Приспособление для отыскания невидимых невооруженным глазом летательных аппаратов Советский патент 1929 года по МПК G01S5/18 

В предлагаемом изобретении, касающемся приспособлений для акустического определения положения летательных аппаратов, переставные звукоприемники приводят в действие устройство, указывающее плоскость, в которой надлежит искать летательный аппарат.

На чертеже фиг. 1 изображает схему теоретических обоснований определения угла курса и угла наклона прямолинейного горизонтального полета; фиг. 2-вид сбоку приспособления с частичным разрезом; фиг. 3-тто же спереди; фиг. 4-то же в плане; фиг. 5-схему электрических соединений приспособления; фиг. б - оптическую схему осциллографа; фиг. 7-то же второй вариант; фиг. 8-то же третий вариант; фиг. 9 - разрез рупорного звукоприемника; фиг. 10, П, 12-боковой вид, передний вид и план с частичным разрезом акустического прибора; фиг. 13 -- вариант звукоприемника; фиг. 14, 15, 16 - боковой вид, передний вид и план с частичным разрезом прожекторного устройства; фиг. 17-боковой вид с частичным разрезом варианта

приспособления; фиг. 18-то же в плане с частичным разрезом; фиг. 19 и 20-схемы электрического соединения акустической и прожекторной части приспособления; фиг. 21, 22, 23 - три различные формы осуществления реле, предназначаемого для предлагаемого приспособления.

На фиг. 1 АВ - горизонтальный прямолинейный путь, проходимый в известный промежуток . времени летательным аппаратом; проекция на горизонте точки наблюдения С и, следовательно, АА- BBi H - высоте полета. Плоскость, проходящая через линию полета АВ и через точку наблюдения С, называемая плоскостью наклона образует с горизонтом угол наклона d, между тем, как проекция образует с какой-либо избранной прямой, например линией северо-юг, угол курса Л. Для получения обоих этих углов на практике вообразим, что оба треугольника ЛВС и построены механически в произвольном уменьшенном масштабе, для чего на произвольной, однако же, постоянной

высоте Л, над горизонтальной плоскостью, проходящей через точку наблюдения С, механически определяется точка а, которая и устанавливается на линии прицеливания А-С. Эта установка производится параллельным передвиганием вертикальной рейки а, а , имеющей постоянную длину Л таким образом, чтобы точка а, при одновременных азимутальном и радиальном перемещениях рейки а, «1, оставалась всегда на линии прицеливания. Если теперь служащую плоскостью проекций поверхность планшета или стола, могущего вращаться в азимутальном направлении, снабдить сплошною сеткою (Schaar) параллельных прямых, находящихся на соответственном небольшом расстоянии друг от друга, то всегда можно повернуть планшет таким образом, что при сохранении точки а на линии прицеливания, проекция Ci ее непрерывно перемещалась бы по одной из этих параллельных прямых, дающих направление курса, или параллельно им. По величине расстояния е этих прямых от оси вращения стола и по выбранному значению Л длины рейки а, а опре arcfg деляется угол наклона rf Для быстрого

определения этого угла прямые направления курса наносятся на таких расстояниях е Л catgd от оси вращения стола на поверхности последнего, что представляют прямые проекции точки а, обозначающие соответственные величины углов наклона через 1°, между тем, как углы направления курса, обозначенные на окружности стола, отмечаются относительно избранной ориентировочной точки, определяемой помощью указателя, укрепленного на цапфе штатива..

Приспособление, устроенное на этих теоретических основаниях, показано на фиг. 2-4. На цапфе 1 штатива 2 сидит свободно ступица планшайбы 3, окружность которой снабжена коническими зубцами 4 и горизонтальною круговою шкалою 5.

С зубцами 4 сцеплена небольшая коническая зубчатка б, ось 7 которой сидит в раме 8, и может быть приводима во вращение рукояткой 9. Рама 8, помощью ступицы 10, также свободно насажена на вертикальную цапфу штатива и своим вторым плечом 11 поддерживает . горизонтальную радиальную ось 12 с рукояткой 13, при помощи которой можно приводить во вращение коническую зубчатку 14, сидящую на внутреннем конце оси 12. При перекатывании зубчатки 14 по конической зубчатке 15, представляющей одно целое со штативом 2, происходит азимутальное вращение рамы 8. Между ступицей этой рамы и планшетом 3 на цапфе укреплено кольцо 16 со стрелкой 17, которая позволяет отсчитывать азимуты планшайбы на круговой шкале 5.

Диаметральный мостик 18, расположенный над планшетом, устроен также в виде рамы, на которой, в подшипниках 19, укреплена длинная,, расположенная по диаметру и могущая вращаться вокруг гори зонтальной оси, трубка 20, поддерживающая на обоих своих концах, служащие в качестве акустической азимутальной базы, наводки по направлению, микрофоны 21 и 22, между которыми, помощью крестовины 25, укреплена вторая трубка 26, несущая направленные также в одну сторону микрофоны 23,24, расположенные на ее концах и.образующие базу наводки по высоте. Так как мембраны всех четырех микрофонов параллельны плоскости акустических баз, определяемых осями трубок 20, 26, то при перпендикулярном к ним направлении звука они все дают одинаковые по фазе импульсы тока максимальной силы. Если бы направление звука было перпендикулярно лишь к одной базе например, направления, то одинаковые фазы колебаний дали бы лишь обе микрофонные мембраны этой базы, между тем как Мембраны, принадлежащие другой базе, не перпендикулярной к направлению звука, будут колебаться с известной разностью фаз. На горизонтальной поддерживающей трубке 20, перпендикулярно к плоскости (20, 26), укреплены две, снабженные внутренними продольными пазами, линейки 27, соединенные на верхнем конце поперечиной 2S. В каждом из/ продольных пазов этих линеек сидит подвижная призма 29, снабженная горизонтальным отверстием, в которое входит соответствующая цапфа 30 вертикального штифта 31. Данный штифт, нижний конец которого заострен, закреплен в призматическом ползуне 32, который, при помощи внутренних пазов верхней мостообразной части 18 рамы, ходит cTfJorono диаметру планшета и имеет винтовую резьбу, в которую входит винт 33, укрепленный в мостике 18 и вращаемый помощью рукоятки 34. От этого вращения происходит поступательное перемещение вертикального штифта 31, в радиальном ио отношению к планшету направлении, вследствие чего происходит изменение наклона направляющей линейки 27 и, следовательно, вращение микрофонной трубки 20 около ее горизонтальной оси, а вместе с тем и изменение наклона базы наводки по.высоте (трубка 26).

