhang zwischen
der angezeigten Fluggeschwindigkeit (IAS = indicated
airspeed), der Windkomponente und der Geschwindigkeit
über Grund (GS). In jedem Augenblick haben die Fluggeschwindigkeit
(AS), die Windkomponente und die Geschwindigkeit
über Grund (GS) relativ zueinander einen berechenbaren
Wert. Ändert sich einer dieser drei Werte,
ändert sich auch augenblicklich mindestens einer der
beiden anderen. Die Geschwindigkeit über Grund (GS) kann
sich nicht augenblicklich ändern - ebensowenig wie man
mit einem Kraftfahrzeug mit 120 km/h fahren und dann mit
sofortiger Wirkung auf 60 km/h abbremsen kann. Während
ein Flugzeug beim Landeanflug verschiedene Luftschichten
durchstößt, können jedoch sehr wohl augenblickliche
Änderungen der Windkomponente auftreten, die auch augenblicklich
die Fluggeschwindigkeit (AS) relativ zur
umgebenden Luft ändern; der Pilot verlangsamt oder
beschleunigt dann, um seine Fluggeschwindigkeit im
Verhältnis zur Umgebungsluft zurückzubekommen. Solange
diese augenblicklichen Änderungen den Betriebsbereich
des Flugzeuges bzw. seine Flugfähigkeiten nicht übersteigen,
ist es durchaus möglich, innerhalb dieser
Parameter das Flugzeug zu fliegen. Zuweilen überschreiten
die Änderungen der Fluggeschwindigkeit (AS) jedoch
den Bereich des kontrollierbaren Fliegens. Tritt dies in
Bodennähe ein, kann es zu einer Katastrophe kommen. Die
Flug- oder Anströmgeschwindigkeit des Flugzeuges hängt
also vollständig davon ab, welche Änderungen die Windkomponente
erfährt. Ein plötzlicher Abfall der Windkomponente
um 20 Knoten (kn) senkt auch die Fluggeschwindigkeit
(AS) um 20 kn. Andererseits kann sich die
Geschwindigkeit des Flugzeuges über Grund (GS = ground-
speed) nur in den Grenzen des Beschleunigungsvermögens
des Flugzeugs ändern.
Im Prinzip geht die Erfindung davon aus, Informationen
über die Geschwindigkeit über Grund (GS) in die normale
Anfluggeschwindigkeitsinformation als zusätzlichen Minimumparameter
für einen sicheren Landeanflug aufzunehmen.
Nutzbare Bodengeschwindigkeitsinformationen zu diesem
Zweck steht dem Piloten derzeit nur aus einem Inertialnavigationssystem
(INS) zur Verfügung. Die INS-Information
läßt sich leichter und vollständiger in ein automatisches
Landeanflugsystem integrieren, indem man einen
gewünschten Gesamtvektor verwendet, den man aus der
Landebahnrichtung und der erwarteten Geschwindigkeit
über Grund berechnet, die man ableitet, indem man 2/3
der Oberflächengegenwindkomponente von der normalen
erwarteten Landeanflug-Geschwindigkeit über Grund abzieht.
Die Verwendung dieses erwarteten Gesamtvektors
als primäres Kriterium im INS und die Anwendung weiterer
Korrekturen aufgrund des Landekurssenders und des Gleitwinkels
dürfte die beste Methode sein, die INS-Information
in das Anflugproblem einzuführen. Der übrige Teil
dieser Beschreibung wird sich hauptsächlich damit befassen,
wie die Erfindung das Windscherproblem löst, wobei
angenommen sei, daß der Pilot von Hand anfliegt. Die
gleichen Prinzipien gelten jedoch auch für ein automatisches
Anflugsystem, wo sie anwendbar sind.
Einzelheiten eines Ausführungsbeispiels sollen nachfolgend
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben werden.
Fig. 1 zeigt eine Instrumentenanordnung in einem
Flugzeug;
Fig. 2 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm eines
Systems zum Betrieb der Schnell/Langsam-
Anzeige der Fig. 1;
Fig. 3 ist ein vollständiges Blockdiagramm eines
Systems zum Betrieb der Schnell/Langsam-
Anzeige sowie anderer Einrichtungen; und
Fig. 4 ist eine Gruppe von Diagrammen, die den
Verlauf der eingestellten und der tatsächlichen
Luftfahrt- und Bodengeschwindigkeitswerte
für fünf verschiedene Fälle von
Windbedingungen in Abhängigkeit von der Höhe
über dem Boden zeigen.
