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Verfahren und Vorrichtung zum Anlernen von Flugschülern im Fliegen
nach Bodenorientierung Die bisher bekanntgewordenen Bodengeräte zum Anlernen von
Flugschülern mit dem Flugzeug nachgebildeten und durch den Flugschüler zu betätigenden
Steuerungen eignen sich zwar sehr gut dazu, die Flugschüler im Blindflug zu unterrichten.
Bisher war es jedoch nicht möglich, mit derartigen Geräten in wirklichkeitsgetreuer
Weise die Bedingungen eines Flugs nachzuahmen, bei dem der Flugzeugführer klare
Bodensicht hat und sich beim Flug durch Beobachtung des Geländes leiten läßt. Dieser
Art des Fliegens kommt mit der fortschreitenden Verwendung von Hubschraubern, Tragschraubern
und ähnlichen Flug-reu;geii leine wachsende Bedeutung zu. Denn bei diesen Flugzeugen
lassen sich Fluggeräte nur in 1>egrenzt°m Umfange verwenden. Hauptsächli;Zh muß
sich der Flugzeugführer durch Erdbeobachtung leiten lassen. Daraus ergibt sich aber
eine steigende I\; otwendigkeit, Flugschüler so auszubilden, daß sie es Ionen, sich
bei .der Steuerung des Flugzugs durch Bodenbeobachtung zu orientieren.
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Da die bei einem Hubschrauber möglichen Fluginanöver des Schwehens,
des Querfluges. oder des Rückwärtsfluges mit den Manövern von Tragflügelflugzeugen
nur w2ni:g oder keine Ähnlichkeit haben, erfordert die Ausbildung von Flugschülern
in Tragschraubern besonders viel Zeit und Übung. Wenn dabei diese Übungen dicht
über dem Erdboden ausgeführt «-erden, dann ist die Ausbildung schwierig und gefährlich.
Es ist daher besonders erwünscht, die Flugschüler fürTragschrauber an Bodengeräten
auszubilden.
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Die Erfindung Bezieht sich also auf ein Verfahren zum Anlernen von
Flugschülern, die zu diesem Zw-,ck eine drin Flugzeug nachgebildete Steuerung betätigen
und auf diese Weise einen Flug nachahmen. Erfindungsgemäß wird dem Flugschüler die
Projektion eines aus der Vogelschau gesehenen Bildes dargeboten, und dabei wird
die Vergrößerung des Bildes in Abhingi,gkeit von der Höhe des nachgeahmten Fluges
geändert und das Bild in Abhängigkeit von Drehungen des Flugzeugs um die Hochachse
gedreht und in Ahllängigkeit von der Flugrichtung seitlich oder in der Längsrichtung
verschoben.
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Eine zur Ausführung dieses Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung,
die in bekannter Weise aus einem Bodengerät mit Steuerungen besteht, die denjenigen
des Flugzeugs nachgebildet sind und durch den Flugschüler betätig t werden., ist
dadurch gekennzeichnet, daß dem Gerät ein Projektionsapparat mit einem um mehrere
Achsen beweglichen Bildträger und einem zugehörigen Antrieb zugeordnet ist, der
mit den Steuerungen verbunden und durch diese beeinflußbar ist.
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Durch die Darbietung der Bildprojektion gewinnt der Flugschüler denselben
visuellen Eindruck wie der Flu-zeugfü:h,rer, der aus dem fliegenden Flugzeug herab
auf die Erde blickt. Dabei läßt sich die Vorric tung zur Ausführung des Verfahrens
verhältnismäßig gedrängt ausgestalten. Dennoch werden die topographischen Eigen
freiten des durch die Projektion abgebildeten Geländes mit großer Wirklichkeitstreue
wiedergegeben, so daß der Flugschüler das Gelände .eb"enso erblickt wie: der darüber
hinwegfliegende Flugzeugführer. Der Flugschüler kann daher dem ihm dargebotenen
Bild dieselben Anhaltspunkte entnehmen, wie es der Flieger beim wirklichen Flug
tut, wenn er durch die Fenster oder die Windschutzscheibe der Kanzel herabblickt.
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Ein Bodengerät zum Anlernen von Flugschülern, das in erster Linie
dazu dient, den Flug eines Hubsehraubers nachzuahmen, bildet den Gegenstand der
älteren Patentanmeldung L 2269-1 XI/62c, Diese Patentanmeldung stellt bereits die
Maßnahme unter Schutz, da.ß im Blickfeld des Flugschülers ein Bildschirm angeordnet
ist und ein Bildwerfer auf diesen Schirm das Bild des Flugfeldes wirft, der mit
verstellbaren Mitteln ausgerüstet ist, die auf die Bedienung der Flugzeugsteuerung
durch den Flugschüler ansprechen und die Lage, Größe und Gestalt des Bildes auf
dem Schirm verändern. Dabei handelt es sich aber nicht um ein Verfahren, bei welchem
ein wirkliches Bild des Geländes vergrößert projiziert wird wie beim Gegenstand
des vorliegenden Patents.
Gegenstand der älteren Patentamneldu.ng
L 22695 NI/62c bildet ein Apparat zum Anlernen von Flugschülern mit einem Steuerknüppel
od. dgl., welcher Einrichtungen zum Anzeigen des Verhaltens eines Flugzeugs steuert,
dessen Flug durch den Apparat nachgeahmt wird, wobei das Kennzeichen der patentierten
Erfindung darin liegt, daß das Anzeigegerät .aus einer Kat'hoden:röhre besteht,
deren Steuerspannungen durch eine elektrische Schaltungsanordnung in Abhängigkeit
von Schaltgliedern entwiclcelt werden, die durch den Steuerknüppel verstellbar sind
und die Anzeige der Winkellage und/oder des Ortes des Flugzeugs bewirken. Der Schirm
der Kathodenröhre zeigt dabei aber kein aus der Vogelschau gesehenes Bild, sondern
Punkte oder Striche, die durch ihre Lage die Anzeige bewirken.
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Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung, hei welchem dem Flugschüler
die Projektion fotografischer Luftaufnahmen dargeboten werden kann, welche die topographischen
Eigenheiten des Geländes genau wiedergeben, eignet sich nicht nur zum Ausbilden
von Führern für Hubschrauber, sondern auch zum Ausbilden von Flugzeugführern für
Tragflügelod-er Tragschraubenflugzeu.ge.
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Die wichtigsten Anhaltspunkte. die ein Flugzeugführer beim Ausblick
aus dem Flugzeug gewinnt, sind durch. den Erdboden und den Horizont gegeben. Beim
- Führen von Hubschraubern hat wegen deren geringeren Fluggeschwindigkeit und größeren
Beweglichkeit die Bezugnahme auf den Horizont geringere Bedeutung als diejenige
auf den Erdboden -und insbesondere diejenigen topographischen Merkmale des Geländes,
die in der Nähe des Flugzeugs wahrnehmbar sind. Um dem Flugschüler denselben visuellen
Eindruck zu vermitteln, wie es sich beim Führen eines Hubschraubers ergibt, muß
man daher ein Bild erzeugen, .das die topographischen Einzelheiten so wiedergibt,
wie man sie bei Betrachtung aus der Vogelschau erblickt. Ein Weg, auf welchem sich
dies erreichen läßt, besteht darin. auf einen waagerechten Schirm ein aus der Vogelschau
aufgenommenes Luftbild zu projizieren. Dabei könnte man das Bild auf einen waagerechten
Bildschirm werfen, auf dem dann beispielsweise ein auf dem Luftbild dargestellter
rechteckiger Gegenstand, der sich auf dem fotografierten Gelände befindet, als Rechteck
erscheinen würde. Man könnte dann einen solchen waagerechten Schirm dicht unterhalb
der Augenhöhe des Flugschülers anordnen und die Projektion in einem entsprechend
verkleinerten Maßstab vornehmen. Der Bildschirm müßte dann aber sehr groß ausgeführt
sein, wenn das darauf projizierte Bild Einzelheiten des Geländes ebenso genau -wiedergeben
soll wie- weiter entfernte topographische Merkmale, die sich zum Horizont hin erstrecken.
Diese Schwierigkeit läßt sich erfindungsgemäß dadurch vermeiden, daß man den Schirm
geneigt anordnet und das Bild derart verzerrt auf den Schirm wirft, daß es sich
dem Flugschüler ohne perspektivische Verzerrungen darbietet, wenn dieser es vom
Führersitz aus betrachtet.
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Zusammenfassend ist also festzustellen, daß die Erfindung folgende
Vorteile bietet: Mit Hilfe des Verfahrens nach der Erfindung läßt sich ein Flug
nachahmen, der in wirklichkeitsgetreuer Weise einen Flug über das Gelände vortäuscht.
Dabei werden die topographischen Merkmale des Geländes so wiedergegeben, daß sie
der Flugschüler von seinem Führersitz aus ehensb erblickt wie im wirklichen Fluge.
