Sistema de aterrizaje óptico

Un sistema de aterrizaje óptico ( OLS ) (apodado "albóndiga" o simplemente "bola") se utiliza para proporcionar información de la trayectoria de planeo a los pilotos en la fase terminal del aterrizaje en un portaaviones . ^[1]

Desde el comienzo del aterrizaje de aeronaves en barcos en la década de 1920 hasta la introducción de los OLS, los pilotos dependían únicamente de su percepción visual del área de aterrizaje y de la ayuda del Oficial de Señales de Aterrizaje (LSO en la Marina de los EE. UU. , o "bateador" en las armadas de la Commonwealth). Los LSO usaban banderas de colores, paletas de tela y varitas iluminadas. El OLS fue desarrollado después de la Segunda Guerra Mundial por los británicos y se desplegó en portaaviones de la Marina de los EE. UU. a partir de 1955. En su forma desarrollada, el OLS consta de una fila horizontal de luces verdes, que se utilizan como referencia, y una columna de luces verticales. Las luces verticales señalan si el avión está demasiado alto, demasiado bajo o en la altitud correcta a medida que el piloto desciende por la senda de planeo hacia la cubierta del portaaviones. Otras luces dan varios comandos y se pueden usar para requerir que el piloto aborte el aterrizaje y "alrededor". El OLS permanece bajo el control del LSO , que también puede comunicarse con el piloto por radio.

Un sistema de aterrizaje óptico tiene varios componentes relacionados: las luces utilizadas para dar señales visuales a las aeronaves que se aproximan, el sistema de control de luces y el sistema de montaje.

Se utilizan al menos tres juegos de luces, independientemente de la tecnología real:

• Luces de referencia  : una fila horizontal de lámparas verdes que se utilizan para proporcionar al piloto una referencia con la que puede juzgar su posición en relación con la senda de planeo.
• Bola (o "albóndiga"; también conocida como "la fuente"): indica la posición relativa de la aeronave con respecto a la senda de planeo. Si la aeronave está alta, la bola estará por encima de las luces de referencia; si la aeronave está baja, la bola estará igualmente por debajo de las luces de referencia. Cuanto más lejos esté la aeronave de la senda de planeo, más arriba o por debajo de las luces de referencia estará la bola. Si la aeronave desciende peligrosamente, la bola aparece roja. Si la aeronave desciende demasiado, la bola parece salirse de la parte superior.
• Luces de apagado de vuelo  : lámparas rojas intermitentes que, cuando se encienden, indican que el piloto debe aumentar la potencia máxima y realizar una maniobra de aproximación frustrada (motor y al aire), una orden obligatoria. Cuando se encienden las luces de apagado de vuelo, todas las demás lámparas se apagan. Las luces de apagado de vuelo son operadas manualmente por el LSO.

Algunos sistemas de aterrizaje óptico (sobre todo los más recientes) incluyen lámparas adicionales:

• Luces de corte  : lámparas verdes que se utilizan para indicar distintas cosas según la posición de la aeronave en su aproximación. Se denominan así por su uso original para indicar a las aeronaves que aterrizan en la cubierta en ángulo previo que reduzcan la velocidad hasta el ralentí antes de aterrizar; todavía se utilizan para aterrizajes en barreras de seguridad. Al principio de una aproximación sin radio o de "labio cerrado" (que es habitual en las operaciones de portaaviones modernos), las luces de corte se encienden durante aproximadamente 2 a 3 segundos para indicar que la aeronave está autorizada a continuar la aproximación. Los destellos posteriores se utilizan para indicar al piloto que añada potencia. Cuanto más tiempo se dejen encendidas las luces, más potencia se debe añadir. Las luces de corte son operadas manualmente por el LSO.
• Luces de emergencia con apagado automático  : lámparas rojas que tienen la misma función que las luces con apagado automático, pero utilizan una fuente de energía alternativa. No se utilizan normalmente.

En conjunto, el aparato en el que se montan las luces se denomina "lente". Se enciende y se apaga y el brillo se ajusta en la propia lente para las unidades terrestres y de forma remota para las unidades de a bordo. En ambos casos, la lente está conectada a un controlador manual (llamado "pickle") utilizado por los LSO. El pickle tiene botones que controlan el apagado y el corte de las luces.

