ระบบลงจอดด้วยแสง

ระบบลงจอดด้วยแสง ( OLS ) (เรียกเล่นๆ ว่า "meatball" หรือเรียกสั้นๆ ว่า "ball") ใช้สำหรับให้ ข้อมูล เส้นทางการร่อนลงแก่นักบินในช่วงสุดท้ายของการลงจอดบน เรือ บรรทุกเครื่องบิน[ 1 ]
ตั้งแต่เริ่มมีการลงจอดเครื่องบินบนเรือในช่วงทศวรรษ 1920 จนถึงการนำระบบ OLS มาใช้ นักบินอาศัยเพียงการรับรู้ด้วยสายตาเกี่ยวกับพื้นที่ลงจอดและความช่วยเหลือจากเจ้าหน้าที่ส่งสัญญาณลงจอด (LSO ในกองทัพเรือสหรัฐฯหรือ "batsman" ในกองทัพเรือเครือจักรภพ) LSO ใช้ธงสี ไม้พายผ้า และไม้ไฟส่องสว่าง ระบบ OLS ได้รับการพัฒนาขึ้นหลังสงครามโลกครั้งที่สองโดยอังกฤษและถูกนำมาใช้ในเรือบรรทุกเครื่องบินของกองทัพเรือสหรัฐฯ ตั้งแต่ปี 1955 ในรูปแบบที่พัฒนาแล้ว ระบบ OLS ประกอบด้วยแถวไฟสีเขียวแนวนอน ใช้เป็นจุดอ้างอิง และแถวไฟแนวตั้ง ไฟแนวตั้งจะส่งสัญญาณว่าเครื่องบินอยู่สูงเกินไป ต่ำเกินไป หรืออยู่ที่ระดับความสูงที่ถูกต้องขณะที่นักบินลดระดับลงตามทางลาดลงสู่ดาดฟ้าเรือบรรทุกเครื่องบิน ไฟดวงอื่นๆ จะให้คำสั่งต่างๆ และสามารถใช้เพื่อสั่งให้นักบินยกเลิกการลงจอดและ "บินวน" ระบบ OLS ยังคงอยู่ภายใต้การควบคุมของLSOซึ่งสามารถสื่อสารกับนักบินผ่านทางวิทยุได้เช่นกัน
ส่วนประกอบ

ระบบลงจอดด้วยแสงประกอบด้วยส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องกันหลายอย่าง ได้แก่ ไฟที่ใช้ให้สัญญาณภาพแก่เครื่องบินที่กำลังเข้าใกล้ ระบบควบคุมแสง และระบบติดตั้ง
ไฟ

มีการใช้ไฟอย่างน้อยสามชุด ไม่ว่าเทคโนโลยีที่ใช้จะเป็นแบบใดก็ตาม:
- ไฟบอกตำแหน่ง – แถวไฟสีเขียวแนวนอนที่ใช้เป็นจุดอ้างอิงสำหรับนักบิน เพื่อใช้ในการประเมินตำแหน่งของตนเองเทียบกับเส้นทางร่อนลง
- ลูกบอล (หรือ "ลูกชิ้น" หรือที่รู้จักกันในชื่อ "แหล่งกำเนิด") – แสดงตำแหน่งสัมพัทธ์ของเครื่องบินเมื่อเทียบกับเส้นร่อนลง หากเครื่องบินบินสูง ลูกบอลจะอยู่เหนือไฟอ้างอิง หากเครื่องบินบินต่ำ ลูกบอลจะอยู่ต่ำกว่าไฟอ้างอิงเช่นกัน ยิ่งเครื่องบินอยู่ห่างจากเส้นร่อนลงมากเท่าใด ลูกบอลก็จะยิ่งอยู่สูงหรือต่ำกว่าไฟอ้างอิงมากขึ้นเท่านั้น หากเครื่องบินบินต่ำเกินไปจนเป็นอันตราย ลูกบอลจะปรากฏเป็นสีแดง หากเครื่องบินบินสูงเกินไป ลูกบอลจะปรากฏว่าหายไปจากด้านบน
