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Kreiselhorizont für Luftfahrzeuge Zur Anzeige des wahren Horizontes
für Luftfahrzeuge sind Kreiselgeräte bekannt, welche einen Kreisel mit drei Freiheitsgraden
enthalten, dessen in der Normallage senkrechte Umlaufachse in einem kardanisch aufgehängten
Lagerträger gelagert ist. Der Kreisel wird in der Regel mit einer Stützvorrichtung
ausgerüstet, welche z. B. aus zwei Pendelpaaren besteht, die je ein Paar Luftstrahlen
steuern, welche bei Ausschlägen der Pendel Drehmomente auf den Kreiselumlaufachsenträger
senkrecht zu den Schwing-@benen der Pendel ausüben.
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Kreiselhorizonte dieser Art sind meist derart gebaut, daß die äußere
Kardanachse in der Normalstellung zur Längsachse des Flugzeuges parallel ist, während
die innere Kardanachse zur Querachse parallel liegt. Bei einer Bauart ist an dein
Kardanrahmen ein Zeiger derart angelenkt, daß ein an dem Kreiselumlaufachsenträger
befestigter Stift durch einen kreisförmigen Schlitz in dem Kardanrahmen hindurch
auf den Zeiger wirkt. Dies hat den Nachteil, daß das Gerät für Kunstflüge, insbesondere
bei sogenannten Loopings, versagt, da die Verbindung zwischen dem Kreiselumlaufachsenträger
und dein am Kardanrahmen angelenkten Zeiger ein vollständiges Durchschlagen des
Kreiselumlaufachsenträgers nicht gestattet. Auch vollständige Drehungen tun 36o°
um die andere Kardanachse sind nicht möglich, da der Kardanrahmen oder der Zeiger
bei den Ausschlägen auf Hindernisse stoßen. Außerdem ist ein Gerät bekannt, bei
dem das Anzeigeorgan an einer durch das dem Flugzeugführer zugewandte Lager des
Kardanringes hindurchgeführten Verlängerung des einen mit seiner Achse in Flugrichtung
liegenden Kardanzapfens befestigt ist. Da bei dieser Anordnung jedoch nur Querneigungen
angezeigt werden, handelt es sich hierbei nicht um einen künstlichen Horizont, sondern
nur um einen Kreiselquerneigungsmesser. Es sind andererseits auch Kreiselhorizonte
bekannt, bei denen. die äußere Kardanachse parallel zur Flugzeugquerachse und die
innere Kardanachse parallel zur Flugzeuglängsachs@e liegt; jedoch gestattet die
Anordnung bei diesen Geräten ebenfalls nicht, beliebige Bewegungen im Raum auszuführen,
weil die Anzeigeglieder bei größeren Neigungen gegen andere Bauteile anstoßen.
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Die Erfindung bezweckt, einen Längs- und Querneigungen des Luftfahrzeuges
anzeigenden Kreiselhorizont zu schaffen, der auch bei Kunstflügen jeder Art voll
brauchbar bleibt. Bei Anwendung einer in der Normalstellung zur Flugzeugquerachse
parallelen äußeren und zur Flugzeuglängsachse parallelen inneren Kardanachse ist
gemäß der Erfindung je ein von der inneren Kardanachse bewegtes Anzeigeglied, das
gegenüber dein Kardanrahmen volle Umdrehungen von 36o° ausführen kann, an den beiden
die Lagerung für die innere Kardanachse tragenden Seiten des Kardanrahmens außerhalb
desselben angebracht.
Gemäß der Erfindung können dabei die-Zeiger
in einfacher Weise auf den durch den Kardanrahmen hindurchgeführten Zapfen der inneren
Kardanachse aufgesetzt sein. Der Zeiger ist dabei so ausgebildet, daß er bei keinerlei
Bewegungen des Kreiselum-.., laufachsenträgers auf Anschläge stößt. Bei,' Rückenflügen,
bei denen das Flugzeug gewissermaßen eine Drehung um i8o° um die Querachse ausgeführt
hat, wird der zweite, gewöhnlich hinten liegende Zeiger im Schauglas sichtbar, so
daß das Gerät auch bei derartigen Fluglagen brauchbar bleibt.
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In den Abbildungen ist eine zweckmäßige Ausführungsform des neuen
Kreiselhorizontes dargestellt.
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Abb.1 zeigt eine Vorderansicht des Gerätes, so wie es in das Instrumentenbrett
des Flugzeuges eingebaut ist.
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Abb. 2 zeigt einen lotrechten Schnitt durch das Gerät, wobei einige
Teile in Seitenansicht dargestellt sind.
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Abb. 3 ist ein waagerechter Schnitt in der Ebene der Kardanachsen.
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Abb. q. stellt eine Ansicht von oben dar, wobei das äußere Gehäuse
in einem waagerechten Schnitt gezeigt ist.
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Abb. 5 zeigt in eineng vergrößerten Schnitt den. einen hohlen Lagerzapfen
des Kardanrahmens, durch den die Antriebsluft zugeführt wird.
