Dispositif permettant de commander automatiquement et par les moyens usuels les organes de direction d'appareils de navigation aérienne et maritime, et de régler la direction, la stabilisation et la sustentation desdits appareils. L'objet de l'invention est un dispositif permettant de commander automatiquement et par les moyens usuels les organes de di rection -d'appareils de navigation aérienne et maritime et -de régler la direction, la stabili sation et la sustentation desdits appareils.
<B>Ce,</B> dispositif est caractérisé par un compas magnétique possédant des moyens qui, lors qu'il se produit un déplacement relatif entre son barreau aimanté et une ligne neutre sé parant deux résistances variables, agissent sur la résistivité de ces deux résistances qui, disposées de part et d'autre de cette ligne neutre, sont intercalées sur le circuit d'un re lais amplificateur qui commande un servo moteur muni d'un asservissement et action nant l'organe à commander.
L'invention est applicable en particulier aux aéronefs, aux @ dirigeables, aux navires de surface et de plongée ainsi qu'aux torpil les marines et aériennes.
<B>El</B> lle a pour but: 1 De permettre de corriger à volonté au tomatiquement ou par les moyens ordinaires., sans avoir â 'exécuter aucune manaeuvre pré liminaire de changement de commande, des écarts survenus dans une direction de marche donnée d'avance.
2 De stabiliser les aéronefs et les na vires sous-marins à volonté, automatique ment ou par des moyens ordinaires, sans avoir à effectuer aucune manoeuvre prélimi naire de changement de commande.
3 De régler la sustentation -des aéronefs, en fonction de la charge, -par la vitesse re lative à une altitude donnée, à volonté -auto matiquement ou par les moyens ordinaires sans manoeuvre préliminaire.
Le réglage de la direction peut par exem ple être assuré par un compas du type ma gnétique ou du type gyroscopique comman dant électriquement le moteur de gouver nail; cette commande peut avoir lieu par l'intermédiaire clé la rose ,du compas, dont l'orientation géographique est fixée d'avance et d'une source d'énergie susceptible de ne pas introduire une cause de trouble dans l'équilibre du compas.
Dans une première forme d'exécution, le barreau aimanté du compas dirige, par exem ple, un faisceau lumineux ou un faisceau calorifique sur la ligne neutre d'un sensibili sateur annulaire, que l'on peut, par exemple, faire tourner d'un certain angle autour de son centre,, qui enveloppe concentriquement la. rose, et qui est influencé par le faisceau, lorsqu'il se produit un déplacement relatif entre le barreau aimanté et ladite ligne neutre.
A cet effet, au-dessus ou au-dessous de la rose, et dans son axe, est fixé au boîtier un foyer lumineux ou calorifique, de préfé rence une lampe à. incandescence, ou bien une résistance chauffante. Ce foyer dirige, par exemple, un faisceau sur des prismes, des miroirs ou des lentilles portées par la rose, qui le réfléchissent horizontalement; ou bien la rose peut aussi être surmontée d'un écran cylindrique emprisonnant le foyer, cet écran étant muni d'une ouverture latérale laissant passer le faisceau; ou bien encore un faisceau, perpendiculaire au plan de la. rose, est intercepté par un écran horizontal fixé à cette dernière muni d'une ouverture circu laire ou en spirale que traverse le faisceau lumineux pour atteindre le sensibilisateur placé derrière, horizontalement.
Dans le cas d'un faisceau lumineux, le .sensibilisateur peut être constitué par un an- nea.u de sélénium ou par un goupement, en anneau ou en spirale, de cellules bobinées de sélénium, ou par toutes autres matières ou dispositifs dont la résistivité est sensible â la<B>,</B> lumière.
Dans le cas d'un faisceau calorifique, le sensibilisateur peut être constitué par un groupement, en anneau circulaire ou en spi rale, d'éléments de piles thermoélectriques.
Par exemple, les circuits électriques du sensibilisateur peuvent être connectés de ma nière que les effets des courants qui les tra versent sur les aimants directeurs du compas se neutralisent, et. ces groupements peuvent être divisés électriquement suivant une ligne diamétrale, dite ligne neutre, de manière à constituer deux dérivations soumises succes- sivement ;i, l'influence du faisceau et com prenant des résistanef@s variables d'équili brage.
C'es deux dérivations peuvent être insé rées dans un circuit. électrique; avec un relais différentiel de couplage commandant un mo teur par l'intermé CE aire de câbles conduc teurs souples ou de contacts glissant sur des bagues collectrices, dont l'une peut être sec- . tionnée circulairement en autant de parties que le groupement comprend d'éléments.
