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" Stabilisateur."
La présente invention se rapporte un appa- reil de commande automatique pour avions; elle a pour but principal de réaliser le perfectionnement général des dispositifs de ce genre.
Les buts es plus importants de la présente invention consistent dans l'adaption de divers disposi- tifs stabilisateurs, qui sont plus simples que ceux actuellement en usage, et qui peuvent être mis en ac- tion ou hors marche, à volonté, du siège de l'opérateur de sorte que celui-ci peut choisir une direction et faire
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fonctionner ensuite un ou plusieurs des stabilisateurs afin de maintenir la direction suivie, tout en pouvant être averti des déviations de la direction choisie, dès que celle-ci se produisent et avant même que les dispos- sitifs de commande automatiques aient été actionnés. @ La description ci-après fera ressortir da autres buts en- core de l'invention, buts qui sont spécifiés dans les revendications .
Aux dessins,
La fig. 1 représente une vue en plan du fuselage d'un aéroplane, avec les dispositifs de commande approximativement en place.
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La fig. est un schéma de connexions, ne renfermant pas les fils pour le mécanisme commandant le contact à oassin pour le gyroscope à axe vertical
La fig. 3 est un schéma de connexions des fils omis à la fig. 2.
La fig. 4 montre une vue en élévation du gyroscope à axe horizontal.
La fig. 5 en est une vue en plan.
La fig. 6 est une coupe verticale par le gyroscope vertical.
La fig. 7 en est une vue en plan.
La fig. 8 est une élévation arrière du mécanisme à tambour pivotant destiné à commander la position du contact à bassin balançant.
La fig. 9 est une coupe à travers une des soupapes
La fig. 10 est un schéma des connexions du gyroscope 'Les dispositifs de direction sont reliés à des pis- tons travaillant à l'intériaur de cylindres CI/et C2; les ailerons sont raccordés à des pistons placés'dans les cylindres C3 C4, tandis que la commande de l'élévateur est reliée à des pistons semblables fonctionnant dans des cylindres C5 C6 Chacun de ces six cylindres est com- mandé automatiquement au moyen de soupapes actionnées par solémode, qui, toutes, sont raccordées en parallèle à un tube de distribution central 10 Qui reçoit de l'air com- primé du réservoir principal il, par l'intermédiaire d'une conduite 12, portant une soupape de réglage 14, montée sur le tableau principal à portée de l'opérateur,
de sorteue celui-ci peut en fermant/simplement la soupape 14, mettre l'ensemble de l'appareillage de stabilisation mécanique, décrit ici, hors marche, tout en maintenant les dispositifs de signalisation électriques en ordre de marche, qui peu- vent être également dé-connectés au moyen d'interrupteurs
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se trouvant à la partie de l'opérateur, ainsi qu'il sera décrit ci.-après.
L'ait est fourni au réservoir principal 11 au moyen d'un petit compresseur 16 actionné d'une façon quel- conque, par exemple, par l'arbre principal de l'avion; ce compresseur est réglé de manière à maintenir la pression dans le réservoir II à un degré déterminé; on a trouvé que pratiquement une pression de 50 livres par pouce carré est suffisante. Les soupapes V1 à V6 sont semblables et, cornue représenté à la fig. 9, elles sont très simples;elles se composent d'un tube principal 20 pourvu de trois ouver- tures: l'ouverture 21 pour l'admission de l'air du tube de distribution, l'ouverture 22 pour débiter l'air au cy- lindre, l'ouverture de sortie 23 conduisent à l'atmosphère.
Ainsi que le montre la fig. 9, le piston 25 empêche, dans sa position normale, la rentrée de l'air dans le cylindre qui, comme représenté, est relié à l'atmosphère par l'ou- verture de sortie 23. Lorsqu'un des solénoïdes M'/à M Est excité, la tige 27 se trouve poussée à gauche, à la fige 9;
elle amène l'arrêt 28 au-delà (passé) de l'ouverture de sortie 23, fermant ainsi cette dernière, tandis qu'elle déplace le piston 25 à gauche de l'ouverture d'admission 21, établissant ainsi une communication entre le réservoir dé distribution 10 et le cylindre de commande, l'air poussant ensuite le piston à l'extrémité éloignée du cylin- dre, dans chaque cas . Lorsque le solénoïde n'est plus par- couru par le courant, en ressort (non représenté) ramène l'induit du solénoïde et la soupape dans la position nor- male montrée à la fig. 9 .
