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Kreiselgerät mit einer Anzeigevorrichtung zum messen der Schräglage
eines Luftfahrzeuges. Es ist schon vorgeschlagen worden, die Benutzung von Fernrohren
auf Schiffen und Flugzeugen dadurch zu erleichtern, daß man eine Kreiselvorrichtung
an ihnen anbrachte, der sie gegenüber den Bewegungen der Unterlage ausrichtet. Nach
der Erfindung sollen die auf diesem Wege zu erreichenden Vorteile des selbsttätigen
Ausrichtens eines Fernrohres oder allgemein das Festlegen einer Ziellinie für Flugzeuge
nutzbar gemacht werden, ohne daß eine besondere Kreiselvorrichtung dafür erforderlich
wäre. Gemäß der Erfindung ist die Zielvorrichtung mit einem bekannten Kreiselhorizont,
jenem Gerät, das zum Messen der seitlichen Schräglage eines Flugzeuges dient, verbunden.
Ein Kreiselhorizont ermöglicht bekanntlich dem Flieger ein sicheres Fliegen über
den Wolken oder bei Nacht, da es den alsdann unsichtbaren natürlichen Horizont ersetzt.
Er ist daher für das Steuern von Flugzeugen fast unentbehrlich geworden. Es zeigt
aber, seiner Natur nach., nicht nur den Horizont, sondern auch, bei richtiger Handhabung,
angenähert die wahre Lotlinie an.-- Wird er erfindungsgemäß mit einer Zielvorrichtung
verbunden, die durch den dem Gerät ohnehin zugehörigen Kreisel ausgerichtet wird,
so wird seine Benutzbarkeit erhöht, und die Vorteile einer selbsttätig einstellbaren
Ziellinie werden ohne wesentliche Mehraufwendungen erreicht.
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Die Vorteile, die das neue Einheitsgerät bietet, treten beispielsweise
bei einem Bombenflugzeug ohne weiteres hervor. Der Bombenflieger ist darauf angewiesen,
bei Nacht und über den Wolken zu fliegen. Er muß deshalb einen Kreiselhorizont zur
Verfügung haben. Ist dieser nun mit einer Zielvorrichtung ausgestattet, so wird
er, wenn das Ziel erreicht ist und der Flieger herabtaucht, nicht, wie sonst, entbehrlich,
sondern dient nun als Richtmittel für das Abwerfen der Bomben.
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Die Zeichnung zeigt den Gegenstand- der Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen,
und zwar ' Abb. i einen Kreiselhorizont mit einer Zielvorrichtung in einer Seitenansicht,
Abb. z eine um 9o° gegenüber Abb. i gedrehte Seitenansicht desselben Geräts, Abb.3
einen Kreiselkompaß, der gleichzeitig als Kreiselhorizont ausgebildet ist, mit
der
neuen Zielvorrichtung in einem senkrechten, durch die Zielvorrichtung gelegten Schnitt,
. Abb. d. einen um 9o° gegenüber der Abb. 3 gedrehten senkrechten Schnitt durch
diesen Kreiselkompaß und Abb.5 eine Draufsicht auf den Kreiselkompaß.
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Bei dein ersten in Anlehnung an einen Kreiselhorizont (vgl. z. B.
deutsche Patentschrift a99615) gebauten Ausführungsbeispiel (Abb. i und 2) gibt
das Kreiselgerät, wie alle Geräte, von denen hier die Rede ist, auf bewegten l,,iirpern,
Luftfahrzeugen o. dgl. die wahre Lotrechte und damit zugleich die wahre Wagerechte
- den Horizont - an. Die Zielvorrichtungen sind in an sich bekannter Art ausgeführt.
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Die Kreiselkappe a, in der der Kreisel mit seiner im allgemeinen senkrechten
Drehachse gelagert ist, kann in Lagern b und c um eine wagerechte Achse pendeln.
Die Lager b und c «erden von einem Kardanring d getragen, der seinerseits in den
Lagern e und f um eine zweite wagerechte Achse schwingen kann, die uni 9o° gegen
b, c versetzt ist. Die Lager e
und f «-erden von einem Rahmen g_getragen,
der finit dem Flugzeug starr verbünden ist. Der Kardanring d hat einen durch
das Lager f
ragenden Fortsatz l,- auf dein eine runde Scheibe in befestigt
ist, die in bekannter Weise die Ablesungen zum Benutzen des Kreisels als Horizont
liefert.
