JPS62500192A - 戦術航空機のための過度降下率警報装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 戦術航空機のための過度降下率警報装置関連出願の相互参照 この出願は、１９８６年５月１３日に出願された特許出願第４９４，５９３号の Ｃ工Ｐ（一部継続）出願である。

発明の背景 発明の分野 この発明は、一般的には、対地接近警報装置に関するものであり、特に、アプロ ーチ飛行をしている戦斗／攻撃航空機のような戦術航空機が、該航空機の飛行し ている高度に対する該航空機の降下率が過大であるときに、パイロットに対して 警報を発するための装置に関するものである。

アプローチをしているときの航空機の降下が早すぎる場合、航空機のパイロット に対して警報を発する装置は知られている。このような装置の典型的なものは、 米国特許願第３．９４６．３５８号、同第３．９４７．８０８号、同第３．９５ ８，２１９号および同第４，２１５．３３４号に開示されているが、これらはい ずれも、この発明の譲受人と同一の譲受人に譲渡されているものである。

上記された装置の全ては、例えば気圧率やＺ速度のような航空機の降下率が、無 線高度と気圧高度率との間の関係によって規定されるような所定の安全率をこえ ているときに、パイロットに変更をさせる基本的な機能を果すものであるが、こ の上記された装置は、商用の航路で飛行されるタイプの輸送用航空機、特に大形 のタービン・パワ一式の航空機とともに動作するように設計されている。このよ うな輸送用航空機は、典型的には、例えば航空母艦に着艦する戦斗／攻撃航空機 のような戦術航空機のそれとは相当に異なるフライト・プロフィルを有するもの であるために、輸送用航空機のために設計された装置は、それらが誤まりの警報 を生じる傾向があり、それによってパイロットが警報を無視することでその有効 性が損なわれることから、戦術航空機に対しては有効なものではない。

したがって、この発明の目的は、先行技術における警報装置の多くの不利益点を 克服した対地接近警報装置を提供することにある。

この発明の別異の目的は、アプローチ中の戦術航空機のパイロットに対する警報 装置であって、該航空機が飛行している高度に対して該航空機の降下率が過大な ものであるときのためのものである。

この発明の更に別異の目的は、戦術航空機のパイロットに変更をさせるための対 地接近警報装置であって、このような戦術航空機について使用される動作子゛順 に合致するように選択された養報基準に関して、アブロ−チ中のパイロットの降 下率が危険なほどに高いときのためのものである。

簡単にいえば、この発明の好適実施例によると、着陸装置が下りており、指示さ れた対空速度が、例えば２００ノットのような、航空機の最大アプローチ速度以 下であり、また、武器が装備されていないときの航空機の降下率をモニタする装 置が設けられており、航空機が飛行している無線高度に対して気圧降下率または Ｚ速度が所定の安全限界をこえたときに、パイロットに対して音声警報を発する ようにされる。

図面の説明 この発明のこれらのおよび別異の目的ならびに利点は、以下の詳細な説明および 添付図面を考慮することで容易に明らかにされる。

第１図は、この発明による警報装置の論理的ブロック図である。

第２図は、無線高度の関数として警報を発生させることが要求される気圧降下率 のグラフ図である。

好適実施例の詳細な説明 こ＼で、図面の中の第１図を特に参照すると、参照数字１０によって一般的に指 示された、この発明による対地接近警報装置の実施例が示されている。この発明 による装置１０は、例示の目的で、一連のゲート、コンパレーク等の形式により 、第１図において論理ブロック図として示されている。たゾし、この論理の実際 上の実現は第１図のもの以外でもよく、種々のディジタル的およびアナログ的な 実現が可能であることが理解される。このような装置によって使用される信号に は、種々の有効性信号と乏もに、無線高度、気圧高度率、対空速度、および、着 陸装置の位置および武器が装備されているか否かを指示する信号が含まれている 。警報装置が設けられている航空機のタイプに依存して１．第１図に示されてい る信号は、気圧高度計１２、気圧比率回路１４、無線高度計１６、対空アーク・ コンピュータまたは対空速度指示器のような対空速度信号源１８、および、ギア の位置、武器が装備されているか否か、車輪に荷重がか＼っているか否かを指示 する種々の個別的な要素のような個別的な機器からえられるものである。代替的 に、これらの信号は、より新型の航空機においてはディジタル・データ・バスか らえられる。更に、気圧高度信号路から高度墨信号を得るのに代えて、慣性航法 装置からの２速度信号が使用されて航空機の降下率を呈示するようにされる。

