ILS راهنمای فرود هواپیما

مقدمه

معمولا یک پرواز جهت هدایت به سمت فرودگاه مقصد و نشستن در آن فرودگاه نیاز به دستگاه های ناوبری دارد ، که بتوانندهواپیما را در شرایط بد آب و هوایی تا ارتفاع و فاصله نزدیکی از سطح باند فرودگاه راهنمایی و هدایت نمایند. امروزه یکی از مهمترین و متداول ترین دستگاه های ناوبری ، جهت نشستن هواپیما در فرودگاه های پرترافیک و فرودگاه های با شرایط جوی نامناسب ، سیستم نشستن به وسیله دستگاه ILS است. ILS مخفف شده Instrument Landing System می باشد. به عبارت دیگر ILS ، دستگاه تقرب زمینی است که راهنمایی های دقیقی را در طول تقرب و نزدیک شدن به باند فرودگاه هنگام فرود برای هواپیما با استفاده از ترکیب سیگنال های رادیویی ، ارایه می نماید ، که در هنگام کاهش دید افقی (به دلایل مه ، باران ، کولاک برف و هنگام پایین بودن ارتفاع سقف ابر Ceilings) برای فرود امن هواپیما کمک قابل توجه ای ارایه می کند.

دستورالعمل تقرب با دستگاه ILS برای هر تقرب به طور جداگانه و خاص طراحی می شود و نقشه ها و چارت هایی را شامل می شود که اطلاعات مورد نیاز خلبان (مانند فرکانس های ILS و حداقل دید افقی مورد نیاز برای انجام طرح تقرب) را در طول تقرب بر طبق قوانین پرواز با دستگاه IFR (پرواز کور) ارایه می دهد. یک سیستم ILS می تواند فقط برای یک باند طرح تقرب دقیق (Precision APP) ارایه دهد. یعنی برای یک باند تعریف می شود.

تاریخچه

تست دستگاه ILS در سال ۱۹۲۹ شروع شد و اداره هوانوردی کشوری CAA مسئول نصب سیستم در سال ۱۹۴۱ در شش منطقه بود. اولین فرود پرواز مسافربری خطوط هوایی ایالات متحده در ۲۶ ژانویه ۱۹۳۸ در ایالت پنسیلوانیا با هواپیمای بوئینگ ۲۴۷ بود و در سال ۱۹۶۴ نیز درفرودگاه بریتانیا از این سیستم برای فرود استفاده گردید.

در سال ۱۹۷۰ ، سیـستم نشستن به وسیـله امـواج بسـیار کوتـاه رادیـویی (MLS : Microwave Landing System) و در سال های اخیر سیستم های ماهواره ای منطبق بر سیستمِ موقعیت یابی جهانی (GPS : Global Positioning System) نیز ایجاد گردیده اند ، ولی امروزه از ILS برای ۹۹ درصد از طرح های تقرب دقیق و استاندارد (Standard Precision Approach) در سراسر جهان استفاده می گردد.

مشخصات دستگاه ILS

دستگاه ILS دارای دو سیستم مستقل فرعی می باشد که یکی برای راهنمایی های عرضی هواپیما (لوکالایزر) و دیگری برای راهنمایی های عمودی (گلایـد پـَث) در هنگام تقرب هواپیما به باند فرودگاه ارایه می دهد.

LLZ) Localizer) فرستنده لوکالایزر

برای مشخص کردن موقعیت عرضی باند به کار می رود و این فرستنده بر روی فرکانس (VHF) کار می کند. این فرستنده معمولا در فاصله ۱۰۰۰ پا (۳۰۰ متر) در انتهای باند مورد استفاده نصب می گردد و از فاصله ۱۸ مایلی (حدود ۳۳ کیلومتری) هواپیمای در حال نشستن را برای عرض باند راهنمایی می کند. دستگاه گیرنده موجود در کابین خلبان (با گرفتن سیگنال از LLZ) به خلبان یا خلبان اتوماتیک Auto Pilot ، اعلام می کند که نسبت به خط مرکزی باند چه مقدار در چپ یا راست قرار دارد. البته این راهنمایی با شیب خاصی صورت می گیرد که باید آن شیب نیز در نظر گرفته شود تا کم کردن ارتفاع هواپیما کاملا دقیق و به سوی نقطه مشخصی در ابتدای باند باشد.

در بعضی لوکالایزرهای (LLZ) قدیمی برای باند مخالف (اگر هواپیما از سمت دیگر باند در حال نشستن باشد) نیز سیگنال هایی ارسال می کردند تا خلبان توجه داشته باشد که از این باند برای طرح تقرب دقیق نمی توان استفاده نمود. اما لوکالایزرهای جدید این سیگنال را دیگر نمی فرستند.

