Le goniomètre-boussole de batterie est un instrument très portatif destiné aux opérations topographiques courantes, et à la préparation du tir pour les matériels pourvus d'un appareil de pointage divisé en millièmes.
L'instrument comporte un viseur prismatique à grand champ, et un déclinatoire, tous deux solidaires d'un plateau supérieur Q.
Le viseur est une petite lunette à prismes (grossissement voisin de 4); l'oculaire possède une mise au point actionnée par une manette M. Sa ligne de visée est mobile dans un plan (vertical quand l'appareil est en station), sensiblement parallèle à la direction repère de l'aiguille aimantée. Elle peut être rendue horizontale à l'aide du niveau V, qui en est solidaire; le mouvement en hauteur est commandé par la vis U.
Le micromètre du viseur comporte : une ligne de foi verticale pour les pointés en direction, une graduation d'angle de site de -100 millièmes à +100 millièmes et une échelle stadimétrique. L'axe optique est défini par l'intersection du trait vertical du micromètre et du trait 0 de l'échelle des sites.
Un levier de sûreté D permet d'immobiliser l'aiguille aimantée pour les transports; à la position de route, le levier doit être à droite. Cette précaution est indispensable. Un petit prisme grossissant placé à côté du verre d'œil de l'oculaire du viseur permet d'observer avec précision l'aiguille aimantée ainsi que son repère.
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Le repère placé en avant du viseur ne sert qu'à faciliter une mise en direction grossière, l'opération devant obligatoirement s'achever par la mise en coïncidence de la pointe sud de l'aiguille avec le repère placé sous le prisme grossissant.
Le plateau supérieur, entraînant avec lui le déclinatoire et le viseur, est mobile sur un plateau inférieur : mouvement rapide en appuyant à fond sur la palette de débrayage W ; mouvement lent en agissant sur le bouton moleté T. Quand on s'est servi du mouvement rapide, vérifier que la palette s'est bien relevée complètement sous l'action du ressort de rappel; dans le cas contraire, il ne faut pas essayer de relever cette palette à la main, mais continuer à tourner le bouton moleté : la palette se relèvera d'elle-même.
On peut donner un mouvement général de rotation à l'ensemble, sans déranger la position relative des graduations des deux plateaux : mouvement rapide en desserrant la clef C; mouvement lent, en agissant sur le bouton moleté S, après avoir resserré la clef C.
L'axe du goniomètre est fixé sur le trépied par une rotule R, libérée ou immobilisée par la clef de serrage G. Un petit niveau sphérique H, solidaire du plateau inférieur, permet de rendre l'axe vertical.
Le trépied se compose de trois branches à coulisse, et d'un tube vertical coulissant qui peut se fixer à volonté par clef de serrage B, ce qui permet de faire varier la hauteur de l'instrument de 0m,80 à 1m,80. Il est prudent, quand on veut faire des opérations topographiques précises en se servant de l'aiguille aimantée, de sortir le moins possible le tube coulissant vertical.
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Lorsqu'on emploiera le goniomètre-boussole comme instrument topographique, on se servira exclusivement de la graduation en direction continue croissant dans le sens de la marche des aiguilles d'une montre, c'est-à-dire :
Soient 0 le point de station connu, A, B, C d'autres points connus visibles de 0 et aussi éloignés que possible. Au préalable, déterminer, par des mesures au rapporteur sur la carte ou la planchette, ou par le calcul, les gisements des directions OA, OB, OC. Mettre le goniomètre en station au point O. Faire marquer l'angle α à la graduation continue rouge.
Desserrer la vis de serrage C du mouvement général; amener sensiblement le viseur dans la direction A; serrer la vis C; achever le pointé sur A en amenant la ligne de foi verticale sur le point, à l'aide du bouton moleté S du mouvement général. Ceci fait, sans toucher au mouvement général, faire le tour d'horizon sur A, B, C en fermant sur A. Soient a', β', y', les lectures. Si ces lectures concordent à 1 millième près avec les gisements théoriques α, (3, γ, l'instrument est orienté.
Si les différences sont notables, faire la moyenne ε de ces différences : α - α', (3 - W, A l'aide du mouvement général lent, faire tourner le goniomètre de manière à augmenter toutes les lectures de la quantité ε. Le tour d'horizon observé concorde alors le mieux possible avec le tour d'horizon théorique, et l'instrument est orienté, c'est-à-dire que ses lectures sont des gisements.
L'instrument est d'abord orienté en un point connu comme il vient d'être dit. Puis, sans toucher au mouvement général, on repère son orientation à l'aide du déclinatoire. Pour cela, libérer l'aiguille aimantée en poussant à gauche le levier de sûreté D. Tourner le plateau supérieur en agissant sur la palette de débrayage, de façon à amener l'aiguille aimantée au voisinage de son repère.
