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"Appareil de correction automatique de la position de la ligne de visée d'une mitrailleuse montée sur une tourelle d'avion ou autre".
La présente invention a pour objet un appareil ou un dispositif permettant d'opérer automatiquement la correction de la ligne de visée d'une mitrailleuse montée sur une tourelle d'avion ou de tout autre engin se déplaçant.
Pour assurer la correction de la ligne de visée, il convient que la position du centre de la grille ou du point de mire soit soumise à deux corrections
1 ) la correction suivant l'angle formé par le plan vertical passant par le canon de l'arme avec le plan vertical longitudinal dans lequel se déplace l'avion ;
2 ) la correction suivant l'angle de tir par rapport au plan horizontal dans lequel se déplace l'avion.
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En effet, si l'on considère une mitrailleuse tirant sui- vant une direction en dehors du plan vertical dans lequel se déplace l'avion, la ligne de visée devra, pour assurer une pré- cision de tir en tenant compte de la vitesse de déplacement de l'avion, être décalée d'une certaine distance latéralement à l'axe du canon. Ce décalage doit être maximum lorsque l'arme se trouva dans le plan vertical qui est perpendiculaire au plan vertical dans lequel se déplace l'avion.
Par contre, si la mitrailleuse est braquée parallèlement à l'axe longitudinal de l'avion, le décalage latéral de la ligne de visée doit être nul.
Pour toutes les positions intermédiaires de la mitrail- lause, il importe de décaler la ligne de visée latéralement, d'une quantité croissant avec l'angle formé par le plan verti- cal passant par l'axe du canon, avec le plan vertical suivant lequel se déplace l'avion.
La deuxième correction de la position de la ligne de visée consista à modifier la position en hauteur de celle-ci par rapport au canon de l'arme, lors du tir vers le haut en deiiors du plan horizontal de l'avion. Cette correction doit être telle que, pour un angle déterminé entre le canon et le dit plan horizontal, le déplacement ou correction en hauteur de la ligne de visée varie depuis un maximum jusqu'à zéro lorsque l'arme se déplace depuis le plan vertical longitudinal de l'avion (ou tout plan qui lui est parallèle) jusqu'au plan vertical perpendiculaire à ce plan.
En plus, lors du déplace- ment de l'arme dans un plan vertical déterminé (c'est-à-dire perpendiculaire au plan horizontal de l'avion, mais autre que le plan vertical perpendiculaire au plan vertical longitudinal de l'avion), le déplacement de la ligne de visée doit croîtra avec l'angle formé entre l'arme et le plan horizontal de l'avion
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Ainsi, cette correction est nulle lorsque le tir se fait dans le plan horizontal ou dans le plan vertical perpendicu- laire au plan vertical longitudinal de l'avion.
Certains dispositifs ont déjà été proposés en vue d'obte- nir la correction de la position du point de mire. Ces disposi- tifs connus sont commandés par des plans soumis à l'action du déplacement d'air qui agit sur ceux-ci comme sur une girouette, pour influencer la position du point de mire suivant la posi- , tion de l'arme par rapport au sens de déplacement de l'avion.
Toutefois, ces appareils ne donnent qu'une approximation rela- tive du fait de la déformation des filets d'air qui attaquent les dits plans, déformation due, en ordre principal, à tous les remous provoqués par les parties de l'avion qui précèdent la girouette dans le déplacement de l'avion.
A l'effet de réaliser un correcteur indépendant de ces facteurs de déformation et afin de satisfaire aux exigences exposées ci-dessus, le dispositif faisant l'objet de la pré- sente invention permet d'obtenir automatiquement la correction de la ligne de visée d'une mitrailleuse montée sur une tourelle d'avion, lors des déplacements de la dite tourelle autour de son axe et suivant la position occupée par la mitrailleuse, ou son support, sur la dite tourelle.
Dans ce but, les divers mouvements du repère de visée sont réalisés par des commandes positives influencées uniquement, aussi bien en rotation qu'en élévation de la mitrailleuse, par les déplacements relatifs de la mitrailleuse ou de son support par rapport à la trajectoire du déplacement de l'avion.
Suivant l'invention également, les divers mouvements de la grille ou du repère de visée monté sur l'appareil cor- recteur, sont provoqués par un câble extensible dont les dé- placements sont tributaires des mouvements imprimés: 10) en
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rotation, à la tourelle; 2 ) en élévation, à l'arceau et/ou en variation de l'inclinaison de la mitrailleuse sur son support.