Для дос тижения возможности установки плоскости 20, 26, строго перпендикулярно к акустической линии прицеливания, нужно импульсы тока, образуемые каждыми двумя микрофонами, испытать на разность их фаз и путем поворачивания соответствующей базы наводки в азимутальном и вертикальном направлениях добиться, чтобы эта разность фаз совершенно исчезла.

Испытание на разность фаз импульсов тока, образуемых обоими микрофонами одной и той же базы направления может быть целесообразнее всего производимо оптическим путем, для чего помощью этих импульсов, после соответствующего их преобразования и усиления, приводятся в колебательное движение небольшие зеркала, располагаемые на пути лучей оптической

системы, дающей световую точку. Благодаря колебаниям зеркал изображения световой точки вытягиваются в прямолинейную или в криволинейную форму, как это имеет место в общеизвестных осциллографах. Необходимые для этого соединения показаны на фиг. 5,21, 22-два микрофона базы наводки по направлению; 23,24-микрофоны базы наводки по высоте. Каждый микрофон, вместе с соответствующей батареей 35, 36, 37, 38 и первичной обмЬткой трансформатора напряжения 39, 40, 41, 42 образует замкнутую цепь. Вторичные обмот(Я1 этих трансформаторов присоединены одним полюсом к сетке одной из катодных ламп 43, 44, 45, 46, а другим к их катодам, включенным параллельно между полюсами батареи накала 47 и присоединенным к катоду общей батареи напряжения 48. Между полюсами послед; ней батареи лежит высокоомный потенциометр 49, подвижной контакт 50 которого соединен с нулевой точкой четырех, соединенных звездою высокоомных сопротивлений 51, 52, 53, 54, между тем, как наружные полюсы 55, 56, 57, 58 их соединены с соответствующими анодами усилительных ламп. Между из последних соединительных проводов и нулевою точкою звезды сопротивлений, параллельно каждому из сопротивлений 51-:54, включены, приводящие в действие зеркала осциллографа петли напряжений 59, 60, 61, 62 или электромагнитные реле, устроенные, например, по принципу Джонсона Рабека. В этом случае, нулевая точка была бы соединена (как показано пунктирными линиями) с осью вращения 63 валика из полупроводника 64, а точки 55 - 58-с соответствующими скользящими по нему металлическими лентами 65, 66, 67, 68, служащими для приведения в действие соответствующих зеркал осциллографа. Расположение зеркал и способ приведения их в действие показаны на фиг. 6,7 и 8 в разяичных формах осуществления.

В устройстве, показанном на фиг. б, изображение нити лампочки накаливания 71, отбрасываемое собирательной линзой 69 на диафрагму 70, /соответствующей установкой этой последней наводится точно на центральное отверстие 72, которое, в виде светящей точки фокусируется собирательной линзой 73, следующей за ней двоякоклинообразной линзой 74 и двумя зеркалами 75, 76, расположенными в общей вертикальной плоскости под углом в 45° к оптической оси, в двух точках 77, 78. Зеркала 75, К расположены вращательно в раме 79 на параллельных друг другу горизонтальных осях вращения так, что при небольших поворотах обоих зеркал изображения 77, 78 световой точки принуждены совершать небольшие перемещения перпендикулярно к направлению осей зеркал, следовательно, в случае, небольшие вертикальные перемещения. Для определения фаз последних колебаний необходимо рассматривать зеркальные изображения через вторую пару расположенных качательно в раме 79 зеркал 80, 81, плоскость которых может быть параллельна плоскости зеркал 75, 76, ось же качаний-параллельна перемещен) изображения световой точки, следовательно, в данном случае на общей с ним вертикали. Расходящиеся световые лучи, идущие от точек 77, 78, по отражении,от зеркал 80, 81 вторично собираются линзой 82 в изображения 83, 84 световых точек,, котррые и могут быть рассматриваемы в темном поле через диафрагму 85, расположенную в поле зрения окуляра 86 (фиг. 2 и 4) и установленную в коробке 87, заключающей в себе данное оптическое устройство. Для возможности определения разности фаз пары микрофонов базы направления, оба зеркала, расположенные на пути лучей одной световой точки, должны быть приводимы в колебание усиленными импульсами р икрофонного тока, помощью натягиваемых пружинами 88 проволочных оттяжек, в данном случае действием вращающегося электростатического реле 89; зеркала 75 и 80 импульсами каждого из микрофонов 21 и 22 азимутальной базы направлений, а зеркала 76 и 81 - импульсами соответствующих микрофонов 23, 24 базы высоты. Если микрофоны базы наводки получают свои звуковые волны с известной разностью фаз, то это влечет за собой, вообще, эллиптическуюформу хода колебаний соответствующей световой точки, так что в темном, поле зрения окуляра получаютсядва светящихся эллипса, оси которых наклонены относительно направления осей вращения зеркал. При вpaщe ии акустической базы наводки изменяется и разность фа1 соответствующих микрофонных токов, а следовательно, и форма соответствующего эллипса световой точки, которая, при одинаковости фаз, сокращается в наклонную под углом 45° светящуюся прямую, а затем, в зависимости от положения базы наводки, дает азимут или угол высоты акустической линии прицеливания. Вместо четырех зеркал,, осциллографическое устройство может иметь и только два зеркала как показано на фиг. 7. Для того, же, чтобы вместе с тем избежать применения и двух отклоняющих клинообразных линз, диафрагма снабжается двумя отверстиями 90,, 91, на которые устанавливается даваемое собирательной линзой 69 изображение светящейся нити лампочки 71. Пучки лучей от световых точек 90, 91 действием линзы 73 по отражении от двух небольших зеркал 75, 76 собираются в двух точках 92, 93. Каждое из этих зеркал расположено канательно около горизонтальной оси в соответствующей вертикальной раме 94, 95. Эти рамы с своей стдроны расположены вращательно в неподвижной раме 96, однако, таким oбpaзoм что их оси вращения приходятся на одной вертикали. Как оба зеркала, так и их, рамы снабжены э-ксценг