Le gynoscope 30 tourne autour d'un axe horizon- tal; il est du type usuel dans lequel l'élément rotatif 31 est le rotor d'un moteur à courant alternatif: le gyros- cope est monté dans des paliers balançants, comme c'est
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le cas généralement/ L'arceau ou étrier 33 est fixé à la base 34 au moyen d'un arore court 35, sur lequel est mon- té un manchon 36 portant une petite poulie, au fond, et plusieurs bras courbés 38, au sommet, ls dits bras suppor- tant l'organe de contact de forme sphérique 40 qui gouver- ne le dispositif de direction de l'aion par l'entremise des solénoYdes M1 & M2
L'organe de contact 40 est composé de cinq plaques parallèles courbées P'/à p5 et-conductrices d'électricité,
isolées l'une de l'autre " et reliées chacune 4 une lampe placée sur le tableau de l'opérateur; les lampes L'et L sont, de préférence, vertes et indiquent respectivement le gouvernail de gauche et le gouvernail de droite, les lampes L4 & L5 sont rouges de préférence et désigenti la gauche et la droite respectivement, tandis que la lampe centrale L3 est blanche et signifie qu'il n'y a pas de changement de direction.
Le courant destiné à alimenter ces lampes provient d'un génrateur tel que celui indiqué en 45, qui fournit le courant, par le fil 46, aux lampes et aux plaques de contact, et donne du courant ,par la conduite 47, à un baisai 48 en prise avec une bague 49 pla- cée sur la monture balançante du gyroscope, d'où le cou- rant est conduit à une bille 50, de préférence, en argent, qui se trouve placée dans un tube sur le gyroscope et sus- ceptible d'entrer, au choix, en contact avec les cinq pla- ques montées sur l'organe 40
Le gyroscope 55 qui tourne autour d'un axe verti- cal est semblable, quant à sa construction générale et son montage , , au gyroscope horizontal 30, qui possède aussi un contact à bille d'argent 56;
bille qui est en prise avec l'organe de contact sphérique 58, consistant en un certain nombre de plaques conductrices isolées les unes des autres et espacées autour d'un bouchon isolant central 5
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normalement en contact avec la oille 56. Les contacts sont en deux séries: les plaques Q/et Q4 sont relativement petites, tandis que les plaques S at S sont beaucoup plus grandes et forment la majeure partie du bassin qui, ainsi que représenté, est fixé à une demi-bague 60 pivotant dans l'anneau extérieur plein 61 qui, de même que l'anneau plein 62 du gyroscope, pivote sur des arbres 63, en four- nissant de ce fait une monture universelle pour l'organe de contact sphérique ou bassin 58.
Le gyroscope 55 porte, au sommet, une petite boite 64supportant un niveau à alcool 65 qui facilite le réglage du gyroscope 55, dont l'arbre 66 doit être absolu- ment vertical, le centre du verre de couverture sphérique 67 étant placé de façon à se trouver dans l'axe de l'ar- bre du rotor 66.
Les secteurs S3 à s6 sont raccordés aux solé- noïdes M3 à. M6 respectivement, fonctionnant de la même façon que les solénqdes M/'et M . C'est ainsi que, lorsque la bille de contact en argent 56 sur'le gyroscope touche le secteur S3, le solémoïde M3 est excité et actionne la soupape V3 pour admettre de l'air dans le cylindre C3 d'où les ailerons sont influencés eh vue veremetre l'aé- roplane dans la position normale; de même, si l'avion ve- nait à pencher de l'autre côté , le secteur S4 re lierait le solénode M4 avec la soupape V4 agissant' sur le géné- rateur et sur les ailerons par l'entremise du cylindre C4.
Les secteurs S5 S6 rélaisent également l'équilibre de l'avion, le font revenir dans une position de niveau s'il a légèrement piqué vers le haut ou vers le bas.
Le courant destiné à chacune des billes de con- tact en argent est amené du générateur par le fil 47 et l'interrupteur bipolaire 75 placé sur le tableau de
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l'appareil; ce dernier interrupteur est prévu pour que l'opérateur puisse mettre hors marche tout l'appareillage de signalisation. Cependant, lorsqu'il le désire, le pi- lote peut déconnecter l'un ou l'autre des gyroscopes sans affecter l'autre, en tirant l'un ou l'autre des interrup- teurs 76 et 77 menant aux gyroscopes 30 et 55 respectives ment .
Le courant destiné à actionner les induits de moteur à courant alternatif, qui constituent les volants des gyroscopes, est fourni par le générateur 80 débitant du courant aux interrupteurs 81 et 8 qui connectent et . déconnectent les gyroscopes 55 et 30, le courant étant,, dans chaque cas, conduit à des balais 84 et 85, qui sont en contact mobile avec les anneaux 86 et 87 placés sur les montures de gyroscopes.
On trouve préférable de com- biner le générateur de courant continu 45 et le générateur de courant alternatif 80 pour n'en faire qu'un seul ap- pareil, qui, comme représenté, est un transformateur rota- tif à bobinage spécial actionné directement par le moteur à explosion de l'avton.Les différents interrupteurs sont tous montés sur le tableau de l'appareil et sont à la por- tée du pilote de telle faon que le moteur de l'un ou l'autre gyroscope peut être déconnecté à volonté; de même le système de signalisation actionné par les deux gyros- copes peut être déconnecté à volonté et indépendamment de la source d'énergie du gyroscope.
