專利名稱：用于飛機的進場引導(dǎo)的下滑角指示燈的制作方法
用于飛機的進場引導(dǎo)的下滑角指示燈描述本發(fā)明涉及一種用于飛機的進場引導(dǎo)的下滑角指示燈，其如專利 權(quán)利要求1的前序部分所要求。飛機到機場的最終進場是在儀表著陸系統(tǒng)的幫助下進行的。 一方 面，這通過窄束的無線電引導(dǎo)束實現(xiàn)，該無線電引導(dǎo)束從無線電信標(biāo) 發(fā)射，并且允許監(jiān)控飛機相對于著陸跑道是否處于水平的下滑道和垂 直的下滑道上。另一方面，目視的進場下滑角指示器為飛行員提供信 息，從而允許飛行員非常準(zhǔn)確和安全地執(zhí)行著陸進場。例如，所謂的PAPI系統(tǒng)(PAPI =精確進場航路指示器)包括多個下滑角指示燈，這 些下滑角指示燈在著陸跑道起點的后面按預(yù)定間距布置在著陸跑道 的旁邊，該預(yù)定間距取決于ILS(儀表著陸系統(tǒng))下滑角天線的位置、進 場下滑角、起飛/著陸跑道的坡度、和飛機著陸的類型，并且可能在 200m和600m之間。下滑角指示燈具有狹槽(slot)，該狹槽在窄的下滑 角內(nèi)對飛行員呈現(xiàn)為紅色，并且在更高的高度呈現(xiàn)為白色。飛行員可 使用下滑角指示燈的可見顏色來判定他的高度是否正確、太低或太 高。PAPI系統(tǒng)的所需功能和特征在國際民用^^空組織ICAO的標(biāo)準(zhǔn)條 例，附錄14,巻I，段5.3.5.23至5.3.5.45中進行了描述，并在聯(lián)邦力元 空管理局FAA的規(guī)范AC 150/5345-28D中進行了描述。由 Siemens AG在 1995 年發(fā)表的德國產(chǎn)品規(guī)才各 "Prazisions-Anflug-Gleitwinkelfeuer(PAPI) 5NP3: A.02.512d，，，[精密 進場下滑角指示燈]，序列號為No. E1001-T95-A62-V1， Z/Hf了一種 進場下滑角指示燈，根據(jù)實施例，該進場下滑角指示燈的殼體包括兩 個或三個光通道(light cha皿el)。每個光通道具有光軸線，沿該光軸線 布置有光源、濾色器和透鏡裝置。分離成不同顏色的光束通過封閉玻璃從殼體顯現(xiàn)在前表面上。該殼體豎立在四個鋁制設(shè)備支腳上。可通 過微調(diào)裝置調(diào)節(jié)每個設(shè)備支腳的高度，該微調(diào)裝置安裝在螺紋桿上，并且包括具有可破壞聯(lián)接的2"管，該管通過凸緣附連在混凝土基底 上。光軸線以處于40cm至100cm范圍內(nèi)的光線出口水平穿過封閉玻 璃，并且該光軸線相對水平的角度為3°至4。。依靠復(fù)雜的設(shè)計該已知 的下滑角指示燈達(dá)成了標(biāo)準(zhǔn)的一致，該復(fù)雜設(shè)計成本尤其高昂。因此，本發(fā)明基于提供一種前述類型的下滑角指示燈的目的，該 下滑角指示燈符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)條例，但比現(xiàn)有技術(shù)的下滑角指示燈更加 經(jīng)濟。根據(jù)本發(fā)明，通過具有專利權(quán)利要求l的表征特征的通用型下滑 角指示燈實現(xiàn)該目的。由于在下滑角指示燈的殼體中只布置了單個光 通道，因而這節(jié)省了昂貴的光學(xué)部件，從而允許下滑角指示燈的更低 成本的設(shè)計。具體地，用于將光束分離成已過濾的光束部分和未過濾 的光束部分的濾色器，以及用于光束的聚焦發(fā)射的透鏡裝置只需要一 次。通過減少光通道的數(shù)量，有利地使根據(jù)本發(fā)明的下滑角指示燈的 光學(xué)調(diào)節(jié)變得相當(dāng)容易。