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DE2732646A1 - Gebaeudefreiheits-warneinrichtung fuer luftfahrzeug - Google Patents

Gebaeudefreiheits-warneinrichtung fuer luftfahrzeug

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Publication number
DE2732646A1
DE2732646A1 DE19772732646 DE2732646A DE2732646A1 DE 2732646 A1 DE2732646 A1 DE 2732646A1 DE 19772732646 DE19772732646 DE 19772732646 DE 2732646 A DE2732646 A DE 2732646A DE 2732646 A1 DE2732646 A1 DE 2732646A1
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DE
Germany
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signal
aircraft
warning device
speed
predetermined
Prior art date
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Application number
DE19772732646
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English (en)
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DE2732646C2 (de
Inventor
Charles D Bateman
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sundstrand Data Control Inc
Original Assignee
Sundstrand Data Control Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Sundstrand Data Control Inc filed Critical Sundstrand Data Control Inc
Publication of DE2732646A1 publication Critical patent/DE2732646A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2732646C2 publication Critical patent/DE2732646C2/de
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    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/933—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of aircraft or spacecraft
    • G01S13/935—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of aircraft or spacecraft for terrain-avoidance

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  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

DIPL-ING. R. BEETZ SEN. · DIPL-INC. K. IAMPRECHT
OR.-INC R. BECTZ JR. · RA KPl.·PIIYS. U. HEIORICH
DR.-ING. W. TIMPE - DIPLING. J. SIEGFRIEO
572-27.113P 19. Juli I977
Sundstrand Data Control, Inc. Redmond,V.St.A. Gebäudefreiheits-Warneinrichtung für Luftfahrzeug
Die Erfindung betrifft Bodennähe-Warneinrichtungen für Luftfahrzeuge und insbesondere eine Warneinrichtung zur Abgabe von Warnsignalen bei unzureichender Bodenfreiheit bzw. unzureichender Höhe über Boden bzw. Gelände.
Herkömmliche Bodennähe-Warneinrichtungen, wie die Gebäudefreiheite-Warneinrichtung gemäß der US-PS 3 946 358 oder der US-PS 3 944 968 der Anmelderin, verwenden sowohl Fahrwerk- als auoh Landeklappen-Stellungssignale zusammen ■it radiometriechen bzw. funktechnischen Höhensignalen zur Erzeugung eines Warnsignals, wenn die Bodenfreiheit ge-
572-B0I058 Me/Ho y
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ringer als vorgegebene Grenzen ist. Diese Einrichtungen würden rechtzeitig Warnsignale abgegeben haben für bestimmte Ereignisse bei kontrollierten Flügen ins Gelände, bei denen das Luftfahrzeug in das Gelände geflogen war, als das Luftfahrzeug nicht in einer Lande-Konfiguration bzw. einem Landezustand war. Es gibt Jedoch Augenblicke, bei denen ein Luftfahrzeugführer oder Pilot das (Lande-) Fahrwerk ausfährt, damit es als aerodynamische Bremse bzw. als aerodynamischer Widerstand während bestimmter Abschnitte des Flugs wirkt. Das Absenken oder Ausfahren des Fahrwerk unterdrückte bei den bisherigen Bodennähe-Warneinrichtungen den Gelände-Warnmodus, was eine Schutzmöglichkeit aufgrund eines Gelände-Warnsignals unter bestimmten Umständen beseitigte, wenn es jedoch nötig gewesen wäre.
Außerdem gab es bisher Augenblicke, bei denen die Flugzeugbesatzung den barometrischen Höhenmesser falsch ablas, insbesondere eine Fehlablesung um 10000 ft, und daher unwissentlich mit Reisegeschwindigkeiten flog innerhalb einer sehr engen Annäherung zum Boden. Die bisherigen Gelandefreiheite-Warneinrichtungen, wie die gemäß der US-PS 3 946 358 können in vielen Fällen bei diesen hohen Reisegeschwindigkeiten keine rechtzeitige Warnzeit erreichen. Das beruht zum Teil darauf, daß sie eine Warnung nicht erzeugen, bis das Luftfahr-
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zeug nicht innerhalb 200 ft über Grund ist,wenn es nicht auch absinkt mit einem barometrischen Absink-Verhältnis, bei einer Geschwindigkeit, die groß genug ist, um den Warnungs-Grenzwert auf 600 ft hinaufzusetzen.
Ein Ausfall des Fahrwerk- oder des Landeklappen-Schalters, der für ein Eingangssignal einer Bodennähe-Warneinrichtung verwendet wird, kann zum Verlust der Zuverlässigkeit der Einrichtung führen, da ein derartiger Fehler sich bei einem Landeanflug oder einer Landeannäherung durch ein ständiges *Hochzieh-Warnsignal ausdrückt. Da der Grund dieses Problems nicht sofort erkennbar ist, verlieren die Piloten leicht das Vertrauen in die Warneinrichtung.
Sine weitere Ursache des Vertrauensverlustes bei diesen Warneinrichtungen ist die Tatsache, daß bisher die meisten Warnsignale in Form eines einzigen zwingenden Befehlssignals zum Hochziehen abgegeben worden sind. Es wurde jedoch festgestellt, daß die Piloten abgeneigt sind, sofort mit einem Flugmanöver zu reagieren, wenn sie nicht sicher sind, welcher Umstand das Warnsignal ausgelöst hat.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Bodennähe-Warneinrichtung so auszuführen, daß sie stets zuverlässig arbeitet.
