Appareil pour la mesure en vol de la vitesse et de la dérive d'un véhicule aérien. L'objet de l'invention est un appareil pour la mesure en vol de la vitesse et de la dérive d'un véhicule aérien.
L'appareil selon l'invention est basé sur les observations suivantes, que l'on va préa lablement exposer à l'aide des diagrammes re présentés par les fig. 1 et 2 du dessin an nexé, et qui sont relatives à la mesure de la vitesse.
Supposons (fig. 1) qu'un aéronef se dé place à une hauteur<I>II</I> au-dessus du sol 1 et selon la ligne marquée par la flèche 2. Si, à un moment donné, lorsque l'aéronef se trouve au point 3, on vise un point donné 4 du sol, en notant l'angle a que fait cette visée avec la verticale, et si, continuant à viser le point 4, on note le temps nécessaire à l'aéronef pour arriver au point 5, d'où la visée forme de nouveau un angle a avec la verticale, on peut, en faisant intervenir la distance parcourue D dans le calcul, établir la formule suivante:
EMI0001.0003
en appelant V la vitesse réelle de l'aéronef en km/h, T le temps de la mesure, exprimé en secondes, D la distance réelle parcourue exprimée en km.
Si la distance D est inconnue, la hauteur H peut, par contre, être déterminée, par exemple au moyen d'un altimètre ou encore au moyen d'un télémètre, et il est facile de voir que la première -de -ces quantités peut être déduite de la seconde.
On peut en effet -éta blir la relation:
EMI0001.0007
En introduisant cette valeur de D dans la formule (1) et en exprimant H en km, on obtient finalement pour' la vitesse de l'aé ronef:
EMI0001.0010
Si l'on procède à la mesure ci-dessus -de manière @à ce que T reste constant, -c'est-à-dire en cherchant l'angle qui permet -de parcourir la distance D égale à la base d'un triangle isocèle de hauteur H et d'angle au sommet 2 a, en un temps donné toujours le même, on peut éviter le calcul selon la formule (2) en remplaçant celle-ci par un diagramme, tel que celui donné à la fig. 2.
Dans ce diagramme, les abscisses repré sentent les angles a, tandis que les ordonnées représentent les vitesses en km/h, les divers rayons issus de l'origine correspondant cha- cun à une hauteur donnée H de l'aéronef. Au moyen de ce diagramme établi pour un temps d'observation T constant, la mesure de la vitesse s'effectue comme suit: on détermine l'angle α, par exemple 14 30', de ce point comme abscisse, on s'élève verticalement (ligne 6) jusqu'au rayon correspondant à l'altitude, par exemple 700 mètres lus sur l'altimètre.
L'horizontale 7 coupe alors l'axe des ordonnées à l'endroit de la vitesse corres pondante, soit, élans l'exemple donné, 180 km à l'heure.
Au lieu de partir d'un temps T constant, on peut partir d'une distance D donnée, me surer le temps T nécessaire à la parcourir et calculer la vitesse en appliquant la formule (1). Dans ce cas, et pour que D soit constant, il faut pour chaque hauteur H calculer l'an gle α correspondant, ce que permet la for mule:
EMI0002.0009
L'appareil selon l'invention est destiné à permettre d'effectuer rapidement une mesure de vitesse en se basant sur les calculs que l'on vient de voir.
Il permet en outre de me surer la dérive et comporte à cet effet des moyens permettant de viser le sol à partir de l'aéronef, combinés avec des moyens per mettant d'imprimer à la direction de visée un mouvement pendulaire de part et d'autre de la verticale et dans un plan lui-même suscep tible de tourner autour de la verticale, et avec des moyens permettant de faire varier l'amplitude de ce mouvement pendulaire.
En plus des deux diagrammes déjà dé crits, le dessin annexé représente deux for- mes d'exécution d'un appareil selon l'inven tion, données à titre d'exemple. Dans la pre mière de ces deux formes d'exécution, le temps T d'oscillation reste constant, tandis que dans la seconde, des moyens sont prévus pour que D reste constant, le temps d'oscilla tion étant alors variable.
