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if Dispositif jour déterminer la vitesse et la direction de la coursa des engins aériano,de locomotion et des buts en mouvement
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L'invention se réfère à un dispositif ;Je.ci1'ottimt, d'une iiurtp de calculer rapidement et mecaniquement la vitesse et le sens de marche des engins sériansp ce uai est nécessaire pour la navigation aérienne; d'autre .rt d3 calcule,.- rapidement la vitesse et la direction du vent influençant lei Jeu1{ grandeurs précitées et en.?in, en vue .iu torpillage d'un but par l'engin aérien le calcul de l'angle d's-rance des torpilles.
Le dispositif conforme L l'invention se corijose d'un engin de visée qui, la hauteur de l'engin aérien ou avion -tt,n'u connue,
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permet de calculer la distance horizontale et l'angle horizontal formé avec l'axe de l'avion par un but auxiliaire immobile se trouvant à la surface du sol ou à la surface de la mer ou par un but mobile, à la fois au commencement d'une période de mmesurage @ double déterminée àt à la fin de celle-ci;
d'un appareil de calcul @ri- angle dont les éléments, pourvus de graduations dans le sens longitudinal et da graduations d'angle , étant réglés d'après les calcals donnés par l'appareil viseur, permettent de lire directement la vitesse et la direction de la course ,
Comme il est impossible de placer et d'employer, sur de pe- tits avions, un mesureur de distance horizontal de construction usuelle, on se sert, conformément à l'invention, pour calculer la distance horizontale du but auxiliaire, d'un tube téléscopi- que réglable sur l'horizon dans tous les sens, susceptible de pivoter sur un axe vertical, qui possède un réflecteur d'entrée disposé en dessous et pouvant pivoter sur un axe horizontal.rour mesurer l'angle de but vertical,
on place dans cet appareil un niveau de foyer ou encore une mire suspendue à pendule, en vue de permettre la multiplication logarithmique de la tangente de cet angle par la hauteur connue de l'avion au-dessus du but auxi- ce tube est dispose de telle manière au-dessus du but auxiliaire liaire que la rotation du réflecteur d'entrée soit transmise par un renvoi à roues dentées à rapport 2 : à 1 à une paire de cames accouplées.
A l'aide de ce dispositif à cames, la rotation de l'une des cames, pourvue d'un bouton et d'une aiguille de lec- ture, donne la tangente logarithmique de l'angle de rotation de l'autre came, d'autre part, l'échelle circulaire disposée concen- triquement à la première came, pourvue également d'un bouton et pouvant tourner par un renvoi à roues dentées est conçue sous forme d'échelle de hauteurs logarithmique.
L'invention est représentée par le dessin à titre de réa- lisatinn donné comme exemple.
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La figure 1 est le plan géometrique de la mesure de la di- rection et de la vitesse de l'engin aérien de locomotion et du vent; la figure est le plan géométrique de la mesure de la di- rection et de la vitesse d'un but se déplaçant horizontalement et uniformément, en ligne droite, en vue de calculer les éléments du torpillage de ce but; la figure 3 est une vue en plan d'un appareil de .calcul mé- canique à double triangle; la figure 4 est une vue latérale, partie en couper de l'or- gane viseur servant à déterminer la direction et la distance d'un but à partir de l'engin aérien de locomotion qui le survole à une hauteur connue;
la figure 5 est une vue en plan de l'organe viseur à dis- positif servant à déterminer l'angle d'avance au torpillage.
Dans la fig.ure 1, la référence F1 indique le pied de l'a- vion ou engin aérien de locomotion au commencement du mesurage et F sa position à la fin de celui-ci; la référence F1A1 ou F2A2 désigne l'axe longitudinal de l'avion avec lequel le trajet par- couru F1F2 délimite l'angle de course K,par suite des pous- sées de vent latérales. Z est un but auxiliaire en repos à la surface du sol ou de la mer. Si l'on imagine les deux triangles F' F1 Z et F" F2 Z délimites par l'avion,son @ied et le but auxiliaire, on obtient les distances horizontales du but auxi- liaire, au commencement et à la fin de la période de mesurage, comme suit :
F1z= F'F1tg#1= h tg#1 et F2Z= tg#z= h tg # z.