(G : Glide Path Transmitter) فرستنده گلاید پـَث معرفی

آنتن فرستنده گلاید پـَث در یک طرف ناحیه تماس چرخ هواپیما بر روی باند (Touchdown Zone) درکناره باند و فاصله حدود ۱۰۰۰ پا (۳۰۰ متر) از ابتدای باند مورد استفاده ، نصب می گردد و تا حدود ۳۳ کیلومتری ارسال می گردد. سیگنال GP بر روی فرکانس حامل ( ۳۲۹/۱۵ و ۳۳۵ مگاهرتز) ارسال می شود. دستگاه گیرنده موجود در کابین هواپیما با گرفتن امواج (GP) پایین یا بالا بودن موقعیت هواپیما نسبت به شیب مناسب برای نشستن هواپیما را نشان می دهد.

شیب مناسب طرح های تقرب با دستگاه معمولا ۳ درجه نسبت به افق در نظر گرفته شده است. یعنی هواپیما با کمک این دستگاه با شیب بسیار ملایم ارتفاع کم می کند تا به نزدیکی سطح باند برسد. لازم به ذکر است این شیب راهنما ، قابل تغییر بوده و می توان آن را تا میزان اندکی تغییر داد. به عنوان مثال شیب موجود در دستگاه ILS فرودگاه بین المللی مهرآباد ، ۳/۳ درجه و این شیب در فرودگاه بین المللی تبریز ، ۳ درجه نسبت به سطح افق می باشد. لازم به ذکر است که ILS در اکثر مواقع دارای دستگاه DME مجزا می باشد تا فاصله را از باند فرودگاه به صورت دقیق تر در اختیار خلبانان قرار دهد تا علاوه بر نشان دادن شیب مناسب ، فاصله را نیز همزمان به هواپیما اعلام گردد.

همانطور که در بالا ذکر شد یکی از ملزومات اصلی برای استفاده یک فرودگاه از ILS ، نصب سیستم روشنایی مناسب برای باند فرودگاه می باشد.

انواع ILS

ILS با توجه به شرایط دید در محیط فرودگاه (میزان دید جلوی هواپیما از داخل کابین در نزدیکی باند) به شرح زیر طبقه بندی می گردند :

۱- نوع اول (CAT I)

با استفاده از این نوع ILS ، هواپیما تا ارتفاع ۲۰۰ پا (۶۱ متری) از سطح باند (Touchdown Zone) هدایت می گردد و میزان دید نباید کمتر از ۲۶۲۵ پا (۸۰۰ متر) باشد. میزان دید به این معنی است که خلبان بتواند از فاصله ۸۰۰ متری مانده به باند ، آن را در دید داشته باشد.

۲- نوع دوم (CAT II)

هواپیما را تا ارتفاع ۱۰۰ پایی (۳۰ متری) باند هدایت می نماید و نیازمند ۹۸۴ پا (۳۰۰ متر) دید روی باند برای هواپیمای از نوع A,B,C و دید ۳۵۰ متر برای هواپیمای از نوع D می باشد.

۳- نوع سوم (CAT III)

این نوع از دستگاه ILS هواپیما را تا ارتفاع صفر از سطح باند پایین آورده و با توجه به میزان دید لازم برای تقرب ، به ۳ مدل مجزا تقسیم می گردد :

الف) (CAT III A)
تا ارتفاع ۱۰۰ پا (۳۰ متر) روی ناحیه تماس چرخ هواپیما روی باند (Touchdown Zone) می آورد. حداقل دید RVR مورد نیاز در این مدل ۶۵۶ پا (۲۰۰ متر) می باشد.

ب) (CAT III B)
تا ارتفاع ۵۰ پا (۱۵ متر) روی ناحیه تماس چرخ هواپیما روی باند (Touchdown Zone) می آورد. دید در نزدیکی باند دراین مدل نباید کمتر از ۶۵۶ پا (۲۰۰ متر) باشد و حداقل دید ۷۵ متر مورد نیاز است و سیستم پرواز اتوماتیک هواپیما تا منطقه تاکسی استفاده می شود.

ج) ( CAT III C)
این مدل بسیار دقیق بوده و نیازی به دید ندارد. ( یعنی اگر میزان دید خلبان در نزدیکی باند صفر باشد و هیچ چیز در جلوی هواپیما قابل تشخیص نباشد؛ خلبان تنها به کمک گیرنده های داخل کابین یعنی فقط با کمک دستگاه ناوبری مذکور، میتواند هواپیما را براحتی تا روی سطح باند هدایت نماید.

امروزه در کشور ما نیز تمامی فرودگاه های مهم و پرترافیک از جمله فرودگاه بین المللی حضرت امام خمینی (ره) ، فرودگاه های بین المللی مهرآباد ، تبریز ، بندرعباس ، شیراز ، اصفهان ، مشهد مقدس ، جزیره کیش و غیره … زیر نظر شرکت فرودگاه های کشور و تحت نظارت اداره استاندارد پرواز (وابسته به سازمان هواپیمایی کشوری) مجهز به این دستگاه می باشند و همچنین برای فرودگاه هایی که به دلیل شرایط آب و هوایی دید در آنها نسبتا کم می باشد و یا به علت موانع جغرافیایی موجود نزدیک به باند نیازمند شیب دقیق برای تقرب هواپیماها هستند ، نصب گردیده است و یا در حال بررسی می باشد.