Компас индуктора земли - Earth inductor compass


Анемометр компаса земного индуктора на Spirit of St. Louis отображается в виде маленькой буквы «Т» над фюзеляжем за крылом.

В Компас индуктора земли (или просто индукционный компас[1]) это компас который определяет направления по принципу электромагнитная индукция, с Магнитное поле Земли действуя как индукционное поле для электрический генератор.[2] Электрическая мощность генератора будет варьироваться в зависимости от его ориентации относительно магнитного поля Земли. Это изменение генерируемого напряжения измеряется, позволяя компасу индуктора Земли определять направление.

История

Компас индуктора земли был впервые запатентован Дональдом М. Блиссом в 1912 году и дополнительно усовершенствован в 1920-х годах. Пол Р. Хейл и Лайман Джеймс Бриггс из Национальное бюро стандартов США,[3] а в 1924 г. Моррис Титтерингтон на Компания Pioneer Instrument в Бруклин, Нью-Йорк. Хейл и Бриггс были награждены Медаль Магеллана из Американское философское общество для этой работы в 1922 году. Разработанный, чтобы компенсировать слабые стороны магнитный компас компас с индуктором Земли предоставил пилотам более стабильный и надежный эталонный прибор.[4] Они использовались в Дуглас Уорлд Крузерс в 1924 г. во время Кругосветный полет посредством Воздушный корпус армии США.[4] Чарльз Линдберг использовал компас на своем трансатлантический перелет в Дух Сент-Луиса в 1927 г.[5] На трансатлантическом этапе своего путешествия - расстояние около 2000 миль (3200 км) - он смог ориентироваться с совокупной погрешностью около 10 миль (16 км) при выходе на берег, или примерно половину одного процента пройденного расстояния. , вычислив его заголовок с почасовыми интервалами в течение счисление оценка положения.[6]

Операция

Оригинальный дизайн Блисс состоял из двух арматура крутится на одной вертикальной оси. Одна арматура была подключена к коммутаторы которые были смещены на 90 градусов относительно коммутаторов, подключенных к другому якорю. Когда один набор коммутаторов выровнен с магнитным полем Земли, ток не создается, но угол смещения создает положительный или отрицательный ток пропорционально синусу угла смещения. Поскольку синус угла достигает максимума в 90 градусов, показание может указывать либо на определенное направление, либо на прямо противоположное. Решением этой проблемы был второй якорь с коммутаторами, смещенными на 90 градусов, чтобы помочь различать два противоположных направления.

Направление движения определялось путем сравнения показаний на двух независимых гальванометры, по одному на каждую арматуру. Гальванометры необходимо было калибровать по правильным направлениям, поскольку напряжение было пропорционально синусу угла. На показания могут влиять скорость вращения якоря и паразитные магнитные поля.

Более поздние версии упростили считывание, чтобы показать смещение от предполагаемого курса, а не полный диапазон направлений компаса. Измененная конструкция позволила пользователю вращать коммутаторы таким образом, чтобы при движении корабля в заданном направлении генерировался нулевой ток. Затем использовался единственный гальванометр, чтобы показать, слишком ли пилот поворачивает влево или вправо.

Компас Линдберга использовал анемометр закрутить арматуру через универсальный шарнир. Якорь был установлен на карданном подвесе, чтобы предотвратить его перекос в зависимости от тангажа и крена самолета. Наклон якоря мог изменить угол потока Земли на якорь, что привело к ошибочным показаниям. В гироскопический эффект вращающейся арматуры также помогала поддерживать ее правильное выравнивание.

Патенты

  • США предоставили 1047157, Bliss, Donald M, «Устройство для определения направления», выпущено 1912-12-17, присвоено Хеншелю, Чарльзу Дж. 
  • США предоставили 1840911, Н. Минорский, "Индукционный компас", изд. 1932-01-12, присвоено Н. Минорскому 
  • США предоставили 2434324, Lehde, Henry, "Компас индуктора Земли", выпущенный 1948-01-13, передан Control Instrument Company Inc. 
  • ГБ предоставлено 314786, Вион, Евгений, "Усовершенствования в электромагнитных аппаратах для наблюдения и корректировки движения воздушных и морских судов", выпущенный 1929-12-23. 

Рекомендации

  1. ^ Граф, Рудольф Ф (1999). Современный словарь электроники. ISBN  978-0-7506-9866-5. индукционный компас
  2. ^ Голдсборо, Брайс (июнь 1927 г.). "Компас индуктора Земли" (PDF). Аэро Дайджест.
  3. ^ Heyl, P. R .; Бриггс, Л. Дж. (1922). "Компас индуктора земли". Proc. Являюсь. Филос. Soc. 61: 15–32.
  4. ^ а б "Компас индуктора Земли". Издательство "Крылья". Архивировано из оригинал на 2011-01-10.
  5. ^ Линдберг, Чарльз А (1953). Дух Сент-Луиса. Poolbeg Press. С. 153, 194. ISBN  1-85371-912-9.
  6. ^ Линдберг, Чарльз А (1953). Дух Сент-Луиса. Poolbeg Press. С. 153, 194. ISBN  1-85371-912-9.