Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11484
.pdf
Кроме того, между токопроводящими сердечниками и потенциальными сердечниками, а также снаружи узла,
могут быть размещены пластины из немагнитного материала, но с высокой электропроводностью, с целью
концентрации магнитных потоков за счет индуцированных вихревых токов, если такая концентрация
желательна.
-20 Хотя изобретение было описано и проиллюстрировано только в его применении к интегрирующим
ваттметрам, следует понимать, что оно применимо также к индикаторным ваттметрам индукционного типа.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_408936.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=408936&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB408936A
[]
4 Лзу:-, Л' с -1 2 ЛЗ
_
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 14 октября 1932 г., № 28703/32.
Фотография слева: 14 ноября 1933 года.
Окончательная версия принята к публикации: 16 апреля 1934 года.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Комбинированный магнитный компас и инклинометр.
Я, Маргарет Элис Ко Окс (Великобритания), Элизиум, Шиллонг, Ассам, Индия, настоящим заявляю, что
данное изобретение имеет следующую природу: Мое изобретение представляет собой устройство для
индикации направления полета, компаса, угла крена, угла пикирования или любого углового движения или
положения относительно Земли летательного аппарата, на котором оно установлено. Оно также способно
указывать магнитное поле и, следовательно, широту летательного аппарата в любой части мира.
ОПИСАНИЕ.
Мое изобретение проиллюстрировано на прилагаемых чертежах, где одинаковые буквенные обозначения
указывают на соответствующие части на различных рисунках.
На этих чертежах на фиг. 1 и 2 показаны, соответственно, вид сбоку и план сферы, на фиг. 3 показан эскиз
контейнера, частично срезанного для демонстрации сферы внутри, на фиг. 4 показан вид сферы, частично
срезанной для демонстрации системы магнитов внутри, на фиг. 5 показан способ центрирования сферы, на
фиг. 6 показана сфера, частично срезанная для демонстрации способа управления смещением сферы, на
фиг.
7 На рисунке 6 показано еще одно положение схемы смещения.
На рис. 5 А показаны детали устройства для удержания сферы в центре.
ОСНОВНЫЕ ЧАСТИ.
Изобретение состоит из сферы или шара S, вокруг которого находится контейнер или корпус H, через который
можно наблюдать сферу S через отверстие W. Внешний корпус заполнен подходящей прозрачной жидкостью
L (например, спиртом), при этом сфера находится во взвешенном состоянии в жидкости и удерживается в
центре корпуса H способами, которые будут описаны далее. Все устройство жестко установлено в
летательном аппарате на виду у пилота или штурмана.
ПРИНЦИП РАБОТЫ.
Благодаря магнитной системе внутри сферы она остается ориентированной вдоль линии магнитного
склонения Земли, а также благодаря противовесу внутри сферы, она сохраняет вертикальное положение.
Теперь видно, что под действием сил магнитного поля Земли, действующих на ее магнитную систему, и силы
тяжести, действующей на ее противовес, сфера удерживается в определенном угловом положении
относительно Земли, в то время как внешний корпус может вращаться или поворачиваться в любом
направлении и на любую величину, и сфера останется неподвижной.
Предпочтительно, сфера будет обозначена продольными линиями EN на рис. 65 1 и 2, расходящимися от так
называемых Верхнего и Нижнего полюсов сферы (см. рис. 1 и 2), для указания градусов компаса. Также будут
обозначены N, S, E и W. Кроме того, предпочтительно, будут обозначены широтными линиями MM, чтобы
показать градусы, которые проходят от середины до двух полюсов сферы, с экватором посередине после 75,
как на географическом глобусе.
Теперь любое вращение самолета, т.е.
Изменение положения или направления корпуса 1-I будет наблюдаться и измеряться через окно W путем
считывания положения или движения сферы внутри относительно линий широты и долготы с использованием
соответствующих перекрестных проводов или другого метода индикации, который покажет изменение азимута
компаса, угол пикирования или угол крена самолета, в зависимости от ситуации.
Таким образом, если пилот повернет с севера на восток и будет наблюдать за сферой, он увидит, как она,
по-видимому, повернет в противоположном направлении на 90 градусов под прямым углом и остановится в
точке, расположенной точно на востоке, подобно обычному компасу.
Если он снова летит горизонтально и наклоняет свой самолет в пикирование на 45 градусов, он увидит, как
сфера, по-видимому, наклоняет свой верхний полюс к нему на 45 градусов, пока линия широты 45 градусов не
совпадет с линией экватора, когда он летел горизонтально. Затем, если пилот летит прямо и наклоняет сферу
на 30 градусов вправо, он увидит, как сфера, по-видимому, наклоняется на 30 градусов влево. Все остальные
движения будут отображаться аналогичным образом. Если используется вышеуказанная система маркировки
сферы, также предпочтительнее будет отметить сферу или установить подходящую шкалу, чтобы можно
было считывать градусы видимого наклона сферы для оценки величины крена самолета.
