Die Erfindung betrifft einen Flugrechner, mit einer Basisplatte, die
eine erste Skalierung für die Fluggeschwindigkeit aufweist, mit einer gegenüber
der Basisplatte verdrehbaren zweiten Platte, die gegenüber einer zweiten die Flughöhe
bezeichnenden Skalierung der Basisplatte positionierbar ist und eine dritte Skalierung
aufweist, die die instrumentell gemessene Geschwindigkeit bezeichnet, wobei diese
dritte Skalierung der zweiten Platte zugleich eine Ableseindizierung zur ersten
Skalierung der Basisplatte bildet, so dass dort eine erste korrigierte Geschwindigkeit
ablesbar ist, und mit einer dritten gegenüber der Basisplatte verdrehbaren Platte
mit einer Ableseindizierung.
Flugrechner, die aus einer oder mehreren gegeneinander bewegbaren,
insbesondere verdrehbaren Platten mit Skalierungen gebildet sind, sind bekannt,
sie dienen, ähnlich der Funktion eines Rechenschiebers, zur Errechnung einer Vielzahl
von zu Navigationszwecken erforderlichen Größen und Parameterwerten. Beispielsweise
ist es erforderlich, die durch Staurohrmessungen ermittelte Fluggeschwindigkeit
in verschiedener Hinsicht zu korrigieren. Bei Fluggeschwindigkeiten von mehr als
200 Knoten und einer Flughöhe von oberhalb etwa 10 000 Fuß ist eine solche Korrektur
von großer Bedeutung. Dabei ist nicht nur die Fluggeschwindigkeit und Flughöhe,
sondern auch die Temperatur der Außenluft von Bedeutung.
Ein Flugrechner der vorausgehend angegebenen Art ist unter dem Handelsnamen
"ARC-2" der Firma AFE bekannt. Bei diesem Flugrechner wird die zweite Platte gegenüber
der Basisplatte positioniert, und zwar gegenüber der zweiten Skalierung entsprechend
der durch Instrumente bestimmten Flughöhe des Flugzeugs und entsprechend der gemessenen
Außentemperatur. Über die dritte Skalierung der zweiten Platte wird dann eine erste
korrigierte Geschwindigkeit auf der ersten Skalierung der Basisplatte abgelesen,
indem der Benutzer entsprechend der durch Instrumente bestimmten Fluggeschwindigkeit
an dem betreffenden Wert der dritten Skalierung (als Ableseindizierung) auf der
ersten Skalierung der Basisplatte den ersten korrigierten Geschwindigkeitswert abliest.
Es muss dann eine Rechenoperation im Kopf durchgeführt werden, nämlich (...), wobei
x die erste korrigierte Geschwindigkeit darstellt. Entsprechend dem sich hieraus
ergebenden Wert muss die zweite Platte dann erneut in eine vorgegebene Richtung
entsprechend einer weiteren Skalierung verdreht werden, und es kann dann wiederum
anhand der dritten Skalierung der zweiten Platte (als Ableseindizierung) an der
ersten Skalierung der Basisplatte ein zweiter korrigierter Geschwindigkeitswert
abgelesen werden.
Es sind also mehrere Einstellungsschritte bzw. Einstellungsmaßnahmen
zwischen der Basisplatte und der ersten Platte erforderlich. Die dritte gegenüber
der Basisplatte verdrehbare Platte ist lediglich ein zungenförmiges Segment mit
einer geraden in radialer Richtung verlaufenden Linie als Ableseindizierung, die
für eine Anzahl von Ablesevorgängen verwendet werden kann.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
einen Flugrechner zu schaffen, bei dem die Zahl der Einstellungsschritte zwischen
der Basisplatte und der ersten Platte reduziert ist und bei dem die Anzahl bzw.
der Umfang der vom Benutzer anzustellenden Überlegungen reduziert ist. Der Flugrechner
soll also insgesamt leichter bedienbar sein.
Diese Aufgabe wird bei einem Flugrechner der genannten Art erfindungsgemäß
dadurch gelöst, dass die dritte Platte eine vierte Skalierung aufweist und diese
vierte Skalierung zugleich eine Ableseindizierung zur ersten Skalierung bildet,
so dass dort eine zweite korrigierte Geschwindigkeit ablesbar ist.
