Дистанционный компас

Дистанционный компас

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

л1в 66569

СССР

Класс 74Ь, 7oI ".:»

Ь»и

ОПИСАНИЕ И ОБРЕТЕНИЯ

H. АВТОРСКСМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Бюро изобретений Госплана СССР ;,о lо,.\ -, с, .1

",T.-l i T Е Д . 1

А. П. Молчанов

ДИСТАНЦИОННЫЙ КОМПАС

Заявлено 7 февраля 1944 т ода в 11аркомавиапром за М 9246 (3312!1) Опуоли ова по 30 июня 1946 г.

Применение в авиации и морском флоте дистанционных компасов вызывается необходимостью уста|новки их в местах, где магнитное поле земли менее всего искажено, и подачи ло казаний одновременно в нескольких пунктах. Установка таких автоматов как курсограф и автопилот требует от компаса, помимо дистанционной передачи, еще и возможности сгнятия значительного момента без понижения точности показанйй. Таким образом основными требованиями, предъявляемыми к современному компасу, являются дистанционность, самосинхронизация репитера и датчика в любой точке окружности, значительный момент на выходе репитера, точность показаний не ниже точности нормальных магнитных компасов, простота в эксплоатации и изготовлении.

Наиболее совершенный из применяемых в широких масштабах компас фирмы «PatiII» не удовлетворяет всем перечисленным требованиям, а именно не имеет значителыного момента на репитвре и весьма сложен в изготовлении.

Предлагались дистанционные компасы, использующие в качестве датчика магнетрон, т. е. не имеющие в чувствительном элементе подвижных частей и потом) свободные от всех инструментальных ошибок магнитного компаса. как-то: увлечение. застой, девиация от вибраций.

В предлагаемом дистанционном ко мпасе в качестве датчика также

vñïîëüç0âàí магнетрон, а в качестве измерителя курса — фазометр.

Особенностью предлагаемого компаса является применение системы катушек. создающих дополнительное вращающееся магнитное поле, наложенное на магнитное поле земли и обеспечивающее модуляцию вектора земного поля с частотой вращения дополнительного поля с тем, чтобы фазометр указывал курс относительно направления вектора земного поля путем измерения сдвига фазы модулированноIo колебания относительно враша1ощегося поля, Сущность изобретения более детально поясняется дальнейшим описанием и фигурами 1 — 9 чертежа.

Скелетная схема компаса состоит из чувствительного элемента, электронной схемы, датчика вращающегося поля и фазометра.

Чувствительным элементом схемы является индикатор магнитного поля (магнетрон), реагирующий тольM 66569 ко на величину вектора поля и безразличный к его направлению.

Для получения возможности отсчета направления земного поля в том пространстве, где находится индикатор, создается искусственное вращающееся магнитное поле Н .? (t) (фиг. 1). В силу сказанного выше, индикатор не изменяет своих показаний при действии на него только поля Н ?(t). Если индикатор представляет собой переменное сопротивление, меняющее свок> величину под .действием магнитного поля, то ток, протекающий через него, будет в этом случае постоянным (фиг. 2). Но, так как на индикатор также действует земное поле Пз, то происходит модуляция кругового вращающегося поля

Л 2 (й (фиг. 3), и ток. проходящий через индикатор. будет переменным с периодом, равным периоду вращения поля. и фазой, определяемой направлением неподвижного земного поля Нз (фиг. 4).

В цепи индикатора можно выделить и усилить электронной схемой колебаиие вида с з ("t — .). где а— угол между фиксированной ось:о отсчета утлов вращающеюся поля и направлением земного поля.

Курс относительно земного поля дает фазометр, измеряющий угол сдвига фаз.

Как указывалось выше, в качестве датчика чувствительного элемента компаса применен электронный индикатор типа магнетрона. использующий искривление траектории электронов в магнитном пол е.

В магнетроне достаточно иметь два электрода, расположенных так, как показано на фиг. 5 или 6 (соответственно в двух проекциях).

Для исключения влияния вращения вектора кругового поля на анодный ток необходима полная симметр ля конструкции.

Характеристика такого диода показана на фиг. 7.

Подбором анодного напряжения или величины вектора вращающегося поля рабочая точка устанавливается на падающей части характеристики. В правой части на фиг. 7 показа на красивая изменения тока в цепи индикатора при действии на,него полей Н 2 (1) и Н .

