DE3417828A1

DE3417828A1 - Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines warnsignals bei der landung eines flugzeugs mit eingezogenem fahrwerk

Info

Publication number: DE3417828A1
Application number: DE19843417828
Authority: DE
Inventors: Noel S. Bothell Wash. Paterson; Everette E. Seattle Wash. Vermilion
Original assignee: Sundstrand Data Control Inc
Current assignee: Sundstrand Data Control Inc
Priority date: 1983-05-13
Filing date: 1984-05-14
Publication date: 1984-11-15
Also published as: JPS59216793A; NZ207654A; AU548073B2; IT8448179A0; IT1177719B; GB2140758B; FI841914A; FI74247B; FI74247C; SE8402471L; GR82061B; DE3417828C2; CA1242254A; BE899647A; NL8401535A; FI841914A0; ES8507060A1; US4916447A; FR2545931A1; AU2668984A

Description

Sundstrand Data Control, Inc. Redmond, Washington 98o52, V.St.A.

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines Warnsignals bei der Landung eines Flugzeugs mit eingezogenem Fahrwerk

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Warnsignals, das dem Piloten eines Flugzeugs anzeigt, daß sich das Flugzeug mit eingezogenem Fahrwerk zur Landung anschickt.

Es sind bereits Systeme bekannt, die Warnsignale erzeugen, falls der Pilot die Landung des Flugzeugs mit eingezogenem Fahrwerk einleitet. Dabei reichen solche Systeme von einfachen Ausführungen, die, wenn das Flugzeug eine bestimmte Flughöhe unterschreitet, einen Summton abgeben, bis zu ausgeklügelteren Systemen, wie sie die US-PS 4 030 065 offenbart, die die Höhe des Flugzeugs über dem Erdboden und die Stellung der Klappen und des Fahrwerks erfassen und ein Sprachwarnsignal abgeben, wie z.B. "Fahrwerk zu niedrig" ("TOO LOW GEAR"), falls der Pilot mit hochgezogenem Fahrwerk die Landung einleitet.

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Das aus der US-PS 4 030 065 bekannte System ist zur Verwendung in zivilen Flugzeugen und Transportflugzeugen geeignet, jedoch nicht in Flugzeugen, die häufig tieffliegen, wie es bei militärischen Kampfflugzeugen der Fall ist. Die zum Einsatz in zivilen oder Transportflugzeugen entworfenen Systeme neigen zur Erzeugung von Falschalarmen, wenn sie in taktischen Flugzeugen, die häufig Tiefflüge ausführen, eingesetzt sind. Außerdem ist das Landeprofil von Hochleistungsflugzeugen, wie es militärische Jäger und Kampfflugzeuge sind, anders als das Landeprofil von Transportflugzeugen. Aus diesem Grund werden für ein in taktischen Flugzeugen eingesetztes System andere Warnkriterien benötigt, als für ein System, das in Transport- oder Zivilflugzeugen eingesetzt ist.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu ermöglichen, die die Nachteile der herkömmlichen Warnsysteme in taktischen Flugzeugen nicht besitzen, und die dem Piloten eines Jägers oder Kampfflugzeugs über ein Warnsignal mitteilen, daß er mit eingezogenem Fahrwerk zur Landung ansetzt.

Dabei sollen auch bei Tiefflügen praktisch keine Falschwarnsignale erzeugt werden.

Zur Lösung der obigen Aufgabe wird beim erfindungsgemäßen Verfahren die Flughöhe über dem Erdboden und die Luftgeschwindigkeit des Flugzeugs überwacht und ein Sprachwarnsignal, wie z.B. "Fahrwerk zu niedrig" ("TOO LOW GEAR")erzeugt, wenn die Flughöhe des Flugzeugs einen vorgegebenen Wert , beispielsweise 30 m (100 ft) und die Luftgeschwindigkeit des Flugzeugs einen vorgegebenen Wert, wie z.B. 360 km/h (200 kts) unterschreiten. Dazu wird die von der Maschine erzeugte Leistung überwacht und die Erzeugung des Warnsignals unterdrückt, wenn die Startleistung erzeugt wird,

damit beim Abheben und beim Durchstarten nach misslungenem Anflug kein Falschwarnsignal erzeugt wird.

