نظام هبوط بصري

يُستخدم نظام الهبوط البصري ( OLS ) (المُلقب بـ "كرة اللحم" أو ببساطة "الكرة") لتزويد الطيارين بمعلومات مسار الانزلاق في المرحلة النهائية من الهبوط على حاملة الطائرات . ^{[ 1 ]}

منذ بداية هبوط الطائرات على السفن في عشرينيات القرن الماضي وحتى إدخال أنظمة إشارات الهبوط (OLS)، كان الطيارون يعتمدون كليًا على رؤيتهم البصرية لمنطقة الهبوط ومساعدة ضابط إشارات الهبوط (LSO في البحرية الأمريكية ، أو "المساعد" في بحريات دول الكومنولث). استخدم ضباط إشارات الهبوط أعلامًا ملونة، ومجاديف قماشية، وعصي مضيئة. طُوّر نظام إشارات الهبوط بعد الحرب العالمية الثانية من قِبل البريطانيين، ونُشر على حاملات الطائرات التابعة للبحرية الأمريكية بدءًا من عام 1955. يتكون نظام إشارات الهبوط، في شكله المُطوّر، من صف أفقي من الأضواء الخضراء، يُستخدم كمرجع، وعمود من الأضواء الرأسية. تُشير الأضواء الرأسية إلى ما إذا كانت الطائرة مرتفعة جدًا، أو منخفضة جدًا، أو على الارتفاع الصحيح أثناء هبوط الطيار على منحدر الانزلاق باتجاه سطح حاملة الطائرات. تُعطي أضواء أخرى أوامر مختلفة، ويمكن استخدامها لإلزام الطيار بإلغاء الهبوط والالتفاف. يبقى نظام إشارات الهبوط تحت سيطرة ضابط إشارات الهبوط ، الذي يمكنه أيضًا التواصل مع الطيار عبر الراديو.

يحتوي نظام الهبوط البصري على عدة مكونات مترابطة: الأضواء المستخدمة لإعطاء إشارات بصرية للطائرات المقتربة، ونظام التحكم في الضوء، ونظام التركيب.

أضواء

يتم استخدام ثلاث مجموعات من الأضواء على الأقل، بغض النظر عن التقنية المستخدمة:

• أضواء مرجعية  - صف أفقي من المصابيح الخضراء يستخدم لإعطاء الطيار مرجعًا يمكنه من خلاله الحكم على موقعه بالنسبة لمسار الانزلاق.
• الكرة (أو "كرة اللحم"؛ وتُعرف أيضًا باسم "المصدر")  - تُشير إلى الموقع النسبي للطائرة بالنسبة إلى مسار الانزلاق. إذا كانت الطائرة على ارتفاع عالٍ، ستكون الكرة فوق أضواء المرجع؛ وإذا كانت على ارتفاع منخفض، ستكون الكرة أسفل أضواء المرجع. كلما ابتعدت الطائرة عن مسار الانزلاق، زادت المسافة التي ستكون فيها الكرة أعلى أو أسفل أضواء المرجع. إذا انخفضت الطائرة بشكل خطير، تظهر الكرة باللون الأحمر. وإذا ارتفعت الطائرة بشكل مفرط، تبدو الكرة وكأنها تنطلق من أعلى المسار.
• أضواء التوقف  - مصابيح حمراء وامضة، تشير عند إضاءتها إلى ضرورة زيادة قوة المحرك بالكامل والالتفاف  - وهو أمر إلزامي. عند إضاءة أضواء التوقف، تنطفئ جميع المصابيح الأخرى. يتم تشغيل أضواء التوقف يدويًا بواسطة مسؤول الهبوط.

تتضمن بعض أنظمة الهبوط البصرية (خاصة الأنظمة اللاحقة) مصابيح إضافية:

• أضواء القطع  - مصابيح خضراء تُستخدم للإشارة إلى أمور مختلفة بناءً على موقع الطائرة المُقتربة في مسارها. سُميت بهذا الاسم نسبةً لاستخدامها الأصلي في توجيه الطائرات التي تهبط على سطح حاملة الطائرات بزاوية مُسبقة لخفض قوة المحرك إلى أدنى مستوى قبل الهبوط؛ ولا تزال تُستخدم في عمليات الهبوط باستخدام حواجز الأمان. في بداية عملية الهبوط بدون اتصال لاسلكي أو ما يُعرف بـ"الهبوط السريع" (وهو إجراء روتيني في عمليات حاملات الطائرات الحديثة)، تومض أضواء القطع لمدة تتراوح بين ثانيتين وثلاث ثوانٍ تقريبًا للإشارة إلى أن الطائرة مُصرح لها بمواصلة الهبوط. تُستخدم الومضات اللاحقة لحث الطيار على زيادة قوة المحرك. كلما طالت مدة إضاءة الأضواء، زادت الطاقة المطلوبة. يتم تشغيل أضواء القطع يدويًا بواسطة مسؤول الهبوط.
• أضواء الطوارئ التي تعمل بالتلويح  - مصابيح حمراء لها نفس وظيفة أضواء الطوارئ التي تعمل بالتلويح، ولكنها تستخدم مصدر طاقة بديل. لا تُستخدم عادةً.

