FI74254B - Varningssystem foer foer hoeg sjunkhastighet foer ett taktiskt flygplan. - Google Patents

Description

1 74254

Liiallisen vajoamisnopeuden varoitusjärjestelmä taktista lentokonetta varten

Esillä oleva keksintö kohdistuu yleisesti maanlä-5 heisyyden varoitusjärjestelmiin ja erityisesti patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen järjestelmään, joka aikaansaa lennon lähestysmisvaiheessa lentävän taktisen lentokoneen kuten hävittäjä- tai maataistelulentoko-neen ohjaajalle varoituksen, jos lentokoneen vajoamisno-10 peus on liiallinen korkeudella, jolla lentokone lentää.

Ennestään on tunnettu järjestelmiä, jotka aikaansaavat lentokoneen ohjaajalle varoituksen siinä tapauksessa, että lentokone vajoaa liian nopeasti lähestyessään. Tyypillisiä kyseisiä järjestelmiä ovat järjestelmät, jot-15 ka on esitetty amerikkalaisissa patenttijulkaisuissa US-3 946 358, US-3 947 808, US-3 958 219 ja US-4 215 334, joiden kaikkien hakijana on esillä olevan hakemuksen hakija.

Vaikka kaikki edellä olevat edelliset järjestelmät 20 suorittavat sen perustoiminnon, että hälyttävät ohjaajan jos lentokoneen vajoamisnopeus ylittää lentokoneen radio-korkeuden määräämän ennalta määrätyn turvallisen nopeuden, on edellä mainitut järjestelmät suunniteltu toimimaan liikennelentokoneessa, erityisesti suurissa suihku-25 turbiinilentokoneissa, jonka tyyppisiä lentää kaupallisissa lentoyhtiöissä. Koska kyseisten lentokoneiden len-toprofiilit ovat tyypillisesti huomattavasti erilaisia taktisiin lentokoneisiin verrattuna, esimerkiksi hävittäjä- tai maataistelulentokone suorittamassa laskeutumista 30 lentotukialukselle, eivät liikennelentokoneille suunnitellut järjestelmät ole tehokkaita taktisissa lentokoneissa, koska niillä olisi taipumus kehittää vääriä varoituksia, siten menettäen merkitystään, koska ohjaajat eivät välittäisi varoituksista.

35 Siten esillä olevan keksinnön tavoitteena on ai- 74254 kaansaada maanläheisyyden varoitusjärjestelmä, joka voittaa monet ennestään tunnettujen varoitusjärjestelmien epäkohdat .

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on edelleen ai-5 kaansaada lähestymisvaiheessa olevan taktisen lentokoneen ohjaajalle varoitusjärjestelmä, joka varoittaa jos lentokoneen vajoamisnopeus on liiallinen korkeudella, jolla lentokone lentää.

Esillä olevan keksinnön tavoitteena yhä edelleen 10 on aikaansaada maanläheisyyden varoitusjärjestelmä taktisen lentokoneen ohjaajan hälyttämiseksi, jos hänen vajoa-misnopeutensa lähestymisessä on vaarallisen suuri, varoi-tuskriteerien ollessa valittu sopimaan kyseisen taktisen lentokoneen toimintatapaan.

15 Asetetut tavoitteet saavutetaan keksinnön mukaisel la varoitusjärjestelmällä, jolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Lyhyesti esitettynä keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisesti aikaansaadaan järjestelmä, joka valvoo 20 lentokoneen vajoamisnopeutta kun laskuteline on alhaalla, osoitetun ilmanopeuden ollessa pienemmän kuin 300 solmua (562 km/h) ja aseistuksen ollessa varmistettu, ja antaa äänivaroituksen ohjaajalle jos painekorkeuden muutosnopeus ylittää ennalta määrätyn turvallisen rajan radiokor-25 keudella, jolla lentokone lentää.

Nämä ja muut keksinnön tavoitteet ja edut käyvät helposti ilmi seuraavan yksityiskohtaisen selostuksen ja mukana seuraavien piirustusten tarkastelusta, joissa: kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen varoitusjärjes-30 telmän loogista lohkokaaviota; ja kuvio 2 esittää radiokorkeuden funktiona painekorkeuden muutosnopeuden kaaviota, joka vaaditaan varoituksen kehittämiseksi.