Dans le cas d'éléments thermiques, ces derniers constituent la source d'électricité. Le dessin annexé représente. à titre d'exemple, des schémas et des formes d'exé cution de l'objet de l'invention.
Dans ce dessin: Fig. 1 représente un schéma, de couplage du .compas avec le relais commandant le moteur; Fig. 2 est une variante de ce couplage; Fig. 3 et 4 sont en coupe vertiea.le et en plan une forme d'exécution du compas; Fig. 5 et t; représentent également: en coupe verticale une variante de ladite forme d'exé cution; enfin Fi-. 7 à 12 représentent schématiquement des détails du dispositif.
Dans ces figures, a. est la, rose d'un com pas, à laquelle est fixé, nornïalement it, soit plan, un écran cylindrique h muni d'une ou- ,#erture o latérale, située dans le plan Nord- Sud, et laissant passer un faisceau d;
celui ci est émis par lin forer lumineux ou calori fique c, situé dans l'axe de la rose, et porté par le boîtier du compas. e représente un anneau sensibilisateur au sélénium, ayant même axe que la, rose, el-, mobile autour de cet axe. i.-îa est la ligne neutre ou de di rection de l'anneau sensibilisateur, et<I>f</I> g h. sont des bagues (le groupement des éléments sensibles .solidaires de c.
R est un relais dif férentiel coininandant le moteur ii. gouver ner et S1 une source d'électricité. L'anneau sensibilisateur e est orienté sui- la, direction à suivre de manière que .a. ligne neutre m-iz fasse, avec l'axe longi tudinal de l'avion, du dirigeable ou du navire, et dans le sens convenable, un angle égal à: l'angle de route.
Lorsque l'axe du faisceau lumineux ou calorifique d se confond avec la ligne neutre m-n du sensibilisateur, les deux dérivations sont également éclairées ou chauffées, et leurs résistivités étant égales, l'avancement a lieu suivant le cap donné; un écart de cette direc tion rompt l'égalité des résistivités, ce qui met en jeu le relais différentiel R comman dant le moteur et produit un redressement de la. direction.
Dans une variante<B>(lu</B> sensibilisateur, les deux dérivations de résistance variable du circuit électrique, comprenant le relais dif férentiel de commande du moteur à gouver ner, sont constituées par un liquide suppor tant la, rose du compas.
La fig. \? montre un couplage selon cette variante.
n c;t la. rose du compas supportant<B>Il</B> ai- niant directeur ainsi que deux ares conduc teurs ri' et a2, en contact avec un liquide E; ces deux arcs sont reliés électriquement par une traverse conductrice i. Le boîtier j du compas porte trois autres ares conducteurs isolés o p q qui sont en contact avec le li quide E, et portent chacun une borne<I>o' p'</I> q' de prise de courant.
R est le relais différen tiel commandant le moteur, et în-n Et ligne diamétrale du boîtier mobile, équidis tante des arêtes<I>t</I> et t' des deux arcs<I>o p.</I>
La rose du compas ayant, avec ses deux arcs conducteurs<B>-</B>a' a2, une orientation géo graphique déterminée, et le boîtier j étant orienté (le manière que sa ligne diamétrale vn-ri. fasse, avec l'axe longitudinal et dans le sens voulu, un angle égal à, l'angle de route, un re_lressement de direction se pro duit jusqu'à. ce que les filets liquides v et x présentent la même résistance électrique.
Le nombre des ares conducteurs a' a2 n'est pas limité à deux; ces ares pourraient d'ail leurs être remplacés par iin anneau tubulaire en matière isolante, immergé clans le liquide E et dont la face cylindrique serait munie extérieurement d'un orifice; l'intérieur serait en communication électrique avec la partie centrale de la rose, celle-ci étant munie d'un contact glissant.
L'égalité des distances des bords de l'ori fice du tube annulaire, aux arêtes t et t' des arcs du boîtier du compas, déterminerait, comme clans le cas précédent, la position d'équilibre de navigation suivant le cap donné.
Dans la forme d'exécution du compas re présentée par les fig. 3 et 4, le foyer lumi neux radiant c est fixé dans l'axe géomé trique du compas, au-dessous de celui-ci; il pourrait cependant être fixé 'au-dessus. Il oe- cupe le foyer d'un réflecteur parabolique F, qui réfléchit verticalement les rayons inci dents.
Un flotteur F', supportant les aimants directeurs du compas, porte un écran b en forme de couronne; cet écran est muni d'une ouverture o. destinée à laisser passer une partie du faisceau lumineux d réfléchi par le réflecteur parabolique F. Cette partie de faisceau lumineux traverse le dessous et le dessus d'un boîtier ic renfermant le flot teur F', par deux couronnes de verre v et v'.
