DE8228400U1 - Navigationshilfsmittel fuer die luftfahrt - Google Patents

Description

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7. Oktober 1982

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Friedrich Schiffrastnn
Rösrath-Forsbach

"Navigationshilfsmittel für die Luftfahrt"

Die Erfindung betrifft ein Navigationshilfsmittel für die Luftfahrt. Dieses Hilfsmittel umfaßt zwei durch einen Zapfen verdrehbar miteinander verbundene und mit Skalen versehene Grundscheiben, die jede mit einem sich verjüngenden und mit einer Spitz· versehenen Zirkelschenkel verbunden sind. 15

Derartige Navigationshilfsmittel sind wahrscheinlich schon bekannt, ohne daß jedoch eine druckschriftliche Veröffentlichung darüber ermittelt werden konnte.

Der Erfindung liegt die Aufgäbe zugrunde, ein Navigationshilfsmittel dieser Art so auszubilden, daß der Pilot eines Luftfahrzeuges bzw. ein mit der Navigation betrauter Begleiter desselben alle anfallenden Navigations aufgab ^ mit Hilfe dieses Hilfsmittels und einer Luftfahrtkarte in einfacher Weise lösen kann, ohne noch zusätzliche Hilfsmittel, Rechenscheiben oder dergleichen zu benötigen. Dazu soll das Navigationshilfsmittel räumlich in passender Weise ausgebildet und mit den erforderlichen Skalen zur Einstellung und Ablesung versehen sein.

Erfindungsgemäß ist jeder der beiden Zirkelschenkel

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durch ein spitzwinkliges, gleichschenkliges Dreieck gebildet, dessen Seiten tangential in sine die Rechenskalen tragende Grundscheibe übergehen. Durch diese Ausbildung wird eine noch zu beschreibende Anordnung von Maßeinteilungen zur Abnahme von Entfernungen auf einer Karte ermöglicht, was bei abgeknickten Zirkelschenkeln nicht möglich wäre.

In Weiterbildung ist vorgesehen, daß der Zapfen ein zentrales Fenster besitzt, das ein Auflegen auf eine bestimmte Stelle der Karte ermöglicht. Dieses Fenster kann entweder ckirch eine hohle Ausbildung des Zapfens oder aber durch eine Verwendung eines transparenten Zapfens erreicht werden, wobei vorzugsweise in dem Fenster ein Fadenkreuz vorgesehen ist.

In Weiterbildung des Navigationshilfsmittels ist eine konzentrisch zu den beiden Grundscheiben auf der Rückseite angeordnete Einstellscheibe vorgesehen, die ebenfalls um den Zapfen frei drehbar ist und vorzugsweise denselben Durchmesser wie die beiden Grundscheiben aufweist. Diese Einstellscheibe gestattet die Anbringung weiterer Einstell- und Ableseskalen, wie nachstehend beschrieben.

25

Um von einer Karte Entfernungen schnell abgreifen

und ermitteln zu können, ist am äußeren Rand der vorderen Grundscheibe ein Fenster vorgesehen. Unter diesem Fenster befinden sich am äußeren Rand der _a0 rückwärtigen Grundscheibe Skalen, die so angeordnet und eingeteilt sind, daß man jeweils die mit den Spitzen der beiden Zirkelschenkel von einer Karte abgegriffene Entfernung im Fenster ablesen kann.

Das Navigationshilfsmittel enthält auf den Grundscheiben und der Einstellscheibe eine Anzahl wei-

] terer Fenster und darunterliegende Skalen, die

zur Lösung verschiedener Navigationsaufgaben dienen und in. den Ansprüchen beansprucht sind.

So lassen sich mit Hilfe der Skalen auf d2r Vorderseite bei bekannter Geschwindigkeit über Grund und bekannter Flugstrecke die benötigte Flugzeit, entsprechend bei bekannter Geschwindigkeit über Grund und geflogener Zeit der Standort auf der Karte und ¹^ schließlich bei bekannter Geschwindigkeit über Grund und bekannten Standort die noch zu fliegende Zeit ermitteln.

Bei bekannter Entfernung und Flugzeit läßt sieb, entsprechend rechts neben dem Fenster auch die Geschwindigkeit über Grund ablesen und damit die weitere Zeitplanung vornehmen.

2Q Weiterhin lassen sich mit Hilfe der Skalen auf der

Vorderseite die Windkomponenten in bzw. entgegen der Flugrichtung bzw. quer zur Flugzeuglängeachse für Start und Landung ermitteln, sowie auch der Punkt, in dem ein Sinkflug begonnen werden muß.

25

Auf der Rückseite befinden sich Skalen, mit deren f Hilfe der rechtweisende und mißweisende Kurs ohne

Windeinfluß ermittelt werden kann.