Viitaten nyt piirustuksiin, ja erityisesti kuvioon 35 1, esitetään keksinnön mukainen maanläheisyyden varoitus- 3 74254 järjestelmän suoritusmuoto, jota on yleisesti merkitty viitenumerolla 10. Keksinnön mukainen järjestelmä 10 on kuviossa 1 esitetty loogisena lohkokaaviona sarjana veräjiä, vertailijoita ja vastaavia havainnollistamistarkoi-5 tuksia varten; tulee kuitenkin ymmärtää, että logiikan todellinen toteutus voi olla muu kuin kuviossa 1 esitetty, useiden digitaalisten ja analogisten toteutusten ollessa mahdollisia. Selostetun järjestelmän käyttämiin signaaleihin kuuluu radiokorkeus, painekorkeuden muutos-10 nopeus, ilmanopeus ja signaalit, jotka osoittavat laskutelineen asennon ja sen onko aseistus viritetty, sekä useita kelpoisuussignaaleja. Riippuen lentokoneen tyypistä, johon varoitusjärjestelmä asennetaan, voidaan kuviossa 1 esitetyt signaalit saada yksittäisistä mittareista 15 kuten painekorkeusmittarista 12, painekorkeuden muutosnopeuden piiristä 14, radiokorkeusmittarista 16, ilmano-peussignaalin lähteestä 18 kuten ADC-laskimesta tai nopeusmittarista ja useista diskreeteistä elementeistä, jotka osoittavat laskutelineen asennon, onko aseistus viri-20 tetty ja onko pyörillä painoa. Vaihtoehtoisesti signaalit voidaan saada digitaaliselta dataväylältä tietyissä uudemmissa lentokoneissa.

Koska tämä järjestelmä on suunniteltu toimimaan vain lentoprofiilin laskeutumista edeltävän lähestymisen 25 aikana, estetään sen toiminta lennon muiden vaiheiden aikana väärien varoitusten mahdollisen kehittämisen välttämiseksi noiden vaiheiden aikana. Estotoiminta suoritetaan JA-veräjien parin 20 ja 22 avulla, jotka valvovat useita lentotilanteita ja lentokoneen kulkua sen määrittämisek-30 si, onko lentokone lähestymässä laskeutumista varten. Veräjän 20 valvomat kaksi parametria ovat, onko laskuteline alhaalla ja onko pyörillä painoa. Lisäksi signaali, joka osoittaa onko aseistus viritetty, syötetään veräjään 20, koska normaalien laskeutumistilanteiden aikana 35 aseistuksen ei tulisi olla viritetty. Jos aseistus olisi 4 74254 viritetty, se osoittaisi että lentokone toimii muussa vaiheessa kuin laskeutumista edeltävässä lähestymisessä. Lisäksi ilmanopeutta valvoo vertailija 24, joka aikaansaa signaalin JA-veräjälle 20 kun ilmanopeus on alle 300 sol-5 mua (562 km/h), mikä osoittaa todennäköistä laskeutumistilannetta. Lisäksi signaalit, jotka osoittavat että ra-diokorkeussignaali ja painekorkeussignaalit eivät ole estettyjä, syötetään JA-veräjään 22 varoitusten kehittämisen estämiseksi viallisen paine- tai radiokorkeusmitta-10 rin tapauksessa.

Lisäksi väärien varoitusten todennäköisyyden edelleen pienentämiseksi estetään järjestelmä 50 jalan (15,2 m) radiokorkeuden alapuolella ja 1000 jalan (305 m) radio-korkeuden yläpuolella vertailijapiirillä 26, joka on vas-15 teellinen radiokorkeusmittarista 16 saataville signaaleille ja joka aikaansaa sallintasignaaleja JA-veräjälle 22 vain silloin kun lentokone on 50 jalan (15,2 m) ja 1000 jalan (305 m) radiokorkeuden välillä.

Jos kaikki edellä mainitut ehdot on täytetty, sal-20 Iitaan JA-veräjä 22 ja saatetaan TAI-veräjä 28 ohjaukseen, jota ohjaavat vertailijat 30 ja 32. Vertailijat 30 ja 32 ovat vasteellisia radiokorkeuden painekorkeuden muutosno-peussignaaleille, ja syöttävät signaalin TAI-veräjälle 28 kun vajoamisnopeus on liian suuri tietyllä radiokor-25 keudella. Vastaanotettuaan signaalin TAI-veräjäitä 30 tai TAI-veräjäitä 32 aikaansaa veräjä 28 veräjän 22 syöttämään varoituksen aloitussignaalin varoituspiirin kuten digitaaliseen äänivaroitusgeneraattoriin 34. Tämä saa va-roitusgeneraattorin 34 kehittämään digitaalisesti aikaan-30 saadun äänisignaalin, kuten esimerkiksi "SINK RATE", ja syöttää sen joko suoraan tai epäsuorasti muuttajaan 36, joka voi olla kovaääninen, korvakuuloke tai vastaava.

