DE369134C - Vorrichtung zur Feststellung der Fluggeschwindigkeit - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Feststellung der Fluggeschwindigkeit.

  Es sind :bereits Vorrichtungen zur Be-

  stimmung der Geschwindigkeit von Luftfahr-

  zeugen in 'b@ezug auf .die Erde bekannt, hei

  welchen die scheinbare Bewegungsgeschwin-

  digkeit des Landschaftsbildes mit der Ge-

  schwindiäkeit, eines mit Distanzzeichen ver-

  sehenen bewegten Bandes, mit der Dreh-

  gesch .wirndngkeit einer mit radialen Strichen

  versehenen Scheibe Qdrer mit der achsialen Be-

  w agttng eines umlaufendem Scbmaüib@engewin-

  ides verglichen wird. Diese Hilfsorgan te -sind

  dabei -entweder so eingerichtet, @daß ihre Be-

  Zv a,-ungs- oder Drehgeschwindigkeit so lange

  geändert werden muß, bis sie mit der schein-

  baren Geschwindigkeit des vorüberziehenrden

  Landschaftg'.bildes übereinstimmt, oder sie

  sind nach dem Patent 369133 derart einge-

  richtet, tdaß sie an verschiedenen Stellen

  scheinlyar verschieden große Bewegungs-

  geschwindigkeit besitzen, so daß d'er B:eob-

  achter auf den ersten Blick jene .Stelle der

  Meßvorrichtun.g ermitteln kann, in welcher

  ,die scheinbare Geschwindigkeit ides vorüber-

  ziehenden Landschafts'bnldes mit der schein-

  ,baren ldkailen Beweguagsgeschwindi@keit des

  Meßorganes Übereinstimmt.

  Das Nette gemäß der vorliegenden Erfin-

  dung besteht rdariny @daß Balls M eßorga!n eine

  sich drehende Spirale benutzt wird, so daß

  die M.eßrvorrichtung nicht zuerst in die Flug-

  richtun@g verdreht zu werden braucht, sondern

  das Vergleichen entlang eines beliebigen

  Durchmessers der -Spirale vorgernomnnen wer-

  den kann, wobei varteilhafterweise gleich-

  zeitig die tatsächliche Flugrichtung ermittelt

  und auch; der erwünschten Flugrichtung ent-

  sprechend .eingestellt werden kann. Ein zur

  Erhaltung der wagerechten Lage unentbehr-

  liches Gyroskop mit Kardanaufhängung ist

  bei dem Apparat zweckmäßig reit der Spirale

  ,verbunden, wadürch der Apparat in allen

  Richtungen gegen Erschütterungen und

  Schwankungen -eines Flugzeuges gesichert und

  stets in wragerechter Lage gehalten. wird.

  Gegebenenfalls ist damit auch eine Einrich-

  tung zum. :gleichzeitigen Ermitteln des Nei=

  gungswink els des Flugzeuges verbunden, die

  ohne Unterbrechung der anderen Beabac:h-

  tungsanbeiten mit beobachtet werden kann.

  ,Ein Au sführumgs#beispiel -der Vorrichtung

  nach der Erfindung ist in .der Zeichnung ver-

  anscliaulicht, uncl zwar .in Afib. i .im lotrech-

  ten Achsialschnitt und in Albb. - in Drauf-

  sicht. Abb. 3 zeigt schematisch eine andere

  Ausführungsform des Erfindungsgegen-

  standes.

