Оптическая система луна 3

Луна-3Э. Оптическая система посадки

Система предназначена для выдачи летчику непрерывной визуальной информации о положении самолета относительно заданной глиссады снижения на заключительном этапе захода на посадку на авианосец.

• формирование с помощью пяти указательных огней красного, зеленого и желтого цветов, входящих в блок указательных огней (БУО), пяти основных (моноцветных) и четырех дополнительных (смешанных) светосигнальных информационных секторов с использованием цветового и позиционного принципов кодирования визуальной информации
• выставку БУО на требуемый угол наклона глиссады α_G
• гиростабилизацию угла наклона глиссады α_G
• отработку углов компенсации расстояния «глаз-гак» β_НЕ для определенных типов самолетов
• контроль работы приборов системы
• выработку и передачу другим системам визуальной посадки текущей информации в цифровом виде:
  • об угле наклона глиссады α_G
  • об углах наклона БУО относительно палубы α_ILU
  • об угле компенсации «глаз-гак» самолета β_НЕ
  • об осредненном угле дифферента посадочной полосы ψ₀
  • о текущих погрешностях работы Δα_G, Δβ_НЕ основных (или резервных) приводов
• воспроизведение заданных значений углов α_G, β_НЕ и погрешностей их отработки приводами Δα_G, Δβ_НЕ за любой период времени из последних
• 24 ч работы с помощью подключаемого внешнего ПК

Источник

Оптическая система луна 3

ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПОСАДКИ «ЛУНА-3″

OPTICAL LANDING SYSTEM «LUNA-3″

Когда в Советском Союзе приступили к созданию современных авианосцев с реактивной авиацией способной взлетать с катапульты или трамплина и садится на аэрофинишер пришлось создавать полноценную систему авиационного вооружения, включающую и необходимые средства привода и посадки корабельных летательных аппаратов. Первые такие работы были начаты в 1970-е года, тогда Невское ПКБ разрабатывало тяжелые авианесущие крейсера (ТАВКР), а фактически настоящие авианосцы проекта 1160 и 1153. Затем последовал проект 114342, который в последствии получил обозначение «проект 11435″. Этот корабль был построен и стал первым отечественным авианосцем с реактивными самолетами горизонтального взлета и посадки.
С началом проектирования, а затем и строительства ТАВКР проекта 11435 с истребителями МиГ-29К и Су-27К с горизонтальной схемой посадки и взлёта встал вопрос о разработке оптических систем посадки (ОСП) на палубу. Подобного отечественного опыта по работам над такими система на тот момент не было, ученым и конструкторам пришлось изучать зарубежный опыт, в основном американский. Разработка отечественной ОСП в рамках НИОКР «Луна» была поручена СКБТ световых и светосигнальных приборов (Москва, с 1992 года – Компания « Аэросвет») научно – производственного объединения «Электролуч».
Блок световых индикаторов опытного образца ОСП «Луна» был построен на плоских цилиндрических линзах Френеля, формировавших плоские (в горизонтальной плоскости) системы лучей. ОСП состояла из зелёных горизонтальных огней, имитирующих горизонт и трёх указательных, расположенных вертикально: жёлтого, зелёного (в центре) и красного. На расстоянии в 1 км ширина лучей не превышает 50 см, что характеризует точность удержания ЛА на расчётной глиссаде.
В состав ОСП входит и ряд зелёных горизонтальных огней, соответствующий горизонту, который служит дополнительным источником информации о положении на глиссаде. К числу основных характеристик системы, определяющих качество посадки, относятся оптические параметры лучей и стабильность их расположения относительно корабельной системы координат. Последнее определяется системой стабилизации координат линзового блока – угла наклона в плоскости горизонта и угла поворота относительно оси крена. Для этого служат приводы по тангажу и крену, отвечающие за привязку глиссады к линии горизонта. Их задача состоит в обеспечении постоянства параметров формируемой оптической глиссады, независимой от бортовой и килевой качки корабля.

