способ захода на посадку летательных аппаратов и система его обеспечения
Классы МПК: | B64F1/18 оптические или акустические средства обеспечения посадки |
Автор(ы): | Лаврушко В.Н. |
Патентообладатель(и): | Лаврушко Валерий Николаевич, Лопухов Александр Николаевич |
Приоритеты: |
подача заявки:
1999-12-24 публикация патента:
27.09.2000 |
Изобретение относится к авиации. Способ захода на посадку летательного аппарата (ЛА) состоит в том, что с помощью системы обеспечения, содержащей взлетно-посадочную полосу (ВПП) с наземными ориентирами, выполняют предпосадочный маневр, осуществляют снижение и производят посадку. Перед посадкой выполняют опорный полет над минимально безопасной высотой с коррекцией боковых отклонений по ориентирам, расположенным перед ВПП. Коррекцию боковых отклонений завершают до пролета заданной дальности начала подхода к ВПП, определяемой по зависимости, указанной в формуле. Система содержит дополнительные ориентиры, предназначенные для коррекции боковых отклонений при опорном полете. Они могут быть приподняты над землей на различную высоту для создания искусственного рельефа местности и выполнены в виде пластин. Выполненные предложенным образом способ посадки и система для его обеспечения позволяют повысить безопасность посадок в сложных метеоусловиях на необорудованный аэродром. 2 с. и 5 з.п.ф-лы, 4 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Формула изобретения
1. Способ захода на посадку летательного аппарата (ЛА), заключающийся в том, что с помощью системы обеспечения, содержащей взлетно-посадочную полосу (ВПП) с наземными ориентирами, выполняют предпосадочный маневр, осуществляют снижение и производят посадку, отличающийся тем, что перед посадкой выполняют опорный полет с коррекцией боковых отклонений по ориентирам, расположенным перед ВПП. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выполнение полета с коррекцией боковых отклонений осуществляют над минимально безопасной высотой. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что коррекцию боковых отклонений завершают до пролета заданной дальности начала подхода к ВПП, определяемой по формуле Lпод = Vn (Ноп - Нпор)/VУп, а к посадке приступают после пролета заданной дальности Lв = VnТл, где Vn - скорость подхода к ВПП; Ноп - минимально безопасная высота для выполнения опорного полета над ней с коррекцией боковых отклонений; Нпор - высота, над которой выполняют пролет порога ВПП; Vуп - вертикальная скорость при подходе к ВПП; Тл - время, необходимое летчику для визуальной оценки полетной обстановки, причем указанные дальности обозначают соответствующими ориентирами. 4. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что при вертикальной посадке снижение осуществляют в два этапа: сначала выполняют торможение, а затем осуществляют снижение со скоростью, достигнутой в торможении. 5. Система обеспечения захода на посадку летательного аппарата, содержащая ВПП с наземными ориентирами, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительными ориентирами, предназначенными для коррекции боковых отклонений при опорном полете перед посадкой. 6. Система по п.5, отличающаяся тем, что указанные дополнительные ориентиры приподняты на землей на различную высоту для создания искусственного рельефа местности. 7. Система по п.5, отличающаяся тем, что дополнительные ориентиры выполнены в виде пластин.Описание изобретения к патенту
Заявляемая группа изобретений относится к области вопросов, связанных с повышением безопасности полетов гражданской авиации, а именно к повышению уровня безопасности при выполнении посадок на необорудованный аэродром, который не содержит какого бы то ни было посадочного оборудования. Исходя из этого эффективным повышением указанного уровня безопасности следует считать решение задачи по снижению параметров метеоминимума погоды (ПММ) до категории ICAO (Нв![способ захода на посадку летательных аппаратов и система его обеспечения, патент № 2156720](/images/patents/315/2156012/8773.gif)
![способ захода на посадку летательных аппаратов и система его обеспечения, патент № 2156720](/images/patents/315/2156012/8773.gif)
1) международную радиотехническую систему ближней навигации типа VOR/DME, предназначенную для непрерывного автоматического определения местоположения летательного аппарата (ЛА) и обеспечения его привода в любую точку в пределах зоны действия системы;
