Курсогоризонт Советский патент 1992 года по МПК G01C9/14 G01C17/02 

няя 4 рамки подвеса и картушка 5, сбалансирована с нижней маятниковостыо, обеспечивающей удержание оси вращения картушки 5 в положении вертикали, а оси подвеса рамок 3 и 4 - в горизонтальной

плоскости (при исходном положении корпуса 1). В центре приборного стекла 2, выпол- пенного также сферической формы, изобрах ен индекс для отсчета углов тангажа по шкале тангажа 7, 4 ил.

Использование: в приборостроении, в частности в устройствах, указывающих пространственное положение объекта и может найти применение на летательных аппаратах, преимущественно на дельта- и мото- дельтаплана. Сущность изобретения: курсогоризот содержит корпус 1, который герметично склеен со стеклом 2 и заполнен специальной жидкостью. В корпусе 1 подвешена с возможностью поворота относительно оси Х-Х внешняя рамка 3, выполненная сферической формы из прозрачного материала, в которой с возможностью поворота относительно осп Z-Z подвешена внутренняя рамка 4, также изготовленная сферической формы из прозрачного материала. Во внутренней рамке4с возможностью сращения относительно оси Y-Y подвешена сферическая картушка 5, на поверхности которой изображены шкала курса 6 и шкала тангажа 7. Внутри картушки 5 закреплены два постоянных магнита. Деления шкалы 7 тангажа представляют собой окружности, образованные при пересечении сферической поверхности картушки 5 с плоскостями, перпендикулярными вертикальной оси картушки 5 и соответствующие углам тангажа от 10 до 80°, На внутренней рамке 4 соосно с ее осью подвеса изображена шкала крена с нулевыми индексами, а на внешней рамке 3 соосно с осью подвеса внутренней рамки 4 изображен силуэт-самолетик, а его центр совмещен с опорой подвеса внутренней рамки 4 во внешней рамке 3. На центре нанесен индекс для отсчета углов курса. По- движнпя система, т.е. внешняя 3 и внутреи(Л С 5 ел 45k С

Изобретение относится к измерительной технике и может применяться в приборах для измерения углов наклона и направления на север, и в частности на транспортных средствах и летательных аппаратах для индикации их пространственного положения и направления на север.

Известно устройство для предотвращения ошибочных показаний компаса, содержащее компас, заполненный жидкостью, карданный подвес со смещенным центром тяжести, причем ось внешней рамки подвеса направлена по поперечной, а ось внутренней рамки - по продольной оси устройства, картушку со шкалой курса и постоянными магнитами внутри нее, установленную на внутренней рамке подвеса с возможностью вращения вокруг вертикальной оси и поворота относительно плоскости горизонта, индекс отсчета углов курса, закрепленный на внутренней рамке подвеса, и шкалу крена.

Карданный подвес устройства может вращаться вокруг осей в пределах ±45°, а картушка в пределах ±30°, шкала крена нанесена непосредственно на корпусе устройства.

При этих условиях работоспособность компаса сохраняется лишь в пределах углов крена ±45°, а индикация углов крена не соответствует естественной. Индикация углов тангажа отсутствует.

- Известно устройство для измерения углов наклона, содержащее корпус, заполненный жидкостью, шкалы для отсчета углов наклона и курса, сферическое индикаторное устройство со смеи1енным центром тяжести, расположенное в корпусе и подвешенное в жидкости, внутри которого расположен постоянный магнит.

Корпус известного устройства выполнен в форме куба, имеет цилиндрические визуальные отверстия с разных сторон, вокруг отверстий расположены шкалы для отсчета углов наклона и курса, а на поверхности индикаторного устройства нанесены линии меридиана, параллелей ч курсовой стрелки.

Расположение элементов индикации данного устройства в разных плоскостях делает его неудобным для визуального наблюдения. При свободной подвеске

индикаторного устройства в жидкости между ним и корпусбм возникает трение, что приводит к неправильным показаниям прибора, Шкала крена, расположенная на корпусе устройства, не позволяет индицировать естественный крен, т.к. при правом крене корпуса прибора линия параллели на сферической картушке отображает относительно корпуса левый крен и наоборот. Все это делает неудобной эксплуатацию устройства на движущемся транспортном средстве или летательном аппарате.

