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Nouveau viseur aérien universel pour pilotes d'avion.
Une des principales difficultés dans le pilotage des a- vions tient à ce que le pilote ne peut voir qu'une petite partie du terrain qu'il survole. Il est en effet impossible à la vue humaine de dominer simultanément une étendue aussi grande, et de plus, une grande partie du terrain est cachée à la vue du pilote par son propre avion. Aussi le pilote doit-il, pour y remédier, se pencher au dehors de la carlingue en cessant ainsi momentanément de prêter attention au pilotage et à la ligne de vol.
Pour les mêmes raisons il est difficile au pilote de fair une navigation rigoureuse, parce qu'en général il n'aura ni le temps ni la présence d'esprit nécessaires pour pouvoir utiliser son dérivomètre ou tout autre appareil similaire. La preuve en est que l'usage de ces appareils reste à la charge d'un second pilote, ou observateur qui donne les indications nécessaires au pilote,
Il est évident qu'il serait très avantageux ai le pilote
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pouvait constamment voir tout ou une plus grande partie du terrain qu'il survole ;
ces avantages seraient encore plus grands si Inobservation nécessitait peu d'efforts ou si le pilote pouvait faire les opérations nécessaires au maintien du cap voulu, tels que mesure et correction de la dérive, de la vitesse réelle sur le terrain ou la détermination de la direction et de la force du vent, etc., pans le brevet portugais antérieur du demandeur N 17.13, on a déjà décrit un dispositif permettant de reproduire à bord d'un avion, d'un dirigeable ou de tout autre machine volante, à une éanelle déterminée, le terrain survolé.
Mais ce dispositif ne permettait pas au pilote de l'utiliser, parce qu'il était destiné à l'observateur, comme c'est le cas pour les autres instruments de navigation. Tout au contraire l'appareil, objet de la présente invention, permet au pilote de l'utiliser lui-même avec la plus grande facilité.
On voit la reproduction de l'image du terrain par un condensateur ou verre spécial, placé sur le tablier, en face du pilote, comme les autres instruments de bord,, de façon à être sensiblement à bauteur des yeux du pilote et dans un plan sensiblement perpendiculaire à la ligne de vol. Ainsi, le pilote voit devant lui, à une distance convenable et d'une manière très confortable (avec les deux yeux), la reproduction exacte, à échelle réduite, de tout le terrain survolé.
De ce rait le pilote n'a même pas besoin de regarder ailleurs que sa ligne de vol, ce qui constitue un avantage énorme pour le pilotage, l'observation et la navigation.
L'appareil peut être aussi utilisé pour mesurer la dérive et la vitesse par rapport au sol et permet ainsi la navigation rigoureuse. Il présente donc tous les avantages des appareils décrits au brevet portugais N 17.134 et de plus les suivants :
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1. Le pilote de l'avion peut voir devant lui constamment et à la hauteur des yeux (donc sans aucun effort) une repro- duction réduite et exacte de tout le terrain.
2. Le pilote peut contrôler constatent et sans aucun effort, la dérive, en faisant sa correction immédiatement.
3, Le pilote peut rapidement vérifier la vitesse par rapport au sol, et mesurer la direction et la vitesse du vent, en faisant les observations nécessaires.
4. Le pilote peut avec la plus grande facilité mainte- nir la ligne de vol, ce qui diminue la durée du voyage.
5. L'orientation, et par conséquent la navigation, sera très facilitée.
6. :En cas de panne de moteur, le pilote pouvant voir immédiatement tout le terrain survolé, peut préparer et réali- ser dans les meilleures conditions possibles son atterrissage, ce qui accroît la sécurité, les quelques seoondes que l'on gagne et l'avantage qu'a le pilote de ne pas avoir besoin de se pencher au dehors ou de se retourner, pour voir le terrain, peuvent empêcher un désastre.
7. Le pilote peut observer les avions qui se trouvent au-dessous de lui et suivre leurs évolutions, ce qui diminue les risques de collision et présente une grande importance pour les combats aériens.
8. Les passages à la verticale, l'observation militaire, le bombardement et d'une façon générale toutes les opérations militaires sont facilitées.
9. Comme le tube optique du viseur est placé verticalement et que l'on peut employer des verres ou filtres spéciaux pour sélectionner les rayons lumineux, on pourra voir à travers la brume ou à travers l'eau (par exemple dans la Chasse aux sous-marins).
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10, La navigation nocturne ainsi que l'observation des lumières est très facilitée, surtout lorsqu'il s'agit d'observer plusieurs signes lumineux simultanément qui facilitent les atterrissages de nuit.
