Appareil auxiliaire de pointage pour la détermination de la vitesse d'un objectif mobile. La, présente invention est relative à un appareil auxiliaire de pointage permettant de déterminer en grandeur et en direction la vitesse d'un objectif mobile, et particulière ment applicable au tir antiaérien.
On sait en effet que, dans les correcteurs de tir antiaérien, on a besoin de trois élé ments pour pouvoir effectuer les corrections de hausse et de déplacement du but. Alors que le premier de ces éléments est fourni avec exactitude par une mesure au télémètre, on se contente généralement d'estimer la vi tesse d'après le type de l'avion, et la direction est fixée d'après l'appréciation du pointeur, ce qui conduit inévitablement à des erreurs assez grossières. Dans d'autres cas, la vitesse et la direction de l'avion sont déterminées à l'aide de plusieurs mesures, et de calculs exi geant par conséquent un temps assez long, ce qui est très gênant, surtout lorsque l'avion change fréquemment de direction pour échap per au bombardement.
L'appareil faisant l'objet de la présente invention a pour but de remédier à ces incon vénients et de fournir à tout instant, d'une manière continue, la vitesse et l'orientation du but; cet appareil est caractérisé par le fait qu'il comporte un galet de friction orien table sollicité, par rapport à sa surface d'ap pui, dans deux directions à angle droit avec des vitesses proportionnelles aux composantes de la vitesse du but, situées respectivement dans le plan de site, dite composante radiale horizontale, et dans un plan perpendiculaire à celui-ci, dite composante latérale, qui sont déduites des déplacements en site et azimut de la lunette de visée.
A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé deux formes de réalisation de l'appareil faisant l'objet de l'invention.
Les fig. 1 à d sont des schémas permettant de comprendre le principe de l'appareil; La fig. 4 représente schématiquement une première forme de réalisation, dans laquelle le galet orientable est pivoté dans un sup port mobile, tandis que sa surface d'appui est fige; La fig. 5 représente un détail de cet ap pareil; La fig. 6 représente schématiquement une deuxième forme de réalisation, dans laquelle la surface d'appui du galet orientable pivoté autour d'un axe fixe est constituée par une sphère tournante;
La fig. 7 .représente schématiquement un dispositif pour la détermination de la dis tance horizontale du but à partir de sa dis tance télémétrique; Les fig. 8 et 9 représentent, respective ment en coupe-élévation et en plan une forme de réalisation perfectionnée de l'appareil de la fig. 5 muni d'un dispositif suivant la fig. 7; La fig. 10 représente l'appareil suivant les fig. 8 et 9 combiné avec une sphère sui vant la fig. 6;
Les fig. 11 et 12 sont des schémas repré sentant un autre mode de décomposition des vitesses permettant d'obtenir la distance ho rizontale à partir de la distance télémétrique; La fig. 13 représente schématiquement un appareil à sphère suivant la fi-. 6, et muni d'un dispositif de décomposition suivant les fig. 11 et 12; Les fig. 14 et 15 représentent des sché mas de décomposition des vitesses, tenant compte de la variation d'altitude du but;
La fi-. 16 représente l'appareil de la fi-. 13, complété par un dispositif basé sur les schémas des fig. 14 et 15.
Soit 0 (fig. 1) le point où se trouve l'arme, et Ao la position du but à un moment donné; on supposera que, pendant la durée du pointage, l'avion conserve une altitude constante, de sorte que sa vitesse est repré sentée par un vecteur A,A situé dans le plan horizontal P se trouvant à une distance AoA'o <I>= H</I> du plan horizontal P' où se trouve le point 0.
Le vecteur AoA peut être décomposé en deux vecteurs, dont l'un, AoB <I>=</I> Vhr, se trouve dans le plan de site AoOA'o, et dont l'autre,<I>AB =</I> VL, est nor mal à ce plan.
Ces deux vecteurs se projettent en vraie grandeur en A'oA' et A'B' sur le plan horizontal P', et on voit que la compo sante radiale-horizontale AoB <I>=</I> A'oB' est égale à la variation de la distance horizontale OA'o = Dh du but, tandis que la composante latérale<I>AB =</I> AB' est égale au produit de cette distance horizontale par la vitesse de déplacement azimutale angulaire A'o0A' = w., du but.
Il suffit donc, pour obtenir ces deux composantes, de connaître à tout instant la distance horizontale Dl,<I>=</I> OA'o, qui s'ob tient facilement à partir de l'angle de site AoOA'o =<B><I>S</I></B> et de l'altitude AoA'o <I>= H</I> ou de la distance télémétrique AOo <I>= Do,</I> et en recomposant les vecteurs AB et<I>AB,</I> on trouve la valeur cherchée AoA de la vitesse du but.
La recomposition des vecteurs Yhr et VL est effectuée, au moyen d'un dispositif dont les fig. 2 et 3 illustrent le principe. Ce dis positif comporte un galet 1, monté dans une fourche 2 pivotée dans un support 3 autour d'un axe 4, par rapport auquel le galet 1 se trouve ainsi excentré. Ce galet 1 est en con tact avec une surface d'appui 5.
Lorsque le support 3 est déplacé par rapport à la surface fixe 5, simultanément suivant deux directions à angle droit avec des vitesses proportion nelles à Vhr et à VL, le galet s'oriente suivant la, direction de la résultante de ces deux vec teurs, de sorte qu'une aiguille 6, solidaire de la fourche 2, et mobile devant un cadran gra dué 7 solidaire du support 3, indique l'angle que fait la direction de l'avion avec le plan de visée AoOA'o.
