Instrument gyroscopique, indicateur d'assiette, pour la navigation. La présente invention a pour objet un instrument gyroscopique, indicateur d'as siette, pour la navigation, du type à horizon artificiel ou à verticale gyroscopique, destiné plus particulièrement à l'usage de la navi gation aérienne et de la navigation maritime (tant sur l'eau que sous ;l'eau).
L'instrument selon l'invention dans lequel une bride-support extérieure de cardan semi- circulaire est supportée à l'arrière de l'instru ment par un unique tourillon, et dans lequel un cadran est porté par cette bride-support, est caractérisé en .ce que le cadran est muni d'une rainure et en ce qu'un anneau-support portant une image d'un avion est disposé de manière à être situé au-dessus et distant du cadran fendu et est relié à un cercle de car dan intérieur par une tige s'étendant à. tra vers la rainure du cadran.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'ob jet selon la présente invention. La fig. 1 est une coupe verticale à tra vers une première forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue en plan partielle ment en coupe de la forme d'exécution de la fig. 1, le boîtier étant enlevé.
La. fig. 3 est une vue de face de l'indica teur sans boîtier, dans la position normale.
La fig. 4 est semblable à la fig. 3, mais vue en position inclinée et de montée de l'avion.
La fig. 5 est également semblable à la fig. 3, mais vue lorsque l'aéronef s'est incliné de 90 .
La fig. 6 est une vue de face de la fil;-. 1 à une échelle réduite et avec le boîtier.
La fig. 7 est une vue en plan partielle ment en coupe semblable à la fig. 2 d'une deuxième forme d'exécution.
La fig. 8 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la fig. 7 dans la direction des flèches. La fi* 9 est une vue de face de l'instru ment représenté aux fig. 7 et 8. les moyens d'indication étant dans la<B>,</B> position normale. et la fig. 10 est une vue semblable à la, fig. 9, les moyens d'indication étant dans la posi tion correspondant à une montée de l'avion.
Dans la. description suivante, toutes les parties semblables sont indiquées par la même lettre de référence.
Chaque forme d'exécution comporte nue roue gyroscopique ca <I>à</I> impulsion par courant d'air montée sur une tige cal. de manière à pouvoir tourner dans une enveloppe 1) liernié- tique, constituant une bride-support ür(@@- rieure ou cercle de cardan intérieur et Mant lui-même monté, de manière à. pouvoir !;rür- ner, sur des tourillons e, portés par une hi ;
cie- support d extérieure ou pièce de cardan e@t_r@- rieure en forme de demi-cercle ou en forme de U.
l'ne tige creuse c11 pouvant tourner dans (les paliers e espacés forme tourillon de la bride-support extérieure sur laquelle ladite tige est montée. Ce tourillon est logé à, l'ar rière d'un boîtier f. Les axes des tourillons c coupent l'axe vertical de la. roue gyroscopique au centre du dispositif mobile.
Dans l'utilisation d'un seul tourillon por teur pour la, bride-support extérieure. le boî tier de l'instrument peut tourner librement autour du mécanisme, de sorte que. si l'instru ment est monté sur un aéronef, un tour cou plet ou une série de tours peuvent être exé cutés sans renverser l'instrument, ce dernier fonctionnera lorsque l'aéronef est très incliné, par exemple à 90 de la. position normale et lorsqu'il est retourné.
Le gyroscope est commandé par des sou papes g tournantes montées sur des axes g1 pouvant rouler dans des rainures g= recti@i- gnes ménagées dans la chambre de soupape g'. de l'air étant chassé à l'intérieur de l'instru- ment et des chambres de soupape g3 pour entraîner la roue gyroscopique.
Deux cham- bres de soupape sont prévues et les axes rou lants des soupapes sont disposés à angle droit l'un par rapport à l'autre. Chaque chambre de soupape est munie à chaque extrémité d'orifices g'1 -de sortie d'air disposées de telle sorte qu'ils sont ouverts normalement, d'une quantité égale.
Pour réduire le frottement entre les extrémités de la soupape et la chanr- hre de soupape, les extrémités des axes g' soit arrondies, polies et sont disposées de ma nière à venir légèrement en contact avec des tampons ,g' sertis dans les joues de la cham bre de soupape, de façon à maintenir les extrémités de la soupape dégagées des joues de la chambre: de soupape.
