Mobile destiné à se déplacer dans un fluide et muni d'un dispositif de pilotage automatique. L'objet de la présente invention est un mobile destiné à se déplacer dans un fluide et muni d'un dispositif de pilotage automa tique qui assure à la fois la stabilisation laté rale et la stabilisation de cap du mobile, qui peut être, par exemple, un avion, un diri geable, un sous-marin ou une torpille.
Ce mobile est caractérisé en ce qu'il com porte une girouette, de préférence une gi rouette équilibrée, par exemple du type Constantin, chargée de maintenir la stabilité latérale et commandant un organe de manoeu- vre du mobile, un mécanisme commandé lui- même par un appareil de guidage quelconque (tel que, par exemple, radio-boussole, télé- compas, etc.) produisant sur le mobile des dissymétries latérales alternatives succes sives (par exemple, telles que le décalage de la girouette par rapport au mobile, le déca lage des ailerons dans le cas d'un avion),
la disposition étant telle que la dissymétrie ainsi produite persiste jusqu'à un certain degré de dépassement de la route correcte et soit alors remplacée par une dissymétrie en sens contraire, cela peut, éventuellement, avoir lieu de telle façon que ces dissymé tries alternatives restent toujours égales à elles-mêmes et, de part et d'autre du plan médian du mobile et que leur importance de meure complètement indépendante de l'impor tance quantitative des écarts de route qu'il s'agit de corriger.
Ledit mécanisme peut commander d'autres dissymétries telles que l'augmentation ou la diminution d'une fente d'aile, l'augmentation ou la diminution d'une résistance latérale, l'action sur la manette des gaz d'un moteur latéral, etc.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution et une va riante de l'objet de l'invention.
La fig. 1 représente schématiquement une première forme d'exécution de l'invention; La fig. 2 montre un dispositif de commu tateur permettant de passer d'un système directeur à un autre; La fig. 3 se rapporte à une variante et re présente schématiquement un avion équipé selon cette variante; La fig. 4 est une vue de détail de cette variante.
Sur la fig. 1, une girouette équilibrée Constantin 1 agit sur le gouvernail de direc tion 5 d'un avion par l'intermédiaire des le viers 2 et 3 et de la biellette 4. Elle assure ainsi la stabilité latérale de l'avion, mais au prix de certains écarts de route. Or, comme la route moyenne est toujours, à très peu près, perpendiculaire au côté 6 du trapèze articulé qui forme l'une des parties constituantes de la girouette, il suffira de contrôler convena blement le calage de ce côté 6 pour corriger tous ces écarts lorsqu'ils se produiront.
Pour cela, l'axe d'articulation 7 est monté à pivot dans un palier 7a solidaire de l'avion, et le côté 6 du trapèze articulé de la girouette est prolongé et relié au dispositif décrit ci-après.
Un gyroscope 8, dont le support 8a est susceptible d'osciller autour de l'axe vertical 9, peut mettre en communication électrique, par l'intermédiaire du levier 10, le plot 11 et l'un ou l'autre des demi-plots 12 et 13. Le plot 11 est relié électriquement à l'un des balais d'un moteur électrique 14 à courant continu et à excitation séparée, le demi-plot 12 au pôle positif d'une première batterie d'accumulateurs 21, le demi-plot 13 au pôle négatif d'une deuxièmé batterie d'accumula teurs 22.
