GYRO FLUXGATE COMPASS

Tutti gli strumenti non classificati nelle categorie sopra
Avatar utente
I2MZC
Sergente maggiore
Sergente maggiore
Messaggi: 1731
Iscritto il: 16/10/2013, 17:26
Località: Milano

Re: GYRO FLUXGATE COMPASS

Messaggio: #18109 I2MZC
24/03/2016, 22:29

Effettivamente il Norden serviva solo in prossimità dei bersagli ma a parte il sistema di puntamento, la parte inferiore del Norden aveva al suo interno un giroscopio direzionale che agiva sul servocomando del direzionale. Puo' essere che prendendo i dati dai sistemi iperbolici o dalla gyrofluxgate, li introducessero manualmente nel pilota automatico, pero' mi sembrerebbe un sistema non all'altezza di una macchina cosi' sofisticata come il B17.
Carlo MZC
Immagine ARO # 554/2 Carlo

Avatar utente
IK0QDQ
Sottotenente
Sottotenente
Messaggi: 2184
Iscritto il: 16/06/2013, 0:24

Re: GYRO FLUXGATE COMPASS

Messaggio: #18110 IK0QDQ
25/03/2016, 6:48

Non sono uno specilista del Norden, in quanto fino ad ora mi sono interessato più ai sistemi di navigazione in generale che non al loro uso "tattico".
Da quanto ne so io, mi sembra che nel breve tratto che andava dal primo avvistamento ottico al momento dello sgancio, la guida dell'aereo fosse fatta in modo completamente automatico dal Norden che quindi doveva gestire anche i timoni di direzione.
Pensando alla funzione del Norden, sembra naturale che per calcolare il momento di sgancio, sia almeno necessario che l'aereo mantenga una traiettoria il più possibile rettilinea ed a velocità costante. (ed anche in queste condizioni,ottimali, sembra miracoloso che un sistema analogico elettromeccanico riesca a fare dei calcoli, tutto sommato, abbastanza precisi!!!!!!)
Immagine # ARO 440/0 Immagine Edoardo IK0QDQ

Avatar utente
IK0QDQ
Sottotenente
Sottotenente
Messaggi: 2184
Iscritto il: 16/06/2013, 0:24

Re: GYRO FLUXGATE COMPASS

Messaggio: #18111 IK0QDQ
25/03/2016, 7:19

Carlo,
Dopo una rilettura di alcuni miei appunti, presi a suo tempo, quando realizzai il pannello strumenti del B-17, posso dire che all'epoca mi feci l'idea che il pilota guidava l'aereo per tutta la fase di avvicinamento "senza pilota automatico".
In vista dell'obbiettivo, quando il bombardiere confermava di aver agganciato l'obbiettivo, inseriva il pilota automatico e da quel momento la guida era gestita dal bombardire che dava anche il comando di sgancio. A sgancio avvenuto il controllo del velivo ritornava nelle mani del pilota. Potrbbe darsi il caso che per lunghi tratti, ad esempio sull'oceano si servissero del pilota automatico ma di questo non ho informazioni.
Qui dovrebbero intervenire gli specialisti a darci ulteriori "lumi"

Edoardo
Immagine # ARO 440/0 Immagine Edoardo IK0QDQ

Avatar utente
I2MZC
Sergente maggiore
Sergente maggiore
Messaggi: 1731
Iscritto il: 16/10/2013, 17:26
Località: Milano

Re: GYRO FLUXGATE COMPASS

Messaggio: #18114 I2MZC
25/03/2016, 11:46

Da come stanno le cose, dovrebbe essere come dici tu, cioè navigazione tradizionale a "mano" oltre gli strumenti di navigazione e con pilota automatico in prossimità dell'obbiettivo. Anche io nei vari manuali e internet non ho trovato nulla a proposito ma mi fa specie che nel 44 volassero ancora così. Noi poveri italiani avevamo almeno un direzionale automatico asservito alla bussola magnetica. Un bel sistema fatto su licenza Siemens di cui ho tutte le parti e che potrà essere un argomento futuro.
Carlo MZC
Immagine ARO # 554/2 Carlo

I5XUZ
Soldato
Soldato
Messaggi: 87
Iscritto il: 23/12/2013, 13:07
Località: Marina di Carrara

Re: GYRO FLUXGATE COMPASS

Messaggio: #18118 I5XUZ
26/03/2016, 20:22

Ho letto :
E' interessante notare che le girobussole marine non hanno alcun asservimento ma si allineano automaticamente con l'asse di rotazione parallelo all'asse di rotazione della terra, ma per fare questa operazione impiegano circa 48 ore per cui non vengono mai spente e non possono essere usate in aeronautica.


