Гигроскопический компас

 

° нот@на ам/-;

ы 27661

Жласс 42 с, 35

IlATEHT HA ИЗОЬРЕтЕНИЕ,, О чПИСАНИЕ гироскопического компаса.

К патенту ин-.ной фирмы „Анаютц и Комп." (Anschiitz & Comp.) в r. Неймюлене бл. Киля, Германия, заявленному 10 апреля 1929 года (заяв. свид. № 44687).

Действительный изобретатель ин-ц Г. Аншютц.Кемпфе (Hermann Anschutz-Kaempfe), Приоритет от 17 апреля 1928 года на основании ст. 6 Советско-германского соглашения об охране промышленной собственности.

О выдаче патента опубликовано 31 августа 1932 года.

Действие патента распространяется на 15 лет от 31 августа 1932 года.

Известны устройства для избежания ошибок от боковой качки, получаемых в показаниях компаса с одним гироскопом, при помощи вспомогательных гироскопов увеличивающих продолжительность колебания вокруг северо-южной оси указательной системы.

Известно также, что для гироскопов с осями, расположенными в общем вер- тикально гироскопический компас свобо-

Э

1 ден от колебательных движений, возникающих от изменений хода или курса судна, если продолжительность одного, колебания равняется приблизительно 84 минутам. Это условие, однако, могло; быть достигнуто при известных уже до

--сего времени устройствах лишь для . одной данной широты; при каждом же изменении широты менялось также время одного колебания и становилось более, коротким, например, при . приближении к экватору. Это обстоятельство учиты- валось различнейшим образом. Так, на- пример, было предложено вращать гироскоп более быстро или более медленно, : в зависимости от географической широты, . чтобы таким образом изменять гироско-, пический момент при неизменном дей- ствии силы тяжести, или же оставляли гироскопический момент неизменным и, вместо этого, предусматривали приспособления, делающие вариабельным вли= яние силы тяжести, например, посредством переставных грузов. При обоих предложениях, однако, неминуемо приходится затрагивать компас или его вспомогательные части, вследствие чего легко могут быть вызваны нарушения правильного показания. Притом, корректирования подобного рода невозможно производить без ступеней и, к тому же, они зависят от бдительности и ловкости служебного персонала, что несомненно яв.ляется недостатком.

Предлагаемый гироскопический компас подобного рода дает возмежность регулировать продолжительность колебаний для различных географических широт. автоматически и без ступеней.

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает вид сверху гироскопического компаса; фиг. 2 в то же, снабженного удерживающими пружинами.

Для пояснения изобретения на фиг. 1 схематически показан вид сверху на гироскопическую систему 11, пои чем стрелt

- ками 2 и 3 изображены векторы импуль-. сов двух гироскопов, одинакового разме- ра, вращающихся с одинаковой скоростью и покоящихся в точках 4 и 5 в подшипниках оси, перпендикулярной к циферблату компаса. Стрелки 6 и 7 представляют указательные слагающие, вызывающие указание на север, а стрелки 8 и 9 — опорные слагающие. Указательные слагающие 6 и 7, как видно из фиг. 1, увеличиваются тем более, чем более оси гироскопов 12 и 13 приближаются к параллельному положению и, наоборот, уменьшаются; если угол между гироскопами 12 и 13 увеличивается. Если обозначить этот угол через а, а импульс одного гироскопа через J, то для направляющего усилия и, следовательно, для времени одного колебания, требуется има пульс в 2 J cos — . Если предусмотреть устройство, увеличивающее угол с приближением судна к полюсу и уменьшающее его с приближением к экватору, то тем самым получается средство для противодействия увеличению или уменьшению времени одного колебания в зависимости от изменения широты. р виду этого изобретение состоит в устройстве гироско- пов таким образом, чтобы они могли устанавливаться в соответствии с выше; указанным условием, при чем преследу-:, емый результат достигается в совершен-

1 стве, если соотношение cos: к кос инусу географической широты остается равным

I во всех практически встречающихся ши-

f ротах. Для этого возможны различные формы выполнения. Весьма простая форма выполнения, осуществляющая теоретиче-, ! ски возможный результат с большим i приближением, схематически показана" на, фиг. 2. Здесь оба обозначенные цифра-, ми 14 и 15 гироскопа связаны с систе- мою 1 посредством пружин 10 и ii, рас- считанных таким образом, ч гобы при бездействующем гироскопе угол а = 180 и чтобы этот угол уменьшался при вра- о.