Mit Hilfe der Einstellscheibe auf der Rückseite läßt sich ferner aus der bekannten Windrichtung der Windeinfallwinkel, also der Winkel, den die Windrichtung mit der Flugrichtung bildet, ermitteln. Ferner gestatten die Skalen auf dieser Einstellscheibe die

35

Ermittlung der Geschwindigkeit über Grund bei Windeinfluß, nämlich in Abhängigkeit von dem Windeinfallwinkel und der Windgeschwindigkeit. Es läßt sich

- 10 -

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außerdem der sogenannte Luvwinkel ermitteln, also die Kurskorrektur, die durch einen das Flugzeug seitlich

treffenden ¥ind erforderlich wird.

* _c Schließlich enthalten die Zirkelschenkel mehrere Skalen, \ die die Ablesung von Entfernungen auf einer Karte, und

zwar in verschiedenen Maßstäben und Maßeinheiten, ge-

; statten. Dabei ermöglicht die geometrische Ausbildung

der Zirkelschenkel und Grundscheiben die Bildung sines 10 relativ langen Streckenmaßes, indem die Zirkelschenkel k so gespreizt werden, daß sie längs einer ihrer beiden

Kanten miteinander fluchten. Die Skala an der Kante des einen Zirkelschenkels geht dann also direkt in die Skala der anschließenden Kante des anderen Zirkelschenkels über. Auf den Kanten der Zirkelschenkel sind mehrere Streckenmaße aufgetragen.

Schließlich bietet die Grundscheibe auf der Vorderseite des Navigationshilfsmittels noch genügend Platz zur Aufnahme weiterer Tabellen oder grafischer Darstellungen, insbesondere für eine Tabelle zur Ermittlung der Dichtehöhe eines Flugplatzes. Damit kann man aus einer gegebenen Druckhöhe eines Platzes mittels der ebenfalls bekannten Temperatur die Dichtehöhe des Platzes ermitteln.

Weitere Einzelheiten der Skalen und Fenster auf dem Navigationshilfsmittel ergeben sich aus den Patentansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung anhand 3" der Zeichnung. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematisch vereinfachte, verkleinerte Gesamtansicht auf die Rückseite eines erfindungsgemäßen Navigationshilfsmittel;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1 im gleichen Maßstab;

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Fig. 3 eiiie Vorderansicht in natürlicher Größe;

Fig. 4 eine Rückansicht in natürlicher Größe;

Fig. 5 eine Vorderansicht ähnlich Fig. 3. .jedoch schematisch vereinfacht und teilweise abgebrochen, und

Fig. 6 eine Rückansicht ähnlich Fig. 4, jedoch schematisch vereinfacht und teilweise abgebrochen.

Das in Fig. 1 in Rückansicht darstellte Navigationshilfsmittel umfaßt einen vorderen Zirkelschenkel 1a und einen mit diesem gelenkig über einen Zapfen 4 verdrehbar verbundenen rückwärtigen Zirkelschenkel 2a, die die Form gleichschenkliger Dreiecke aufweisen und in die Zirkelspitzen 1c bzw. 2c übergehen.

Der vordere Zirkelschenkel 1a ist einstückig mit einer vorderen Grundscheibe 1b ausgebildet, die in Fig. 1 allerdings nicht zu erkennen ist, wohl aber aus Fig. 2. In gleicher Weise ist der rückwärtige Zirkelschenkel 2a einstückig mit einer rückwärtigen Grundscheibe 2b verbunden. Beide Grundscheiben sind kreisförmig und von gleichem Durchmesser. Der die beiden Grundscheiben verdrehbar verbindende Zapfen 4 besitzt ein Fenster 5, das einen Durchblick auf eine darunter befindliche Karte gestattet. An den in Fig. 1 benachbarten Kanten der Zirkelschenkel 1a und 2a befinden sich

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Streckenmaßskalen 6 und 7 auf der in Fig. 1 sichtbaren Rückseite. Entsprechende Skalen befinden sich auf der nicht sichtbaren Vorderseite, wie aus Fig. 3 ersichtlich. Die anderen Begrenzungskanten der Zirkelschenkel 1a und 2a sind ebenfalls mit Strekkenmaßskalen versehen, wie in Fig. 1 angedeutet und im einzelnen aus Fig. 4 zu erkennen ist.

Auf die rückwärtige Grundscheibe 2b ist, ebenfalls mit ihr und der vorderen Grundscheibe drehbar durch den Zapfen 4 verbunden, eine Einstellscheibe 3 aufgelegt. Diese Einstellscheibe ist, um die rückwärtige Grundscheibe 2b darstellen zu können, in Fig. 1 außen abgebrochen dargestellt. Die Ausbildung dieser Einstellscheibe ist aber im einzelnen aus den Fig. 4 und 6 zu erkennen.

Gemäß Fig. 1 ist in der Einstellscheibe 3 ein sektorartiges, radial vom Zapfen 4 nach außen verlaufendes Fenster 16 vorgesehen, dessen Funktion bei Beschreibung der Fig. 6 näher erläutert werden wird. In der Mitte der Einstellscheibe, um den Zapfen 4 herum, befindet sich auf der Einstellscheibe 3 ein Flugzeugsymbol 13, das einen Hinweis auf die Flugrichtung geben soll.