Разумеется, если кажущиеся перемещения сферы (т. е. фактические перемещения корпуса относительно
сферы) необходимо измерять по отметкам на стороне, обращенной к пилоту, то необходимо отметить
направления север-юг-восток-запад и запад, а также азимуты компаса в противоположном направлении
вокруг сферы по сравнению с тем, что обычно обозначается на обычном стрелочном компасе из-за обратного
кажущегося направления движения сферы.
УКАЗАТЕЛЬНАЯ МАГНИТНАЯ ШИРОТА Un DE.
Удобнее использовать выражение «магнитная широта», когда имеется в виду угловое расстояние на
поверхности Земли, выраженное в интервалах равного изменения угла наклона магнитного поля от магнитных
полюсов. В разных частях Земли угол наклона магнитного поля изменяется от вертикального над Северным
магнитным полюсом до горизонтального вблизи экватора и перевернутого над Южным магнитным полюсом.
Регулировка магнитной системы сферофеля осуществляется путем его поворота вокруг оси вращения А на
рис. 4, которая проходит через точку пересечения продольной линии, направленной строго на восток, и
экватора, а также через точку пересечения продольной линии, направленной строго на запад, и экватора.
С помощью V-образного окна в самой сфере или другого подходящего индикаторного метода можно
определить положение, в котором установлена внутренняя магнитная система. Таким образом, зная
магнитное давление в любой конкретной части мира, можно настроить прибор на правильную величину
магнитной системы для использования в этом районе.
Система магнитов может также обладать функцией саморегулирования, временно поддерживая правильную
ориентацию сферы и вертикальное положение ее полюсов, а затем освобождая фиксированную регулировку
внутренней системы магнитов, чтобы позволить магниту повернуться и занять положение, соответствующее
наклону земной оси.
Затем эта настройка магнитной системы фиксируется, а фактический угол наклона считывается путем
наблюдения за индикатором в точке V, упомянутым выше. Теперь сфере разрешается занять свое
собственное положение. Эта самонастройка магнитной системы с использованием соответствующих карт
равных линий равного магнитного наклона будет ценным подспорьем или проверкой для инерциальной
навигации, особенно когда местоположение неизвестно и нет видимых звезд или солнца. После установки
регулятор магнитной системы остается правильным до достижения другой магнитной широты, после чего его
необходимо перенастроить в соответствии с новым магнитным наклоном.
Обычно эти регулировки требуют корректировки только при длительных перелетах из одной широты мира в
другую, и даже тогда их необходимо производить на земле перед началом полета, и они могут потребоваться
в течение всего дня. Однако, как правило, не возникает трудностей с корректировкой или проверкой
регулировки во время полета.
CNX Tlt Ax POS Iu TIOX Or SPHERE IN Housi NG Сфера, конечно же, должна быть совершенно свободна для
вращения в поддерживающей ее жидкости, не касаясь стенок корпуса и не подвергаясь каким-либо другим
воздействиям; она также должна оставаться в центре своего правильного положения в корпусе. Для этой цели
мое изобретение включает в такой универсальный компас систему струй поддерживающей жидкости (рис. 5),
воздействующих на поверхность сферы, с небольшим диском D, расположенным заподлицо с концом каждой
струи, так чтобы между поверхностью сферы и диском был небольшой зазор. Диск может быть плоским или,
предпочтительно, сферическим, чтобы соответствовать кривизне сферы.
Действие этого диска заключается в следующем.
Жидкость, вытекающая из отверстия, растекается веером к краям диска диаметром 95°, вызывая снижение
давления и, как следствие, тенденцию притягивать сферу к струе, чему противодействует сила самой струи.
В результате, если сфера отличается от других i O(.
Благодаря свободе перемещения, сфера займет среднее положение в корпусе с небольшим расстоянием
между ее поверхностью и поверхностью диска. Таким образом, сфера без трения удерживается в своем
положении в корпусе и одновременно может свободно вращаться в любом направлении. Предпочтительно,
чтобы было более одного сопла, расстояние между которыми обеспечивало бы необходимый средний зазор
между сферой и каждым диском, или, при необходимости, диски могли бы быть саморегулирующимися. Путем
соответствующей регулировки положения сопел сферу можно очень точно установить по центру в корпусе.
Хорошим расположением сопел будет четыре сопла, расположенных вокруг сферы в углах воображаемого
тетраэдра.