Durch das Projektionsgerät werden also waagerechte Gegenstände auf dem Bildschirm
in einer
| solchen räumlichen Beziehung zum Führersitz des |
| Lehrgerätes abgebildet, daß der Flugschüler die Flug- |
| manöver durch Beobachtung dieser projizierten Bildger |
| zu beherrschen lernt. Das auf den Schirm projizierte |
| Bild der fotografischen Luftbildaufnahme erfährt |
| dabei gegenüber dem nachgeahmten Flugzeug eine |
| Bewegung, die in wirklichkeitsgetreuer Weise vom |
| Flugschüler dadurch herbeigeführt wird, daß er das |
| Steuer entsprechend handhabt. Mit Hilfe des Ver- |
| fahrens nach der Erfindung lassen sich also in wirk- |
| lichkeitsgetreuer Weise Flugmanöver mit Hubsel.u= |
| bern u. dgl. unter Bodenbeobachtung nachahmen. |
| Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben. sich |
| aus der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele. |
| des Verfahrens und der zur Ausführung des Vf°f#bh- |
| rens bestimmten Vorrichtung. In den Zeichnst@ - |
| zeigt |
| Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung der Vorri- |
| tung nach der Erfindung zum Anlernen vom Flu@-", ,, |
| Schülern, wobei gestrichelt eine abgeänderte Ausfüh-` |
| rang der Erfindung wiedergegeben ist, |
| Fig. 2 eine soh:aubildliclie Darstellung des in Fig. 1 |
| gezeigten Projektionsgeräts, das dabei zur Darstellung |
| der innenliegenden Teile aufgebrochen wiedergegeben |
| ist, wobei auch ein Teil der Fördervorrichtung für |
| das Diapositiv gezeigt ist, |
| Fig. 2A eine schematische Darstellung des unteren |
| Teiles des Projektionsgeräts mit dem Förderer für |
| das Diapositiv und mit dem Projektionslinsensystem; |
| Fig. 3 eine schematische Darstellung der der Erfin- |
| dung zugrunde liegenden optischen Verhältnisse, |
| Fig. d ,eine schematische Darstellung der zwischen |
| den einzelnen Steuerungen, den Rechengeräten und |
| den Stellmotoren bestehenden Verbindungen, |
| Fig. 5 eine schematische Darstellung einer anderen |
| Ausführungsform der Erfindung mit einem anderen' |
| optischen System, das an Stelle desjenigen der Fig.2 |
| und 2 A zur Verwendung gelangen kann, |
| Fig. 6 eine schaubildliche Darstellung eines Art |
| Diapositivs, das auf den Bildschirm projiziert werd':` |
| kann. |
| Fig. 7 einen gewölbten Bildschirm, der erfind'tIngs- |
| gemäß verwendet werden kann, wobei die Kanzel |
| gestrichelt angedeutet ist, und |
| Fig. 8 eine weitere mögliche Gestalt des gewölbten |
| Bildschirms, der an Stelle desjenigen der Fig.7 be- |
| nutzt werden kann. |
| Die Kanzel t (Fig. 1), die eine Nachahmung der- |
| jenigen eines Flugzeugs darstellt, wird von einer |
| waagerechten Gabel 2 mit seitlichen Schwenkzapfen 3 |
| getragen, auf denen die Kanzel mit ihren Seitenwänden |
| gelagert ist. Die Gabel 2 hat einen rückwärts ragen- |
| den waagerechten Schaft 4, der in einem Lager 5 eines ., |
| Ständers 6 drehbar gelagert ist und einen seitlichen |
| Arm 7 hat, der mit der Gabel 2 und deren Schaft 4 |
| starr verbunden und bei 8 an eine Kolbenstande 9 |
| angeschlossen ist. Der Kolben dieser Stange gleitet;. |
| in einem hydraulischen Zylinder 10. Wird dieser mit |
| Druckflüssigkeit beschickt, so wird dadurch die |
| Gabel 2, 4 um die waagerechte Achse des Lagers 5. |
| verschwenkt und erteilt der Kanzel 1 eine ent- |
| sprechende Querneigung. |
| Ferner hat die Gabel einen starr an ihr befestigten,,', |
| abwärts ragenden Arm 11, dessen unteres Ende einen |
| waagerechten Druckmittelzylinder 12 trägt. In dienern |
| gleitet parallel zum Schaft 4 ein Kolben, dessen |
| Kolbenstange 14 gelenkig unten an der Kanzel 1 |
| angreift, um diese um die Zapfen 3 zu versahwenken, |
| und dadurch der Kanzel 1 eine Längsneigung zu |
| erteilen. Die Achse der Zapfen 3 und die Achse des |
Schaftes 4 kreuzen sich im Punkt 15, der ungefähr mit dem Punkt
zusammenfällt, an -welchem sich die Augen des Flugschülers befinden, wenn er im
Führersitz Platz genommen hat. Die durch die Druckmittelzylinder 10 und 12 bewirkten
Längs- und uerschwingungen der Kanzel 1 erfolgen also um- den Blickpunkt 15 des
Flugschülers. Sie dienen dem Zweck, die Sch.linger- und Stampfbewegungen eines Flugzeugs
im Fluge nachzuahmen.
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Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Kanzel 1 entsprechend
derjenigen eines . Hubschraubers ausgebildet. Das gilt insbesondere für die in der
Kanzel angeordnete Steuerung. Zu dieser gehört ein Steuer 16 für die, periodische
Änderung des Anstellwinkels der Hubschraubenflügel zwecks Neigung der Hochachse
in jeder gewünschten Richtung. Ferner gehört hierzu ein Steuerhebel 17 zur Einstellung
des die Hubkraft bestimmenden Anstellwinkels der Hubschraubenflügel. Während der
Steuerhebel 16 gewöhnlich unmittelbar vor dem Führersitz angeordnet ist, befindet
sich der Steuerhebel 17 zur Linken des Flugschülers. Ferner gehören zur Steuerung
zwei Seitenruderfußhebel 18-18. Sodann sind noch -weitere Steuereinrichtungen und
Fluggeräte angeordnet, heispielsweise ein Kompaß, ein Höhenmesser, ein Drehzahlanzeiger
usw. Die Kanzel und die darin angeordneten Steuerungen könnten jedoch auch denen
irgendeiner anderen Flugzeuggattung mit umlaufenden oder festen Flügeln entsprechen.
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Durch eine Windschutzscheibe 19 kann der Flugschüler einen geneigt
angeordneten Bildschirm 20 beobachten, dessen unteres Ende 21 sich bis unter die
Kanzel 1 .erstreckt und dessen oberes Ende 22 entweder aufwärts gewölbt ist oder
gewünschtenfalls an einen senkrecht angeordneten Schirm anstoßen kann. Das obere
Ende 22 :des Schirms reicht bis über die waagerechte Blicklinie 24 des Der Punkt
25 liegt auf dem nachgeahmten Horizont, wie ihn der Flugschüler vom Punkt 15 aus
erblickt. Das obere Ende 22 des geneigten Schirms 20 kann auf lotrechten Stützen
26 ruhen oder auch an der senkrechten Wand des Raumes befestigt sein, in dem das
Lehrgerät untergebracht ist.
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Ungefähr über der Mitte des geneigten Bildschirms 20 ist das Projektionsgerät
27 angeordnet. Dieses kann an der Decke des Raumes befestigt sein, in welchem sich
das Lehrgerät befindet, oder auch an einem Galgen 28, 29 aufgehängt werden. In Fig.
1 ist zwar das Projektionsgerät 27 dicht über der waagerechten Blicklinie 24 dargestellt,
doch befindet es sich in Wirklichkeit wesentlich höher über dem Gesichtsfeld des
Flugschülers.
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Das Projektionsgerät 27 enthält einen hohlen Zylinder 30 (Fig. 2)
mit einem Ringflansch 31, der zwischen paarweise angeordneten Rollen 32 angeordnet
ist. Diese -werden von einem sternförmigen Rahmen 34 getragen. In diesem ist also
der Zylinder 30 drehbar angeordnet. Er kann von einem Wendemotor 35 gedreht -werden,
dessen Ritzel 36 zu diesem Zweck in eine Verzahnung 37 eines oberen Flansches des
Zylinders 30 eingreift. Der Motor 35 ist am Rahmen 34 befestigt. Dieser ist durch
Schienen 38-38 verschiebbar geführt, die innen an den senkrechten Wänden eines Tragrahmens
39 sitzen.
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Der sternförmige Rahmen 34 iist also samt Motor 35 und Zylinder 30
im Tragrahmen 39 auf und ab verschiebbar geführt. Seine Verstellung erfolgt durch
einen Wendemotor 40, der am Tragrahmen 39 befestigt ist und dessen Ritzel 41 mit
einer Zahnstange 42 kämmt, die am sternförmigen Rahmen 34 befestigt ist. Durch den
Motor 40 kann also der drehbar gelagerte Zylinder 30 auf und ab verstellt werden.
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In Innern des Zylinders 30 ist eine Lichtquelle 44 mit einem Kondensatorlinsensystem
45 angeordnet, und zwar mit Hilfe einer senkrechten Tragstange 46, die oben am Rahmen
39 befestigt ist. Durch die Stange 46 verlaufen Kabel 'hindurch, die der Lichtquelle
44 den: Strom zuführen.
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Unten am Zylinder sind zwei parallele Führungssc'hienen 47 befestigt,
z. B. angeschweißt, auf denen ein Halter 48 für das zu projizierende Diapositiv
gleitend geführt ist. Dieser Halter läßt sieh durch einen Wendemotor 49 verschieben,
der am Zylinder 30 befestigt ist und eine Schraubspinde150 antreibt. Eine Mutter,
in welche die SAraubspi.ndel eingreift, ist auf einem Schlitten 53 befestigt, der
das Diapositiv trägt. Dieses kann daher quer zum Zylinder 30 verstellt werden. Innerhalb
des Halters 48 ist noch ein weiterer Wendemotor 52 angeordnet (vgl. Fig. 2). Die
seitlichen Verschiebungen des Diapositivs durch die Motoren 49 und 52 erfolgen in
einer Ebene, die rechtwinklig zur Umlaufachse des Zylinders 30 verläuft.
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Den beiden Motoren 49 und 52 -wird der Strom durch zwei Schleifringpaare
54-55 und 56-57 zugeführt, welche. außen am Zylinder 30 befestigt und voneinander
isoliert sind. Auf ihnen gleiten Bürsten 58 bis 61, die isoliert auf einem Halter
62 angeordnet sind, welcher an der senkrechten Seitenwand des Rahmens 39 sitzt.
Die Schleifringe 54 bis 57 sind soviel breiter als die Stirnflächen der Bürsten
58 bis 61 bemessen, daß sich der Zylinder 30 in senkrechter Richtung im erforderlichen
Maße verschieben läßt, ohne daß dadurch der Anschluß zwischen den Bürsten und den
Schleifringen gestört würde.