Auf dem rückwärtigen Zirkelschenkel 2a befindet sich eine Mittellinie 44, die radial von der Zirkelspitze 2c zum Mittelpunkt des Fensters 5 führt.

Auf dem vorderen Zirkelschenkel 1a befindet sich ebenfalls eine Mittellinie, die ebenfalls die Zirkelspitze 1c mit dem Mittelpunkt des Fensters 5 verbindet. Diese Linie wird im folgenden als Kurslinie bezeichnet. Ihre Funktion wird weiter unten

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erläutert.

Auf der Grundscheibe 2b befindet sich schließlich eine Kursskala 46, die sich um den Rand der Grundscheibe vollständig herumzieht und in 360 Grade eingeteilt ist.

Ferner befinden sich auf der in Fig. 1 sichtbaren Rückseite, und zwar auf der Rückseite des vorderen Zirkelschenkels 1a, unmittelbar außerhalb der Grenzlinie zwischen der vorderen Grundscheibe 1b und dem Zirkelschenkel 1a, rechts und links der Kurslinie 45, je eine Skala für die Mißweisung, und zwar eine Skala 4? für die westliche und eine Skala 48 für die östliche Mißweisung. Auch deren Funktion wird noch nachstehend erläutert.

Auf der Kurslinie 45 sind ferner zur Erleichterung der Ablesung noch Skalen 49 und 50 für die Flugstrecke, in den üblichen beiden Maßstäben 1j500 und 1:1 000 000, angeordnet.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine praktische Ausbildung des vorstehend kurz beschriebenen Navigationshilfsmittels, und zwar Fig. 3 die Vorderseite und Fig. 4 die Rückseite desselben.

In Fig. 5, die als Vorderansicht der Fig. 3 entspricht, sind der Übersichtlichkeit halber nur die

nachstehend erwähnten Fenster und Skalen dargestellt, 30

die übrigen jedoch fortgelassen. Auf der vorderen Grundscheibe 1b, an die der vordere Zirkelschenkel 1a einstückig längs der gestrichelten Grenzlinie 54 angrenzt, befinden sich in der dem Zirkelschenkel benachbarten Hälfte mehrere Fenster, nämlich ,

die sektorartigen, radial vom Zapfen 4 nach außen

- 14 -

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14

1 verlaufenden Fenster 10, 21 und 33, die jeweils

. den Blick auf mehrere, konzentrisch zum Zapfen 4

; angeordnete Skalen beobachten lassen. Diese Skalen

befinden sich auf der nach vorn weisenden Seite der

,,,' 5 rückwärtigen Grundscheibe 2b, die in Fig. 5 von der

η Grundscheibe 1b verdeckt ist.

I Außerdem befinden sich in der vorderen Grundscheibe

•^;„ 1b noch mehrere Einzelfenster 8, 22, 28, 30, 36

•Ι ίο und 38, unter denen sich jeweils eine einzige Skala

I befindet.

I Neben den vorstehend genannten sektorartigen Fen-

I stern 10, 21 und 33 befinden sich an deren Rändern

I 15 auf der vorderen Grundscheibe 1b noch konzentrisch

(I angeordnete Fest-skalen 12, 24, 25 und 32a, die den

I konzentrischen Skalen, die in den Fenstern jeweils

\ sichtbar werden, entsprechen und zirkulär mit den-

I selben fluchten. Die Festskala 12 neben dem Fenster

I 20 ¹^ besteht übrigens aus drei verschiedenen, neben-

]i einander liegenden Einzelskalen, die für verschie-

1 dene Maßeinheiten ausgelegt sind.

I Im Fenster 10 sind Skalen 11 für die Flugzeit, im s

25 Fenster 21 Skalen 26 und 27 für die Windkomponente ·

'.·- für Start und Landung und im Fenster 33 Skalen 34

1 für die Entfernung vom Zielort bei Sinkflugbeginn

sichtbar.

₃₀ Im Fenster 36 ist eine Skala 37 für- die Flugstrecke in km, im Fenster 38 eine Skala 39 für die Flugstrecke in Statute Miles und im Fenster 28 eine Skala 29 für die Flugstrecke in nautischen Meilen (NM) sichtbar, während im Fenster 8 ebenfalls eine Skala 9 für die Flugstrecke in nautischen Meilen,

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jedoch in einem anderen Maßstab, erscheint.

- 15 -

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Im Fenster 22 erscheint eine Skala für den Windeinfallwinkel und im Fenster 30 eine Skala für die Reiseflughöhe.

Die Fenster 36, 38, 8, 9 und 10 sowie die Skalen 12 gehören im übrigen zu einem Sektor, der Zeit-, Entfernungs- und Geschwindigkeitsangaben enthält.

Entsprechend gehören die Fenster 30 und 33 sowie die Skala 32a zu einem Sektor 32, der der-Bestimmung des Punktes dient, an dem der Sinkflug vor der Landung begonnen werden sollte.

Zwischen diesen Sektoren 32 und 35 liegt ein Sektor mit Fenstern und Skalen, die zur Ermittlung des Windeinfiusses bei Start und Landung benötigt werden.