Целью изобретения является повышение удобства эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что

в курсогоризонте, содержащем корпус со сферическим приборным стеклом, заполненный жидкостью, сферическую картушку с постоянным магнитом и смещенным центром тяжести, размещенную вместе с узлом

ее подвеса в полости корпуса с возможностью вращения относительно осей крена, тангажа и курса, шкалы и отсчетные индексы крена, тангажа и курса, согласно изобретению, узел подвеса картушки выполнен

кардановым со взаимно-перпендикулярными осями вращения, наружная и внутренняя рамки подвеса выполнены в виде прозрачных сфер, картушка размещена внутри сферы внутренней рамки и соединена с ней

посредством введенной вертикальной оси вращения, ось вращения наружной рамки расположена перпендикулярно диаметральной оси, проходящей через центральную точку сферического приборного стекла,

при этом шкалы курса и тангажа нанесены на картушке, последняя из них выполнена в виде параллельных окружностей с центрами по вертикальной оси вращения картушки, а шкала крена нанесена на внутренней

рамке и ее центр расположен на оси вращения внутренней рамки, отсчетный индекс шкалы крена нанесен на внешней рамке и выполнен в виде силуэта самолета, центр которого расположен на оси вращения внутремней рамки, причем отсчетный индекс шкалы курса совмещен с центром силуэта самолета, а отсчетный индекс шкалы тангажа нанесен на сферическом приборном стекле и совмещен с центральной точкой,

Поставленная задача решается тем, что подвес индикаторного элемента выполнен в виде карданного подвеса сферической формы из прозрачного материала, что позволяет получить естественную индикацию и удобное считывание показаний прибора при эксплуатации.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема курсогоризонта в разрезе вертикальной плоскостью; на фиг. 2 - в разрезе горизонтальной плоскостью; на фиг, 3 - вид на лицевую часть курсогоризонта в исходном положении элементов индикации; на фиг. 4 - вид на лицевую часть при углах левого крена на 10°, при пикировании по тангажу на 10° и при отклонении по курсу на 10° на восток.„Ч1

В корпусе 1, герметично склеенном со стеклом 2 и заполненном специальной жидкостью, подвешена с возможностью поворота относительно оси Х-Х внешняя рамка 3, выполненная сферической формы из прозрачного материала, например из поликарбоната ПН-6,

Во внешней рамке 3 с возможностью поворота относительно оси Z-Z подвешена внутренняя рамка 4, также выполненная сферической формы из прозрачного мате-, риала.

Во внутренней рамке 4 с возможностью вращения относительно вертикальной оси Y-Y подвешена сферическая картушка 5, на поверхности которой изображены шкала курса 6 и шкала 7 тангажа.

Внутри картушки 5 закреплены два постоянных магнита 8. Деление шкалы 7 тангажа представляют собой окружности, образованные при пересечении сферической поверхности картушки 5 с плоскостями, перпендикулярными вертикальной оси картушки 5 и соответствующие углам тангажа 10°, 20°,... 80°. При необходимости цена деления может быть уменьшена до требуемого значения,

На внутренней рамке 4 соосно с ее осью подвеса изображена шкала 9 крена с нулевыми индексами 10, а на внешней рамке 3 соосно с осью подвеса внутренней рамки 4 изображен силуэт самолетика 11, а его цэнтр 12 совмещен с опорой подвеса внутренней рамки 4 во внешней рамке 3.

На центре 12 нанесен индекс 13 для отсчета углов курса. Подвижная система, т.е. внешняя 3.и внутренняя 4 рамки подвеса и картушка 5, сбалансирована с некоторым смещенным центром тяжести, обеспечивающим удержание оси вращения картушки 5 в положении вертикали, а оси подвеса рамок 3 и 4 в горизонтальной пло- 5 скости (при исходном положении корпуса 1). В центре приборного стекла 2, выполненного также сферической формы, изображен индекс 14 для отсчета углов тангажа по шкале 7 тангажа.

0 Курсогоризонт работает следующим образом,

В исходном положении, под действием стабилизирующего действия физического маятника, т.е. смещенного центра тяжести

5 карданного подвеса, оси подвеса внешней 3 и внутренней 4 рамок будут находиться в плоскости горизонта, а ось подвеса картушки 5 в положении вертикали места, при этом постоянные магниты 8, закрепленные внут0 ри картушки 5, устанавливаются вдоль магнитного поля Земли. Если продольная ось прибора при этом находилась в направлении Север-Юг, то шкала б курса на картушке 5 будет показывать нулевой курс. Кроме то5 го, в исходном положении, силуэт самолета 11, его центр 12, нулевые индексы 10 шкалы 9 крена и нулевое деление шкалы 7 тангажа, совпадающее с осевой линией шкалы 6 курса будут лежать в горизонтальной плоскоQ сти, проходящей через оси подвеса внешней 3 и внутренней 4 рамок, При наклоне корпуса 1, например влево, внешняя рамка 3 относительно продольной оси прибора также повернется влево, соответственно по- , вернется влево и силуэт самолета 11, изо5 бражеиный на сферической поверхности рамки 3. Шкала 9 крена, изображенная на сферической поверхности рамки 4, сохраняет свое положение неизменны м, т:к. рамка 4 удерживается в неизменном положении ее

0 смещенным центром тяжести. Величина угла наклона отсчитывается по шкале 9 относительно нулевого индекса 10 и кончика крыла силуэта самолета 11. При этом замеря- . ется истинный угол крепа по величине и

5 естественный по направлению, т.е. при левом наклоне левое крыло силуэта самолета 11 также наклоняется влево. Аналогично при наклоне корпуса вправо, правое крыло силуэта самолета 11 наклонится вправо.

