Pièce d'horlogerie pour déterminer l'angle horaire du soleil par rapport au méridien de Greenwich pour n'importe quelle équation du temps. La connaissance de l'angle horaire est indispensable à tout aviateur ou navigateur pour le calcul de la longitude. On appelle angle horaire Greenwich du soleil, l'angle compris entre le méridien de Greenwich et le méridien passant à l'instant donné par le soleil. On introduit alors dans les calculs l'équation du temps. On sait que les jours solaires vrais ne sont pas tous égaux entre eux et diffèrent quelque peu des jours ci vils. C'est cette différence que l'on appelle l'équation du temps, elle varie et est don née par les tables pour chaque jour de l'an née. On doit donc corriger le temps civil pour obtenir le temps vrai, nécessaire aux calculs.
Pour pouvoir déterminer la longi tude, il faux connaître encore l'angle ho raire local vrai du soleil, c'est-à-dire l'angle compris entre le méridien du lieu considéré et le méridien passant par le soleil. La longitude du lieu est égale à la différence entre l'angle horaire Greenwich et l'angle horaire local vrai. Il faut naturellement tenir compte des signes de ces angles et du sens Est ou Ouest de la longitude.
L'objet de l'invention est une pièce d'hor logerie pour déterminer l'angle horaire Green wich du soleil pour n'importe quelle équation du temps. Cette pièce d'horlogerie sera de pré férence construite sous forme d'une montre de format moyen et conviendra plus particu lièrement aux aviateurs.
Une forme d'exécution de l'objet de l'in vention est représentée, à titre d'exemple, au dessin annexé.
La fig. 1 la représente en élévation de face; La fig. 2 est une vue analogue à la pré cédente, les cadrans mobiles occupant toute fois une position angulaire différente.
Dans un boîtier rond est emboîté un mou vement de montre chronographe avec rouage spécial actionnant trois aiguilles a, b, c, ayant un centre de rotation commun situé au milieu du mouvement. Ces aiguilles cheminent sui vant le sens habituel d'une aiguille de mon tre, chacune en regard d'un cadran e, respec tivement f, respectivement g, tous trois dis posés concentriquement à l'égard du centre de rotation des aiguilles.
Le cadran central e et le cadran extérieur g sont rotatifs suivant les deux sens de rotation et peuvent être com mandés rotativement au moyen d'une lunette mobile 7a du boîtier. A cet effet, la lunette la est en relation d'engrenage avec le cadran extérieur g qui, à. son tour, commande le ca dran central e au moyen d'un train d'engre nages convenable dans le rapport de 10 : 1. Ce mécanisme de commande des cadrans e, g n'est pas représenté au dessin, vu qu'il n'offre rien de particulier et peut être réalisé de dif férentes manières.
Il en est de même du mou vement de montre chronographe qui actionne les trois aiguilles.
L'aiguille a représente l'aiguille des mi nutes; elle se déplace en regard d'une gra duation décimale du cadran central e, à rai son d'un tour complet en 40 minutes corres pondant à un angle de rotation de la terre de 10 degrés, c'est-à-dire que chaque division de la graduation correspond à un degré d'arc.
L'aiguille b représente l'aiguille des heu res; elle se déplace en regard d'une gradua tion du cadran intermédiaire fixe f, à raison d'un tour complet en 24 heures, ce qui corres pond à une rotation complète de la terre au tour de son axe. La graduation de ce cadran comporte 36 parties égales correspondant à 360 degrés; de sorte que chaque division de la graduation représente 10 degrés d'arc.
L'aiguille c est une aiguille de chrono graphe que l'on peut arrêter, rappeler à zéro et remettre en marche au moyen d'un pous soir<I>i</I> monté dans la couronne <I>k</I> servant au remontage du ressort-moteur et à la mise à l'heure des aiguilles <I>a, b</I> du mouvement de montre, le rapport entre les vitesses angu laires de ces deux dernières aiguilles étant constant, de 36 : 1.
