Viseur pour bombardement aérien. Le présent brevet a pour objet un viseur pour bombardement aérien, notamment pour le bombardement en piqué et utilisable, dans certains cas, pour la mesure de la vitesse de l'avion portant ce dispositif.
Jusqu'ici il était nécessaire, pour effec tuer un bombardement par avion, de tenir compte de plusieurs facteurs, en particu- lier: de la vitesse de l'avion, donnée grossière ment par les. instruments de bord, suivant sa trajectoire, de la vitesse et direction du vent, estimées par sondages avant le départ de l'avion.
Ces sondages, opérés à une grande distance du lieu de bombardement, ne donnent que des renseignements très vagues sur leurs valeurs réelles, de l'altitude de l'avion dont les appareils de bord ne donnent qu'une valeur approxima- tive, de l'altitude de l'objectif connue par la lecture de la carte, si cet objectif est bien re péré.
Ces divers facteurs, entachés initialement d'erreurs importantes, donnent lieu à des cor rections nombreuses et délicates, et il en ré sulte pour ce mode de bombardement une grande imprécision.
Le viseur, objet de l'invention, se carac- térise en ce qu'il comporte un gyroscope à axe vertical, un miroir figé directement sur la boîte de la toupie du gyroscope, un système optique et des éléments transparents, ledit mi roir recevant l'image d'une tache qv.i, lors qu'elle est réfléchie par ledit miroir et le sys tème optique, apparaît sur le sol,
le systâme optique et les éléments transparents étant figes par rapport à l'avion et établis pour que le pilote puisse voir simultanément avec ses deux yeux et sans que ceux-ci occupent une position précise, le but à atteindre et ladite tache qui sont amenés en coïncidence par ac tion sur les commandes de l'avion pour due la trajectoire de l'avion coïncide avec une direc tion déterminée telle que la verticale passant par le but.
Tua tache apparaissant sur le sol peut être lumineuse et elle est issue d'une source lumi neuse combinée avec le viseur et montée fixe par rapport à l'avion.
La. tache apparaissant sur le sol peut "être constituée par une seconde image du but. L'élément transparent peut être constitué par une glace transparente ou par des prismes semi-argentés.
Le miroir monté sur le gyroscope petit pré senter une courbure telle que son foyer coïn cide avec le centre d'inertie autour duquel tourne le gyroscope; entre la source lumi neuse et le miroir peuvent être disposées, d'une part, une lentille faisant. converger les rayons émis par la source lumineuse ait foyer du miroir et, d'autre part., une première glace transparente qui est parallèle à une deuxième glace transparente à travers la quelle le pilote peut voir directement le but.
Les prismes, à travers lesquels le pilote peut voir directement le but, peuvent être au nombre de quatre: ils peuvent être accolés et les faces en contact peuvent être semi- argentées; la. boite du gyroscope porte un mi roir qui; peut être plan et, au-dessus de lui, peut être placé un autre. prisme qui consti tue avec les autres prismes le système optique, la verticale du but étant. indiquée par la, superposition de deux images (le ce but, l'une étant vite directement et l'autre par réflexion.
La source lumineuse peut être placée au <I>foyer</I> d'une lentille, les rayons émis de cette source sortant parallèlement à l'axe du sys tème, cette lentille pouvant être combinée avec un système de lentilles dont le faisceau sortant reste parallèle pour rencontrer un mi roir plan porté par le gyroscope, les rayons étant réfléchis par ce miroir pour traverser, en retour, le système optique et venir frapper 1'#i1 du pilote grâce à un jeu de glaces sans tain, et parallèles, le but. pouvant être observé directement à travers Tune des glaces.
L e système de lentilles peut comporter plusieurs lentilles dont les foyers coïncident.
La première lentille peut être convergente et de distance focale 2a, une lentille diver gente de distance focale a pouvant être placée à une distance a. du centre de la. pre mière lentille.
Le grossissement du système optique peul; être un peu plus grand (lue deux on un peu plus petit que deux.
Le grossissement du système optique peut être un peu plus grand que ou un peu plus petit que 1;'_.
Le viseur peut comporter: une lentille de distance focale 2a, la distance du miroir, monté sur le gyroscope, à la lentille étant égale ii, a, deux glaces sans tain et un point lumineux appliqué contre la lentille.
Le point lumineux peut être réalisé par l'une des extrémités effilée et recourbée d'une baguette de verre dont l'autre extrémité est placée en regard d'une source lumineuse, la baguette pouvant être entourée d'un corps opaque ayant un indice de réfraction très petit.
Dans le cas on le viseur permet la mesure de la, vitesse horizontale d'un avion par rap port; au sol, il peut comporter des moyens permettant la réalisation d'un cercle lumi neux concentrique au point lumineux de visée.