2) автоматический радиопеленгатор типа АРП-7С, предназначенный для индикации азимута ЛА, излучающего радиосигналы по каналам авиационной связи;
3) приводные радиостанции типа АПР-8, предназначенные для обеспечения полетов ЛА, оборудованных автоматическими радиокомпасами. Перечисленное оборудование может быть использовано как автономно, так и в комплексе, создавая систему обеспечения для захода на посадку на взлетно-посадочную полосу (ВПП), например варианты:
- первая система содержит ВПП + VOR/DME;
- вторая система содержит ВПП + VOR/DME + АРПМ-7С;
- третья система содержит ВПП + VOR/DME + АПР-8;
- четвертая система содержит ВПП + VOR/DME + АРПМ-7С + АПР-8. По критерию минимальной достаточности за прототип принимается первая система, к основным характеристикам которой следует отнести следующие [2, с. 68-69]:
1) нормы на основные характеристики радиомаяков VOR (измерение азимута) и DME (измерение дальности) установлены ICAO. Система VOR/DME является стандартной для обеспечения полетов на зарубежных международных воздушных трассах;
2) основные параметры радиомаяка VOR: зона действия 0-40o, общая погрешность определения азимута
![способ захода на посадку летательных аппаратов и система его обеспечения, патент № 2156720](/images/patents/315/2156001/916.gif)
![способ захода на посадку летательных аппаратов и система его обеспечения, патент № 2156720](/images/patents/315/2156012/8773.gif)
3) Основные параметры радиомаяка DME: дальность действия до 370 км; общая погрешность определения дальности
![способ захода на посадку летательных аппаратов и система его обеспечения, патент № 2156720](/images/patents/315/2156001/916.gif)
"Процесс привода самолета на аэродром для посадки (с использованием системы обеспечения, содержащей ВПП с наземными радиотехническими ориентирами - прим. автора) состоит из следующих этапов захода (фиг. 1):
- начального этапа захода на посадку, т.е. предпосадочного маневра, который заключается, как правило, в выполнении одного, двух или четырех разворотов для выхода самолета на заданную линию посадки (ЗЛП) в зону действия посадочной системы (система обеспечения захода на посадку - прим. автора);
- заключительного этапа захода на посадку, представляющего собой полет по глиссаде снижения для выхода в точку принятия решения, после прохода которой выполняется визуальная посадка (с использованием визуальных ориентиров)". Поскольку других способов по выполнению начального и заключительного этапов захода на посадку не известно, то описанный способ принимается и за аналог, и за прототип. Анализ принятого за прототип способа позволил выделить следующие основные его недостатки. Принятие решения в одной точке требует достижения высокой точности в масштабе времени одновременно как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях, что не только повышает нагрузку летчика (с точки зрения управления), но и требует жесткой глиссады, а следовательно, специализированного посадочного оборудования типа указанных ПРМГ - со снижением надежности системы в целом. Следовательно, логика способа-прототипа не способствует снижению ПММ и повышению уровня безопасности при выполнении посадок в СМУ. Помимо этого применительно к вертолету одновременное выполнение торможения и снижения (на заключительном этапе) по приборам (вслепую) до малых высот и скоростей вызывает у летного состава повышенную нагрузку с учетом аэродинамики вертолета, не обеспечивающей классического планирования, что не способствует снижению ПММ и повышению уровня безопасности при выполнении полетов в СМУ. Таким образом, в известном устройстве и способе не достигают технического результата, выраженного в снижении ПММ и повышении безопасности полетов при выполнении посадок в СМУ на необорудованный аэродром. Указанный технический результат достигается тем, что в способе захода на посадку летательного аппарата (ЛА), заключающемся в том, что с помощью системы обеспечения, содержащей ВПП с наземными ориентирами, выполняют предпосадочный маневр, осуществляют снижение и производят посадку, перед посадкой выполняют опорный полет с коррекцией боковых отклонений по ориентирам, расположенным перед ВПП. Кроме того, целесообразно выполнение полета с коррекцией боковых отклонений осуществлять над минимально безопасной высотой. Кроме того, коррекцию могут завершать до пролета заданной дальности Lпод начала подхода к ВПП, определяемой по формуле Lпод = Vп (Hоп - Hпор)/VУп, а к посадке приступают после пролета заданной дальности Lв = VпТл,