Les fig. 3 et 4 sont une vue de face et une vue de côté, partiellement en coupe, des moyens permettant d'imprimer à la direction de visée un mouvement pendulaire de part et d'autre de la verticale, ces moyens appar tenant à la première forme d'exécution et permettant, par conséquent, de faire varier l'amplitude du mouvement, tout en lui con servant une durée constante; Les fig. 5 et 6 sont une vue de côté et une vue de face, avec coupes partielles, de l'ap pareil complet selon la première forme d'exé cution;
Les fig. 7 et 8 sont une vue de face et une vue en plan d'un appareillage compre nant, en plus de l'appareil selon les fig. 5 et. 6, un altimètre et un dérivomètre; La fig. 9 est une vue en perspective, semi- schématique, de l'appareil selon la seconde forme -d'exécution, et comportant, par con séquent, des moyens permettant de modifier la fréquence des oscillations de la visée.
Aux fig. 3 et 4 est représentée une came <B>8,â</B> laquelle un organe moteur non représenté transmet, par l'intermédiaire d'un train d'en grenage, un mouvement de rotation uniforme dans le sens de la flèche 9. Le développement -de cette came est tel qu'il représente la va riation -de l'angle a pendant que l'aéronef parcourt la .distance D, la partie 10 -de cette courbe correspondant à l'oscillation brusque nécessaire au retour de l'organe de visée, lorsqu'ayant effectué la visée 5, 4,
il se re met en position pour une nouvelle mesure, c'est-à-dire pour la visée 11, 12 (fi & _ 1). Pendant -ce retour brusque, l'aéronef par court un petit espace d, de sorte que l'on peut noter en passant que la distance entre deux points successifs, tels que 4 et 12, visés sur le sol, ne sera pas D, mais une distance un peu plus grande D + d. En tournant, la came 8 agit sur un le vier oscillant 13, dont le centre d'oscillation est situé en 14 et est formé par une douille 15 entourant un arbre 16 dont il sera ques tion plus loin.
Un ressort de rappel 17 main tient l'extrémité de ce levier comportant le galet 18 en perpétuel contact avec la surface de la came 8.
De ce que l'on vient de dire résulte que tous les points du levier 13 oscillent dans l'espace selon la loi déterminée par la forme de la came, l'amplitude d'oscillation variant bien entendu avec la distance au centre d'os cillation 14, mais la fréquence étant inva riable, puisque la came est animée d'un mou vement de rotation uniforme.
Le levier 13, qui est incurvé, comporte une nervure en queue d'aigle désignée par 19 et servant de guide à un organe coulis sant et denté 20. Le coulissement de l'organe 20 le long du levier 13 est obtenu à l'aide du pignon denté 21 porté par l'arbre 16 et par conséquent coaxial à l'axe de rotation du le vier 13. En faisant tourner l'arbre 16, on provoque le déplacement de l'organe 20, qui est dessiné en traits pleins dans l'une de ses positions extrêmes et en traits mixtes dans l'autre de ses positions extrêmes, dans la quelle il est désigné par 20'.
L'organe 20 porte en 22 un axe auquel est attachée une bielle 23, cet axe étant disposé de manière telle que dans la position extrême 20', il tombe dans l'axe de l'arbre 16, n'étant alors plus soumis au mouvement pendulaire coaxial de cet arbre. Par l'intermédiaire d'un levier 24, la bielle 23 commande, comme on le verra par la suite, l'organe de visée, lequel oscillera, par conséquent, selon la loi néces saire pour que le point visé soit maintenu dans le champ de visée durant tout le par cours de la distance de mesure D. L'ampli tude de l'oscillation de l'organe de visée peut être réglée par la rotation de l'arbre 16, c'est-à-dire par le coulissement de l'organe 20 le long du levier 13.
La position en traits pleins de la bielle 23 est celle correspondant à l'amplitude d'oscillation maximum, tandis que la position 23' représentée en traits mixtes correspond à l'amplitude zéro.
C'est le mécanisme que l'on vient de dé crire qui commande le mouvement oscillant de l'organe de visée composé principalement de la lunette 25, de l'appareil représenté aux fig. 5 et 6. A la fig. 5, on reconnaît le levier 24 dont il a été question plus haut.