أدوات التحكم في الإضاءة

يُطلق على الجهاز الذي تُثبّت عليه الأضواء اسم "العدسة". يتم تشغيلها وإيقافها وضبط سطوعها من العدسة نفسها في الوحدات الأرضية، وعن بُعد في الوحدات البحرية. في كلتا الحالتين، تتصل العدسة بوحدة تحكم يدوية (تُسمى "المُشغّل") يستخدمها ضباط الاتصال بالهبوط. يحتوي المُشغّل على أزرار للتحكم في إطفاء الأضواء وقطعها.

كان أول نظام هبوط آلي هو نظام الهبوط المرآوي ، وهو أحد الاختراعات البريطانية العديدة التي طُورت بعد الحرب العالمية الثانية وأحدثت ثورة في تصميم حاملات الطائرات. ومن بين الاختراعات الأخرى المنجنيق البخاري وسطح الطيران المائل . وقد اخترع نظام الهبوط المرآوي نيكولاس غودهارت . ^{[ 2 ]} وتم اختباره على حاملتي الطائرات إتش إم إس إليستريوس وإتش إم إس إندوميتابل قبل إدخاله على حاملات الطائرات البريطانية عام 1954 وعلى حاملات الطائرات الأمريكية عام 1955.

كانت مرآة الهبوط المساعدة عبارة عن مرآة مقعرة يتم التحكم بها جيروسكوبيًا على الجانب الأيسر من سطح الطيران . وعلى جانبي المرآة، كان هناك خط من أضواء مرجعية خضراء اللون. وكان يُسلط ضوء برتقالي ساطع على المرآة، مكونًا ما يشبه "الكرة" (أو "كرة اللحم" كما كان يُطلق عليها لاحقًا في مصطلحات البحرية الأمريكية)، والتي كان بإمكان الطيار رؤيتها قبل الهبوط. وكان موضع الكرة بالنسبة للأضواء المرجعية يُشير إلى موقع الطائرة بالنسبة لمسار الانزلاق المطلوب : فإذا كانت الكرة أعلى من المستوى المرجعي، كانت الطائرة مرتفعة؛ وإذا كانت أسفل المستوى المرجعي، كانت الطائرة منخفضة؛ وإذا كانت بينهما، كانت الطائرة على مسار الانزلاق. وقد عوض نظام التثبيت الجيروسكوبي جزءًا كبيرًا من حركة سطح الطيران الناتجة عن البحر، مما وفر مسار انزلاق ثابتًا.

في البداية، كان يُعتقد أن الجهاز قادر على تمكين الطيار من الهبوط دون توجيه من ضابط الهبوط. إلا أن معدلات الحوادث ارتفعت فعلياً عند بدء استخدام النظام، ما استدعى تطوير النظام الحالي الذي يتضمن ضابط الهبوط. وقد ساهم هذا التطوير، إلى جانب التطورات الأخرى المذكورة، في انخفاض معدل حوادث الهبوط على حاملات الطائرات الأمريكية من 35 حادثة لكل 10,000 عملية هبوط في عام 1954 إلى 7 حوادث لكل 10,000 عملية هبوط في عام 1957. ^{[ 3 ]}

يقدم ضابط الهبوط، وهو طيار بحري مؤهل وذو خبرة خاصة، معلومات إضافية للطيار عبر أجهزة اللاسلكي، موضحًا متطلبات الطاقة وموقعه بالنسبة لمسار الانزلاق وخط المنتصف. كما يمكن لضابط الهبوط استخدام مجموعة من الأضواء المتصلة بنظام الهبوط الآلي للإشارة إلى "الالتفاف" باستخدام الأضواء الحمراء الساطعة الوامضة. ويمكن إرسال إشارات إضافية، مثل "مصرح بالهبوط" أو "زيادة الطاقة" أو "تحويل المسار"، باستخدام صف من الأضواء الخضراء أو مزيج منها.

