Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11218
.pdf
регулируемым подпружиненным куполом или сферическим диском или поверхностью, имеющей центральную
выемку или углубление для размещения конца указанного гирошпинделя. Аналогичным образом для
фиксации внешней рамы карданного подвеса может быть использован любой подобный механизм, или же
может быть установлен конический штифт или болт, соединяющий указанную внешнюю раму карданного
подвеса с ее поперечной горизонтальной осью.
В случаях, когда используется кнопка с ручным управлением или поворотная ручка, упоры или кулачки на ней
располагаются таким образом, чтобы выполнять описанные выше операции в желаемой последовательности,
а также выполнять их в обратном порядке, когда ручка вытянута, перемещена в противоположном
направлении или повернута в обратном направлении. Таким образом, для обратной операции гиропривод
можно было бы централизовать, муфту можно было бы вынуть, раму карданного подвеса разблокировать, а
центрирующее устройство освободить в его среднем положении.
Разумеется, желательно, чтобы перенастройка прибора производилась только тогда, когда стрелка находится
в центральном положении, то есть на вертикальной разметочной линии окна. Хотя при желании можно
предусмотреть регулируемый или изменяемый ноль любым известным способом, чтобы компенсировать
любую ошибку при настройке прибора, поскольку в противном случае это приведет к ложным показаниям
скорости поворота.
Таким образом, для выполнения фигур высшего пилотажа и крупных операций прибор можно использовать,
когда конец оси гироскопа взаимодействует с 85 метками на окошке прибора, тогда как для небольших или
устойчивых полетов, например, полетов по курсу, центральное окошко будет закрыто, а нижний указатель
шкалы будет приводиться в действие муфтой 90 и управляться системой рычагов с зубчатой передачей.
Удобно, что окошко прибора будет иметь круглую форму и располагаться по центру, над ним — боковой
индикатор уровня 95, а под ним — дугообразная шкала, при этом кнопка или ручка управления и
переключатель будут расположены по обе стороны от него.
Из приведенного выше описания становится очевидно, что усовершенствованный двойной или
множественный прибор позволит сэкономить количество приборов, используемых для целей контроля, за
счет обеспечения единого контрольного устройства.
Прибор, который будет использоваться для выполнения фигур высшего пилотажа или крупных маневров, а
также для небольших операций, таких как стабильный полет или использование в очень спокойную погоду.
Кроме того, настоящее изобретение позволяет добиться экономии веса, пространства и средств, а также
мощности, потребляемой приборами.
Очевидно, что в описанный механизм, позволяющий реализовать изобретение, могут быть внесены
различные изменения и модификации.
Дата: 23 ноября 1932 года.
Для заявителя: F. J. CLEVELAND & Co., дипломированные патентные поверенные, 29, Southampton Buildings,
Chancery Lane, London, W.C. 2.
413,715 413,715 ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 1450, 1934 г. н.э.
Усовершенствования в области гироскопических индикаторов для использования на воздушных и других
летательных аппаратах или относящиеся к ним.
Я, Джордж Хэнкок, британец (и тому подобное), даю все указания на предмет, на 15, Гарднор Мэншнс, высоту
в пространстве, например, насыпь и поле, Черч Роу, Хэмпстед, Лондон, или на азимут без учета скорости
севера. В. 3, настоящим заявляем о характере изменения направления; или они имеют две оси 60 5tI. Данное
изобретение имеет следующие характеристики: - степень свободы относительно одной из которых они
ограничены, в этом случае скорость или скорость углового движения, например, рыскания, показана, как на
хорошо известном гироскопическом индикаторе поворота. В любом случае, как для 65-сильных генераторов,
так и для известных приборов, крайне важно, чтобы карданный подвес, используемый в качестве индикаторов
тангажа и азимута, или подшипники гиромотора и крена, а также подшипники гиромотора были как можно
менее подвержены трению, и чтобы крутящий момент привода не был сильно нарушен или смещен или не
допускал смещения гиромотора. Изобретение направлено прежде всего на создание простой и компактной
формы гироскопа.
т, ' 70 15! Преимущества и достоинства гироскопических индикаторов поворота. Настоящее изобретение
направлено на объединение двух типов приборов в одном; таким образом, прибор, например, индикатор
скорости поворота, значение индикаторов «свободного» типа для возврата к показаниям гирокоптических
индикаторов тангажа и азимута, связан с индикатором поворота, который в одном приборе может быть
особенно ценен в точной форме индикации и может использоваться при выполнении маневров, поворотах,
выходе из штопора или автоматически. Для целей военных или иных конкретных операций.
Приборы для пилотирования в самолете, любые подходящие для этого, могут быть связаны с возможностью
выбора скорости поворота или скорости тангажа, что само по себе является потенциально ценной функцией.
Более того, в одной из форм индикатор крена может быть связан с усовершенствованным прибором, что само
по себе является потенциально ценным преимуществом.
отступление от изобретения. На прилагаемых чертежах показаны три модификации изобретения, каждая из
которых, например, имеет вид или может быть оценена по различным углам наклона самолета в полете.
Целью изобретения является обеспечение возможности визуального наблюдения с помощью прибора, с
помощью которого можно наблюдать или оценивать различные положения самолета в полете на высоте
более 85 градусов.
