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Vorrichtung zur Einstellung einer gewünschten Kursrichtung von Luftfahrzeugen bei Wind.
Die Erfindung bezweckt die mechanische Bestimmung jenes Winkels, welchen die Längsachse eines Luftfahrzeuges gegen die Kompassweisung einschliessen muss, um bei beliebiger Windrichtung und
Windstärke eine gewünschte Kursrichtung einstellen und einhalten zu können.
Dieser Zweck wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass in einem Skalenring, der in einer Grundplatte drehbar und feststellbar gelagert ist, eine konzentrische, mit einer Kreisteilung als Abtriftskala versehene Scheibe drehbar und feststellbar gelagert ist, die mit einem radialen Schlitz versehen ist, neben dem eine Längsteilung als Eigengeschwindigkeitsskala vorgesehen ist und in welchem ein Gleitstück mit einer Zeigermarke zur Einstellung der Eigengeschwindigkeit und einer Kreisteilung zur Ablesung der relativen Windrichtung verschiebbar angeordnet ist, welches Gleitstück einen zur Scheibe senkrechten Zapfenfür ein darüber drehbar angeordnetes, mit einer Längsteilung als Windgeschwindigkeitsskala versehenes Lineal trägt, das bei Verdrehung der Schlitzscheibe gegen die Grundplatte durch geeignete Mittel parallel zu sich selbst gehalten wird,
während zur Winkeleinstellung der Schlitzscheibe ein um deren Achse verdrehbar gelagertes, mit einer Längsteilung als Kursgeschwindigkeitsskala versehenes Radiallineal vorgesehen ist, das selbst mittels einer Zeigermarke nach der äusseren Kreisteilung des Skalenringes eingestellt werden kann.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 die geometrische Grundlage der Erfindung bei einzuhaltender Kursgeschwindigkeit, Fig. 2 desgleichen bei einzustellender Kursrichtung, Fig. 3 einen Diametralschnitt im Aufriss, Fig. 4 eine Draufsicht.
In Fig. 1 ist F die Momentanlage des Luftfahrzeuges, FA = Co die in dessen Achsenrichtung aufgetragene Eigengeschwindigkeit,- jiFO = x der Achsenwinkel des Luftfahrzeuges gegen die Nullrichtung (Kompassweisung) FO ; FB = e die von der Windstärke und Windrichtung abhängige Flug- geschwindigkeit in der Kursrichtung FB unter # OFB = ss gegen die Nullrichtung, so dass 4. AFB = ss == < x als Abtriftwinkel erscheint.
Soll nun das Luftfahrzeug eine neue Kursrichtung Fob, untel gegen die Nullrichtung FO
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zeugaehse FA in die bisherige Kursrichtung FB, also um den Abtriftwinkel' gedreht werden, wodurch sich eine neue Kursrichtung FB'unter < y'gegen die Luftfahrzeugachse FA'ergibt.
Trägt man nun auf einem in dieser Richtung eingestellten Lineal die Eigengeschwindigkeit Co = FA'auf und verstellt die Verbindungslinie AA'parallel zu sich durch Radialverschiebung des Drehpunktes A'des zweiten Lineals AA'Bo so weit, dass der zu A in bezug auf A'symmetrisch gelegene Punkt Bo in die neue Kurs- richtung FB'fällt, so kommt A'nach Bund Bo nach B', wodurch sich die Geschwindigkeit w = AB'= AB
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des Windes und'seine Richtung unter < ! p gegen die Nullrichtung ergibt.
Soll nun ein neuer Kurs unter < S gegen den früheren eingestellt werden, so wird zunächst das um den radial verschiebbaren Zapfen drehbar gelagerte Lineal in die Richtung A' B'gedreht, sodann festgeklemmt und unter Parallelhaltung desselben die Lagerscheibe seines Drehzapfens so weit gedreht, dass der die Grösse und Richtung der Windgeschwindigkeit so anzeigende Punkt B'die angestrebte Kursrichtung anschneidet. Dabei kommt der Zapfen. A' in die Lage J", welche durch die Richtung F."die neue Achsenrichtung des Luftfahrzeuges und somit auch den neuen Achsenwinkel a-II gegen die Kompassweisung liefert.