Pour pouvoir effectuer la visée à partir d'un point fige et malgré le mouvement os cillant de l'organe de visée 25, celui-ci com porte un miroir 26 rabattant la visée à angle droit dans un oculaire 27 coaxial à l'axe de rotation 28 de l'organe de visée.
Devant -cet organe se trouve un tableau 29 constituant une application mécanique -du diagramme de la fig. 2.
Ce tableau est percé d'une grande fenêtre rectangulaire 30,. derrière laquelle se déroule un ruban 31 passant sur deux rouleaux verti caux 3.2, 33 et comportant une fente verticale 34, dont l'un des bords porte l'échelle -corres pondant aux ordonnées @du -diagramme de la fi-. 2, c'est-à-dire aux vitesses en km/h. A l'intérieur de l'un ou des deux rouleaux se trouve un ressort 35, dont le but est de Ta mener constamment la fente 34 vers la gau che, donc de déplacer la partie avant du ru ban, qui est un ruban sans fin, dans la di rection de la flèche.
A l'arrière, ce ruban comporte un galet 36 contre lequel vient bu ter une nervure 36' de l'organe,de visée, et cela -de manière -à déplacer le ruban en sens inverse de l'action du ressort 35.
Comme on le voit, plus l'angle d'oscilla- tion .de l'organe de visée 25 sera grand, plus celui-ci, à chaque oscillation, déplacera vers la droite la fente 34 du ruban 31. Cela cor respond au fait que sur le diagramme de la fi-. 2, on doit partir d'une abscisse d'au tant plus grande que l'angle d'oscillation est lui-même grand.
A l'intérieur du ruban 31, entre les rou leaux 32 et 33 et passant derrière la fente 34 se trouve une réglette 37 articulée en 0, ce dernier point représentant l'origine du sys tème de coordonnées. -Sur la réglette 37 est marquée une ligne 38, susceptible d'appa- raître dans la fente 34, et la réglette elle- même comporte une fente longitudinale 39 coopérant avec un pivot 40, susceptible de se déplacer horizontalement le long d'une fe nêtre 41 du tableau 29. Ce déplacement est obtenu en faisant tourner le pivot 40, lequel comporte une roue dentée 42 engrenant dans une crémaillère 43 de la partie arrière du ta bleau.
La rotation est obtenue à partir d'un bouton moleté 44 et par l'intermédiaire d'une transmission flexible 45. Une aiguille 46 montre la position du pivot 40 en regard d'une échelle des hauteurs, telle que celle se trouvant en haut du diagramme de la fig. 2, de sorte que l'on voit aisément que la réglette 37 joue le rôle, selon sa position, des rayons issus de l'origine sur le diagramme.
Voici comment on procède lorsqu'on veut effectuer une mesure de vitesse au moyen de l'appareil décrit: La, came 8 étant animée de son mouve ment de rotation uniforme et dont la vitesse est naturellement réglée en rapport avec les dimensions des échelles du tableau 29 et du ruban 31, on applique l'#il contre l'oculaire 27 et fait tourner l'arbre 16 au moyen d'un organe de commande quelconque non repré senté, jusqu'à ce que le point du sol visé au début de chaque oscillation de l'organe de visée 25 paraisse immobile dans ce dernier pendant toute la durée d'une oscillation sim ple.
Ce faisant, on a déterminé la valeur de l'angle a et, par l'intermédiaire de la butée 36' et du galet 37, on aura amené à chaque oscillation la fente 34 dans la position de l'abscisse correspondant à cet angle.
En agissant sur le bouton 34, on déplace en même temps l'aiguille 46, de manière à lui faire indiquer l'altitude à laquelle on se trouve et qu'on lira, par exemple, sur l'altimètre. Cette opération aura pour effet de placer la réglette 37 dans la position que devrait occu per le rayon issu de l'origine du diagramme et correspondant à ladite altitude. Il est dès lors clair que l'endroit où la ligne 38 rencon trera l'échelle des vitesses de la fente 34, sera une mesure de ladite vitesse. Ainsi, dans l'exemple représenté à la fig. 6, l'aéronef se trouve environ à 385 mètres d'altitude et vole à la vitesse de 150 km/h.
