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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de
BREVET D'INVENTION. Marc NELIS "Instrument de navigation aérienne"
La présente invention est relative à un instrument pour déterminer l'angle de dérive à donner à un aéronef pour que celui-ci atteigne un lieu déterminé ainsi que la vitesse de cet aéronef par rapport au sol en fonction de la direction et de la vitesse du vent ainsi que de la vitesse aérienne réelle de l'aéronef.
Elle a pour but de permettre d'obtenir très rapidement les deux renseignements susdits.
En principe, l'appareil suivant l'invention comprend, d'une part, deux règles pivotant l'une par rapport à l'autre et graduées à la même échelle à partir de l'axe de leur pivot en unités de vitesse, l'une servant à la leoture de la vitesse de l'aéronef par rapport au sol et l'autre au report de la vitesse du vent par rapport au sol, d'autre part, un rapporteur à cercle entier pouvant pivoter indépendamment des deux règles susdites autour du
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même axe que celles-ci et enfin une troisième règle au moins aussi longue que les deux autres réunies et graduée comme celles-ci mais à partir d'une origine confondue avec le centre d'un rapporteur gradué de part et d'autre de l'axe de cette troisième règle et solidaire de celle-ci.
Cet instrument facilite la navigation sans visi- bilité du sol. En effet, il suffit d'amner en face de l'axe de la règle sur laquelle on lit les vitesses de l'aéronef par rapport au sol, le trait de la graduation du rapporteur pivotant qui correspond à celui donnant l'angle que la direction à suivre par l'aéronef fait avec une direction de repère, (par exemple avec la direction du nord magné- tique), d'amener la règle sur laquelle on reporte la vi- tesse du vent par rapport au sol en regard du trait de la graduation de ce rapporteur qui correspond à celui donnant l'angle que la direction réelle du vent fait avec la même direction de repère, de superposer le trait de la gradua- tion de la troisième règle, qui correspond à la vitesse aérienne réelle de l'aéronef au trait de la graduation qui correspond à la vitesse du vent,
d'amener l'origine de la graduation de cette troisième règle (donc le centre du rapporteur solidaire de celle-ci) sur l'axe de la gradua- tion servant à la lecture de la vitesse par rapport au sol et de lire, d'une part, l'angle entre cet axe et l'axe de la graduation de la troisième règle et, d'autre part, la vitesse de l'aéronef par rapport au sol en dessous de l'origine de la graduation de la troisième règle. L'angle ainsi lu est l'angle de dérive à donner à l'aéronef, c'est-; de l'aérones à-dire celui que l'axe longitudinale doit faire avec la direction de repère dont il a été question plus haut.
Afin de faciliter la mise en place de la troi- sième règle et d'augmenter la précision des lectures, on prévoit de'monter les deux règles pivotantes de façon que
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leurs surfaces portant les graduations soient pratiquement dans un même plan.
Suivant une forme de réalisation avantageuse, celle des règles pivotantes sur laquelle on lit la vitesse de l'aéronef par rapport au sol présente une épaisseur réduite près de son extrémité voisine du point susdit, sur une longueur correspondant à au moins la longueur de l'autre des règles pivotantes.
De préférence, la troisième règle susdite et le rapporteur qui en est solidaire sont transparents.
D'autres particularités et détails de l'invention apparaîtront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire, qui représentent schématiquement, et à titre d'exemple seulement, une forme de réalisation d'un instrument suivant l'invention.
Ce dessin représente, en perspective, un instrument comprenant deux règles 2 et 3 pouvant pivoter l'une par rapport à l'autre autour d'un pivot 4 dont l'axe est désigné par 5.
Ces règles portent des graduations identiques dont l'origine est sur l'axe 4. La graduation de la règle 2 représente, par exemple, la vitesse d'un avion par rapport au sol, en kilomètres à l'heure, et celle de la règle 3, la vitesse du vent par rapport au sol, également en kilomètres à l'heure.
La règle 2 présente une épaisseur réduite dans sa partie 6 voisine du pivot 4. Cette partie d'épaisseur réduite a au moins la longueur de la règle 3 afin de permettre à celle-ci de faire un tour complet autour de l'axe 5.
