БЛОК УКАЗАТЕЛЬНЫХ ОГНЕЙ ПАЛУБНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПОСАДКИ

Полезная модель относится к области световых аэродромных и корабельных систем посадки самолетов и может быть использована в посадочном оборудовании корабля или взлетно-посадочной полосы (ВПП) для повышения безопасности и точности ручной визуальной посадки самолетов на корабль или ВПП.
Известен блок указательных огней (БУО) палубной оптической системы посадки (ОСП) FLOLS MK-6 MOD 3, установленный на кораблях США, имеющий несколько указательных огней (УО), состоящих из корпуса и установленных в нем источника света и линзы Френеля, формирующих видимый световой сигнал, используемый летчиком для управления полетом по глиссаде при посадке на палубу.
Источник: статья «Fresnel Lens Optical Landing System» from Wikipedia, the free encyclopedia
Недостатком БУО палубной ОСП FLOLS является пониженная дальность действия, ограничиваемая линзами Френеля, и необходимость использования сложной системы охлаждения линз Френеля.
Известен БУО палубной ОСП IFLOLS, установленный на кораблях США, имеющий несколько корпусов указательных огней (УО), в каждом из которых установлен источник света и обычная оптическая линза, формирующие световой сигнал, используемый летчиком для управления полетом по глиссаде при посадке на палубу.
Источники: статья «Improved Fresnel Lens Optical Landing System» from Wikipedia. the free encyclopedia.
Недостатком БУО палубной ОСП IFLOLS является снижение яркости видимого указательного огня в процессе его перемещения по БОУ.
Известен БУО палубной ОСП Луна-3М, установленной на корабле ТАВКР «Адмирал Кузнецов», имеющий несколько УО, состоящих из корпуса и установленных в нем источника света и обычной оптической линзы, имеющей высоту менее 60% высоты корпуса указательных огней УО, формирующих световой сигнал, используемый летчиком для управления полетом по глиссаде при посадке на палубу.
Патент РФ №2083443, опубл. 10.07.97, МПК 64F 1/18
Недостатком блока указательных огней ОСП Луна-3М является повышенное расстояние между соседними линзами, соизмеримое с размером линзы по высоте, вследствие чего видимый световой сигнал УО пропадает при перемещении между линзами, что приводит к нарушению плавности и дискретности его перемещения по БОУ, затрудняющему летчику визуальную оценку положения и тенденции его перемещения и снижающим точность управления посадкой.
Задачей изобретения является создание БУО палубной ОСП, обеспечивающего повышение точности визуальной оценки летчиком положения видимого светового сигнала УО, тенденции его перемещения, точности управления посадкой и безопасности посадки на корабль.
Техническим результатом является повышение точности и безопасности посадки на корабль, а также расширение допустимых условий посадки.
Задача и технический результат достигаются тем, что в блоке указательных огней палубной оптической системы посадки, включающем указательные огни, каждый из которых содержит корпус, источник света и оптическую линзу, в каждом корпусе установлена оптическая линза, созданная из оптической линзы путем удаления ее верхнего, нижнего и боковых сегментов. имеющая высоту, при которой отношение расстояния между линзами к высоте блока указательных огней не превышает 5%.
Перечень фигур на чертежах.
На фиг. 1 изображен принцип световой индикации летчику отклонения самолета от глиссады при посадке на палубу, обеспечиваемой БУО, входящим в состав ОСП.
На фиг. 2 изображен принцип формирования видимого светового сигнала БУО.
На фиг. 3 показан характер перемещения видимого светового сигнала по БУО палубных ОСП Луна-3М, FLOLS и IFLOLS.
На фиг. 4 изображена форма и схема взаимного расположения оптических линз в предлагаемом БУО.
Фиг. 1.
1 - оптическая система посадки (ОСП)
2 - блок указательных огней (БУО)
3 - указательный огонь (УО)
4 - базовые огни
5 - летчик
6 - глиссада летчика
7 - тормозной гак
8 - глиссада тормозного гака
9 - заданная точка касания
Фиг. 2.
10 - источник света
11 - оптическая линза,
12 - оптическая ось линзы
13 - корпус УО
14 - глаза летчика
15 - видимый световой сигнал
Фиг. 3.
16 - БУО ОСП Луна-3М
17 - БУО ОСП FLOLS
18 - БУО ОСП IFLOLS
Фиг. 4.