<B>1.1</B> est évident que les choses ne se passe ront pas comme on vient .de le dire dans 1e cas où l'aéronef n'aurait pas une direction .de vol strictement axiale, c'est-à-dire présente rait -de la dérive. Dans le cas où il y a dérive, le point visé sur le sol pourra être amené à l'immobilité dans l'organe de visée seulement clans la direction de l'axe de l'aéronef, mais sortira latéralement -du champ -de cet organe avec une rapidité d'autant plus grande que la dérive sera plus grande.
Pour avoir une mesure de cette dérive, il suffira alors de tourner tout l'appareil, de manière à l'amener dans la direction réelle de déplacement -de l'aéronef, position facile à dé terminer, puisqu'elle correspond à l'immobi lité absolue du point visé dans le champ de l'organe -de visée.
Les fig. 7 et 8 représentent un appareillage équipé au moyen de l'appareil que l'on vient de décrire et établi en outre -de manière à per mettre la mesure immédiate de l'angle de dé rive.
Cet appareillage comporte une boîte 47 à l'avant de laquelle se trouvent la fenêtre 48 de l'appareil de la fig. 6, un altimètre 49 et l'o culaire 50. Le tout est suspendu au moyen d'un cardan 51 dans une lunette fixe 52 en deux pièces, la pièce intérieure 53, porteuse du cardan, pouvant être déplacée au moyen d'un pignon 54, commandé par un bouton moleté 55. L'anneau intérieur 53 de la lu nette 52 comporte une aiguille 56 se dépla çant sur une échelle 57 de la lunette fige 52. Cette échelle est graduée de part et d'autre de zéro., en degrés d'arc ,de cercle.
Un autre bouton moleté 58 permet d'agir sur l'amplitude -du mouvement pendulaire de l'organe de visée 59. Enfin, le 'bouton<B>60</B> permet le déplacement de l'aiguille 61 devant l'échelle des altitudes et le bouton 62, le re montage du mouvement d'horlogerie destiné à communiquer à la came 63 son mouvement -de rotation uniforme. Une mesure de vitesse s'effectuera comme on vient de le dire, en agissant sur le bou ton 60, de manière à amener l'aiguille 61 en face du chiffre représentant l'altitude indi quée par l'altimètre 49 et en agissant sur le bouton 58, de manière à obtenir l'amplitude désirée de l'oscillation de l'organe de visée 59.
S'il y a dérive, on agira sur le bouton 55, de manière à faire tourner le cardan et tout l'appareillage qu'il supporte, jusqu'à immobi lité apparente du point visé. La position de l'aiguille 56 sur l'échelle 57 indiquera alors l'angle de dérive.
On pourrait aussi supprimer le bouton 60 commandant l'aiguille 61 de l'échelle des al titudes et relier ladite aiguille directement à l'altimètre, au moyen d'un mécanisme lui im primant sans autre les déplacements corres pondant aux altitudes de vol.
En plus de la vitesse réelle et de la di rection exacte de déplacement de l'aéronef, on peut également mesurer la vitesse du vent. Il suffit pour cela d'effectuer deux mesures successives de vitesse, dont l'une vent debout et l'autre vent arrière, et de procéder par simple soustraction.
Il est évident que la lecture de la vitesse doit se faire pendant le mouvement de balan cement de l'organe de visée, c'est-à-dire pen dant le déplacement latéral du ruban portant l'échelle des vitesses. Ces mouvements étant relativement lents, par exemple cinq à sept secondes pour l'oscillation simple provoquée par la courbe de la came 8, la lecture est fa cile. On peut toutefois la faciliter encore en munissant l'organe moteur de l'appareil, donc par exemple un mouvement d'horlogerie, d'un dispositif permettant d'en provoquer à volonté l'arrêt momentané dans la position extrême de balancement de l'organe de visée.
Voici comment est conçue la seconde forme d'exécution selon la fig. 9: Elle comporte un télémètre 64, suscepti ble d'osciller autour de son axe 65 et sous l'influence d'une came 66 de profil analogue à la came décrite dans l'appareil précédent, mais conique et susceptible de se déplacer longitudinalement en même temps que le prisme 67 du télémètre 64. Ce déplacement a lieu au moyen d'une crémaillère commune 68, commandée par un pignon denté 69.