Es wird also erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass zusätzlich zu der
zweiten Platte eine weitere, dritte Platte mit einer vierten Skalierung vorgesehen
wird, mit dem Ziel, dass die zweite Platte nur ein einziges Mal gegenüber der Basisplatte
positioniert zu werden braucht. Ein von der Flughöhe und der ersten korrigierten
Geschwindigkeit abhängiger Korrekturfaktor findet sich nämlich auf der vierten Skalierung
wieder. Nach Ermittlung der ersten korrigierten Geschwindigkeit kann nach (an sich
beliebiger) Ermittlung eines hiervon abhängigen Korrekturfaktors, insbesondere von
einer separaten Tabelle, direkt die zweite korrigierte Geschwindigkeit an entsprechender
Stelle der vierten Skalierung der dritten Platte (als Ableseindizierung zur ersten
Skalierung) von der ersten Skalierung abgelesen werden. Es muss also nicht die schwierige
Berechnung wie bei dem bekannten Flugrechner durchgeführt werden und anschließend
noch einmal die erste Platte gegenüber der Basisplatte verdreht werden. Dies wird
erfindungsgemäß dadurch umgangen, dass die dritte Platte eine Skalierung, nämlich
die anspruchsgemäße vierte Skalierung aufweist, die zugleich als Ableseindizierung
zur ersten Skalierung fungiert.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass der genannte Korrekturfaktor
in beliebiger Weise ermittelt werden kann, insbesondere aus einem mitgeführten Tabellenwerk
abgelesen werden kann. In Weiterbildung der Erfindung erweist es sich aber als vorteilhaft,
wenn ein Bereich der zweiten Platte als Informationsträger ausgebildet ist und die
dort hinterlegten Informationen mit der vierten Skalierung der dritten Platte korrespondieren.
Dieser als Informationsträger ausgebildete Bereich der zweiten Platte
kann vorteilhafterweise konzentrisch zum Drehpunkt der zweiten Platte ausgebildet
oder angeordnet sein.
Der als Informationsträger ausgebildete Bereich der zweiten Platte
kann auch von der dritten Platte überdeckbar angeordnet sein, wobei solchenfalls
die dritte Platte im Bereich der Überdeckung durchsichtig ausgebildet ist oder eine
Ausnehmung besitzt, die eine Einsichtnahme auf den als Informationsträger ausgebildeten
Bereich gestattet.
Des Weiteren erweist es sich als vorteilhaft, wenn der als Informationsträger
ausgebildete Bereich der zweiten Platte radial innerhalb aller Skalierungen angeordnet
ist.
Es erweist sich des Weiteren als ganz besonders vorteilhaft, wenn
der als Informationsträger ausgebildete Bereich der zweiten Platte mehrere visuell
erkennbare Kreissegmentsektoren aufweist, die durch Verlängerung nach radial außen
Bereichen auf der dritten Skalierung der zweiten Platte zugeordnet sind. Solchenfalls
können nämlich bestimmte Informationen, beispielsweise Korrekturwerte, die einem
Bereich auf der dritten Skalierung entsprechen, also beispielsweise einem Geschwindigkeitsbereich
von 325 bis 375 Knoten in dem betreffenden Kreissegmentsektor vorgesehen werden.
Der Benutzer braucht dann von dem gerade interessierenden Bereich auf der dritten
Skalierung lediglich nach radial innen zu gehen und in dem radial innen vorgesehenen
Kreissegmentsektor des Informationsträgers eine entsprechende Information abzulesen.
Vorteilhafterweise weisen alle Platten einen gemeinsamen Drehpunkt
auf.
Die erste Skalierung der Basisplatte ist vorteilhafterweise radial
außerhalb der dritten Skalierung der zweiten Platte angeordnet, was die Ablesung
eines schlussendlichen Werts als angenehm erscheinen lässt.
Des Weiteren erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn die zweite
Platte sich nach radial außen bis über die erste Skalierung der Basisplatte erstreckt.
Sie ist im Überlappungsbereich mit der ersten Skalierung der Basisplatte durchsichtig
ausgebildet. Auf diese Weise kann das Eindringen von Schmutz besser verhindert werden
und die erste Skalierung und die dritte Skalierung können so angeordnet werden,
dass sie in der Draufsicht unmittelbar aneinander angrenzen.
Es erweist sich auch als vorteilhaft, wenn sich die dritte Platte
nach radial außen bis über die erste Skalierung der Basisplatte erstreckt. Deren
vierte Skalierung kann dann in entsprechender Weise wenigstens bis unmittelbar an
die erste Skalierung heranreichend angeordnet werden, um die Ablesung, d. h. den
Ablesekomfort und die Ablesegenauigkeit zu erhöhen.
Auch erweist es sich als vorteilhaft, wenn ein Umfangsrand der dritten
Platte radial außen mit einem Umfangsrand der zweiten Platte abschließt.
