DE2742803A1

DE2742803A1 - Optische gleitweganzeigeeinrichtung fuer flugplaetze

Info

Publication number: DE2742803A1
Application number: DE19772742803
Authority: DE
Inventors: Samuel Mottershaw Kidd
Original assignee: National Research Development Corp UK; National Research Development Corp of India
Current assignee: UK Secretary of State for Defence
Priority date: 1976-09-27
Filing date: 1977-09-23
Publication date: 1978-03-30
Also published as: US4183078A; GB1597704A; FR2365483A1; FR2365483B1

Description

Optische Gleitweganzeigeeinrichtung für Flugplätze

Die Erfindung betrifft eine optische Gleitweganzeigeeinrichtung mit mindestens zwei Projektoren für Flugplätze.

Gegenwärtig gebräuchliche optische Gleitweganzeigeeinrichtungen der Bauart mit scharfem übergang haben im allgemeinen die Form eines rechteckigen Kastens, der mindestens zwei Projektoren beherbergt, die jeweils eine Lichtquelle, ein Rotfilter und eine Plankonvexlinse aufweisen. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß

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ein divergenter Lichtstrahl erzeugt wird, dessen obere Hälfte weiß und dessen untere Hälfte rot ist, wobei zwischen den beiden Hälften ein scharfer übergang stattfindet.

Im Gebrauch sind derartige Einrichtungen so eingestellt, daß der zwischen der Trennfläche der beiden Strahlhälften und der Rollbahn eingeschlossene Winkel dem korrekten Gleitwinkel eines anfliegenden Plugzeugs entspricht. Befindet sich ein anfliegendes Plugzeug oberhalb der Trennebene, so sieht der Pilot nur das weiße Licht und befindet sich das Flugzeug unterhalb der Trennebene, so sieht der Pilot nur das rote Licht. Die Einrichtung führt also den Piloten auf der richtigen Gleitwegebene.

Ferner kann auch ein System mit mehreren Einrichtungen der genannten Art, wobei die Trennebenen auf verschiedene Winkel eingestellt sind, Anwendung finden, um dem Piloten außerdem eine Information zu liefern, wie weit sich sein Flugzeug oberhalb oder unterhalb der vorgeschriebenen Gleitwegebene befindet.

Es ist klar, daß in jeder Einrichtung die Projektoren auf den gleichen Winkel eingestellt sind.

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Es finden mehrere Projektoren, gewöhnlich drei, Anwendung, um die erforderliche Lichtintensität und die gewünschte Form des Lichtstrahls zu erzeugen und um außerdem auch im Falle des Ausfalls einer Lichtquelle noch ein ausreichendes Lichtsignal zu liefern.

Im Hinblick auf die Flugsicherheit ist es wichtig, daß die Gleitweganzeigeeinrichtung ganz exakt auf den gewünschten Winkel zwischen der Strahltrennebene und der Rollbahn eingestellt sein muß. Ein Fehler von 1 ° bedeutet bei der wichtigen Höhe von 1000 Yard eine Abweichung von 50 Fuß.

Ist der Winkel schon von Anfang an nicht korrekt eingestellt oder verändert er sich nach einer anfänglich korrekten Einstellung, wird der Pilot eines anfliegenden Flugzeugs fehlgeleitet und folgt einer fehlerhaften Gleitwegebene, was zu einem Flugunfall führen kann.

Da es wünschenswert ist, daß Gleitweganzeigeeinrichtungen eine möglichst geringe träge Masse besitzen, um im Falle eines Zusammenstoßes mit einem Flugzeug möglichst geringen Schaden anzurichten, sind die bisher gebräuchlichen Gleitweganzeigeeinrichtungen als leichte Metallblechkonstruktion aus-

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gebildet, normalerweise in Form eines rechteckigen Metallkastens, der auf Querstangen gehaltert ist.