L'épaisseur de la règle 3 est telle que -sa surface portant la graduation susdite soit dans le même plan que celle portant la graduation de la règle 2.
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En dessous de la règle 3 est monté un rapporteur à cercle entier 7 qui peut pivoter indépendamment des deux règles 2 et 3 autour de l'axe 5 du pivot 4.
L'instrument comprend en outre une troisième règle 8 au moins aussi longue que les deux règles 2 et 3 réunies et graduée comme celles-ci, c'est-à-dire, en l'espèce, en kilomètres à l'heure. L'origine de la graduation de la règle 8 est confondue avec le centre 9 d'un rapporteur 10 gradué de part et d'autre de l'axe de la règle 8 et solidaire de celle-ci.
L'instrument comprend enfin une réglette 11 pouvant être adaptée sur la partie 6 de la règle 2. Cette réglette est graduée comme cette dernière dont elle constitue une partie de la graduation lorsqu'elle est montée sur celle -ci de la façon représentée.
La troisième règle 8, ainsi que le rapporteur 10. sont en une matière transparente.
Les traits de graduation de cette règle sont, de préférence, en une couleur différente de celle des traits de graduation des deux autres règles.
Au centre du rapporteur 10, et du côté de la face inférieure de ce rapporteur, se trouve une petite pointe pouvant être déplacée dans une rainure longitudinale 12 de la règle 2 creusée dans l'alignement de la graduation de celle-ci et qui lui sert de guide.
La règle 3 est pourvue d'un index 13 facilitant son repérage par rapport à la graduation du rapporteur 7.
Celui-ci est avantageusement en une matière souple, telle que le celluloïd et, dans ce cas, un disque métallique de protection 14 est fixé contre la face inférieure de la règle inférieure 2.
Supposons qu'on donne au navigateur l'angle Ó que fait la direction déterminée par le lieu de départ de
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l'aéronefet l'objectif à atteindre avec une direction de repère, par exemple, avec la direction du nord magnétique.
Supposons que cet angle soit de 20 . Supposons également que la direction du vent fasse un angle ss de 80 avec la même direction de repère et que la vitesse du vent soit de 120 kilomètres à l'heure. Supposons enfin que la vitesse aérienne de l'aéronef soit de 450 kilomètres à l'heure.
On commence par amener la graduation du rapporteur 7 correspondant à l'angle en regard de l'alignement de la graduation de la règle 2, puis on amène l'index de la règle 3 en regard du trait de la graduation de ce rapporteur correspondant à l'angle ss. Ensuite, on fait coïncider la graduation de la règle 8 qui correspond à la vitesse aérienne réelle de l'aéronef avec la graduation de la règle 5 correspondant à la vitesse du vent par rapport au sol, c'est-à-dire dans le cas envisagé, avec le trait de la graduation correspondant à 120 kilomètres à l'heure. Lorsque la coïncidence est assurée, on amène la pointe correspondant à l'origine de la graduation de la règle 8 et au centre du rapporteur 10 dans la rainure 12.
L'angle de dérive à donner à l'aéronef pour que celui-ci suive la direction conduisant directement à l'objectif est constitué par l'angle entre les alignements des graduations des règles 2 et 8. Cet angle peut être lu directement sur le rapporteur 10. La vitesse de l'aéronef par rapport au sol peut être lue sur la graduation de la règle 2, en dessous de la pointe susdite.
La réglette 11 est mise en,place dans la position représentée aux dessins lorsque la vitesse de l'avion par rapport au sol est inférieure à celle qu'on peut lire sur la graduation de la règle 2 par suite de l'évidement de cette règle nécessaire au passage de la règle 3, lorsqu'on
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fait faire un tour complet à celle-ci.
Une vis de calage peut être prévue pour empêcher le pivotement des différents éléments pivotant autour de l'axe 5. Cette vis de calage peut, par exemple, être constituée par un écrou fixé sur une partie filetée du pivot 4.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée à la forme de réalisation représentée et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la disposition et la constitution de certains des éléments intervenant dans sa réalisation, à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications suivantes.