In besonders vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Flugrechners
weist die Basisplatte eine schlitzförmige Ausnehmung auf, in der eine Schieberzunge
hin- und herverschiebbar ist. Mittels dieser Schieberzunge können in an sich bekannter
Weise aus den ermittelten und korrigierten Fluggeschwindigkeiten Koordinaten über
die zurückgelegte Flugstrecke ermittelt werden. Es wird nun vorgeschlagen, dass
in der schlitzförmigen Ausnehmung wenigstens ein Federelement vorgesehen ist, welches
die Schieberzunge spielfrei und dennoch leichtgängig in der schlitzförmigen Ausnehmung
verschiebbar führt. In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens kann das Federelement
von einer Federzunge gebildet sein, die aus dem Material der Basisplatte oder einer
Zwischenlage der Basisplatte einstückig mit dieser geformt ist. Beispielsweise kann
die Federzunge aus dem Material durch Fräsen herausgeformt werden. Hierdurch kann
die Federzunge durch einen in Verschieberichtung erstreckten verhältnismäßig schmalen
Schlitz vom übrigen Material der Zwischenlage oder der Basisplatte beabstandet sein,
jedoch mit einem Wurzelabschnitt biegsam an die Zwischenlage oder die Basisplatte
angebunden sein. Mit der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Weiterbildung
des Flugrechners kann ein hoher Bedienkomfort erreicht werden, weil die Basisplatte
einerseits leicht in der schlitzförmigen Ausnehmung verschiebbar ist; sie ist aber
dennoch so spielfrei und widerstandsbehaftet geführt, dass ein unbeabsichtigtes
Verstellen weitgehend verhindert werden kann.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung. In der Zeichnung zeigt:
1 eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen
Flugrechner;
2 eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen
Flugrechner (unter Weglassung der zweiten Platte und teilweiser Weglassung der Basisplatte);
und
3 eine Schnittansicht nur durch die Basisplatte.
1 zeigt eine Draufsicht auf einen insgesamt
mit dem Bezugszeichen 2 bezeichneten Flugrechner, wobei nachfolgend nur
die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung stehenden Komponenten des Flugrechners
beschrieben werden. Der Flugrechner 2 umfasst eine Basisplatte
4 in Form eines Laminats mit einer schlitzförmigen Ausnehmung, in welcher
eine rechteckförmige Schieberzunge 6 hin- und herbewegbar ist. Oberhalb
der Basisplatte 4 ist eine kreisscheibenförmige zweite Platte
8 vorgesehen, die in ihrem Mittelpunkt 10 drehgelenkig zur ersten
Platte 4 angeordnet ist, und eine weiter unten beschriebene dritte Platte
22.
Die erste Platte 4 trägt in Umfangsrichtung eine erste Skalierung
12, welche die Fluggeschwindigkeit bezeichnet. Ferner trägt die erste Platte
4 eine zweite Skalierung 14 im Überdeckungsbereich mit der zweiten
Platte 8, also im Bereich unterhalb dieser zweiten Platte 8, welche
zweite Skalierung 14 die Flughöhe bezeichnet. Bei Benutzung des Flugrechners
wird die zweite Platte 8 so gegenüber der ersten Platte 4 verdreht
bzw. positioniert, dass eine Entsprechung zur instrumentell bestimmten und im Flugzeug
angezeigten Flughöhe, gegebenenfalls und vorzugsweise zugleich unter Berücksichtigung
der instrumentell ermittelten Außentemperatur erreicht wird.
Die zweite Platte 8 weist ferner und vorzugsweise im radial
äußeren Bereich eine dritte Skalierung 16 auf, die zugleich eine Ableseindizierung
18 zur ersten Skalierung 12 der Basisplatte 4 bildet,
so dass dort eine erste korrigierte Geschwindigkeit ablesbar ist. Die Ablesung erfolgt
dabei bei Benutzung des Flugrechners derart, dass die instrumentell gemessene und
angezeigte Geschwindigkeit auf der dritten Skalierung 16 als Ableseindizierung
18 für die erste korrigierte Geschwindigkeit auf der ersten Skalierung
12 der Basisplatte 4 verwendet wird.
Es wird noch darauf hingewiesen, dass bei der vorstehend erwähnten
Positionierung der zweiten Platte 8 gegenüber der Basisplatte
4 nicht nur die instrumentell ermittelte Flughöhe, beispielsweise nach
der barometrischen Höhenformel, bei Positionierung gegenüber der zweiten Skalierung
14 berücksichtigt wird, sondern auch die Außentemperatur, die vorzugsweise
auf einer Temperaturskalierung 19 am Rand eines Fensters 20 in
der zweiten Platte 8 angeordnet ist.