Dans cette expression 1 ou encore #2 désigne l'angle que fait le but auxiliaire avec la verticale. On obtient ensuite les an- gles latéraux Ó1 et Ó2 que fait le but auxiliaire avec l'axe de l'avion F1A1 ou F2A1 Si l'on prend comme temps de mesurage T= 100 secondes et si l'on reporte sur cet axe de l'avion le
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trajet parcouru dans un air sans vent, F1 A1 comme égal à 100 fois la vitesse propre, le trajet A1F2= T.c donne le trajet par- couru par le vent pendant la période do mesurage T, exprimé com= me égal à 100 fois la vitesse du vent c et l'angle F1A1F2 comme angle latéral formé par le vent avec l'axe de l'avion tan- dis que le trajet F1F2 = T.v représente 100 fois la vitesse du vol.
Les éléments qui sont absolument nécessaires pour la navi- gation v, K, c et (5 peuvent également être déterminés par l'ap- double pareil de calcul mécanique ! triangle conforme à la figure 3, sans aucun calcul, quand on connaît les distances horizontales F1Z et F2Z ainsique l'angle horizontal Ó1 et Ó2 du but auxi- liaire, au commencement et à la fin de la période de mesurage. de calcul Cet appareil à double triangle, se compose d'une règle 24 re- présentant axe de l'avion F1 A1 et pourvue d'une échelle lon- gitudinale (échelle de vitesse propre) sur laquelle est fixé un pivot F1 correspondant au pied de l'avion ainsi qu'un disque ho- rizontal gradué 35.
La règle 26 pourvue d'une division donnant la distance horizontale peut pivoter sur ce pivot; on peut la caler on position de réglage par un écrou de pavillon 25a. Les règles 26 et 24 portent chacune des glissières 27 ou 30 portant un repère, glissières qui peuvent être calées dans la position de réglage par une vis de calage 27a ou 30. Sur chacune de ces glissières est fixé un disque gradué en partie 28 ou 31 ainsi qu'un tourillon Z ou A sur lequel peut pivoter une règle graduée 29 et 32 respectivement portant une subdivision et pouvant être calée par un écrou papillon 28a ou 31a sur le disque situé au- dessus. La règle 29 pourvue d'une graduation de la distance ho- rizontale porte une glissière 33 que l'on peut caler et qui por- te un repère F2.
Sur le tourillon F1 peut pivoter une autre règle 34 qui porte, de même que la règle 32, une échelle de vitesse et qui peut être réglée sur le disque 25 indépendamment de la
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règle 26 et être calée par un ecrou papillon 25b se trouvant en dessous.
Pour se servir de cet appareil, on règle sur la règle 24, la glissière 30 l'aide du repère de cette dernière, sur la' vitesse propre, puis on la cale; ensuite, on règle la règle 26 par l'intermediaire de son bord mesureur qui coupe en prolonge- ment centre des tourillons de F 1 et Z, sur l'échelle des anment le centre des tourillons F1 et de Z, sur l'echelle des angles 25, d'après l'angle Ó1 et on la cale. On rrègle ensuite la glissière 27 par l'intermédiaire de son repère sur la distance horizontale F1Z et on la cale; puis on règle la règle 29 en se servant de son bord mesureur dont le prolongement passe par le centre du tourillon de Z sur l'échelle angulaire 28,d'après la différence des deux angles horizontaux Ó2-Ó1 et on la cale.