Die Verwendung des vorliegend beschriebenen Systems
erfordert, daß man für den Landeanflug die Abweichung
sowohl der Fluggeschwindigkeit als auch der aktuellen
Geschwindigkeit über Grund vom jeweils vorbestimmten
Sollwert als Anflugkriterium auswertet. Diese beiden
Abweichungswerte sind die Befehlsfunktionen, die beim
Landeanflug auf eine Schnell/Langsam-Anzeige und gegebenenfalls
auf einen automatischen Leistungsregler
gegeben werden. Außerdem ist eine "Rückenwind-Warnung"-
Einrichtung vorgesehen, um den Pilot zu warnen, wenn die
aktuelle Geschwindigkeit über Grund (GS) die tatsächliche
Fluggeschwindigkeit (AS) beispielsweise um 5 kn
oder mehr übersteigt. Wird diese Warnung ausgelöst,
sollte er einen Abbruch des Landeanflugs in Betracht
ziehen und einen Anflug aus einer anderen Richtung
wählen, die sich aus dem Bodenwind und der Drift zum
Zeitpunkt des Abbruchs ergibt. Dieser Zustand wird
verursacht durch eine Rückenwindkomponente in Flughöhe,
deren Wert der Pilot aus seiner Fluggeschwindigkeits-
und Bodengeschwindigkeitsanzeige bestimmen kann.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist ein Instrument 10 für
die kombinierte Flug- und Bodengeschwindigkeitsanzeige
ein Gehäuse 11 und eine Skala 12 mit Geschwindigkeitsangaben
in Knoten auf. Ein berechneter Sollwert 13′ für
die gewünschte Geschwindigkeit über Grund wird auf dem
Instrument eingestellt, indem man den Kopf 13 dreht,
der die Marke 14 auf dem drehbaren Ring 15 um die
Zeigerachse 20 dreht. Weiterhin wird auch ein berechneter
Sollwert 16′ für die Fluggeschwindigkeit AS am
Instrument eingestellt, indem man den Knopf 16 dreht,
der die Markierung 17 auf dem Drehring 18 um die Achse
20 dreht. Hierbei wird der Wert der Fluggeschwindigkeit
auf herkömmliche Weise auf einen Wert für einen normalen
Anflug eingestellt. Der Wert der Geschwindigkeit über
Grund wird typischerweise wie folgt eingestellt. Zunächst
rechnet man die angezeigte Fluggeschwindigkeit
(IAS) für einen normalen Anflug nach Maßgabe der Höhe
und der Temperaturkorrekturen für den Flugplatz zur
wahren Fluggeschwindigkeit (TAS) um und subtrahiert dann
2/3 der Bodengegenwindkomponente, aber nicht mehr als 20
kn. Beispielsweise kann die Geschwindigkeit über Grund auch
relativ zu einer Landebahn oder auch relativ zum Landedeck
eines Flugzeugträgers gelten oder man kann unterschiedliche
Geschwindigkeitswerte verwenden, ohne den
Grundgedanken des Verfahrens zu verlassen.
Die angezeigte Geschwindigkeit über Grund (GS) ergibt
sich aus der Drehlage des Zeigers 21 in Fig. 1 und die
angezeigte Fluggeschwindigkeit aus der Drehlage
des koaxialen Zeigers 22. Geeignete Antriebe für die
Zeiger sind mit 23 und 23 a bezeichnet.
Gemäß Fig. 2 kann ein Sensor 25 wie beispielsweise ein
Pitotrohr mit zugeordnetem Wandler Signale 24 für die
angezeigte Fluggeschwindigkeit (AS) liefern, desgleichen
ein Sensor 27 Signale 26, die die tatsächliche Geschwindigkeit
über Grund (GS) darstellen. Bei einem solchen
Sensor kann es sich um ein Inertialnavigationssystem,
einen Teil eines Dopplerradars oder eine Entfernungsmeßanordnung
handeln, die entlang des Anflugweges liegt.