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Die Seitenwände des Rahmens 39 sind mit ihren unteren Enden an einer
Grundplatte 64 befestigt, die mit Bezug auf Fig.2 nach hinten geneigt verläuft,
also mit Bezug auf Fig. 1 nach rechts, wie dort gestrichelt angedeutet ist. Der
Winkel dieser Neigung, um den also der Tragrahmen 39 gekippt zu stehen kommt, richtet
sich nach der optischen Achse 90 (Fig. 3) der Projektionslinse 85. Die Achse der
Lichtquelle 44, 45 und ihrer Kondensatorlinse und der Tragstange 46 fällt am besten
mit der optischen Achse 90 der Projektionslinse 85 zusammen. Da die Stange 46 am
Rahmen 39 befestigt ist, bleibt der Abstand zwischen: der Lichtquelle 44 und der
Projektionslinse 85 unverändert, wenn der Zylinder 30 in der beschriebenen Weise
verstellt wird.
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Bei: der in Fi!g.2 gezeigten Ausgestaltung ist der Zylinder 30 nicht
konzentrisch zur Lichtquelle 44. 45 angeordnet; vielmehr verlaufen die Führungsschienen
38-38 auf dem Rahmen 39 geneigt, so daß der sternförmige Rahmen 34 und der von ihm
getragene Zylinder 30 längs einer Achse 92 (Fig. 3) verstellbar sind und daher die
Ebene des Diapositivs innerhalb des Halters 48 parallel zu sich selbst verbleibt,
-wenn der Motor 40 in Gang kommt. Die Achse 92 (Fig. 3) und die Umlaufachse 91 des
Zylinders 30 schneiden die Diapositiv-ebene stets in dem Punkt 94. Der Grund für
diese Anordnung ergibt sich aus der nachstehenden Beschreibung des in Fig.3 gezeigten
optischen Systems.
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Unter der Kammer 48, die das Diapositiv aufnimmt, ist die Projektionslinse
85 in einer kippbaren Platte, 65
angeordnet, die in einem Ausschnitt der Grundplatte
64 mit Hilfe von Drehzapfen 66 angeordnet ist.
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Gleichachsig zum Ritze141 ist eine Riemenscheibe 501 angeordnet, die
zusammen mixt dem Ritzel umläuft und durch einen Treibriemen oder eine Schnur
502
mit einer Riemenscheibe 503 verbunden ist. Diese ist mit einem Ritz.el 504 verbunden
und läuft um eine feste Achse um. Das Ritze1504 greift in eine Verzahnung 505 einer
in ihrer Längsrichtung verschiebbaren Stange 506, die an einem Halter 507 des Rahmens
39 verschiebbar geführt ist. Die die Projektionslinse tragende Platte 65 wird durch
eine Feder 508 in Anlage an dem unteren Ende der verschiebbaren Stange 506 gehalten.
Dreht sich das Ritzel 41, so wird daher eine Verschiebung der Stange 506 herbeigeführt,
die ihrerseits die Linse 85 um die Zapfen 66 kippt. Die Stange 506 verschiebt sich
nämlich parallel zur Ebene des Bildschirms 20, und zwar mit einer Geschwindigkeit,
die vom Übersetzungsverhältnis des Riementriebes 501, 502, 503 und vom Durchmesser
des Ritzels 504 abhängt, Weshalb und wie weit die Linse 85 gekippt werden muß, ergibt
sich aus der späteren Erläuterung der Fig. 3.
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Auf der die Linse 85 tragenden Platte 65 ist ein Motor 63 angeordnet,
dessen Ritzel 82 mit einer Verzahnung 84 des Linsentubus kämmt. Durch Drehen dieses
Tubus wird die Brennweite der Linse 85 geändert. Der Motor 63 wird gleichzeitig
mit dem Motor 40 angetrieben, welcher die Kammer 48 für das Diapositiv auf oder
ab bewegt. Die Motoren 40 und 63 sind nämlich an das Rechengerät 107 (Fig. 4) angeschlossen,
das die Höhe des nachgeahmten Fluges berechnet. In Abhängigkeit vom Rechenergebnis
werden also die beiden Motoren 40 und 63 angetrieben und bewirken gemeinsam, daß
sich das Vergrößerungsverhältnis der Projektion mit der Flughöhe ändert. Der Motor
35 ist an die Aus,gangssei.te eines Rechengeräts 104 (Fig. 4) angeschlossen, das
den Azimutwinkel des Flugzeugs errechnet und das projizierte Bild entsprechend den
Änderungen dieses Azimutwinkels dreht. Der Motor 49 ist mit der Ausgangsseite eines
Rechengeräts 105 (Fig. 4) verbunden, welches die Ortsveränderung in der Ouerrichtung
errechnet, und dient dem Zweck, das Diapositiv seitlich zu verschieben, um die Ortsveränderungen
des Flugzeugs in einer bestimmten Richtung, z. B. der Ost-West-Richtung, nachzuahmen.
Der Motor 52 ist an die Ausgangsseite des Rechengeräts 106 (Fig. 4) angeschlossen,
das die Längsneigung und die Ortsveränderung in der Längsrichtung des Flugzeugs
errechnet und eine Verschiebung des projizierten Diapositivs rechtwinklig zu der
vom Motor 49 bewirkten herbeiführt.
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Um eine gleichmäßige Bildhelligkeit auch dann zu erzielen, wenn die
Lichtquelle keine gleichförmige Helligkeit aufweist, muß die Lichtquelle 44 innerhalb
des verschiebbaren Zylinders 30 am besten eine feste Stellung gegenüber ,der Eingangspupille
der Projektionslinse 85 einnehmen. Die Lichtquelle 44 darf sich also nicht verschieben,
wenn der Zylinder 30 durch den Motor 40 gehoben oder gesenkt oder durch den Motor
35 gedreht wird. Diese Bedingung ist bei der Bauart der Fi.g.2 erfüllt. Dabei läßt
sich die Einstellung so treffen, daß das Kondensatorlinsensystem 45 stets ein reelles
Bild des Glühfadens der Lampe 44 in der Eingangspupille der Projektionslinse 85
erzeugt. Die Anordnung kann jedoch abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel
der Erfindung auch so getroffen werden, daß sich die: Fokuslänge und/oder die Stellung
der Kondensatorlinse 45 gleichzeitig mit dem Abstand zwischen dem Diapositiv 72
(Fig. 2A) und der Eingangspupille bzw. der Hauptebene der Projektionslinse 85 ändern
läßt, um zu erreichen, daß an der Eingangspupille der Projektionslinse stets das
reelle Bild der Lichtquelle entsteht. Man kann aber auch davon absehen, das reelle
Bild der Lichtquelle an der Eingangspupille der Projektionslinse zu cTzeugen, wenn
man eine Lichtquelle von gleichförmi Helligkeit verwendet, z. B. eine Bogenlampe.
Das empfiehlt sich besonders, wenn die Linsenöffnung größer als der Diapositivrahmen
ist.
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Mit Hilfe der gleichzeitigen Steuerung der Mauten 40 und 63 :durch
das Höhenrechengerät 107 (Fig. 4) läßt sich erreichen, daß man eine Projektionslinse
85 mit verhältnismäßig großer Öffnung verwenden und dennoch für alle nachgeahmten
Flughöhen scharfe Bilder auf dem Projektionsschirm erreichen kann. Wer mit der Projektionstechnik
vertraut ist, erkennt indessen ohne weiteres, daß man auf den Motdr'63 gänzlich
verzichten kann, wenn eine Projektionslinse 85 von ausreichender Tiefenschärfe verwendet
Mrd, -also eine Linse mit kleinerer Öffnung. Dann ist j "'h eine hellere Beleuchtung
des Diapositivs nötig, um ej' ausreichend helles Bild zu erzielen. Eine st'@k@ Leuchtkraft
der Lichtquelle macht es aber erforderlich, das Projektionsgerät zu kühlen. Deshalb
ist es vorzuziehen, lieber eine Linse 85 größerer Weit: zu verwenden und die erläuterten
Einstellmittel mit'.d'en, gleichzeitig gesteuerten Motoren 40 und 63 anzuordnen,
um in Nachahmung der Höhenunterschiede des Fluges die Vergrößerung dieser projizierten
Bilder zu ändern. Aus der später folgenden eingehenden Erläuterung der Fig. 3 wird
im einzelnen noch ersiohtlich werden, welche optische Bedeutung der Änderäug des
Abstandes zwischen dem Diapositiv und der Projektionslinse zukommt.
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Nunmehr sei Fig.2A erläutert, welche die Einzelheiten der Einstellvorrichtungen
für die Diaposittivverstellung in der Kammer 48 wiedergibt. Zwischen den parallelen
Führungsschienen 47 gleitet der Diapositivsc:hlitten 53, an welchem der Fördermotor
52 zur Förderung des Diapositivfilms in seiner Längsrichtung angeordnet ist. In
der Querrichtung wird der Diapositivfilm durch den Motor 49 verstellt; der, wie
bereits mit Bezug auf Fig. 2 erwähnt, am dtel'' baren Zylinder 30 sitzt und die
Schraubspindel 50 antreibt, die in einem mit einer Gewindebohrung versehenen Teil
51 des Schlittens 53 eingreift. Dutch den Motor 49 kann daher der Schlitten 53 auf
den Schienen 47 seitlich in der einen oder der anderen Richtung verstellt werden.
Das Diapositiv 72 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Film haus gestaltet,
der von den Spulen 73 und 74 getragen wird: Diese sind am Schlitten 53 gelagert,
und auf 'ihren Wellen 75, 76 sind Zahnräder 77 und 78 befestigt, die durch ein Zwischenrad
79 für gleichsinnigen Umlauf mit der gleichen Drehzahl gekuppelt sind und durch
das Ritzel 80 des Motors 52 angetrieben werden können, so daß der Diapositivfilm
72 von der einen Spule ab- und auf die andere aufgewickelt wird, wo-y: bei die Förderrichtung
von der Drehrichtung des Motors 52 abhängt. Ist der Filmstreifen so lang, daß sich
der Durchmesser der Spulen erheblich ändert, dann muß das durch entsprechende Ausgestaltung
der Filmfördermittel berücksichtigt werden, z. B. durch kraftschlüssige Antriebe
mit Riemen oder Feder. Statt eines Films kann auch eine rechteckige Diapositivplatte
Verwendung finden oder auch ein dreidimensio-' nales Diapositiv, das später mit
Bezug auf Fig. 6 erläutert werden wird. In diesem Falle treibt das Ritzel 80 eine
Zahustange an, um das Diapositiv mit Bezug auf Fig.2A von links nach rechts zu verschieben.