Die zur Lösung der obigen Aufgabe dienende erfindungsgemäße Vorrichtung enthält Einrichtungen, die der Flughöhe über dem Erdboden, der Maschinenleistung und der Stellung des Fahrwerks entsprechende Signale erzeugen und eine auf diese Signale ansprechende Warnsignalerzeugungseinrichtung . Alternativ oder zusätzlich zur Einrichtung, die das der Maschinenleistung entsprechende Signal erzeugt, eine Einrichtung vorgesehen sein, die ein der Luftgeschwindigkeit des Flugzeugs entsprechendes Signal erzeugt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Logikblockschaltbild der erfindungsgemäßen Warnvorrichtung und

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Luftgeschwindigkeit des Flugzeugs und der zur Erzeugung eines Warnsignals nötigen Flughöhe über dem Erdboden.

Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, das mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Die in Form eines Logikblockschaltbildes dargestellte Vorrichtung 10 weist mehrere Gatter, Vergleicher, Flip-Flops u.a. Komponenten zum Zwecke der einfachen Darstellung auf, kann jedoch selbstverständlich anders als in Figur 1 insbesondere in verschiedenen analogen und digitalen Formen realisiert sein. Die der Vorrichtung 10 zugeführten Signale sind solche, die die Funkhöhe, die Luftgeschwindigkeit, die Maschinenleistung oder Drehzahl angeben, sowie ein die Position des Fahrwerks angebendes Signal und verschiedene Gültigkeitssignale. Dabei hängt es vom Flugzeugtyp ab, ob die in Figur

dargestellten Signale von einzelnen Instrumenten, wie von einem Funkhöhenmesser 12, einer Luftgeschwindigkeitssignalquelle 7, wie einem Luftdatenrechner oder Luftgeschwindigkeitsgeber und einem Tachometer 16 und verschiedenen diskreten Schaltelementen, wie von einem die Position des Fahrwerks angebenden Schalter erhalten werden oder ob diese Signale von einem digitalen Datenbus abgeleitet werden, wie dies in bestimmten neueren Flugzeugtypen der Fall ist. Die Vorrichtung 10 erzeugt gemäß der Erfindung ein Warnsignal, wenn das Fahrwerk eingezogen ist und das Flugzeug eine vorgegebene Geschwindigkeit und eine vorgegebene Höhe unterschreitet. Diese Funktion wird mittels einer logischen Schaltung ausgeführt, die das Funkhöhenmesser 12, den Luftgeschwindigkeitsgeber 14, einen Höhenvergleicher 18 , einen Luftgeschwindigkeitsvergleicher 20 und ein UND-Glied 22 , die den Betrieb eines Warngenerators 24 steuert, aufweist. Dieser Warngenerator 24 ist ein digitaler Sprachwarngenerator, wie er in der oben erwähnten US-PS 4 030 065 beschrieben ist, der ein Sprachwarnsignal, wie z.B. "Fahrwerk zu niedrig" ("TOO LOW GEAR") erzeugt und dieses direkt oder indirekt einem Wandler wie einem Lautsprecher 26 oder anderen geeigneten Wandlern zuführt. Um die Erzeugung von falschen Warnsignalen während des Abhebens oder des Durchstartens nach erfolglosem Landeanflug zu vermeiden, wird das UND-Glied 22 gesperrt, wenn die Antriebsmaschine Startleistung produziert. Der Sperrvorgang wird mittels eines Setz/Rücksetz-Flipflops 28 ausgeführt, das jeweils von einem UND-Glied 30 einem ODER-Glied 32 und einem Vergleicher 34 gesteuert ist.