Начало испытаниям опытного образца первой отечественной системы «Луна» было положено на исследовательском комплексе палубной авиации НИТКА в Крыму.
30 августа 1984 года летчик-испытатель В. Пугачев совершил первую посадку на НИТКУ с использованием аэрофинишера и системы «Луна-3М», а вслед за ним в тот же день Н.Садовников. До 1988 года были проведены сотни взлетов, выполненные в разных метеоусловиях. Главной проблемой для лётчиков-испытателей было освоение полётов по корабельной глиссаде с пилотированием по оптической системе посадки (ОСП) «Луна-3″.
Во время захода на посадку требовалось войти в огни «светофора» и удержаться в зелёном цвете до самой посадки. Но вся проблема была именно в этом: как это сделать? Смещение самолёта вверх или вниз в пределах угла зрения каждого огня контролировать было нечем. Смена цветности огней происходила для лётчика неожиданно. Были полёты и на лаборатории Су-27УБ с заходами до приземления на блок и уходом на второй круг. Вот тут-то и проявилась неспособность ОСП «вести» лётчика до конца, до удара колёсами о палубу. Первые же полёты показали, что добиться требуемой точности по трём указательным огням ОСП просто невозможно.
По результатам полигонных испытаний и по просьбе участвовавших лётчиков-испытателей в систему фонарей были введены смешанные переходные режимы: жёлто-зелёного и красно-зелёного – это облегчало восприятие перехода цветовых лучей.
В процессе испытаний на полигоне НИТКА опытный образец был модернизирован и получил очередной номер «Луна-3», после чего поступил в штатную эксплуатацию на борту ТАВКР «Адмирал Кузнецов» проекта 11435. В кормовой части корпуса на выносной площадке левого борта в районе мидель-шпангоута смонтирована стабилизированная оптическая система посадки «Луна-3», огни которой наблюдаются днем примерно за три километра.

Оптическая система посадки «Луна-3» позволяет пилоту визуально судить о положении самолета, идущего на посадку, относительно теоретической линии глиссады. ОСП представляет собой систему специальных фонарей с очень малым углом раствора луча. ОСП состоит из зелёных горизонтальных огней, имитирующих горизонт и трёх указательных, расположенных вертикально: жёлтого, зелёного (в центре) и красного. В условиях моря они просматривались лётчиком уверенно с дальности 1,5-2 км.
Кроме тяжелых авианесущих крейсеров проектов 11435 и 11436 в кормовой части последнего авианосца Советского Союза ТАВКР «Ульяновск» проекта 11437 размещалась также оптическая система посадки «Луна». Но этот корабль так и не был достроен, его разобрали на стапеле.
Но история отечественных ОСП на этом не заончилась, уже намного позже, в начале 2000-х годов московская компания «Аэросвет» (образована на базе Специального конструкторского бюро световых и светосигнальных приборов 15 декабря 1992 года) для индийского авианосца «Викрамадитья» проекта 11430 (бывший советский ТАВКР «Адмирал Горшков» проекта 11434) по договору № 15/05И от 01.06.2005 года поставила индийской стороне систему светосигнального оборудования «Луна-3СТ» для формирования визуальной информации о положении летательного аппарата на заключительном этапе захода для посадки на палубу авианосца.
Для компании «Аэросвет» участие, как в данном проекте, так и в других проектах для инозаказчиков является показателем доверия, признанием мастерства, высокого уровня конструкторской мысли и профессиональной подготовки сотрудников. По договору для проекта № 11430 были созданы, прошли предварительные испытания и получили признательную оценку:
Кроме того, по заказу индийской стороны по договору № 36 КДМ – 09/Р – 712926 от 30.03.2010 года компания произвела оптическую систему посадки «Луна – 3СТ » для наземного испытательного комплекса, предназначенного для обучения и тренировки пилотов военно-морской авиации Индии.
Вся поставленная продукция компании по проекту 11430 сопровождается гарантийным обслуживанием в течении 2 – х лет и сервисным обслуживанием в течении 20 лет.

