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Verfahren zur Angabe der Flughöhe für Luftfahrzeuge Bei den gegenwärtig
gebräuchlichen Verfahren für das Blindlanden von Flugzeugen wird in der Regel das
übeffiiegen bestimmter Kennpunkte dem Flugzeugführer durch an Bord empfangene, von
an jenen Punkten aufgestellten Kleinsendern (Funkbaken) gesandte Wellen gemeldet,
deren maximale Feldstärke der Richtung nach im allgemeinen mit der auf besagten
Kennpunkten stehenden Vertikalen zusammenfällt. Dem Flugzeugführer wird in dieser
Weise das Überfliegen des Punktes, von dem aus er seinen Abstieg einzuleiten hat,
und weiterhin des Punktes, der an der Landungsfeldgrenze liegt, gemeldet.
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Es sind auch Anordnungen bekannt, bei denen zur Sicherung des Flugverkehrs
gerichtete Strahlungsbündel ausgesandt werden, deren geometrische Achsen sich in
einem Punkt schneiden. Dieser Punkt dient dann beispielsweise zur Angabe einer bestimmten
Höhe.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Angabe der Flughöhe fur Luftfahrzeuge,
bei dem man von mindestens zwei gesonderten ;punkten des Erdbodens aus Bündel elektromagnetischer,
verschieden modulierter Wellen aussendet, die in bestimmten Raumwinkeln konzentriert
sind und sich in einer bestimmten Höhe kreuzen, besteht darin, daß mindestens in
einem der Strahlungsbündel der eine Schenkel des Strahlungswinkels lotrecht gerichtet
ist. Durch diese erfindungsgemäße Anordnung der Strahlungsbündel ist es möglich,
deren lotrecht begrenzte Strahlungszone gleichzeitig zur Markierung bestimmter Abstände
vom Landeplatz zu verwenden.
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Die Erfindung ist auch verwendbar zur Sicherung des Fluges in Gefahrzonen,
wie solche, die an Hügel, hohe Gebäude usw. angrenzen. Sie besteht in der Vervollkommnung
des Funkbakensystems, indem mehrere Strahlungsbündel (z B. zwei) von unterschiedlicher
Modulationscharakteristik und vorzugsweise (aber nicht notwendigerweise) gleicher
Wellenlänge, benutzt sind, derart, daß bei Empfang dieser Strahlungen der Flugzeugführer
an der Art der Aufeinanderfolge der Modulationen zu erkennen vermag, welche relative
Höhe das Flugzeug in bezug auf einen bestimmten Punkt einnimmt.
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Zum besseren .Verständnis der Erfindung soll diese in ihren Hauptzügen
an Hand der Fig. I beschrieben werden, welche eine bevorzugte Ausführungsform darstellt.
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Die Einrichtung umfaßt zwei mit Ultrakurzwellensendern versehene
Baken B1, B2, die Wellen von z. B. weniger als 10 m Länge erzeugen und ausschließlich
in Winkelzonen von der Größeai, a2 strahlen. Mit anderen Worten, die Nebenstrablungen
erfahren eine
starke Schwächung, so daß die Empfindlichkeit des
Bordempfängers zu deren Aufnahme in nennenswertem Maße nicht ausreicht. Die beiden
bevorzugt auf gleicher Wellenlänge ausstrahlenden Sender (Baken) werden in charakteristischer
Weise moduliert, indem eine Strahlung die Frequenznl, die andere die Frequenz n2
aufweisen möge, oder die Strahlungen werden in einem bestimmten Rhythmus von Punkten,
Strichen u. dgl. getastet. Der an Bord benutzte Empfänger ermöglicht die Trennung
der beiden Modulationen (z. B. nach dem Gehör oder durch optische Signalisierungssysteme).
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Bei diesem Sachverhalt leuchtet ein, daß ein von rechts (Fig. I)
kommendes, in Höhe 1 fliegendes Flugzeug die Frequenz n2 vor der Frequenz-nt empfangen
wird. In der Höhenlage 3 empfängt das Flugzeug n1 vor n2, und beim Flug in Höhe
2 empfängt es- die beiden Modulationen gleichzeitig. Auf diese Weise erhält der
Flugzeugführer Kenntnis von der Höhe seines Apparates in bezug auf den Punkt H.
Ist H die richtige Höhe für die Vornahme der Landung, dann erfährt der Flugzeugführer,
ob er in bezug auf diesen Punkt zu hoch oder zu niedrig fliegt.