Die nach dieser geometrischen Grundlage ausgebildete Vorrichtung besteht aus einer zylindrischen Grundplatte 2, in der ein mit Kordelrand 2 a ausgestatteter, aussen und innen mit identischen Teil-
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Skalenscheibe 3 drehbar und festklemmbar gelagert. Diese trägt in einem mit einer Längsteilung als Eigengeschwindigkeitsmassstab 3 c versehenen Radialsclitz das mit einer Zeigermarke 4 a und einer sehr dünnenKreisteilungsscheibe 4 & ausgestattete Gleitstücke, in welchem ein vertikaler Zapfen 5 drehbar gelagert ist. Auf dessen unterem Ende ist das Kegelrad 6 befestigt, welches in das gleich grosse, auf der unter dem Radialschlitz drehbar gelagerten, radial gerichteten Welle 7 aufsitzende Kegelrad 8 eingreift.
Dieses ist mittels seiner Nabe verschiebungssicher, aber drehbar in dem radial geführten Gleitstück 4 gelagert und mit der Welle durch Feder und einer über die ganze Länge der ersteren gezogene Nut, also drehungssicher, aber verschiebbar, verbunden. Die Welle'1 ist beiderseits in der Skalenscheibe 3 gelagert und trägt nahe der Scheibenachse ein fest aufgesetztes Kegelrad 9, das in ein zweites gleich grosses an der Grundplatte 1 zentral befestigtes Kegelrad 10 eingreift. Die vier Kegelräder müssen derartig zusammenarbeiten, dass ein auf dem Zapfen 5 drehbar und mittels der Klemmschraube 5 a festklemmbares Lineal 11 trotz jeder Relativverdrehung der Skalenscheibe 3 gegen die Grundplatte 1 stets räumlich parallel zu sich selbst erhalten bleibt.
Dieses Lineal 11 ist symmetrisch zu seinem Drehzapfen 5 mit
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Kursgeschwindigkeitsmassstab versehen ist. In jeder Ecke der halbkreisförmigen Deckplattenöffnung ist die diametrale Kante mit einer Zeigerspitze 12 d ausgestattet, welche die Ablesung des Kursriehtungs- winkels ss an der Aussenskala 2 a des Skalenringes 2 gestattet.
Die Arbeitsweise mit der Vorrichtung gestaltet sich wie folgt :
Der momentane Achsenwinkel a des Luftfahrzeuges gegen die Kompassweisung FO (Fig. 1) wird mittels der Zeigermarke 1 a auf der äusseren Kreisteilung 2 b des Skalenringes 2 eingestellt und mittels der Druckschraube 1 b festgeklemmt. Hierauf wird die Skalenscheibe 3 derartig eingestellt und mittels
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Diese beiden Zeigermarken geben die Richtung der Längsachse des Luftfahrzeuges an. Nun wird das GleitstÜck 4 mittels der Zeigermarke 4 a und der Eigengeschwindigkeitsskala 3 c durch Radialverschiebung nach der bekannten Eigengeschwindigkeit eingestellt und die mit der Kursgeschwindigkeitsteilung 12 a versehene Diametralkante der Deckplatte 12 nach dem irgendwie bestimmten Abtriftwinkel (auf der Skala 3 b eingestellt und mittels der Druckschraube 1 a festgeklemmt. Nun verdreht man bei gelüfteter Klemmschraube 5 a das um den Zapfen 5 verdrehbare Lineal 11 so weit, dass die durch das Zapfenmittel gehende Teilungskante auf der Diametralskala 12 0 die irgendwie vorherbestimmte Fluggeschwindigkeit in der Kursrichtung anschneidet.
Dadurch ergibt sich auf der Teilung des Lineals 11 die Grösse der Windgeschwindigkeit, während deren Richtung unter dem Winkel o gegen die Achse des Luftfahrzeuges durch Ablesung auf der Kreisteilung 4 a mittels der Messkante des Lineals 11 sich ergibt, ebenso wie der Wind-
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und 2 b erscheint.
Analoge Handgriffe hatte man vorzunehmen, wenn man gemäss der Beschreibung von Fig. 2 die Kursrichtung bei noch unbekannter Kursgeschwindigkeit um einen beliebigen Winkel ändern wollte.