Дальнейшая модернизация ОСП типа «Луна-3» проводилась конструкторами ЦНИИ «Электроприбор» из Санкт-Петербурга, была направлена на повышение информативности в двустороннем обмене между РВП и пилотом о параметрах глиссады и положении ЛА на ней.
Как отмечает разработчик, система «Луна-3Э» предназначена для выдачи летчику непрерывной визуальной информации о положении самолета относительно заданной глиссады снижения на заключительном этапе захода на посадку на авианосец.
При разработке ОСП «Луна-3Э» ставилась задача снабдить пилота оперативной информацией о текущем положении точки приземления и плоскости палубы относительно оси центрального зелёного огня, минимизирующей ошибки при посадке. Кроме того, плановая настройка лучей ОСП «Луна-3» сводилась к рутинным ручным операциям при отсутствии объективного доку- ментального контроля. В новой ОСП, получившей обозначение «Луна-3Э», эти недостатки удалось устранить путём установки комплекса средств автоматического контроля параметров лучей базового блока.
В состав этих средств вошли два уголковых отражателя типа «Катафот», установленные на палубе корабля, отражённый поток света от которых попадает на фотоприёмник, связанный с блоком обработки и накопления информации.
При этом центры уголковых отражателей расположены на линии, параллельной плоскости палубы и пересекающей ось центрального огня. Это позволило расширить функциональные возможности ОСП «Луна-3», что способствует формированию более стабильных световых зон, облегчающих пи- лоту удержание ЛА на расчётной глиссаде. Одновременно пилот стал получать информацию о положении палубы, гака и шасси относительно оси центрального огня.

Опытно-промышленный образец ОСП «Луна-3Э» был показан ЦНИИ «Электроприбор» в 2013 г. на Международном военно-морском салоне МВМС-2013 в Санкт-Петербурге. В том же году эта разработка прошла полигонные испытания в новом центре подготовки пилотов палубной авиации (НИТКА) в г. Ейске новая система посадки на палубу была испытана лётчиком-испытателем ГЛИЦ им. Чкалова полковником О. Мутовиным на новейшем палубном истребителе МиГ-29КР.

А.В.Карпенко, ОВТ «ОРУЖИЕ ОТЕЧЕСТВА», 06.08.2016

Источник

Оптическая система посадки — Optical landing system

Оптическая система посадки ( МНК ) ( по прозвищу «фрикадельки» или просто «шар») используется , чтобы дать глиссаде информацию для пилотов в терминальной фазе посадка на авианосец .

С начала посадки самолетов на корабли в 1920-х годах до внедрения OLS пилоты полагались исключительно на свое визуальное восприятие зоны приземления и помощь офицера по сигналу посадки (LSO в ВМС США или «игрок с битой» в Содружестве военно-морские силы). LSO использовали цветные флажки, тканевые лопасти и жезлы с подсветкой. OLS был разработан британцами после Второй мировой войны и использовался на авианосцах ВМС США с 1955 года. В своей развитой форме OLS состоит из горизонтального ряда зеленых огней, используемых в качестве ориентира, и столбца вертикальных огней. Вертикальные огни сигнализируют о том, находится ли самолет слишком высоко, слишком низко или на правильной высоте, когда пилот спускается по глиссаде к палубе авианосца. Другие огни дают различные команды и могут использоваться, чтобы потребовать от пилота прервать посадку и «уйти». OLS остается под контролем LSO , который также может общаться с пилотом по радио.

СОДЕРЖАНИЕ

Составные части

У оптической системы посадки есть несколько связанных компонентов: огни, используемые для визуальных сигналов приближающегося самолета, система управления освещением и система крепления.

