RU1831653C - Устройство дл определени угловой ориентации объекта И.Н.Кочергина - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике, предназначено дл  измерени  углов отклонени  относительно трех взаимно перпендикул рных осей. Прибор имеет преимущественное применение в авиационной технике в качестве аварийного или основного авиагоризонта. Сущность изобретени : устройство дл  определени  угловой ориентации объекта содержит жестко закрепленный на основании первый герметичный шаровой сосуд, заполненный рабочей средой, второй герметичный шаровой сосуд, размещенный с зазором внутри первого сосуда, нитевидные отрезки посто нных магнитов, закрепленные на дискообразной перегородке, жестко св занной с внутренними стенками сосуда. Перегородка выполнена с отверсти ми, кромки которых выполнены с разбортовкой. Шкала магнитного курса расположена на внешней поверхности сосуда, а отсчетный индекс этой шкалы выполнен в виде вертикального штриха, расположенного на сосуде . 7 ил.

Description

сл С

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к устройствам дл  измерени  углов пространственного положени  летательного аппарата относительно продольной, поперечной и вертикальной осей.

Технический результат - повышение удобства пользовани  и снижение массы - достигаетс  тем, что устройство выполнено с перегородкой в виде диска, жестко св занного с внутренними стенками второго сосуда и расположенного в плоскости не совпадающей с диаметральной плоскостью второго сосуда, магниточувствительный элемент выполнен в виде нитевидных отрезков , закрепленных на перегородке параллельно и симметрично ее диаметральной оси, причем перегородка выполнена с отверсти ми , кромки которых выполнены с разбортовкой, при этом отверсти  расположены симметрично относительно центра перегородки , шкала величин углов магнитных курсов выполнена на внутреннем сосуде по горизонтальной линии, а отсчетный индекс нанесен на внешнем сосуде по вертикальной продольной диаметральной плоскости в виде визирной линии.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство , вид спереди; на фиг. 2 показан вид сбоку устройства с продольным вертикальным разрезом; на фиг. 3 показан вид сверху с разрезом по горизонтали во внутреннем сосуде; на фиг. 4 показано размещение горизонтальной перегородки во внутреннем сосуде; на фиг. 5 показана горизонтальна  перегородка с нитевидными от00

со

СП GO

l СО

резками магнитов; на фиг. 6 - горизонтальна  перегородка с магниточувствительным элементом вид сверху; на фиг. 7 показана работа устройства в сложном криволинейном полете.

Устройство состоит из внешнего шарового герметичного прозрачного сосуда 1, заполненного т желым газом 2, в котором помещен второй внутренний шаровой герметичный сосуд 3, заполненный легким газом 4. В приборе в качестве магниточув- ствительного элемента применены нитевидные отрезки посто нных магнитов 5 выполненных из магнитожесткого сплава Nb--Fe-B (ниобий-железо-бор), которые при аналогичной заданной длине, но малых диаметрах 0,1-0,01 мм будут иметь значительно меньшую массу, а коэрцитивную силу и магнитную индукцию намного выше, чем в ранее примененных магнитах игольчатой формы на основе сплава Fe-Al (железо-алюминий). По экваториальной окружности внутреннего сосуда нанесена толста  визирна  лини  6, через каждые 10 угловых градусов на внутреннем сосуде нанесены широтные тонкие визирные линии 7, е разрывах которых проставлены числовые значени  величин углов тангажа 8, во внешнем сосуде в вертикальной плоскости установлена шкала величин углов крена 9, силуэт - самолетик 10 св зан с кремальерой 11, по визирной линии 6 на внутреннем сосуде нанесена шкала велмчин углов магнитных курсо в 12, а на внешнем сосуде по вертикальной продольной диаметральной плоскости нанесена визирна  лини  13, котора   вл етс  отсчетным индексом. Нитевидные отрезки посто нных магнитов 5 магниточувствительного элемента укреплены на перегородке 14, котора  установлена во внутреннем сосуде ниже его геометрического центра, параллельно горизонтальной плоскости и в ней дл  облегчени  выполнены симметрично расположенные отверсти  15, кромки которых имеют разбортовку, придающую перегородке дополнительную жесткость. Перегородка 14 снабжена по окружности лепестками 16 дл  ее креплений к оболочке внутреннего сосуда. Перегородка установл.ена в средней части внутреннего сосуда, ст гивает его по окружности и, таким образом, придает всей пустотелой оболочке значительную прочность и жесткость при ее малой толщине стенки. Это имеет также технологические достоинства при изготовлении деталей и сборке прибора.

Устройство работает следующим образом .