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Der Motor 52 für die Längsförderung des Diapositivs ist, wie bereits
erwähnt, an das Rechengerät,
106 (Fig.4) angeschlossen, das die
Längsneigung und die Ortsveränderung des Flugzeugs in. seiner Längsrichtung errechnet.
Der Motor erzeugt daher eine Verschiebung des projizierten Bildes quer zu der durch
den Motor 49 bewirkten Verstellung. Dadurch wird die beim Fluge erzielte Ortsveränderung
in einer bestimmten Richtung nac'hgea'hmt, z. B. in der Nord-Süd-Rie'htung, während
der Motor 49 die Ortsveränderung in der Ost-West-Richtung nachahmt.
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In Fig. 2A ist die Proj@eltti@onslinse 85 von veränderlicher Brennweite
untei4halb. des Di:ap.ositivschlittens 48 dargestellt, und zwar in einigem Abstand
von der Ebene des Diapositivs 72. Wie bereits erläutert, hat der Tubus der Linse
85 eine Verzahnung 84, mit welcher das Ritzel 82 des Motors 63 kämmt. Dieser Motor
aber steht mit dem Rechengerät 107 für die Flughöhe in Verbindung. Unterhalb des
Linsensystems 85 ist gleichachsig zu diesem ein anamorphisches Linsensystem 86 angeordnet,
das gegenüber dem in Fig.2A nicht wiedergegebenen Projektorgchäuse, d. h. gegenüber
der Platte 65 (Fi.g. 2), feststeht und .sich daher nicht dreht, wenn der Zahnkranz
84 durch das Ritzel 82 angetrieben wird, um zwecks Änderung des Vergrößprungsv°rhältnisses
die Brennweite des Linsensvstems 85 zu verstellen. Auch an den Drehungen des Zylinders
30 (Fig. 2), die durch den 1-lotor 35 zum Dreien des Diapositivs in Nachahmung von
Drehungen des Flugzeugs um dessen Hochachse herbeigeführt "v.erden, nimmt das Element
86 nicht teil. Dieses hat die Aufgabe, daß in der Querrichtung :wirksame Vergrößerungsverhältnis
gegenüber dem in der Längsrichtung wirksamen Vergrößerungsverhä ltnis abzuändern,
um zu errei@ch.en, daß die auf dem Schirm 20 proj izierten Bilder in der richtigen
Horizontalpersp;l:tivü erscheinen, wie nachstehend mit Bezug auf Fig. 3 näher erläutert
werden wird.
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Die Wirkungsweise des optischen Projektionssystems, das mit dem geneigten
Bildschirm 20 zusammen eine g;nau.e, wirklichkeitsgetreue perspektivische Wiedergabe
des Geländes bietet, läßt sich am besten an Hand der Fig. 1 und 3 erläutern. Bekanntlich
ergibt sich der Eindruck der Horizontalperspektive dann, wenn nach dem Horizont
zu verlaufende parallele Linicn des Geländes, z. B. die Seiten einer Startbahn des
Flugfeldes, in der Ferne zusammenzulaufen scheinen. Bekanntlich täuscht die perspektivische
Betrachtung eines rechteckigen Gegenstandes von einem Blickpunkt aus, der dem einen
Ende näher gelegen ist als dem anderen, den Eindruck vor, als handle es sich nicht
um einen rechteckigen, sondern um einen trapezförmigen Gegenstand. Die längere Grundlinie
des Trapezes ist dabei die dem Blickpunkt nächstgelegene Seite des Rechtecks. Diese
perspektivische Verzerrung wird nachstehend als kotlineare Trapezverzerrung bezeichnet,
da der Schlußstein eines Gewölbes bekanntlich die bekannte Trapezgestalt hat.
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Eine Möglichkeit, um bei dem erläuterten Lehrgerät eine: gewollte,
kotlineare Trapezverzerrung zu erreichen, besteht in der Verwendung eines verzerrten
Diapositivs. Ein anderer Weg, um die gewünschte kotlineare Tra:pezverzerrung herbeizuführen,
ist bei dem in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiel beschrieben worden.
Dort ist das projizierte Diapositiv normal ohne Verzerrung fotografisch. aufgenommen.
Es wird aber in einem Winkel auf den geneigten Schirm geworfen. Dabei wird der untere
Teil des Bildes, der dem Blickpunkt am nächsten liegt, so vergrößert, daß er dem
Auge 15 in einem größeren Blichwinlel erscheint als der obere, entferntere Teil
des Bildes. Das ist in Fig. 1 deutlich zu erkennen. Dort stellt das große trapezfötrmige
Bild 100 eine rechteckige, Startbahn dar, wie sie erscheint, wenn man sie vom Luftfahrzeug
aus erblickt und sich dabei über dem einen Ende, der Bahn befindet. Der kleine trapezf'ö@rmige
Teil 101 des Bildes 100 sieht für den Flugschüler genau. so aus wie ein waagerechter,
rechteckiger Gegenstand 102, der sich in der waagerechten Ebene des Flugplatzes
befindet.
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In Fig. 3 sind die Winkel- und Größenbeziehungen zwischen einem Bildelement
x7 des Diapositivs, der Projektionslinse 85, der anainorphischen Linse
86 und dem geneigten Bildschirm 20 dargestellt. Die optische Achse des Projektionssystems
wird durch die Mittellinie 90 wiedergegeben, welche den Projektionsschirm 20 in
einem von 90° abweichenden Winkel schneidet. Die Ebene des Diapositivs, welches
das Bildelement x7 enthält, wird durch die Linie 95-96 dargestellt. Damit sämtliche
Punkte des projizierten Bildes 101 des Diapositivelements x7 auf dem Schirm 20 scharf
abgebildet werden. ist es erforderlich, daß die Ebene der Projektionslinse 85 und
die Ebene des Diapositivelements x7 die Ebene des Bildschirms 20 in einer gemeinsamen
Linie schneiden, die in Fig. 3 als Punkt 96 erscheint. Diese Schnittlinie 96 braucht
nicht notwendigerweise auf dem Bildschirm 20 zu liegen. Es ist nur erforderlich,
daß sie mit der Ebene dieses Bildschirms zusammenfällt. Sie kann dabei hinter dem
Ende des Bildschirms 20 gelegen sein. Die Lage des Schnittpunktes 96 und der Winkel,
in dem das Diapositivelement x7 geneigt ist, sind in Fig. 3 nur an Hand eines Beispiels
wiedergegeben, das der Erläuterung der optischen Prinzipien dient. Es handelt sich
dabei nicht um eine maßstabgetreue Wiedergabe.
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In Fig. 3 ist der Neigungswinkel der Diapositivebene gegenüber der
Horizontalen mit a bezeichnet. x7 bezeichnet die Länge eines Bildelements des Diapositivs.
v7 ist die zugehörige, in den Zeichnungen nicht dargestellte Breite des Bildelements,
gemessen senkrecht zur Zeichenebene. Mit b ist der lotrechte Abstand zwischen dem
optischen Mittelpunkt der Linse 85 und dem Bildelement x7 bezeichnet. s ist der
lotrechte Abstand zwischen dem optischen Mittelpunkt der Linse 85 und der waagerechten
Linie 24, die von dem Blickpunkt 15 zum Schnittpunkt 25 auf der Schirmebene 20 verläuft.
ri ist der waagerechte Abstand des Blickpunktes 15 zum Horizontpunkt 25 des Schirms
20. r.. ist der senkrechte Abstand des Blickpunktes 15 vom Schirm 20. Mit h ist
die Höhe des Blickpunktes 15 über der nachgeahmten Geländeebene G bezeichnet. x,
ist die Länge des Rechtecks 102, das sich auf dein nachgeahmten Flugfeld G befindet
und auf dem Bildschirm durch das Bild 101 wiedergegeben wird. v1 ist die Breite
des Rechtecks 102, die rechtwinklig zur Zeichenebene gemessen und daher in der Zeichnung
nicht wiedergegeben ist.
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Wird ein Bild auf den Schirm 20 in einem spitzen Winkel projiziert,
um dadurch eine kotlineare Trapezverzerrung zu erreichen, so führt diese Schrägprojektion
zu einem Bild, das, von dem Blickpunkt 15 aus betrachtet, in der x-Richtung stärker
vergrößert zu sein scheint als in der y-Richtung. Dies ist der Grund, weshalb die
anamorphische Linse 86 der Projektionslinse nachgeschaltet ist. Sie berichtigt die
Unterschiede der Verhältnisse, mit denen das Bild in der x-Richtung und in der v-Richtung
vergrößert wird. Wenn freilich Drehungen des Flugzeugs um seine Hochachse nicht
nachgeahmt zu werden brauchen, dann kann man die anamorphische Linse 86 fortlassen,
sofern das Diapositiv x7 von vornherein die richtige Verzerrung aufweist, um dadurch
die ungleichmäßigen
Vergrößerungen in der x-Richtung und in der
y-Richtung auszugleichen. Wenn die Abmessungen des optischen Systems so gewählt
werden, daß die Tangente des Winkels a (Fig. 3) dem Betrag
entspricht, dann lassen sich bei Fortfall der anamorphischen Linse die Vergrößerung
M.,' in der Längsrichtung, d. h. in der x-Richtung, die Vergrößerung ilh,' in der
Querrichtung, d. h. in der y-Richtung, sowie der Quotient dieser Größen wie folgt
ausdrücken:
Hierbei haben y1 und x1 sowie y7 und x i die oben angegebenen Bedeutungen. Diese
Gleichungen gelten aber nur für den Fall, daß die Diapositivebene, in welcher der
Wert x7 gemessen ist, parallel zur Ebene Y verbleibt, welche durch den Horizontpunkt
25 auf dem Bildschirm 20 und die Mitte der Linse 85 hindurchgeht. Diese Bedingung
war oben bereits in der Weise ausgedrückt worden, daß angegeben war, es müsse tg
a. =
sein.
