DE1181931B

DE1181931B - Gyroscope with a drive charge arranged in the rotor

Info

Publication number: DE1181931B
Application number: DES61388A
Authority: DE
Inventors: Richard Sutton Ransom; Albert John Dunn
Original assignee: Short Brothers and Harland Ltd
Current assignee: Short Brothers PLC
Priority date: 1958-01-20
Filing date: 1959-01-19
Publication date: 1964-11-19

Description

Kreisel mit einer im Rotor angeordneten Antriebsladung Gegenstand der Erfindung ist ein Kreisel mit einer im Rotor angeordneten Antriebsladung zur Erzeugung von Gasen, welche durch tangential in der Rotorwand angeordnete Düsen austreten und so den Rotor durch Rückstoß in Drehung versetzen, sowie mit einem elektrischen Zünder zur Zündung der Antriebsladung im Rotor.Gyroscope with a propulsion charge arranged in the rotor the invention is a gyro with a drive charge arranged in the rotor for Generation of gases, which through nozzles arranged tangentially in the rotor wall exit and thus set the rotor rotating by recoil, as well as with a electric igniter to ignite the drive charge in the rotor.

Die Erfindung befaßt sich mit der Anordnung der elektrischen Stromleitung zur Zündung der Antriebsladung im Rotor eines solchen Kreisels, derart, daß die Leitung nach dem Zünden und Anlaufen des Rotors diesen in seiner Bewegung nicht behindert, wobei die Anordnung zugleich eine Bewegung des Rotors vor der Zündung etwa infolge irgendwelcher Erschütterungen während eines Transportes verhindern soll. Entweder ist ein einziger Stromleiter vorgesehen, wenn die Rotor- und Tragrahmenlager als Rückleitung benutzt werden können, oder andernfalls zwei Stromleiter.The invention is concerned with the arrangement of the electrical power line to ignite the drive charge in the rotor of such a gyro, such that the After the rotor has ignited and started, it does not lead to its movement hindered, the arrangement at the same time a movement of the rotor before ignition prevent for example as a result of any vibrations during transport target. Either a single conductor is provided if the rotor and support frame bearings can be used as a return line, or otherwise two current conductors.

Der Kreisel gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der zur Zündung dienende elektrische Stromleiter von der Innenwand des Kreiselgehäuses durch eine der tangentialen Düsen- zu dem elektrischen Zünder verläuft und daß eine federnde' Halterung für den Stromleiter vorgesehen ist, die den Stromleiter an die Innenwand des Kreiselgehäuses weg vom Rotor führt, wenn er nach Zündung der Antriebsladung vom Zünder abgetrennt worden ist.The gyro according to the invention is characterized in that the for ignition serving electrical current conductors from the inner wall of the gyro housing through one of the tangential nozzles to the electric igniter and that one resilient 'holder is provided for the conductor, which the conductor to the Inner wall of the centrifugal housing leads away from the rotor when it is after ignition of the drive charge has been disconnected from the detonator.

Bei einer Ausführungsfonn der Erfindung besteht die federnde Halterung aus einer hohlen Feder, die den Stromleiter umschließt und sich im entspannten Zustand flach an die Innenwand des Kreiselgehäuses anlegt.In one embodiment of the invention, there is the resilient holder from a hollow spring that encloses the conductor and is in the relaxed state rests flat on the inner wall of the gyro housing.

Die hohle Feder kann ein federndes Rohr sein, das in die Düse hineinragt und auch eine Federkraft in Richtung der Rotorachse ausübt, um Drehungen des Rotors zu verhindern, die durch äußere Störungen etwa beim Transport des Kreisels angeregt werden könnten.The hollow spring can be a resilient tube that protrudes into the nozzle and also exerts a spring force in the direction of the rotor axis to rotate the rotor to prevent that stimulated by external disturbances such as when transporting the gyro could become.

Als Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen ein kardanisch gelagerter Kreisel dargestellt. Die Erfindung ist jedoch in gleicher Weise auch bei Kreiseln mit weniger Freiheitsgraden anwendbar.As an exemplary embodiment, a gimbal-mounted one is shown in the drawings Gyro shown. However, the invention is also applicable to gyroscopes in the same way applicable with fewer degrees of freedom.