Еще одна цель — предоставить комбинированный прибор, который пользователь может использовать для
управления самолетом, в зависимости от знания угловых скоростей. Рисунки 1 и 2 относятся к одной форме,
диагонально комбинированной: индикатор положения и скорость поворота, в частности, для управления
самолетом. Рисунки 1 и 2 относятся к одной форме, диагонально комбинированному прибору, в частности,
для управления в частичную конфигурацию, а Рисунок 2 — индикацию угла возвышения под прямым углом к
нему 90-градусного комбинированного прибора. Рисунки 3, 4 и 5 относятся ко второй форме, в которой
пользователь может управлять самолетом в частично постоянной или слегка изменяющейся конфигурации с
помощью индикации угла возвышения, Рисунок 4 — прерывистого фронтального измерения точности или, по
желанию, для управления углом возвышения прибора, Рисунок 5 — 95-градусного комбинированного
прибора. Рисунки 6-9 относятся к третьей форме; Рисунок 6 представляет собой частичный разрез. Еще одна
цель — обеспечение наличия прибора, на котором увеличен «свободный гиро», увеличенный рисунок 8 —
увеличенный фрагмент рисунка 6, рисунок 9 — схематический разрез рисунка 6 в направлении прибора.
Прежде чем описывать мое изобретение, следует несколько увеличить изображение гироколеса 1,
вращаемого подходящими средствами, такими как струи воздуха или известные технологии. На рисунках 1 и 2
также показано гироколесо 1, которое вращается с помощью подходящих средств, таких как струи воздуха или
известные методы. В целях авиации, как правило, и для полетов по приборам, устройство может вращаться
электрически на шпинделе 2 в точке 05. В частности, карданное кольцо 3, которое крепится на
гироэлектриках, ранее использовалось карданным кольцом 5, которое, в свою очередь, применялось двумя
способами. Они либо имеют подшипники 6 и 7, благодаря которым им свободно придается три оси свободы, и
либо установлены в неподвижной раме или корпусе 8. 11 с карданными подвесами по двум осям, так что (под-
Нижний подшипник 7 является аксиально полым и подвержен влиянию земной среды, изменению широты, а
шпиндель 9 карданного подвеса 5 выступает через него и несет коническую шестерню 10, предназначенную
для зацепления с аналогичной шестерней 11, быстро закрепленной на слегка скользящем валу 12 с доступной
ручкой 13; скольжение вала 12 внутрь зацепляет шестерни 10, 11, так что ручка 13 может использоваться для
блокировки и регулируемого вращения карданного подвеса 5 вокруг вертикальной оси, в которой
расположены подшипники 6, 7; конечно же, для ориентации гироскопа 1 будут предусмотрены средства
индикации или видимые средства, чтобы показать, правильно ли ориентирован гироскоп 1 для следующего
операция.
В исходном состоянии предполагается, что ручка 13 втянута; отсюда следует, что гиромотор является
свободным гиромотором, т.е. он может вращаться вокруг своей оси вокруг оси 2, и эта ось углово свободна на
осях 4, 4, а также на осях 6, 7. Куполообразный масштабный элемент, такой как 14, жестко соединен с
карданным подвесом 5, так что можно наблюдать вращение этого карданного подвеса вокруг осей 6 и 7. Это
шкала «поворота» или «курса», видимая через соответствующее окошко во внешнем корпусе прибора. На
карданном подвесе 3 также видна шкала или разметка, показывающая вращение карданного подвеса 3 вокруг
оси 4, 4, и это индикатор «крена», если ось GVRO 2 находится поперек курса, или индикатор «тангажа», если
эта ось выровнена по курсу. Пометив периферию карданного подвеса 3 словами «крен» и «тангаж», прибор
можно использовать в обоих случаях, но ограничители угла наклона ограничивают степень угловой свободы
карданных подвесов, так что, скажем, будет отображаться только угол 40 градусов в плоскостях крена и
азимута; такой диапазон считается достаточным для устойчивого полета.
На втулке подшипника 15, интегрированной с механизмом облегчения 8, скользящим образом установлен
выступ 16 с радиальным ответвлением 17, на котором на шарнире в точке 18 закреплена зубчатая четвертная
или дугообразная рейка 19 с отвисающим рычагом 20, закрепленным пружиной натяжения 21 на ответвлении
17. Пружина 21 — это точно отрегулированная пружина с заданной «скоростью вращения». Выступ 16 с
установленными деталями можно поднимать по желанию нажатием 22, перемещающимся в корпусе 8, до тех
пор, пока зубчатая рейка -50 19 не войдет в зацепление с аналогичным зубчатым квадрантом 23, жестко
закрепленным на карданном подвесе 3. После этого столкновения станет очевидно, что карданный подвес 3
может наклоняться только по оси 4-4 под действием пружины 21. Стрелка или аналогичный указатель 24,
перемещающийся вместе с зубчатой рейкой 19 и видимый через окно 25, может быть использован для
наблюдения за скоростью поворота, при условии, конечно, что карданный подвес 5 заблокирован, а гироскоп
1 соответствующим образом ориентирован, предварительно надавив и повернув ручку 13.