трически npHflenaHHbfMH проволочными оттяжками 90, 90, которым противодействуют пружины 88, благодаря чему является возможность приводить электромеханическим путем в колебания, как зеркала (в вертикальные), так и роддерживаюгцие рамы (в азимутальные), с каковой целью проволочные оттяжки соединены с пластинками 97 вращающегося электростатического или электромагнитного реле 89.

доизмененное расположение зеркал, для определения разности фаз микрофонных токов, показано на фиг. 8.

Изображение прямолинейной нити лампочки накаливания 71, отбрасываемое собирательной линзой 69 на диафрагму 70, соответствующим вращением и изменением расстояния лампочки, точно устанавливается на четырех отверстиях 98, 99, 100, 101, вертикально расположенных на диафрагме 70. Линза 75 дает изображение отверстий диафрагмы в четырех точйах 102, 103, 104,105, расположенных на одной вертикали друг под другом. Впереди места образования этих четырех точек, ъ общей раме 79, вращательно около горизонтальных осей, расположены четыре небольшие зеркала 75,76,80, 81, установленные друг относительно друга так, что каждая пара изображений световых точек совпадает в одной тйчке и следовательно четыре светящие точки .дают ллшь два изображения 106 и 107. С этой целью зеркала 75 - 81 располагаются не в одной общей плоскости, а под углами в 170° друг К другу. Соответствующим наклонением зеркал 75 и 76 можно изображения точек 98 и 99 сместить в одну общую точку 107; равным образом, помощью соответствующего наклонения зеркал 80 и 81, можно изображения IPO и 101 свести в общую точку 108. Расходящиеся от точек 106, 107 лучи собиракэтся затем вновь следующею -ЛИНЗОЮ 108 в точках 109 и 110, после отражения от зеркальной поверхносги вращающейся около вертикальной оси многогранной призмы Hi.

Оба полученные таким путем изображения точек могут быть затем рассматриваемы в темном поле через диафрагму 85. Если четыре зеркала 75, 76, 80 и 81 приведены в колебание, то, при надлежащем положении зеркальной призмы 111, в темном поле можно было бы заметить две светящиеся черты, лежащие на одной общей вертикали и, при быстром вращении призмы 111, дающие светящиеся волнообразные линии.

При разности фаз импульсов токов обоих микрофонов акустической базы наводки, в поле зрения появляются две волнистые линии,-которые при вращении базы изменяют, под влиянием происходящего изменения разности фаз, свое взаимное расстояние, а при одинаковости фаз сливаются в одну светящуюся волнистую линию. Соответственно этому, в окуляре видимы обычно две, лежащие друг на друге двойные волнистые линии, которые надлежащим вращением обеих баз наводки приводятся к одной волнистой линии, что показывает одинаковость фаз импульсов всех микрофонных токов; при этом перпендикулярное к плоскости баз направление определяет положение линии прицеливания в пространстве.

Для приведения зеркал 75, 76, 80 и 81 Б колебательное движение помощью импульсов микрофонных токов, эксцентрически прикрепленные к зеркалам проволочные оттяжки соединены с пружинно подвешиваемыми пластинками 97, по временам приходящими в сцепление с валиком электромагнитного реле. Оттяжки могут быть устанавливаемы в необходимом положении при помощи симметрично с ними расположенных пружин 88.

Для возможного увеличения чувствительности приема звуков, рупоры звукоприемника снабжаются резонаторами, настраиваемыми на максимальные силы тока. С этой целью каждый рупор устроен в виде точного параболоида, оканчивающегося трубой, телескопически перемещающейся во второй трубе, снабженной на нижнем конце микрофоном. Таким путем между фокусною осью параболоида и микрофоном получается цилиндрическое пространство переменной длины, которое, действуя в качестве резонатора, усиливает действие приемника звуков, соответственно высоте тона, до наибольшего достижимого максимума. При этом все четыре микрофона мржно снабдить такими, допускающими настройку звуковыми приемниками, у которых резонаторы могут быть, помощью например зубчатой передачи, одновременно настроены на максимальную интенсивность звука.