Schließlich ist eine dritte Platte 22 vorgesehen, bei der
es sich um eine transparente Kreisscheibe handeln kann oder aber, wie im dargestellten
Fall, um ein Segment, welches vorzugsweise gegenüber dem Mittelpunkt 10
der zweiten Platte 8, also mit demselben Drehpunkt 10 wie die
zweite Platte 8, gegenüber der Basisplatte 4 und der zweiten Platte
8 drehbar angeordnet sein kann. Diese dritte Platte 22 weist eine
vierte Skalierung 24 auf, wobei diese vierte Skalierung 24 zugleich
eine Ableseindizierung 26 zur ersten Skalierung 12 bildet. Die
dritte Platte 22 weist ferner eine in radialer Richtung erstreckte weitere
Ableseindizierung 28 auf, die jedoch nicht zwingend erforderlich ist. Vermittels
dieser weiteren Ableseindizierung 28 kann die dritte Platte so bezüglich
der dritten Skalierung 16 der zweiten Platte 8 positioniert werden,
dass der instrumentell ermittelte Geschwindigkeitswert der Position der weiteren
Ableseeinrichtung 28 an der dritten Skalierung 16 entspricht.
Über die vierte Skalierung 24 und deren Ableseindizierung
26 zur ersten Skalierung 12 kann nun der schlussendliche Geschwindigkeitswert
als zweite korrigierte Geschwindigkeit von der ersten Skalierung 12 der
Basisplatte 4 abgelesen werden. Die vierte Skalierung 24 entspricht
den Korrekturfaktoren, die einem separaten Tabellenwerk zu diesem Flugrechner entnommen
werden könnten. Vorliegend ist jedoch ein Bereich 30 der zweiten Platte
8 als Informationsträger 32 ausgebildet, wobei die dort hinterlegten
Informationen gerade den Korrekturfaktor, der mit der vierten Skalierung
24 korrespondiert, beinhalten. Je nach dem abgelesenen ersten korrigierten
Geschwindigkeitswert und je nach Flughöhe kann aus dem Informationsträger
32 ein Korrekturwert abgelesen werden. Entsprechend diesem Korrekturwert
kann dann an entsprechender Stelle der vierten Skalierung 24 als Ableseindizierung
26 der schlussendliche zweite korrigierte Geschwindigkeitswert an der ersten
Skalierung 12 abgelesen werden.
Es erweist sich als besonders vorteilhaft, dass zur Ermittlung der
zweifach korrigierten Geschwindigkeit, ausgehend von einer instrumentell, insbesondere
durch Staudruckmessungen, ermittelten Geschwindigkeit, die zweite Platte
8 nur ein einziges Mal gegenüber der ersten Platte 4 positioniert
zu werden braucht und dass im Unterschied zu bekannten Flugrechnern keine zusätzlichen
Rechenaufgaben durchgeführt werden müssen, die dann zu einer erneuten Positionierung
oder Verstellung der zweiten Platte 8 gegenüber der ersten Platte
4 führen. Es genügt vielmehr, aus dem Informationsträger 32 einen
entsprechenden Korrekturwert auszulesen (der aber auch in sonstiger Weise ermittelt
werden kann) und entsprechend diesem Wert durch die vierte Skalierung
24 an der ersten Skalierung 12 den zweiten korrigierten Geschwindigkeitswert
abzulesen. Zuvor braucht nur die dritte Platte 22, vorzugsweise anhand
der weiteren Ableseindizierung 28 an demjenigen Geschwindigkeitswert der
dritten Skalierung 18 positioniert zu werden, der ursprünglich experimentell
ermittelt und angezeigt wurde.