Bien entendu, au lieu de pivoter le galet 1 sur un support mobile par rapport à une surface d'appui fixe, on peut rendre fixe l'axe de pivotement 4 et faire subir à la surface d'appui les deux déplacements à angle droit. C'est ainsi que, dans la fig. 3, cette surface d'appui mobile 5 est constituée par une sphère entraînée en rotation par deux galets moteurs 8 et 9 en contact avec le grand cercle horizontal de cette sphère en des points situés à 90 l'un de l'autre, et tournant à des vi tesses respectivement proportionnelles à EI,r et FL, tandis que l'équipage récepteur est constitué par deux galets 1, l', montés dans un support 10 pivoté autour du diamètre ver tical 4 de la sphère.
Cette disposition présente d'ailleurs l'avantage de permettre l'utilisation de vitesses plus grandes pour actionner le dispositif de recomposition, et d'éliminer ainsi l'influence de l'inertie de l'équipage orientable.
En se reportant à la fig. 4, on voit que l'appareil comporte un plateau horizontal fixe 11, de préférence circulaire, monté sur un pied 12. Un bâti 13, orientable en azimut, est disposé de manière à pouvoir tourner au tour de l'axe du plateau fixe 11. Dans le bâti 13, et suivant le prolongement de l'axe du plateau 11, est disposée une vis verticale 15, tourillonnée dans un support 14 et comman dée par un bouton 16; d'autre part, ce bâti 13 comporte un bras 17, disposé radialement par rapport au plateau circulaire 11 et dans le quel est tourillonnée une vis 18 commandée par le volant de manceuvre 19.
Sur cette vis 18 est engagé un écrou 20, dans lequel est pi voté un axe 21 portant à son extrémité coudée 21.', en forme de fourche, un galet 22 main tenu appliqué sur le plateau 11. Une tige 23, portant la lunette de visée 24, est articu lée à une de ses extrémités en 25, sur l'écrou 20, tandis que son autre extrémité coulisse librement dans une douille 26, articulée en 27 sur un écrou-curseur 28 susceptible de se déplacer sans tourner le long de la vis 15.
Il est clair que si, en se guidant d'après l'échelle d'altitude 29, on règle la vis 15 de manière à ce que la distance verticale de l'axe 2 7 à la vis horizontale 18 soit proportionnelle à l'al titude H du but, la distance de l'écrou 20 et, partant, du galet 22 à. l'axe du plateau sera, lorsque la lunette 24 est pointée sur le but, proportionnelle à la distance horizontale Dh de celui-ci; de cette manière, en suivant le but en site à, l'aide du volant 19, on déplace radialement le galet 22 à une vitesse propor tionnelle à la vitesse radiale horizontale du but.
D'autre part, la lunette 24 est pointée en azimut en faisant tourner, comme indiqué plus haut, l'ensemble du bâti<B>13;</B> à cet effet, le plateau fixe 11 est denté et engrène avec un pignon 30 (ou une vis sans fin) tou- rillonné dans un appendice 31 du bâti orien table 13 et commandé par le volant de poin tage en azimut 32.
Lorsque l'on suit le but en azimut, l'ensemble du bâti 13 tourne à la vitesse angulaire azimutale égale<B>à,</B><I>w,,,</I> de sorte que le galet 22 se déplace suivant une circonférence de rayon Dh avec une vitesse tangentielle linéaire égale au produit u'a, X Dh, c'est-à-dire proportionnelle à la vi tesse latérale VL du but. Le galet ainsi solli cité dans deux directions à angle droit s'o riente suivant la résultante des deux vitesses et l'aiguille indicatrice 33 fixée à l'axe 21 indique, sur un cadran gradué 34, la direction du but.
La valeur de la vitesse dont la direction est ainsi déterminée peut être mesurée à par tir de la vitesse de rotation du galet orien table 22 en fixant sur ce galet, comme indi qué en fi-. 5, une roue dentée 35 actionnant, à chaque passage d'une dent, un marteau os cillant 36 rappelé par un ressort 37 et agis sant sur un timbre 38, et en mesurant les in tervalles de temps entre deux chocs successifs du marteau. Ce marteau peut encore être uti lisé pour fermer, chaque fois qu'il est ac tionné, un circuit électrique dans lequel est disposé un indicateur approprié mesurant la fréquence des impulsions de courant dans ce circuit.
Dans la fig. 6, on a représenté en plan un appareil dans lequel le dispositif destiné à re composer le vecteur vitesse à partir de ses composantes radiale-horizontale et latérale est constituée par un équipage à galet orienté par une sphère tournante, ainsi qu'il a été in diqué schématiquement en fig. 3.
Cet appa reil comporte un bâti (non représenté au dessin), orientable en azimut, sur lequel est placé le dispositif fournissant la distance ho rizontale du but déjà décrit à propos de la fig. 4, et dans lequel on retrouve la vis d'al- titude 15 avec son écrou-curseur 28, la vis ho rizontale 18 avec son écrou 20 et son volant de commande en site 19, enfin, la lunette de visée 24, fixée sur la tige 23, articulée, d'une part, sur l'écrou 20 et coulissant, d'autre part, dans la douille 26, articulée en 27 sur l'écrou-curseur 28.
