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" Dispositif servant à la détermination mécanique des éléments de tir sur but mobile ".
L'invention concerne un perfectionnement apporté et une forme avantageuse donnée à la forme d'exécution décrite dans le brevet belge ? 365.331 en date du 15 novembre 1929 et représentée par la figure 9 du dit brevet d'un disposi- tif servant à déterminer l'angle de pointage en avant du but ( correction déplacement ) d'une bouche à feu ainsi que la durée de parcours du projectile et la distance de l'ob-
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jectif, qu'il estnécessaire de connaitre pour déboucher le projectile.
Dans ce dispositif de visée connu, qui est base sur la solution mécanique de l'équation approchée donnant la durée de parcours du projectile dans l'air 't az/b-z, dans laquel- le est la distance de l'objectif et a , b deux paramètres, on emploie comme organe de réglage un oordon, qui ost impro- pre à sa fonction, car son allongement variable affecte la précision de la transmission des mouvements de réglage. De plus dans le dispositif connu la forme donnée à l'organe qui matérialise le vecteur de la vitesse de l'objectif ne permet pas de réaliser le réglage dans toutes les directions.
L'in- vention permetde remédier à ces inconvénients du faitque l'on dispose entre le vecteur mécanique de vitesse de l'ob- jectif, dont la grandeur et la direction doivent être réglées à la main, et le dispositif également actionné à la main ser- vant à régler l'appareil d'une manière continue pour les dis- tances de l'objectif mesurées successivement, un arbre à car- dan en deux pièces, de longueur variable, dont la portion ar- rière, réunie par une articulation à la cardan avec l'organe de commande du vecteur de la vitesse de l'objectif a la forme d'une vis à pas incliné, non susceptible de tourner suivant son axe, tandis que la portion avant, réunie avec le disposi- tif de réglage de la distance de l'objectif a la forme d'un écrou,
monté sur la vis et non susceptible de se déplacer dans le sens de l'axe et qui est réuni par l'intermédiaire d'une articulation'à la cardan à l'axe de rotation parallèle à l'axe de la bouche à feu, d'un tambour cylindrique sur la surface duquel est tracée une spirale logarithmique, dont le point de contact avec une échelle des distances de l'objectif à graduation logarithmique placée parallèlement à l'axe du tambour et pouvant se déplacer dans le sens de l'axe, sert de
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point de.réglage pour les distances du but mesurées, cette éohelle des distances étant déplacée en même temps que le tambour dans le sens de l'axe d'une quantité dépendant de la durée du trajet du projectile.
De plus, le dispositif de com- mande servant au réglage du veoteur de la vitesse est construit de façon que la grandeur et la direction de ce vecteur puis- sent être réglées à volonté, le dit vecteur étant considéré comme un parcours aérien entre un point immaté.riel et le cen-
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ira do 1.'ra G.Otll.ü'fi.Ul1 à la cardan, do la. port.i,.>ii arrà.ôrT fio l'arbre à cardan.
Le dessin représente l'objet de l'invention sous une forme de réalisation donnée à titre d'exemple. Sur ce dessin, la figure 1 représente le principe mécanique de l'appareil; la figure 3 est la même figure comportant en plus le réglage correctif du paramètre linéaire b et le schéma du réglage logarithmique de la distance de l'objectif; la figure 3 est une coupe verticale par l'axe du dispo- sitif oomplet vu latéralement.
La figure 4 représente en coupe transversale verticale le dispositif de réglage du vecteur de la vitesse de l'objec- tif; la figure 5 est une coupe longitudinale par l'arbre à cardan vu en plan; la figure 6 est une coupe transversale de l'artioula- tion à cardan avant.
Dans la représentation du principe mécanique de l'appa- reil de.la figure 1, dans le triangle 92 - 95 - 91 ,le point 92 représente la bouche à feu, le point 95 , l'objectif au départ du coup, et par suite le segment 92 - 95 représente la distance de l'objeotif mesurée en dernier ( distance mesu- rée ) et qu'on a posée dans l'appareil; à partir du point 95 l'objectif parcourt pendant la durée t du trajet du projectile
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avec une vitesse v mesurée ou estimée dans le sens estimé 95- 91, le segment vt jusqu'au point'd'impact 91, de sorte que le segment 91 - 92 représente la distance z du point d'impact.