On met ensuite le repère de la glissière 33 sur la distança horizontale mesurée Z F2, et l'on peut mettre le bord mesureur de la règle 34 aussi bien que celui de la règle 32 sur le point Z2; on obtient ainsi, d'un côté, la vitesse réelle v de l'avion (sur 34) ainsi que celle du vent (sur 32, et de l'autre, en même temps aussi, l'angle de course K ainsi que l'angle latéral du vent #
Pour calculer les distances horizontales F1Z et F2Z ainsi que l'angle horizontal que fait le but auxiliaire avec l'axe de l'avion, pour une altitude connue, h, de ce dernier au-dessus du premier, il est nécessaire de disposer d'un appareil viseur indiquant, par une simple visée du but, la distance horizontale F Z comme produit de la hauteur et de la tangente de l'angle de position que fait le but auxiliaire avec la verticale,
sans devoir calculer, donc comme cela se faitavec une règle à calcul, par multiplication logarithmique. Cet instrument se compose,ainsi que le montrent les figs.4 et 5, do la gaine téléscopique 2 lo- gée dans un évidement de la plaque de base de réglage sur l'ho- rizon 1 et pivotable autour d'un axe vertical X; ce tube telés- copique est pourvu d'un cercle horizontal 2a gradué partiellement
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servant à la lecture de l'angle horizontal Ó1, Ó2 du but auxiliaire visé, à l'aide d'une aiguille la prévue sur la plaque d'as- sise.
Dans cette gaîne téléscopique est monté le réflecteur d'en- trée 4 pouvant tourner sur une paire de tourillons horizontaux 3-3'; ce réflecteur réflechit dans le prisme à cinq faces 5, le faisceau de rayons parallèles qui arrive obliquement par le bas.
Il dévie celui-ci verticalement vers le haut pour le réunir à l'i- mage du but à l'aide de l'objectif 6, dans le plan du foyer B de celui-ci. Pour maintenir l'axe de l'objectif exactement dans la verticale, il se trouve dans le plan du foyer un niveau de foyer 7 dont la bulle apparaît dans l'oculaire 8 ayant le morne foyer que l'objectif, en même temps que l'image du but. La gaîne du ré- flecteur d'entrée 4 est assemblée à demeure avec un segment denté droit 9 qu'engrène un second segment denté 11 pouvant tourner sur un axe 10 parallèle au plan de l'axe des tourillons 3,3' et dont le rayon est la moitié du premier.
Ce segment denté est assemblé à demeure avec la came 12 qui, de façon connue, est accouplée par deux bandes d'acier très minces adjacentes 13,14 avec une deuxième came 15 douanière à faire tourner cette dernière, et ce en sens opposé, sur une partie de sa périphérie. La came 15 dont l'angle de rotation est proportionnel au logarithme de la tangente de l'angle de rotation de la came 12, est fixée sur un axe 16 logé à rotation parallèlement à l'axe 10, dans la gaine téléscopique. On peut la faire tourner en agissant sur le bouton 17 fixé sur l'axe 16 et qui est assemblé à demeure avec l'aiguille 18.
Sur l'arbre 16 est monté fou un disque gradua 19 et dont la périphérie est pourvue d'une denture avec laquelle s'engage un petit pignon de commande 20 fixé sur un arbre 22 logé à rotation dans le tube té- léscopique,paralllèlement à l'arbre 16 et pourvu du bouton 21.
Pour se servir de ce dispositif optique, on fait tourner le bouton 21 pour régler la hauteur de vol connue au-dessus du but auxiliaire par l'intermédiaire dé l'indicateur d'altitude 23 fixé
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sur la gaîne, sur la graduation logarithmique du disque gradué 19; ensuite, en faisant tourner le mouton central 17,on fait apparat- tre clairement le but auxiliaire apparaissant Jans 1'oculaire,sur la bulle du niveau 7;
on obtient ainsi la distance horizontale du but auxiliaire qui est égale à F1Z au commencement du temps de mesurage et égal à F2X à la fin du temps de mesurage d'une durée de 100 secondes, sur la graduation logarithmique en faisant une lecture par l'intermédiaire de l'aiguille 18 assemblée à demeure avec le bouton 17. En même temps, on Obtient, l'angle horizontal Ó1,au commencement du temps de mesurage et Ó2 à la fin du temps de mesurage, formé par le but auxiliaire Z vise,
avec l'axe de l'avion en opérant la lecture de l'échelle des angles horizon- taux à l'aide de l'aiguille la de sorte que l'on obtient ces quatre grandeurs qui doivent être reportées sur l'appareil de cal- double cul à ériangle conforme à la figure 3.