Для обеспечения того, чтобы карданный подвес 3 и гиромотор 1 временно ориентировались в нулевом
положении в момент соединения частей 19 и 23 (и впоследствии были свободны только под действием
пружинного механизма), предусмотрено следующее положение. Штифт 26, прочно закрепленный в карданном
подвесе 3 и расположенный практически под подшипником 4, может быть зацеплен с расходящейся вилкой
27, выступающей вверх от скользящего штока 28, который установлен во втулке 29 корпусом 70 S. Шток 28
соединен шарнирным стержнем 30 с триггером 31, шарнирно закрепленным на выступе 32 корпуса 8. Две
пружины натяжения (или сжатия) 33 обычно уравновешивают натяжение, удерживая спусковой крючок 31 в
среднем положении. Защелка 75, деталь 34, выступает из выступа 16, чтобы задействовать спусковой
механизм 31 при движении выступа 16 вверх. Это произойдет только после правильной ориентации с
помощью ручки 13, которая выравнивает детали 31 и 34. Таким образом, когда 22 80 поднимается, вилка 27
поднимается вместе с ним на выбранной фазе операции, так что штифт 20 принудительно устанавливается в
центральное положение, а карданный подвес 3 надежно фиксируется до тех пор, пока соответствующие зубья
19 и 28 не войдут в зацепление, после чего 84 освобождает 31, так что вилка 27 опускается, чтобы
разъединить штифт 26, и карданный подвес 3 может свободно наклоняться, но удерживается пружиной 21.
При отпускании кнопки 22 в холостом ходу срабатывает триггер 31 (но при желании его можно использовать
для переориентации карданного подвеса 3) и отключаются триггеры 19 и 23. После этого ручка 13 отводится
назад, чтобы освободить карданный подвес 5, и прибор снова становится индикатором "свободного
гироскопа". S5 В модификации, показанной на рисунках 3, 4 и 5, гироскоп 40 имеет шпиндель 41,
установленный в гироболике 42, который опирается на подшипники 43 с помощью второго гироболика 44,
имеющего вертикальные подшипники 45, 46, поддерживающие его в корпусе 47. 100 Карданный подвес 44
имеет соосную полость в месте прохождения через подшипник 46 с отверстием 48 в шпиндельной части 49,
которая имеет коническую шестерню 10, взаимодействующую со второй шестерней 11 и ручкой 13 (как
показано на рисунке 1). В канале 4S диаметром 105 мм имеется радиальный канал, по которому может
проходить кабель 50, предпочтительно через уплотнительную пробку из резины или кожи в точке 51, а также
он соединяет внешнюю атмосферу с каналами 52 в гироскопе 44, которые ведут к форсункам 53 для привода
гиромотора, причем форсунки расположены таким образом, чтобы выходить на ось подшипников 43, чтобы не
смещать гиромотор, возмущая его движения.
Поток через струи 53 создается вытяжным устройством, соединенным в точке 54 с корпусом 47.
Для ориентации и упругого удержания гироскопа 1 с карданным подвесом 42 для использования в качестве
указателя поворота, карданный подвес 42 имеет 120 два параллельных выступающих выступа 55,
образующих фактически вилку, расположенную соосно с карданными подшипниками 43, и эта вилка
охватывает рычаг 56, шарнирно закрепленный между выступами 55 в точке 57 и находящийся в нерабочем
положении, как показано на 125 рисунках 3 и 5 сплошной линией, но в рабочем положении, как показано
пунктирной линией на рисунке 3. К этому рычагу 56 подсоединена пружина 58, определяющая скорость
вращения, которая может располагаться между выступами 55. Другой конец этой пружины натяжения 58,
обозначенный цифрой 130 413 715, соединен шарнирно с одним из рычагов коромысла 59, который, в свою
очередь, шарнирно закреплен на выступе 60 карданного подвеса 44 с помощью шарнира 6t и обычно
удерживается, как показано сплошной линией (рисунок 3), изогнутой проволочной пружиной 62, закрепленной
с помощью стержней, припоя или иным способом к коромыслу и карданному подвесу 44. Другая ветвь
коромысла 59 соединена вышеупомянутым тросом 50, проходящим через штекер 51 и стержень 48, с ручкой
(13) с байонетным креплением типа «паз-штифт», как это четко показано на рисунке 4, так что при натяжении
ручки 63 трос 50 натягивается, коромысло 59 поворачивается на оси 61, а пружина 55 и рычаг 56
поворачиваются примерно на 90° на оси 37 до тех пор, пока не примут положение, показанное пунктирной
линией на рисунке 3.
Это создает пружинное ограничение для карданного подвеса 42 относительно его подшипников наклона 43, и,
поскольку предполагается, что карданный подвес 44 заблокирован ручкой 13, гироскоп немедленно начинает
работать как индикатор скорости поворота. В этом случае ориентация гироскопа на правильный «ноль»
происходит автоматически, поскольку пружина 58 не может быть неправильно подключена. Пружина,
благодаря своему поворотному соединению с кривошипом 59, не может обеспечить сопротивление кручению
при наклоне карданного вала 42. В этом случае пружина 58 и рычаг 56 находятся в нерабочем положении,
поскольку эти детали свободны и расположены на оси подшипников 43. Соответствующие указания дает
куполообразная шкала 64, установленная на карданном подвесе 42.
Эта шкала показывает азимутальный пеленг и тангаж (или крен), когда гиромотор находится в свободном
положении, и скорость поворота, когда гиромотор «ограничен» своими угловыми перемещениями вокруг
пеленгов 43. Окно 6.5 позволяет видеть масштаб.
Ослабление ручки 63 и, следовательно, троса 50 позволяет рычагу 59 вернуться в нерабочее положение под
действием пружины 62.
