СВЕТОСИГНАЛЬНАЯ СИСТЕМА КАТЕГОРИРОВАННОГО АЭРОДРОМА И УСТАНОВКА ОГНЯ ДЛЯ НЕЕ Российский патент 2002 года по МПК B64F1/20 

Изобретение относится к авиации, более конкретно к аэродромному оборудованию, и может быть использовано в светосигнальном оборудовании аэродрома для повышения его информативности и улучшения восприятия летчиком для повышения безопасности посадки самолетов в условиях ограниченной видимости.

Известна светосигнальная система аэродрома для обеспечения посадок по I категории ИКАО, являющаяся наиболее употребительной и принятая за стандартную (см. Ю.Г. Басов. Светосигнальные устройства. - М.: Транспорт, 1993 г., стр.113.). Система содержит огни осевой линии, ограничительные, боковые, входные огни взлетно-посадочной полосы (ВПП), огни концевой полосы безопасности и огни зоны приближения.

Известна светосигнальная система категорированного аэродрома (для обеспечения посадок по II и III категориям ИКАО), включающая кроме указанных огней огни зоны приземления, которые размещаются на первых 900 метрах ВПП, в виде рядов из трех огней, перпендикулярных и симметричных относительно оси ВПП и расположенных на расстоянии 9-11 метров от ее оси с расстоянием между рядами огней 30 метров (см. Ю.Г. Басов. Светосигнальные устройства. - М.: Транспорт, 1993 г., стр.216-218).

Такая система является достаточно сложной и громоздкой и в тоже время не дает летчику достаточно полную визуальную информацию о высоте полета ввиду того, что на большинстве современных самолетов, включая F/A-18, Boeing-767, Су-21, Ил-96 и др., значительная часть огней зоны приземления не видна летчику из-за ограниченного обзора на посадочных углах тангажа. На этом самом сложном этапе посадки пилотирование самолета осуществляется летчиком вручную и визуально. Поэтому в это время летчику необходима визуальная информация о положении самолета относительно ВПП по направлению, высоте и скорости снижения. При посадках ночью самолетные фары освещают участок местности в направлении взгляда летчика: на 15-20^o в сторону и 10-15^o вниз (перед выравниванием). Но в условиях тумана свет от фар самолета создает от них ореол, который ухудшает и без того плохую видимость на ВПП. Поэтому посадка в условиях II и III категорий ИКАО производится с выключенными самолетными фарами и в рекомендуемом направлении взгляда летчика на посадке оказывается неосвещенный участок местности, а значительная часть огней зоны приземления не видна летчику из-за ограниченного обзора на посадочных углах тангажа. Кроме того, в поле зрения летчика нет ни одного предмета известных заранее размеров, ориентируясь по которому он мог бы определять высоту полета на посадке. Поэтому точность восприятия высоты и скорости снижения зависит либо от квалификации штурмана, считывающего высоту с указателя радиовысотомера, либо от речевого автомата, заменяющего штурмана на этом этапе.

Таким образом, известная светосигнальная система не обладает достаточной информативностью и не обеспечивает достаточную безопасность посадки, особенно в сложных метеоусловиях.

Известна спектрально-сбалансированная хроматическая светосигнальная система NASA, включающая огни осевой линии, боковые и входные огни ВПП, огни зоны приземления и огни зоны приближения (cм. патент США 4291294, кл. В 64 F 1/20, 1981 г.). В ней ряды огней зон приближения и посадки, расположенные по обеим сторонам оси ВПП, выполнены в виде красных и голубых мерцающих огней, хроматически сбалансированных. Такая система позволяет улучшить восприятие огней, особенно в условиях тумана. Однако система сохраняет указанные выше недостатки, не позволяющие обеспечить достаточную безопасность посадки на ее заключительном этапе.

Известны способ и установка для направленного ориентирования самолета при заходе на посадку фирмы Britec (Франция) (см. патент США 5136288, кл. В 64 F 1/18, 1992 г.), включающая установку не менее трех огней с каждой стороны ВПП у ее входной кромки, выполненных таким образом, что при своей работе они создают три световые зоны в направлении захода самолета на посадку, позволяющие ему занимать правильное положение. Однако данная система решает только задачу обеспечения правильного захода на посадку при достаточно хорошей видимости и не обеспечивает достаточную безопасность посадки самолета на ее заключительном этапе.

Таким образом, известные светосигнальные системы аэродромов не обладают достаточной информативностью и не обеспечивают безопасность заключительного этапа посадки самолета, особенно в условиях атмосферных помех.

Сущность изобретения
Задачей изобретения является создание такой светосигнальной системы аэродрома, которая позволила бы летчику получать визуальную информацию о положении самолета относительно точки приземления по дальности и высоте относительно ВПП на заключительном этапе посадки - выравнивании и приземлении.

Кроме того, система должна обеспечивать легкость восприятия летчиком визуальной информации в условиях тумана, дождя.

Таким образом, система должна обеспечивать более высокую степень безопасности посадки самолетов.

