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Machine à calculer et son application aux appareils de pointage pour tirs d'artillerie sur buts mobiles, notamment en vue du tir contre-avions."
La présente invention concerne une machine à calculer permettant de réaliser l'extrapolation d'une fonction de manière à déterminer au moment où la variable indépendante a une certaine grandeur, la valeur que prendra cette fonc- tion après un certain accroissement de cette variable indé- pendante appelé ci-aprés Il intervalle d'extrapolation " La machine suivant l'invention convient notamment dans le cas où la grandeur de cet intervalle d'extrapolation est elle-même fonction de la valeur de la fonction étudiée et notamment, fonction, entre autres de la valeur que prendra la fonction étudiée après le dit intervalle d'extrapolation.
Tel est par exemple le cas des pointages pour tir contre-avion. Chaque coordonnée do la trajections do l'avion est en effet uns fonction du temps connue jusqu'à l'instant présent. Pour connaître la valeur de chaque coordonnée au
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moment où un projectile qu'on lancerait à l'instant actuel pourrait atteindre l'avion, il faut extrapoler la fonction qui exprime cette coordonnée pour un accroissement de temps qui est lui-même fonction de la position futu de l'avion étant donné que le temps mis par le projectile pour atteindre ce but dépend évidemment de la position de ce but.
Suivant la machine à calculer établie d'âpres l'inven- tion, ce n'est pas la valeur de la fonction étudiée elle-même que l'opérateur extrapole, mais il extropole la variation qu'a subie la fonction pendant un-intervalle d'extrapolation antérieur, cet intervalle d'extrapolation s'achevant à l'ins- tant actuel et étant par conséquent connu exactement.
La machine à calculer établie d'après l'invention com- porte à cet effet un index désigné ci-après par index de valeur effective dont le déplacement est contrôlé par la variation, définie ci-dessus, de la fonction étudiée, et un deuxième index, dit index d'extrapolation qui peut être amené par l'opérateur dans une position exprimant actuellement, c'est à dire avant le parcours de l'intervalle d'extrapolation, une prévision concernant la position qui sera occupée par l'index de valeur effective à la fin du parcours de cet in- tervalle d'extrapolation, moment qui sera répéré par un si- gnal afin de permettre à cet instant la vérification de l'ex- trapolation qui a été faite.
La machine à calculer établie d'après l'invention comporte en outre une manette dite " manette d'intervalle" à laquelle un opérateur donne une position correspondant à chaque instant à la grandeur connue de l'intervalle d'extra- polation appropriée à une extrapolation qui aurait été effec- tuée antérieurement et s'achevant à 1 'instant actuel, cette manette influençant par la position qui lui est donnée l'ins tant où se produira le signal. De catte manière pour une extrapolation faite actuellement le signal ne se produira qu'après un intervalle d'extrapolation fonction entre autres
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de la valeur future de la fonction étudiée..
En conséquence les extrapolations faites par l'opérateur se rapportent à l'action combinée des variations de la fonc- tion étudiée et de celles de l'intervalle d'ext rapolation.
Les dessins annexés au présent mémoire représentent à titre exemplatif et non limitatif une forme de réalisation de la présente invention. Celle-ci s'étend aux diverses par- ticularités originales que comporte la disposition représentée
Figo 1 est une vue d'ensemble en perspective.
Fig. 2 est une vue en plan de l'ensemble..
Figs. 3,4,5,6 et 7 sont relatives à des détails.
L,'appareil représenté schématiquement permet l'extrapola- tion d'une fonction continue x dont la variable indépendante est le temps.
A chaque instant l'extrapolation est effectuée par un intervalle d'extrapolation dont la grandeur exacte est encore inconnue mais qui est fonction, entre autres, de la valeur effective de la fonction étudiée après le dit intervalle.,
Cette grandeur ne dépend pas uniquement de la fonction x étudiée mais peut être dépendre en même temps d'autres fonc- tions qui évoluent simultanémento
Tel est par exemple le cas du tir contre avion, où à chaque instant l'intervalle d'extrapolation dépend des valeurs futures que prendront les trois fonctions qui expriment ses trois coordonnées géométriques.
Dans l'appareil salon l'invention, les extrapolations successives de la fonction étudiee durant un intervalle d'ex- trapolation, faites par un opérateur, sont controlées chacune par le jeu combiné d'un index (2) et d'un signal qui sera défini ci-après, et qui permettent à l'opérateur de prendre connaissance à la fin de l'intervalle d'extrapolation,- inter- valle qui n'est pas exactement connu, que précisément alors qu'il s'achève - de la valeur effective de la variation de la fonction pendant cet intervalle d'ext rapolation.
