一种水上飞机夜间水上机场着水降落灯光辅助系统

技术领域

本发明属于水上机场场站保障技术领域，具体涉及一种水上飞机夜间水上机场着水降落灯光辅助系统。

背景技术

近十年，我国有多个型号水上飞机在研制和试飞中，同时业界也相应开展了运行支持方面的研究。在水上运营方面，水上飞机与船舶及其它飞机相比，具有速度快、航程远、可达性好、机动性好、无需巨大的陆地机场投资等独特优势。飞机运营商为了提高水上飞机应急救援、岛礁和舰船货运补给优势和使用效能，提出了夜间运行的期望，要使水上飞机能成为全天候运行机种，最关键的是消除飞行员夜间对着水高度、速度、方向、距离等难以把握的恐惧心理，而水上飞机运营发达的国家也没有水上飞机夜间运行使用模式。

通过对夜间水上机场着水降落必要的飞行员目视灯光引导需求分析研究，发现在飞机进近、下滑、入场阶段，如有一种适用、安全的夜间水上机场着水降落灯光辅助引导飞行员完成着水降落操纵，将大大减轻飞行员夜间着水降落心理压力，从而极大提高水上飞机夜间运行安全性。因此，开展水上飞机夜间水上机场起降保障技术研究势在必行，也将填补水上飞机夜间水上机场着水降落场站保障技术的空白。

本发明为一种水上飞机夜间水上机场着水降落灯光辅助系统，通过安全合理的夜间着水降落灯光辅助装置及光标识系统方案设计，指引飞行员夜间正确识别并进入最佳进场下滑航路，满足飞行员识别着水点及着水跑道标识的光环境需求。

发明内容

本发明的目的：针对现有技术中的不足，提出一种水上飞机夜间水上机场着水降落灯光辅助系统，其技术核心是安全适用的夜间进场下滑灯光辅助装置及着水跑道水面光标识系统总体设计方案，指引飞行员夜间正确识别并进入最佳进近下滑航路，提供利于飞行员识别着水点及着水跑道标识的光环境。

本发明的技术方案：为了实现上述目的，提出一种水上飞机夜间水上机场着水降落灯光辅助系统，其特征在于，包括：灯光辅降装置100、着水跑道入口端光带组件200、着水跑道末端光带组件300、着水跑道中心线反光带组件400、着水跑道边界线光带组件500；所述灯光辅降装置100、着水跑道入口端光带组件200、着水跑道末端光带组件300、着水跑道中心线反光带组件400、着水跑道边界线光带组件 500均稳定漂浮于水面上；

所述灯光辅降装置100用于辅助飞行员在空中调整飞机的降落姿态，进而准确降落于最佳着水点；

所述着水跑道入口端光带组件200用于对飞行员进行进入着水跑道、以及对准提示；

所述着水跑道末端光带组件300用于对飞行员进行着水跑道终止提示；

所述着水跑道中心线反光带组件400用于对飞行员进行着水跑道中心对准提示；

所述着水跑道边界线光带组件500用于对飞行员进行着水跑道的左右边界及跑道出口提示；

其中，所述着水跑道边界线光带组件500包括着水跑道左边界线光带组件510、着水跑道右边界线光带组件520；

所述着水跑道入口端光带组件200设置于着水跑道入口处；所述着水跑道末端光带组件300设置于着水跑道末端位置；所述着水跑道中心线反光带组件400设置于着水跑道中心线上；所述着水跑道左边界线光带组件510、着水跑道右边界线光带组件520分别位于着水跑道左右两侧对称位置；所述着水跑道左边界线光带组件510、着水跑道右边界线光带组件520与所述着水跑道末端光带组件300之间留有水上飞机的滑出跑道出口；所述灯光辅降装置100设置于着水跑道入口端两侧中的任意一侧。

在一个可能的实施例中，所述着水跑道入口端光带组件200包括着水跑道入口端光带210、着水跑道入口端系留墩220、系留绳230；所述系留墩220沉于着水跑道入口端水底，其通过所述系留绳230与漂浮于水面上的所述着水跑道入口端光带210连接；所述着水跑道末端光带组件300包括着水跑道末端光带310、着水跑道末端系留墩320、系留绳330；所述系留墩320永久固定于着水跑道末端水底，其通过所述系留绳330与漂浮于水面上的所述着水跑道末端光带310连接；所述着水跑道边界线光带组件500 包括着水跑道左边界线光带511、着水跑道右边界线光带521、着水跑道左边界线系留墩512、着水跑道右边界线系留墩522、着水跑道左边界线系留绳513、着水跑道右边界线系留绳523；所述着水跑道左边界线系留墩512、着水跑道右边界线系留墩522分别永久固定于着水跑道左右边界线水底，分别通过所述着水跑道左边界线系留绳513、着水跑道右边界线系留绳523与漂浮于水面上的所述着水跑道左边界线光带511、着水跑道右边界线光带521连接，起到定位及稳定灯带的作用；所述着水跑道中心线反光带组件 400包括涂覆反光漆的泡沫球410、着水跑道中心线系留墩420、系留绳430；所述系留墩420间隔固定于着水跑道入口端至着水跑道末端水底，其通过所述系留绳430与漂浮于水面上的所述涂覆反光漆的泡沫球410连接。

