Курсогоризонт

 

Использование: в приборостроении, в частности в устройствах, указывающих пространственное положение объекта и может найти применение на летательных аппаратах , преимущественно на дельтаи мотодельтаплана. 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. Подвижнпя система, т.е. внешняя 3 и внутреи (Л С 5 ел 45k С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 С 9/14, 17/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

4

ОО

Ql фь (1

1

1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4804149/10 (2 2) 19.03.90 (46) 15;12.92. Бюл. N. 46 (71) Арзамасское опытно-конструкторское бюро "Темп" (72) Н.С.Андреев и П.А.Овечкин (56) Патент Швеции

N 438553, кл. G 01 С 17/20, 1983.

Патент ФРГ

N.3024734,,кл. G 01 С 9/14, 1980. (54) КУРСОГОРИЗОНТ (57) Использование. в приборостроении, в частности в устройствах, указывающих пространственное положение объекта и мо>кет

:. найти применение на летательных аппаратах, преимущественно нэ дельта- и мото дельтапланах. Сущность изобретения: курсогоризон1 содержит корпус 1, который герметично склеен со стеклом 2 и заполнен специальной жидкостью, B корпусе 1 подвешена с возможностью поворота относитель но оси X-X внешняя рамка 3, выполненная сферической формы из прозрачного матери1,5U (Ä) 1781543 A l ала, в которой с возможностью поворота относительно оси Z-Z подвешена внутренняя рамка 4, также изготовленная сферической формы из прозрачного материала. Во внут рею(ей рэмке4 с возможностью вращения относительно оси Y-Y подвешена сферическая картушкэ 5, на поверхности которой изображены шкала курса 6 и шкала тангажа 7, Внутри картушки 5 закреплены два постоянных мэгнйта, Деления шкалы 7 тангажа представляют собой окружности, образованные при пересечении сферической поверхности картушки 5 с плоскостями, перпендикулярными вертикальной оси картушки 5 и соответствующие углам тангэ-, жа от 10 до 80, На внутренней рамке 4 соосно с ее осью подвеса изображена шкала крена с.нулевыми индексами, а нэ 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. Подвижная система, т.е. внешняя 3 и внутренф

1781543 няя 4 рамки подвеса и картушка 5, сбалансирована с нижней маятниковостью, обеспечивающей удержание оси вращения картушки 5 в положении вертикали, а оси подвеса рамок 3 и 4 — в горизонтальной

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 ап- 5 паратах для индикации их пространственного положения и направления на север.

Известно устройство для предотвращения ошибочных показаний компаса, содер. жащее компас, заполненный жидкостью, 10 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 по- 15 стоянными магнитами внутри нее, установленную на внутренней рамке подвеса с возможностью вращения вокруг вертикальной оси и поворота относительно плоскости горизонта, индекс отсчета углов курса. за- 20 крепленный на внутренней рамке подвеса, и шкалу крена.

Карданный подвес устройства может вращаться вокруг осей в пределах -45О, а картушка в пределах +30, шкала крена на- 25 несена непосредственно на корпусе устройства.

При этих условиях работоспособность компаса сохраняется лишь в пределах углов крена 45, а индикация углов крена не 30 соответствует естественной. Индикация уг-. лов тангажа отсутствует.

Известно устройство для измерения углов наклона, содержащее корпус, заполненный жидкостью, шкалы для отсчета углов 35 наклона и курса, сферическое индикаторное устройство со смещенным центром тя>кести, расположенное в корпусе и подвешенное в жидкости, внутри которого расположен постоянный магнит. 40

Корпус известного устройства выполнен в форме куба, имеет цилиндрические визуальные отверстия с разных сторон, вокруг отверстий расположены шкалы для от- 45 счета углов наклона и курса. а на поверхности индикаторного устройства нанесены линии меридиана, параллелей и курсовой стрелки. плоскости (при исходном положении корпуса 1). В центре приборного стекла 2, выполпенного также сферической формы, изображен индекс для отсчета углов тангажа по шкале тангажа 7, 4 ил.