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Dans ce but, le mécanisme qui.,actionne 1 'index (2) de valeur effective et qui comporte une crémaillère (2c), dé- terminant la position de cet index, est embrayé par inter- mittences avec un organe mobile (4a) constitué par un rouleau rotatif dont 1 'angle parcouru depuis une positibn origine est à chaque instant proportionnel à la valeur effec- tive actuelle de la fonction étudiée.
La position de l'index (2) après la phase d'embrayage indique quel a été l'accroissement de la fonction perxiant cette phase.
Comme visible à la fig. 1, le mouvement du rouleau (4a) est transmis à la crémaillère (2c) par l'intermédiaire d'une roue dentée (21b) montée sur un bras (21d) et munie d'un res- sort de rappel ( 21r) et d'une rcue dentée (21a) autour de l'axe de laquelle bascule ce bras, déterminant par sa posi- tion le commencement ou la fin de la phase d'embrayage.
C'est à la fin de cette phase que l'index (2) donne une indication effective.
Afin d'augmenter la fréquence de ces indications et de la rendre indépendante de la longueur des intervalles, l'in- vention prévoit de disposer côte à côte plusieurs mécanismes de contrôle (fig. 2) de cet index (2).
Dans la vue en plan (fig. 2) ces mécanismes sont affec- tés de références 21,22.......2n.
Le nombre d'ailleurs quelconque de ces mécanismes sera déterminé en s'arrangeant pour que dans lecas d'un décalage fixé (par exemple à 2 secondes) entre l'embrayage successif de ces mécanismes, letemps qui s'écoule entre deux embrayages successifs du même mécanisme soit supérieur de quelques secondes (par exemple 2 secondes), à la plus longue phase d'embrayage.
Ce mécanisme 2n transmet son mouvement, à la crémaillère 2c par l'intermédiaire de la roue 2a munie d'un ressort de rappel 2r et d'un bras 2b sur lequel agit le tenon 2 nc@@dont est munie la roue 2 n a (fig. 1 et 2).
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La position origine des roues 210, est fixée par le bras
3b.
Suivant l'invention chaque phase d'embrayage ayant une durée précisément égale à l'intervalle d'extrapolation et celui-ci n'étant exactement connu quo précisément au moment actueloù il s.'achève, la durée de chaque phase d'embrayage est contrôlée à chaque instant et pendant le parcours de cette phase même, par une manette appelée manette d'intervalleo
A cet effet, d'une part la succession des embrayages des mécanismes 21.... 2n est réglée par un arbre 5 tournant réglée à vitesse constante/par un mécanisme quelconque approprié à cet effet appelé mécanisme moteur, cet arbre commandant le cylindre (se) d'embrayage directement et le cylindre (5d) de débrayage par l'intermédiaire d'un système différentiel (5a);
d'autre part, la durée de la phase d'embrayage est réglée par une manette d'intervalle (M) réglant par l'inter- médiaire du système différentiel(5a) la position relative du cylindre de débrayage (5d) par rapport aucylindre d'embrayage (5e) c'est-à-dire réglant la temps qui s'écoule entre l'em- brayage d'un mécanisme (2n) et la débrayage de ce même méca- ni sme.
Comme visible fig.1 et 2, l'embrayage successif des mécanismes 21,22..2n se fait par des tenons 51a) (52e) (5n e) sur les cliquets (51b) (52b)....,(5 n b), cette action ayant pour résultat de libérer les bras (21d) (22d) .... 2 n d) qui collicités par les ressorts (51r) ( 52r)...
(5 n r) tombent dans la position d'embrayage.
Le débrayage des mécanismes (21)...(2n) se fait par l'action des tenons (51d)...(5 n d) du cylindre de débrayage (5d) sur les bras ( 21d)...(2 n d) ayant pour effet da ramener ceux-ci dans leur position de débrayage, position dans laquel- le ils sont maintenus par les cliquets (51b)....(5 n b ) sous l'action des ressorts (51r) ( 52r) (5n r).,
Les tenond des cylindres d'embrayage et de débrayage sont
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également décalés l'un par rapport, à l'autre du talla manière que les embrayages successifs se font à intervalles régu- liers parexemple de 2 secondes: les débrayages successifs se faisant à intervalles variables dépendant du mouvement imposé à la manette d'intervalle.
Il résulte du fonctionnement de ces mécanismes que le mouvement de l'index (2) est formé d'une succession d'oscil- lations, l'index donnant la valeur effective de la variation de la fonction étudiée pendant l'intervalle d'extrapolation correspondant à la position de la manette d'intervalle, au moment du débrayage d'un mécanisme(21) (22)...(2n),moment qui sera signalé par l'arrêt suivi de rebroussement rapide de l'index.