L'aiguille de chronographe c se déplace à l'instar d'une trotteuse, en regard d'une gra duation du cadran mobile extérieur g, à rai- son d'un tour complet en 4 minutes correspon dant à un angle de rotation de la terre de 1 degré ou 60 minutes d'arc. La graduation de ce cadran comprend 60 parties égales.
La graduation du cadran central e per met d'apprécier les unités des degrés, alors que la graduation du cadran fixe f ne donne que les dizaines de degrés d'arc.
La graduation du cadran extérieur sert à apprécier en minutes et approximativement en secondes d'arc, les intervalles compris entre les traits de la graduation du cadran central e.
La graduation du cadran extérieur sert également à introduire l'équation du temps dans la lecture de l'angle horaire. A cet effet, on tourne la lunette mobile, par rapport au trait 360 du cadran fixe, à gauche ou à droite suivant que l'équation du temps est positive ou négative, 1 minute équation du temps correspondant à 15 minutes d'arc, c'est-à-dire à 15 divisions du cadran extérieur. Chaque minute équation du temps est marquée de préférence par un trait rouge sur le cadran; il y en aura donc quatre pour un tour de cadran. Ces minutes sont divisées en 15 par ties égales, correspondant chacune à 4 secon des.
Ainsi, on peut introduire l'équation du temps en minutes et en secondes. L'équa tion du temps varie approximativement de - 16 min 30 sec à -E- 16 min 30 sec soit au total de 33 min; cela fait 8 15' d'arc. Sup posons un des cas limite, soit l'équation du temps égale à + 16 min 30 sec il faudra tourner la lunette mobile vers la gauche de 4 tours plus 71/2 divisions, ce qui correspond à, 4 7' 30" d'arc.
Grâce au train d'engre nages commandant le cadran mobile central, la lecture de l'angle horaire sera corrigée et ce dernier ramené à sa valeur vraie.
Pour se servir de la pièce d'horlogerie décrite ci-dessus, on peut procéder par exem ple comme suit: A supposer qu'on désire déterminer l'an gle horaire Greenwich du soleil à un instant donné, il faut d'abord faire l'équation du temps égale à zéro, c'est-à-dire l'heure civile égale à la vraie heure. Pour cela, on s'assure que le trait 60 du cadran extérieur coïncide avec le trait 360 du cadran intermédiaire fixe. On peut établir cette coïncidence au moyen de la lunette la. Les aiguilles mar chant au rythme de la rotation de la terre autour de son axe, elles marquent directe ment l'angle horaire sur les cadrans.
Ainsi, la fig. 1 indique:
EMI0003.0002
Cadran <SEP> fixe <SEP> f <SEP> 120 <SEP>
<tb> Cadran <SEP> central <SEP> e <SEP> 6 <SEP>
<tb> <U>Cadra</U>n <SEP> <U>e</U>xtérieur <SEP> g <SEP> 12'
<tb> Angle <SEP> horaire <SEP> 126 <SEP> <SEP> 12' A supposer que l'équation du temps soit _ -i- 5 minutes 22 secondes et qu'il faille chercher l'angle horaire pour un instant donné: L'équation du temps modifie la valeur de l'angle horaire; on introduit cette équa tion en tournant la lunette mobile à gauche ou à droite suivant que l'équation du temps est positive ou négative.
On fait tourner la lunette mobile par rapport au trait 360 du cadran fixe en amenant sur ce trait la division du cadran mobile extérieur corres pondant à la valeur de l'équation du temps. Dans le cas particulier, l'équation du temps est = -I- 5 minutes 22 secondes; on déplace donc la lunette mobile vers la gauche de 5 divisions (rouges) plus la valeur de 22 se condes, soit 51/2 divisions noires.