REVENDICATIONS
1. Instrument pour déterminer l'angle de dérive à donner à un aéronef pour que celui-ci atteigne un lieu déterminé ainsi que la vitesse de cet aéronef par rapport au sol en fonction de la direction et de la vitesse du vent ainsi que de la vitesse aérienne réelle de l'aéronef, caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part, deux règles pivotant l'une par rapport à l'autre et graduées à la même échelle à partir de l'axe de leur pivot en unités de vitesse, l'une servant à la lecture de la vitesse de l'aéronef par rapport au sol et l'autre au report de la vitesse du vent par rapport au sol, d'autre part,
un rapporteur à cercle entier pouvant pivoter indépendamment des deux règles susdites autour du même axe que celles-ci et enfin une troisième règle au moins aussi longue que les deux autres réunies et graduée comme celles-ci mais à partir d'une origine confondue avec le centre d'un rapporteur gradué de part et d'autre de l'axe de cette troisième règle et solidaire de celle-ci.
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DESCRIPTIVE MEMORY filed in support of a request for
PATENT. Marc NELIS "Air navigation instrument"
The present invention relates to an instrument for determining the drift angle to be given to an aircraft so that it reaches a determined location as well as the speed of this aircraft with respect to the ground as a function of the direction and of the speed of the aircraft. wind as well as the actual air speed of the aircraft.
Its purpose is to enable the two aforementioned information to be obtained very quickly.
In principle, the apparatus according to the invention comprises, on the one hand, two rulers pivoting relative to each other and graduated on the same scale from the axis of their pivot in units of speed, l 'one serving to measure the speed of the aircraft with respect to the ground and the other for the transfer of the wind speed with respect to the ground, on the other hand, a protractor with a full circle which can pivot independently of the two aforementioned rules around
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same axis as these and finally a third rule at least as long as the other two joined together and graduated like these but starting from an origin confused with the center of a graduated protractor on either side of the axis of this third rule and integral with it.
This instrument facilitates navigation without visibility of the ground. Indeed, it suffices to bring in front of the axis of the rule on which one reads the speeds of the aircraft relative to the ground, the line of the graduation of the pivoting protractor which corresponds to that giving the angle that the direction to be followed by the aircraft made with a reference direction, (for example with the direction of magnetic north), to bring the rule on which the speed of the wind is deferred in relation to the ground opposite the line of the graduation of this protractor which corresponds to that giving the angle that the real direction of the wind makes with the same direction of reference, to superimpose the line of the graduation of the third rule, which corresponds to the real air speed of the aircraft with the line of the graduation corresponding to the wind speed,
to bring the origin of the graduation of this third rule (therefore the center of the protractor integral with it) on the axis of the graduation used to read the speed relative to the ground and to read, d '' on the one hand, the angle between this axis and the axis of the graduation of the third rule and, on the other hand, the speed of the aircraft relative to the ground below the origin of the graduation of the third rule. The angle thus read is the drift angle to be given to the aircraft, that is; of the airplanes, ie the one that the longitudinal axis must make with the reference direction which was discussed above.
In order to facilitate the placement of the third rule and to increase the precision of the readings, provision is made to mount the two pivoting rules so that
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their surfaces bearing the graduations are practically in the same plane.
According to an advantageous embodiment, that of the pivoting rules on which the speed of the aircraft relative to the ground is read has a reduced thickness near its end close to the aforesaid point, over a length corresponding to at least the length of the another of the pivoting rules.
Preferably, the aforementioned third rule and the protractor which is integral with it are transparent.
Other features and details of the invention will become apparent from the description of the drawings appended hereto, which represent schematically, and by way of example only, one embodiment of an instrument according to the invention.
This drawing represents, in perspective, an instrument comprising two rulers 2 and 3 which can pivot with respect to one another around a pivot 4 whose axis is designated by 5.
These rulers have identical graduations whose origin is on axis 4. The graduation of ruler 2 represents, for example, the speed of an airplane relative to the ground, in kilometers per hour, and that of the rule 3, the speed of the wind over the ground, also in kilometers per hour.
