Installation pour la transmission d'indications d'altitude aux avions en vol. Dans les installations actuellement utili sées pour l'atterrissage sans visibilité, il est courant de signaler à l'avion son passage au- dessus de points caractéristiques, tels que celui où il doit amorcer sa descente et celui qui se trouve en bordure du terrain d'atter rissage, par le moyen de petits postes émet teurs appelés "balises" situés en ces points et dont la direction de champ coïncide avec la verticale du lieu.
L'aviateur peut aussi avoir besoin d'indi cations concernant l'altitude à laquelle il vole, par exemple, la hauteur à laquelle il se trouve par rapport à un point repéré, afin de lui per mettre de vérifier si- cette hauteur est voi sine de celle qui lui est nécessaire pour un atterrissage correct.
L'objet de l'invention est une installation pour la transmission d'indications. d'altitude aux avions en vol qui-.permet d'obtenir ce résultat. Elle est caractérisée en ce qu'elle est disposée de façon à émettre du sol au. moins deux champs d'ondes hertziennes porteuses de modulations différentes, concentrés .dans des espaces de rayonnement déterminés de façon à permettre au pilote d'un avion traversant ces champs d'ondes de déduire des relations entre ces différentes modulations, des indica tions sur l'altitude -à laquelle il vole.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, trois formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est un schéma de la première forme d'exécution, les fig. 2, 3, 5 et 6 sont des schémas de variantes de cette forme d'exécu tion.
La fig. 4 est un schéma de la deuxième et la fig. 7 un schéma de la troisième forme d'exécution.
La forme d'exécution représentée en fig.1 comprend deux postes émetteurs d'ondes ultracourtes Bl et BZ (balises) de longueur d'onde inférieure à dix mètres, par exemple, situés à une certaine distance l'un de l'autre et tous deux du même côté du terrain d'atter rissage, dont ils sont éloignés à des distances connues.
Ces deux postes rayonnent exclusi vement dans des faisceaux coniques d'angle au sommet a,, cç_. c'est-à-dire que des boucles secondaires seront: très réduites ou que la sen sibilité du récepteur de bord sera insuffisante pour les recevoir d'une façon appréciable. Les deux balises, émettant de préférence sur la. même longueur d'onde sont modulées par des modulations caractéristiques, telles qu'une fréquence n., pour l'une d'elles et n.2 pour l'au tre (ou un système de points et de traits ou tout autre).
Le récepteur situé à bord permet- tra de discriminer 1Qs deux modulations des balises (par exemple à. l'oreille ou par des systèmes de signalisation après filtrage).
Les faisceaux d'ondes des deux postes B, et B.= sont dirigés, par l'orientation de leurs antennes, de telle manière que la génératrice du faisceau de B,, située dans le plan de la figure, croise la génératrice correspondante du faisceau de B.= en un point H situé à une altitude connue de l'aviateur.
Il est alors facile de voir qu'un avion ve nant de la droite de la figure à l'altitude 1 recevra n.= avant ail. 4 l'altitude 3, il rece vra ii, avant n2, tandis qu'au passage de<I>II,</I> à l'altitude 2, il recevra, les deux modulations simultanément: l'avion est ainsi averti de son altitude relative par rapport au point H. Si celui-ci est. à la. hauteur correcte pour l'atter- rissage, l'avion saura s'il est trop haut ou trop bas.
La fig. 2 représente une variante de la fig. 1 dans laquelle la génératrice du faisceau issu de B" située dans le plan de la figure. est dirigée suivant la verticale de B,., l'avia teur est donc averti de son passage au-dessus de B,.
La. fig. 3 représente une telle installation dans laquelle les postes B, et B_ sont placés à des distances déterminées du terrain d'at terrissage AB de l'ordre de 300 mètres, par exemple, la distance entre<I>B,</I> et B_ étant, par exemple, de 100 mètres. t n avion venant de la droite de la figure suivant la flèche sera averti de son passage à la verticale B, et, suivant qu'il percevra le poste B, avant ou après B._, saura qu'il est au-dessous ou au- dessus du point. H dont. l'altitude de 25 mè tres. par exemple, lui est connue.
