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"Perfectionnements aux appareils de pilotage automatique".
L'objet de la présente invention est un sys- tème de pilotage automatique qui assure à la fois la stabili sation latérale et'la stabilisation de cap d'un avion et qui peut être , de plus, appliqué aux dirigeables, sous-marins et torpilles.
Ce système est caractérisé par la combinaison d'une girouette, de préférence une girouette équilibrée,par exemple du type Constantin, chargée de maintenir la stable
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lité latérale et conrandant indifféremment le gouvernail de direction ou les ailerons, avec un dispositif , comman- dé lui-même par un appareil de guidage quelconque (radio± boussole, télécompas, etc.) produisant sur l'avion des dissymétries latérales alternatives successives, telles que le décalage de la girouette par rapport à l'avion, le décalage des ailerons, l'augmentation ou la diminution d'une fente d'aile, l'augmentation ou la diminution d'une résistance latérale, l'action sur la manette des gaz d'un moteur latéral, etc.,
mais n'agis ant pas directement sur le gouvernail de direction pour corriger les fluctuations instantanées de la route, la dissymétrie ainsi introduite persistant jusqu'à, un certain degré de dépassement de la. route correcte et étant alors remplacée par une diasymétrie en sens contraire. De plus, ces dissymétries alternatives restent touje rs 6ales à elles-mêmes de part et d'autre, lu plan médian de l'avion et leur importance dem@are complètement indépendante de l'importance quantitative des écarts de route qu'il s'agit de corriger.
Toutes les fois qu'on a voulu assurer automati- quement le cap d'un véhicule se déplaçant dans un fluide, on a fait agir directement sur le gouvernail de direction de ce véhicule un appareil de guidage, par exemple un gyroscope, s'opposant directement à toutes les fluctuations instantanées de la route et agissant quantitativement en fonction de l'importance de ces fluctuations.
Il existe un autre moyen d'obtenir le même résultat. Il suffit ,en effet, de entier à une girouette, de préférence une girouette Constantin, la mission d'assurer la stabilité latérale de l'avion et de faire infléchir dans le sens convenable 1 a route moyenne (le l'avion par la pro-
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miction de légères dissymétries latérales successives et
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alternatives toujours égales à elles-mêmes. Ces dissymétries seront commandées par l'appareil de guidage et subsisteront, sans action directe sur le gouvernail de direction, aussi longtemps qu'il sera nécessaire.
Le but sera même dépassé chaque fois et il en résultera des balancements alternatifs de la route réelle autour d'une route moyenne,qui est précisément la route choisie, sans que la stabilité -le l'avion puisse se trouver compromise, grâce à l'action correctrice de la gi- rouett e.
La fig. 1 du dessin annexé, donné à titre d'exem- ple, représente schématiquement un premier mode d'exécution de l'invention.
La fig. 2 montre un dispositif de commutateur permettant de passer d'un système directeur à un autre.
La fig. 3 se rapporte à une variante et représente schématiquement un avion équipé selon cette variante.
La fig. 4 est une vue de détail de cette variante.
Sur la fig. l, une girouette Constantin 1 agit sur le gouvernail de direction 5 par l'intermédiaire des leviers 2 et 3 et de la biellette 4. Elle assure ainsi la stabilité latérale de l'avion, mais au prix de certains écarts de route. Or, comme la route moyenne est toujours, à très peu près, perpendiculaire au côté 6 du trapèze arti culé qui forme l'une des parties constituantes de la girou.ette, il suffira de contrôler convenablement le calage de ce côté 6 pour corriger tous ces écarts lorsqu'ils se produiront.
Pour cela, ltaxe d'articulation 7 est monté à pivot dans un palier 7a solidaire de l'avion, et le côté 6 du trapèze articulé de la girouette est prolongé et
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rélié au dispositif décrit ci-après.
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Un gyroscope 8 par exemple, dont le su port 8a est susceptible d'osciller autour de l'axe vertical;- 9, peut mettre en communication électrique, par l'intermédiaire du levier 10, le plot 11 et l'un ou l'autre des demi-plots 12 et 13. Le plot 11 est relié électriquement à l'un des balais d'un moteur électrique 14 à courant continu et à excitation séparée, le demi-plot 12 au pôle positif d'une première batterie d'accumulateurs 21, le demi-plot 13 au pôle négatif d'une deuxième batterie d'accumulateurs 22.
