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L'invention est relative aux installations à balise aérienne, cres- à-dire aux installations comprenant essentiellement un corps aérien (appelé ci- après "balise aérienne") relié à un poste de contrôle par un dispositif d'atta- che souple dont la longueur puisse être modifiée en vue de régler l'altitude de stationnement du susdit corps aérien, ce dernier étant soumis à l'action de moyens sustentateurs capables de maintenir sous tension le susdit dispositif d'attache en sorte qu'il suffise d'allonger ce dispositif pour que le corps aérien atteigne une altitude plus élevée ; etelle vise plus particulièrement, parce que c'est dans ce cas que son application semble devoir présenter le plus d'intérêt, mais non exclu- sivement, parmi ces installations, celles dont la balise est sustentée par au moins une hélice carénée.
Elle a pour but, surtout, de rendre telles, les susdites installations, qu'elles répondent mieux que jusqu'à ce jour aux divers désiderata de la pratique.
Elle consiste, principalement -- et en même temps qu'à faire compor- ter aux installations du genre en question une balise aérienne reliée à un poste de contrôle par un dispositif d'attache souple dont la longueur puisse être réglée en vue de stabiliser la balise en altitude, le susdit dispositif d'attache étant agencé de façon à autoriser certains déports transversaux de la susdite balise aérienne --, à compléter cette installation (y compris sa balise aérienne et ses équipements au sol) par des moyens de stabilisation transversale permettant, d'abord, de détecteur un déport transversal éventuel de la balise, et, ensuite, d'engendrer sur la balise, en fonction du déport détecté, une force capable d'im- poser à la susdite balise un déplacement compensant au moins en partie le susdit déport.
Elle consiste, mise à part cette disposition principale, en certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps, mais qui pour- raient le cas échéant être appliquées indépendamment, et dont il sera plus expli- citement parlé ci-après, notamment en une deuxième disposition consistant à faire porter la balise aérienne des installations du genre en question par un véhicule auto-moteur dont le dispositif propulseur fournit l'énergie nécessaire pour la sus- tentation de la susdite balise.
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'application (celui pour lequel on l'applique aux installations à balise aérienne sustentée par au moins une hélice carénée), ainsi que certains modes de réalisation, des susdites dispositions ; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les installations du genre en question comportant applica- tion de ces mêmes dispositions, ainsi que les éléments et outils spéciaux, notam- ment les balises aériennes, propres à leur établissement.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complé- ment de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complé- ment et dessins sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication,,
Les figures 1 et 2, de ces dessins, représentent"respectivement en élévation et en plan une installation automotrice à balise aérienne établie con- formément à l'invention.
Les figures 3 à 4 représentent en élévation des modes de réalisation d'un dispositif de fixation du câble de retenue de la balise, cette dernière com- portant des moyens permettant d'assurer sa stabilisation latérale par inclinaison de l'ensemble de la susdite baliseo
Les figures 5 et 6 représentent certains éléments du dispositif de stabilisation latérale comporté par la susdite balisée
Les figures 7 et 8 montrent, dans deux positions de fonctionnement différentes, les éléments d'un dispositif de stabilisation en roulis de la balise.
Les figures 9 et 10 montrent, respectivement en plan et en élévation coupée, en autre mode de réalisation de moyens permettant de stabiliser latérale-
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ment la balise par inclinaison de l'ensemble de ladite balise.
Les figures 11 et 12 représentent, dans les mêmes conditions, une va- riante de réalisation des moyens en question.
Les figures 13 et 14 représentent, dans deux positions de fonctionne- ment différentes, un montage à la cardan du dispositif sustentateur de la balise, ce montage permettant de stabiliser latéralement la balise par inclinaison seule- ment de son carénage.
Les figures 15 et 16 représentent, respectivement en plan et en élé- vation coupée, un autre mode de réalisation suivant lequel la balise aérienne est stabilisée latéralement sans inclinaison d'aucun de ses éléments constitutifs.
La figure 17 est un schéma d'un dispositif de stabilisation artifi- cielle susceptible d'être monté sur une balise établie conformément à l'invention.
La figure 18 est une vue en perspective d'un dispositif stabilisateur pour une caméra de télévision destinée à être montée sur la balise aérienne.
La figure 19, enfin, illustre par une coupe verticale un mode de mon- tage élastique de cette caméra sur une plate-forme stabilisée.
Selon l'invention et plus spécialement selon celui de ses modes d'ap- plication, ainsi que selon ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant, par exemple, d'établir une installation à balise aérienne dont la balise soit susten- tée par au moins une hélice carénée, on s'y prend comme suit ou de façon analogueo
On fait comporter à cette installation une balise aérienne essentiel- lement constituée par un carénage 1, à bord d'attaque arrondi, entourant au moins une hélice et, de préférence encore, deux hélices contra-rotatives 2a, 2b mues par un moteur que l'on supposera tout d'abord être un moteur électrique 3 porté par des bras 4 solidaires du carénage 1,
ce dernier portant une charge utile que l'on a schématisé sur la figure 1 par un compartiment 5 et sur la nature de la- quelle on reviendra ci-après.
Cela étant, on relie la balise ainsi constituée à un poste de contrô- le au sol par l'intermédiaire d'un dispositif d'attache souple, tel par exemple qu'un câble 6, dont la longueur puisse être réglée, par exemple par déroulement d'un treuil 7 sur lequel est enroulé le susdit câble, en vue de contrôler l'alti- tude de stabilisation de la susdite balise dont l'appareil sustentateur doit, bien entendu, développer une force ascensionnelle supérieure au poids de la balise en ordre de fonctionnement augmenté du poids de la longueur maximum de câble suscep- tible d'être déroulée.
On peut alors avantageusement, conformément à une disposition complé- mentaire de l'invention qu'illustrent les figures 1 et 2, adopter, comme poste de contrôle au sol, un véhicule auto-moteur 8 servant à transporter la balise et comportant un moteur 9 susceptible d'être accouplé à volonté, soit, aux éléments propulseurs 10 du train de roulement du véhicule, par exemple par l'intermédiaire d'une boîte de vitesse 11 et d'un embrayage 12, soit, à une génératrice électri- que 13 montée sur le véhicule 8 et propre à alimenter le moteur électrique 3 de la balise par l'intermédiaire d'une liaison électrique avantageusement incorporée dans le câble de retenue 6 de la susdite balise, l'entraînement de la susdite gé- nératrice 13 s'opérant par l'intermédiaire d'un embrayage 14.
De cette façon, le moteur 9 du véhicule, après avoir servi au trans- port jusqu'au point de décollage, pourra être utilisé pour fournir l'énergie né- cessaire à la sustentation de la balise.
Il y a lieu de noter que le même moteur 9 pourra également être uti- lisé pour l'entraînement du tambour du treuil 7. On accouplera alors, de préfé- rence, l'arbre du susdit tambour à l'arbre de la génératrice 13 par l'intermédiai- re d'un embrayage 15 à deux sens de marche en sorte que le treuil puisse être ma-
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noeuvré lorsque la balise est en service, c'est-à-dire lorsque son moteur électri- que 3 est alimenté par la susdite génératrice 13.
On complète avantageusement le système de commande du treuil par un frain 16 permettant de bloquer le tambour du susdit treuil et de stabiliser ainsi la balise à la hauteur choisie.
Il convient de signaler que les dispositions décrites s'appliqueraient de la même façon si il s'agissait d'un véhicule autre qu'un véhicule terrestre, par exemple d'un navire, l'installation propulsive dudit navire fournissant alors avantageusement l'énergie nécessaire à l'entrainement du dispositif sustentateur de la balise.
Une telle installation à balise aérienne-présente déjà de nombreux avantages parmi lesquels on peut citer: sa sécurité d'exploitation, due au fait que les hélices 2a et 2b de la balise sont protégées par le carénage 1, ce qui diminue considérablement les ris- ques de détérioration desdites hélices lors des manoeuvres de décollage et d'at- terrissage de la balise, de même que les risques d'accidents pour les servants se trouvant à proximité de la susdite balise, son aptitude à être déplacée rapidement sur route, voire en tous ter- rains si le train de roulement du véhicule est agencé à cet effet. et son économie d'exploitation, du fait qu'un seul et même moteur sert à la fois pour assurer les déplacements du véhicule et pour fournir l'énergie né- cessaire à la sustentation de la balise.
Une telle installation à balise aérienne présente de nombreuses pos- sibilités d'application, tant dans le domaine militaire que dans le domaine civilo En effet, la balise aérienne peut être utilisée pour élever et maintenir en alti- tude divers types d'appareils ou installations dont le fonctionnement nécessite une position élevée des susdits appareils ou installations et un champ dégagé.
