<Desc/Clms Page number 1>
BREVET D'INVENTION.
" Perfectionnements apportés aux procédés et appareils pour déterminer, sur les engins de navigation, notamment aérienne, les caractéristiques de route et autres variables en décou- lant ".
L'invention est relative aux procédés et appareils pour déterminer, sur les engins de navigation, et en particu- lier sur les aéronefs, les caractéristiques de route et autres variables en découlant
Elle a pour but, surtout, de rendre ces procédés et appareils tels qu'ils répondent, mieux que jusqu'à présent,aux divers desiderata de la pratique, notamment qu'ils permettent de conduire plus rapidement et plus.simplement aux résultats cherchés.
Elle consiste, en premier lieu -- en ce qui concerne les moyens pour permettre d'établir les relations entre les divers angles intervenant dans la navigation, c'est-à-dire no-
<Desc/Clms Page number 2>
tancent l'angle de route, l'angle au compas, la déclinaison et la dérive --, à agencer de façon telle ces moyens, que lesdits angles soient portés par des graduations concentriques ménagées sur des éléments dont certains sont mobiles les uns par rapport aux autres sur un même appareil, et que, grâce à une inversion de certaines au moins desaites graduations par rapport au sens géographique normal, on puisse, disposant des valeurs de (n-1) desdits angles, faire apparaître directement, c'est-à-dire en évitant aes reports, la valeur du nème angle par un seul dé- placement desdits éléments concentriques.
Elle comprend, mise à part cette disposition princi- pale, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préfé- rence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après, notamment, une deuxième disposition consistant -- pour calculer di- verses caractéristiques à bord d'un aéronef, en particulier sa vitesbe, et l'angle de tir ou de bombardement --, à baser les calculs sur la détermination du temps de passage de l'aéronef sur une base égale ou proportionnelle à sa hauteur de ehate, l'angle de bombardement étant notamment fonction du rapport au temps de chute de la bombe au temps de passage sur ladite base, une troisième disposition -- relative aux moyens pour me- surer la temps de passage d'un aéronef sur une base de lon- gueur déterminée -- consistant,
pour réaliser lesdits moyens, à avoir recours à un viseur auquel, en continuant à viser un repère déterminé, on fait décrire un angle égal à celui compris entre les deux côtés d'un triangle passant par ledit point de repère et par les extrémités de la susdite base constituant le troisième côté, et à combiner à cet ensemble des moyens propres à actionner automatiquement un chronomètre au début et à la fin de la course angulaire dudit viseur, une quatrième disposition, consistant à combiner en un même appareil, d'une part, un dispositif pour la mesure des
<Desc/Clms Page number 3>
caractéristiques de toute, notamment tel que celui décrit dans la première des susdites dispositions, et, d'autre part, un dispositif pour la détermination de l'angle de bombardement.
ou un cinémomètre, ce dernier dispositif étant porté par le cercle de dérive que comprend le premier dispositif, et une cinquième disposition consistant, pour mesurer les rapports tels que ceux exprimant la vitesse ae l'aéronef ou l'angle de bombardement, à disposer, sur l'appareil même sur lequel on fait apparattre les termes desdits rapports, des échelles logarithmiques permettant de mesurer rapidement les- dits rapports, l'ensemble étant de préférence combiné, en ce qui concerne la mesure dudit angle de bombardement, à d'autres échelles mobiles permettant de faire la correction de l'angle de trainage pour les divers types ae bombes.
L'invention vise plus particulièrement certains modes d'application (notamment ceux pour lesquels on l'applique aux appareils du genre en question pour aéronefs), ainsi que cer- tains modes de réalisation, desdites dispositions; et elle vi- se, plus particulièrement encore et ce à titre de produits in- dustriels nouveaux, les appareils du genre en question compor- tant application de ces mêmes dispositions, ainsi que les éle- ments spéciaux propres à leur établissement et les engins com- prenant de semblabbs appareils.
Et elle pourra, de toute façon, être tien comprise a l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins ne sont, bien entendu, donnés surtout qu'à titre d'indication.
