CH197334A - Instrument gyroscopique "tangage-azimut" pour la navigation. - Google Patents

Description

  Instrument gyroscopique     "tangage-azimut"    pour la navigation.         L'invention    a pour objet un     instrument          gyroscopique    "tangage -azimut" pour la navi  gation, plus particulièrement, mais non exclu  sivement, pour la navigation aérienne;

   elle  s'applique à un instrument     comportant    un  rotor monté de manière à     tourner    autour d'un  axe     horizontal    à l'intérieur -de deux cercles de  cardan présentant des axes de pivotement res  pectivement horizontal et vertical et donnant  des indications de tangage et d'azimut par  leurs déplacements par rapport à au moins  un dispositif de repérage fixé à un châssis,  des moyens de redressement étant prévus en  association avec chacun des cercles de cardan.  



  Cet     instrument    est caractérisé en ce que  ces moyens de redressement comprennent des  orifices de sortie d'air, diamétralement oppo  sés et destinés à établir, par leur fermeture  et leur ouverture, un déséquilibre de jets d'air  émergents, en vue d'effectuer le redressement  des cercles de cardan     extérieur    et     intérieur.     



  Des     moyens    pour le centrage mécanique de    l'instrument peuvent également être prévus,  lesquels moyens peuvent immobiliser le méca  nisme lorsque l'instrument n'est. pas employé.  



  L'instrument peut comprendre plus parti  culièrement une roue gyroscopique dans une  enveloppe constituant le cercle de cardan in  térieur porté -de manière à pouvoir tourner,  par un     cercle    de cardan     extérieur,    lui-même  porté de manière à pouvoir tourner, par des  paliers solidaires du     boitier    de l'instrument  et des moyens de redressement commandés       pneumatiquement    en association avec chacun  des cercles de cardan, l'air pouvant être amené  d'une manière pratique d'une source com  mune.

   Chaque cercle de     cardan    peut porter un  organe     semi-hémisphérique    pour indiquer sé  parément et     quantitativement    des déviations  de tangage et d'azimut, ou seul le cercle de  cardan intérieur peut porter un organe hémi  sphérique portant un index ou un dispositif  qui peut donner une     indication    qualitative de  déplacement. Des moyens     coopérant    mécani-           quement    avec l'enveloppe de la. roue gyrosco  pique peuvent être également     Prévus    pour ra  mener l'instrument dans la position normale.  



  Le dessin annexé représente. à     titre     d'exemple, deux formes d'exécution de l'objet  de     l'invention.     



  La. fi-. 1 est une élévation latérale en  coupe.  



  La.     fig.        \?    est une vue en plan en partie  en coupe.  



  La. fi-. 3 est une vue frontale. les cadran  étant enlevés.  



  La.     fig.    4 est une vue frontale de l'instru  ment complet.  



  La fi-. 5 est une vue frontale d'une autre  forme d'exécution de l'instrument.  



  La. fi,,. 6 est une vue de détail d'une partie  du dispositif de remise en place. et  la.     fi---.    7 est un schéma montrant une des  soupapes     pneumatiques.     



  Une roue gyroscopique I est montée de  manière à pouvoir tourner sur un axe     hori-          zonta-1    dans une enveloppe 2 hermétique: cette       enveloppe    constitue un cercle de cardan inté  rieur monté de     manière    à pouvoir     tourner    sur  des tourillons verticaux portés par un cercle  de cardan 4 extérieur qui, à son tour. est  monté de manière à pouvoir tourner dans des       paliers    5 sur un axe horizontal perpendicu  laire à. celui de la, roue gyroscopique 1. l'axe  vertical passant par le point d'intersection  des axes horizontaux.

   Les paliers 5 sont sup  portés par des bras 6 convergents qui se ter  minent dans une     partie    61 munie d'une bride.  qui permet sa fixation au boîtier 25 de l'ins  trument. L'air de commande     pénètre    par la  partie 6' et passe à travers un passage 62     per(,é     dans l'un ou dans les deux bras 6,     puis,    de là.  l'air passe entre une plaque 7 de couverture  et l'extrémité à bride 8 d'un arbre creux     '.1     mobile ajusté dans une partie creuse du tou  rillon 10 du     cercle    de     cardan    extérieur.

   Ce  tourillon<B>10</B>     s'étend    à travers le cercle de  cardan 4 extérieur et est vissé dans ce cercle;  le cône 11 d'un palier à. billes 51 étant disposé  contre ce tourillon 10. Des perforations ra  diales 12 sont prévues dans la partie filetée  du     tourillon    10,     conduisant    de la partie creuse    de ce tourillon vers l'extérieur où elles s'ou  vrent clans un     enfoncement    annulaire 13 de  la partie filetée     correspondante    du cercle     cl(,     cardan 4 externe.