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Gemäß der Erfindung ist an dem mit dem Flugzeug verbundenen Rahmen
g bei i (Abb. i) (las Okular u eines Fernrohrs und an einer Stütze v ein Winkelprisma
w befestigt. Ferner sitzt am Rahmen g, an einer Stütze x, das Objektiv y des Fernrohres,
das an seinem. einen Ende mit einem Winkelprisma w - versehen ist. Der punktiert
eingezeichnete Strahlengang läßt erkennen, däß man z. B. bei wagerechter Flugzeuglage
beim Hineinsehen in das Okular zs die Erdoberfläche gerade so unter sich erblickt,
als ob man senkrecht durch das Gerät hindurchsehen würde. Das Objektiv y kann innerhalb
gewisser Grenzen schwenkbar sein, um beim Bombenabwurf Abtrift und Vorwä rtsbew
egen der Bombe auszugleichen. Auf der Kreiselkappe a ist endlich mittels einer Stütze
A eine schwach gewölbte Strichplatte B aus Glas befestigt, die mit irgendeiner geeigneten
Einteilung versehen ist und gleichzeitig mit den Gegenständen der Er doberfläche
durch das Okular u beobachtet werden kann.
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Die Einrichtung läßt erkennen, daß derjenige Gegenstand, der mit dein
Mittelpunkt der Strichteilung zusammenfällt, genau in der Verlängerung der Achse
des Kreisels liegt, abgesehen von dem belanglosen Abstand zwischen den beiden Prismen
w und ü und einer etwaigen Verschwenkung des Objektivs y. Mit der gleichen
Genauigkeit, mit der die Kreiselachse die Senkrechte einnimmt, erblickt daher bei
wagerechter Flugzeuglage der Beobachter den jeweilig senkrecht unter dem Flugzeug
liegenden Punkt unter der vom Kreisel getragenen Nullmarke. Enthält das Okular u
ein Fadenkreuz, so kann der Beobachter durch Vergleich mit der Teilung der Strichplatte
B erkennen, ob die optische Achse seines Fernrohres mit der Kreiselachse zusammenfällt
oder ob Abweichungen vorhanden sind und im letzteren Fall dem Flugzeugführer entsprechende
Anweisungen geben. Er kann ferner beim Zusammenfallen der Mittelpunkte beider Teilungen
eine am Flugzeug fest ängebr achte Bildkammer in Tätigkeit bringen, deren optische
Achse mit der Fernrolirachse parallel ist, um auf diese Weise eine genau wagerechte
Lage der Bildplatte während der Aufnahme zu sichern.
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Die Erfindung ist also auch für andere Zwecke als für den Bombenabwurf
_ geeignet, beispielsweise für Senkrechtaufnahinen für Vermessungszwecke oder ganz
allgemein überall; wo es sich um das Anzielen bestimmter Punkte vom Flugzeug aus
handelt. Die Vereinigung einer solchen Zielvorrichtung finit dem . Kreiselhorizont
bietet, wie schon angedeutet, den Vorteil, daß die Herstellung des einen vereinigten
Gerätes mit doppeltem Zweck erheblich billiger wird als die Anfertigung zweier voneinander
getrennter Kreiselgeräte. Durch den, Fortfall eines zweiten Kreiselgeräts mit seiner
Ausrüstung und deni zusätzlichen Meßgerät wird, was für die Luftfahrt besonders
wichtig ist, eine erhebliche Gewichtsverminderung erzielt. Außerdem wird nur die
Hälfte des zum Antrieb der beiden getrennten Geräte erforderlichen elektrischen
Stromes verbraucht. Hierbei ergibt sich eine weitere Gewichtsverminderung in- j
folge des Umstandes, daß die strornliefer nde Anlage (Generator oder _ Akkumulatorenbatter
ie) kleiner ausfällt.
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Der Erfindungsgedanke läßt sich auch so verwirklichen, daß man von
einem ein Fernrohr oder einen Teil desselben tragenden Kreiselgerät ausgeht und
an dieses eine Einrichtung anbaut, die es geeignet macht, dem Flieger als künstlicher
Horizont für das Erhalten des Flugzeuges in wagerechter Lage zu dienen.
