专利名称：用于飞机的进场引导的下滑角指示灯的制作方法
用于飞机的进场引导的下滑角指示灯描述本发明涉及一种用于飞机的进场引导的下滑角指示灯，其如专利 权利要求1的前序部分所要求。飞机到机场的最终进场是在仪表着陆系统的帮助下进行的。 一方 面，这通过窄束的无线电引导束实现，该无线电引导束从无线电信标 发射，并且允许监控飞机相对于着陆跑道是否处于水平的下滑道和垂 直的下滑道上。另一方面，目视的进场下滑角指示器为飞行员提供信 息，从而允许飞行员非常准确和安全地执行着陆进场。例如，所谓的PAPI系统(PAPI =精确进场航路指示器)包括多个下滑角指示灯，这 些下滑角指示灯在着陆跑道起点的后面按预定间距布置在着陆跑道 的旁边，该预定间距取决于ILS(仪表着陆系统)下滑角天线的位置、进 场下滑角、起飞/着陆跑道的坡度、和飞机着陆的类型，并且可能在 200m和600m之间。下滑角指示灯具有狭槽(slot)，该狭槽在窄的下滑 角内对飞行员呈现为红色，并且在更高的高度呈现为白色。飞行员可 使用下滑角指示灯的可见颜色来判定他的高度是否正确、太低或太 高。PAPI系统的所需功能和特征在国际民用^^空组织ICAO的标准条 例，附录14,巻I，段5.3.5.23至5.3.5.45中进行了描述，并在联邦力元 空管理局FAA的规范AC 150/5345-28D中进行了描述。由 Siemens AG在 1995 年发表的德国产品规才各 "Prazisions-Anflug-Gleitwinkelfeuer(PAPI) 5NP3: A.02.512d，，，[精密 进场下滑角指示灯]，序列号为No. E1001-T95-A62-V1， Z/Hf了一种 进场下滑角指示灯，根据实施例，该进场下滑角指示灯的壳体包括两 个或三个光通道(light cha皿el)。每个光通道具有光轴线，沿该光轴线 布置有光源、滤色器和透镜装置。分离成不同颜色的光束通过封闭玻璃从壳体显现在前表面上。该壳体竖立在四个铝制设备支脚上。可通 过微调装置调节每个设备支脚的高度，该微调装置安装在螺紋杆上，并且包括具有可破坏联接的2"管，该管通过凸缘附连在混凝土基底 上。光轴线以处于40cm至100cm范围内的光线出口水平穿过封闭玻 璃，并且该光轴线相对水平的角度为3°至4。。依靠复杂的设计该已知 的下滑角指示灯达成了标准的一致，该复杂设计成本尤其高昂。因此，本发明基于提供一种前述类型的下滑角指示灯的目的，该 下滑角指示灯符合相关标准条例，但比现有技术的下滑角指示灯更加 经济。根据本发明，通过具有专利权利要求l的表征特征的通用型下滑 角指示灯实现该目的。由于在下滑角指示灯的壳体中只布置了单个光 通道，因而这节省了昂贵的光学部件，从而允许下滑角指示灯的更低 成本的设计。具体地，用于将光束分离成已过滤的光束部分和未过滤 的光束部分的滤色器，以及用于光束的聚焦发射的透镜装置只需要一 次。通过减少光通道的数量，有利地使根据本发明的下滑角指示灯的 光学调节变得相当容易。此外，减小了下滑角指示灯的尺寸和重量， 从而导致在安装期间的操作更简单。更小的壳体尺寸还提供了风能够 作用其上的更小的面积，风是由自然气流所引起的风以及由飞机所引 起的风。在根据本发明的下滑角指示灯的 一个优选改进中，提供多个卣素 灯作为光源。例如，三个105W面素灯可沿滤色器孔隙(aperture)的方 向排成直线，该滤色器孔隙采用狭槽的形式，以便产生根据标准所需 的光强。卤素灯为如这些在市场上可买到的卤素灯，因此减少了采购 成本和维护成本。在根据本发明的下滑角指示灯的 一个有利实施例中，面素灯被预 聚焦并具有反射器。这导致从用于光束的面素灯所发射出的光能的高 产出率。