Расположение элементов индикации данного устройства в разных плоскостях делает его неудобным для визуального наблюдения. При свободной подвеске индикаторного устройства в жидкости между ним и корпусом 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, танга>ка 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 B: óòðåííåé 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 B 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 внут1781543 ренней 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, 5

Поставленная задача решается тем, что подвес индикаторного элемента выполнен в виде карданного подвеса сферической формы из прозрачного материала, что позволяет получить естественную индикацию 10 и удобное считывание показаний прибора при эксплуатации, На фиг. 1 изображена конструктивная схема курсогоризонта в разрезе вертикальной плоскостью; на фиг, 2 — в разрезе гори- 15 зонтальной 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 10О, при пикировании по тангажу 20 на 10 и при отклонении по курсу на 10О на восток, В корпусе 1, герметично склеенном со стеклом 2 и заполненном специальной жидкостью, подвешена с возможностью пово- 25 рота относительно оси X-X 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 материала, Во внутренней рамке 4 с возможностью вращения относительно веотикальной оси 35

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 7тан- 40 гажа представляют собой окружности, образованные при пересечении сферической поверхности картушки 5 с плоскостя-, ми, перпендикулярными вертикальной оси картушки 5 и соответствующие углам танга- 45

>кд 10, 20О, ... 80, При необходимости цена деления может быть уменьшена до требуемого значения, На внутренней рамке 4 соосно с ее осью подвеса изобра>кена шкала 9 крена с нуле- 50 выми индексами 10, а на внешней рамке.3 соосно с осью подвеса внутренней рамки 4 изображен силуэт самоле ика 11, а его центр 12 совмещен с опорой подвеса внут- 55 ренней рамки 4 во внешней рамке 3.

На центре 12 нанесен индекс 13 для отсчета углов курса. Подвижная система, т.е. внешняя З.и внутренняя 4 рамки подвеса и картушка 5. сбалансирована с некото- 50 рым смещенным центром тяжести. обеспечивающим 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, выполненного также сферической формы, изображен индекс 14 для отсчета углов тангажа по шкале 7 тангажа, Курсогоризонт работает следующим образом;

В исходном положении, под действием стабилизирующего действия физического маятнйка, т.е. смещенного центра тяжести 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 внутри картушки 5, устанавливаются вдоль магнитного поля Земли, Если продольная ось прибора при этом находилась в направлении Север-(Ог, то шкала 6 курса на картушке

5 будет показывать нулевой курс, Кроме того, 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 G курса будут лежать в горизонтальной плоскости, 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, соответственного повернется влево и силуэт самолета 11, изображенный на сферической поверхности рамки 3. Шкала 9 кре а, изображенная на сферической поверхности рамки 4, сохраняет свое положение неизменнйм, т,к, рамка 4 удерживается в неизменном положении ее 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 крена по величине и 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.

При llaKIIQH8 корпуса 1, например по направлению пикирования, внешняя рамка

3, удерживаемая смещенным центром тяжести в плоскости горизонта. сохраняет свое поло>кение неизменным, соответстенно, силуэт самолета 11 со своим центром 12, изображенные на сферической поверхности рамки 3, а также рам",à 4 с картушкой 5 сохраняют свое положение неизменным, При этом индекс ";4, изобра>кенный на стек1781543 ле 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, изобра>кенной 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 магни1ного 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 G, 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

5 -360", прибор является полностью невыбиваемым, Формула изобретения

Курсогоризонт, содержащий корпус со

10 сферическим приборным стеклом, заполненный жидкостью, сферическую картушку с постоянным магнитом и смещенным центром тяжести, размещенную вместе с узлом ее подвеса в полости корпуса с возможно15 стью вращения относительно осей крена, танга>ка и курса, шкалы и отсчетные индексы крена, тангажа и курса, о т л и ч а е щ ий с я тем, что, с целью повышения удобства в эксплуатации, узел подвеса картушки вы20 полнен кардановым со взаимно перпендикулярными осями вращения, наружная и внутренняя рамки нодвеса выполнены в виде прозрачных сфер, картушка размещена внутри сферы внутренней рамки и соедине25 на с ней посредством введенной вертикальной оси вращения, ось вращения наружной рамки расположена перпендикулярно к диаметральной оси, проходящей через центральную точку сферического приборного

30: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

35 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 располо>кен на оси враще40 ния внутренней рамки, причем отсчетный индекс шкалы курса совмещен с центром силуэта самолета, а отчетный индекс шкалы тангажа нанесен на сферическом приборном стекле и совмещен с его центральной

45 точкой, 1781543

1Р О

Составитель Н.Тюфилин УЬГ Ф

Тех ред M. Mo ðãåí Tàë Корректор Л.Филь

Редактор В.Трубченко

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

Заказ 4268 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5