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Kompaßanlage, insbesondere Erdinduktorkompaß zum Messen der Richtung
des magnetischen Erdfeldes Die Erfindung lmziebt sich auf Kompaßanlagen und itisbeson<lere
auf jene Klasse von Einrichtung f e 11. bei denen ein Erdinduktor oder eine magnetische
Aufnahme für das 'Messen der Richtung des magnetischen Feldes der Erde gebraucht
wird und die, falls gewünscht. benutzt werden können, um eine Steuerfunktion für
das selbsttätige Lenken von Fahrzeugen, z. 13. Wasser- oder Luftfahrzeugen, zu sichern.
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hs ist schon vorgeschlagen worden, ein Erdinduktorglied oder eine
magnetische Aufnahme mit einer Mehrzahl von stationären Kernen zusammen mit Primär-
und Sekundärwicklungen zu benutzen, die so eingerichtet und ausgebildet sind, -daß,
wenn die Einrichtung in einer waagerechten Ebene gehalten wird, :anzeigen der Richtung
der waagerechten Komponente des magnetischen Erdfeldes schnell erlangt werden. Bei
der Benutzung derartiger bekannter Einrichtungen auf Luftfahrzeugen z. B. hat man
gefunden, daß es wünschenswert ist, die Einrichtung in dem Flügel oder dem Schwanze
des Flugzeuges einzubauen, so daß sie soweit wie möglich von den örtlichen magnetischen
Wirkungen, die durch den Motor die Zubehöreinrichtung usw. bedingt sind, entfernt
ist. Da die Genauigkeit derartiger Einrichtungen durch nicht gewünschte magnetische
Komponente störend beeinflußt würde, «vie z. B. durch die vertikale Komponente des
magnetischen Feldes der Erde, war es notwendig,-die Aufnahmeeinrichtung mit einer
Stabilisiereinrichtung, wie z. B, einem künstlichen Horizontkreisel, ztt verbinden,
der in der Richtung wirksam
ist, daß er die Einrichtung in einer
waagerechten Ebene, unabhängig von ^den Senkrecht- und Querbewegungen des Flugzeuges,
hält.
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Während in erheblichem Ausmaße ein Erfolg mit kreiselstabilisierten
Aufnahmen oder Erdinduktoren der soeben beschriebenen Art erreicht worden ist, besaß
die Anlage noch einen Nachteil aus dem Grunde, daß eine derartige Einrichtung, wenn
eine Kreiseleinrichtung entfernt von dem Schwerpunkt des Flugzeuges angeordnet wird,
wie es bei den bekannten Anlagen erforderlich war, störenden Kräften, z. B. Beschleunigungskräften,
während einer Senkrecht- oder Seitenbewegung ausgesetzt war, und diese Kräfte würden
eine Präzession des Kreisels bewirken und ernsthafte Fehler in den Richtungsangaben
der Aufnahme einführen. Außerdem war bei einer derartigen entfernten Anordnung des
Kreisels die Zugänglichkeit für die Überwachung und die Instandsetzung verhindert.
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Es ist demgemäß eine der Aufgaben der Erfindung, eine neue Kompaßanlage
der oben beschriebenen allgemeinen Art. zu schaffen, die so gebaut und angeordnet
ist, daß die obengenannten Schwierigkeiten und Nachteile vermieden werden.
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Eine andereAufgabe derErfindung besteht darin, eine neue Kompaßanlage
mit einer magnetischen Aufnahme oder einem Erdinduktor in Kombination mit einem
Kreisel zu schaffen, der entfernt von der Aufnahme und im allgemeinen in der Nähe
des Schwerpunktes des Flugzeuges angeordnet sein kann, wo er nicht den ungünstig
sich auswirkenden Beschleunigungskräften wie bisher ausgesetzt ist.
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Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Anordnung der oben beschriebenen
Art für Flugzeuge und andere Fahrzeuge mit einer magnetischen Aufnahme oder einem
Erdinduktor zu schaffen, die fest in dem Flügel oder dem Schwanz des Flugzeuges
zusammen ,mit Schaltanordnungen einschließlich elektrischen Mitteln angeordnet sind,
die von einem Kreisel gesteuert werden, der innerhalb des Flugzeuges in oder unmittelbar
in der Nähe des Schwerpunktes von ihm angeordnet ist, um irgendein Ansprechen derAufnahme
auf andere magnetischen Komponenten als die horizontale Komponente des Erdmagnetfeldes
auszugleichen.
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Noch eine weitere Aufgabe umfaßt eine Anlage der oben beschriebenen
Art, bei der die magnetische Aufnahme oder der Erdinduktor wegen der Senkrecht-
oder Seitenbewegungen des Flugzeuges sowohl auf die vertikale als auch auf die horizontale
Komponente des Erdmagnetfeldes ansprechen kann, bei der aber der entfernt angeordnete
Kreisel dazu dient, dieWirkung der unerwünschten senkrechten Komponente auf das
Anzeige- oder Steuersystem auszugleichen oder nichtig zu machen, so daß das letztere
nur die Funktion der horizontalen Komponente wiedergibt.
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Noch eine andere Aufgabe schließt das Vorsehen einer Anordnung der
oben beschriebenen Art ein, die eine neue, mit dem Kreisel verbundene Konstruktion
verkörpert, wobei das unerwünschte Ansprechen des magnetischen Aufnahmegerätes auf
die vertikale Komponente des magnetischen Erdfeldes, und zwar wegen der einzeln
oder in Kombination wirkenden Seiten- oder Senkrechtbewegung des Flugzeuges daran
gehindert wird, zu der Anzeige- oder Steuereinrichtung geleitet zu werden.
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Eine weitere Aufgabe besteht in dem Vorsehen einer neuen Anordnung
von Teilen oder Kreisen, wodurch eine Fernanzeige- und Steuerkompaßanlage erlangt
wird, die folgende wünschenswerte Merkmale verkörpert: Einfachheit in der Herstellung
und Einrichtung, schnelle Zugänglichkeit für die Instandsetzung und die Wartung,
niedrige Herstellungskosten, verbesserte Genauigkeit der Anzeige, unabhängig von
Senkrecht- und Seitenbewegungen des Flugzeuges und vermindertes Gewicht.
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Andere wünschenswerte Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich vollständiger im nachstehenden aus der folgenden ins einzelne gehenden Beschreibung,
die in Verbindung mit den Zeichnungen zu verstehen ist, in denen eine Ausführungsform
der Erfindung dargestellt ist. In den Zeichnungen, in denen die gleichen Bezugszeichen
sich auf die gleichen Teile über sämtliche Abbildungen beziehen, stellt dar Fig.
1 eine schematische Ansicht auf eine Kompaßanlage, die in Übereinstimmung mit den
Grundsätzen der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, Fig. 2 ein Schaltschema
der verschiedenen Einzelteile des in Fig. i dargestellten Systems.
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Indem insbesondere auf Fig. i Bezug genommen wird, ist die vorliegende
Erfindung darin so dargestellt, daß' sie eine magnetische Aufnahme oder einen Erdinduktor
io aufweist, der, wie gezeigt, innerhalb des Flügels oder Schwanzes des Flugzeuges
angeordnet ist, so daß er entfernt von örtlichen magnetischen Störwirkungen liegt.
Innerliall) des Flugzeuges und dicht an seinem Schwerpunkt ist ein künstlicher Horizontkreisel
oder in Vertikalkreisel 12 vorgesehen, der mit der Aufnahme oder dem Erdinduktor
io durch ein elektrisches Kabel 14 und mit einem Anzeiger oder einer Steuereinheit
16 durch ein elektrisches Kabel 17 verbunden werden kann, wobei die Einheit 16 innerhalb
der Instrumentenkammer des Flugzeuges angeordnet ist, und entweder als ein Anzeige-
oder als ein Steuergerät gebraucht wird, um selbsttätig die Waagerechtlage des Flugzeuges
zu steuern. Eine zweckmäßige Verstärkung und andere wesentliche Einrichtungen können
innerhalb eines Behälters 18 eingebaut und mit den anderen Elementen des Systems
durch Kabelverbindungen 20 urld 22 verbunden werden.
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Wie weiter oben festgestellt, ist die Aufnahme von der Magnetart und
arbeitet in Übereinstimmung mit der Arbeitsweise eines Transformators mit offenem
Kern, wobei dieser einen vorderen und hinteren Schenkel 24 aufweist, der parallel
zu der Längsachse des Flugzeuges liegt, einen Querschenkel 26, der parallel zu der
Querachse des Flugzeuges angeordnet ist, und ein Paar von senkrechten Schenkeln
28 und 29, die vertikal angeordnet sind. Während die besondere Bauart der einzelnen
Schenkel
der Aufnahme io keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet, wird eine kurze Bezugnahme
auf diese besondere Schenkelbauart, wie angenommen wird, ein vollständigeres Verständnis
der vorliegenden Erfindung einschließlich der neuen Anordnung und der Zusammenarbeit
der gegeneinander senkrecht angeordneten Schenkel 24, 26 und 28, 29 für die weiter
unten genannten Zwecke erleichtert.
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Jeder der Schenkel 24, 26, 28 und 29 ist in der Bauart ähnlich und
weist ein Paar von Kerngliedern 30, 31 auf, die mit einzelnen Eingangs- oder Erregerwicklungen
32, 34 versehen sind, die in Serie gegeneinander angeordnet sind. Ausgangswicklungen
36, 38, 40 und 42 sind mit den entsprechenden Paaren von Eingangswicklungen der
Schenkel 2,4, 26, 28 bzw. 29 verbunden.
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Beim Arbeiten und im Betriebe der Aufnahme io wird eine Quelle von
periodisch wechselndem Strom durch Leitungen 44 und 46 an alle Eingangswicklungen
in Serie (Fig. 2) gelegt, und die Größe der Quelle ist derart, daß sie für eine
Sättigung aller Kernglieder ausreicht. Unter diesen Bedingungen wird, wenn die Kernglieder
der Wirkung eines einheitlich gerichteten Feldes, wie z. B. des magnetischen Erdfeldes,
ausgesetzt werden, eine harmonische Spannung in jeder der Ausgangswicklungen 36,
38, 40 und 42 induziert, wobei die Größe dieser Spannungen von der Größe und der
Relativrichtung der Komponenten des Magnetfeldes der Erde abhängig sind. Bei der
gegeneinander senkrechten :Anordnung der Schenkel, wie sie in Fig. i gezeigt ist,
ist zu verstehen, daß, wenn der Kurs des Flugzeuges in ebenem Gera-deausflug genau
auf Nord gerichtet ist, wie durch den Pfeil N angedeutet worden ist, ein Höchstmaß
an Spannung in der Ausgangswicklung 36 des Schenkels 24 durch die 'horizontalen
Komponente des Erdfeldes induziert werden wird, während keine Spannung durch diese
Horizontalkomponente in der Ausgangswicklung 38 des Schenkels 26 oder in den Ausgangswicklungen
4o und 42 der Vertikalschenkel 28 und 29 induziert werden wird. Andererseits wird
die Vertikalkomponente des magnetischen Erdfeldes bewirken, daß ein Höchstwert an
Spannung in den Ausgangswicklungen 4o und 42 der Schenkel 28 und 29 bei keiner induzierten
Spannung in den Ausgangswicklungen 36 und 38 der entsprechenden Schenkel 24 und
26 induziert werden wird. Irgendeine Abweichung des Flugzeuges von dem angenommenen
Kurs bei Aufrechterhaltung des ebenen Geradeausfluges wird die induzierten Spannungen
in den Ausgangswicklungen der Schenkel 24 und 26 als Wirkung der Horizontalkomponente
des Erdmagnetfeldes in Abhängigkeit von dem Winkel zwischen diesen Schenkeln und
der genannten Komponente verändern.
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Beim Betrachten von Senkrecht- oder Seitenhewegungen des Flugzeuges
ist zu verstehen, daß derartige Bewegungen in entsprechender Weise die induzierten
Spannungen in den Ausgangswicklungen der verschiedenen Schenkel mit Rücksicht auf
die Veränderung in der Winkelbeziehung zwischen den Achseln der Schenkel und den
Vertikal- und Horizontalkomponenten des magnetischen Erdfeldes verändern werden,
wobei die induzierten Spannungen eine Resultante oder algebraische Summe der Spannungen
darstellen, die durch die entsprechenden Feldkomponenten bedingt sind. So wird,
wenn eine Senkrechtbewegung des Flugzeuges um die Achse eines Schenkels 26 eintritt,
die induzierte Spannung im Schenkel 24, die sich durch die Horizontalkomponente
des Erdmagnetfeldes ergibt, abnehmen, während sich die induzierte Spannung erhöhen
wird, die durch die Vertikalkomponente bedingt: ist. Gleichzeitig damit werden die
Spannungen, die in den Vertikalschenkeln 28 und 29 durch die Vertikalkomponente
des Erdmagnetfeldes induziert worden sind, abnehmen, während die durch die Horizontalkomponente
induzierte Spannung zunehmen wird.
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In dem Falle einer Seitenbewegung des Flugzeuges um die Achse des
Schenkels 24, und wobei angenommen wird, daß der Kurs des Flugzeuges auf genau Nord
gerichtet ist, wird in den Schenkeln 28 und 29 eine geringere Spannung induziert
werden, während in der Ausgangswicklung des Schenkels 26 mehr Spannung induziert
werden wird, mit Rücksicht auf den Wechsel in der Winkelbeziehung zwischen den Schenkeln
und der Vertikalkomponente des Erdfeldes. Da die Schenkel noch normal zu der Horizontalkomponente
verbleiben, wird die letztere keine Spannung in den Ausgangswicklungen dieser Schenkel
induzieren.
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Um die oben beschriebenen Signalspannungen zu einer entfernt angeordneten
Anzeige oder Steuei~-station zu übermitteln, sieht die vorliegende Erfindung eine
neue Vorrichtung vor, die so gebaut und angeordnet ist, daß das nicht erwünschte
Ansprechen der Aufnahme io auf die Vertikalkomponente des Erdfeldes, dank der Senkrecht-
und Querbewegung des Flugzeuges, das ernsthafte Fehler in die Richtungs- oder Steuerungsvorrichtung
bringen würde, ausgeglichen oder nichtiggemacht wird. Wie in Fig.2 gezeigt, weist
diese Vorrichtung einen Vertikalkreisel 12 von bekannter Bauart auf, der vorzugsweise
in der Instrumentenkammer des Flugzeuges und in der Nähe seines Schwerpunktes angeordnet
ist, so daß er nicht den Beschleunigungskräften während des unregelmäßigen Fluges
des Flugzeuges ausgesetzt ist. Insbesondere weist der Kreisel i2 ein Gehäuse 48
auf, das ein drehbares Glied enthält, das derart angeordnet ist, daß es sich schnell
um eine Vertikalachse dreht, wobei das Gehäuse mit den üblichen Zapfen 5o und 52
versehen ist, die schwingbar in einem Kreiselrahmen 54 angeordnet sind. Der letztere
ist in entsprechender Weise mit im Durchmesser gegenüberliegenden Zapfen 56 und
58 versehen, die drehbar in einem festen äußeren Rahmen 6o angeordnet sind, wobei
die gesamte Konstruktion einen Senkrechtkreisel oder künstlichen Horizontkreisel
von einer für jeden Fachmann bekannten Art liefert.
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Es ist wohl zu verstehen, daß beim Einbau des, Kreisels 12 :in das
Flugzeug die Zapfen 50, 52 in der Längslachse angeordnet sind, während die
Zapfen
56, 58 längs der Querachse fluchten. Daher bestimmen die Zapfen 50, 52 die Quer-
oder Rollachte des Flugzeuges, während die Zapfen 56, 58 die Senkrecht- oder Stampfachse
des Flugzeuges festlegen.
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Um die @ obengenannte Ausgleichs- oder Kompensierwirkung sicherzustellen,
was die Signalspannungen betrifft, die von der Vertikalkomponente des Erdmagnetfeldes
abgeleitet werden, sind veränderliche induktive Abnahmeeinrichtungen Goa und 62
mit den entsprechenden Quer-und Stampfachsen des Kreisels 12 verbunden. Insbesondere
weist die induktive Einrichtung Goa, die im nachfolgenden die Quer- oder Rolleinrichtung
genannt wird, ein Paar von induktiv nicht miteinander verbundenen Ständerwicklungen
64 und 66 auf, die auf dem Kreiselrahmen 54 angeordnet sind, und eine Läuferwicklung
68, die zum Ausführen einer Winkelbewegung mit dem Zapfen 5o verbunden ist, wobei
die Ständerwicklungen 64 und 66 mit der Ausgangswicklung der Querschenkel 26 und
des Vertikalschenkels 29 durch die Leitungen 68 und 70 verbunden sind. Die
induktive Einrichtung 62, die im nachfolgenden als Stampfeinrichtung bezeichnet
wird, wird von einem Paar von nichtinduktiv angeordneten Ständerwicklungen 72 und
74 gebildet, die auf einem festen Teil, z. B. dem Rahmen 6o, angeordnet sind, und
einer Läuferwicklung 76, die auf eine Weise angeordnet ist, um sich winklig mit
dem "Zapfen 58 zu bewegen, wobei die Wicklungen 72 und 74 über Leitungen 78 bzw.
8o mit den Ausgangswicklungen .des Vor- und Hinterschenkels 24 und des Senkrechtschenkels
28 verbunden sind.
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Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich, daß während des normalen Geradeausfluges
die Läufer 68 und 76 der entsprechenden Roll- und, Stampfeinrichtungen Goa und 62
die größte Kopplung mit den Ständerwicklungen 64 und 72 haben. Da diese letzteren
Wicklungen mit dem Querschenkel 26 bzw. den Vor- und Hinterschenkeln 24 verbunden
sind, die rechtwinklig zueinander in einer waagerechten Ebene angeordnet sind, können
die Ausgangsleistungen dieser Läufer kombiniert werden, um die Stellung des Flugzeuges
mit Bezug auf die Horizontalkomponente des Erdfeldes anzuzeigen. Keine Spannung
wird in diesen Läufern auf Grund der unerwünschten Vertikalkomponente des Erdfeldes
induziert werden, da die Läufer bei Nullkopplung mit den entsprechenden Ständerwicklungen
66 und 74 angeordnet sind, die mit den Ausgangswicklungen der senkrechten Schenkel
28 bzw. 29 verbunden sind.
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Im Falle von Stampfbewegungen des Flugzeuges uin die Stampfachse 56,
58 findet eine Relativbewegung zwischen dem Zapfen 58 sowohl wie auch dem darauf
zur Ausführung von Winkelbew,-gungen angeordneten Läufer 76 und den Ständerwicklungen
72 und 74 statt, wobei der Läufer seine Kopplung mit Bezug atif den Ständer 72 vermindert
und seine Kopplung mit Bezug auf den Ständer 74 erhöht. Es ist auch daran zu erinnern,
claß während des Stampfens das Ansprechen in dem mit dem Ständer 72 verbundenen
Vor- und Hinterschenkel 2q auf die horizontale Komponente dies [Erdfeldes abnimmt,
während das Ansprechen auf flie vertikale Komponente zunimmt. Andererseits nimmt
das Ansprechen in den vertikalen, mit dem Ständer 74 verbundenen Schenkeln 28 auf
die f4orizontalkomponente des Erdfeldes zu, während las Ansprechen auf die Vertikalkomponente
abnimmt. Da .die Veränderung in der Kopplung zwi-@,chen den Läufer- und Ständerwicklungen
der '-'tampfeinrichtung 62 proportional zu der Abnahme und der Zunahme in den induzierten
Spannungen in den Schenkeln 24 und 28 vor sich geht, die durch die Komponenten des
Erdmagnetfeldes veranlaßt werden, ist es offenbar, daß die Abnahme in der Spannung,
die in dem Läufer 76 durch die horizontale Signalkomponente von dem Ständer 72 induziert
wird, der Zunahme in der Spannung entspricht, die in diesem Läufer durch die horizontale
Signalkomponente vom Ständer 74 induziert wird, wenn sich die Kopplung, wie soeben
beschrieben, ändert. Diese Wirkung läuft darauf hinaus, daß die in dem Läufer 76
induzierte Spannung, die durch die Horizontalkomponente des Erdfeldes bedingt ist,
auf einem Wert gehalten wird, der allein von dem Kurs des Schiffes mit Bezug auf
die Horizontalkomponente abhängt. Es ist in gleicher Weise offen-1iar, daß, obwohl
die in dem Vor- und Hinterschenkel 24 und dem vertikalen Schenkel 28 dank der Vertikalkomponente
des Erdfeldes induzierten Spannungen in den Läuferwicklungen 72 und 74 zunehmen
bzw. abnehmen, die in dem Läufer 76 von den vertikalen Signalkomponenten induzierte
Spannung angesichts des Wechsels in der Kopplung Null sein wird. So werden die unerwünschten
Signale, die durch die Vertikalkomponente bedingt sind, nichtig gemacht und gelangen
nicht zu dem l.äufer76.
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Während der oben beschriebenen Wirkung des Systems in Abhängigkeit
von der Stampfbewegung des Flugzeuges wird sich keine Veränderung in der Signalspannung
ergeben, die in dem Läufer 68 der Rolleinrichtung Goa induziert wird, da dieser
Läufer so angeordnet ist, daß er eine Nullkopplung mit Bezug auf die mit dem senkrechten
Schenkel 29 verbundene Ständerwicklung 66 hat, und kein Signal stellt sich in dem
Ständer 64 als Folge irgendeiner der Komponenten des Erdfeldes ein.
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Falls das Flugzeug einer (quer- oder Rollbewegung um die Rollachse
5o, 52 ausgesetzt ist, gilt die oben beschriebene Arbeitsweise der Stampfeinrichtung
62 auch für die Rolleinrichtung 6o11 mit der Ausnahme, daß keine horizontale Signalkomponente
eingeschlossen sind, da angenommen wird, daß das Flugzeug mit Kurs Nord fliegt.
Unter diesen Umständen ergibt sich eine Relativbewegung zwischen der Läuferwicklung
68 und den Ständerwicklungen 64, 66, wobei die Kopplung mit dem Ständer 64 abnimmt
und die mit dem Ständer 66 zunimmt. So wird, wenn die von der Vertikalkomponente
des Erdfeldes in dem Querschenkel 26 und dem,Vertikalschenkel 29 induzierten Spannungen
zunehmen
bzw. abnehmen und in den Ständer-64 und 66 zurückgeworfen werden, die in dem Liiufer
68 von den ßnerw-ünschten Vertikalkomponenten iii<luzierte reduzierende Spannung
wegen dei- Veränderung in der Kopplung, die stattfindet, gleich Null sein.
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`Fenn (las Flugzeug eine kombinierte Quer- o(Li Roll- und Stanil)fl)ew-egung
ausführt, ist aus dem Vorstehenden zu ersehen, daß die beschrieben-n Spannungszwischenwirkungen
sowohl in der Rolleinrichtung 6o" als auch in der Stampfeinrichtung 62 eintreten
und daß die entsprechenden Läufer 68 'lud 76 nur die Signalspannungen, die sich
durch die Horizontalkomponente des Erdmagnetfeldes ergeben, reflektieren, wobei
dieWirkung derVertikalkomponetite (furch die neue Anordnung der induktiven 1?inriclitungen
nichtig gemacht worden sind. die finit den Quer- oder Rill- und Stampfachsen des
Kreisels verbunden sind.
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Uni die in den Läufer\ icklungen 68 und 76 der entsprechenden Quer-
oder Roll- und Stampfeinrichtungen 60° und 62 induzierten Signalspannungen für Richtungsanzeigen
und Steuerzwecke zii l;oniliinieren und auszunutzen, sind diese Läuferwicklungen,
z. 13. durch Leitungen 82 und 84, mit einem Paar von nichtinduktiv angeordneten
Ständerwicklungen 86 und 88 einer veränderlichen induktiven Kopplungseinrichtung
9o verbunden. Die letztere weit auch eine Läuferwicklung 92 auf, deren Ausgang mit
der veränderlichen Feldwicklung 94 eines Zweiphasen-Induktions-Servomotors of> verbunden
ist, z. B. durch Leitungen 98, ioo und einen zweckmäßigen Verstärker tot, um die
:\usgangsleistung in einem gewünschten Ausmaße zu verstärken. Der Servomotor 96
ist mit einer festen Felfvicklung 104 versehen, die über Leitungen einschließlich
eines Frequenzverdoppelers von einer zweckmäßigen Quelle eines periodisch sich verändernden
Stromes erregt wird, und der Läufer io8 (fies Servomotors ist über ein zweckmäßiges
Untersetzungsgetriebe t io mit einer drehharen Welle 112 eines Hauptanzeigegerätes
114 verbunden. @Vie gezeigt, ist die Welle 112 geeignet, die Läuferwicklung 92 zu
(lern Zwecke zu drehen, um ihre Kopplung mit Bezug auf die Ständerw,icklungen 86
und 88 zu verändern, wobei die Anordnung derart ist. dali der Läufer unter Umständen
eine -Nullstellung mit Bezug auf die Ständerwicklungen erreichen wird. Wenn gewünscht,
kann die Welle i 12 einen Zeiger t 16 tragen, der geeignet ist, mit einer zweckmäßigen
Kompaßskala zusamirienzuarlxiten. und es ist zii verstehen, daß die Welle auch mit
irgendeiner zweckmäßigen Art eines Fernmeßübxrtragungssystems zu demZwecke verbunden
sein kann, um die notwendigen Steuerflächen des Flugzeuges derart zu betätigen,
daß ein selbsttätiges Steuern in Abhängigkeit von den Steuerbewegungen dieses Systems
gesichert wird.
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1:s wird angenommen, (laß die :Arbeitsweise der Anlage sich klar aus
der soeben gegebenen Beschreibung ergeben wird. Wie weiter oben beschrieben, werden.
wenn die Magnetaufnahme fest in dem Flügel oder '.#-,cllw"anz des Flugzeuges derart
eingebaut ist, daß der Schenkel 24 parallel zu der Längsachse des Flugzeuges liegt,
alle unerwünschten Signale, die von der Vertikalkomponente des Erdmagnetfeldes als
Folge der Quer- oder Roll-und Stampfhewegungen des Flugzeuges abgeleitet werden,
durch die neue Anordnung der Quer- oder Roll- und Stampfeinrichtungen Goa und 62
in Kombination mit dem Vertikalkreisel 48 ausgeglichen oder nichtig gemacht. Mit
anderen Worten ist weiter oben für den Fall einer Stampfbewegung (1-,s Fahrzeuges
gezeigt worden, daß alle Signale, die von den Ständerwicklungen 72 und 74 der Stampfeinrichtung
62 als Folge von Vertikalkomponentensignalen, die durch den Vor- und Hinterschenkel
24 und den senkrechten Schenkel 28 aufgenommen worden sind, zu dem Läufer geleitet
werden, ausgeglichen werden,: da die Kopplung zwischen dem 1_äufer 76 und den Ständerwicklungen
verändert wird, und sich keine resultierende Vertikalkomponente als Signal in dem
Läufer einstellt.
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Andererseits ist in gleicher Weise im einzelnen auseinandergesetzt
worden, daß im Falle einer Quer- oder Rollbewegung alle Signale, die von den Ständerwicklungen
64 und 66 der Rolleinrichtung Goa als Folge von Vertikalkomponentensignalen, die
durch den Querschenkel 26 und den Vertikalschenkel 29 aufgenommen worden sind, zu
dem Läufer geleitet werden, ausgeglichen werden, da die Kopplung zwischen dem Läufer
68 und den Ständerwicklungen verändert wird und sich keine Vertikalkomponentensignale
als Resultierende in dem Läufer einstellen werden.
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Falls außerdem eine kombinierte Quer- oder Roll- und Stampfbewegung
eintritt, sind die oben beschriebenen Spannungsrückwirkungen derart, daß auch hier
keine resultierenden Signalspannungen als Folge der Vertikalkomponente des Erdfeldes
in einer der Läuferwicklungen 68 oder 76 auftreten werden, und diese Wicklungen
werden nur die Signale zurückwerfen, die durch die verschiedenen Schenkel 24, 26,
28 und 29 in Übereinstimmung mit ihrer Winkellage zu der Horizontalkomponente des
Erdfeldes abgeleitet worden sind.
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Beim Betrachten der Arbeitsweise der Kopplungseinrichtung und der
damit verbundenen Teile wird angenommen, daß der Kurs des Fahrzeuges auf Nord gerichtet
ist, wie durch den Pfeil N angedeutet ist. Die Wicklung 92 der induktiven Einrichtung
9o wird eine Nullstellung mit Bezug auf die Ständerwicklungen 86 und 88 einnehmen,
und der Zeiger 116 des Anzeigegerätes wird nach Nord anzeigen. Wenn nun das Flugzeug
beispielsweise mit Kurs auf West liegt, wird der Schenkel 24 nicht länger in Abhängigkeit
von der Horizontalkomponente des Erdfeldes stehen, und alle Signale als Folge der
Horizontalkomponente werden aus den Wicklungen 72, 76 und 88 verschwinden. Der Schenkel
26 andererseits wird ein Höchstsignal von der Horizontalkomponente des Erdfeldes
empfangen, und eine Größtspannung wird in der Läuferwicklung 68 der Rolleinrichtung
Goa induziert und zu der Ständerwicklung 86 der Kopplungseinrichtung
9o
übermittelt werden. Dies wird bewirken, daß eine Spannung in der Läuferwicklung
92 induziert wird, die, wenn sie verstärkt und auf die Feldwicklung 94 des Motors
96 übermittelt wird, eine Drehung des letzteren einleitet, um den Läufer in einer
neuen Nullstellung durch die Betätigung des Untersetzungsgetriebes i io und der
Welle i 12 zurückzuführen. Wenn diese neue Nullstellung erreicht worden ist, zeigt
der Zeiger 116 West auf der Skala an, wobei keine weitere wirksame Spannung in der
Läuferwicklung 92 vorhanden ist und der Motor 96 zum Stillstand 'kommt.
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Irgendeine Kursänderung, die darin resultiert, daß sowohl die Läuferwicklung
68 als auch die Läuferwicklung 76 Signalspannungen als Folge der Horizontalkomponente
des Erdfeldes empfangen, werden eine kombinierte Zwischenwirkung auf der Läuferwicklung
92 bewirken, die repräsentativ für die algebraische Summe der an die Ständerwicklungen
86 und 88 gelegten Spannungen ist. Hier wird wiederum der Motor 56 betätigt, um
den Läufer 92 und den Zeiger 116 des Anzeigegerätes zu bewegen, und die Drehung
des Motors wird aufhören, sobald die Nullstellung entsprechend dem Kurse des Flugzeuges
erreicht worden ist.
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Die vorliegende Erfindung sieht so eine neue Anordnung zum Sichern
einer Kursanzeige und zum Steuern durch eine stationäre induktive Einrichtung vor,
ohne daß die Einrichtung im Azimut stabilisiert werden muß, indem so das bisher
erforderliche schwere und ungefügte Gerät vermieden wird. Während die induktive
Einrichtung den unerwünschten Wirkungen der Vertikalkomponente des magnetischen
Erdfeldes ausgesetzt wird, werden noch derartige Wirkungen wirksam ausgeglichen
und durch den neuen Vertikalkreisel und die induktiven Ableitungen nichtig gemacht,
die in Verbindung mit den Stampf- und Quer- oder Rollachsen benutzt werden. So werden
die Vertikalkomponentensignale daran gehindert, zu der Anzeige- oder Steuervorrichtung
übertragen zu werden, so daß die letztere nur auf die erwünschte Horizontalkomponente
des magnetischen Erdfeldes anspricht. Ein weiterer wichtiger Vorteil besteht in
der Fähigkeit, den Kreisel innerhalb des Flugzeuges an einer Stelle anzuordnen,
wo er nicht den ungünstig sich auswirkenden Beschleunigungskräften wie bisher ausgesetzt
ist, wobei eine derartige Anordnung eine schnelle Untersuchung der Einheit für Wartungs-
und Instandsetzungszwecke ermöglicht.
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Während nur eine Ausführungsform der Erfindung mit beträchtlicher
Genauigkeit beschrieben worden ist, können mannigfaltige Abänderungen in der gegenseitigen
Anordnung der Teile und in den Schaltanordnungen zur Erfüllung der jeweiligen Anforderungen,vorgenommen
werden.