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Vorrichtung zur Bestimmung der Höhe eines Punktes über der Erde von diesem Punkte aus mittels Scheinwerfers und eines zur Beobachtung der reflektierten Strahlen dienenden optischen
Instrumentes.
Für die Landung von Flugzeugen bei Nacht benutzt man ausser den Landungssignalen, die fest oder transportabel zur ebenen Erde angebracht sind, am Flugzeug befestigte Scheinwerfer, die zum Ableuchten des Geländes dienen. Solche Scheinwerfer erleichtern das Landen auch auf unbekantem Gelände, der Führer ist aber noch darauf angewiesen, die jeweilige
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Beleuchtung des Erdbodens sehr unsicher ist. Für Tiefenmessung unter Wasser ist es ferner bekannt, mittels eines fest am Fahrzeug angebrachten Scheinwerfers je nach der Tiefe eine Verschiebung des erzeugten Lichtfleckes auf dem Meeresgrunde zu bewirken.
Der Erfindungsgegenstand soll im besonderen dem Flugzeugführer ermöglichen, dass er, ohne au ; Schätzungen angewiesen zu sein, auch im fremden Gelände die jeweilige Höhe über dem Erdboden an einer Vorrichtung ablesen kann, bzw. so, wie er in eine bestimmte Höhenlage gelangt, dies erkennt. Auf Grund dieser Beobachtung kann er richtig landen bzw. wasser.
In Fig. i der Zeichnung ist die Einrichtung nach der Erfindung schematisch dargestellt. An der unteren Seite eines Flugzeuges ist in dem Rumpf desselben der Parabolscheinwerfer A eingebaut, welcher einen Lichtkegel mit geringer Streuung in bestimmtem Winkel, beispielsweise schräg nach unten vor das Flugzeug wirft. Vor dem Führersitz C ist ein Beobachtungsspiegel B angebracht, dessen spiegelnde Fläche einen bestimmten Winkel mit der Sichtlinie vom Führersitz aus bildet.
Bei der in der Abbildung dargestellten Anordnung ist z. B. die Einstellung des Scheinwerfers A und des Beobachtungsspiegels B so getroffen, dass das erste Aufleuchten des Gesichtsfeldes im Spiegel in dem Augenblick beginnt, wenn die Propellermitte sich in einer Höhe a über dem Erdboden befindet. Zu diesem Zeitpunkte beleuchtet der Lichtkegel des Scheinwerfers A die in der relativen Stellung 11 zum Flugzeug befindliche Erdober- fläche an der Stelle F, die in dem Sichtwinkel des Spiegels B liegt und somit vom Flugzeugführer im Beobachtungsspiegel B gesehen wird.
Befindet sich die Erdoberfläche tiefer unter dem Flugzeug, z. B. in der relativen Stellung 1, so beleuchtet der Lichtkegel die Stelle E, die von dem Führer in dem Spiegel nicht wahrgenommen werden kann, da dieselbe ausserhalb des Gesichtswinkels im Spiegel liegt.
Das Aufleuchten des Gesichtsfeldes im Spiegel ist demnach für den Führer das Zeichen, dass sich sein Flugzeug in einer bestimmten, vorher durch Einstellung von Scheinwerfer und Spiegel festgesetzten Höhe über der Landungsstelle befindet.
Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung die Anwendung eines Planspiegels B ; hierbei ist das Gesichtsfeld durch die Grösse des Spiegels begrenzt. Die Abbildung lässt erkennen, dass der Lichtflecke beim Auftreffen in F und G und in allen dazwischen liegenden Lagen von der Beobachtungsstelle C aus gesehen wird. Bei der Lage des Lichtfleckes in E fallen die vom Spiegel reflektierten Strahlen in Richtung 3 und sind daher für den Beobachter nicht mehr sichtbar.
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Wird zur Beobachtung ein Konvexspiegel benutzt, der dem Führer ein verkleinertes Bild der betrachteten Erdoberfläche zeigt, so kann in weiteren Grenzen ein Wandern des Lichtfleckes im Spiegel, entsprechend der Veränderung der Höhe des Flugzeuges über dem Erdboden, beobachtet werden. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, wird durch den Konvexspiegel B der Lichtflecken bei seinem Auftreffen in F in Sichtlinie 1, beim Auftreffen in G in Sichtlinie 2 und bei E in Richtung 3 reflektiert, demnach in allen Lagen zwischen F und E für den Beobachter erkennbar. Durch Anbringen einer Visiereinrichtung vor dem Beobachtungspiegel wird dem Führer hierbei die jeweilige Lage des Flugzeuges und der für die Landung günstigste Augenblick erkenntlich.
