Устройство для определения угловой ориентации объекта и. н. кочергина

(51)5 6 01 С 17/00. 9/ АТЕНТНО ГОСУДАРСТВЕН)ЮЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К ПАТЕНТ че ие приборы ение, 1964,но ПРЕДЕЛЕНИЯ УГ ОБЪЕКТА И,Н.КО измерителья измерениятрех взаимрибор имеет е в авиацирийного или ится к ено дл тельна сей. П ене еа(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЛОВОЙ ОРИЕНТАЦИИЧЕРГИНА(57) Изобретение относной технике, предназначуглов отклонения относино перпендикулярных опреимущественное прианной технике в качест Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения углов пространственного положения летательного аппарата относительно продольной, поперечной и вертикальной осей.Технический результат - повышение удобства пользования и снижение массы - достигается тем, что устройство выполнено с перегородкой в виде диска, жестко связанного с внутренними стенками второго сосуда и расположенного в плоскости не совпадающей с диаметральной плоскостью второго сосуда, магниточувствительный элемент выполнен в виде нитевидных отрезков. закрепленных на перегородке 1 араллельно и симметрично ее диаметральной оси, приче)л перегородка выполнена с отосновного авиагоризонта. Сущность изобретения; устройство для определения угловой ориентации обьекта содержит жестко закрепленный на основании первый герме-. тичный шаровой сосуд, заполненный.рабочей средой, второй герметичный шаровой сосуд, размещенный с зазором внутри первого сосуда, нитевидные отрезки постоянных магнитов, закрепленные на дискообраэной перегородке, жестко связанной с внутренними стенками сосуда, Перегородка выполнена с отверстиями, кромки которых выполнены с разбортовкой. Шкала магнитного курса расположена на внешней поверхности сосуда, а отсчетный индекс этой шкалы выполнен в виде вертикального штриха, расположенного на сосуде. 7 ил. верстиями, кромки которых выполнены с разбортовкой, при этом отверстия расположены симметрично относительно центра перегородки, шкала величин углов магнитных курсов выполнена на внутреннем сосуде по горизонтальной линии, а отсчетный индекс нанесен на внешнем сосуде по вертикальной.продольной диаметральной плоскости в виде визирной линии.На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид спереди; на фиг. 2 показан вид сбоку устройства с продольным вертикальным разрезом; на фиг. 3 показан вид сверху с разрезом по горизонтали во внутреннем сосуде; на фиг. 4 показано размещение горизонтальной перегородки во внутреннем сосуде; на фиг. 5 показана горизонтальная перегородка с нитевидныли от 1831653резками магнитов; на фиг. 6 в .горизонтальная перегородка с магниточувствительным элементом вид сверху; на фиг, 7 показана работа устройства в сложном криволинейном полете,Устройство состоит из внешнего шарового герметичного прозрачного сосуда 1, заполненного тяжелым газом 2, в котором помещен второй внутренний шаровой герметичный сосуд 3, заполненный легким газом 4, В приборе в качестве магниточувствительного элемента применены нитевидные отрезки постоянных магнитов 5 выполненных из магнитожесткого сплава ИЬ-Ге-В (ниобий-железо - бор), которые при аналогичной заданной длине, но малых диаметрах 0,1 - 0,01 мм будут иметь значительно меньшую массу, а коэрцитивную силу и магнитную индукцию намного выше, чем в ранее примененных магнитах игольчатой формы на основе сплава Ее-А железо - алюминий). По экваториальной окружности внутреннего сосуда нанесена толстая визирная линия б, через каждые 10 угловых градусов на внутреннем сосуде нанесены широтные тонкие визирные линии 7, в разрывах которых проставлены числовые значения величин углов тангажа 8, во внешнем сосуде в вертикальной плоскости установлена шкала величин углов крена 9, силуэт - самолетик 10 связан с кремальерой 11, по визирной линии 6 на внутреннем сосуде нанесена шкала величин углов магнитных курсов 12, а на внешнем сосуде по вертикальной продольной диаметральной плоскости нанесена визирная линия 13, которая является отсчетным индексом. Нитевидные отрезки постоянных магнитов 5 магниточувствительного элемента укреплены на перегородке 14, которая установлена во внутреннем сосуде ниже его геометрического центра, параллельно горизонтальной плоскости и вней для облегчения выполнены симметрично расположенные отверстия 15, кромки которых имеют разбортовку, придающую перегородке дополнительную жесткость, Перегородка 14 снабжена по окружности лепестками 16 для ее крепления к оболочке внутреннего сосуда. Перегородка установлена в средней части внутреннего сосуда, стягивает его по окружности и, таким образом, придает всей пустотелой оболочке значительную прочность и жесткость при ее малой толщине стенки, Это имеет также технологические достоинства при изготовлении деталей и сборке прибора,Устройство работает следующим образом.