Для определения акустической линии прицеливания можно вместо крестовины баз наводки применять устройство, показанное на фиг. 9, 10, 11, 12. Параллельно оси, снабженной пазами линейки 27 на поддерживающей трубке 20, проходящей в этом случае лишь с одной стороны планшета, приспособлен параболоидальный, глубокий, но узкий рупор 112, окруженный некоторым числом, в данном случае, двенадцатью подобными же рупорами 113, оси которых расходятся относительно такой же оси центрального рупора по радиусам, под углом приблизительно в 15°. В фокусную плоскость каждого рупора открывается резонаторная труба 114; эти трубы, для возможности их общей настройки, изогнуты непосредственно позади рупоров таким образом, что их продолжения идут параллельно друг другу и могут поэтому перемещаться в телескопических трубах 115, снабженных каждая на конце микрофоном 116.

При помощи соответственно расположенных винтов 118 с общим зубчатым приводом 119, можно резонаторы всех рупоров одновременно передвигать в телесйопических трубах на большую или меньшую Длину, благодаря чему является возможность настройки этих резонаторов на основной тон производимого аэропланом шума, и следовательно получается наибольший достижимый максимум импул гса микрофонного тока. Эти импульсы микрофонных можно сделать затем видимыми при помощи небольших лампочек накаливания 117, которые группируются и устанавливаются друг относительно друга таким же образом, как и микрофоны при вертикальном направлении центральной акустической главной оси..

Вместо группы рупоров с расходящимися акустическими осями,можно применять только один параболический рупор 120 соответственной ширины (фиг. 13), в фокусной плоскости которого, вокруг централь ной звуковой трубы 121 располагается кольцо эксцентрически установленных звуковых труб 122, которые, для возможности настройки могут перемещаться в нижних трубах 123, в дне каждой из которых имеется микрофон 124. Для облег чения акустического ориентирования, отверстия звуковых труб в фокусной плоскости рупора прикрываются соответственно выдвинутым экраном 125 от непосредственного действия звуковых волн; таким образом является возможность от микрофона, возбуждаемого лишь отраженными звуковыми волнами, направлять акустическую ось рупора таким образом, .чтобы в действие приходил один лишь центральный микрофон; с этой целью, как и в предь)дущем устройстве, каждый микрофон соединяется с соответствующей лампочкой накаливания так, что все лампочки группируются и в горизонтальной плоскости совершенно таким же образом, как и отверстия звуковых труб в. рупорах при вертикальной акустической оси.

Описанные устройства служат лишь для определения ,угла наклона и„угла курса прямолинейной горизонтальной линии полета на основании определения акустической линии прицеливания. Для возможности же нахождения, самого невидимого летательного аппарата.

потребный для его разыскания прожектор должен иметь устройство, показанное на фиг, 14, 15, 16. На дискообразной доске 126 штатива, на шариковых опорах 127, расположено могущее вращаться вокруг центральной вертикальной цапфы 128 опорное кольцо 129, которое при помощи двух стоек 130, 131 поддерживает цапфы 132, 133 карданного кольца 134. Внутренняя карданная ось, пересекающая наружную ось (132-133) под прямым углом, образуется двумя цапфами 135-136 коробки 137 зеркала прожектора. Оптическая ось параболоидного зеркала 138 перпендикулярна к внутренней карданной оси (135- 136). Для установки оптической оси в плоскости наклона траектории летательного аппарата, одна из цапф (135) внутренней карданной оси снабжается храповичком 139, во впадину которого действием пружины 141, укрепленной к кольцу 134, вдавливается собачка 140, как раз в тот момент, когда оптическая ось параболоидного зеркала в точности перпендикулярна к наружной карданной оси 132 -133. На цапфе 132 сидит цилиндрическая зубчатка 142, с которою сцепляется такая же зубчатка 143, вращательно укрепленая к стойке 130; вращением зубчатки 143, при помощи имеющейся у нее рукоятки 144, можно вращать кольцо 134 вокруг наружной горизонтальной карданнОй оси, вследствие чего и оптическая ось зеркала также будет вращаться в этом вертикальном направлении, в предположении, что корпус прожектора удерживается храповичком в нормальном положении. Наклон оптической оси к горизонту в каждый данный момент соответствует углу наклона траектории летательного аппарата и может быть прочитан или установлен на вертикальной круговой шкале 145, укрепленной к наружной цапфе 133 при помощи указателя 146, укрепленного на стойке 131. Для передачи Угла jtypca траектории летательного аппарата, отмечаемого акустический

прибором для приема линИи прицеливания на установку прожектора, служит горизонтальная круговая шкала 147, приделанная к окружности дискообразной доски 126 штатива и ориентируемая в том же направлении, как и горизонтальный круг планшета, и укрепленная к опорной доске 129метка 148. Необходимое для такой угловой установки вращение доски 129 и в этом случае производится при ромодци находящегося на доске 126 штатива конической зубчатки 149, с которой сцепляется зубчатка 150, сидящая на оси, укрепленной в наглухо соединенном с доской 129 подшипнике 151, и приводимая во вращение ручкой 152.

Действие данного комбинированного прибора состоит в следующем: услышав шум мотора невидимого летательного аппарата, немедленно включают катодные лампы и, в случае надобности, электромагнитное реле и наблюдают в окуляр осциллографа кривые, создаваемые движением световых точек, под влиянием усиленных импульсов микрофонных токов. Затем акустическую базисную крестовину поворачивают по высоте и азимуту так, чтобы при сомкнутых кривых световых точек, обе эти кривые, имеющие обычно эллиптическую форму, превратились в прямые линии или, чтобы при синусоидальных кривых обе перекрывающие друг друга двойные синусоиды перешли в одну простую синусоиду. В этом случае, благодаря одинаковости фаз четырех микрофонных токов, акустическая линия прицеливания будет перпендикулярна к акустической базисной плоскости. Затем, соответствующим вращением рукояток 13 и 14 нужно установить азимут и высоту акустической базисной плоскости таким образом, чтобы одинаковость фаз четырех микрофонных токов оставалась неизменною.