Следует отметить, что любые обычные устройства, используемые в приборах этого класса для устранения
негативного воздействия температуры, регулирования скорости вращения гиромотора или для других
специальных целей, безусловно, могут быть применены при практическом проектировании и изготовлении
данного прибора.
Рисунок 4 предназначен для того, чтобы показать, как может быть обозначен масштаб купола 64 и как он
может отображаться через окно 65, на котором может быть нанесена отметка 65A.
На рисунках 6–9 показан еще один вариант осуществления изобретения, в котором предусмотрено
специальное условие, согласно которому «ограниченная» функция гироскопа может по выбору заключаться в
отображении скорости поворота или скорости тангажа.
В данном случае шпиндель гироскопа 70i 71 установлен на карданном подвесе 72 с подшипниками 73, 74 во
втором карданном подвесе 75, который, в свою очередь, опирается на подшипники 76, 77 корпуса 78.
Подшипники 76, 73 полые и, имея каналы 79 и соединение 80, образуют входное отверстие для воздуха под
давлением в форсунки 81, предназначенные для вращения гироскопа. Подшипники 76, 73 расположены таким
образом, что их поверхности очень плотно прилегают друг к другу, но не соприкасаются, между относительно
движущимися частями, благодаря чему предотвращается чрезмерная утечка 70 в отходы, но трение не
возникает и, возможно, даже может быть уменьшено. Такое устройство вполне может обеспечить давление
около одной восьмой дюйма ртутного столба на соплах без чрезмерного давления в источнике, и этого
достаточно при хороших условиях работы; более высокое давление, вероятно, потребуется только для
запуска гироплана.
В подшипнике 73 аксиально проходит 80 (и карданный вал 75) шпиндель 82, несущий указательный купол 83,
видимый через окно 84 корпуса 78 и, возможно, освещаемый лампой 85. Подшипник 74 между гирохалами 72,
75 имеет коленчатый вал 85 86, проходящий соосно с кривошипом 87 и шатунным пальцем 88, а на шатунном
пальце установлен обод или шина 89, упруго удерживаемые пружиной 90, мягкой резиновой втулкой или
другим податливым элементом. Это устройство с кривошипным механизмом на 90 градусов предназначено
для ориентации карданного подвеса 72 и гироскопа 70.
Устройство, позволяющее зафиксировать описанную выше «свободную» гиросистему, включает в себя
следующее. Корпус 78 95 несет вращающуюся втулку 91 в очень хорошем подшипнике, который не показан на
иллюстрации; или эта втулка свободно проходит через корпус и опирается на шпиндель 92, который затем
сам соответствующим образом опирается (последний вариант предпочтительнее, но не показан на
иллюстрации для упрощения описания). Шпиндель 92l имеет внешнюю ручку 93, с помощью которой его
можно перемещать вдоль оси, а также вращать. На внутреннем конце он несет диск 105 94 и, рядом с ним,
шестерню 95, обе детали надежно закреплены на шпинделе 92 (на рисунке S диск и сопутствующие детали
показаны более наглядно). Втулка 91 имеет указатель 96, который является указателем «скорости» поворота
или тангажа, и 110, за которым на корпусе 78 расположена соответствующая шкала; разумеется, указатель
при желании может находиться внутри корпуса за окном. Втулка 91 снабжена колесом 115, включающим
шестерню 97 и звездочку 98, на последней надето легкое цепь 99, концы которой соединены пружинами
«скорости» 100 со второй цепью 101, проходящей через звездочку 102 на вращающемся шпинделе 103 с
доступной рукояткой 104.
Вне эксплуатации звездочки 98 и 102 смещены, пружины 100 снимают напряжения, которые в противном
случае создавались бы цепями, а в рабочем состоянии эти звездочки правильно выровнены. На карданном
подвесе 75 установлены шестерня и диск 106, причем шестерня предназначена для зацепления с шестерней
95 или 97. Диск 106 имеет дугообразное углубление в своей периферии в точке 107, предназначенное для
того, чтобы перекрывающийся сегмент диска 94 мог пройти сквозь него при точном выравнивании. Углубление
107 имеет три выемки: центральную 108 (наличие и форма которой зависят от формы фиксатора,
упомянутого далее) и две боковые 109 по периферии диска 106. Когда углубление 107 не выровнено с диском
94, предотвращается осевое перемещение диска 94, его шпинделя и шестерни 95 внутрь за счет трения
между 94 и 106. В этом положении шестерня 95 плотно прилегает к шестерне 105, так что вращение ручки 93
вызывает вращение шестерни 95 и, следовательно, карданного подвеса 75 на подшипниках 76, 77 (с
которыми диск 106 и шестерня 105 соосны), и это обеспечивает возможность первоначальной ориентации
карданного подвеса 75.
Когда карданный подвес 75 вращается сначала нажатием, а затем однонаправленным поворотом ручки 93 (в
соответствии с направлением стрелки на ручке), диск 94, начиная пересекать выемку 107, контактирует по
периферии с выступом 110, выступающим через выемку 109. Этот выступ 110 представляет собой хвостовую
часть рычага 111, который свободно, но прочно удерживается на штифте 112, закрепленном на импактной
пластине 75. Этот рычаг 30.1, скрытый, так сказать, за диском 106, постоянно выступает за его пределы через
углубление 107 или выемку 108, и рычаг 111 изогнут в точке 113 (рис. 8), так что в положении внутрь диск 94
полностью проходит мимо него. Диск перемещает рычаг, соприкасаясь с его выступом 110, по углублению
107, пока выступ 110 не войдет в другую выемку 109, когда углубление 107 будет свободно от препятствий, и
диск 94 сможет войти в него, что происходит, если пользователь надавит внутрь на ручку 98. Проходя через
углубление, диск 94 задевает фиксатор 114, шарнирно закрепленный вблизи 113 рычагом 111, в результате
чего фиксатор 114 (который похож на рычаг) входит в зацепление с...