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Um nun die Verwendung eines unverzerrten Diapositivs zu ermöglichen,
muß die anamorphische Vorsatzlinse 86 in der y-Richtung eine Vergrößerung haben,
die
mal so groß ist wie die Vergrößerung in der x-Richtung. Die Systemvergrößerungen,
die sich bei Anwendung der anamorphischen Vorsatzlinse ergeben, lassen sich durch
die nachstehend aufgeführten Gleichungen ausdrücken, sofern die Vor-Satzlinse in
der y-Richtung eine
cos afache Vergrößerung aufweist, aber in der x-Richtung die Ver größerung sich
auf Eins beläuft:
Diese Werte für die Vergrößerungscharakteristik der Vorsatzlinse 86 stellen nur
ein Beispiel dar. Es sind keineswegs die einzigen Werte, die zur Verwendung gelangen
können. Das grundsätzliche Erfordernis der Linse ist es, daß der Ouotient der Vergrößerungsverhältnisse
in der y-Richtung und in der x-Richtung stets den Wert
cos a hat, damit
= 1,0 wird, wenn ein unverzerrtes Diapositiv verwendet wird. Wenn hier von einem
unverzerrten Diapositiv die Rede ist, so ist damit ein gewöhnliches Diapositiv gemeint,
das natürlich gewisse unvermeidliche Verzerrungen aufweisen kann, die auf Unvollkommenheiten
der Aufnahmelinse oder auf dem Korn des Films od. dgl. beruhen.
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Die in Fig.3 gegebene schematische Darstellung der Anordnung und Lage
der Teile gilt, genau genommen, nur für den Fall, in welchem die Hauptlinse 85 und
die Vorsatzlinse 86 als »dünne« Linse wirken. Wer mit den Grundsätzen der fotografischen
Optik vertraut ist, weiß, wie die Linsendicke berücksichtigt werden muß. In diesem
Falle muß man also die Hauptpunkte der Linsenkombination in Betracht ziehen. statt
nur auf die 7Alitte einer einzigen Linse Rücksicht zu nehmen.
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Um Drehungen des Flugzeugs um seine Hochachse in der richtigen Weise
nachzuahmen, wie sie z. B. bei Kursänderungen des nachgeahmten Fluges auftreten,
wird das von dem Fördermechanismus gemäß Fig. 2A getragene Diapositiv 72 um die
Achse 91 in Fig. 3 durch Antrieb seitens des Motors 35 gedreht, wie es oben mit
Bezug auf die Fig. 2 und 2 A erläutert wurde. In Fig. 3 ist durch die Linie 92 dargestellt,
wie die Achse 91 gelegen sein muß. Diese Linie'4ist nämlich durch den Schnittpunkt
93 der Bildschi'tmebene 20 mit einer durch den Blickpunkt 15 verlauf'-den Lotrechten
97 gezogen. Ferner verläuft die Linie 92 mit ihrem oberen Abschnitt durch den optischen
Mittelpunkt der Linse 85 und trifft bei 94 auf die Ebene 95-96 des Diapositivs.
Damit nun bei allen nachzuahmenden Drehungen des Flugzeugs um die Hochachse die
projizierten Bilder scharf eingestellt bleiben, ist es erforderlich, daß das Diapositiv
x7 auch bei seiner Verdrehung stets in derselben Ebene bleibt. Aus diesem Grunde
verläuft die Drehachse 91 im Winkel von 90° zur Ebene 95-96 des Diapositivs x7 und
ist nach vorn in der x-Richtung, also nach dem Schnittpunkt 96 hin, gegenüber der
optischen Achse 90 des Projektionslinsensystems 85 in der aus Fig. 3 ersichtlichen
Weise versetzt.
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Die Drehung des Diapositivs um die Achse 91 bewirkt, daß der Punkt
94 in der Ebene des Diapositivs auf den Bildschirm 20 im Punkt 93, d. h. senkrecht
unter dem Blickpunkt 15, projiziert wird und dabei in Ruhe verbleibt, wenn das Diapositiv
gedreht wird; um dadurch eine Drehung des Flugzeugs um seine Hochachse vorzutäuschen.
Derartige Drehungen lassen sich daher in sehr wirklichkeitsgetreuer Weise nachahmen,
da das auf den Schirm 20 projizierte Bild sich unmittelbar unter der Kanzel 1 um
den Punkt 93 dreht. Wenn freilich das Flugmanöver sich nicht auf eine einfache Drehung
in der Azimutrichtung beschränkt, sondern wenn dazu noch Ortsveränderungen in der
Quer- oder Längsrichtung treten, dann müssen dem Diapositiv 72 durch die Motoren
49 und/oder 52 auch entsprechende Verschiebungen in der Quer- oder Längsrichtung
erteilt werden, wie dies bereits mit Bezug auf Fig. 2A beschrieben wurde.
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Handelt es sich darum, Änderungen der Flughöhe vorzutäuschen, so erfährt
hierzu das Diapositiv 72 eine Bewegung, bei der seine sämtlichen Punkte parallel
zur Achse 92 der Fig. 3 wandern. Dabei verschiebt sich also die Ebene des Diapositivs
parallel zur Ebene Y, wodurch gewährleistet ist, daß die Beziehung tg x =
erhalten bleibt. Dadurch wird auch sichergestellt, daß die Projektion des in der
Diapositivebene gelegenen Punktes 94 auf dem Schirm 20 stets an der Stelle 93 liegt,
auch wenn die Ebene des Diapositivs verschoben wird, um Änderungen der Flughöhe
vorzutäuschen. Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ändert sich der Winkel
der Ebene der Linse 85 gleichzeitig mit der Höhenverstellung des Diapositivwagens
48, und zwar vermöge des Zusammenwirkens der verschiebbaren Stange 506 mit der kippbaren
Linsentragplatte 65.
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Bei einer anderen in Fig.5 gezeigten Ausführungsform, die später näher
erläutert werden wird, ist die
Anordnung so getroffen, daß der Einstellwinkel
der Projektionslinse 85 unverändert bleibt, aber die Achse 91 beim Heben oder Senken
der Diapositivebene seitlich verstellt wird. Bei jeder der beiden Ausführungsformen
wird erreicht, daß der Punkt 94 der Diapositivebene stets an der Stelle 93 auf den
Schirm 20 projiziert wird, auch wenn das Vergrößerungsverhältnis zum Vortäuschen
von Änderungen der Flughöhe verstellt wird.
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Wie Fig. 4 zeigt, ist der Azimutmotor 35 an die Ausgangsseite des
Azimutrechengeräts 104 angeschlossen. Derartige Rechengeräte sind an sich bekannt.
Ein Beispiel hierfür ist in der Parte@nta,nm-eldung L 22694 XI/62 c beschrieben.
Der Stellmotor 10 für die Querneigung und der Stellmotor 49 für die seitliche Verstellung
des Diapositivs sind an die Ausgangsseite des Rechengeräts 105 angeschlossen, das
den Querneigungswinkel und die seitlichen Ortsveränderungen errechnet. Der Stellmotor
12 für den Längsneigungswinkel und der Stellmotor 52 für den Transport des Diapositivs
in der Längsrichtung sind an die Ausgangsseite des Rechengeräts 106 angeschlossen,
das den Längsneigungswinkel und die Ortsveränderungen in der Längsrichtung errechnet.
Der Stellmotor 63 für die Projektionslinse und der Stellmotor 40 für die Höhenverstellung
des Diapositivs sind an die Ausgangsseite des Rechengeräts 107 für die Flughöhe
angeschlossen. Ein Anzeigegerät 111, das den Druck im Saugrohr des Hubschraubenmotors
angibt, und ein Anzeigegerät 112 für die Drehzahl des Hubschraubenmotors sind an
die Ausgangsseite des Rechengeräts 108 angeschlossen, das diese Größen ermittelt.
Wie die Rechengeräte 104 bis 108 ausgestaltet sein können, ergibt sich beispielsweise
aus dem obenerwähnten Patent.
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Zu den in der Kanzelt angeordneten Steuereinrichtungen gehören, wie
bereits erwähnt, die Seitenruderfußhebel 18-18, durch welche ein Steuerpotentiometer
115 in der einen oder anderen Drehrichtung verstellbar ist. Dadurch werden entsprechende
Eingangsspannungen abgeleitet, die dem Azimutrechengerät 104 zugeführt werden und
die Verstellung der Fußhebel wiedergeben. Der Steuerknüppel 16 für die periodische
Verstellung des Anstellwinkels der Hubschraubenflügel ist mittels eines Universalgelenks
116 allseitig schwenkbar gelagert. Durch diesen Knüppel wird ein Potentiometer 117
verdreht, wenn man ihn nach rechts oder links verschwenkt. Dadurch werden Spannungsimpulse
erzeugt, die in das Rechengerät 105 eingeleitet werden, das den Querneigungswinkel
und die seitlichen Ortsveränderungen errechnet. Wird der Steuerknüppel 16 nach vorn
oder hinten verschwenkt, so wird dadurch ein Potentiometer 118 verdreht. Dieses
liefert Eingangsspannungen für das Rechengerät 106, das den Längsneigungswinkel
und Ortsveränderungen in der Längsrichtung errechnet.