L'oculaire du télémètre est en deux par ties, dont la seconde 70 est animée d'un mou vement d'oscillation inverse à celui du télé mètre, de manière à ramener constamment l'image provenant,de ce dernier au centre du dépoli 71.
Comme on l'a dit dans l'introduction, il s'agit ici d'effectuer la mesure en partant d'une distance D constante. Cela revient à dire que pour chaque hauteur H, on doit avoir un angle a déterminé par la formule (3). Cette relation est obtenue par la dispo sition et la forme .du prisme 67 et .de la came conique 66 et par la liaison entre -ces deux organes, facteurs prévus de manière à ce qu'à chaque distance au sol mesurée par le télémètre corresponde une position du cône <B>66</B> donnant lieu à, une oscillation telle que l'angle a nécessaire soit obtenu,
en d'autres termes que l'amplitude de l'oscillation du télémètre soit telle que la distance parcou rue sur le sol par la visée pendant une oscilla tion simple soit une constante.
Il s'agit dès lors de pouvoir régler la vi tesse d'oscillation, .de manière à ce que les points 72, 73, 74, successivement visés, ap paraissent chaque fois immobiles dans le dé poli 71. Ce réglage de -vitesse a lieu à partir du moteur 75 et par déplacement de la roue à friction 76 sur le -disque 77 d'entraînement de la came conique 66. Ce déplacement s'ef fectue par un organe de commande agissant sur un pignon denté 78 engrenant dans une crémaillère 79.
Le temps de l'oscillation du télémètre, donc aussi la vitesse -de rotation -de l'arbre 80 étant dans ce -cas la seule variable intervenant dans le calcul basé sur la formule (1), avec D constant, il suffit -dès lors -de combiner l'ar bre 80 avec un compteur de vitesse 81, voire même un compteur kilométrique 82, pour ob tenir immédiatement la vitesse de l'aéronef ou encore en totaliser le chemin parcouru. Le réglage consiste simplement ià agir sur les deux pignons 69 et 78, dans le but d'ajuster tout d'abord la mesure de l'altitude, ensuite la vitesse d'oscillation.
Un gyroscope 83, avec son moteur 84, peut être adjoint à l'appareil, afin de le maintenir en position verticale, dispositif que l'on peut également placer sur l'appareil se lon la première forme d'exécution.
Enfin, le tout pourra être prévu rotatif autour d'un axe vertical, avec une échelle de dérive 85 et un index correspondant 86.
Device for the in-flight measurement of the speed and drift of an aerial vehicle. The object of the invention is an apparatus for measuring the speed and the drift of an air vehicle in flight.
The apparatus according to the invention is based on the following observations, which will be explained beforehand with the aid of the diagrams shown in FIGS. 1 and 2 of the attached drawing, and which relate to the measurement of speed.
Suppose (fig. 1) that an aircraft is moving at a height <I> II </I> above the ground 1 and along the line marked by the arrow 2. If, at any given time, when the aircraft is at point 3, we aim at a given point 4 on the ground, noting the angle a that this aim makes with the vertical, and if, continuing to aim at point 4, we note the time necessary for the aircraft to arrive at point 5, from where the sight again forms an angle a with the vertical, we can, by including the distance traveled D in the calculation, establish the following formula:
EMI0001.0003
by calling V the actual speed of the aircraft in km / h, T the measurement time, expressed in seconds, D the actual distance traveled expressed in km.
If the distance D is unknown, the height H can, on the other hand, be determined, for example by means of an altimeter or again by means of a range finder, and it is easy to see that the first of these quantities can be deduced from the second.
We can in fact -etablish the relation:
EMI0001.0007
By introducing this value of D into formula (1) and by expressing H in km, we finally obtain for 'the speed of the aircraft:
EMI0001.0010
If we take the above measurement - so that T remains constant, - that is to say by looking for the angle which allows - to travel the distance D equal to the base of a isosceles triangle of height H and angle at the vertex 2 a, in a given time always the same, we can avoid the calculation according to formula (2) by replacing it by a diagram, such as that given in fig. 2.
In this diagram, the abscissas represent the angles a, while the ordinates represent the speeds in km / h, the various radii coming from the origin each corresponding to a given height H of the aircraft. Using this diagram established for a constant observation time T, the speed is measured as follows: the angle α is determined, for example 14 30 ', from this point as the abscissa, one rises vertically (line 6) to the radius corresponding to the altitude, for example 700 meters read on the altimeter.