D'autre part, le en leur 14,çn tournant dans un sens ou dans l'autre, fait avancer ou reculer un écrou 15 par l'intermédiaire d'une vis sans fin 16. Cet écrou comman- de lui-même, d'une part, le levier de décalage 6 de la girouette et, d'autre part, le frotteur 17, qui peut mettre en communication électrique le plot 18, relié à l'autre pôle du moteur, soit avec le demi-plot 19 relié au pôle négatif de la batterie 21, soit avec le demi-plot 20 relié au pôle positif de la batterie 22, soit avec cesdeux demi-plots 19 et 20 en même temps.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant=
Tant que tous les organes se trouvent dans les positions respectives indiquées sur la fige 1, le moteur 14, qui ne reçoit pas de courant, reste au repos. Si l'avion tourne d'un certain angle par rapport à son cap primitif, le plan du gyroscope restant fixe, le levier 10 mettra en communication électrique le plot 11 par exemple avec le demi-plot 13, c'est-à-dire avec le pôle négatif de la batterie 22..Il est clair qutà ce moment-là le moteur 14 se trouvera sous tension et se mettra à tourner, provoquant le déplacement, par exemple vers la droite, de
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1 écrou 15 et, par suite, le décalage de la girouette.
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Celle-ci effectuera alors la correction de route et ra- mènera l'avion vers son cap primitif en incurvant la trajectoire dans le sens voulu. Le frotteur 17, d'autre part, en se déplaçant vers la droite, quittera le demi- plot 20 et, quand le décalage aura ainsi atteint une va- leur déterminée par avance, le courant sera coupé et le moteur s'arrêtera. La correction due à la girouette con- tmnuera cependant à s'effectuer jusqu'à ce que l'avion ait repris, par rapport au gyroscope, sa position primi- le tive. L'avion dépassant cette positions/moteur se mettra à tourner en sens inverse par suite de la liaison élec- trique qui se produira entre le plot 11 et le demi-plot
12.
L'avion décrira ainsi, de part et d'autre de sa route moyenne, des oscillations dont l'amplitude sera condition- née par l'écart angulaire entre les demi-plots 12 et 13 et par le décalage maximum permis au levier 6, valeurs que l'on pourra déterminer de telle sorte que la route désirée soit suivie, par exemple,à un ou deux degrés près; c'est-à-dire avec plus de précision que ne pourrait le faire le meilleur pilote.
Dans ce qui précède,on a admis que l'organe directeur était un gyroscope. Liais bien d'autres organes directeurs peuvent être employés, télécompas, raüio- boussole, phares radio-électriques, câbles électro-magné- tiques, etc.
Il peut d'ailleurs être avantageux d'assurer la route de l'avion au moyen d'organes directeurs divers employés successivement. cet effet, on pourra utiliser un commuta- teur.
Trois a-.neaux conducteurs 23, 24, 25 (fig. 2)
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sont respectivement liés électriquement à l'un des pôles du moteur 14,,au pôle négatif de la batterie 22 et au pôle positif de la batterie 21. Deux demi-plots 12a et 13a, pla- cés concentriquement et à l'écartement convenable, sont liés électriquement, respectivement aux demi-plots 12 et
13 de la fig. 1 représentés ici en plan. Un support isolant
26, susceptible de tourner autour de l'axe 31, porte quatre frotteurs 27, 28, 29 et 30 reliés deux à 'deux électriquement; 27 et 29 frottant sur les anneaux 24 et 25, tandis que 28 et 30 peuvent venir en contact avec les demi-plots 12a et
13a.
A ce moment, le guidage par gyroscope 8 fonctionnera, comme il est exposé ci-dessus diaprés la fig. 1. Un ensem- ble tel que celui enfermé dans le cercle pointillé 32 pour- ra se rapporter par exemple à une radio-boussole, un autre à un câble de guidage électro-magnétique, etc. On passera d'un système de guidage à un autre par une simple manoeuvre du commutateur.
Dans la variante de l'appareil de pilotage automaique représentée sur les fig. 3 et 4, la girouette Cons- tantin 41 commande le gouvernail de direction 42 de l'avion au moyen d'une transmission 43. On sait qu'elle maintient ainsi l'équilibre latéral en empêchant tout glissement.