Parmi des appareils ou installations de ce genre, on peut citer, notamment, les caméras de télévision, les appareils donnant une image sur la base d'ondes élec- tromagnétiques de l'ordre de grandeur du centimètre, les radars,les stations de relais pour la télévision, les postes d'observation et de surveillance destinés, par exemple, au réglage d'un tir à longue distance, ou à la régulation de la cir- culation, ou encore à la surveillance de l'évolution de fléaux naturels tels qu'- incendies de forêts, inondations, etc..
On conçoit aisément que la plupart de ces applications nécessitent, pour que les appareils montés sur la balise fonctionnent correctement, une stabi- lisation en hauteur et une stabilisation latérale de la susdite baliseo
En ce qui concerne la stabilisation en hauteur, elle est assurée par le câble de retenue 6 dont la longueur déroulée permet de fixer l'altitude de stationnement de la baliseo A cet effet et par exemple, on peut prévoir trois or- ganes de contrôle, 17, 18, 19, permettant de provoquer respectivement la montée, l'arrêt et la descente de la balise.
Ces organes de contrôle sont de préférence situé à proximité de l'écran 20 servant à la réception des indications transmises par l'appareillage porté par la balise lorsque cet appareillage nécessite un tel écran au sol (cas d'un radar ou d'une caméra de télévision).
Quant à la stabilisation latérale,elle doit permettre de maintenir la balise sensiblement à l'aplomb du poste de contrôle situé au sol, et ce quelle que soit la vitesse du vent et des rafales à laquelle la balise est susceptible d'être exposée lorsqu'elle se trouve en altitude:,
La disposition principale de l'invention a précisément pour objet de munir l'installation dont il vient d'être question de moyens capables d'assurer en toutes circonstances la stabilisation latérale de la baliseo
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Conformément à la susdite disposition principale, on complète l'instal- lation à balise aérienne en lui faisant comporterd'une part,un dispositif dé- tecteur propre à déceler tout déport transversal de la balise par rapport à la position désirée (généralement la verticale de son point de départ), et, d'autre part,
des moyens capables d'engendrer sur la balise, en fonction du déport détec- té, une force transversale propre à imposer à la susdite balise un déplacement com- pensant au moins en partie et de préférence en totalité le susdit déport.
En ce qui concerne tout d'abord le dispositif détecteur, il y a lieu de noter qu'il n'a pas besoin d'être très précis, ni d'avoir un rayon d'action im- portant, l'altitude d'utilisation de la balise étant généralement assez basse (de l'ordre de quelques centaines de mètres}. -- - -----
A titre d'exemple de dispositifs détecteurs pouvant être utilisés aux fins de localisation de la balise, on peut citer, les dispositifs utilisant la réflexion d'un faisceau détecteur sur une surface métallique appartenant à la balise, les dispositifs utilisant une émission calorifique à partir de la ba- lise, cette dernière comportant des parties plus chaudes que le milieu ambiant, les dispositifs utilisant la lumière polarisée ou émise sous forme de signaux discontinus d'une fréquence donnée,
auquel cas l'appareil émetteur est porté par la balise et le récepteur (non représenté - figure 2) est monté sur le poste de contrôle au sol, les dispositifs à radars de faible puissance, et les dispositifs com- prenant un faisceau repère de localisation passant par la position souhaitée pour la balise, cette dernière étant alors munie d'appareils propres à émettre un signal lorsque la susdite balise sort du susdit faisceauo
Les divers dispositifs détecteurs d'écart mentionnés ci-dessus, à l'exception du dispositif à faisceau de localisation fixe, permettant au servant de l'installation de connaître, en direction et en intensité, tout déport trans- versal subi par la balise aérienneo
Compte tenu de ces informations, le servant interviendra alors pour déclencher à bord de la balise,
par exemple par un ordre en radio ou par un fil incorporé de préférence dans le câble de retenue 6, les moyens destinés à engen- drer sur la susdite balise la force transversale correctrice du déport observé.
Il y a lieu de noter que l'on pourra avantageusement, à l'aide de moyens d'asservissement simples et en soi connus, s'affranchir de l'intervention du servant en asservissant l'appareil transmettant les ordres à la balise au dis- positif détecteur servant à déceler un déport éventuel de la susdite balise.
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Par contre, lorsque le dispositif détecteur d'écart est constitué par un faisceau de localisation fixe, appareil émetteur (schématisé en Fig sur la Fig 1), l'intervention du servant ou d'un transmetteur d'ordre automatique au sol n'est pas obligatoire. En effet, bien que l'on puisse envisager de prévoir au poste de contrôle un appareil récepteur captant un signal émis par la balise lors- qu'elle s'écarte plus ou moins de l'axe du faisceau de localisation et permettant de connaître l'ordre à transmettre pour ramener la susdite balise vers l'axe du susdit faisceau, il semble préférable d'équiper la balise avec des appareils in- fluencés directement par le déport transversal de ladite balise et propres à obli- ger celle-ci à revenir vers l'axe du faisceau localisateur, de tels appareils é- tant bien classiques,
notamment pour les missiles téléguidés par un faisceau di- recteur.
En ce qui concerne alors les moyens destinés à engendrer la force correctrice devant assurer le déplacement compensateur de la balise après un dé- port éventuel de cette dernière, on les agence de préférence de façon telle que la susdite force soit fournie, directement ou indirectement, par l'installation
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sustentatrice de la balise, installation qui développe une force axiale F qui est la résultante de la poussée agissant sur les hélices 2a et 2b et de la poussée aé- rodynamique appliquée au bord d'attaque arrondi du carénage 1 (poussée résultant d'une ,succion produite par l'accélération des filets d'air contournant le susdit bord d'attaque pour pénétrer à l'intérieur du susdit carénage).
Une première solution pour faire apparaître la force correctrice con- siste alors à provoquer un basculement de l'ensemble de la balise du côté vers lequel on souhaite la ramener, ce qui a pour effet d'incliner la force axiale F dont la composante horizontale H constitue alors la susdite force correctrice.
Le mouvement de basculement dont il vient d'être question pourra être obtenu en agissant sur une gouverne appartenant à une série de gouvernes, tels par exemple que des volets 21 régulièrement répartis à la périphérie du bord de fuite du carénage 1.
Dans ces conditions, la balise aérienne, lorsqu'elle est en service, se trouve soumise à un système de forces constitué par la force F, par son poids P et par l'effort de traction T exercé par le câble de retenue 6.
Pour que la stabilisation par basculement puisse se produire correc-' tement, il faut prendre certaines précautions en ce qui concerne la liaison entre le câble de retenue 6 et la balise aérienne.
Cette liaison sera de préférence réalisée par un dispositif d'attache à cardan 22 entourant le corps du carénage 1, le centre C de ce dispositif à car- dan' étant situé sur l'axe de la balise à un niveau qui est déterminé en tenant compte de la position du centre de gravité G de la balise et également de la po- sition de son foyer aérodynamique Ao
Suivant un premier mode de réalisation, qu'illustre la figure 3, les points C, G et A peuvent être confondus, le débit d'air traversant le carénage 1 étant suffisant pour amortir le mouvement de basculement imposé à la balise, mou- vement qui pourrait, faute d'amortissement, avoir tendance à s'amplifier du fait de la coïncidence des trois points C, G et A.
Il semble toutefois préférable, suivant un deuxième mode de réalisa- tion qu'illustre la figure 4, de situer le centre C du dispositif à cardan entre le centre de gravité G et le foyer aérodynamique A, le point C étant de préféren- ce situé à proximité immédiate du centre de gravité G, lequel est lui-même si- tué en avant du foyer aérodynamique Ao
Il y a lieu de noter que le recul approprié de la position du foyer aérodynamique A en direction du bord de fuite du carénage 1 pourra être obtenu en donnant une forme convenable audit carénage et, si nécessaire, en le munissant vers l'arrière de plans fixes 23.
On conçoit que, avec une telle position des points G, C et A, la trac- tion exercée par le câble de retenue 6 donnera lieu, par rapport au centre de gra- vité G, à un moment ml de sens inverse au moment m2 de la résultante des forces aérodynamiques F1 dues au vent latéral V par rapport au susdit centre de gravité, ces deux moments s'équilibrant ainsi dans une certaine mesure au moins, ce qui contribue notamment à stabiliser la balise dans la position inclinée qui lui a été imposée pour faire apparaître la force correctrice H.