この装置はフライト・プロフィルの着陸フェーズに対するアプローチの間だけ動 作するように設計されていることから、別異のフェーズの間に誤まりの警報が発 生する可能性を防止するために、その動作は別異のフェーズの間は禁止される。

この禁止機能は、種々のフライト条件および航空機が着陸へのアプローチをして いるか否かを決定するための航空機の構成をモニタする１対のＡＮＤケ−１−２ ０および２２によって達成される。ケート２０によってモニタされる２個のパラ メータは、着陸装置が下りているか否か、および、車輪上になんらかの荷重がか −っているか否かというものである。更に、武器が装備されていないことを指示 する信号がゲート２０に印加されているけれども、これは、正常な着陸条件の下 では武器が装備されていないからである。それらが存在するときには、着陸に対 するアプローチ以外のフェーズで航空機が運航されていることを示している。更 に、対空速度がコンパレータ２４によりモニタされ、対空速度が航空機の最大ア プローチ速度を下回っているときにＡＮＤゲート２０に信号が与えられ、かくし て、予測される着陸条件が指示される。航空機の最大アプローチ速度は航空機の 関数として変動するものであり、フェアチャイルドＡ−１０およびロソキードＴ −６３のような航空機に対しては、約２００ノツトの程度である。また、気圧ま たは無線高度計の誤まりのさいの警報の発生を防止するために、無線高度信号お よび気圧高度信号が禁止されていないことを指示する信号がＡＮＤゲート２２に 加えられている。

これに加えて、誤まり警報の可能性を更に減少させるために、５０フイート以下 の無線高度およびｔ　０００フィート以上の無線高度において、この装置はコン パレータ回路２６によって禁止される。このコンパレータ回路は、無線高度計１ ６からの信号に応答して、航空機が無線高度で５０フイートと１．０００フイー トとの間にあるときにのみ、ＡＮＤゲート２２に対して可能化信号を与える。

上記された条件の全てが合致されているときには、ＡＮＤゲート２２は可能化さ れて、１対のコンパレータ３０および３２によって制御されるＯＲゲート２８の 制御の下におかれる。コンパレータ３０および５２は無線高度信号および気圧率 または２速度信号に応答して、降下率が所与の無線高度に対して過大であるとき に、ＯＲゲート２８に対して信号を加える。ＯＲゲート３０またはＯＲゲート３ ２からの信号を受入れると、ゲート２８は、ゲート２２をして、ディジタル音声 警報発生器３４のような警報回路に対して警報開始信号を加えさせるようにする 。これは警報発生器３４をして’　５Ｔ−ＮＫ　ＲＡＴＥ”なる言語のようなデ ィジタル的に合成された音声信号を生じさせて、ラウンドスピーカまたはイヤホ ン等のようなトランスジューサ３６に対し、この言語を直接的または間接的に加 えるようにされる。

こ＼に示されている実施例においては、”Ｓ工ＮＫ　ＲＡＴＥ”警報を発生する ように要求される降下率に対する無線高度の関係を定めるために２個のコンパレ ータ３０および３２が使用されているけれども、単一のコンパレータを使用する こともできる。しかしながら、第２図において実線により規定されている特定形 状の警報カ−ブのために（点線については、この明細書の後続部分で説明される ）、２個の別々のコンパレータの使用が便利であるものと見出されている。コン パレータ５゜は、低い無線高度および３．０００フィート／分以下の降下率に対 する警報を開始するために使用され、一方、コンパレータ３２は、３．０００フ ィート／分をこえる降下率に対する警報を開始するために使用される。かくして 、コンパレーク３２は気圧率回路１４からの信号をモニタして、コンパレータ６ ２の他方の端子に加えられる最小降下率である３、Ｇｌ］（］フィート／分を表 わす基準信号との比較をする。比率回路１４からの信号が最小降下率を表わす５ ．０００フィート／分をこえたときはいっでも、コンパレータ６２はＯＲゲート ２８に対して信号を加える。この信号はＯＲゲート２８をしてＡＮＤゲート２２ を可能化させて、警報が発生されるようにする。３．　ｏ　ｏ　ｏフィート／分 以下の降下率に対してはコンパレータ６０が制御され、第２図に示されている６ ００フイート以下の無線高度および３，０００フィート／分の降下率の２段階カ ーブにしたがう気圧降下率および無線高度の双方の関数として警報が発生される ようにする。典型的には、６００フイートの無線高度において降下率が３．００ ０フィート／分をこえたとき、２００フイートの無線高度においてそれが２．５ ００フィート／分をこえたとき、および、５０フイートの無線高度においてそれ が１．２５０フィート／分をこえたときに、“Ｓ工ＮＫ　ＲＡＴＥ”　９報が発 生される。