- ไฟสัญญาณยกเลิกการบิน – ไฟกะพริบสีแดง ซึ่งเมื่อสว่างขึ้น จะแสดงว่านักบินต้องเพิ่มกำลังเครื่องยนต์เต็มที่และทำการบินวนรอบใหม่ – ซึ่งเป็นคำสั่งบังคับ เมื่อไฟสัญญาณยกเลิกการบินสว่างขึ้น ไฟอื่นๆ ทั้งหมดจะดับลง ไฟสัญญาณยกเลิกการบินเหล่านี้ควบคุมด้วยตนเองโดยเจ้าหน้าที่ควบคุมการลงจอด (LSO)
ระบบลงจอดด้วยแสงบางระบบ (โดยเฉพาะรุ่นหลังๆ) มีหลอดไฟเพิ่มเติม:
- ไฟตัด (Cut lights) – ไฟสีเขียวที่ใช้ส่งสัญญาณต่างๆ ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของเครื่องบินที่กำลังเข้าสู่ขั้นตอนการลงจอด ชื่อนี้มาจากเดิมที่ใช้ในการสั่งการให้เครื่องบินลดกำลังเครื่องยนต์ลงจนถึงรอบเดินเบาก่อนลงจอดบนดาดฟ้าเรือบรรทุกเครื่องบิน ปัจจุบันยังคงใช้สำหรับการลงจอดแบบชนแผงกั้นอยู่ ในช่วงแรกของการลงจอดแบบไม่ใช้วิทยุหรือแบบ "ซิปลิป" (ซึ่งเป็นเรื่องปกติในการปฏิบัติการบนเรือบรรทุกเครื่องบินสมัยใหม่) ไฟตัดจะกะพริบประมาณ 2-3 วินาที เพื่อแสดงว่าเครื่องบินได้รับอนุญาตให้ลงจอดต่อไป การกะพริบครั้งต่อๆ ไปใช้เพื่อกระตุ้นให้นักบินเพิ่มกำลังเครื่องยนต์ ยิ่งไฟติดนานเท่าไร ก็ยิ่งควรเพิ่มกำลังเครื่องยนต์มากขึ้นเท่านั้น ไฟตัดเหล่านี้ควบคุมด้วยตนเองโดยเจ้าหน้าที่ควบคุมการลงจอด (LSO)
- ไฟสัญญาณฉุกเฉิน – โคมไฟสีแดงที่มีฟังก์ชันการทำงานเหมือนกับไฟสัญญาณทั่วไป แต่ใช้แหล่งพลังงานอื่น โดยปกติจะไม่ค่อยได้ใช้
การควบคุมแสง

โดยรวมแล้ว อุปกรณ์ที่ติดตั้งไฟเหล่านี้เรียกว่า "เลนส์" การเปิด/ปิดและปรับความสว่างจะทำได้ที่ตัวเลนส์เองสำหรับหน่วยที่ติดตั้งบนภาคพื้นดิน และควบคุมจากระยะไกลสำหรับหน่วยที่ติดตั้งบนเรือ ในทั้งสองกรณี เลนส์จะเชื่อมต่อกับตัวควบคุมแบบพกพา (เรียกว่า "พิคเคิล") ที่เจ้าหน้าที่ควบคุมการส่องสว่าง (LSO) ใช้ พิคเคิลมีปุ่มที่ใช้ควบคุมการปิดและเปิดไฟ
การติดตั้งไฟ
สำหรับระบบนำร่องด้วยแสงที่ติดตั้งบนฝั่ง ไฟมักจะติดตั้งอยู่บนหน่วยเคลื่อนที่ที่เสียบเข้ากับแหล่งจ่ายไฟ เมื่อติดตั้งและปรับเทียบแล้ว จะไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวในหน่วยนั้น ส่วนหน่วยที่ติดตั้งบนเรือนั้นซับซ้อนกว่ามาก เนื่องจากต้องใช้การปรับเสถียรภาพด้วยไจโรสโคปเพื่อชดเชยการเคลื่อนไหวของเรือ นอกจากนี้ หน่วยที่ติดตั้งบนเรือยังต้องเคลื่อนที่ด้วยกลไก (มุมเอียง) เพื่อปรับจุดลงจอดของเครื่องบินแต่ละลำ ด้วยการปรับแต่งนี้ จุดลงจอดของขอเกี่ยวท้ายเครื่องบินสามารถกำหนดเป้าหมายได้อย่างแม่นยำโดยพิจารณาจากระยะห่างระหว่างขอเกี่ยวท้ายเครื่องบินกับสายตาของนักบินสำหรับเครื่องบินแต่ละประเภท