Si l'on trace le triangle 92 - 90 - 96 semblable au premier et opposé par le sommet, en considérant le segment 90 - 91 comme un paramètre linéaire b et en désignant le côté 96 - 90 parallèle à 91 - 93 par av on obtient d'après la similitude des deux triangles la proportion vt/z =av/b-z , d'où on tire t = az/b - z Mais cette équation ne donne pour les paramètres
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coiis a 1>1 b quc ü(>\ v<iLwur.u approohooa à la t1nré'o de trajet du projectile, relevée sur la table de tir, rapportée à la distance z du point d'impact, que l'on peut cependant corriger en faisant varier automatiquement b de quantités ¯ b suivant les valeurs de t de la table de tir pour les distan- ces de tir z.
Si l'on considère sur la figure 2 le triangle
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90 - 9S - 96 oonuno trianelo dos vitesses avec le temps a com- me facteur de proportionnalité; on constate que le côté 90 - 92 = az/t est proportionnel à la vitesse moyenne du projectile le long de la corde z de la trajectoire du projectile et que le côté 92 - 96 = ax/t est proportionnel à la vitesse d'un projectile fictif qui parcourrait la distance mesurée x dans le tomps t , Or, on a d'une manière tout à fait générale :
K log x = K log x/t + K log t dans laquelle K est l'échelle des longueurs de la graduation logarithmique. On choisit donc 11 de façon que :
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K lo; ! + L\ 12. = b - z = segment 91 - 92 . D'où il résulte :
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1" '.. l oe; t = 1.
U - - - u à 13 et log log b - az K log = K log +b - az/t - ¯ b.
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Si, conformément à l'équation K log x = K log + K log t , on adopte une échelle logarithmique pour les distances de l'objectif, il faut que le deuxième membre de la somme soit formé à l'aide d'une came pouvant tourner autour du point 91 et dont les vecteurs radiaux correspondent aux variations ¯ b= b-az/t-K log t pour des' angles de rotation proport tionnels à z/t.
Si donc on déplace dans le sens de l'axe et dans le sens correct la graduation des distances de l'objec- tif de ces quantités ¯ b parallèlement au segment 90 - 92 , on peut régler l'appareil pour la distance de l'objectif exacte x , en prenant, conformément à la figure 2 comme point de ré- glage, le point d'intersection X du segment 90 - 91 avec un segment à graduation logarithmique que l'on obtient en tra- çant sur la surface d'un cylindre de rayon remonté de façon à pouvoir tourner autour du segment 90 - 91 comme axe, une hélice dont les abscisses 92, X = K log pour un angle de rotation = a/r x/t .
On a alors, d'après la figure 2, l'équar t tion K log x = K log x/t + K log t .En réglant la distance de l'objectif d'après cette échelle logarithmique des distances- venant en oontact avec la surface du cylindre le long d'une de ses génératrices au moyen de son point d'intersection X servant de point de réglage avec la spirale logarithmique, on inscrit automatiquement dans l'appareil l'angle # formé par la ligne du point d'impact 90 - 92 avec la ligne de visée 96 - 92 , de sorte qu'en visant l'objectif dans la direction 96 - 92 , l'axe de la bouche à feu est amené dans la position donnant'coup au but, au moyen des dispositifs de pointage en hauteur et en direction, même si cet axe est incliné vers le haut par rapport à la direction 90 - 92 ,
d'un angle de tir correspondant à la distance et à la position angulaire du point d'impact. Ce réglage de l'angle de tir peut se faire avantageusement par le procédé connu des hauteurs de chute
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du projectile en déplaçant verticalement le point 96 de la ligne de visée 96 - 92 d'une quantité correspondant à la hauteur de chute h du projectile pendant sa durée de trajet t .
La forme de réalisation de l'invention représentée sur les figures 3 à 6 peut aussi être utilisée sur les canons pointés par deux pointeurs, dont l'un suit l'objectif à 1' aide du mécanisme de pointage en hauteur et l'autre à l'aide du mécanisme de pointage en direction dans le viseur de son télescope.
Sur le berceau du tube du canon est fixée une plaque de support 1 comportant un chariot de guidage, de façon que ce guidage soit dirigé parallèlement à l'axe du tube. Dans la plaque de support est monté un chariot 2 qui peut coulis- ser et comporte entre les deux glissières une crémaillère 2g avec denture oblique, dans laquelle vient en prise le filetage hélicoïdal 3a d'un arbre 3 qui peut tourner mais'non coulis- ser dans la plaque de support 1. Cet arbre comporte encore un second filetage hélicoïdal 3b, en prise avec un pignon hélicoïdal 4 calé sur un arbre transversal 6 à côté d'une came 5. Contre cette came s'applique, sous l'action d'un res- sort à boudin 10, un galet 9 monté de façon à pouvoir tourner sur un axe 8 dans une fourchette 7 non susceptible de tourner.
