Système d'atterrissage optique - Optical landing system

Le système d'atterrissage optique à lentille de Fresnel de Charles de Gaulle

Un système optique d'atterrissage ( OLS ) (surnommé "meatball" ou simplement "ball") est utilisé pour donner des informations d' alignement de descente aux pilotes en phase terminale d'atterrissage sur un porte-avions .

Depuis le début de l'atterrissage des avions sur les navires dans les années 1920 jusqu'à l'introduction des OLS, les pilotes se sont appuyés uniquement sur leur perception visuelle de la zone d'atterrissage et sur l'aide du Landing Signal Officer (LSO dans l' US Navy , ou « batteur » dans le Commonwealth marines). Les LSO utilisaient des drapeaux colorés, des pagaies en tissu et des baguettes lumineuses. L'OLS a été développé après la Seconde Guerre mondiale par les Britanniques et a été déployé sur les porte-avions de l'US Navy à partir de 1955. Dans sa forme développée, l'OLS se compose d'une rangée horizontale de feux verts, utilisée comme référence, et d'une colonne de feux verticaux. Les lumières verticales signalent si l'avion est trop haut, trop bas ou à la bonne altitude lorsque le pilote descend la pente de descente vers le pont du transporteur. D'autres feux donnent diverses commandes et peuvent être utilisés pour obliger le pilote à interrompre l'atterrissage et à "faire le tour". L'OLS reste sous le contrôle du LSO , qui peut également communiquer avec le pilote par radio.

Composants

Diagramme montrant des parties de l'OLS

Un système d'atterrissage optique a plusieurs composants connexes : les lumières utilisées pour donner des repères visuels aux avions qui s'approchent, le système de contrôle des lumières et le système de montage.

Lumières

Comparaison des lampes à boulettes de viande et de référence PAPI, VASI et OLS (pas à l'échelle)

Au moins trois jeux de lumières sont utilisés, quelle que soit la technologie actuelle :

  • Feux de  référence - une rangée horizontale de lampes vertes utilisées pour donner au pilote une référence par rapport à laquelle il peut juger de sa position par rapport à l'alignement de descente.
  • Balle (ou « boule de viande » ; également connue sous le nom de « la source ») - indique la position relative de l'avion par rapport à la pente de descente. Si l'avion est haut, la balle sera au-dessus des feux de référence ; si l'avion est bas, la balle sera de la même manière sous les feux de référence. Plus l'avion est éloigné de la pente de descente, plus la balle sera au-dessus ou au-dessous des feux de référence. Si l'avion descend dangereusement bas, la balle apparaît rouge. Si l'avion monte trop haut, la balle semble sortir du haut.
  • Feux de désactivation  – feux clignotants rouges qui, lorsqu'ils sont allumés, indiquent que le pilote doit ajouter la pleine puissance et remettre les gaz – une commande obligatoire. Lorsque les voyants de désactivation sont allumés, tous les autres voyants sont éteints. Les feux de vague sont actionnés manuellement par le LSO.

Certains systèmes d'atterrissage optique (en particulier plus récents) comprennent des lampes supplémentaires :

  • Feux coupés  - Feux verts utilisés pour signaler différentes choses en fonction de l'endroit où l'avion en approche se trouve dans son approche. Au début d'une approche sans radio ou « zip-lip » (qui est courante dans les opérations de porte-avions modernes), les feux coupés clignotent pendant environ 2 à 3 secondes pour indiquer que l'avion est autorisé à poursuivre l'approche. Les flashs suivants sont utilisés pour inviter le pilote à ajouter de la puissance. Plus les lumières restent allumées longtemps, plus la puissance doit être ajoutée. Les feux coupés sont actionnés manuellement par le LSO.
  • Lumières d'arrêt d'urgence  - Lampes rouges qui ont la même fonction que les lumières à vague, mais utilisent une source d'alimentation alternative. Pas normalement utilisé.

Commandes d'éclairage

Les LSO détiennent le « pickle », qui contrôle les lumières sur l'OLS. Le contrôleur est maintenu au-dessus de la tête jusqu'à ce que la zone d'atterrissage soit dégagée et que le train d'arrêt soit réglé.

Collectivement, l'appareil sur lequel les lumières sont montées est appelé « lentille ». Il est activé/désactivé et la luminosité est ajustée au niveau de l'objectif lui-même pour les unités au sol et à distance pour les unités embarquées. Dans les deux cas, l'objectif est connecté à un contrôleur manuel (appelé « pickle ») utilisé par les LSO. Le cornichon a des boutons qui contrôlent les lumières d'onde et de coupure.

