DE254723C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 254723 KLASSE 42 o. GRUPPE

Dieses neue Meßinstrument ermöglicht die unmittelbare rein mechanisch durch Ablesen an einer Skala erfolgende Feststellung der tatsächlichen Geschwindigkeit der Luftschiffe und Flugapparate, welches auch immer die Motorleistung einerseits, Richtung und Stärke des Windes anderseits sein mögen, ganz unabhängig von den Gleichgewichtslagen, in denen sich die Fahrzeuge befinden, sofern nur ein

ίο Punkt auf der Erdoberfläche angezielt werden kann.

Der in der Zeichnung dargestellte Apparat gemäß der Erfindung ist an der Stange α aufgehängt, die in irgendeiner Weise mit dem Gestänge des Luftschiffes oder Flugapparates in fester Verbindung steht. Um sie läßt sich mittels der Schraube b der Bügel c drehen. In diesem Bügel c ist eine Achse e gelagert und mit letzterer der Rahmen f fest verbunden, so daß dieser in dem Bügel c frei schwingen kann. Die in dem Rahmen f drehbar gelagerte Achse g ist mit den beiden Gleitschienen h verbunden. Der Richtstäb i kann um erstere frei schwingen. Zwischen den beiden Gleitschienen h wird der Schlitten k geführt und mittels der Schraube I angetrieben. In diesem Gleitschuh k läßt sich durch die Schraube m die Schiene η bewegen, senkrecht zu den Gleitschienen h. Die Schiene η ist mit dem Richtstab i in solche gleitende Verbindung gebracht, daß, wenn erstere oder der Schlitten k bewegt wird, der Richtstab eine zwangläufige Bewegung um,, die Achse g ausführt. Längs einer der beiden Schienen h kann ein Arm 0 mit einer Skala p und einem Zeiger q gleiten. An den Schienen h ist eine Skala r so angebracht, daß der Zeiger q nach ihr weist und eine Skala s so, daß für sie die mit dem Schlitten k verbundene Marke t gilt.

Welche Gleichgewichtslagen das Luftfahrzeug und welche Richtung damit der Stab a auch immer haben mag, nach der oben beschriebenen Anordnung wird sich die Achse g stets von selbst horizontal stellen, vorausgesetzt, daß der ganze Apparat in seinen Maßen symmetrisch gebaut ist. Sie wird dabei auch senkrecht zur Flugebene, d. h. der Ebene durch die Flugbahn senkrecht zur Erde stehen, wenn mittels der Schraube b der Bügel c so gedreht ist, daß ein Punkt der Erdoberfläche beim Visieren längs einer der beiden am Rahmen f angebrachten Dreiecke u in dieser Dreieckebene bleibt. Somit werden auch die Achsen des Richtstabes i und die der beiden Gleitschienen h in ihr liegen.

Es ist, wie später gezeigt wird, erforderlich, daß letztere auch stets mit der Lotrechten zusammenfällt, was durch ein Gegengewicht!) erreicht wird. Da die Gleitschienen jedoch mit dem Richtstab und durch die Schiene η in Verbindung stehen und letztere beide wegen der verschiedenen Lagen, die sie einnehmen können, auch ein wechselndes Moment um die Achse g ausüben und damit die Lotrechtstellung in Frage stellen, muß die Anordnung so sein, daß ihre Gewichte keinen Einfluß haben.

Dies wird dadurch erreicht, daß der Richtstab so gebildet und in seiner Masse so verteilt ist, daß bei jeder möglichen Stellung sein Drehmoment um g gleich Null wird.
Der Einfluß der wechselnden Lage der Schiene η wird dadurch beseitigt, daß gleichzeitig mit ihr durch dieselbe Schraube m zwei andere Schienenw von demselben,Gewicht für die Längeneinheit, aber nach ■ der entgegengesetzten Richtung angetrieben werden.

Tritt bei beliebiger Stellung des Schlittens k ein Gegenstand in die Visierlinie des Richtstabes *, sind dabei χ und y die nunmehr stets in der Flugebene horizontal und lotrecht liegenden Katheten des rechtwinkligen Dreiecks, die die Achse dieses Richtstabes mit denen der Schienen η und k bildet, gelangt ferner nach t Sekunden derselbe Gegenstand abermals in die Richtlinie, nachdem χ um den Wert ζ kleiner gemacht worden ist, und sind c die tatsächliche Geschwindigkeit des Luftfahrzeuges und H seine lotrechte Entfernung von dem angezielten Gegenstand, die während der Messung als konstant angenommen wird, so besteht die Beziehung:

Dieser Wert wird mit dem erfundenen Apparat nur rein mechanisch ohne jede weitere Hilfsmittel in einfachster Weise ermittelt, nachdem die Höhe mittels eines Barometers und einer Höhenkarte, aus welcher die Lage des Ziels über Normalnull zu ersehen ist, bestimmt worden ist, was einen hinreichend genauen Wert ergibt.