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Wird der Handhebel 17 auf- oder abwärts verstellt, der dazu dient,
den Mittelwert des Hubflügelanstellwinkels zu ändern, so wird dadurch ein Potentiometer
119 verdreht. Dieses liefert eine Eingangsspannung für die Rechengeräte 107 und
108. Wird der am Hebel 17 vorgesehene Griff 23 verdreht, so wirkt er über eine durch
den hohlen Handhebel 17 verlaufende Welle, die in Fig. 4 gestrichelt angedeutet
ist, auf ein Potentiometer 120 ein. Durch Verdrehen dieses Potentiometers wird eine
Eingangsspannung für das Rechengerät 108 geliefert, welches das für den nachzuahmenden
Flug erforderliche Motordrehmoment errechnet. Mit Hilfe der in Fig.4 schematisch
wiedergegebenen Anschlüsse läßt sich daher der Betrieb eines Hubschraubers wirklichkeitsgetreu
nachahmen. Wie bereits erwähnt, ist die Erfindung aber auch bei entsprechenden Änderungen
für den Zweck anwendbar, den unter Bodenbeobachtung durchgeführten Flug eines Trägerflügelflugzeugs
nachzuahmen. Das erfordert lediglich eine etwas andere Ausgestaltung der Steuermittel
und der Rechengeräte.
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Eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher sich die Vergrößerung
der Projektionen zum Vortäuschen von Änderungen der Flughöhe abändern läßt, ohne
hierzu eine Projektionslinse veränderlicher Brennweite zu benötigen, ist in Fig.5
dargestellt. Dort befindet sich wiederum der Blickpunkt des Flugschülers bei 15
unmittelbar über dem Punkt 93 am unteren Ende des geneigten Bildschirms 20. Der
Schnittpunkt der Linie 15-25 mit der Ebene des Bildschirms 20 stellt die vorgetäuschte
Horizontlinie dar, die sich dem Flugschüler darbietet, während die waagerechte Linie
G den vorgetäuschten Boden wiedergibt, über dem der Flug durchgeführt wird. über
dem Schirm 20 ist in einem festen Abstand eine: feststehende Projektionslinse 124
angeordnet, deren optische Achse 90 geneigt ist und dabei mit dem Bildschirm 20
einen von 90° abweichenden Winkel bildet. über der Projektionslinse 124 ist eine
größere Feldlinse 125 ebenfalls fest angeordnet, die dem Zweck dient, das vom Diapositiv
her kommende Strahlenbündel zusammenzufassen und in die Projektionslinse 124 zu
richten. Das von der Linse 125 zusammengefaßte Strahlenbündel wird, um Raum zu sparen,
zweckmäßig durch Spiegel 126 und 127 zweimal geknickt. Es kann sich dabei um einfache,
ebene Spiegel handeln.
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Der Halter für das Diapositiv und die Lichtduelle befindet sich in
einem waagerecht angeordneten Gehäuse 128, das an einem senkrecht verschiebbaren
Halter 129 starr befestigt ist. Dieser Halter ist gleitend in einem senkrechten
Schlitz einer Rahmenplatte 130 geführt und läßt sich mittels eines Stellmotors 131
der jeweiligen Flughöhe entsprechend heben und senken, wie später näher erläutert
werden wird. In dem Gehäuse 128 befindet sich eine Lichtduelle, etwa eine Bogenlampe
132, mit einem Kondensatorlinsensystem. Darüber ist waagerecht das Diapositiv 134
angeordnet. über diesem Diapositiv wiederum befindet sich ein Objektiv, das von
einem waagerechten Arm 136 getragen wird. Dieser Arm ist senkrecht verschiebbar
an den Rahmenplatten 130 und 137 geführt, die zu diesem Zweck mit senkrechten Führungsschlitzen
versehen sind. Der Führung dienen ferner Gleitblöcke 138 und 139, die am Arm 136
befestigt sind und sich innen an die lotrechten Rahmenplatten 130 und 137 anlegen.
Das Objektiv 135 erzeugt von dem Diapositiv 134 ein reelles Bild, das durch einen
Pfeil 140 dargestellt ist und zweckmäßig mit der Feldlinse 125 zusammenfällt oder
in ihrer Nähe liegt. Dabei muß das reelle Bild 140 in einer Ebene erzeugt werden,
welche durch die Schnittlinie 96 hindurchgeht, in der sich die Ebenen der Linse
124 und des Schirms 20 schneiden. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, dann wird das
Diapositiv auf dem Bildschirm 20 an allen Stellen des Schirms auch dann scharf abgebildet,
wenn die Projektion mit einer großen Blendenöffnung der Linse 124 ausgeführt wird,
was im Interesse einer guten Bildhelligkeit erwünscht ist.
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Das reelle Bild 140 fällt dann in die gewünschte Ebene, wenn sich
die Ebene des Bildes 140 und die Ebene des Diapositivs 134 in einer Linie schneiden,
die
in der Ebene des Objektivs 135 gelegen ist, sofern man von der doppelten Knickung
des Strahlenbündels durch die Spiegel 126 und 127 absieht. Um die richtige Neigung
der Diapositivebene 134 gegenüber der Systemachse 142 zu bestimmen, zeichnet man
das ganze System mit urgeknicktem Strahlengang längs der Achse 90 auf, so daß das
Objektiv 135 bei 135 A zu liegen kommt. Wie bereits erwähnt, braucht das reelle
Bild 140 mit der Ebene der Feldlinse 125 nicht zusammenzufallen, denn diese Linse
hat nur den Zweck, das Strahlenbündel zusammenzufassen und auf die Projektionslinse
124 zu richten. Diese Projektionslinse bildet das reelle Bild 140 auf dem Bildschirm
20 vergrößert ab.
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Um nun eine Zunahme oder Abnahme der Flughöhe vorzutäuschen, wird
die Größe des reellen Bildes 140 verkleinert oder vergrößert. Das geschieht durch
Verstellen des Objektivs 135 und des Diapositivs 134 nebst Lichtquelle 132. Um Verwechslungen
zu vermeiden, sei nachstehend die Linse 135 als Primärobjektiv und die Linse 124
als Sekundärobjektiv bezeichnet.
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Der der Flughöhe entsprechend angetriebene Motor 131 ist an den Auslaß
eines die Flughöhe ermittelnden Rechengerätes in der gleichen Weise angeschlossen,
wie die Motoren 40 und 63 der Fig. 2 gemäß Fig. 4 mit dem Rechengerät 107 verbunden
sind. Der Wendemotor 131 treibt eine Schraubspindel 141 an, die in eine Gewindebohrung
des Armes 136 greift und diesen daher je nach der Umlaufrichtung der Schraubspindel
hebt oder senkt. Wie bereits erwähnt, ist der Arm 136 auf und ab beweglich in Schlitzen
der Rahmenplatten 130 und 137 geführt, wobei er gegen seitliche Verlagerung durch
Gleitschuhe 138, 139 gesichert ist. Bei der Auf- und Abbewegung des Armes 136 wird
das von ihm getragene Primärobjektiv 135 senkrecht längs seiner optischen Achse
142 verstellt, wodurch sich der optische Abstand zwischen seiner Hauptebene und
der Mitte der Feldlinse 125 ändert. Dieser Abstand ist in Fig. 5 mit d., bezeichnet,
wobei die in gestrichelten Linien dargestellte Linse 135A die Lage einnimmt, in
der sich das Primärobjektiv 135 befinden würde, wenn der Strahlengang nicht durch
die Spiegel 126, 127 geknickt, sondern ungebrochen verlaufen würde. Die Änderungen
des Abstandes d2, die durch Verstellung des Primärobjektivs 135 bewirkt werden,
führen aber zu einer Änderung der Größe des reellen Bildes 140 entsprechend den
Änderungen der Flughöhe des nachgeahmten Fluges.
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Damit nun das reelle Bild 140 stets in derselben Ebene verbleibt,
wenn seine Größe durch Verstellen des Primärobjektivs 135 verändert wird, muß man
den Abstand d1 dieses Primärobjektivs 135 vom Diapositiv 134 gleichzeitig mit der
Entfernung d, ändern, wobei freilich die Änderungen von dl für gewöhnlich geringer
sind und im entgegengesetzten Sinne erfolgen wie die gleichzeitigen Änderungen von
dz. Das Verhältnis von d1 zu d? richtet sich nach der Brennweite der Linse 135 und
wird durch die folgende Formel wiedergegeben:
f bedeutet hierbei die Brennweite des Primärobjektivs 135.
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Die erforderliche Verstellung von di erfolgt mit Hilfe einer Kuppelstange
142, die den Arm 136 mit dem waagerechten Arm eines Hebels 143 verbindet, der bei
144 am Halter 129 gelagert ist und an seinem abwärts ragenden Arm einen Zapfen 145
trägt, der in einer Schubkurvennut 146 einer am Gestell 130, 137 befestigten Platte
gleitet. Wird der Arm 136 aufwärts verstellt, um den Abstand d. zu verringern, dann
bewegen sich auch die Kuppelstange 142 und der Hebel 143 aufwärts und heben den
Halter 129 an, der das Gehäuse 128, die Lichtquelle 132 und das Diapositiv 132 trägt.
Da sich jedoch der Zapfen 145 in einem Schubkurvenschlitz 146 bewegt, dreht sich
dabei der Winkelhebel und hebt daher den Halter 129 langsamer an, als es der Aufwärtsbewegung
des Artres 136 entspricht. Auf diese Weise wird bei Abnahme des Abstandes d., durch
Aufwärtsbewegung des Objektivs 135 der Abstand dl etwas vergrößert, um die durch
die obige Formel gegebene Beziehung aufrechtzuerhalten. Das reelle Bild 140 bleibt
daher in derselben Ebene, während seine Größe infolge der geringeren Vergrößerung
abnimmt, welche den neuen Werten von d, und d., entspricht. Wird der Arm 136 durch
Umsteuern der Schraubspindel 141 abwärts bewegt, um d., zu vergrößern, dann
verringert sich dl, so daß das reelle Bild 140 wächst, aber dabei in seiner Ebene
bleibt.
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Das Diapositiv 134 ist innerhalb des Gehäuses 128 auf einem Wagen
150 angeordnet, der auf ungefähr waagerechten, gekrümmten Führungen 151 gleitend
gelagert ist. Diese gekrümmten Führungen, die am Gehäuse 128 befestigt sind, sorgen
durch ihre Schubkurvenwirkung dafür, daß sich die Ebene des Diapositivs 134, die
Ebene des Primärobjektivs 135 und die Ebene des reellen Bildes 140 in der oben bereits
erläuterten Weise stets in derselben Linie schneiden, wenn man von der Brechung
des Strahlenganges durch die Spiegel absieht.
