способ звуковой индикации параметров предпосадочного снижения гидросамолета или самолета для обеспечения посадки в условиях плохой видимости

Формула изобретения

Способ звуковой индикации параметров предпосадочного снижения гидросамолета или самолета для обеспечения посадки в условиях плохой видимости, заключающийся в выдаче летчику предупреждающего звукового сигнала о снижении гидросамолета или самолета до заданного порога высоты над поверхностью воды или земли, отличающийся тем, что при снижении гидросамолета или самолета ниже заданного порога летчику подают звуковые сигналы, дающие информацию о текущем значении высоты, каждому значению высоты ставят в соответствие комбинированный звуковой код, изменения звуковых кодов во времени информируют летчика о направлении и величине вертикальной скорости.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области авиационной техники, а именно к средствам отображения информации в кабине пилотов самолетов, преимущественно гидросамолетов.

Известен способ индикации параметров полета на лобовом стекле кабины пилотов. Способ реализовывается о помощью проекционного пилотажного индикатора (ППИ) (Бородин В.Т., Рыльский Г.И. Пилотажные комплексы и системы управления самолетов и вертолетов. - М.: Машиностроение, 1978, с. 155, 156), который помимо других возможностей позволяет летчику при заходе на посадку в условиях плохой видимости получать информацию о параметрах движения самолета, не прерывая наблюдение за внекабинным пространством.

Для реализации этого способа требуется сложное дорогое оборудование, включая средства коллимации изображения (фокусировка "на бесконечность").

Недостатком является также то, что используется зрительный канал восприятия информации летчиком, который при сближении с землей в условиях плохой видимости занят поиском наземных ориентиров.

Известен способ индикации опасной высоты полета при помощи выдачи летчикам звукового сигнала, например звуковой индикатор опасной высоты в составе радиовысотомера РВ-5 (Голяк А.Н. и др. Радионавигационное оборудование самолетов. Устройство и эксплуатация. - М.: Транспорт, 1981, с. 109, 110), который при заходе на посадку выдает летчику звуковой сигнал о том, что самолет снизился до заданного порога высоты над поверхностью земли.

Звуковой индикатор опасной высоты выдает только предупреждающий сигнал и после срабатывания не обеспечивает летчика информацией о параметрах дальнейшего снижения самолета перед посадкой.

Способ звуковой индикации опасной высоты является наиболее близким техническим решением (используется звуковой канал выдачи информации; источником входной информации является высотомер), поэтому его можно принять в качестве прототипа данного изобретения.

При посадке гидросамолета на воду одним из вариантов условий плохой видимости является зеркальная поверхность воды, поскольку при этом отсутствуют ориентиры для визуальной оценки параметров приближения самолета к поверхности (высоты и вертикальной скорости). Поэтому даже при отличной горизонтальной и вертикальной видимости выполнение посадки "на зеркало" относится к сложным полетным ситуациям. В инструкциях по летной эксплуатации посадка на зеркальную поверхность, как правило, запрещена.

Звуковая индикация параметров предпосадочного снижения (ЗИППС) предназначена, прежде всего, для решения проблемы посадки "на зеркало", однако, как показали эксперименты на пилотажном стенде, звуковая индикация обеспечивает безопасную посадку гидросамолета на воду и в условиях ограниченной видимости или даже при полном отсутствии горизонтальной и вертикальной видимости. Это обусловлено тем, что при достаточных размерах водоема, на котором выполняется посадка, гидросамолету нет необходимости точно выдерживать глиссадные и курсовые параметры снижения, т.к. нет необходимости в обязательном попадании в заранее намеченную точку касания. Поэтому при наличии информации о высоте и вертикальной скорости на заключительном этапе захода на посадку опытный летчик может выполнить безопасную посадку на воду при отсутствии видимости.

При посадке на сухопутную ВПП ЗИППС может служить резервным индикатором параметров снижения.