Der von Fenstern und Skalen freie obere Teil der vorderen Grundscheibe 1b wird durch eine eingedruckte grafische Darstellung zur Ermittlung der Dichtehöhe eines Platzes ausgenutzt. Die Ordinaten 41 dieses Diagramms enthalten die Außentemperatur, links in ⁰C und rechts in ⁰F, die Abszisse 40 enthält die Dichtehöhe in jeweils 1000 Fuß. Im Diagramm sind eine Kurve 43 für die Normaltemperatur und eine Kurvenschar 42 für die Druckhöhen eingezeichnet.

_ΟΛ Auf der Rückseite des Navigationshilfsmittels, die

in Fig. 6 vereinfacht dargestellt ist, sind ebenfalls Skalen und ein Fenster angeordnet.

Der äußere Rand 55 der Einstellscheibe 3 ist durchsichtig und trägt, diametral gegenüberliegend, Kurs-35

marken 14 und 15, die mit der Längsachse des Flug-

- 16 -

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	zeugsymbols 13 übereinstimmen, unter diesem durch
	sichtigen Rand befindet sich, auf der diesem zuge
5	wandten Seite der rückwärtigen Grundscheibe 2b,
	eine sich über den ganzen Umfang erstreckende und
	in 360 Winkelgrade eingeteilte Kursskala 46. Die
	Skala ist so angeordnet, daß die Mittellinie auf
	dem Zirkelschenkel 2a mit 180 Winkelgraden, ent
10	sprechend der Südrichtung, übereinstimmt. Gegen
	über bei 0 bzw. 360 Winkelgraden befindet sich die
	Nordrichtung.
	Dicht innerhalb des durchsichtigen Randes 55 be
15	finden sich auf der Einstellscheibe Skalen 51 für
	den Windeinfallwinkel, und zwar in vier verschie
	denen Sektoren jeweils für Rückenwind, Wind von
	vorn, rechten Seitenwind und linken Seitenwind.
20	Jede dieser vier Skalen ist in 90 Winkelgrade un
	terteilt.	I
	Die Kreisfläche der Einstellscheibe 3 innerhalb	I
	dieser Skalen für den Windeinfallwinkel ist in	I
	fünf Sektoren 17 unterteilt, die verschiedenen ab	\
25	gestuften wahren Fluggeschwindigkeiten
	zugeordnet sind. Die Sektoren sind sämtlich durch
	konzentrische Kreise unterteilt. Der innerste die	j
	ser Kreise trägt eine Skala 19 für die wahre	£ I ; ΐ
30	Fluggeschwindigkeit des betreffenden Sektors.	;S ι
	Radial außerhalb dieser Skala 19 befinden sich in	i
	jedem Sektor 17 Skalen 17a für den Luvwinkel.	S
	Die Einstellscheibe 3 besitzt ferner das eingangs	I
35	schon erwähnte Fenster 16, durch das mehrere kon	I
	zentrische Skalen 20, 52 und 53 sichtbar werden.	I
Die innenliegende Skala 20 dient zur Einstellung	ι I j a 1
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der wahren Fluggeschwindigkeit, die radial außenliegende Skala 52 zur Einstellung des Windeinfallwinkels und die dazwischenliegenden Skalen 53 zur Ablesung von Geschwindigkeitskorrekturen«

Neben dem Fenster 16 liegt eine den Skalen 17a für den Luvwinkel zugeordnete Skala 18 für die Windge schwindigkeit .

'0 Schließlich befinden sich in den einzelnen Sektoren 17, dicht innerhalb der vier Skalen für den Wind einfallwinkel, jeweils weitere, in 90 Winkelgrade unterteilte Skalen 56 für den Windeinfallwinkel.

Nachstehend wird die Arbeitsweise mit dem erfindungsgemäßen Navigationshilfsmittel erläutert. Dabei wird auf die Figuren 1,2,5 und 6 Bezug genommen. Die Figuren 3 und 4 zeigen zwar die vollständige 2Q Ausführung des Navigationshilfsmittels; dabei sind aber die Bezeichnungen, wie im internationalen Flugverkehr üblich, in englischer Sprache eingetragen.

Die Bestimmung des Punktes, in dem ein Sinkflug eingeleitet werden muß, erfolgt mit Hilfe der in Fig. 5 dargestellten Vorderseite des Navigationshilfsmittels. Dazu wird der Sektor 32 auf der rück wärtigen- Grundscheibe 2b verwendet. Für die Aus legung der Skalen wurde eine Sinkrate von 500 Fuß/min zugrundegelegt, da diese im Durchschnitt den wirtschaftlichsten Sinkflug gewährleistet.

Im Fenster 30 wird durch Verdrehen der beiden Grundscheiben 1b und 2b gegeneinander die auf der darunterliegenden Skala 31 sichtbar werdende Reiseflughöhe eingestellt.