在根据本发明的下滑角指示灯的一个优选实施例中，壳体支承在少于三个支腿上。由于根据本发明的下滑角指示灯的更轻的重量和更 小的壳体尺寸，故能够将下滑角指示灯竖立在例如两个支腿上，且总 的说来，这在没有任何稳定性损失的情况下，进一步降低了成本。在才艮据本发明的下滑角指示灯的 一个有利改进中， 一个支腿包括 管状部分、用于壳体的支承和联接的头部、和用于支承和联接到基底 的脚部，头部和/或脚部布置为使得其可沿管状部分移动，并且可通过 联接元件锁定，该联接元件接合在管状部分中的轴向延伸的凹槽中。管状部分可有利地采用才莫压轮廓，该冲莫压轮廓具有以T形形状朝向管的中央延伸的凹槽。头部和/或脚部具有相应的孔，管状部分可穿过该孔。径向对齐的联接元件布置在头部和/或脚部的圓周上，延伸进T形凹槽内，并且以联锁的方式由T形凹槽所围绕。在联接元件的锁定期间，联接元件压靠在凹槽的台肩表面上。在分离联接元件之后，可沿管状部分推动头部和/或脚部，从而相对于地面调节壳体的高度。具有凹槽的支腿的管状构造导致高的稳定性，并且使减少支腿数量成为可 台匕H匕o在根据本发明的下滑角指示灯的又一优选改进中，脚部和头部在 物理上相同。这减少了部件的变化范围，从而进一步减少了用于根据 本发明的下滑角指示灯的生产成本和总成本。在根据本发明的下滑角指示灯的又一有利实施例中，凹槽和联接 元件以旋转对称分布的形式布置。例如，六个联接元件围绕每个头部或脚部的圓周分布，并且各彼此相隔60。的角度，从而允许均匀地联 接至管状部分。在根据本发明的下滑角指示灯的又一优选实施例中，管状部分具 有在脚部的区域中的截面收缩。该截面收缩产生具有可预定破裂特征 的限定的薄弱点，该破裂特征已经结合在管状部分中，也就是i兌，不 对管状部分提供任何附加的可破坏的联接。在具有凹槽的管状部分的 构造中，可以以可复制的方式^f艮好地形成截面收缩。在根据本发明的下滑角指示灯的又一有利改进中，滤色器垂直地分离光束。具有单个光通道的根据本发明的下滑角指示灯的这种特殊特征使提供方位进场引导(azimuth approach guidance)成为可能。具有 普通水平束分离能力的下滑角指示灯和现在也能够用于垂直束分离 的下滑角指示灯的组合允许水平下滑道角度和垂直下滑道角度均光 学可视。参考附图，在下文中更详细地描述根据本发明的下滑角指示灯的 细节和其它优点，在附图中示意性地示出
图1显示带壳体纵截面的侧视图， 图2显示通过支腿的管状部分的截面，图3显示在根据本发明的下滑角指示灯的各个实例中的打开的壳 体的平面图，图4显示带等光强线的图表，图5显示垂直的光强分布的图表。如图l和图3所示，用于飞机的进场引导的根据本发明的下滑角 指示灯包括壳体IO,该壳体10由折叠的铝板形成，并且具有基壁、 两个侧壁、后壁和可拆卸的盖子。壳体10的前表面采用光线出口开 口 (light outlet opening) 11的形式，并且由前玻璃12所关闭。根据本发 明，只有单个光通道13在壳体10中沿光轴线O延伸。光源20、滤 色器30和透镜装置40前后地沿光轴线O布置。相对光轴线O对称的 一组三个面素灯用作光源20,其产生对准滤色器30的白光束。滤色 器30优选地与具有槽缝的孔隙以如下方式结合布置，使得光束分离 成已过滤的光束部分R和未过滤的光束部分W。在通过光线出口开口 11离开下滑角指示灯之前，已部分过滤的光束现在穿过内透镜41, 然后穿过外透镜42。与现有技术相比，限制为单个光通道13节省了 光学部件，从而导致对于根据本发明的下滑角指示灯显著地降低了成 本。此外，这使得减小壳体10的尺寸成为可能，这一方面改善了用于安装目的的操作性能，且另一方面减小了由自然气流和飞机所引起 的风可作用在其上的面积。