F i g. 1 ist eine perspektivische Ansicht des Kreisels; F i g. 2 ist eine ähnliche Ansicht des Rotors für sich allein, wobei die Wände des Rotors zur Verdeutlichung seines inneren Aufbaus teilweise weggelassen sind; F i g. 3 und 4 sind Schnitte durch den Kreisel in zwei aufeinander senkrechten Ebenen, und zwar entlang der Rotationsachsen des Rotors, und F i g. 5 ist ein Schnitt entlang der Linie V-V aus Fig. 4.F i g. 1 is a perspective view of the gyro; F i g. Figure 2 is a similar view of the rotor on its own, with the walls of the rotor partially omitted to show its internal structure; F i g. 3 and 4 are sections through the top in two mutually perpendicular planes, namely along the axes of rotation of the rotor, and FIG. 5 is a section along the line VV in FIG. 4.

Der dargestellte kardanisch,gelagerte Kreisel weist einen angenähert kugelförmigen Rotor 10 auf, der in üblicher Weise in zwei Tragringen gehaltert ist, nämlich einem Rotorträger 11 und einem Kardanring 12, die um einander rechtwinklig schneidende Achsen A-A und B-B drehbar angeordnet sind. Der Kardanring 12 ist bei 121, 121 drehbar an einem Gehäuse 5 13 befestigt, welches das -ganze Instrument einschließt.The gimbal-mounted gyro shown has an approximately spherical rotor 10 , which is held in the usual way in two support rings, namely a rotor arm 11 and a gimbal ring 12, which are rotatably arranged about axes AA and BB that intersect at right angles. The gimbal ring 12 is rotatably attached at 121, 121 to a housing 5 13 which encloses the entire instrument.

Im Rotor 10 ist eine Verbrennungskammer 101 angeordnet, in welcher eine Antriebsladung 14 und ein elektrischer Zünder oder Starter 15 vorgesehen ist. Die Wände des Rotors -sind durch zwei einander diametral gegenüberliegende Kanäle 102, 103 durchbrochen, welche tangential zur Rotorachse verlaufen; diese Kanäle 102, 103 stellen Düsenaustrittsöffnungen dar, so daß der Rückstoß der durch Verbrennung 5 der Ladung 14 erzeugten Gase - dem Rotor 10 eine Drehbewegung erteilt.A combustion chamber 101 is arranged in the rotor 10 , in which a drive charge 14 and an electric igniter or starter 15 are provided. The walls of the rotor are pierced by two diametrically opposed channels 102, 103 which are tangential to the rotor axis; These channels 102, 103 represent nozzle outlet openings, so that the recoil of the gases generated by the combustion 5 of the charge 14 - gives the rotor 10 a rotary motion.

Die Ladung 14 besteht aus einer Mehrzahl von Festbrennstoff-Kartuschen 141, welche durch den Zünder 15 gezündet werden können, in den eine elektrische, auf niedrige Spannungen ansprechende Schmelzsicherung eingebaut ist. Diese Schmelzsicherung ist über Stromleitungsdrähte 16 mit einer äußeren Spannungsquelle verbunden, wobei die Stromleiter 16 durch eine der obenerwähnten Düsen, z. B. die Düse 102, in das Innere des Rotors 10 geleitet sind; die Anordnung ist so getroffen, daß die erwähnten Stromleiter 16 bei der Zündung durchgetrennt werden, so daß der Rotor 10 sich frei drehen kann. Um einerseits zu verhindern, daß die erwähnten Stromleiter 16 den in Betrieb befindlichen Kreisel stören, und um andererseits die Leiter 16 vor Bruch zu schützen, der infolge von während der Handhabung oder während des Transports auftretenden Rotor-Trägheitskräften eintreten könnte. werden die Leiter 16 durch ein hohles Federrohr 17 hindurch in den Rotor geführt; das Federrohr 17 ist bei 171 am Gehäuse 13 derart befestigt, daß es in der Rotordüse 1021 auch eine kleine, in Richtung der Rotorachse verlaufende Kraft ausübt und damit ein kleines Feststellmoment gegen kleine Verstellkräfte ausübt, die auf den Rotor einwirken könnten.The charge 14 consists of a plurality of solid fuel cartridges 141, which can be ignited by the igniter 15 , in which an electrical fuse which is responsive to low voltages is installed. This fuse is connected to an external voltage source via power line wires 16 , the power conductors 16 through one of the above-mentioned nozzles, e.g. B. the nozzle 102, are directed into the interior of the rotor 10 ; the arrangement is such that the aforementioned current conductors 16 are severed during ignition, so that the rotor 10 can rotate freely. On the one hand to prevent the aforementioned current conductors 16 from interfering with the operating gyro, and on the other hand to protect the conductors 16 from breakage which could occur as a result of rotor inertia forces occurring during handling or transport. the conductors 16 are guided through a hollow spring tube 17 into the rotor; the spring tube 17 is fastened at 171 to the housing 13 in such a way that it also exerts a small force in the rotor nozzle 1021 in the direction of the rotor axis and thus exerts a small locking torque against small adjustment forces which could act on the rotor.