Avec une telle balise, une faible vitesse de l'écoulement dans le tunnel donne, pour le rapport de la poussée à la puissance motrice, la valeur la plus avantageuse mais nécessite, pour les gouvernes 21, des surfaces très impor- tanteso
Pour remédier à cet inconvénient, on peut utiliser la traction du câ- ble afin de remplacer les gouvernes devenues peu efficaces, par un dispositif d'as- servissement constitué de vérins Ve.
La balise peut prendre le* basculement maxi- mum dans la direction du vent V, cette direction étant obtenue par des surfaces
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fixes S solidaires de la fourcheo
On conçoit, d'après ce qui précède, que la transmission aux gouvernes de la balise (soit par une intervention du servant, soit de préférence par asser- vissement automatique des gouvernes de la balise au dispositif détecteur de dé- port), des ordres correcteurs dont la nécessité a été révélée par le dispositif détecteur de déport transversal, implique l'existence, sur la susdite balise, d'un système de référence fixée En réalité, étant donné que l'axe de la balise risque seulement d'osciller faiblement (oscillations de l'ordre de 1:
10 autour de la verticale), il suffira de prévoir, à bord de la balise, un système de référence fixe au point de vue angulaire, c'est-à-dire un système qui ne soit animé d'aucun mouvement de rotation par rapport à l'axe de la susdite balise, le susdit système pouvant être assimilé à une rose des vents fixe à laquelle il pourra être fait ré- férence pour la transmission des ordres à une gouverne quelconque de position an- gulaire absolue déterminée en fonction de la direction du'déport observé.
Pour réaliser le système de référence fixe dont il vient d'être ques- tion, on peut tout d'abord, comme représenté sur les figures 5 et 6, laisser l'ensemble de la balise libre de tourner autour de son axe, monter sur ladite balise un support stabilisé angulairement par rap- port à l'axe de la balise, et fixer sur le susdit support l'appareillage destiné à capter les ordres correcteurs et à les transmettre aux gouvernes, le susdit appareillage com- portant plusieurs éléments d'orientations différentes et immuables (en raison de la stabilisation angulaire du support), chaque élément étant alors capable d'agir sur la gouverne dont la position angulaire est la plus voisine de l'élément con- sidéré.
C'est ainsi, par exemple, que, dans les cas où la transmission des ordres s'opère par voie électrique, on pourra, constituer l'appareillage transmetteur d'ordres par quatre curseurs indépendants 24a, 24b, 24c et 24d isolés électriquement les uns des autres et cor- respondant respectivement aux quatre points cardinaux, faire coagir ces curseurs avec un collecteur 25 assurant la distribu- tion électrique des ordres aux gouvernes de la balise, fixer les susdits curseurs sur l'arbre 26 de l'anneau extérieur 27 d'un dispositif gyroscopique monté à la cardan et comprenant essentiellement, ou- tre l'anneau extérieur 27 dont l'arbre 26 est orienté suivant l'axe de la balise et monté tourillonnant dans des paliers solidaires de ladite balise,
un anneau intérieur 28 servant de support à une toupie gyroscopique 29 entraînée de préfé- rence électriquement et dont l'axe est perpendiculaire au plan défini par les di- rections de l'arbre 26 de l'anneau extérieur 27 et de l'arbre 30 de l'anneau in- térieur 28, et prévoir un moteur auxiliaire d'ajustage 31 porté par le corps de la balise et destiné à permettre un recalage correct de l'anneau extérieur 27 si ce dernier a subi un certain décalage angulaire à la suite d'une longue pério- de de service.
Mais on pourrait encore pour permettre l'établissement d'un système de référence fixe à bord de la balise, stabiliser le carénage annulaire 1 angu- lairement par rapport à son axe, c'est-à-dire empêcher le développement d'un mou- vement de roulis éventuel du susdit carénage, les gouvernes 21 portées par le ca- rénage 1 étant ainsi stabilisées en orientationo
On va examiner successivement deux modes de réalisation possibles d'une telle stabilisation en roulis.
Un premier mode de réalisation, qu'illustrent les figures 7 et 8, con-
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siste, à munir la balise de gouvernes anti-roulis telles, par exemple, que des spoilers 32 logés dans les deux bras radiaux 4 réunissant le carénage 1 au fuselage central, les susdits spoilers pouvant faire saillie d'un côté ou de l'au- tre desdits bras, à faire commander ces spoilers par un servo-moteur 33 permettant, sui- vant qu'il est actionné dans un sens ou dans l'autre, de faire saillir les susdits spoilers en avant ou en arrière des bras radiaux 4 par rapport à un sens giratoire donné, à faire contrôler le servo-moteur 33, par l'intermédiaire d'un ampli- ficateur et/ou un relais 34, par un discriminateur 35 capable de déceler,
au moins le sens et éventuellement en outre l'intensité de la différence des flux captés par deux cellules photo-électriques 36a et 36b polarisées perpendiculairement l'une à l'autre (sens de polarisation figuré par des hâchures parallèles) et dis- posées de part et d'autre des bras radiaux 4 sur des rayons formant de préférence avec les susdits bras un angle de 45 , et à avoir recours, pour exciter les susdites cellules, à un faisceau axial repère 37 polarisé parallèlement au plan vertical passant par les bras ra- diaux 4, le plan en question formant un angle égal (45 dans l'exemple envisagé) avec les plans de polarisation des deux cellules 36a et 36b lorsque les susdites cellules occupent des positions symétriques par rapport au susdit plan,
c'est-à- dire lorsqu aucun mouvement de roulis n'a été amorcé (cas de la figure 7).
Dans ce cas, il y a équilibre entre les actions des deux cellules et les spoilers 32 demeurent en position effacée. Par contre, si un mouvement de rou- lis s'amorce (dans le sens des aiguilles d'une montre par exemple), la cellule 36a, située du côté vers lequel le carénage 1 commence à tourner, est excitée plus intensément alors que l'autre cellule, 36b, est excitée moins intensémento Il ré- sulte de cette différence d'excitation un déséquilibre du discriminateur 35 qui é- met un ordre faisant saillir les spoilers 32 du côté où ils engendrent un couple aérodynamique (schématisé par une flèche figure 8) propre à ramener la balise dans sa position angulaire initiale.
Un deuxième mode de réalisation d'une stabilisation en roulis de'la balise consisterait à munir ladite balise d'un support stabilisé angulairement par rapport à l'axe de la balise par un dispositif gyroscopique du même genre que celui décrit à propos des figures 5 et 6, ce support portant des organes propres à détecter toute amorce éventuelle d'un mouvement de roulis et à donner en consé- quence des ordres correcteurs à des dispositifs de contrôle de roulis tels que les spoilers 32 dont il a été question précédemmento
Il y a lieu de noter que, quel que soit le mode de réalisation adopté pour la stabilisation en roulis de la balise, on aura intérêt à prévoir des moyens pour empêcher qu'une torsion éventuelle du câble de retenue 6 ne tende à imposer à la balise un couple de roulis, ce pourquoi, par exemple, il suffit de prévoir,
entre l'extrémité du susdit câble et le dispositif d'attache à cardan sur la ba- lise, un palier de roulement tel que schématisé en 38 figure 4, le susdit palier portant des éléments '(trotteurs et bagues de contact) pour rétablir la continuité des circuits électriques entre le câble 6 et les appareils récepteurs portés par la balise.
On va examiner maintenant deux variantes de réalisation d'un système de gouverne permettant de provoquer le basculement de l'ensemble de la balise en vue de faire apparaître la force corrective de déport H.
Suivant une de ces variantes, qu'illustrent les figures 9 et 10, on dispose, au sein même du jet d'air traversant le carénage 1, des gouvernes orien- tables 39 portées par des supports 40 s'étendant en direction de l'axe de la ba- lise et vers l'arrière de celle-ci.
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Suivant la deuxième variante, qu'illustrent les figures 11 et 12, on prévoit des spoilers 41 capables de faire saillie hors de logements 41a ménagés dans la paroi interne du carénage 1, dans la région du bord de fuite dudit caré- nage.
On a explicité de façon détaillée, dans ce qui précède, une première solution consistant à incliner l'ensemble de la balise pour obtenir la force trans- versale correctrice du déport observé.