三个在市场上可买到的105W囟素灯用作光源，这三个囟素灯净皮 预聚焦，并且已经具有反射器21。由素灯20安装在支架22上，支架 22安装在壳体10的底壁上。由光学玻璃构成的透镜41, 42的前后排 列布置确保从已过滤的光束部分R到未过滤的光束部分W的非常清 晰的成像过渡，该成像过渡在整个光束宽度上不再占据超过三弧分 (minute of arc)的宽度。前玻璃12防止外透镜42受飞沙破坏，并且该 玻璃可以具有防冷凝处理的形式提供。通常，由滤色器30形成的过渡线水平地布置，以便上部的、未 过滤的光束部分W为白色，而下部的、已过滤的光束部分R为红色。 以这种方式设计的下滑角指示灯计划用于垂直的进场引导或极坐标 的(polar)进场引导。然而，作为备选，滤色器30还可旋转90。，也就 是说，该滤色器30可垂直地布置，使得光束分离成左侧光束部分和 右侧光束部分。这允许将根据本发明的下滑角指示灯用于水平的进场 引导或方位的进场引导。根据本发明的下滑角指示灯的壳体10的更轻的重量和更小的尺 寸允许壳体10竖立在少于三个的支腿50上，在所示的示范性实施例 中，壳体10竖立在两个支腿50上。每个支腿50均具有在其上端处 的头部52，和在其下端处的物理上相同的脚部53。壳体10的下部结 构支承在头部52上，头部52通过采用螺旋接头形式的连接装置54 连接到壳体10的下部结构上。整个下滑角指示灯通过脚部53支承在 混凝土基础形式的基底60上，并通过连接装置54固定到基底60上。 头部52和脚部53纟皮推动到支腿50的管状部分51的末端上，并且通 过联接元件56联接至管状部分51的末端上。联接元件56以围绕管 状部分51旋转对称的形式分布以均衡地联接，且联接元件56例如采 用螺旋接头的形式。在这种情况下，螺丝头从头部52或脚部53向外 突出，并且通过螺栓与位于轴向凹槽55中的螺母相接合。从图2可以看出，凹槽55具有以T形形状径向向内变宽的截面，螺母可在该 凹槽55中轴向移动，但是仅可以径向地移动至有限的程度。在锁定 联接元件56期间，螺丝头从外部抵靠着头部52或脚部53被支撑， 而螺母支承在T形凹槽收缩部的台肩表面上。在脚部53的区域中， 支腿50的管状部分51具有截面收缩57，其形成限定的薄弱点。总体 地，这将导致一种支腿结构，该支腿结构的成本由于利用物理上相同 的部件而较低，并且具有更好的破裂特征，该破裂特征具有较小的敲 入阻力。与现有技术相比，还不需要集成用于光轴线O的对准的调节 装置，因此进一步降低了根据本发明的下滑角指示灯的成本。作为代 替，单套的调节工具可用于布置在机场上的大量下滑角指示灯，从而 节约了这些工具，因为它们使用的程度减小了。具有仅一个光通道13的根据本发明的下滑角指示灯符合相关标 准中的光度测定的规定。图4显示在从-15°至+15°的方位角O的范围 内以及在从-5°至+5°的仰角 的范围内，根据本发明的下滑角指示灯 的光强的分布，该方位角O)和仰角O在所有情况下都是相对于光轴线 O的角度。该标准规定恒定光强的线，即所谓的等光强线，在该等光 强线内光强必须至少等于等光强线的值。在这种情况下，附图显示等 光强线i产15000Cd, i2=10000Cd, i3=7000Cd， i4=4000Cd和i5=2500Cd。 使用相同的线型，但是利用较细的线，图4显示相应的测得等光强线h、 I2、 I3、 14和15。由于每条测得的等光强线In在所有情况下都完全 围绕根据标准参考的等光强线L,故满足各自所需的最小光强。在这 种情况下，在参考等光强线L处，位于区域@<0。中的测得的等光强 线In的一半比位于区域 >0。中的测量的等光强线In的一半密集。负 仰角@的区域中的减小的光强是由于该光束部分的红色过滤。图5显示在从-5°至+5。的仰角 的范围内的光强I的分布曲线。 对根据本发明的下滑角指示灯的光强Ii的分布曲线和根据现有技术的 下滑角指示灯的光强Is进行了比较。