Grâce au train d'engrenages qui le commande, le ca dran central aura. tourné, dans un rapport de 10 : 1, d'un angle correspondant à l'équa tion du temps et la lecture de l'angle ho raire sera corrigée comme indiqué en fig. 2:
EMI0003.0007
Cadran <SEP> fige <SEP> f <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 120 <SEP>
<tb> Cadran <SEP> central <SEP> e <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 7 <SEP>
<tb> <U>Cadra</U>n <SEP> <U>extérieur <SEP> g <SEP> . <SEP> . <SEP> .</U> <SEP> 32' <SEP> 30"
<tb> Angle <SEP> horaire <SEP> rectifié <SEP> (vrai) <SEP> 127 <SEP> <SEP> 32' <SEP> 30" Dans la lecture de l'angle horaire, vu le mouvement rapide de l'aiguille trotteuse c, on doit lire premièrement le cadran g.
Au cadran fixe f et au cadran central e, le chiffre marqué sera celui passé en dernier lieu par l'aiguille. La montre pourrait comporter deux ai guilles trotteuses c dont une aiguille rattra pante se déplaçant également en regard du cadran extérieur; à raison d'un tour en 4 minutes.
Timepiece for determining the hour's angle of the sun to the Greenwich meridian for any equation of time. Knowledge of the hour angle is essential for any aviator or navigator to calculate longitude. The Greenwich hour angle of the sun is called the angle between the Greenwich meridian and the meridian passing at the instant given by the sun. The equation of time is then introduced into the calculations. We know that the true solar days are not all equal and differ somewhat from the previous days. It is this difference that we call the equation of time, it varies and is given by the tables for each day of the year. We must therefore correct the civil time to obtain the true time, necessary for the calculations.
To be able to determine the longi tude, he must still know the true local hourly angle of the sun, that is to say the angle between the meridian of the place considered and the meridian passing through the sun. The longitude of the location is equal to the difference between the Greenwich hour angle and the true local hour angle. It is of course necessary to take into account the signs of these angles and the East or West direction of the longitude.
The object of the invention is a timepiece for determining the Green wich hour angle of the sun for any equation of time. This timepiece will preferably be constructed in the form of a medium format watch and will be more particularly suitable for aviators.
An embodiment of the object of the invention is shown, by way of example, in the accompanying drawing.
Fig. 1 shows it in front elevation; Fig. 2 is a view similar to the previous one, the mobile dials nevertheless occupying a different angular position.
In a round case is fitted a chronograph watch movement with a special cog actuating three hands a, b, c, having a common center of rotation located in the middle of the movement. These hands travel in the usual direction of a watch needle, each facing a dial e, respectively f, respectively g, all three arranged concentrically with respect to the center of rotation of the hands.
The central dial e and the outer dial g are rotatable in the two directions of rotation and can be controlled rotatably by means of a movable bezel 7a of the case. To this end, the bezel 1a is in a gear relationship with the outer dial g which, at. in turn, controls the central dial e by means of a suitable gear train in the ratio of 10: 1. This control mechanism for the dials e, g is not shown in the drawing, since it does not he offers nothing special and can be done in different ways.
The same is true of the chronograph watch movement which operates the three hands.
The needle a represents the minute needle; it moves opposite a decimal gra duation of the central dial e, at the rate of one complete revolution in 40 minutes corresponding to an angle of rotation of the earth of 10 degrees, that is to say that each division of the graduation corresponds to one degree of arc.
The hand b represents the hour hand; it moves opposite a graduation of the fixed intermediate dial f, at the rate of one complete revolution in 24 hours, which corresponds to a complete rotation of the earth around its axis. The graduation of this dial comprises 36 equal parts corresponding to 360 degrees; so that each division of the graduation represents 10 degrees of arc.
The hand is a chronograph hand that can be stopped, recalled to zero and restarted by means of a push button <I> i </I> mounted in the crown <I> k </ I > used for winding the mainspring and for setting the time of the hands <I> a, b </I> of the watch movement, the ratio between the angular speeds of these last two hands being constant, of 36 : 1.