La partie supérieure du boîtier ic ren ferme un sensibilisateur au sélénium, ana logue à celui de fig. 1: Le faisceau lumi neux d qui traverse l'orifice o- de l'écran F' vient éclairer la. couronne de sélénium e qui constitue le sensibilisateur et détermine les mêmes effets que ceux qui ont été décrits.
Une poulie x permet :de relier ce sensibi lisateur à l'indicateur de cap, comme il sera expliqué ci-dessous.
y sont les aimants directeurs du compas. Dans la. variante représentée par les fig. 5 et 6, le faisceau lumineux d vertical qui vient influencer la couronne de sélénium e, a. son foyer c en regard de la couronne de sélénium; ce foyer c peut être déplacé cir culairement, suivant le cap à tenir, la cou ronne e demeurant fixe. Le boîtier -e du compas est muni dans soli fond et dans son couvercle, d'anneaux circulaires transparents v et v1 au travers desquels peut toujours passer le faisceau lu- milieux émanant -du foyer c.
Le flotteur I'i, supportant les aimants directeurs du compas, est muni d'un écran b, en forme de secteur, destiné à masquer le fai>-ceaïl lumineux d, dirigé sur la. couronne de sélénium, dans la. position d'équilibre de l'opte.
Cet écran est, de préférence, placé sui vant la direction Nord-Sud.
Le secteur d'ombre projeté par l'écran sur la. couronne .c, peut être plus petit, égal, nu plus gz'and que le secteur :démasqué, ainsi clli(, dans tous les cas décrits précédemment. La position d'équilibre de route correspond, comme dans tous les cas précédeilis, à celle oit la, ligne neutre de la couronne de sélé nium ou sensibilisateur, passe par la partie médiane du secteur. éclairé, par suite, par celle du secteur d'ombre de l'écran b.
Le sensibilisateur e est fixé invariable ment à l'aéronef, ou au navire, sa ligne neu tre coïncidant :de préférence avec l'axe lon gitudinal.
Le foyer lumineux c est monté sur 11l1 support. mobile autour de l'axe du compas. et relié avec l'indicateur de cap de l'appareil. pour être placé dans une position telle qu'il puisse faire avec l'axe longitudinal de l'aéro nef ou du navire, un angle égal à l'angle dc- route donné.
Le. couplage dit compas avec le moteur à gouverner est assujetti aux fonctions servo- motrices et automatiques suivantes: 1" Le sensibilisateur du compas, met en jeu le. relais différentiel commandant le mo teur, de manière à donner au gouvernail un angle produisant une évolution clans ha direc tion du cap donné.
2" L'évolution produite par l'angle donné au gouvernail détermine l'arrêt, puis le ren versement de marche du moteur de façon à diminuer l'angle de gouvernail à. mesure que l'évolution s'opère vers le cap donné et à l'annuler au moulent oit la direction fixée d'avance est de noue ca.u atteinte.
3" [Trie déviation spontanée du cap met en jeu 1(=s fonctions servo-motrices ci-dessus pour ramener l'avancement suivant la ligne <B>CI</B> L# ca.l).
Pour réaliser es fonctions servo-motrices, le sensibilisateur (lit compas est relié méca niquement oit électriquement avec un indica teur de cap possédant: un cadran gradué comme la rose d'un compas de route, un in dex rie cap, et un index de contrôle, ',ous trois appartenant à. 11n train différentiel ou tout autre mécanisme remplissant le même rôle.
L a première partie du train différentiel est en liaison mécanique avec le sensibilisa teur du enm-pas et porte l'index de cap; la seconde pa-riie est: en liaison avec le moteur; la partie satellite du train porte l'index de contrôle.
L'index de contrôle, au zéro de la gra duation du cadran, correspond à la coïnci- denee de la ligne neutre du sensibilisateur d11 compas avec la, ligne de direction de ce dernier faisceau lumineux, calorifique ou tout autre.
I.@i sccolllh, partie du train différentiel de l'indicateur de cap est reliée au moteur, par lin réduetclir di- vitesse irréversible; le- (lit moteur est. électrique, à. air comprimé oit autre; il -actionne le gouvernail de direction ou les aib-rons, clans le cas d'un aéronef.
par des rêne.., soit par un mouvement recti ligne alternatif, sois: par un mouvement de rotation alternatif cominaudé directement oit par l'intermédiaire d'un réducteur de vi tesse. Le moteur peut -11s31 être d'un mo dèle décrit plus loin.
Le dispositif est prévu de façon qu'on puisse gouverner indépendamment des or ganes automatiques, et cela soit en com- mandant le moi-eur. soit en actionnant direc tement; le gouvernail ou les ailerons.