La fig. 1, de ce dessin, montre la disposition d'en- semble d'un appareil pour mesurer les camctéristiques de rou- te et éventuellement les angles de bombardement, sur un aéro- nef, ledit appareil étant établi conformément à l'invention.
Les fig. 2 et 3 montrent respectivement, en plan et en coupe par III-III fig. 2, la partie dérivomètre-calculateur
<Desc/Clms Page number 4>
de cap ou de route auait appareil, l'ensemble étant étapli conformément à l'invention.
Les fig. 4 et 5 sont deux schémas illustrant le fonc-
EMI4.1
tionnement de ce dérivomètreccalculateur de cap ou de route conformément à l'invention.
La fig. 6 montre en perspective la partie dudit appa- reil plus spécialement destinée au calcul de 'la vitesse de l'a- éronef ou ae l'angle de bombardement, l'ensemble étant conforme à l'invention.
La fig. 7 est un schéma illustrant le principe de fonctionnement de l'appareil de la fig. 6.
Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réali- sation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant par exemple, sur un aéronef, de mesurer les caractéristiques de route et égale- ment, comme on le supposera dans la description, l'angle de bombardement, c'est-à-dire l'angle de visée du but au moment du lâcher de la bombe, on s'y prend comme suit ou de faon ana- logue, en se basant sur les considérations qui vont être préa- lablement exposées.
Il existe déjà, pour effectuer les opérations de na - vigation et de bombardement, des appareils spéciaux dévolus à ces diverses fonctions et généralement distincts, c'est-à-dire: des dérivomètres, des calculateurs de cap, des viseurs de bombardement.
Ces appareils, outre l'inconvénient d'être multiples et séparés, donc encombrants, présentent diverses autres incom- modités d'emploi dont les principales sont: l'obligation d'avoir recours à des reports d'éléments d'un appareil à un autre, voire à des calculs ou à l'usage a'a- baques,
<Desc/Clms Page number 5>
l'emploi, pour la solution du problème du bombardement, d'éléments qui laissent toute son importance à l'erreur prove- nant d'une altitude incertaine, l'absence de dispositifs permettant'd'évaluer les écarts de tir et de les corriger, les possibilités d'erreurs importantes du fait de l'in- tervention manuelle dans le calcul des angles de tir et au dé- clenchement de la bombe.
Pour éviter ces divers inconvénients, on établit, con- formément à l'invention, un ensemble qui réunisse sur un même appareil les diverses fonctions rappelées ci-dessus et qui évi- te les reports d'éléments, une telle combinaison étant possible grâce à diverses dispositions de principe qui vont être expli- citées ci-dessous et qui, bien entendu, peuvent s'utiliser iso- lément, c'est-à-dire même sur des dérivomètres, des calcula- teurs de cap ou des viseurs de bombardement distints.
Pour ce qui est tout d'abord de l'appareil, ou de la partie de l'appareil, destiné à mesurer les caractéristiques de route, lesquelles comprennent, notamment (fig. 4 et 5) : l'angle de route R, c'est-à-dire celui de la route avec le nord géographique, l'angle au compas C, c'est-a-aire celui de l'axe de l'a- vion avec le nord magnétique, l'angle de dérive D, c'est-à-dire celui de la route avec l'axe de l'avion, et la déclinaison d, ou l'angle formé par le nora magne- tique avec le nord géographique, on combine, conformément à l'invention, un dérivo- mètre et un calculateur de route ou de cap sous la forme a'un ensemble comprenant divers éléments concentriques,
munis d'é- chelles graduées sur lesquelles peuvent appanaître les susdits angles et dont certains au moins sont mobiles, et on fait cet ensemble tel que, grâce à une inversion de certaines au moins desdites échelles par rapport au sens géographique normal, on
<Desc/Clms Page number 6>
puisse, connaissant trois des susdites variables, faire appa- raître la quatrième directement, c'est-à-dire sans aucun re- port.