углубление на задней стороне диска 106, или, если оно имеет соответствующую форму, может зацепляться за
выемку 108. Небольшая пружина или упругость самого фиксатора позволяют диску 94 пройти мимо него, а
затем заставляют его немного отскочить вниз, так что при обратном прохождении диска 94 фиксатор 114
будет извлечен из своего заблокированного положения. Следует, пожалуй, подчеркнуть, что назначение
фиксатора 114 состоит в том, чтобы заблокировать рычаг 111 в положении, в которое его вдавил диск 94, до
тех пор, пока диск 94 находится позади диска 106, и освободить его при возвращении диска 94 в исходное
положение. Шпиндель 92, разумеется, всегда находится вне зоны контакта с диском 106.
Рычаг 111i имеет выступ 115, выполненный таким образом, что он будет опираться на шину 89 и из любого
положения будет приводить в действие кривошип 87 в заданное положение; то есть в такое положение, в
котором гироскоп 70 правильно ориентирован в подшипниках 73, 74. С этой целью на кромке 115
предусмотрен кулачковообразный выступ 116. Упругое крепление шины 89 гарантирует, что эффект мертвого
центра №10 приведет к заклиниванию рычага 111 70 у кривошипа, поскольку в случае контакта острия клюва с
шиной 89 последняя будет двигаться в том или ином направлении по краю 115, и только в правильном
положении 75 может произойти надежная блокировка или иммобилизация. Таким образом, рычаг 111
представляет собой средство, позволяющее на соответствующем этапе работы правильно ориентировать и
фиксировать гильзу 72. Для возврата рычага 11 в исходное положение после его освобождения от фиксации в
фиксаторе 114 может быть предусмотрена пружина.
Принцип работы следующий: в качестве «свободного гироприёмника» положения определяются, как показано
на рис. 6, а наблюдение за ориентацией производится относительно купола 83 через окно 84. Азимутальный
пеленг и крен могут быть определены в пределах конструктивных угловых ограничений прибора.
Пользователь, выбрав опцию 90 «наблюдать скорость поворота или рыскания», видит, что рукоятка 104
установлена для поворота (тем самым обеспечивая вертикальное положение указателя 96), слегка нажимает
на ручку 93 и вращает ее. Это приводит в зацепление шестерни 95 и 105 и заставляет шестерню 95
вращаться вокруг своей оси 75. Со временем периферия диска 94 упирается в выступ 110, и по мере
продолжения вращательного движения диска 106 рычаг 111 поворачивается вокруг оси 112 до тех пор, пока
край 115 не заставит кривошип 87 (а следовательно, и карданный подвес 72 и гироскоп 70) принять
правильное положение. При правильном положении (т.е. в положении «нулевой оборот») постоянное осевое
давление на ручку 93 проталкивает диск 91 через углубление 107, вбивая фиксатор 114 в заблокированное
положение 105, и, наконец, диск 94 освобождается от других движущихся частей.
На этом этапе втулка 92 и, конечно же, шестерня 97 с трением втягиваются внутрь, и когда диск 94 совершает
свое окончательное движение, шестерня 95 отсоединяется от шестерни 105, а шестерня 97 занимает ее
место, приводя в действие «приводной механизм», так что, хотя карданный подвес 75 свободен от
положительного ограничения, теперь он находится под пружинным контролем и к моменту 115 его поведение
при наклоне будет демонстрировать скорость поворота. В этой и описанной выше конструкциях, разумеется,
предусмотрены соответствующие средства демпфирования. Трение крепления шпинделя i20103 достаточно
велико, чтобы предотвратить его гироскопическое вращение, но его можно вращать вручную; так что, когда
необходимо наблюдать «скорость тангажа», рукоятка 104 соответствующим образом поворачивается, и это
приводит гироскоп i25 (и, конечно же, карданный подвес 75) в соответствующее положение, т.е. шпиндель 71
вертикальный; после этого указатель 96 также поворачивается в горизонтальное положение в нулевое
положение для облегчения считывания показаний тангажа. n10 Хотя должны быть обеспечены и другие
средства ориентации, при использовании всего гироскопа необходимо помнить, что механизм «скорости
тангажа» отключается и фиксируется 114, и он должен быть не только способен срабатывать в обратном
направлении на диске 94, освобождая рычаг датчика 111, и все это в нулевой ориентации. Вращение на 5
градусов, в противном случае могут наблюдаться обратные показания, что приведет к путанице. Дата: 15
января 1934 года.
и опасность. Для заявителя, чтобы вернуться в «свободный» режим, используйте ручку 104 F. J. CLEVELAND
& Co., установленную в положение «повернуть», и аккуратно потяните ручку 93 Chartered Patent Agents. Если
происходит поворот, то диск 29, Southampton Buildings, 94 не пройдет через нишу 107, поэтому следует ехать
прямо по Чансери-лейн, Лондон, Запад.
2.
[ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.]