Sobald das Flugzeug abhebt, wird die von der Maschine erzeugte Leistung durch die Vorrichtung 10 überwacht. Die Maschinenleistung kann beispielsweise von einem Schalter, der die Stellung einer Drosselklappe angibt, oder mittels eines Tachometers 16 überwacht werden, der ein Signal, das die Maschinendrehzahl angibt, dem Drehzahlvergleicher 34 liefert. Wenn die Drehzahl der Maschine, beispielsweise die Drehzahl des Primär-

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kompressors einer Turbine, die Drehzahl beim Abheben überschreitet, die beispielsweise durch 90 % der Maximaldrehzahl gegeben ist, erzeugt der Drehzahlvergleicher ein entsprechendes Signal, das dem ODER-Glied 32 zugeführt wird. Das ODER-Glied 32 setzt mit seinem Ausgangssignal, das das Erreichen der Startleistung angibt, das Flipflop 20 zurück und sperrt dadurch das Gatter 22, um die Erzeugung von Falschwarnsignalen beim Abheben zu verhindern.

Sobald das Flugzeug abgehoben hat und die Drehzahl der Maschine unter die Startdrehzahl sinkt, erzeugt der Drehzahlvergleicher 34 ein Signal,das angibt, daß die Startleistung nicht erzeugt wird, das dem UND-Glied 30 zugeführt wird, dessen Ausgangssignal dann das Flipflop 28 setzt und mittels des Q-Ausgangs 28 das UND-Glied 22 freigibt. Das "Funkhöhenmesser nicht gesperrt"-Signal, das am UND-Glied 30 anliegt und das am ODER-Glied 32 anliegende"Funkhöhenmesser gesperrt"· Signal sind Gültigkeitssignale, die die Vorrichtung, wenn der Funkhöhenmesser ausfällt, sperren. Das vom Funkhöhenmesser 12 erzeugte Funkhöhensignal wird dem Höhenvergleicher 18 zugeführt und mit einem eine vorgegebene Höhe wie z.B. 30 m (100 ft) angebenden Signal verglichen. Falls die Funkhöhe unterhalb die vorgegebene Mindesthöhe geht, erzeugt der Höhenvergleicher 18 ein Freigabesignal, das dem UND-Glied 22 zugeführt wird. Genauso erzeugt der Luftgeschwindigkeitsvergleicher ein Freigabesignal, das dem UND-Glied 22 angelegt wird, wenn die überwachte Luftgeschwindigkeit einen vorgegebenen Wert wie z.B. 360 km/h (200kts) unterschreitet. Auf diese Weise wird der Warngenerator 24 dann freigegeben, wenn die Geschwindigkeit des Flugzeugs unterhalb 360 km/h (200 kts) und die Höhe unter 30 m (100 ft) liegen und falls das Fahrwerk unter diesen Bedingungen nicht ausgefahren ist. Das "Fahrwerk oben"-Signal liegt als ein Eingang dem UND-Glied 22 an und somit wird das Warnsignal erzeugt. Das Signal "Räder unbelastet" wird zum Sperren der Vorrichtung verwendet, wenn das Flugzeug am Boden ist.

Die zur Erzeugung des "Fahrwerk zu niedrig"-Warnsignals nötigen Warnkriterien sind in Figur 2 dargestellt. Dabei gibt der schraffierte Bereich alle die Verhältnisse von Funkhöhe in Meter (ft) und Luftgeschwindigkeit in km/h (kts) wieder, die bei eingezogenem Fahrwerk zur Erzeugung des "Fahrwerk zu niedrig"-Warnsignals führen. Demnach wird das Warnsignal erzeugt, sobald die Luftgeschwindigkeit des Flugzeugs 360 km/h (200 kts) und die Funkhöhe 30 m (100 ft) unterschreiten und das Fahrwerk nicht ausgefahren ist. Diese Einhüllende wurde nach der Untersuchung der Flugcharakteristiken typischer Jagd/Kampfflugzeuge wie z.B . Fairchild A10 festgelegt. Jedoch ist die Einhüllende typisch für gegenwärtige Tagkampfflugzeuge und im allgemeinen unabhängig von einem bestimmten Flugzeugtyp. Da solche Flugzeuge häufig bei kleineren Höhen als 160 m (500 ft) fliegen, wurde das Dach der Warneinhüllenden auf 30 m (100 ft) reduziert, um solche Niedrigflüge ohne die Erzeugung von Warnsignalen zu ermöglichen. Als Ergebnis ist die Warneinhüllende wesentlich von derjenigen eines für Transportflugzeuge entworfenen Systems verschieden, bei dem das Warnsignal bereits erzeugt wird, wenn das Flugzeug 160 m (500 ft) Höhe unterschreitet. Die Festlegung des Dachs der Warneinhüllenden auf 30 m (100 ft), verursacht bei Jägern/Kampfflugzeugen kein Sicherheitsrisiko, da solche Flugzeuge leicht bei Höhen von 30 m (100 ft) und darunter abgefangen werden können.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Erzeugung eines Warnsignals bei der Landung eines Flugzeugs mit eingezogenem Fahrwerk,

gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) Erfassung der Größen

Stellung des Fahrwerks, Flughöhe über dem Erdboden und Leistung der Antriebsmaschine und/oder Luftgeschwindigkeit des Flugzeugs;

b) Erzeugung eines Warnsignals in Abhängigkeit von den in Schritt a) erfaßten Größen, falls das Fahrwerk nicht ausgefahren ist, das Flugzeug eine vorgegebene Flughöhe unterschreitet und die Antriebsleistung und/ oder die Luftgeschwindigkeit vorgegebene Werte unterschreiten.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die vorgegebene Flughöhe etwa 30 m (100 ft) beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die vorgegebene Maschinenleistung die beim Abheben erzeugte Leistung ist.

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4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Maschinenleistung über die Maschinendrehzahl erfaßt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt b) ein Sprachwarnsignal erzeugt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die vorgegebene Luftgeschwindigkeit etwa 360 km/h (200 kts) beträgt.
7. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die erfaßte Flughöhe die Funkhöhe ist.
8. Vorrichtung zur Erzeugung eines Warnsignals bei der Landung eines Flugzeugs mit eingezogenem Fahrwerk ,

gekennzeichnet durch

eine Einrichtung (12) die die Flughöhe über dem Erdboden erfaßt und ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt,

eine Einrichtung (18) die das Ausgangssignal der Erfassungseinrichtung (12) mit einem Signal, das eine vorgegebene Flughöhe angibt, vergleicht,

eine Einrichtung, die die Stellung des Fahrwerks angibt,

eine Einrichtung (16), die die Leistung der Antriebsmaschine erfaßt und ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt, mit

einer Einrichtung (34), die das Ausgangssignal der Erfassungseinrichtung (16) mit einem Signal vergleicht, das eine vorgegebene Maschinenleistung angibt, und/oder

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eine Einrichtung (14) , die die Luftgeschwindigkeit erfaßt und ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt mit

einer Einrichtung (20), die das Ausgangssignal der Erfassungseinrichtung (14) mit einem Signal vergleicht, das eine vorgegebene Luftgeschwindigkeit angibt, und

eine Einrichtung (22, 24, 26), die in Abhängigkeit von die jeweiligen Vergleichsergebnisse angebenden Signalen ein Warnsignal erzeugt, falls das Fahrwerk nicht ausgefahren ist, die Flughöhe einen vorgegebenen Wert unterschreitet und die Maschinenleistung und/oder die Luftgeschwindigkeit jeweils vorgegebene Werte unterschreiten.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,

daß die vorgegebene Flughöhe etwa 30 m (100 ft) beträgt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,

daß die vorgegebene Maschinenleistung die beim Abheben erzeugte Maschinenleistung ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Maschinenleistung mittels eines Drehzahlgebers (16) erfaßt wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Warnsignalerzeugungseinrichtung eine Einrichtung (24) zur Erzeugung eines Sprachwarnsignals aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß die vorgegebene Luftgeschwindigkeit etwa 360 km/h (200 kts) beträgt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß die Erfassungseinrichtung (12) ein Funkhöhenmesser aufweist.