Brevet FR2509041A1 — publié le 19830107

L'invention consiste en un dispositif permettant d'obtenir sans calcul la position du soleil, d'un astre ou d'un satellite, à tout moment et en tout lieu, quelle que soit la position du chercheur. A ce jour, la recherche de la position du soleil à lm moment donné par rapport à un observateur donné, peut s'obtenir à l'aide de table et d'abaques résultant de calculs astronomiques. Mais on se heurte soit à un mancie de précision, selon la position de l'observateur par rapport à 1 table utilisées soit à la nécessité de posséder de nombreuses abaques, soi à l'obligation de faire des calculs complémentaires pour adapter les résul tata fournis à son propre problème. La complication s'acoroit avec l'étend de la recherche. A notre connaissance, il n'existait pas d'appareil assez simple pour remplacer cea tables, qui soit capable d'être utilisé dans un bureau. L'objet de la présente invention permet de combler cette lacune et de four nir an spécialiste le moyen d'avoir, pour tous les points du globe, un tel instrument sous la main. Cet appareil pouvant, par son prix et sa manipula tion simple, vulgariser la connaissance dans ce domaine, peut être composé a titre d'exemple, de la façon suivante: I1 s'agit d'un ensemble de pièces, fixes ou mobiles, présentées chacune sous un nombre de dizaine différent. Un socle (lo) est traversé par un axe vertical II, qui permet à une plaque d'azimut (20) de tourner par glissement sur ce soole (10). Cette plaque d'azimut (20) porte une graduation angulaire, dont le centre se trouve en II, et qui se répartit à droite et à gauche du 00, point portant l'indication SUD. a coordonnée en azimut dii soleil est repérable par la position de la tranche horizontale d'une plaque de site (30), placée verticalement tt pivotant autour de l'axe Il. La tranche supérieure de (30) est taillée en arc de cercle et sa rotation autour de II engendre une calotte sphériqu de centre (C) qu'elle détermine, placé dans le prolongement de l'axe II. Cet arc de cercle porte les graduations de la position du soleil en site, l'angle 900 ou zénith se trouvant sur l'aie II et l'angle 0 ( levers et couchers de soleil) se trouvant à l'horizontale par rapport au centre (C). Sur le socle (I0) est fixée perpendiculairement ( verticalement) ) la plaque de latitude (40), de sorte que satranche, fixée sur (10), coïn- cide avec la droite passant par l'aie II et le 0 ( SUD ) du socle. Cette pièce est un support et un guide. Elle comporte dans sa tranche une mortaise (41) dont le fond est taillé en arc de cercle de centre (C) et de rayon imprécis, ne dépassant pas, de préférence, celui de la génératrice de la sphère engendrée par la plaque de site (30). Cette mortaise (4I) porte une graduation angulaire de centre (C), de 900, permettant le calage en latitude de l'appareil. C'est dans cette mortaise que vient coulisser la plaque equato- riale (50) de l'instrument dont elle épouse le fondoù elle glisse sans jeu grSoe à un calage ciroulaire approprié, d'un angle de 900 repérable sur la graduation de 41. La plaque équatoriale (50) se déplace donc verticalement autour du centre (C) non encore matérialisé. Un logement oylin- dorique est percé dans sa tranche,' selon un axe passant par (C), dont les positions extrèmea, suivant le glissement de (50),correspondent à la verticale pour le repère 900 et à l'horizontale pour le repère 0 de la graduation de 41.C'est dans ce logement cylindrique que se place l'axe principal 51 du dispositif. Cet aie, calé selon un angle correspondant à la latitude du lieu d'observation est ainsi placé en position équatoriale. Perpendiculairement à l'aie principal 51, appliqué contre la tranche de la plaque équatoriale (50) est placé le cadran horaire (60): Constitué par un demi-cerole de centre passant par l'axe (si) portant les graduations horaires de 6h à I8h; le point I2h de ce cadran peut osoiller de 150à droite ou à gauche de la plaque 50 pour tenir compte du décalage horaire du à la longitude dii lieu, I1 joue donc le rôle complémentaire de plaque de longitude. C'est la plaque indicatrice (70) qui indique, sur le cadran horaire, l'heure dite solaire pour le méridien de référence, en pivot autour de l'axe principal 51 placé, par son extrémité restée libre d le logement 71. Convenablement orientée, la plaque indicatrice (70) pori le soleil dans son plan. Elle est taillée de sorte qu'elle puisse pi@ autour de l'axe principal 51 dans toutes les positions prévues pour En particulier, elle est limitée par un arc de cercle de centre (C) et rayon assez petit pour ne pas heurter la plaque de latitude (40), ni plaque de site (30). Le jour de l'équinoxe, l'axe principal étant placé en position équat@@ riale et le cadran horaire étant calé en fonction de la longitude ( 4 mn par degré de décalage, h droite pour une longitude Est et invi sement ), les coordonnées sol3iros sont fournies en site lorsque l'in@ 72 