En se référant particulièrement aux figs. 76,7 et 8, l'organe de contact sphérique 58 qui forme une espèce de bassin, est, ainsi que dit antérieurement, librement mobile, de dispositif est conçu de la sorte afin d'empê- cher le mécanisme de stabilisation automatique de provo- quer que l'appareil ne pique du nez après un long vol
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continu. Au commemcemment du vol, on met l'axe du gyroscope en sens vertical, mais il ne/restera pas vertical, naturel- lement; puisque suivant la loi, il reste parallèle à sa position initiale dans l'espace et sans aucun égard pour la terre.
Après un vol de 3000 milles environ, par exem- ple, l'avion se sera déplacé de 45 au-dessus de la surfa- ce du sol, et étant donné que l'axe du gyroscope est tou- jours parallèle à sa position originale,son axe décrira un angle de 45 , l'avion étant parallèle à la surface de la terre. Si on n'établissait pas de compensation, les dispositifs de stabilisation décrits provoqueraient mn piquage du nez de l'avion, de 45 , afin de rendre l'axe longitudinal de l'avion perpendiculaire à l'arore 66.
Les organes de contact en forme de quart de- zone Q1 à Q4 sont placés à proximité du disque non conducteur 59 et'sont isolés l'un de l'autre ainsi que des organes secteurs do contact environnants S3 à S6 Chacun do ces or- ganes de contact Q'à Q4 est respectivement raccordé à des solénoïdes X'/'à x4, dont le mécanisme de fonctionnement sera décrit'plus loin ; ces quatre solénoïdes se trouvent dans un circuit qui renferme un cinquième solénoïde X5 raccordé au générateur 45 au moyen du fil 90.
L'induit 91 dû solénoïde X5 porte'un organe de contact 29-susceptible, lorsqu'il est en prise avec l'or- gane de contact 93, de court-circuiter le solénoïde X5 et de connecter l'un des solenoïdes X1 à X4 direêtemënt avec le générateur 45 au moyen du fil de shuntage 95. Une soupape 96 à retordement est reliée à l'induit 91 du solé- noïde X5; elle est adaptée pour retarder le contact antre 92 et 93 jusqu'après expiration d'un temps, mettons, de vingt secondes, afin que le mécanisme commandé par les solénoïdes x1 à X4 ne soit pas actionné par les faibles fluctuations de l'avion.
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Les mécanismes commandés par les solénoïdes x1 à x4 sont exactement semblables ; ils consistent en un pi- vot 100 portant une base 101 sur laquelle est monté le solénoïde à l'un des côtés'de montants 102 supportant un tambour rotatif103 fixé à un arbre 104 qui, sur l'un des cotes du montant 102, porte une roue à rochet 105 ac- tionnée par un cliquet 106 placé sur un bras 107 attaché, à l'arbre 104 et relié également par pivot à, l'induit 108 du solénoÎde. Un cliquet 110 pressé par un ressort retient la roue à rochet 105 ; on peut régler la force du ressort. au moyen de la vis 112.
Un ressort spiral 114 est raccor- dé à l'arore 104 et au montant 102; il a tendance à enrou- ler, sur le tambour 103, la cordé 116 ; à l'encontre dela tensions exercée par le cliquet 110 qui se trouve sous l'influence d'un ressort, le ressort 114 cependant n'étant pas suffisamment fort pour remonter le tambour sans l'aide du solénoïde LoBsque la oille d'argent 56 étaolit le con- tact avec l'organe de contact Q1 parexemple le courant arrive par le fil 120 du solénoïde x5 et de là se rend, .par le fil 123, au fil '90 relié au générateur.
Le soénoïde S5 tend à agir de suite; mais le courant traversant les res des solénoïdes 1 n'est pas suffisant pour l'actionner avant que la résistance dans les bobinages des solénoïdes X et dans le fil 123 n'ait été vaincu, en coupant cette partie du circuit par le contact des organes 92 et 93.
Aussitôt que X1 est directement connecte au générateur 45 c'est-à-dire, après expiration des vingt secondes requises, l'induit 108 est abaissé et le tambour 103 tourne d'un 24me de tour,'grâce au cliquet 105., en . enroulant donc la corde 116 sur le tambour 103 et faisant reculer le disque isolant 59 en contact avec'la bille d'argent 56 . De ce fait, là tige 130 suspendue au demi-
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anneau 60 est poussée vers le solénoide qui entre en action. Il s'ensuit que la corde est tirée de chacun des trois autres tambours, à l'encontre de la tension du cliquet 110 influencé par le ressort se trouvant sur ces tambours.
Chaque induit de solénoide est pourvu d'un res- sort (non figuré) destiné à remettre l'induit dans sa positionnormale, comme cela se pratique habituellement et le cliquet 106 n'agit qu'à la descente du bras 107
Par suite de cette action, le centre de l'or- gane de contact sphérique 58 est maintenu dans l'axe du gyroscope, ce qu permet, sans autre réglage des instru- ments, des vols beaucoup plus grands que ceux tentés jusqu'à ce jour .