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Das Kreiselgerät ist in einem äußeren Gehäuse i untergebracht, dessen
vordere Seite durch ein Schauglas 2 verschlossen ist, durch das der Kreisel, wie
Abb. i zeigt, beobachtet werden kann. Das Gehäuse wird zweckmäßig an dem Instrumentenbrett
3 mit Hilfe eines Trägers q. an einem waagerechten Stift 5 um diesen schwingbar
aufgehängt. Mittels einer Schraube 6, die durch einen Ansatz 7 des Gehäuses reicht,
wird der untere Teil desselben an dem Instrumentenbrett gehalten. Mit Hilfe des
Handknopfes 8 kann in bekannter Weise eine Berichtigung der Aufhängung vorgenommen
-werden. Der als Gehäuse 14 ausgebildete Lagerträger für den Kreisel ist in dem
äußeren Gehäuse i kardanisch aufgehängt. Die äußere Kardanachse io, i i, um die
der Kardanrahmen 9 schwingt, liegt parallel zur Flugzeugquerachse. Dementsprechend
verläuft die innere Kardanachse 12, 13, um welche das als Lagerträger für den Kreiselkörper
15 dienende Gehäuse 14 in dem Kardanrahmen 9 schwingbar aufgehängt ist, von vorn
nach hinten, so daß sie also in Normallage der Flugzeuglängsachse parallel liegt.
Mit 16, 17 sind die Lagerzapfen der Kreiselumlaufachse bezeichnet.
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Der Kreisel wird in bekannter Weise mit Luftstrahlen angetrieben.
Zu dem Zweck ist der Kreiselkörper am besten mit schaufelartigen Vertiefungen 17'
versehen. Die Antriebsluft für den Kreiselkörper wird durch die Lagerzapfen der
Kardanachsen zugeführt.
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@:: B.ei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ivi.rd der Kreisel
durch Luft von atinosphäri-;°.cliem Druck angetrieben. Dies geschieht in 'bekannter
Weise derart, daß die Luft aus dem äußeren Gehäuse i durch ein Rohr 18 abgesaugt
wird, welches zu einer Saugpumpe oder zu einem Venturirohr geführt wird. Die Außenluft
dringt dementsprechend in das Gehäuse durch eine zweckmäßig durch ein Filter oder
ein Sieb geschützte öffnung i9 ein. Sie gelangt dann durch einen Kanal 2o und durch
den hohlen Lagerzapfen i i in einen Raum 21, mit dem, zwei Rohre 22, 23 verbunden
sind. Diese führen längs dem Kardanrahmen g in das Innere des Lagers 13'. Von dort
wird die Luft durch eine Bohrung 2i' in den hohlen Lagerzapfen 13 (Abb. 7) geleitet
und gelangt dann unmittelbar zu der Düse 22'. Aus dieser tritt sie in Form eines
Luftstrahles aus, der den Kreiselkörper antreibt.
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Um nun sowohl den Zeigern als auch dein Kreiselumlaufachsenträger
14 volles Durchschlagen in beliebiger Richtung zu gestatten, ist der Zeiger 33 unmittelbar
auf dem durch den Kardanrahmen 9 hindurchgeführten Zapfen 13 befestigt. Es ist ohne
weiteres ersichtlich, daß der auf diese Weise an dem Zapfen 13 angeordnete Zeiger
außer den Bewegungen des Flugzeuges um die Längsachse auch noch Steigen und Fallen
desselben anzeigt. Der Zeiger kann vorteilhaft in bekannter Weise als waagerechter
Balken ausgebildet werden. Die Lage des Horizontes in bezug auf das Flugzeug ist
aus der Lage des Zeigers in bezug auf den waagerechten -,i#iblesestrich 24 an dein
Schauglas 2 zu erkennen. Es empfiehlt sich, auch noch einen lotrechten Ablesestrich
a5 anzuordnen, der den waage rechten, 2q., in der Mitte schneidet. Zweckmäßi;gwerden
auf das Schauglas noch dieWorte »steigt«, »fällt«, wie in Abb. i dargestellt, aufgeschrieben,
damit der. Flugzeugführer aus den Bewegungen des Zeigers 33 ohne -weiteres das Verhalten
seines Flugzeuges erkennen kann. Die Bewegungen des Zeigers 33 in Bezug auf den
Ablesestrich 24 versinnbildlichen daher dem Flugzeugführer die Bewegungen seines
Flugzeuges in Bezug auf den -wahren Horizont.
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Wenn das Flugzeug eine volle Drehung um i8o° ausgeführt hat, also
auf dem Rücken fliegt, ist das rückwärtige Ende des Kardanrahmens 9 im Schauglas
zu sehen, -während der Zeiger 33 sich vor der hinteren Wand des Gehäuses i bewegt,
also für den Führer nicht zu erkennen ist. Die Erfindung ermöglicht in einfachster
Weise, das Gerät auch in dieser Stellung zu verwenden. Zu dem Zweck ist
ein
weiterer Zeiger 33' auf dem ebenfalls durch den Kardanrahmen 9 hindurchgeführten
anderen Zapfen 12 der inneren Kardanachse aufgesetzt.
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Der Kreisel selbst wird zweckmäßig mit Stützeinrichtungen versehen.
Die zum Antrieb des Kreisels dienende Luft kann dabei in bekannter Weise für die
Erzeugung der Stützluftstrahlen benutzt werden.
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Die Erfindung ist in ihrer Tragweite nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt. Sie läßt sich vielmehr auch mit gleichem Vorteil für andersartigen Antrieb
des Kreisels, z. B. für elektrischen Antrieb, oder andersartige Stützung des Kreisels
u. dgl. m. ausführen.