CH183494A - Device for determining the altitude of an aircraft whose speed with respect to the ground is known. - Google Patents

Device for determining the altitude of an aircraft whose speed with respect to the ground is known.

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CH183494A
CH183494A CH183494DA CH183494A CH 183494 A CH183494 A CH 183494A CH 183494D A CH183494D A CH 183494DA CH 183494 A CH183494 A CH 183494A
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CH
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ground
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sighting
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German (de)
Inventor
Actiengesellschaft C P Anstalt
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Goerz Optische Anstalt Ag
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  • Measurement Of Distances Traversed On The Ground (AREA)

Description

  

  Gerät für die Bestimmung der Höhe eines Flugzeuges, dessen Geschwindigkeit in  bezug auf den Erdboden bekannt ist.    Als Erfinder wird genannt:     Antonio        Cle-          inenti    in Wien.  



  Die Erfindung hat den Zweck von Bord  eines Luftfahrzeuges dessen Geschwindigkeit  über Grund     bekannt    ist, die Flughöhe über  einen am Erdboden gut sichtbaren Zielpunkt  zu ermöglichen.  



  Gemäss der Erfindung besitzt das Gerät  ein rechtwinkliges     Messdreieck    mit veränder  lichem     Kathetenverhältnis,        dessen        Hypo-          thenuse    infolge einer Änderung des Längen  verhältnisses beider Katheten um einen ;

  ge  wissen Winkel verdreht wird, der durch ein  Getriebe vervielfacht, mittels einer Zeiger  marke auf einer Höhenskala die gesuchte  Höhe angibt, wenn die Änderung des       Längenverhältnisses    der beiden Katheten so  wohl als Funktion der bekannten Flug  geschwindigkeit über Grund, als auch als       Funktion    einer andern     mittels    eines beson-         .deren        Visiergerätes    zu ermittelnden Flug  variablen eingestellt wird, zum Beispiel als  Funktion einer     gewissen        Messzeit,    die der  anvisierte Zielpunkt benötigt, um eine be  stimmte horizontale     Messstrecke    im Visier  gerät zu durchwandern,

   oder als Funktion  der scheinbaren     Zielgeschwindigkeit    längs  der horizontalen     Messstrecke,    oder auch als       Funktion    der Zielverschiebung während einer  gewissen konstanten Beobachtungszeit.  



  Ist dieses     Visiergerät    derartig eingerich  tet, dass zwecks Verwendung als Abwurf  visier die     Visierlinie    in bekannter Weise vom  Augenblicke der Koinzidenz des Zieles mit  einer gewissen     Vorvisierlinie    an durch eine       feste    und eine .genau oder annähernd verti  kal, mit konstanter Geschwindigkeit ver  schiebbare     Visiermarke    gegeben ist,     wobei     das die     eingestellte        Vorvisierlinie    anschnei  dende Ziel anfangs     hinter    der durch ein Uhr-      werk gesteuerten     Visierlinie    zurückbleibt, um  sie nach Ablauf einer gewissen,

   von der       Fluggeschwindigkeit    abhängigen Zeit wie  der einzuholen, so kann das Uhrwerk der  vertikal oder annähernd     vertikal    verschieb  baren     Visiermarke    gleichzeitig auch zur  Längenverstellung der einen Kathete benützt  werden und bewirkt dann, während der zwi  schen den beiden Zielkoinzidenzen abgelau  fenen     Messzeit    eine Änderung der als eine ge  wisse Funktion der     Fluggeschwindigkeit     über Grund     eingestellten    Anfangsneigung  der     Hypothenuse    gegen die Katheten:

   Da  diese die Flughöhe anzeigende Neigungs  änderung der     Hypothenuse    .gegen die eine  Kathete des     Messdreieckes    durch die der       Messzeit    proportionalen Änderung der nach  der jeweiligen Fluggeschwindigkeit ein  gestellten Anfangslänge der zweiten Kathete  bewirkt wird, so bleibt die Länge der ersten  Kathete     unverändert.'     Der Gegenstand der     Erfindung.    ist in der"  beiliegenden     Zeichnung    in zwei Ausfüh  rungsformen dargestellt,.

