146551. lajstromszámú szabadalom • Nagysebességű légijárművek és nagyméretű irányítható lövedékek önműködő navigációját lehetővé tevő berendezésekkel kapcsolatos tökéletesítések

i 2 146.551 Eszerint tehát a gyorsulás és az időmérés hibájából eredő hiba a következő: T2 A&= — zla + v.dT, ahol a készülék appercepciós idejét a menetidőhöz Jcépest elhanyagoltuk, és a közbülső sebességet v-sal jelöltük. A vízszintes irány kijelölésének a pontatlansága a gyorsulásmérés pontatlanságát vonja maga után, mivel a Föld vonzóerejének nullától különböző komponensét a gyorsulásmérő, mint gyorsulást regisztrálja. Könnyen belátható, hogy a következő összefüggés érvényes: g • sin« = A&, ahol /la a gyorsulásmérés hibáját, a pedig azt a szöget jelenti, amelyet a gyorsulásmérés iránya a vízszintessel bezár. Gyakorlatilag tehát a gyorsulásmérés pontosságát a vízszintes irány kijelölésének a pontossága szabja meg. Ez idő szerint a pörgetyűs műszerek pontossága néhány ívperc körül van (vö. Grammer: Der Kreisel, seine Theorie und seine Anwendungen II. kötet). Természetesen az ún. „úti hibát" (Fahrtfehler, fantomgyorsulás) megfelelő és ismert berendezésekkel ki kell küszöbölni. Ez annál is inkább könnyen megy, mivel műszerünknél a sebesség és gyorsulás; ami a hiba kiküszöböléséhez szükséges, adva van. A jelenleg használatos pörgettyűs műszerek mellett a helymeghatározás valódi hibája a fenti számításokkal egybevetve nagyjából a rádiónavigáció hibájával egyező nagyságrendű. Ha azonban olyan pörgettyűt használunk, amely másodperc pontossággal mutatja a vízszintes irányt, akkor a készülék a rádióirányításnál jóval pontosabban dolgozik. A pontosság különösen a nagy sebességeknél növekszik, mivel akkor a menetidő, amely a hibaképletben a négyzeten szerepel, csökken. Nagy sebességeknél ugyanis már aránylag rövid idő alatt nagy utat tesz meg a jármű, amivel a rádiónavigáció lehetősége is, pontossága is csökken. Célunk a gyorsulásmérés pontosságának fokozása és a vízszintes irány kijelölésénél elkövetett hiba csökkentése. Az 1. ábra mutatja a készülék blokksémáját. A gyorsulásmérés vízszintes síkban, két egymásra merőleges irányban történik piezoelektromos gyorsulásmérő (vö. Eder: Moderne Messmethoden der Physik, Teil 1, 126. és 169. lap) segítségével. A két egymásra merőleges irány a Földhöz képest változatlan, kijelölését ill. redukálását a kompassz végzi. Az egymásra merőleges irányú gyorsulásokat Gi ill. G2 jelű gyorsulásmérők mérik, a mért gyorsulásoknak a vízszintesre ill. az északdéli, valamint kelet-nyugati irányokra való redukálását a K kompassz végzi (V. É-D ill. K-Ny jelzésű kimenetek). Ugyancsak a K kompassz végzi a T térkép tájolását, míg a térkép mozgatását az Ii és I2 jelű integráló berendezés jeleivel arányos feszültség végzi. Újdonság a gyorsulásmérésnél az, hogy több fokozatban történik. Egyetlen gyorsulásmérő relatív pontossága ugyanis nem elegendő kellő pontosságú helymeghatározáshoz. Ezért a gyorsulásmérést a következőképpen végezzük: az első fokozatban olyan gyorsulásokat mérünk, amelyeknek a nagysága pl. 80—8000 cm-sec~2

-ig terjed. Itt tehát legfeljebb 80 cgs egység pontosságig tudunk gyorsulást meghatározni. A következő fokozatban a gyorsulásmérés az előzőnél 100-szor nagyobb tehetetlen tömeg segítségével történik piezoelektromos úton. Abból a célból, hogy a második fokozatban a gyorsulásmérés 0,8—80 cgs egységig terjedő gyorsulásértékeket mérjen, a második fokozat ferromágneses anyagokból készült és megfelelően kiképzett tehetetlen tömegére egy elektromágnes segítségével olyan mágneses térrel hatunk, amely az első fokozatban mért gyorsulás irányával ellentétes, de vele egyenlő nagyságú. Az elektromágnes mágneses terének a vezérlését az előző fokozatú gyorsulásmérő végzi. A második fokozat tehetetlen tömegére tehát egyrészt a valódi gyorsulás, másrészt az előző fokozatban mért gyorsulásnak megfelelő, ellenkező irányítású erő hat. így a második fokozat tömege az első fokozatban mért és a valódi gyorsulás különbségének hatására mozdul el, ha tehát ezen tömeg az előző fokozat megfelelő tömegénél 100-szor nagyobb, akkor ha a viszonyok egyébként ugyanazok, mint az előző fokozatban, akkor a gyorsulásmérés alsó határa az előző fokozat méréshatárának századrésze. A két fokozatban mért gyorsulások összege adja a valódi gyorsulást, most már kielégítő pontossággal. (Esetünkben 0,8-tól 8000 cgs egységig terjed.) Természetesen nemcsak két, hanem több fokozatban is lehet mérni a gyorsulást, amivel a pontosság — bizonyos határig — növelhető. A többfokozatú gyorsulásmérés elvi kapcsolását a 2. ábra szemlélteti. G\ gyorsulásmérőnek az m tömeg által a Pi piezoelektromos kristályban keltett áramát G2 elektromágnesébe vezetjük. (Az ábrán nincsenek feltüntetve a negatív gyorsulás mérésére szolgáló ellenkapcsolású elektroncsövek, valamint az összes áramforrások.) A két fokozat gyorsulásait külön integráljuk, és csak integrálás után egyesítjük. A gyorsulásmérőknek állandóan vízszintes irányban való tartása bonyolult servomechanizmusok pontatlan, időkéséssel történő munkája. Ennek a hibának a kiküszöbölésére a következő eljárással mérjük a gyorsulásokat, elkerülve az egyensúlyozás bizonytalan műveletét. A gyorsulásmérő rendszer a géphez fixen rögzített helyzetben van, tehát vele együtt végzi a vízszintestől való esetleges eltéréseket is. Hogy a gyorsulásmérés mégis pontosan a vízszintes síkban történjék, azt a következőképpen biztosítjuk: három gyorsulásmérőt helyezünk el, amelyek egymással 60°-os szöget zárnak be, a vízszintestől felfelé, lefelé. (3. ábra.) A függőleges síkban elhelyezett három gyorsulásmérő között mozog a vízszintest kijelölő pöcök. (V.) Ez mindig a vízszintes irányba mutat. Elektromosan mérjük, hogy a V irány mekkora szöget zár be P2 piezoelektromos gyorsulásmérő mérési irányával. A három gyorsulásmérő által mért gyorsulásból, ezeknek a vízszintessel alkotott szögéből meghatározhatjuk a gyorsulás, a nehézségi erő irányát és nagyságát. Négy ismeretlen van, úm. a nehézségi erő iránya és nagysága, valamint a jármű gyorsulásának iránya és nagysága. Ezt a négy ismeretlent kell a négy adatból (három gyorsulás és egy szögmérés) meghatározni. A piezo-feszültségeket elektroncső rácsára visszük, és vele az anódáramot ve-