La détermination de la composante laté rale<I>AB =</I> w., Dh de la vitesse a lieu à l'aide des organes suivants: un volant de commande en azimut 32, qui entraîne en rotation azimu- tale le bâti orientable avec l'ensemble des dispositifs représentés, commande également, par l'intermédiaire de l'arbre 39, un petit pi gnon 40 engrenant avec un plateau denté ver tical 41, dont l'axe 42 se trouve dans le plan vertical dans lequel se déplace l'axe 27 sous l'effet de la commande en site.
Les déplace ments angulaires de ce plateau 41 sont pro portionnels aux variations d'azimut du but, c'est-à-dire à w,,; afin d'obtenir le produit wa,Di" l'écrou 20, se déplaçant sur l'arbre 18 commandé par le volant de site 19, porte un galet vertical 43 à l'aide d'un support 44, ce galet étant en contact avec le plateau 41.
La distance du point de contact du galet 43 avec le plateau 41 au centre de ce dernier étant égale à Dh, il est évident que le nombre de tours effectué par le galet 43 est proportion nel à w,,Dh. Ce galet 43 est solidaire d'un arbre 45, lequel sert à actionner, en même temps que l'arbre 18 commandé par le volant en site, le dispositif destiné à reconstituer le vecteur vitesse résultante; ce dispositif com prend une sphère 46, maintenue par en des sous par un support convenable, tel qu'une v5.s ou un galet, sur lequel elle peut tourner librement, et commandée par deux paires de galets moteurs 47-47', 48-48';
l'équipage récepteur orientable étant constitué par les deux galets 22', 22" pivotés autour de l'axe vertical 49 de la sphère 46.
Les galets 47, 47' sont disposés dans un plan parallèle au plan de site et les galets 48, 48' dans un plan normal au précédent. Les galets 47, 47' sont commandés par l'inter médiaire des pignons d'angle 50, 50' et des axes 51, 51' par l'arbre 18, actionné par le volant de commande en site 19 et dont la ro tation est, comme expliqué plus haut, propor tionnelle à la composante radiale-horizontale V,, située dans le plan de site de la vitesse de l'avion.
De même, les galets 48, 48' sont commandés par l'intermédiaire des pignons b2, 52', 52" et des axes 53, 53', 53" par l'ar bre 45 entraîné par le volant de commande en azimut 32 et dont la rotation fournit la com posante latérale Yr, située dans un plan nor mal au plan de site.
Une aiguille horizontale 33, se déplaçant, comme indiqué plus haut, devant un cadran 34, est figée à l'équipage mobile perpendi culairement à l'axe 54 des galets récepteurs 22', 22". Lorsque la sphère est entraînée par les galets moteurs 47, 47' et 48, 48', l'axe 54 de l'équipage mobile subit un déplacement azimutal autour de l'axe 49 et s'immobilise dans une position d'équilibre dans laquelle les galets 22', 22" tournent à la même vitesse.
Dans cette position, l'axe 54 est évidemment parallèle à l'axe de rotation de la sphère 46, et l'aiguille 33 indique la direction de la vi tesse du but, c'est-à-dire la route de l'avion. D'autre part, la rotation des galets 22', 22" est transmise par un arbre ou un flexible 55 à un tachymètre 56, dont l'indication donne la valeur de la vitesse de l'avion.
Un cadran gradué 57, mobile devant un index 58, est entraîné par le volant de poin tage en azimut 32, par l'intermédiaire de la vis sans fin 59 et affiche l'azimut de la lu nette de visée 24. Le cadran 34 est également entraîné en rotation azimutale par le volant 32, par l'intermédiaire des axes 60, 61 et de la vis 62, de sorte que la position de l'ai guille 33 sur le cadran 34 indique directe ment le cap de l'avion, c'est-à-dire l'angle que fait la route de l'avion avec une direction fixe, par exemple la ligne Nord-Sud.
Les appareils qui ont été décrits ci- dessus et représentés schématiquement dans les fig. 4 et 6 présentent, dans la pratique, les inconvénients suivants: Tout d'abord, le volant de pointage con tinu en azimut commandant directement les déplacements en azimut de la lunette de vi- sée, il tourne à une vitesse égale à la vitesse angulaire azimutale du but, vitesse essentiel lement variable suivant la distance du but, alors même que la vitesse linéaire de l'avion reste constante. Il en résulte que le pointage continu est difficile à effectuer avec une ré gularité égale pour les différentes distances possibles du but.
Par contre, la recherche en direction du but peut être effectuée rapide ment.
D'autre part, le fait que cette composante radiale-horizontale de la vitesse du but est obtenue par entretien de la distance horizon tale dans un dispositif auquel on doit four nir l'altitude, est souvent gênant, étant donné que les télémètres ne comportent pas tou jours des moyens permettant de lire directe ment l'altitude de l'objectif télémétré.
Enfin, le volant de pointage continu en site commande, dans les appareils décrits ci- dessus, la lunette de visée, en tournant à une vitesse proportionnelle à la vitesse radiale- horizontale du but, c'est-à-dire à la vitesse de déplacement linéaire de celui-ci, de sorte que le pointage continu peut s'effectuer avec ré gularité, mais la recherche rapide du but est très difficile, car la détermination de la com posante radiale horizontale de la vitesse du but étant basée sur l'entretien continu de la distance par le volant de pointage en site, le passage d'un but éloigné à un but rappro ché, ou inversement,
oblige le pointeur à faire tourner ce volant de site d'un grand nombre de tours, d'où une perte de temps assez con sidérable.