Une deuxième solution du même problème consiste, comme montré fig 13 et 14, à faire comporter au dispositif sustentateur de la balise une seule hélice 2a, à réunir l'ensemble de ce dispositif sustentateur (hélice 2a et moteur 3 entrainant ladite hélice) au carénage 1 par un montage à la cardan dont les an- neaux intérieur et extérieur sont figurés respectivement en 42 et 43, à utiliser l'ensemble tournant en question comme élément gyroscopique de stabilisation d'une plate-forme 44 portée par ledit ensemble avec interposition d'un roulement 44a, ladite plate-forme étant destinée à recevoir la charge utile, et, si nécessaire, à empêcher la plate-forme 44 d'être entraînée en rotation (par les frictions engendrées dans le roulement 44a par l'équipage tour- nant)
en reliant ladite plate-forme au carénage 1 (supposé stabilisé en roulis) par un dispositif cinématique, par exemple à biellette 45, autorisant le bascule- ment du carénage 1 par rapport à l'axe du dispositif sustentateur, mais interdi- sant tout glissement angulaire de la susdite plate-forme 44 par rapport au susdit carénage. ,
Dans ce cas, le câble de retenue 6 peut avantageusement être relié à la balise par un anneau de cardan 46 que l'on a représenté monté à l'arrière du dispositif sustentateur pour la clarté du dessin, mais que l'on a intérêt à si- tuer de façon que son centre soit aussi voisin que possible du centre de gravité de l'ensemble tournant jouant le rôle de gyroscope.
Avec un tel montage basculant du carénage annulaire 1, lorsque l'axe dudit carénage coincide avec l'axe de sustentation stabilisé (cas de la figure 13), la balise n'est soumise à aucune force transversale, et, lorsque l'axe du caré- nage 1 forme un angle avec l'axe de sustentation (cas de la figure 14), la balise est soumise à une force transversale dirigée du côté vers lequel le susdit caré- nage est incliné.
Il convient de noter que le mouvement d'inclinaison du carénage 1 pourra être obtenu en donnant des ordres convenables à un système de gouvernes (non représenté) du genre de ceux décrits à propos de la première solution sui- vant laquelle on inclinait l'ensemble de la balise et non pas uniquement son caré- nagea
Bien que l'on puisse se contenter de procéder comme il vient d'être dit, il semble préférable de munir en outre la balise aérienne de moyens capables d'assurer sa stabilisation pendant le début de sa course ascensionnelle, c'est- à-dire pendant une période où elle risque d'être accrochée par un obstacle et dé- portée latéralement ou contrainte de basculer, alors qu'elle n'a pas encore pu être prise en charge par le dispositif détecteur de déport,
lequel ne peut inter- venir que lorsque la balise a déjà pris une certaine altitudeo
La stabilisation de l'axe de la balise suivant la direction vertica- le, pendant le début de la période de montée, peut être obtenue simplement par un dispositif stabilisateur gyroscopique entraîné par un moteur auxiliaire.
Une telle stabilisation peut également être obtenue en ayant recours, pour créer la force transversale correctrice du déport de la balise, à une troi- sième solution qu'illustrent les figo 15 et 16 et qui diffère de la deuxième solu-
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tion (illustrée figo 13 et 14) uniquement par le fait que le carénage 1 ne possè- de pas de possibilité de basculement par rapport à l'axe de l'ensemble'tournant jouant le rôle de gyroscope, la plateforme 47 stabilisée portée par le susdit en- semble tournant (montée semblablement à la plate-forme 44 du cas précédent) étant empêchée de tourner par un système cinématique à biellette 48 le reliant au caré- nage 1 supposé stabilisé en roulis,
le susdit système cinématique étant moins com- pliqué que dans le cas des figo 13 et 14 puisqu'il n'y a pas de mouvement de bas- culement possible du carénage 1 par rapport à l'axe du diositif sustentateuro
Suivant cette troisième solution, il suffit de donner aux gouvernes voulues l'ordre correcteur, pour faire apparaître la force horizontale correctri- ce H sans qu'aucun élément de la balise ne s'incline.
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Il convient enfin de signaler que l'on pourrait éventuellement se contenter d'équiper la balise aérienne de moyens capables d'amortir suffisamment tout mouvement de rotation de ladite balise autour de son centre de gravité, pour que les ordres'transmis aux gouvernes, en fonction des renseignements décelés par le dispositif détecteur, puissent être transmis avec la certitude qu'ils attein- dront en temps utilse les gouvernes convenant à l'exécution de l'ordre donné.
Un tel système d'amortissement pourra se composer, comme montré sché- matiquement figure 17, d'une part, d'une chaîne électrique comprenant un discriminateur 49 recevant les ordres transmis de la base, ce discriminateur agissant, par l'inter- médiaire d'un amplificateur ou relais 50, sur un servo-moteur 51 destiné à la com- mande des gouvernes, mais accouplé en,,outre à un déphaseur 52 capable de créer l'amortissement désirée et, d'autre part, d'éléments mécaniques constitués essentiellement par les gouvernes (schématisées en 53) de la balise (elle-même schématisée en 54), ladite balise portant un gyromètre 55 dont les indications sont introduites dans le discriminateur 49.
Les diverses dispositions venant d'être explicitées permettent d'ob- tenir une balise aérienne légère, insensible au vent latéral, même aux rafales, et susceptible de supporter à l'aplomb de son point de départ une charge utile qui occupe ainsi une position stabilisée.
On va examiner maintenant un certain nombre de dispositions complé- mentaires permettant d'améliorer encore les conditions d'exploitation de l'équi- pement supporté en altitude par la balise.
Dans le cas où cet équipement est constitué par une caméra de télé- vision (iconoscope), il importe au premier chef d'obtenir une stabilisation de l'image, ce qui peut être obtenu en réalisant une stabilisation de la caméra par rapport à la terre, stabilisation qui soustrait ladite caméra aux mouvements d'os- cillation éventuels de la balise.
A cet effet, il suffit d'interposer entre la caméra et le corps de la balise une plate-forme stabilisée, par exemple encore d'un type classique à trois gyroscopeso
Mais on pourrait encore, suivant une variante qu'illustre la figure
18, avoir recours à une plate-forme stabilisée par un seul gyroscope 56, auquel cas ce gyroscope est de préférence entraîné directement par l'arbre 57 du moteur
3 de la balise, le susdit gyroscope 56 étant relié à l'arbre 57 par un dispositif à cardan 580 Il y a lieu de noter que, dans ce cas, on devrait, comme il a été déjà envisagé à propos de deux modes de réalisation précédents, prévoir une liai- son cinématique entre la plate-forme stabilisée et le corps de la balise pour empêcher tout mouvement de rotation de la susdite plate-forme par rapport au sus- dit corps,
le susdit système cinématique pouvant avantageusement être muni d'élé- ments amortisseurs.
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On pourrait également, dans le cas des modes de réalisation précédem- ment décrit à propos des figures 15 et 16, faire porter la caméra 59 par la plate- forme stabilisée 47 elle-même empêchée de tourner par rapport au carénage 1 par une liaison cinématique appropriée comprenant, par exemple, un coulisseau 60 réu- nissant, à une barre 61 solidaire dudit carénage, un support 62 sur lequel est montée la plate-forme 47, de préférence avec interposition de ressorts 63 et d'un dispositif amortisseur 64, comme montré fig. 19.
Il y a lieu de noter que, si la balise doit supporter un simple relais de télévision, ou, d'une façon plus générale, un appareillage destiné à n'être maintenu en altitude que pendant un temps relativement bref, par exemple de l'ordre de une ou quelques heures, on pourra remplacer le moteur électrique de la balise par un moteur à combustion interne, par exemple, une turbine à gaz ou un moteur à pistons. Dans ce cas, on pourra avantageusement loger la réserve de combustible à bord de la baliseo
De toute façon et quel que soit le type de caméra ou de relais utili- sé, les impulsions provenant de cet appareil pourront être renforcées après trans- mission à la station au sol, soit par radio, soit par un fil de préférence incor- poré au câble de retenue de la balise.
Lorsque la balise est destinée à supporter un équipement radar, on pourra, on bien adopter les mêmes moyens de stabilisation que dans le cas d'une caméra de télévision, ou bien, au lieu de stabiliser l'équipement radar par rap- port au corps de la balise, prévoir l'équipement en question solidaire dudit corps et réaliser une stabilisation de l'image reçue au sol, cette stabilisation pouvant être obtenue en faisant porter par la balise un dispositif gyroscopique constituant un système de référence fixe permettant de déceler les mouvements d'oscillation de la susdite balise, les indications ainsi perçues étant utilisées pour effectuer au sol la correction en direction et en hauteur de l'image,
en sorte que celle-ci apparaisse à l'observateur exactement sous la même apparence que si la balise et l'équipement radar n'avaient subi aucun mouvement d'oscillation.