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In dem Wagen 150 ist ein geneigter Schubkurvenschlitz 152 vorgesehen,
in den ein Zapfen 153 greift. Dieser ist auf einem lotrechten Arm 154 befestigt,
welcher starr am unteren Teil der Gestenwand 130 sitzt. Der Arm 154 geht durch ein
im Boden des Gehäuses 128 befindliches Loch hindurch, ohne die Auf- und Abverstellung
des Gehäuses 128 und der von ihm getragenen Teile durch den -Motor 131 zu behindern.
Wird der Wagen 150 bei der Aufwärtsbewegung des Gehäuses 128 gehoben, dann bewirken
die Schubkurvennut 152 und der feste Zapfen 153 eine seitliche Verschiebung des
Wagens 150 auf den Führungsflächen 151 von rechts nach links mit Bezug auf Fig.
5. Umgekehrt verschiebt sich der Wagen 150 nach rechts, wenn er durch Abwärtsbewegung
des Gehäuses 128 gesenkt wird. Unabhängig von der dem Garagen 150 durch den Schubkurvenschlitz
152 erteilten seitlichen Verstellung läßt sich natürlich das Diapositiv 134 in den
beiden waagerechten Richtungen über nicht dargestellte Getriebe durch die Motoren
49 und 52 verstellen, um dadurch Ortsveränderungen des Flugzeugs in der mit Bezug
auf Fig. 2A beschriebenen Weise wiederzugeben.
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Fig.5 -zeigt ferner einen umsteuerbaren Azimutmotor 156, der auf dem
waagerechten Wagen 150 sitzt und an die Ausgangsseite des Azimutrechengeräts angeschlossen
ist, das dem Rechengerät 104 in Fig. 4 entspricht. Dieser -Motor 156 dient dazu,
das Diapositiv 134 gegenüber dem Wagen 150 um eine Achse 91 zu drehen, um dadurch
Azimutänderungen des Flugzeugs wiederzugeben. Es entspricht dies der mit Bezug auf
Fig. 2 erläuterten Wirkung des Motors 35. Die in Fig. 5 gezeigte Achse 91 ist wiederum
in der bereits erläuterten Weise so gelegen, wie dies mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben
wurde. Sie verläuft lotrecht zur Ebene des Diapositivs 134. Ihre Lage wird
dadurch
ermittelt, daß man vom Punkt 93 aus den Strahl 92 durch das optische System der
Linsen 124. 125 und 135 hindurch bis zur Fläche des Diapositivs 134 verfolgt. Der
Schlitz 152 im `Vagen 150 verläuft gerade, und zwar parallel zu dem Abschnitt des
Strahles 92, der durch die Mitte des Primärobjektivs 135 verläuft. Bei der Auf-
und Abbewegung des Diapositivwagens 150 mit Hilfe des Motors 131 und bei der seitlichen
Verschiebung des Wagens durch die Schubkurve 152 wird also auch die Drehachse 91
des Diapositivs seitlich verschoben, wobei die Verschiebung so bemessen ist, daß
der Drehpunkt 94 des Diapositiv,; stets an der Stelle 93 auf den Bildschirm 20 projiziert
wird, d.li. unmittelbar unter dem Blickpunkt 15.
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Auf diese Weise ist durch die in Fig.5 gezeigte Ausgestaltung des
Projektionsgerätes erreicht, daß Änderungen im -,Jergrößerungsverhältnis, die der
Höhenmotor 131 bewirkt, lediglich Änderungen der Flughöhe vortäuschen, während die
durch den Azimutriotor 156 bewirkte Drehung des Bildes lediglich Schwenkungen des
Flugzeugs um die durch den Punkt 15 verlaufende senkrechte Achse nachahmt.
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Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt zwar die Drehung des
projizierten Bildes um die durch den Blickpunkt 15 verlaufende Lotrechte, doch kann
die Drehung, durch welche eine Azimutänderung vorgetäuscht wird, auch um eine andere
Lotrechte herbeigeführt werden, z. B. um die Hubschraubenachse. Zu diesem Zweck
braucht man lediglich die Schwenkachse 91 an die entsprechende Stelle zu verlegen.
Genau wie durch das in den Fig. 2 und 2A gezeigte Gerät wird also auch bei der in
Fig. 5 darge-:,tel I ten 13)auart erreicht, daß Änderungen der F lughfAe und des
Azirnuts sowie Ortsveränderungen wirklichlteit#,getreu durch die Bewegung des auf
dem Schirm 20 projizierten Bildes vorgetäuscht werden und daß die einzelnen, den
verschiedenen Faktoren entsprechenden Verstellungen völlig unabhängig voneinander
erfolgen. Das in Fig.5 gezeigte Ausführungsbeispiel bietet den Vorteil, daß man
keine Linse finit veränderlicher Brennweite braucht und den @cigungswinltel des
Sekundärobjektivs 124 nicht ver-@inrler]ich zu machen braucht, um das Vergrößerungsverhältnis
verändern zu können. Auch bei der Anordnung nach Fi-. 5 ist dein Sekundärobjektiv
124 eine aiianiorphische Vorsatzlinse zugeordnet. Sie ist zwar in Fi '-. 5 nicht
dargestellt, entspricht aber der Vorsatzlinse86 der Fig. 2A und 3.
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Bei dein Ausführungsbeispiel der Fig. 5 wird zwar nur ein einzil-es
reelles Zwischenbild 140 vom Diapositiv 134 erzeugt, doch könnte die Anordnung auch
so getroffen werden, daß mehrere Zwischenbilder durch zusätzliche Objektive und
Feldlinsen erzeugt werden, bevor die Projektion auf den Schirm erfolgt.
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Es wird natürlich jeweils nur ein Teil des Diapositivs 72 (Fig. 2A)
oder 134 (Fig. 5) oder des dreidimensionalen Diapositivs der Fig. 6 auf den geneigten
Bildschirm 20 (Fig. 1, 3 und 5) geworfen. Das Objektiv 85 in. Fig. 3 oder 125 in.
Fig. 5 muß dabei ein Weitwinkelobjektiv sein:, so daß der auf den Bildschirm ,geworfene
Teil des Diapositivs ausreichend vergrößert wird, um über den ganzen Projektionsschirm
20 zu reichen. Bei der Drehung des Diapositivs durch den Azimutnioto,r 35 (Fig.
2) oder 156 (Fig. 5) dreht sich das projizierte Bild auf dem Bildschirm 20 um den
Punkt 93, wodurch die, Azimutveränderungen vorgetäuscht werden. Bei der Verschiebung
des Diapositivs durch die Servomotoren 49 oder 52 verschiebt sich die Bildprojektion
auf dem Schirm 20 und täuscht dadurch Ortsveränderungen des Flugzeugs vor. Der Antrieb
durch die Höh.enservomotoren, 40 und 63 (Fig.2) und 131 (Fig. 5) verändert die Fläche.
des projizierten Geländes, wobei gleichzeitig die. Vergrößerung des projizierenden.
Linsensystems 85 (Fig. 3) und 124, 135 (Fig. 5) so geändert wird, daß größere, oder
kleinere Flächen des Diapositivs projiziertwerden. Nimmt diel Fläche ab, so. wird,
die- Vergrößerung erhöht, so, da,ß stets das projizierte Bild den, sichtbaren Teil
des. Schirms 20 mehr oder weniger ausfüllt.
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Erfahrungsgemäß gibt die Projektion des Geländes und der darauf befindlichen.
Gegenstände; auf eine waagerechte Ebene dein Flugschüler einen genügenden Anhalt,
um sieh danach beim Fluge richten zu können., obgleich das Bild mit Hilfe der in
den. Fig. 1 bis 5 dargestellten Projektionsmittel nur in Horizontalperspektive wiedergegeben
wird. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, eine dritte Dimension darzustellen,
nämlich den Falttor der senkrechten Perspektive. Zu diesem Zweck kann man, dreidimensionale
Diapositive statt: eines einfachen zweidimensionalen Diapositivs verwenden. Fig.
6 veranschaulicht ein Beispiel eines solchen, dreidimensionalen, Diapositivs, das
gewiinscli.tenfalls. benutzt werden kann.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 besteht das Diapositiv, das
auf den Diapositivschlitten des Prajektionsgerätes gebracht wird, aus einer dünnen,
durchsichtigen. Grundplatte: 150 aus Glas, Kunststoff oder einem Film und
aus darauf angebrachten dreidimensio@na,len Modellen der auf dem Gelände befindlichen
Objekte. So- zeigt Fig. 6 ein durchsichtiges Modell eines Flugplatzes mit einer
Startbahn n.151,zwei Flugzeugschuppen, 152 und einem Verwaltungsgebäude mit
einem Kontrollturm 154. Ferner sind noch ein Ge,treid,.esilo 155 und einige, andere
Gebäude sowie Bäume im Modell dargestellt.
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Wird. das dreidimensionale Diapositiv gemäß Fig. 6 in das Projektionsgerät
der Fig. 1 eingesetzt und durch die aus dem Kondensator austretenden Lichtstrahlen,
gleichmäßig beleuchtet, so wird, auf den Schirm 20 ein Bild geworfen, das nicht
nur die Horizontalperspektive richtig wiedergibt, sondern in der beschriebenen Weise,
auch durch Schattenwirkung die dritte Dimension, erkennen läßt oder diel Vertikalperspektive
liefert entsprechend der relativen Höhe und Gestalt der dreidimensionalen, Modelle.
Bei Verwendung eines solchen starren dreidimensionalen Diapositivs ist es weiter
erforderlich, daß infolge- entsprechender Anordnung des optischen Systems die Achse
92 (Fig. 3) auf derjenigen Ebene. des Diapositivs senkrecht steht, die den. waagerechten.