Dans le cas oie le viseur permet la, mesure de la vitesse horizontale d'un avion par rap port ait sol, il peut comporter une mire mo bile composée de petits points lumineux équi distants, la mire étant animée d'un mouve ment uniforme mesurable de sorte que les pe tits points lumineux, vus au travers du vi seur, se déplaceront apparemment sur le sol et que, en réglant la. vitesse de déplacement de la, mire, les points de la mire semblent im mobiles par rapport au sol.
Sur le dessin annexé, donné à titre d'exemple: La fig. 1. est une élévation d'ensemble en coupe axiale longitudinale, d'une forme de réalisation d'un viseur établi suivant l'inven- tion; La fig. 2 est une vue correspondante du viseur lorsque l'avion, pourvu de ce dispositif, est soumis à un un fort vent transversal; La fig. 3 est une élévation d'ensemble, en coupe axiale longitudinale, d'une variante de réalisation -du viseur; La fig. 4 est une vue correspondante, l'a vion étant soumis à un fort vent transversal; La fig. 5 est une élévation d'ensemble, en coupe axiale longitudinale, d'une autre va riante de réalisation du viseur;
La fig. 6 est une vue correspondante, l'avion étant ,soumis à un fort vent transver sal; La fig. 7 .est une élévation d'ensemble, en coupe axiale longitudinale, d'une autre forme de réalisation du viseur; La fig. 8 est une élévation en coupe d'un dispositif permettant la formation id'un point lumineux dans le système illustré par la figure précédente.
<I>Viseur gyroscopique.</I>
Ce viseur est composé d'un gyroscope portant, sur sa face supérieure, un miroir de courbure appropriée, et d'un système optique convenable permettant de renvoyer des rayons lumineux parallèlement à l'axe du gy roscope quelle que soit la position de l'avion. Les fig. 1 et 2 représentent schématiquement une forme d'exécution de ce genre de viseur: 1o Un gyroscope Gi tourne autour d'un point coïncidant avec son centre d'inertie Il ou très voisin, autour duquel il est suspendu à la cardan par un équipage approprié.
Sur ce gyroscope est fixé un miroir Mi de cour bure appropriée dont le foyer est au centre d'inertie du gyroscope Gi.
<B>20</B> Le système optique est composé d'une source lumineuse Si, d'une lentille Ci destinée à faire converger les rayons au foyer du mi roir Mi et de deux systèmes réfléchissants parallèles constitués par des glaces transpa rentes. Ces glaces transparentes pourraient être remplacées par des prismes semi- argentés.
Le système optique est solidaire de l'avion et suit toutes ses inclinaisons, tandis que l'axe du gyroscope reste toujours vertical.
On supposera que l'avion pique sans vent (fig. 1), le point Si est à la verticale du centre Il du gyroscope, les rayons lumineux issus de Si traversent la lentille Cl et convergent au foyer du miroir Ml, mais sont réfléchis par ce miroir suivant l'axe de rotation du gyros cope. Ces rayons rencontrent alors le système réfléchissant Al qui les renvoie sur le second système A'i -d'où les rayons sont réfléchis dans une direction parallèle à celle des rayons renvoyés par le miroir Mi, c'est-à-dire dans une direction verticale.
L'image d'un point lumineux placé en Si se formera sur cette verticale et à l'infini puisque les rayons lumineux issus de Si convergent au foyer du miroir Ml.
On supposera maintenant que l'avion pique avec vent de travers (fig. 2), il aura donc une certaine incidence. L'axe du gyros cope reste vertical mais le système optique, solidaire de l'avion, se déplace avec cet avion. Les rayons lumineux issus de Si convergent toujours au foyer du miroir Mi puisque celui- ci est au centre d'inertie du gyroscope, point de rencontre des axes du cardan.
Les rayons lumineux sont donc toujours réfléchis suivant une verticale, rencontrent le premier système réfléchissant Ai qui les renvoie sur A'i, d'où ils sont réfléchis parallèlement aux rayons issus de<B>mi.</B>
Donc, quelle que soit la position de l'a vion, les rayons lumineux seront toujours ré fléchis suivant une verticale. Pour 1'#i1 du pilote, cette ligne peut être matérialisée par un point lumineux .qui, réfléchi à l'infini, servira de ligne de mire.
On donnera également pour exemple un autre mode de réalisation d'un viseur basé sur les propriétés du gyroscope.
Dans ce viseur, la verticale d'un point sera indiquée par la :superposition de deux images: de ce point, l'une de ces images étant vue directement, l'autre étant vue par ré flexion, c'est-à-dire que toute visée, effectuée autrement qu'à la verticale, donne deux images d'autant plus distantes, que l'inci dence est plus grande.