- 18 -

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Neben der bekannten Geschwindigkeit über Grund, die auf der Skala 32a aufgetragen ist, erscheint dann rechts daneben im Fenster 33 auf der jeweiligen Skala 34 die Entfernung in Seemeilen vom Zielort, bei der mit dem Sinkflug begonnen werden sollte»

S?) erhält man beispielsweise bei einer Reiseflughöhe von 8.000 Fuß und einer Geschwindigkeit über Grund von 120 Knoten eine Entfernung von 32 Seemeilen, ^ö sofern der Zielort auf Meereshöhe liegen sollte. Sollte der Zielort höher liegen, muß diese Höhendifferenz der Reiseflughöhe abgezogen werden.

Die ermittelte Entfernung wird nun im Fenster 8 in Seemeilen, für einen Kartenmaßstab von 1:1 000 eingestellt. Die Zirkelspitzen 1c, 2c stellen nunmehr diese Entfernung für den betreffenden Kartenmaßstab dar. Wenn man eine Karte im Maßstab _ΟΛ 1:500 000 verwenden will, ist die Entfernung in Seemeilen im Fenster 28 mittels der Skala 29 einzustellen.

Man kann nun die eine Zirkelspitze auf den Zielort ¹³¹¹U- ^die andere auf die Kurslinie setzen und erhält dann auf der Karte denjenigen Punkt, in dem der Sinkflug begonnen werden muß.

Man kann auch die für den Sinkflug benötigte Zeit im Fenster. 10 auf der darunterliegenden Skala 11 für den jeweiligen Kartenmaßstab ablesen.

Auf der gleichen Seite des Navigationshilfsmittels kann dann die Windkomponente für Start und Landung ermittelt werden. Windrichtung und Stärke bestimmen diese Windkomponente in Bezug auf die Flugzeuglängsachse. Dabei ist bezüglich des jeweiligen

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Vorzeichens zwischen Wind von vorne bzw. Wind von hinten zu unterscheiden und entsprechend bei Seitenwind zwischen Wind von rechts oder von links. Der Windeinfallwinkel wird ge^ppüber der Flugzeuglängsachse gemessen, und zwar von der Flugzeugnase aus

gesehen nach rechts und links in Geraden der Kompaßrose, jeweils von 0° bis 90°. Entsprechend wird bei Wind von hinten der Winkel vom Heek des Flugzeuges aus gemessen bzw· ermittelt.
10

Im Fenster 22 wird auf der Skala 23 der Windeinfallwinkel eingestellt. Die Ermittlung des Windeinfallwinkels erfolgt, wie noch nachstehend beschrieben werden wird, mit Hilfe der Rückseite des Navigationshilfsmittels. Dabei kann dann im Fenster 21 die Einwirkung des Windes auf das Flugzeug in Knoten aus der eingestellten Windrichtung, abhängig von der Windgeschwindigkeit, abgelesen werden. Außerdem ng i^s"t iⁿ entsprechender Weise in einer anderen Farbe im gleichen Fenster auch die Einwirkung bei Wind von vorn bzw. Wind von hinten zu ermitteln.

Der Führer des Luftfahrzeuges kann nun bei Start und Landung entsprechend der Windkomponente seinen Luvwinkel bestimmen und kennt die zu erwartende Auswirkung des Windes auf seine Start- oder Landegeschwindigkeit .

Die vordere Grundscheibe 1b enthält ferner einen Sektor 35 für Entfernungs« und Zeitangaben. Um bei einer bekannten Geschwindigkeit über Grund und einer bekannten Flugstrecke die benötigte Flugzeit zu ermitteln, entnimmt man mit den Zirkelenden 1c, 2c die

Entfernung aus der Karte und liest, unter Berücksichtigung des Kartenmaßstabes (1:500 000 oder 1:1 000 000) die Entfernung im entsprechenden Fenster

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8 oder 28 in Seemeilen ab. Man kann jetzt im Fenster 10 auf dem entsprechenden Skalenkreis die Flugzeit in Minuten ablesen. Welcher der konzentrischen Skalenkreise der Skalengruppe 11 zu verwenden ist, ergibt sich aus der bekannten Geschwindigkeit über Grund, die, Je nach dem betreffenden Geschwindigkeitsmaß auf einer der Skalen 12 abgelesen bzw. festgehalten wird.

Falls man jedoch die Geschwindigkeit über Grund und die geflogene Zeit bis zum Augenblick der Messung kennt, kann man mittels dieser Skalen auch den eigenen Standort ermitteln. Man stellt die geflogene Zeit im Fenster 10 neben der bekannten Geschwindigkeit ein und kann dann mit Hilfe der Zirkelenden den Standort auf der Karte zeigen bzw. feststallen.

Schließlich kann auch bei bekannter Geschwindigkeit über Grund und bekanntem Standort die noch bis zum Zielort zu fliegende Zeit ermittelt werden. Die Zirkelspitzen werden auf den Standort und den Zielort gestellt,und es wird im Fenster 10, neben der bekannten Geschwindigkeit über Grund, die noch benötigte Flugzeit in Minuten eingestellt. j

Sofern der entsprechende Wert in englischen Landmeilen oder in Kilometer ermittelt werden sol}., werden dafür die Skala 39 im Fenster 38 bzw. die Skala 37 im Fenster 36 benutzt.