При применении акустического прибора для разыскания линии прицеливания, изображенного на фиг. 9-12, действием двух рукояток 13 и 34 положение в пространстве центральной акуст1 ческой оси определяется тем, что наибольшая интенсивность света среди всех, сгруппированных на мостике 18 лампочек, переходит с какой-либо из ламп, расположенных по краю, на центральную. Вследствие такой установки азимутального и высотного углов, острие отмечающего штифта 31 описывает на планшете в уменьшенном масштабе проекциюлинии полета. Соответственным действием рукоятки 9 можно всегда повернуть планшет таким образом, чтобы штифт двигался вдоль одной из многих прочерченных на планшете прямых или параллельно им. Эти линии дают либо непосредственно, либо после интерполяции, соответствующий угол наклона линии полета, а укрепленный к цапфе 1 штатива указатель 17 показывает на круговой шкале ориентированного на какую - нибудь базисную линию планшета угол курса. Оба угловые значения передаются затем при помощи рукояток на соответствующие шкалы прожектора, коробка которого должна быть закреплена (нормальное положение). Если при таком положении карданного кольца расцепить храповое соединение, чтобы корпус прожентора получил возможность свободно вращаться около внутренней карданной,оси 135-136, то оптическая ось зеркала опишет ту плоскость, которая в качестве „плоскости наклона проходит через данное местонахождение летательного аппарата, вследствие чего последний, при условии прямолинейности и горизонтальности его полета, будет во время этого качания пойман светом прожектора.

В предыдущем изложении было сделано допущение, что летательный аппарат движется по горизонтальной прямой. Хотя это допущение никогда не осуществляется с совершенною точностью, тем не менее, с достаточною для практических целей точностью, в особенности, принимая во внимание коническую форму выходящего из рефлектора пучка лучей, можно принять, что во время коротких промежутков времени наблюдения-от 1 до 3 мин. аппарат летит по горизонтальной прямой.

В видоизмененном устройстве предлагаемого прибора применяется шарообразная плоскость проекции, на которой записывающее, соединенное с переставными приемниками звуков, приспособление прочерчивает линию пересечения плоскости наклона, проходящей через точку наблюдения и данный участок линии полета, с шарообразной проекционной поверхностью. Эта последняя образуется, по преимуществу, покрытою на наружной поверхности матом и следовательно прозрачною, полушаррвою чашкою из стекла или т. п. материала, центр которой совпадает с точкою пересечения вертикальной и горизонтальной осей вращения приемника звуков. На внутренней стороне чашки делается метка, которую можно перемещать в азимутальном и в меридиональном направлениях, независимо от передвижений приемника звуков по шаровой поверхности, так что эта метка может совершать такие же движения как записывающее приспособление, но только упреждая его в известной произвольной мере. Движения этой метки могут быть передаваемы Непосредственно или посредствующим образом качающемуся около горизонтальной и вертикальной осей прожектору так, чтобы последний своим световым конусом освещал плоскость наклона. Меткою служит светящаяся точка, при чем такие же движения , какие совершает луч света или оптический инструмент, сообщаются, через посредство указательного приспособления, приводимого в действие ; лектрическим или электромагнитным путем, и прожектору. Это видоизменение показано на фиг. 17 - 20. Как показано на фиг. 17 на штатиВном кольце 1511 сидит кольцеобразная, устанавливаемая помощью винтов

s горизонтальном положении, основная доска 152S широкое центральное отверстие которой служит гнезлом для коробки 153 вращающейся вокруг вертикальной центральной оси. В коробке 153, на вращательно расположенной оси 154 сидит винтовое колесо 155 (фиг. 18), с которым сцепляется наклонный, вращательно укрепленный в коробке 153 и удерживаемый от продольного перемещения червяк 156 с рифленою головкою 157 на нижнем конце. На оси 154 укреплена вилка 158, охватывающая коробку и переходящая в трубку 158 а, заключающую в себе оптическое устройство, помощью которого ярко освещенное -Лампою накаливания 159 точечное отверстие в диафрагме 160 может быть спроектировано помощью линзы 161 на матовую наружную поверхность полушаровой Стеклянной чашки 162 в виде светящейся точки. Чашка 162 сидит неподвижно на шайбе 162 я, наглухо соединенной с основной доской 152. К коробке 153, перпендикулярно к оси 154, укреплен сектор 163, снабженный проволочною обмоткою сопротивления или реостатом, по которому скользит контактное плечо 164, укрепленное на оптической трубе 158д. От обоих концов сопротивления, а также от контактного плеча 164, через контактное плечо 165, идут изолированные провода, которые не показанный на чертеже сколбзящий контакт ведет к трем, изолированно укрепленным на трубке основной доски и включенным в электрическую цепь скользящим контактам 166. Вращением червяка 156, при помощи головки 157, производится меридиональное перемещение светящейся точки на шаровой поверхности, при одновременном- изменении частичных, определяемых положением контактного плеча 164, српротивле«ий реостатной цепи, между тем, как вращением коробки 52 винтового колеса около вертикальной редней оси, при помощи перифе;рического перемещения головки 157

и шпинделя 156 достигается азимутальное перемещение той же светящейся точки по щаровой поверхности.