   Cet enfoncement est en  communication avec un canal 41 ménagé dan:  un quart de la périphérie de l'anneau de     car-          clan    et dont la paroi 14 forme couvercle, le  tout étant disposé de manière à amener de  l'air à une chambre 15 de soupape dans la  quelle des moyens sont prévus pour impri  mer un moment de redressement. au cercle de  cardan extérieur.

   La chambre 15     (fig.    7) pré  sente en son intérieur un organe 17     semi-          cireul:rire,    fixé à. un arbre 16 du     cercle    de     car-          dan        intérieur    2 et destiné à obturer partielle  ment des orifices d'air 18 et 181, disposés dia  métralement opposés clans la.

   paroi de la cham  bre<B>15.</B> Si le cercle de cardan     intérieur    2 est  déplacé par     rapport    au     cercle    de cardan exté  rieur 4, la     surface    des orifices devient inégale  par     suite    de la     rotation    de l'organe 17     semi-          circulaire,    en provoquant ainsi un déséquilibre  de l'air     sortant        qui        tend    à entraîner par son  souffle le     cercle    de     cardan    extérieur autour  de son axe de pivotement;

   ce qui,     grâce    à la  précession du     gyroscope.        redresse    le cercle de  cardan intérieur par rapport au cercle de car  dan extérieur et rétablit l'équilibre des jets  d'air. Comme ce redressement peut. dans cer  tains cas.     étre    trop rapide. l'organe 17 peut,       dans    une variante. avoir la forme d'un organe  annulaire présentant une     bride,    la bride sur  une     des    moitiés étant par exemple deux fois  plus profonde que sur l'autre, de telle sorte       que    la partie la, plus profonde, au lieu d'obtu  rer à moitié les orifices, les obture alors cha  cun aux trois quarts, dans la position normale.

    en combinaison     avec    la moitié la moins pro  fonde. La. nervure de l'organe     présente    une ou  plusieurs ouvertures s'étendant à     travers    son  épaisseur pour permettre à l'air en     excès    de  passer au côté opposé de l'organe.  



  L'arbre 16 du cercle de cardan     intérieni,     est creux, de     telle    sorte que l'air se trouvant  dans la     moitié    inoccupée de la chambre 15 oit  de l'air qui a passé à travers le montant de  la forme modifiée de l'organe<B>1.7,</B> peut péné  trer dans     cet    arbre et être     conduit    par ce der-      nier à un ajutage 19 à l'intérieur de l'enve  loppe     \?    du gyroscope. L'air sortant de cet  ajutage 19 frappe sur la roue 2 du gyroscope  et la fait tourner.

   Finalement, l'air quitte  l'enveloppe du gyroscope en passant par une  soupape appropriée, par exemple une soupape  telle que celle décrite au brevet anglais       rro    441130; une telle soupape comprend un       corps    20 roulant se trouvant dans un carter 24  en communication avec l'air de l'enveloppe 2  de la roue du gyroscope, dans les parois du  quel des     orifices    de sortie d'air son diamétra  lement opposés.

   Si le cercle de cardan exté  rieur est -déplacé, le corps 20 roule et. en fer  mant et en ouvrant les orifices respectifs, il  crée un déséquilibre des jets d'air qui tendent  à. entraîner par leur souffle le cercle de car  dan intérieur autour de son axe de pivotement  et provoquent, grâce à la précession de la  roue gyroscopique, le redressement du cercle  de cardan extérieur 4.  



  Le cercle de cardan extérieur 4 porte un  organe 21     semi-hémisphérique    et un organe  semblable 22 est porté par le cercle de     cardan     intérieur 2 par     l'intermédiaire    d'une prolon  gation 23 du carter 24 -de la soupape de sortie  et par une prolongation de l'arbre supérieur  <B>16'</B> du     cercle    de cardan intérieur 2. Ces deux  organes butent l'un contre l'autre et sont co  lorés de manière à contraster, l'un par exem  ple étant en gris et l'autre en noir.

   Chacun  de     ces    organes: présente en son centre une  flèche a et b de couleurs différentes du fond  et les bords de butée sont recouverts de la  même     couleur.    L'organe supérieur 22 étant  fixé au cercle de cardan intérieur 2, donne  les indications de l'azimut par ses mouve  ments par     rapport    à l'organe     inférieur    21 qui  est fixé au cercle de cardan extérieur 4 et le  degré d'inclinaison     longitudinale    (de l'avant à  l'arrière) peut être lu par la relation de la  division entre les deux     semi-hémisphèrès    par  rapport à une échelle verticale c sur le biseau  ou côté du boîtier 25.