在一个可能的实施例中，所述着水跑道入口端光带组件200、着水跑道末端光带组件300、着水跑道中心线反光带组件400、着水跑道边界线光带组件500还包括浮漂600，所述浮漂600可与所述着水跑道入口端光带210、着水跑道末端光带310、涂覆反光漆的泡沫球410、着水跑道边界线光带510相连，以增大浮力。

在一个可能的实施例中，所述着水跑道入口端光带210、着水跑道末端光带310、着水跑道边界线光带510可包括多个光带单元，所述每个光带单元为充气透明环保材料密封包裹的闪烁光源，各光带单元由防水电线串联。

在一个可能的实施例中，所述着水跑道入口端光带210、着水跑道末端光带310的中心段、以及左右对称的左侧段和右侧段需要选用色差较大且相互各不相同的光源色；所述着水跑道末端光带310其色段布置、总长度、各色段长度比例与所述着水跑道入口端光带210一致。

优选地，中心段选用黄色、左侧段和右侧段分别选择红色或绿色。

在一个可能的实施例中，所述灯光辅降装置100包括基准指示灯110、下滑指示灯120、复飞指示灯 130、灯箱支架140、光学引导透镜150；

所述灯箱支架140呈十字形，所述基准指示灯110装于所述灯箱支架140的横臂上，用于提示飞机进近下滑航道姿态虽处于正常状态，但着水点可能偏左或偏右；所述下滑指示灯120装于所述灯箱支架 140的纵臂上部，用于提示进近下滑航道姿态处于正常状态；所述复飞指示灯130装于所述灯箱支架140 的纵臂下部，用于提示飞机进近下滑航道姿态过低，准备复飞；所述光学引导透镜150通过可调支臂安装于所述灯箱支架140的纵臂上，可根据机种和飞行员视野范围的不同按需调整支臂调节适用角度，可满足正确引导着水降落的需求；所述基准指示灯110、下滑指示灯120、复飞指示灯130通过所述光学引导透镜150发出光束，空中飞行员经光学引导透镜看到的是连续的球状灯光上下移动，提示飞机实时进场高度是高还是低。

优选地，所述基准指示灯110、下滑指示灯120、复飞指示灯130分别选用绿色、黄色、红色。

优选地，所述灯箱支架140固定于着水引导船上。

本发明的有益效果：本发明专利为一种水上飞机夜间水上机场着水降落灯光辅助系统，通过安全合理的夜间着水降落灯光辅助装置及光标识系统方案设计，可指引飞行员夜间正确识别并进入最佳进场下滑航路，满足飞行员识别着水点及着水跑道标识的光环境需求，可极大提高水上飞机夜间运行安全性，是水上飞机增加夜间运营模式必需的综合保障要素之一，同时可填补水上飞机夜间水上机场着水降落场站保障技术的空白。

附图说明

图1是本发明提供的一种水上飞机夜间水上机场着水降落灯光辅降装置及光标识系统总体布置示意图；

图2是本发明提供的一种水上飞机夜间水上机场着水降落灯光辅降装置100示意图；

图3是本发明提供的一种水上飞机夜间水上机场着水降落灯光辅降装置纵向引导光束平面分布示意图；图中包含：飞行员在空中能目视到的绿色光束、黄色稳定光束、红色光束，以及各光束与灯光基准角β

