СПОСОБ И ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ С ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА КУРСОВ И СКОРОСТИ ЕГО ПО ОТНОШЕНИЮ К ЗЕМЛЕ, А ТАКЖЕ СКОРОСТИ И НАПРАВЛЕНИЯ ВЕТРА Советский патент 1928 года по МПК G01C21/12 

Курс и скорость летательного аппарата относительно земли, вместе со скоростью летательного аппарата относительно воздуха, в большинстве случаев известной или легко определяемой опытом, образуют известный треугольник скоростей. Однако, определение вышеуказанных величин затрудняется тем, что при меняющемся компасном курсе, а также, в особенности при продолжительных полетах, при неизменном курсе, сила и направление ветра меняются по отношению к летательному аппарату. Многие известные способы для определения угла сноса в данный момент, т.-е. угла, образованного компасным курсом (направлением продольной оси летательного аппарата) с курсом по отношению к земле (наблюденным направлением перемещения земных предметов), не решают еще задачу, так как определяемые таким образом величины (собственная скорость летательного аппарата относительно воздуха, компасный курс и угол сноса или, соответственно, курс относительно земли) недостаточны для определения скорости летательного аппарата относительно земли или силы направления ветра в данный момент.

Предлагаемое изобретение имеет целью дать быстрое и точное решение этой задачи путем измерения угла сноса на двух различных компасных курсах.

На фиг. 1 чертежа приведено графическое изображение треугольников скоростей и на фиг. 2 изображено предлагаемое приспособление.

Летательный аппарат летит по какому-нибудь определенному курсу по наблюдению перемещения земных предметов, каким-нибудь известным способом определяется угол сноса, а с ним и истинный курс по отношению к земле. Затем летательный аппарат переводится на короткое время на другой курс, отличающийся от первого на некоторый определенный угол δ (фиг. 1), например, 60°; для этого курса определяется новый угол сноса β и новый курс по отношению к земле. Для решения задачи оба курса, различающиеся между собой на угол δ, откладывают из начала координат О в виде двух векторов OA и ОВ, величина которых представляет собою известную скорость летательного аппарата относительно воздуха, а также векторы ОЕ и OF, заключающие с компасными курсами углы сноса α и β, представляющие собою истинные курсы по отношению к земле, и отыскивают на последних точки G и H, лежащие на равном расстоянии и в одном и том же направлении от конечных точек А и В нанесенных компасных курсов. Соединительные отрезки е и d, взаимно параллельные и равной длины, соединяющие концы курсовых векторов А и В с найденными точками G и H на направлениях истинных курсов, представят в таком случае силу и направление дувшего ветра, а отрезки OG и ОН на векторах ОЕ и OF - величину истинной скорости летательного аппарата по отношению к земле.

Для осуществления этого способа для определения с летательного аппарата курса и скорости его по отношению к земле, а также скорости и направления ветра, предлагается приспособление, согласно фиг. 2.

На диске 1 нанесены градусные деления; в центре его шарнира 2 помещены две линейки 3, 4, снабженные делениями и устроенные поворотными, закрепляемые в постоянное положение одна относительно другой при помощи вырезанного сегмента 5 и установительного винта 6. Далее, имеются еще две линейки 8, 9, снабженные такими же делениями и также независимо друг от друга вращающиеся вокруг центра шарнира 2 диска 1. На линейках 3, 4 установлен шарнирный параллелограмм 12, 13, 14, шарниры 10, 11 которого на линейках 3, 4, в соответствии с его назначением, устроены передвижными.

Пусть первое определение угла сноса было произведено на компасном круге 345°, на каковое деление и установлена линейка 3. Наблюдение дало, что этот угол = α; линейка 8 ставится под этим углом к линейке 3 и в таком положении указывает для курса 345° результирующий курс по отношению в земле. Второе определение угла сноса было произведено при δ=+60°, т.-е. на компасном курсе 45°. Линейка 4 устанавливается на этот курс 45° и зажимается в этом положении установительным винтом. Линейка 9 ставится под углом β, соответствующим второму измеренному углу сноса, к линейке 4. Свободные концы линеек 12, 13 шарнирного параллелограмма устанавливаются помощью винтов 10, 11 на линейках 3, 4 таким образам, чтобы расстояние шарниров от центра 2 соответствовало в выбранном масштабе известным скоростям летательного аппарата относительно воздуха, а концы, укрепленные на стержне 14, раздвигаются помощью передвижного винта 16 настолько, чтобы расстояние между ними точно равнялось расстоянию между шарнирами 10, 11 и, таким образом, линейки 12, 13, при всех движениях около точек 10, 11, постоянно оставались бы параллельны. После этого, движением параллелограмма 12, 13, 14 находится такое положение линеек 12, 13, при котором курсовые линейки 8, 9 отсекают на них равные отрезки a, a, считая от шарниров 10, 11. Найденное таким образом положение линеек представляет собою направление, а величина а - скорость ветра; с другой же стороны отрезки b, с на курсовых линейках 8, 9 показывают истинную скорость на соответствующих курсах. Одна из линеек 3 или 4 может быть наглухо связана с диском 1 или быть замененной маркой на нем, по отношению к которой вторая линейка устанавливается под углом δ, или, наоборот, может отсутствовать диск 1, если взаимная установка линеек может происходить и без него.

1. Способ определения с летательного аппарата курса и скорости по отношению к земле, а также скорости и направления ветра, характеризующийся тем, что во время полета определяют с летательного аппарата произвольно выбранным способом угол сноса α на некотором курсе и угол сноса β на другом курсе, отличном от первого на некоторый определенный угол δ, найденные углы сноса откладывают от двух пересекающихся векторов, указывающих по направлению компасные курсы, а по величине известную скорость летательного аппарата по отношению к воздуху, и затем отыскивают такие параллельные линии, исходящие из концов векторов, от которых векторы сноса отсекают равные отрезки, которые указывают направление и силу ветра, при чем отрезки, отсекаемые этими параллельными линиями на векторах сноса, соответствуют истинным скоростям летательного аппарата на соответствующих курсах (фиг. 1).

2. Для осуществления охарактеризованного в п. 1 способа, приспособление, отличающееся тем, что оно состоит из двух, снабженных делениями, подвижных на общем шарнире 2 и закрепляемых одна по отношению к другой под определенным углом, главных линеек 3 и 4, снабженных шарнирно связанным с ними в точках 10 и 11 шарнирным параллелограммом 12, 13 и 14 с одинаковыми делениями на параллельных друг к другу стержнях 12 и 13, и из двух линеек 8 и 9 сноса, раздельно вращающихся на шарнире 2 и снабженных также одинаковыми делениями (фиг. 2).

3. В охарактеризованном в п. 2 приспособлении применение шарниров 10 и 11, переставных вдоль главных линеек 3 и 4, в целях изменения масштаба скоростей.

4. В охарактеризованном в п.п. 2 и 3 приспособлении размещение линеек 3, 4, 8 и 9 на диске 1 с градусными делениями, с целью облегчения установки линеек по углам, прочитанным на компасе и на указателе сноса (фиг. 2).