直升機(jī)助降燈光系統(tǒng)及安裝精度控制

肖圣龍

（海軍駐廣州地區(qū)第二代軍事表室)

0 前言

直升機(jī)助降燈光系統(tǒng)是一套復(fù)雜的系統(tǒng)，是保證船載直升機(jī)全天候安全使用，提高船載直升機(jī)安全使用必不可少的系統(tǒng)，它包含靜態(tài)助降燈光系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)助降燈光系統(tǒng)，其在母船的常規(guī)布置位置，如圖1所示。這里先介紹直升機(jī)助降燈光系統(tǒng)組成及功能，然后介紹下滑和橫搖指示器的安裝。

圖1 直升機(jī)助降燈光布置圖

1 靜態(tài)助降燈光系統(tǒng)組成及功能

靜態(tài)助降燈光主要用于夜間或低能見(jiàn)度的情況下，為歸航降落的直升機(jī)駕駛員提供識(shí)別母船、明示船上有關(guān)區(qū)域位置、為機(jī)庫(kù)后壁和起降平臺(tái)照明以及為直升機(jī)駕駛員和甲板工作人員發(fā)出行動(dòng)指令等功能。主要組成由母船標(biāo)志燈、桅桿障礙燈、懸停加油航向燈、機(jī)庫(kù)障礙燈、起降平臺(tái)邊界燈、前極限位置燈、起降信號(hào)燈、泛光燈等組成。各靜態(tài)燈具的發(fā)光特性如下：

（1）母船標(biāo)志燈采用白色透明罩，發(fā)白色光；

（2）桅桿障礙燈懸停加油航向燈機(jī)庫(kù)障礙燈采用紅色透明玻璃罩，發(fā)紅色光；

（3）高架泛光燈采用白色透明罩，發(fā)白色光,采用黃色透明罩，發(fā)黃色光；

（4）起降平臺(tái)邊界燈采用白色透明鋼化玻璃罩，發(fā)白色光；

（5）前極限位置燈采用紅色透明鋼化玻璃罩，發(fā)紅色光；

（6）起降信號(hào)燈(機(jī)庫(kù)外)可單獨(dú)發(fā)出紅、黃、綠三色光，發(fā)光特點(diǎn)為定光亦可閃光；

（7）泛光燈采用無(wú)色透明燈具，發(fā)白色光。

2 動(dòng)態(tài)助降燈光系統(tǒng)組成及功能

動(dòng)態(tài)助降燈光系統(tǒng)主要由信號(hào)裝置、控制系統(tǒng)、下滑指示器和橫搖指示器等組成。

2.1 信號(hào)裝置

信號(hào)裝置包括陀螺儀和信號(hào)轉(zhuǎn)換單元，它為下滑指示器和橫搖指示器控制系統(tǒng)提供信號(hào)支持，陀螺儀提供的母船縱搖角度和橫搖角度信號(hào)，經(jīng)過(guò)AID轉(zhuǎn)換裝置，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再由單片機(jī)進(jìn)行處理，將數(shù)字信號(hào)變成三相同步信號(hào)，之后送給隨動(dòng)系統(tǒng)的縱橫搖同步檢測(cè)器。同步檢測(cè)器根據(jù)誤差信號(hào)大小，控制下滑指示器縱橫搖伺服電機(jī)和橫搖指示器的橫搖電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。

2.2 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)包括下滑指示器和橫搖指示器穩(wěn)定控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)下滑指示器引導(dǎo)光束縱、橫搖穩(wěn)定控制，以及橫搖指示器水平燈桿的橫搖穩(wěn)定控制。