警報を発生させるために要求される気圧高度率と無線高度との間の上記された関 係は、第２図において、より詳細に例示されている。第２図のグラフ図における 実線から下のシェード領域は、”　５ＩＮＫ　ＲＡＴＥ”警報が発生される降下 率と無線高度の値との種々の関係を例示している。この警報エンベロープは、フ ェアチャイルドＡ１０のような戦斗／攻撃機のフライト特性、および、このよう な航空機がフライトの着陸フェーズの間に運航される態様から決定されたもので ある。このような航空機はしばしば比較的低いレベルで飛行することがあり、こ のような低いレベルのフライトの間に比較的高い降下率になることから、＋、　 ０００フィート以上でのマヌーバ動作の間の誤まりの警報をさけるために、第２ 図におけるエンベロープの頂部はｔ　ｏ　ｏ　ｏフィートに制限されている。こ の結果として、約２．４５０フイートの高度まで警報が許容される輸送用航空機 のために用いられるエンベロープに比べて相当に異なるエンベロープが生じる。

更に、より低い高度において許容される戦術航空機のための降下率は、輸送用航 空機のためのものに比べて、実質的に大きくされている。

例えば、第２図に例示されている警報エンベロープにおいては、２００フィート の高度における降下率は２．５００フィート／分まで許容されているけれども、 輸送用航空機において使用されている警報装置は当該降下率の約半分において警 報を発生させる。しかしながら、２００フイー１・以下では、許容された降下率 は急速に減少して、５０フイートの高度においては約１．５０　Ｇフィート／分 になり、過度に高い降下率での着地をさけるようにされる。

代替的なエンベロープが第２図において点線で例示されている。点線によって例 示されているエンベロープにおいては、低高度の先端が５０フイートの高度にお けるように伸長されて、降下率が約８００フイート／分をこえたときに警報が生 じるようにされる。６００フイートの無線高度においては、第２図の点線と実線 との間のブレーク点によって示されているように、警報の発生が要求される降下 率は約２．６００フィート／分である。この結果として、低高度における警報回 数は大にされる。これに加えて、３．０００フイートの無線高度におけるカーブ の垂直部分は除去され、無線高度の第２のライン・セグメントは除去され、また 、グラフ図における第２のライン・セグメントは１．０００フイートまで伸長さ れて、１．　ＯＱ　Ｏフィートの無線高度における降下率が約３．５００フィー ト／分になることが許容される。このことにより、妨害警報を発生させることな しに、６００ないし１．０００フイートの高度の範囲内で、航空機が更にマヌー バ動作をするこ吉が許容される。

これに加えて、３．０００フィート／分の降下率でのブレーク点を除去すること により、コンパレーク３２およびＯＲゲート２８（第１図）を除去することがで きる。

このようにされたときには、コンパレータ６ｏの出力がＡＮＤゲート２２に対し て直接的に加えられる。第２図のカーブにおいては、ある程度の公差量が許容さ れている。例えば、警報を発生させるために必要とされる降下率は、装置の性能 を実質的に低下させることなく、例示されているカーブの周囲で約十（→２００ フィート／分はど変動させることができる。また、ｔ　ｏ　ｏ　。

フィートの頂部は約十（−）５ｏフイートはど変動させることができ、そして、 ５０フイートの底部は＋（−）２５フイート変動させることができる。

明らかに、この発明の多くの修正および変更は上記された教示に照らして可能な ことである。かくして、添記された請求の範囲内で、特定的に上述された以外に この発明が実施されることが理解される。

