
光学着陸システム(OLS )(通称「ミートボール」または単に「ボール」)は、航空母艦への着陸の最終段階でパイロットに滑空経路情報を提供するために使用される。[ 1 ]
1920年代に航空機が艦船に着艦し始めてからOLSが導入されるまで、パイロットは着艦エリアの視覚的な認識と着艦信号士官(米海軍ではLSO 、英連邦海軍では「バッツマン」)の助けにのみ頼っていました。LSOは色付きの旗、布製のパドル、ライト付きの棒を使用していました。OLSは第二次世界大戦後にイギリスで開発され、1955年から米海軍の空母に配備されました。改良されたOLSは、基準として使用される水平方向の緑色のライト列と垂直方向のライト列で構成されています。垂直方向のライトは、パイロットがグライドスロープを降下して空母の甲板に向かう際に、航空機が高すぎるか低すぎるか、または適切な高度にあるかを知らせます。その他のライトはさまざまな指示を出し、パイロットに着陸を中止して「ゴーアラウンド」するように要求するために使用できます。OLSはLSOの制御下にあり、 LSOは無線でパイロットと通信することもできます。

光学着陸システムは、接近する航空機に視覚的な合図を与えるために使用されるライト、ライト制御システム、および取り付けシステムなど、いくつかの関連する構成要素から成り立っています。

実際の技術に関わらず、少なくとも3種類の照明が使用される。
一部の(特に後期の)光学着陸システムには、追加のランプが搭載されている。

照明器具が取り付けられている装置全体を「レンズ」と呼びます。地上設置型の場合はレンズ本体でオン/オフと明るさの調整を行い、艦載型の場合は遠隔操作で行います。どちらの場合も、レンズはLSO(着艦誘導員)が使用するハンドコントローラー(「ピクル」と呼ばれる)に接続されています。ピクルには、消灯と消灯を制御するボタンがあります。
陸上設置型の光学式着陸システムでは、通常、ライトは電源に接続する移動式ユニットに取り付けられています。設置と校正が完了すれば、ユニットに可動部品はありません。一方、艦載型ユニットは、船の揺れを補正するためにジャイロスコープによる安定化が必要となるため、はるかに複雑です。さらに、艦載型ユニットは、各航空機の着陸地点を調整するために機械的に動かされます(「ロール角」)。この調整により、各航空機タイプにおけるテールフックからパイロットの目までの距離に基づいて、テールフックの着陸地点を正確に目標に設定できます。

最初のOLSはミラー着陸補助装置で、第二次世界大戦後にイギリスが発明した数々の革新的な航空母艦の設計の一つである。他の発明には蒸気カタパルトとアングルド・フライト・デッキがある。ミラー着陸補助装置はニコラス・グッドハートによって発明された。[ 2 ] 1954年にイギリスの空母に、1955年にアメリカの空母に導入される前に、空母HMSイラストリアスとHMSインドミタブルで試験が行われた。
着陸補助装置として使われていた鏡は、飛行甲板の左舷側に設置されたジャイロスコープ制御の凹面鏡だった。鏡の両側には緑色の「基準灯」が並んでいた。明るいオレンジ色の「光源」が鏡に照射され、着陸しようとしているパイロットが視認できる「球」(後に米海軍では「ミートボール」と呼ばれる)が作られた。基準灯に対する球の位置によって、目標とする滑空経路に対する航空機の位置が示された。球が基準灯より上にある場合は高度が高く、基準灯より下にある場合は高度が低く、基準灯と基準灯の間にある場合は滑空経路上にある。ジャイロによる安定化機構は、海面による飛行甲板の揺れの大部分を補正し、一定の滑空経路を維持した。
当初、この装置はLSOの指示なしにパイロットが着陸できるようにするものだと考えられていた。しかし、システムの導入当初は事故率が実際に上昇したため、LSOを含む現在のシステムが開発された。この開発は、前述の他の開発と相まって、米国の空母着艦事故率が1954年の1万回の着艦につき35件から1957年には1万回の着艦につき7件へと急激に低下したことに貢献した。[ 3 ]
LSO(着艦誘導士官)は、特別な資格と経験を持つ海軍パイロットであり、無線を介してパイロットに追加情報を提供し、必要出力、滑空経路および中心線に対する位置を指示します。LSOはまた、OLS(着陸誘導システム)に取り付けられた複数のライトを組み合わせて使用し、明るい赤色の点滅する消灯灯で「着陸復行」を指示することもできます。「着陸許可」、「出力増加」、「進路変更」などの追加信号は、緑色の「カット」ライトの列、またはそれらの組み合わせを使用して指示できます。
後期のシステムでは、ミラー着陸補助装置の基本機能はそのままに、コンポーネントと機能がアップグレードされました。凹面鏡と光源の組み合わせは、一連のフレネルレンズに置き換えられました。Mk 6 Mod 3 FLOLSは1970年にテストされ、慣性安定化システムで船の上下動が考慮されるようになった以外は、大きな変更はありませんでした。これらのシステムは現在でも米海軍航空基地の滑走路で広く使用されています。[ 4 ]
NAEC Lakehurstのエンジニアによって設計された IFLOLS は、基本的な設計は同じですが、グライドスロープ上の航空機の位置をより正確に表示するように FLOLS を改良しています。 IFLOLS のプロトタイプは1997 年にUSSジョージ ワシントン(CVN-73)でテストされ、2004 年以降に展開されたすべての航空母艦にこのシステムが搭載されています。 改良型フレネル レンズ光学着陸システム IFLOLS は、光ファイバーの「光源」ライトをレンズを通して投影し、よりシャープで鮮明な光を表示します。 これにより、パイロットは「ボール」を艦からより遠くに飛行させることが可能になり、計器飛行から視覚飛行への移行がよりスムーズになりました。 その他の改良点としては、安定化機構の内部化によるデッキの動きの補償の向上、およびジャイロスコープとレーダーからの複数の安定化源が挙げられます。
MOVLASは、主光学式着陸支援システム(IFLOLS)が作動不能になった場合、安定化限界を超えた場合、または不安定になった場合(主に極端な海況による甲板のピッチングが原因)、およびパイロット/LSOの訓練に使用されるバックアップ視覚着陸支援システムです。このシステムは、FLOLSと同様の視覚形式でグライドスロープ情報を表示するように設計されています。
艦上には 3 つの設置モードがあります。ステーション 1 は FLOLS のすぐ前にあり、FLOLS のウェイブオフ、基準、カットライト表示を利用します。ステーション 2 と 3 は FLOLS とは独立しており、それぞれ飛行甲板の左舷側と右舷側にあります。MOVLAS は、ボールをシミュレートするために LSO がハンド コントローラーで手動で制御する一連のオレンジ色のランプに過ぎず、艦の動きを自動的に補正する機能は一切ありません。すべての MOVLAS 機器は、航空部 V2 部門の IC と EM によって保守および設置されます。

IFLOLSには、ライン安定化と慣性安定化の2つの安定化モードがあります。最も精度が高いのは慣性安定化です。ライン安定化では、グライドパスは無限に安定化されます。デッキがピッチングとロールすると、光源ライトが回転して、空間に固定された一定のグライドスロープを維持します。慣性安定化はライン安定化と同様に機能しますが、飛行デッキのヒーブ(デッキの動きの真上と真下成分)も補償します。IFLOLSがデッキの動きに追いつけない場合、LSOはMOVLASに切り替えるか、単に「LSOトークダウン」を行うことができます。最も経験豊富なLSOのみが、荒天時にトークダウンを実行したり、MOVLASで航空機を制御したりします。[ 6 ]