A simple titre démonstratif, diverses formes d'exécution de l'objet de l'invention se trouvent décrites ci-après avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels
Fig.l montre les conditions auxquelles doit répondre la correction de la ligne de visée d'une mitrailleuse montée sur une tourelle d'avion ;
Fig. 2 montre une forme de réalisation de l'appareil correcteur suivant la présente invention;
Fig. 3 montre l'agencement, sur une tourelle d'avion, de l'appareil correcteur appliqué à une mitrailleuse double, ainsi qu'une forme de réalisation du câble de commande du dit appareil;
Fig. 4 représente schématiquement deux positions de l'appareil correcteur en azimut (rotation);
Fig. 5 représente schématiquement une position de l'appa- reil correcteur en site (élévation);
Figs. 6 et 7 montrent deux formes de réalisation de l'appareil correcteur dans son application à la commande d'appareils optiques de visée;
Fig. 8 montre encore une autre forme de réalisation de l'appareil correcteur dans son application à la commande des déplacements du point de mire de la mitrailleuse ;
Fig. 9 montre schématiquement un dispositif permettant le réglage en vol de l'appareil correcteur.
Dans le schéma montré en Fig. 1, V désigne un avion por- tant une mitrailleuse montée sur tourelle et se déplaçant dans le sens de la flèche X, le plan 0, P, R, S représentant un plan parallèle au plan vertical longitudinal de cet avion.
En considérant ce schéma et en admettant que la mitrail- leuse est orientée parallèlement à l'axe longitudinal de
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l'avion, B A représente le déplacement communiqué à la balle par la mitrailleuse, suivant l'axe de cette dernière, la lon- gueur de ce déplacement étant représentée proportionnellement à la vitesse de la balle, C B représente le déplacement communiqué à la balle par la vitesse de l'avion, suivant le sens de marche de l'avion, ce déplacement C B étant représenté.' proportionnellement à la vitesse de l'avion. Le déplacement réel de la balle résultant des deux déplacements considérés ci-dessus correspondra donc à la ligne de visée.
On voit, d'après ce schéma, que lorsque la mitrailleuse est située dans un plan parallèle au plan vertical longitudinal de l'avion et que l'axe de cette mitrailleuse est parallèle à l'axe longi- tudinal de l'avion, la ligne C A représente la ligne de visée et se confond avec la ligne représentant le déplacement de la balle. En conséquence, la correction pour cette position doit être nulle.
Si, dans le même plan O.P.R.S. on lève la mitrailleuse d'un angle 0( et si on représente par la ligne B' A' la vitesse de la balle et par C' B' la vitesse de l'avion, la ligne de visée corrigée sera la résultante C' A'. Le repère de visée ou centre de la grilla devra donc Atre placé en C'.
En considérant maintenant le plan 0 P R'S' comme un plan vertical perpendiculaire au plan vertical longitudinal de l'avion, on remarquera que lorsque l'axe de la mitrailleu- se est parallèle au plan horizontal de l'avion, la vitesse de la balle peut être représentée par E D, la vitesse de l'avion par F E, la ligne de visée par F D. Par conséquent, le point F (centre de la grille) devra être décalé latérale- ment par rapport au canon de la mitrailleuse et vers l'arrière de l'avion.
Si on braque la mitrailleuse vers le haut dans ce même
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plan 0 P R'S' et si on représente la vitesse de la balle par E'D' et la vitesse de l'avion par F' E', la ligne de visée correspondra à F' D'.
Dans toutes les positions occupées par la mitrailleuse dans le plan 0 P R'S', les trois vecteurs E D, F E, et F D se trouvent toujours dans un plan passant par l'axe de la mitrail- leuse et perpendiculaire au plan 0 P R'S', et la rectification en hauteur doit par conséquent être nulle. la rectification de la ligne de visée, en hauteur, varie donc de zéro en partant du plan 0 P R'S', perpendiculaire au plan vertical 0 P R S passant par l'axe de l'avion, pour devenir maximum lorsque la mitrailleuse a atteint sa position de braquage en hauteur maximum dans ce dernier plan.
Inversement, la rectification latérale de la ligne de visée devra varier de zéro en partant du plan vertical 0 P R S, passant par l'axe longitudinal de l'avion, pour devenir maximum- lorsque la mitrailleuse atteint le plan 0 P R'S' perpendiculaire au précédent.
Il s'agissait donc, dans la réalisation de l'appareil correcteur suivant l'invention, d'observer rigoureusement lea différentes positions qu'occupe le vecteur "vitesse avion" représenté respectivement, en Fig. l, par les vecteurs CB, C'B', F E ou F'E', lequel vecteur, il y a lieu de le remarquer, doit toujours être parallèle à l'axe longitudinal de l'avion.
Ce vecteur est réalisé pratiquement, dans l'appareil correcteur décrit ci-après, sous la forme de la biellette 4, montrée dans les différentes figures.