   und zwar zeigt       Fig.    1 ein Gerät, bei dem die eine Kathete  des rechtwinkligen Dreieckes als Funktion  der Fluggeschwindigkeit über Grund und die  zweite     Kathete    als Funktion der     Messzeit,     während welcher nach     Fig.    ja eine     konstante     horizontale     Messstrecke    im     Visiergerät    durch  flogen wird, während     Fig.    2 ein Gerät dar  stellt,

   bei dem eine Kathete als Funktion der  Geschwindigkeit über Grund und der     Mess-          zeit    zwischen zwei     Koinzidenzen    des Ziel  punktes bei Verwendung eines     Visiergerätes     nach     Fig.    2a, dessen Ziellinie durch eine ver  tikal mit- einer konstanten Geschwindigkeit       bewegte        Visiermarke    in Abhängigkeit mit  der jeweiligen Fluggeschwindigkeit gesteuert  wird. .  



  In     Fig.    1 ist 1 eine drehbar gelagerte       Schraubenspindel,    auf der eine längsver  schiebbare     Mutter    2 sitzt, in welcher senk  recht zur Spindel 1     verschubsicher    eine  Schraubenspindel 3 drehbar gelagert ist, auf  der eine mit einem radialen     .Stirnzapfen    8  versehene     Mutter    7 verdrehungssicher auf  sitzt. Dieser     Stirnzapfen    8 sitzt im Längs-    schlitz 5 -des     Hypothenusenhebels    4, der an  einem Zapfen 6 drehbar gelagert und mit  dem Zahnrad 14 fest verbunden ist.

   Dieses  greift in. ein zweites kleineres Zahnrad 15  ein, auf dessen Achse ein Zeiger 16 festsitzt,  der auf einer Höhenskala 17 den     vielfaehen     Winkel des     Hypothenusenhebels    4 gegen die  Achse der Spindel 1 anzeigt.     Letztere    wird  von Hand aus nach einer auf der Trommel  13 vorgesehenen Geschwindigkeitsskala und  einem nicht     achsial    geführten Zeiger als  Funktion der jeweils gemessenen Flug  geschwindigkeit über Grund eingestellt, wo  durch die in die     @Spindelachse    fallende- erste       Kathete    als Achsenabstand von 3 und 6 eine  gewisse Länge erhält,

   während die zweite  Kathete als     Achsenabstand    des Zapfens 8  von der Spindel 1 durch die     Verdrehung    der       Spindel-    3 mittels eines Uhrwerkes 12 über  den     Kegelradantrieb    9-10 während einer  gewissen, zur Zielwanderung längs einer be  stimmten horizontalen     i@lessstrecke    des Ziel  gerätes eingestellt wird.  



  Dieses Zielgerät besteht nach     Fig..        1a    im  Wesen aus einer horizontalen,     dureh    zwei       Messmarken    A,     A'2        gebildeten        Messstrecke    vor  einer im Vertikalabstand     00,.    =     1a    darüber  angeordneten obern Zielmarke 0.  



  Kommt das geradlinig angeflogene Ziel 7  in die erste     Vorvisierlinie        OAS,    so wird das  Uhrwerk 12 der Einrichtung nach     Fig.    1 ein  geschaltet, wodurch die Verdrehung der  Spindel 3 und dadurch die     Verschiebung    der  Mutter 7 und die \Verdrehung des Höhen  zeigers 16 bewirkt wird. Kommt das Ziel  nach der     Messzeit    t in die     zweite        Visierlinie     0,42, dann wird das Uhrwerk gestoppt.

   Da  durch bleibt der Zeiger 16 auf einem Teil  strich der Höhenskala 17\     stehen,    'der die  Flughöhe anzeigt, wenn die     vertikale    Kathete  des rechtwinkligen     l@Iessdreieckes    mittels der       SkaIentrommel    13 als Funktion der bekann  ten Geschwindigkeit V über Grund ein  gestellt worden ist:

   Dann ist gemäss der aus       Fig.    ja ersichtlichen Beziehung die Flughöhe  H =     lz   
EMI0002.0071  
   proportional der abgestoppten  Zeit t     bezw.    der in dieser Zeit     bewirkten         Verschiebung des den Hebel 4 steuernden  Zapfens $, welche Verschiebung eine Ver  drehung     des    Hebels 4 aus seiner     vertikalen     Nullstellung proportional dem     are        ty     zur Folge hat.
EMI0003.0005  
    