Wenn weiterhin ein Bodensender beispielsweise eines
Instrumentenlandesystems auf einer genauen Frequenz
sendet und der Empfänger im Flugzeug auf eine genaue
Frequenz abgestimmt ist, kann man die Dopplerdifferenz
als Geschwindigkeit über Grund mit einem geeigneten
Gerät auslesen lassen. Diese Maßnahme erfordert wahrscheinlich
einen temperaturstabilisierten Quarz im
Sender, einen weiteren im Empfänger und die entsprechenden
Anlagenteile im Flugzeug, um die Frequenzdifferenz
als Geschwindigkeit über Grund zu erfassen und auszugeben.
Das vorliegende Anflugsystem und dessen Verfahrensweisen
lassen sich jedoch unabhängig vom eingesetzten
System zur Ermittlung der Geschwindigkeit über Grund
verwenden, sofern dieses ausreichend genau arbeitet.
In der Fig. 2 werden die Eingangssignale 13′ bzw. 26 für
die eingestellte bzw. tatsächliche Geschwindigkeit über
Grund (GS) im Komparator 28 verglichen, ebenso die
Eingangssignale 16′ bzw. 24 für die eingestellte bzw.
angezeigte Fluggeschwindigkeit (AS) im Komparator 29.
Die Ausgangssignale 30 und 31 der beiden Komparatoren
werden dann im Komparator 32 verglichen; der im Vergleich
zu seinem eigenen (eingestellten) Sollwert langsamere
der beiden Geschwindigkeitswerte 30 und 31 wird
dann dazu ausgewählt, die Schnell/Langsam Anzeige 34 zu
steuern. Beispielsweise kann man das Signal 33 in den
Anzeigeproportionalantrieb 33 a in Fig. 1 einspeisen.
Alternativ kann man eine Digitalanzeige mit Antrieb
einsetzen. Zeigt die Anzeige 34 LANGSAM an, gibt der Pilot
Leistung zu, bis die Anzeige auf Null steht; wenn
umgekehrt die Anzeige SCHNELL angibt, nimmt der Pilot
Leistung zurück, bis die Anzeige wieder auf Null steht.
Bei dem vollständigeren System nach der Fig. 3 gelten
für die der Fig. 2 entsprechende Teile die gleichen
Bezugszahlen. Zusätzlich kann das Ausgangssignal des
Komparators 32 bei 33 a (bzw. kann ein Signal aus der
Anzeige 34 bei 59) auf die Leistungsregelautomatik (Autothrottle)
60 gegeben werden, die die Leistung der Motoren
einstellt, um diese jeweils so zu ändern, daß die Anzeige der
Schnell/Langsam-Anzeige 34 auf Null zurückkehrt.
Sämtliche der in Fig. 4 dargestellten Beispiele für den
Verlauf der verschiedenen Geschwindigkeiten in Abhängigkeit
von der Flughöhe gehen vom Idealfall aus, daß der
Pilot die Leistung der Motoren so genau einstellt, daß
die Schnell/Langsam-Anzeige auf Null gehalten wird.
Das linke Diagramm zeigt einen Zustand ohne Rücken- oder
Gegenwind zwischen der Landebahnhöhe 5 000 Fuß und einer
Flughöhe von 7 000 Fuß. Im rechten Diagramm ist die
Einstellmarke 14 für die gewünschte Geschwindigkeit über
Grund auf 164 kn (d. h. für eine Bodenhöhe von 5 000 Fuß
bei 20°C) eingestellt. Die tatsächliche Geschwindigkeit
über Grund (GS) bei unterschiedlichen Höhen ist mit der
Linie 40 gezeigt, die zur Höhenkorrektur leicht geneigt
ist. Die Einstellmarke 17 für die gewünschte Fluggeschwindigkeit
(AS) ist auf 150 kn gestellt und die Linie
41 der angezeigten Fluggeschwindigkeit bleibt für alle
Flughöhen auf 150 kn. In diesem Beispiel wird die
Schnell/Langsam-Anzeige durch den Ausgang des Fluggeschwindigkeitskomparators
29 bestimmt, da diese Anzeige
die geringere (gleich Null) ist. Der Zweck dieses Beispiels
ist lediglich, die Zusammenhänge aller dieser
Werte mit der Flughöhe darzustellen. Die übrigen Fälle
vereinfachen die Darstellung relativ zur Flughafenhöhe
auf Meeresspiegel unter Normalbedingungen.