2.3 下滑指示器

下滑指示器由光源、濾光鏡、透鏡、反光鏡等一系列光學(xué)設(shè)施和縱搖橫搖電機(jī)以及減速裝置等組成。下滑指示器配置隨動(dòng)裝置可以保證補(bǔ)償因?yàn)榕灤瑱M向搖動(dòng)以及縱向搖動(dòng)所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)下滑指示器所產(chǎn)生的光束穩(wěn)定，以便于直升機(jī)能夠穩(wěn)定的獲得下滑角度信息。下滑指示器利用光束引導(dǎo)直升機(jī)以正確的航向和下滑角度下滑，下滑指示器發(fā)出紅，綠，黃三種顏色的引導(dǎo)光束，引導(dǎo)光束照射范圍為3海里，最有效距離為1.5海里，光束下層為紅光，表示下滑角偏低，且紅光不停閃爍以示預(yù)警；中間為綠光，表示下滑角正常，進(jìn)場(chǎng)航路適宜；上層為黃光，表示下滑角偏高。直升機(jī)只要一直沿著綠色光束的中心線(xiàn)向母船飛行，就能以一定的下滑角安全降落，下滑指示器引導(dǎo)光束示意圖，如圖2所示。

圖2 下滑指示器引導(dǎo)光束示意圖

2.4 橫搖指示器

橫搖指示器的結(jié)構(gòu)形式一般為一字形，由一根帶有穩(wěn)定裝置的長(zhǎng)燈桿以及兩側(cè)固定的短燈管組成，如圖3所示。橫搖燈管通過(guò)轉(zhuǎn)軸與減速齒輪相連接，減速齒輪與電機(jī)相連接。當(dāng)橫搖指示器工作時(shí)，電機(jī)接收來(lái)自穩(wěn)定控制器的信號(hào)，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)橫搖燈轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)橫搖指示器的水平穩(wěn)定，如圖1所示。同時(shí)橫搖指示器利用橫搖指示燈光與固定燈光之間的偏角，向直升機(jī)駕駛員提供母船橫搖方向以及橫搖角度信息，提示直升機(jī)駕駛員有關(guān)母船橫搖的情況，保證直升機(jī)在降落時(shí)，駕駛員能準(zhǔn)確直觀地掌握母船起降平臺(tái)的姿態(tài)，進(jìn)一步保證直升機(jī)的安全降落。

圖3 橫搖指示器組成圖

3 動(dòng)態(tài)助降燈光系統(tǒng)的安裝及精度控制

動(dòng)態(tài)助降燈光系統(tǒng)中的組件：下滑指示器、橫搖指示器、陀螺儀（對(duì)安裝精度要求較高），在船體動(dòng)水平前要求基座必須安裝完成并報(bào)驗(yàn)合格，保證基座安裝面的水平度和垂直度滿(mǎn)足設(shè)備要求，設(shè)計(jì)安裝基座時(shí)要保證其強(qiáng)度和精度滿(mǎn)足要求，盡量在基座安裝螺孔和銷(xiāo)軸位置處設(shè)置肘板，在船體安裝位置盡量對(duì)正船體加強(qiáng)構(gòu)件，同時(shí)做好其余部位的對(duì)正結(jié)構(gòu)加強(qiáng)，保證基座安裝區(qū)域船體結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度和剛度。

3.1 下滑指示器和橫搖指示器的安裝要求

下滑指示器采用壁掛式安裝，相對(duì)于母船的水平基準(zhǔn)面不平度縱向及橫向不超過(guò)±X′(規(guī)定值)；其橫向穩(wěn)定范圍內(nèi)應(yīng)為凈空，無(wú)影響設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)的障礙物。橫搖指示器也是采用壁掛式安裝，要求水平燈桿中線(xiàn)與母船舯線(xiàn)重合。水平燈桿相對(duì)于母船的水平基準(zhǔn)面不平度橫向不超過(guò)±X′(規(guī)定值)。其橫向穩(wěn)定范圍內(nèi)應(yīng)為凈空，不得有影響燈桿轉(zhuǎn)動(dòng)的障礙物。兩個(gè)固定燈分別以壁掛式安裝在水平燈桿的左、右側(cè)，保證兩固定燈、中間燈的水平軸線(xiàn)與水平燈桿的水平軸線(xiàn)重合。