Ток в анодной цепи м ожет иметь вид:

i = А+В cos (Р t — а)-4- С cos (2 Qt — а)+..., где

Л вЂ” постоянная составляющая, l3 и С вЂ” амплитуды гармоник, а — угол д вига фазы (курсовой угол).

Полная схема предлагаемого ком паса приведена на фиг, 8. Датчик компаса, выносимый в любое место самолета, состоит из чувствительного элемента 1, катушек

2,3 вращающегося поля и усилителя 4. Усилитель не обязательно должен находиться в непосредственной близости от чувствительного элем нта, а может быть, например, присоединен к репитеру. Катушки должны питаться синусоидально меняющимися токами со сдвигом фаз 90 :

l,=l cos 2 2! и Ь=1 cos< + — ). ,(Питание катушек осуществляется реостатным генератором 5 двухфазного переменного тока. Обмотка реостата для получения синусоидального тока должна быть нрофилированной.

Ошибки. вызванные неточным изготовлением реостата и полевых катушек. исправляются лекалом 6, двигающим ползунок реостата 7, включенного в одну из фаз. Щетки 8 реостата 5 смонтированные на кольце 9, могут перемещаться рукояткой 10, что дает возможность вводить поправку. на склонение.

Реостат 5 и лекало 6 сидят на одной оси 11, приводимой во вращение двигателем 12, Таким образом в результате раооты описанных частей схемы имеются два колебания:

l, = I cos И в реостате 5 и i= А+

+Л cos (о t — а)+С cns (2 Я t — а,+.. — после чувствительного элемента 1 и усилителя 4.

М 66569 (Риг. 2

L !

Фиг. 1Фиг. 3

Остается измерить разность фаз фазометром.

Работа фазометра поясняется фиг. 9 чертежа.

На фиг. 9а показано первое колебание после чувствительного элемента 1. Это колебание усиливается усилителем 4 до такой степени, чтобы форма кривой превратилась в трапецеидальную (как показано на фиг. 9в). Если ток такой формы подать на диференциальную цепь (трансформатор), то на вторичной обмотке его будут индуктироваться короткие импульсы, расположенные точно в месте перехода кривой (фиг. 9a) через нуль (фиг. 9c).

Вместо сравнивания фазы тока индикатора (фиг. 9а) стоком одной из фаз вращающегося поля, сравнение производится с импульсом тока продолжительностью в половину периода, создаваемым контактным диском 18, сидящим на общей оси 11 (фиг. 8). Изменение

«фазы» включения контакта 14 производится поворотом диска 15.

Форма тока в цепи контакта 14 показана на фиг. 9d. Токи с и д (фиг. 9) подаются н а смесительную лампу-реле, которая срабатывает только при совпадении положительных импульсов С и положительных значений кривой d. Если заставить реле реверсировать муфту 1á, то червячная передача 17 будет поворачивать диск 15, заставляя его колебаться около точки совпадения кривых с и d.

Если фаза колебания а изменится на х, то импульс соответственно передвинется и выйдет из совпадения с кривой Ы. Тогда муфта 16 включается и поворачивает диск 15 ровно на тот же угол

Шкала отсчета курса находится на диске 18, соединенном с диском 15 рычагом 19, упирающимся в ленту 20. Лентв 20 может придаваться любая форма.

Предмет изобретения

1. Дистанционный компас, использующий магнетрон в качестве датчика и фазометр в качестве измерителя курса, отличающийся применением системы катушек. создающих дополнительное вращающееся магнитное поле, наложенно. на магнитное поле земли и обсспечивающее модуляцичо вектора земного поля с частотой вращения дополнительного поля, с тем, чтобы фазометр указывал курс относительно направления вектора земного поля путем измерения сдвига фазы модулированного колебания относительно вращающегося поля, 2. В компасе по п. 1 применение магнетрона с катодом и анодом в виде параллельно расположенных плоских дисков.

Фиг. 5 ддеД

АБОВУ

Г !

|

l; та:с

1 ! Уеили". :

¹ 66569

Лап, ия

;1 ! йЦ

1 !

Фиг, 8

Фиг. 6

Репь тер

¹ 66569

Фиг. 9

1 яая шнель! ра""- з i случаяк грета"раз

Отв. редактор В. Н. Костров Техн. редактор Г. Ф. Соколова

А02854. Подписано к печати 27/П1-1948 г. Тираж 500 экз. Цена Г;1 к. Зак. 305.

Типографии Госпланиздата им. Воровского, г. Калуга