   Ainsi, le mouvement  des deux organes ensemble donne des indica  tions de tangage et .le degré de déplacement  dans l'azimut correspondant à une embardée  peut être lu par le mouvement     latéral    de la    flèche a sur l'organe supérieur 22 contre des  marques d de l'échelle, prévues sur le bord  visible de l'organe inférieur 21. De cette ma  nière, des     lectures    quantitatives peuvent être  faites, mais, dans certains cas, une lecture  qualitative est nécessaire.

   Dans ce dernier  cas, un organe 21' hémisphérique     (fig.    5) peut  être utilisé,     présentant    par     exemple    une mar  que centrale e de la forme par exemple d'une  image en bout d'un avion, les mouvements de       cette    image par rapport à des lignes ou des  fils f et g fixés au boîtier de l'instrument ou  au verre frontal donnent l'indication requise  à la fois du tangage et de l'azimut. Dans ce  cas, l'organe hémisphérique 21' sera porté par  le cercle de cardan intérieur     2),    de la même       manière    que l'organe 21     s,mi-hémisphéizque     décrit précédemment.

   S'il est nécessaire de  ramener rapidement l'instrument à la position  normale, un piston 26 sollicité par un ressort,  présentant une tête 27 chanfreinée, est prévu  et disposé de manière à. pouvoir se déplacer  vers l'enveloppe 2 du gyroscope sous un effort  mécanique et à s'éloigner de cette enveloppe  sous l'action du ressort.

   Le mouvement en  avant du piston 26 oblige la partie     tronconi-          que        de        sa        tête        27    à     venir        en        prise        avec          eloppe    déplacée du gyroscope, indiquée en  traits     mixtes    à la     fig.    1 et en glissant sur  celui-ci le ramène à sa position     normale,    par  l'extrémité plate 28 de la tête 27,

   dans la po  sition     représentée    en traits     mixtes.    Le piston  26 est relié par une bielle 29, un levier 30 et  une     tige    31 à un bouton-poussoir 32 disposé  sur l'avant du boîtier 25 de l'instrument et  ce bouton peut être destiné à être maintenu       abaissé    pour empêcher le mouvement relatif  des     parties    de l'instrument, lorsque ce dernier  n'est     pas    employé. Ainsi, des billes déplacées  par un ressort ou d'autres moyens peuvent  venir en prise avec l'enfoncement     33    pour  empêcher les parties de tourner, après que le       bouton-poussoir    32 a été abaissé.

   La tête 27  du piston arrête le mouvement du cercle de  cardan.  



  Si l'instrument a     atteint    la     limite    de son  mouvement dans     n'importe        quelle    direction,  et que l'avion s'incline encore, il est simple-      ment nécessaire que le pilote      r,@..:e    le     bouton     pour ramener l'instrument      <  <         'la    position nor  male en vue de     110t"'.    la nouvelle inclinaison.

    Le bouton peut     également    agir rapidement  pour     ramener        l'instr,mient    à la     hoiiioir    nor  male après un tour ou un     autre    mouvement.  



  Pour compenser le poids de l'organe     ?\?.     Lin côté de la. roue 1 du     g\        roscope    est rendu  plus lourd que     l'autre    et le côté ?' de l'enve  loppe ?     c111        gyroscope    est     plus    épis pour      < rug-          menter    le poids de     ce    côté.  



  D'autres moyens de redressement     coin-          mandés        pneurnatiquement    peuvent être     eni-          ploy        és    en lieu et place (le ceux décrits et des       détails    de construction     peuvent,    être modifiés,  comme on le désire.

Claims (1)

1. REZ'EN-DI(ATION In strument g vroscopi que "tangaae-a,zimut." pour la navigation. comportant un<I>rotor</I> inonié de manière ïr tourner autour d'un axe hori- ontal à.

   l'intérieur (le deux cercles de car dan présentant des axes de pivotement res pectivement horizontal et vertical et donnant des indications de tangage et d'azimut par leurs déplacements par rapport à iiii moins un dispositif '1e repéra-P fixé à un ehî@ssis,

   des moy eus de redressement étant prévus en asso ciation avec chacun des cercles de cardan. <B>col</B> instrninent étant earactérisè en ce que ces moyens de redressement comprennent des ori fice s de sortie (l'air.

   diamétralement opposé et destinés à établir, par leur fermeture et leur wivert.ure, un déséquilibre de jets d'air éinerg @nts. en vue d'effectrier le re(iressenlerri des cercles de cardan extérieur et intérieur.