確保すべく所望された請求の範囲は次のとおりである。

？＋１ｉ正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の７第１項）昭和６１年　５月 　１日

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．着陸のアプローチをしている航空機について該航空機の降下が早すぎるとき にパイロットに対して警報を発するための警報装置であって； 該航空機の対空速度を表わす信号を生成するための手段； 該航空機の降下率を表わす信号を生成するための手段； 該航空機の地上高度を表わす信号を生成するための手段； 前記対空速度生成手段、前記降下率信号生成手段、および、前記地上高度信号生 成手段に応答する手段であって、該航空機が該航空機の最大アプローチ速度に等 しい所定の対空速度以下で飛行しており、かつ、該航空機の地上高度によって定 められる所定の比率をこえた降下率を有しているときに警報を発生させるための もの；および 前記航空機が地上約１，０００フィートを下回っているときに約３，５００フィ ート／分を下面る降下率において警報を発生させるための手段； が含まれている警報装置。
2. ２．前記警報発生手段には、更に、地上約３００フィートの高度において降下率 が約２，６００フィート／分をこえたときに前記警報を発生させるための手段が 含まれており、該警報を発生させるために必要な降下率は地上高度とともに増大 して、約１，０００フィートの地上高度において警報を発生させるために約３， ５００フィート／分の降下率か必要にされる請求の範囲第１項記載の警報装置。
3. ３．前記警報発生手段には、更に、地上約５０フィートの高度において降下率が 約８００フィート／分をこえたときに前記警報を発生させるための手段が含まれ ており、該警報を発生させるために必要な降下率は地上高度とともに増大して、 約３００フィートの地上高度において警報を発生させるために約２，６００フィ ート／分の降下率が必要にされる請求の範囲第２項記載の警報装置。
4. ４．前記警報発生手段には、更に、警報を発生させるために必要な降下率を、地 上から約５０および３００フィートの間の高度および地上から約３００および１ ，０００フィートの間の高度とともに線形的に増大させるための手段が含まれて いる請求の範囲第３項記載の警報装置。
5. ５．着陸のアプローチをしている航空機について該航空機の降下が早すぎるとき にパイロットに対して警報を発するための警報装置であって； 航空機の地上高度、航空機の降下率および着陸装置の位置を表わす信号に応答し て、該航空機が地上約１，０００フィートを下回っており、かつ、約３，５００ フィート／分をこえた降下率を有しているときに警報を発生させる手段； が含まれている警報装置。
6. ６．前記高度および降下率応答手段には、更に、前記航空機が地上高度約１，０ ００フィートを下回つているときに、約３，０００フィート／分を下回る降下率 において前記警報を発生させる手段が含まれている請求の範囲第５項記載の警報 装置。
7. ７．前記低い降下率警報発生手段には、地上約３００フィートの高度において降 下率が約２，６００フィートをこえたときに前記警報を発生させる手段が含まれ ており、該警報を発生させるために必要な降下率は地上高度とともに増大して、 約１，０００フィートの地上高度において警報を発生させるために約３，５００ フィート／分の降下率が必要とされる請求の範囲第６項記載の警報装置。
8. ８．前記低い降下率警報発生手段には、更に、地上約５０フィートの高度におい て降下率が約８００フィートをこえたときに前記警報を発生させる手段が含まれ ており、該警報を発生させるために必要な降下率は地上高度とともに増大して、 約３００フィートの地上高度において警報を発生させるために約２，６００フィ ート／分の降下率が必要とされる請求の範囲第７項記載の警報装置。
9. ９．前記降下率は地上から約５０および３００フィートの間の高度および地上か ら約３００および１，０００フィートの間の高度とともに線形的に増大する請求 の範囲第８項記載の警報装置。
10. １０．航空機の高度が地上から約５０フィート以下であるときに警報の発生を禁 止する手段が更に含まれている請求の範囲第５項記載の警報装置。
11. １１．航空機の対空速度を表わす信号に応答して、該航空機が所定の対空速度以 下であるときにのみ前記警報の発生を可能化させるための手段が更に含まれてい る請求の範囲第５項記載の警報装置。
12. １２．前記所定の対空速度は航空機の最大アプローチ速度である請求の範囲第１ １項記載の警報装置。
13. １３．前記所定の対空速度は約２００ノットの程度である請求の範囲第１２項記 載の警報装置。
14. １４．前記航空機は武器に適合されており、前記警報装置には、該航空機の武器 を装備することに応答して、該武器が装備されていないときにのみ前記警報の発 生を可能化させるための手段が含まれている請求の範囲第５項記載の警報装置。
15. １５．前記航空機には引込み可能な着陸装置が適合されており、前記警報装置に は、該着陸装置の位置を表わす信号に応答して、該着陸装置が下りているときに のみ前記警報の発生を可能化させるための手段が含まれている請求の範囲第５項 記載の警報装置。