حافظت الأنظمة اللاحقة على الوظيفة الأساسية نفسها لنظام المساعدة على الهبوط بالمرآة، ولكنها حسّنت مكوناتها ووظائفها. استُبدلت المرآة المقعرة ومصدر الضوء بسلسلة من عدسات فريسنل . خضع نظام Mk 6 Mod 3 FLOLS للاختبار عام 1970، ولم يطرأ عليه تغيير يُذكر، باستثناء إضافة نظام تثبيت بالقصور الذاتي لمراعاة حركة السفينة. ولا تزال هذه الأنظمة مستخدمة على نطاق واسع في مدارج قواعد الطيران البحرية الأمريكية. ^{[ 4 ]}

يُحافظ نظام IFLOLS، الذي صممه مهندسون في مركز NAEC Lakehurst ، على التصميم الأساسي نفسه مع تحسينات على نظام FLOLS، مما يُوفر مؤشرًا أكثر دقة لموقع الطائرة على مسار الانزلاق. تم اختبار نموذج أولي لنظام IFLOLS على متن حاملة الطائرات الأمريكية جورج واشنطن (CVN-73) عام 1997، ومنذ عام 2004، تم تزويد جميع حاملات الطائرات المنتشرة بهذا النظام. يستخدم نظام الهبوط البصري المُحسّن، IFLOLS، أليافًا بصرية تُصدر ضوءًا عبر عدسات لتقديم صورة أكثر وضوحًا ودقة. وقد مكّن هذا الطيارين من بدء تحليق الطائرة بعيدًا عن السفينة، مما جعل الانتقال من الطيران الآلي إلى الطيران البصري أكثر سلاسة. تشمل التحسينات الإضافية تعويضًا أفضل لحركة سطح السفينة بفضل دمج آليات التثبيت داخليًا، بالإضافة إلى مصادر تثبيت متعددة من الجيروسكوبات والرادار .

نظام MOVLAS هو نظام مساعد هبوط بصري احتياطي يُستخدم عندما يكون النظام البصري الأساسي (IFLOLS) معطلاً، أو عند تجاوز حدود الاستقرار أو عدم موثوقيته (وذلك بشكل أساسي بسبب حالات البحر الشديدة التي تُسبب اهتزاز سطح الطائرة)، ولتدريب الطيارين ومسؤولي الهبوط. صُمم النظام لعرض معلومات مسار الانزلاق بنفس الشكل المرئي الذي يعرضه نظام FLOLS.

توجد ثلاثة أوضاع تركيب على متن السفينة: المحطة 1 تقع مباشرةً أمام نظام FLOLS وتستخدم شاشات عرض إشارة الإيقاف، وإشارة المرجع، وإشارة القطع الضوئية الخاصة بنظام FLOLS. أما المحطتان 2 و3 فهما مستقلتان عن نظام FLOLS وتقعان على جانبي سطح الطيران، الأيمن والأيسر، على التوالي. نظام MOVLAS عبارة عن سلسلة عمودية من المصابيح البرتقالية يتحكم بها ضابط الهبوط يدويًا باستخدام وحدة تحكم يدوية لمحاكاة حركة الكرة؛ ولا يعوض النظام حركة السفينة تلقائيًا بأي شكل من الأشكال. يتولى فنيو الاتصالات وفنيو الصيانة في قسم V2 التابع لإدارة الطيران صيانة وتركيب جميع معدات MOVLAS.

يحتوي نظام IFLOLS على نمطين للتثبيت: التثبيت الخطي والتثبيت بالقصور الذاتي . يُعد التثبيت بالقصور الذاتي هو الأكثر دقة. في التثبيت الخطي، يتم تثبيت مسار الانزلاق إلى ما لا نهاية. ومع ميلان سطح السفينة وتأرجحه، يتم تدوير مصادر الإضاءة للحفاظ على مسار انزلاق ثابت في الفضاء. يعمل التثبيت بالقصور الذاتي مثل التثبيت الخطي، ولكنه يعوض أيضًا عن حركة سطح الطيران (المكون الرأسي لحركة السطح). إذا لم يتمكن نظام IFLOLS من مواكبة حركة سطح السفينة، يمكن لمسؤول الهبوط (LSO) التحويل إلى نظام MOVLAS أو ببساطة إجراء "توجيهات الهبوط". لا يقوم بإجراء توجيهات الهبوط أو التحكم في الطائرات باستخدام نظام MOVLAS أثناء حالات البحر الهائجة إلا ضباط الهبوط الأكثر خبرة. ^{[ 6 ]}

• فهرس مقالات الطيران
• قمرة القيادة
• عمليات الطيران الحديثة لحاملات الطائرات التابعة للبحرية الأمريكية
• مؤشر منحدر الاقتراب البصري

• "مرآة الهبوط على سطح السفينة" . مركز القوة البحرية الأسترالي . البحرية الملكية الأسترالية. مؤرشف من الأصل بتاريخ 29 مارس 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 يناير 2014 .

• «نهج جديد لحاملات الطائرات» - مقال موجز عن مؤشر زاوية الاقتراب الجديد التابع للبحرية الملكية في عدد عام 1954 من مجلة فلايت