书城历史刷新世界的100个技术发明(下)
32723700000010

第10章 使飞机能安全着陆的仪器——1949年飞机自动着陆装置的发明

1949年,在英格兰萨福克机场上着陆的一架英国皇家空军的运输机使用了自动而非手动的着陆装置,开创了飞行史上的记录。

研究“盲目”着陆是从第二次世界大战开始的。当时,许多轰炸机的驾驶员和机组人员完成任务后,油箱几乎见底了,着陆时命运如何只能由天气决定。因此,英国的一批科学家着手研究解决的办法。他们研究出一种仪表着陆系统,使飞机驾驶员根据地面发出的无线电波束来调整下降的角度、对准跑道的位置。但是,这种系统要求驾驶员精神高度集中,而且在60米以下的低空无效。因此,科学家又研究出与自动驾驶仪相连的无线电测高计,使飞机能准确地降落在跑道上。

虽说自动着陆装置在1949年问世,但直到1962年人们才相信在飞机上使用它是完全和可以信赖的。

另一件杰出的无线电装置是台卡导航仪,它可以引导飞机在最拥挤的空域中飞行。这种导航仪同样是由于战争的需要而产生的。美国芝加哥人奥布赖恩发明这种系统是为了安全准确地引导船舶通过危险的海域。他是在第二次世界大战之前着手研究的,英国海军给了他很大的支持。

定向的无线电导航信号能向驾驶员显示飞机是否偏航。但它有一个很大的缺点,就是无法向驾驶员表明飞机所处的准确位置。奥布赖恩找到了解决这个问题的办法。他的思路是这样的:假定有三个人位于池塘的周围,第四个人在池中央不动,每个人都向池塘中投一块小石子。四道不断向外扩展的涟漪形成了有序的格子。任何一个在池子里的人,只要有一定的数学知识,就能根据涟漪交叉的样式判定自己所处的准确位置。

同样道理,在三角形的三个顶点和三角形的中央,各设置一个无线电发射台,它们发出的电波也产生电波格。奥布赖恩就是根据这个原理设计出台卡导航系统的。它利用测定两个连续波信号间的相位差来得出位置线,并由两对发射台的两条位置线的交点得出导航定位或位置。

奥布赖恩的研究引起了海军的兴趣。1942年的一次试验表明,正如奥布赖恩所说的那样,无线电波的用途十分广泛。1944年6月,英国海军在英国南部海岸建起了无线电发射台。由于使用了台卡导航系统,盟军在法国登陆时没有一艘船迷航。

如今,台卡导航系统已经覆盖了整个世界,接收器也有很大的进步。使用鞋盒一样大小的计算机能够同时接收并辨别4000个指令,并自动在地图上绘出飞机或轮船的位置。这对飞机来说,无疑得益不浅。使用其他的导航系统,由于缺乏准确性,飞机飞行时需要很大的空间。例如,在北大西洋上空飞行的飞机至少要相距175千米,主要机场的进场航迹至少要15千米宽。

对于准确度十分高的台卡导航系统来说,高山和建筑物再也不是飞行的障碍。使用这种系统的飞机,可以在不到40米宽的路道上着陆。两架飞机并排飞行时只需要隔开16千米的距离。这样,现存航线的容量就增加了一倍。12架装上台卡导航仪的飞机可以安全地在以前只允许一架飞机使用的空中通道上飞行。