On va décrire tout d'abord deux solutions différentes permettant d'éviter les deux pre miers inconvénients indiqués ci-dessus, savoir la nécessité de connaître l'altitude du but et le pointage irrégulier en direction.
La première de ces solutions consiste à matérialiser le triangle A.0-4'. de la fig. <B>1,</B> non pas à une échelle fixe, mais à échelle va riable
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en conservant une valeur constante
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au côté de ce triangle matérialisé re présenté par la vis d'altitude.
Soit, en effet, a,)oa'o (fig. 7), le triangle rectangle AoOA'o réduit à l'échelle
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et dont les côtés auront donc pour valeur:
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Si, à partir du point ao, on porte suivant aoâ o une longueur aoo' égale à
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et si, du point o', on abaisse la perpendiculaire o 'a" sur oa", on obtient un triangle rectangle o'aoâ' semblable<I>à</I> oaoâ o,
et dans lequel le côté aoâ <I>'</I> est égal à
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Ceci fournit un moyen simple de construire, à tout instant, le triangle aooa'o sans changer la longueur du côté aoa'o;
il suf fit en effet de disposer, sur une tige a '(,a,, de longueur constante, un curseur mobile, sur lequel est articulée une tige o'a" portant, à son extrémité a", une douille dans laquelle coulisse la tige oao portant la lunette, et un index mobile devant une échelle inverse en distance ayant son origine au point ao. Par déplacement du point o, commé dans le cas de la fig. 4, on amène alors l'index a" de vant la graduation de l'échelle en
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corres pondant à la distance télémétrique. Dans le cas où l'on dispose d'un télé-altimètre,
on pourra se servir de l'altitude en munissant le curseur o' d'un index mobile devant une échelle en
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disposée parallèlement à aoa'o, et ayant son origine en a.. Toutefois, comme la longueur
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dépend maintenant de l'altitude, la vitesse de rotation du volant de site commandant les déplacements du point o devient elle-même fonction de l'altitude;
pour éliminer cet in convénient, ce volant de site commande les déplacements du point o par l'intermédiaire d'un changement de vitesse contrôlé par les déplacements du curseur o', et réduisant la vi tesse de rotation du volant dans le rapport
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de sorte que la vitesse de rotation de ce volant reste proportionnelle aux variations de la distance horizontale Dh du but.
Lors des déplacements azimutaux de la lunette 24, solidaire du bras oao, le point o décrit un cercle avec une vitesse tangentielle linéaire égale à
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on int::rpose, entre le volant de commande en azimut et les or ganes d'entraînement de la lunette, un chan gement de vitesse analogue au précédent;
ré duisant la vitesse du volant de manoeuvre dans le rapport
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dans ces conditions, la vi tesse de rotation de ce volant sera proportion nelle à
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c'està-dire à la vitesse latérale linéaire du but, qui est indépendante de la distance, de sorte que le deuxième inconvénient signalé plus haut des dispositifs des fig. 4 et 6, se trouve également éliminé.
Les fig. 8 et 9 représentent un mode de réalisation de l'appareil comportant les per- Fectionnements dont le principe vient d'être expliqué. Cet appareil comporte, comme ce lui de la fig. 4, un plateau circulaire fixe 11, autour de l'axe duquel peut tourner le bâti 13.
La vis d'altitude 15, commandée par le bouton 16 par l'intermédiaire de pignons d'angle 63, et disposée suivant l'axe du pla teau 11 est, comme précédemment, une vis sur laquelle se déplace l'écrou-curseur 28 muni d'un index 28' mobile devant une échelle en Sur l'écrou 28 esL articulé un bras 64, portant
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à son extrémité un index 65' mobile devant une échelle en
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et une douille 65 dont l'axe est perpendiculaire au bras 64 qui la porte, et dans laquelle cou lisse la tige 23 solidaire de la lunette 24;
l'une des extrémités de cette tige 23 coulisse, comme précédemment, dans une douille 26, articulée dans une chape 14' disposée à l'ex trémité supérieure du support 14 de la vis d'altitude 15, tandis que l'autre extrémité de la tige 23 est articulée sur l'écrou 20, mobile sur la vis des distances 18, tourillonnée dans le bras 17 du bâti orientable 13.
Cette vis des distances 18 est commandée par le volant de site 19, par l'intermédiaire d'un chan gement de vitesse constitué par un plateau 66 et un galet 67, monté par clave- tage coulissant sur le prolongement de la vis 18, et dont l'excentrement est main tenu constamment égal à
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à cet effet, le bouton 16 commandant les déplacements du curseur 23 sur la vis d'altitude, entraîne éga lement un arbre 68 sur une partie filetée du quel est engagé un écrou 69 commandant, par exemple par l'intermédiaire d'une fourche 70, les déplacements latéraux du galet 67.