Sie Erfindung gib,t eine Geländefreiheits-Warneinrichtung an,
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273?· 46
("voice warning") die ein tonfrequentes Warnsignal erzeugt, das anzeigt,
daß das Luftfahrzeug für das Gelände zu niedrig ist.
Die Erfindung gibt weiter eine Geländefreiheits-Warneinrichtung für Luftfahrzeuge an, bei der die Warnkriterien bezüglich der Annäherung an das Gelände bzw. der Nähe des Geländes verändert wird abhängig von der Luftfahrzeug-Geschwindigkeit, wobei tonfrequente Warnungen erzeugt werden, zur Anzeige, daß das Luftfahrzeug gegenüber dem Gelände zu niedrig ist.
Die Erfindung gibt weiter eine Geländefreiheits-Warneinrichtung an, bei der ein tonfrequentes Warnsignal erzeugt wird, zur Anzeige, daß das Luftfahrzeug zu niedrig gegenüber dem Gelände und bei bestimmten Luftfahrzeug-Geschwindigkeiten zu niedrig mit eingefahrenem Fahrwerk (landing gear up) ist.
Die Erfindung gibt weiter eine Geländerfreiheits-Warneinrichtung an, bei der tonfrequente Warnsignale abgegeben werden, zur Anzeige abhängig von der Luftfahrzeug-Geschwindigkeit, daß das Luftfahrzeug zu niedrig gegenüber dem Gelände oder daß das Luftfahrzeug zu niedrig mit eingefahrenen Landeklappen (flape up) ist.
Schließlich gibt die Erfindung eine Geländefreiheits-Warnein-
ι1
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-Jt-
richtung ab, bei der tonfrequente Warnsignale erzeugt werden zur Anzeige, daß das Luftfahrzeug zu niedrig gegenüber dem Gelände ist, wobei die zur Ansteuerung dieses Warnsignals verwencfete Höhe sich abhängig vor der Luftfahrzeug-flbschwindigkeit ändert und weiter für Luftfahrzeug-Geschwindigkeiten über einem vorgegebenen Wert, daß das Luftfahrzeug zu niedrig ist mit eingefahrenem Fahrwerk oder daß das Luftfahrzeug zu niedrig ist mit eingefahrenen Landeklappen.
Die Erfindung verwendet Signale eines funktechnischen Höhenmessers zur Bestimmung der Ist-Höhe des Luftfahrzeugs über dem Gelände. Weiter verwendet das Luftfahrzeug ein Signal, das die Luftfahrzeug-Geschwindigkeit darstellt, wie z.B. die Luftgeechwindigkeit oder die Mach-Zahl, zusammen mit Signalen, die anzeigen, ob die Landeklappen und das Fahrwerk eingefahren oder ausgefahren (up bzw. down) ist. Wenn beispielsweise das Luftfahrzeug unterhalb 1000 ft über Grund absinkt über einer vorgegebenen Geschwindigkeit,wie 0,45 Mach,wird ein tonfrequentes Warnsignal abgegeben, das anzeigt, daß das Luftfahrzeug zu niedrig ist gegenüber dem Gelände, solange nicht sowohl das Fahrwerk als auch die Landeklappen abgesenkt werden. Darüber hinaus wird die Höhe, bei der das tonfrequente Geländefreihelts-Warnsignal abgegeben wird, abhängig von der Luftfahrzeug-Geschwindigkeit geändert, um die Warnungszelten zu' erhöhen während des Anfangsanflugs und des
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Absinkens und den Betriebephasen. Wenn das Luftfahrzeug unter 500 ft absinkt mit eingefahrenem Fahrwerk unter einer vorgegebenen Geschwindigkeit, wie 0,35 Mach wird ein tonfrequentes Warnsignal abgegeben, das anzeigt, daß das Luftfahrzeug bezüglich des Fahrwerks zu niedrig ist (Signal "zu niedrig, Fahrwerk "). Auf die gleiche Weise wird, wenn die Landeklappen nicht in der Landestellung sind, und das Luftfahrzeug sich innerhalb 200 ft über Grund annähert mit ausgefahrenem Fahrwerk , ein tonfrequentes Warnsignal abgegeben, das anzeigt, daß das Luftfahrzeug bezüglich der Landeklappen zuniedrig ist (Signal "zu niedrig, Landeklappen" ).
Durch Verwendung einer tonfrequenten Warnung, die die Bedingungen bzw. Umstände anzeigt, die Ursache für die Warnung sind, wird das Vertrauen und die Aufnahme der Einrichtung durch den Piloten wesentlich verbessert, wodurch die Wirksamkeit der Einrichtung bei tatsächlichen Betriebsbedingungen wesentlich erhöht wird. Weiter kann durch Anheben der Höhe, bei der ein Geländefreiheits-Warnsignal erzeugt werden kann, auf 1000 ft, wenn das Luftfahrzeug auf Reisegeschwindigkeit ist, ein unbeabsichtigter Hochgeschwindigkeits-Flug nahe dem Boden vermieden werden.