此外，減小了下滑角指示燈的尺寸和重量， 從而導(dǎo)致在安裝期間的操作更簡單。更小的殼體尺寸還提供了風(fēng)能夠 作用其上的更小的面積，風(fēng)是由自然氣流所引起的風(fēng)以及由飛機所引 起的風(fēng)。在根據(jù)本發(fā)明的下滑角指示燈的 一個優(yōu)選改進中，提供多個卣素 燈作為光源。例如，三個105W面素?zé)艨裳貫V色器孔隙(aperture)的方 向排成直線，該濾色器孔隙采用狹槽的形式，以便產(chǎn)生根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)所需 的光強。鹵素?zé)魹槿邕@些在市場上可買到的鹵素?zé)?，因此減少了采購 成本和維護成本。在根據(jù)本發(fā)明的下滑角指示燈的 一個有利實施例中，面素?zé)舯活A(yù) 聚焦并具有反射器。這導(dǎo)致從用于光束的面素?zé)羲l(fā)射出的光能的高 產(chǎn)出率。在根據(jù)本發(fā)明的下滑角指示燈的一個優(yōu)選實施例中，殼體支承在少于三個支腿上。由于根據(jù)本發(fā)明的下滑角指示燈的更輕的重量和更 小的殼體尺寸，故能夠?qū)⑾禄侵甘緹糌Q立在例如兩個支腿上，且總 的說來，這在沒有任何穩(wěn)定性損失的情況下，進一步降低了成本。在才艮據(jù)本發(fā)明的下滑角指示燈的 一個有利改進中， 一個支腿包括 管狀部分、用于殼體的支承和聯(lián)接的頭部、和用于支承和聯(lián)接到基底 的腳部，頭部和/或腳部布置為使得其可沿管狀部分移動，并且可通過 聯(lián)接元件鎖定，該聯(lián)接元件接合在管狀部分中的軸向延伸的凹槽中。管狀部分可有利地采用才莫壓輪廓，該沖莫壓輪廓具有以T形形狀朝向管的中央延伸的凹槽。頭部和/或腳部具有相應(yīng)的孔，管狀部分可穿過該孔。徑向?qū)R的聯(lián)接元件布置在頭部和/或腳部的圓周上，延伸進T形凹槽內(nèi)，并且以聯(lián)鎖的方式由T形凹槽所圍繞。在聯(lián)接元件的鎖定期間，聯(lián)接元件壓靠在凹槽的臺肩表面上。在分離聯(lián)接元件之后，可沿管狀部分推動頭部和/或腳部，從而相對于地面調(diào)節(jié)殼體的高度。具有凹槽的支腿的管狀構(gòu)造導(dǎo)致高的穩(wěn)定性，并且使減少支腿數(shù)量成為可 臺匕H匕o在根據(jù)本發(fā)明的下滑角指示燈的又一優(yōu)選改進中，腳部和頭部在 物理上相同。這減少了部件的變化范圍，從而進一步減少了用于根據(jù) 本發(fā)明的下滑角指示燈的生產(chǎn)成本和總成本。在根據(jù)本發(fā)明的下滑角指示燈的又一有利實施例中，凹槽和聯(lián)接 元件以旋轉(zhuǎn)對稱分布的形式布置。例如，六個聯(lián)接元件圍繞每個頭部或腳部的圓周分布，并且各彼此相隔60。的角度，從而允許均勻地聯(lián) 接至管狀部分。在根據(jù)本發(fā)明的下滑角指示燈的又一優(yōu)選實施例中，管狀部分具 有在腳部的區(qū)域中的截面收縮。該截面收縮產(chǎn)生具有可預(yù)定破裂特征 的限定的薄弱點，該破裂特征已經(jīng)結(jié)合在管狀部分中，也就是i兌，不 對管狀部分提供任何附加的可破壞的聯(lián)接。在具有凹槽的管狀部分的 構(gòu)造中，可以以可復(fù)制的方式^f艮好地形成截面收縮。在根據(jù)本發(fā)明的下滑角指示燈的又一有利改進中，濾色器垂直地分離光束。具有單個光通道的根據(jù)本發(fā)明的下滑角指示燈的這種特殊特征使提供方位進場引導(dǎo)(azimuth approach guidance)成為可能。具有 普通水平束分離能力的下滑角指示燈和現(xiàn)在也能夠用于垂直束分離 的下滑角指示燈的組合允許水平下滑道角度和垂直下滑道角度均光 學(xué)可視。參考附圖，在下文中更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的下滑角指示燈的 細(xì)節(jié)和其它優(yōu)點，在附圖中示意性地示出