A cet effet, par exemple, on fait d'abord comprendre à cet ensemble un cercle de derive N, que, de préférence, on dispose au centre du bâti 1 de l'appareil, ledit cercle compor- tant d'une part, des lignes de foi 2 que l'on puisse amener, par la rotation de l'ensemble, à être parallèle au défilement d'un point du sol, et, d'autre part, un index K qui, ainsi qu'on le Montrera plus loin, pourra être utilisé pour marquer le cap au compas.
Le défilement du point visé peut être observé, soit a travers le c rcle de dérive si cela est possible, soit, de pré- rérence, par l'intermédiaire ae moyens optiques projetant l'i- mage du sol, ces moyens comprenant par exemple, ainsi que repré- senté schématiquement sur la fig. 1, au moins un miroir 3 qui, disposé à l'extérieur de l'habitacle, renvoie l'image du sol vers le centre du aérivomètre où est alors disposé un deuxième miroir 4.
Ces deux miroirs 3 et 4 seront maintenus approximati- ement parallèles par une monture fixe ou réglable 30, ou par des bras formant parallélogramme déformable.
Disposant d'un tel cercle de aérive N, dont de toute façon l'angle de la direction des lignes de foi 2 avec la ligne CY (fig. 2, 4 et 5) parallèle à l'axe longitudinal de l'avion représente la dérive D, c'est-a-dire l'un des quatre susdits angles, on combine ledit cerclevdérive de façon telle, à d'au- tres cercles sur lesquels on peut inscrire deux des autres an- gles, que le seul fait de prendre la dérive fasse apparaître le quatrième angle cherché (c'est-à-dire en pratique, soit le cap au compas, soit la route).
C'est ainsi que, par exemple, on vient disposer, sur le bâti de l'appareil, lequel bâti est porté par l'aéronef,
<Desc/Clms Page number 7>
d'une part, par exemple sur un rebord extérieur 5 dudit bâti, une échelle double et fixe L, sur laquelle on peut por- ter les déclinaisons à l'aide d'un index mobile A, cette écnel- le comprenant de part et d'autre de l'axe OY deux graduations en sens inverse du sens géographique normal, ce qui veut dire que les déclinaisons positives (à l'est) sont portées à l'aide dudit index à gauche de OY (dest-à-dire à l'ouest), tandis due due les déclinaisons négatives sont portées à droite, et, d'autre part, un cercle mobile M portant une échelle sur laquelle on pourra faire apparaître, respectivement à l'ai- de des index A et K, les angles de route et de cap R et C,
ces conditions étant remplies si l'on observe également, pour la- dite échelle, le sens inverse du sens géographique normal.
Cette dernière échelle peut par exemple comporter, soit, si la route doit s'évaluer sur 3600 à partir du nord géographique, une seule graduation s'étendant sur 3600 en sens inverse du sens géographique normal, c'est-à-aire dans le sens trigonométrique, soit, comme représenté mig.2, deux graduations s'étendant sur 180 , la graduation de gauche correspondant aux angles de route ou de cap du secteur est, et celle de droite aux angles du secteur ouest, un tel ensemble répondant, ainsi qu'on va le montrer a la lumière de deux exemples représentés sur les fig. 4 et 5,aux conditions ci-dessus posées.
Sur la fig. 4, on a représenté respectivement en ONG,
ONM et OR la direction du nord géographique, du nord magnéti- que et de la route à suivre par l'aéronef; on a suppose que la déclinaison d était positive (est), et que la route à suivre faisaut 60 à l'est du nord géographique, ces 60 étant repré- sentés dans le sens géographique normal, c'est-à-aire ici en
1 sens inverse du sens trigonométrique, sur un cercle fictif @ . .
Si on suppose maintenant que se manifeste une ùcrive
<Desc/Clms Page number 8>
négative (ouest) de par exemple 20 , représentée par une ligne OY parallèle à l'axe de l'avion, on voit que dans le cas pré- sent le cap au compas sera égal à:
C = 60 - d - D = 30 .