一方面，在G) 0。的区域中，可以看出，如前所述，在未过滤的白色光束部分w和已过滤的红色光束部分R之间的过渡角△小于三弧分。具有反射器的卣素灯的一个特殊优 点是由于热效应，滤色器30的作用得到改善，当仰角介于-2。和+l。 之间时，该作用明显地增加光强。尤其在该仰角范围内，来自下滑角 指示灯的明亮的信号发射尤其重要，这是由于它对应于在下滑道上进 场的飞行员的视角。除此之外，过渡角A也小于在根据现有技术的下 滑角指示灯的情况下的过渡角。
权利要求
1.一种用于飞机的进场引导的下滑角指示灯，包括具有光线出口开口(11)的壳体(10)，具有光轴线(O)的光通道(13)布置在所述壳体(10)中，沿所述光轴线(O)布置有用于产生光束的光源(20)、用于将所述光束分离成已过滤的光束部分(R)和未过滤的光束部分(W)的滤色器(30)、和用于对通过所述光线出口开口(11)的光束(R，W)的聚焦发射的透镜装置(40)，其特征在于，只有单个光通道(13)布置在所述壳体(10)中。
2. 根据权利要求1所述的下滑角指示灯， 其特征在于，提供多个卣素灯作为所述光源(20)。
3. 根据权利要求2所述的下滑角指示灯，其特征在于，对所述卣素灯(20)进行预聚焦，且所述卣素灯(20) 具有反射器(21)。
4. 根据权利要求1至3中的任一项所述的下滑角指示灯， 其特征在于，所述壳体(10)支承在少于三个支腿(50)上。
5. 根据权利要求4所述的下滑角指示灯，其特征在于， 一个支腿(50)包括管状部分(51)、用于所述壳体(IO) 的支承和联接的头部(52)、和用于支承并联接到基底(60)的脚部(53)， 所述头部(52)和/或所述脚部(53)布置为使得它们可沿所述管状部分(51) 移动，并且可通过联接元件(56)锁定，所述联接元件(56)接合在所述管 状部分(51)中的轴向延伸的凹槽(55)中。
6. 根据权利要求5所述的下滑角指示灯， 其特征在于，所述脚部(53)和所述头部(52)在物理上相同。
7. 根据权利要求5或6所述的下滑角指示灯，其特征在于，所述凹槽(55)和所述联接元件(56)以旋转对称分布 的形式布置。
8. 根据权利要求5至7中的任一项所述的下滑角指示灯，其特征在于，所述管状部分(51)具有在所述脚部(53)的区域中的 截面收缩(57)。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的下滑角指示灯， 其特征在于，所述滤色器(30)垂直地分离所述光束。
全文摘要
本发明涉及一种用于飞机的进场引导的下滑角指示灯，其包括具有光线出口开口(11)的壳体(10)，具有光轴线(O)的光通道(13)布置在壳体(10)中，沿该光轴线(O)布置有用于产生光束的光源(20)、用于将光束分离成已过滤的光束部分(R)和未过滤的光束部分(W)的滤色器(30)、和用于对通过光线出口开口(11)的光束(R，W)的聚焦发射的透镜装置(40)。在壳体(10)中只布置了单个光通道(13)，使得根据本发明的下滑角指示灯可以以显著减小的成本制造。
文档编号B64F1/20GK101282878SQ200680037431
公开日2008年10月8日 申请日期2006年10月9日 优先权日2005年10月10日
发明者G·莱南, J·-C·范德沃尔德, L·穆恩斯, P·特雷莫罗克斯 申请人:西门子公司