กระจกช่วยลงจอด

OLS ตัวแรกคืออุปกรณ์ช่วยลงจอดแบบกระจกซึ่งเป็นหนึ่งในสิ่งประดิษฐ์ของอังกฤษหลายอย่างที่เกิดขึ้นหลังสงครามโลกครั้งที่สองซึ่งปฏิวัติการออกแบบเรือบรรทุกเครื่องบิน สิ่งประดิษฐ์อื่นๆ ได้แก่เครื่องดีดด้วยไอน้ำและดาดฟ้าบินแบบเอียงอุปกรณ์ช่วยลงจอดแบบกระจกถูกคิดค้นโดยNicholas Goodhart [ 2 ] มันถูกทดสอบบนเรือบรรทุกเครื่องบินHMS IllustriousและHMS Indomitableก่อนที่จะนำมาใช้บนเรือบรรทุกเครื่องบินของอังกฤษในปี 1954 และบนเรือบรรทุกเครื่องบินของสหรัฐฯ ในปี 1955
อุปกรณ์ช่วยลงจอดแบบกระจกเป็นกระจกเว้า ที่ควบคุมด้วยไจโรสโคป ติดตั้ง อยู่ทางด้านซ้ายของห้องนักบิน ด้านข้าง ของกระจกแต่ละด้านมีเส้นไฟสีเขียวแสดงตำแหน่งอ้างอิง มีแสงสีส้มสว่างส่องเข้าไปในกระจก ทำให้เกิด "ลูกบอล" (หรือ "ลูกชิ้น" ในศัพท์เฉพาะของกองทัพเรือสหรัฐฯ ในภายหลัง) ซึ่งนักบินที่กำลังจะลงจอดสามารถมองเห็นได้ ตำแหน่งของลูกบอลเมื่อเทียบกับไฟอ้างอิงจะบ่งบอกตำแหน่งของเครื่องบินเมื่อเทียบกับเส้นทางการร่อนลง ที่ต้องการ หากลูกบอลอยู่เหนือไฟอ้างอิง แสดงว่าเครื่องบินอยู่สูง หากอยู่ต่ำกว่าไฟอ้างอิง แสดงว่าเครื่องบินอยู่ต่ำ และหากอยู่ระหว่างไฟอ้างอิง แสดงว่าเครื่องบินอยู่ในเส้นทางการร่อนลงที่ต้องการ ระบบรักษาเสถียรภาพด้วยไจโรสโคปจะชดเชยการเคลื่อนไหวของห้องนักบินเนื่องจากคลื่นทะเลเป็นส่วนใหญ่ ทำให้ได้เส้นทางการร่อนลงที่คงที่
ในตอนแรก อุปกรณ์นี้ถูกคิดว่าจะช่วยให้นักบินสามารถลงจอดได้โดยไม่ต้องได้รับคำแนะนำจาก LSO อย่างไรก็ตาม อัตราการเกิดอุบัติเหตุกลับเพิ่มขึ้นเมื่อมีการนำระบบนี้มาใช้ครั้งแรก ดังนั้นจึงมีการพัฒนาระบบปัจจุบันที่รวม LSO เข้าไปด้วย การพัฒนานี้ ร่วมกับการพัฒนาอื่นๆ ที่กล่าวถึง มีส่วนทำให้อัตราการเกิดอุบัติเหตุในการลงจอดบนเรือบรรทุกเครื่องบินของสหรัฐฯ ลดลงจาก 35 ต่อ 10,000 ครั้งในปี 1954 เหลือเพียง 7 ต่อ 10,000 ครั้งในปี 1957 [ 3 ]
เจ้าหน้าที่ควบคุมการลงจอด (LSO) ซึ่งเป็นนักบินของกองทัพเรือที่มีคุณสมบัติและประสบการณ์เป็นพิเศษ จะให้ข้อมูลเพิ่มเติมแก่นักบินผ่านทางวิทยุ โดยให้คำแนะนำเกี่ยวกับความต้องการกำลังเครื่องยนต์ ตำแหน่งที่สัมพันธ์กับเส้นทางการร่อนลง และเส้นกลางอากาศ LSO ยังสามารถใช้ไฟแสดงสถานะต่างๆ ที่ติดตั้งอยู่บน OLS เพื่อส่งสัญญาณ "บินวน" โดยใช้ไฟสีแดงกะพริบสว่าง สัญญาณเพิ่มเติม เช่น "อนุญาตให้ลงจอด" "เพิ่มกำลังเครื่องยนต์" หรือ "เปลี่ยนเส้นทาง" สามารถส่งสัญญาณได้โดยใช้ไฟสีเขียว "ตัด" หรือการผสมผสานของไฟเหล่านั้น