Die Erfindung gibt durch Verwendung eines funktechnischen Höhenmessers zusammen mit einer Messung der Luftfahrzeug-
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Geschwindigkeit, der Fahrwerk -Stellung und der Landeklappen-Stellung eine Geländefreiheits-Warneinrichtung für Luftfahrzeuge an, durch die ein tonfrequentes Warnsignal abgegeben wird, das anzeigt, daß das Luftfahrzeug zu niedrig ist gegenüber dem Gelände, wenn das Luftfahrzeug über einer vorgegebenen Geschwindigkeit ist. Für Luftfahrzeuge-Geschwindigkeiten unter der vorgegebenen Geschwindigkeit wird ein tonfrequentes Warnsignal abgegeben, wenn das Luftfahrzeug unter einer vorgegebenen Höhe mit eingefahrenem Fahrwerk ist, das anzeigt, daß das Luftfahrzeug zu niedrig mit eingefahrenem Fahrwerk ist, und gibt ein tonfrequentes Warnsignal ab, wenn das Fahrwerk ausgefahren jedoch die Landeklappen nicht in der Lande-Stellung sind und das Flugzeug unter eine zweite vorgegebene Höhe sinkt, das anzeigt, daß das Luftfahrzeug zu niedrig ist mit eingefahrenen Landeklappen.
Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Aueführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen der Luftfahrzeug-Höhe und -Geschwindigkeit zur Erzeugung eines Geländefreiheits-Warnsignals, wenn das Fahrwerk eingefahren ist.
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Fig. 2 eine grafische Darstellung der Beziehung zwiechen Luftfahrzeug-Höhe und -Geschwindigkeit zur Erzeugung eines Geländefreiheits-Warnsignals, wenn die Luftfahrzeug-Landeklappen eingefahren sind, und
Fig. 3 ein Funktions-Blockschaltbild einer Schaltung zur Ausführung der Kennlinien bzw. Kurven der Fig. 1 und 2.
Fig. 1 zeigt eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen Luftfahrzeug-Geschwindigkeit, die durch die Mach-Zahl wiedergegeben ist, und der Luftfahrzeug-Höhe über Grund zur Erzeμgung eines Geländefreiheits-Warnsignals, wenn das Luftfahrzeug-Fahrwerk eingefahren ist. Beispielsweise wird stets, wenn das Luftfahrzeug eine Geschwindigkeit von höchstens 0,35 Mach besitzt und unter 500 ft gegenüber Gelände absinkt, ein tonfrequentes Warnsignal "zu niedrig, Fahrwerk " abgegeben, wie das durch den schraffierten Bereich 10 in Fig. 1 dargestellt ist. Für Luftfahrzeug-Geschwindigkeiten zwiechen 0,35 und 0,45 Mach hängt die Warnsignal-Grenzkurve, die durch die Linie 12 dargestellt ist, im wesentlichen von der Luftfahrzeug-Geschwindigkeit ab und das tonfrequente Warnsignal würde anzeigen, daß das Luftfahrzeug zu niedrig ist gegenüber dem Gelände. D.h., für höhere Geschwindigkeitenjist die Höhe bei der eine Warnung
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abgegeben wird,ebenfalls höher. Pur Luftfahrzeug-Geschwindigkeiten über 0,45 Mach wird das "zu niedrig, Gelände" -Warnsignal iomer dann abgegeben, wenn das Luftfahrzeug sich unterhalb 1000 ft dem Gelände annähert, wie das durch den schraffierten Bereich 14 in Fig. 1 dargestellt ist.
In ähnlicher Weise zeigt die grafische Darstellung gemäß Pig. 2 die Betriebsweise der Geländefreiheits-Warneinrichtung, wenn zwar das Fahrwerk ausgefahren ist, jedoch die Landeklappe nicht in ihrer Lande-Stellung sind . Der schraffierte Bereich 16 in Fig. 2 zeigt, das ein tonfrequentes Warnsignal "zu niedrig, Landeklappen" erzeugt wird, wenn das Luftfahrzeug eine Geschwindigkeit von höchstens 0,28 Mach besitzt und innerhalb 200 ft über dem Gelände ist. Wenn das Luftfahrzeug eine Geschwindigkeit zwischen 0,28 Mach und 0,45 Mach besitzt, wird ein Warnsignal "zu niedrig, Gelände" abgegeben, wenn das Luftfahrzeug unter die Linie 18 für gegebene Machzahlen zwischen 0,28 und 0,45 absinken sollte. Wenn das Luftfahrzeug schneller als 0,45 Mach ist, wird ein Warnsignal "zu niedrig, Gelände11 abgegeben, wie das durch den schraffierten Bereich 20 in Fig. 2 dargestellt ist, immer dann, wenn das Luftfahrzeug unter 1000 ft gegenüber dem Gelände absinkt.
Aus den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Kennlinien bzw. Eigen-
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schäften ergibt sich, daß sowohl die Art als auch die Höhe, bei der Warnsignale abgegeben werden, von der Geschwindigkeit des Luftfahrzeugs abhängen. Weiter sind die Höhe und die Art der Warnung, die abgegeben wird, auch abhängig von der Stellung des Fahrwerk und der Landeklappen. Ein Vergleich der Darstellungen in Fig. 1 und 2 zeigt auch, daß dann, wenn das Luftfahrzeug mit hoher Geschwindigkeit von über 0,45 Mach weiterfliegt mit sowohl eingefahrenem Fahrwerk . als auch eingefahrenen Landeklappen, ein Geländefreiheits-Warnsignal abgegeben wird für relativ hohe Höhen, wodurch eine rechtzeitige Warnung erreicht wird in Fällen, in denen das Luftfahrzeug unbeabsichtigt oder versehentlich nahe dem Boden mit Reisegeschwindigkeit fliegt.