La fi". 5 représente une variante dans laquelle une installation de deux émetteurs est destinée à signaler à l'aviateur la proxi mité d'obstacles tels que la colline C, par exemple. L'aviateur sait qu'il ne doit jamais passer au-dessous de l'altitude définie par le point H.
Dans la fig. 6, les espaces de rayonne ment des deux postes émetteurs sont très ré duits; le croisement des deux faisceaux d'on des définit une zone balisée de petite dimen sion, ce qui présente des avantages en cer tains cas; mais, étant donné la grande vitesse des avions. ce système exige que ceux-ci soient pourvus de dispositifs de signalisation très sensibles et très rapides.
La fig. 4 représente la deuxième forme d'exécution comprenant trois postes émetteurs B" B._ et B;3. émettant sur la même longueur d'onde trois modulations différentes 7a1, nL, 1a., dans des espaces de rayonnement al, a.,, a3 dont les faisceaux ont chacun une génératrice verticale.
Ces génératrices verticales sont choisies de manière que, pour un avion ve nant de la droite de la figure, elles corres pondent à l'entrée de l'avion dans le faisceau pour les émetteurs B,, BZ et<B>à</B> la sortie pour l'émetteur B, Les émetteurs sont situés à des distances déterminées du terrain d'atterris sage<I>AB</I> dont la longueur sera, par exemple, d'un kilomètre; B, serait alors à 3 km, B.a à 400 m et B3 très voisin de B, par exemple.
Les faisceaux d'ondes sont orientés de ma nière que leurs génératrices, situées dans le plan de la figure, se croisent en des points <I>Hl,</I> H:, H3, H., et HS dont l'altitude est con nue et telle qu'elle définit la courbe d'atter rissage de l'avion.
Le fonctionnement de cette installation est le suivant, étant bien entendu que l'avion est toujours guidé en direction par un sys tème de radioguidage qui le maintient dans le plan de la figure. L'avion arrivant, passant à la verticale de B,, entend la fréquence al et sait exactement quel point il survole; si, @à ce moment, il en tendait déjà la fréquence n3 émise par B3, c'est que son altitude dépasserait 450 m., sinon c'est qu'elle est inférieure à 450 m.
Il commence alors à descendre en surveillant son altimètre, il sait qu'il a intérêt :à passer au-dessus de Bz @à une altitude de l'ordre de 70 m, par exemple, et avec une vitesse ré duite en vue de l'atterrissage. Il descend donc de façon à ne plus entendre la fréquence n3 tout en continuant à entendre ni, ce qui l'oblige à. passer aux environs immédiats du point H4 'à 130 m d'altitude et ià 800 m de distance de B.
A ce moment, tout en conti nuant à perdre de l'altitude, il manteuvre pour entendre n3, mais non ni. Il entend brusquement la nouvelle note n2 en passant à la verticale de Bz en continuant à entendre n3, mais non ni: s'il entendait encore ni, il serait trop haut et devrait renoncer<B>à</B> atterrir pour cette fois; s'il n'entendrait plus n3, il serait @à une altitude inférieure à 60 m, et devrait prendre les précautions voulues pour atteindre au moins le point B en remettant des gaz.
Après son passage en B2, dans de bonnes conditions, c'est-à-dire entre Hz et H5, il doit continuer à descendre; s'il se rappro chait trop du sol, il serait prévu par le man gue d'audition de n3 (au début) et de n. (en suite).
Enfin, quand il cesse d'entendre n3 d'une façon brusque, c'est qu'il est à la ver ticale de B, donc sur le terrain, il peut des cendre encore en entendant n2. Quand il perd n2, c'est que son altitude est de l'ordre de IO m et, à ce moment, il aura retrouvé une visibilité largement suffisante pour atterrir, de façon correcte, s'il s'agit du jour; pour un atterrissage de nuit, il aura retrouvé l'éclai rage normal du terrain, ou bien il pourra allumer ses propres phares d'atterrissage.