11, Le pilote peut plus facilement déterminer l'altitude et les distances,
12. Pendant l'exécution des photographies aériennes, le pilote peut faire son vol avec plus de précision, obtenant ainsi une parfaite superposition des plaques photographiques, ce qui est très avantageux dans la photogrammétrie,
Afin de mieux faire comprendre 1' invention, on va en dé- crire ci-après divers modes de réalisation pris à titre d'exemples aucunement limitatifs, et qui sont figurée schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels :
Fig.1 montre un premier mode de réalisation; Tig.2 une variante;
Fig.3 le montage de l'installation à bord de l'avion;
Fig.4 est une vue de face du dispositif viseur montrant un mode de combinaison possible avec un instrument de navigation;
enfin
Fig.5 montre une autre variante de réalisation destinée plus particulièrement à faciliter l'atterrissage, et à permettre la vue en avant pendant le roulement au sol.
Comme le montrent plus particulièrement les Figs. 1 à 3 le dispositif objet de l'invention est essentiellement constitué par un système optique 0 monté à l'extrémité intérieure d'un tube vertical A; ce système produit une image sur un second système optique 0' (Fig. 1) ou sur un verre dépoli V (Fig. 2) ou encore sur tout autre système approprié (écran, miroir, etc..). L'image est ensuite renvoyée sur un tiroir, prisme ou autre système approprié B, d'où. elle est
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réflectée sur le condensateur ou verre spécial C.
Le cas échéant, on peut se dispenser de ce dernier dispositif et observer l'image directement dans le réflec- teur B. On voit l'image en position normale et avec les deux yeux, donc sans aucun efforts Pour obtenir le passage de l'image du terrain du haut en bas de l'écran et sans inversion (ce qui constitue un grand avantage, mais n'est pas indispensable), on introduit dans le système optique une com- binaison de miroirs spéciaux, (non figurée).
La Fig.1 représente d'une façon schématique un premier mode de réalisation, tandis que la Fig.2 représente une va- riante plus perfectionnée. Dans cette dernière, l'image est obtenue sur un verre dépoli V, ce qui permet l'utilisa- tion d'objectifs très lumineux, et de grands angulaires., Ce système permet l'utilisation d'un tube de plus petit diamètre et une construction plus économique et plus légère. Ce système permet aussi l'emploi de distances focales très petites donc par conséquent une image très petite dans le verre dépoli V, laquelle est ensuite agrandie et réfléchie par le miroir B. On pourra aussi renvoyer directement l'image réduite sur B et l'observer à travers un verre amplificateur placé en C.
Comme le montre la Fig.3, l'ensemble ci-dessus décrit est monté de telle sorte dans le poste de pilotage de l'aéronef, que pendant le vol horizontal, l'axe optique du tube A est vertical, tandis que l'axe optique du condensateur est horizontal et situé dans le plan de vision du pilote.
Il y a avantage à disposer le condensateur, ou plue généralement la surface sur laquelle vient se projeter l'image formée dans l'appareil (écran, plaque dépolie, etc.,) sur
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le tablier même, désigné par T, qui porte les instruments de bord de l'avion, de sorte que le pilote a constamment sous les yeux l'image du terrain survolé.
La Fig.4 montre le dispositif conforme à, l'invention qui permet non seulement la vision directe du terrain survolé, mais encore la mesure de la dérive et les observations nécessaires à la navigation. A cet effet, le condensateur ou éventuellement l'écran sur lequel vient se projeter l'image est rendu solidaire d'une monture M qui peut effectuer un mouvement de rotation autour du point P qui constitue la trace de l'axe optique horizontal. Le mouvement de rotation est produit à la main par exemple par tout dispositif approprié. Un index permet de mesurer sur le limbe L, l'angle de dérive que les points du terrain forment avec les réticulée longitudinauxg gravés dans le condensateur. L'appareil comporte par ailleurs deux réticules mobiles transversaux g', déplagables au moyen du bouton molleté N.
On donne l'écartement qui correspond à la hauteur de vols lu dans l'altimètre, en tournant le bouton N dont le limbe est gradué en mètres de hauteur de vol.
La détermination du temps de passage d'un point du terrain entre les deux réticules transversaux g', au moyen d'un chronomètre, on aura la vitesse par-rapport au sol. Le cadran du chronomètre peut être gradué directement en vitesse horaire; le chronomètre lui-même et sa commande peuvent être placés sur le manche ou en tout autre endroit approprié, à portée de la main du pilote*
Il est évident que l'invention s'étend également à l'application de tout autre système de mesure de la dérive et de la vitesse de l'avion par rapport au soi.