Si l'aéroplane oscille, pendant un court laps de temps, vers le haut ou le bas; à gauche ou à droi- te pendant une durée de quelques secondes seulement, ou bien si l'avion oscille en décrivant un grand angle, le contact s'établit avec les organes de contact plus petits, mais il n'a aucun effet, par suite de l'action de l'organe à retardement 96, tandis que si le contact se fait avec les organes secteurs, la réponse est pratiquement instan- tanée .
On trouve convenable d'ajouter aux organes de contact commandant le vol, des lampes et interrupteurs placés sur le tableau de l'appareil, ces dispositifs sont représentés à la fig. 3 seulement. Les organes de contact
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()1 à Q4 sont raccordés 'aux lumières-,UI à U4 ainsi qu'à ds interrupteureewl à'V)l de sorte que, lorsque la pla- que par exemple, se'trouve en contact avec la bille d'argent 56, le coursât parcourt non seulement les solé- noides X2 & mais alimente aussi la lampe U2 et passe par le fil 122 au fil 90 connecté au générateur, ce qui provoque l'allumage de la lampe U32.
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Pour le cas où le fonctionnement du mécanisme commandé par le solénode X n'aurait pas été suffisant pour amener le disque isolant 59 en contact avec la bille d'argent, la lampe U2 qui continue à brûler avertirait le pilote de cet état de choses; après quoi, il pourrait fer- mer l'interrupteru W2 qui ferait instantanément fonctionner le mécanisme commandé pa le solénoïde X2, le courant, dans ce cas, affectant le solémo,de X5, ainsi qu'on le voit par le schéma des connexions. Ces interrupteursWe et W4 con- viennent également pour permettre au pilote de faire pren- dre à l'avion un angle quelconque, à son choix, en exci- tant plusieurs fois les solénoïdes appropriés .
Sur la tableau de l'opérateur 130 est montée une carte dé boussole 131, à travers le centre de laquelle passe un arbre 132 portant, à une extrémité, un volant 133, et,sur l'autre extrémité, un manchon 134 pourvu d'une cor- de sans fin 135 guidée au moyen de galets (poulies)-non représentées- qu'elle traverse pour se rendre à la poulie 37 placée sur la manchon 36. Ce mécanisme permet au pilote de se rendre compte de la direction en tournant le volant 133 jusqu'au moment o la lampe s'allumera, momant où il pourra lire sa direction en observant les positions rela- tives de l'aiguille 138 et l'indicateur N placé sur le vo- lant.
Si l'axe du gyroscope 30 montre le Nord (bille d(ar- gent 50 vers le Sud) et n' cët axe est parallèle à l'axe avant ét arrière-de l'avion, N sur le volant 133 se trou- vera en face de l'aiguille 138 et la lampe l3 s'allumera Le pilote peut aussi régler sa direction au moyen de l'ai- guille et peut manuellement amener l'avion dans la posi- tion voulue, de sorte que, la lampe s'allumera et, à ce moment, l'avion se trouvera dans la diraction désirée.
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Il y a lieu de noter que, lorsque la poulie 37 tourne, le manchon 36, le moyeu 33, le bras courbé 38 ainsi que les organes de contact 40 tournent avec elle.
La t'ig. 10 montre le mode d'amener le courant aux moteurs et billé de contact: le disque isolant 65'/ est fixé sur l'arbre creux 63, l'arbre 63 est monté dans la palier de support 6G. Sur le disque isolant 65/'sont montés deux anneaux en ctivre 86 et 87. Le balai 84 est monté sur le support 66 dont il est isolé. La connexion électrique est établie avec le stator du moteur au moyen du balai 84, de @ anneau en cuivre 86, du fil 67 qui traverse le disque isolant 65'/deux fois pour s'en- rouler autour de l'anneau 87, l'arbre creux 63 pour at- teindre le trou 69, puis passe, le long de l'anneau ba- lançant 62, au balai 70.
La balai 70 est en contact avec l'anneau de cuivre 71 qui est monté'sur le disque iso- lant 72, ce dernier étant fixé à l'anneau 73. L'anneau 73 est fixé aux lamelles du stator et porté les paliers pour le gyroscope .L'anneau 73 est monté dans l'anneau balançant 62, aux paliers 74 et 78. De l'anneau en cuivre 71, un fil direct au bobinage du stator (non figuré) mène lé courant. Du balai 79, par 87, l'arbre creux 63, le trou 88 (en face de 69), le courant passe par fil, sur le côté inférieur de l'anneau balançant 62, au balai 89 (balai diamétralement opposé 70), puis par l'anneau 64, à l'autre côté du bobinage, du'stator.
Le fonctionnement du dispositif,succintement décrit, est le suivant: Avant de commancer le vol, le gyroscope 55 est mis, au"moyen du niveau à alcool 65, dans la position'parfaitement verticale, tandis que le gyros- cope 30 est mis avec son axe sur une ligne Nord-Sud.