Nachfolgend sei ein Beispiel für die Bedienung des erfindungsgemäßen
Flugrechners gegeben. Wenn eine Flughöhe von 30 000 Fuß und eine Außentemperatur
von –40° C instrumentell im Flugzeug ermittelt wird und der Geschwindigkeitsmesser
vermittels einer Staudruckmessung 300 Knoten anzeigt,
so wird der erfindungsgemäße Flugrechner zur Ermittlung einer wahren Fluggeschwindigkeit
gegenüber Luft ("True Air Speed") folgendermaßen benutzt. Die zweite Platte
8 wird so gegenüber der Basisplatte 4 verdreht, dass im Fenster
20 in der zweiten Platte 8 die zweite Skalierung 14 und
die Temperaturskalierung 19 derart zueinander positioniert werden, dass
der Wert von – 40° C genau bei der instrumentellen Flughöhe von 30 000
Fuß eingestellt wird. Es kann nun die dritte Platte 22 so gegenüber den
beiden Platten 4, 8 positioniert werden, dass ihre weitere Ableseindizierung
28 genau auf der dritten Skalierung 16 der zweiten Platte
8 bei 30 (d. h. 300 Knoten) eingestellt wird. Es wird nun aber
nicht, wie beim Stand der Technik, eine erste korrigierte Geschwindigkeit ermittelt,
die dann einer Rechenoperation unterzogen wird und erneut zur weiteren Ermittlung
der wahren Geschwindigkeit ein weiteres Verstellen der Platten zueinander erfordert,
sondern es wird auf dem Informationsträger 32 ein Korrekturwert ausgelesen.
Der Informationsträger 32 ist in kreissegmentförmige Sektoren
40 unterteilt, die so angeordnet sind, dass ein jeweiliger Sektor die flughöhenabhängigen
Korrekturwerte umfasst, die den weiter radial außen auf der dritten Skalierung
16 angegebenen Fluggeschwindigkeiten zugeordnet sind. Ein Benutzer kann
also in angenehmer Weise die weitere Ableseindizierung 28 nach radial innen
in dem betreffenden Sektor verfolgen (hier im dargestellten Fall der Sektor
40 bei 300 Knoten Fluggeschwindigkeit (CAS = "Calibrated Air Speed"). Der
Benutzer kann dann bei der entsprechenden Flughöhe von 30 000 Fuß einen Korrekturwert
von 0,95 ablesen. Die so ermittelten Korrekturwerte sind auf der vierten Skalierung
24 der dritten Platte 22 angeordnet und können als Ableseindizierung
26 zur ersten Skalierung 12 verwendet werden. Im vorliegenden
Fall wird der Benutzer bei einem Korrekturwert von 0,95 auf der vierten Skalierung
24 als Ableseindizierung 26 dann auf der ersten Skalierung
12 einen wahren Geschwindigkeitswert von 470 Knoten ("True Air Speed")
ablesen.
Wie eingangs bereits erwähnt, umfasst die Basisplatte 4 eine
schlitzförmige Ausnehmung 42, in der die Schieberzunge 6 hin-
und herverschiebbar ist. Die schlitzförmige Ausnehmung 42 ist gebildet
zwischen einer Vorderplatte 44, einer Rückenplatte 46 und zwei
Abschnitten einer Zwischenplatte 48. Die beiden Abschnitte der Zwischenplatte
48 sind, wie aus 2 und 3
ersichtlich ist, mit in Verschieberichtung verlaufenden Längsführungswänden
50 und 52 ausgebildet, deren parallel verlaufende Abschnitte geringfügig
weiter voneinander entfernt sind als die Schieberzunge 6 breit ist. Um
dennoch eine spielfreie, jedoch leichtgängige Verschiebbarkeit der Schieberzunge
6 in der schlitzförmigen Ausnehmung 42 sicherzustellen, sind in
der schlitzförmigen Ausnehmung 42 zwei Federelemente 54 vorgesehen,
welche die Schieberzunge 6 gegen die gegenüberliegende Längsführungswand
50 federnd vorbelasten. Die Federelemente 54 sind von Federzungen
56 gebildet, die aus dem Material der Zwischenlage 48 und einstückig
mit dieser geformt sind. Hierfür ist ein ursprünglich aus Bogen und Sehne gebildetes
Stück der Zwischenschicht 48 fräsend bearbeitet worden, bis es die aus
der 2 ersichtliche Gestalt aufweist, wobei zwischen
den Federzungen 56 und dem übrigen Material der Zwischenlage
48 ein in Verschieberichtung erstreckter verhältnismäßig dünner Schlitz
58 eingebracht wurde und die jeweilige Federzunge 56 mit ihrem
Kontaktbereich 59 zur Schieberzunge 6 über die zurückgesetzt ausgebildete
Längsführungswand 52 vorsteht. Wenn die jeweilige Federzunge
56 beim Einschieben der Schieberzunge 6 in die schlitzförmige
Ausnehmung 42 geringfügig in Richtung des Pfeils 60 ausgelenkt
wird, so wird hierdurch eine leichte Vorspannung auf die Schieberzunge
6 ausgeübt, welche die Schieberzunge 6 spielfrei, aber dennoch
leicht verschieblich in der schlitzförmigen Ausnehmung 42 der Basisplatte
4 führt.