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Suivant une variante de réalisation, les réticules sont gravés dans le verre dépoli V, pour éviter les effets de parallaxe. La lecture des limbes et index peut être faite dans l'image par 0. ou séparément en tout autre point convenant pour le pilote. Le système qui commande le mouvement de rotation de la monture M peut aussi être placé dansfn endroit quelconque à, portée de main du pilote.
un des avantages essentiels de l'invention ci-dessus décrite, réside dans le fait que la surface où l'écran de projection se trouve sur le tablier, c'est-à-dire par construction à une distance correspondant à la distance de vision distincte du pilote, Ce dernier n'éprouvera aucune fatigue à observer avec les deux yeux pendant tout le temps nécessaire, l'image du terrain survolé, cette image étant par ailleurs nette et lumineuse et n'exigeant aucun réglage; en outre, la disposition axiale de l'ensemble élimine automatiquement les erreurs de parallaxe et facilite ainsi le pilotage.
La variante de la Fig.5 se distingue des dispositifs décrits par le fait que l'axe optique subit deux déviations, étant donné que l'extrémité du tube A est prolongée par une partie A' inclinée vers l'avant, les rayons lumineux pénétrant dans le tube A' étant renvoyés dans l'axe du tube A par l'intermédiaire d'un système optique approprié(prisme ou analogue). Cette disposition permet de contrôler constamment le terrain situé en avant de l'avion, ce qui est particulièrement précieux lors des atterrissages, puisque le pilote peut* en conservant sa position normale se rendre compte de la nature du terrain, des obstacles éventuels et de la distance à laquelle il se trouve de ces obstacles.
Le cas
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ocrant, un dispositif tel que ceux des Figs. l à 3 peut être complété par un viseur d'atterrissage en rendant la partie A' inobile par rapport à la partie A, et en ne l'amenant en position qu'en cas de nécessité.
Le dispositif objet de l'invention permet d'utiliser sur le viseur des objectifs grande angulaires de 180 et même davantage. Pour la navigation normale, un dispositif de 1000 est déjà suffisante et cette ouverture est déjà bien supérieure à celle des objectifs des viseurs actuels, mais le dispositif objet de l'invention permet d'utiliser des angles de 180 et même davantage.
On peut aussi utiliser un système de longueur focale variable de façon à obtenir une reproduction du terrain $ l'échelle voulue.
Suivant une autre variante, le viseur aérien objet de l'invention permet de reproduire l'image du terrain survolé en n'importe quel point de l'avion, par exemple dans la cabine des passagers, de façon à permettre l'observation en toute commodité du terrain survolé, comme s'il s'agissait du passage d'un film coloré sur l'écran. Le condensateur, miroir ou analogue servant à reproduire l'image peut évidemment recevoir toute inclinaison voulue.
Le viseur peut aussi être combiné avec une boussole, ce qui permet au pilote de voir simultanément la direction et le terrain, et de mesurer et corriger la dérive, tout en observant la boussole (ou avec d'autre Instrument).
Le viseur objet de l'invention est encore extrêmement intéressant dans le cas d'utilisation des trains d'atterrissage escamotables, parce qu'il permet au pilote de vérifier
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immédiatement et constamment la position de son train d'atterrissage.
Résumé.
En résumé l'invention concerne un nouveau viseur aérien universel, plus particulièrement destiné aux pilotes d'aéronefs, et permettant à ceux-ci de voir constamment devant eux, et à une distance convenable et d'une manière confortable (avec les deux yeux) la reproduction exacte, à échelle réduite, du terrain survolé; en même temps, le pilote peut maintenir la ligne de vol et effectuer des mesures de dérive et de vitesse et autres, sans quitter la position normale.
L'invention porte plus particulièrement sur les points ci-après pris séparément ou en combinaison t
1. Le viseur est formé par un tube contenant un système optique et dont l'axe est vertical lorsque l'aéronef se déplace horizontalement, l'image formée par le système optique étant renvoyée suivant un axe horizontal situé à. hauteur des yeux du pilote et dans l'axe de celui-ci.
2, La réflection du faisceau lumineux incident est obtenue par un miroir par un système de prismes ou par tous autres moyens équivalents.
3. L'image renvoyée horizontalement est projetée sur un condensateur ou par l'intermédiaire d'un système optique approprié sur un écran de dimensions voulues, pré- férablement situé sur le tablier sous les yeux du pilote.
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