Après montée, lke pilote : qui a choisi sa direction de la manière manuelle ordinaire, ferme tous les interrupteurs
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électrique s , saufle 81 et le 82 qui étaient ferméset sont maintenus en cet étatpendant le vol.
L'organe de contact sphérique pour le gyroscope à axe vertical est alors tiré en place par le fonction- nement des interrupteurs correspondants W; et w4 jusqu'au moment où la bille d'argent sur le gyroscope 55 soit en contact avec l'organe non conducteur 59 et jusqu'à ce que l'organe de contact 40 soit placé par le volant 133 dans la direction voulu. , ce qui, si l'avion se trouvé déjà dans cette direction, amènera l'organe de contact central p3 en contact avec la bille d'argent 50, qui provoquera l'allumage de la lampe L3 indiquant que la direction choi- sie est bien gardée. La commande de l'avion est maintenant entièrement automatique .
En cas de tangage et de roulis de l'avion, les organes de contact L'ou L ou les organes secteurs s3 à S6 ou encore un organe de chaque série, sont amenés et contact avec la bille d'argent des gyroscopes respectifs et viennent exciter un ou plusieurs d's solénoïdes M'/à M6 actionnant la commande de direction et les ailerons ou le mécanisme élévateur, suivant le cas, ce qui redresse immédiatement l'aéroplane et amène la bille de contact du gyroscope à axe vertical en contact avec l'organo iso- lateur 59 et la bille de contact du gyroscope à axe hori- zontal en contact avec l'organe de contact central p3 pour réaliser ainsi l'allumage de la lampe L3.
ette manoeuvre est répétée Jusqu'au moment ou le vol continu de l'avion a forcé l'axe du gyroscope 55 de décrire un angle appréciable par rapport à la verticale A ce moment,la bille d'argent du gyroscope 55 est amenée en contact avec l'un dt s organes Q'/ à Q4, ce qui n'exerce aucun effet sur la direction de Paviori, mais met l'organe
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non conducteur 59 en alignement avec l'axe du gyroscope
55, pour empêcher que le mécanisme stabilisateur ne provo- que un piquage du nez de l'appereil vers le haut, ce qui se produirait si on omettait les organes Q' et Q4;
Si, à un moment quelconque, on'désirait chan- ger de direction, on ouvrirait alors l'interrupteur 140 pour mettre hors service les solénodes M'et M2, tout en. laisant les lampes L'/à L5 dans le circuit. Après avoir pris la nouvelle direction, le pilote règle cette direc- tion au moyen du volant 133 si la direction est conforme avec la boussole; ou si la direction est choisie d'après un objet terrestre, sans tenir compte de la direction de la boussole , le pilote tourne le volant 133 jusqu'au mo- ment où la lampe le'lui indique, autres quoi il ferme l'interrupteur 140 et rend la stabilisation et le gui- *age de l'avion tout à fait automatiques.
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"Stabilizer."
The present invention relates to an automatic control device for airplanes; its main aim is to achieve the general improvement of devices of this kind.
The most important objects of the present invention are the adaptation of various stabilizing devices, which are simpler than those presently in use, and which can be turned on or off, at will, from the seat. operator so that he can choose a direction and make
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then operate one or more of the stabilizers in order to maintain the direction followed, while being able to be warned of deviations from the chosen direction, as soon as they occur and even before the automatic controls have been activated. The following description will bring out yet other objects of the invention, which objects are specified in the claims.
At drawings,
Fig. 1 is a plan view of the fuselage of an airplane, with the controls approximately in place.
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Fig. is a wiring diagram, not including the wires for the mechanism controlling the oassin contact for the vertical axis gyroscope
Fig. 3 is a connection diagram of the wires omitted in FIG. 2.
Fig. 4 shows an elevational view of the horizontal axis gyroscope.
Fig. 5 is a plan view.
Fig. 6 is a vertical section through the vertical gyroscope.
Fig. 7 is a plan view.
Fig. 8 is a rear elevation of the swing drum mechanism for controlling the position of the swing basin contact.
Fig. 9 is a section through one of the valves
Fig. 10 is a diagram of the connections of the gyroscope. The steering devices are connected to pistons working inside cylinders CI / and C2; the ailerons are connected to pistons placed in the C3 C4 cylinders, while the elevator control is connected to similar pistons operating in C5 C6 cylinders Each of these six cylinders is controlled automatically by means of actuated valves by solemode, all of which are connected in parallel to a central distribution tube 10 Which receives compressed air from the main tank 11, via a pipe 12, carrying a regulating valve 14, mounted on the main switchboard within reach of the operator,
thus, by simply closing valve 14, the latter can switch off the entire mechanical stabilization device, described here, while maintaining the electrical signaling devices in working order, which can be also disconnected by means of switches
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located at the operator part, as will be described below.