Schließlich sind auf die beiden Zirkelschenkel, wie |

j vereinfacht in Fig.1 und ausführlich in Fig. 3 dargestellt ist, Streckenmaße aufgedruckt, und zwar

einmal im Maßstab 1 : 500 000 und zum anderen im j

Maßstab 1:1 000 000, jeweils in Seemeilen. j

- 21 -

Bei größeren Entfernungen, die die Länge eines

Zirkelschenkels überschreiten, werden die beiden Grundscheiben und damit die Zirkelschenkel so gegeneinander verdreht, daß auf einer Seite der beiden Zirkelschenkel die Kanten miteinander fluchten und ein durchgehendes Lineal bilden.

Die Dichtehöhe eines Platzes kann mittels des Diagramms auf der Vorderseite, oberhalb der vorgenannten Fenster und Skalen, ebenfalls auf der vorderen

Grundscheibe ermittelt werden. Man folgt dazu der vertikalen Temperaturlinie bis zu dem Punkt, an dem diese die diagonal angeordnete Kurve der Kurvenschar 42 für die Druckhöhe schneidet. Von diesem Punkt aus fluchtet man senkrecht nach unten und liest dort die Dichtehöhe des Platzes auf der Abszisse ab.

Weitere Bestimmungen können mittels der rückwärtigen Grundscheibe 2b und der dieser gegenüber frei drehbaren Einstellscheibe 3 auf der Rückseite des Navigationshilfsmittels vorgenommen werden. Zur Bestimmung des rechtweisenden Kurses wird die öffnung 5 auf den Ausgangspunkt des Fluges auf der Karte ι

gelegt. Der rückwärtige Zirkelschenkel 2a wird

nunmehr so um den Ausgangspunkt herum gedreht, daß • seine Mittellinie 44 parallel zu einem Meridian auf der Karte verläuft. Dann wird dieser rückwärtige Zirkelschenkel 2a festgehalten und der vordere

Zirkelschenkel 1a so verdreht, daß seine Mittellinie

45, die sogenannte Kurslinie, auf das Ziel zeigt bzw.

das Ziel auf der Karte schneidet. Die auf dem vorderen

Zirkelschenkel 1a angebrachte Kurslinie 42 zeigt nun * an ihrer Wurzel auf der Kursskala 46 der rückwärtigen

Grundscheibe 2b den rechtweisenden Kurs zum Zielort«,

- 22 -

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X 1 Man kann ferner auch den mißweisenden Kurs ablesen. Hierzu wird die Skala 47 für westliche bzw. 48 für östliche Mißweisung (siehe Fig. 1) benutzt. Diese Mißweisung ist dann dem rechtweisenden Kurs hinzu-5 zufügen (bei westlicher Mißweisung) oder von diesem abzuziehen (bei östlicher Mißweisung).

Gleichzeitig mit der Einstellung des rechtweisenden

oder mißweisenden Kurses kann man an der Kurslinie 10

die Entfernung vom Ausgangspunkt zum Zielort ablesen,

und zwar auf den längs der Kurslinie 45 eingetragenen Skalenmarken 49 für einen Maßstab bzw. 50 für den anderen Maßstab, sofern diese Entfernung nicht die .e Länge dieses Zirkelschenkels überschreitet.

Die auf der rückwärtigen Grundscheibe 2b frei drehbar angeordnete Einstellscheibe 3 gestattet die Ermittlung weiterer Werte, vor allem der Gesclivindigkeit über Grund. Dazu wird von der mittels Instrument gemessenen wahren Fluggeschwindigkeit, also der Geschwindigkeit gegenüber der umgebenden Luft, und dem Windeinfallwinkel ausgegangen. Auch die Windgeschwindigkeit wird als bekannt angenommen. Daraus kann dann im Fenster 16 auf den Skalen 53 die resultierende Geschwindigkeit über Grund ermittelt werden. Dazu wird die Scheibe so verdreht, daß im Fenster auf der inneren Skala 20 die gemessene wahre

Fluggeschwindigkeit erscheint. Für diese wahre Plugon

geschwindigkeit gelten mehrere Winkeleinstellungen der Einstellscheibe, über einen von etwa 70°. Man dreht nun innerhalb dieses Sektors die Scheibe auf den bekannten Windeinfallwinkel und liest nun neben dem betreffenden Wert für die Windgeschwindigkeit (zwischen 10 und 50 Knoten) einen Wert ab, der der jeweiligen Windstärke und Richtung entspricht.

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Bei ¥ind von vorn ist dieser Wert von der wahren Fluggeschwindigkeit abzuziehen, bei Wind von hinten zu dieser hinzuzufügen.

Schließlich wird der Luvwinkel wie folgt ermittelt:

Sobald nämlich der Wind das Flugzeug in einem Winkel zur Flugzeuglängsachse beaufschlagt, ergibt sich eine Windkomponente, die Einfluß auf die Flugrichtung hat und deswegen dadurch korrigiert werden muß, daß man das Flugzeug gewissermaßen in den Wind dreht. Die Flugrichtung muß also um den Luvwirikel verbessert werden. Dieser Luvwinkel hängt vom Windeinfallwinkel und von der Windgeschwindigkeit ab.