Im linken Diagramm zeigt die Windkurve 39, daß ein
Gegenwind von 40 kn in 2 000 Fuß Höhe über einem Flugplatz
auf Meeresspiegelniveau und ein Gegenwind von 15
kn auf Flughafenhöhe (relativ zur Anflugrichtung des
Flugzeugs) vorliegt. Der Pilot stellt die Einstellmarke
17 für die gewünschte Fluggeschwindigkeit auf 150 kn und
die Einstellmarke 14 für die gewünschte Geschwindigkeit
über Grund auf 140 kn ein (150 minus 2/3 × 15). Die
Linie 40 zeigt, daß die tatsächliche Geschwindigkeit
über Grund während des Absinkens auf 140 kn bleibt, um
die Schnell/Langsam-Anzeige auf Null zu halten; die
Schnell/Langsam-Anzeige wird also vom Ausgangssignal des
Bodengeschwindigkeitskomparators 28 betätigt (die Fluggeschwindigkeitslinie
41 bei einer Höhe von 2 000 Fuß ist
für 26 kn über dem Einstellwert angegeben, d. h. 180 -
150 = 30, höhen- und temperaturkorrigiert auf 26 kn).
Zur Vereinfachung sind die folgenden Fälle nicht höhenkorrigiert.
Die Höhenkorrektur beträgt 2 kn für jeweils
1 000 Fuß Höhe.
Die linke Kurve zeigt, daß ein 40-kn-Gegenwind bei 2 000
Fuß Höhe auf einen 20-kn-Rückenwind bei 1 000 Fuß abfällt;
danach nimmt der Wind auf einen 24-kn-Gegenwind
auf der Flugfeldhöhe zu. Im rechten Diagramm setzt der
Pilot seine Einstellmarke 17 für die gewünschte
Fluggeschwindigkeit auf 150 kn und die entsprechende
Bodengeschwindigkeitsmarke 14 auf 134 (150 minus 2/3 ×
24). Die angezeigte Fluggeschwindigkeit ist 174 kn (134
+ 40) bei 2 000 Fuß. Während des Absinkens auf 1 600 Fuß
betätigt das Ausgangssignal des Bodengeschwindigkeitskomparators
die Schnell/Langsam-Anzeige. Beim Erreichen
von 1 600 Fuß nimmt die angezeigte Fluggeschwindigkeit
infolge des verringerten Gegenwinds auf 150 kn ab, so
daß das Ausgangssignal des Fluggeschwindigkeitskomparators
Null wird und nun die Schnell/Langsam-Anzeige
bestimmt. Bei weiterem Absinken nimmt der Rückenwind zu,
so daß die tatsächliche Geschwindigkeit über Grund
zunimmt, wie von der Linie 40 a gezeigt. Erreicht die
tatsächliche Geschwindigkeit über Grund einen Wert von 5
kn über der eingestellten Fluggeschwindigkeit (150 kn),
d. h. 155 kn, kreuzt sie die Rückenwindwarnlinie 43 und
betätigt die Rückenwindwarnlampe - man vergleiche Fig.
3, wo das Ausgangssignal 26′ des Sensors 27 für die
aktuelle Geschwindigkeit über Grund in 44 mit dem Ausgangssignal
45 der Anzeige 46 für TAS (true airspeed) verglichen
wird, was den Schwellwert der Linie 43 in der Fig.
4, Fall 3, festsetzt. Das Ausgangssignal 47 des Komparators
44 triggert einen Schalter, der die Warnlampe 48
schaltet, die dem Piloten anzeigt, daß er einen Abbruch
des Landeanflugs in Betracht ziehen sollte. Ob er dies
tut oder nicht, hängt von seiner Beurteilung ab, ob sich
die Windscherung im Verhältnis zu der verfügbaren Höhe
noch sicher ausfliegen läßt, man vergl. auch Fig. 1.