  Die Vorrivchttutg besteht aus einem kugel-

  förmigen Gehäuse i, (welches in bekannter

  Weise in -einen Ring 2o derart

  ist,

  daß es in allen Richtungen frei ausschw -ingen

  ,kann, .und somit selbsttätig stets die wage-

  rechte Lage einhalten 'kann. Das Gehäuse i

  isst unten mit einem. Flansch i" versehen, wel-

  chfer mittels dreier .radialer Arme iv ein

  Lagergehäuse 1" 2 für die Antriebswelle 3

  trägt, welche auf :beliebige geeigneter Weise,

  z. B. mittels einer biegsamen Welle, von dem

  Flugmotor angetrieben wird,. Am oberen

  Ende des Gehäuses z ist eine kuigelförmige

  Hülse q. befestigt, in welcher das obere, als

  ein Universalgelenk ,ausgebildete Ende 5, 5a

  der Welle 3 gelagert ist. Durch @dieses Gelenk

  wird die Drehlbewegung der Welle 3 -dem .aus

  evtl. urna ragnetischem Material hergestellten

  Gyroskop 8, 8" mitgeteilt, dessen -mit -dem Ge-

  lenkteil 5" fest verbundene Achse 6 unten in

  einen Kugelzapfen 7 ausläuft, welcher somit

  im 1iittelpunkt des Universalgelenkes 5, 5a in

  allen Richtungen drehbar gelagert ist. Dieser

  Kugelzapfen bildet ibei der in A',bb. i veran-

  schaulichten Ausführungsform des Erfin-

  dungsgegenstandes somit den Stützpunkt des

  Gyroskopes 8, 8" welches raus einer !durch-

  sichtigen, @z. B. gläserrnen Platte 8, ,auf welcher

  eine Spirale 8' eingeätzt, eingraviert, mit

  Faribe oder in ähnlicher geeigneter Weise an-

  gebracht ist, und aus einem massiven Ring 8,1

  ,besteht. Soll das Gyraskop außer Gebrauch

  gestellt werden, so wird es durch in kreis-

  förmigen Schlitzen io einstellbare Leisten 9

  abgestützt. Der Seh@verpunktdes @Gyrosk opes

  liegt znved;mäßig unterhallb ..des; Mittelpunk-

  tes 7, so daß sich das @Gyroskop selbsttätig

  stets in eine zur wirkenden Sehweriknaft senk-

  rechte Ebene stellt und somit die Vorrichtung

  in allen geographischen Längen -ua& Breiten

  ohne besondere Einstellung ;mit der gleichen

  Genaui,äheit arbeitet.

  'Auf der oberen Spitze der Achse 6 ruht

  ferner eine Scheibe ii, welche mit Gradiein-

  teilunig versehen, gegen Drehung gesichert

  und, rderart eingestellt ist, daß ihr durch den

  Nullpu tikt der Gradeinteilrnng gehender Halb-

  messer in der Längsachse -des iPlugzeuges,

  liegt. Diese ;Scheibe i i ist mit drei den

  Ring % umgreifenden, Raclial-arnzen 1? ver-

  sehen, in denen frei drehbare Pvo41en 1s ge-

  lagert sind. Diese Rollen liegen .auißen auf

  ;dem Kugelgehäuse 4"idierart auf, daß die ,durch

  ihre Berührungspunkte mit idemi Kugel-

  gehäuse gelegte Ebene stets idurdh, den Mit-

  telpunkt,des .Kugelzapfens 7 geht. Die Welle 6

  ist dabei .am ebenen Ende mit der Einrichtung

  i i .bis 13- belastet (A'bb. i).

  In der Abb. 3 sind anstatt einer Reihe zwei

  Reihen das Wiugelgehättse umfassender Rollen

  i3' angeordnet, welche auf iRadialarmen 12'

  frei gelagert sind. - In diesem Fall ist die

  Welle 6 an ihrem oberen Ende .entlastet und

  diient nur -zur Führung, nvbb'ei die Eihrichtung

  5, 24, 31', 12' sich auf ,d:em Ku9elge'häu.se 4

  vermittels der Rallen oder Kugeln oder auch

  Nugellhger abstützt.

  Innerhalb des Raumes zwischen zwei der

  Arme 1?, .und' zwar in demjenigen Kreisaus-

  schnitt, welcher unterhalb @urnd zu ,beiden Sei-

  ten des

  der IKreisteäting der

  ,Scheiibeii liegt, ist ein Bündel radial ge-

  spannter -Fällen 14 angeordnet, :deren freie,

  ,gewichtbelastete Eiiden lotrecht herunterhän-

  gen (Abb. i). Statt dieser Fäden kann

  natürlich auch. eine durchsichtige Platte,

  welche die Form eines Kreisausschnittes hat

  rund in welcher Radialstricheeingeätzt, ein-

  graiviert oder mit Farbe ,bezeichnet sind,, an-

  ,geordniet sein.

  Am oberen Rand des Gehäuses 1 ist ein

  Reiter 15 .mit einem raclval mach innen ge-

  richteten Zeiger verstellbar angeordnet.