Наход щийс  во взвешенном состо нии в среде т желого газа 2 первого внешнего герметичного шарового сосуда 1 второй внутренний герметичный сосуд 3, заполненный легким газом 4, стабилизируетс  и ориентируетс  магниточувствительным

элементом выполненным из нитевидных отрезков посто нных магнитов 5 по магнитной силовой линии магнитного пол  Земли, т.е. по направлению вектора результирующей напр женности магнитного пол  Земли

0 в данной точке. Т.к. внутренний сосуд взвешен и совершенно свободен, а магнитные силы взаимодействи  магниточувствительного элемента прибора с магнитным полем :. Земли достаточно велики и превышают по

5 величине другие противодействующие силы , действующие на внутренний сосуд, то внутренний сосуд не только ориентирован по магнитной силовой линии, но и стабилизирован в пространстве. Магнитное поле

0 Земли над обширными поверхност ми планеты однородно, т.е. имеет посто нное направление и напр женность и измен етс  плавно. В данной точке местности магнитные силовые линии проход т горизонтально

5 поверхности Земли. Плоскость нитевидных отрезков посто нных магнитов 5 магниточувствительного элемента, т.е. перегородка 14 также будет горизонтальна относительно поверхности Земли, т.е. внутренний сосуд

0 будет магнитным горизонтом, совпадающим с естественным.

При полетах в меридиональном направлении наклон результирующего вектора магнитной напр женности магнитного пол 

5 Земли к естественному горизонту в низких Широтах практически равен нулю или незначителен , в средних широтах становитс  заметным , но прибор может быть легко скорректирован передвижением силуэт са0 молетика 10 (вверх-вниз) кремальерой 11, и только в высоких широтах, близких к геомагнитным полюсам, наклон становитс  ощутимым , но через эти зоны выполн ютс  единичные полеты,

5При полетах в широтном направлении

результирующий вектор магнитной напр женности магнитного пол  Земли практически не мен етс  и поэтому коррекцию на долготу вводить не требуетс .

0При длительных полетах, при изменении центровочных характеристик самолета может возникнуть потребность устранить возможную ошибку по углу тангажа, дл  этого в горизонтальном пр молинейном уста5 новившемс  полете силуэт-самолетик 10 совмещают с визирной линией 6. Величина угла тангажа самолета на пикирование и кабрирование определ етс  углом отклонени  визирной линии 6 от силуэт-самолетика 10, величина угла крена левого и правого

определ етс  по шкале 9, а курс самолета считываетс  в пересечении шкалы величины углов магнитных курсов 12 с визирной линией 13.

Однозначность отсчета показаний по величинам углов тангажа достигаетс  тем, что внутренний шаровой сосуд сохран ет неизменную остойчивость, т.к. его центр т жести расположен ниже геометрического центра шарового сосуда.

Применение перегородки 14 создает дополнительную жесткость и увеличивает прочность внутреннего сосуда, это позвол ет уменьшить толщину стенки оболочки и уменьшить массу внутреннего сосуда.

Эффект изобретени  от применени  магниточувствительного элемента, выполненного в виде нитевидных отрезков магнитов , перегородки внутреннего сосуда и шкалы величин углов магнитных курсов с отсчетным индексом на внешнем сосуде заключаетс  в улучшении качественных и технологических характеристик устройства, достигаетс  уменьшение общей массы внутреннего сосуда, что положительно скажетс  на уменьшении вли ни  перегрузок на внутренний сосуд. Меньша  масса внутреннего сосуда позволит либо создать большую величину аэростатической (выталкивающей) силы, либо применить т желый газ мень- шей плотности, что удешевит конструкцию, снимаютс  также жесткие технологические ограничени  на производственный процесс при изготовлении устройства.

12

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  определени  угловой ориентации объекта, содержащее жестко закрепленный на основании первый герметичный шаровой сосуд, заполненный рабочей средой, второй герметичный шаровой сосуд, расположенный с зазором внутри первого сосуда, магниточувствительный элемент, жестко соединенный с внутренними стенками второго сосуда, и шкалы крена, тангажа и магнитного курса с соответствующими отсчетными индексами, отличающеес  тем, что второй сосуд выполнен с перегородкой в виде диска, жестко св занного с его внутренними стенками и расположенного в горизонтальной плоскости, не совпадающей с горизонтальной диаметральной плоскостью второго сосуда, магниточувствительный элемент выполнен в виде нитевидных отрезков посто нных магнитов, закрепленных на перегородке параллельно и симметрично ее диаметральной оси, причем перегородка выполнена с отверсти ми, кромки которых выполнены с разбортовкой, отверсти  расположены симметрично относительно центра перегородки, шкала магнитного курса расположена на внешней поверхности второго сосуда в плоскости, совпадающей с его горизонтальной диаметральной плоскостью, а отсчетный индекс этой шкалы выполнен в виде вертикальной линии, расположенной на первом сосуде в плоскости, совпадающей с его продольной диаметральной плоскостью.

   ГО

   (pa&i

   tpЈ/&.3

   .5

   О

   о

   fS

   фиг. 6

   о