Lorsque l'équipement radar est destiné à émettre un faisceau oscillant, on peut s'y prendre de la même façon pour stabiliser les signaux transmis par ce faisceau ou plan, en cas d'échos sur un mobile à guides, au poste d'observation situe au solo
D'une façon générale, on peut considérer que la correction effectuée sur les indications transmises au sol consiste, dans le cas où l'équipement radar porté par la balise comporte un élément balayant l'espace compris entre deux po- sitions extrêmes, à régler la position moyenne de ce mouvement de balayage en fonction d'une inclinaison accidentelle de la balise, en sorte que la position moy- enne en question coincide constamment, au point de vue des indications reçues au sol, avec la position moyenne correspondant au cas où la balise n'aurait subi au- cune inclinaison,
c'est à dire au cas où la susdite position moyenne de l'élément animé d'un mouvement de balayage serait horizontale.
Les dispositions venant d'être explicitées permettent une exploitation sûre des indications transmises par l'équipement de télévision ou radar porté par la balise puisque, dans tous 1* case les images lues sur l'écran de télévision ou l'écran radar situé au poste d'observation au sol sont des images correctes quels que soient les mouvements de basculement subis par la baliseo
Lorsque la balise est utilisée pour supporter un radar destiné au gui- dage d'engins ou d'avions de chasse pendant la phase initiale du leur trajectoire, on pourra, ou bien accoupler ce radar à un appareil émettant un faisceau ou plan -'de guidage définissant la direction que doit suivre l'engin, ou bien exploiter, pour diriger l'engin,
l'écart angulaire des échos renvoyés respectivement par l'en- gin et par le but lorsque ce dernier peut être détecté par radar.
Il y a lieu de noter que le guidage de l'engin dans la phase initiale
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de son parcours n'aura pas besoin d'être extrêmement précis si l'on a eu le soin de munir le susdit engin d'une tête de télévision capable d'envoyer au poste de téléguidage, au moins à partir du moment où s'achève le préguidage, une image du but (visible sur l'écran 20) qui va alors en grossissant et permettra au servant de'guider-l'engin avec certitude sur le point à atteindre, sans risquer de voir le susdit engin dérouté par une manoeuvre de défense de l'adversaire comme cela pour- rait être le cas avec un engin muni d'une simple tête chercheuseo La volonté du servant, qui ne peut être brouillée par l'ennemi, interviendra donc efficacement pour amener-l'engin sur le buto
On signalera, enfin, que,
lorsque l'appareillage est monté sur une plate-forme stabilisée, on pourra, si la nature de cet appareillage exige des ma- noeuvres de pointages, monter ledit appareillage avec les degrés de liberté con- venables et le contrôler depuis le sol, par des moyens d'asservissement classiques, à l'aide, par exemple, de deux manettes 65 et 66 (figo 1) correspondant respecti- vement à un pointage en hauteur et à un pointage en direction de l'appareillage par rapport à la plate-forme stabilisée qui le supporte.
Pour fixer les idées sur l'intérêt pratique d'une balise aérienne établie conformément à l'invention, on peut signaler, à titre d'exemple, qu'une télécaméra usuelle pour=, être supportée à plusieurs centaines de mètres d'alti- tude par une balise d'un diamètre de 1,5 mètre et d'un poids de 100 kgs sustentée par un moteur électrique d'une puissance de l'ordre de 50 CV seulement.
Comme il va de soi et comme il résulte déjà de ce qui précède, l'in- vention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement indiqu; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment cel- les où le carénage annulaire entourant les hélices de la balise serait lui-même enveloppé par un deuxième carénage jouant le rôle d'élément protecteuro
REVENDICATIONS
1.- Installation comportant une balise aérienne reliée à un poste de contrôle par un dispositif d'attache souple (6) dont la longueur puisse être ré-, glée en vue de stabiliser la balise en altitude, le susdit dispositif d'attache étant agencé de façon à autoriser certains déports transversaux de la susdite balise aérienne,
caractérisée par le fait que cette installation (y compris sa balise aérienne et ses équipements au sol) est complétée par des moyens de sta- bilisation transversale permettant, d'abord, de détecter un déport transversal éventuel de la balise, et, ensuite, d'engendrer sur la balise, en fonction du dé- port détecté, une force capable d'imposer à la susdite balise un déplacement com- pensant au moins en partie le susdit déport.
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The invention relates to aerial beacon installations, that is to say to installations essentially comprising an aerial body (hereinafter referred to as an "air beacon") connected to a control post by a flexible attachment device whose length can be changed in order to adjust the parking altitude of the aforesaid aerial body, the latter being subjected to the action of lifting means capable of maintaining the aforesaid attachment device under tension so that it is sufficient to lengthen this device for the air body to reach a higher altitude; andit is aimed more particularly, because it is in this case that its application seems to be of the greatest interest, but not exclusively, among these installations, those whose beacon is supported by at least one faired propeller.
Its aim, above all, is to make the aforementioned installations such that they respond better than to date to the various desiderata of practice.
It consists, mainly - and at the same time of making the installations of the type in question include an aerial beacon connected to a control post by a flexible attachment device, the length of which can be adjusted in order to stabilize the flight. beacon at altitude, the aforesaid attachment device being arranged so as to allow certain transverse offsets of the aforesaid air beacon -, to complete this installation (including its air beacon and its ground equipment) by transverse stabilization means allowing , firstly, to detect a possible transverse offset of the beacon, and, then, to generate on the beacon, as a function of the detected offset, a force capable of imposing on the aforesaid beacon a displacement compensating at least in part of the aforesaid offset.
It consists, apart from this main provision, of certain other provisions which are preferably used at the same time, but which could, where appropriate, be applied independently, and which will be discussed more explicitly below, in particular in a second arrangement consisting in having the aerial beacon of the installations of the type in question carried by a self-propelled vehicle, the propellant device of which supplies the energy necessary for the suspension of the aforesaid beacon.
It relates more particularly to a certain mode of application (that for which it is applied to installations with an aerial beacon supported by at least one ducted propeller), as well as certain embodiments of the aforesaid provisions; and it targets more particularly, and this as new industrial products, the installations of the type in question comprising the application of these same provisions, as well as the special elements and tools, in particular the aerial beacons, specific to their establishment. .
And it can, in any case, be clearly understood with the aid of the additional description which follows, as well as the appended drawings, which supplement and drawings are, of course, given above all by way of indication. ,,
Figures 1 and 2, of these drawings, show "respectively in elevation and in plan a self-propelled aerial beacon installation established in accordance with the invention.
FIGS. 3 to 4 show, in elevation, embodiments of a device for fixing the retaining cable of the beacon, the latter comprising means making it possible to ensure its lateral stabilization by tilting the assembly of the aforesaid beacon.
Figures 5 and 6 show certain elements of the lateral stabilization device comprising the aforementioned signposted
FIGS. 7 and 8 show, in two different operating positions, the elements of a device for stabilizing the roll of the beacon.
FIGS. 9 and 10 show, respectively in plan and in cut elevation, in another embodiment of means allowing lateral stabilization.
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ment the beacon by tilting all of said beacon.
FIGS. 11 and 12 represent, under the same conditions, an alternative embodiment of the means in question.
FIGS. 13 and 14 represent, in two different operating positions, a gimbal assembly of the lifting device of the beacon, this assembly making it possible to stabilize the beacon laterally by tilting only its fairing.
FIGS. 15 and 16 represent, respectively in plan and in cut elevation, another embodiment according to which the aerial beacon is stabilized laterally without inclination of any of its constituent elements.
FIG. 17 is a diagram of an artificial stabilization device capable of being mounted on a beacon established in accordance with the invention.
Figure 18 is a perspective view of a stabilizer device for a television camera intended to be mounted on the air beacon.
FIG. 19, finally, illustrates by a vertical section a mode of elastic mounting of this camera on a stabilized platform.
According to the invention and more especially according to that of its modes of application, as well as according to those of the embodiments of its various parts, to which it seems that preference should be given, proposing, by For example, to establish an installation with an aerial beacon, the beacon of which is supported by at least one ducted propeller, the procedure is as follows or in a similar fashion.
This installation is made to include an aerial beacon essentially constituted by a fairing 1, with a rounded leading edge, surrounding at least one propeller and, more preferably, two contra-rotating propellers 2a, 2b driven by an engine that the 'it will first of all be assumed to be an electric motor 3 carried by arms 4 integral with the fairing 1,
the latter carrying a payload which is shown diagrammatically in FIG. 1 by a compartment 5 and to the nature of which we will return below.