Die Werte auf der Skala r bedeuten die Höhen in Metern, die auf der Skala s bedeuten Sekunden, y kann für einen Apparat ganz beliebig angenommen werden, wie die Betrachtung der Gleichung für c zeigt, muß dann aber für jede Messung denselben Wert haben, da danach die Teilung der Geschwindigkeitsskala bedingt ist.

Die Teilung auf der Schiene η ist ganz beliebig, nur müssen die Teilstriche gleiche Entfernung voneinander haben, und als Nullpunkt muß der Abstand der Gleitschienenmitte von der für diese Teilung bestimmten Marke. d gelten.

Um nun die Geschwindigkeit zu bestimmen, wird der Zeiger q auf die Höhe, in der sich das Flugzeug bewegt, und der Zeiger t auf die für y angenommene Zahl der Sekundenskala gestellt. Der Richtstab wird mittels der Schraube m in eine solche Lage gebracht, daß

	daraus	wird	Z	t	ζ · y	y
			c ·		H
und
		C :		H

die Marke d dabei auf einen beliebigen Teilstrich zeigt und der für die Geschwindigkeitsmessung ausersehene Gegenstand nach Verlauf von kurzer Zeit in die Visierlinie tritt. Sobald dies geschieht, werden die Sekunden gezählt bis zu dem Moment, da die Richtlinie zum zweiten Male den Gegenstand schneidet, nachdem man die Schiene η um ζ Teilstriche verschoben hat. Dann wird letztere so verschoben, daß der Zeiger d auf die Zahl ζ weist und der Schlitten k so, daß die Zahl der verstrichenen Sekunden mit der Marke t angezeigt wird. Die Mittellinie des Richtstabes i gibt dann auf der Skala p die Geschwindigkeit in Metern pro Sekunde an, denn es besteht nunmehr die Beziehung:

c _ H

7 ~~ T"

Die in dieser Gleichung gegenüber der früheren fehlende Größe y ist, wie oben dargestellt, in dem Maßstäbe· für c enthalten.

Der Apparat kann auch ohne weiteres zur Bestimmung des lotrechten Abstandes eines Punktes der Erdoberfläche von dem Beobachtungspunkt des Luftfahrzeuges dienen, sofern nur die Geschwindigkeit des letzteren bekannt ist, die mit demselben Apparat durch Anzielen eines der Höhe über dem Meeresspiegel nach bekannten Punktes vorher ermittelt sein kann.

Wird nämlich der ins Auge gefaßte Punkt angezielt, wenn der Schlitten k in der Grundstellung steht, sein Zeiger t also auf die für y angenommene Zahl der Skala s weist, und nach Verlauf von t Sekunden noch einmal, nachdem die Schiene η um ζ Teilstriche zurückgestellt worden ist,' so verhält sich wieder:

und daraus

Z	t	y.	y
C ·		' H
H -		C · t

Dieser Wert wird nun mit dem Apparat ebenfalls rein mechanisch in einfachster Weise ermittelt, in dem die Schiene η so verschoben wird, daß der Zeiger t wieder auf die Zahl ζ weist, der Schlitten k so, daß die Zahl der verstrichenen Sekunden mit der Marke t angezeigt wird und der Arm 0 mit der Skala -p so, daß die Mittellinie des Richtstabes die Geschwindigkeit anzeigt. Dann gibt der Zeiger q auf der Skala r unmittelbar die gesuchte Höhe des Beobachtungspunktes über dem Punkte der Erdoberfläche an, denn es besteht nunmehr wieder die Beziehung

Claims (1)

1. _ ■ . ' mit geteilten Gleitschieiien lh) verbunden

   Patent-Anspruch : ; ^t, ^ _{um die ein Richtstab}^ _schwingt,

   Weg-, Höhen- und Geschwindigkeits- der mittels einer senkrecht und parallel

   messer für Luftfahrzeuge, gekennzeichnet . zu den Gleitschienen (h) verstellbaren und durch einen in einem Bügel (c) schwing- j mit Teilung versehenen Schiene (n) zwangbaren Rahmen (f) mit einer Achse (g), die ■! läufig um die Achse (g) bewegbar ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.

   BERLIN. GEDRUCKT IN DEK REICHSDRUCKEREI.