De cette manière, si le volant 19 -tourne à une vitesse proportionnelle à Vhr <I>=</I> dDh, la vitesse de rotation de la vis 18, et donc la vitesse de déplacement de l'écrou 20 sera proportionnelle à
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Outre le galet orientable 22, qui n'a pas été représenté sur la fig. 8 pour simplifier le dessin, l'écrou 20 porte, à l'aide de la pièce 71, un galet 72 en contact avec le plateau fixe 11 et monté par clavetage coulissant sur un arbre 73 commandé par le volant d'azimut 32 par l'intermédiaire d'un changement de vitesse à plateau et galet 41', 42', contrôlé exactement comme le changement de vitesse 66, 67 par les déplacements du curseur d'al titude 28.
Lorsque le volant d'azimut tourne à une vitesse proportionnelle à TTL = zoa, <I>X</I> DI" le bâti orientable 13 tourne par rapport au plateau fixe 11 avec une vitesse angulaire proportionnelle à wa, et la vitesse tangen tielle linéaire égale à
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c'est-à-dire à
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Le galet orientable 22 est donc sollicité suivant deux directions à angle droit avec des vitesses
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et s'oriente suivant leur résultante.
Dans la. fi-. 9, représentant l'appareil en plan, on voit que l'aiguille 33, solidaire de l'axe 21. portant le galet orientable 22, se déplace devant un cadran circulaire 34 en traîné autour de l'axe 21 en un mouvement de rotation azimutal par le volant d'azimut 32 par l'intermédiaire du plateau denté 11, du pignon 74, des pignons d'angle 75 et de la vis sans fin<B>76,</B> en prise avec une couronne dentée 77, solidaire de ce cadran.
Dans le cas où la vitesse radiale et azi- inutale de l'écrou 20 portant le galet orien table 22 est insuffisante pour que ce galet s'oriente rapidement, l'appareil peut être com biné avec un dispositif de recomposition à sphère du type décrit ci-dessus et représenté en fig. 6.
Dans ce cas (fig. 10), les volants (le site 19 et d'azimut. 32, tournant, comme indiqué ci-dessus, à des vitesses respective ment proportionnelles à Vhr et YL, entraînent deux galets 47, 48 (ou deux paires de galets comme en fig. 6) à axes horizontaux disposés à angle droit l'un par rapport à l'autre et en contact avec le grand cercle d'une sphère 46 qui repose sur une vis ou sur un galet orien table. sur lequel elle peut tourner librement.
Le galet récepteur 22, monté dans la fourche 21' pivotée autour du diamètre ver tical 21 de la sphère s'oriente comme il a été expliqué ci-dessus, et l'aiguille 33 qui en est solidaire affiche le cap de l'avion sur le cadran gradué 34.
Pour obtenir la valeur numérique de la vi tesse du but, on mesure, comme indiqué ci- dessus, la vitesse de rotation du galet 22, ou, ce qui revient au même, la vitesse de rotation résultante de la sphère 46. A cet effet, la sphère 46 est posée, par l'extrémité inférieure du diamètre vertical 21 sur un galet orientable 78, qui lui sert de point d'appui; ce galet est solidaire d'un pignon. d'angle 79, lequel, par l'intermédiaire des 'pignons d'angle 79j, en traîne l'arbre d'un tachymètre 80.
Une deuxième solution permettant d'évi ter les inconvénients mentionnés plus haut des appareils des fig. 4 et 6, est basée sur la transformation de la vitesse radiale-horizon- tale du but en vitesse sitale angulaire, dont le principe est représenté dans les schémas des fig. 11 et 12.
Soit encore (fig. 11) Ao la position ac tuelle du but situé à une distance OAo <I>=</I> Dü de l'appareil de pointage et se déplaçant avec une vitesse AoA <I>=</I> F contenue dans le plan horizontal P, l'altitude de l'avion étant sup posée constante. La vitesse Y peut être dé composée en deux vecteurs, dont l'un, AoB = Yhr, situé dans le plan de site 8, est la vi tesse radiale-horizontale, et dont l'autre, <I>AB =</I> YL, normal au précédent et situé dans le plan P, est la vitesse latérale du but.
La composante Yhr peut être, à son tour, décom posée en deux vecteurs, dont l'un,<I>AC =</I> Yr, dirigé suivant OAo, est la vitesse radiale, et dont l'autre, CB = Ys, normal à _ & C, est la. vitesse sitale.
En rabattant ce triangle AoAB sur le plan de site S autour de la droite x'x, on ob tient le polygone A.ABC qu'il s'agit de cons truire pour déterminer la valeur Y de la vi tesse et l'angle d'orientation Z du but.
L'angle AoOB <I>=</I> wfi est la vitesse angu laire sitale et l'angle aooa <I>=</I> w. (aoab étant la projection sur le plan horizontal contenant le point 0 du triangle AoAB) est la vitesse angulaire azimutale du but; ce sont donc les vitesses avec lesquelles tournent, en site et en azimut, la lunette de pointage ou les lunettes, lorsqu'on a prévu une lunette spéciale pour chacune des visées en site et en azimut.