D'autre part, 44 est un cadran répétiteur de télécompas etl'aiguille 45 marque constaement le nord magnétique du lieu; 46 est un autre cadran répétiteur, pais qui présente les particularités suivantes : l'aiguille 47, qui est liée à l'aiguille 45 par une transmission à arbre flexible ou. autre =:on représentée et tourne à la même vitesse qu'elle, peut être calée de façon à faire avec cette aiguille 45 un angle quelconque; elle porte, de plus, deux frotteurs @ 48 et 49 reliés entre eux et pouvant réunir électriquement
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le plot circulaire m-e 50 a plot 51, placé uans ie plan lon¯ila..ina.l de l'avion.
L tyolière cadran 52 porte une aiguille 53 qui est assuj-ttie par un dispositif mécanique,non représenté, à tourner par exemple 90 fwix %la; it6 que 1'E.luille 47. Cette aiguille 53 porte aeux. trotteurs 54 et o5 relias entre eux et pouvant réunir abC1.d:':'q..:;,em;;nt le plot circulaire 56, relié lui-même consta.,aent au plot 51 à l'un des plots 57 ou 58. De plus, (:lle ¯>i"-11 toujours, par un caliôe convenable, être ramenée au 0, postiu représentée sur la figure 4. Le plot 57 est reli électriçuewent au p6'1-) négatif de la batterie 59 et le plot 58 au rôle positif de la même batterie.
Un moteur ,,nectr.l.qcLe 60 à courant cjntinu et à excitation séparée 61 est relié, d'une part, au plot 50 et, d'autre part, au trotteur 62 solidaire lui-même de l'écrou 63 commandé par le moteur 60 par l'intermédiaire de la vis sans fin 64. D'écrou 63 commande le calage des ailerons 65 par l'intermédiaire du renvoi 86, de la bielle 67 et des pignons coniques 68. Enfin, deux plots 69 et 70 sont reliés électriquement aux pôles négatif et positif, respectivement, de la batterie 59.
Un interrupteur 71 permet de mettre la batterie hors circuit.
Voici comment fonctionnera l'ensemble.
Supposons que l'on veuille suivre une route à 45 à l'est du méridien magnétique. On calera l'aiguille
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47 à 45 à 1 t est de l'aiguille 45 et Oh fermera l'inter- rupteur 71. Le moteur 60 restera bien entendu immobile. Mais, ainsi qu'on le verra plus loin, le trotteur 62 se trouvera déjà soit sur le plot 69, soit sur le plot 70.
Supposons que ce soit sur le plot 69. Les ailerons se
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.trouveront alors eu position de virage et, si ce vi-
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rage s'effectue vers la droite, l'aiguille 47 viendra peu après en contact avec le plot 51. Au moment où elle passera au x-ilieu de ce plot 51, on mettra l'aiguille 53 au 0. Le virage se poursuivra jusqu'au moment où cette aiguille 53 viendra en contact avec le plot58. A ce mo- ment,le circuit sera établi, le moteur se mettra en marche et le frotteur 62 quittera peu après le plot 69 pour aller faire @ontact avec le plot 70. Dès lors, le moteur, coupé et en court-circuit, s'arrêtera après avoir toutefois poursuivi quelque peu sa course par inertie.
Liais le -irage changera à ce moment de sens et se poursuivra ainsi jusqu'à ce que l'aiguille 53 vienne en contact avec le plot 57, ce qui produira un renversement de marche. Et ainsi de suiteindéfiniment.
Les viragos successifs pourront être bien entendu de très grand rayon et l'avion décrira une trajectoire ond@- lée dont la ligne moyenne suivra le cap désirée défini par le décalage entre 1.s aigrilles 47 et 45.
Si l'@n veut changer de route, on ouvrira l'interrupteur 71, on procédera au nouveau décalage choisi des aiguilles 47 et 45 et l'on fermera l'interrupteur 71.
L'avion fera u-. virage jusqu'à prendre la direction convenable, on remettra au bon moment l'aiguille 53 au O et la trajectoire recommencera ses oscillations lentes autour de la nouvelle. direction choisie.
Un dimensionnement convenable des plots 51, 57 et 58 déterminera l'amplitude la plus avantageuse pour ces oscillations.
L'aiguille 45 peut appartenir à un appareil de guidage quelconque connu (télécompas, gyroscope, radio-
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;)L1paSt etc. ) mmii cllu-. répétiteur.