Or, on va pouvoir faire apparaître cet angle direc- tement sur le cercle mobile K de gauche, c'est-à-dire celui gradué dans le sens trigonometrique, et cela: en amenant l'index A à la division 10 de la graduation fixe L$, à gauche de OY, puis en déplaçant le cercle M de façon àamener la divi- sion 60 de sa graduation de gauche, vis-à-vis dudit index, et, enfin, en prenant la aerive à l'aide du cercle de dé- rive, son index K venant effectivement se placer aevant la di- vision 30 , indiquant le cap au compas.
Si maintenant la route était a l'ouest, les condi- tions précédentes resteraient vraies, mais on utiliserait la graduation de droite du cercle M. C'est ce qu'on a montré sur la fig. 5, ou, sans rien changer à la déclinaison ni à a la de- rive, on a supposé que la route était de 60 à l'ouest. On a alors C = 60 + 10 + 20 = 90 .
Finalement, on peut notamment,à l'aide du dispositif conforme à l'invention, soit, disposant d'une route et d'une dérive, faire mar- quer directement le cap par l'index K, soit, disposant d'un cap et d'une dérive, faire marquer directement la route par l'index A.
On évite ainsi les reports exigés par les dispositifs usuels. Bien entendu, l'invention s'étendrait au cas où, par une modification des diverses graduations, les rôles ces index A et K seraient inversés. Bien entendu aussi, l'inversion des sens ce déplacement des cercles ou index par rapport au sens des dé- placements adoptés pour ces mêmes organes en géographie pure pourraient être obtenus¯par des liaisons cinématiques appropri-
<Desc/Clms Page number 9>
ées prévues entre lesdits organes et ceux d'un appareil gradue à la manière usuelle. Enfin, l'origine des angles peut être quelconque, pouvant être choisie aussi au pôle sud.
Il semble indiqué en outre d'appliquer les disposi- tions précédentes à la correction résiduelle du comoas. A cet effet, il suffit par exemple de monter l'index K de façon amo- vible sur le cercle de dérive N, auquel on fait comporter en n des graduations qui seront elles-mêmes inverses des graduations normales et qui coagi.ront avec un curseur 6 solidaire de l'in- dex K. De cette façon, connaissant l'angle de correction rési- duelle, on amenera d'abord ledit index K à la position corres- pondante et on l'y fixera par une vis 7 qui pourra servir a la manoeuvre du cercle de dérive. Unesemblable vis 31 pourra être prévue pour déplacer et fixer momentanément le cercle M.
L'index A sera double, c'est-à-dire portant deux pointes coagissant respectivement avec les graduations L et M, et il pourra être fixé sur une bague 8, manoeuvrable par un bouton 9.
Pour ce qui est maintenant de la partie ce l'appareil destinée plus spécialement à la mesure des angles de bombarde- ment -- ainsi que de la vitesse de l'aéronef --, on l'agence de manière telle que soit mis en oeuvre un nouveau procede suivant lequel, pour la détermination de ces valeurs, on se base sur le calcul du temps T que met l'aéronef à franchir une distance ou base égale ou proportionnelle à son altitude au moment considé- ré.
Ce procédé est illustré sur la fig. 7, sur laquelle on a représenté respectivement en P et X la parabole de chute et l'angle de bombardement théoriques, c'est-à-dire sans tenir compte de l'angle de trainage. Si l'on désigne par B l'ordon- née au sol de la parabole, cette ordonnée est théoriquement égale à la distance parcourue par l'avion entre le lance,nent ue -La bombe et le moment de l'impact, c'est----dire dans le temps
<Desc/Clms Page number 10>
de enute t de la bombe ; a donc: (1) B = t x Va, Va étant la vitesse de l'aéronef
D'autre part, on a également, dans le triangle de coute, si h est l'altitude: (2) B = h tg X.