Chiedo scusa ma c'è qualcosa che non mi convince in questa affermazione.
Parlando sempre di girobussole tradizionali con giroscopi, e non quelle moderne a fibre ottiche, il tempo di orientamento
teorico massimo, senza nessun ausilio, di tipo meccanico, sarebbe di 24 ore, corrispondente a un giro completo del globo terrestre.
In pratica il tempo è di un'ora per una precisione attorno al grado e di 4 ore per la precisione di +/- 0,5 gradi.
Si sfrutta il movimento di precessione proprio per ottenere tempi accettabili di orientamento.
I sistemi per accelerare e mantenere (pendolando attorno all'orientamento finale del giroscopio,parallelo all'asse terrestre) sono:

1) Sistema SPERRY.

2) Sistema ANSCHUTZ / MICROTECNICA.

Il primo sistema è formato da due vaschette parzialmente riempite di mercurio e collegate inferiormente da un
tubicino. A causa dello spostamento dell’orizzonte, l'asse di orientamento del giroscopio precede spostandosi verso nord; si tratta perciò di un giroscopio che viene definito "antizavorrato".
Lo smorzamento della Sperry viene ottenuto decentrando il sostegno delle vaschette di mercurio rispetto alla verticale.
In questo modo alla coppia di orientamento si affianca quella di smorzamento.
Il sistema SPERRY usa un solo giroscopio molto pesante (20/30 KG) che ruota a circa 6000 giri mentre il sistema ANSCHUTZ /MICROTECNICA usa due piccoli giroscopi ortogonali e ruotanti a circa 20.000 giri.

Le girobussole PLATH sono simili alle MICROTECNICA.

Ovviamente la girobussola nel suo complesso ha un funzionamento complicato dal fatto che comunque altri fattori come gli attriti meccanici, rollio e beccheggio ne limitano la precisione.Ecco perchè poi esistono altri accessori e asservimenti comandati elettronicamente ( durante la seconda guerra mondiale e primi anni 50 erano realizzati anche con amplificatori magnetici) il cui compito è quello di minimizzare questi effetti negativi.

Ho ritenuto di fare queste precisazioni dato che non si tratta di nozioni "sentite dire" ma di esperienze personali
avendo installato e riparato girobussole per diversi anni.

DINO I5XUZ
Immagine I5XUZ

Avatar utente
IK0QDQ
Sottotenente
Sottotenente
Messaggi: 2184
Iscritto il: 16/06/2013, 0:24

Re: GYRO FLUXGATE COMPASS

Messaggio: #18119 IK0QDQ
26/03/2016, 20:53

Grazie Dino,
precisazioni chiare e spiegazione esaudiente.
Ti terrò presente se ovrò problemi quando accenderò la girobussola che stò cablando.

Edoardo
Immagine # ARO 440/0 Immagine Edoardo IK0QDQ

Avatar utente
IZ8YRR
Sergente
Sergente
Messaggi: 782
Iscritto il: 12/06/2014, 14:59
Località: Roma
Contatta:

Re: GYRO FLUXGATE COMPASS

Messaggio: #19562 IZ8YRR
28/06/2016, 1:45

Ho voluto approfondire il funzionamento della flux-gate, poichè mi sono interessato agli amplificatori associati sia alla bussola che ai girodirezionali, come ad esempio lo A-2 associato al girodirezionale S-3, e utilizzato sia sul compass J-2 che sull'autopilota A-12 della Sperry.

Come fa la flux-gate a misurare l'intensità del campo magnetico terrestre?

Il componente principale della flux gate é costituito da un nucleo di materiale ad alta permeabilità magnetica. Grazie a questa caratteristica, le linee di flusso del campo magnetico terrestre vengono "incanalate" all'interno del materiale stesso. Per poter rivelare la presenza di questo flusso, si dispone un avvolgimento direttamente sul nucleo (bobina di pick-up). E' però necessario introdurre delle variazioni nel flusso magnetico, affinchè si induca una tensione sulla bobina (legge dell'induzione di Faraday o legge di Lenz). Aggiungendo un'altra bobina, alimentata con una corrente alternata di opportuna intensità, introduciamo delle variazioni di flusso nel nucleo, e sfruttiamo la caratteristica non lineare del materiale magnetico vicino alla saturazione, per indurre sulla bobina di pick-up un segnale proporzionale all'intensità del campo.