Les dispositifs représentés par les figs.3 à 5 peuvent aussi servir pour calculer l'angle d'avance des torpilles lancées de l'avion pour des vitesses de vol et de torpille connues, sur un navire se déplaçant en ligne droite à une vitesse constante. a cet effet,on doit calculer tout d'abord la vitesse et la direction de marche # du navire -lui .pendant la durée de mesurage, parcourt un trajet Z1 Z23 uT.
On détermine ainsi en se servant du plan géométrique de la fig.2 et des appareils viseurs représentés par les figs.4 et 5, au commencement et à la fin d'une durée de mesurage qui est opportunement de 100 secondes,les distances hori- zontales du but F1 Z1 et F Z2 ainsi que les angles latéraux Ó2 et Ó1 du but, de la manière qui a été précédemment décrite.
On reporte tout d'abord cesquatre grandeurs sur l'appareil de calcul à double triangle de manière à régler et à caler la rè- gle 26 d'après l'angle Ó1 du disque partiellement gradué 25 sur la règle 24 disposée dans le sens du vol;on amène le repère de la glissière 27 sur la distance horizontale du but F1Z1 après quoi on fixe la règle 29 sur le disque gradué 28 d'après l'angle
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Ó2- Ó1, tandis que l'on/amène la glissière 33 et son repère sur la distance horizontale du but F2Z, Si à présent, on place la règle 34 sur le repère en question, la distance donnée par la lec- ture F1F2, est égule à la différence des distances obtenue pendant la durée de mesurage T; elle est donc pour T= 100 secondes égale à 100 fois la vitesse relative.
Si,à présent on amène le repère de la glissière 30 sur la vitesse de vol centuple et si l'on pose la règle 32 également sur le point F2, indiqué par le repère de la glissière 30, on obtient l'angle de course K que fait le navire avec l'axe de l'avion, sur le disque gradué 31, tandis que la lecture de la règle 3 donne la vitesse centuple a du navire.
On détermine ainsi déjà l'angle d'avance optimum de la ',or- pille pour que celle-ci vienne frapper le but verticalement,car pour une vitesse donnée de torpille =- w, on obtient tg =u. w
Si l'on place dans l'axe de l'avion une règle 35 pourvue d'u- ne échelle des vitesses (fig.5) fixée sur la plaque d'assise 1 de l'appareil viseur optique et si l'on pose dessus une glissière 36 que l'on peut caler, qui est pourvue d'un repère de réglage et d'un bras 37 horizontal perpendiculaire à la direction de pro- gression et portant une échelle de vitesse, bras qui porte égale- ment une glissière 38 pourvue d'un repère E1 et d'une vis de ca- lage 38a, on peut régler l'Instrument de visée optique directe- ment sur l'angle d'avance #,
en posant le bord de la traverse 39 fixé sur son enveloppe 2 susceptible de tourner azimutalement. dont le prolongement passe par le centre de rotation et se trou- vant dans le plan vertical de visée, contre le trait de gradua- tion indiqué par E et ensuite le caler à l'aide de la vis de ser- rage 40; ceci, après avoir préalablement réglé et calé la glis- sière 36 de la règle 35 sur la vitesse de la torpille et la glissière 38 de la règle 37 sur la vitesse du but. Avant d'opé- rer une nouvelle visée du but à l'aide de l'appareil de visée réglé pour l'angle d'avance @ sur l'axe de l'avion, on doit modifier la course de l'avion d'un angle égal à 90- en vue de
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