Усовершенствования гироскопических индикаторов для использования с воздухом и другими материалами.
Я, Г.:ОРИ Л.:АНКОКИ ПРЕМД, британский инструмент, в котором «свободный гироскоп» (15, Гарднор,
Мэншнс, Черч Роу, Хэмпстед, Лондон, N.W. 3), настоящим заявляю о природе этого инструмента. 65 (данное
изобретение) и о том, каким образом оно должно быть выполнено, в частности, чтобы несколько подробнее
рассказать о том, что описано и установлено в известных технологиях. В контексте авиации в целом и полетов
по приборам в частности, до настоящего времени использовались следующие гироскопы. 70 Настоящее
изобретение относится к усовершенствованиям, применяемым двумя способами. Они относятся к
гироскопическим индикаторам для заданных трех осей свободы и предназначены для использования с
воздушными и другими летательными аппаратами, а также с карданными подвесами по двум осям, так что (в
частности, к гироскопическим индикаторам поворота, подверженным влиянию наземных условий, изменению
широты и классу известных приборов и тому подобное) они дают представление о положении в пространстве,
например, о крене и тангаже, или о положении в пространстве, например, о крене и тангаже, или о
направлении без учета скорости изменения направления; или они имеют две оси, объединенные в простой и
компактной форме, преимущества и выгоды гироскопических индикаторов поворота или других
гироскопических приборов, например, Показаны показатели скорости рыскания, а именно скорость рыскания,
как в хорошо известном индикаторе поворота по гирокоптическим углам тангажа и азимута.
В любом случае, будь то карданный подвес или другой гироподвес, крайне важно, чтобы в одном приборе, а
также подшипники гироподвеса обеспечивали трение, и в этом случае может использоваться индикация.
Чтобы обеспечить максимальную свободу действий и чтобы крутящий момент, необходимый для приборного
пилотирования в самолете, не был сильно нарушен или искажен, любой подходящий индикатор крена может
быть гирообъективом.
Настоящее изобретение стремится объединить два типа приборов в одном; таким образом, ценность
«свободного» типа для относительно простого управления самолетом связана с индикатором поворота,
который может быть виден или оценен. 90 Цель изобретения – обеспечить возможность управления
самолетом в условиях изменяющегося положения в полете. 95 Еще одна цель – обеспечить возможность
управления самолетом в условиях, когда маневры, повороты, выход из штопора и другие операции
отличаются высокой точностью.
Кроме того, в одном из вариантов пользователь может иметь индикатор положения и скорости поворота или
скорости тангажа, особенно для самолета. Сама по себе эта функция является потенциально ценной. Еще
одной целью является обеспечение того, чтобы пользователь мог управлять комбинированным прибором,
который, благодаря гироскопу, был установлен таким образом, чтобы пользователь мог управлять им в двух
направлениях (в пределах конструктивных ограничений), например, мгновенно или слегка изменяющимся
курсом с определенной точностью или, по желанию, для выполнения выбранных маневров (в пределах его
рабочих ограничений) по тангажу и по рысканию, и снабжен средствами контроля. Согласно настоящему
изобретению, комбинированный прибор i00, благодаря которому пользователь может управлять самолетом
по двум осям (в пределах конструктивных ограничений), например, в режиме карданного подвеса, который
также установлен на оси, так что выбранная скорость поворота или другие маневры свободны (в пределах его
рабочих ограничений) по тангажу i05 в зависимости от знания угловых скоростей. например, указатель, либо
напрямую, либо механически. Еще одна цель — обеспечение механического соединения, позволяющего
пользователю наглядно видеть движения гироскопа относительно окружающей среды.
Эти движения могут быть слегка ограничены с помощью фрикционных или других подходящих средств
демпфирования или ограничения. Когда прибор используется в качестве индикатора поворота, то есть
индикатора скорости рыскания, а не в качестве индикатора азимута, движение гироскопа может быть
остановлено или ограничено по желанию путем включения любого подходящего механизма, а движение по
тангажу, возникающее вследствие прецессии гироскопа при принудительном рыскании, может быть
использовано (с помощью подходящего ограничителя, такого как пружина 15) для индикации скорости
рыскания. Это указание может быть получено с помощью соответствующего механизма с надлежащим
демпфированием.
Изобретение может быть реализовано посредством ограничительного механизма, который ограничивает и,
возможно, централизует азимутальное движение гиромотора, а также посредством пружины или
деформирующего элемента, который ограничивает движение гиромотора по тангажу, так что прецессионное
движение теперь становится показателем скорости поворота.
Крепление гироскопа также может быть соединено с соответствующими демпфирующими устройствами,
такими как демпферы. Отображение скорости поворота может осуществляться с помощью индикатора
тангажа и азимута или с помощью отдельного индикатора, который активируется при настройке системы на
отображение скорости поворота. Изобретение может быть реализовано либо путем установки гироколеса в
систему гироскопа, как описано ранее, либо иным способом, обеспечивающим необходимую свободу
движений, так чтобы оно могло свободно перемещаться в пределах своих рабочих ограничений, азимутально
и тангажно, как гироколесо без гирокомпасов.
-Переключение функций может быть осуществлено путем манипулирования рычагом или соответствующим
средством под контролем пользователя, или иным способом.