This being the case, the beacon thus formed is connected to a ground control station by means of a flexible attachment device, such as for example a cable 6, the length of which can be adjusted, for example by unwinding of a winch 7 on which is wound the aforesaid cable, with a view to controlling the stabilization altitude of the aforesaid beacon, the lifting device of which must, of course, develop a lifting force greater than the weight of the beacon in operating order increased by the weight of the maximum length of cable that can be unwound.
It is then advantageously possible, in accordance with a complementary arrangement of the invention illustrated in FIGS. 1 and 2, to adopt, as a ground control station, a self-propelled vehicle 8 serving to transport the beacon and comprising a motor 9. capable of being coupled at will, either to the propellant elements 10 of the running gear of the vehicle, for example by means of a gearbox 11 and a clutch 12, or to an electric generator 13 mounted on the vehicle 8 and suitable for supplying the electric motor 3 of the beacon via an electrical connection advantageously incorporated in the retaining cable 6 of the aforesaid beacon, the drive of the aforesaid generator 13 s' operating through a clutch 14.
In this way, the engine 9 of the vehicle, after having been used for transport to the take-off point, can be used to supply the energy necessary to support the beacon.
It should be noted that the same motor 9 could also be used for driving the drum of the winch 7. The shaft of the aforesaid drum will then preferably be coupled to the shaft of the generator 13. by means of a two-way clutch 15 so that the winch can be moved.
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not operated when the beacon is in service, that is to say when its electric motor 3 is supplied by the aforesaid generator 13.
The winch control system is advantageously completed by a chord 16 making it possible to block the drum of the aforesaid winch and thus to stabilize the beacon at the chosen height.
It should be noted that the provisions described would apply in the same way if it involved a vehicle other than a land vehicle, for example a ship, the propulsion installation of said ship then advantageously providing energy. necessary for the training of the lifting device of the beacon.
Such an aerial beacon installation already has many advantages, among which we can cite: its operating safety, due to the fact that the propellers 2a and 2b of the beacon are protected by the fairing 1, which considerably reduces the risks. damage to said propellers during take-off and landing maneuvers of the beacon, as well as the risk of accidents for the servants in the vicinity of the aforesaid beacon, its ability to be moved quickly on the road, even in all areas if the vehicle's running gear is designed for this purpose. and its operating economy, owing to the fact that one and the same motor is used both to ensure the movements of the vehicle and to supply the energy necessary to support the beacon.
Such an aerial beacon installation presents numerous application possibilities, both in the military field and in the civilian field. Indeed, the aerial beacon can be used to raise and maintain in altitude various types of devices or installations. whose operation requires an elevated position of the aforesaid devices or installations and a clear field.
Among devices or installations of this type, there may be mentioned, in particular, television cameras, devices giving an image on the basis of electromagnetic waves of the order of magnitude of a centimeter, radars, relay stations. for television, observation and surveillance posts intended, for example, for adjusting a long-range shot, or for regulating traffic, or even for monitoring the development of natural plagues such as that - forest fires, floods, etc.
It is easy to see that most of these applications require, for the devices mounted on the beacon to function correctly, height stabilization and lateral stabilization of the aforesaid beacon.
As regards the height stabilization, it is ensured by the retaining cable 6, the length of which makes it possible to fix the parking altitude of the beacon o For this purpose and for example, three control organs can be provided, 17, 18, 19, enabling the rise, stop and descent of the beacon respectively.
These control units are preferably located near the screen 20 serving to receive the indications transmitted by the equipment carried by the beacon when this equipment requires such a screen on the ground (in the case of a radar or a camera of TV).
As for lateral stabilization, it must make it possible to keep the beacon substantially in line with the control post located on the ground, and this whatever the speed of the wind and gusts to which the beacon is likely to be exposed when it is located at altitude :,
The main provision of the invention is precisely to provide the installation just mentioned with means capable of ensuring in all circumstances the lateral stabilization of the beacon.
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In accordance with the aforesaid main arrangement, the aerial beacon installation is completed by making it comprise, on the one hand, a detecting device suitable for detecting any transverse offset of the beacon with respect to the desired position (generally the vertical of its starting point), and, on the other hand,
means capable of generating on the beacon, as a function of the offset detected, a transverse force capable of imposing on the aforesaid beacon a displacement which at least partially and preferably fully compensates for the aforesaid offset.
As regards first of all the detector device, it should be noted that it does not need to be very precise, nor to have a large radius of action, the altitude of use of the beacon being generally quite low (of the order of a few hundred meters}. - - -----
By way of example of detector devices that can be used for the purpose of locating the beacon, there may be mentioned, the devices using the reflection of a detector beam on a metal surface belonging to the beacon, the devices using a heat emission from the beacon, the latter comprising parts hotter than the ambient medium, devices using polarized light or emitted in the form of discontinuous signals of a given frequency,
in which case the transmitting device is carried by the beacon and the receiver (not shown - figure 2) is mounted on the ground control station, the low power radar devices, and the devices comprising a localization marker beam passing through the desired position for the beacon, the latter then being equipped with devices suitable for emitting a signal when the aforesaid beacon leaves the aforesaid beam.
The various deviation detection devices mentioned above, with the exception of the fixed location beam device, allowing the attendant of the installation to know, in direction and in intensity, any transverse offset undergone by the aerial beacon.
Given this information, the attendant will then intervene to trigger on board the beacon,
for example by a radio command or by a wire preferably incorporated in the retaining cable 6, the means intended to generate on the aforesaid beacon the corrective transverse force of the offset observed.
It should be noted that we can advantageously, using simple control means and known per se, free from the intervention of the servant by controlling the device transmitting the orders to the beacon to the dis - positive detector used to detect a possible offset of the aforesaid beacon.
@
On the other hand, when the deviation detector device consists of a fixed location beam, the transmitter device (shown diagrammatically in Fig in Fig 1), the intervention of the servant or of an automatic command transmitter on the ground is not not mandatory. Indeed, although it is possible to envisage providing at the control station a receiving device picking up a signal emitted by the beacon when it deviates more or less from the axis of the locating beam and making it possible to know the location. 'order to be transmitted to bring the aforesaid beacon back to the axis of the aforesaid beam, it seems preferable to equip the beacon with devices directly influenced by the transverse offset of said beacon and suitable for forcing the latter to return towards the axis of the locator beam, such devices being quite conventional,
in particular for missiles guided by a directing beam.
As regards then the means intended to generate the corrective force to ensure the compensatory displacement of the beacon after a possible displacement of the latter, they are preferably arranged in such a way that the aforesaid force is supplied, directly or indirectly, by installation
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buoyancy aid of the beacon, installation which develops an axial force F which is the result of the thrust acting on the propellers 2a and 2b and of the aerodynamic thrust applied to the rounded leading edge of the fairing 1 (thrust resulting from a, suction produced by the acceleration of the air streams bypassing the aforesaid leading edge to penetrate inside the aforesaid fairing).
A first solution for showing the corrective force then consists in causing the whole beacon to tilt on the side towards which it is desired to be brought back, which has the effect of inclining the axial force F, the horizontal component of which H then constitutes the aforesaid corrective force.
The tilting movement just discussed can be obtained by acting on a control surface belonging to a series of control surfaces, such as for example flaps 21 regularly distributed around the periphery of the trailing edge of the fairing 1.
Under these conditions, the aerial beacon, when it is in service, is subjected to a system of forces constituted by the force F, by its weight P and by the tensile force T exerted by the retaining cable 6.
In order for tilt stabilization to occur properly, certain precautions must be taken with respect to the connection between the restraint cable 6 and the aerial beacon.
This connection will preferably be carried out by a cardan attachment device 22 surrounding the body of the fairing 1, the center C of this cardan device 'being situated on the axis of the beacon at a level which is determined by keeping account of the position of the center of gravity G of the beacon and also of the position of its aerodynamic focus Ao
According to a first embodiment, illustrated in FIG. 3, the points C, G and A can be merged, the air flow passing through the fairing 1 being sufficient to dampen the tilting movement imposed on the beacon, movement which could, for lack of damping, tend to increase due to the coincidence of the three points C, G and A.
However, it seems preferable, according to a second embodiment illustrated in FIG. 4, to locate the center C of the cardan device between the center of gravity G and the aerodynamic focus A, the point C preferably being located in the immediate vicinity of the center of gravity G, which is itself located in front of the aerodynamic focus Ao
It should be noted that the appropriate setback of the position of the aerodynamic focus A towards the trailing edge of the fairing 1 can be obtained by giving a suitable shape to said fairing and, if necessary, by providing it rearwards with planes fixed 23.
