SU38555A1

SU38555A1 - Gyroscopic device

Info

Publication number: SU38555A1
Application number: SU105302A
Authority: SU
Inventors: Карлсон Б.Г.
Original assignee: Сперри-жироскоп компани
Filing date: 1932-03-14
Publication date: 1934-08-31

Description

Предлагаемое изобретение относитс к гироскопическим искусственным горизонтам и особенно применимо дл приборов , служащих дл определени вертикального направлени или в качестве искусственных горизонтов дл лет-ательных аппаратов, где такие приборы полезны , как указатели направлени , показани ми которых летчик может руководствоватьс ночью и в тумане, а также дл получени базиса дл автоматического полета -или дл стабилизации самолета. Такие приборы должны совмещать простоту и легкость с точностью при всех услови х поворота, виража и даже при делании петли. Двторы нашли, что ма тниковые гироскопы непригодны дл указанных целей, так как при повороте и прочих маневрах, вызывающих ускорение ма тника, сообщаетс качательное движение, не прекращающеес в течение некоторого времени. По этой причине в насто щем предложении применен не ма тниковый гироскоп с таким регулированием, которое непосредственно уменьшает наклонение, не вызыва качаний. Однако, дл полного достижени указанной цели необходимо сконструировать регулировочное приспособление так, чтобы действие его не усиливалось пропорционально на (507)The present invention relates to gyroscopic artificial horizons and is especially applicable to devices that serve to determine the vertical direction or as artificial horizons for aircraft, where such devices are useful as direction indicators, the indications of which the pilot can follow at night and in fog, also to obtain a basis for automatic flight or to stabilize the aircraft. Such instruments should combine simplicity and lightness with accuracy under all conditions of turning, turning, and even when making a loop. The two found that an erect gyro was unsuitable for the indicated purposes, since during a turn and other maneuvers that cause an acceleration of the emblem, a swinging motion is reported that does not stop for some time. For this reason, in the present proposal, a nonmaterial gyroscope is used with such an adjustment that directly reduces the inclination without causing oscillations. However, to fully achieve this goal, it is necessary to design the adjustment device so that its effect does not increase proportionally to (507)

клону и, предпочтительно, понижалось бы, когда наклонение гироскопа относительно этого прибора превышает заданную величину. При отсутствии такого приспособлени правильность работы гироскопа будет нарушатьс при поворотах и гироскоп не будет оставатьс в истинном вертикальном положении. to the clone and, preferably, would be reduced when the inclination of the gyroscope relative to this device exceeds a predetermined value. In the absence of such an adaptation, the correct operation of the gyroscope will be disturbed during turns and the gyroscope will not remain in a true upright position.

В соответствии с назначением предлагаемого изобретени усовершенствован также индикаторный орган прибора, так что летчик может делать мертвую петлю, не наруша установки гироскопического органа.In accordance with the purpose of the invention, the indicator body of the device has also been improved, so that the pilot can make a dead loop without disturbing the installation of the gyro body.

На чертеже фиг. 1 представл ет горизонтальный разрез гироскопического искусственного горизонта по линии /-/ фиг. 2; фиг. 2-вертикальный разрез того же прибора по линии 2-2 фиг. 1; фиг. 3-разрез выпр мл ющего приспособлени , представл ющего собой несколько видоизмененную форму такого же приспособлени , показанного на фиг. 2; фиг. 4-вид спереди выпр мл ю- . щего приспособлени , показанного на фиг. 2 и 3; фиг. 5-вид спереди видоизмененной формы выполнени выпр мл ющего приспособлени ; фиг. 6-вид спереди другой видоизмененной формы выполнени выпр мл ющего приспособлени ; фиг. 7-вид спереди предпочтительной фбрмы выполнени , выпр мл ющего приспособлени ; фиг. 8-вид сбоку гироскопического органа, показывающий, как волчок управл ет указателем горизонта; фиг. 9-вид прибора спереди; фиг. 10-вид сбоку, частично в разрезе, видоизмененной формы выполнени , в которой выпр мление и затухание колебаний достигаетс непосредственно при помощи воздушного привода; фиг. П - деталь одной из планок или перегородок .In FIG. 1 is a horizontal section of a gyroscopic artificial horizon along the / - line / Fig. 2; FIG. 2 is a vertical section of the same device along line 2-2 of FIG. one; FIG. 3 is a section through a rectifying device, which is a somewhat modified form of the same device shown in FIG. 2; FIG. 4-front view of straightening ml of yu-. The device shown in FIG. 2 and 3; FIG. 5 is a front view of a modified form of a straightening device; FIG. 6 is a front view of another modified form of the straightening device; FIG. 7 is a front view of a preferred embodiment of the rectifying device; FIG. 8 is a side view of the gyroscopic organ, showing how the top controls the horizon indicator; FIG. 9 is a front view of the device; FIG. 10 is a side view, partly in section, of a modified form of implementation in which the straightening and damping of the oscillations is achieved directly by means of an air drive; FIG. P - detail of one of the slats or partitions.