图4是本发明提供的一种水上飞机夜间水上机场着水降落灯光辅降装置的光学引导镜透出灯光基准角β

图5是本发明提供的一种水上飞机夜间水上机场着水降落灯光辅助系统中的着水跑道入口端光带方案示意图；

图6是本发明提供的一种水上飞机夜间水上机场着水降落灯光辅助系统中的着水跑道中心线光带方案示意图；

图7是本发明提供的一种水上飞机夜间水上机场着水降落灯光辅助系统中的着水跑道两侧边界线光带方案示意图；

其中：

100-灯光辅降装置、110-基准指示灯、120-下滑指示灯、130-复飞指示灯、140-灯箱支架、150-光学引导透镜、210-跑道入口端光带、220-入口端系留墩、230-入口端系留绳、310-着水跑道末端光带、320- 末端系留墩、330-末端系留绳、410-涂覆反光漆的泡沫球、420-中心线系留墩、430-中心线系留绳、510- 着水跑道边界线光带、511-左边界线光带、512-左边界线系留墩、513-左边界线系留绳、521-右边界线光带、522-右边界线系留墩、523-右边界线系留绳、600-浮漂。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施类。基于本发明的实施例，在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1是本发明提供的一种水上飞机夜间进场下滑航路灯光辅降装置及光标识系统总体布置示意图，包括灯光辅降装置100、着水跑道入口端光带210、着水跑道末端光带310、着水降落跑道中心线反光带410，2条、着水跑道两侧边界线光带510，左、右分别为511、521。能使飞行员识别着水点和着水降落跑道参照标识的光环境需求，辅助飞行员准确把握夜间着水高度、速度、方向、距离操纵要素，提高水上飞机夜间着水降落安全性。

参见图2，是本发明提供的夜间进场下滑灯光辅降装置示意图，由3组灯光组成，包括基准指示灯 110、下滑指示灯120、复飞指示灯130，中央竖排5个分段的灯箱，通过光学引导镜发出纵向5层光束，和水平面保持一定角度，形成5层坡面，空中飞行员经光学引导镜150看到的是连续的球状灯光上下移动，提示飞机实时进场高度是高还是低。5个灯箱中间一个灯的光束与水平面的夹角称为灯光基准角度β

a固定式：作为水上机场的永久性设施，固定在着水降落跑道入口端旁一侧的跑道边界线外指定位置；

b移动式：固定在船舶上，飞机开始下降前，船舶进入着水降落跑道入口端旁一侧的跑道边界线外指定位置锚定停泊。

参见图3，是本发明提供的一种水上飞机夜间水上机场着水降落灯光辅降装置纵向引导光束平面分布示意,m为某一时刻的光波束基准高度，m

当飞机的高度ha处于m-m

当飞机的高度ha处于m+m

当飞机的高度ha处于m+m

当飞机的高度ha处于m-m

当飞机的高度ha处于m-m

参见图5，是本发明提供的一种水上飞机夜间水上机场着水降落灯光辅助系统中的着水跑道入口端光带方案示意，由若干分段式光带单元组成，每个光带单元为充气透明环保材料密封包裹的LED慢闪光带，入口端光带中心段为黄色光段，入口端光带左边为红色光段，入口端光带右边为绿色光段，左红色、中黄色、右绿色光带由防水电线串联成总长为100m～200m的入口端光带，左红色：中黄色：右绿色光带长度比为4.7：0.6：4.7，两端定位由固定在水底的带浮漂的系留绳系留。水上机场执行夜间起降任务前，由场务人员乘船将系留绳捞出水面，并将整条入口端光带的两端分别连接水中系留绳此两端系留绳不用时带浮标没入水面下0.1m～0.5m，使入口端光带经两端系留绳牢靠定位在着水跑道入口端。

着水跑道末端光带，其色段布置、总长度、各色段长度比例、系留固定方式与着水跑道入口端光带一致。

参见图6是本发明提供的一种水上飞机夜间水上机场着水降落灯光辅助系统中的着水跑道中心线光带方案示意；图中包含：着水跑道中心线反光带，由两条隔距1m～5m的漂浮于水面上的直径100mm～ 200mm球形泡沫平行线构成，每个球形泡沫外表涂覆黄色反光漆，同一条线的球形泡沫间距10m～20m，每个球形泡沫对应一个固定在水底的带浮漂的系留绳单独系留。水上机场执行夜间起降任务前，由场务人员乘船将系留绳捞出水面，并将涂有黄色反光漆泡沫球挂上中心线系留绳此中心线系留绳不用时可带浮标没入水面下0.1m～0.5m。

参见图7是本发明提供的一种水上飞机夜间水上机场着水降落灯光辅助系统中的着水跑道两侧边界线光带方案示意，两侧分别由若干分段式光带单元组成，每侧边界线白光带起点在着水跑道入口端，终点在距跑道末端光带前100m～200m处。水上机场执行夜间起降任务前，由场务人员乘船将系留绳捞出水面，并将每侧边界线白光带的两端分别连接水面系留绳此两端系留绳不用时可带浮标没入水面下 0.1m～0.5m，使边界线光带经两端系留绳牢靠定位在着水跑道两侧。