The horizontal 7 then intersects the y-axis at the location of the corresponding speed, ie, in the example given, 180 km per hour.
Instead of starting from a constant time T, we can start from a given distance D, measure the time T necessary to travel it and calculate the speed by applying formula (1). In this case, and for D to be constant, it is necessary for each height H to calculate the angle α corresponding, which allows the formula:
EMI0002.0009
The apparatus according to the invention is intended to make it possible to quickly carry out a speed measurement based on the calculations which have just been seen.
It also allows me to surer the drift and comprises for this purpose means making it possible to aim the ground from the aircraft, combined with means making it possible to impart to the sighting direction a pendular movement on either side. another from the vertical and in a plane which is itself capable of rotating around the vertical, and with means making it possible to vary the amplitude of this pendular movement.
In addition to the two diagrams already described, the appended drawing represents two embodiments of an apparatus according to the invention, given by way of example. In the first of these two embodiments, the oscillation time T remains constant, while in the second, means are provided for D to remain constant, the oscillation time then being variable.
Figs. 3 and 4 are a front view and a side view, partially in section, of the means making it possible to impart to the sighting direction a pendular movement on either side of the vertical, these means belonging to the first form execution and consequently making it possible to vary the amplitude of the movement, while keeping it a constant duration; Figs. 5 and 6 are a side view and a front view, with partial sections, of the complete apparatus according to the first embodiment;
Figs. 7 and 8 are a front view and a plan view of an apparatus comprising, in addition to the apparatus according to FIGS. 5 and. 6, an altimeter and a derivometer; Fig. 9 is a perspective view, semi-schematic, of the apparatus according to the second embodiment, and comprising, consequently, means making it possible to modify the frequency of the oscillations of the sight.
In fig. 3 and 4 is shown a cam <B> 8, â </B> which a motor unit, not shown, transmits, by means of a gear train, a uniform rotational movement in the direction of arrow 9 The development of this cam is such that it represents the variation of the angle a while the aircraft travels the distance D, part 10 of this curve corresponding to the sudden oscillation necessary for the return from the sighting device, when having carried out sighting 5, 4,
it goes back into position for a new measure, that is to say for sighting 11, 12 (fi & _ 1). During -this abrupt return, the aircraft by short a small space d, so that one can note in passing that the distance between two successive points, such as 4 and 12, aimed on the ground, will not be D, but a somewhat greater distance D + d. By rotating, the cam 8 acts on an oscillating lever 13, the center of oscillation of which is located at 14 and is formed by a sleeve 15 surrounding a shaft 16 which will be discussed later.
A hand return spring 17 holds the end of this lever comprising the roller 18 in perpetual contact with the surface of the cam 8.
From what we have just said it follows that all the points of the lever 13 oscillate in space according to the law determined by the shape of the cam, the oscillation amplitude varying of course with the distance from the bone center. cillation 14, but the frequency being inva riable, since the cam is driven by a movement of uniform rotation.
The lever 13, which is curved, comprises an eagle-tail rib designated by 19 and serving as a guide for a sliding and toothed member 20. The sliding of the member 20 along the lever 13 is obtained using of the toothed pinion 21 carried by the shaft 16 and therefore coaxial with the axis of rotation of the lever 13. By rotating the shaft 16, it causes the displacement of the member 20, which is drawn in solid lines in one of its extreme positions and in phantom in the other of its extreme positions, in which it is designated by 20 '.
The member 20 carries at 22 an axis to which a connecting rod 23 is attached, this axis being arranged such that in the extreme position 20 ', it falls in the axis of the shaft 16, then no longer being subjected to the coaxial pendulum movement of this shaft. By means of a lever 24, the connecting rod 23 controls, as will be seen below, the sighting member, which will therefore oscillate according to the law necessary for the sighted point to be maintained in the field. of sighting during the whole course of the measuring distance D. The amplitude of the oscillation of the sighting member can be regulated by the rotation of the shaft 16, that is to say by the sliding of the member 20 along the lever 13.
The position in solid lines of the connecting rod 23 is that corresponding to the maximum oscillation amplitude, while the position 23 'represented in phantom lines corresponds to the zero amplitude.