Entre ces diverses grandeurs, on a évi demment les relations suivantes:
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So étant le site et Dh la distance horizontale du but. On voit donc que, pour manceuvrer la ou les lunettes avec des volants de pointage tour nant proportionnellement à Vhr et à VL, il faudra, la distance initiale Do étant fournie par le télémètre, faire les opérations sui vantes 1o Transformer Do en distance horizon tale<B><I>DI,</I></B> =D,, cos S,,;
20 Transformer la vitesse latérale VL en vitesse angulaire azimutale, suivant la rela tion
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<B>30</B> Décomposer la vitesse radiale-horizon- tale V,, du volant de pointage en site en vi tesse radiale Y, et sitale Y,,;
40 Transformer la vitesse sitale V9 en vi tesse angulaire de site suivant la relation
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Enfin, pour que toutes ces opérations soient continues, il est nécessaire de tenir à jour les valeurs de la distance Do et de So fournies aux dispositifs permettant d'obtenir Dh et w,, suivant 10 et 40; pour l'entretien de Do, on utilisera la vitesse radiale Vr trouvée par<B>30</B> et, pour l'entretien de & , la vitesse angulaire de site w8. .
Dans la fig. 13, on a représenté schéma tiquement les divers dispositifs effectuant ces opérations.
La sphère de recomposition 81 des vi tesses Yhr et VL, dont le galet récepteur 82 commande l'aiguille 83 mobile devant une graduation 84 et entraîne, par l'intermédiaire d'une .transmission convenable, l'arbre 85 d'un tachymètre 86, est entraînée par les deux galets moteurs disposés à angle droit 87 et 88, qui sont montés sur les arbres 89 et 90 commandés respectivement par les volants de pointage continus en site et en azimut 91 et 92, ces volants commandant ainsi directe ment les galets moteurs 87 et 88 de la sphère de recomposition.
L'arbre 90, commandé par le volant de pointage en azimut 92, entraîne, d'autre part, le galet 93, susceptible de coulisser le long de cet arbre, et entraînant par friction un plateau 94 dont la rotation est transmise par pignons d'angle 95, vis sans fin 96 et roue tangente 97 à la lunette de pointage en azi mut 98. Le galet 93 est constamment main tenu à une distance du centre du plateau 94 proportionnelle à la distance horizontale Di, du but au moyen d'un dispositif constitué par un plateau tournant 99, sur lequel est tourillonnée une vis 100, sur laquelle est engagé un écrou 101 portant un doigt 102 en gagé dans deux coulisses à angle droit 103, 104.
Grâce à des dispositifs qui seront décrits plus loin, le doigt 102 est constamment main tenu à une distance du centre du plateau 99 proportionnelle à la distance télémétrique Do et la vis 100 est orientée en site par rotation dudit plateau, de sorte que les distances des axes des coulisses 103, 104 au centre du pla teau sont respectivement proportionnelles à la distance horizontale Dh et à l'altitude Ho du but. L'altitude Ho est affichée sur une graduation 105 par un index solidaire de la coulisse 104, tandis que la coulisse 103 com mande les déplacements du galet 93.
Lorsque la lunette de pointage en azimut 98 suit le but d'une manière continue, le pla teau 94 tourne à une vitesse proportionnelle à w,,, de sorte que le galet 93, et partant l'ar bre 90, le volant 92 et le galet moteur 88 de la sphère 81 tournent à une vitesse propor tionnelle à w,,Dh = VL, ce qui est le résultat cherché.
Entre le plateau 94 du dispositif de chan gement de vitesse ci-dessus décrit et la lu nette azimutale 98 se trouve un différentiel 106 dont le tambour des satellites est en traîné par le volant 107, permettant un re- calage rapide de la lunette de pointage en azimut.
L'arbre 89, commandé par le volant de pointage continu en site 91, entraîne en rota tion le galet moteur 108 d'une sphère de dé composition 109, ce galet 108 pouvant être orienté de manière à faire avec le plan de l'un des galets récepteurs 110 ou 111, un an- gle égal 'à l'angle de site.
En supposant que ce galet a été orienté suivant l'angle de site initial S" et qu'il est entraîné par le volant 91 à une vitesse proportionnelle à la vitesse radiale horizontale I'y,r de l'avion, on voit que le galet<B>110</B> tournera à. une vitesse propor tionnelle à la vitesse radiale T'r = T'1". cos S," et le galet 111.à une vitesse proportion nelle à la vitesse sitale T', = T',, sin So du but.
La rotation du galet 110 est utilisée, d'une part, pour entretenir la distance Do dans le dispositif fournissant la distance ho rizontale Dl" et à cet effet, ce galet com mande, par l'intermédiaire de l'arbre 11\3 et des pignons d'angle 114, l'arbre 115, lequel, par les pignons d'angle 116 entraîne en rota tion la vis des distances 100, provoquant ainsi le déplacement le long de cette vis de l'écrou<B>101</B> commandant les coulisses 103, 104;
en deuxième lieu, la rotation du galet I10 est utilisée pour commander, par l'inter médiaire des arbres 117 et 118, une vis 119 entraînant un écrou 120, qui commande l'excentrement du galet<B>121</B> d'un change ment de vitesse à plateau 122. le galet 121 étant entraîné en rotation par le galet 111 de la sphère de décomposition 109, et le plateau 122 étant relié, par l'arbre 113, la vis sans fin 123 et la roue dentée 124, à. la lunette de pointage en site 125.
Lorsque la lunette 125 suit le but en site, elle se déplace avec une vitesse angulaire ir,: le plateau 122 tourne donc à une vitesse pro portionnelle à ar, et, comme le galet 121 est maintenu à une distance proportionnelle à D" du centre de ce plateau 122, il tourne à une vitesse proportionnelle à Vs = 2t,, Do, et il en est de même du galet 111. On voit donc que, lorsque l'on fait tourner le volant 91 de manière à suivre le but, ce volant, tourne bien à ime vitesse proportionnelle à la, vitesse radiale-horizontale T'},r du but.