   çOITS-PEVE:@DICATfoNS 1 Instrument selon la revendication. carac térisé en ce que le cercle de cardan int < - rieur porte un unique organe Hémisphéri- que donnant (les in(lications combinées de fan-ace et d'azimut.

   Instrument selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que l'organe hémisphérique porte un dispositif susceptible de donner une indication qua- litative de déplacement par rapport à des lignes de repère croisées. 3 Instrument selon la revendication, carac térisé en ce que les indications de tangage et d'azimut sont commandées indépendam ment les unes des autres.

   1 Instrument sr'lon la revendication et la sous-revendication 3, caractérisé en<B>ce</B> qu'un organe semi-hémisphérique porté par le cercle de cardan extérieur donne les indications de tangage alors qu'un autre organe semi-hémisphérique porté par le cercle de cardan intérieur donne les indi cations d'azimut.

   Instrument selon la revendication et les sous-revendications 3 et 4, caractérisé en ce que chaque organe semi-hémisphérique porte (les signes indiquant séparément et quantitativement des déviations de tan 'gage et. (l'azimut par mouvement relatif ci par mouvement combiné par rapport à des échelles fixes adjacentes desdits organe. (, Instrument selon la revendication. caracté risé en ce que l'un au moins de la roue gyroscopique et du cercle de cardan inté rieur est plus lourd d'un côté que de l'au tre pour compenser le poids de l'organe d'indication porté par ledit cercle inté rieur.

   7 Instrument selon la revendication. carac térisé en ce que des moyens de redresse- rirent ;rssociés au cercle du cardan inté- rlie ur comprennent:

   une chambre de valve portée par ledit cercle de cardan et 11n corps roulant pouvant se déplacer à l'in- l.érieur de ladite chambre pour ouvrir et fermer des orifices de sortie d'air dia,mé- tralement opposés et ménagés dans les parois de la chambre de valve.

   R Tristniment selon la revendication. carac térisé en ce que des moyens de redresse ment associés au cercle de cardan extérieur comprennent une chambre de valve dans ledit cercle de cardan et dont les parois présentent des orifices de sortie d'air dia métralement opposés, un organe rotatif entraîné par le cercle de cardan intérieur étant prévu dans ladite chambre pour ou vrir et fermer lesdits orifices.

   9 Instrument selon la revendication, carac térisé en ce que l'air de commande est amené d'une source commune à au moins un pivot du cercle de cardan extérieur à travers un palier creux et un canal ménagé dans le cercle de cardan extérieur pour ar river à au moins un pivot du cercle de cardan intérieur, à travers au moins un arbre creux du cercle de cardan intérieur pour entraîner la roue gyroscopique et passer ensuite à travers la chambre de soupape portée par le cercle de cardan in térieur.

   10 Instrument selon la revendication et les sous-revendications 8 et 9, caractérisé en ce que l'air passe à travers une chambre de soupape dans le cercle de cardan exté rieur avant d'entrer dans l'arbre creux du cercle de cardan intérieur. I1 Instrument selon la revendication, carac térisé en ce que des moyens de rétablisse ment sont prévus, comprenant un piston poussé par un dispositif à ressort et des tiné à être actionné à la main,

   ledit piston ayant une tête tronconique destinée à ve nir en contact avec l'enveloppe du gyros- tope et à la pousser en arrière à la position normale, par glissement sur ladite tête. 7 2 Instrument selon la revendication et la sous-revendication 11, caractérisé en ce que les moyens de rétablissement sont en outre destinés à immobiliser le mécanisme lorsque l'instrument n'est pas employé.

   7 3 Instrument selon la revendication, carac térisé en ce qu'il comprend un rotor monté universellement de manière à tourner au tour d'un axe horizontal à l'intérieur de deux cercles de cardan présentant des axes de pivotement respectivement horizontal et vertical et un châssis, -des moyens pour produire deux paires de jets d'air diamé tralement opposés, chaque paire produi sant des couples opposés autour d'un axe de pivotement indépendant des cercles de cardan, une soupape actionnée par gravité commandant une paire de jets.

   d'air et une soupape actionnée par mouvement relatif entre le cercle de cardan ayant un axe de pivotement vertical et la partie portant ledit cercle de cardan pour commander les autres paires de jets d'air.