ระบบเลนส์เฟรสเนลสำหรับการลงจอด (FLOLS)
ระบบรุ่นต่อมายังคงฟังก์ชันพื้นฐานของระบบช่วยลงจอดแบบกระจกไว้เช่นเดิม แต่ได้ปรับปรุงส่วนประกอบและฟังก์ชันการทำงาน กระจกเว้าและแหล่งกำเนิดแสงถูกแทนที่ด้วยเลนส์เฟรสเนล หลายชุด ระบบ FLOLS รุ่น Mk 6 Mod 3 ได้รับการทดสอบในปี 1970 และไม่ได้เปลี่ยนแปลงมากนัก ยกเว้นเมื่อมีการนำระบบรักษาเสถียรภาพเฉื่อยมาพิจารณาในการเคลื่อนตัวขึ้นลงของเรือ ระบบเหล่านี้ยังคงใช้งานกันอย่างแพร่หลายบนรันเวย์ที่สถานีการบินของกองทัพเรือสหรัฐฯ[ 4 ]
ระบบเลนส์เฟรสเนลปรับปรุงสำหรับการลงจอด (IFLOLS)
ระบบ IFLOLS ซึ่งออกแบบโดยวิศวกรของNAEC Lakehurstยังคงใช้การออกแบบพื้นฐานแบบเดิม แต่ปรับปรุงจากระบบ FLOLS ทำให้สามารถระบุตำแหน่งของเครื่องบินบนเส้นทางร่อนลงได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น ต้นแบบของ IFLOLS ได้รับการทดสอบบนเรือบรรทุกเครื่องบินUSS George Washington (CVN-73)ในปี 1997 และเรือบรรทุกเครื่องบินทุกลำที่ออกปฏิบัติการตั้งแต่ปี 2004 เป็นต้นมาได้ติดตั้งระบบนี้ ระบบลงจอดด้วยเลนส์เฟรสเนลแบบปรับปรุงใหม่ IFLOLS ใช้ แหล่งกำเนิดแสง แบบไฟเบอร์ออปติก ที่ฉายผ่านเลนส์เพื่อให้ได้แสงที่คมชัดและชัดเจนยิ่งขึ้น ทำให้ผู้ควบคุมเครื่องบินสามารถบิน "ลูกบอล" ให้ห่างจากเรือได้มากขึ้น ทำให้การเปลี่ยนจากการบินด้วยเครื่องมือวัดไปเป็นการบินด้วยสายตาเป็นไปอย่างราบรื่นยิ่งขึ้น การ ปรับปรุงเพิ่มเติม ได้แก่ การชดเชยการเคลื่อนไหวของดาดฟ้าที่ดีขึ้นเนื่องจากการรวมกลไกการรักษาเสถียรภาพไว้ภายใน รวมถึงแหล่งที่มาของการรักษาเสถียรภาพหลายแหล่งจากไจโรสโคปและเรดาร์
ระบบช่วยลงจอดด้วยภาพที่ควบคุมด้วยมือ (MOVLAS)
MOVLAS เป็นระบบช่วยลงจอดด้วยภาพสำรองที่ใช้เมื่อระบบออปติคอลหลัก (IFLOLS) ใช้งานไม่ได้ เกินขีดจำกัดการรักษาเสถียรภาพ หรือไม่น่าเชื่อถือ (ส่วนใหญ่เกิดจากสภาพทะเลที่รุนแรงทำให้ดาดฟ้าเรือโคลงเคลง) และสำหรับการฝึกอบรมของนักบิน/เจ้าหน้าที่ควบคุมการลงจอด ระบบนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อแสดงข้อมูลความลาดชันการร่อนลงในรูปแบบภาพเดียวกันกับที่แสดงโดย FLOLS