Контакт 164, скользя по , проволоке реостата, отмечает всякое меридиональное движение светящейся точки отклонением трёлки укрепленного к прожектору гальванометра, включенного в цепь мостика УитсТона (фиг. 18). Соответственно показанию стрелки гальванометра поворачивают прожектор около его горизонтальной оси, для чего стойка прожектора снабжена подобным же реостатом 163 а, по которому скользит наглухо соединенный с коробкой прожектора контактный рычаг 164 и, изменяющий, при соответственном изменении угла высоты прожекторной оси, включенное сопротивление реостата так, что гальванометр показывает нуль. Устройство 176 и 176а допускает передачу азимутального положения, видимого на шаровой поверхности изображения светящейся точки, прямым или косвенным способом на прожектор, подобно описанному выше соединению мостиком. На трубчатую ступицу основной доски 152насажено вращательно кольцо 167, снабженное двумя, лежашими на общей оси, цапфами 168 а и 1686 и червячным шпинделем 169, сцепленным с винтовым зацеплением 152 а, устроенным на основной доске так, что вращением шпинделя 169 (фиг. 18) за головку 170 производится азимутальное вращение кольца с цапфами. Обе цапфы охватываются дугой 171, несущей четыре звукоприемника MI, MI, Л/з, Л/4, ИЗ коих два (Л/1 Л/з) образуют горизонтальную, а другие два {М-,, /4)- вертикальную базу звуков. Кроме того, на продолжении одной из ветвей дуги устроен переставной противовес 171 а. На цапфе 168а сидит червячное колесо 172, с которым сцепляется удерживаемый от продольного перемещения червяк 173, приводимый во вращение за головку 173 а, чем достигается изменение наклона вертикальной звуковой базы. К крестовине звукоприемника укреплено плечо 177 с записывающим штифтом 177 а, прилегающим к шаровой чашке. Штифт 177 я устанавливается так, чтобы линия, соединяющая его острие с центром шаровой поверхности, совпадала с направлением акустической оси,звукоприемника, и все движения последнего могли быть отмечаемы на шаровой поверхности.

К раме 174 прикреплен осциллограф 175, т.-е. устройство, при помощи которого микрофонные токи, образуемые приходящими звуковыми, волнами, попарно делаются видимыми в темном поле оптического инструмента в виде кривых светящейся точки. Вместо осциллографа можно, для определения направления звука в каждый данный момент производить субъективную установку крестовины звукоприемника при помощи, например, головного телефона и т. п.; для этого, без сомнения, потребовались бы два человека-один для установки горизонтальной звуковой базы, а другой - такой же вертикальной базы.

Пользование описанным прибором следующее: шум мотора невидимого аэроплана производит помощью улавливаемых при произвольном рабочем положенин крестовины звуноприемника звуковых волн микрофонные токи, сдвиги фаз которых, как было описано выше, делаются видимыми через осциллограф. Затем, наблюдатель поворачивает крестовину звукоприемника действием на головку 170 в сторону таким образом, чтобы в осциллографе разности фаз обоих микрофонных токов горизонтальной звуковой базы постепенно уменьшались и, наконец, совершенно исчезли. В то же время, действуя на головку 173 а он поворачивает упомянутую крестовину кверху настолько, чтобы и в вертикальной звуковой базе разности фаз исчезли после постепенного уменьшения. Затем, действуя на обе эти головки, устанавливает крестовину так.

чтобы, сохраняя разности фаз на нуле, получить помощью записывающего штифта 177 а на матовой шаровой стеклянной поверхности линию пересечения плоскости наклона с проекционной шаровой поверхностью. Второй наблюдатель вращением и передвижением головки 157 перемещает светящуюся. точку по прозрачной шаровой поверхности таким образом, чтобы она более или менее упреждала записывающий штифт в направлении сферической центральной проекции линии полета. От этого происходит частичное включение или выключение сопротивления реостатов 163 а и 176 а, вызывающее отклонение стрелок обоих гальванометров 178 и 179 в определенна е стороны. Последующим азимутальным и вертикальным вращением прожектора,.соответственно отклонениям стрелок, можно привести эти отклонения к нулю, благодаря чему оптическая ось прожектора получает направление, соответствующее месту нахождения светящейся точки на шаровой поверхности и конус лучей прожектора при данном положении плоскости наклона должен встретить линию полета летательного аппарата.

В описанных устройствах необходимо энергию получаемых звуковых импульсов повышать таким образом, чтобы она могла производить сравнительно большую механическую работу и чтобы в зеркалах могли отметиться даже самые незначительные звуковые импульсы. Для достижения этого результата звуковые импульсы, принимаемые известным способом, помощью обыкновенных микрофонов, превращаются в электрические токи переменной силы, которые, будучи усилены помощью катодных ламп, вызывают в подобном микрофону реле колебания мембраны, которые с своей тороны, прямым или косвенным образом, посредством второй мемраны действуют на coпpoтивлeниe меняющееся подобно сопротивлеию обычного микрофона. Послед

нее сопротивление лежит уже во второй цепи, в которой и происходят изменения в силе тока, вызывающие колебания зеркала одного из вышеописанных осциллографов.

Упомянутые реле (фиг. 21 -23) имеют следующее устройство: на фиг. 21 микрофон 201, находящийся на станции приема звуков, питается батареей 202 через Первичную обмотку трансформатора 203. Токи, индуктируемые; во вторичной обмотке последнего, усиливаются ламповым усилителем 204 и направляются в электромагнитную обмотку подобного телефону реле 205 и приводят его мембрану 206 из мягкой жести в колебание, соответствующее звуковым импульсам. Мембрана 206 находится в непосредственном соприкосновении с переменным сопротивлением 207, включенным в цепь батареи 208. В последней цепи возникают колебания тока, соответствующие звуковым импульсам и вызывающие аналогичные колебания силы в электромагните 209, вследствие чего поддерживаемое пружинным якорем 210 зеркало 211 приводится в колебательное движение. Небольшой неподвижный источник света 212 бросает световой луч через собирательную линзу 213 на зеркало 211, при чем получающееся изображение 214 совершает колебания, соответствующие колебаниям зеркала 211, а следовательно, и соответствующие импульсам тока, которые принимает микрофон 201. Изображение 214 использывается затем в вышеопиcaHHbix осциллографах.

