Brevet FR2537270A1 — publié le 19840608

est un appareil portable permettant aux navi -gateurs de se situer geographiquement lorsqu' ils sont hors de vue des cotes ( faire le point ) La technique actuelle; celle ne faisant pas appel à des émis- -siens hertziennes d' origine terrestre ou orbitale; consiste à employer un appareil appelè Sextant.Il faut pour cela aper- eevoir distinctement il horizon, voir nettement un astre tel que le soleil,connaitre l'heure GMT (Greenwich),disposer de cartes, d'èphémèrides (position de l'astre en fonction de la date et de l'heure),de petit materiel de traçage (règle,compas, crayon ...),et avoir de solides connaissances sur les calculs de navigation astronomique. lui, necessite de distinguer meme faiblement l'astre (solaire de prèfèrence) et de connaitre l'heure GMT; la position du navigateur etant donnée directement en clair (longitude et latitude) par l'appareil. Ontrouvera dans les pages suivantes les dessins d'ensemble et de dètails utiles à la comprèhension de la rèalisation et du fonctionnement de l'appareil. L'appareil est constitué de deux sphères de@ plexyglass, transpa- rent, d'un flotteur- verrouillable de@ plexyglass,transparent, et d'un arceau de fixation servant de viseur, de pivot, de commande de verrouillage. La sphère extèrieure 08porte en gravure extérieure translucide les positions de l'astre visè en fonction de la date et de l'heure.Ces positions varint par rapport a l'heure officiel- le selon l'annèe en cours, l'erreur maximale due à ces variations sera au mois de Mars de l'an 2000, de 6 miles marins, s@it 11 Km en longitude, et 20 miles marins, soit 37 Km en latitude. Rormis ces maximas, l'erreur moyenne sera d'une quinzaine de kilomètres de latitude ; elbe sera même nulle pour l'annèe 1983.@es prècisions sont obtenues grace aux èphémérides cités précèdemment.La sphère extérieure o8 porte ègalement en gravure intèrieure un nombre maximum de mèridiens st de parallèles repères en degrés et minutes d'angle. Ce sont eux qui donnent lax position du navigateur à l'instant de la mesure.Sur la sphère o8 on trouve ègalement une lu mière et un point de repère permettant de régler la position du nord magnétique qui varie de quelques minutes tous les ansO Ces posi- -tions sont parfaitement connues a l'avance. Sur la sphère 08, si ses dimensions le permettent, on pourra aussi graver les con- tours des continents; le navigateur ayant perdu ses cartes en sera bien heureux. La sphère 06 porte en son nord théorique une valve d'admission de fluide. Cette valve sert egalement de verrouillage de la position du mord magnètique.La sphère 06 porte an gravure deux lignes situées de part et d'autre de son équateur thèorique; ainsi que les diffèrentes position du du nord magnétique pour les années à venir. Le flotteur 01 est une boule de@ plexyglass@ allège par une zone creuse pleine d'air. be volume d'air est calcule de façon à ce que la poussée d'Archimède, lorsque le flotteur est immerge dans l'eau, équilibre parfaitement le poids total du flotteur.Deux pistons 02 servent de verrous, leur fonctionnement est le suivant: Lor@ue l'on appuie sur la gachette 18, on augmente la pression de l'eau qui inonde la sphère 06; La pression augmente mais l'eau ètant incompressible, c'est l'air compris entre les deux pistons 02 qui se comprime, les pistons se rètractent donc à ltinterieur du flotteur; calui-ci peut alors s'orienter , axe des pistons vertioal, axe de l'aimant 05 Nord-Sude L'arceau 15 perX net de tenir l'appareil grâee à une poignée 16.les deux pivots 10 et 11 p@rmettent la rotation autour de leur axe commun, de la sphère 08.Ils sont transparents et porteurs de mires pour viser le soleil et règler avec précision la position de la sphère o8 en fonotion de la position du soleil. Un ressort 12 assure le maintien de ce réglage. Les dimensions des surfaces sphèriques des pivots an contact avec la sphère o8 et la course possible du pivot Il sont calcules de façon à empècher la sphère 08 de s'èchapper. La poignée comporte un piston mû par une gachette et qui comprime l'eau contenue dans la sphère o6 , par l'intermèdiaire d'un tuyau 20. Le fonctionnement de l'appareil est le suivant: il faut placer la sphère o8 qui représente la terre dans la meme position cosmique que la terre elle-même. Pour ce faire on utilise trois directions -clés: les rayons solaires , le nord magnètique, la verticale.On voit sur la figure V1/V1 que l'appareil @ ètant correctement orienté par rapport au soleil et par rapport au nord magnètique et se trou- vant à la surface du globe terrestre , il est donc dans un plan horizontal Po passant par le point Ao,position rèelle du naviga teur. Il suffit alors d'avoir un plan horizontal PI tangent à l'ap- -pareil ~ pour avoir le point li, Enfait , c'est l'axe des pistons du flotteur 01 qui donne une verticale passant par A1.Le fonction -nement repose dono sur trois principes: 1) Faire arriver les rayons solaires sur l' OppQR , au au mme point de latitude et de longitude que sur le globe terrestre;Pour delà, le tube de visée du soleil doit être ajusté sur la sphère o8 en regard de la gra vure correspondant à la position du soleil à la date et à l'heure de la mesure.2-3)Ce premier réglage etant effectué, les pivots 10 et 11 permettent encore à 1' appareil de pivoter autour de l'axe du tube de visée axé sur le soleil. On dèbraye alors le flotteur 01 en appuyant sur la gachette 18, libéré, il va s'orien- ter suivant la verticale et le nord magnètique. Lorsque ce mouvement est stabilisé, il faut faire tourner l'appareil autour des pivots 10 et 11, leur axe étant toujours dirigé vers le soleil,jusqu'à ce que le secteur teinté du flotteur 01 vienne parfaitement s'insorire entre les deux lignes de la sphère 06. Ce secteur et ces deux lignes étant sttués au niveau de l'équa- teur, ils apparaitrons donc dans la zone que l'on voit dans le viseur puisque celui-ci est en regard de la trajectoire du soleil et que cette trajectoire avoisine l'équateur. C'est donc le même oeil qui vise le soleil et qui contrôle la coincidence du secteur teinté avec les deux lignes . Lorsque ces manoeuvres sont terminées et si l'heure choisie pour le premier règlage correspond bien à l'heure GMT au moment de la mesure, on relache la gachette , ce qui a pour effet de bloquer le flotteur 01. On lit sa position sur la sphère 08 en regard du centre du piston supèrieur du flotteur. Ce centre marqué d'un point , est ègale- ment entouré dssun petit cercle dont le rayon correspond à l'erreur calculée possible de l'appareil . Le navigateur notera donc sa position en regard du centre du piston mais il saura qu'il peut se trouver en n'importe quel point du petit cercle. Rep Nbr Désignation Observations Planche 01 1 Flotteur "Plexyglass" III/V 02 2 Verrou "Plexyglass" III/V 03 3 Joint torique III/V III/V 04 2 Aimant Acier 05 1 Connection magn. Acier III/V Sphére du Nord "Plexyglass" V/V 06 1 magnétique 07 1 Ecrou V/V 08 1 Sphère de l'astre "Plexyglass" II/V visé 09 x Filtre IV/V "Plexyglass" 10 1 Pivot arrière IV/V Pivot de vissée "Plexyglass" IV/V 1 Ressort 12 IV/V 1 Cuivre ou acier inox 13 Capuchon IV/V Caoutchouc IV/V 14 1 Oeillère 15 1 Arceau Cuivre ou acier inox IV/V IV/V Cuivre ou acier inox 16 1 Poignée Plastique IV/V 17 1 Piston 18 1 Gachette Plastique 19 1 Garniture de poignée Caoutchouc IV/V 20 1 Tuyau "Rilsan" IV/V ANNOTATIONS DES PLANCHES Repère Planche Texte A II/VI Lumière permettant le réglage du nord magnétique B II/VI Repérage du nord magnétique (gravure extérieure) C II/VI Contours des continents (gravure facultative) D II/VI Latitudes et longitudes (gravure intérieure) E II/VI Fuseaux horaires (GMT) (gravure extérieure) F II/VI Trajectoire annuelle de l'astre visé (soleil) (gravure extérieure) G III/VI Secteur coloré translucide H V/VI Repérage du nord magnétique annuel (gravure extérieure) J V/VI lignes de juxtaposition du secteur coloré de la sphère 01 (gravure intérieure) REVENDICATIONS est un appareil de mesure de position géographique caractèrisé par le fait qu'il fait appel à la présence d'un astre visible, àl'existence d'un champ magnètique terrestre,et à l'existence d'une force de gravité terrestre, le tout simultanément. Il est également caractérise paw le fait qu'il comporte dans sa structure une sphère ce qui supprime tous les problemes de transposition à une carte plane, caractérisè encore par le fait d'une lecture directe de la position , sans calculs , sans tracés, sans connaissances particulières; caractérisé enfin par le fait qu il ne fait appel qu' à un objectif visible s un astre et qu'entre autres le soleil est toujours plus ou m@ins localisable meme par visibilité réduite