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Dem einen der beiden Schenkel des Strahlungswinkels a1 wird nun die
aus Fig. I ersichtliche Lage gegeben, um zu erreichen, daß das Flugzeug in lotrechter
Lage -über der BakeB, ein entsprechendes Signal erhält.
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Diese Bake wird an passender Stelle des Geländes aufgestellt, z. B.
in einem Abstand von 200 oder 300 m vom Landungsfeld. Ist A-B das Landungsfeld,
so kann der Abstand ß-Bl also etwa 300 m und die Strecke Bt-B2 etwa 100 m betragen.
Erfolgt eie Landung im Sinne des Pfeiles I, so muß je Höhe von H so gewählt sein,
daß das Landen ordnungsmäßig vor sich gehen kann. Etwa 25 m Höhe sind hierfür ausreichend.
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Ein gemäß der Erfindung ausgebildetes System kann auch an. einem
oder an mehreren Punkten des Raumgebietes aufgestellt werden, innerhalb dessen das
Flugzeug seine Landungskurve befliegen muß. Ein weiteres System kann noch in Richtung
C (Fig. I) 3 oder 4 km weiter aufgestellt werden zwecks Schaffung eines erheblich
höher liegenden Kelmpunktes H, von welchem aus das Flugzeug seinen Anstieg zu beginnen
hat. Die Gesamtanlage läßt sich vereinfachen, wenn statt vier drei Baken verwendet
werden, um so die Landungskurve zu kennzeichnen. Eine solche Anlage zeigt Fig. 2.
Diese besitzt die drei Baken Bt, B2, B,, deren Strahlungszonen von den Schenkeln
der Winkel a1, 2, a3 eingeschlossen sind. Von den Schenkeln jedes dieser Winkel
ist jeweils einer lotrecht. Die Schnittpunkte Ht, H4 und H8 sind entsprechend den
Charakteristiken der einzuhaltenden Landungskurve gewählt. In dieser Hinsicht diene
folgendes zur Erklärung: B3 liegt sehr nahe an der Grenze des 1 km lang zu denkenden
Landeplatzes; B2 liegt 300 oder 400 m, B1 3 km weiter davon entfernt. Es soll weiterhin
angenommen werden, daß der Schnittpunkt H1 in etwa 450 m Höhe, H4 in I30 m, H2 in
60m und H3 in etwa 10 m Höhe liegt. Diese Zahlen sind lediglich des besseren Verständnisses
halber gewählt; eine einschränkende Bedeutung kommt ihnen nicht zu. Jede Bake wird
durch Einzelfrequenzen <1<, nl, n2, na moduliert.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung für ein von rechts kommendes Flugzeug
ist folgende, wobei angenommen wird, daß genau so wie in den anderen Fällen auch
in diesem Falle das Flugzeug durch ein Funkrichtsystem so gesteuert wird, daß seine
Flugrichtung ständig in der Zeichnungsebene verbleibt. Der Pilot des ankommenden,
die Lotrechte in B1 erreichende Flugzeug hört die Frequenz nt und weiß genau, welchen
Punkt er überfliegt.
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Hört er in diesem Moment bereits die von H3 ausgesandte Frequenz
n3, so erkennt er hieran, daß seine Flughöhe über 450 m liegt; andernfalls beträgt
diese weniger als 450 m.
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Der Flugzeugführer beginnt dann seinen Abstieg unter Beobachtung
seines Höhenmessers, hierbei darauf achtend, daß er den Punkt B2 in einer Höhe von
etwa 70 m überfliegt, und zwar mit verminderter Geschwindigkeit im Hinblick auf
den Landungsvorgang. Er leitet also den Abstieg in der Weise, ~iaß die Frequenz
n3 nicht mehr gehört, die Frequenz nl dagegen weiter vernommen wird, was ihn zwingt,
dicht am Punkt H4 vorbeizufliegen in einer Höhe von I30 m und einer Entfernung vom
Punkte B, die 800 m beträgt.
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Den Abstieg fortsetzend, wirkt der Flugzeugführer in diesem Augenblick
darauf hin, daß er unter Weiterhören der Frequenz n3 nunmehr auch den neuen Toner,
zu Gehör bekommt, dagegen die Frequenz nl nicht mehr wahrnimmt. Hört er nl noch
weiter, so ist dies ein Zeichen, daß seine Fluglage zu hoch ist, und er muß dann
für dieses Mal. die Landungsabsicht aufgeben. Hört er dagegen n3 nicht mehr, so
erkennt er hieran, daß seine Flughöhe weniger als 6o m beträgt, und in diesem Falle
muß er die nötigen Vorsichtsmaßnahmen ergreifen, um unter erneuter Gasgabe zumindest
deri PunktB zu erreichen.