Независимо от используемой технологии, используются как минимум три комплекта светильников:

• Базовые огни — горизонтальный ряд зеленых ламп, используемых, чтобы дать пилоту ориентир, по которому он может судить о своем положении относительно глиссады.
• Мяч (или «фрикаделька»; также известный как «источник») — указывает относительное положение самолета относительно глиссады. Если самолет находится высоко, мяч будет над опорными огнями; если летательный аппарат находится низко, мяч также будет ниже опорных огней. Чем дальше самолет от глиссады, тем дальше мяч будет выше или ниже базовых огней. Если самолет становится опасно низко, мяч становится красным. Если самолет поднимается слишком высоко, кажется, что мяч улетает сверху.
• Огни выключения волн — красные мигающие лампы, которые при включении указывают, что пилот должен добавить полную мощность и уйти — обязательная команда. Когда загораются сигнальные лампы, все остальные лампы гаснут. Огни выключения волн управляются LSO вручную.

Некоторые (особенно поздние) оптические системы посадки включают дополнительные лампы:

• Режущие огни — зеленые лампы, используемые для различных сигналов в зависимости от того, где приближается самолет. Вначале при заходе на посадку без радио или «молнии» (что является обычным делом в современных операциях авианосца) загораются световые сигналы в течение примерно 2–3 секунд, чтобы указать, что самолету разрешено продолжить заход на посадку. Последующие вспышки используются для того, чтобы пилот добавил мощности. Чем дольше горит свет, тем больше мощности нужно добавить. Режущие огни управляются LSO вручную.
• Аварийные огни отключения волны — красные лампы, которые имеют ту же функцию, что и огни отключения волны, но используют альтернативный источник питания. Обычно не используется.

Управление освещением

В совокупности устройство, на котором установлены светильники, называется «линзой». Он включается / выключается, а яркость регулируется на самом объективе для наземных единиц и дистанционно для корабельных единиц. В обоих случаях линза подключается к ручному контроллеру (так называемому «рассолу»), используемому LSO. У маринада есть кнопки, которые управляют выключением волн и режущим светом.

Легкий монтаж

Для береговых оптических систем посадки фонари обычно устанавливаются на мобильном устройстве, которое подключается к источнику питания. После настройки и калибровки в устройстве нет движущихся частей. Судовые агрегаты намного сложнее, поскольку они должны быть гироскопически стабилизированы, чтобы компенсировать движение корабля. Кроме того, судовые агрегаты перемещаются механически («угол крена») для регулировки точки приземления каждого самолета. С помощью этой регулировки точка приземления хвостовой крюка может быть точно нацелена на основании расстояния между задним крюком и глазом пилота для каждого типа самолета.

Зеркальное приспособление для приземления

Первый OLS был зеркальным устройством для приземления , одним из нескольких британских изобретений, сделанных после Второй мировой войны, которые произвели революцию в конструкции авианосцев. Остальные были паровой катапультой и угловой полетной палубой . Зеркальное устройство для приземления было изобретено Николасом Гудхартом . Он был испытан на авианосцах HMS Illustrious и HMS Indomitable до того, как был представлен на британских авианосцах в 1954 году и на авианосцах США в 1955 году.

Зеркальное средство приземления представляло собой вогнутое зеркало с гироскопическим управлением, расположенное по левому борту кабины экипажа . По обе стороны от зеркала была линия «базовых огней» зеленого цвета. Ярко-оранжевый свет «источника» попадал в зеркало, создавая «шар» (или «фрикадельку» на более позднем языке USN), который мог видеть летчик, который собирался приземлиться. Положение мяча по сравнению с опорными огнями указывало на положение самолета по отношению к желаемой глиссаде : если мяч находился выше опорной точки, самолет находился высоко; ниже нулевой отметки самолет находился низко; Между датумом самолет находился на глиссаде. Гиростабилизация компенсировала большую часть движения кабины экипажа из-за моря, обеспечивая постоянную глиссаду.

Первоначально считалось, что устройство может позволить пилоту приземлиться без указания LSO. Однако после первоначального внедрения системы количество аварий фактически увеличилось, поэтому была разработана текущая система, включающая LSO. Это событие, наряду с другими упомянутыми событиями, способствовало резкому падению количества авиационных происшествий в США с 35 на 10 000 посадок в 1954 году до 7 на 10 000 посадок в 1957 году.