บนเรือมีโหมดการติดตั้งสามแบบ: สถานีที่ 1 อยู่ด้านหน้า FLOLS โดยตรง และใช้การแสดงสัญญาณไฟบอกตำแหน่ง ไฟอ้างอิง และไฟตัดของ FLOLS สถานีที่ 2 และ 3 เป็นอิสระจาก FLOLS และตั้งอยู่บนดาดฟ้าบินด้านซ้ายและด้านขวาตามลำดับ MOVLAS เป็นเพียงชุดไฟสีส้มแนวตั้งที่ควบคุมด้วยมือโดย LSO โดยใช้ตัวควบคุมมือเพื่อจำลองลูกบอล มันไม่ได้ชดเชยการเคลื่อนไหวของเรือโดยอัตโนมัติแต่อย่างใด อุปกรณ์ MOVLAS ทั้งหมดได้รับการบำรุงรักษาและติดตั้งโดย ICs และ EMs ภายในแผนก V2 ของกรมการบิน
ส่วนประกอบ MOVLAS
- ไลท์บ็อกซ์
- MOVLAS เป็นเพียงชุดหลอดไฟสีส้มแนวตั้งที่ควบคุมด้วยมือโดย LSO โดยใช้ตัวควบคุมมือเพื่อจำลองลูกบอล[ 5 ]
- ตัวควบคุมมือ
- ตัวควบคุมมือถือตั้งอยู่ที่เวิร์กสเตชั่นของ LSO มีด้ามจับเพื่อให้ LSO สามารถเลือกตำแหน่งของลูกชิ้นได้ สวิตช์สำหรับเปิด/ปิดลูกชิ้นติดอยู่ที่ปลายด้ามจับของตัวควบคุม เมื่อขยับด้ามจับบนตัวควบคุมของ LSO ขึ้นหรือลง จะทำให้หลอดไฟสามหรือสี่ดวงในกล่องไฟสว่างขึ้นติดต่อกัน ทำให้เกิดเป็นลูกชิ้นขึ้น
- เครื่องทวนสัญญาณ
- เครื่องทวนสัญญาณ MOVLAS แสดงตำแหน่งที่เจ้าหน้าที่ควบคุมการลงจอด (LSO) กำลังแสดงภาพเป้าหมาย (meatball) ให้กับนักบิน โดยจะแสดงเครื่องทวนสัญญาณหนึ่งเครื่องบนระบบเฝ้าระวังโทรทัศน์แบบบูรณาการสำหรับการปล่อยและรับเครื่องบิน (ILARTS)
สไลด์นำเสนอ

ระบบ IFLOLS มีโหมดการรักษาเสถียรภาพสองโหมด ได้แก่แบบเส้นตรงและแบบเฉื่อยการรักษาเสถียรภาพแบบเฉื่อยมีความแม่นยำที่สุด ในการรักษาเสถียรภาพแบบเส้นตรง เส้นทางการร่อนจะคงที่ไปจนถึงอนันต์ เมื่อดาดฟ้าเอียงและหมุน ไฟส่องสว่างจะถูกหมุนเพื่อรักษาระดับการร่อนที่คงที่ในอวกาศ การรักษาเสถียรภาพแบบเฉื่อยทำงานเหมือนกับแบบเส้นตรง แต่ยังชดเชยการเคลื่อนที่ขึ้นลงของดาดฟ้า (ส่วนประกอบการเคลื่อนที่ขึ้นลงตรงๆ ของดาดฟ้า) หาก IFLOLS ไม่สามารถตามทันการเคลื่อนที่ของดาดฟ้าได้ LSO สามารถเปลี่ยนไปใช้ MOVLAS หรือทำการ "LSO talk downs" ได้ เฉพาะ LSO ที่มีประสบการณ์มากที่สุดเท่านั้นที่จะทำการ talk downs หรือควบคุมเครื่องบินด้วย MOVLAS ในสภาวะทะเลที่รุนแรง[ 6 ]
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- 'แนวทางใหม่ในการเข้าใกล้เรือบรรทุกเครื่องบิน' - บทความสั้น ๆ เกี่ยวกับตัวบ่งชี้มุมเข้าใกล้แบบใหม่ของกองทัพเรืออังกฤษ ในนิตยสาร Flightฉบับปี 1954