Anordnung an einem Fahrzeug zur Bestimmung" von Abständen nach dem Echolotverfahren. Die Bestimmung von Abständen bewegter Fahrzeuge von festen Gegenständen, beispiels weise die Bestimmung der Entfernung eines Hindernisses oder die Messung der Höhe über Grund, etwa bei Flugzeugen, können bekannt lich mit Hilfe des sogenannten Echoverfah rens durchgeführt werden. Zu diesem Zweck sind zahlreiche Einrichtungen angegeben, die unter anderem mit hörbarem Schall arbeiten und beispielsweise die Aussendung von Tönen genau definierter Frequenz, Ampli tude oder Phasenlage erfordern.
Es ist weiter hin än anderer Stelle auch schon vorgeschla gen worden, das natürlich vorhandene Eigen geräusch, insbesondere von Motorluftfahr zeugen, zur Messung zu verwenden, welches sich als ein Gemisch aus einer grösseren oder kleineren Anzahl der verschiedensten Schall frequenzen darstellt.
Der genannte Vorschlag benutzt zur Messung die Tatsache, dass ein gegenüber der Geräuschquelle abgeschirmtes, auf dem Fahrzeug angebrachtes Aufnahme mikrophon zwar die tiefen Frequenzen aus dem vorhandenen Geräuschspektrum stets empfangen wird, da diese genügend stark beugen, um trotz der abschirmenden Teile zum Mikrophon zu gelangen, dass dagegen Töne oberhalb einer gewissen Frequenzläge, deren Höhe von der Anordnung im einzelnen abhängt, nur sehr unwesentlich zum Mikro phon beugen können,
und daher nur dann merklich messbar sind, wenn sie an einem entfernten Gegenstand ausreichend reflektiert werden, das heisst also, wenn eine gewisse Höhe oder ein gewisser Abstand gegenüber dem reflektierenden Gegenstand vom Fahr zeug unterschritten wird.
Es hat .sich gezeigt, dass diese für die Messung wesentlichen hohen Schallfrequen zen zum grossen Teil bei schnellfahrendem Fahrzeug auf sogenannte Schneidentöne oder verwandte Töne zurückzuführen sind, welche beispielsweise an den am Fahrzeug vorhan denen ganten durch Vorbeistreiehen des Fahrt-,vindes entstehen.
Die Erfindung bezweckt eine Verbes::e- rung von Messeinrichtungen, für welche das Vorhandensein von Schneidentönen von wesentlicher Bedeutung sein kann. Gegen stand der Erfindung ist eine Anordnung an einem Fahrzeug zur Bestimmung von Ab ständen nach dem Echolotverfahren mit auf dem Fahrzeug angebrachten, durch den Fahrt wind betätigten Einrichtungen zur künstli chen Erzeugung von Tönen, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass am Fahrzeug Körper mit Kanten angebracht sind, und da.ss an die sen Kanten unmittelbar dureh den Fahrt wind Sehneidentöne gebildet werden.
Es sol len also für diese Einrichtungen keine be sonderen Energiequellen benötigt werden, da ihre Betätigung unmittelbar durch den Fahrtwind erfolgt.
Diese Einrichtungen können für sich allein als Schallerzeuger vorgesehen sein. Häufig wird es sich aber lediglich :darum handeln, da.ss die natürlichen Schneidentöne zu schwach sind, um eine sichere Grundlage für Echomessungen abzugeben oder fast völlig fehlen - etwa bei der einen oder andern Flugzeugtype, vor allem bei aero dynamisch guter Durchbildung; in diesem Falle können diese Einrichtungen zur Ver stärkung der natürlichen Schneidentöne die nen.
Im einzelnen können im freien Luftstrom oder in unmittelbarer Nachbarschaft der sonst vorhandenen Fahrzeugteile schneiden ähnliche oder Schneiden und Kanten enthal tende Körper, beispielsweise Blatt- oder stab- oder düsenförmige Gebilde, am Fahrzeug be festigt sein. Diese Körper sind so zu gestal ten, dass in ihrer Umgebung ein Staudruck bezw. an den Kanten 'Wirbelbildung der vor beifliessenden Luftströmung entsteht. Die Tonbildung kann dabei der so bewirkten Be einflussung der Luftströmung allein über tragen bleiben.
Es. ist aber auch möglich, hierzu die zusätzlich angebauten Körper selbst heranzuziehen, indem sie als schwing fähige Gebilde ausgeführt sind.