It can be seen that, with such a position of points G, C and A, the traction exerted by the retaining cable 6 will give rise, with respect to the center of gravity G, to a moment ml of opposite direction at the moment m2 of the resultant of the aerodynamic forces F1 due to the side wind V with respect to the aforesaid center of gravity, these two moments thus balancing to a certain extent at least, which contributes in particular to stabilize the beacon in the inclined position which has been imposed to reveal the corrective force H.
With such a beacon, a low speed of the flow in the tunnel gives, for the ratio of the thrust to the motive power, the most advantageous value but requires, for the control surfaces 21, very important surfaces.
To remedy this drawback, it is possible to use the traction of the cable in order to replace the control surfaces which have become inefficient, by a servo device consisting of jacks Ve.
The beacon can take the * maximum tilt in the wind direction V, this direction being obtained by surfaces
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fixed S integral with the fork
It can be seen, from the foregoing, that the transmission to the control surfaces of the beacon (either by an intervention of the servant, or preferably by automatic slaving of the control surfaces of the beacon to the offset detector device), of the orders correctors, the need for which has been revealed by the transverse offset detector device, implies the existence, on the aforesaid beacon, of a fixed reference system In reality, given that the axis of the beacon risks only slightly oscillating (oscillations of the order of 1:
10 around the vertical), it will suffice to provide, on board the beacon, a fixed reference system from the angular point of view, that is to say a system which is not driven by any rotational movement with respect to to the axis of the aforesaid beacon, the aforesaid system being able to be assimilated to a fixed compass rose to which it could be made reference for the transmission of the orders to any rudder of absolute angular position determined according to the direction of the observed shift.
To achieve the fixed reference system just mentioned, we can first of all, as shown in Figures 5 and 6, leave the entire beacon free to rotate around its axis, mount on said beacon a support which is angularly stabilized with respect to the axis of the beacon, and to fix on the aforesaid support the equipment intended to capture the corrective orders and to transmit them to the control surfaces, the aforesaid equipment comprising several control elements. different and immutable orientations (due to the angular stabilization of the support), each element then being able to act on the control surface, the angular position of which is closest to the element considered.
It is thus, for example, that, in cases where the transmission of orders takes place electrically, it is possible to constitute the order transmitting equipment by four independent sliders 24a, 24b, 24c and 24d electrically isolated from each other and corresponding respectively to the four cardinal points, make these cursors coact with a manifold 25 ensuring the electrical distribution of the orders to the control surfaces of the beacon, fix the aforementioned cursors on the shaft 26 of the outer ring 27 a gyroscopic device mounted on the gimbal and comprising essentially, the outer ring 27, the shaft 26 of which is oriented along the axis of the beacon and mounted to pivot in bearings integral with said beacon,
an inner ring 28 serving as a support for a gyroscopic spindle moulder 29 preferably electrically driven and whose axis is perpendicular to the plane defined by the directions of the shaft 26 of the outer ring 27 and of the shaft 30 of the inner ring 28, and provide an auxiliary adjustment motor 31 carried by the body of the beacon and intended to allow correct adjustment of the outer ring 27 if the latter has subsequently undergone a certain angular offset. of a long period of service.
However, in order to allow the establishment of a fixed reference system on board the beacon, it would be possible to stabilize the annular fairing 1 angularly with respect to its axis, that is to say prevent the development of slack. - eventual roll event of the aforesaid fairing, the control surfaces 21 carried by the cage 1 thus being stabilized in orientation.
We will examine successively two possible embodiments of such stabilization in roll.
A first embodiment, illustrated in Figures 7 and 8, con-
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sist, to provide the beacon with anti-roll control surfaces such as, for example, spoilers 32 housed in the two radial arms 4 joining the fairing 1 to the central fuselage, the aforesaid spoilers being able to project from one side or from the au - being of said arms, to have these spoilers controlled by a servomotor 33 allowing, depending on whether it is actuated in one direction or the other, to project the aforesaid spoilers in front or behind the radial arms 4 with respect to a given gyratory direction, to have the servomotor 33 controlled, by means of an amplifier and / or a relay 34, by a discriminator 35 capable of detecting,
at least the direction and possibly also the intensity of the difference of the fluxes captured by two photoelectric cells 36a and 36b polarized perpendicular to one another (direction of polarization represented by parallel hatches) and arranged in on either side of the radial arms 4 on spokes forming preferably with the aforesaid arms an angle of 45, and to have recourse, to excite the aforesaid cells, to an axial beam reference 37 polarized parallel to the vertical plane passing through the arms radials 4, the plane in question forming an equal angle (45 in the example considered) with the polarization planes of the two cells 36a and 36b when the aforesaid cells occupy positions symmetrical with respect to the aforesaid plane,
that is to say when no rolling movement has been initiated (case of FIG. 7).
In this case, there is a balance between the actions of the two cells and the spoilers 32 remain in the retracted position. On the other hand, if a rolling movement begins (in the direction of clockwise for example), the cell 36a, located on the side towards which the fairing 1 starts to turn, is excited more intensely while the The other cell, 36b, is excited less intensely. This difference in excitation results in an imbalance of the discriminator 35 which issues an order making the spoilers 32 protrude on the side where they generate an aerodynamic torque (shown diagrammatically by an arrow in FIG. 8) suitable for returning the beacon to its initial angular position.
A second embodiment of roll stabilization of the beacon would consist in providing said beacon with a support stabilized angularly with respect to the axis of the beacon by a gyroscopic device of the same type as that described with reference to FIGS. and 6, this support carrying members capable of detecting any possible initiation of a rolling movement and consequently of giving corrective orders to roll control devices such as the spoilers 32 referred to previously.
It should be noted that, whatever the embodiment adopted for the roll stabilization of the beacon, it will be advantageous to provide means to prevent a possible twisting of the retaining cable 6 from tending to impose on the tag a couple of rolls, which is why, for example, it is sufficient to predict,
between the end of the aforesaid cable and the cardan attachment device on the beacon, a rolling bearing as shown diagrammatically in 38 in FIG. 4, the aforesaid bearing bearing elements' (trotters and contact rings) to restore the continuity of the electrical circuits between cable 6 and the receiving devices carried by the beacon.
We will now examine two variant embodiments of a steering system making it possible to cause the tilting of the whole of the beacon in order to reveal the corrective offset force H.
According to one of these variants, illustrated in FIGS. 9 and 10, there is, within the air jet itself passing through the fairing 1, steerable control surfaces 39 carried by supports 40 extending in the direction of the air. axis of the beacon and towards the rear thereof.
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According to the second variant, illustrated in FIGS. 11 and 12, spoilers 41 capable of projecting out of housings 41a formed in the internal wall of the fairing 1, in the region of the trailing edge of said fairing, are provided.
In the foregoing, we have explained in detail a first solution consisting in tilting the whole of the beacon to obtain the corrective transverse force of the offset observed.
A second solution of the same problem consists, as shown in FIGS. 13 and 14, in making the lift device of the beacon comprise a single propeller 2a, in bringing together all of this lift device (propeller 2a and motor 3 driving said propeller) to the fairing 1 by a gimbal assembly, the inner and outer rings of which are shown respectively at 42 and 43, to use the rotating assembly in question as a gyroscopic element for stabilizing a platform 44 carried by said assembly with the interposition of d 'a bearing 44a, said platform being intended to receive the payload, and, if necessary, to prevent the platform 44 from being rotated (by the friction generated in the bearing 44a by the touring crew) nant)
by connecting said platform to the fairing 1 (assumed to be stabilized in roll) by a kinematic device, for example with a link 45, allowing tilting of the fairing 1 with respect to the axis of the lifting device, but preventing any sliding angular of the aforesaid platform 44 relative to the aforesaid fairing. ,
In this case, the retaining cable 6 can advantageously be connected to the beacon by a cardan ring 46 which is shown mounted at the rear of the lifting device for the sake of clarity of the drawing, but which it is advantageous to sit so that its center is as close as possible to the center of gravity of the rotating assembly playing the role of gyroscope.
With such a tilting assembly of the annular fairing 1, when the axis of said fairing coincides with the stabilized support axis (case of FIG. 13), the beacon is not subjected to any transverse force, and, when the axis of the fairing 1 forms an angle with the support axis (case of FIG. 14), the beacon is subjected to a transverse force directed on the side towards which the aforesaid fairing is inclined.