Dies hat natürlich den Nachteil, daß die beispielsweise zum öffnen einer Gleitweganzeigeeinrichtung und zum Justieren eines Projektors oder zum Erneuern einer Lichtquelle oder einer zerbrochenen Linse notwendigerweise anzuwendenden geringen Kräfte bereits in der Lage sind, die Einrichtung zu verziehen und die Einstellung der anderen Projektoren zu verfälschen, was den Zeitbedarf zur Wiederherstellung der Betriebsbereitschaft einer Gleitweganzeigeeinrichtung beträchtlich erhöht. Dieses Problem wird dadurch noch verstärkt, daß jede Nachjustierung der Projektoren an Ort und Stelle erfolgen muß, und an kalten Tagen ist es schwieriger, die Gleitwegebene von Hand exakt einzustellen. Es ist natürlich auch wichtig, eine defekte Gleitweganzeigeeinrichtung so schnell wie möglich in Ordnung zu bringen, um Landeverzögerungen bei ankommenden Flugzeugen oder die Notwendigkeit einer Landung ohne Führung durch die Gleitweganzeigeeinrichtung zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optische Gleitweganzeigeeinrichtung als starre und trotzdem eine geringe träge Masse aufweisende

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Konstruktion auszubilden, bei welcher Lageverfälschungen infolge von Proj'ektorj'ustierungen oder Windkräften nicht auftreten und bei welcher ein nahezu kontinuierlicher Betrieb aufrec iterhalten werden kann, selbst wenn eine Proj'ektorj'ustierung erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebene Anordnung gelöst.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Halterung der Gleitweganzeigeeinrichtung eine Grundplatte und Einstellmittel zur Justierung der Einrichtung auf den gewünschten Erhöhungswinkel auf. Die Einstellmittel sind vorzugsweise mindestens drei in die Grundplatte eingeschraubte Einstellfußschrauben.

Die Proj'ektionsrohre, von denen vorzugsweise drei vorgesehen sind, sind zweckmäßigerweise parallel nebeneinander angeordnet.

Die Projektionsrohre können an ihrem die Lichtquelle aufnehmenden Ende j'eweils mit einer belüfteten Haube versehen sein. Die Gleitweganzeigeeinrichtung kann

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außerdem ein Untergestell mit Neigungsanzeiger aufweisen, um die Einstellung der Einrichtung auf den richtigen Erhöhungswinkel zu erleichtern.

Ein vorjustierbarer Projektor, der in Verbindung mit den Projektionsrohren anwendbar ist, kann eine Lichtquelle, ein Rotfilter und eine Zerstreuungslinse aufweisen, die starr miteinander verbunden und koaxial zueinander angeordnet sind, so daß ein divergenter Strahl erzeugt wird, dessen eine Hälfte aus weißem Licht und dessen andere Hälfte aus rotem Licht besteht.

Vorzugsweise sind die Lichtquelle, das Rotfilter und die Zerstreuungslinse des vorjustierbaren Projektors jeweils auf gesonderten Rahmenelementen montiert, die mittels mindestens zweier Verbindungsstangen starr miteinander verbunden sind. Das Rotfilter kann zwecks Justierung der Lichtstrahlzusammensetzung relativ zu seinem Rahmenelement quer verschieblieh sein.

Die VorJustierung der Lichtquelle, des Rotfilters und der Zerstreuungslinse kann mittels AbStandsbuchsen erfolgen, die zwischen den ringförmigen Rahmenelementen über die Verbindungsstangen geschoben sind.

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-s-

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann die Gleitweganzeigeeinrichtung als tragbare Einheit ausgebildet sein, wobei die Grundplatte mittels mindestens einer flexiblen Verankerung auf einer Bezugsplatte gehaltert ist und wobei die Verankerung derart mit Bezug auf die Einstellmittel angeordnet ist, daß die Einrichtung auf den gewünschten Erhöhungswinkel eingestellt werden kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die tragbare Einrichtung zwei flexible Verankerungen auf, die an den beiden Seiten der Bezugsplatte angeordnet sind.