В соответствии с изобретением поставленная задача достигается тем, что в светосигнальной системе категорированного аэродрома, включающей огни осевой линии, ограничительные, боковые и входные огни ВПП, огни зоны приземления и зоны приближения, огни зоны приземления выполнены в виде по крайней мере одного ряда огней, установленных с каждой из боковых сторон ВПП вне и вдоль нее в начальной ее части.

Кроме того, установка огня для светосигнальных систем, включающая наземный огонь прожекторного типа, снабжена вертикально удлиненным прозрачным полым корпусом, несущим на верхнем конце отражатель, а на нижнем - установочные элементы для закрепления его на огне, при этом сам огонь выполнен с вертикальным излучением.

Более того, огни зоны приземления выполнены в виде наземных установок огней с вертикально направленным вверх излучением, снабженных установленными над землей круговыми отражателями.

Кроме того, целесеобразно боковые огни ВПП выполнить в виде наземных установок огней с вертикально направленным вверх излучением, снабженных установленными над землей отражателями, направляющими свет на ВПП.

Такое выполнение огней зоны приземления позволяет летчику определять дистанцию до допустимой точки приземления самолета и высоту над ВПП по световым столбам, образуемым огнями. Кроме того, этому же способствует и лучшее освещение полосы. Это позволяет летчику более уверенно и точно управлять самолетом, особенно на заключительном этапе посадки - выравнивании и приземлении, что в свою очередь повышает безопасность посадки в любых метеоусловиях.

Изобретение поясняется чертежами, на которых:
фиг. 1 показывает схему светосигнального оборудования входного участка ВПП категорированного аэродрома, оборудованного в соответствии с изобретением;
фиг.2 - установку бокового огня ВПП в разрезе;
фиг.3 - установку огня зоны приземления в разрезе;
фиг.4 - схематический вид из кабины летчика перед выравниванием над ВПП.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Аэродром I категории ИКАО, оборудованный светосигнальными огнями в соответствии с изобретением, содержит взлетно-посадочную полосу (ВПП) 1 с осью ВПП 2 (см. фиг.1). Светосигнальное оборудование включает:
- боковые огни 3, размещенные вдоль обеих продольных кромок ВПП и служащие для обозначения ширины ВПП;
- входные огни 4, выполненные с зеленым светофильтром, установлены вдоль порога ВПП и предназначены для обозначения ее начала.

Кроме того, система снабжена ограничительными огнями с красным светофильтром, расположенными вдоль торца ВПП и предназначенными для обозначения ее конца (не показано), огнями приближения 6, расположенными перед ВПП, между ближним приводным радиомаяком и началом ВПП.

Огни зоны приближения 6 выполнены установленными вдоль двух сходящихся линий, образующих острый угол (при этом биссектриса угла схождения совпадает с осью ВПП).

Огни зоны приближения 6 простираются от входной кромки ВПП в направлении захода на посадку на расстояние, равное ~900-1000 м. С другого конца огни зоны приближения расположены вплоть до боковых огней ВПП. Кроме того, плоскость расположения огней приближения, как правило, располагается горизонтально на уровне зоны приземления ВПП. Сами огни выполнены в виде прожекторных огней наземного расположения, размещены с шагом ~30 м и развернуты в сторону захода на посадку.

Аэродром оснащен дополнительным светосигнальным оборудованием - огнями зоны приземления. Огни зоны приземления могут быть выполнены в виде по меньшей мере одного ряда огней 5, установленного с каждой из боковых сторон ВПП вне и вдоль нее в начальной ее части. Расстояние от начала ВПП до начала огней зоны приземления X1 может составлять 0-150 м, а их протяженность вдоль ВПП, определяющая зону допустимого приземления, Х2 может составлять 900-1100 м.

Целесообразно ряды огней 5 дополнить рядами огней 7 и 8, расположенными с наружных сторон рядов огней 5, но имеющих меньшую протяженность на ~80-150 м соответственно с каждого конца. Такое размещение огней зоны приземления позволяет идентифицировать летчиком начальный и конечный участки зоны приземления.

Установка огня для огней зоны приземления и боковых огней включает наземный огонь прожекторного типа и снабжена вертикально удлиненным прозрачным полым корпусом, несущим на верхнем конце отражатель, а на нижнем - установочные элементы для закрепления его на огне. При этом сам огонь выполнен с вертикальным излучением.

Установка бокового огня (см. фиг.2) включает огонь 9 с вертикальным излучением, установленный своим корпусом 10 в грунте на уровне поверхности ВПП 1. Огонь 9 закрыт сверху прозрачной защитной крышкой 11, прикрепленной к корпусу 10. На крышке 11 с помощью установочных элементов закреплен вертикально удлиненный корпус 12, выполненный из прозрачного материала - пластмассы или стекла. Установочные элементы включают монтажное кольцо 15, установленное внутри корпуса 12, и балансировочное кольцо 14 снаружи его. На своем верхнем конце корпус 12 несет наклонный отражатель 13, преобразующий вертикальное излучение 16 огня 9 в направленное на ВПП излучение 17 для ее подсветки. Такое выполнение и установка прозрачного удлиненного корпуса 12 обеспечивает лучшее освещение ВПП, а в случае наезда самолета на огонь происходит опрокидывание корпуса при установленном (нормированном) моменте опрокидывания, определяемом массой балансировочного кольца 14. Впоследствии установка огня легко восстанавливается.