It should be noted that the tilting movement of the fairing 1 could be obtained by giving suitable orders to a control surface system (not shown) of the kind described with regard to the first solution following which the assembly was tilted. of the beacon and not just its fairing
Although one can be satisfied with proceeding as has just been said, it seems preferable to provide the aerial beacon with means capable of ensuring its stabilization during the start of its upward course, that is to say. say during a period when it risks being caught by an obstacle and shifted sideways or forced to tip over, when it has not yet been able to be taken over by the offset detection device,
which can only intervene when the beacon has already taken a certain altitude.
The stabilization of the axis of the beacon in the vertical direction, during the start of the climb period, can be obtained simply by a gyroscopic stabilizer device driven by an auxiliary motor.
Such stabilization can also be obtained by having recourse, in order to create the corrective transverse force for the offset of the beacon, to a third solution illustrated in figs 15 and 16 and which differs from the second solution.
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tion (illustrated in fig. 13 and 14) only by the fact that the fairing 1 does not have the possibility of tilting relative to the axis of the rotating assembly playing the role of a gyroscope, the stabilized platform 47 carried by the aforesaid rotating assembly (mounted similarly to the platform 44 of the previous case) being prevented from rotating by a linkage kinematic system 48 connecting it to the fairing 1 assumed to be stabilized in roll,
the aforesaid kinematic system being less complicated than in the case of figs 13 and 14 since there is no possible tilting movement of the fairing 1 with respect to the axis of the sustentateuro
According to this third solution, it suffices to give the desired control surfaces the corrective order, to reveal the corrective horizontal force H without any element of the beacon tilting.
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Finally, it should be noted that one could possibly be satisfied with equipping the aerial beacon with means capable of sufficiently damping any rotational movement of said beacon around its center of gravity, so that the orders transmitted to the control surfaces, in depending on the information detected by the detection device, can be transmitted with the certainty that it will reach the control surfaces in good time suitable for the execution of the given order.
Such a damping system could consist, as shown diagrammatically in FIG. 17, on the one hand, of an electric chain comprising a discriminator 49 receiving the orders transmitted from the base, this discriminator acting, through the intermediary of an amplifier or relay 50, on a servomotor 51 intended for the control of the control surfaces, but coupled in addition to a phase shifter 52 capable of creating the desired damping and, on the other hand, of elements mechanical consist essentially of the control surfaces (shown schematically at 53) of the beacon (itself schematized at 54), said beacon carrying a gyrometer 55 whose indications are introduced into the discriminator 49.
The various provisions which have just been explained make it possible to obtain a light aerial beacon, insensitive to side winds, even to gusts, and capable of supporting, directly above its starting point, a payload which thus occupies a stabilized position. .
We will now examine a certain number of additional provisions making it possible to further improve the operating conditions of the equipment supported at altitude by the beacon.
In the event that this equipment consists of a television camera (iconoscope), it is first and foremost important to obtain stabilization of the image, which can be obtained by stabilizing the camera with respect to the image. earth, stabilization which subtracts said camera from any oscillatory movements of the beacon.
For this purpose, it suffices to interpose between the camera and the body of the beacon a stabilized platform, for example still of a conventional type with three gyroscopeso
But we could still, according to a variant illustrated in the figure
18, resort to a platform stabilized by a single gyroscope 56, in which case this gyroscope is preferably driven directly by the shaft 57 of the motor
3 of the beacon, the aforesaid gyroscope 56 being connected to the shaft 57 by a gimbal device 580 It should be noted that, in this case, one should, as has already been considered with regard to two embodiments above, provide a kinematic link between the stabilized platform and the body of the beacon to prevent any rotational movement of the aforesaid platform with respect to the aforesaid body,
the aforesaid kinematic system can advantageously be provided with damping elements.
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It would also be possible, in the case of the embodiments previously described with regard to FIGS. 15 and 16, to have the camera 59 carried by the stabilized platform 47, itself prevented from rotating relative to the fairing 1 by a kinematic connection. suitable comprising, for example, a slide 60 joining, to a bar 61 integral with said fairing, a support 62 on which the platform 47 is mounted, preferably with the interposition of springs 63 and a damping device 64, as shown in fig. 19.
It should be noted that, if the beacon has to support a simple television relay, or, more generally, an apparatus intended to be maintained at altitude only for a relatively short time, for example the order of one or a few hours, the electric motor of the beacon can be replaced by an internal combustion engine, for example, a gas turbine or a piston engine. In this case, we can advantageously accommodate the fuel reserve on board the beacon.
In any case and whatever the type of camera or relay used, the impulses coming from this device can be reinforced after transmission to the ground station, either by radio or by a wire preferably incorporated. to the beacon retaining cable.
When the beacon is intended to support radar equipment, it is possible to adopt the same stabilization means as in the case of a television camera, or else, instead of stabilizing the radar equipment with respect to the body. beacon, provide the equipment in question integral with said body and achieve stabilization of the image received on the ground, this stabilization can be obtained by causing the beacon to carry a gyroscopic device constituting a fixed reference system making it possible to detect movements oscillation of the aforesaid beacon, the indications thus perceived being used to perform the correction on the ground in the direction and height of the image,
so that it appears to the observer exactly the same appearance as if the beacon and the radar equipment had not undergone any oscillating movement.
When the radar equipment is intended to emit an oscillating beam, one can go about it in the same way to stabilize the signals transmitted by this beam or plane, in the event of echoes on a mobile with guides, at the observation post. located solo
In general, it can be considered that the correction carried out on the indications transmitted to the ground consists, in the case where the radar equipment carried by the beacon comprises an element scanning the space between two extreme positions, in adjusting the mean position of this sweeping movement as a function of an accidental inclination of the beacon, so that the mean position in question constantly coincides, from the point of view of the indications received on the ground, with the mean position corresponding to the case where the beacon would not have undergone any inclination,
that is to say in the case where the aforesaid average position of the element animated by a sweeping movement is horizontal.
The provisions which have just been explained allow safe use of the indications transmitted by the television or radar equipment carried by the beacon since, in all 1 * box, the images read on the television screen or the radar screen located at the station observation on the ground are correct images regardless of the tilting movements undergone by the beacon.
When the beacon is used to support a radar intended for guiding fighter machines or planes during the initial phase of their trajectory, this radar can either be coupled to a device emitting a beam or plane -'de guidance defining the direction that the machine must follow, or operate, to steer the machine,
the angular deviation of the echoes returned respectively by the gear and by the goal when the latter can be detected by radar.
It should be noted that the guidance of the machine in the initial phase
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of its course will not need to be extremely precise if care has been taken to equip the aforesaid machine with a television head capable of sending to the remote control station, at least from the moment when s' completes the pre-guidance, an image of the goal (visible on screen 20) which then increases in size and will allow the servant to guide the machine with certainty on the point to be reached, without risking seeing the aforesaid machine diverted by a opponent's defense maneuver as could be the case with a machine equipped with a simple homing head o The will of the servant, which cannot be scrambled by the enemy, will therefore intervene effectively to bring the machine to buto
Finally, we will point out that
when the equipment is mounted on a stabilized platform, it is possible, if the nature of this equipment requires pointing maneuvers, to assemble said equipment with the appropriate degrees of freedom and to control it from the ground, by means of conventional servo-control means, using, for example, two levers 65 and 66 (figo 1) corresponding respectively to a height pointing and a pointing towards the equipment relative to the platform stabilized which supports it.
To fix ideas on the practical interest of an aerial beacon established in accordance with the invention, it may be pointed out, by way of example, that a usual telecamera for =, be supported at several hundred meters of altitude. study by a beacon with a diameter of 1.5 meters and a weight of 100 kgs supported by an electric motor with a power of around 50 CV only.
As goes without saying and as it already follows from the foregoing, the invention is in no way limited to that of its modes of application, nor to those of the embodiments of its various parts, having been more specifically indicated; on the contrary, it embraces all the variants thereof, in particular those where the annular fairing surrounding the propellers of the beacon would itself be enveloped by a second fairing playing the role of protective element.
CLAIMS
1.- Installation comprising an aerial beacon connected to a control post by a flexible attachment device (6), the length of which can be adjusted in order to stabilize the beacon at altitude, the aforesaid attachment device being arranged so as to authorize certain transverse offsets of the aforesaid air beacon,
characterized by the fact that this installation (including its aerial beacon and its ground equipment) is completed by transverse stabilization means making it possible, first, to detect a possible transverse offset of the beacon, and, then, to d 'generate on the beacon, as a function of the detected displacement, a force capable of imposing on the aforesaid beacon a displacement at least partially compensating for the aforesaid displacement.