Im Fall 3 nimmt die Geschwindigkeit über Grund bei 20 kn
Rückenwind (1 000 Fuß Höhe) auf 170 kn zu. Bei weiterem
Absinken des Flugzeugs nimmt der Rückenwind ab, und wenn
die Geschwindigkeit über Grund unter die Linie 43 abfällt,
erlöscht die Lampe 48. Das Ausgangssignal des
Fluggeschwindigkeitskomparators 29 beeinflußt weiter die
Schnell/Langsam-Anzeige, bis die wahre Geschwindigkeit
über Grund auf den Einstellwert 134 Knoten abgefallen
ist. Dann übernimmt das Ausgangssignal des Bodengeschwindigkeitskomparators
die Betätigung der Schnell/-
Langsam-Anzeige, und die tatsächliche Geschwindigkeit
über Grund bleibt bei 134 Knoten, da der Pilot die
Leistungszufuhr so nachstellt, daß sie dort bleibt, d. h.
daß die Schnell/Langsam-Anzeige auf Null bleibt. Die
angezeigte Fluggeschwindigkeit steigt bei 41 b, bis sie
bei Bodenberührung 156 Knoten erreicht.
Auf Meeresniveau liegt kein Wind vor, so daß beide
Einstellwerte gleich sind, d. h. 150 Knoten. Bei 2 000 Fuß
weht ein Rückenwind von 20 Knoten, so daß die Linie 40
der aktuellen Geschwindigkeit über Grund sich auf 170
Knoten befindet. Die angezeigte Fluggeschwindigkeit ist
150 Knoten und bestimmt die Schnell/Langsam-Anzeige. Die
Rückenwind-Warnlampe 48 ist eingeschaltet. Herrschen
diese Bedingungen bis 1 000 Fuß hinab, sollte der Pilot
den Landeanflug unterbrechen und die Landebahn aus der
entgegengesetzten Richtung anfliegen, wie im Fall 5
ausgeführt. Bricht er den Anflug nicht ab, riskiert er
eine Gefahrensituation, wie sie zu Anfang erläutert
wurde. Durch die vorliegende Erfindung weiß er dies
bereits zu Beginn des Landeanflugs.
Die Schnell/Langsam-Anzeige wird von dem Ausgangssignal
des Bodengeschwindigkeitskomparators betätigt. Der Pilot
reduziert mit abnehmendem Gegenwind die Motorleistung
und landet sicher. Der Pilot hat eine Fluggeschwindigkeitsanzeige
von 170 kn, weiß aber, daß seine Geschwindigkeit
gegenüber der Landebahn normale 150 Knoten
beträgt, so daß er den Anflug sicher fortsetzen kann.
Weiterhin weiß er, daß er zwischen seiner aktuellen
Position und der Landebahn auf Windscherung treffen
wird. Er erhält zudem eine sofortige Anzeige dieses
Zusammentreffens, nämlich wenn die angezeigte Fluggeschwindigkeit
abzunehmen beginnt. Bis zum Aufsetzen wird
die Schnell/Langsam-Anzeige von der Bodengeschwindigkeitsanzeige
bestimmt.
Die Vorteile des oben ausgeführten Verfahrens und der
entsprechenden Anordnung sind folgende:
- 1. Der Pilot erhält Angaben zur Windkomponente und zur Differenz der Windkomponente im Vergleich zu derjenigen, die zu Beginn des Landeanflugs im Landegebiet herrscht.
- 2. Der Pilot kann während des gesamten Anflugs den Wert der Windscherung ständig überwachen.
- 3. Aufgrund der Erfindung weiß der Pilot, wann ein Anflug aus einer anderen Richtung sicherer ist.
- 4. Der Pilot wird während des Landeanflugs vor gefährlichen Windbedingungen gewarnt.
- 5. Der Pilot kann aus der Instrumentenanzeige zum Zeitpunkt der Warnung ersehen, welche Richtung für einen Anflug sicherer ist.
- 6. Aufgrund der Erfindung wird automatisch eine Fluggeschwindigkeit addiert, die ausreicht, um jeder plötzlichen Abnahme der Windkomponente während des Landeanflugs entgegenzuwirken.