L'arbre 113 du plateau 1'22 porte, en ou tre, une vis sans fin 126 entraînant le pla teau 99, ce qui entretient le site de la vis des distances 100, et il commande en outre un arbre 127, qui porte une vis sans fin 128 en grenant avec une roue dentée 129, permet- tant d'entretenir l'orientation en site du ga let moteur 108 de la sphère de décomposi tion 109.
Le calage initial de la distance Do de l'é crou 102 et du galet 121 du changement de vitesse 121, 122 est effectué à l'aide d'un vo lant de recalage rapide de distance 130, com mandant le tambour des satellites d'un diffé rentiel 131 monté sur l'arbre 112 commandé par le galet 110 de la sphère de décomposi tion 109.
De même, le recalage rapide du site de la vis des distances 100, du galet 108, de la sphère de décomposition et de la lunette de pointage en site 125, est effectué à. l'aide d'un volant 132 commandant le tambour des sa tellites d'un différentiel 133 monté sur l'ar bre 113 du plateau 122.
Ces volants de recalage rapide de dis tance et de site 130 et 132 commandent leurs différentiels respectifs par l'intermédiaire de transmissions irréversibles appropriées, non représentées (par exemple par vis sans fin et roue tangente), de manière à ne pas réagir l'un sur l'autre.
Bien entendu, ces volants de recalage ra pide peuvent être avantageusement disposés sur les appareils décrits plus haut et repré sentés dans les fig. 4, 6, 8 et 9.
La distance Do du but est affichée sur un cadran circulaire gradué 134, entraîné par l'arbre 115, par l'intermédiaire de pignons d'angle 135, et se déplaçant devant un repère fixe 136.
L'appareil comporte en outre des moyens permettant de continuer à pointer le but lors que celui-ci devient invisible, en supposant qu'il conserve la même direction, par exemple lorsqu'il est caché par un nuage, ces moyens comprenant un moteur susceptible d'être em brayé avec le galet récepteur 82 de la sphère de recomposition 81, et d'entraîner; par l'in termédiaire dë ce galet qui devient moteur, tous les organes de l'appareil avec une vi tesse égale à la dernière vitesse mesurée, de manière à continuer l'entretien de la dis tance, du site et de l'azimut.
A cet effet, l'ap pareil comporte un moteur à vitesse constante 137, commandant un dispositif de change ment de vitesse contrôlé par la vitesse précé demment mesurée du but, par exemple un pla teau 138 commandant un galet 139 maintenu par des moyens non représentés à une dis tance du centre du plateau proportionnelle à la vitesse mesurée Y du but, et dont l'arbre 140 peut être relié, par un embrayage 141, à l'arbre 85 du tachymètre. (Ce dispositif peut être également adjoint aux formes de réali sation décrites plus haut de l'appareil faisant l'objet de l'invention.) Les schémas des fig. 14 et 15 correspon dent au cas où la vitesse<I>Y =</I> AoA de l'avion n'est plus horizontale, mais inclinée d'un angle i sur le plan horizontal P.
Cette vitesse Y peut se décomposer en vi tesse horizontale AoD = Yh, et en vitesse verticale<I>AD = BE =</I> Y", et le problème re vient à déterminer, en grandeur et en direc tion, la vitesse horizontale Yh, la vitesse ver ticale Vv pouvant être soit estimée à vue, soit mesurée par un procédé connu approprié, par exemple à partir d'un graphique d'altitude.
La. vitesse horizontale YI, peut se décom poser, comme dans le cas précédent, en vitesse radiale horizontale Vh = ACE et en vitesse latérale ED <I>=</I> BA <I>=</I> YL. La vitesse laté rale YL pourra être déterminée comme précé demment, à partir de la distance horizontale Dh et de la vitesse angulaire de pointage en azimut zva,.
Pour tenir compte de l'inclinaison i de la route de l'avion, la vitesse radiale horizon tale est décomposée en trois vecteurs: EB qui est la vitesse verticale Vv du but,<I>BC</I> qui est la vitesse sitale Ys <I>et</I> AoC qui est la vitesse radiale Y,.. La fig. 15, dans laquelle le trian gle AoED a été rabattu sur le plan de site au tour de l'axe x'x permet de comprendre plus facilement le principe suivant lequel l'appa reil sera réalisé;
on voit sur cette figure que, si l'on ne tenait pas compte de l'inclinaison de la vitesse du but, la vitesse radiale horizon tale AoE = Yt,r se décomposerait comme dans la fig. 12 en vitesse sitale EF = YIs et ra diale AoF = YIr. Pour tenir compte de la va riation d'altitude, on décompose la vitesse verticale EB <I>=</I> Vv en deux vecteurs respec tivement parallèles<I>à</I> AoF et EF,
et l'on ob tient ainsi les composantes sitale et radiale lT=s <I>=</I> EG et V=I = FC, lesquelles, en s'a joutant ou se retranchant à YIs et YIr, don nent les vraies valeurs Vs <I>= BC</I> et Yr = A"C des vitesses sitale et radiale du but.
On voit donc que, pour tenir compte des variations d'altitude du but, il y aura simplement lieu d'adjoindre à l'appareil de la fig. 13 un dis positif décomposant le vecteur vitesse verti cale en composantes sitale et radiale, et des moyens pour additionner ces composantes avec les composantes correspondantes four nies par la sphère de décomposition 109.