Esitetyssä suoritusmuodossa käytetään kahta ver-tailijaa 30 ja 32 määrittämään vaadittavan painekorkeu-35 den muutosnopeuden ja radiokorkeuden suhteen "SINK RATE"- 5 74254 varoituksen kehittämiseksi, mutta yhtä vertailijaa voidaan myös käyttää. Kuviossa 2 esitetyn varoituskäyrän erityisestä muodosta johtuen on kuitenkin havaittu käytännölliseksi käyttää kahta erillistä vertailijaa. Vertaili-5 jaa 30 käytetään aloittamaan varoitukset matalilla radio-korkeuksilla ja alle 3000 ft/min (914 m/min) vajoamisno-peuksilla, kun taas vertailijaa 32 käytetään aloittamaan varoitukset yli 3000 ft/min (914 m/min) vajoamisnopeuk-silla. Siten vertailija 32 valvoo painekorkeuden muutos-10 nopeuden piiristä 14 tulevaa signaalia ja vertaa sitä vertailusignaaliin, joka edustaa 3000 ft/min (914 m/min) vajoamisnopeutta, joka syötetään vertailijän 32 toiseen napaan. Aina kun nopeuspiiristä 14 saatava signaali ylittää vertailusignaalin, joka edustaa 3000 ft/min (914 m/min) 15 vajoamisnopeutta, syöttää vertailija 32 signaalin TAI-ve-räjään 28. Tämä signaali aikaansaa TAI-veräjän 28 sallimaan JA-veräjän 22, ja aiheuttaa varoituksen kehittämisen. Alle 3000 ft/min (914 m/min) vajoamisnopeuksilla ohjaa vertailija 30 ja aikaansaa varoituksen kehittämisen 20 sekä painelaskeutumisnopeuden että radiokorkeuden funktiona kaksiosaisen käyrän mukaisesti alle 600 jalan (183 m) radiokorkeudessa ja alle 3000 ft/min (914 m/min) vajoamis-nopeuksissa kuten kuviossa 2 on esitetty. "SINK RATE"-va-roitus kehitetään kun vajoamisnopeus ylittää 3000 ft/min 25 (914 m/min) 600 jalan (183 m) radiokorkeudessa, kun las- keutumisnopeus ylittää 2500 f/min (762 m/min) 200 jalan (61 m) radiokorkeudessa, ja kun laskeutumisnopeus ylittää 1250 ft/min (381 m/min) 50 jalan (15,2 m) radiokorkeudessa.

Edellä selostettu suhde painekorkeuden muutosno-30 peuden radiokorkeuden välillä, joka vaaditaan varoituksen kehittämiseksi, on esitetty yksityiskohtaisemmin kuviossa 2. Varjostettu alue kuvion 2 kaavion käyrän sisällä esittää useita suhteita vajoamisnopeuden ja radiokorkeuden arvojen välillä, jotka aiheuttavat varoituksen 35 "SINK RATE" kehittämiseen. Tämän varoitusmallin määrää 74254 hävittäjä- tai raaataistelupommikoneiden, kuten "Fairchild AIO", lento-ominaisuudet, ja tapa jolla kyseisiä lentokoneita lennetään lennon laskeutumisvaiheessa. Koska kyseiset lentokoneet usein lentävät suhteellisen matalilla kor-5 keuksilla ja niillä voi esiintyä suhteellisen suuria va-joamisnopeuksia kyseisten matalilla tapahtuvien lentojen aikana, rajoitetaan kuvion 2 yläosa 1000 jalkaan (305 m) väärien varoitusten välttämiseksi yli 1000 jalan (305 m) korkeudella tapahtuvien liikkeiden aikana. Tämä johtaa 10 huomattavasti erilaiseen malliin verrattuna malliin, jota käytetään liikennelentokoneissa, joissa sallitaan varoitukset aina noin 2450 jalan (747 m) korkeuteen saakka. Lisäksi matalammilla korkeuksilla sallitut vajoamisnopeu-det ovat oleellisesti suurempia taktisille lentokoneille 15 kuin liikennelentokoneille. Esimerkiksi kuviossa 2 esitetyssä varoituskuviossa sallitaan aina 2500 ft/min (762 m/min) vajoamisnopeus 200 jalan (61 m) korkeudessa, kun taas liikennelentokoneissa käytetty varoitusjärjestelmä kehittää varoituksen vajoamisnopeudessa, joka olisi noin 20 puolet kyseisestä nopeudesta. Alle 200 jalan (61 m) korkeudessa sallittu vajoamisnopeus pienenee kuitenkin nopeasti noin 1500 ft/min (457 m/min) 50 jalan (15,2 m) korkeudessa maasta liian suurella vajoamisnopeudella tapahtuvien laskeutumiskosketusten välttämiseksi.