Ces tampons ser vent également. à éviter que l'air s'éeha.ppe à travers les rainures g=.
L'air, entraînant la roue gyroscopique. es" ensuite commandé par les ,soupapes, de raa.- nière à prodizin- un moment de redressement si l'axe de la roue gyroscopique est déplacé (le la verticale.
On fixe habituellement un tube de Venturi à aspiration ou d'-,uutre.s moyens sembla.hles au tube f' et, pendant le vol. de l'air est chassé à travers la tige creuse dl à l'extrémité intérieure de laquelle il se divise et passe à travers un canal dans chaque corne (le la bride-support d et ensuite à ira: vers les orifices d'entrée dans les paliers du cercle de cardan intérieur d'où il passe à travers le tourillon et sort par un orifice de sortie, comme un jet pour frapper contre la roue gyroscopique et l'entraîner.
Comme cette construction de la, corne de la bride-support d et du tourillon est la même de chaque cité de la roue rYroseopique. il sera suffisant de décrire les parties représentées en coupe aux fig. <B>2</B> et 7. Dans ces figures, d2 représente le canal d'air, cl sont des orifices d'entrée et c2 est l'orifice de sortie.
Le courant d'air passe di, l'enveloppe b dans les chambres de sou pape g?. Lorsque l'axe de la roue gyrosco pique dévie de la verticale vraie, l'une ou les deux soupapes rouleront (cela dépend soit que la déviation se produise dans une direc tion de l'avant à l'arrière, soit transversale- ment,
soit dans les deux en dé couvrant ainsi une plus grande aire des ori- fices g' de sortie à l'une des extrémités (le la chambre de soupape et couvrant une plus grande aire des orifices g4 de sortie à l'autre extrémité de la chambre de soupape, en sorte que l'intensité des jets d'air sortant varie et,
par conséquent, produit le moment de re dressement désiré. Dans le cas d'une déviation excessive, les orifices g4 de sortie sont complè tement ouverts à une extrémité et compli=te- ment fermés à l'autre extrémité.
Aux fig. 1 à 6, un anneau de support r est monté de manière à pouvoir pivoter en r2 autour d'un axe situé dans un plan normal aux deux axes de support et parallèle ou coïn cidant avec l'axe du cercle de cardan inté rieur, sur une console q coudée, fixée au boî tier f au moyen des branches q', q2 entourant l'instrument. Cet anneau-support r présente une section en U et est courbé en forme pra tiquement arquée pour se trouver au-dessus et à distance du cadran o' arqué de l'instru ment, il est pivoté sur la console q autour d'axes situés dans la section en<B>U</B> aux extré mités de l'anneau.
Des poids r' de forme con venable sont disposés de l'autre côté des axes de pivotement et dans le prolongement de l'anneau-support r pour équilibrer exactement ledit anneau-support r. Sur sa surface exit rieure, l'anneau-support porte l'image S d'un avion vu de derrière, découpé dans une pièce de métal et coloré.
Une tige n est fixée au cercle de cardan intérieur b de manière à s'étendre à angle droit par rapport à l'axe du gyroscope et également par rapport aux paliers c de toiz- rillon. Cette tige n s'étend à travers une fente o du cadran o' lequel est porté par une ar mature a2 fixée à la bride-support extérieure d,; l'extrémité de la tige n fait sailli., dans le profil en<B>U</B> de l'anneau-support r lequel est ainsi perpendiculaire au plan passant par la tige creuse d' et l'axe du gyroscope.
Lorsqu'il y a une déviation quelconque à partir du niveau vrai dans la direction de l'avant à l'arrière, un mouvement relatif se produit entre le cadran o' et la tige n, cette dernière se meut dans la rainure a.
Pendant tout déplacement latéral de la tige n dû à l'inclinaison de l'aéronef, l'extrémité de la tige n glisse longitudinalement dans le profil en U de l'anneau-support r. Ainsi le dispo sitif donne une lecture qualitative des ailes de .l'image de l'avion, qui seront toujours pa rallèles à celles de l'aéronef sur lequel l'instru- ment est adapté.