Установка огня зоны приземления выполняется аналогичным образом - см. фиг. 3. В отличие от бокового огня установка огня зоны приземления содержит удлиненный прозрачный полый цилиндр 12, преобразующий вертикальное излучение 16 в круговое излучение 19 для подсветки земной поверхности 20. Сферический отражатель закрыт крышкой 21.

Выполнение посадки самолета на аэродромы, оборудованные в соответствии с изобретением, осуществляется следующим образом.

При приближении к ВПП, обнаружив светосигнальные огни, летчик уточняет свое положение относительно ВПП и глиссады с помощью инструментальных средств. Затем летчик продолжает заход на посадку визуально, направляя свой самолет в предполагаемую точку схождения огней зоны приближения. Вид сходящихся огней приближения и огней осевой линии ВПП дают возможность летчику оценивать достаточно точно положение самолета относительно ВПП, изменения углов крена и тангажа самолета. По углу схождения огней приближения, по его изменению летчик получает возможность судить о скорости отклонения от установленной глиссады снижения.

Наличие огней зоны приземления позволяет летчику оценивать свое положение относительно предполагаемой точки приземления. При виде из кабины (см. фиг. 4) боковые огни 3 хорошо освещают кромки ВПП 1, а огни зоны приземления 5, 7, 8 четко обозначают зону приземления. Кроме того, выполнение боковых огней и огней зоны приземления с вертикальными цилиндрическими светильниками дают летчику масштабный ориентир, позволяющий оценивать высоту полета. Такие огни невозможно спутать с какими-либо другими случайными огнями, могущими привести к неправильной оценке летчика и посадке вне ВПП.

Более того, при наличии тумана, дождя, вертикальные светильники создают ореол вокруг огня, а отражатели позволяют увидеть четче земную поверхность и ВПП.

Такое выполнение огней боковых и зоны приземления позволит летчику в тумане определять свое положение в пространстве и высоту полета, а вместе с огнями осевой линии ВПП позволит точно выдерживать направление движения.

Таким образом, предложенная система светосигнального оборудования аэродрома позволяет получить летчику на заключительном этапе посадки в сложных метеоусловиях дополнительную визуальную информацию о своем положении в пространстве и высоте полета, что дает возможность производить более уверенную и четкую посадку. Это, в свою очередь, приводит к повышению безопасности посадки, особенно в условиях ограниченной видимости.

Кроме того, размещение огней зоны приземления вне ВПП упростит их установку и обслуживание.

Изобретение относится к авиации, более конкретно к светосигнальному оборудованию аэродрома для повышения его информативности и улучшения восприятия летчиком и для повышения безопасности посадки самолетов в условиях ограниченной видимости. В соответствии с изобретением в светосигнальной системе аэродрома, включающей огни осевой линии, ограничительные, боковые и входные огни ВПП, огни зоны приземления и зоны приближения, огни зоны приземления выполнены в виде рядов огней, установленных вдоль боковых кромок ВПП и вне ее и вдоль нее в начальной ее части, и дополнительных рядов с наружной стороны, имеющих протяженность 80-150 м с каждого конца. Огни боковые и зоны приземления выполнены с вертикально удлиненными прозрачными корпусами, снабженными в верхней части отражателями. Создание такой светосигнальной системы аэродрома позволяет летчику получать визуальную информацию о положении самолета относительно точки приземления по дальности и относительно заданной глиссады посадки по высоте на заключительном этапе посадки - стадии ручного управления и приземлении. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Светосигнальная система категорированного аэродрома, включающая огни осевой линии, ограничительные, боковые и входные огни взлетно-посадочной полосы (ВПП), огни зоны приземления, огни зоны приближения, отличающаяся тем, что огни зоны приземления выполнены в виде по крайней мере одного ряда огней, установленных с каждой из боковых сторон ВПП вне и вдоль нее в начальной ее части, и дополнительных рядов огней с наружной стороны указанных огней, имеющих меньшую протяженность на ~ 80-150 м с каждого конца. 2. Светосигнальная система категорированного аэродрома по п. 1, отличающаяся тем, что огни зоны приземления выполнены в виде наземных установок огней с вертикально направленным вверх излучением, снабженных установленными над землей круговыми отражателями. 3. Светосигнальная система категорированного аэродрома по п. 1, отличающаяся тем, что боковые огни ВПП выполнены в виде наземных установок огней с вертикально направленным вверх излучением, снабженных установленными над землей отражателями, направляющими свет на ВПП. 4. Установка огня для светосигнальных систем аэродрома, включающая наземный огонь прожекторного типа, состоящий из корпуса и защитной крышки, отличающаяся тем, что наземный огонь с вертикальным излучением установлен своим корпусом в грунте на уровне поверхности ВПП и снабжен дополнительным вертикальным удлиненным прозрачным полым корпусом, несущим на верхней части отражатель, а на нижнем - установочные элементы для подвижного закрепления его на защитной крышке.