Тим Э. Вес предвзятости.
Целью противовеса является поддержание положения сферы таким образом, чтобы ее верхний полюс
оставался в верхней части, то есть чтобы линия, проведенная от верхнего полюса через нижний полюс,
проходила через центр Земли.
Однако следует отметить, что центробежные силы при выполнении крутого поворота или другого подобного
маневра могут привести к тому, что такой балансировочный груз будет действовать в направлении, не
совпадающем с центром Земли, в результате чего во время маневра положение сферы будет отклонено, что
приведет к вводящему в заблуждение результату. Для преодоления этой трудности изобретение также
включает в себя, в таком универсальном компасе, методы временного устранения или обнуления баланса во
время таких маневров и его повторного применения после возобновления прямолинейного полета.
Большой момент инерции относительно центра сферы необходим для удержания её в правильном угловом
положении во время маневра.
Будет видно, что единственное трение, передаваемое сфере во время вращения, обусловлено, например,
поддерживающей жидкостью, и поскольку это будет предпочтительно жидкость, такая как спирт, трение будет
чрезвычайно малым. Кроме того, поскольку сфера удерживается вдоль оси наклона и может вращаться
только вокруг этой оси, эффективный вращающий момент, обусловленный трением, всегда будет, вероятно,
меньше, чем полный момент трения; т.е.
пропорционально косинусу угла между осью поворота самолета и линией наклона земной оси.
Таким образом, видно, что при таком расположении магнитной системы внутри сферы, которое обеспечивает
значительный момент инерции относительно центра, потребуется совершить множество полных оборотов
корпуса, то есть самолета, прежде чем сфера внутри существенно сместится.
Некоторые методы управления применением и снятием смещения описаны далее. Если по какой-либо
причине постоянное смещение нежелательно, его можно применять и снимать с перерывами, при этом
периодическое применение смещения приостанавливается во время поворота или другого подобного
маневра.
НАСТРОЙКА МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ.
Мое изобретение также включает в себя методы, позволяющие пилоту регулировать магнитную систему в
таком универсальном компасе; некоторые из этих методов описаны ниже.
Во-первых, необходимо понимать, что сфера будет выполнена в виде тонкого полого шара с магнитной
системой, закрепленной внутри, при этом удельная плотность всей конструкции будет приблизительно равна
плотности поддерживающей жидкости. Чтобы предотвратить просачивание жидкости через стыки и т. д., а
также нарушение удельной плотности в целом, сфера будет сконструирована таким образом, чтобы она была
полностью водонепроницаемой. Следовательно, не может быть прямого механического соединения извне
для регулировки смещения или положения магнитной системы или для других целей.
Во-вторых, пусть потребуется установить магниты под некоторым известным углом наклона.
В верхней части аппарата будет рукоятка или ручка, и при нажатии на нее, воздействуя на пружину, стержень
или рычаг с соответствующим концевым креплением будет перемещаться вниз, чтобы войти в зацепление со
сферой на ее верхнем полюсе, а сфера, в свою очередь, будет сдвинута вниз на небольшое расстояние,
чтобы войти в зацепление с другой чашкой или пружиной на ее нижнем полюсе. Таким образом, сфера
удерживается за полюса. Теперь предусмотрено, что действие захвата сферы путем приложения давления к
ее полюсам также вызывает небольшое искажение формы сферы или, иным образом, прогиб небольшой
диафрагмы на одном или обоих полюсах. Это отклонение сферы или диафрагмы будет передаваться по
стержням, проволокам или небольшим рычагам на соответствующую фрикционную муфту или тормозную
систему, связанную с поворотом магнитной системы. Тормоз обычно удерживается в рабочем положении с
помощью соответствующего пружинного механизма и фиксирует положение магнитов; освобождение
магнитной системы путем отпускания тормоза позволит магнитам свободно вращаться.
Теперь пилот будет вращать сферу, возвращая ручку вверху до тех пор, пока окно V не окажется напротив
окна в корпусе в точке W, чтобы можно было измерить положение внутренних магнитов. Теперь магнитную
систему можно повернуть на требуемый угол наклона простым способом: поднеся к ней магнит или кусок
железа и перемещая его до тех пор, пока магнитная система не окажется в требуемом положении. Второй
магнит для установки магнитной системы, конечно же, будет перемещаться вне контейнера, но достаточно
близко, чтобы взаимодействовать с внутренней системой и поворачивать ее. Когда он не используется, этот
второй магнит должен находиться на значительном расстоянии от корпуса и предпочтительно всегда в одном
и том же месте в самолете.