Montage léger

Pour les systèmes d'atterrissage optiques à terre, les feux sont généralement montés sur une unité mobile qui se branche sur une source d'alimentation. Une fois configuré et calibré, il n'y a aucune pièce mobile à l'unité. Les unités embarquées sont beaucoup plus compliquées car elles doivent être stabilisées gyroscopiquement pour compenser le mouvement du navire. De plus, les unités embarquées sont déplacées mécaniquement (l'« angle de roulis ») pour ajuster le point de toucher des roues de chaque avion. Avec cet ajustement, le point d'atterrissage du crochet de queue peut être ciblé avec précision en fonction de la distance entre le crochet de queue et l'œil du pilote pour chaque type d'avion.

Miroir d'aide à l'atterrissage

L'arrière du rétroviseur d'aide à l'atterrissage du HMAS  Melbourne . Les lampes de référence et les deux grandes lampes "wave off" sont bien visibles ainsi que, à gauche de la photo, quatre des lampes oranges projetées dans le miroir pour donner la "boule".

Le premier OLS était le miroir d'aide à l'atterrissage , l'une des nombreuses inventions britanniques réalisées après la Seconde Guerre mondiale qui ont révolutionné la conception des porte-avions. Les autres étaient la catapulte à vapeur et le pont d'envol incliné . Le miroir d'aide à l'atterrissage a été inventé par Nicholas Goodhart . Il a été testé sur les porte-avions HMS Illustrious et HMS Indomitable avant d'être introduit sur les porte-avions britanniques en 1954 et sur les porte-avions américains en 1955.

Le miroir auxiliaire d'atterrissage était un miroir concave à commande gyroscopique placé du côté bâbord du poste de pilotage . De chaque côté du miroir se trouvait une ligne de "lumières de référence" de couleur verte. Une lumière "source" orange vif a été projetée dans le miroir créant la "boule" (ou "boulette de viande" dans le langage USN ultérieur) qui pouvait être vue par l'aviateur qui était sur le point d'atterrir. La position de la boule par rapport aux feux de référence indiquait la position de l'avion par rapport à l' alignement de descente souhaité : si la boule était au-dessus de la référence, l'avion était haut ; en dessous du point de référence, l'avion était bas ; entre les données, l'avion était sur la trajectoire de descente. La stabilisation gyroscopique a compensé une grande partie du mouvement du pont d'envol dû à la mer, donnant une trajectoire de descente constante.

Initialement, l'appareil était censé permettre au pilote d'atterrir sans instruction du LSO. Cependant, les taux d'accidents ont en fait augmenté lors de l'introduction initiale du système, de sorte que le système actuel d'inclusion du LSO a été développé. Ce développement, ainsi que les autres mentionnés, a contribué à la chute du taux d'accidents d'atterrissage des transporteurs américains de 35 pour 10 000 atterrissages en 1954 à 7 pour 10 000 atterrissages en 1957.

Le LSO, qui est un pilote de la Marine spécialement qualifié et expérimenté, fournit des informations supplémentaires au pilote via des radios, en lui indiquant les besoins en puissance, la position par rapport à la trajectoire de descente et à l'axe central. Le LSO peut également utiliser une combinaison de feux attachés à l'OLS pour indiquer une " remise des gaz " à l'aide des feux rouges vifs et clignotants. Des signaux supplémentaires, tels que « autorisé à atterrir », « ajouter de la puissance » ou « détourner » peuvent être signalés à l'aide d'une rangée de feux verts « coupé » ou d'une combinaison de ceux-ci.

Système d'atterrissage optique à lentille de Fresnel (FLOLS)

Les systèmes ultérieurs ont conservé la même fonction de base de l'aide à l'atterrissage du miroir, mais des composants et des fonctionnalités améliorés. La combinaison miroir concave, source lumineuse a été remplacée par une série de lentilles de Fresnel . Le Mk 6 Mod 3 FLOLS a été testé en 1970 et n'avait pas beaucoup changé, sauf lorsque le pilonnement du navire était pris en compte avec un système de stabilisation inertielle. Ces systèmes sont encore largement utilisés sur les pistes des stations aéronavales américaines.