В сочетании с любым из вышеперечисленных вариантов могут быть предусмотрены средства для сокрытия
неисправного индикатора во избежание путаницы; или с помощью зеркал, делающих видимым неудобно
расположенный индикатор; а также для центрирования неисправного индикатора и/или удержания его в
подходящем месте, когда его показания не требуются. Гироскоп или гироскопы могут приводиться в движение
любым подходящим способом, но предпочтительно электрическим, пневматическим или механическим,
например, струей воздуха или струями, создаваемыми за счет всасывания.
Теперь обратимся к чертежам, прилагаемым к предварительной спецификации №.
1450/34, На чертежах показаны три модификации изобретения, каждая в качестве примера, и все они
обладают общей особенностью — возможностью адаптации, упомянутой выше.
Рисунки 1 и 2 относятся к одной форме схематически, рис. 1 — боковой вид в частичном разрезе, а рис. 2 —
вид под прямым углом к нему детали; рисунки 3, 4 и 5 относятся ко второй форме, рис. 3 — вид в частичном
разрезе, рис. 4 — фрагментарный фронтальный вид инструмента, рис. 5 — план детали рис. 3; рисунки 6-9
относятся к третьей форме; рис. 6 — частичный разрез, рис.
7 На рис. 8 показана деталь в плане и увеличенное изображение, на рис. 8 — увеличенная деталь с рис. 6, на
рис. 9 — схематическое изображение проекции рис. 1, направление стрелки 9.
На рисунках 1 и 2 гироколесо 1, вращающееся подходящим способом, например, с помощью воздушных струй
или электрического тока, может вращаться на шпинделе 2 и карданном кольце 3, которое установлено на
подшипниках 4 карданным кольцом 5, которое, в свою очередь, имеет подшипники 6 и 7, благодаря которым
оно свободно перемещается внутри неподвижной рамы или корпуса 8.
Нижний подшипник 7 имеет аксиально полый корпус 85, через который проходит шпиндель 9 карданного
подвеса 5, несущий коническую шестерню 10, предназначенную для зацепления с аналогичной шестерней 11,
закрепленной на слегка скользящем валу 12 с доступной ручкой 13; скольжение вала 90 12 внутрь зацепляет
шестерни 10, 11, так что ручка 13 может использоваться для блокировки и регулируемого вращения
карданного подвеса 5 вокруг вертикальной оси, в которой расположены подшипники 6, 7; при этом, конечно
же, на нем установлен гироскоп 1 S5 для ориентации. Будут предусмотрены индикаторы или средства
визуального контроля, позволяющие определить, когда гироскоп 1 правильно ориентирован для следующей
операции.
В исходном состоянии предполагается, что ручка 1000 (13) втянута; следовательно, гиромодуль является
свободным гиромодулем, то есть он может вращаться вокруг своей оси вокруг оси 2, и эта ось угловая
свободна как по осям 4, 4, так и по осям 6, 7. Куполообразный масштабный элемент 105, например, 14, жестко
соединен с карданным подвесом a, так что можно наблюдать вращение этого карданного подвеса вокруг осей
6, 7.
Это шкала «поворота» или «курса», видимая через соответствующее окошко в самом внешнем корпусе
прибора.
На карданном подвесе 3 также видна шкала или разметка, показывающая вращение карданного подвеса 8
вокруг оси 4, 4, и это индикатор «крена», если ось гироскопа 2 находится на 115 градусов относительно курса,
или индикатор «тангажа», если эта ось выровнена по курсу. Пометив периферию карданного подвеса 3
словами «крен» и «тангаж», можно использовать прибор in-t20 в любом случае, но предпочтительно
ограничители, которые ограничивают степень угловой свободы карданных подвесов, так что, скажем, будет
отображаться только 40 в плоскостях крена и азимута; такой прицел считается достаточным 125 для
устойчивого полета.
На подшипнике скольжения 15, интегрированном с механизмом облегчения: 8, скользяще установлен выступ
16 с радиальным ответвлением 17, который на шарнире в точке 18 несет зубчатую четвертную или
дугообразную зубчатую рейку 19 с рычагом 20, закрепленным пружиной натяжения 21 на ответвлении 17.
Пружина 21 — это точно отрегулированная пружина с заданной «скоростью вращения». Выступ 16 с
установленными деталями можно поднимать по желанию нажатием 22, перемещающимся в корпусе 8, до тех
пор, пока зубчатая рейка 1.9 не войдет в зацепление с аналогичным зубчатым квадрантом 23, жестко
соединенным с карданным шарниром 3. После этого столкновения станет очевидно, что карданный подвес 3
может наклоняться по оси 4-4 только под действием пружины 21. Стрелка или аналогичный указатель 24,
перемещающийся вместе с зубчатой рейкой 19 и видимый через окно 25, может быть использован для
наблюдения за скоростью поворота при условии, что карданный подвес 5 заблокирован, а гироскоп 1
соответствующим образом ориентирован, предварительно надавив и повернув ручку 13.