Air is supplied to the main tank 11 by means of a small compressor 16 actuated in any way, for example, by the main shaft of the aircraft; this compressor is adjusted so as to maintain the pressure in the reservoir II at a determined degree; it has been found that practically a pressure of 50 pounds per square inch is sufficient. The valves V1 to V6 are similar and, retort shown in fig. 9, they are very simple; they consist of a main tube 20 provided with three openings: the opening 21 for the admission of air from the distribution tube, the opening 22 for delivering air to the distribution tube. cylinder, the outlet opening 23 lead to the atmosphere.
As shown in fig. 9, the piston 25 prevents, in its normal position, the re-entry of air into the cylinder which, as shown, is connected to the atmosphere through the outlet opening 23. When one of the solenoids M '/ at M is excited, the rod 27 is pushed to the left, at the pin 9;
it brings the stop 28 beyond (past) the outlet opening 23, thus closing the latter, while it moves the piston 25 to the left of the inlet opening 21, thus establishing communication between the distribution reservoir 10 and control cylinder, with air then pushing the piston at the remote end of the cylinder in each case. When the solenoid is no longer flowing by current, a spring (not shown) returns the armature of the solenoid and the valve to the normal position shown in fig. 9.
The gynoscope 30 rotates around a horizontal axis; it is of the usual type in which the rotary element 31 is the rotor of an AC motor: the gyroscope is mounted in swing bearings, as is
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generally / The arch or bracket 33 is fixed to the base 34 by means of a short ring 35, on which is mounted a sleeve 36 carrying a small pulley, at the bottom, and several curved arms 38, at the top , the said arms supporting the spherical-shaped contact member 40 which governs the steering device of the aion by means of the solenoids M1 & M2
The contact member 40 is composed of five parallel plates curved P '/ to p5 and electrically conductive,
isolated from each other "and each connected to a lamp placed on the operator's panel; the lamps L'and L are preferably green and indicate respectively the left rudder and the right rudder, the L4 & L5 lamps are preferably red and denote left and right respectively, while the central L3 lamp is white and means there is no change of direction.
The current intended to supply these lamps comes from a generator such as that indicated at 45, which supplies the current, through the wire 46, to the lamps and to the contact plates, and gives current, through the pipe 47, to a bay. 48 engaged with a ring 49 placed on the swinging mount of the gyroscope, from where the current is led to a ball 50, preferably of silver, which is placed in a tube on the gyroscope and suspended. able to come into contact, as desired, with the five plates mounted on the component 40
The gyroscope 55 which rotates about a vertical axis is similar in general construction and mounting to the horizontal gyroscope 30, which also has a silver ball contact 56;
ball which engages the spherical contact member 58, consisting of a number of conductive plates insulated from each other and spaced around a central insulating plug 5
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normally in contact with the eye 56. The contacts are in two series: the plates Q / and Q4 are relatively small, while the plates S at S are much larger and form the major part of the pelvis which, as shown, is attached to a half-ring 60 pivoting in the solid outer ring 61 which, like the solid ring 62 of the gyroscope, pivots on shafts 63, thereby providing a universal mount for the contact member spherical or pelvis 58.
The gyroscope 55 carries, at the top, a small box 64 supporting an alcohol level 65 which facilitates the adjustment of the gyroscope 55, the shaft 66 of which must be absolutely vertical, the center of the spherical cover glass 67 being placed so as to lie in line with rotor shaft 66.
Sectors S3 to s6 are connected to solenoids M3 to. M6 respectively, operating the same as the M / 'and M solenoids. Thus, when the silver contact ball 56 on the gyroscope touches the sector S3, the solemoid M3 is energized and actuates the valve V3 to admit air into the cylinder C3 from which the ailerons are influenced. eh veremetre view of the aeroplane in the normal position; likewise, if the airplane were to lean to the other side, sector S4 would link solenode M4 with valve V4 acting on the generator and on the ailerons via cylinder C4.
The S5 S6 sectors also re-balance the aircraft, bringing it back to a level position if it has pitched slightly up or down.
The current for each of the silver contact balls is supplied from the generator through wire 47 and the bipolar switch 75 placed on the control board.
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the device; the latter switch is provided so that the operator can switch off all the signaling equipment. However, when desired, the pilot can disconnect one or the other of the gyroscopes without affecting the other, by pulling either of the switches 76 and 77 leading to the gyroscopes 30 and 55 respectively.
The current intended to actuate the armatures of the alternating current motor, which constitute the flywheels of the gyroscopes, is supplied by the generator 80 delivering current to the switches 81 and 8 which connect and. disconnect the gyroscopes 55 and 30, the current being, in each case, leads to brushes 84 and 85, which are in movable contact with the rings 86 and 87 placed on the gyroscope mounts.
It is found preferable to combine the direct current generator 45 and the alternating current generator 80 into a single apparatus, which, as shown, is a special winding rotary transformer directly operated by the machine. the combustion engine of the avton. The various switches are all mounted on the instrument panel and are within reach of the pilot so that the motor of either gyroscope can be disconnected at will; likewise, the signaling system actuated by the two gyros can be disconnected at will and independently of the energy source of the gyroscope.