  Gleichachsig mit der bis jetzt ;beschriebenen

  Vorrichtung ist schließlich oberhalb der

  Scheibe i r noch eine magnetische, mit einer

  üblichen 1@Iagnetr0se 16" verbundene Nadel 16

  frei ieehbar angeordhet:

  An der Scheibe i i ist ferner ein die Ge-

  -staalt eines mit -dem Kugelgehäuse4 konzen-

  trischen Kug:elauiss;chnittes besitzendes hohles

  Gehäuse 17 'befestigt. Außen liegt auf die-

  sem Gehäuse das freue Ende '-eines-_vetstell-

  baren Zeigers 18 auf, dessen Tragarm i9 an

  .einem der Zapfen der B.ri@l@le 2o befestigt ist.

  Die Brille :2o ist irr zwei Ständern 21, :22 cler-

  art gelagert, daß sie mittels Schraubenfedern

  30, irr 32 in allen drei zueinander senkrech-

  te, Richtungen albgefedert ist.

  Diie Arbeitsweise -der soeben, ;beschriebenen

  Grundtform der Vorrichtung ist folgende:

  Der Beobachter, welcher entweder unmittel-

  bar durch .die ;Scheibe 8 nach unten schaut

  oder das Bild auf einem Spiegeil, einer Matt-

  scheibe oder projiziert auf einer am Lurft-

  fährzeug befestigten Fläche beobarihtet, er-

  blickt in einer und dersellben Ebene sowohl

  das Bild der sich drehenden Spirale 8' als

  auch das vorüberziehende Landschaftsbild.

  Durch Ändern der -Winkelgeschnvinictigkeit der

  Spirale so ;lange,, bis die radhile Vor-schub-

  Meschwindiäkeit der Spirale mit der schein-

  baren Geschwindigkeit des vorüberziehenden

  Landschaftshildes Übereinstimmt, ermittelt er

  zunächst die ,augenblickliche Fluggesehiv in- ,

  dig'Lceit mit Bezug auf die Erde, welche er -an

  der zweckmäßig mit einer entsprechenden

  Skala versehenen Vorrichtung zum Ändern

  der Antriebsgeschwindigkeit der Welle 3 ab-

  lesen- kann. Der Halbmesser, entlang dem

  diese vergleichende Beobachtung durchgefühlt

  wurde, gibt gleichzeitig die tatsächliche,

  augenblickliche Flugrichtung an. Dieser

  Halbmesser kann sofort mit Hilfe der -Fäden

  14 gefunden werden, indem man -denjenigen

  dieser Fäden arussucht, welcher -nicht idure'n

  einzelne Punkte des vorüberziehenden Land-

  schafts'bild:es geschnitten wird. Der Winkel,

  welchen dieser Faden mit denn Neutralfaden,

  d. h. mit demj eniigen Fanden, welcher in der

  Längsachse -d-es Luftfahrzeuges ;liegt und mit

  Nu'lll bezeichnet ist, einschließt" gibt den; Win-

  kel an, welchen die Längsachse des Luft'fahr-

  zeuges infolge vion seitlicher Windwirkung

  o. idgl. mit der tatsächlichen Flugrichtung ein-

  schließt. Die genvünschte Flugrichtung kann

  durc11 den entsprechend am T-ande des Ge-

  häusesn i eingestellten. Reiter 15. ;angegeben

  werden, so daß der ;Beobachter safort auch

  die Flugrichtung ausbessern Iütd- dadurch die

  seitliche Windwirkung ausgleichen kann:. An

  der :Kompaßro,se z6 ef-lsidkt,er ,auß,erdem !auch

  die tatsächliche Flugrichtung mit Bezug auf

  die Weltrichtungen. " An ;der außen ;am Ge-

  häuse 17 vorgesehenen ,Skala bann scMießli:ch

  der Beobachter jederzeit, dhne --die anderen

  Beoachtungen unterbrechen @zu müssen, mit

  Hilfe des Zeigers 18 die augenbliclclichen

  längs- und Querneigungswinkel des Luft-

  fahrzeuges ermitteln, was. für das ;Steuern

  von; außerordenfilicher Wichtigkeit ist.