Zunächst sucht man innerhalb der Skala 19 den Sektor heraus, der der wahren Fluggeschwindigkeit am nächsten kommt. Sodann sucht man in der größeren Skala 51 auf der Einstellscheibe den ermittelten Windeinfallwinkel und fluchtet von dieser Zahl radial einwärts bis zur jeweiligen Windgeschwindigkeit und liest dort den Luvwinkel ab. Sofern der Wind von rechts kommt, ist der Luvwinkel dem Steuerkurs zuzufügen. Kommt der Wind dagegen von links, ist der Luvwinkel vom Steuerkurs abzuziehen.

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Claims (26)

DipUkg.W.DdUk. Dipl.-Ing. H.-]. Üppert PaUntanwilta Frankcrfontef SbaB· 137 50CO iNgbdi Giadbadi 3 Friedrich Schiffmann Röerath-Forsbach Ansprüche

1. Navigationshilfsmittel tür die Luftfahrt,-das zwei durch einen Zapfen verdrehbar miteinander verbundene und mit Skalen versehene Grundscheiben umfaßt, die jede mit einem sich verjüngenden und mit einer Spitze versehenen Zirkelschenkel verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Zirkelschenkel (1a, 2a) durch ein spitzwinkliges, gleichschenkliges Dreieck gebildet wird, dessen Seiten, tangential in eine die Rechenskalen tragende Grundscheibe übergehen»

2. Navigationshilfsmittel nach Anspruch 1, d a duroh gekennzeichnet, daß der Zapfen (4) sin zentrales Fenster (5) besitzt.

«κ 3. Navigationshilfsmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (4) hohl ausgebildet ist.

4. Navigationshilfsmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

in dem Fenster des Zapfens ein Fadenkreuz vorgesehen ist.

5. Navigationshilfsmittel nach Anspruch 1 bis 4»-··

dadurch gekennzeichnet, daß 35

die Zirkelschenkel (1a, 2a) gleiche Länge aufweisen.

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6. Navigationshilfsmittel nach Anspruch 1 Ms 5, gekennzeichnet durch eine konzentrisch zu den beiden mit den Zirkelschenkeln

\ (1a, 2a) versehenen Grundscheiben (1b, 2b) auf der

Rückseite angeordnete Einstellscheibe (3), die ebenfalls um den Zapfen (4) frei drehbar ist.

7. Navigationshilfsmittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß - die Einstellscheibe (3) denselben Durchmesser wie die beiden Grundscheiben (1b, 2b) aufweist.

8. Navigationshilfsmittel nach Anspruch 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß i5 auf der Vorderseite desselben, auf der einen Seite des ersten Zirkelschenkels (1a) und auf der entsprechenden Seite des zweiten Zirkelschenkels (2a)je

f eine durchgehende Maßeinteilung (6, 7) zur Abnahme

von Entfernungen aus einer Karte vorgesehen ist.

(1:500 000 bzw. 1:1.000 000)
20

9. Navigationshilfsmittel nach Anspruch 1 bis 8,

gekennzeichnet durch ein Fenster (8, 28, 36, 38) am äußeren Rand der vorderen Grundscheibe (1b) und darunter am äußeren Rand. der rückwärtigen Grundscheibe (2b) angebrachte Skalen (9, 29, 37, 39) zum Ablesen der mit den Spitzen (ic, 2c) der beiden Zirkelschenkel (1a, 2a) von einer Karte abgegriffenen Entfernung.

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10. Navigationshilfsmittel nach Anspruch 1 bis 9, gekennzeichnet durch ein sektorartiges, radial vom Zapfen (4) nach außen verlaufendes Fenster (10) in der vorderen Grundscheibe (1b), mehrere darunter auf der rückwärtigen

Grundscheibe (2b) in konzentrischen Kreisen ange-35

ordnete Skalen (11) zum Ablesen der Flugzeit (in

Minuten) und eine neben dem Fenster (10) auf der vorderen Grundscheibe (1b), mit den konzentrischen Skalen (11) der rückwärtigen Grundscheibe (2b) zirkulär fluchtend, vorgesehene Skalen (12) für die Geschwindigkeiten über Grund.

11. Navigationshilfsmittel nach Anspruch 1 bis 10, gekennzeichnet durch ein sektorartiges, radial vom Zapfen (4) nach außen verlaufendes Fenster (21) in der vorderen Grundscheibe (1b), mehrere darunter auf der rückwärtigen Grundscheibe (2b) in konzentrischen Kreisen angeordnete Skalen (27) zum Ablesen der seitlichen Windkomponente und eine neben dem

Fenster (21) auf der vorderen Grundscheibe (1b) mit den konzentrischen Skalen (27) der rückwärtigen Grundscheibe (2b) zirkulär fluchtend, vorgesehene Skala (25) für die Windgeschwindigkeit.