With particular reference to Figs. 76, 7 and 8, the spherical contact member 58 which forms a kind of pelvis, is, as previously said, freely movable, the device is designed in this way in order to prevent the automatic stabilization mechanism from proving. - ensure that the aircraft does not sting nose after a long flight
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continued. At the beginning of the flight, we put the axis of the gyroscope in a vertical direction, but it will not / will not remain vertical, naturally; since according to the law, it remains parallel to its initial position in space and without any regard for the earth.
After a flight of about 3000 miles, for example, the airplane will have moved 45 above the ground surface, and since the axis of the gyroscope is always parallel to its original position. , its axis will describe an angle of 45, the plane being parallel to the surface of the earth. If compensation were not established, the stabilization devices described would cause the nose of the aircraft to prick up by 45, in order to make the longitudinal axis of the aircraft perpendicular to the aroma 66.
The quarter-zone shaped contact members Q1 to Q4 are placed near the non-conductive disc 59 and are insulated from each other as well as from the surrounding contact sector members S3 to S6 Each of these or- contact ganes Q 'to Q4 is respectively connected to solenoids X' / 'to x4, the operating mechanism of which will be described later; these four solenoids are in a circuit which contains a fifth solenoid X5 connected to generator 45 by means of wire 90.
The armature 91 of the solenoid X5 carries a contact member 29-capable, when it is in engagement with the contact member 93, to short-circuit the solenoid X5 and to connect one of the solenoids X1 to X4 sayêtemënt with the generator 45 by means of the shunt wire 95. A twist valve 96 is connected to the armature 91 of the solenoid X5; it is adapted to delay the contact between 92 and 93 until after the expiration of a time, say, twenty seconds, so that the mechanism controlled by the solenoids x1 to X4 is not actuated by the weak fluctuations of the airplane.
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The mechanisms controlled by solenoids x1 to x4 are exactly the same; they consist of a pivot 100 carrying a base 101 on which the solenoid is mounted at one of the sides of uprights 102 supporting a rotating drum 103 fixed to a shaft 104 which, on one side of the upright 102, carries a ratchet wheel 105 operated by a pawl 106 placed on an arm 107 attached to the shaft 104 and also pivotally connected to the armature 108 of the solenoid. A pawl 110 pressed by a spring retains the ratchet wheel 105; you can adjust the spring force. by means of screw 112.
A spiral spring 114 is connected to ring 104 and post 102; it has a tendency to wind the cord 116 on the drum 103; against the tension exerted by the pawl 110 which is under the influence of a spring, the spring 114 however not being strong enough to raise the drum without the aid of the LoB solenoid that the silver eye 56 Etaolit the contact with the contact member Q1 for example the current arrives through the wire 120 of the solenoid x5 and from there goes, through the wire 123, to the wire 90 connected to the generator.
The soenoid S5 tends to act immediately; but the current flowing through the res of the solenoids 1 is not sufficient to actuate it before the resistance in the windings of the solenoids X and in the wire 123 has been overcome, by cutting this part of the circuit by the contact of the organs 92 and 93.
As soon as X1 is directly connected to the generator 45 that is to say, after the expiration of the twenty seconds required, the armature 108 is lowered and the drum 103 turns a 24th turn, thanks to the pawl 105., in . thus winding the rope 116 on the drum 103 and causing the insulating disc 59 to retreat into contact with the silver ball 56. Therefore, the rod 130 suspended from the half
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ring 60 is pushed towards the solenoid which comes into action. It follows that the rope is pulled from each of the other three drums, against the tension of the pawl 110 influenced by the spring on these drums.
Each solenoid armature is provided with a spring (not shown) intended to return the armature to its normal position, as is usually done and the pawl 106 only acts when the arm 107 is lowered.
As a result of this action, the center of the spherical contact member 58 is maintained in the axis of the gyroscope, which allows, without further adjustment of the instruments, flights much greater than those attempted up to this day .
If the airplane swings, for a short time, up or down; to the left or to the right for a period of only a few seconds, or if the airplane oscillates at a large angle, contact is established with the smaller contact members, but it has no effect, for example. as a result of the action of the delayed organ 96, while if contact is made with the sector organs, the response is practically instantaneous.
It is found suitable to add to the contact members controlling the flight, lamps and switches placed on the instrument panel; these devices are shown in FIG. 3 only. Contact bodies
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() 1 to Q4 are connected 'to lights-, UI to U4 as well as to switchwl to' V) l so that, when the plate, for example, is in contact with the silver ball 56 , the coursât not only traverses the solenoids X2 & but also supplies the lamp U2 and passes through the wire 122 to the wire 90 connected to the generator, which causes the lighting of the lamp U32.