Гироскопический орган монтирован в кожухе / с передним окном 2, через которое виден стержень 5 искусственного горизонта. Эгот стержень монтирован на длинном рычаге 4, поворачивающемс вокруг оси 5, и уравновешенном грузом 6. В рычаге 6 имеетс прорез 7, через который выступает штифт iS, прикрепленный к коробке 9 гироскопа, так что когда эта коробка наклон етс относительно наружного кожуха или когда самолет поворачиваетс вокруг гироскопа , стержень 3 перемещаетс соответственно кажущемус перемещению горизонта вверх и вниз относительно нарисованного на стекле указател маленького самолета JO. Подвес 12 подвешен на горизонтальной оси 13-14 в кожухе 7, а внутри этого подвеса поворачиваетс вокруг горизонтальной оси 15-16 коробка гироскопа. Штифт 8 закреплен на плече 16 на цапфе 16, причем положение этих частей при пикировании самолета показано пунктирными лини ми на фиг. 8.The gyroscopic organ is mounted in the housing / with the front window 2, through which the rod 5 of the artificial horizon is visible. The rod is mounted on a long lever 4, which rotates around axis 5, and is balanced by a load 6. Lever 6 has a slot 7 through which an iS pin protrudes from the box 9 of the gyroscope, so that when this box is inclined relative to the outer casing or when rotates around the gyroscope; rod 3 moves accordingly with the apparent horizon movement up and down relative to the pointer of the small plane JO drawn on the glass. Suspension 12 is suspended on a horizontal axis 13-14 in housing 7, and inside this suspension a gyroscope box rotates around a horizontal axis 15-16. The pin 8 is fixed on the shoulder 16 on the trunnion 16, and the position of these parts when diving the aircraft is shown by dotted lines in FIG. eight.

Диск жироскопа 19 приводитс в движение при помощи одного или нескольких воздушных сопел 17-18, хот , конечно, можно . примен ть и любой другой способ привода. В показанной форме вьшолнени дл привода примен етс давление ниже атмосферного, и воздух непрерывно выкачиваетс из кожуха / через патрубок 20 дл шланга. Воздух под атмосферным давлением подаетс к соплам через сетку 12 и каналы 14, проход щие через цапфу 14 подвеса, через полый подвес 12 и цапфу 15 в полую коробку гироскопа, откуда воздух выходит через сопла 17-18 «а диск гироскопа. Весь гироскоп с его коробкой уравновешиваетс вокруг обеих горизонтальных осей. Дл компенсировани погрешностей из-за трени на цапфах можно расположить центр т жести на очень незначительную величину ниже точки опоры, но точка опоры настолько близка к центру т жести, что прибор не имеет собственного периода колебаний. The disk of the gyroscope 19 is set in motion with the help of one or several air nozzles 17-18, although, of course, it is possible. apply any other drive method. In the illustrated embodiment, pressure is applied to the actuator to below atmospheric pressure, and air is continuously pumped out of the casing / through the hose connection 20. Air at atmospheric pressure is supplied to the nozzles through the grid 12 and channels 14, passing through the suspension pin 14, through the hollow suspension 12 and pin 15 into the hollow box of the gyro, from where air escapes through the nozzles 17-18 "and the gyroscope disk. The entire gyroscope with its box is balanced around both horizontal axes. To compensate for errors due to friction on the trunnions, you can position the center of gravity a very small amount below the fulcrum, but the fulcrum is so close to the center of gravity that the device does not have its own oscillation period.