Cette série de renseignements fournis à l'avion, soit sous forme acoustique, soit sous forme de signaux visuels déclanchés par le récep teur, peut naturellement être combinée avec l'emploi d'une courbe de champ constant pour régler la trajectoire d'atterrissage. Les installations décrites, et particulière ment la. dernière, fonctionneront d'autant mieux que l'onde choisie sera plus courte, car, dans ces conditions, les faisceaux seront mieux délimités et les systèmes d'encombre ment plus faibles.
On notera que l'installation se prête à des manoeuvres de sécurité très simples: il suffit de changer l'inclinaison du faisceau pour modifier la hauteur de la zone balisée, ce qui peut se faire très aisément avec les projecteurs ou antennes dirigées sur ondes ultracourtes.
De plus, sans modification, l'installation selon fig. 4 permet des manoeuvres supplé mentaires de signalisation. Si, par exemple, on veut interdire l'accès du terrain AB, mo mentanément inutilisable par exemple, on pourra éteindre la balise Ba.;
l'avion ne rece vant plus la fréquence n3 (le point Ht à par tir duquel il doit commencer sa descente n'existant plus) l'avion sera averti qu'il ne peut atterrir, avertissement qui sera, d'ail leurs automatique puisque l'avion doit mon ter pour essayer de trouver la fréquence n3.
Les installations décrites ne nécessitent pas de complications supplémentaires aux dispositifs de réception des systèmes de ra dioguidage, déjà prévus pour recevoir et choi sir plusieurs fréquences de modulation.
La fig. 7 représente le schéma d'une ins tallation comprenant un poste d'émission L', qui émet une onde porteuse de deux fréquen ces de modulations différentes, par exemple, des fréquences audibles, l'une grave ni, l'au tre aiguë n, en deux champs d'ondes diffé rents fournis par deux aériens différents fonctionnant simultanément, par exemple sui vant le contour 1 pour la fréquence ni et le contour 2 pour la fréquence n2. Ces contours sont représentés en coupe verticale dans la fig. 7.
L'avion qui descend suivant la trajectoire 00,. est .équipé avec un appareil recevant l'émission du poste émetteur et capable d'in diquer par tous moyens convenables laquelle des deux fréquences ni, n2 est reçue avec le plus d'intensité. Si c'est la fréquence ni., l'avion sait qu'il est dans l'angle a. si c'est.
la fréquence ?t_, l'avion sait qu'il est dans l'angle (3 ou /3,. En tous cas, il est averti avec précision de son passage sur les axes D, ou D, où les réceptions sont égales pour<I>ri,</I> et ri-. Il pourrait de même être averti avec précision de son passage sur tout axe pas sant par B, et caractérisé par un rapport de réception donné des fréquences n, et n,. De la. sorte, l'avion peut connaître avec précision le temps qu'il met à traverser la région an gulaire a par exemple;
s'il connaît sa. vitesse, il peut en déduire son altitude et savoir si elle est convenable pour atterrir. On pourrait. au lieu de moduler avec deux fréquences ii." fa. différentes, moduler avec une fréquence unique n et manipuler suivant un régime de points sur le diagramme 1 et suivant un ré gime de traits complémentaires sur le dia gramme ?. mais cette variante est peu inté ressante, car le récepteur exigerait un temps appréciable pour déceler le changement du ré gime de points en un régime de traits, et on perdrait l'avantage essentiel de la. méthode qui est de fournir des renseignements instan tanés.
L'avion avant, comme il vient d'être dit, mesuré avec précision son altitude par rapport au sol, en un point connu, il pourra corriger son altimètre de bord et continuer sa descente à l'estime, ou au contraire corriger les indications plus ou moins sûres que lui fournissait déjà l'intensité de champ du si gnal de radioguidage et se servir de ces der nières pour atterrir.
L'installation selon la fi-. 1 peut aussi être complétée par l'adjonction d'autres paires de faisceaux d'ondes hertziennes, portant des modulations différentes émis en des points du sol dont la. distance nu terrain d'atterrissage est connue. les points de croisement des géné ratrices situées dans le plan vertical passant par les sommets de ces paires de faisceaux définissent chacun une altitude différente de la courbe de descente de l'avion.