3.2 下滑指示器和橫搖指示器基座的安裝精度控制

下滑指示器基座（如圖4所示）和橫搖指示器基座（如圖5所示）在高度方向均留有余量，基座安裝面已經(jīng)過(guò)精加工。基座安裝時(shí)，首先在基座上畫(huà)出基座十字中心線(xiàn)，將基座吊至安裝位置，根據(jù)安裝圖紙尺寸，按照船體線(xiàn)型修割基座肘板與腹板處余量，采用對(duì)稱(chēng)間斷焊定位后核實(shí)基座的水平中線(xiàn)相對(duì)于水平面不平度，保證基座表面垂直水平面和船體中縱剖面；在焊接過(guò)程中嚴(yán)格控制焊接變形，焊接完畢，再次核實(shí)符合基座表面安裝定位精度。按照安裝模板在基座上配做設(shè)備安裝孔，鉸制孔留0.2mm余量與設(shè)備一起配絞，鉆好孔后將設(shè)備吊至基座處，吊裝過(guò)程中注意設(shè)備的保護(hù)，起吊要求勻速、穩(wěn)定，調(diào)整設(shè)備安裝方向，保證設(shè)備安裝中心線(xiàn)相重合，按照設(shè)備水平垂直基準(zhǔn)，使用螺栓將設(shè)備有效固定在基座上，檢查設(shè)備基準(zhǔn)水平度和基準(zhǔn)垂直度，配絞銷(xiāo)軸保證銷(xiāo)軸與銷(xiāo)孔加工的尺寸公差，將銷(xiāo)軸安裝到位，再次檢查水平基準(zhǔn)面的不平度縱向及橫向垂直度不超過(guò)±X′(規(guī)定值)。

圖4 下滑指示器基座

圖5 橫搖指示器基座圖

3.3 陀螺儀的安裝及精度控制

陀螺地平儀座式安裝在艙室內(nèi)，安裝位置距母船搖擺中心的距離盡量滿(mǎn)足下述要求：縱向不超過(guò)±y(規(guī)定值)米；橫向不超過(guò)±x(規(guī)定值)米；垂向不超過(guò)±z(規(guī)定值)米。安裝座平面與母船的基準(zhǔn)面的水平度在縱向和橫向均不超過(guò)±a′(規(guī)定值)，設(shè)備的基座艏艉線(xiàn)應(yīng)與母船的艏艉線(xiàn)平行；不平行度不應(yīng)超過(guò)±b(規(guī)定值)′。陀螺地平儀的安裝底座要有足夠的剛度，陀螺地平儀基座安裝時(shí)，首先在基座上畫(huà)出基座十字中心線(xiàn)，將基座吊至安裝位置，根據(jù)安裝圖紙尺寸，按照船體甲板線(xiàn)型修割基座肘板與腹板處余量，保證基座表面水平度及基座艏艉線(xiàn)應(yīng)與母船的艏艉線(xiàn)平行度；在焊接過(guò)程中嚴(yán)格控制焊接變形，焊接完畢，核實(shí)符合基座表面安裝水平精度。設(shè)備安裝時(shí)保證艏尾中心線(xiàn)與基座中心線(xiàn)重合，使用螺栓將設(shè)備有效固定在基座上，再次檢查水平度和艏艉線(xiàn)平行度。

陀螺儀安裝時(shí)注意事項(xiàng)

（1）設(shè)備安裝前應(yīng)認(rèn)真檢查外觀，如有損傷需修復(fù)后再安裝；

（2）設(shè)備安裝時(shí)禁止用硬物敲擊，對(duì)突出的顯示、指示和控制器件采取保護(hù)措施。以免損壞設(shè)備或元件；

（3）各設(shè)備設(shè)有接地螺釘，應(yīng)使用接地線(xiàn)將其與船體可靠連接；

（4）安裝在環(huán)境良好，各設(shè)備應(yīng)留有合理的工作空間。