Système d'atterrissage optique à lentille de Fresnel amélioré (IFOLS)

IFLOLS sur le terrain

L'IFLOLS, conçu par les ingénieurs de NAEC Lakehurst , conserve la même conception de base mais améliore les FLOLS, donnant une indication plus précise de la position de l'avion sur l'alignement de descente. Un prototype d'IFLOLS a été testé à bord de l' USS George Washington (CVN-73) en 1997, et tous les porte-avions en déploiement depuis 2004 sont équipés du système. Le système d'atterrissage optique à lentille de Fresnel amélioré, IFLOLS, utilise une lumière "source" à fibre optique , projetée à travers des lentilles pour présenter une lumière plus nette et plus nette. Cela a permis aux pilotes de commencer à faire voler "la balle" plus loin du navire, facilitant ainsi la transition du vol aux instruments au vol à vue. Des améliorations supplémentaires incluent une meilleure compensation du mouvement du pont grâce à l'internalisation des mécanismes de stabilisation, ainsi que de multiples sources de stabilisation provenant des gyroscopes ainsi que du radar.

IFLOLS à bord du navire

Système d'aide visuelle à l'atterrissage à commande manuelle (MOVLAS)

Répéteur MOVLAS sur système intégré de télésurveillance de lancement et de récupération (ILARTS)

Le MOVLAS est un système visuel d'aide à l'atterrissage de secours utilisé lorsque le système optique principal (IFLOLS) est inopérant, les limites de stabilisation sont dépassées ou peu fiables (principalement en raison d'états de mer extrêmes provoquant un tangage du pont) et pour la formation des pilotes/LSO. Le système est conçu pour présenter les informations sur l'alignement de descente sous la même forme visuelle que celle présentée par le FLOLS.

Il existe trois modes d'installation à bord du navire : la STATION 1 se trouve immédiatement devant le FLOLS et utilise les affichages d'onde, de référence et de coupure de lumière du FLOLS. Les STATIONS 2 et 3 sont indépendantes des FLOLS et sont situées respectivement sur le pont d'envol à bâbord et à tribord. MOVLAS n'est rien de plus qu'une série verticale de lampes oranges contrôlées manuellement par le LSO avec un contrôleur manuel pour simuler la balle ; il ne compense en aucune façon automatiquement le mouvement du navire. Tout l'équipement MOVLAS est entretenu et gréé par les IC et les EM au sein de la Division V2 du Département de l'Air.

Composants MOVLAS

Boite à lumière
MOVLAS n'est rien de plus qu'une série verticale de lampes oranges contrôlées manuellement par le LSO avec une télécommande pour simuler la balle.
Télécommande
Le contrôleur manuel est situé au poste de travail LSO. Une poignée est fournie pour que le LSO puisse sélectionner la position de la boulette de viande. L'interrupteur de pickle est fixé à l'extrémité de la poignée du contrôleur. Lorsque la poignée du contrôleur LSO est déplacée vers le haut ou vers le bas, elle allume trois ou quatre lampes consécutives dans la boîte à lumière, fournissant ainsi une boulette de viande.
Répéteurs
Les répéteurs MOVLAS montrent où le LSO affiche la boulette de viande au pilote. Un répéteur est affiché sur le système de télésurveillance intégré de lancement et de récupération (ILARTS).

Pont de tangage

Stabilisation des points du manuel LSO NATOPS

L'IFLOLS dispose de deux modes de stabilisation : linéaire et inertiel . La plus précise est la stabilisation inertielle. En stabilisation de ligne, le plan de descente est stabilisé à l'infini. Au fur et à mesure que le pont tangue et roule, les sources lumineuses roulent pour maintenir une pente de descente constante fixée dans l'espace. La stabilisation inertielle fonctionne comme la ligne, mais compense également le soulèvement du pont d'envol (la composante droite ascendante et descendante du mouvement du pont). Si l'IFLOLS ne peut pas suivre le mouvement du pont, le LSO peut passer au MOVLAS ou simplement effectuer des "LSO talk downs". Seuls les LSO les plus expérimentés effectueront des entretiens ou contrôleront les avions avec MOVLAS lors d'états de mer forte.

Voir également

Les références

  • "Vue de rétroviseur d'atterrissage de pont" . Sea Power Center Australie . Marine royale australienne. Archivé de l'original le 29 mars 2012 . Consulté le 22 janvier 2014 .

Liens externes