Suivant une particularité de l'invention l'index de valeur effective est muni d'une pointe traçante qui pointe ses indications sur une bande de papier mobile. Un deuxième index (7) dit index d'extrapolation, également muni d'une pointe traçante, peut être amené d'une manière continue par l'opérateur dans une position exprimant actuellement, c'est à dire avant l'intervalle d'extrapolation, une prévision con- oemant la position qui sera occupée par l'index (2) de valeur effective après l'intervalle d'extrapolation.
Comme visible à la figo3, la manivelle (E) d'extrapola- tion sur laquelle agit l'opérateur commande le déplacement de l'index d'extrapolation (7) par l'intermédiaire de la roue (7r) et de la crémaillère (7c).
Comme l'intervalle d'extrapolation ne sera connu exacte- ment qu'au moment où il s'achève, l'invention prévoit que la position relative des deux index l'un par rapport à"l'autre ainsi que le mouvement de la bande de papier sont contrôlés à chaque -instant par la manette d'intervalle et le mécanisme moteur, de telle sorte qu'un point t-racé par l'index d'extra- polation n'arrive au droit de l'index de valeur effective qu'à la fin de cet intervalle.
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A cet effet, l'index (2) de valeur effective au lieu d'être commandé directement par la roue (2a) comme il a été montré plus haut pour la facilité de l'exposé est commandé par l'intermédiaire du dispositif représenté fig.3 permet- tant le déplacement latéral de cet index commandé par la manette d'intervalle M
Ce dispositif comprend un chariot mobile ( 2d) dans lequel coulisse la crémaillère (2c)o Le déplacement latéral de ce chariot est commandé par la manette d'intervalle (M) agissant sur la crémaillère dont est muni ce charioto. La roua (2a) de la fiG.1 est remplacée par une roue conique (,2a') qui commande le déplacement vertical de la crémaillère par l'intermédiaire du cylindre dentée (2b) quelle que soit la position du chariot (2c).
Le déplacement de la bande de papier est commandé direc- tement par le mécanisme moteur agissant sur l'axe (5) muni d'un cylindre entraineur (5a).
Suivant l'invention l'opérateur peut à tout instant prendre connaissance de la valeur extrapolée de la fonction sur un tambour gradué.
A cet effet d'une part la commande de ce tambour gradué par le volant de pointage V est telle que l'angle parcouru par le tambour depuis une position origine marquée par un repère fixe est à chaque instant proportionnel à la valeur effective actuelle de la fonction étudiée, d'autre part la 'lecture de la valeur extrapolée de la fonction se fera vis-à- vis d'un index mobile dont la deplacement par rapport au repè- re fixe est commandé par la manivelle d'extrapolation (E) et est par conséquent proportionnel à la variation de la fonc- tion correspondant à l'intervalle d'extrapolationo
Comme visible au dessin Fig.4) le volant de pointage V. manié par un opérateur de manière à enregistrer la fonction à extrapoler commande la rotation du tambour graduéo(4t) devant le repère fixe (4,r) par l'intermédiaire de l'axe (4b).
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Suivant une particularité de'l'invention, la rotation du rouleau 4a se fait toujours dans le même sens, quel que soit le sens de rotation du volant de pointage V, de manière à déterminer la variation de la fonction correspondant à l'intervalle d'extrapolation en valeur absolue, ce qui a permis
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do n'envinager 1'?nt minaixont do m6oGl.nlt3m1:\ (21) (22)...o..
(2n) que dans un seul sens de rotation.
A cet effet le volant de pointage (V) commande la rotation du rouleau rotatif(4a) par l'intermédiaire d'un mécanisme redresseur automatique ( fig. 4 et 5 ). Ce méca- nisme se compose d'une pièce 41 solidaire de l'axe (4v) du volant de pointage V et muni de deux cliquets 41a, 41b, de deux engrenages 42, 43, libres sur l'axe 4v et solidaires cha- cun d'une roue à rochet 42a et 43b,, enfin de l'engrenage (44) solidaire du rouleau rotatif (4a)o Les roues à rochet comme le montre la fig.5 sont orientées en sens inverse l'une de l'autre, deplus ces roues étant solidiares des engrenages (42) et (43) reliés entre eux par l'engrenage (44), quand une des roues à rochet est entrainée dans un sens, l'autre est entrai- née dans le sens opposé, par conséquent que la pièce (41)
tourne dans le sens marqué d'une flèche sur la fig.5, entrai- nant par le cliquet (41b) la roue (43b), ou dans le sens oppo- sé, entraînant par le cliquet (41a) la roue (42a) , ces roues, ainsi que l'engrenage (44-) et le rouleau rotatif (4a) tourne- ront toujours dans le même sens.
