DE3417828C2

DE3417828C2 -

Info

Publication number: DE3417828C2
Application number: DE3417828A
Authority: DE
Inventors: Noel S. Bothell Wash. Us Paterson; Everette E. Seattle Wash. Us 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: 1990-07-05
Also published as: IT1177719B; FI74247C; GB2140758B; FR2545931B1; FI841914A; ES532434A0; FI74247B; IT8448179A0; JPS59216793A; FR2545931A1; ES8507060A1; AU548073B2; SE8402471L; IL71352A; US4916447A; NL8401535A; AU2668984A; SE8402471D0; DE3417828A1; FI841914A0

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Bodennähewarnsignals für taktische Flugzeuge gemäß dem Oberbegriff jeweils der Ansprüche 1 und 7. Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung sind aus der DE-OS 27 32 646 bekannt.

Bekannte Warnvorrichtungen erzeugen Warnsignale, falls der Pilot die Landung des Flugzeugs mit eingezogenem Fahr werk einleitet. Dabei reichen solche Systeme von einfachen Ausführungen, die, wenn das Flugzeug eine bestimmte Flug höhe unterschreitet, einen Summton abgeben, bis zu ausge klügelteren Systemen, wie sie die genannte DE-OS 27 32 646 beschreibt, die die Höhe des Flugzeugs über dem Erdboden, die Fluggeschwindigkeit und die Stellung der Klappen und des Fahrwerks erfassen und ein Sprachwarnsignal abgeben, wie z. B. "zu niedrig, Fahrwerk" ("TOO LOW GEAR"), falls der Pilot mit eingezogenem Fahrwerk die Landung einleitet.

Die bekannte Warnvorrichtung ist jedoch zur Verwendung in zivilen Flugzeugen und Transportflugzeugen vorgesehen, nicht aber in Flugzeugen, die häufig tieffliegen, wie es bei militärischen Kampfflugzeugen der Fall ist. Die zum Einsatz in zivilen oder Transportflugzeugen entworfe nen Systeme neigen zur Erzeugung von Falschalarmen, wenn sie in taktischen Flugzeugen, die häufig Tiefflüge aus führen, 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 Warn kriterien 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 nicht besitzen, und die dem Piloten eines Jägers oder Kampfflugzeugs über ein Warn signal mitteilen, daß er mit eingezogenem Fahrwerk zur Landung ansetzt.

Dabei sollen auch bei Tiefflügen praktisch keine Falsch warnsignale erzeugt werden.

Die obige Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 7 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Die abhängigen Ansprüche 2 bis 6 kennzeichnen vorteilhafte Ausbildungen des in Anspruch 1 gekennzeichneten Verfahrens, während die abhängigen Ansprüche 8 bis 12 vorteilhafte Ausbildungen der in Anspruch 7 gekennzeichneten Vorrich tung angeben.

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

Fig. 1 ein Logikblockschaltbild der erfindungs gemäßen Warnvorrichtung, und

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Luftgeschwindigkeit des Flug zeugs und der zur Erzeugung eines Warn signals nötigen Flughöhe über dem Erdboden.

Fig. 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. ä. Komponenten zum Zwecke der einfachen Darstel lung auf, kann jedoch selbstverständlich anders als in Fig. 1 insbesondere in verschiedenen analogen und digi talen Formen realisiert sein. Die der Vorrichtung 10 zuge führten Signale sind solche, die die Funkhöhe, die Luftge schwindigkeit, 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 Fig. 1 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 Schal ter erhalten werden oder ob diese Signale von einem digi talen Datenbus abgeleitet werden, wie dies in bestimmten neueren Flugzeugtypen der Fall ist. Die Vorrichtung 10 erzeugt gemäß der Erfindung ein Warnsignal, wenn das Fahr werk 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 Luftgeschwin digkeitsgeber 14, einen Höhenvergleicher 18, einen Luft geschwindigkeitsvergleicher 20 und ein UND-Glied 22, die den Betrieb eines Warngenerators 24 steuert, aufweist. Dieser Warngenerator 24 ist ein digitaler Sprachwarn generator, wie er in der oben erwähnten US-PS 40 30 065 beschrieben ist, der ein Sprachwarnsignal, wie z. B. "zu niedrig, Fahrwerk" ("TOO LOW GEAR") erzeugt und dieses direkt oder indirekt einem Wandler wie einem Lautsprecher 26 oder anderen geeigneten Wandlern zuführt. Um die Er zeugung von falschen Warnsignalen während des Abhebens oder des Durchstartens nach erfolglosem Landeanflug zu vermeiden, wird das UND-Glied 22 gesperrt, wenn die An triebsmaschine Startleistung produziert. Der Sperrvorgang wird mittels eines Setz/Rücksetz-Flip-Flops 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 Schal ter, der die Stellung einer Drosselklappe angibt, oder mittels eines Tachometers 16 überwacht werden, der ein Signal, das die Maschinendrehzahl angibt, dem Drehzahl vergleicher 34 liefert. Die Erfassung der Maschinenleistung und die Weiterverarbeitung zu Daten, die für eine sichere Flugführung nötig sind, ist an sich im Stand der Technik bekannt (vgl. z. B. US 36 91 356). Wenn die Drehzahl der Maschine, beispielsweise die Drehzahl des Primär kompressors einer Turbine, die Drehzahl beim Abheben über schreitet, die beispielsweise durch 90% der Maximaldrehzahl gegeben ist, erzeugt der Drehzahlvergleicher ein entsprechen des 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 Falschwarnsigna len beim Abheben zu verhindern.

