DE731242C

DE731242C - Laengsneigungsmesser oder kuenstlicher Horizont

Info

Publication number: DE731242C
Application number: DEA83678D
Authority: DE
Original assignee: Askania Werke AG
Current assignee: Askania Werke AG
Priority date: 1937-07-18
Filing date: 1937-07-18
Publication date: 1943-02-04

Description

Für die Bestimmung der Längsneigurig von Luftfahrzeugen sind auf das 'Scheinlot ansprechende Vorrichtungen gebräuchlich sowie ihre Lage im Raum beibehaltende Kreiselgeräte. Außerdem können hierzu auf barometrischem Prinzip beruhende Steig- und Smkgeschwindigkeitsmesser, sog. Variometer, Verwendung finden, die jedoch nicht ohne Verzögerung arbeiten und bei großer Empfindlichkeit in ihrer Anzeige unruhig sind. Zur Anzeige der Flugzeugdrehgeschwindigkeit um die Querachse ist ferner ein ähnlich den üblichen Wendezeigerkreiseln ausgebildeter gefesselter Kreisel mit in Flugrichtung liegender Laufachse in Vorschlag gebracht. Ein derartiges Gerät hat sich aber wegen des beschränkten Raumes im Flugzeugbordgerätebrett nicht einführen können.

Für den Blindflug haben sich als künstliehe Horizonte (Kreiselhorizonte) bekannte Kreiselgeräte durchgesetzt, die außer der Längsneigung des Fahrzeuges gleichzeitig dessen Querneigung anzeigen.

Insbesondere bei der Navigierung von Schnellflugzeugen ist es erforderlich, Längsneigungsänderungen mit großer 'Genauigkeit festzustellen, um ein Pendeln um die einzuhaltende Flughöhe zu vermeiden. Für diesen Zweck sind die jetzigen Längsneigungsmesser nicht ausreichend. Diese werden erfindungsgemäß dadurch verbessert, daß dem Anzeigeglied für die Längsneigung ein auf die Drehgeschwindigkeit um die Fahrzeugquerachse ansprechender Zeiger zugeordnet ist, der bei Beginn von Längsneigungsänderungen in umgekehrtem Sinne ausschlägt wie das Längsneigungsanzeigeglied. Dadurch wird dem Flugzeugführer eine Störung der Fahrzeuglängsneigung sinnfällig verdeutlicht. Bei Zuordnung von an sich bekannten festen Bezugsmarken lassen sich der Winkel und der Winkelgeschwindigkeitswert getrennt ablesen, wobei diese beiden Anzeigen in bezug aufeinander die Abweichung vom Sollwert infolge ihrer gegenläufigen Bewegung in vergrößertem Maße kenntlich machen.

Die Drehgeschwindigkeit um die Querachse wird in an sich bekannter Weise mit einem an seine Normallage gefesselten Kreisel von zwei Freiheitsgraden (Wendezeigerkreisel) gemessen, dessen Präzessionsachse zweckmäßig in Flugrichtung liegt. Vermittels einer Par-

allelführung, deren einer Seitenarm am Präzessionsrahmen des Kreisels befestigt ist, lassen s'ich dann die Präzessionsausschläge in einfacher Weise auf das zugehörige Anzeigeglied übertragen.

Diesem wird bei einem künstlichen Horizont zweckmäßig die Form eines Flugzeuges gegeben, wodurch eine sinnfällige Anzeige erzielbar ist, indem der Horizontzeiger und ίο das Flugzeugbild in an sich bekannter Weise eine Relativbewegung gegeneinander ausführen, die der Bewegung des Flugzeuges, bezogen auf den wahren Horizont, entspricht. Wie Abb. ι in einem Ausführungsbeispiel zeigt, ist auch bei gegenseitigem teilweisem Überschneiden der Anzeigeglieder deren Lage einwandfrei zu erkennen. Das die Winkelgeschwindigkeit anzeigende Flugzeugbild 1 liegt zwischen den beiden Festmarken 2. Durch Anordnung in der gleichen Ebene und gleichartige Ausbildung der schwarzweißen Streifen ist eine gute Ablesung gewährleistet.

Der Horizontzeiger 3 bewegt sich dahinter als weißer Balken auf dem schwarzen Grund einer das Innere des Gerätes verdeckenden Scheibe 2'.

Zur Kenntlichmachung des genauen Betrages der Längs- und Querneigung können in bekannter (nicht dargestellter) Weise dem Horizontzeiger zwei entsprechende Skalen zugeordnet werden.

Die Abb. 2 und 3 zeigen schematisch eine Ausführungsform eines künstlichen Horizontes, dessen Schaubild an Hand der Abb. 1 beschrieben wurde. Abb. 2 ist eine Seitenansicht, Abb. 3 eine Ansicht von vorn.

4 ist der Rotor des Horizontkreisels, 5 der eines Wendezeigerkreisels, die beide mit vertikaler Achse 4' bzw. 5' umlaufen. Der Horizontkreisel4 ist im indifferenten Gleichgewicht aufgehängt. Der Kreiselumlaufachsenträger 23 ist in nicht gezeichneten Lagern um eine quer zur Flugrichtung liegende Kardanachse in dem horizontalen Kardanrahmen 6 gelagert, der seinerseits bei 7 drehbar ist.