Ein funktionelles Blockschaltbild zum Erreichen einer Geländefreiheits-Warneinrichtung mit den durch die Fig. 1 und 2 wiedergegebenen Merkmalen ist in Fig. 3 dargestellt. Beim bevorzugten AusfUhrungsbeispiel der Erfindung, enthält, wie in Fig. 3 dargestellt, ein Digitalspeicher 22 eine Folge von Bits, die zur Bildung eines Wortes erforderlich sind. Ein Digital/Analog-Umsetzer 24 empfängt die Bits vom Digitalspeicher 22 über eine Leitung 26 und setzt den Bitstrom um in ein Analogsignal, das seinerseits über eine Leitung 28 einem Verstärker 30 zugeführt wird. Das verstärkte
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Analogsignal wird über eine Leitung 32 einem Lautsprecher 34 zur Erzeugung geeigneter Worte zugeführt. Die im Digitalspeicher 22 enthaltenen Bits sind zur Übertragung zum Digital-Analog-Umsetzer 24 ausgewählt mittels einer Speicheradressenlogik 36. Eine ähnliohe/Tonfrequenzen oder Sprache erzeugende Einrichtung ist beispielsweise in der US-PS 3 925 751 erläutert. Die Speicheradressenlogik 32 ihrerseits wird über mehrere Eingangsieitungen 40, 42, 44, 46 angesteuert, die anzeigen, daß Teile des Digitalspeichers 22 zur Bildung von Worten "Gelände", "Fahrwerk ", "Landungsklappen" bzw. "zu niedrig" ausgewählt werden sollen. Die Speicheradressenlogik 36 wird unterdrückt oder gesperrt mittels einem über eine Leitung 48 von einem UND-Glied 50 übertragenen Signal. Wenn ein Signal GD, das bedeutet, daß das Fahrwerk ausgefahren ist, über eine Leitung 52,und ein Signal FD, das anzeigt, daß die Landeklappen ausgefahren sind oder in einer Landestellung sind, über eine Leitung 54 dem UND-Glied 50 zugeführt werden, wird ein Verhinderungs- oder Unterdrückungssignal über die Leitung 48 zur Speicheradressenlogik 36 übertragen, um die Erzeugung irgendeines Geländefreiheits-Warnsignals zu verhindern. Daher erfolgt keine Geländefreiheits-Warnung, wenn das Fahrwerk ausgefahren ist und die Landeklappen in ihrer Landestellung sind.
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Xi
Ein die Luftfahrzeug-Geschwindigkeit darstellendes Signal wird über eine Leitung 56 von einem Mach-Meter 58 oder einem ähnlichen Gerät einem Punktionsgenerator 60 zugeführt. Der Punktionsgenerator 60 legt ein Signal an einen positiven oder Plus-Anschluß eines Addierers 62 über eine Leitung 64» wobei das Signal auf der Leitung 64 so bestimmt oder bemessen ist, daß es 200 ft wiedergibt für 0,28 Mach oder weniger, zwischen 200 und 500 ft für Geschwindigkeiten zwischen 0,28 und 0,35 Mach und zwischen 500 und 1000 ft für Geschwindigkeiten zwischen 0,35 und 0,45 Mach. Für alle Geschwindigkeiten über 0,45 Mach ist das Ausgangssignal des Punktionsgenerators 60 ein Signal, das 1000 ft wiedergibt. Ein funktechnischer Höhenmesser 66 erzeugt ein Höhensignal hR, das als Eingangssignal zu einem anderen Plus-Anschluß des Addierers 62 verwendet ist. Ein Vergleicher 68 empfängt das Ausgangssignal des Addierers 62 über eine Leitung 70 und erzeugt ein hohes oder positives Logiksignal auf einer Leitung 72, wenn das Luftfahrzeug unter einer gewünschten oder Soll-Höhe ist, wobei das Fahrwerk . und/oder die Landeklappen eingefahren sind, wodurch sofort die Erzeugung der Worte "zu niedrig" ausgelöst wird. Ein positives Logiksignal auf der Leitung 72 dient auch zum Setzen jedes von mehreren Logikgliedern 74, 76, 78, die das Auslösen von Signalen über
die
die Leitungen 40, 42, 44 und 46 steuern, was dann in der Erzeugung gewünschter Worte mittels der Speicheradresselogik 36 zur Folge hat.
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Ein alt der Leitung 56 verbundener zweiter Vergleicher 80 erzeugt ein positive· Logiksignal auf einer Leitung 82, wenn die Luftfahrzeug-Geschwindigkeit größer als 0,35 Mach ist. Wenn das Fahrwerk eingefahren ist, was durch ein positiveβ Signal auf einer Leitung 84 angezeigt wird, gibt ein die beiden Leitungen 82 und 84 als Eingangssignal-Leitungen aufweisendes zweites UND-Glied 85 ein positives Logiksignal über eine Leitung 86 an ein ODER-Glied 88 ab. Das ODER-Glied 88 überträgt das positive Logiksignal auf der Leitung 86 zu einem zweiten Eingangsanschluß eines dritten UND-Glieds 78, um zusammenwirkend mit dem positiven Logiksignal auf der Leitung 72 die Erzeugung des Wortes "Gelände" auszulösen. Diese Betriebsweise der Schaltung gemäß Fig. 3 entspricht der Linie 12 der grafischen Darstellung gemäß Fig. 1. Ein positives Logiksignal auf der Leitung 86, das anzeigt, daß die Luftfahrzeug-Geschwindigkeit über 0,35 Mach let, wird mittels eines invertierenden Anschlusses einem vierten UND-Glied 76 zugeführt, was die Unterdrückung oder Verhinderung der Erzeugung des Wortes "Fahiwerk" bewirkt. Dadurch wird, wie sich das auch aus Fig. 1 ergibt, für jede Luftfahrzeug-Geschwindigkeit über 0,35 Mach das Wort "Fahrwerk" nicht erzeugt.