Для устранения нерабочего тока, который, вследствие своей относительно большой силы,влечет к непрерывно возрастающему истощению батареи 208, мембрана 206 реле (фиг. 22), располагается возможно ближе к мембране 207 а, однако, изолированно от нее, при чем каждая из них снабжается центральным платиновым контактом 206 «Ь, 207 6. В нерабочем положении мембран, оба контакта отстоят друг от друга на весьма небольшом расстоянии, исчезающем при малейшем колебании мембраны реле, замыкающей цепь батареи 208. Заключенный между обеими мембранами слой воздуха действует в качестве /промежуточного звена, передающего колебания.

В форме осуществления, показанной на фиг. 23, принадлежащая реле мембрана 206 соединена с микрофонной мембраной 207, при помощи сочлененногв с реле 205 двуплечего контактного рычага 206 а так, что в нерабочем положении обеих мембран, платиновый контакт 2066 рычага отстоит от противолежащего контакта 2076 лишь настолько,, что даже при малейшем, колебании мембраны реле происходит соприкосновение контактов.

Предмет патента.

1.Приспособление для отыскания невидимых невооруженным глазом, летательных аппаратов при помощи переставных звукоприемников, непрерывно, в течение определенного промежутка времени наблюдения, поддерживаемых в таком положении, что их акустические оси остаются расположенными в направлении звуков, характеризующееся. тем, что переставные звукоприемники служат для приведения в действие устройства, указывающего положение в пространстве плоскости, проходящей через участок линии полета и через точку наблюдения, элементы же, определяющие эту плоскость, служат для установки в этой плоскости приспособления, напр., прожектора, зрительной трубы или т. п., делающего видимым летательный аппарат.

2.При охарактеризованном в п. 1 приспособлении применение устройства, отличающегося тем, что оно состоит из осциллографов, служащих для преобразования импульсов тока микрофонов звукоприемников, усиленных в случае надобности помощью катодных ламп в видимые Колебания светового пучка, с целью определения разности фаз импульсов тока и последующего их выравнивания путем перемещения звукоприемникой или их акустических осей.

3. При охарактеризованном в п.п. 1-2 приспособлении с двумя парами звукоприемников, из которых одна пара образует базу на врдки по направлению, а другая базу наводки по высоте, применение устройства, обличающегося тем, что на пути диоптрической системы расположены подвижные зеркала, которые помощью трансформированных и, в случае надоб- ности, усиленных импульсов микрофонных токов л при посредстве обмоток гальванометров или электромеханического реле могут быть приводимы в колебательное движение с той целью, чтобы отражения светящейся точки, появляющиеся в виде светлых кривых, давали возможность по форме последних делать заключение о разности или равенстве фаз имульсов токов двух приньдлежащих одной и той же базе наводки микрофонов.

4.Форма выполнения охарактеризованного в п п. 1--3 приспособления, отличающаяся применением двух подвижных около взаимноперпендикулярных осей пар зеркал 75, 76, 80 и 81 (фиг. б), приводимых в действие соответствующей, принадлежащей определенной базе наводки, парой микрофонов и отражающих через собирательную линзу на диафрагму в поле зрения окуляра световые лучи, дающие помощью собирательных линз или .двойного клина, два изображения.

5.Форма выполнения охарактеризованного в п.п. 1-3 приспособления, отличающаяся применением двух зеркал 75 и 76 (фиг. 7), поворотных около осей, перпендикулярных к осям вращения их, также подвижных рам 94 и 95, при чем рамы и зеркала приводятся в действие соответствующей, принадлежащей определенной базе наводки, парой микрофонов.

6.Форма выполнения охаракте ризованного в п.п. 1 - 3 приспособления, отличающаяся применением четырех, расположенных наклонно друг к другу и поворотных около параллельных зеркал 75, 76, 80 и 81 (фиг. 8), каковые зеркала получают движение от четырех, принадлежащих акустическим базам наводки по высоте и по боковому направлению микрофонов и отражают идущие от источника света и отклоняемые собирательными линзами лучи в четыре изображения, при чем для дальнейшего отклонения этих лучей на диафрагму в поле зрения окуляра применены собирательная линза 108 и вращающееся зеркало 111 в виде многранной призмы.

7.Форма выполнения охарактеризованного в п. 1 приспособления, отличающаяся тем, что, в качестве акустической базы наводки, приме нена группа расположенных радиально вокруг центрального звукоприемника 112 звукоприемников 113 с микрофонами, импульсы токов коих служат для питания лампочек накаливания 117, сгруппированных соответственно звукоприемникам таким образом, чтобы по максимальной интенсивности света одной из лампочек можно было определить направление в пространстве звуков относительно средней акустической оси (фиг. 9, 10, 11 и 12).

8.Форма выполнения охарактеризованного в п.п. 1-7 приспособления, отличающаяся тем, что звукоприемники снабжены телескопически раздвижными трубами 114, 115 с целью возможности настройки приемников на шум мотора со всякой могущей встретиться высотою тона звука (фиг. 9 и 10).

9.Форма выполнения охарактеризованного в п.п. 1, 7 и 8 приспособления, отличающаяся применением только одного широкого рупора 120, к дну которого примыкают телескопически раздвижные, снабженны е микрофонами звуковые трубы 121, 122 (фиг. 13).

10.Форма выполнения охарактеризованного в п.п. 1,7-9 приспособления, отличающаяся тем, что перед

отверстиями звуковых труб 121, 122 в рупоре 120 расположен экран 125, назначенный для направления в звуковые трубы только отраженных от стенок рупора звуковых волн, а при надлежащей установке оси рупора по направлению звуков, - с целью возбуждения лишь микрофона, лежащего на оси рупора (фиг. 13).

