Optiskt landningssystem - Optical landing system

Fresnelinsens optiska landningssystem av Charles de Gaulle

Ett optiskt landningssystem ( OLS ) (smeknamnet "köttbull" eller helt enkelt "boll") används för att ge flygplaninformation till piloter i terminalfasen för landning på ett hangarfartyg .

Från början av flygplan som landade på fartyg på 1920 -talet till introduktionen av OLS förlitade sig piloter enbart på sin visuella uppfattning om landningsområdet och hjälp av Landing Signal Officer (LSO i US Navy , eller "batsman" i Commonwealth flottor). LSO använde färgade flaggor, tygpaddlar och tända trollstavar. OLS utvecklades efter andra världskriget av britterna och distribuerades på US Navy -bärare från 1955. I sin utvecklade form består OLS av en horisontell rad med gröna lampor, som används som referens, och en kolumn med vertikala lampor. De vertikala lamporna signalerar om flygplanet är för högt, för lågt eller på rätt höjd när piloten går nedför glidbacken mot transportörens däck. Andra lampor ger olika kommandon och kan användas för att kräva att piloten avbryter landningen och "går runt". OLS förblir under kontroll av LSO , som också kan kommunicera med piloten via radio.

Komponenter

Diagram som visar delar av OLS

Ett optiskt landningssystem har flera relaterade komponenter: lamporna som används för att ge visuella signaler till närgående flygplan, ljuskontrollsystemet och monteringssystemet.

Ljus

Jämförelse av PAPI-, VASI- och OLS -köttbullar och datumljus (ej i skala)

Minst tre uppsättningar lampor används, oavsett teknik:

  • Datumljus  - en horisontell rad med gröna lampor som används för att ge piloten en referens mot vilken han kan bedöma sin position i förhållande till glidbacken.
  • Boll (eller "köttbull"; även känd som "källan") - indikerar flygplanets relativa position med hänvisning till glidbacke. Om flygplanet är högt kommer bollen att ligga ovanför datumljusen; om flygplanet är lågt kommer bollen att ligga på samma sätt under datumljusen. Ju längre flygplanet är från glidbacken, desto längre kommer bollen att ligga ovanför eller under datumljusen. Om flygplanet blir farligt lågt verkar bollen röd. Om flygplanet blir för högt verkar bollen gå av toppen.
  • Vågljus-  röda blinkande lampor som vid tändning indikerar att piloten måste lägga till full effekt och gå runt-ett obligatoriskt kommando. När våglamporna tänds släcks alla andra lampor. Wave-off-lamporna styrs manuellt av LSO.

Några (särskilt senare) optiska landningssystem inkluderar ytterligare lampor:

  • Skär lampor  - Gröna lampor som används för att signalera olika saker baserat på var det närmande flygplanet är i sitt tillvägagångssätt. Tidigt i en icke-radio eller "zip-lip" metod (som är rutin i moderna transportörer) blinkar avbrutna lampor i cirka 2–3 sekunder för att indikera att flygplanet är godkänt för att fortsätta inflygningen. Efterföljande blixtar används för att uppmana piloten att lägga till ström. Ju längre lamporna lyser, desto mer ström bör läggas till. Klipplampor manövreras manuellt av LSO.
  • Nödvågljus-  Röda lampor som har samma funktion som Wave-Off Lights, men använder en alternativ strömkälla. Används inte normalt.

Ljusreglage

LSO: er håller "pickle", som styr lamporna på OLS. Regulatorn hålls ovanför huvudet tills landningsområdet är klart och stoppningsutrustningen är inställd.

Sammantaget kallas apparaten som lamporna är monterade på "linsen". Den slås på/av och ljusstyrkan justeras på själva objektivet för markbaserade enheter och på distans för ombordsenheter. I båda fallen är linsen ansluten till en handkontroll (kallad "pickle") som används av LSO: erna. Pickle har knappar som styr våg-off och skära lampor.

Lätt montering

För landbaserade optiska landningssystem är lamporna vanligtvis monterade på en mobil enhet som ansluts till en strömkälla. När de väl är installerade och kalibrerade finns det inga rörliga delar till enheten. Ombordsenheterna är mycket mer komplicerade eftersom de måste stabiliseras gyroskopiskt för att kompensera för fartygets rörelser. Dessutom flyttas ombordsenheterna mekaniskt ("rullningsvinkeln") för att justera beröringspunkten för varje flygplan. Med denna justering kan tailhook touchdown-punkten riktas exakt baserat på tailhook-to-pilot-eye-avståndet för varje flygplanstyp.

Landningshjälp för spegel

Baksidan av spegellandningshjälpen från HMAS  Melbourne . Nollpunktslamporna och de två stora "vågningslamporna" är tydligt synliga, liksom till vänster på fotot, fyra av de orange lamporna som projiceras i spegeln för att ge "bollen".

Den första OLS var spegellandningsstödet , en av flera brittiska uppfinningar som gjordes efter andra världskriget som revolutionerade designen av hangarfartyg. De andra var ångkatapulten och det vinklade flygdäcket . Spegellandningshjälpen uppfanns av Nicholas Goodhart . Det testades på bärarna HMS Illustrious och HMS Indomitable innan det introducerades på brittiska transportörer 1954 och på amerikanska transportörer 1955.

Spegellandningshjälpen var en gyroskopiskt styrd konkav spegel på babord sidan av flygdäcket . På vardera sidan av spegeln fanns en rad grönfärgade "datumljus". Ett starkt orange "källljus" sken i spegeln och skapade "bollen" (eller "köttbullen" i senare USN -språk) som kunde ses av flygaren som skulle landa. Bollens position jämfört med datumljusen indikerade flygplanets position i förhållande till den önskade glidbanan : om bollen var över nollpunkten var planet högt; under datumet var planet lågt; mellan datumet, planet var på glidepath. Gyrostabiliseringen kompenserade för mycket av rörelsen på flygdäcket på grund av havet, vilket gav en konstant glidväg.