Enfin, si T est le temps mis par l'avion pour par- courir une base égale à l'altitude, on a: (3) h = T x Va, d'où il résulte, en portant dans (2) et en comparant avec ( )
Tg X = t/T ou coty X = T/t
Il est d'ailleurs éviaent que ce rapport peut aussi s'exprimer par Tg X = vitesse moyenne de la bombe s'exprimer par vitesse vraie ae l'aéronef '
De toute façon, on voit que le nouveau procédé con- sistera, pour ce qui est ae la mesure de l'angle X, à calcuer le rapport ² ou ! (ce qui sera plus facile à réaliser mécani- quement), rapports dans lesquels t est connu en fonction de l'altitude, tandis que T sera mesuré par un dispositif appro- prié :
l'avantage principal d'un tel procédé résiaera dans le fait que le calcul sera peu affecté par les erreurs sur l'alti- tude, étant donné que ces erreurs apparaissent sur T et t,c'est a-dire sur les deux termes d'unrapport, ae sorte que l'erreur résultante sera réduite à un quotient.
Ledit procédé permettra aussi de déterminer la vites- se de l'aéronef, puisque Va = h/T.
Pour mettre en oeuvre ce procédé, et, tout d'abord, pour mesurer T, on aura par exemple recours à un appareil agen- ce de façon à permettre de maintenir la visée sur un point du sol pendant le temps que met l'appareil à franchir la base égale à h, ledit appareil comportant donc un viseur mobile qui, penaant le temps T, doit tourner d'un angle [alpha] géométriquement défini, lequel viseur on combine à un chronomètre de faon tel- le que soient enregist és le début et la fin de la course an- gulaire
<Desc/Clms Page number 11>
On fera par exemple l'ensemble tel-- mais non ne- cessairement -- que les positions extrêmes prises par le viseur soient symétriques par rapport à'la verticale, auquel cas l'an- gle [alpha] est égal à 53 20' environ.
Et, pour répondre aux conditions posées au début ae la présente description, c'est--dire pour permettre de conden- ser les mesures sur un même appareil, on montera le viseur en question sur le cercle de dérive ci-dessus décrit, ce viseur étant matérialisé par exemple par un arceau 10 mobile autour d'axes 11, ledit arceau portant un oeilleton 12 ou lunette, avec lequel on peut suivre un point du sol dans sa course relative.
Les positions extrêmes ae l'arceau, limitant la cour- se angulaireo(, pourraient être simplement matérialisées par des repères tels que O1 O2, aevant lesquels .serait amenénà pas- ser un index Q de l'arceau, pour lesdites positions, mais il est avantageux, suivant une autre disposition de l'invention -- et pour supprimer l'erreur qui serait apportée par l'opérateur s'il 'agissait manuellement sur le cnronomè- tre --, de prévoir des moyens pour permettre au viseur de com- mander automatiquement, par le seul fait de ses déplacements, le déclenchement du chronomètre, de sorte que la fonction de l'opérateur se résume alors à suivre la trajectoire ou point du sol qui défile.
Lesdits moyens meuvent avoir recours à diverses sour- ces d'énergie (air comprimé, liquide, électricité etc. ). A ti- tre d'exemple, les repères O1 02 peuvent être agencés sous for- me de contacts électriques, de même que l'index Q, constitué par un autre contact escamotable, le tout réuni électriquement à un système de relais actionnant un chronomètre ou ciiroiiogra- 'phe (non représenté).
Disposant donc de cet ensemble, on lui combine en ou- tre des moyens propres à permettre de faire apparaître directe- ment sur l'appareil les valeurs à mesurer, c'est-à-dire notam- ment :
<Desc/Clms Page number 12>
cots X = T/t et va - il et on réalise ces moyens par des échelles logarithmiques mobiles relativement les unes par rapport aux autres et sur les quelles on puisse faire apparaître les termes des susdits rap- ports, ainsi que les résultats ou quotients.
C'est ainsi que l'on pourra prévoir, notaient soli- dairement du cercle de dérive, d'une part, avantageusement sur un secteur fixe tel que
13 (fig. 6), les échelles suivantes: une échele des temps, une échelle des angles X, une écheille des vitesses-minute, une échelle des vitesses-heure Va, et, d'autre part, par exemple sur un secteur 14 porté par une potence mobile 15, les échelles suivantes : une échelle des longueurs de base égales aux altitudes h, et une échelle des temps de chute t exprimée de préférence en altitude.
