Instrument de navigation
Dans la navigation aérienne notamment, le pilote doit connaître le cap de son avion par rapport à la route à suivre pour avoir une indication de la dérive et une indication de la direction de la station au sol à partir de l'avion.
La présente invention a pour objet un instrument de navigation de bord comportant une échelle de relèvement disposée dans un plan, un premier élément indicateur, un dispositif pour faire tourner cet élément indicateur et l'échelle l'un par rapport à l'autre autour d'un axe perpendiculaire audit plan, suivant le cap du mobile, un deuxième élément indicateur constitué par une aiguille parallèle audit plan et ajustable en position par rapport à l'échelle autour de l'axe et un dispositif pour déplacer la deuxième aiguille dans une direction sensiblement perpendiculaire à elle-même en fonction de l'angle compris entre la direction de la route à suivre et la direction d'une station au sol, ladite deuxième aiguille restant parallèle audit plan.
Cet instrument est caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un troisième élément indicateur constitué par une aiguille parallèle audit plan, ainsi qu'un dispositif pour faire tourner celle-ci par rapport à la première aiguille suivant la direction de la station fixe à partir du mobile.
Le dessin annexé représente, schématiquement, une forme d'exécution de l'instrument faisant l'objet de l'invention, cet instrument étant prévu pour être utilisé à bord d'un avion.
La fig. 1 est une vue éclatée de certaines parties mécaniques de l'instrument.
La fig. 2 est un schéma explicatif du fonctionnement de l'instrument.
La partie indicatrice de l'instrument est logée dans un boîtier de forme usuelle, sensiblement cylindrique, non représenté sur le dessin, muni d'une fenêtre 1, sur laquelle est représenté le premier élément indicateur 2, sous forme d'une vue en plan luminescente d'un avion. L'intersection des ailes et du fuselage se trouve dans l'axe du boîtier, le fuselage pointant verticalement vers le haut, dans la position normale d'observation de l'instrument.
Une échelle de relèvement 3, de forme annulaire, montée sur des paliers (non représentés), de manière à pouvoir tourner autour de son axe, est commandée par un dispositif à relais, indiqué par le bloc 4, par l'intermédiaire d'une couronne dentée 5 et du pignon 6. Le dispositif à relais 4 est alimenté par un compas magnétique, indiqué schématiquement par le bloc 7, de telle sorte que la position de l'échelle 3 par rapport à l'élément indicateur 2, indique le cap vrai (magnétique) de l'avion. Un support 8 disposé directement derrière l'échelle de relèvement 3 est monté de manière à pouvoir tourner autour de l'axe et frotte contre l'échelle 3, de sorte que celle-ci est normalement entraînée en rotation autour de l'axe sous l'action du dispositif 4.
Il peut toutefois être entraîné en rotation par rapport à l'échelle 3, à l'aide d'un bouton 9, disposé sur le devant de l'instrument et qui commande un pignon 10 s'engageant avec une couronne dentée 11 du support 8. De cette façon, la position angulaire relative du support 8 et de l'échelle 3 peut être fixée. Le support 8 porte un équipage d'instrument à cadre mobile, indiqué en lia, dont l'axe de pivotement est perpendiculaire à l'axe du boîtier. Ce cadre mobile est muni de deux bras parallèles identiques 12 et 13, portant à leur autre extrémité un élément indicateur en forme d'ai guille luminescente 14 (le deuxième élément indicateur) parallèle au plan de la fenêtre 1. La position de l'aiguille 14 par rapport à l'axe est déterminée par la grandeur du signal apparaissant à la sortie d'un démodulateur 15, relié au cadre mobile.
Un troisième élément indicateur sous forme d'une aiguille luminescente 16 est porté par une couronne dentée 17, montée de façon à pouvoir tourner autour de l'axe. L'aiguille 16 est en deux parties, fixées à la couronne dentée 17 à des points diamétralement opposés, mais alignés. Les aiguilles 14 et 16 sont munies chacune d'une pointe en forme de flèche, de manière à indiquer la direction de la route à suivre et de la station au sol. La couronne dentée 17 peut être déplacée par un autre dispositif à relais 18, par l'intermédiaire d'un pignon 19.
Le dispositif 18 est commandé par une installation radioélectrique, indiquée en 20, d'un type connu, de façon telle que Fangie entre l'aiguille 16 et la partie de l'élément indicateur 2 correspondant au fuselage indique la direction d'une station au sol désignée en A et considérée, par rapport à l'axe longitudinal de l'avion.
La route désirée est indiquée à la fig. 2 par la ligue B et la direction de la station au sol à partir de l'avion est indiquée par la ligue C.
Le signal d'entrée fourni au démodulateur 15 est fonction de l'angle compris entre les aiguilles 14 et 16. Ce signal est celui qui provient d'un dispositif différentiel indiqué symboliquement en 21 et qui peut être, par exemple, un selsyn possédant un seul enroulement rotorique et un seul enroulement statorique, la position du stator étant commandée par la couronne dentée 1 1 et le stator étant excité par une source de courant alternatif, tandis que la position du rotor est commandée par la couronne dentée 17, la tension induite dans le rotor constituant le signal de sortie différentiel, proportionnel au sinus de l'angle entre les aiguilles 14 et 16 et fournissant, après démodulation, une tension destinée à être appliquée au cadre mobile 1 la.
L'installation radioélectrique 20 fournit également des informations au sujet de la distance jusqu'à la station au sol, ce qui est indiqué par un compteur en 22.
Un autre compteur 23 est également prévu pour indiquer la direction de la route choisie; il est actionné selon la position relative de l'échelle 3 et du support 8, à l'aide d'un train d'engrenages différentiel indiqué schématiquement en 24, commandé respectivement par les couronnes dentées 1 1 et 5 et agissant sur le compteur 23.
Le fonctionnement de l'instrument décrit est le suivant:
Le cap de l'avion est indiqué par l'intersection de la partie de l'élément indicateur 2 représentant le fuselage et l'échelle de relèvement 3. Le support 8 est réglé, par rapport à l'échelle 3, selon la direction connue de la route à suivre. Les éléments indicateurs 2 et 16 indiquent alors ensemble l'angle entre la direction de l'axe longitudinal de l'avion et la ligne de mire vers la station au sol, les éléments indicateurs 2 et 14 indiquent ensemble l'angle que l'axe longitudinal de l'avion fait avec la route à suivre, tandis que la distance entre le centre de l'élément indicateur 2 et l'aiguille 14 indique l'angle 5 (fig. 2) compris entre la direction de la route à suivre et la direction de la station au sol.
En fait, les aiguilles 14 et 16 paraissent se couper en un point fixe, qui peut être considéré comme l'indication de la position de la station au sol.
Si l'on désire simplement suivre une direction choisie, l'aiguille 14 sera maintenue à sa position médiane et alignée avec l'aiguille 16, celle-ci étant alignée avec la direction choisie sur l'échelle 3.
L'avantage essentiel de l'instrument décrit est donc d'indiquer, sur un même cadran, le cap de l'avion, la direction de la route à suivre, la direction de l'avion par rapport à la route à suivre, la direction de la station au sol à partir de l'avion et l'angle compris entre la direction de la route à suivre et la direction de la station au sol depuis l'avion, sous une forme aisément compréhensible.
Bien que l'instrument décrit soit spécialement prévu pour un avion, il pourrait également être utilisé à bord d'un bateau.