  Ist jedoch dieses Zielgerät wie erwähnt  als Abwurfvisier so     eingerichtet,        dass    durch  das .im Augenblick der ersten     Vorvisur        OA,Z,          (Fig.    2a) eingeschaltete Uhrwerk 12 die in  eine von der bekannten Fluggeschwindig  keit     V    abhängige Neigung     9p,,    gegen die Ver  tikale eingestellte     Visierlinie        0A,    durch die  mit konstanter Geschwindigkeit vertikal nach  abwärts wandernde Zielmarke A einem von  der scheinbaren Zielbewegung abweichenden       Bewegungsgesetz    folgt,

   so ergibt sich die     in          Fig.    2     ersichtliehe    vereinfachte Geräteform,       bei    der     anstatt        der'    als veränderliche Kathete  dienende Schraubenspindel 1 mit     Fahrt-          geschwind:

  igkeitsskala    13 ein     fester        Achsen-          abstandder        Spindel    3 vom Zapfen 6 verwen  det wird, während die Längeneinstellung der  zweiten     Kathete    3 durch das Uhrwerk 12  während der zwischen den beiden Koinziden  zen     OA,Z,    und     OAZZ.    des Ziels ablaufen  den     Messzeit    t in Abhängigkeit von der be  kannten Fluggeschwindigkeit V die zwecks  Bestimmung der Flughöhe H auf einer Skala.  des     Visiergerätes    eingestellt wird, erfolgt.  



  Ist nämlich T eine gewisse Fallzeit     des     abzuwerfenden Gegenstandes, so -ergibt sich       (bei    Vernachlässigung der Rücktrift) ein  Wurftreffer, wenn bei .der     Annäherungs-          geschwindigtkeit    V des Ziels die Strecke       0,Z.,   <I>= VT,</I> wenn das Ziel aus der ersten  Koinzidenz     OA,Z,    nach Ablauf der     Messzeit   <I>t</I>  die zweite Zielkoinzidenz     OAJ.    ergab, also  Z, Z2 - V . t.

   Aus der Ähnlichkeit der beiden  Dreiecke     OA"A,    und     0Z,0,    resultiert       OAa   <I>:</I>     A"A,   <I>=</I>     0A   <I>: 00,</I> oder       a:vT=V(T+t)   <I>:

  H</I>  und daraus
EMI0003.0047  
   Da die       wirkliche    Fallzeit T eines abgeworfenen Ge  genstandes für die Höhenmessung nicht in       Betracht    kommt, so setzt man zweckmässig         VT#Jc        (koustarrt)        da      folgt     v(T+t).     Ist die     Anfangslänge    der verstellbaren
EMI0003.0055  
   -Ka  thete     xo   <I>=</I>     vT   <I>=
EMI0003.0058  
  </I>     und    wird diese nach  Ablauf der     Messzeit    t     auf   <I>x.</I>     +x=1;

     
EMI0003.0063  
    vergrössert, so ergibt sich die     gesuchte    Flug  höhe
EMI0003.0065  
  <I>=</I>     tg   <I>a</I> und kann durch  den Zeiger 16 auf der Skala 17 abgelesen       werden.  



  Device for determining the altitude of an aircraft whose speed with respect to the ground is known. The inventor is named: Antonio Cleinenti in Vienna.



  The invention has the purpose of being on board an aircraft, the speed of which is known over the ground, to enable the flight altitude over a target point that is clearly visible on the ground.



  According to the invention, the device has a right-angled measuring triangle with a changeable cathetus ratio, the hypothenuse of which as a result of a change in the length ratio of both cathets by one;

  certain angle is rotated, which is multiplied by a gearbox, indicating the altitude sought by means of a pointer mark on an altitude scale, if the change in the length ratio of the two legs is both a function of the known flight speed over the ground and a function of another means a special sighting device is set to be determined flight variables, for example as a function of a certain measuring time that the targeted target point needs to hike through a certain horizontal measuring distance in the sighting device,

   or as a function of the apparent target speed along the horizontal measurement section, or as a function of the target displacement during a certain constant observation time.