Soit un jeu de quatre prismes accolés R2 dont les faces en contact sont semi-argentées, un prisme R'2 et un miroir plan N2 fixé sur un gyroscope G2 donc toujours horizontal. On supposera. que l'oil de l'observateur est placé en 02. Le but P2 est vu directement ait travers du jeu de prismes R2. L'image de ce point est aussi réfléchie sur le second prisme P'2 qui la, renvoie sur le miroir l12 suivant une direction d2 parallèle à D2.
Si l'oil est à, la, verticale du point P2 (fig. 3), D:: est vertical, d2 est également perpendiculaire ait miroir horiontal 112 qui réfléchit l'image, sui vant d2, jusqu'au prisme R'2. Celui-ci renvoie l'image au jeu de prismes R2 qui, à son tour, réfléchit l'image dans une direction parallèle à d2, les rayons lumineux ont donc suivi le même chemin à l'aller qu'au retour. La direc tion parallèle à. d2 ne sera donc autre que D2. L'image directe et l'image réfléchie seront donc en coïncidence.
L'on peut prévoir un équipage approprié pour rétablir l'image dans son sens normal, de façon que les deux images soient vues dans le même sens et viennent se superposer exactement.
Si l'oil n'est pas à la, verticale du point P2 (fi-. 4),<I>D2</I> est oblique, d2 lui est parallèle et le miroir réfléchira l'image dans une di rection obliqué et symétrique d'2, cette image sera réfléchie par le prisme R'2, puis par le jeu de prisme R2, dans une direction D'2 oblique parallèle à d'2 et symétrique, par rap port à<I>D2.</I> Il y aura donc deux images, l'une P2 image directe, l'autre P'2 image vue par réflexion.
Une autre forme de réalisation du viseur est indiquée ci-après en référence aux fig. 5 et 6.
Le mécanisme se compose d'une source la mineuse S3 (point ou croix), placée ait foyer d'une lentille C3. Les rayons issus de S3 sortent de C3, parallèles à l'axe du système. Ils traversent un système de lentilles :13, décrit plus loin, et en sortant, leur faisceau restant parallèle, ils tombent alors sur un mi- roir plan :11:r perpendiculaire à l'axe d'un gy roscope G3. Ils sont réfléchis par ce miroir, traversent en retour le système optique A3 et, par un. jeu de glaces sans tain parallèles T3, T'3, viennent frapper l'oil de l'observa teur.
Lorsque le miroir .113 du gyroscope est perpendiculaire à l'axe lumineux 83, C3 (fig. 5), le rayon qui sort de la dernière ace sait,; tain est pan <B>a -</B> allèle à cette direction.
Si 1e miroir z173 reste horizontal (propriété du gyroscope), l'ensemble optique prend une cer taine inclinaison, par rapport à ce miroir (fig. 6), les rayons parallèles issus de A3 sont réfléchis par le miroir Q73 en faisant, avec l'axe dit système optique, un angle double de l'angle d'incidence. Pour que le rayon qui re passe dans le système A3 en sorte parallèle à la, perpendiculaire ait miroir, il suffit que ce système < 13 divise, par deux, les angles que font, avec l'axe,
les rayons qui traversent le système.
Description du système optique A3. Le système optique 11:\ se compose, en principe, d'un assemblage de lentilles dont les foyers F3 coïncident.. Un rayon lumineux rentrant: dans la première lentille parallèlement: à l'axe, sort, du système optique parallèlement à l'axe, qubl que soit, le nombre de lentilles, pourvu (lue ce nombre soit pair. Il suffit, pour que la condition des divisions des angles soit réalisée, que le système ait un grossissement ou suivant le sens dans lequel on le considère.
En particulier, un mode de réalisa tion très simple consistera à mettre comme première lentille, une lentille convergente L13 de distance focale 2n3; à une distance n3 du centre (le cette lentille, on placera, une lentille divergente L'z3 de distance focale a3. Dans ces conditions, les rayons entrant dans L13 parallèlement à l'axe, sortent de L23 pa rallèlement à l'axe.
Ils sont réfléchis par le miroir 113, traversent en retour L\3, puis L13. L'inclinaison du rayon réfléchi par rapport à l'axe. ÎÏ, l'entrée de L'3, est divisée par deux en sortant de Ll:r, ce rayon sort donc parallèle à la normale au miroir, comme dans le dispo- sitif précédemment décrit, ce rayon vient à l'oil de l'observateur.