圖1顯示帶殼體縱截面的側(cè)視圖， 圖2顯示通過支腿的管狀部分的截面，圖3顯示在根據(jù)本發(fā)明的下滑角指示燈的各個實例中的打開的殼 體的平面圖，圖4顯示帶等光強線的圖表，圖5顯示垂直的光強分布的圖表。如圖l和圖3所示，用于飛機的進場引導(dǎo)的根據(jù)本發(fā)明的下滑角 指示燈包括殼體IO,該殼體10由折疊的鋁板形成，并且具有基壁、 兩個側(cè)壁、后壁和可拆卸的蓋子。殼體10的前表面采用光線出口開 口 (light outlet opening) 11的形式，并且由前玻璃12所關(guān)閉。根據(jù)本發(fā) 明，只有單個光通道13在殼體10中沿光軸線O延伸。光源20、濾 色器30和透鏡裝置40前后地沿光軸線O布置。相對光軸線O對稱的 一組三個面素?zé)粲米鞴庠?0,其產(chǎn)生對準(zhǔn)濾色器30的白光束。濾色 器30優(yōu)選地與具有槽縫的孔隙以如下方式結(jié)合布置，使得光束分離 成已過濾的光束部分R和未過濾的光束部分W。在通過光線出口開口 11離開下滑角指示燈之前，已部分過濾的光束現(xiàn)在穿過內(nèi)透鏡41, 然后穿過外透鏡42。與現(xiàn)有技術(shù)相比，限制為單個光通道13節(jié)省了 光學(xué)部件，從而導(dǎo)致對于根據(jù)本發(fā)明的下滑角指示燈顯著地降低了成 本。此外，這使得減小殼體10的尺寸成為可能，這一方面改善了用于安裝目的的操作性能，且另一方面減小了由自然氣流和飛機所引起 的風(fēng)可作用在其上的面積。三個在市場上可買到的105W囟素?zé)粲米鞴庠?，這三個囟素?zé)魞羝?預(yù)聚焦，并且已經(jīng)具有反射器21。由素?zé)?0安裝在支架22上，支架 22安裝在殼體10的底壁上。由光學(xué)玻璃構(gòu)成的透鏡41, 42的前后排 列布置確保從已過濾的光束部分R到未過濾的光束部分W的非常清 晰的成像過渡，該成像過渡在整個光束寬度上不再占據(jù)超過三弧分 (minute of arc)的寬度。前玻璃12防止外透鏡42受飛沙破壞，并且該 玻璃可以具有防冷凝處理的形式提供。通常，由濾色器30形成的過渡線水平地布置，以便上部的、未 過濾的光束部分W為白色，而下部的、已過濾的光束部分R為紅色。 以這種方式設(shè)計的下滑角指示燈計劃用于垂直的進場引導(dǎo)或極坐標(biāo) 的(polar)進場引導(dǎo)。然而，作為備選，濾色器30還可旋轉(zhuǎn)90。，也就 是說，該濾色器30可垂直地布置，使得光束分離成左側(cè)光束部分和 右側(cè)光束部分。這允許將根據(jù)本發(fā)明的下滑角指示燈用于水平的進場 引導(dǎo)或方位的進場引導(dǎo)。根據(jù)本發(fā)明的下滑角指示燈的殼體10的更輕的重量和更小的尺 寸允許殼體10豎立在少于三個的支腿50上，在所示的示范性實施例 中，殼體10豎立在兩個支腿50上。每個支腿50均具有在其上端處 的頭部52，和在其下端處的物理上相同的腳部53。殼體10的下部結(jié) 構(gòu)支承在頭部52上，頭部52通過采用螺旋接頭形式的連接裝置54 連接到殼體10的下部結(jié)構(gòu)上。整個下滑角指示燈通過腳部53支承在 混凝土基礎(chǔ)形式的基底60上，并通過連接裝置54固定到基底60上。 頭部52和腳部53纟皮推動到支腿50的管狀部分51的末端上，并且通 過聯(lián)接元件56聯(lián)接至管狀部分51的末端上。