11.Форма выполнения охарактеризованного в п. 1 приспособления с наглухо соединенными между собой парами звукоприемников для базы наводки по направлению и для базы наводки по вь1сотё, отличающаяся тем, что база 20 наводки по направлению, могущая вращаться около своей горизонтальной продольной оси, расположена в диаметрально перекрывающем планшет 3 прибора и поворотном в азимутальном направлении мостике 18, в котором имеется переставной от руки в радиальном направлении ползун 32, вызывающий параллельное перемещение закрепленного на нем вертикального штифта 31, верхний конец коего укреплен на линейке 27, производящей вследствие принудительного соединения с базой 20, при радиальном перемещении ползуна 32, изменение наклона плоскости базы наводки 20, 26, благодаря чему, при сохранении постоянно перпендикулярного положения этой плоскости относительно направления звуков, острие на нижнем конце записывающего штифта 31 отмечает на планшете 3 трассируемую проекцию линии полета и,следовательно, направление курса (фиг. 2, 3 и 4).

12.Форма выполнения охарактеризованного в п.п. 1 и 9 приспособления, отличающаяся тем, что для определения угла наклона участка линии полета, планшет 3 устроен поворачивающимся в азимутальном направлении, независимо от поддерживающей мостик 18 дуги 8, при, чем на поверхности планшета на: несен ряд параллельных, прямых отмеченных цифрами, дающими непосредственно искомый угол наклона, если планшет повернуть таким

образом, чтобы острие, записывающего штифта 31, при сохранении перпендикулярного к. направлению звуков положения плоскости акустической базы, скользило вдоль одной из этих прямых или параллельно ей (фиг. 2, 3 и 4).

13.Форма выполнения охарактеризованного в п.п. 1,7 и 12 приспособления, отличающаяся тем, что лампочки накаливания 117, питаемые от микрофонов, расположены в перекрывающем планшет мостике 18 (фиг. 10 и 12).

14.Форма выполнения охарактеризованного в п.1 приспособления, отличающаяся тем, что в раме, могущей вращаться в азимутальном направлении, на карданных осях подвешен прожектор таким образом, чтобы вращением рамы возможно было производить установку угла курса, а вращением карданного шарнира в раме - установку угла наклона, -после чего отклонением прожектора в карданном шарнире должно производиться перемещение его оси в плоскости наклона.

15.Форма выполнения охарактеризованного в п.п. 1 и 12 приспособления, отличающаяся тем, что на основной доске 126 расположена могущая вращаться в азимутальном направлении опорная доска 129, служащая для поддерживания наружной горизонтальной карданной оси 132,133 карданного кольца 134, внутренняя ось 135, 136 которого перпендикулярна к наружной и служит для укрепления качающейся на ней коробки 137 с зеркалом (фиг. 14, 15 и 16).

16.Форма выполнения охарактеризованного в п.п. 1, 12 и 13 приспособления, отличающаяся тем, что основная доска 126 снабжена горизонтальной, допускающей произвольное ориентирование круговой шкалой 147, на которой помощью метки 148, соединенной с вращающейся в азимутальном направлении, опорной доской 129 может быть установлен найденный угол курса, для установки же найденного угла наклона служит вертикальная круговая шкала 145, укрепленная на наружной кардЕ1нной оси 132, 138, и неизменно соединенный с ее опо;рою указатель 146 (фиг. 14).

17.Форма выполнения охаракте:ризованного в п. 1 приспособления, отличающаяся тем, что на шаровой поверхности, центр которой совпадает с точкой пересечения осей вращения звукоприемников, помещено соединенное с звукоприемниками записывающее приспособление, которое служит для отметки линии пересечения с шаровой поверхностью плоскости наклона, проходящей через точку наблюдения и данный участок линии полета.

18.Форма выполнения охарактеризованного в п. 17 приспособления, отличающаяся тем, что на внутренней стороне прозрачной шаровой поверхности расположена подвижная около тех же осей, что и записывающее приспособление, но независимо от него, метка, совершающая такие же движения, как и записывающее приспособление, но упреждая его, при чем движения этой метки или косвенным образом передаются прожектору, переставному по высоте и в стороны..

19.Форма выполнения охарактеризованного в п.п. 17 и 18 приспособления, отличающаяся тем, что метка, перемещающаяся по прозрачной шаровой поверхности, образуется светящейся точкой, а дающий такую точку источник света и все оптические устройства расположены внутри шаровой поверхности так, что они могут вращаться в азимутальном и меридиональном направлениях.

20.Форма выполнения охарактеризованного в п.п. 17 и 18 приспособления, отличающаяся тем, что как метка, могущая перемещаться по шаровой поверхности, так и прожектор, при своем движении, приводят.в действие одно или несколько одинаковых электрических указательных приспособлений так, чтобы правильность положения оптической оси прожектора определялась по согласованности этих показаний.

21.Форма выполнения охарактеризованного в п.п. 17, 18 и 20 приспособления, отличающаяся тем, что как метка, двигающаяся по шаровой поверхности, так и прожектор устроены так, что при своем движении производят включение или выключение из электрической цепи сопротивлений, служаших для согласования положений метки и оптической оси прожектора при помощи включенного в цепь гальванометра.

Е патенту ин-цев И, Шира, Е. Петченига и А. Пейндя № 9343

к патенту ин-цев И. Шира. К. Петченига и А. Пейнля № 9343

к патенту ин-цев И. Шира, К. Петченига и А. Пейнля № 9343

15

U

УГУ Ч Хчл л ул уууууЛуууСууаУ 7.

фиг 17