Die flexiblen Verankerungen können jeweils durch einen starr an der Bezugsplatte befestigten Schraubenbolzen, eine obere Druckfeder und eine untere Druckfeder, zwischen denen die Grundplatte eingespannt ist, und eine Einstellmutter zum Zusammenspannen der Federn und der Grundplatte gebildet sein, so daß die Grundplatte frei kippbar ist und die Einrichtung auf den gewünschten Erhöhungswinkel eingestellt werden kann. Die tragbare Gleitweganzeigeeinrichtung eignet sich für zeitweise eingerichtete Flugplätze oder für Flugplätze, auf denen bestimmte Flugzeugarten, beispielsweise größere Flugzeuge, normalerweise nicht verkehren. Die Bezugsplatte ist mittels geeigneter Pflöcke am Boden befestigbar.

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- ίο -

Jeder Projektor kann in einer Vorrichtung vorjustiert werden, die mindestens zwei Gewindespindeln mit jeweils sechs Muttern aufweist, so daß bei der Herstellung der Projektoren die Rahmenelemente auf den Gewindespindeln relativ zueinander ausgerichtet werden können, bis sie in der korrekten gegenseitigen Anordnung stehen, wodurch der Zusammenbau des Projektors erleichtert wird.

Die Erfindung ermöglicht eine grundlegende Änderung der Konstruktion von Gleitweganzeigeeinrichtungen. Die Projektionsrohre können so ausgebildet sein, daß sie den Forderungen nach Starrheit und geringer träger Masse gerecht werden, indem sie aus Kunststoff hergestellt werden. Ein Herausnehmen oder ein Justieren der vorjustierten Projektoren an Ort und Stelle kann leicht derart ermöglicht werden, daß nur ein minimaler Kraftaufwand erforderlich ist, was zusammen mit der Tatsache, daß die Projektionsrohrhalterung nur die Rohre zu halten braucht, nicht aber das gesamte System beherbergen muß, gegenüber bekannten Einrichtungen eine wesentliche Materialeinsparung hinsichtlich der Haltekonstruktion ermöglicht, so daß die geforderte Starrheit erreicht wird, ohne daß die Einrichtung jedoch eine Gefahr darstellt, wenn ein Flugzeug anstößt.

Die durch die Erfindung geschaffene Möglichkeit,

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eine Gleitweganzeigeeinrichtung mit kleinerer Masse als bisher zu bauen, ermöglicht außerdem die Verwendung einer Stütze oder dergl., die, falls ein Plugzeug anst3ßt, leicht abreißt, während die Konstruktion der Einrichtung an sich trotzdem so ausgeführt werden kann, daß ein anstoßendes Plugzeug die Einrichtung beiseitestößt oder zumindest nicht in kleine Bruchstücke zerschlägt, die von den Plugzeugtriebwerken angesaugt werden könnten.

Fernerhin erleichtert die Erfindung die Verwendung von Linsen verschiedener Brennlängen, indem die Abstände zwischen den Rahmenelementen verstellbar sind, so daß die Kante des Rotfilters für jede Linse auf unendlich fokussierbar ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Gleit

weganzeigeeinrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Gleit

weganzeigeeinrichtung in der Ebene II-II in Fig. 1,

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Fig. 3 einen Schnitt durch einen vor

justierten Projektor,

Fig. 4 eine Seitenansicht einer trag

baren Gleitweganzeigeeinrichtung,

Fig. 5 eine Draufsicht der in Fig. 4

gezeigten tragbaren Gleitweganzeigeeinrichtung, und

Fig. 6 eine Vorrichtung zum Vorjustieren

eines Projektors.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Gleitweganzeigeeinrichtung weist eine Halterung 1 auf, die zwei vorjustierte Projektoren 2 beherbergt.

Die Halterung 1 weist eine Grundplatte 3 auf, die mittels zweier vorderer Einstellfußschrauben Ί und 5 und einer hinteren Einstellfußschraube 6 abgestützt ist. An der Grundplatte 3 ist eine Stütze 7 unlösbar befestigt, an der ihrerseits ein Projektionsrohrhalter 8 unlösbar befestigt ist. Die Stütze 7 ist rohrförmig und ausreichend spröde, um bei einem Flugzeuganstoß leicht abgeschlagen

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werden zu können. Im Proj'ektionsrohrhalter 8 sind zwei aus Kunststoff bestehende Projektionsrohre 9 unlösbar gehaltert, die j'eweils ein schräges vorderes Ende 11 und ein gerades hinteres Ende 10 aufweisen.