聯(lián)接元件56以圍繞管 狀部分51旋轉(zhuǎn)對稱的形式分布以均衡地聯(lián)接，且聯(lián)接元件56例如采 用螺旋接頭的形式。在這種情況下，螺絲頭從頭部52或腳部53向外 突出，并且通過螺栓與位于軸向凹槽55中的螺母相接合。從圖2可以看出，凹槽55具有以T形形狀徑向向內(nèi)變寬的截面，螺母可在該 凹槽55中軸向移動，但是僅可以徑向地移動至有限的程度。在鎖定 聯(lián)接元件56期間，螺絲頭從外部抵靠著頭部52或腳部53被支撐， 而螺母支承在T形凹槽收縮部的臺肩表面上。在腳部53的區(qū)域中， 支腿50的管狀部分51具有截面收縮57，其形成限定的薄弱點?？傮w 地，這將導(dǎo)致一種支腿結(jié)構(gòu)，該支腿結(jié)構(gòu)的成本由于利用物理上相同 的部件而較低，并且具有更好的破裂特征，該破裂特征具有較小的敲 入阻力。與現(xiàn)有技術(shù)相比，還不需要集成用于光軸線O的對準(zhǔn)的調(diào)節(jié) 裝置，因此進一步降低了根據(jù)本發(fā)明的下滑角指示燈的成本。作為代 替，單套的調(diào)節(jié)工具可用于布置在機場上的大量下滑角指示燈，從而 節(jié)約了這些工具，因為它們使用的程度減小了。具有僅一個光通道13的根據(jù)本發(fā)明的下滑角指示燈符合相關(guān)標(biāo) 準(zhǔn)中的光度測定的規(guī)定。圖4顯示在從-15°至+15°的方位角O的范圍 內(nèi)以及在從-5°至+5°的仰角 的范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的下滑角指示燈 的光強的分布，該方位角O)和仰角O在所有情況下都是相對于光軸線 O的角度。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定恒定光強的線，即所謂的等光強線，在該等光 強線內(nèi)光強必須至少等于等光強線的值。在這種情況下，附圖顯示等 光強線i產(chǎn)15000Cd, i2=10000Cd, i3=7000Cd， i4=4000Cd和i5=2500Cd。 使用相同的線型，但是利用較細(xì)的線，圖4顯示相應(yīng)的測得等光強線h、 I2、 I3、 14和15。由于每條測得的等光強線In在所有情況下都完全 圍繞根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)參考的等光強線L,故滿足各自所需的最小光強。在這 種情況下，在參考等光強線L處，位于區(qū)域@<0。中的測得的等光強 線In的一半比位于區(qū)域 >0。中的測量的等光強線In的一半密集。負(fù) 仰角@的區(qū)域中的減小的光強是由于該光束部分的紅色過濾。圖5顯示在從-5°至+5。的仰角 的范圍內(nèi)的光強I的分布曲線。 對根據(jù)本發(fā)明的下滑角指示燈的光強Ii的分布曲線和根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的 下滑角指示燈的光強Is進行了比較。
一方面，在G) 0。的區(qū)域中，可以看出，如前所述，在未過濾的白色光束部分w和已過濾的紅色光束部分R之間的過渡角△小于三弧分。具有反射器的卣素?zé)舻囊粋€特殊優(yōu) 點是由于熱效應(yīng)，濾色器30的作用得到改善，當(dāng)仰角介于-2。和+l。 之間時，該作用明顯地增加光強。尤其在該仰角范圍內(nèi)，來自下滑角 指示燈的明亮的信號發(fā)射尤其重要，這是由于它對應(yīng)于在下滑道上進 場的飛行員的視角。除此之外，過渡角A也小于在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的下 滑角指示燈的情況下的過渡角。
