Компас индуктивности Земли
Анемометр индукторного компаса на самолете Spirit of St. Louis имеет вид небольшой буквы «Т» над фюзеляжем за крылом.

Компас индуктивности Земли (или просто индукционный компас [1] ) — это компас , который определяет направления, используя принцип электромагнитной индукции , при этом магнитное поле Земли действует как индукционное поле для электрического генератора . [2] Электрическая мощность генератора будет меняться в зависимости от его ориентации по отношению к магнитному полю Земли. Это изменение генерируемого напряжения измеряется, что позволяет компасу индуктивности Земли определять направление.

История

Компас с земной индуктивностью был впервые запатентован Дональдом М. Блиссом в 1912 году и далее усовершенствован в 1920-х годах Полом Р. Хейлом и Лайманом Джеймсом Бриггсом из Национального бюро стандартов США [ 3] и в 1924 году Моррисом Титтерингтоном из Pioneer Instrument Company в Бруклине, Нью-Йорк . За эту работу в 1922 году Хейл и Бриггс были награждены медалью Магеллана Американского философского общества . Разработанный для компенсации слабостей магнитного компаса , компас с земной индуктивностью предоставил пилотам более стабильный и надежный справочный прибор. [4] Они использовались на крейсерах Douglas World Cruisers в 1924 году во время кругосветного полета Воздушного корпуса армии США . [4] Чарльз Линдберг использовал компас во время своего трансатлантического перелета на корабле Spirit of St. Louis в 1927 году. [5] На трансатлантическом участке своего путешествия — расстоянием около 2000 миль (3200 км) — он смог проложить курс с совокупной ошибкой около 10 миль (16 км) при высадке на берег, или около половины процента от пройденного расстояния, вычисляя свое направление с часовыми интервалами для точного счисления местоположения. [6]

Операция

Первоначальная конструкция Блисса состояла из двух якорей , вращающихся на одной вертикальной оси. Один якорь был соединен с коммутаторами , которые были смещены на 90 градусов относительно коммутаторов, соединенных с другим якорем. Когда один набор коммутаторов выровнен с магнитным полем Земли, ток не производится, но угол смещения создает положительный или отрицательный ток пропорционально синусу угла смещения. Поскольку синус угла достигает пика при 90 градусах, показания могли указывать либо определенное направление, либо совершенно противоположное направление. Решением этой проблемы стал второй якорь с коммутаторами, смещенными на 90 градусов, чтобы помочь различать два противоположных направления.

Направление движения считывалось путем сравнения показаний двух независимых гальванометров , по одному для каждого якоря. Гальванометры должны были быть откалиброваны с правильными направлениями, поскольку напряжение было пропорционально синусу угла. Показания могли зависеть от скорости вращения якоря и от рассеянных магнитных полей.

Более поздние версии упростили показания, чтобы показать смещение от предполагаемого курса, а не полный диапазон направлений компаса. Измененная конструкция позволяла пользователю вращать коммутаторы таким образом, чтобы нулевой ток создавался, когда судно движется в предполагаемом направлении. Затем использовался один гальванометр, чтобы показать, не отклоняется ли пилот слишком далеко влево или вправо.

Компас Линдберга использовал анемометр для вращения арматуры через универсальный шарнир . Арматура была установлена ​​на карданах, чтобы предотвратить ее наклон с тангажем и креном самолета. Наклон арматуры мог изменить угол потока Земли к арматуре, что привело к ошибочным показаниям. Гироскопический эффект вращающейся арматуры также помогал поддерживать ее правильное выравнивание.

Патенты

  • Патент США № 1047157, Блисс, Дональд М., «Устройство для определения направления», выдан 17 декабря 1912 г., передан Хеншелю, Чарльзу Дж. 
  • США предоставили патент 1840911, Н. Минорский , "Индукционный компас", опубликовано 1932-01-12, присвоено Н. Минорскому 
  • Патент США 2434324, Леде, Генри, «Индуктивный компас Земли», выдан 1948-01-13, передан Control Instrument Company Inc. 
  • Патент Великобритании № 314786, Вион, Юджин, «Усовершенствования электромагнитной аппаратуры для наблюдения и коррекции движения воздушных и морских судов», выдан 23 декабря 1929 г. 

Ссылки

  1. ^ Граф, Рудольф Ф. (1999). Современный словарь электроники. Newnes. ISBN 978-0-7506-9866-5. индукционный компас
  2. ^ Голдсборо, Брайс (июнь 1927 г.). "Земной индукторный компас" (PDF) . Aero Digest .
  3. ^ Хейл, PR; Бриггс, LJ (1922). «Компас земного индуктора». Proc. Am. Philos. Soc . 61 : 15–32.
  4. ^ ab "The Earth Inductor Compass". Wings Publishing. Архивировано из оригинала 2011-01-10.
  5. ^ Линдберг, Чарльз А. (1953). Дух Сент-Луиса . Poolbeg Press. стр. 153, 194. ISBN 1-85371-912-9.
  6. ^ Линдберг, Чарльз А. (1953). Дух Сент-Луиса . Poolbeg Press. стр. 153, 194. ISBN 1-85371-912-9.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Earth_inductor_compass&oldid=1222886822"