Das hintere Ende jedes Projektionsrohres 9 ragt über den Kalter 8 hinaus in ein Positionierelement hinein, an welchem eine mit Luftschlitzen versehene Haube 13 befestigbar ist. An der Oberseite des als Kasten ausgebildeten Proj'ektionsrohrhalters 8 ist eine Vorrichtung 14 zum Aufsetzen eines Neigungsmessers angeordnet.

Jedes Projektionsrohr 9 nimmt einen vorjustierbaren Projektor 2 auf. Dieser in Fig. 3 näher gezeigte vorjustierbare Projektor 2 umfaßt ein Rahmenelement 30 zur Aufnahme einer Lampe, ein Rahmenelement 31 zur Aufnahme eines Filters und ein Rahmenelement 32 zur Aufnahme einer Linse. Das Rahmenelement 31 ist so ausgebildet, daß es mit dem betreffenden Positionierelement 12 zusammenpaßt, und das Linsenrahmenelement bildet mit dem betreffenden Projektionsrohr 9 einen Gleitsitz.

Am Larapenrahmenelement ist eine Lichtquelle 33 zur Erzeugung eines Lichtstrahls montiert.

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- 11» -

Am Filterrahmenelement 31 ist ein Rotfilter 34 quer verschiebbar gehaltert und mittels Justierschrauben und mit Gewindebohrungen versehenen Haltewinkeln 37 justierbar.

Das Linsenrahmenelement 32 haltert eine Plankonvexlinse 39, die zur Herstellung eines divergenten Lichtstrahls dient und die so angeordnet ist, daß die Kante des Rotfilters auf unendlich fokussiert ist.

Die Rahmenelemente sind auf drei Verbindungsstangen 40, 42 montiert, die mit gleichen gegenseitigen Winkelabständen von 120 und mit gleichen Radialabständen von der Projektorachse angeordnet sind. Die Rahmenelemente werden jeweils durch Abstandsbuchsen 43 und 44 in gegenseitigem Abstand gehalten, die auf die jeweils erforderliche Länge geschnitten sind, so daß, wenn die Rahmenelemente mittels Schrauben 45 starr zusammengespannt sind, der Projektor einen divergenten Lichtstrahl erzeugt, dessen obere Hälfte weiß und dessen untere Hälfte rot ist, wobei zwischen den beiden Strahlhälften ein scharfer übergang stattfindet.

Die Gleitweganzeigeeinrichtung wird auf den jeweils gewünschten Winkel eingestellt, während ein

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Neigungsmesser auf den Neigungsmesserhalter 14 aufgesetzt ist. Die Neigung der Halterung 1 wird mittels der Einstellfußschrauben 4, 5 und 6 justiert, bis der Neigungsmesser den richtigen Gleitwegwinkel anzeigt. Danach werden die vorjustierten Projektoren 2 in die Projektionsrohre 9 eingesetzt, bis die Filterrahmenelemente in den Positionierelementen 12 sitzen und daran befestigt werden können. Sodann werden die mit Luftschlitzen versehenen Hauben 13 angebracht.

In den Fig. 4 und 5 ist eine tragbare Gleitweganzeigeeinrichtung dargestellt, die eine Bezugsplatte aufweist, auf welcher die Sockelplatte 3 mittels flexibler Verankerungen 51 und 52 befestigt ist. Diese Verankerungen befinden sich mittig zwischen den vorderen und hinteren Einstellfußschrauben ¹J, 5 und 6. Diese Verankerungen weisen jeweils einen Schraubenbolzen und eine obere Druckfeder 5^ und eine untere Druckfeder auf, zwischen denen die Grundplatte 3 eingespannt ist. Mittels einer Einstellmutter 56 werden die Federn 5¹I und unter Sapnnung gesetzt. Außerdem ist die tragbare Einrichtung mit zwei auf beiden Seiten des Projektionsrohrhalters 8 angeordneten Handgriffen 57 und 58 versehen.