It is the mechanism which has just been described which controls the oscillating movement of the sighting member composed mainly of the telescope 25, of the apparatus shown in FIGS. 5 and 6. In fig. 5, we recognize the lever 24 which was discussed above.
In order to be able to aim from a frozen point and despite the winking bone movement of the sighting member 25, the latter comprises a mirror 26 folding the sighting at a right angle into an eyepiece 27 coaxial with the axis of rotation 28 of the sighting member.
In front of this organ is a table 29 constituting a mechanical application of the diagram of FIG. 2.
This table is pierced with a large rectangular window 30 ,. behind which takes place a tape 31 passing over two vertical rollers 3.2, 33 and having a vertical slot 34, one of the edges of which carries the scale -corres laying at the ordinates @du -diagram of the fi. 2, i.e. at speeds in km / h. Inside one or both rollers is a spring 35, the purpose of which is to constantly lead the slot 34 to the left, therefore to move the front part of the band, which is an endless ribbon. , in the direction of the arrow.
At the rear, this tape comprises a roller 36 against which abuts a rib 36 'of the sighting member, and this - so - to move the tape in the opposite direction to the action of the spring 35.
As can be seen, the greater the angle of oscillation of the sighting member 25, the more it, at each oscillation, will move the slit 34 of the tape 31 to the right. This corresponds to the fact. than on the diagram of the fi-. 2, we must start from an abscissa of the greater the angle of oscillation itself is large.
Inside the strip 31, between the rollers 32 and 33 and passing behind the slot 34 is a strip 37 articulated at 0, this last point representing the origin of the coordinate system. -On the strip 37 is marked a line 38, capable of appearing in the slot 34, and the strip itself comprises a longitudinal slot 39 cooperating with a pivot 40, capable of moving horizontally along a fe nêtre 41 of table 29. This displacement is obtained by rotating the pivot 40, which comprises a toothed wheel 42 meshing with a rack 43 of the rear part of the table.
The rotation is obtained from a knurled knob 44 and via a flexible transmission 45. A needle 46 shows the position of the pivot 40 opposite a scale of heights, such as the one at the top of the diagram of fig. 2, so that we can easily see that the strip 37 plays the role, depending on its position, of the rays from the origin on the diagram.
Here is how one proceeds when one wishes to carry out a speed measurement by means of the apparatus described: The, cam 8 being animated by its movement of uniform rotation and whose speed is naturally adjusted in relation to the dimensions of the scales in the table 29 and tape 31, the eye is applied against the eyepiece 27 and the shaft 16 is rotated by means of any control member not shown, until the point on the ground referred to at the start of each oscillation of the sighting member 25 appears stationary in the latter throughout the duration of a single oscillation.
In doing so, the value of the angle α was determined and, by means of the stop 36 ′ and of the roller 37, the slot 34 will have been brought to the position of the abscissa corresponding to this angle at each oscillation.
By acting on the button 34, the needle 46 is moved at the same time, so as to make it indicate the altitude at which we are and that we will read, for example, on the altimeter. This operation will have the effect of placing the strip 37 in the position which should occupy the ray from the origin of the diagram and corresponding to said altitude. It is therefore clear that the place where line 38 will meet the speed scale of slot 34 will be a measure of said speed. Thus, in the example shown in FIG. 6, the aircraft is approximately 385 meters above sea level and flies at a speed of 150 km / h.
<B> 1.1 </B> is obvious that things will not happen as we have just said in the case where the aircraft does not have a strictly axial direction of flight, that is to say. say present rait -de drift. In the event that there is drift, the target point on the ground may be brought to immobility in the sighting member only in the direction of the axis of the aircraft, but will come out laterally - from the field - of this organ with greater rapidity the greater the drift.
To have a measurement of this drift, it will then be sufficient to turn the whole apparatus, so as to bring it in the real direction of movement of the aircraft, a position easy to determine, since it corresponds to the immobility. absolute ity of the target point in the scope of the target organ.
Figs. 7 and 8 show an apparatus equipped by means of the apparatus which has just been described and furthermore established in such a way as to allow the immediate measurement of the angle of deviation.