Усовершенствование метода перемещения в руке, а также описание отдельного магнита для настройки
магнитной системы, также описано в пункте 11. Сбоку или сзади корпуса будет еще одна ручка, которая, как и
первая, может быть прижата к корпусу с помощью пружины и одновременно вращаться вокруг своей оси. В
боковой части сферы в точке Q будет установлена небольшая пара магнитов, расположенных астатически и
разделенных тонкой водонепроницаемой немагнитной пластиной или диафрагмой.
6, Таким образом, они вращаются вокруг оси, расположенной на одной линии 120 с осью магнитной системы:
один внутри сферы и непосредственно соединен с магнитной системой, а другой снаружи сферы. Движение
упомянутой выше боковой рукоятки в сторону сферы 125 приведет к ее зацеплению посредством стержня или
другого подходящего соединения с внешним из астатической пары магнитов, затем, вращая рукоятку, можно
установить внутреннюю магнитную систему. В качестве еще одного усовершенствования внутренний
астатический магнит 130 может быть соединен со шпинделем магнитной системы посредством редуктора.
Управляющая пара астатических магнитов предпочтительно должна быть расположена таким образом, чтобы
в положении, при котором шкала V, указывающая на настройку внутренней магнитной системы, была хорошо
видна, они располагались напротив рукоятки для управления ими.
После установки магнитной системы верхняя рукоятка может вернуться в нормальное положение, и, как
следствие, снятие давления, удерживающего сферу, позволит сработать муфте магнитной системы, и
настройка будет зафиксирована. Разумеется, эти операции можно выполнять как в полете, так и на земле.
САМОРЕГУЛИРОВКА МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ.
Было упомянуто, что магнитная система может быть полностью саморегулирующейся, и для этого сфера
должна оставаться ориентированной. В этом случае пилоту необходимо будет сохранять прямой
горизонтальный курс во время перенастройки в течение нескольких секунд. Все, что потребуется, — это
нажать на верхнюю рукоятку, чтобы захватить сферу и освободить внутреннюю муфту, удерживающую
регулировку магнитной системы. Как только настройка будет правильной, сфера просто освобождается, что,
конечно, предполагает, что она остается правильно ориентированной в течение всего процесса. С этим нет
никаких трудностей, поскольку сфера изначально будет правильно ориентирована сама по себе, и пока она
удерживается, машина должна сохранять прямой курс, чтобы не сбить сферу с правильного направления.
Когда магнитная система таким образом автоматически самонастроится, пилот может снять показания
наблюдаемого угла наклона, отметив угол, под которым магнитная система заняла свое положение. Для этого
ему достаточно нажать на ручку в верхней части аппарата достаточно сильно, чтобы захватить сферу, но не
освобождая при этом муфту магнитной системы, и вращать сферу за эту ручку до тех пор, пока шкала не
достигнет нужного значения. Кнопка V для считывания показаний магнитной системы поворачивается таким
образом, чтобы ее можно было увидеть через окно W.
МЕТОД КОНТРОЛЯ ПРЕДВЗЯТОСТИ.
Поскольку необходимо устранить любое смещение сферы при выполнении поворота, не нарушая при этом
саму сферу, мое изобретение включает в себя в такой универсальный компас устройство из одного или
нескольких сальников (рис. 6), соединенных трубой Pl с внешней стороной сферы и постоянно заполняемых
через эту трубу поддерживающей жидкостью. Эти сальники реагируют на изменение давления
поддерживающей жидкости и заставляют внутренний груз W1 перемещаться вверх и вниз, тем самым
устраняя или создавая необходимое смещение. Сальники могут быть любого подходящего типа, например,
используемые в анероидном барометре, или, предпочтительно, типа с упругими боковыми диафрагмами,
которые изгибаются аналогично подаче масла в основание обычной небольшой масляной канистры. В то
время как в масляной канистре щелкающее движение диафрагмы внутрь и наружу контролирует поток масла,
подаваемого из носика, в данном случае происходит обратное действие, и поток поддерживающей жидкости
внутрь и наружу через трубу из-за указанного изменения давления будет заставлять боковые стороны
сальников щелкать внутрь и наружу.
Это движение боковых сторон сальника или сальников контролирует положение противовеса, при этом вся
сфера настолько сбалансирована, что при нулевом значении противовеса 85 достигается симметрия
распределения веса, и если бы она не находилась в каком-либо магнитном поле, она могла бы располагаться
под любым углом в поддерживающей ее жидкости. Небольшие изменения давления, вызванные
температурой 9g и другими случайными причинами, не будут влиять на положение противовеса, поскольку
этого будет недостаточно, чтобы вызвать перескакивание боковых сторон сальника из одного положения в
другое. Это является преимуществом данного типа сальника по сравнению с тем, у которого боковые стороны
гибкие и подвержены влиянию любого небольшого изменения давления жидкости. Способы приложения
давления для приведения сальников в действие описаны далее.
АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ МЕТОД КОНТРОЛЯ ПРЕДВЗЯТОСТИ.
В качестве альтернативы, сфера может быть снабжена фиксированным противовесом F (рис. 4) в нижней
половине, который будет уравновешиваться путем введения равного по весу количества жидкости в
контейнер C, расположенный в верхней половине.
Этот контейнер будет соединен трубой P с нижней частью сферы, так что, изменяя давление во внешнем
корпусе, часть его будет выталкиваться по трубе P в контейнер C, сжимая воздух в контейнере, как показано
пунктирной линией на рис. 4. Применяя правильное давление, можно нейтрализовать смещение сферы и
снова приложить его при снятии этого давления.
Вес компенсатора будет невелик по сравнению с общим весом сферы, и небольшое изменение веса при
нейтрализации компенсатора не будет достаточным, чтобы повлиять на его центральное положение,
поддерживаемое струями. Изменения атмосферного давления не повлияют на механизм компенсатора,
поскольку весь внешний корпус будет закрыт для внешней атмосферы, и любые механические стержни или
другие движения, сообщающиеся снаружи с корпусом 130 408,936, будут иметь тенденцию к выталкиванию
избытка жидкости в контейнер при повышении температуры. Если же он сделан слишком большим или
слишком гибким, так что небольшое изменение давления приводит к значительному увеличению его емкости,
возникнет следующий эффект: рассматриваемое повышение температуры вызывает не только расширение
жидкости, но и повышение давления остаточного воздуха в контейнере для нейтрализации компенсатора, что
приведет к повышению давления внутри компенсирующего сальника и, соответственно, увеличит его емкость.
В результате, вместо того, чтобы расширенная жидкость выталкивала избыток жидкости в контейнер, сальник
поглощает дополнительный объем жидкости, обусловленный Расширение, а также некоторое
дополнительное количество жидкости из-за давления расширенного воздуха в контейнере, приведет к тому,
что в контейнере останется дефицит в 85%.
Это следствие недостаточной компенсации.
Выбирается сальник подходящего размера и жесткости, чтобы при нейтрализации смещения объем жидкости
в контейнере поддерживался на уровне 90°, что обеспечивает правильную компенсацию для всех
нормальных диапазонов температур и точную нейтрализацию смещения сферы.
ЕЩЕ ОДИН СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СМЕЩЕНИЕМ 95 В качестве альтернативы, для несколько более
простого метода, контейнер для управления смещением может быть расположен в нижней половине сферы и
соединен, как и прежде, с поддерживающей жидкостью трубой J 00, имеющей отверстие в нижней части
сферы. При нормальном атмосферном давлении внутри основного корпуса контейнер заполняется жидкостью
в любой подходящей степени, скажем, на 4 от его общей емкости, а остальная часть 105 заполняется
воздухом, причем сам вес этой жидкости действует как смещение. Затем, когда необходимо нейтрализовать
это смещение, происходит снижение давления окружающей жидкости, и соответствующее 116 расширение
воздуха в контейнере вытеснит часть жидкости из него в степени, достаточной для нейтрализации смещения.
Остаточный вес жидкости и вес контейнера уравновешиваются соответствующим распределением веса в
верхней половине сферы. Как указано выше, изменения веса жидкости при полном заполнении, вызванные
давлением и температурой, влияют только на величину такого смещения 120 и не будут иметь значения.
Поэтому необходимо лишь обеспечить, чтобы в несмещенном состоянии правильный вес жидкости оставался
в контейнере при снижении давления 12,5, и, как и прежде, с помощью компенсирующего сальника, который
будет компенсировать расширение окружающей жидкости; изменения температуры жидкости не будут
препятствовать точной нейтрализации смещения.
Будут предусмотрены соответствующие сальники и насадки. Колебания температуры будут влиять на общий
объем жидкости в устройстве, и с повышением температуры будет наблюдаться тенденция к расширению
жидкости, поглощаемой дополнительным количеством жидкости, вытесняемой в контейнер.
Если сфера находится в смещенном состоянии и в контейнере уменьшается количество жидкости, то
изменения количества остаточной жидкости в контейнере будут изменять эффективное смещение, но до тех
пор, пока существует некоторое разумное смещение, изменения его фактического количества не имеют
существенного значения в значительных пределах. Однако если сфера находится в несмещенном состоянии
и контейнер заполнен жидкостью, то изменение количества жидкости в контейнере приведет к нарушению
точной нейтрализации смещения, то есть вес дополнительной жидкости не будет точно уравновешивать вес
смещения в его нижней половине. Небольшое изменение веса жидкости в контейнере, однако, не является
серьезным, поскольку небольшая ошибка нейтрализации смещения не сильно повлияет на положение сферы
в течение короткого времени поворота, и в момент завершения маневра и возобновления почти
прямолинейного полета небольшое остаточное смещение имеет незначительное значение.