Bei Anwendung eines Konkanpiegels kann die Beobachtung auch mittels Fernrohres und Fadenkreuzes statt des Visiers, oder auf einer Mattscheibe erfolgen. In Fig. 4 ist der Strahlengang mit Sammelspiegel B und Mattscheibe 111 dargestellt. Das vom Hohlspiegel B in F aufgenommene Bild des Lichtfleckes wird auf der Mattscheibe Af in F abgebildet- ebenso das Bild G in < und E in EI. Der Beobachter in C sieht demnach (bei Ver, änderung der Höhenlage des Flugzeuges) auf der Mattscheibe ein Wandern des verkleinert abgebildeten Lichtfleckes.
Das Bild des Lichtfleckes auf der Mattscheibe behält auch bei veränderter Lage auf der Mattscheibe annähernd die gleiche Grösse, da die durch die
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der Erdoberfläche durch die gleichzeitig stattfindende Verlängerung des Strahlenwegs bis zur Mattscheibe ausgeglichen wird.
Als weiterer Vorteil bei dieser Anordnung kann der Umstand angesprochen werden, dass mit abnehmender Höhe der Weg wächst, den der abgebildete LichtHecken auf der Mattscheibe zurücklegt. Eine auf der Mattscheibe angebrachte Skalenteilung, welche die absolute Höhe des Flugzeuges direkt ablesen lässt, weist demnach in den unteren Werten die für die Landung wichtige Bedingung bedeutend grösserer Genauigkeit als in ihren oberen Werten auf. Durch das Zwischenschalten einer Mattscheibe zwischen Führer und Beobachtungspiegel wird gleichzeitig ein Blenden des Führers durch die plötzlich auftretenden Lichteindrücke vermieden.
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Der Hohlspiegel B ist in das zylindrische wasserdichte Gehäuse K eingebaut, welches unten zur Hälfte durch eine Klarglasplatte/verschlossen ist.
Die Mattscheibe M, welche
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abgebildet. Der durch die Schraube 0 verstelbare Hilfsspiegel L befindet sich in einem kastenförmigen Ansatz P, der durch die Klarglasplatte N verschlossen ist, so dass das Spiegelbild der Mattscheibe M hierdurch betrachtet werden kann. Der Beobachtungsapparat wird mittels der Befestigungsschelle S an passender Stelle am Flugzeug so befestigt, dass die Achse des Sammelspiegels und die Achse des Scheinwerferstrahles annähernd in einer Vertikalebene des Flugzeuges liegen, wobei der Neigungswinkel
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bestimmt.
An Stelle eines Sammelspiegels kann auch eine Sammellinse derart angewendet werden, dass in gleicher Weise wie mit dem Sammelspiegel ein reelles Bilde der Erdoberfläche und des auf derselben wandernden Lichtfleckes, beispielsweise auf einer Mattscheibe, beobachtet
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die Beobachtungsscheibe treffen.
Fig. 6 zeigt als Ausführungsbeispiel die Anwendung der Linse B und Mattscheibe D vor dem Führersitz beim Einbau in den Rumpf des Flugzeuges, um jeden Luftwiderstand durch den Beobachtungsapparat zu vermeiden. Bei dieser Anordnung kann die Öffnung im Boden des Flugzeuges entsprechend dem Linsendurchmesser kleiner sein, als bei Anwendung eines Beobachtungsspiegel für den gleichen Zweck.
Das auf der Mattscheibe entstehende verkleinerte Bild des Lichtfleckes kann von dem Führer direkt betrachtet werden, wobei gegebenenfalls auf einer entsprechenden Skala die jeweilige Höhenlage des Flugzeuges abgelesen werden kann.
Bei Anbringung der Linse und Beobachtungsscheibe an anderer Stelle im Flugzeug kann mit Hilfsspiegeln die Beobachtungsscheibe dem Führer sichtbar gemacht werden.
Fig. 8 zeigt die Einrichtung gemäss Fig. 6 im grösseren Massstabe im Schnitt und Fig. 7 dieselbe in der Aufsicht. B ist die Sammellinse. D die Beobachtungsscheibe mit der Skala H und K das Gehäuse, welches die Sammellinse mit der Mattscheibe vereinigt.
Da der Abstand zwischen der Sammellinse B (siehe Fig. 6) und dem Lichtflecke E bzw. F, der vom Scheinwerfer A auf dem Erdboden 1 bzw. 11 gebildet wird, je nach
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kennzeichnet, dass ein Beobachtungsspiegel, Plan-, Konvex-oder Konkavspiegels vor oder in der Nähe des Führersitzes und ein Scheinwerfer nach unten gerichtet am Flugzeug so angebracht sind, dass die vom Scheinwerfer beleuchtete Stelle des Geländes im Spiegel direkt beobachtet werden kann.