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Bei einem weiteren Ausbau der Erfindung (Abb. 3 bis 5) ist der -Einzelkreisel
des Kreiselhorizontes durch einen Kreiselkompaß mit mehreren Kreiseln- im richtunggebenden
System (vgl. Patente a41637, 29f545_ und 361330) ersetzt. Das richtunggebende System
eines
solchen Kompasses läßt sich nämlich in jeder Ebene genügend stabilisieren, um es
als Kreiselhorizont oder zuin Ausrichten von Zielvorrichtungen, Fernrohren o. dgl.
in ähnlicher Weise, wie oben beschrieben, nutzbar zu machen. Das hierdurch entstehende
Einheitsgerät erfüllt dann also drei wichtige Aufgaben, nämlich die Messung der
Schräglage des Flugzeuges, die Messung der Flugrichtung und das Ausrichten einer
Zielvorrichtung.
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In Abb.3 bis 5 bedeutet k die mit dem Flugzeug fest verbundene Unterlage
des Geräts und h einen Bügel, der den Ring d der Kardanhängung trägt. Dieser
Ring ist aus -baulichen Gründen oval (Abb.5), statt, wie in den meisten anderen
Fällen, kreisrund. Die inneren Kardanlager b und c sind in der gewohnten `"eise
ausgestaltet, ebenso das eine äußere Kardanlager e. Das andere äußere Kardanlager
f1 ist als Kugellager mit verhältnismäßig großem Radius ausgeführt. Die gebrochene
Ziellinie -tt-7e,----y ist mit dem kardanisch gelagerten, hier im allgemeinen kugelfÖrmig
gestalteten Flüssigkeitsbehälter vil verbunden. Das Fernrohr läßt sich also um den
Schnittpunkt der Kardanachsen b, c und e, f 1 bewegen, um es den scheinbaren
Drehungen des Kreiselsystems a gegen das Flugzeug nachzuführen. Hierzu dient die
am oberen Pol des kugelförmigen Kreiselsystems angebrachte Marke fit, die in an
sich bekannter Weise hell auf dunklem Grund zur Erscheinung gebracht wird (etwa
durch eine innerhalb des Kreiselsystems a. befindliche Lampe oder durch äußere Beleuchtung)
in Verbindung finit dein Spiegelkörper 7v, der so eingerichtet ist, daß er nicht
nur die von dein Spiegelkörper -- kommenden Strahlen in das Okular hineinspiegelt,
sondern daneben auch einen Teil der von der Marke fit kommenden Stralif'en durchläßt.
Die Inneneinrichtung des Kreiselsystems a ist nicht mit dargestellt, da sie nicht
den Gegenstand der Erfindung bildet. Sie muß, wie anderorts behandelt (vgl. z. B.
Patent 39d.667), so sein, daß ein in einer Flüssigkeit schwimmendes Kreiselsystem
angeordnet ist, das sowohl nach Norden weist; als auch für den vorliegenden Zweck
Drehungen um sihntliche Horizontalachsen genügend stabilisiert.
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Die Drehung des Flugzeuges um die senkrechte Achse wird in bekannter
Weise an der den Äquator der Kugel bildenden K-ompaßteilung o abgesehen, und zwar
durch das Fenster p im Flüssigkeitsbehälter in., das zweckmä ßigerweise einen senkrechten
Steuerstrich trägt. Vor diesem Fenster p befindet sich eine zweite Glasscheibe q
mit einem schematischen Flugzeugbild r.
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Aus der Abbildung geht hervor, daß die Kompaßteilung o gleichzeitig
die Linie des Horizontes darstellt. Beim Neigen des Flugzeuges um die Längsachse
bildet das Bild r des Flugzeuges gegenüber der Kreisteilung o denselben Winkel wie
das Flugzeug selbst gegen den wirklichen Horizont. Steigt das Flugzeug, so senkt
sich scheinbar das Bild r gegenüber der Teilung o und umgekehrt. Ferner ist beim
Gebrauch des Geräts zu beachten, daß gegenüber der sonst üblichen Ablesung der Steuerstrich
gegen die infolge der Kreiseleinrichtung feststehende Rose sich nach links verschiebt,
wenn das Flugzeug nach rechts wendet. Diese beiden scheinbaren Umkehrungen lassen
sich indessen in den Fällen, wo ein wirkliches Bedürfnis dafür vorliegt, in bekannter
Weise durch optische Umkehrsvsteme beseitigen.