Целью изобретения является обеспечение летчика звуковой информацией о параметрах предпосадочного снижения (высоте и вертикальной скорости) на заключительном этапе посадки в условиях плохой видимости. Ожидаемым результатом применения изобретения является расширение диапазона метеоусловий, при которых возможна безопасная посадка гидросамолета (самолета).

Данная задача решается тем, что в способе звуковой индикации параметров предпосадочного снижения гидросамолета (самолета), заключающемся в выдаче летчику предупреждающего звукового сигнала о его снижении до заданного порога высоты над поверхностью воды (земли), при снижении гидросамолета (самолета) ниже заданного порога летчику подают звуковые сигналы, дающие информацию о текущем значении высоты; каждому значению высоты ставят в соответствие комбинированный звуковой код; изменения звуковых кодов во времени информируют летчика о направлении и величине вертикальной скорости гидросамолета (самолета).

В отличие от прототипа звуковые сигналы дают информацию не об одном (пороговом) значении высоты, а, начиная с некоторого порогового значения и ниже, о текущем значении высоты.

Через тенденции изменения звуковых сигналов во времени летчик получает информацию о текущем значении вертикальной скорости.

Предлагаемый способ поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 показана блок-схема звукового индикатора;

на фиг. 2, 3 даны примеры алгоритма звукового кодирования;

на фиг. 2 - работа звукового индикатора в гипотетическом случае снижения с постоянной вертикальной скоростью - 1 м/с (при F = 0 звукового сигнала нет);

на фиг. 3 - работа звукового индикатора при выполнении посадки гидросамолета на зеркальную поверхность воды в эксперименте на пилотажном стенде (при F = 0 звукового сигнала нет).

Реализация способа ЗИППС заключается в преобразовании текущего значения высоты полета, измеренного при помощи радиовысотомера или другого датчика малых высот, в кодированный звуковой сигнал. При этом в общем случае каждому значению высоты ставится в соответствие уникальный звуковой код, основанный на комбинировании частоты звука и частоты выдачи звуковых импульсов. Пилот может оценить текущее положение летательного аппарата (ЛА) над поверхностью воды (земли) по звучащей в данный момент звуковой комбинации; изменение звуковых кодов во времени дает информацию о направлении и величине вертикальной скорости ЛА.

При данном способе индикации параметров снижения гидросамолета (самолета) информация передается летчику по слуховому каналу, зрительный канал восприятия информации не отвлекается от наблюдения внекабинного пространства.

Алгоритм звукового кодирования высоты, как и техническое решение генератора звуковых кодов, могут быть различными. Генератор звуковых кодов может быть аналоговым (электронная схема) или цифровым (бортовой компьютер).

Необходимые для реализации изобретения элементы показаны на фиг. 1. Значение высоты (H) над поверхностью определяется от радиовысотомера или другого датчика 1. Звуковые сигналы динамически формируются в зависимости от текущего значения H генератором звуковых кодов 2 и передаются летчику через динамик или наушники 3.

Ниже дан пример алгоритма звукового кодирования, реализованного на компьютере в составе пилотажного стенда, на котором была произведена опытная проверка способа ЗИПСС.

В процессе захода гидросамолета на посадку при снижении до высоты 50 м, выбранной как пороговая, выдается первый звуковой сигнал индикатора. При дальнейшем снижении прохождение высот 40, 30 и 20 м индицируется отличающимися друг от друга звуковыми комбинациями.

При снижении гидросамолета до высоты 15 м и ниже производится непрерывная индикация высот - уменьшение высоты приводит к сокращению временных интервалов между звуковыми импульсами и повышению звуковой частоты этих сигналов. При полете на неизменной высоте в этом диапазоне высот (0 - 15 м) звуковые импульсы выдаются с постоянным временным интервалом и неизменной частотой звука (см. фиг. 2 и 3).

Таким образом, данный способ звуковой индикации параметров предпосадочного снижения гидросамолета (самолета) обеспечивает летчика звуковой информацией о параметрах предпосадочного снижения гидросамолета (самолета) в условиях плохой видимости и позволяет расширить диапазон метеоусловий, при которых возможна безопасная посадка гидросамолета (самолета).