權(quán)利要求
1.一種用于飛機的進場引導(dǎo)的下滑角指示燈，包括具有光線出口開口(11)的殼體(10)，具有光軸線(O)的光通道(13)布置在所述殼體(10)中，沿所述光軸線(O)布置有用于產(chǎn)生光束的光源(20)、用于將所述光束分離成已過濾的光束部分(R)和未過濾的光束部分(W)的濾色器(30)、和用于對通過所述光線出口開口(11)的光束(R，W)的聚焦發(fā)射的透鏡裝置(40)，其特征在于，只有單個光通道(13)布置在所述殼體(10)中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的下滑角指示燈， 其特征在于，提供多個卣素?zé)糇鳛樗龉庠?20)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的下滑角指示燈，其特征在于，對所述卣素?zé)?20)進行預(yù)聚焦，且所述卣素?zé)?20) 具有反射器(21)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的下滑角指示燈， 其特征在于，所述殼體(10)支承在少于三個支腿(50)上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的下滑角指示燈，其特征在于， 一個支腿(50)包括管狀部分(51)、用于所述殼體(IO) 的支承和聯(lián)接的頭部(52)、和用于支承并聯(lián)接到基底(60)的腳部(53)， 所述頭部(52)和/或所述腳部(53)布置為使得它們可沿所述管狀部分(51) 移動，并且可通過聯(lián)接元件(56)鎖定，所述聯(lián)接元件(56)接合在所述管 狀部分(51)中的軸向延伸的凹槽(55)中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的下滑角指示燈， 其特征在于，所述腳部(53)和所述頭部(52)在物理上相同。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的下滑角指示燈，其特征在于，所述凹槽(55)和所述聯(lián)接元件(56)以旋轉(zhuǎn)對稱分布 的形式布置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5至7中的任一項所述的下滑角指示燈，其特征在于，所述管狀部分(51)具有在所述腳部(53)的區(qū)域中的 截面收縮(57)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項所述的下滑角指示燈， 其特征在于，所述濾色器(30)垂直地分離所述光束。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于飛機的進場引導(dǎo)的下滑角指示燈，其包括具有光線出口開口(11)的殼體(10)，具有光軸線(O)的光通道(13)布置在殼體(10)中，沿該光軸線(O)布置有用于產(chǎn)生光束的光源(20)、用于將光束分離成已過濾的光束部分(R)和未過濾的光束部分(W)的濾色器(30)、和用于對通過光線出口開口(11)的光束(R，W)的聚焦發(fā)射的透鏡裝置(40)。在殼體(10)中只布置了單個光通道(13)，使得根據(jù)本發(fā)明的下滑角指示燈可以以顯著減小的成本制造。
文檔編號B64F1/20GK101282878SQ200680037431
公開日2008年10月8日 申請日期2006年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月10日
發(fā)明者G·萊南, J·-C·范德沃爾德, L·穆恩斯, P·特雷莫羅克斯 申請人:西門子公司