Sobald das Flugzeug abgehoben hat und die Drehzahl der Ma schine unter die Startdrehzahl sinkt, erzeugt der Drehzahl vergleicher 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 "Funkhöhen messer 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 Funkhöhen messer 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 Funk höhe unterhalb die vorgegebene Mindesthöhe geht, erzeugt der Höhenvergleicher 18 ein Freigabesignal, das dem UND- Glied 22 zugeführt wird. Genauso erzeugt der Luftgeschwindig keitsvergleicher ein Freigabesignal, das dem UND-Glied 22 angelegt wird, wenn die überwachte Luftgeschwindigkeit einen vorgegebenen Wert wie z. B. 360 km/h (200 kts) unter schreitet. Auf diese Weise wird der Warngenerator 24 dann freigegeben, wenn die Geschwindigkeit des Flugzeugs unterhalb 300 km/h (200 kts) und die Höhe unter 30 m (100 ft) liegen und falls das Fahrwerk unter diesen Bedingungen nicht aus gefahren ist. Das "Fahrwerk oben"-Signal liegt als ein Ein gang dem UND-Glied 22 an, und somit wird das Warnsignal er zeugt. 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 Fig. 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 Flugcharak teristiken typischer Jagd/Kampfflugzeuge wie z. B. Fairchild A 10 festgelegt. Jedoch ist die Einhüllende typisch für gegen wärtige 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 ermög lichen. 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

1. Verfahren zur Erzeugung eines Bodennähewarnsignals für taktische Flugzeuge, wobei folgende Größen erfaßt wer den:

- Stellung des Fahrwerks,
- Flughöhe über Grund, und
- Geschwindigkeit des Flugzeugs gegenüber der Umgebungs luft,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Leistung der Antriebsmaschine erfaßt wird, und ein Warnsignal erzeugt wird, wenn

- das Fahrwerk nicht ausgefahren ist und
- das Flugzeug eine vorgegebene Flughöhe unterschreitet und
- die Leistung der Antriebsmaschine unter der für den Start des Flugzeugs erzeugten Leistung liegt und
- die Fluggeschwindigkeit gegenüber der Umgebungsluft kleiner als eine vorgegebene Geschwindigkeit ist.

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 Maschinenleistung über die Maschinendrehzahl erfaßt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Warnsignal ein Sprachwarnsignal ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Luftgeschwindigkeit etwa 360 km/h (200 kts) beträgt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erfaßte Flughöhe die Funkhöhe ist.

7. Vorrichtung zur Erzeugung eines Bodennähewarnsignals für taktische Flugzeuge, mit

- einer Höhenerfassungseinrichtung (12), die die Flughöhe über Grund erfaßt und ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt,
- einem Höhenvergleicher (18), der das Ausgangssignal der Höhenerfassungseinrichtung (12) mit einem Signal, das eine vorgegebene Flughöhe angibt, vergleicht,
- einer Fahrwerkstellungserfassungseinrichtung, die die Stellung des Fahrwerks erfaßt,
- einer Fluggeschwindigkeitserfassungseinrichtung (14), die die Fluggeschwindigkeit gegenüber der Umgebungs luft erfaßt und ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt und
- einem Fluggeschwindigkeitsvergleicher (20), der das Ausgangssignal der Fluggeschwindigkeitserfassungsein richtung (14) mit einem Signal vergleicht, das eine vorgegebene Fluggeschwindigkeit angibt,

gekennzeichnet durch

- eine Leistungserfassungseinrichtung (16), die die Leistung der Antriebsmaschine erfaßt und ein entspre chendes Ausgangssignal erzeugt,
- einen Leistungsvergleicher (34), der das Ausgangs signal der Erfassungseinrichtung (16) mit einem Signal vergleicht, das die zum Abheben erzeugte Maschinenlei stung angibt, und
- eine Warnsignalerzeugungseinrichtung (22, 24, 26), die in Abhängigkeit von die jeweiligen Vergleichsergebnis se angebenden Signalen ein Warnsignal erzeugt, falls das Fahrwerk nicht ausgefahren ist und die Flughöhe einen vorgegebenen Wert unterschreitet und die Maschi nenleistung die zum Abheben erzeugte Maschinenleistung unterschreitet und die Fluggeschwindigkeit einen vor gegebenen Wert unterschreitet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Flughöhe etwa 30 m (100 ft) beträgt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungserfassungseinrichtung (16) die Maschi nenleistung mittels eines Drehzahlgebers (16) erfaßt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Warnsignalerzeugungseinrichtung eine Einrichtung (24) zur Erzeugung eines Sprachwarnsignals aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Fluggeschwindigkeit etwa 360 km/h (200 kts) beträgt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenerfassungseinrichtung (12) einen Funkhöhen messer aufweist.