D'autre part, le moteur 14, en tournant dans un sens ou dans l'autre, fait avancer ou reculer un écrou 15 par l'intermédiaire d'une vis sans fin 16. Cet écrou commande lui-même, d'une part, le levier de décalage 6 de la girouette et, d'autre part, le frotteur 17, qui peut mettre en communication électri que le plot 18, relié à l'autre pôle du moteur, soit avec le demi-plot 19 relié au pôle néga tif de la batterie 21, soit avec le demi-plot 20 relié au pôle positif de la batterie 22, soit avec ces deux demi-plots 19 et 20 en même temps.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant: Tant que tous les organes se trouvent dans les positions respectives indiquées sur la fig. 1, le moteur 14, qui ne reçoit pas de courant, reste au repos. Si l'avion tourne d'un certain angle par rapport à son cap primitif, le plan du gyroscope restant fige, le levier 10 mettra en communication électri que le plot 11, par exemple avec le demi- plot 13, c'est-à-dire avec le pôle négatif de la batterie 22. Il est clair qu'à ce moment-là le moteur 14 se trouvera sous tension et se mettra à tourner, provoquant le déplacement, par exemple vers la droite, de l'écrou 15 et, par suite, le décalage de la girouette.
Celle-ci effectuera alors la correction de route et ra mènera l'avion vers son cap primitif en incur vant la trajectoire dans le sens voulu. Le frotteur 17, d'autre part, en se déplaçant vers la droite, quittera le demi-plot 20, et quand le décalage aura ainsi atteint une valeur dé terminée par avance, le courant sera coupé et le moteur s'arrêtera. La correction due à la girouette continuera cependant à s'effectuer jusqu'à ce que l'avion ait repris, par rapport au gyroscope, sa position primitive. L'avion dépassant cette position, le moteur se mettra à tourner en sens inverse par suite de la liai son électrique qui se produira entre le plot 11 et le demi-plot 12.
L'avion décrira ainsi, de part et d'autre de sa route moyenne, des oscillations dont l'amplitude sera condition née par l'écart angulaire entre les demi-plots 12 et 13 et par le décalage maximum permis au levier 6, valeurs que l'on pourra détermi ner de telle sorte que la route désirée soit sui vie, par exemple, à un ou deux degrés près, c'est-à-dire avec plus de précision que ne pourrait le faire le meilleur pilote.
Dans ce qui précède on a admis que l'ap pareil de guidage était un gyroscope. Mais bien d'autres appareils de guidage peuvent être employés, télécompas, radio-boussole, phares radioélectriques, câbles électro magnétiques, etc. Il peut. d'ailleurs être avantageux d'as surer la route de l'avion au moyen d'appa reils de guidage divers employés successive ment.
A cet effet, on pourra utiliser un commu tateur.
A la fig. 2, trois anneaux conducteurs 23, 24, 25 sont respectivement liés électriquement à l'un des pôles du moteur 1.4, au pôle négatif de la batterie 22 et au pôle positif de la bat terie: 21. Deux demi-plots 19a et 13a, placés concentriquement et à l'écartement conve nable, sont liés électriquement, respectivement aux demi-plots 12 et 13 de la fig. 1, repré sentés ici en plan.
Un support isolant 26, susceptible de tourner autour de l'axe 31, porte quatre frotteurs 27, 28, 29 et 30 reliés deux à deux électriquement; 27 et 29 frot tant sur les anneaux 24 et 25, tandis que 28 et 30 peuvent venir en contact avec les demi- plots 12a et 13a. A ce moment, le guidage par gyroscope 8 fonctionnera, comme il .est exposé ci-dessus d'après la fig. 1. Un ensem ble tel que celui enfermé dans le cercle pointillé 32 pourra se rapporter, par exemple, à une radio-boussole, un autre à un câble de guidage électromagnétique, etc. On passera d'un système de guidage à un autre par une simple manceuvre du commutateur.
Dans la variante de l'appareil de pilo tage automatique représentée sur les fig. 3 et 4, la girouette Constantin 41 commande le gouvernail de direction 42 de l'avion au moyen d'une transmission 43. On sait qu'elle maintient ainsi l'équilibre latéral en empê chant tout glissement.