1 щающемся гироскопе до 126 Ы; если гироскопический компас установлен на экваторе. Усилие, натягивающее пружи- I ны 10 и 11, если компас находится в дей- ствии, получается от воздействия вращения земного шара на оси гироскопов, северные концы которых имеют стре-, мление на север. Усилия эти весьма малы, так что пружины должны развивать лишь соответствующее слабое противодействующее усилие, а вертикальные подшипники 4 и 5 должны иметь весьма легкий ход. Оба условия могут быть выполнены лучше всего, если подшипники

4 и 5 разгружаются подвешиванием коро-, бок, воспринимающих корпуса гироскопов, на вращающихся проволоках, а также измерением усилия, вызывающего вращение проволок, которое должно быть как раз равно слабому усилию пружины.

То же самое устройство может быть предусмотрено также и при гироскопических компасах, в которых не имеется такого колебательного подвешивания и у которых. указательная система покоится каким - нибудь другим образом.

Теоретические мнимые моменты инерции подвижной системы должны быть равными для любой плоскости, т.-е. чтобы продолжительность колебания для поднимания и опускания восточных и западных точек указательной системы была одинакова с продолжительностью колебаний меридиана. До настоящего времени можно было бы отказаться от выполнения этого теоретического требования, так как не встречалось заметной ошибки от боковой качки даже при менее значительной продолжительности колебаний. Если же хотят использовать гироскопический компас не только для указания меридиана, но и для указания действительного горизонта, то необходимо выполнить указанное условие пол. ностью или, по меньшей мере, с большим приближением.

В предложении описывается гироскопическая система, указывающая действи= тельйый горизонт и являющаяся свободной. от корректирований в зависимости от вращения земного шара и движений судна.

При компасе согласно изобретению, циферблат указательной системы никогда не уходит от действительного горизонта, если он урегулирован для этого при неподвижном месте установки, независимо от того, какого рода горизонтальным ускорениям подвержена система на судне и независимо от скорости движения основания. Это звучит парадок. сально, если принимать во внимание, что при движении судна в восточном направлении угловая скорость точки установки по отношению к земле складывается с угловой скоростью земли по отношению к пространству, в то время, как она при движении в Западном направлении вычитается, т.-е. гироскопы, в обоих случаях, обладают различными скоростями опережения вокруг северо-южной оси системы по отношению к пространству. Дело однако в том, что при движении в восточном направлении, благодаря предшествующему ускорению, прикрепляющая гироскоп пружина автоматически натягивается, немного сильнее, при движении на запад она соответ= ствующим образом отпускается, так что скорость опережения по отношению к пространству постоянно обладает правильным значением и что даже при ускорениях нЪ получается разницы, если мо. мент тяжести, гироскопический момент и усилие пружины находятся в правильном соотношении друг к другу, т.-е. если продолжительность колебания в каждой плоскости равняется 84 минутам.

Для того, чтобы получить усилие пружины такого размера, какой требуется, по .теории, без того, чтобы образовывались недопустимые ошибочные положе- ния, согласно изобретению предусмотре-: но, чтобы взаимное положение покоя осей гироскопов в бездействующем состоянии равнялось 180О, а в состоянии действия: на экваторе —. около 126Ъ, как уже; было указано выше. При таком взаимном регулировании отдельных частей выпол- няются два, как-будто совершенно раз- . личные требования.

Хотя на различных широтах величина а опорных слагающих J . яп —,, a тем самым и продолжительность колебания вокруг

-северо-южной оси меняются, но эти изменения представляют собой лишь незначительный процент и в виду этого не вредят приближенному достижению необходимых условий.

Предмет патента.

1. Гироскопический компас с несколь- кими гироскопами. в указательной системе, отличающийся тем, что с тою целью, чтобы оси, гироскопов, при изменении географической широты места установки, автоматически изменяли свои взаимные положения таким образом, чтобы продолжительность колебаний компаса везде оставалась постоянною, гироскопы, например, 14 и 15 соединены слабыми пружинами, например, 10 и 11 с системой 1, удерживающими гироскопы по отношению указанной системы в состоянии покоя, изменяющемся при изменении географической широты автоматически и ,непрерывно вследствие различных в каждом месте по силе воздействий вращения земного шара на гироскопы.

2. В гироскопичесном компасе по п. 1 применение, с целью разгрузки вертикальных подшипников гироскопов, вращательного их подвешивания, например, при помощи проволок, служащего одновременно для удерживания их в получаемом в каждый данный момент положении покоя.

3. В гироскопическом компасе по п.п. 1 — 2 установка осей гироскопов в неподвижном их состоянии под углом в 180 друг к-другу.

g патенту . ин-ной фирмы «Аншютц и Кояц. »

Яо 7® фиг i фиг 2

Типография „Советский Печатник", Моховая, 40