Suivant la forme de réalisation montrée en Fig. 2, l'ap- pareil correcteur comporte un support 1, fixé au support de la mitrailleuse, ce qui le rend solidaire des mouvements de cette dernière. Ce support 1 présente également des éléments
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supports la, et lh formant de préférence monobloc avec le sup- port 1.
Dans le support 1b tourne un axe 2 porteur d'un parallé- logramme déformable constitué par les biellettes 3 et 4 et la tige 5. Ce parallélogramme transmet à la grille de visée 6, les mouvements de la biellette 4 (vecteur *vitesse avion*).
Cette grille 6, en plus de son mouvement giratoire autour de l'axe 2, tourne sur la tige 5 et est maintenue dans la direc- ,tion de la pinule 7 par la tige 8 qui oscille en 9, dans le porte-pinule 10. Ce dernier, déplaçable dans la coulisse 11 du support 1, permet de régler la distance entre la grille 6 et la pinule 7 suivant le rapport : vitesse balle vitesse avion. Un levier 12, solidaire de l'axe 2. est pourvu d'une coulisse 13 dans laquelle peut se déplacer l'ergot 14 d'un levier 15 solidaire d'un axe 16, qui peut tourner dans le support la. Un levier 17, relié à un câble 18, pivote en 19, sur l'axe 16. Ce levier 17 est donc susceptible, indépendam- ment de son pivotement en 19, d'entraîner l'axe 16 dans un mouvement de rotation.
Une tige de liaison 20 oscille, par ses extrémités, d'une part au point 21 du levier 17, et, d'autre part, au point 22 de la biellette 4.
La Fig. 3 montre que le câble 18 est maintenu sous ten- sion grâce au ressort 23, attaché en un élément fixe de l'avion.
Ce câble 18 passe sur une poulie 24 attachée à l'avion dans l'axe de la tourelle, parallèle à l'axe longitudinal de l'avion et est relié, comme indiqué en Fig. 2, au levier 17.
L'appareil décrit ci-dessus fonctionne comme suit
En considérant la Fig. 2, on voit clairement que le levier 15, par l'intermédiaire de l'axe 16 et du levier 17, sera toujours orienté dans le sens du câble 18, ces divers organes se trouvant dans un même plan pour chaque position de
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l'appareilo
Il résulte également de la disposition décrite que la biellette 4, articulée à l'axe 2, se trouvera toujours orientée par l'intermédiaire de ce dernier, dans le sens du levier 12.
En considérant la Fig. 4, on voit en effet que les déplacements angulaires imprimés à la partie mobile de la tou- relle T ont pour effet de faire se déplacer le câble 18 autour de la poulie 24 qui doit être considérée comme un point fixe situé sur l'axe de la tourelle parallèle à l'axe longitudinal de l'avion.
D'autre part, il convient de noter que le rapport des le- viers 15 et 12 est déterminé de telle façon que par le jeu de l'ergot 14 dans la coulisse 13, le levier 12 et conséquemment la biellette 4 soient toujours parallèles à l'axe longitudinal de l'avion, quelle que soit la direction donnée au câble 18 par les déplacements de la tourelle.
Coma il a été dit plus haut, que la position occupée par la biellette 4 correspond, pour toutes les positions de l'appareil, au vecteur *vitesse avion", il en résulte que la dite biellette se trouvera toujours dans la position donnant la correction parfaite de la ligne de visée par un déplacement latéral adéquat de la grille 6 par rapport à l'axe du canon de la mitrailleuse.
Si on considère maintenant la Fig. 5, on voit que les déplacements angulaires qui peuvent être imprimés à l'arceau T1 ont également pour effet de faire se déplacer, mais cette fois dans le sens de la hauteur, le câble 18 autour de la poulie 24 formant, comme déjà dit plus haut, un point fixe sur l'axe de la tourelle parallèle à l'axe longitudinal de l'avion. D'autre part, il est à remarquer que le point d'oscil- lation 21 de la tige 20 est situé, par rapport au point d'arti- culation 19, sur un rayon tel que cette tige 20 amène toujours la biellette 4, quelle que soit la direction du câble 18, dans
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une position parallèle à l'axe longitudinal de l'avion, c'est- à-dire dans la position qui donnera la correction parfaite de la ligne de visée, par un déplacement adéquat, en hauteur, de la grille 6.
Il va de soi que les moyens décrits ci-dessus et des- tinés à commander les déplacements requis de la grille 6 et conséquemment de la tige 8, pourront, comne le montre la Fig.
7, être utilisés pour commander les déplacements de tout ,appareil optique de visée, tel que représenté en 8a, qu'il suffira de fixer sur la tige 8.