D'autre part, 44 est un cadran répétiteur de télécompas et l'ai guille 45 marque constamment le nord ma gnétique du lieu; 46 est un autre cadran ré pétiteur, mais qui présente les particularités suivantes: l'aiguille 47, qui est liée à. l'ai guille 45 par une transmission à arbre flexi ble ou autre non représentée et tourne à la même vitesse qu'elle, peut être calée de fa çon à faire avec cette aiguille 45 un angle quelconque; elle porte, de plus, deux frot- teurs 48 et 49 reliés entre eux et pouvant réu nir électriquement le plot circulaire fixe 50 au plot 51, placé dans le plan longitudinal de l'avion.
Le troisième cadran 52 porte une ai guille 53 qui est assujettie par un dispositif mécanique, non représenté, à tourner, par exemple, 90 fois plus vite que l'aiguille 47. Cette aiguille 53 porte deux frotteurs 54 et 55 reliés entre eux et pouvant réunir électri quement le plot circulaire 56, relié lui-même constamment au plot 51, à l'un des plots 57 ou 58. De plus, elle peut toujours, par un calage convenable, être ramenée au 0, posi tion représentée sur la fig. 4. Le plot 57 est relié électriquement au pôle négatif de la batterie 59 et le plot 58 au pôle positif de la même batterie.
Un moteur électrique 60 à courant continu et à excitation séparée 61 est relié, d'une part, au plot 50 et, d'autre part, au frotteur 62 solidaire lui-même de l'écrou 63 commandé par le moteur 60 par l'intermédiaire de la vis sans fin 64. L'écrou 63 commande le ca lage des ailerons 65 par l'intermédiaire du renvoi 66, de la bielle 67 et des pignons co niques 68. Enfin, deux plots 69 et 70 sont re liés électriquement aux pôles négatif et po sitif, respectivement, de la batterie 59.
Un interrupteur 71 permet de mettre la batterie hors circuit.
Voici comment fonctionnera l'ensemble. Supposons que l'on veuille suivre une route à 45 à l'est du méridien magnétique. On calera l'aiguille 47 à 45 à l'est de l'ai guille 45 et on fermera l'interrupteur 71. Le moteur 60 restera, bien entendu, immobile. Mais, ainsi qu'on le verra plus loin, le frot- teur 62 se trouvera déjà soit sur le plot 69, soit sur le plot 70. Supposons que ce soit sur le plot 69. Les ailerons se trouveront alors en position de virage et, si ce virage s'effec tue vers la droite, l'aiguille 47 viendra peu après en contact avec le plot 51. Au moment où elle passera au milieu de ce plot 51, on mettra l'aiguille 53 au 0.
Le virage se pour suivra jusqu'au moment où cette aiguille 53 viendra en contact avec le plot 58. A ce mo ment, le circuit sera établi, le moteur se mettra en marche et le frotteur 62 quittera peu après le plot 69 pour aller faire contact avec le plot 70. Dès lors, le moteur, coupé et en court-circuit, s'arrêtera après avoir toutefois poursuivi quelque peu sa course par inertie.
Mais le virage changera à ce moment de sens et se poursuivra ainsi jusqu'à ce que l'aiguille 53 vienne en contact avec le plot 57, ce qui produira un renversement de marche. Et ainsi de suite indéfiniment.
Les virages successifs pourront être, bien entendu, de très grand rayon et l'avion décrira une trajectoire ondulée dont la ligne moyenne suivra le cap désiré, défini par le décalage entre les aiguilles 47 et 45.
Si l'on veut changer de route, on ouvrira l'interrupteur 71, on procédera au nouveau décalage choisi des aiguilles 47 et 45 et l'on fermera- l'interrupteur 71. L'avion fera un virage jusqu'à prendre la direction convena ble, on remettra au bon moment l'aiguille 53 au 0 et la trajectoire recommencera ses os cillations lentes autour de la nouvelle direc tion choisie.
Un dimensionnement convenable des plots 51, 57 et 58 déterminera l'amplitude la plus avantageuse pour ces oscillations.
L'aiguille 45 peut appartenir à un appa reil de guidage quelconque connu (télécompas, gyroscope, radiocompas, etc.) muni d'un répé titeur.