  Is this sighting device set up in such a way that, for the purpose of using it as a dropping sight, the sighting line is given in a known manner from the moment the target coincides with a certain pre-sighting line by a fixed and a precisely or approximately vertically displaceable sighting mark at a constant speed, whereby the target intersecting the set line of sight initially lags behind the line of sight controlled by a clockwork, in order to reach it after a certain,

   The clockwork of the vertically or approximately vertically displaceable sight mark can also be used at the same time to adjust the length of one catheter and then causes a change in the measured time between the two target coincidences during the measurement time elapsed between the two target coincidences certain function of the airspeed over ground set initial inclination of the hypotenuse against the cathetus

   Since this change in the inclination of the hypotenuse, which indicates the flight altitude, is caused by the change in the initial length of the second leg, which is proportional to the measurement time, against the one leg of the measuring triangle, the length of the first leg remains unchanged. The subject of the invention. is shown in the "accompanying drawing in two embodiments.

   1 shows a device in which the one leg of the right-angled triangle as a function of the flight speed over the ground and the second leg as a function of the measurement time, during which a constant horizontal measurement path in the sighting device is flown through according to FIG . 2 represents a device,

   in which a cathetus as a function of the speed over ground and the measuring time between two coincidences of the target point when using a sighting device according to FIG. 2a, the target line of which is controlled by a sighting mark moved vertically at a constant speed depending on the respective flight speed becomes. .



  In Fig. 1, 1 is a rotatably mounted screw spindle on which a Längsver sliding nut 2 sits, in which perpendicular to the spindle 1 a screw spindle 3 is rotatably supported, on which a nut 7 provided with a radial .Stirnzapfen 8 sits on . This end pin 8 sits in the longitudinal slot 5 of the hypotenuse lever 4, which is rotatably mounted on a pin 6 and is firmly connected to the gear wheel 14.

   This engages in a second, smaller gear wheel 15, on the axis of which a pointer 16 is fixed, which indicates the various angles of the hypotenuse lever 4 relative to the axis of the spindle 1 on a height scale 17. The latter is set by hand according to a speed scale provided on the drum 13 and a non-axially guided pointer as a function of the respective measured flight speed over the ground, where the first cathetus falling into the spindle axis as an axis distance of 3 and 6 has a certain length receives,

   while the second cathetus is set as the axis distance of the pin 8 from the spindle 1 by rotating the spindle 3 by means of a clockwork 12 via the bevel gear drive 9-10 during a certain hike along a certain horizontal i @ less stretch of the target device.



  According to FIG. 1a, this target device essentially consists of a horizontal measuring section formed by two measuring marks A, A'2 in front of a measuring section at a vertical distance 00,. = 1a above the upper target mark 0.



  Comes the straight approached target 7 in the first Vorvisierlinie OAS, the clockwork 12 of the device of FIG. 1 is switched on, whereby the rotation of the spindle 3 and thereby the displacement of the nut 7 and the \ rotation of the height pointer 16 is effected. If the target comes into the second line of sight 0.42 after the measuring time t, the clockwork is stopped.

   Since the pointer 16 remains on a partial line of the height scale 17 \ 'which indicates the flight altitude when the vertical leg of the right-angled triangle has been set by means of the scale drum 13 as a function of the known speed V above ground:

   Then, according to the relationship shown in FIG. Yes, the flight altitude H = lz
EMI0002.0071
   proportional to the timed time t respectively. the displacement of the pin $ controlling the lever 4 during this time, which displacement results in a rotation of the lever 4 from its vertical zero position proportional to the are ty.
EMI0003.0005
    



  However, if this target device, as mentioned, is set up as a drop sight so that the clockwork 12, which is switched on at the moment of the first preliminary sight OA, Z, (Fig. 2a), the inclination 9p, depending on the known flight speed V, against the vertical set line of sight 0A, through which target mark A, moving vertically downwards at a constant speed, follows a law of motion that deviates from the apparent target movement,

   This results in the simplified device form shown in FIG. 2, in which instead of the screw spindle 1 serving as a variable catheter at speed:

  igkeitsskala 13 a fixed axial distance of the spindle 3 from the pin 6 is used, while the length adjustment of the second cathetus 3 by the clockwork 12 during the between the two coincidences OA, Z, and OAZZ. of the target, the measuring time t expires depending on the known airspeed V for the purpose of determining the flight altitude H on a scale. of the sighting device is set, takes place.