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In the event that the operation of the mechanism controlled by the solenode X would not have been sufficient to bring the insulating disc 59 into contact with the silver ball, the lamp U2 which continues to burn would warn the pilot of this state of affairs; after which he could close the interrupteru W2 which would instantly operate the mechanism controlled by the solenoid X2, the current, in this case, affecting the solemo, of X5, as can be seen by the circuit diagram. These switches We and W4 are also suitable for allowing the pilot to take the airplane at any angle, at his choice, by energizing the appropriate solenoids several times.
On the operator panel 130 is mounted a compass card 131, through the center of which passes a shaft 132 carrying, at one end, a flywheel 133, and, on the other end, a sleeve 134 provided with a. an endless cord 135 guided by means of rollers (pulleys) - not shown - which it crosses to reach the pulley 37 placed on the sleeve 36. This mechanism allows the pilot to realize the direction by turning the steering wheel 133 until the lamp comes on, when it can read its direction by observing the relative positions of hand 138 and the N indicator placed on the steering wheel.
If the axis of the gyroscope 30 shows North (ball d (silver 50 towards the South) and this axis is parallel to the front and rear axis of the airplane, N on the flywheel 133 is located. will face the needle 138 and the lamp l3 will light up The pilot can also adjust his direction by means of the needle and can manually bring the airplane to the desired position, so that the lamp will light up and at this time the aircraft will be in the desired direction.
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It should be noted that, when the pulley 37 rotates, the sleeve 36, the hub 33, the curved arm 38 as well as the contact members 40 rotate with it.
The t'ig. 10 shows the mode of supplying the current to the motors and contact balls: the insulating disc 65 '/ is fixed on the hollow shaft 63, the shaft 63 is mounted in the support bearing 6G. On the insulating disc 65 / 'are mounted two copper rings 86 and 87. The brush 84 is mounted on the support 66 from which it is isolated. The electrical connection is made with the stator of the motor by means of the brush 84, the copper ring 86, the wire 67 which passes through the insulating disc 65 '/ twice to wrap around the ring 87, l The hollow shaft 63 to reach the hole 69, then passes, along the swinging ring 62, to the brush 70.
The brush 70 is in contact with the copper ring 71 which is mounted on the insulating disc 72, the latter being fixed to the ring 73. The ring 73 is fixed to the blades of the stator and carried the bearings for the gyroscope. The ring 73 is mounted in the swinging ring 62, at the bearings 74 and 78. From the copper ring 71, a direct wire to the stator winding (not shown) leads the current. From the broom 79, par 87, the hollow shaft 63, the hole 88 (opposite 69), the current passes by wire, on the lower side of the swinging ring 62, to the broom 89 (diametrically opposed broom 70), then by the ring 64, on the other side of the winding, du'stator.
The operation of the device, briefly described, is as follows: Before starting the flight, the gyroscope 55 is put, by means of the alcohol level 65, in the perfectly vertical position, while the gyroscope 30 is placed with its axis on a North-South line.
After climbing, the pilot: who has chosen his direction in the ordinary manual way, closes all the switches
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electrics, except 81 and 82 which were closed and were maintained in this state during the flight.
The spherical contact member for the vertical axis gyroscope is then pulled into place by the operation of the corresponding switches W; and w4 until the silver ball on the gyroscope 55 contacts the non-conductive member 59 and until the contact member 40 is placed by the steering wheel 133 in the desired direction. , which, if the airplane is already in this direction, will bring the central contact member p3 into contact with the silver ball 50, which will cause the lighting of the lamp L3 indicating that the direction chosen is well guarded. Aircraft control is now fully automatic.
In the event of pitching and rolling of the airplane, the contact members L'or L or the sector members s3 to S6 or even a member of each series, are brought into contact with the silver ball of the respective gyroscopes and come energize one or more of the solenoids M '/ to M6 actuating the rudder control and the ailerons or the lifting mechanism, as the case may be, which immediately straightens the airplane and brings the contact ball of the vertical axis gyroscope into contact with the the organo-isolator 59 and the contact ball of the horizontal axis gyroscope in contact with the central contact member p3 to thereby effect the ignition of the lamp L3.
This maneuver is repeated Until the moment when the continuous flight of the airplane has forced the axis of the gyroscope 55 to describe an appreciable angle with respect to the vertical At this moment, the silver ball of the gyroscope 55 is brought into contact with one of the organs Q '/ to Q4, which has no effect on the management of Paviori, but puts the organ
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non-conductive 59 in alignment with the axis of the gyroscope
55, to prevent the stabilizing mechanism from causing the nose of the appliance to prick upwards, which would occur if the organs Q 'and Q4 were omitted;
If, at any time, it was desired to change direction, then switch 140 would be opened to turn off solenodes M ′ and M2, while. leaving lamps L '/ to L5 in the circuit. After taking the new direction, the pilot adjusts this direction by means of the steering wheel 133 if the direction is in accordance with the compass; or if the direction is chosen according to a terrestrial object, without taking into account the direction of the compass, the pilot turns the steering wheel 133 until the moment when the lamp indicates it to him, otherwise he closes the switch. 140 and makes the stabilization and steering of the aircraft fully automatic.