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Nach tYberfliegen des Punktes B2 unter günstigen Bedingungen, d.h.
zwischen H2 und H3, muß der Flugzeugführer seinen Abstieg fortsetzen. Kommt er zu
nahe an den Boden heran, so wird er gewarnt, zunächst durch fehlende Hörbarkeit
der Frequenz <13 und sodann durch Verschwinden der Frequenz n2
Verschwindet
schließlich na ganz plötzlich, so erkennt er hieran, daß er die Lotrechte in B,
d. h. den Landungsplatz, erreicht hat. Unter Weiterhören der Frequenz n2 setzt er
jetzt seinen Abwärtsflug noch weiter fort, und sobald auch n2 verlöscht, beträgt
seine Flughöhe nur noch etwa lom. In diesem Augenblick hat er wieder genügende Sicht
für ein ordnungsmäßiges Landen bei Tag. Handelt es sich um eine Landung bei Nacht,
so hat er die normale Beleuchtungsanlage des Landungsfeldes sichtbar vor Augen,
er kann aber auch die eigenen Landungsscheinwerfer einschalten.
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Diese verschiedenen Nachrichten, die dem Flugzeugführer in akustischer
Form oder in Form sichtbarer, vom Empfangsapparat ausgelöster Signale zur Kenntnis
gebracht werden, können natürlich auch mit der Benutzung einer zur Regelung der
Landungsflugbahn dienenden Kurve von konstanter Feldstärke kombiniert werden.
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Die beschriebenen Einrichtungen sind in ihrer Wirkung um so vollkommener,
je kürzer die benutzte Welle ist; letzteres im Hinblick auf eine möglichst scharfe
Abgrenzung der Bündel durch Systeme von geringem Raumbedarf. Auch lassen sich z.
B. der jeweilige Strahlungswinkel und damit die verschiedenen Höhenpunkte bequem
- verändern, indem dem einen Schenkel des Strahlungswinkels eine andere Neigung
gegeben wird.
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Weiterhin gestattet die Einrichtung nach Fig. 2 die Abgabe zusätzlicher
Signale, ohne daß hierzu Abänderungen nötig werden. Will man beispielsweise das
Anfliegen des Geländes A-B wegen zeitweiliger Unbenutzbarkeit verbieten, so löscht
man einfach die Bake B3.
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Im Flugzeug hört man dann nicht mehr die Frequenz na, und da den Punkt'H1,
von dem aus der Abstieg zu beginnen hat, nicht mehr existiert, so erhält der Flugzeugführer
davon Kenntnis, daß er nicht landen dar, was im übrigen ganz selbsttätig gemeldet
wird, da ja das Flugzeug steigen muß, um die Frequenz n8 aufzusuchen.
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Wie schon angedeutet, kann das System auch zur Kennzeichnung von
Gefahrzonen verwendet werden. Zu diesem Zweck wird z. B. eine Einrichtung der durch
Fig. I veranschaulichten Art in Nähe des Hügels C (Fig. 3) aufgestellt. Dem Flugzeug
wird in dieser Weise gemeldet, daß es niemals unter den Punkt H herabgehen darf.
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Zur Anwendung der beschriebenen Systeme ist es nicht nötig, die zum
Empfang mehrerer Modulationsfrequenzen dienenden und bereits vorhandenen Empfangsgeräte
für den Landefunkdienst mit Zusatzgeräten zu versehen.
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Die Strahlungszonen der Baken können noch schmaler (spitzwinkliger)
genommen werden, Is in den Fig. I bis 3 dargestellt, was jedoch praktisch zur Voraussetzung
hat, daß Ultrakurzwellen von sehr geringer, z. B. weniger als I Im betragender Welleedänge
bie nutzt werden. Die so beschaffenen Strahlungszonen haben kleine Abmessungen,
was mit gewissen Vorteilen verknüpft ist. Indessen erfordert diese Ausführungswelse
der Erfindung, mit Rücksicht auf die hohe Geschwindigkeit der Flugzeuge, äußerst
rasch ansprechende Meldeempfangsapparate.