Cette fourchette est réunie d'une manière réglable avec 1' échelle des distances 12 à graduation logarithmique par l'in-
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L<1'm(,<i1 rt t '() Ii' 1111' vi 1.1.. Il J'Il': n ftrol hn d'un DA 1,(. "h t i, ':rt1Jr.:)10 de l'autre. Le chariot ¯8 comporte deux montants de palier 2a, 2b servant à supporter le tambour cylindrique 13 , sur la surface duquel est tracée la spirale logarithmique 13a ser- vant de repère de réglage.
Le tourillon tubulaire 13b de ce tambour comporte une paire de tourillons intérieurs 13c, 13c, sur lesquels est monté de façon à pouvoir tourner l'anneau de
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cardan 14 qui comporte une paire de tourillons intérieurs 14a, 14a perpendiculaires aux tourillons 13c, 13c ( figure 5 ) sur lesquels est monté de façon à pouvoir tourner, un manohon 15, dans lequel est disposé de façon à pouvoir coulisser un arbre 16 comportant deux rainures hélicoïdales à pas incliné. Dans chacune de ces deux rainures hélicoïdales s'engage, comme le montre la figure 5, l'extrémité de moindre diamètre de l'un des deux tourillons 14a , 14a passant en travers par les trous percés radialement dans le manohon 15 et leur servant de lo- gement.
Au contact direct de ce manchon se trouve la face de bout d'un second manchon 17 de section carrée, monté de façon à pouvoir coulisser sur l'arbre et qu'une des deux fentes croisées de deux étriers de guidage B1, B2, montés sur deux paires de tourillons 2c, 20 et 2d, 2d, fixées diamétralement et perpendiculairement l'une par rapport à l'autre, la secon- de étant horizontale, sur un prolongement tubulaire du palier 2b du tambour, empêche de tourner.
Outre les deux rainures hélicoïdales à pas incliné, l'arbre 16 comporte encore une rainure de clavette axiale 16a, dans laquelle pénètre une clavette parallèle 17a fixée dans le manchon 17; en vue d'em- pêcher tout mouvement de rotation de l'arbre dans le dit manchon. A son extrémité arrière cet arbre est monté de fa- çon à pouvoir tourner autour de son axe dans une rotule de oardan 18 ( figure 5 ) qui, de son côté est montée dans la fourchette de cardan 19 par l'intermédiaire de la paire de tourillons 18a, 18a, la dite fourchette étant également mon- tée de.façon à pouvoir tourner, grâce au tourillon horizontal 19a dans le trou de la tête coudée d'une tige de commande 20 guidée dans le sens vertical.
Le point d'intersection de 1' axe des tourillons 18a, 18a avec l'axe du tourillon horizon- tal 19a de la fourchette matérialise le point 96 du triangle des vitesses 90 - 96 - 92 , dont le sommet 92 est matérialisé
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par le point d'intersection de l'axe du cardan de la paire de tourillons 13c, 13c avec l'axe du cardan qui lui est perpen- diculaire de la paire de tourillons 14a, 14a. Le sommet 92a du triangle 92a 95 - 91 ( figure 3 ) qui coïncide sur la fi- gure 1 avec le point 92 se trouve ici pour dos raisons de construction à une distance c convenablement choisie ( figu- re 3 ) du sommet 92 qui lui correspond du triangle 92 - 90 - 96, le sommet 92a matérialisant la projection normale de 1' origine 0 de la ligne logarithmique 13a sur l'axe de rotation du tambour 13 coïncidant avec 1c côté 91 - 92 ( figure 2 ) .