Rule 2 has a reduced thickness in its part 6 adjacent to pivot 4. This part of reduced thickness has at least the length of rule 3 in order to allow the latter to make a complete revolution around axis 5.
The thickness of rule 3 is such that its surface bearing the aforementioned graduation is in the same plane as that bearing the graduation of rule 2.
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Below rule 3 is mounted a full circle protractor 7 which can rotate independently of the two rules 2 and 3 around axis 5 of pivot 4.
The instrument further comprises a third rule 8 at least as long as the two rules 2 and 3 combined and graduated like these, that is to say, in this case, in kilometers per hour. The origin of the graduation of rule 8 coincides with the center 9 of a protractor 10 graduated on either side of the axis of rule 8 and integral with it.
The instrument finally comprises a strip 11 which can be adapted to part 6 of the rule 2. This strip is graduated like the latter, of which it constitutes a part of the graduation when it is mounted thereon in the manner shown.
The third rule 8, as well as the protractor 10. are in a transparent matter.
The graduation lines of this ruler are preferably in a different color from that of the graduation lines of the other two rulers.
In the center of the protractor 10, and on the side of the underside of this protractor, is a small point which can be moved in a longitudinal groove 12 of the rule 2 hollowed out in the alignment of the graduation of this one and which is used for it. guide.
Rule 3 is provided with an index 13 making it easier to locate with respect to the graduation of protractor 7.
This is advantageously made of a flexible material, such as celluloid and, in this case, a protective metal disc 14 is fixed against the underside of the lower rule 2.
Suppose we give the navigator the angle Ó made by the direction determined by the place of departure of
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the aircraft and the objective to be reached with a reference direction, for example, with the direction of magnetic north.
Suppose this angle is 20. Suppose also that the wind direction makes an angle ss of 80 with the same reference direction and that the wind speed is 120 kilometers per hour. Suppose finally that the air speed of the aircraft is 450 kilometers per hour.
We start by bringing the graduation of the protractor 7 corresponding to the angle opposite the alignment of the graduation of rule 2, then we bring the index of rule 3 opposite the line of the graduation of this protractor corresponding to the angle ss. Then, the graduation of rule 8 which corresponds to the actual air speed of the aircraft is made to coincide with the graduation of rule 5 corresponding to the wind speed relative to the ground, that is to say in the case of considered, with the line of the graduation corresponding to 120 kilometers per hour. When the coincidence is assured, one brings the point corresponding to the origin of the graduation of the rule 8 and to the center of the protractor 10 in the groove 12.
The drift angle to be given to the aircraft so that it follows the direction leading directly to the objective is formed by the angle between the alignments of the graduations of rules 2 and 8. This angle can be read directly on the protractor 10. The speed of the aircraft in relation to the ground can be read on the scale of rule 2, below the aforementioned point.
The rule 11 is placed in the position shown in the drawings when the speed of the airplane relative to the ground is lower than that which can be read on the graduation of rule 2 as a result of the hollowing out of this rule necessary for the passage of rule 3, when
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make it go all the way around.
A setting screw may be provided to prevent the various pivoting elements pivoting about the axis 5. This setting screw may, for example, consist of a nut fixed to a threaded part of the pivot 4.
It is obvious that the invention is not exclusively limited to the embodiment shown and that many modifications can be made in the form, the arrangement and the constitution of some of the elements involved in its realization, provided that these modifications not contradict the purpose of each of the following claims.
CLAIMS
1. Instrument for determining the angle of drift to be given to an aircraft so that it reaches a determined location as well as the speed of this aircraft relative to the ground as a function of the direction and speed of the wind as well as the actual air speed of the aircraft, characterized in that it comprises, on the one hand, two rulers pivoting relative to one another and graduated to the same scale from the axis of their pivot in units speed, one used to read the speed of the aircraft relative to the ground and the other to report the wind speed relative to the ground, on the other hand,
a full-circle protractor capable of pivoting independently of the two aforementioned rulers around the same axis as these and finally a third ruler at least as long as the other two combined and graduated like these but from an origin confused with the center of a graduated protractor on either side of the axis of this third rule and integral with it.