Wenn die Luftfahrzeug-Geschwindigkeit größer als 0,28 Mach ist, was durch einen dritten Vergleicher 90 erfasst wird, und wenn die Luftfahrzeug-Landeklappen nicht in einer Lande-
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stellung sind, was durch ein positives Logiksignal auf einer Leitung 92 dargestellt ist, erzeugt ein fünftes UND-Glied 94 ein positives Logiksignal auf einer Leitung 96. Ein positives Logiksignal auf der Leitung 96 wird Über das ODER-Glied 88 dem dritten UND-Glied 78 zugeführt, wodurch die Erzeugung des Worte β "Gelände" ausgelöst wird. Auf die gleiche Weise führt ein positives Logiksignal auf der Leitung 96 als Eingangssignal über einen invertierenden Eingang für ein sechstes UND-Glied 74 zur Unterdrückung der Erzeugung des Wortes "Landeklappen". Die Betriebsweise dieses Teils der logischen Schaltung entspricht folglich dem durch die Linie 18 dargestellten Bereich der grafischen Darstellung gemäß Fig. 2.
Wenn das Luftfahrzeug eine Geschwindigkeit unter 0,35 Mach hat mit eingefahrenem Fahrwerk , entsprechen! dem Abschnitt 10 der grafischen Darstellung in Fig. 1, liegt ein niedriges Logiksignal auf der Leitung 82, wodurch ein niedriges Logiksignal auf der Leitung 86 erzeugt wird, was zur Unterdrückung der ErBeugung des Wortes "Gelände" führt. Das hohe Logiksignal auf der Leitung 84 wirkt jedoch mit einem niedrigen Signal auf der Leitung 86 zur Erzeugung des Wortes "Fahrwerk ",zusammen mittels des vierten UND-Glieds 76. Folglich wird für Luftfahrzeuge-Geschwindigkeiten unter 0,35 Mach ein "zu niedrig, Fahrwerk ."-Warnsignal erzeugt.
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Wenn das Luftfahrzeug eine Geschwindigkeit unter 0,28 Mach besitzt, erzeugt der dritte Vergleicher 90 ein niedriges Logiksignal, wodurch das fünfte UND-Glied 94 gesperrt wird und ein niedriges Logiksignal auf der Leitung 96 erzeugt. Dieses wirkt mit einem ähnlichen niedrigen Logiksignal auf der Leitung 86 zusammen, zur Unterdrückung oder Sperrung des dritten UND-Glieds 78, wodurch die Erzeugung des Wortes "Gelände11 verhindert wird. Wenn das (Lande-)Fahrwerk ausgefahren ist, löst ein hohes Logiksignal auf der Leitung 96 die Erzeugung des Wortes "Landeklappen" aus. Wenn das Fahrwerk nicht ausgefahren ist, sperrt ein hohes Logiksignal auf der Leitung 84 das sechste UND-Glied 74 und verhindert so die Erzeugung des Wortes "Landeklappen". Polglich ergibt sich aus der Verbindung der Leitung 84 mit dem sechsten UND-Glied 74, daß das Wort "Fahrwerk" Priorität gegenüber dem Wort "Landeklappen" besitzt, wenn beide nicht ausgefahren sind.
Die Bauteile 48 bis 96 bilden eine elektrische Analog-Rechner-Schaltung zur Überwachung oder Steuerung der Erzeugung verschiedener tonfrequenter Warnsignale abhängig von der Höhe, der Geschwindigkeit, der Landeklappen^- und der Fahr we rk-
das
Stellung. Wenn auoh bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Analog-Rechner-Logik verwendet, kann auch ein Digital-Rechner zur Durchführung der gleichen Funktionen verwendet werden.
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Die so erzeugten tonfrequenten Warnsignale, nämlich "zu niedrig, Gelände", "zu niedrig, Fahrwerk ." bzw. "zu niedrig, Landeklappen" sind die bevorzugten Worte zur Verwendung bei der beschriebenen Warneinrichtung. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung dieses Worte beschränkt, vielmehr sind diese Worte in der Beschreibung und auch in den Ansprüchen zur Erläuterung der Art der Information in Form eines Gattungsbegriffes verwendet, die dem Piloten zugeführt wird. In gleicher Weise sind die verschiedenen Werte für die Kurven der Fig. 1 und 2 sowie die Zahlenwerte in der Schaltung gemäß Fig. 3 lediglich zur Erläuterung des bevorzugten AusfUhrungsbeispieles der Erfindung verwendet,und es können selbstverständlich verschiedene Werte abhängig von anderen Betriebsbedingungen und anderen Flugzeugtypen verwendet werden.