In figura è visibile la curva caratteristica del nucleo magnetico sul piano BH (tratta dal manuale del "Gyrosyn CL2" della Sperry), detta anche curva di isteresi. H è l'intensità del campo magnetico nel nucleo, e B è l'induzione magnetica risultante. H e B vanno visti un po come la corrente e la tensione in un circuito elettrico. H è infatti proporzionale alle amper-spire prodotte dall'avvolgimento di eccitazione. L'ampiezza dell'eccitazione porta il nucleo alla saturazione. In queste condizioni il materiale perde la sua capacità di incanalare le linee di forza del campo, ecco perché il nome di flux-gate.

In assenza di un campo magnetico statico, la tensione indotta sulla bobina di pick-up per via dell'eccitazione è perfettamente simmetrica (quindi produce solo armoniche di ordine dispari). Se ora noi aggiungiamo un piccolo "bias" alla curva H, come ad esempio la componente dovuta al campo magnetico terrestre, l'inviluppo creato dall'eccitazione si sposterà ad esempio in alto, e la tensione indotta diverrà asimmetrica per via della risposta non lineare del materiale magnetico: nell'esempio, la semionda positiva avrà un'ampiezza leggermente inferiore rispetto la semionda negativa. Questa asimmetria induce sulla bobina di pick-up una serie di armoniche di ordine pari rispetto la frequenza f di eccitazione, con la componente 2f direttamente proporzionale a H.

Quindi, se eccitiamo la flux-gate ad esempio a 400 Hz, basta leggere sul pick-up il livello del segnale alla frequenza di 800 Hz, che risulterà proporzionale al campo magnetico terrestre. Con tre bobine disposte a 120 gradi l'una dall'altra è possibile ricostruire la direzione del campo magnetico direttamente sullo statore di un synchro receiver.

A questo punto è chiaro il ruolo svolto dall'amplificatore: amplifica il segnale 2f prelevato dal rotore del synchro receiver (in genere posto nel girodirezionale), demodula in maniera sincrona lo stesso segnale, provvede quindi a comandare l'orientamento del girodirezionale nel giusto verso tramite un servoamplificatore. Alcuni amplificatori (vedi Eclipse-Pioneer) contengono anche gli oscillatori per l'eccitazione della flux-gate (nell'esempio a 487.5 Hz) e per la demodulazione di fase (975 Hz forniti al servomotore).

Ho simulato a banco la formazione del segnale 2f per via della non linearità introdotta dal nucleo magnetico. A tale scopo ho utilizzato un generatore HP8904A, programmato per generare una sinusoide con ampiezze diverse tra il picco positivo e quello negativo. Il tutto ottenuto semplicemente modulando in ampiezza il segnale sinusoidale a 400 Hz con un'onda quadra, sempre a 400 Hz. All'uscita del generatore è stato quindi disposto un filtro passa banda B&K 1621, sintonizzato a 800 Hz, seguito da un oscilloscopio. Con modulazione allo 0% (sinusoide simmetrica, traccia gialla), non si ha nessun segnale a 800 Hz . Aumentando la percentuale della modulazione, la sinusoide si deforma, e si produce una componente a 800 Hz (traccia blu). Il rapporto tra la percentuale di modulazione e l'ampiezza del segnale risultante è estremamente lineare.

Tonino YRR

Gyro Flux-Gate Compass - NavAer 08-1-507 (1945)
J-2 Aircraft Magnetic Compass TM 11-6605-200-12 (1959)
C-2 and C-2A Sperry Gyrosyn Compass (1953)
CL2 Sperry Gyrosyn Compass (1951)
CL6 Gyrosyn Compass, Sperry (1960)
PB-10 Automatic Pilot with Flight Path Control (Eclipse Pioneer, Bendix)
Non hai i permessi necessari per visualizzare i file allegati in questo messaggio.
Tonino

Avatar utente
sergio de paoli
Soldato
Soldato
Messaggi: 81
Iscritto il: 04/02/2018, 12:56
Località: civitavecchia

Re: GYRO FLUXGATE COMPASS

Messaggio: #31102 sergio de paoli
26/08/2018, 17:23

buonasera a tutti.
nel mio peregrinare per la baia,ho acquisito ciò che resta (no coperchio e no connettore) di questo sensore flux gate della pioneer eclipse.
la parte elettromeccanica sembra in ordine.
avete a disposizione qualche schema e qualche notizia?
grazie.
in saluto
Non hai i permessi necessari per visualizzare i file allegati in questo messaggio.


Torna a “Vari”

Chi c’è in linea

Visitano il forum: Nessuno e 2 ospiti