Enfin si l'on trace encore par le centre du galet 9 une per- pendiculaire à cet axe de rotation, cette droite découpe sur le côté 91 - 92a du triangle le segment de correction ¯b = 91' 91, qui, ainsi qu'il a été déjà dit, corrige de la quan- tité ¯b par déplacement dans le sens de l'axe l'échelle des distances de l'objectif 12 , le résultat qui n'est qu'approxi- mativement exact suivant l'équation t = az/b-z b-z
Pour régler la grandeur et la direction du vecteur de la vitesse de l'objectif mesuré ou estimé sur l'affût du ca- non sont montées, ( figures 3 et 4 ) de façon à pouvoir tour- ner dans un boîtier 21 qui peut tourner autour d'un tourillon vertical 21a deux fourchettes 24, 24' comportant chacune un tourillon horizontal 22,
22'et un engrenage droit 23, 23'; dans chacune do cas fourchottes sont montés dos arbres filo- té s 25, 25', qui peuvent tournor, mais non coulisser. Sur chacun de ces deux arbres se trouvent à l'intérieur de la fourchette des écrous 26 26' qui ne peuvent pas tourner, et en dehors de la fourchette des roues dtengrenage coniques 27, 27' calées sur les arbres et qui engrènent par une den- ture appropriée 28, 28' dans un disque à double denture, dont la seconde couronne dentée 29, 29' engrène avec la couronne d'un disque denté 30, qui est calé sur l'arbre 32 à côté d'
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un disque denté 31 de même grandeur, monté fou.
Sur cet ar- bre 32 est calée une aiguille 33 comportant un bouton moleté qui sert à régler l'appareil pour la vitesse de l'objectif v d'après l'échelle circulaire du disque gradué 34 fixé sur le disque denté 31 . A l'autre bout de l'arbre 32 se trouve un disque denté semblable 31' avec disque gradué 34' et aiguil- le 33' . La oouronne dentée du disque 31' calé sur cet arbre engrène dans la denture droite du disque denté 23", monté sur le même axe que le disque denté 23 et accouplé aveo lui par une transmission 23a , ces disques pouvant tourner à 1' aide de poignées 35, 35' en forme de flèches calées sur les tourillons 22, 22".
Chacun des deux écrous 26, 26' porte une cheville frontale horizontale 26a, 26a' , dont chacune pénètre dans l'un des deux trous d'une tige de commande 20, guidée dans le sens vertical par les deux flasques d'arbres manivelles r, r parallèles ( figure 3 ), et dont la tête por- te le support de cardan 18, 18a, 19,19a décrit ci-dessus.
Ce dispositif est fixé sur le berceau du canon de façon que, lorsque l'appareil est réglé pour la vitesse de l'objectif v = o au moyen des aiguilles 33, 33' sur :Ces échelles 34, 34' et pour la distance de point d'impact z = o , d'après un indicateur des hauteurs de chute ( non figuré), le centre 96 du cardan se trouve dans l'axe 90 des tourillons du canon.
La liaison du support du tourillon vertical 21a du boîtier avec lt,indicateur des hauteurs de ohute pouvant être réglé à la main ou automatiquement en même temps que la distance du point d'impact z, devrait alors se faire de façon que le cen- tre du oardan 96 se trouvé verticalement au-dessus de l'axe des tourillons 90 dtune quantité égale à la vitesse ah/t de chute du projectile dans le cas en question. On oorrige ain- si la dérive déplacement du but # de ltaxe du tube de canon correspondant à une trajectoire reotiligne du projectile, et
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indiquée sur les figures 1 et 2, par rapport à la ligne de visée en tenant compte de l'angle de tir.
D'après les figu- res 3, 5 et G, cotte dérive corrigée est décomposée par lec deux étriers de guidage Bl, B2 en une composante d'angle en direction et une composante d'.angle en hauteur, la composan- te en hauteur étant transmise par l'intermédiaire d'un bouton de manivelle K2 que comporte l'étrier de guidage B2 et paral- lèle à 2d et d'une tige de poussée S2 articulée sur lui à un organe agissant dans le sens vertical sur la ligne de vi-
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sée du télescope F, tandis qUl ln composante en dirccblou do la correction déplacement est transmise au télescope par 1' intermédiaire d'un bouton de manivelle Kl disposé sur l'étrier de guidage Bl et parallèle à 2c et d'une tige de poussée SI.
Sur le rail de guidage extérieur de la plaque de support est disposée une échelle des distances z sur laquelle on peut lire, au moyen de l'index Z monté sur le chariot 2, la dis- tance z du point d'impact nécessaire au débouchage du projec- tile ou éventuellement au réglage à la main de l'indicateur de la hauteur de chute.