12. Navigationshilfsmittel nach Anspruch 1 bis 11, gekennzeichnet durch mehrere unter dem Fenster (21) auf der rückwärtigen Grundscheibe (2b) in konzentrischen Kreisen angeordnete Skalen (26) zum Ablesen der Windversetzungsge-

oc schwindigkeit in bzw. entgegen der Flugrichtung und eine neben dem Fenster (21) auf der vorderen Grundscheibe (ib), mit den konzentrischen Skalen (26) der rückwärtigen Grundscheibe (2b) zirkulär fluchtend, vorgesehene Skala (24) für die Windge-

OQ schwindigkeit.

13. Navigationshilfsmittel nach Anspruch 11 und 12, gekennzeichnet durch ein radial mit dem Fenster (21) fluchtendes und radial O₅ außerhalb desselben angeordnetes Fenster (22) in

der vorderen Grundscheibe (1b) und eine darunter auf

der rückwärtigen Grundscheibe (2b) angeordnete Skala (23) für den Windeinfallwinkel.

14. Navigationshilfsmittel nach Anspruch 1 bis 13, gekennzeichnet durch ein sektorartiges, radial vom Zapfen (A) nach außen verlaufendes Fenster (33) in der vorderen Grundscheibe (1b), mehrere darunter auf der rückwärtigen Grundscheibe (2b) in konzentrischen Kreisen an geordnete Skalen (34) zum Ablesen der Entfernung vom Ziel bei Sinkflugbeginn und eine neben dem Fenster t33) auf der vorderen Grundscheibe (1b), mit den konzentrischen Skalen (34) der rückwärtigen Grundscheibe (2b) zirkulär fluchtend, vorgssehene Skala (32a) für die Geschwindigkeit über Grund.

15· Navigationshilfsmittel nach Anspruch 14,

ge

kennzeichnet durch ein radial mit dem Fenster (33) fluchtendes und radial außerhalb desselben angeordnetes Fenster (30) in der vorderen Grundscheibe (1b) und eine darunter auf der rückwärtigen Grundscheibe (2b) angeordnete Skala (31) für die Reiseflughöhe.

16. Navigationshilfsmittel nach Anspruch 1 bis 15, gekennzeichnet durch eine am Umfang der rückwärtigen Grundscheibe (2b), auf der der vorderen Grundscheibe (1b) abgewandten Seite, angeordnete Kursskala (46), deren Skalenanfang der Zirkelspitze (2c) abgewandt ist.

17. Navigationshilfsmittel nach Anspruch 16, d a -durch gekennzeichnet, daß die Mittellinie (44) des Zirkelschenkels (2a) durch die Mitte des Fensters (5) und den Skalen-

Il ·» I Il ·Ι 11

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5
anfang der Kursskala (46) verläuft.

IS. Navigationshilfsmittel nach Anspruch 16 und 17* dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellscheibe (3) einen auf der Kursskala (46) aufliegenden durchsichtigen Rand (55) mit zwei diametral gegenüberliegenden Kursmarken (14, 15) aufweist.

19. Navigationshilfsmittel nach Anspruch 18,■ gekennzeichnet durch eine radial innerhalb des durchsichtigen Randes (55) der Einstellscheibe (3) auf dieser angebrachte Skala (51) für den Windeinfallwinkel.

20. Navigationshilfsmittel nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die innerhalb der Skala (51) liegende Kreisfläche in Sektoren (1?) unterteilt- ist» die verschiedenen wahren Fluggeschwindigkeiten zugeordnet sind.

21. Navigationshilfsmittel nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sektor (17) an seinem äußeren Rand eine Skala (56) für den Windeinfallwinkel aufweist.

22. Navigationshilfsmittel nach Anspruch 20 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß

₃Q alle Sektoren in konzentrische Kreise mit Skalen (17a) für den Luvwinkel unterteilt sind.

23. Navigationshilfsmittel nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß den Skalen (17a) für den Luvwinkel eine Skala (18) für die Windgeschwindigkeit zugeordnet ist.

24. Navigationshilfsmittel nach Anspruch 1 bis 23, gekennzeichnet durch ein sektorartiges, radial vom Zapfen (4) nach außen verlaufendes Fenster (16) in der Einstellscheibe

j 5 (3) und eine unter diesem, an ihrem radial

inneren Ende_t liegende Skala (20) für die wahre

^; Pluggeschwindigkeit auf der rückwärtigen Grund

scheibe (2b).

¹⁰

25. Navigationshilfsmittel nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß j? unter dem Mittelbereich des Fensters (16)

P mehrere auf der rückwärtigen Grundscheibe (2b)

;■ angebrachte Skalen (53) für die Geschwindigkeits-

τ- 15

& korrekturen vorgesehen sind.

26. Navigationshilfsmittel nach Anspruch 24 und 25,

ι dadurch gekennzeichnet, daß

sich unter dem radial äußeren Ende des Fensters (16) eine von der rückwärtigen Grundscheibe (2b) getragene Skala (52) für den ¥indeinfallwinkel befindet.

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