Dans 1-l fi- . 7, 1 désigne le compas ré pétiteur cl-, ?\l'indicateur de cap relié au sensibilisateur du compas: 3 est la boîte de résistances d'équilibrage d'un pont diffé- reiitiel et R le relais différentiel polarisé eommandant le contacteur 5 d'un servomo teur 6 qui actionne le gouvernail 7 par des rênes 8 et 9.
Le palonnier 10, pour la commande di recte par les rênes 9 du gouvernail 7, porte deux contacteurs 11 et 12 que le pilote peut actionner par les pieds, lorsqu'il désire soit commander le servo-moteur,- soit actionner directement le gouvernail de direction.
13 est un levier tendeur mettant hors fonction l'appareil automatique et permet tant de gouverner comme à l'ordinaire.
Le fonctionnement est le suivant: Pour la commande automatique, le com pas répétiteur 1 est couplé avec le servo moteur 6 actionnant le gouvernail 7, comme représenté schématiquement en fig. 7, le pilote ayant placé l'index de l'indicateur de cap 2 dans la position correspondant à la route donnée et déplacé du même angle le sensibilisateur à sélénium du compas, de manière que sa ligne neutre fasse, avec l'axe longitudinal de l'aéronef ou du navire, un angle égal à l'angle de route.
Le sensibilisateur fait déclancher le re lais R. du pont différentiel qui commande le contacteur 5, du servomoteur 6, dans le sens voulu pour produire, par déplace ment du gouvernail 7, l'évolution de l'aé ronef vers le cap donné.
Le servomoteur 6 communique, en même temps, à l'indicateur de cap 2 et, par suite, au sensibilisateur du compas, un mou vement rétrograde qui arrête le servomo teur et renverse sa marche, de manière que le gouvernail 7 se retrouve dans l'axe de l'aéronef lorsque, la direction de l'avance ment coïncide avec celle du cap donné. Les déviations spontanées de l'aéronef mettent en jeu les mêmes fonctions servo-motrices pour ramener l'aéronef dans la direction de la. route donnée.
L'appareil est disposé de manière que le pilote puisse se substituer instantanément, à n'importe quel moment, au compas répé titeur et commander le servomoteur sans avoir aucune manoeuvre préliminaire à exé cuter.
A cet effet, le manipulateur ou le palon nier 10 du pilote comporte deux contacteurs 11 et 12 qui sont disposés de manière que la pression, exercée sur l'un ou sur l'autre, ou sur les deux à la fois, coupe le, circuit d'a limentation du compas répétiteur et ferme le circuit d'alimentation du contacteur 5 du servomoteur 6. Ce dernier obéit à la pres sion du pied pour actionner le gouvernail et le pilote accompagne du pied les déplace ments correspondants du palonnier, comme s'il cédait sous l'effet de la seule pression de ces pieds, comme dans le cas ordinaire.
Lorsque le pilote cesse de faire pression sur les contacteurs du palonnier, le circuit d'alimentation de la lampe du compas se referme et le fonctionnement automatique du dispositif reprend.
Le compas répétiteur représente donc un auxiliaire du pilote qui se substitue au tomatiquement à lui pour la. commande du servomoteur et qui cesse son action au gré du pilote.
Comme sécurité, le pilote a, en outre, la faculté d'actionner directement- le gouver nail, par les moyens usuels, en agissant sur le palonnier sans l'aide du servomoteur.
Dans ce but, un tendeur 14, manoeuvré à la main par un levier 13, permet de donner du mou dans la partie 8 des rênes du gou vernail comprise entre le palonnier 10 et le servomoteur 6, en même temps qu'il coupe la lampe d'alimentation du compas.
Par cette simple manaeuvre du levier 13, le palonnier 10 et-le gouvernail 7 sont donc rendus indépendants du compas et du servo moteur, et le pilote gouverne comme à l'or dinaire. Le déplacement en sens inverse du levier 13 remet le dispositif en fonction.
La sensibilité du relais différentiel po larisé R peut être augmentée, par exemple par une dérivation électrique additionnelle créée par un relais électronique double, constitué par des lampes à trois électrodes usitées en T S r. Cette variante est repré sentée par les fig. 8 et 9.
Dans fig. 8, les deux résistances varia bles e et e' représentent les deux demi-cou- ronnes du sensibilisateur du compas; les points 15, 16, 17 et 18 sont les .quatre points d'un pont différentiel dans lequel est placé le relais différentiel polarisé R, et 19 et 20 sont les résistances d'équilibrage du pont.
15 et 16 sont deux points du pont, dont le potentiel varie sous l'influence des radia tions qui s'exercent sur les deux demi- cou ronnes e et e'.