La manoeuvre de ce dispositif est la suivante :
On commence par régler l'appareil pour la vitesse de l'objectif mesurée ou estimée en faisant tourner l'aiguille
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:33 ( 3' ) sur 1 < <,oho7.7.a 54 ( 154t ) . Do on Tait, ournaiib, par l'intermédiaire des engrenages droits 30, 29, 29', les engrenages coniques 28, 27 et 28', 27', ainsi que les ar- bres filetés diamétraux 25, 25', ce qui provoque un déplace- ment radial des écrous 26, 26' en donnant aux deux tourillons une excentricité proportionnelle à la vitesse de l'objectif par rapport aux axes parallèles des paires d'engrenages 28, 29 et 28' , 29' .
La direction dans l'espace de cette excen- tricité, qui est transmise par la tige de commande 20 au cen- tre d'articulation 96 , par rapport au point zéro 90, qui se
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trouve sur ltaxe vertical de rotation du boîtier, est paral- lèle à la direction dans l'espace de la flèche des deux poi- gnées 35, 35', dont la variation d'inclinaison est transmise aux' arbres filetés 25, 25' en partie directement, en partie par l'intermédiaire des engrenages droits 23", 23a , 23, 31, 23', les échelles des vitesses 34, 34' tournant aussi en même temps que les aiguilles 33, 33".
En réglant les flèches de direction 35, 35' dans la direction du vol estimée ou dé- terminée de l'objectif.on amène aussi le côté du triangle 90 - 92 ( figures.1, 2, 4 ) dans une position telle que l'axe de l'arbre à rainures 16 doit passer par ltobjeotif visé 95 , pour que l'objectif soit atteint au point 91.
Le réglage de la vitesse de l'objectif et des flèches de.direction dans le sens du vol du but incombe au ohef poin- teur tandis qu'un second servant déplace en tournant la mani- velle 3c, le ohariot 2 et, indépendamment de lui, l'échelle des distances mesurées, de façon que celle-ci vienne en con- tact avec la spirale 13a, qui tourne, sur la division x' cor- respondant à la distance de l'objectif x qui vient d'être me- surée. Un troisième servant débouche le projeotile d'après l'éloignement du point d'impact lu d'après l'index , tan- dis qu'un quatrième servant déplace le canon en hauteur et en direction au moyen des mécanismes de pointage en hauteur et en direction, de façon que l'objeotif apparaisse aussi sou- vent que possible dans la ligne de visée exacte, auquel cas il doit faire partir le coup.
Il est facile de tenir oompte ici de l'influence de la vitesse du projectile à la bouche qui dépend des conditions physiques existantes ( atmosphériques ) et de l'usure du tube sur la portée et la durée du trajet du projeotile, simplement en déplaçant l'échelle des distanoes de l'objectif x en fai- sant tourner la tige à double filetage 11, d'après une éohelle
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ol1(:';1.1lr<1ro ( non figurée ) , 00 qui fait vtt1.'iur lu longueur K log t ( figure 2 ) et correspond à une multiplication de toutes les durées de parcours du projectile par le même facteur.
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Dispositif servant à déterminer mécaniquement les élé- inents de tir sur un objectif mobile basé sur la solution mé- canique de l'équation approchée t s=az/b-z, donnant la durée du trajet du projectile dans l'air par laquelle on obtient d'une manière connue l'angle # de la correction déplacement par un réglage à la main de l'appareil pour la distance du point d'impact et un vecteur av de vitesse de l'objectif con- nu ou estimé en grandeur et direction, dispositif caractéri- sé par les points suivants, considérés séparément ou en com- binaisons :
a) Entre ce veoteur de vitesse de l'objectif et le dis- positif servant à régler l'appareil pour la distance de l'ob- jectif mesurée d'une manière continue, est disposé un arbre à cardan de longueur variable, dont la portion, réunie par une articulation à la cardan avec le dispositif de commande du vecteur de vitesse de l'objectif, a la forme d'un arbre comportant un filetage à pas incliné et non susceptible de tourner suivant son axe, tandis que la portion de l'arbre à cardan, réunie par une articulation à la cardan avec le dis- positif de réglage de la distance de l'objectif, a la forme d'un manchon formant écrou, monté sur ce filetage à pas in- cliné, de sorte que chaque variation de longueur de l'arbre à oaraan, et par suite chaque déplacement axial de l'arbre
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.L'1.Lt, duuu lu 111uIW11011,
provoque un mouvement de rotation
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