Для обеспечения временной нулевой ориентации карданного подвеса 3 и гирообъектива 1 в момент
соединения частей 19 и 23 (и последующего свободного перемещения только под действием пружинного
механизма) предусмотрено следующее положение. Штифт 26, прочно закрепленный в карданном подвесе 3 и
расположенный вертикально под подшипником 4, может быть зацеплен с расходящейся вилкой 27,
выступающей вверх от скользящего штока 28, который установлен во втулке 29 корпусом 8. Стержень 28
соединен шарнирным стержнем 30 с триггером 31, который, в свою очередь, поворачивается к выступу 320
корпуса 8. Две пружины натяжения (или сжатия) 33 обычно уравновешивают натяжение, удерживая спусковой
крючок 31 в среднем положении. Загвоздка. 34 элемента выступают из опоры 16, чтобы задействовать триггер
31 при движении опоры 16 вверх. Таким образом, когда 22 поднимается, вилка 27 поднимается вместе с ним
на выбранной фазе операции, так что штифт 26 принудительно устанавливается в центральное положение, а
карданный подвес 3 надежно фиксируется до тех пор, пока соответствующие зубья 19 и 23 не войдут в
зацепление, после чего 34 освобождает 31, так что вилка 27 опускается, освобождая штифт 26, и карданный
подвес 3 может свободно наклоняться, но удерживается пружиной 21.
При отпускании кнопки 22 бездействует триггер 31 (но его можно использовать для переориентации
карданного подвеса 3, если это необходимо) и отключается кнопка 19 от кнопки 23. После этого ручка 13
убирается назад, чтобы освободить карданный подвес 5, и прибор снова становится "индикатором свободного
гироскопа".
В модификации, показанной на фиг. 3, 4 и 5, гироскоп 40 имеет шпиндель 41, установленный на карданном
подвесе 42, который, в свою очередь, опирается на подшипники 43 с помощью второго карданного подвеса
44, имеющего вертикальные подшипники 45, 46, поддерживающие его в корпусе 47.
Карданный подвес 44 имеет соосную полость в месте прохождения через подшипник 46 с отверстием 48 в
шпиндельной части 49, которая имеет коническое зубчатое колесо 10, взаимодействующее со второй
шестерней II и ручкой 13 (как показано на рис. 1). В канале 48 имеется радиальный канал, по которому может
проходить тонкий гибкий проволочный кабель 50, предпочтительно через уплотнительную пробку из резины
или кожи в точке 51, а также он соединяет внешнюю атмосферу с каналами 52 в карданном подвесе 44,
которые ведут к соплам 53 для привода гиромотора, причем сопла расположены таким образом, чтобы
выходить в ось подшипников 43, чтобы не создавать смещения гиромотора из-за возмущающих моментов.
Поток через струи 53 создается вытяжным устройством 70, соединенным в точке 54 с корпусом 47.
Для ориентации и упругого удержания гироскопа 1 с карданным подвесом 42 для использования в качестве
указателя поворота, карданный подвес 42 имеет 75 два параллельных выступающих проушины 55,
образующих фактически вилку, расположенную соосно с подшипниками карданного подвеса 43, и эта вилка
охватывает рычаг 56, шарнирно закрепленный между проушинами 55 в точке 57 и находящийся в нерабочем
положении, как показано на 80 фиг. 3 и 5 сплошной линией, но в рабочем положении, как показано
пунктирными линиями на фиг.
3.
К этому рычагу 56 подсоединена пружина 58, определяющая скорость вращения, которая может
располагаться между выступами 55. Другой конец этой пружины натяжения 58, имеющий длину 85, соединен
поворотным соединением с одним из рычагов коромысла 59, который, в свою очередь, шарнирно закреплен
на выступе 60 карданного подвеса 44 с помощью шарнира 61 и обычно удерживается, как показано на
топливной магистрали (рис. 3), пружиной из проволоки 62, изогнутой в форме кривошипа и закрепленной
таким образом штифтами, припоем или иным способом к кривошипу и к карданному подвесу 44. Другая часть
коромысла 59 соединена вышеупомянутым тросом через штекер 51 и отверстие 48 с ручкой 63 с байонетным
соединением 95 с пазом и штифтом, как это наглядно показано на рис. 4, так что при натяжении ручки 63 трос
50 натягивается, кривошип 59 поворачивается вокруг оси 61, а пружина 55 и рычаг 56 поворачиваются на 90
градусов вокруг оси 57 до тех пор, пока f0 не окажется в положении, показанном пунктирной линией на рис. 3.
Это создает пружинное ограничение для карданного подвеса 42 относительно его наклона на подшипниках
43, и, поскольку предполагается, что карданный подвес 44 заблокирован ручкой 13, гироскоп немедленно
начинает действовать как индикатор скорости отклонения от курса. В этой системе ориентация гироскопа на
правильный «ноль» происходит автоматически, поскольку пружина 58 обязательно будет правильно
подключена.
Пружина, благодаря своему поворотному соединению с кривошипом 59 (11i), не может обеспечить
сопротивление кручению карданного подвеса 42, когда пружина 58 и рычаг 56 находятся в нерабочем
положении, поскольку эти детали свободны и находятся на оси подшипников 43. Подходящие обозначения
приводятся с помощью куполообразной шкалы 64, установленной на карданном подвесе 42. Эта шкала
показывает азимутальный пеленг и тангаж (или крен), когда гиромотор находится в «свободном» положении, и
скорость поворота, когда гиромотор «ограничен» на 120 угловых перемещений вокруг пеленгов 43. Окно 65
позволяет видеть масштаб.
Ослабление ручки 63 и, следовательно, троса позволяет рычагу 59 вернуться в нерабочее положение под
действием пружины 62.
Следует отметить, что любые обычные устройства, используемые в приборах этого класса для устранения
негативного воздействия температуры, регулирования скорости гироскопа или для других специальных целей,
безусловно, могут быть применены при практическом проектировании и изготовлении данного прибора.
Соседние файлы в папке патенты