En outre, dans le cas où l'on voudrait transformer les déplacements de la grille 6 en un mouvement circulaire, pour la rotation de la tourelle, et en un mouvement de traction, pour la levée de l'arceau, et ce afin de pouvoir relier inmé- diatement les organes de commande d'appareils de visée exis- tants, le dispositif correcteur qui fait l'objet de l'invention pourra être appliqué suivant la forme de réalisation montrée en Fig. 6.
L'appareil comporte, dans ce cas, un support 25 fixé au support de la mitrailleuse, ce qui le rend solidaire des mouvements de cette dernière. Dans le support 25, tourne l'axe 16 solidaire du levier 15. Le levier 17, relié au câble 16, pivote en 19 sur l'axe 16. Ce levier 17 est donc susceptible, indépendamment de son pivotement en 19, d'entraîner l'axe 16 dans un mouvement de rotation. Un secteur denté 26, tournant sur un axe creux 27, est pourvu d'une coulisse 28 dans laquelle peut se déplacer l'ergot 14 du levier 15. Le secteur denté 26 transmet son mouvement au pignon 29 qui, par un dispositif multiplicateur approprié, donne à l'organe 30 - commandant la rotation de l'appareil optique de visée - le déplacement
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voulu.
L'axe creux 27 permet le passage du câble 31 qui, par l'intermédiaire de la poulie 32, relie le point 33 du levier 17 au point 34 du levier 35. Au point 36 de ce même levier, est accroché le câble 37 commandant la levée de l'appareil optique de visée.
Cet appareil fonctionne comme suit :
En se référant au fonctionnement de l'appareil correcteur montré en Fig. 2, il a été noté que le levier 15 se trouve tou- jours dans le prolongement du câble 18. Comme l'ergot 14 du levier 15 et la coulisse 28 du secteur denté 26 sont conjugues de telle sorte que les mouvements du câble 18, au cours de la rotation de la tourelle, communiquent au secteur denté 26, des déplacements angulaires correspondant aux déplacements angulaires de la tourelle, il en résulte qu'un mouvement de rotation approprié pourra être transmis à l'organe 30 pour commander la rotation requise de l'appareil optique de visée.
D'autre part, le point 33 du levier 17, ainsi que les points 34 et 36 du levier 35, sont combinés de telle manière que les mouvements du câble 18, lors de la levée de l'arceau, communiquent au point 36 du levier 35 des déplacements angu- laires correspondant aux déplacements angulaires de l'arceau et/ou en variation des déplacements de la mitrailleuse sur son support.
Enfin, corme le montre la Fig. 8, les moyens constituant le mécanisme décrit avec référence à la Fig. 2, pourront être appliqués avec un résultat identique, dans le cas où la cor- rection de visée devait être réalisée par déplacement de la mire ou pinule 7, la grille 6 restant fixe.
En considérant cette Figure, on voit que les divers organes de commande, utilisés dans le mécanisme de la Fig. 2, coopèrent et agissent de marne pour assurer à la biellette 38,
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qui remplit le même office que la biellette 4 de la Fig. 2, une position toujours rigoureusement parallèle à l'axe longi- tudinal de l'avion. Les déplacements imprimés au porte-pinule 7a et à la pinule 7 assureront donc la même correction de visée que celle obtenue par des déplacements inversés de la grille 6 dans l'appareil suivant Fig. 2.
Suivant ces différentes Figures, les mouvements de l'ap- pareil sont commandés par les variations angulaires d'un câble tel que 1&. Il doit âtre bien entendu, cependant, que le rôle de ce câble pourra être assuré tout aussi bien par une liaison à tubes télescopiques, ou toute autre liaison équivalente entre le levier 17 et la point fixa 24.
Enfin, la Fig. 9 montre un dispositif permettant à l'opérateur de modifier, pendant le vol, la position de la pinule 7,en fonction des variations du rapport : balle/ vitesse: .avion, c'est-à- dire de régler l'appareil suivant les différentes vitesses de l'avion.
Dans ce but, la colonne 10, portant la pinule 7, est montée sur un support 10& monté à coulissement dans une glissière 11a solidaire du support 1 de l'appareil. Les déplacements du support 10a en vue de rapprocher ou d'écarter la pinule 7 de la grille 6 sont commandés par des tringles 39 raccordées à la colonne 10 et réunies à l'arrière de l'appareil à une traverse 40, portant un doigt de manoeuvre 41 situé à portée de la main du mitrailleur.
Un verrou 42, à ressort, solidaire de cet équipage mobile, coopère avec une languette fixe 43 garnie de trous 43a dans un des- quels le dit verrou peut être immobilisé pour maintenir la colonne 10 et sa pinule 7 dans la position choisie suivant la vitesse de l'avion à l'instant considéré.