- 7. Aufgrund der Erfindung wird die Aussicht verbessert, innerhalb eines sicheren Geschwindigkeitsbereiches in dem Landegebiet anzukommen.
- 8. Aufgrund der Erfindung wird eine Landung ohne übermäßige Geschwindigkeit und damit ohne Überschießen der Landebahn gewährleistet.
- 9. Die Erfindung liefert für den Landeanflug bzw. das Windscherproblem eine zusätzliche stetige Meßgröße, die es dem Piloten möglich macht, sicherere und genauere Landeanflüge durchzuführen.
- 10. Der Pilot verfügt über eine unabhängige und genaue Anzeige der während des Starts tatsächlich vorliegenden Windscherung.
- 11. Die Erfindung ist für den Einsatz als Standardverfahren bei jedem Anflug gedacht, so daß der Pilot bei deren Benutzung eine hohe Geschicklichkeit erreicht.
- 12. Aufgrund der Erfindung wird ein großer Teil der Unsicherheit eliminiert, die aus der Windscherung entsteht, und es wird dem Piloten ermöglicht, sich auf andere Gesichtspunkte zu konzentrieren, was einen genaueren Anflug ergibt.
- 13. Aufgrund der Erfindung ist der Pilot in der Lage, das Flugzeug im Voraus auf die erwarteten Bedingungen hin zu trimmen und damit in einem sichereren Flugzustand zu landen.
- 14. Aufgrund der Erfindung wird eine gleichmäßige wahre Geschwindigkeit während des gesamten Landeanflugs ermöglicht, so daß sich eine konstante Sinkgeschwindigkeit auf der Gleitbahn ergibt.
- 15. Schließlich liefert die Rückenwindwarneinrichtung dem Piloten Informationen, die ihn befähigen, wirkungsvoll auf den Rückenwind zu reagieren.
Claims (6)
1. Verfahren zur Bestimmung der einem Flugzeugmotor
während des Landeanfluges zuzuführenden Leistung,
wobei die Abweichung der Fluggeschwindigkeit (IAS) vom
Soll-Wert in die Steuerung der Triebwerksleistung
eingeht, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich die
Abweichung der aktuellen Geschwindigkeit über Grund (GS) vom
vorgegebenen Soll-Wert ermittelt wird, wobei der gegenüber
dem zugehörigen Soll-Wert langsamere Geschwindigkeitswert
zur Steuerung der Triebwerksleistung verwendet
wird, um die Landeanflugsgeschwindigkeit zu steuern.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Abweichungen von den gewählten
Soll-Werten sichtbar darstellt.
3. Anordnung zur Bestimmung der einem Flugzeugmotor
während des Landeanfluges zuzuführenden Leistung,
mit einer ersten Einrichtung (29) zur Überwachung der
Abweichung der Fluggeschwindigkeit (IAS) von einem
vorgegebenen Soll-Wert, wobei diese Abweichung in die
Steuerung der Triebwerksleistung eingeht, gekennzeichnet
durch eine zweite Einrichtung (28), die zusätzlich
die Abweichung der aktuellen Geschwindigkeit über Grund
(GS) von einem weiteren vorgegebenen Soll-Wert ermittelt,
durch eine weitere Einrichtung (32), die die
beiden vorgenannten Abweichungen vergleicht und ein
Signal (33, 33 a) liefert, welches dem gegenüber dem
zugehörigen Soll-Wert langsameren Geschwindigkeitswert
entspricht und zur Steuerung der Triebwerksleistung
verwendet wird.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Schnell/Langsam-Anzeige (34)
vorgesehen ist, die das Signal (33) sichtbar darstellt.
5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß ein an sich bekannter automatischer Leistungsregler
(60) vorgesehen ist, auf den das Signal
(33 a) gegeben wird.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
gekennzeichnet durch einen Komparator (44), der die
aktuelle Geschwindigkeit über Grund (GS) mit der (wahren)
Fluggeschwindigkeit (TAS) vergleicht und ein Rückenwindwarnsignal
(47, 48) aktiviert, wenn die Geschwindigkeit
über Grund (GS) die (wahre) Fluggeschwindigkeit
(TAS) um einen einstellbaren Betrag übersteigt.
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