Normalement, l'anneau-sup- port r est situé sur la ligne horizontale s' (fig. â). Le roulis et le tangage peuvent être notés en repérant la position de l'image de l'avion par rapport à la ligne horizontale s'.
Toutefois, lorsque l'avion est très incliné, l'image s de l'avion reste sur son côté et, lors que l'avion est à 90 de la position normale, elle n'indiquera pas au pilote la direction de vol ascendant ou descendant. Pour remédier à ce désavantage, on prévoit sur la tige n en un point intermédiaire entre le cadran o' et l'anneau-support r, une pièce en forme de losange n' colorée en blanc et disposée de façon que son grand axe soit parallèle à l'an neau-support r.
Pendant tous les mouvements normaux, le losange n' est caché derrière l'image s de l'avion (comme indiqué en traits interrompus à la fig. â), mais lorsque l'aéro nef est très incliné, les sommets de l'angle aigu du losange n' apparaissent de chaque côté de l'anneau-support r et la pièce s'écarte du corps, de l'image de l'avion d'un côté ou de l'autre selon le degré et la direction de vol dans une direction ascendante ou descendante.
Ainsi à lai fig. 4 qui montre les parties dans la position qu'elles prendraient lorsque l'avion fait un virage penché à gauche, les sommets du losange n' apparaissent de chaque côté de l'anneau-support r. La fig. 5 représente la position que prendraient les parties lorsque l'avion est incliné de 90 , le sommet du lo sange n' derrière le corps de l'image de l'avion montrant que l'avion -est de niveau.
Si le lo sange prend une position comme indiqué par <B>W',</B> l'avion est incliné proue vers. le haut, tandis que s'il prend la position indiquée par n12, l'avion est incliné proue vers le bas. Grâce à ces moyens le pilote sera capable de .discerner son vol exact en tous temps par le fait que l'image de l'avion ne se déplace que dans une dimension.
Aux fig. 7 à 10, au lieu de la ligne hori zontale s' peinte sur le cadran o', une repré sentation de l'horizon est donnée par les or ganes h, que l'on appellera par la. suite an- neau "horizon", qui s'étendent à travers des rainures o3 du cadran o'.
Dans la forme d'exécution représentée, l'anneau "horizon" h est pivoté en h' à la bride-support extérieure d et est équilibré par les contrepoids h;
=. Une cheville i sur la bride-support agit dans la rainure j ménagée dans les extrémités four chues de l'anneau "horizon". L'anneau "hori- zon" h est situé normalement dans le plan horizontal et derrière l'anneau-support r, au- dessus et au-dessous duquel on peut voir les bords de l'anneau "horizon" h.
(fi* 9@). Si l'aé ronef sur lequel est monté l'instrument com mence à, monter, l'axe de la tige creuse d' de la bride-support extérieure d, comme repré- s-nté à la fi-. 8, est basculé et provoque un mouvement de rotation de la.
bride-support extérieure autour du cercle de cardan inté rieur et de l'axe e dans le sens des aiguilles d'une montre et la tige st maintient l'anneau- support r pratiquement fixe pendant que le cadran o' se meut dans une direction descen dante - pour donner un mouvement appa rent ascendant de l'avion. Le mouvement de la. bride-support extérieure provoque un dépla cement descendant des pivots h', amenant.
ainsi les chevilles i à faire osciller les organes h. autour des pivots h', de telle sorte que l'an- neaïl "horizon" prend un mouvement descen dant par rapport au cadran o' et s'éloigne de l'image s de l'avion, comme indiqué à la, fi-. 10. Les pivots h.' et les chevilles pour raient être intervertis, c'est-à-dire que les clic- villes i pourraient être sur la bride-support extérieure et les pivots h' sur le cercle de car dan intérieur, et le même résultat serait ob tenu.
Le losange n' agit exactement comme dé crit aux fig. 3 à 5.
Les moyens indicateurs peuvent être em ployés avec d'autres moyens similaires de re dressement ou d'autres instruments avant les mêmes caractéristiques, par exemple un ins trument entraîné électriquement.
L'instrument décrit présente l'avantage de permettre au pilote d'observer l'assiette de son appareil de façon imagée. Un autre avantage de cet instruisent réside dans le fait que les moyens d'indication prévus amplifient les fai bles déviations de vol horizontal de manière à être clairement indiquées au pilote.