Blattförmige Körper können beispiels weise so angebracht sein, dass ihre Schneide vom Luftstrom angeblasen wird. Die erzeugte Schallintensität lässt sich jedoch unter Um ständen durch eine Verdrehung erhöhen und dürfte am grössten sein, wenn ein solches Blatt, beispielsweise eine feste oder schwing fähige Platte, eine oder mehrere Kanten auf weist, die quer zur Fahrtrichtung stehen, so dass sich vor der Plattenfläche ein Staudruck und hinter den Kanten starke Wirbel aus bilden. Die Platte selbst kann beliebig be grenzt sein. Ist die vorzugsweise nur an einer Seite eingespannte Platte genügend dünn und ausgedehnt, so kann sie mit meh reren Eigenfrequenzen schwingen.
Durch geeignete Bemessung lässt sich erreichen, dass die Frequenzstufen der einzelnen Eigen schwingungen nicht allzu gross sind, so dass beispielsweise bei Xiiderung der Fa.hrzeug- gesehwindigkeit stets Schneidentöne von genügender Intensität angeregt werden kön nen.
Da. schwingfähige Platten eine ausge prägte Richtcharakteristik besitzen, deren Hauptachse etwa senkrecht auf der Platte steht, kann durch die Anordnung der Platte am Fahrzeug auch eine gewisse Richtwir- kung in der Aussendung der Schneidentöne, vorzugsweise in der Richtung auf den reflek tierenden Gegenstand, erzielt werden.
Eine andere Möglichkeit, mit Hilfe des Fahrtwindes künstlich Schneidentöne zu er zeugen, die zu einem abgeschirmten Auf nahmemikrophon nicht merklich gebeugt erden können, ist dadurch gegeben, dass im Luftstrom Staudüsen oder rohrförmige Hohl körper, bezw. pfeifenartige Gebilde mit einer vom Luftstrom angeblasenen seitlichen Offnungskante (Lippe) oder mit eingebautem Schwingkörper angeordnet sind.
Die Anwen dung der Lippenpfeife dürfte im vorliegen den Zusammenhang zweckmässiger sein, da ihre Wirkung unabhängig vom Anblasdruck, das heisst von der Fluggeschwindigkeit ist und deren Änderung sich bloss in einer Än derung der erzeugten Tonhöhe äussert, wäh rend die Zungenpfeife an die Erzeugung der Eigenfrequenz der Zunge gebunden ist. An diese rohrförmigen Körper, in welchen Luft schwingungen entweder allein oder unter Mitwirkung von schwingungsfähigen Gebil den (Zunge) erzeugt werden, können Reso nanzkörper angeschlossen sein, beispielsweise offene oder am abgewandten Ende geschlos sene Rohre nach Art offener oder gedeckter Orgelpfeifen.
Je nach der Ausbildung der zur Resonanz angeregten Hohlräume ist auch in diesem Fall eine grössere Anzahl von Ei genfrequenzen anregbar, die vom Hilfsgerät abgegeben werden können. Sollen solche Re sonanzkörper grössere Ausmasse annehmen, so ist es möglich, Teile des Fahrzeuges zu ihrer Bildung heranzuziehen, bei Flugzeugen bei spielsweise Teile des Hohlflügels. Ebenso ist es auch möglich, den Düsenkörper selbst in das Fahrzeug hineinzuverlegen und etwa eine schmale schlitzförmige Pfeifenöffnung in der Flügelnase eines Flugzeuges anzuordnen.
Soweit Stab- oder plattenförmige Körper oder sonstige im Luftstrom liegende Gebilde zur Erzeugung von Schneidentönen verwen det werden sollen, an denen bei Betrieb ein Staudruck auftritt und die damit einen zu sätzlichen Luftwiderstand verursachen, so können solche Körper einziehbar angeordnet sein und nur dann in den Luftstrom gebracht werden, wenn eine Abstandsanzeige tatsäch lich gewünscht wird.
Die gemäss, den vorstehenden Ausführun gen erzeugten Schneidentöne können auch für spezielle Echomessverfahren dienstbar ge macht werden, indem die hierfür vorge- sehenenEinrichtungen zwangsläufig im Sinne einer Modulation des ausgesandten Schalles beeinflussbar sind, beispielsweise so, dass eine impulsartige Abgabe einzelner Schallstösse möglich ist.
Zur Durchführung einer Amplitudenmo- dulation kann man zum Beispiel den platten- förmigen Körper in einem bestimmten Takte mit einer Dämpfungsvorrichtung in Verbin dung bringen oder man kann den Plattenkör- per im bestimmten Rhythmus verschwenken. Wie bereits ausgeführt wurde, lässt sich die erzeugte Schallintensität durch eine Verdre hung der Platte ändern. Diese ist dabei dann am grössten, wenn die Kanten der Platte quer zur Fahrtrichtung stehen.