I-

Claims (8)

1. Varoitusjärjestelmä (10) maahantuloa varten lähestyvän lentokoneen, joka on varustettu sisään vedettäväl-5 lä laskutelineellä, lentäjän varoittamiseksi, kun lentokone vajoaa liian nopeasti, käsittäen ensimmäisen aktivointivälineen (20), joka vasteena laskutelineen asentoa edustavalle signaalille aktivoi mainitun varoituksen vain, kun laskuteline on alhaalla, ja 10 varoitusvälineen (22, 30, 34, 36), joka vasteena signaaleille, jotka edustavat lentokoneen korkeutta maanpinnan (16) yläpuolella, lentokoneen (14) vajoamisnopeutta ja laskutelineen (20) asentoa, synnyttää varoituksen, jos lentokone on noin korkeuden 305 m alapuolella maanpinnan ylä-15 puolella ja sen vajoamisnopeus ylittää noin 914 m/min, tunnettu signaalivälineestä (18) lentokoneen ilmanopeutta edustavan signaalin tuottamiseksi; toisesta akti-vointivälineestä (24) mainitun varoituksen aktivoimiseksi, kun ilmanopeus on ennaltamäärätyn ilmanopeuden alapuolella.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen varoitusjärjestel mä, tunnettu siitä, että varoitusväline (22, 30, 34, 36) synnyttää varoituksen vajoamisnopeuksilla, jotka ovat pienempiä kuin noin 914 m/min, kun mainittu lentokone on noin 183 m korkeudella maanpinnan yläpuolella.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen varoitusjärjestel mä, tunnettu siitä, että varoitusväline (22, 30, 34, 36) synnyttää varoituksen, kun vajoamisnopeus ylittää noin 762 m/min noin 61 m korkeudella maanpinnan yläpuolella, vajoamisnopeuden, joka tarvitaan varoituksen kehittämiseksi, 30 kasvaessa maanpinnan yläpuolisen korkeuden mukana kunnes tarvitaan noin 914 m/min vajoamisnopeus varoituksen synnyttämiseksi noin 183 m korkeudella maanpinnan yläpuolella.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen varoitusjärjestelmä, tunnettu siitä, että varoitusväline (22, 30, 35 34, 36) synnyttää mainitun varoituksen, kun mainittu vajoa- misnopeus ylittää noin 457 m/min noin 15,2 m korkeudessa 8 74254 maanpinnan yläpuolella, mainitun vajoamisnopeuden, joka tarvitaan varoituksen kehittämiseksi, kasvaessa maanpinnan yläpuolisen korkeuden mukana kunnes tarvitaan noin 762 m/ min vajoamisnopeus varoituksen kehittämiseksi noin 61 m 5 korkeudessa maanpinnan yläpuolella.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen varoitusjärjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu vajoamisnopeus kasvaa lineaarisesti korkeuden mukana 15,2 m ja 61 m välillä maanpinnan yläpuolella ja 61 m ja 183 m välillä 10 maanpinnan yläpuolella.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen varoitusjärjestelmä, tunnettu välineestä (26) varoituksen kehittämiseksi, kun lentokoneen korkeus on vähemmän kuin noin 15,2 m maanpinnan yläpuolella.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen varoitusjärjestel mä, tunnettu siitä, että mainittu ennalta määrätty ilmanopeus on noin 562 km/h.

7 74254

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen varoitusjärjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu lentokone on va- 20 rustettu aseistuksella, ja että varoitusväline (22, 30, 34, 36) on vasteellinen lentokoneen aseistuksen varmistukselle mainitun varoituksen kehittämisen aktivoimiseksi vain kun aseistus on varmistamaton. i 9 74254