LSO, который является специально квалифицированным и опытным пилотом ВМС, предоставляет пилоту дополнительные данные по радио, сообщая о потребляемой мощности, положении относительно глиссады и осевой линии. LSO также может использовать комбинацию огней, прикрепленных к OLS, чтобы указать «уходить» с помощью ярко-красных мигающих огней. Дополнительные сигналы, такие как «разрешено приземлиться», «добавить мощность» или «отклонить», могут передаваться с помощью ряда зеленых «отсеченных» огней или их комбинации.

Система оптической посадки линзы Френеля (FLOLS)

Более поздние системы сохранили ту же базовую функцию зеркальной помощи при посадке, но улучшили компоненты и функциональность. Комбинация вогнутого зеркала и источника света была заменена серией линз Френеля . Mk 6 Mod 3 FLOLS был испытан в 1970 году и практически не изменился, за исключением случая, когда была учтена качка корабля с помощью инерционной системы стабилизации. Эти системы до сих пор широко используются на взлетно-посадочных полосах на авиабазах ВМС США.

Улучшенная система оптической посадки линзы Френеля (IFLOLS)

IFLOLS, разработанный инженерами NAEC Lakehurst , сохраняет ту же базовую конструкцию, но улучшает FLOLS, обеспечивая более точное указание положения самолета на глиссаде. Прототип IFLOLS был испытан на борту авианосца « Джордж Вашингтон» (CVN-73) в 1997 году, и с 2004 года каждый развернутый авианосец имел эту систему. Усовершенствованная оптическая система посадки линзы Френеля, IFLOLS, использует оптоволоконный «источник» света, проецируемый через линзы, чтобы обеспечить более резкий и четкий свет. Это позволило пилотам начать отлетать «мяч» подальше от корабля, что сделало переход от полета по приборам к визуальному полету более плавным. Дополнительные улучшения включают лучшую компенсацию движения палубы благодаря интернализации стабилизирующих механизмов, а также несколько источников стабилизации от гироскопов, а также радара.

Система визуальной помощи при посадке с ручным управлением (MOVLAS)

MOVLAS — это резервная система визуальной помощи при посадке, используемая, когда основная оптическая система (IFLOLS) не работает, пределы стабилизации превышены или ненадежны (в основном из-за экстремальных состояний моря, вызывающих качку палубы), а также для обучения пилотов / LSO. Система предназначена для представления информации о глиссаде в той же визуальной форме, что и FLOLS.

На борту корабля есть три режима установки: СТАНЦИЯ 1 находится непосредственно перед FLOLS и использует дисплеи FLOLS waveoff, datum и cut light. СТАНЦИИ 2 и 3 не зависят от FLOLS и расположены на левом и правом борту кабины экипажа соответственно. MOVLAS — это не что иное, как вертикальная серия оранжевых ламп, которые управляются LSO вручную с помощью ручного контроллера для имитации мяча; он никоим образом не компенсирует автоматически движение корабля. Все оборудование MOVLAS обслуживается и монтируется IC и EM в рамках V2 Division Air Department.

Компоненты MOVLAS

Питчинговая колода

IFLOLS имеет два режима стабилизации: линейный и инерционный . Самая точная — инерционная стабилизация. При стабилизации линии глиссада стабилизируется на бесконечность. По мере того, как палуба качается и катится, источники света катятся, чтобы поддерживать устойчивый глиссадный уклон, зафиксированный в пространстве. Инерционная стабилизация действует как стропа, но также компенсирует вертикальное колебание кабины экипажа (прямолинейный компонент движения палубы вверх и вниз). Если IFLOLS не может успевать за движением деки, LSO может переключиться на MOVLAS или просто выполнить «разговоры LSO». Только самые опытные LSO будут выполнять разговоры или управлять самолетом с MOVLAS во время сильных волн на море.

Источник