Die Ausgestaltung des Erfindungsgedan kens soll nachstehend an Hand einiger in der Zeichnung schematisch dargestellter, beispiels- weiser Ausführungsformen der Anordnung nach der Erfindung behandelt werden.
Die Abb. 1 zeigt schematisch die Anord nung einer düsenförmigen Luftführung; bei der ein Schneidenton dadurch erzeugt wird, dass der mittels eines Trichters 1 erfasste und konzentrierte Luftstrahl aus der Düsenöff nung 2 auf eine Schneide 3 geblasen wird, die die Begrenzung einer seitlichen Öffnung des pfeifenartigen Rohres 4 bildet. Das Rohr 4 selbst dient als Resonanzkörper und kann an seinem Ende offen oder durch einen Boden 5 verschlossen sein. Die ganze Anordnung ist vorzugsweise im freien Luftstrom anzubrin gen, indem sie etwa mittels eines Gestelles 6 vor der Flügelnase 7 des Flugzeuges befestigt ist. Der Trichter 1 ist an seinem rechten Ende bis auf den- Teil 2 abgeschlossen.
An den abgeschlossenen Teil des Trichters 1 ist das Rohr 4 angesetzt, dessen Begrenzungs linie mit dem Trichterteil 1 in der Zeichnung angegeben ist. Dieser abgeschlossene Teil ist lediglich an der Stelle 3 geöffnet.
Eine ähnliche Anordnung, bei der der Re sonanzraum kastenförmig erweitert ist, ist in Abb. 2 dargestellt. Hiermit kann bei genü gender Ausdehnung ebenfalls erreicht wer den, dass eine Reihe von Eigenfrequenzen anregbar ist.
Die Abb. 3 bis 6 beziehen sieh auf Aus führungsmöglichkeiten für die Anordnung schneidenförmiger Körper, vorzugsweise von Platten im Luftstrom.
Abb. 3 zeigt einen plattenförmigen Kör per, der mit der Schneide voran in den Luft strom des Fahrwindes gestellt ist. Bei ge nügender Elastizität können durch die ange regten Eigenschwingungen unter Umständen beträchtliche Schallamplituden erzeugt wer den, deren Richtkennlinie vor allem zur Mes sung oder Anzeige seitlicher Entfernungen benutzbar ist.
Abb. 4 zeigt eine grundsätzlich ähnliche Form, bei der jedoch die Platte quer zum Fahrtwind steht, so dass ein erheblicher Stau druck vor der Platte entsteht, und demzufolge stärkere Schwingungen der Platte zu erwar ten sind. Die Platte 11 möge in einem stei fen Körper 12 an einer Seite eingespannt sein. Da. sie für den Flug einen zusätzlich zu überwindenden Widerstand verursacht, kann,die Platte in den Flügel 7 so weit ein gezogen werden, dass ihre untere Kante im eingezogenen Zustand den Schlitz in der Flü geloberfläche gerade abschliesst.
Eine andere Möglichkeit zeigt: die Abb. 5. Hier ist die Platte 11 gegenüber der Fahrt windrichtung schräggestellt. Auch hierbei entsteht hinter der untern Plattenkante eine kräftige Wirbelbildung bezw. vor der Platte ein Staudruck. Die Platte ist in einem stei fen Körper 12 einseitig eingespannt, und bei spielsweise mitsamt dem Einspannkörper um die Achse A drehbar gelagert, so dass sie in der Richtung des Pfeils 14 an die Flügel unterfläche angeklappt werden kann. Auch auf diese Weise lässt sich also erreichen, dass der zusätzliche Luftwiderstand beseitigt wird, so lange keine Messung gewünscht wird.
Da die stärkste Abstrahlung von diesen Platten in der Richtung ihrer Normalen zu erwarten ist, werden die Platten zweckmässig den reflektierenden Flächen entsprechend zu gedreht. Für eine Bodenabstaüdsmessung ist also die günstigste Anordnung in Abb. 6 dar gestellt, das heisst mit einer horizontal am Fahrzeug im Luftstrom angeordneten, vor zugsweise nur an einer Kante bezw. an zwei Punkten eingespannten Platte. Die Platte 11 wird zum Beispiel mittels zweier Stäbe 15, 16 gehalten, die mit der Platte an zwei Ecken fest verschraubt und gegebenenfalls windschnittig verkleidet sind. Die ganze An ordnung kann einziehbar sein, so dass die Platte sich an die Flügelunterfläche anlegt.