Nach Zündung der Antriebsladung 14 werden durch die Hitze und den Schub der durch die Düse 102 strömenden Gase die Leiter 16 zertrennt, und das freie Ende der Feder17 wird ausgeworfen, bevor eine merkliche Drehung des Rotors 10- auftritt. Die Feder 17 wird zusammen mit etwa unverbrannt gebliebenen Teilen der Leiter 16 aus der Düse 102 herausgeschleudert und nimmt infolge der Federspannung innerhalb des Gehäuses 13 eine derartige Lage ein, daß die Bewegung der Tragringe und des Rotors nicht behindert werden.Upon ignition of the drive charge 14, the heat and thrust of the gases flowing through the nozzle 102 will sever the conductors 16 and the free end of the spring 17 will be ejected before any appreciable rotation of the rotor 10 occurs. The spring 17 is thrown out of the nozzle 102 together with approximately unburned parts of the conductors 16 and, due to the spring tension within the housing 13 , assumes a position such that the movement of the support rings and the rotor are not hindered.

Die F i g. 3 und 4 zeigen noch eine mechanische Arretiervorrichtung für den Kreisel. Sie besteht aus einem Bolzen 18, der in eine Muffe 111 am Rotorträger 11 eingreift. Der Bolzen 18 wird durch einen Schmelzdraht 19 in dieser Stellung gehalten. Wenn der Schmelzdraht 19 durch Zuführung von elektrischer Energie über die Klemmen 20 schmilzt, wird der Bolzen 18 freigegeben und durch die Kraft einer Feder 181 aus der Arretierstellung weggeführt.The F i g. 3 and 4 show a mechanical locking device for the gyro. It consists of a bolt 18 which engages in a sleeve 111 on the rotor arm 11. The bolt 18 is held in this position by a fuse wire 19. When the fuse wire 19 melts by supplying electrical energy via the terminals 20, the bolt 18 is released and moved away from the locking position by the force of a spring 181.

Claims

Claims: 1. Gyroscope with a drive charge arranged in the rotor for generating gases which exit through nozzles arranged tangentially in the rotor wall and thus set the rotor rotating by recoil, as well as with an electric igniter for igniting the drive charge in the rotor, characterized in that, that the electrical current conductor (16) used for ignition runs from the inner wall of the gyro housing (13) through one of the tangential nozzles (102, 103) to the electrical igniter (15) and that a resilient holder (17) for the current conductor (16) is provided, which leads the current conductor to the inner wall of the gyro housing (13) away from the rotor (10) when it has been separated from the igniter (15) after ignition of the drive charge (14).

2. Gyro according to claim 1, characterized in that the resilient holder consists of a hollow spring (17) which surrounds the current conductor (16) and rests flat on the inner wall of the gyro housing (13) in the relaxed state. 3. Gyro according to claim 2, characterized in that the hollow spring (17) is a resilient tube which projects into the nozzle (102 or 103) and also exerts a spring force in the direction of the rotor axis.

Documents considered: German Patent No. 109 218; British Patent No. 581737; U.S. Patent Nos. 2,743,576, 2,390,635.