Компас с индуктором заземления

Анемометр компаса земного индуктора на Spirit of St. Louis показывает небольшую Т-образную форму над фюзеляжем за крылом.

Компас с индуктором заземления (или просто индукционный компас) ) — компас , который определяет направления, используя принцип электромагнитной индукции , при этом магнитное поле Земли действует как поле индукции для электрического генератора . Электрическая мощность генератора будет меняться в зависимости от его ориентации относительно магнитного поля Земли. Это изменение генерируемого напряжения измеряется, что позволяет компасу заземляющего индуктора определить направление.

История

Компас с земным индуктором был впервые запатентован Дональдом М. Блиссом в 1912 году и усовершенствован в 1920-х годах Полом Р. Хейлом и Лайманом Джеймсом Бриггсом из Национального бюро стандартов США . и в 1924 году Моррисом Титтерингтоном из Pioneer Instrument Company в Бруклине, Нью-Йорк . За эту работу Хейл и Бриггс были награждены Медалью Магеллана Американского философского общества за эту работу в 1922 году. Разработанный для компенсации недостатков магнитного компаса , компас с земным индуктором предоставил пилотам более стабильный и надежный эталонный инструмент. Они использовались на крейсерах Douglas World Cruisers в 1924 году во время кругосветного перелета авиакорпуса армии США . Чарльз Линдберг использовал компас во время своего трансатлантического перелета на корабле « Дух Сент-Луиса» в 1927 году. На трансатлантическом участке своего путешествия – на расстоянии около 2000 миль (3200 км) – он смог пройти с совокупной ошибкой около 10 миль (16 км) при выходе на берег, или около половины одного процента пройденного расстояния. , вычисляя его курс с ежечасными интервалами для точной оценки местоположения.

Операция

Первоначальная конструкция Блисса состояла из двух якорей , вращающихся на одной вертикальной оси. Один якорь был подключен к коммутаторам , которые были смещены на 90 градусов относительно коммутаторов, подключенных к другому якорю. Когда один набор коммутаторов ориентирован на магнитное поле Земли, ток не вырабатывается, но угол смещения создает положительный или отрицательный ток, пропорциональный синусу угла смещения. Поскольку синус угла достигает максимума в 90 градусов, показания могут указывать либо определенное направление, либо прямо противоположное направление. Решением этой проблемы стал второй якорь со смещенными на 90 градусов коммутаторами, чтобы помочь различать два противоположных направления.

Направление движения считывалось путем сравнения показаний двух независимых гальванометров , по одному на каждый якорь. Гальванометры необходимо было калибровать по правильным направлениям, так как напряжение было пропорционально синусу угла. На показания могут влиять скорость вращения якоря и паразитные магнитные поля.

Более поздние версии упростили показания, чтобы показать смещение от предполагаемого курса, а не полный диапазон направлений компаса. Пересмотренная конструкция позволяла пользователю вращать коммутаторы таким образом, чтобы при движении корабля в заданном направлении возникал нулевой ток. Затем использовался одиночный гальванометр, чтобы показать, поворачивает ли пилот слишком далеко влево или вправо.

Компас Линдберга использовал анемометр для вращения якоря через универсальный шарнир . Арматура была установлена ​​на подвесах, чтобы предотвратить ее наклон при тангаже и крене самолета. Наклон якоря мог изменить угол потока Земли на якорь, что привело к ошибочным показаниям. Гироскопический эффект вращающегося якоря также помогал удерживать его в правильном положении.

Патенты

• США предоставили номер 1047157 , Блисс, Дональд М., «Устройство для определения направления», выдано 17 декабря 1912 г., присвоено Хеншелю, Чарльзу Дж.  
• США предоставили 1840911 , Н. Минорский , «Индукционный компас», опубликован 12 января 1932 г., присвоен Н. Минорскому.  
• США предоставили номер 2434324 , Леде, Генри, «Компас с индуктором заземления», выдан 13 января 1948 г., передан компании Control Instrument Company Inc.  
• Великобритания предоставила патент 314786 , Вион, Юджин, «Усовершенствования электромагнитной аппаратуры для наблюдения и коррекции движения воздушных и морских судов», выдано 23 декабря 1929 г.