Ursprungligen ansågs enheten kunna låta piloten landa utan riktning från LSO. Men olycksfrekvensen ökade faktiskt vid systemets första introduktion, så det nuvarande systemet för att inkludera LSO utvecklades. Denna utveckling, tillsammans med de andra nämnda, bidrog till att USA: s transportör landade olycksfrekvensen sjönk från 35 per 10 000 landningar 1954 till 7 per 10 000 landningar 1957.

LSO, som är en specialkvalificerad och erfaren marinpilot, ger ytterligare input till piloten via radio, informerar om effektbehov, position i förhållande till glidbanan och mittlinjen. LSO kan också använda en kombination av lampor anslutna till OLS för att indikera "gå runt" med de knallröda, blinkande vågsläckorna. Ytterligare signaler, till exempel "klarat till land", "lägg till ström" eller "avled" kan signaleras med en rad gröna "snitt" -lampor eller en kombination därav.

Fresnel -objektiv optiskt landningssystem (FLOLS)

Senare system behöll samma grundfunktion för spegellandningshjälpen, men uppgraderade komponenter och funktionalitet. Den konkava spegeln, källljuskombinationen ersattes med en serie fresnelinser . Mk 6 Mod 3 FLOLS testades 1970 och hade inte förändrats mycket, förutom när fartygets lyft beaktades med ett tröghetsstabiliseringssystem. Dessa system används fortfarande i stor utsträckning på banor vid US Naval Air Stations.

Förbättrat fresnelobjektiv optiskt landningssystem (IFLOLS)

IFLOLS på fältet

IFLOLS, designad av ingenjörer på NAEC Lakehurst , behåller samma grundläggande design men förbättrar FLOLS, vilket ger en mer exakt indikation på flygplans position på glidbanan. En prototyp IFLOLS testades ombord på USS George Washington (CVN-73) 1997, och varje distribuerande hangarfartyg sedan 2004 har haft systemet. Det förbättrade fresnelobjektivets optiska landningssystem, IFLOLS, använder ett fiberoptiskt "källljus", som projiceras genom linser för att presentera ett skarpare, skarpare ljus. Detta har gjort det möjligt för piloter att börja flyga "bollen" längre bort från fartyget vilket gör övergången från instrumentflyg till visuell flygning mjukare. Ytterligare förbättringar inkluderar bättre däckrörelsekompensation på grund av internalisering av stabiliseringsmekanismerna, liksom flera stabiliseringskällor från gyroskop såväl som radar.

IFLOLS ombord på fartyget

Manuellt manuellt visuellt landningshjälpsystem (MOVLAS)

MOVLAS -repeater på integrerat lanserings- och återställningstelevisionsövervakningssystem (ILARTS)

MOVLAS är ett reservsystem för visuellt landningshjälpmedel som används när det primära optiska systemet (IFLOLS) inte fungerar, stabiliseringsgränserna överskrids eller är opålitliga (främst på grund av extrema havstillstånd som orsakar ett pitching deck) och för pilot-/LSO -utbildning. Systemet är utformat för att presentera glideslope -information i samma visuella form som presenteras av FLOLS.

Det finns tre installationslägen ombord på fartyget: STATION 1 är omedelbart framför FLOLS och använder FLOLS waveoff, datum, och skär ljusdisplayer. STATION 2 och 3 är oberoende av FLOLS och ligger på flygdäcksporten respektive styrbordssidan. MOVLAS är inget annat än en vertikal serie av orange lampor som manuellt styrs av LSO med en handkontroll för att simulera bollen; det kompenserar inte automatiskt fartygets rörelse på något sätt. All MOVLAS -utrustning underhålls och riggas av IC: erna och EM: erna inom V2 Division of Air Department.

MOVLAS -komponenter

Ljuslåda
MOVLAS är inget annat än en vertikal serie av orange lampor som manuellt styrs av LSO med en handkontroll för att simulera bollen.
Handkontroll
Handkontrollen finns på LSO -arbetsstationen. Ett handtag finns så att LSO kan välja köttbullens position. Pickle -omkopplaren är fäst vid änden av styrhandtaget. När handtaget på LSO -regulatorn flyttas uppåt eller nedåt tänds tre eller fyra på varandra följande lampor i ljuslådan, vilket ger en köttbulle.
Repeterare
MOVLAS repeaters visar var LSO visar köttbullen för piloten. En repeater visas på det integrerade TV -övervakningssystemet för start och återställning (ILARTS).

Ställningsdäck

Punktstabilisering från LSO NATOPS manual

IFLOLS har två stabiliseringssätt: linje och tröghet . Den mest exakta är tröghetsstabilisering. I linjestabilisering stabiliseras glidbanan till oändlighet. När däcket lägger sig och rullar rullas källamporna för att bibehålla en stadig glidbacke fixerad i rymden. Tröghetsstabilisering fungerar som linje, men kompenserar också för flygdäckets höjning (den raka upp och ner -komponenten i däckrörelsen). Om IFLOLS inte kan hänga med i däckets rörelse kan LSO växla till MOVLAS eller helt enkelt utföra "LSO talk downs". Endast de mest erfarna LSO: erna kommer att utföra talk downs eller kontrollera flygplan med MOVLAS under tunga sjöstater.

Se även

Referenser

  • "Deck Landing Mirror Sight" . Sea Power Center Australien . Royal Australian Navy. Arkiverad från originalet den 29 mars 2012 . Hämtad 22 januari 2014 .

externa länkar