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Leerseite

Claims (1)

  1. 2732C46 - rf-
    Ansprüche
    / 1J Geländefreiheite-Warneinrichtung für Luftfahrzeuge, gekennzeichnet durch einen radar- oder funktechnischen Höhenmesser, zur Erzeugung von die Höhe des Luftfahrzeugs über dem Gelände wiedergebenden Signalen,
    eine Signalquelle für die Luftfahrzeug-Geschwindigkeit wiedergebende Signale,
    eine Signalquelle für die Stellung des Luftfahrzeug-Fahrwerks wiedergebende Signale, einen Vergleicher,der abhängig von den Höhen-Signalen und den Geschwindigkeits-Signalen die Luftfahrzeug-Höhe über Gelände mit der Luftfahrzeug-Geschwindigkeit vergleicht,
    einen ersten Generator, der abhängig vom Fahrwerk-Signal, vom Geschwindigkeits-Signal und vom Vergleicher-Ausgangssignal ein erstes Warnsignal erzeugt, wenn das Luftfahrzeug unter eine erste vorgegebene Höhe unter einer vorgegebenen Geschwindigkeit mit eingefahrenem Fahrwerk abgesunken ist, und
    einen zweiten Generator, der abhängig vom Fahrwerk Signal, vom Geschwindigkeits-Signal und vom Vergleicher-
    709835/0754 OfHQtNAU
    Ausgangssignal ein zweites Warnsignal erzeugt, wenn das Luftfahrzeug unter eine zweite vorgegebene Höhe über der vorgegebenen Geschwindigkeit mit eingefahrenem Fahrwerk abgesunken ist.
    2. Warneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Signalgenerator für das erste Warnsignal ein Generatorglied zur Erzeugung eines "zu niedrig, Fahrwerk "-Tonsignals enthält.
    3. Warneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Signalgenerator des zweiten Warnsignals ein Generatorglied zur Erzeugung eines "zu niedrig, Gelände"-Tonsignals enthält.
    4. Warneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Signalgenerator abhängig von der Geschwindigkeit die zweite vorgegebene Höhe verändert.
    5. Geländefreiheits-Warneinrichtung für Luftfahrzeuge, gekennzeichnet durch einen radar- oder funktechnischen Höhenmesser zur Erzeugung von die Höhe des Luftfahrzeugs über dem Gelände
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    2732-48
    wiedergebenden Signalen,
    eine Signalquelle für die Luftfahrzeug-Geschwindigkeit wiedergebende Signale,
    eine Signalquelle für die Stellung der Luftfahrzeug-Landeklappen wiedergebende Signale,
    einen ersten Signalgenerator, der abhängig vom Höhen-Signal, vom Ge schwiaAigkeits-Signal und vom Landeklappen-Stellungsaignal ein erstes Warnsignal erzeugt, wenn das Luftfahrzeug unter eine erste vorgegebene Höhe unter einer ersten vorgegebenen Geschwindigkeit mit eingefahrenen Landeklappen abgesunken ist, und einen zweiten Signalgenerator, der abhängig vom Höhensignal, vom Geschwindigkeits-Signal und vom Landeklappen-Stellungssignal ein zweites Warnsignal erzeugt, wenn das Luftfahrzeug unter eine zweite vorgegebene Höhe über der ersten vorgegebenen Geschwindigkeit mit eingefahrenen Landeklappen abgesunken ist.
    6. Warneinrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Signalquelle für die Stellung des Luftfahrzeug-Fahrwerks wiedergebende Signale, und einen dritten Signalgenerator, der abhängig vom Höhensignal, vom Geschwindigkeits-Signal und vom Fahrwerk-Stellungssignal ein drittes Warnsignal erzeugt, wenn das
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    Luftfahrzeug unter eine dritte vorgegebene Höhe unter einer zweiten vorgegebenen Geschwindigkeit mit eingefahrenem Fahrwerk abgesunken ist.
    7. Warneinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Signalgenerator ein Generatorglied zur Erzeugung eines "zu niedrig, Landeklappen"-Tonsignals enthält.
    8. Warneinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Signalgenerator ein Generatorglied zur Erzeugung eines "zu niedrig, Gelände"-Tonsignals enthält.
    9. Warneinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Signalgenerator ein Generatorglied zur Erzeugung eines "zu niedrig, Fahrwerk "-Tonsignals enthält.
    10.Warneinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Signalgenerator abhängig von der Geschwindigkeit die zweite vorgegebene Höhe ändert.
    11.Warneinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
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    2732C46
    daß die erste vorgegebene Höhe 200 ft ist, daß die zweite vorgegebene Höhe 1000 ft ist. und daß die dritte vorgegebene Höhe 300 ft ist.
    12. Warneinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste vorgegebene Geschwindigkeit 0,28 Mach ist,und daß die zweite vorgegebene Geschwindigkeit 0,35 Mach ist.
    13· Warneinrichtung nach einem der Ansprüche 9 his 12, gekennzeichnet durch ein Unterdrückungsglied zum Unterdrücken des "zu niedrig, Landeklappen"-Tonsignals, wenn das "zu niedrig, Fahrwerk "-Tonsignal ausgelöst worden ist.