Suivant une particularité de l'invention, étant donné que l'extrapolation de la variation de la fonction étudiée par la manivelle d'extrapolation E se fait en valeur "absolue, cette manivelle commande par l'intermédiaire des engrenages 71, 72, 73, et 74 le déplacement.devant le tambour gradué 4t et à partir du repère fixe 4r, de deux index (7a) ett7b), en sens inverse l'un de l'autre, da telle sorte que la lecture de la valeur extrapolée de la fonction,, se 'fora vis-avis de l'un ou de l'autre index suivant .le sens de rotation du tam-
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bour gradué (4a).
L'appareil suivant l'invention prévoit un débrayage auto- matique général de tous lesmécanismes 21...2n, en cas de fausse manoeuvre, ce débrayage pouvant d'ailleurs également être obtenu à tout moment en agissant sur un levier de dé- brayage .
Ce débrayage est obtenu par un mécanisme ( fig. 1, 2 et 6) amenant et maintenant tous les bras (21d)o.(2nd) dans leur position de débrayage. Ce mécanisme est composé d'une tige (6) solidaire d'un axe ( 6a) . Par la rotation de cet
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axe, la tige (et) soulève tous les bras ( 21d) m . a ( 2nd) jusqu les amener dans leur position de débrayage. Cette rotation se fait sous l'action d'un ressort (61) agissant sur le levier (6L) solidaire de l'axe (6a)En position d'embrayage, un cliquet (6c) sollicité par un léger ressort maintient ce levier.
Le débrayage automatique est obtenu par l'intermédiaire de la pièce basculante (62) munie de deux bras (62a et 62b) ce dernier étant relié au cliquet (6c)o
L'appareil étant embrayé, si par une fausse manoeuvre le bras 2b de la roue 2a (figo 1 et figo 6) dépasse sa position extrême et agit sur le bras (62a), cela a pour effet de faire osciller le cliquet (6c) qui abandonne le levier 6L à l'action de son ressort 61.
Le débrayage à main est obtenu par le levier de débrayage L monté sur l'axe 6a autour duquel il pivote librement, et muni d'un bouton Lb de commande et d'un tenon La.
En levant le levier L, le tenon L écarta la cliquet (6c) et abandonne ainsi le levier (6L) à l'action de son ressort (61).
L'appareil étant débrayé, en abaissant le levier L, le te- non La abaisse le levier 6 qui tombe dans la dent du cliquet.
L'appareil suivant l'invention prévoit un dispositif de secours permettant,une extrapolation évidement moins précise de la fonction,en Cas où le papier ferait défaut,ce qu'il est nécessaire de prévoir pour l'utilisation de l'appareil
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A cet effet la position du bras 3b ( fig.let2) fixant la position origine des rotations des mécanismes 210...211' est rendue mobile et peut être commandée par l'intermédiaire d'un dispositif d'embrayage par la manivelle d'extrapolation.
L'extrapolation c'onsiste à prévoir au début d'un inter- valle d'extrapolation la position à imposer à ce bras (3b) de telle sorte qu'à la fin de cet intervalle, l'index de va- leur effective soit arrivé à hauteur d'un repère fixe cons- titué par une ligne horizontale dessinée sur la plaque d'ap- pui du papier,, ce repère correspondant (à l'origine de l'échelle des variations de la fonction.
Le dispositif d'embrayage comprend un levier N(Fig.7) pivotant autour de l'axe (3a) et portant un engrenage (33,) engrenant avec un engrenage 31 monté sur l'axe (3a)., Dans sa position d'embrayage, le levier fait engrener l'engrenage (33) avec un engrenage (32) porté par l'axe de la manivelle d'extrapolation ( E)o,
Dans sa position de débrayage, l'engrenage (33) est calé par une dent fixe (34-) de manière à fixer la position du bras (3b), ( fig.,l).
REVENDICATIONS.
----------------------------- 1.,- Machine à calculer permettant d'extrapoler une fonction pour un accroissement de la variable indépendante appelé intervalle d'extrapolation, c a r a c t é r i s é e en ce qu'elle comporte un index (2) dit de valeur effective animé d'un déplacement dont la loi est influencée par les variations de la fonction (x) étudiée de tella sorte que la position de cet index exprime à la fin d'un intervalle d'ex- trapolation la variation de la fonction étudiée correspondant à cet intervalle d'extrapolation, de manière à permettre à un opérateur de contrôler l'extrapolation de cette variation qu'il a faite au début de cet intervalle d'extrapolation..