Находящийся во взвешенном состоянии в среде тяжелого газа 2 первого внешнего герметичного шарового сосуда 1 второй внутренний герметичный сосуд 3, заполненный легким газом 4, стабилизируетсяи ориентируется магниточувствительным5 элементом выполненным из нитевидных отрезков постоянных магнитов 5 по магнитной силовой линии магнитного поля Земли,т,е. по направлению вектора результирующей напряженности магнитного поля Земли10 в данной точке, Т.к. внутренний сосуд взвешен и совершенно свободен, а магнитныесилы взаимодействия магниточувствительного элемента прибора с магнитным полем,-,Земли достаточно велики и превышают по15" величине другие противодействующие силы, действующие на внутренний сосуд, товнутренний сосуд не только ориентированпо магнитной силовой линии, но и стабилизирован в пространстве. Магнитное поле20 Земли над обширными поверхностями планеты однородно, т.е, имеет постоянное направление и напряженность и изменяетсяплавно. В данной точке местности магнитные силовые линии проходят горизонтальноповерхности Земли. Плоскость нитевидныхотрезков постоянных магнитов 5 магниточувствительного элемента, т,е. перегородка14 также будет горизонтальна относительноповерхности Земли, т.е, внутренний сосуд30 будет магнитным горизонтом, совпадающим с естествен н ы м.При полетах в меридиональном направлении наклон результирующего векторамагнитной напряженности магнитного поля35 Земли к естественному горизонту в низкихширотах практически равен нулю или незначителен, в средних широтах становится заметным, но прибор может быть легкоскорректирован передвижением силуэт са 40 молетика 10 (вверх-вниз) кремальерой 11, итолько в высоких широтах; близких к геомагнитным полюсам, наклон становится ощутимым, но через эти зоны выполняютсяединичные полеты,45 При полетах в широтном направлениирезультирующий вектор магнитной напряженности магнитного поля Земли практически не меняется и поэтому коррекцию надолготу вводить не требуется.50 При длительных полетах, при изменении центровочных характеристик самолетаможет возникнуть потребность устранитьвозможную ошибку по углу тан гажа, для этого в горизонтальном прямолинейном уста 55 новившемся полете силуэт-самолетик 10совмещают с визирной линией 6, Величинаугла тангажа самолета на пикирование икабрирование определяется углом отклонения визирной линии 6 от силуэт-самолетика10, величина угла крена левого и правогоопределяется по шкале 9, а курс самолетасчитывается в пересечении шкалы величины углов магнитных курсов 12 с визирнойлинией 13.Однозначность отсчета показаний по 5величинам углов тангажа достигается тем,что внутренний шаровой сосуд сохраняетнеизменную остойчивость, т.к. его центр тяжести расположен ниже геометрическогоцентра шарового сосуда, 10Применение перегородки 14 создаетдополнительную жесткость и увеличиваетпрочность внутреннего сосуда, зто позволяет уменьшить толщину стенки оболочки иуменьшить массу внутреннего сосуда, 15Эффект изобретения от применениямагниточувствительного элемента, выполненного в виде нитевидных отрезков магнитов, перегородки внутреннего сосуда ишкалы величин углов магнитных курсов с 20отсчетным индексом на внешнем сосуде заключается в улучшении качественных и технологических характеристик устройства,достигается уменьшение общей массы внутреннего сосуда, что положительно скажется 25на уменьшении влияния перегрузок на внутренний сосуд, Меньшая масса внутреннегососуда позволит либо создать большую величину аэростатической выталкивающей)силы, либо применить тяжелый газ меньшей плотности, что удешевит конструкцию,снимаются также жесткие технологическиеограничения на производственный процесспри изготовлении устройства,Формула изобретенич Устройство для определения удаловой ориентации обьекта, содержащее жестко закрепленный на основании первый герметичный шаровой сосуд, заполненный рабочей средой, второй гермегичный шаровой сосуд, расположенный с зазором внутри первого сосуда, магниточувствительный элемент, жестко соединенный с внутренними стенками второго сосуда, и шкалы крена, тангажа и магнитного курса с соответствующими отсчетными индексами, о т л и ч а ющ е е с я тем, что второй сосуд выполнен с перегородкой в виде диска, жестко связанного с его внутренними стенками и расположенного в горизонтальной плоскости, не совпадающей с горизонтальной диаметральной плоскостью второго сосуда, магниточувствительный элемент выполнен в виде нитевидных отрезков постоянных магнитов, закрепленных на перегородке параллельно и симметрично ее диаметральной оси, причем перегородка выполнена с отверстиями, кромки которых выполнены с разбортовкой, отверстия расположены симметрично относительно центра перегородки, шкала магнитного курса расположена на внешней поверхности второго сосуда в плоскости, совпадающей с его горизонтальной диаметральной плоскостью, а отсчетный индекс этой шкалы выполнен в виде вертикальной линии, расположенной на первом сосуде в плоскости, совпадающей с его продольной диаметральной плоскостью,1831653 Составитель И.КочергинРедактор Техред М,Моргентал рректор Л Пилипе и ГКНТ СССР оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго Гагарина, 1 О каз 2549 Тираж ВНИИПИ Государственного коми 113035, Москв