    14. Geländefreiheite-Warneinrichtung für Luftfahrzeuge, gekennzeichnet durch einen Digitalspeicher (22),
    einen Digital/Analog-Umsetzer (24), der mit dem Digitalspeicher (22) verbunden ist,
    einen nit dem Digital/Analog-Umsetzer (24) verbundenen Lautsprecher (34),
    eine mit dem Digital-Speicher (22) verbundene Speicheradressenlogik (36) zum selektiven Abgeben von Gruppen vorgegebener Informationsbits aus dem Digital-Speicher (22), eine Signalquelle (Mach-Meter 58) für die Luftfahrzeug-
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    Geschwindigkeit wiedergebende Signale, einen funktechnischen Höhenmesser (66) zur Erzeugung eines die Höhe über Grund des Luftfahrzeugs wiedergebenden Signale (hJ,
    eine Signalquelle für die Stellung des Luftfahrzeug-Fahrwerks wiedergebende Signale , eine Signalquelle für die Stellung der Luftfahrzeug-Landeklappen wiedergebende Signale, einen mit der Speicheradressenlogik (36) verbundenen
    von elektronischen Rechner,der abhängig dem Geechwindigkeits- Signal, dem Höhen-Signal, dem Landeklappen-Stellungssignal und dem Fahrwerk .-Stellungssignal die Erzeugung eines ersten tonfrequenten Signals auslöst, wenn das Luftfahrzeug unter eine erste vorgegebene Höhe unter einer ersten vorgegebenen Geschwindigkeit mit ausgefahrenen Fahrwerk . abgesunken ist und ein zweites tonfrequentes Signal erzeugt, wenn das Luftfahrzeug unter eine zweite vorgegebene Höhe über der ersten vorgegebenen Geschwindigkeit abgesunken ist.
    15· Warneinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Rechner weiter ein drittes tonfrequentes Signal erzeugt, wenn das Luftfahrzeug unter eine dritte vorgegebene Höhe unter einer zweitenvorgegebenen Geschwindigkeit mit ausgefahrenen Landeklappen abgesunken ist«
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    -a,. 2732G48
    16. Warneinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Rechner das dritte tonfrequente Signal verhindert, wenn das erste tonfrequente Signal erzeugt worden ist.
    17. Warneinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennein zeichnet, daß das erste tonfrequente Signal "zu niedrig, Fahrwerk "-Signal ist, daß das zweite tonfrequente Signal ein "zu niedrig, Gelände"-Signal ist, und daß das dritte tonfrequente Signal ein "zu niedrig, Landeklappen" -Signal ist.
    18. Warneinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Rechner ein Analog-Reohner ist.
    19· Warneinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daS der elektronische Analog-Rechner einen Punktionsgenerator (60) enthält, der abhängig vom Geschwindigkeits-Signal ein bewertetes Signal erzeugt, das gemäß einer Punktion von der Geschwindigkeit abhängt.
    20. Warneinrichtung nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Analog-Rechner einen ersten Vergleicher (68) aufweist, 4er mit dem Punktionsgenerator (60) verbunden ist' und abhängig vom Höhen-Signal ein Logik-
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    signal erzeugt, das das Absinken des Luftfahrzeugs urter einen vorgegebenen Höhenwert anzeigt, wobei der vorgegebene Wert eine Funktion der Geschwindigkeit ist.
    21. Geländefreiheits-Warneinrichtung für Luftfahrzeuge, gekennzeichnet durch eine Signalquelle für der Höhe über Gelände des Luftfahrzeugs entsprechende Signale,
    eine Signalquelle für der Luftfahrzeug-Geschwindigkeit entsprechende Signale,
    eine Signalquelle für die Stellung des Luftfahrzeug-Fahrwerks entsprechende Signale, und einen Rechnender abhängig vom Höhen-Signal, vom Geschwindigkeits-Signal und vom Fahrwerk .-Stellungenignal ein "zu niedrig, Gelände"-Tonwarnaignal erzeugt, wenn das Luftfahrzeug unter einer ersten vorgegebenen Höhe über dem Gelände ist und ein "zu niedrig, Fahrwerk ."-Tonwarnsignal erzeugt, wenn unter einer vorgegebenen Geschwindigkeit das Fahrwerk eingefahren ist.
    22. Warneinrichtung nach Anspruch21, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner das "zu niedrig, Fahrwerk "-Tonwarnsignal nur unter einer zweiten vorgegebenen Höhe erzeugt.
    23. Warneinrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekenn-
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    -vs. 2732B46
    zeichnet, daß die erste vorgegebene Höhe etwa 1000 ft über Gelände ist.
    24. Warneinrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daS die zweite vorgegebene Höhe etwa 500 ft über dem Gelände ist.
    25. Warneinrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner ein Glied zur Erhöhung des Wertes der ersten vorgegebenen Höhe abhängig von der Geschwindigkeit aufweist.
    26. Warneinrichtung nach Anspruch 25, daduroh gekennzeichnet, daß der Wert der ersten vorgegebenen Höhe gleich dem der zweiten vorgegebenen Höhe bei der vorgegebenen Geschwindigkeit ist, und daß der Wert der ersten vorgegebenen Höhe linear mit zunehmender Geschwindigkeit zunimmt.
    27. Warneinrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Glied zur Erhöhung des Werts der ersten vorgegebenen Höhe ein Begrenzerglied zur Begrenzung der ersten vorgegebenen Höhe auf einem Maximalwert für Geschwindigkeiten über einer zweiten vorgegebenen Geschwindigkeit aufweist.