Lorsque le faisceau lumineux radial d dans le cas de fig. 1, par exemple éclaire également les deux demi-couronnes de sélé nium, les points 15 et 16 sont au même po tentiel.
Mais- un déplacement angulaire, dudit faisceau rompt l'équilibre de potentiel des deux points 15 et<B>A</B> et provoque le. fonc tionnement du relais différentiel B.
La sensibilité du relais est augmentée par l'augmentation importante du débit du relais électronique.
En effet, si c'est le point 15, dont le po tentiel augmente par suite de la. radiation lumineuse, qui agit sur la demi-couronne de sélénium correspondante e; cet accroÎsse- ment de potentiel est communiqué à la grille ?1 de la lampe correspondante. Le courant de plaque de cette lampe croît et vient s'ajouter au courant qui traverse le sélénium, pour aider à déclencher le relais différentiel. Chaque déviation de la route produit un effet analogue, et c'est tantôt le point 15 en communication avec la grille 21, tantôt le point 16 en communication avec la grille 22 qui subit un accroîssement de potentiel.
On peut ajouter, en parallèle, autant de lampes que l'on veut pour pro duire la sensibilité du relais que l'on désire. Ce moyen d'amplification par relais électro nique peut être utilisé dans toutes les appli cations du compas répétiteur ainsi que dans toutes les variantes de ce compas.
Des déviations de la route peuvent être indiquées, en navigation aérienne, par les dépressions simultanées de deux trompes Venturi dont les axes, situés dans le plan du vol, font entre eux un angle, dont la bis sectrice se, confond avec l'axe longitudinal de l'aéronef ou du dirigeable.
Ces deux trompes sont en communica tion avec un manomètre différentiel com portant deux capsules flexibles.
Lorsque l'avancement a lieu suivant la bissectrice de l'angle des deux trompes, les dépressions dans les deux capsules sont égales et l'index ma.noinétrique est au zéro; lors d'une déviation de la route ou d'un changement. de cap voulu, la direction du vent dû à. l'avancement se rapproche de l'axe de l'une des trompes et s'éloigne de l'autre; il se produit, dans chacune, des dé pressions différentes correspondent à, la dé viation de la route en sens et en grandeur, qu'indique l'index manométrique.
Eta.nt donné les relations de cause à. effet qui existent entre les inclinaisons et les virages spont < itiéd'un aéronef, les pentes constituent une indication des virages. Ales peuvent être décelées par exemple comme suit: Un faisceau lumineux normal au plan de vol, réfléchi par un premier miroir hori zontal, puis par un second miroir incliné sur le plan du vol, forme, sur un écran trans lucide, une tache lumineuse indiquant le sens et la grandeur de la pente, tache qui s'éclipse lorsque le vol redevient horizontal.
L'index contrôler de l'indicateur de cap de l'organisme décrit précédemment, occupant la position zéro de la. graduation de son cadran, lorsque l'avancement a lieu suivant le cap donné, cet index suit par ses déplacements angulaires les mouvements du moteur à. gouverner et donne une apprécia tion sur la valeur et le sens de la dévia tion.
Dans le cas d'un changement de cap, cet index se déplace d'un angle correspondant à l'angle de changement de cap, puis revient au zéro de la graduation, lorsque la direc tion d'avancement a atteint le cap donné.
En outre, une petite lampe de couleur verte pour les mouvements de correction à droite et ronge pour les mouvements de cor- rection à. gauche peut s'a.llumer automati- quf.ment lorsque le moteur fonctionne.
D'autre part, le sol présente des repères ou des nuances -qui permettent à bord des aéronefs et des dirigeables de corriger les déviations de la route produites par la dé rive et de mesurer la, vitesse absolue.
L'indicateur de cap précédemment dé crit peut, à cet effet, être remplacé par un dérivomètre relié au sensibilisateur du ,compas et au moteur. Ce dérivomètre est mobile sur un pivot normal au plan du vol et porte un index se déplaçant devant un cadran gradué comme la rose d'un compas.
Un cap étant déterminé par la gradua= tion circulaire du dérivomètre, ôn corrige la dérive en orientant le dérivomètre de ma nière à voir le défilement des objets du sol suivant le réseau du dérivomètre.
On utilise, pour cela, avantageusement un dérivocinémomètre, appareil dont le prin cipe consiste à. faire défiler, à l'aide d'un mouvement d'horlogerie muni d'un change ment (le vitesse progressif et dans son champ de visée, une échelle dont on règle la vitesse sur celle du défilement apparent des objets du sol.
Ce moyen permet de corriger automati quement la dérive, sans avoir à la mesurer, et fait connaître sans calcul par une simple lecture et connaissant l'altitude,<B>la</B> vitesse absolue et par suite le chemin parcouru.