  If T is a certain fall time of the object to be thrown, then there is a throwing hit (if the return drift is neglected) if the distance 0, Z., <I> = VT, </I> at the approach speed V of the target if the target from the first coincidence OA, Z, after the measurement time <I> t </I> has elapsed, the second target coincidence OAJ. resulted, i.e. Z, Z2 - V. t.

   The similarity of the two triangles OA "A, and 0Z, 0, results in OAa <I>: </I> A" A, <I> = </I> 0A <I>: 00, </I> or a : vT = V (T + t) <I>:

  H </I> and from it
EMI0003.0047
   Since the actual fall time T of a thrown object is not taken into account for the height measurement, it is expedient to set VT # Jc (koustarrt) because v (T + t) follows. Is the starting length of the adjustable
EMI0003.0055
   -Ka thete xo <I> = </I> vT <I> =
EMI0003.0058
  </I> and this is set to <I> x. </I> + x = 1 after the measurement time t has elapsed.

     
EMI0003.0063
    enlarged, the flight altitude you are looking for results
EMI0003.0065
  <I> = </I> tg <I> a </I> and can be read off by the pointer 16 on the scale 17.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Gerät für die Bestimmung der Höhe eines Flugzeuges, dessen Geschwindigkeit in bezug auf den Erdboden bekannt ist, gekennzeich net dureh ein rechtwinkliges Messdreieck mit veränderlichem Kathetenverhältnis, dessen Hypothenuse (4) infolge einer Änderung : PATENT CLAIM: Device for determining the altitude of an aircraft, the speed of which is known in relation to the ground, characterized by a right-angled measuring triangle with a variable leg ratio, its hypotenuse (4) as a result of a change: des Längenverhältnisses der beiden Katheten (1, 3) um einen Winkel gegen eine Kathete (1) verdreht wird, der durch ein Getriebe (14, 15) vervielfacht, mittels einer Zeigermarke (16) auf einer Höhenskala (17) die gesuchte Höhe angibt, wenn die Änderung des Län genverhältnisses der beiden Katheten sowohl als Funktion der bekannten Fluggeschwin digkeit über Grund, als auch als Funktion einer andern, the length ratio of the two cathets (1, 3) is rotated against a cathetus (1) by an angle which is multiplied by a gear (14, 15) and indicates the desired height by means of a pointer mark (16) on a height scale (17), if the change in the length ratio of the two legs both as a function of the known flight speed over the ground and as a function of another, mittels eines besonderen Visier- gerätes zu ermittelnden Flugvariablen ein gestellt wird. UNTERANSPRüCHE: 1. Crerät nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, is set by means of a special sighting device to be determined. SUBClaims: 1. Cr device according to claim, characterized in that dass zwecks Änderung des Längenverhältnisses der beiden Katheten die Länge der einen Kathete als Funktion .der bekannten Fluggeschwindigkeit über Grund und die Länge der zweiten Kathete als Funktion einer andern mittels eines Visierinstrumentes zu ermittelnden Flug variablen eingestellt wird. 2. that, for the purpose of changing the length ratio of the two cathets, the length of one cathetus is set as a function of the known flight speed over the ground and the length of the second catheter is set as a function of another flight variable to be determined by means of a sighting instrument. 2. Gerät nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass bei Verwendung eines Visiergerätes mit einem von der Zielbewe gung abweichenden Bewegungsgesetz der Visierlinie, die eine Kathete des Messdrei- eckes von unveränderlicher Länge ist, wäh rend die Länge der zweiten Kathete als Funktion der bekannten Fluggeschwin digkeit über Grund und einer weiteren durch die Visiervorrichtung zwischen den beiden Koinzidenzen des Ziels mit der Visierlinie erhaltenen Flugvariablen ein gestellt wird. Device according to patent claim, characterized in that when using a sighting device with a law of motion of the line of sight that deviates from the target movement, which is a leg of the measuring triangle of invariable length, while the length of the second leg as a function of the known flight speed over Ground and a further flight variable obtained by the sighting device between the two coincidences of the target with the sighting line is set.
CH183494D 1933-09-19 1934-09-19 Device for determining the altitude of an aircraft whose speed with respect to the ground is known. CH183494A (en)

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