En el caso de los sistemas de aterrizaje óptico en tierra, las luces suelen estar montadas en una unidad móvil que se conecta a una fuente de alimentación. Una vez instaladas y calibradas, la unidad no tiene piezas móviles. Las unidades de a bordo son mucho más complicadas, ya que deben estabilizarse giroscópicamente para compensar el movimiento del barco. Además, las unidades de a bordo se mueven mecánicamente (el "ángulo de balanceo") para ajustar el punto de aterrizaje de cada aeronave. Con este ajuste, el punto de aterrizaje del gancho de cola se puede orientar con precisión en función de la distancia entre el gancho de cola y el ojo del piloto para cada tipo de aeronave.

El primer OLS fue el espejo de ayuda para el aterrizaje , una de las varias invenciones británicas realizadas después de la Segunda Guerra Mundial que revolucionaron el diseño de los portaaviones. Las otras fueron la catapulta de vapor y la cubierta de vuelo en ángulo . La ayuda para el aterrizaje por espejo fue inventada por Nicholas Goodhart . ^[2] Fue probada en los portaaviones HMS Illustrious y HMS Indomitable antes de ser introducida en los portaaviones británicos en 1954 y en los portaaviones estadounidenses en 1955.

El espejo de ayuda al aterrizaje era un espejo cóncavo controlado giroscópicamente en el lado de babor de la cabina de vuelo . A cada lado del espejo había una línea de "luces de referencia" de color verde. Una luz "fuente" de color naranja brillante se proyectaba sobre el espejo creando la "bola" (o "albóndiga" en la jerga posterior de la USN) que podía ser vista por el aviador que estaba a punto de aterrizar. La posición de la bola en comparación con las luces de referencia indicaba la posición del avión en relación con la trayectoria de planeo deseada : si la bola estaba por encima de la referencia, el avión estaba alto; por debajo de la referencia, el avión estaba bajo; entre la referencia, el avión estaba en la trayectoria de planeo. La estabilización giroscópica compensaba gran parte del movimiento de la cabina de vuelo debido al mar, proporcionando una trayectoria de planeo constante.

Inicialmente, se pensó que el dispositivo podría permitir al piloto aterrizar sin la dirección del LSO. Sin embargo, las tasas de accidentes aumentaron en realidad tras la introducción inicial del sistema, por lo que se desarrolló el sistema actual que incluye el LSO. Este desarrollo, junto con los otros mencionados, contribuyó a que la tasa de accidentes en los aterrizajes en portaaviones estadounidenses cayera en picado de 35 por cada 10.000 aterrizajes en 1954 a 7 por cada 10.000 aterrizajes en 1957. ^[3]

El LSO, que es un piloto de la Armada especialmente calificado y con experiencia, proporciona información adicional al piloto a través de radios, avisándole de los requisitos de potencia, la posición relativa a la trayectoria de planeo y la línea central. El LSO también puede utilizar una combinación de luces acopladas al OLS para indicar "motor y al aire" utilizando las luces rojas brillantes intermitentes de desvío de la trayectoria. Se pueden señalar señales adicionales, como "autorizado a aterrizar", "añadir potencia" o "desviar" utilizando una fila de luces verdes de "corte" o una combinación de ellas.

Los sistemas posteriores mantuvieron la misma función básica del espejo de ayuda al aterrizaje, pero mejoraron los componentes y la funcionalidad. La combinación de espejo cóncavo y luz de origen fue reemplazada por una serie de lentes Fresnel . El FLOLS Mk 6 Mod 3 se probó en 1970 y no había cambiado mucho, excepto cuando se tuvo en cuenta el cabeceo del barco con un sistema de estabilización inercial. Estos sistemas todavía se utilizan ampliamente en las pistas de las estaciones aéreas navales de los EE. UU. ^[4]