п При наклоне корпуса 1, например по направлению пикирования, внешняя рамка Задерживаемая смещенным центром тяжести в плоскости горизонта, сохраняет свое

5 положение неизменным, соответстенно, силуэт самолета 11 со своим центром 12, изображенные на сферической поверхности рамки 3, а также рам сз 4 с картушкой 5 сохраняют свое положение неизменным.

0 При этом индекс 14, изображенный на стекле 2, поворачиваясь вместе с корпусом 1 относительно центра 12 силуэта самолета 11, указывает поворот корпуса по направлению пикирования, а величину угла пикирования оценивают по положению индекса 14 относительно шкалы 7 тангажа, изображенной на картушке 5. Аналогичным же образом производится отсчет углов тангажа при кабрировании.

При повороте корпуса 1 относительно вертикальной оси картушка 5, стабилизированная в пространстве постоянными магнитами 8 относительно магнитного поля Земли, сохраняет свое положение неизменным, а индекс 13, относительно которого отсчитываются углы курса по шкале курса 6 вместе с корпусом 1 обкатывается относительно вертикальной оси картушки 5, т.е, относительно шкалы курса б, по которой отсчитываются углы курса

Использование предлагаемого устройства в сравнении с прототипом обеспечивает индикацию в диапазоне углов ±360° по курсу, крену и тангажу. Это достигается за счет выполнения картушки в виде сферы, нанесения на нее поверхности шкалы тангажа в виде параллельных окружностей, позволяющих отсчитывать углы тангажа при полетах по любому курсу, расположения картушки внутри 2-х прозрачных, практически невидимых сферических рамок подвеса, несущих на себе лишь элементы индикации - шкалу крена, силуэт самолета с его центром и др. В результате этого на лицевой части курсогоризонта одновременно четко просматривается шкала курса с индексом отсчета углов курса, выполняющие функции магнитного компаса, шкала крена с нулевым индексом и силуэтом самолета с его центром, выполняющие функцию указателя углов крена, шкала тангажа, изображенная на картушке, и индекс отсчета углов тангажа, нанесенный в центре приборного стекла, выполняющие функцию указателя углов тангажа летательного аппарата

Благодаря тому, что картушка во внутренней рамке, внутренняя рамка во внешней рамке, внешняя рамка в корпусе имеют возможность вращаться в диапазоне углов ±360°, прибор является полностью невыбиваемым.

Формула изобретения Курсогоризонт, содержащий корпус со

сферическим приборным стеклом, заполненный жидкостью, сферическую картушку с постоянным магнитом и смещенным центром тяжести, размещенную вместе с узлом ее подвеса в полости корпуса с возможностью вращения относительно осей крена, тангажа и курса, шкалы и отсчетные индексы крена, тангажа и курса, отличающийся тем, что, с целью повышения удобства в эксплуатации, узел подвеса картушки выполней кардановым со взаимно перпендикулярными осями вращения, наружная и внутренняя рамки подвеса выполнены в виде прозрачных сфер, картушка размещена внутри сферы внутренней рамки и соединена с ней посредством введенной вертикаль- ной оси вращения, ось вращения наружной рамки расположена перпендикулярно к диаметральной оси, проходящей через центральную точку сферического приборного

стекла, при этом шкалы курса и тангажа нанесены на картушке, последняя из них выполнена в виде параллельных окружностей с центрами на вертикальной оси вращения картушки, а шкала крена нанесена на

внутренней рамке и ее центр расположен на оси вращения внутренней рамки, отсчетный индекс шкалы крена нанесен на внешней рамке и выполнен в виде силуэта самолета, центр которого расположен на оси вращения внутренней рамки, причем отсчетный индекс шкалы курса совмещен с центром силуэта самолета, а отчетный индекс шкалы тангажа нанесен на сферическом приборном стекле и совмеа ен с его центральной

точкой.

Фиг. J

Составитель Н.Тюфилинфиг.Ц

Редактор В.Трубченко Техред М.МоргенталКорректор Л.Филь

Заказ 4268ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

12 73