This apparatus comprises a box 47 at the front of which is the window 48 of the apparatus of FIG. 6, an altimeter 49 and the eyepiece 50. The whole is suspended by means of a gimbal 51 in a fixed telescope 52 in two parts, the inner part 53, carrying the gimbal, can be moved by means of a pinion. 54, controlled by a knurled knob 55. The inner ring 53 of the net read 52 comprises a needle 56 moving on a scale 57 of the frozen bezel 52. This scale is graduated on either side of zero., in degrees of arc, of circle.
Another knurled button 58 makes it possible to act on the amplitude of the pendular movement of the sighting member 59. Finally, the button <B> 60 </B> allows the movement of the needle 61 in front of the scale. altitudes and the button 62, the re-assembly of the clockwork movement intended to communicate to the cam 63 its uniform rotational movement. A speed measurement will be taken as we have just said, by acting on the button 60, so as to bring the needle 61 in front of the number representing the altitude indicated by the altimeter 49 and by acting on the button 58, so as to obtain the desired amplitude of the oscillation of the sighting member 59.
If there is any drift, we will act on button 55, so as to rotate the gimbal and all the equipment it supports, until the target point appears to be immobile. The position of needle 56 on scale 57 will then indicate the drift angle.
It would also be possible to eliminate the button 60 controlling the needle 61 of the altitude scale and connect said needle directly to the altimeter, by means of a mechanism printing to it, without any other, the movements corresponding to the flight altitudes.
In addition to the actual speed and the exact direction of travel of the aircraft, the wind speed can also be measured. To do this, it suffices to carry out two successive measurements of speed, one of which is upwind and the other downwind, and to proceed by simple subtraction.
It is obvious that the speed should be read during the swinging movement of the sighting member, that is to say during the lateral displacement of the tape carrying the speed scale. These movements being relatively slow, for example five to seven seconds for the simple oscillation caused by the curve of the cam 8, the reading is easy. However, it can be further facilitated by providing the motor member of the device, therefore for example a clockwork movement, with a device making it possible to cause it to stop momentarily in the extreme swaying position of the watch. sighting device.
Here is how the second embodiment according to FIG. 9: It comprises a range finder 64, capable of oscillating around its axis 65 and under the influence of a cam 66 of profile similar to the cam described in the previous device, but conical and capable of moving longitudinally in the same time as the prism 67 of the range finder 64. This movement takes place by means of a common rack 68, controlled by a toothed pinion 69.
The telemeter eyepiece is in two parts, the second 70 of which is animated by an oscillating movement opposite to that of the telemeter, so as to constantly bring the image coming from the latter to the center of the frost 71 .
As we said in the introduction, it is a question here of carrying out the measurement starting from a constant distance D. This amounts to saying that for each height H, we must have an angle a determined by formula (3). This relation is obtained by the arrangement and the shape of the prism 67 and of the conical cam 66 and by the connection between these two members, factors provided so that each distance on the ground measured by the rangefinder corresponds a position of the <B> 66 </B> cone giving rise to an oscillation such that the necessary angle a is obtained,
in other words that the amplitude of the oscillation of the range finder is such that the distance traveled or stuck on the ground by the sight during a single oscillation is a constant.
It is therefore a matter of being able to adjust the oscillation speed, so that the points 72, 73, 74, successively targeted, appear each time stationary in the polished die 71. This speed adjustment has take place from the motor 75 and by movement of the friction wheel 76 on the drive disc 77 of the conical cam 66. This movement is effected by a control member acting on a toothed pinion 78 meshing in a rack 79.
The time of the oscillation of the range finder, therefore also the speed of rotation of the shaft 80 being in this case the only variable intervening in the calculation based on formula (1), with D constant, it suffices -from when combining ar bre 80 with a speedometer 81, or even an odometer 82, to immediately obtain the speed of the aircraft or even to total the distance traveled. The adjustment consists simply of acting on the two pinions 69 and 78, with the aim of first adjusting the altitude measurement, then the oscillation speed.
A gyroscope 83, with its motor 84, can be added to the device, in order to keep it in a vertical position, a device which can also be placed on the device according to the first embodiment.
Finally, the whole could be provided to rotate around a vertical axis, with a drift scale 85 and a corresponding index 86.