Erdboden darstellt. Wird dielse Bedingung nicht erfüllt, dann erscheinen nämlich
die! Gebäude auf dem Bild gegenüber der Lotrechten geneigt. Wegen der größeren Stärke
und unregelmäßigen. Oberfläche des dreidimensiona.lei. Diapositivs (Fig. 6) ist
es im allgemeinen nicht möglich, einen längeren Filmstreifen zu verwenden., der
auf Spulen aufgewickelt ist, wie es Fig.2A zeigt. Man muß vielmehr das starre Diapositiv
auf einen durchsichtigen Träger der eine mit dem Ritzel 80 der Fig. 2A kämmende
Zahnstange hat und auf diese Weise in der Längsrichtung verschoben werden kann.
Entsprechende Einrichtungen, wie sie Fig. 2A zeigt, müssen, der Verschiebung in
der Querrichtung dienern.
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Zwar ist die, Verwendung eines dreidimensionalen Diapositivs gemäß
Fig. 6 nicht unbedingt nötig, uni eine wirklichkeitsgetreue Vortäuschung des Geländes
zu erreichen, doch lassen. sich derartige. dreid,imensionale
Diapositives
mit Vorteil benutzen, -%vc:in der Flu-T schüler darin unterrichtet werden soll,
einen Hul)-schrauber in geringer Höhe in der Sch-,vebe zu halten.
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Bei dem Bildschirm 20 in, den, bevorzugten Ausführungsbeispielen der
Fig. 1, 3 und 5 handelt es sich zwar um einen ebenen Schirm, doch ist die, Erfindung
darauf nicht beschränkt. Können, gewisse Ungenauigkeiten bei der Abbildung des Geländes
zugelassen werden und hat das Projektionsobjektiv 85 (F; n 3) oder 124 (Fig. 5)
eine hinreichend& Tiefenschärfe, dann läßt sieh das Verfahren nach der Erfindung
auch mit gewölbten. Bildschirmen, ausführen, für die verschiedene mögliche, Gestalten
in den Fig. 7 und 8 wiedergegeben sind. Die. bei Verwendung solcher gewölbten Schirme
auftretenden Verzerrungen und Ungenauigkeiten lassen. sich dadurch auf ein Mindestmaß
verringern, daß man das Projektionsgerät dicht am Blickpunkt 15 des Flugschülers.
anordnet, also ä. B. unmittelbar Tiber der Kanzel. Der in Fig. 7 gezeigte Bildschirm
besteht aus einem zylindrischen Teil, dessen Achse aufwärts geneigt ist, wobei der
Neigungswinkel d.emje@n.igen des in Fig. 1 gezeigten Bildschirms entspricht, und,
aus einem oberen Teil 158. Auf die Größe des Neigungswinkels kommt es nicht an.
Er beläuft sich am besten auf zwischen 10 und 45° zur Waagerechten, was übrigens
für sämtliche Ausführungsbeispiele gilt. In Fig. 7 stellt die gekrümmte Linie 157-157
eine Parabel dar, die sich beim Schnitt einer waagerechten Ebene durch den geneigten
zylindrischen Schirm 20 ergibt und die dein Horizont 25 der Fig. 1 entspricht.
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Der sich über die Horizontlinie 157 erstreckende senkrechte Randabschnitt
158 des Schirms kann. ein Panoramabild des Himmels wiedergeben, wie man ihn von
der Kanzel 1 aus erblickt, so d.a,ß sich dieser Hinnmel über der auf den Schirm
20 projizierten Landschaft erhebt. Gewünschtenfalls kann, man auch ein Bild, des
Himmels mit Wolken durch einen besonderen, im Hintergrund angeordneten, Projektionsapparat
auf die Fläche 158 werfen. Dieser zusätzliche, nicht näher gezeigteProjcktionsapparat
kann dabei so ausgestaltet sein, daß sich die Wolken bewegen entsprechend dein Anblick
von. einem fliegenden Flugzeug aus.
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Bei der in. Fig. 8 gezeigten anderen Gestalt des Bildschirms handelt
es sich um eine Kugelkalotte:. Ebensogut können jedoch auch parabolische oder zylindrisch
gewölbte Schirme verwendet werden und sich so hoch erstrecken, wie man es wünscht,
und im Bedarfsfall sogar die Kanzel 1 völlig umgeben. Der Bildschirm kann dabei
auch unregelmäßig gekrümmt oder windschief ausgestaltet sein.
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Ferner kann man als Diapositiv einen Rollfilm der Art verwenden, wie
er gewöhnlich für Lufta.ufnalimen benutzt wird. Weiter lassen sich Diapositive dadurch
herstellen, daß man, mosaikartig aufeinanderfolgende Luftbilder zusammensetzt und
auf einen Rollfilm kopiert, @vie es bei kartographischen. Aufnahmen möglich ist.
Für diesen. Zweck werden die! Luftbilder, die, zu einem Streifen. zusammengesetzt
sind, am besten aus der gleichen. Höhe aufgenommen, und zwar sämtlich senkrecht
nach unten und nicht geneigt zum Erdboden. Von welcher Höhe man die Luftaufnahmen
macht, richtet sich nach der Brennweite der Aufnahmelinse und nach der Art des aufzunehmenden
Geländes. Ferner spielt dafür die Breite des aufzunehmenden Geländes eine Rolle
sowie die Einzelheiten, die: darzustellen sind, und natürlich auch die atmosphärischen
Bedingungen.
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Mit Hilfe eines Diapositivfilmstreifens, der in dieser Weise hergestellt
ist, kann man einen vollständigen Flug vortäuschen einschließlich des Startes, des
Aufsteigens bis zu einer bestimmten Höhe, des Abstieges und der Landung auf einem
entfernten Flugfeld. Hat das Flugzeug, das durch die Kanzel 1 nachgeahmt wird, einen
genügend kleinen Wenderadius oder ist das Luftbild von hinreichend großer Flughöhe
aus aufgenommen, um seitlich ein genügend breites Gelände zu erfassen, wie es für
eine vollständige Wendung des Flugzeuges um 360" erforderlich ist, dann kann man,
sogar mit Hilfe des beschriebenen, Geräts einen Flug nachahmen, bei welchem der
Flugschüler ein Ziel anfliegt, dann wendet und zum Ausgangspunkt zurückkehrt. Die,
Rückkehr kann dabei über denselben Kurs erfolgen wie der Hinflug, und am Ausgangspunkt
kann dann. die Landung nachgeahmt werden.
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Die :@::ir,@uts er comotoren 35 (Fig. 2) und 156 (Fig. 5) lassen sich
natürlich auch mit einem in der Kanzel 1 angeordneten Gerät kuppeln, das einen Kompaß
vortäuscht. In entsprechender Weise können die der Flughöhe entsprechend arbeitenden
Servomotoren 40 und 63 (Fig. 2) oder 131 (Fig. 5) mit einem in der Kanzel 1 angeordneten,
Gerät gekuppelt ivcrden, das eine Nachahmung eines Höhenmessers darstellt. Die Servomotoren
10 und 12, welche die Querneigung und. die Längsneigung angeben., lassen sich an
ein. in der Kanzel t vorgesehenes Gerät anschließen, das einem Kreiselhorizont nachgebildet
ist und ebenso wie dieser die Längs- und Querneigung anzeigt. Man kann natürlich
auch einen wirklichem Kreiselhorizont in die, Kanzel l einbauen, wenn die Längs-
und Querneigungen der Kanzel 1 durch die hydra.ulichen Antriebe 10 und 12 erteilt
werden.
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Man kann, die Kanzel 1 natürlich auch in Ruhe belassen, und ihre,
Schlinger- und Sta,mpfbewegungen dadurch vortäuschen,, da.ß man. sie denn Projektionsgerät
27 und dem Bildschirm 20 erteilt. Damit sich dabei eine möglichst wirklichkeitsgetreue
Vortäuschung ergibt, müßten dabei die Drehungen des Projektionsgeräts 27 und des
Schirms 20 um den Blickpunkt 15 des Schülers in, der Kanzel t erfolgen. Indessen
ist die Ausgestaltung gemäß Fig. 1 vorzuziehen, weil sich dabei ein wirklicher Flug
mit Schlinger- und Starnpfbewegungen wirklichkeitsgetreuer nachahmen läßt. Auch
bietet dies die Möglichkeit, mit Hilfe der An triebe 10 und 12 diejenigen Bewegungen
des Flugzeugs. nachzuahmen, die durch stürmisches Werner verursacht werden. Ein
Beispiel der hierfür erforderlichen Steuerungen, der Antriebe 10 und 12 ergibt sich
aus der Pa,tentanmeildung L 22479 XI/62 c.
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Der in. Fig. 1 gezeigte Bildschirm wird am besten aus einem undurchsichtigen
Stoff hergestellt. Man kann aber auch die Anordnung so treffen, da,ß man das Projektionsgerät
unterhalb des Bildschirms am ordnet und diesen, aus durchscheinendem Stoff anfertigt.
Eine solche Lage des Projektionsgeräts ist in Fig. 1 bei 160 gestrichelt angedeutet.
Eine solche Anordnung bietet den. Vorteil, daß das Projektionsgerät aus dem Blickfeld
des Flugschülers verschwindet und daher eine noch wirklichkeitsgetreuere Nachahmung
des Fluges ermöglicht.
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Es ist daher ersichtlich, da.ß die verschiedenen Aufgaben, die der
Erfindung zugrunde liegen, insbesondere auch die sich aus der vorstehenden Beschreibung
ergebenden Aufgaben, in wirksamer Weise gelöst worden sind. Da manche Änderungen
bei der Ausführung des Verfahrens und der beschriebenen Bauart vorgenommen. werden.
können, ohne daß dadurch vom Wesen der Erfindung abgewichen würde, ist es beabsichtigt,
daß alles Beschriebene und zeichnerisch Dargestellte
nur zur Erläuterung
der Erfindung, nicht aber zur Abgrenzung des Schutzumfanges dient.