coïncide avec un point de la plaque de site convenablement oriente en azimut par la coïncidence entre la tranche de la plaque de site ed la graduation sur la plaque d'azimut. Mais il est nécessaire, en dehors des équinoxes, d'opérer une correction en fonotion de la déclinaison: ceci implique que l'index puisse se déplacer sur laplaque indicatrice (70). A l'équinoxe, il se trouve sur la perpendiculaire à l'axe 5I passant par le point (C); il se trouve, les autres jours,sur une droite faisant aveo cette per- diculaire un angle, positif ou négatif, égala oelui de la déclinais Les graduations correspondantes,en angles ou en dates, peuvent Stre portées par semestre de part et d'autre de la plaque indicatnce (70). Une variante au présent dispositif consiste à remplacer la genc ratrice de la sphère graduée en site par la sphère ellesneme, transl cide, portant en outre les graduations en azimut et en temps, de mêm que les graduations terrestres. Elle contient a l'intérieur l'axe principal (5I) confondu avec l'axe des pôles, porteur de la plaque indicatrice (70) et de son index (72), adapté en spot lumineux et commands de ltexterieur par un moyen connu. Ce spot n'éclairant qu'entre les tropiques marque les points du globe où le soleil se trouve au zénit.La simple lecture des coordonnées de ces points par rapport à celles d'un point quelconque du globe indique, pour ce dernier, la position du soleil à un moment donné On peut même ajouter, symétriquement à l'index, et commandée de la m8me façon, une hémisphère concentrique opaque simulant la zone d'ombre correspondante sur la terre. Le présent instrument est utilisable par les architectes, les thermiciens, les laboratoires de recherche ou d'enseignement; il intervient dans les constructions d'immeubles1 achats d'appartements, installations solaires, surtout lorsqu'un masque risque de gèner l'ensoleillement; il doit faire partie de tous les instruments coincez nant les études spatiales et figurer dans les magasins aux rayons de géographie, astronomie, voyages. REVENDICATIONS (I): Instrument constitué par un ensemble spatial de pinces portant les graduations des paramètres nécessaires pour connaître dans tous les cas les coordonnées solaires ou celles d'un élément de l'espace à mouvement déterminé, caractérisé par le fait que chaque pièce tourne autour d'un point central commun ou de sa projection. Il consiste en un assemblage d'éléments groupés autour du centre d'une sphère, partielle ou entière, qui tient compte: - de la latitude du lieu d'observation, grSce à un axe (70) calé en position équatoriale, parallèle à l'axe du monde ainsi représenté; - de l'heure réelle du soleils calculée à partir de L'heure dite solaire du méridien de référence, par rapport à la longitude du lieu d'observation et lue sur un cadran perpendicllaire (60) oentré sur l'axe du monde;; - de la déclinaison solaire indiquée par un index (72) porté par 1n rayon tournant autour de l'axe et formant, avec le plan perpendiculaire à cet axe ( plan équinoxal ) passant par le centre de la sphère, un angle égal à la déclinaison. Cet index ainsi dirigé sur les coordonnées de la sphère indique le site (30)(latitude) et l'azimut (20)(longitude) des rayons ou signaux concernés. (2): Dispositif selon la revendication (I), caractérise par le fait que l'index (72) dirigé sur la sphère graduée est un rayon lumineux créant un spot sur la paroi translucide. (3): Dispositif selon l'une quelconque des revendications (I) et (2) caractérisé par le fait que la pièce qui porte l'index lumineux porte symétriquement une hémisphère opaque, simulant la nuit. (4): Dispositif selon l'une quelconque des revendications de (I) à (3) caractérisé par le fait que la sphère portant les coordonnées est remplacée par une génératrice, partielle ou entière (30), graduée en site, tournant autour de la sphère qu'elle engendre, et un plan gradué en azimut perpendioulaire à l'axe de rotation de cette génératrice (24 (5): Dispositif selon l'une quelconque des revendications de (I) s (4) caractérisé par le fait que les graduations qui représentent des -points de l'espace sont situées de façon inverse par rapport à la façon dont on les représenterait sur un instrument descriptif. (6): Dispositif selon 1'8me quelconque des revendications de (I) à (5) caractérisé par le fait que les coordonnées de la sphère indiquant l'azimut sont projetées sur un plan perpendiculaire (20) à l'axe (70) placé en position équatoriale à la latitude 900 (7): Dispositif selon lrune quelconque des revendications de (I) à (6) caractérisé par le fait que le plan donnant l'azimut peut glisser par rapport au socle (IO) portant l'ensemble du dispositif. Ces deux. plana concentriques permettent, par leur position relative, de lire les coordonnées en azimut, non seulement par rapport à un plan vertical géographique de référence, mais encore par rapport à un plan différent, par exemple la faQade d'un immeuble.