Des effets de l'inertie peuvent aussi ser vir à corriger la dérive et à estimer le che min parcouru dans le cas du vol aux gran- cles altitudes cl'où la vision des objets ter restres fait défaut ou pendant les vols de nuit. L'un de ces moyens est le suivant: Un compas de route est associé avec un niveau gyroscopique. Le niveau permet de tenir le compas dans une position donnée; la rose de ce dernier représente un champ orienté géographiquement.
Au-dessus est suspendu un pendule qui lorsqu'il n'a aucun effet d'inertie, se projette sur la verticale; ec pendule est maintenu au centre de la rose par le pilote, grâce à l'observation du ni veau gyroscopique. Un changement de cap momentané et voulu se traduit par une sollicitation pen dulaire, laquelle, en vertu de la vitesse ac quise, a lieu dans la direction du mouve ment absolu initial; la direction de l'écart du pendule au-dessus de la rose du compas détermine l'angle de dérive relativement au cap initial, et l'amplitude de l'écart pendu laire fait connaître la vitesse absolue.
Le ciel enfin présente des repères lumi neux (astres) que l'on peut observer pour dé terminer la position de navigation, par exemple, par la méthode des recoupements des courbes de hauteur de deux astres ob servés simultanément ou à des instants très rapprochés.
On mesure aisément la hauteur de ces astres au-dessus de l'horizon à l'aide d'un sextant comportant une base déterminée par un gyroscope collimateur à axe vertical; sur l'axe de ce gyroscope est un point de repère déterminant la projection de la verti cale du lieu, point qui est circonscrit ou non , par des circonférences. Au-dessus est fixé au gyroscope, le collimateur à axe vertical formé d'une lentille dont le foyer pointe- sur le repère de projection de la verticale. et reporte son image à l'infini.
Au-dessus du collimateur est un prisme à. reflexion totale combiné à un miroir semi- argenté à deux champs: l'un pour le re père de verticale, l'autre pour le champ de vision du ciel, ces deux champs apparais sant simultanément à l'oculaire de la lunette de visée dont le grossissement peut être de préférence, voisin de un.
Par le jeu d'une alidade devant un sec teur gradué entraînant le prisme et modi fiant ainsi la position du repère de verticale dans le champ des astres, ce repère peut être amené en coïncidence avec un quelconque de ces astres. Cette coïncidence permet de me surer la hauteur de l'astre observé au-des sus de l'horizon du lieu et de déterminer un point de sa courbe de hauteur.
Ce dispositif présenté la propriété que, pendant les divers mouvements que néces site la visée. le repère de verticale et les astres du champ de visée sont animés de mouvements angulaires apparents de même ,sens et de même grandeur, ce .qui, à bord, facilite grandement l'opération de mise en coïncidence du repère de verticale et de l'astre observé.
I1 est applicable à. tous les instrument et appareils de visée à bord des aéronefs, des dirigeables et des navires. Le collima teur peut aussi pointer par le jeu de l'ali- dade sur une ligne équatoriale de la toupie gyroscopique; dans ce cas, l'axe du colli mateur est horizontal, il peut aussi être en traîné avec le système de prismes et poin ter sur un repère vertical, circonscrit ou non de circonférences tracées sur une sur face horizontale de la toupie gyroscopique qui constitue un plan horizontal de mire.
Un élément important de la navigation aérienne est l'enregistrement des positions du vol dans les deux cas suivants: 1 L'enregistrement de la position du vol au moment de la position'd'une vue pho tographique du sol. Un faisceau lumineux peut être à. cet effet dirigé sur un horizon gv- roscopique réfléchissant sans précession: ce faisceau forme, après réflexion, un disque lumineux sur la plaque sensible, au mo ment de l'impression;
la direction et la dis- lance de ce disque au centre de la plaque cleferminent: la position du vol par rapport à. l'horizon.
?\ L'enregistrement continu du plan du vol. C'et enregistrement est utile aux études aérodynamiques; il peut être réalisé à l'aide d'une toupie gyroscopique sans précession dont- l'axe métallique, constituant une lianipe verticale, est intercalé dans le circuit d'une nia.bnéto à étincelle ou d'une bobine d'induction; au-dessus de l'extrémité de cet axe est placé un cylindre porte-papier mé tallique, en rotation dans le plan du vol;
les étincelles, jaillissant entre l'axe et le cylindre, percent le papier d'une série de trolls traçant la courbe des positions du vol par rapport à. la. verticale.
Ce moyen de fermeture d'un circuit par étincelles est aussi applicable à la stabili sation des aéronefs et des sous-marins.
Le dispositif décrit précédemment pour let direction est encore applicable avec ton tes ses fonction: servo-motrices et ses fonc tions automatiques commandées à la stabi lisation latérale et longitudinale des aéro nefs, des diri--eal)l(#s et < < la. navigation sous marine.