Zum Gebrauch wird die tragbare Einrichtung auf dem gewählten Flugplatz mittels Pflöcken 59 am Boden

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verankert. Sodann wird die Einrichtung in der gleichen Weise wie die anhand der Figuren 1 und 2 beschriebene ortsfeste Einrichtung justiert.

Eine Vorrichtung zur Vorjustierung des Projektors ist in Fig. 6 gezeigt. Diese Vorrichtung weist drei Gewindespindeln 61, 62 und Muttern Sk auf. Die Rahmenelemente 30, 31 und 32 sind mit Gleitsitz auf den Gewindespindeln verschiebbar. Die Lichtquelle 33, das Rotfilter 3k und die Plankonvexlinse 39 werden mittels ihrer Rahmenelemente auf den Gewindespindeln montiert. Mittels der Muttern Sk werden die Lichtquelle 33, das Rotfilter 3k und die Linse 39 koaxial justiert, so daß der gewünschte geteilte Lichtstrahl erzeugt wird. Das Rotfilter 3k ist mittels der Justierschrauben quer justierbar, so daß sich der Lichtstrahl zur Hälfte aus rotem Licht und zur Hälfte aus weißem Licht zusammensetzt.

In Abwandlung von den dargestellten Ausführungsbeispielen kann der vorjustierte Projektor 2 auch derart ausgebildet sein, daß die Rahmenelemente 30, 31 und 32 in einem Rohr radial festgeklemmt sind, wobei keine Verbindungsstangen erforderlich sind. Anstatt

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der Abstandsbuchsen 43 und 44 finden dann Abstandszylinder mit dem Durchmesser der Rahmenelemente entsprechendem Außendurchmesser Anwendung.

Zur Vorjustierung der Projektoren kann eine
optische Bank Anwendung finden, auf welcher die drei Rahmenelemente 30, 31 und 32 auf jeweils gesonderten Gleitblöcken gehaltert sind, die auf einer Gleitschiene mittels einer Einstellspindel justierbar sind.

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e e rs e i t e

Claims

Patentansprüche

\l\ Optische Gleitweganzeigeeinrichtung für Flugplatze, mit mindestens zwei Projektoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektoren (15) jeweils einstellbar und herausnehmbar in einem starr an einer Halterung (1) befestigten Projektionsrohr (9) angeordnet sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (1) eine Sockelplatte (3) und darin eingeschraubte Einstellfußschrauben (4, 5, 6) aufweist.
3. Projektor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, mit einer Lichtquelle, einem Rotfilter und einer Zerstreuungslinse, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (33), das Rotfilter (34) und die Zerstreuungslinse (39) derart vorjustiert sind, daß ein geteilter Strahl weißen und roten Lichtes erzeugt wird.
4. Projektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (33), das Rotfilter (34) und die Zerstreuungslinse (39) jeweils an gesonderten Halterahmen (30, 31» 32) montiert sind, die durch mindestens zwei Verbindungsstangen (40, 42) starr miteinander verbunden sind.

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ORIGINAL INSPECTED

27A2803
5. Projektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotfilter (34) mittels Einstellschrauben (35) quer verschiebbar angeordnet ist.
6. Als tragbare Einheit ausgebildete Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (1) mittels mindestens einer flexiblen Verankerung (51, 52) auf einer Bezugsplatte (50) gehaltert ist, wobei diese Verankerung derart relativ zu den Fußschrauben angeordnet ist, daß eine Justierung der Einrichtung mittels der Fußschrauben möglich ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Verankerung einen starr an der Bezugsplatte (50) befestigten Schraubenbolzen (53), weiter eine obere Druckfeder (5¹O und eine untere Druckfeder (55), zwischen denen die Sockelplatte (3) beweglich eingespannt ist, und eine Einstellmutter (56) aufweist.

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