Дл удерживани гироскопа в вертикальном положении использована реакци воздуха, примен емого дл привода ротора, благодар чему при наклонении гироскопа на него действует сила, стрем ща с повернуть его вокруг оси перпендикул рной к оси наклона и непосредственно устран юща наклонение. При выполнении в формах, показанных на фиг. 1-7, этот воздух служит после его использовани дл привода ротора. Дл этой цели воздуху дают выходить из коробки гироскопа через несколько главных отверстий 21-2Г, 22-22, оси которых параллельны ос м подвеса в обоих направлени х. Эти каналы нормально, по меньшей мере частично, -открыты. Дл регулировани струй воздуха примен етс несколько ма тниковых кранов или планок 23, 23, 24, 24, кажда из которых обычно занимает такое положение , что она приходитс р дом с соответствующим отверстием или частично закрывает его. До тех пор, пока все ма тники вертикальны, через каждый «з каналов воздух выходит в одинаковом количестве так, что гироскоп не испытывает реакции. При относительном наклоне гироскопа и ма тников, например, в направлении часовой стрелки (фиг. 4) планка 24, очевидно, совершенно откроет отверстие 22, а противолежаща планка закроет противолежащее отверстие 22. Вследствие этого получитс вращающий момент вокруг оси 15-16 подвеса гироскопа, вызванный наклоном гироскопа вокруг оси 13-14. Противолежащие ма тники (планки) св заны друг с другом стержн ми 25-25 (фиг. 3). Описанное приспособление оказываетс не вполне удовлетворительным на самолетах, выполн ющих быстрые маневры, а потому необходимо предусмотреть приспособление, компенсирующее или понижающее упом нутый выше вращающий момент, когда наклон превышает некоторую заданную величину. Дл этой цели примен ютс .показанныеThe air used to drive the rotor is used to hold the gyroscope in a vertical position, so that when the gyroscope is inclined, a force acts on it to rotate it around an axis perpendicular to the inclination axis and directly eliminating the inclination. When performed in the molds shown in FIG. 1-7, this air serves after its use to drive the rotor. For this purpose, air is allowed to exit the gyroscope box through several main holes 21-2G, 22-22, the axes of which are parallel to the axis of suspension in both directions. These channels are normal, at least partially, open. To adjust the air jets, several butterfly cranes or strips 23, 23, 24, 24 are used, each of which usually takes up such a position that it comes near the corresponding opening or partially closes it. As long as all the manches are vertical, the air goes out in equal numbers through each of the three channels so that the gyroscope does not experience a reaction. With a relative tilt of the gyroscope and the tangler, for example, in the clockwise direction (Fig. 4), the bar 24 obviously opens the hole 22 completely, and the opposite bar closes the opposite hole 22. As a result, the torque will be around the axis of the gyro suspension 15-16 caused by the tilt of the gyroscope around the axis 13-14. Opposite flanges (bars) are connected to each other by rods 25-25 (Fig. 3). The described device is not quite satisfactory on airplanes that perform fast maneuvers, and therefore it is necessary to provide a device that compensates or reduces the above mentioned torque when the inclination exceeds a certain predetermined value. For this purpose, the following are used.

но гибкими, чтобы не мешать движени м ма тниковых грузов, причём пружины служат, главным образом, подвесами, вокруг которых могут поворачиватьс грузы.but flexible so as not to interfere with the movement of pendulous weights, with the springs mainly serving as suspensions around which the weights can rotate.

При выполнении по фиг. .6 над главными отверсти ми 27-22 помещаютс вспомогательные отверсти 40, расположенные на несколько большем рассто нии от рабочего кра планки, чем главHbie . Таким образом, при незначительном наклоне, открываетс , например, только отверстие 22, но при более значительном наклонении откроетс также и отверстие 40. Благодар этому вращающий момент вокруг горизонтальной оси понижаетс , так как воздух выходит тогда свободнее и с меньшей скоростью, чем при открывании только одного отверсти . При выполнении предмета изобретени в этой форме, а также в формах , показанных на фиг. 2-4, достигаетс , кроме того, ускорение диска гироскопа в случае чрезмерного наклонени . Изменение скорости диска в этот момент выгодно также и потому, что оно измен ет гироскопическую реакцию и период и преп тствует возникновению колебательного движени .In the embodiment of FIG. .6, auxiliary openings 40 are located above the main openings 27-22, located a little more from the working edge of the plank than the head Hbie. Thus, with a slight tilting, for example, only the opening 22 opens, but with a more significant inclination, the opening 40 also opens. Due to this, the torque around the horizontal axis decreases as the air comes out then more freely and at a slower speed than when opening single hole. When the subject invention is carried out in this form as well as in the forms shown in FIG. 2–4, acceleration of the gyroscope disk is also achieved in the event of excessive inclination. A change in the speed of the disk at this moment is also advantageous because it changes the gyroscopic response and period and prevents the occurrence of oscillatory motion.

Предмет патента.The subject of the patent.

Claims

1. A gyroscopic device intended for use as a pointer or basis for aircraft and consisting of a gyroscope mounted for swing around a horizontal axis and having a vertically rotating axis, characterized in that it has a device for attenuating as the angle increases. , rectifying torque acting on the gyroscope with a slight deviation of it relative to the already known damper valve, which serves to regulate the energy source causing about this moment.

2. The form of the gyroscopic instrument according to claim 1, characterized in that the device for reducing the effectiveness of the torque caused by the air jets consists of auxiliary holes 26 and 26 of small diameter, located against the ejector flaps in the immediate vicinity of the main holes 2 / and 2G.