Les dispositifs optiques de ce genre per mettent de généraliser l'utilisation du viseur. Tout d'abord, on peut se proposer, non plus d'avoir un rayon réfléchi rigoureusement vertical, mais de tenir compte, dans une cer taine mesure, de l'inclinaison de l'avion par rapport à la verticale du but. Pour que l'a vion descende suivant la verticale du but, lorsqu'il y a du vent, il faut que son axe lon- gitudinaI ait une certaine inclinaison dans l'espace par rapport à la verticale.
Cette in clinaison est fonction des caractéristiques du planeur, de la vitesse du vent et de la vitesse de l'avion qui, elles, est :sensiblement uni forme au bout d'un certain temps de chute, donc, en définitive, seulement fonction des caractéristiques du planeur et de la vitesse du vent.
Le projectile, lâché par l'avion, est soumis au; vent, et par conséquent, s'il est lâché ri goureusement à la verticale, subit une dévia tion, d'ailleurs petite, dont il est possible de tenir compte si le système optique A3 indique une direction aussi voisine que possible de la direction que suivra la bombe. compte tenu du vent. Il suffit pour y parvenir que le grossissement du système optique employé soit un peu plus grand ou un peu plus petit que 2 ou bien 1h, suivant le sens dans lequel on le considère.
Le dispositif de visée peut également ser vir à mesurer la vitesse de l'avion par rap port au sol, en vol horizontal. En effet, les appareils appelés dérivomètres, qui per mettent de mesurer la vitesse de l'avion en vi sant un point du sol dont on mesure le défile ment, présentent tous un défaut très grave provenant de la variation éventuelle de l'assiette -de l'avion pendant la mesure.
Le principe :de ces appareils est, en effet, basé sur la mesure de la vitesse de déplacement angulaire d'un point du sol dans le plan ver tical dans lequel se déplace .l'avion, compte tenu de son altitude. Cette vitesse angulaire est entachée de toutes les erreurs possibles, si l'avion oscille tant soit peu pendant son mou- vement horizontal. Avec un viseur du type décrit dans les fig. 1 à 4, la croix lumineuse se déplace sur le sol en restant sur la, verticale de l'avion.
Un cercle lumineux concentrique à la croix permettra -de mesurer le temps de dé filement correspondant à un angle constant.
Enfin, si par un dispositif approprié, on remplace la croix du collimateur, par une mire mobile composée, par exemple, de petits points lumineux équidistants, comme cela se fait déjà dans des appareils de ce genre, la mire étant animée d'un mouvement de trans lation uniforme mesurable, les petits points lumineux vus au travers du viseur se dépla ceront apparemment sur le sol, et on pourra régleri la vitesse -de déplacement de la mire, pour que les points de la mire semblent im mobiles par rapport au sol. L'altitude étant connue, la vitesse de déplacement de l'avion s'en déduit.
Une autre forme de réalisation d'un appa reil gyroscopique est plus spécialement repré sentée par les fig. 7 et 8.
Un point lumineux P4 est posé sur une lentille L4 de distance focale de 300 mm par exemple. Le miroir du gyroscope 14'14 est placé à 150 mm, c'est-à-dire 1/2 distance focale du point P4. Dans ces conditions, l'image du point P4 se fait en F4 symétrique de P4 par rapport à 1V14;
F4 est le foyer de la lentille L4. Il est facile de voir, dans ces conditions, que si le miroir M4 s'incline d'un angle quel conque, le rayon, issu du point F4 image de P4, sort toujours :de la lentille L4 en un faisceau parallèle et perpendiculaire à M4.
Ce dispositif, plus simple, évite toute es pèce d'aberration et permet d'obtenir un champ plus grand.
Au-dessus de P4 sont placées les deux glaces sans tain G14, G24 qui complètent l'ap pareil. Réalisation dis <I>point</I> lumineux. Pour réa liser le point lumineux P4, on a utilisé la propmiété bien connue d'une baguette B4 de verre, pour transporter la lumière d'un point à, un autre.
Si l'on considère (fig. 8) une pe- tite baguette très sensiblement cylindrique, et dont l'extrémité E4 est tordue à angle droit, en même temps qu'elle est effilée, si l'on met sous cette baguette une petite lampe sa, in candescence L4, on constate que l'extrémité E4 apparaît comme un point extrêmement brillant. Il suffit d'entourer la<B>,</B> baguette avec un fil noir, par exemple, pour qu'elle n'appa raisse pas elle-même directement et que seul le point E4 soit vraiment lumineux. On réa lise ainsi une source lumineuse presque ponctuelle et extrêmement brillante.
La baguette en question est. posée horizon talement sur la. lentille. Elle est assez petite pour que le champ de visée n'en soit pas affecté.
La baguette est, d'une manière générale, entourée, d'un corps opaque ayant un indice de réfraction très petit.