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    no
    28. Warneinrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Maximalwert etwa 1000 ft beträgt.
    29. Warneinrichtung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite vorgegebene Geschwindigkeit etwa 0,45 Mach beträgt.
    30. Warneinrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 29, gekennzeichnet durch eine Signalquelle für die Stellung der Luftfahrzeug-Landeklappen darstellende Signale und ein Generatorglied des Rechners zur Erzeugung eines "zu niedrig, Landeklappen"-Tonwarnsignals unter einer dritten vorgegebenen Höhe, wenn das Fahrwerk ausgefahren ist und die Landeklappen nicht in einer Landestellung sind.
    31. Warneinrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte vorgegebene Höhe etwa 200 ft ist.
    32. Warneinrichtung nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner ein Unterdrückungsglied zum Unterdrücken des "zu niedrig, Landeklappen"-Tonwarns ignals oberhalb einer zweitenjvorgegebenen Geschwindig· keit aufweist.
    33. Warneinrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet,
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    daß die zweite vorgegebene Geschwindigkeit etwa 0,28 Mach beträgt.
    34. Warneinrichtung nach Anspruch 32 oder 33» dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner ein Glied zur Erzeugung des "zu niedrig, Fahrwerk "-Tonwarnsignale nur dann, wenn das Fahrwerk eingefahren und das Luftfahrzeug unter der ersten vorgegebenen Geschwindigkeit ist, enthält.
    35. Warneinrichtung naoh Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die erste vorgegebene Geschwindigkeit etwa 0,33 Mach beträgt.
    36. Warneinrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 35» dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner ein Unterdrückungsglied enthält, das abhängig vom Fahrwerk .-Stellungesignal das "zu niedrig, Landeklappen"-Warnsignal verhindert oder unterdrückt, wenn das Fahrwerk _ eingefahren ist.
    37. Warneinrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner ein Glied zur Veγι
    grb'ßerung dee Werts der eretenvorgegebenen Höhe abhängig von der Zunahme der Luftfahrzeug-Geschwindigkeit enthält.
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    38. Warneinrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert der ersten vorgegebenen Höhe bei der ersten vorgegebenen Geschwindigkeit dem der dritten vorgegebenen Höhe entsprich^und daß der Wert der ersten vorgegebenen Höhe bei einer dritten vorgegebenen Geschwindigkeit einem Maximalwert entspricht.
    39. Warneinrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte vorgegebene Geschwindigkeit 0,45 Mach beträgt .
    40. Warneinrichtung nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, daß der Maximalwert 1000 ft über dem Gelände beträgt.
    41. Geländefreiheits-Warneinrichtung für Luftfahrzeuge, gekennzeichnet durch eine Signalquelle für die Luftfahrzeug-Höhe über dem Gelände wiedergebende Signale,
    eine Signalquelle für die Luftfahrzeug-Geschwindigkeit wiedergebende Signale,
    eine Signalquelle für die Stellung der Luftfahrzeug-Landeklappen wiedergebende Signale, und einen Rechner, der abhängig von dem Höhen-Signal, dem Geschwindigkeits-Signal und dem Landeklappen-Stellungssignal ein "zu niedrig, Gelände"-Tonwarnsignal erzeugt,
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    wenn das Luftfahrzeug unter einer ersten vorgegebenen Höhe ist und ein "zu niedrig, Landeklappen"-Tonwarnsignal erzeugt, wenn das Luftfahrzeug unter einer vorgegebenen Geschwindigkeit mit nicht in einer Landestellung befindlichen Landeklappen ist.
    42. Warneinrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner das "zu niedrig, Landeklappen"-Tonwarnsignal unter einer zweiten vorgegebenen Höhe erzeugt.
    43. Warneinrichtung nach Anspruch 41 oder 42, dadurch gekennzeichnet, daß die erste vorgegebene Höhe etwa 1000 ft über dem Gelände ist.
    44. Warneinrichtung nach Anspruch 42 oder 43, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite vorgegebene Höhe etwa 200 ft über dem Gelände ist.
    45· Warneinrichtung nach einem der Ansprüche 41 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß die erste vorgegebene Geschwindigkeit etwa 0,28 Mach beträgt.
    46. Warneinrichtung nach einem der Ansprüche 41 bis 45» dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner ein Glied zur Erhöhung des Wertes der ersten vorgegebenen Höhe abhängig von zunehmender Geschwindigkeit enthält.
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    -κ-
    47. Warneinrichtung nach einem der Ansprüche 41 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert der ersten vorgegebenen Höhe bei der ersten vorgegebenen Geschwindigkeit gleich dem der zweiten vorgegebenen Höhe ist und linear mit zunehmender Geschwindigkeit zunimmt.
    48. Warneinrichtung nach Anspruch 46 oder 47, dadurch gekennzeichnet, daß das Glied zur Erhöhung des Wertes der ersten vorgegebenen Höhe äußerndem den Wert der ersten vorgegebenen Höhe auf einen Maximalwert für Geschwindigkeiten über einer zweiten vorgegebenen Geschwindigkeit begrenzt.
    49· Warneinrichtung nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß cfer Maximalwert etwa 1000 ft beträgt.
    50. Warneinrichtung nach Anspruch 48 oder 49, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite vorgegebene Geschwindigkeit etwa 0,45 Mach beträgt.
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