Cet appareil est représenté dans la fig. 16, dans laquelle les organes correspondant à ceux de la fig. 13 ont été désignés par les mêmes chiffres de référence. On retrouve dans cette figure, disposés d'une manière un peu différente pour la commodité du des sin, la sphère de recomposition 81, comman dée par les volants de pointage continu 9.1 et 92, l'appareil 99, 100, 101, 102, 103, 104 fournissant la distance horizontale et l'alti tude, la sphère 109 décomposant la vitesse Yh,, en YIs et YIr, une lunette unique 98, com mandée à la fois en site et en azimut, par les plateaux 97 et 124,
et enfin tous les organes de commande et de liaison décrits à propos de la fig. 13.
Pour introduire le vecteur vitesse verti cale<I>DA =</I> YY, l'appareil comporte un mo teur à vitesse constante 142, commandant l'arbre 143, sur lequel est calé le plateau 144 d'un changement de vitesse dont le galet 145 est maintenu à une distance du centre du pla teau 144 proportionnelle à la vitesse verti cale Yv, ce galet étant commandé par un bou ton à main 146, par l'intermédiaire de la vis 145' et de l'écrou 145", la rotation de cette vis étant transmise à l'arbre 154' portant un filetage 154, sur lequel est engagé un écrou 153 muni d'un index 174 mobile devant une échelle de vitesse verticale 175.
Ce galet 145 tourne donc lui-même à une vitesse propor tionnelle à Vv et il actionne, par son arbre, un dispositif de décomposition à sphère 108', 109', 110', 111', exactement semblable à, ce lui de 108, 109, 110, 111 précédemment dé crit, et dont le galet moteur 108' est orienté en site, comme le galet 108, par l'arbre<B>113</B> du changement de vitesse 121, 122 au moyen de la vis sans fin 128' et de la roue den tée 129'.
Les composantes T,,, et Vzr fournies de cette façon par les galets 110', 111' sont combinées avec les composantes<B>Y,,,</B> et V,, fournies par les galets<B>110,</B> 111 au moyen des différentiels additionneurs 1.48 et 149 montés sur les arbres des galets 110 et 111, et dont les tambours des satellites sont commandés par les galets 110' et 111'.
La sphère de recomposition 81 donne fi nalement, en grandeur et en direction, la vi tesse horizontale V'h du but. Pour reconstituer le vecteur vitesse Y, on a recours à un disposi tif comprenant une tige 150 articulée à une de ses extrémités à un écrou 151 engagé sur la partie filetée 152 de l'arbre 152' commandé par le tachymètre 86; l'autre extrémité de la tige 150 repose librement sur l'écrou 153 (ou coulisse dans une douille articulée sur cet écrou) engagé, comme indiqué plus haut, sur la partie filetée 154 d'un arbre 154' com mandé par les déplacements radiaux de l'é crou 145.
Il est clair que, de cette façon, 1a longueur de la tige 150, comprise entre les écrous<B>1.51,</B> 153 donne la longueur de V, tan dis que l'angle que fait cette tige avec l'ar bre 152, angle affiché sur le secteur gradué 155, donne l'inclinaison i.
La correction du vent est effectuée en dé composant la vitesse du vent en deux vec teurs, l'un situé dans le plan de site et l'autre dans un plan normal au plan de site, et en ajoutant ces deux composantes respective ment aux vitesses radiale-horizontale Yhr et latérale T'L commandant la sphère de recom- position 81. A cet effet, l'arbre 143, entraîné par le moteur à vitesse constante 142, com mande le plateau 156 d'un changement de vi tesse dont le galet 157 est constamment main tenu à une distance du centre du plateau 156 proportionnelle à la vitesse w du vent.
Ce ga let 157 commande le galet moteur 158 d'une sphère de décomposition 159, dont les galets récepteurs 160, 161, tournant avec les vitesses Wr et WL, commandent les tambours des sa tellites des différentiels additionneurs 162, 168 montés respectivement sur les arbres 89 et 90 des galets 87 et 88 de la sphère 81. Le galet 157 est commandé en déplacements ra diaux par un écrou 164 portant un index mo bile devant l'échelle des vitesses 165, cet écrou étant engagé sur une vis 166 commandée à la main par le bouton 167.
Le galet moteur 158 de la sphère 159 est orienté de manière à faire, avec le plan du ga let 160, l'angle y que fait la direction du vent avec le plan de site; cette orientation est constamment entretenue par les déplacements azimutaux de la lunette par l'intermédiaire des arbres 168, 169, de la vis sans fin 170 et de la roue dentée<B>171,</B> tandis que le calage initial de l'angle y est effectué par la mani velle<B>172</B> commandant le tambour du diffé rentiel 173.
Pour faciliter cette opération de correc tion du vent, les angles sont rapportés à la direction Nord-Sud en entraînant en azimut la graduation 84 devant laquelle se déplace l'aiguille indicatrice 83 de la sphère de com position 81. On lit alors directement et à tout instant sur cette graduation 84 le gisement g1 du plan de site et l'angle g2 que fait avec la direction Nord-Sud la trajectoire de l'a vion.
Un dispositif analogue à celui décrit ci- dessus pour la correction du vent peut être utilisé pour effectuer la correction de dépla cement du tireur.