The chronograph hand c moves like a second hand, facing a gradation of the outer mobile dial g, for one complete revolution in 4 minutes corresponding to a rotation angle of earth by 1 degree or 60 arc minutes. The graduation of this dial consists of 60 equal parts.
The graduation of the central dial e makes it possible to appreciate the units of the degrees, while the graduation of the fixed dial f only gives the tens of degrees of arc.
The graduation of the outer dial is used to appreciate in minutes and approximately in seconds of arc, the intervals between the lines of the graduation of the central dial e.
The graduation of the outer dial is also used to introduce the equation of time in the reading of the hour angle. To this end, we turn the mobile bezel, relative to the line 360 of the fixed dial, to the left or to the right depending on whether the equation of time is positive or negative, 1 minute equation of time corresponding to 15 minutes of arc, c 'that is to say 15 divisions from the outer dial. Each minute equation of time is preferably marked by a red line on the dial; there will therefore be four for one revolution of the dial. These minutes are divided into 15 equal parts, each corresponding to 4 seconds.
Thus, we can introduce the equation of time in minutes and seconds. The equation of time varies approximately from - 16 min 30 sec to -E- 16 min 30 sec or a total of 33 min; that's 8 15 'of arc. Suppose one of the limit cases, that is to say the equation of time equal to + 16 min 30 sec it will be necessary to turn the mobile telescope to the left of 4 turns plus 71/2 divisions, which corresponds to, 4 7 '30 "d' bow.
Thanks to the gear train controlling the central mobile dial, the reading of the hour angle will be corrected and the latter brought back to its true value.
To use the timepiece described above, we can proceed, for example, as follows: Assuming that we want to determine the Greenwich hour angle of the sun at a given moment, we must first do the following: equation of time equal to zero, that is to say the civil time equal to the real time. For this, it is ensured that the line 60 of the outer dial coincides with the line 360 of the fixed intermediate dial. This coincidence can be established by means of the telescope 1a. The hands move to the rhythm of the earth's rotation around its axis, they directly mark the hour angle on the dials.
Thus, FIG. 1 indicates:
EMI0003.0002
Fixed <SEP> dial <SEP> f <SEP> 120 <SEP>
<tb> Central <SEP> dial <SEP> e <SEP> 6 <SEP>
<tb> <U> Cadra </U> n <SEP> <U> e </U> xexterior <SEP> g <SEP> 12 '
<tb> Hourly <SEP> angle <SEP> 126 <SEP> <SEP> 12 'Assuming that the equation of time is _ -i- 5 minutes 22 seconds and that it is necessary to look for the hour angle for a moment given: The equation of time modifies the value of the hour angle; this equation is introduced by turning the movable bezel to the left or to the right depending on whether the equation of time is positive or negative.
The mobile bezel is rotated relative to the line 360 of the fixed dial by bringing on this line the division of the outer mobile dial corresponding to the value of the equation of time. In the particular case, the equation of time is = -I- 5 minutes 22 seconds; we therefore move the mobile telescope to the left by 5 divisions (red) plus the value of 22 seconds, or 51/2 black divisions.
Thanks to the gear train that controls it, the central AC dran will have. rotated in a 10: 1 ratio by an angle corresponding to the equation of time and the hour angle reading will be corrected as shown in fig. 2:
EMI0003.0007
Dial <SEP> freezes <SEP> f <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 120 <SEP>
<tb> Central <SEP> dial <SEP> e <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 7 <SEP>
<tb> <U> Cadra </U> n <SEP> <U> exterior <SEP> g <SEP>. <SEP>. <SEP>. </U> <SEP> 32 '<SEP> 30 "
<tb> Clockwise <SEP> angle <SEP> rectified <SEP> (true) <SEP> 127 <SEP> <SEP> 32 '<SEP> 30 "In reading the hour angle, given the rapid movement of the second hand c, we must first read the dial g.
On the fixed dial f and the central dial e, the number marked will be the one last passed through the needle. The watch could have two second hand c, including a rattra pante hand also moving opposite the outer dial; at the rate of one turn in 4 minutes.