Однако, чтобы исключить даже эту небольшую погрешность, мое изобретение включает в себя
приспособление для добавления компенсирующего сальника, который будет прикреплен к основному корпусу
или являться его частью, и будет регулировать давление жидкости в корпусе таким образом, чтобы в условиях
нейтрализованного смещения всегда было правильное количество жидкости в емкости для уравновешивания
смещающего веса F, несмотря на колебания температуры.
ДЕЙСТВИЕ или TE Mr ЭРАТУРНАЯ КОМПЕНСАЦИОННАЯ ЖЕЛЕЗА.
Эта сальниковая решетка будет иметь такую форму, что при заполнении жидкостью и увеличении давления
жидкости она расширится и увеличит свой объем. Она будет установлена снаружи корпуса универсального
компаса и соединена трубой или расположена подходящим образом в одной из стенок корпуса таким
образом, чтобы она могла поглощать часть дополнительного объема жидкости в случае расширения из-за
повышения температуры. Теперь показано, что размер и гибкость сальника позволяют полностью
компенсировать эффекты расширения жидкости.
Предположим, что сальник сделан слишком маленьким или слишком жестким, тогда температура жидкости в
основном корпусе будет явно недостаточно компенсирована. 408,936 408,936 Сальник может быть выполнен
в виде закрытой плоской коробки, содержащей воздух или вакуум, и закреплен внутри корпуса, окруженного
жидкостью, или же он может быть выполнен просто в виде большой диафрагмы, вставленной в одну из сторон
основного корпуса; в любом случае его компенсирующее действие будет очень похоже на описанное выше.
i O РАБОТА РЕАКТИВНЫХ САМОЛЕТОВ.
Для поддержания равномерного давления и количества жидкости в основном корпусе жидкость будет просто
циркулировать с помощью любого подходящего насоса, приводимого в движение двигателем или другим
источником энергии и соединенного трубами с соплами. Впускное отверстие циркуляционного насоса,
соответствующего каждому соплу, предпочтительно должно быть расположено вблизи соответствующего
сопла, чтобы избежать циркуляции жидкости по поверхности сферы и, как следствие, тенденции к ее
смещению из-за трения. В качестве более совершенного решения впускное отверстие предпочтительно
должно быть выполнено в виде равномерного кольцевого пространства U (рис. 5 А) по краю каждого диска,
сообщающегося трубкой с насосом. Один насос будет работать со всеми соплами параллельно, за
исключением случаев, когда для определенных целей требуется отдельный насос для каждого сопла или
группы сопел.
СЖАТИЕ ЖИДКОСТИ. КОНТРОЛЬ СМЕЩЕНИЯ.
Для регулирования или нейтрализации смещения необходимо приложить давление к поддерживающей
жидкости в контейнере. Это может быть сделано любым подходящим способом, например, с помощью
подвижной пластины, диафрагмы или поршня, и контролироваться пилотом.
Для того чтобы смещение компенсировалось в моменты резкого изменения курса самолета, пилот может
самостоятельно управлять компрессорным устройством, перемещая рукоятку или рычаг, соответствующим
образом соединенный с ним. В качестве альтернативы, управление смещением может быть соответствующим
образом соединено с органами управления полетом, так что всякий раз, когда любой из них перемещается за
определенные пределы, смещение автоматически нейтрализуется во время выполнения маневра.
Управление смещением требует значительного изменения давления жидкости в основном корпусе и,
следовательно, требует приложения определенных усилий. Обычно недостаточно полагаться на усилия
пилота при управлении органами управления полетом для изменения давления жидкости, поэтому мое
изобретение включает в себя в такой универсальный компас устройства для использования приводной
мощности струйного насоса также для управления компрессорным устройством. В этом случае перемещение
органов управления полетом потребуется только для регулирования подачи этой мощности на компрессорное
устройство.
Это исключает необходимость усилий со стороны пилота и сводит к минимуму опасность помех работе или
механизма органов управления полетом. 70 AUTO 1 r ATIC CONTROL OF BIAS FR Om FLYING CONTROLS.
Диафрагма для регулирования давления жидкости в корпусе будет соединена с источником питания 75, уже
имеющимся для струйного насоса, и будет управляться им.