On a. vu ,que dans le cas de la direction, le moteur actionne les ailerons ou le gou vernail de direction; dans le cas de la stabi-_ lisation. le molF@ur actionne les ailerons ou le gouvernail de profondeur; il peut être à air comprimé ou électrique;
dans ce dernier cas, il peut être à courant continu, sans collecteur et comporter un induit bobine en anneau ou en tambour sur une armature ma gnétique, les deux extrémités du bobinage étant reliées i't deux bagues conductrices isolées. Le circuit magnétique des induc teurs enveloppant l'enroulement induit est fermé par un ou plusieurs contacts magné tiques glissants ou roulants que comporte l'armature de l'enroulement induit.
Ce mo- telir est réver,4ble.
Les parties servo-motrices et automa tiques commandées du dispositif appliquée à la stabilisation sont dans leur ensemble ou séparément, applicables à tous les appa reils de commande de toutes espèces uti lisés pour la stabilisztion latérale et longi- i;lldinale.
Étant donné les relations de cause à effet qui existent entre les inclinaisons 4polltanées d'un aéronef en vol et ses vi rages, causes de dt''@viation de la route, l'ac tion redressant(- du dispositif de direction décrit, appliquée aux ailerons latéraux, ré tablit l'assiette du vol; ce dispositif de di rection est donc en même temps un disposi- lif de stabilisation latérale.
Enfin le compas peut être remplacé par une base horizontale, le sensibilisateur à sé lénium ou ;i éléments thermo-électriqiles étant monté près d'une surface réfléchis sante horizontale, par exemple au-dessus de la surface d'un miroir plan<B>25</B> fixé à. une toupie gyroscopique ZG, perpendiculairement zi son axe vertical de rotation, comme re présenté schématiquement fig. 10 et 11.
Cette toupie gyroscopique peut être ac tionnée par une turbine aérienne agissant à sa périphérie et tournant sur-un pivot cons titué par une bille d'acier sertie dans une chape. Elle peut aussi être actionnée par un champ tournant électrique; dans ce cas, elle est taillée à sa périphérie pour canaliser les courants induits et constitue un rotor du type en cage d'écureuil, elle est en outre évidée intérieurement pour donner place à une armature magnétique fixe, destinée à fermer le circuit inducteur du champ tour nant. Les parties taillées de la' toupie se trouvent ainsi dans l'entrefer qui présente un jeu mécanique suffisant pour assurer sa libre rotation.
Cette toupie gyroscopique est, en outre, applicable comme base d'ho rizon ou de verticale, à tous instruments ou appareils d'utilisation à bord des aéronefs, des dirigeables et des navires de surface et de plongée.
Dans les fig. schématiques 10 et 11, un foyer lumineux c est placé au-dessus d'un miroir 25 fixé à l'aéronef.
Dans la position du vol horizontal,. le foyer lumineux réfléchi par le miroir 25 est renvoyé à sa source. Deux arcs de sélé nium e1 e2 sont placés en quadrature au-des sus du miroir, l'un suivant l'axe longitu dinal, l'autre perpendiculaire au premier et fixé également à l'aéronef. .
Lorsque celui-ci s'incline latéralement ou d'avant en arrière, l'incidence du fais ceau sur le miroir horizontal 25 met en jeu le relais du pont différentiel commandant le redressement, soit en agissant sur les ailerons, soit sur le gouvernail de profon deur.
Le contrôle de la stabilisation est fait par l'indicateur de pente d'un modèle gyros copique.
La connaissance de l'angle d'attaque bord d'un aéronef en vol est importante pour. la stabilisation longitudinale.
Les valeurs de l'angle d'attaque peuvent être indiquées, en permanence, par les effets de dépression simultanée de deux trompes Venturi sur un manomètre différentiel; ces deux trompes sont fixées à l'aéronef clans un plan nôrmal du plan du vol ou clans deux plans parallèles normaux audit plan du vol; les axes de ces trompes font entre eux un certain angle dont la bissectrice se confond avec une direction rapportée à la ligne de vol, de préférence à la droite fic tive des plans sustentateurs déterminant l'incidence.
Lorsque l'air attaque la droite fictive des plans sustentateurs suivant la bissec trice de l'angle des deux trompes, les dé pressions que celles-ci communiquent au manomètre différentiel sont égales.
Une incidence des filets d'air par rap port à la droite fictive, soit par suite des mouvements (le cabrer ou de piquer, volon taires ou provenant de remous, rapproche l'axe de l'une. des trompes de la direction de ces filets d'air et en éloigne l'autre; l'égalité des dépressions est rompue et le manomètre indique la différence, qui repré sente, en grandeur et. en signe, l'angle d'at taque du moment.