  Dan-bit 'die Eranittlung der augenblicklichen

  Fluggeschwindigkeit mit Biawug lauf ,die Erde

  sahne Änderung der Winkelgeschwindigkeit

  der Spinale 8' ,geschehen kann, kann eine

  Spirall.e mit fortsr.reibend in einer Richttang

  zu- oder abnehmendem Steigungswinkel benutzt werden. In dieseln Fall erscheint die radiale @'orschubgeschwindiäkeit der !Spirale in verschiedenen, Entfernungen vom .Spiralenmittelpunkt verschieden groß. Der Beobachter kann somit aluf 'den ersten Blick diej-enige Stelle finden, ,in welcher .die ra(dialt Vorsclniibgeschivindigkeit der Spirale mit der scheinbaren @Geschwindibg'keit des vorüberziehenden Landscha'fts'bildes zu Übereinstimmen scheint. Oberhalb der Spirale kann eindrehbarer Radialarm. .angebracht sein, an dem die den verschiedenen Entfernungen vom. Mittelpunkt für die gegebene Flughöhe oder für verschiedene Flughöhen entsprechenden Fluggeschwinidigkeiten .angegeben sind. Der Beobachter dreht diesen Arm in denjenigen Halbmesser, welcher der augenblicklichen Fl:trgrichtung entspricht, und kann diegesuthte augenblickliche Fluggeschwindigkeit an diesem Radialarm sofort ablesen.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung .zur unmittelbaren Feststellung der Fhiageschwindiiakeit in bezug auf idie Erde 1d!urch Vergleichen des Landschaftsbildes finit einem bewegten Hilfsteil, gekennzeichnet durch, eine als Vergleicbsob,je'kt dienende, aud dem Luftfahrzeug stets in wagerechter Lage sich drehende, von den Erschütterungen des Flugzeuges unabhängige Spirale.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadÜrch gekennzeichnet, däß der Steigungswinkel der Spiralle (8') in einer Richtung; fortschreiIten4 zu- oder abnimmt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch; z, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Spirale (8') eine Radialskala angeordnet ist, -welche für die gegebene oder für versrhied#ne Flughöhen die deii verschiedenen Entfernungen,- vom Spiralznmittelpunkt entsprechenden Fluggeschwindigkeiten mit Bezug auf @d-ie Erde angibt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch: gekennzeichnet, :daß oberhalb der Spiralle (8') und gleichachsig mit ihr radiale Fäden (14) ad'er Striche undreh-,bar angeordnet sind-.
5. 5. Vorrithtuing mach: Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß d-erj enige Radialfaden, welcher in der Längsachse des Luftfahrzetuges liegt, besonders bezeiChnet ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, ,daß gleichachsig ,mit den Radia'lfäden (14) eine Kompaßrose (16) angeordnet ist. Vorrichtung nach Anspruch i bis 6 finit ,einer gyrgs!kopischen Einrichtung auf frei schwingender Brille, dadurch ge@kennzeichrvet, daß am äußeren Umfang der Spirale (8') ein massiver Kranz (8") befestigt ist, w dlbei der Kranz in der Rot.ationsmitte in einem Universalgelenk 5a) gelagert ist. B. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sch,werpun!kt des Gyrod!kops unterhalb seines Stütz- oder Audhängepunktes sich befirndet. g. Vorrichtung nach Anspruch 6 .und 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Radiallfäden (14) und die Kompaßrose (16) an einen nicht drehbaren und in allen Richtungen frei verschwingbaren Rahmen (11, r2) angebracht sind, welcher mittels an die Außenfläche eines festen, kugelförmigen, den Mittelpunkt des Gyroskops nahgebenden und mit diesem konzentrischen Gehäuses (4) anliegenden Rollen (13) geführt und außerdem auf dem zugespitzten Ende 'der Welle (6) des Gyroshops -so abgestützt wird, daß er stets dieselbe Ebene wie das Gyroshop einhält. io. Vorrichtung nach Anspruch g, dadurch-gekennzeichnet, daß die Radialarme (12') mit mvei*R-eihen frei gelagerter Rollen oder Kugeln oder Kugellager versehen sind und das Kugelgehäuse so umfassen, daß -die mit den radialen Armen (r2') verbundene Einrichtung am Kugelgehäuse drehbar abgestützt :wird. i i. Vorrichtung nach Anspruch g, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Rahmen (11, 12) (konzentrisch mit dem Mittelpunkt des .Gyroshops :ein hohlles, kugelausschni'ttförmiges. Gehäuse (17) angebracht ist, an dessen Außenflächen ein an der be!kan@nten Brille (2o)-, ,in--welche das Gyroshop eingehängt ist, angebrachter Zeiger (18) aufliegt. 12. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis io"d!ajdlurch gekennzeichnet, daß die Brille (2o), in welche das Gyroshop in ,bekannter Weise in allen Richtungen frei versc'hwingbar eingehängt ist, in :drei zueinander senkrechten Richtungen federnd verschiebbar gelagert ist (Federn 30, 3i, 32).