Для этой цели можно использовать любое подходящее устройство, и подробности фактически применяемого
метода не являются существенными для моей идеи контроля смещения. Они будут описаны в окончательной
спецификации. Однако сейчас кратко изложено устройство, которое входит в число идей, которые я хотел бы
запатентовать.
Диафрагма, регулирующая смещение, будет иметь с одной стороны жидкость в основном корпусе, а с другой
— воздушную камеру. Увеличение давления воздуха в этой камере приведет к отклонению диафрагмы внутрь
и, следовательно, к увеличению давления жидкости в корпусе. Затем, когда потребуется уменьшить давление
жидкости, диафрагма будет приводиться в действие в противоположном направлении путем уменьшения
давления в воздушной камере. Эта камера будет соединена с небольшим воздушным насосом с помощью
отверстия или трубы, и насос будет способен либо подавать воздух в камеру для создания необходимого
низкого давления, либо откачивать воздух из камеры для уменьшения давления воздуха в зависимости от
положения клапанов насоса. Действие клапанов насоса будет переключаться из одного положения в другое
посредством соединения с органами управления полетом таким образом, что когда они находятся в
положении для прямолинейного полета, насос будет действовать в одном направлении, а когда органы
управления полетом находятся в положении для крутого поворота или другого подобного маневра, При
выполнении маневра клапаны будут установлены в другое положение, и насос будет работать в
противоположном направлении. Фактическое направление работы насоса для прямолинейного полета, т.е.
сжатия или всасывания, будет зависеть от конкретного метода управления смещением, который может быть
использован. 12 G Для того чтобы управление смещением не приходилось применять при каждом коротком
быстром маневре, работа диафрагмы будет ограничена с помощью V-образного кулачка, зацепляющегося
пружиной за две выемки, встроенные в вал или рычаг, соединенный с диафрагмой или поршнем, в
зависимости от случая, так что определенное количество воздуха должно быть сжато в камеру или отсосано
из нее. 13 C Возможность поворота в любом положении вокруг своих шарниров на 360 градусов, так что
устройство может быть настроено для использования на любой широте, если только не предполагается, что
оно подходит только для определенных широт. 70 Ti DS ЦЕЛИ И ПРЕИМУЩЕСТВА МОЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ.
Нет необходимости подробно описывать преимущества для пилотов самолетов, которые дает прибор,
позволяющий с первого взгляда определить, летят ли они по прямой траектории, перешел ли самолет в
пикирование, боковое скольжение, поворот или штопор, а также точную степень пикирования или другого
маневра. Существует множество опасностей, связанных с полетом «вслепую» в тумане, попаданием в облако
или шторм, полетом в темноте или в любых других обстоятельствах, когда пилот не может определить
положение горизонта на поверхности земли под собой. Несомненно, существуют и другие методы
преодоления таких опасностей, например, использование гироскопов, индикаторов пикирования, индикаторов
поворота и т. д., но все они либо дороги, либо очень сложны, либо могут серьезно выйти из строя, либо
вообще перестать работать при определенных условиях или при выполнении определенных резких маневров.
Мое изобретение преодолевает все эти трудности и представляет собой единый универсальный прибор,
сочетающий в себе преимущества других существующих средств управления полетом и обладающий
дополнительными преимуществами. Уникальное преимущество: возможность определять магнитное поле и,
следовательно, широту положения самолета очень простым, точным и быстрым способом во время полета.
Таким образом, цель данного устройства состоит в том, чтобы обеспечить ценную помощь в управлении
самолетом в любых условиях, и особенно в условиях «слепого» полета, без чрезмерных затрат и с точки
зрения пилота, отличающихся предельной простотой использования. Бывают случаи (достаточно часто),
когда обычный компас совершенно ненадежен именно тогда, когда он больше всего необходим, например,
когда самолет попадает в шторм, маршрут скрывается из виду, и из-за воздушных потоков курс становится
непредсказуемым. Мое изобретение позволит не только продолжать обеспечивать надежные показания
компаса, но и точное угловое положение, то есть направление полета во всех трех измерениях, и оно
значительно уменьшит опасность, связанную с использованием обычного компаса для поддержания
правильного курса в таких обстоятельствах.
Он полностью заменит использование обычного компаса, в том числе для всех обычных полетов. Если же
механизмы нейтрализации смещения выйдут из строя, он все равно будет продолжать подавать пеленги так
же удовлетворительно, как любой воздушный компас. Он также заменит все остальные обычные
вспомогательные средства. Насос будет работать до того, как будет преодолена удерживающая сила выемки
и кулачка, и диафрагма сможет двигаться. Таким образом, в систему управления смещением вводится
регулируемая временная задержка.