L'angle d'attaque est surtout important à connaître dans les mouvements en profon deur spontanés ou voulus; sa valeur opti mum est -en outre déterminée par l'allure de route économique.
La sustentation d'un aéronef dépendant de sa vitesse relative d'avancement et de la densité de l'air, elle peut être contrôlée par les effets de pression que déterminent ces deux éléments.
La densité de l'air variant avec l'alti tude et avec la températuie, l'organe de con trôle doit tenir compte automatiquement de ces deux quantités.
Il peut être formé de la combinaison d'un indicateur de vitesse relative d'avance ment et d'un altimètre, l'aiguille de l'alti mètre usuel étant remplacée par un cadran gradué en vitesse relative.
Les déplacements angulaires du cadran de l'indicateur de vitesses relatives. déplace- menu produits par l'altimètre, comme il en serait de l'aiguille de ce dernier, corrigent automatiquement, suivant des changements de densité de l'air, la position du zéro des mesures de vitesses relatives.
Ainsi, il est possible de contrôler par des repères marqués sur le cadran, la valeur des vitesses relatives correspondant à des charges données, quelles que soient l'alti tude et la densité de l'air.
De plus, la vitesse relative en fonction de la charge peut être commandée automa tiquement par le dispositif décrit précédem ment pour la direction et la stabilisation, avec toutes ses fonctions servo-motrices et automatiques commandées; la base à la quelle se rapportent ces fonctions étant une altitude de route donnée, précisée par un in dex de sustentation dont le rôle est analogue à. celui de l'index de cap décrit précédem ment pour la direction.
cet effet, dans l'indicateur de vitesse relative combiné à un altimètre, les aiguilles de chacune de ces deux parties sont rem placées par deux disques légers placés l'un devant l'autre, munis d'ouvertures dispo sées circulairement ou en spirale, laissant passer le faisceau lumineux ou calorifique d'un sensibilisateur à sélénium ou à élé ment thermoélectrique analogue à celui dé erit pour la direction.
Ce sensibilisateur est orienté une fois pour toutes, d'après l'altitude de route à tenir; cette orientation est donnée par l'in dex d'un indicateur de sustentation ana logue à celui de l'indicateur de cap, déjà décrit pour la direction, sauf en ce qui con cerne la graduation de son cadran qui, ici, est fait en altitudes et en fonction de la charge.
Sous l'action du sensibilisateur, le relais différentiel du dispositif, commande les élé ments de la vitesse relative et de l'altitude. c'est-à-dire agit sur la vitesse du moteur de propulsion, par exemple par l'admission des gaz, et sur le moteur du gouvernail de pro fondeur. La fig. 1? représente sehématiquenient l'application d'un appareil de ce genre à la sustentation, pour amener et maintenir l'aéronef à. une altitude donnée.
Il est cons titué par un assemblage de capsules baromé triques 27 aclionna.nt, par le changement de pression barométrique avec l'altitude et par une transmission appropriée, un disque 28 placé devant le sensibilisateur à sélé nium c, ce disque 28 est muni d'un orifice 29 donnant sur le sensibilisateur et porte un foyer lumineux c. On peut amener le sensibilisateur à. sélénium à prendre, par rapport au foyer lumineux, et par la.
ma- naetivre d'un indiealeur d'altitude 30 ana logue à l'indieaieur (le cap, une position cor respondant à l'altitude donnée.
D'autre part, un aéronef en vol est sou mis à. des aceélérations qu'il est important de connaître pour la sécurité du vol et de l'appareil.
Les effets de ces accélérations peuvent être mesurés et indiqués par un dynamo mètre fixé à un cadran suspendu par un axe excentré de manière à constituer un en semble pendulaire prenant, à tout instant. la direction de la résultante des forces d'inertie et de la pesanteur.
Ce dynamomètre peut, par exemple, être formé de deux masses emprisonnées entre deux ressorts tendus en opposition; ce dis positif précise rigoureusement la. position des masses soin l'effet des forces accéléra trices, en réduisant < tu minimum les effets d'hystérésis des ressorts. Une graduation est faite sur le eadran par comparaison avec la pesanteur en fonction de g. Il indique si le virage est correct.
Le dispositif selon l'invention pourrait être disposé de façon que ses fonctions qui réalisent le vol automatique, soient com mandées à distance par des ondes électro magnétique.<B>en</B> utilisant la résonance. c'est-à-dire par la T. @. I\. Ces deux par ties dii sensibilisateur pourraient être cons tituées par des 1 1ibe.s à, vide, ou photoélec triques émettant des électrons.