L'opérateur a donc à portée de sa main tous les élé- ments pour faire apparaître directement, sans aucun report, les valeurs cherchées.
Dans ce qui précède, on n'a envisagé que l'angle de bombardement tnérorique X; pour avoir l'angle vrai x, il fait déduire l'angle de trainage qui est variable avec chaque type de bombe.
A cet effet, conformément à un autre disposition de l'invention, on prévoit des moyens propres à permettre ae com- biner, à une échelle des angles X, une autre échelle sur la- quelle puisse apparaître l'angle de trainage, et éventuellement a'effectuer la soustraction de ce dernier, ladite seconde echel- le étant mobile de façon à l'adapter aux divers angles ae trai-
<Desc/Clms Page number 13>
nage correspondant à des bombes différentes.
La première échelle est par exemple portée par le secteur 13 tel que ci-dessus décrit, tandis que la seconde 16 est disposée sur un secteur mobile et réglable 17.
Ces deux secteurs étant concentriques et disposés par exemple de part et d'autre de l'appareil, on petit les faire coagir de façon telle, avec une double potence 18, que, lors- que l'une des potences marque l'angle X, l'autre marque l'an- gle x correct.
Suivant une autre disposition, visant toujours la suppression de l'erreur due au coefficient personnel de l'opéra- teur, onop.:rera la visée du but et le déclenchement de la bombe à l'aide des mêmes organes viseurs déjà décrits ci-dessus, le déclenchement pouvant s'opérer automatiquement par des contacts électriques. Le principe resterait le même s'ils'agissait de mettre en fonction un contacteur à temps déterminant une relaxa- tion successive des bombes pour obtenir un tir en traînée.
Suivant une autre disposition, on opère la correction de dérive de la bombe par un déplacement latéral de l'objectif de la lunette servant à la visée ou par déplacement ae l'ocu- laire de cet instrument.
C'est ainsi, par exemple, que l'oeilleton 12 pourrait être porté par un coulisseau 19, l'ensemble étant alors comoine à des moyens propres, par une simple lecture, à aéterminer la position correcte dudit coulisseau.
On sait en effet que la dérive de la bombe sera égale à celle de l'avion multipliée par le rapport des deux vitesses, vitesse moyenne de la bombe et vitesse de l'avion; or on sait ca-culer ce dernier rapport, égal à T/t c'est-à-dire à 1/TgX.
On obtient donc la correction de dérive de la bombe par un rapport de deux angles, savoir de l'angle de derive de l'avion et l'angle X. Il suffira, par conséquent, d'avoir re- cours à un système d'écheiles mobiles logarithmiques represen-
<Desc/Clms Page number 14>
tant les angles D et X. On pourra même utiliser une s eule é- chelle 20 manoeuvrable par un bouton 21 et coagissant avec un repère fixe 22 et un repère mobile 23 porté par le coulisseau 19, lui-même manoeuvrable, par un bouton 24, l'ensemble permet- tant évidemment d'effectuer l'opération logarithmique en ques- tion.
Enfin, considérant qu'on sera amené à procéder au réglage des éléments du tir et à leur correction après une pre- mière salve, l'invention prévoit l'adjonction d'un système de mesure des écarts (repères micrométriques dans l'optique, par exemple).
Ainsi que représenté sur la fig. 6, on -fait appel a des fils de métal 25 tendus ou soudés sur la ligne de foi cen- trale et tels que leurs écartements et leurs longueurs (5 ou 10 millièmes par exemple) permettent d'apprécier approximative- ment les écarts pour les corriger en agissant sur les angles de trainage ou sur les angles de dérive de la bombe.
Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement a ceux de ses modes d'application, ainsi qu'à ceux des modes de réa- lisation de ses diverses parties ayant été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les varian- tes.