где Vп - скорость подхода к ВПП;
Hоп - минимально безопасная высота для выполнения опорного полета над ней с коррекцией боковых отклонений;
Hпор - высота, над которой выполняют пролет порога ВПП;
VУп - вертикальная скорость при подходе к ВПП;
Tл - время, необходимое летчику для визуальной оценки полетной обстановки, причем указанные дальности обозначают соответствующими ориентирами. Кроме того, при вертикальной посадке снижение осуществляют в два этапа, сначала выполняют торможение, а затем осуществляют снижение со скоростью, достигнутой в торможении. Технический результат достигается также тем, что система обеспечения захода на посадку ЛА, содержащая ВПП с наземными ориентирами, снабжена дополнительными ориентирами, предназначенными для коррекции боковых отклонений при опорном полете перед посадкой. Кроме того, дополнительные ориентиры могут быть приподняты над землей на различную высоту для создания искусственного рельефа местности и могут быть выполнены в виде пластин. Таким образом, заявляемое изобретение представляет собой техническое решение поставленной задачи, является новым, промышленно применимым и обладают изобретательским уровнем. В процессе проведения поиска не обнаружено источников технической и патентной информации, описывающих техническое решение, совпадающее с совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и обеспечивающее тот же технический результат. На фиг. 1 показана схема захода на посадку по прототипу. На фиг. 2 - схема предложенного способа захода на посадку. На фиг. 3 - схема предложенной системы. На фиг. 4 - схема захода на посадку для вертолета с вертикальной посадкой. Система обеспечения захода на посадку содержит ВПП и следующие наземные ориентиры:
1. Азимутальный радиомаяк VOR, который состоит из антенной системы, передающего устройства, контрольно-юстировочной аппаратуры. Электронные устройства собраны на полупроводниковых приборах и конструктивно оформлены в виде съемных функциональных модулей (блоков), размещенных в аппаратной кабине. Аппаратная кабина расположена под антенной системой маяка. Предусмотрены дистанционное управление и контроль за работой маяка [2, с. 70-79]. 2. Дальномерный радиомаяк DME, который состоит из антенной системы, приемного и передающего устройства и контрольно-юстировочной аппаратуры. Все оборудование выполнено в виде съемных функциональных модулей (блоков) и размещено в аппаратурной кабине, расположенной под антенной системой. В состав радиомаяка входят устройства дистанционного управления и контроля работы аппаратуры (см. там же). Наземное посадочное устройство (НПУ) состоит из дополнительных ориентиров-пластин (площадок), расположенных перед ВПП, как это показано на фиг. 3. Продольные пластины служат ориентирами для выполнения опорного полета по фактической линии посадки (ФЛП). При этом летчик привычно используeт боковой обзор, не имеющий практических ограничений. Поперечные пластины служат ориентирами для определения рубежей оставшейся дальности до ВПП, а также для обозначения линий естественного горизонта. Первые поперечные пластины имеют разметку, указывающую направление полета на ФЛП, и в совокупности своей они создают информационное поле НПУ, продольный размер которого учитывает время, необходимое летчику для оценки полетной обстановки при переходе на визуальное управление. При этом поперечный размер информационного поля соответствует возможным боковым отклонениям (
![способ захода на посадку летательных аппаратов и система его обеспечения, патент № 2156720](/images/patents/315/2156001/916.gif)
Vп = 210 км/ч - скорость подхода к ВПП;
V1 = 350 км/ч - скорость для начала захода;
![способ захода на посадку летательных аппаратов и система его обеспечения, патент № 2156720](/images/patents/315/2156002/920.gif)
1. С. А. Микоян, А.Г. Корбут "Заход на посадку по приборам", М.: Воениздат, 1979. 2. А. А. Кузнецов, В.И. Дубровский, А.С. Уланов "Эксплуатация средств управления воздушным движением". Справочник.- М.: Транспорт, 1983. 3. В.И. Жулев, B.C. Иванов "Безопасность полетов летательных аппаратов". - М.: Транспорт, 1986.
Класс B64F1/18 оптические или акустические средства обеспечения посадки