直升机助降灯光系统及安装精度控制

肖圣龙

（海军驻广州地区第二代军事表室)

0 前言

直升机助降灯光系统是一套复杂的系统，是保证船载直升机全天候安全使用，提高船载直升机安全使用必不可少的系统，它包含静态助降灯光系统和动态助降灯光系统，其在母船的常规布置位置，如图1所示。这里先介绍直升机助降灯光系统组成及功能，然后介绍下滑和横摇指示器的安装。

图1 直升机助降灯光布置图

1 静态助降灯光系统组成及功能

静态助降灯光主要用于夜间或低能见度的情况下，为归航降落的直升机驾驶员提供识别母船、明示船上有关区域位置、为机库后壁和起降平台照明以及为直升机驾驶员和甲板工作人员发出行动指令等功能。主要组成由母船标志灯、桅杆障碍灯、悬停加油航向灯、机库障碍灯、起降平台边界灯、前极限位置灯、起降信号灯、泛光灯等组成。各静态灯具的发光特性如下：

（1）母船标志灯采用白色透明罩，发白色光；

（2）桅杆障碍灯悬停加油航向灯机库障碍灯采用红色透明玻璃罩，发红色光；

（3）高架泛光灯采用白色透明罩，发白色光,采用黄色透明罩，发黄色光；

（4）起降平台边界灯采用白色透明钢化玻璃罩，发白色光；

（5）前极限位置灯采用红色透明钢化玻璃罩，发红色光；

（6）起降信号灯(机库外)可单独发出红、黄、绿三色光，发光特点为定光亦可闪光；

（7）泛光灯采用无色透明灯具，发白色光。

2 动态助降灯光系统组成及功能

动态助降灯光系统主要由信号装置、控制系统、下滑指示器和横摇指示器等组成。

2.1 信号装置

信号装置包括陀螺仪和信号转换单元，它为下滑指示器和横摇指示器控制系统提供信号支持，陀螺仪提供的母船纵摇角度和横摇角度信号，经过AID转换装置，转换为数字信号，再由单片机进行处理，将数字信号变成三相同步信号，之后送给随动系统的纵横摇同步检测器。同步检测器根据误差信号大小，控制下滑指示器纵横摇伺服电机和横摇指示器的横摇电机转动。

2.2 控制系统

控制系统包括下滑指示器和横摇指示器稳定控制系统，实现下滑指示器引导光束纵、横摇稳定控制，以及横摇指示器水平灯杆的横摇稳定控制。

2.3 下滑指示器

下滑指示器由光源、滤光镜、透镜、反光镜等一系列光学设施和纵摇横摇电机以及减速装置等组成。下滑指示器配置随动装置可以保证补偿因为舰船横向摇动以及纵向摇动所产生的运动，实现下滑指示器所产生的光束稳定，以便于直升机能够稳定的获得下滑角度信息。下滑指示器利用光束引导直升机以正确的航向和下滑角度下滑，下滑指示器发出红，绿，黄三种颜色的引导光束，引导光束照射范围为3海里，最有效距离为1.5海里，光束下层为红光，表示下滑角偏低，且红光不停闪烁以示预警；中间为绿光，表示下滑角正常，进场航路适宜；上层为黄光，表示下滑角偏高。直升机只要一直沿着绿色光束的中心线向母船飞行，就能以一定的下滑角安全降落，下滑指示器引导光束示意图，如图2所示。

图2 下滑指示器引导光束示意图

2.4 横摇指示器

横摇指示器的结构形式一般为一字形，由一根带有稳定装置的长灯杆以及两侧固定的短灯管组成，如图3所示。横摇灯管通过转轴与减速齿轮相连接，减速齿轮与电机相连接。当横摇指示器工作时，电机接收来自稳定控制器的信号，经过驱动器驱动，电机转动使齿轮转动，从而带动横摇灯转动，实现横摇指示器的水平稳定，如图1所示。同时横摇指示器利用横摇指示灯光与固定灯光之间的偏角，向直升机驾驶员提供母船横摇方向以及横摇角度信息，提示直升机驾驶员有关母船横摇的情况，保证直升机在降落时，驾驶员能准确直观地掌握母船起降平台的姿态，进一步保证直升机的安全降落。