El IFLOLS, diseñado por ingenieros de NAEC Lakehurst , mantiene el mismo diseño básico pero mejora el FLOLS, dando una indicación más precisa de la posición de la aeronave en la senda de planeo. Un prototipo de IFLOLS fue probado a bordo del USS George Washington (CVN-73) en 1997, y todos los portaaviones desplegados desde 2004 han tenido el sistema. El sistema de aterrizaje óptico de lente Fresnel mejorado, IFLOLS, utiliza una luz de "fuente" de fibra óptica , proyectada a través de lentes para presentar una luz más nítida y definida. Esto ha permitido a los pilotos comenzar a volar "la pelota" más lejos del barco, haciendo que la transición del vuelo por instrumentos al vuelo visual sea más suave. Las mejoras adicionales incluyen una mejor compensación del movimiento de la cubierta debido a la internalización de los mecanismos estabilizadores, así como múltiples fuentes de estabilización de giroscopios y radar.

El MOVLAS es un sistema de ayuda visual al aterrizaje de respaldo que se utiliza cuando el sistema óptico primario (IFLOLS) no funciona, se exceden los límites de estabilización o no son confiables (principalmente debido a estados extremos del mar que causan un cabeceo de la cubierta) y para el entrenamiento de pilotos y LSO. El sistema está diseñado para presentar información de la senda de planeo en la misma forma visual que presenta el FLOLS.

Hay tres modos de instalación a bordo de un barco: la ESTACIÓN 1 está inmediatamente delante del FLOLS y utiliza las pantallas de luz de corte, de referencia y de onda del FLOLS. Las ESTACIONES 2 y 3 son independientes del FLOLS y están ubicadas en la cubierta de vuelo, a babor y a estribor, respectivamente. El MOVLAS no es más que una serie vertical de lámparas anaranjadas controladas manualmente por el LSO con un controlador manual para simular la bola; no compensa automáticamente el movimiento del barco de ninguna manera. Todo el equipo MOVLAS es mantenido y manipulado por los IC y EM dentro de la División V2 del Departamento del Aire.

Caja de luz

MOVLAS no es más que una serie vertical de lámparas naranjas controladas manualmente por el LSO con un controlador de mano para simular la pelota. ^[5]

Controlador de mano

El controlador manual se encuentra en la estación de trabajo del LSO. Se proporciona un asa para que el LSO pueda seleccionar la posición de la albóndiga. El interruptor de encurtido está conectado al extremo del asa del controlador. A medida que el asa del controlador del LSO se mueve hacia arriba o hacia abajo, enciende tres o cuatro lámparas consecutivas en la caja de luz, lo que proporciona una albóndiga.

Repetidores

Los repetidores MOVLAS muestran dónde el LSO muestra la bola de carne al piloto. Un repetidor se muestra en el sistema integrado de vigilancia por televisión de lanzamiento y recuperación (ILARTS).

El IFLOLS tiene dos modos de estabilización: lineal e inercial . El más preciso es la estabilización inercial. En la estabilización lineal, la trayectoria de planeo se estabiliza hasta el infinito. A medida que la cubierta se inclina y se balancea, las luces de origen se inclinan para mantener una trayectoria de planeo constante fija en el espacio. La estabilización inercial funciona como la lineal, pero también compensa el movimiento de balanceo de la cubierta de vuelo (el componente de movimiento vertical hacia arriba y hacia abajo de la cubierta). Si el IFLOLS no puede seguir el ritmo del movimiento de la cubierta, el LSO puede cambiar al MOVLAS o simplemente realizar "conversaciones con el LSO". Solo los LSO más experimentados realizarán conversaciones o controlarán la aeronave con MOVLAS durante estados de mar agitado. ^[6]

• Cubierta de vuelo
• Operaciones aéreas de portaaviones modernas de la Armada de los Estados Unidos
• Indicador visual de pendiente de aproximación

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• "Mira del espejo de aterrizaje en cubierta". Sea Power Centre Australia . Marina Real Australiana. Archivado desde el original el 29 de marzo de 2012. Consultado el 22 de enero de 2014 .

• 'Nuevo enfoque para los portaaviones': un breve artículo sobre el nuevo indicador de ángulo de aproximación de la Marina Real en una edición de 1954 de Flight