19 - Форма и схема расположения линз предлагаемого БУО
20 - Исходная линза
21 - Устраняемые верхний и нижний сегменты линзы
22 - Устраняемые правый и левый сегменты линзы
23 - Предлагаемая форма линзы
24 - Вид видимого светового сигнала в зоне БУО между соседними линзами
Блок указательных огней 2 (Фиг. 1), входящий в состав палубной оптической системы посадки 1, содержащий указательные огни (УО) 3, предназначен для выдачи летчику 5 светового сигнала об его отклонении по высоте относительно глиссады летчика 6 путем отклонения по высоте видимого светового сигнала 15 (Фиг. 2) от уровня базовых огней 4. При выдерживании светового сигнала на уровне базовых огней 4 обеспечивается движение летчика по глиссаде летчика 5, а также движение тормозного гака 7 по глиссаде тормозного гака 8 и касание палубы тормозным гаком 7 вблизи заданной точки касания 9.
Видимый световой сигнал 15 формируется в блоке указательных огней (БУО) 2 с помощью светооптического устройства - указательного огня (УО) 3, состоящего из оптической линзы 11 (Фиг. 2) и источника света 10, расположенного на оптической оси линзы 12, которые установлены в корпусе указательного огня 13.
л
всс
л
При расположении глаз летчика 14 на оптической оси линзы 12 летчик видит в качестве светового сигнала 15 источник света 10 в центре линзы 11. При смещении глаз летчика 14 вверх (или вниз) на величину Н летчик видит световой сигнал 15 смещенным в верхнюю (или нижнюю) часть линзы 11 на величину Н, пропорциональную смещению глаз летчика Н. При совмещении оптической оси линзы 12 с глиссадой летчика 6 отклонение светового сигнала 15 от центра линзы отображает отклонение летчика относительно посадочной глиссады 6. Для перемещения глаз летчика 14 на глиссаду летчика 6, необходимого для выполнения точной посадки самолета, летчик выполняет маневр, обеспечивающий перемещение светового сигнала 15 к центру линзы.
уо
уо
Для обеспечения возможности отображения отклонения светового сигнала 15 на величину, превышающую размер линзы, создается вертикальный ряд из нескольких указательных огней, примыкающих друг к другу, образующих светооптическую систему БУО. Для обеспечения плавности перехода видимого светового сигнала 15 на соседнюю линзу угол раствора Δε между оптическими осями 12 соседних линз 11 должен быть близким к углу ε световой зоны УО, не превышая его.
треб
На Фиг. 3 изображен примерный вид блоков указательных огней ОСП Луна-3М 20, FLOLS 21 и IFLOLS 22 и характер перемещения видимого светового сигнала 15 по блоку указательных огней. Высота БУО ОСП Луна-3М и FLOLS Н соответствует основным требованиям обеспечения палубной посадки.
линз
линз
Видно, что расстояние между соседними линзами БУО ОСП Луна-3М Н соизмеримо с размером линзы по высоте Н, вследствие чего образуются значительные зоны отсутствия видимости светового сигнала 15 при его перемещении по БУО. Это вызывает дискретность и нарушение плавности перемещения видимого светового сигнала ОСП Луна-3М, что затрудняет летчику визуальную оценку положения указательного огня и тенденции его перемещения и снижает точность управления посадкой.
Необходимость плавности перемещения видимого светового сигнала подтверждается также результатами исследований на пилотажном стенде ЦАГИ, а также летных испытаний разработанной в ЦАГИ аварийной ОСП с ручным управлением, обеспечивающей высокую плавность перемещения светового сигнала. Выполнявший посадку по этой аварийной ОСП на самолете Т-10К корабельный летчик составил следующее заключение: «Хорошо видна тенденция смещения самолета по глиссаде. Касание выполнено в 3-й трос. Принцип действия ОСП очень удобен».
линз
линз
буо
Для повышения плавности перемещения видимого светового сигнала 15 в корпусах УО 13 предлагаемого БУО 19 (Фиг. 4) должны быть установлены линзы 23, имеющие высоту Н, при которой отношение расстояния между соседними линзами ΔН к требуемой высоте БУО Н не превышает 5%, получаемые из обычной линзы 20 путем удаления верхнего и нижнего сегментов 21 и правого и левого сегментов 22. Как видно из Фиг. 4, при предлагаемой форме линз и схеме их взаимного расположения в БУО 19 обеспечивается практически непрерывная видимость светового сигнала при его перемещении по БУО. У существующего БУО ОСП Луна-3М 16 теряется видимость светового сигнала 15 при его положении между соседними линзами 24.
При использовании линз прямоугольной формы в плане снижается потеря яркости видимого светового сигнала 15 при его переходе на соседнюю линзу по сравнению с круглыми линзами, используемыми в БУО ОСП IFLOLS 18.