图3 横摇指示器组成图

3 动态助降灯光系统的安装及精度控制

动态助降灯光系统中的组件：下滑指示器、横摇指示器、陀螺仪（对安装精度要求较高），在船体动水平前要求基座必须安装完成并报验合格，保证基座安装面的水平度和垂直度满足设备要求，设计安装基座时要保证其强度和精度满足要求，尽量在基座安装螺孔和销轴位置处设置肘板，在船体安装位置尽量对正船体加强构件，同时做好其余部位的对正结构加强，保证基座安装区域船体结构有足够的强度和刚度。

3.1 下滑指示器和横摇指示器的安装要求

下滑指示器采用壁挂式安装，相对于母船的水平基准面不平度纵向及横向不超过±X′(规定值)；其横向稳定范围内应为净空，无影响设备转动的障碍物。横摇指示器也是采用壁挂式安装，要求水平灯杆中线与母船舯线重合。水平灯杆相对于母船的水平基准面不平度横向不超过±X′(规定值)。其横向稳定范围内应为净空，不得有影响灯杆转动的障碍物。两个固定灯分别以壁挂式安装在水平灯杆的左、右侧，保证两固定灯、中间灯的水平轴线与水平灯杆的水平轴线重合。

3.2 下滑指示器和横摇指示器基座的安装精度控制

下滑指示器基座（如图4所示）和横摇指示器基座（如图5所示）在高度方向均留有余量，基座安装面已经过精加工。基座安装时，首先在基座上画出基座十字中心线，将基座吊至安装位置，根据安装图纸尺寸，按照船体线型修割基座肘板与腹板处余量，采用对称间断焊定位后核实基座的水平中线相对于水平面不平度，保证基座表面垂直水平面和船体中纵剖面；在焊接过程中严格控制焊接变形，焊接完毕，再次核实符合基座表面安装定位精度。按照安装模板在基座上配做设备安装孔，铰制孔留0.2mm余量与设备一起配绞，钻好孔后将设备吊至基座处，吊装过程中注意设备的保护，起吊要求匀速、稳定，调整设备安装方向，保证设备安装中心线相重合，按照设备水平垂直基准，使用螺栓将设备有效固定在基座上，检查设备基准水平度和基准垂直度，配绞销轴保证销轴与销孔加工的尺寸公差，将销轴安装到位，再次检查水平基准面的不平度纵向及横向垂直度不超过±X′(规定值)。

图4 下滑指示器基座

图5 横摇指示器基座图

3.3 陀螺仪的安装及精度控制

陀螺地平仪座式安装在舱室内，安装位置距母船摇摆中心的距离尽量满足下述要求：纵向不超过±y(规定值)米；横向不超过±x(规定值)米；垂向不超过±z(规定值)米。安装座平面与母船的基准面的水平度在纵向和横向均不超过±a′(规定值)，设备的基座艏艉线应与母船的艏艉线平行；不平行度不应超过±b(规定值)′。陀螺地平仪的安装底座要有足够的刚度，陀螺地平仪基座安装时，首先在基座上画出基座十字中心线，将基座吊至安装位置，根据安装图纸尺寸，按照船体甲板线型修割基座肘板与腹板处余量，保证基座表面水平度及基座艏艉线应与母船的艏艉线平行度；在焊接过程中严格控制焊接变形，焊接完毕，核实符合基座表面安装水平精度。设备安装时保证艏尾中心线与基座中心线重合，使用螺栓将设备有效固定在基座上，再次检查水平度和艏艉线平行度。

陀螺仪安装时注意事项

（1）设备安装前应认真检查外观，如有损伤需修复后再安装；

（2）设备安装时禁止用硬物敲击，对突出的显示、指示和控制器件采取保护措施。以免损坏设备或元件；

（3）各设备设有接地螺钉，应使用接地线将其与船体可靠连接；

（4）安装在环境良好，各设备应留有合理的工作空间。