Der Präzessionsrahmen 8 des in Richtung des Pfeiles 10 umlaufenden Wendezeigerkreisels 5 ist um eine in Flugrichtung liegende Achse 9 drehbar. An dem Präzessionsrahmen sitzt ein Hebel 11, der* den einen Seitenarm einer Parallelführung bildet. Der zweite Seitenarm 12 ist um einen Festpunkt 13 schwenkbar. Beide Arme 12, 13 sind über eine Stange 14, auf der das Flugzeugbild 1 befestigt ist, über Gelenke 15 miteinander verbunden.

Der Rahmen 8 des Wendezeigerkreisels 5

ist durch eine Feder i6 an seine Mittelstellung gefesselt und seine Bewegung vermittels eines Kolbens 17 gedämpft. Feder 16 und Kolben 17 greifen an einen symmetrisch zum Hebel n an der anderen Seite des Präzessionsrahmens S sitzenden Hebel 15' an. Der Kolben ι ~ ist in einem Zylinder 18 beweglieh. Die Nachgiebigkeit der Dämpftmgseinrichtung 17, 18 ist durch ein Drosselventil 19, das durch das Gehäuse 20 hindurchgeführt ist, von außen einstellbar. Die Empfindlichkeit des Wendezeigerkreisels kann ge- 7" gebenenfalls durch Veränderung der Kreisel drehzahl oder Änderung der Federfesselung" den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden.

Der Horizontzeiger 3 sitzt an einem Hebel 2i, der auf dem Kardanrahmen 6 bei 22 gelagert ist. Zur Übertragung der Bewegung des Horizontkreisels auf den Hebel 21 dient in bekannter Weise ein am Kreiselumlaufachsenträger 23 sitzender Stift 24, der durch den Kardanrahmen 6 hindurch in einen Schlitz 25 des Hebels 21 eingreift und Längsneigungen in umgekehrtem Sinne auf diesen überträgt. Hinter dem Horizontzeiger 3 sitzt die schwarz gehaltene gehäusefeste Skala 2', die das Gehäuseinnere verdeckt und eine deutliche Ablesung der durch das Schauglas 3' sichtbaren Anzeigeorgane 1, 2, 3 ermöglicht.

Bei Fahrzeugquerneigungen macht der Horizontzeiger 3 die Relativbewegung des Kardanrahmens 6 gegen das Gehäuse 20 durch Drehung um die Achse 7 mit. Die Größe einer Längsneigung wird durch die Bewegung des Horizontzeigers 3 gegen die Festmarken 2 angezeigt. Der Sinneseindruck wird verstärkt, indem jede Drehung um die Fahrzeugquerachse einen der Bewegung des Horizontzeigers 3 entgegengerichteten Ausschlag des Flugzeugbildes 1 hervorruft. Bei einer Bewegung des Fahrzeuges z. B. nach unten ioo geht der Horizontzeiger 3 nach oben, während das Flugzeugbild 1 infolge der Präzession des Kreisels 5 sich nach unten bewegt. Die Größe der Drehgeschwindigkeit ergibt sich dabei aus der Ausschlagsgröße des Flugzeugbildes 1 in bezug auf die Festmarken 2.

Die relative Bewegung des Flugzeugbildes zur künstlichen Horizontlinie geschient mit der gleichen Sinnfälligkeit wie bei den bekannten künstlichen Horizonten mit feststehendem Flugzeugbild. Die Anzeige ist dagegen in ihrer Tendenz betont und ermöglicht aus diesem Grunde ein genaues Einhalten der Flugzeuglängsneigung.

Claims

PatentanspräCHE:

i. Längsneigungsmesser oder künstlicher Horizont, dadurch gekennzeichnet, daß dem Anzeigeglied für die Längsneigung (Horizontzeiger 3 ι ein auf die Drehgeschwindigkeit um die Fahrzeugquer-

achse ansprechender Zeiger (π zugeordnet ist, der bei Beginn von Längsneigungs änderungen in umgekehrtem Sinne ausschlägt wie das ' Längsneigungsanzeige glied.
2. Künstlicher Horizont nach Anspruch ι mit von einem Kreisel mit drei Freiheitsgraden gesteuertem Horizontzeiger und einem als Bezugsanzeigeorgan dienenden Flugzeugbild, dadurch gekennzeichnet, daß das Flugzeugbild mit einem gefesselten Kreisel von zwei Freiheitsgraden (Wendezeigerkreisel 5) in Verbindung steht, der bei Längsneigungsänderungen präzediert.
3. Künstlicher Horizont nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der Schaubüdmitte zwei Festmarken (2) vorgesehen sind, gegen die bei Beginn von Längsneigungsänderungen der Horizontzeiger (3) und das Flugzeugbild (1) in entgegengesetztem Sinne ausschlagen.
4. Künstlicher Horizont nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Festmarken (2) mit dem Flugzeugbild (1) in derselben Schaubildebene liegen, während der Horizontzeiger (31 dahinter angeordnet ist.
5. Künstlicher Horizont nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Präzessionsachse (91 des Wendekreiselrahmens (8) in Flugrichtung liegt und das Flugzeugbild (1) auf einer Parallelführung (11, 12, 14j angebracht ist, deren einer Seitenarm (11 j am Präzessionsrahmen (8j des Kreisels (5) befestigt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen