Wynalazek niniejszy dotyczy samoczyn¬ nych ukladów kontrolnych do samolotów i innych statków napowietrznych (nazywa¬ nych w dalszej czesci opisu równiez samolo¬ tami), a zwlaszcza urzadzenia do kontrolo¬ wania lotek lub innych bocznych sterów sa¬ molotu.Dotychczas przeprowadzano juz próby kontrolowania bocznych ruchów samolotu, uzyskiwanych przy pomocy lotek, przy uzy¬ ciu zyroskopu, którego os wirnika jest pio¬ nowa, lecz okreslenie pionu z dostateczna dokladnoscia przy pomocy takiego urzadze¬ nia okazalo sie rzecza trudna.Próbowano równiez kontrolowac boczne ruchy samolotu, uzyskiwane zapomoca lotek, przy uzyciu uniwersalnie osadzonego zyro¬ skopu, w którym wirnik obraca sie dokola osi poziomej, biegnacej wpoprzek samolotu. W urzadzeniu powyzszem zyroskop kontrolo¬ wal równiez wychylenia drazka sterowego samolotu w taki sposób, ze kazde przesunie¬ cie osi obrotu wirnika z okreslonego zgóry kierunku poprzecznego powodowalo ruch drazka sterowego. W takiem urzadzeniu zy¬ roskop tylko wtedy znajduje sie w równo¬ wadze, gdy jego os obrotu biegnie wpoprzek samolotu, tak ze os obrotu wirnika zyrosko¬ pu musi postepowac za ruchami samolotu.Te znane urzadzenia sa wyposazone w recz-nie regulowany przyrzad, wywierajacy na zyroskop moment obrotowy, w celu prze¬ ciwdzialania daznosci osi obrotu wirnika zy¬ roskopu do przesuwania sie dookola podluz¬ nej osi samolotu. Urzadzenie to nie jest sa¬ moczynne, wskutek czego, jezeli nie jest pra¬ widlowo nastawione, nie bedzie zapobiegalo wyprzedzaniu zyroskopu, co zkolei powodu¬ je, ze samolot bedzie lecial po drodze pro¬ stej z niepozadanemi przechyleniami.Celem niniejszego wynalazku jest ulep¬ szenie ukladu kontrolnego wyzej wspomnia¬ nego rodzaju, w którym przewidziano samo¬ czynne urzadzenie, zapobiegajace odchyle¬ niu osi obrotu wirnika zyroskopu od pozio¬ mu i zmuszajace ja do postepowania za ru¬ chami samolotu, gdy ten ostatni obraca sie dookola osi pionowej.Wedlug niniejszego wynalazku przyrzad do kontrolowania bocznych ruchów samolotu zawiera wahadlowy zyroskop, którego wir¬ nik jest tak osadzony, ze moze sie obracac dookola osi poziomej wpoprzek samolotu w pierscieniu wewnetrznym, obracajacym sie na czopach dookola osi pionowej w pierscieniu zewnetrznym, który ze swej strony obraca sie na czopach dookola osi poziomej, biegna¬ cej wzdluz samolotu, przyczem srodek ciez¬ kosci zyroskopu znajduje sie pod jego osia obrotu, sam zas zyroskop sluzy do urucho¬ miania lotek samolotu stosownie do ruchu osi obrotu w plaszczyznie pionowej, lecz nie sluzy do kontrolowania drazka sterowego lub steru wysokosciowego samolotu. Nastepnie w mysl wynalazku moment bezwladnosci zyro¬ skopu i moment obrotowy jego wirnika sa tak ustosunkowane do postepowej szybkosci samolotu* ze zyroskop, gdy samolot porusza sie po drodze krzywej, bedzie wyprzedzal w azymucie wychylenia samolotu pod dziala¬ niem sily odsrodkowej z zasadniczo taka sa¬ ma szybkoscia katowa, z jaka samolot obra¬ ca sie dookola osi pionowej, przyczem prze¬ widziane jest dodatkowe urzadzenie, usilu¬ jace utrzymywac wewnetrzny i zewnetrzny pierscienie pod zgóry okreslonym katem wzgledem siebie i wzgledem samolotu. Naj- v lepiej, jfst, gdy urzadzenie to zawiera na¬ rzad, nt; V postaci sprezyny, który wywiera na wewnetrzny pierscien moment obrotowy, goly pierscien ten porusza sie wzgledem pier¬ scienia zewnetrznego dookola swej osi obro¬ tu i w kierunku przeciwnym do kierunku ru¬ chu samolotu, oraz przyrzad, którego przesu¬ niecia odpowiadaja przesunieciom pierscie¬ nia wewnetrznego wzgledem pierscienia ze¬ wnetrznego, w celu wywarcia na pierscien zewnetrzny momentu obrotowego, proporcjo¬ nalnego do tego przesuniecia.Na rysunku uwidoczniono schematycznie przyklad jednej postaci wykonania przyrza¬ du wedlug wynalazku. Fig. 1 przedstawia widok boczny, a fig. 2 — widok zprzodu u- niwersalnie osadzonego i napedzanego po¬ wietrzem zyroskopu do kontrolowania koly¬ szacych ruchów samolotu.Urzadzenie napedowe zyroskopu nie u- widocznicne na rysunku, poniewaz moze po¬ siadac dowolna znana postac wykonania.W uwidocznionem na rysunku wykona¬ niu zyroskop posiada wirnik 1, którego os obrotu 2 jest pozioma i lezy wpoprzek samo¬ lotu. Wirnik jest osadzony w wewnetrznym pionowym pierscieniu kardanowym 3, któ¬ rego plaszczyzna równiez lezy wpoprzek sa¬ molotu. Wewnetrzny pierscien 3 jest osa¬ dzony na pionowych czopach 4 w zewnetrz¬ nym pierscieniu kardanowym 5, którego pla¬ szczyzna jest prostopadla do wewnetrznego pierscienia 3 i równiez jest pionowa. Ze¬ wnetrzny pierscien 5 jest osadzony na po¬ ziomych, przednim i tylnym, czopach 6, któ¬ rych osie leza w podluznej osi przechylania samolotu, przyczem czopy te sa umieszczone w ramie 7, osadzonej na jednakowych lozy¬ skach 8 (równiez w podluznej psi przechyla¬ nia samolotu), umocowanych w plycie pod¬ stawowej 9, nieruchomo przytwierdzonej do samolotu.Do zewnetrznego pierscienia 5 jest u do- — 2 -lu sztywno przymocowany ciezarek 10, tak ze srodek ciezkosci ukladu zyroskopowego lezy pod przednia i tylna osia zawieszenia 6 pierscienia zewnetrznego 5. Zadanie ciezar¬ ka, w polaczeniu z innemi nizej opisanemi czesciami zyroskopu, polega na umozliwie¬ niu zyroskopowi okreslenia plaszczyzny pio¬ nowej w sposób nizej opisany.Czuly zawór tloczkowy 13 w cylindrze lt, przymocowanym do wystepu 12 ze¬ wnetrznego pierscienia 5, sluzy do wykry¬ wania ruchu wzglednego miedzy wewnetrz¬ nym i zewnetrznym pierscieniami. Zawór tloczkowy 13 jest polaczony zapomoca lacz¬ nika 14 z wewnetrznym pierscieniem 3 zy¬ roskopu /, a wskutek ruchu wzglednego mie¬ dzy wewnetrznym i zewnetrznym pierscie¬ niem zyroskopu 1 zawór tloczkowy 13 wpu¬ szcza do cylindra 17 sprezone powietrze przez jeden z przewodów 15 lub 16.W cylindrze 17, osadzonym na wystepie 12 zewnetrznego pierscienia 5, znajduje sie tloczek 18, polaczony zapomoca lacznika 19 z rama 7. Tloczek 18 jest tak osadzony mie¬ dzy pierscieniem zewnetrznym 5 i rama 7, ze moze wywierac moment obrotowy wzgledem przedniej i tylnej osi 6 na zewnetrzny pier¬ scien 5. Moment ten jest kontrolowany za¬ równo pod wzgledem wielkosci, jak i znaku przez dzialanie zaworu tloczkowego 13.Rozwidlona sprezynka 20, osadzona na wystepie 12 zewnetrznego pierscienia 5, o- bejmuje wystep na zaworze tloczkowym 13 i podczas jej napinania moze wywierac od¬ wrotny odporowy moment obrotowy w od- niasieniu do momentu obrotowego miedzy pierscieniami 3, 5, gdy pierscien wewnetrz¬ ny 3 zostanie przesuniety z jego polozenia normalnego, prostopadlego wzgledem pier¬ scienia zewnetrznego 5.Przy pomocy wyzej opisanego zespolu pierscien zewnetrzny 5 jest utrzymywany w plaszczyznie pionowej w sposób nizej opi¬ sany.Uklad zyroskopowy sluzy do kontrolo¬ wania lotek samolotu przez polaczenie ze¬ wnetrznego pierscienia 5 zapomoca lacznika 21 z zaworem tloczkowym 22, poruszajacym sie w cylindrze 23 zaworu, nieruchomo przy¬ mocowanym do ramy 7. Ruch wzgledny mie¬ dzy zaworem tloczkowym 22 i jego cylin¬ drem 23 powoduje wlot sprezonego powie¬ trza, doprowadzanego do cylindra 23 zawo¬ ru gietkim przewodem 24, przez jeden z dwóch gietkich przewodów 25 i 26 do odpo¬ wiedniego konca cylindra 27 silnika pomoc¬ niczego, który to cylinder jest nieruchomo o- sadzony w samolocie i zawiera dwustronnie dzialajacy tlok. Drazek tlokowy 28 silnika pomocniczego jest polaczony w dowolny od¬ powiedni sposób z lotkami. Podczas dziala¬ nia urzadzenia wskutek ruchu wzglednego dookola przedniej i tylnej osi 6 miedzy sa¬ molotem i ukladem zyroskopowym zawór 22 wpuszcza sprezone powietrze do jednego lub drugiego konca cylindra 23 silnika pomocni¬ czego tak, aby lotkom nadac ruchy koryguja¬ ce, w celu kontrolowania przechylnych ru¬ chów samolotu. Aby ruchy lotek byly ilo¬ sciowo kontrolowane przez przesuniecie pier¬ scienia zewnetrznego 5 zyroskopu wzgledem samolotu, drazek tlokowy 28 silnika pomoc¬ niczego jest polaczony zapomoca zawieszo¬ nej na samolocie dzwigni 29 z rama 7 w taki sposób, ze ruch drazka tlokowego 28 powo¬ duje obrót ramy 7 dookola osi czopów jej przedniego i tylnego lozyska 8.Biorac pod uwage zastosowanie wyzej o- pisanego zespolu podczas nieprzyspieszonego lotu po linji prostej, przyjmuje sie, ze wa¬ hadlowo obciazony zewnetrzny pierscien 5 jest wychylony z plaszczyzny pionowej. Wa¬ hadlowy ciezarek 10 wytwarza wtedy mo¬ ment sily ciezkosci dookola przedniej i tyl¬ nej osi 6 pierscienia zewnetrznego 5, wsku¬ tek zas powstania tego momentu wirnik 1 zyroskopu wraz z pierscieniem zewnetrz¬ nym 5 wyprzedza w azymucie wewnetrzny pierscien 3 zyroskopu.Wyprzedzanie pierscienia wewnetrznego — 3 —3 w azymucie wzgladem zewnetrznego pier¬ scienia 5 powoduje uruchomienie zaworu tloczkowego 13, wskutek czego tloczek tego zaworu wywiera odporowy moment obroto¬ wy miedzy rama 7 i zewnetrznym pierscie¬ niem 5 w tym sensie, ze przeciwstawia sie momentowi sily ciezkosci, wywolanemu przez ciezarek wahadlowy /0. Azymutalne wy¬ przedzanie wewnetrznego pierscienia 3 jest ograniczone w ten sposób do takiego malego kata, dla którego wzajemne przesuniecie cy¬ lindra 11 i zaworu tloczkowego 13 wystar¬ cza, aby tloczek 18 mógl wywolac odpo¬ wiednie dzialanie odporowe na rame 7, jak opisano wyzej.Oprócz kolejnosci dzialan, opisanych w poprzednim ustepie, wyprzedzanie we¬ wnetrznego pierscienia 3 w azymucie powo¬ duje wywieranie przez sile napiecia sprezy¬ ny 20 malego odwrotnego, momentu obroto¬ wego dookola pionowej osi 4 pierscienia we¬ wnetrznego 3. Moment ten powoduje wy¬ przedzanie zewnetrznego pierscienia 5 do¬ okola jego przedniej i tylnej osi ó^cofajac w ten sposób pierscien zewnetrzny 5 i waha¬ dlowy ciezarek 10 do plaszczyzny pionowej.W ten sposób pierscien zewnetrzny 5, prze¬ suwajac sie w jednym z dwóch kierunków, zbliza sie stopniowo do plaszczyzny piono¬ wej.Biorac pod uwage sily, dzialajace na wa¬ hadlowy ciezarek 10 podczas ciaglego lotu po drodze krzywej, widac, ze oprócz sily ciezkosci wystepuje tutaj jeszcze sila od¬ srodkowa, wywolujaca moment obrotowy do- pkola przedniej i tylnej osi 6 pierscienia ze¬ wnetrznego 5. Ten moment, którego war¬ tosc jest proporcjonalna do szybkosci poste¬ powej i wielkosci obrotu samolotu dookola osi pionowej, powoduje wyprzedzanie wirni¬ ka 1 zyroskopu i pierscienia wewnetrznego 3 w azymucie.Stosunek miedzy momentem sily ciezko¬ sci ciezarka 10, obrotowym momentem wir¬ nika zyroskopu i postepowa szybkoscia sa¬ molotu jest zatem odpowiednio tak dobrany, ze wielkosc wyprzedzania pierscienia we¬ wnetrznego 3, spowodowana dzialaniem si¬ ly odsrodkowej na ciezarek 10, równowazy sie wielkoscia obrotu samolotu dookola osi pionowej, wskutek czego nie nastepuje wzgledne przesuniecie, czyli pierscien ze¬ wnetrzny 5, znajdujacy sie w plaszczyznie pionowej, nie zostaje z tej plaszczyzny wy¬ chylony przez dzialanie sily odsrodkowej podczas obrotu samolotu dookola osi piono¬ wej.Dzieki wyzej opisanemu zespolowi samo¬ lot leci po drodze krzywej bez przechylania sie. Jezeli szybkosc postepowa samolotu jest niewlasciwie ustosunkowana wzgledem mo¬ mentu sily ciezkosci ciezarka 10 i obrotowe¬ go momentu wirnika, to wirnik i pierscien wewnetrzny 3 wyprzedzaja z rózna szybko¬ scia szybkosc katowa samolotu, przyczem pierscien wewnetrzny 3 zostaje odsuniety od pierscienia zewnetrznego 5. Powoduje to ruch zaworu tloczkowego 13, a zespól wy¬ przedzajacy, skladajacy sie z cylindra 17 i tloczka 78,; wywiera na pierscien zewnetrzny 5 taki moment obrotowy, aby spowodowac jego wyprzedzanie. Zmienia to calkowicie wielkosc przyspieszenia, dzialajacego na cie¬ zarek 10 przez wprowadzenie dodatkowej sily skladowej do sily ciezkosci. Wyprze¬ dzanie odbywa sie nadal, az moment obroto¬ wy, spowodowany przez wypadkowe przy¬ spieszanie wszystkich sil skladowych, stanie sie dokladnie równy momentowi, potrzebne¬ mu do wyprzedzania pierscienia wewnetrz¬ nego 3 i wirnika / z taka sama szybkoscia, z jaka pierscien zewnetrzny 5 obraca sie wraz z samolotem.Jezeli os 2 wirnika wychyli sie ze swego poziomego polozenia, to wskutek tego samo¬ lot sie przechyla. Przechylenie to jest bardzo male i pozostaje stale podczas utrzymanego nadal lotu po drodze krzywej. Skoro samo¬ lot przejdzie znowu z lotu po drodze krzy¬ wej na lot po drodze prostej, urzadzenie — 4 —kontrolne dziala takf ze zyroskop powraca do swego polozenia normalnego, a os obrotu 2 ustawia sie poziomo, jak opisano wyzej.Celem niniejszego wynalazku jest zmuszenie samolotu do lotu plaskiego (t. j. bez prze¬ chylania) we wszelkich warunkach. Urza¬ dzenie kontrolne moze byc jednak zmienio¬ ne tak, aby samolot przechylal sie w odpo¬ wiednim stopniu podczas lotu po drodze krzywej. Urzadzenie zostaje mianowicie za¬ opatrzone w przyrzad do wywierania mo¬ mentu obrotowego miedzy rama 7 i pierscie¬ niem zewnetrznym 5, który to moment jest proporcjonalny do szybkosci katowej, z jaka samolot obraca sie dookola osi pionowej.Moment ten powoduje, wskutek zmiany wiel¬ kosci przyspieszenia, oddzialywujacego na zyroskop, wyprzedzanie pierscienia we¬ wnetrznego 3 wzgledem pierscienia ze¬ wnetrznego 5, który ce swej strony powodu¬ je wyprzedzanie osi wirnika w plaszczyznie pionowej. W ten sposób os 2 wirnika zosta¬ je podczas lotu po drodze krzywej wychylo¬ na z polozenia poziomego, a samolot ulega odpowiedniemu przechyleniu. PL