Кроме того, чтобы гарантировать, что независимо от положения диафрагмы («внутри») или «снаружи») она не
будет перемещаться больше, чем требуется, в соответствии с требованиями, перемещение штока или
рычага, приводящего ее в движение, будет ограничено регулируемыми упорами. Регулировка этих упоров
также позволяет регулировать правильное смещение. Желательно предусмотреть, чтобы выемки, которые
входят в зацепление с V-образным кулачком, также служили этой функции упоров для ограничения
перемещения диафрагмы и были соответственно регулируемыми. Силу, необходимую для начала движения,
также можно регулировать, просто регулируя давление пружины, которая удерживает кулачок в его выемках.
Если требуется периодическое регулирование, привод струйного насоса может быть оснащен подходящим
редуктором для периодического переключения режима работы клапанов воздушного компрессора с сжатия на
всасывание и наоборот, а органы управления полетом могут быть подключены таким образом, чтобы это
периодическое изменение настройки клапанов компрессора приостанавливалось, оставляя их в требуемом
положении для отсутствия регулирования во время поворота или другого маневра, а периодическое
переключение возобновлялось при возобновлении прямолинейного полета.
ПРОЧИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ.
Для стабилизации давления жидкости внутри корпуса и обеспечения некоторого запаса на случай утечек в
верхней части аппарата устанавливается небольшая воздушная подушка, соединенная отверстием или
трубкой с внутренней частью корпуса и частично заполненная жидкостью. Она также может быть снабжена
стеклянной боковой стенкой и завинчивающейся крышкой, что позволяет выполнять тройную функцию:
пополнять аппарат жидкостью при необходимости, давать пилоту возможность определить по отметке
наличие необходимого количества жидкости в аппарате, а также визуально наблюдать по подъему и спаду
уровня жидкости в подушке между двумя отметками, правильно ли работает система регулирования давления
для управления смещением.
Для того чтобы сфера имела большой момент инерции относительно своего центра, мое изобретение также
включает в себя в такой универсальный компас конструкцию магнитной системы в виде двух магнитных
железных стержней, жестко соединенных на концах оси вращения. Магнитная система в целом обычно
используется в полете для индикации углового положения, например, в качестве индикатора поворота,
индикатора крена, индикатора пикирования и набора высоты.
Опять же, от инструмента с возможностями моего изобретения в условиях войны можно ожидать больших
преимуществ. Действия самолетов сильно ограничены в плохую погоду из-за риска потери курса и т. д., и если
у боевого пилота есть такое оборудование на его самолете, на которое можно положиться при выполнении
маневров в самых сложных условиях полета вслепую и безопасном возвращении, он обладает очень мощным
оружием. Аналогичные замечания относятся и к пилоту-преследователю в плохую погоду или ночью, который
с таким средством навигации во время очень сложных маневров будет иметь большое преимущество перед
любым противником.
2
Данное устройство обладает особым преимуществом, заключающимся в простоте использования, так что для
его полноценного применения практически не требуется никакой подготовки; его использование не требует
специальных приспособлений и тщательной практики, необходимых для полетов вслепую с использованием
обычных вспомогательных средств. Более того, оно может даже помочь при выполнении посадки вслепую с
помощью соответствующего индикатора высоты, поскольку регистрирует все угловые направления, которые
необходимо регулировать во время посадки, одним прибором, вместо обычной практики поочередного
наблюдения за показаниями трех или более отдельных приборов, более или менее неудобно расположенных
в аппарате. Мое изобретение также обладает присущими ему возможностями для дальнейшего развития с
помощью дополнений и усовершенствований в «планировщик маршрутов» для полетов из одной части мира в
другую или для дальних перелетов. Наконец, оно особенно защищено, как и многие другие приборы, от
негативного воздействия больших центробежных сил, связанных с высокой скоростью и быстрыми
изменениями направления.
Дата: 21 сентября 1932 года.
МАРГАРЕТ КУК, Заявитель. ПОЛНОЕ ОПИСАНИЕ.
Комбинированный магнитный компас и инклинометр.
Я, Маргарет Элис Кукс, подданная Великобритании, проживающая в Элизиуме, Шиллонг, Ассам, Индия,
настоящим заявляю о характере данного изобретения и о том, каким образом оно должно быть реализовано,
что будет подробно описано и установлено в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к компасам, в частности, предназначенным для использования в самолетах.
Целью изобретения является создание усовершенствованного компаса, который также будет сочетать в себе
функции компаса-клапана, обеспечивая таким образом единый инструмент, с помощью которого пилот
самолета сможет определять направление полета, наклон или склонение, а также угол крена.
Соседние файлы в папке патенты