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Établir rigoureusement la coïncidence, en agissant sur le bouton moleté T du haut. Lire le gisement correspondant. Recommencer trois ou quatre fois le pointé sur l'aiguille aimantée, et prendre la moyenne des valeurs ainsi trouvées. Noter cette valeur K, et l'inscrire sur le goniomètre pourvu à cet effet d'une plaquette de celluloïd.
La valeur de K ainsi trouvée est valable seulement pour un instrument déterminé et dans une faible étendue. Si l'on change de région, il faudra à nouveau décliner le goniomètre-boussole.
Remarque importante : La déclinaison donnée par les cartes ne peut être utilisée que comme une approximation assez grossière. L'axe du viseur n'est en effet qu'à peu près parallèle à la direction-repère de l'aiguille aimantée, la différence entre deux goniomètres pouvant atteindre 20 à 30 millièmes.
L'instrument est mis en station au point A et orienté comme il vient d'être dit. Puis, à l'aide de la palette de débrayage et du bouton moleté du haut, amener la ligne de foi du viseur sur le point B. La lecture faite sur la graduation continue rouge est le gisement de B.
La valeur d'un angle s'obtient en faisant la différence des gisements des deux directions, mesurés ainsi qu'il est indiqué ci-dessus. Mais, si l'on n'a qu'un angle à mesurer, on peut se dispenser d'orienter l'instrument et simplifier l'opération, ainsi qu'il suit :
Le jalon de 2 mètres étant placé verticalement au point dont on cherche la distance à la station, amener l'image du jalon sur l'échelle stadimétrique du micromètre. En agissant sur le bouton de pointage en hauteur U, amener la ligne de foi du voyant inférieur sur le trait oc de l'échelle; lire la distance en interpolant entre les 2 traits de la graduation qui comprennent la ligne de foi du voyant supérieur.
Pour les distances inférieures à 25 mètres, employer l'un des voyants fixes et le bouton qui sert à assembler les deux parties de la mire qui sont à un intervalle de 1 mètre et diviser par 2 la distance lue.
La mesure ainsi effectuée n'est précise que si le jalon est tenu bien vertical. En opérant avec soin, l'erreur à craindre est d'environ 1 mètre à 100 mètres. Cette erreur croissant très rapidement avec la distance, il ne faudra en aucun cas dépasser la distance de 150 mètres.
Le relèvement peut être fait avec un goniomètre-boussole décliné ou avec un goniomètre non exactement décliné. Dans les deux cas, on fait un tour d'horizon sur les points connus, en partant d'un point bien net, visant successivement tous les points dans l'ordre du tour d'horizon, et terminant sur le point de départ; l'erreur de fermeture du tour d'horizon ne doit pas dépasser 1 ou 2 millièmes.
On fait également la lecture sur l'aiguille aimantée au début et à la fin. On a ainsi un double contrôle de la stabilité de l'instrument, et le moyen de décliner l'instrument. Le point de station sera généralement déterminé par construction graphique sur la carte ou sur une planchette blanche.
Les lectures sont des gisements. On peut donc tracer immédiatement les visées sur le plan en se servant du rapporteur. Si l'on est sûr de la déclinaison et que les visées ne soient pas trop longues, on prendra le point au centre du chapeau. Dans le cas contraire, on procédera comme pour le relèvement non orienté, ainsi qu'il est expliqué ci-dessous.
Si le goniomètre-boussole n'est pas exactement décliné, on l'aura au moins orienté d'une façon approximative à l'aide de la valeur théorique de la déclinaison. Les gisements des visées diffèrent des lectures du tour d'horizon d'une petite constante ε, encore inconnue. La construction du relèvement aura pour résultat à la fois la détermination du point et la détermination de la constante ε, et par suite de la constante de déclinaison K de l'instrument.
On emploiera l'un des procédés graphiques suivants :
Par chacun des points connus tracer au rapporteur une droite de gisement égal à la lecture faite sur ce point. Marquer cette série de droite au chiffre 1. L'examen du chapeau indique de quel côté il faudrait faire tourner toutes les visées pour réduire le chapeau. Tracer, à partir des points connus, une deuxième série de droites faisant respectivement avec les premières un angle d'un nombre rond de millièmes, 20 ou 30, par exemple, dans le sens voulu (le même pour toutes). Marquer cette deuxième série de droites du chiffre 2. En joignant le point d'intersection de deux droites de la série 1 avec le point d'intersection des deux droites correspondantes de la série 2, on a un segment capable (ou plus exactement sa corde, qui peut être confondue graphiquement avec l'arc de cercle). On trace ainsi trois ou quatre segments. Leur point d'intersection donne le point cherché. La position de ce point par rapport aux droites de la série 1, donne la valeur de la correction à apporter aux lectures pour les transformer en gisements.
Remarque I : Cette même correction s appliquée avec son signe à la lecture faite sur l'aiguille aimantée donne. la valeur de la constante de déclinaison K de l'instrument.
Remarque II : Si l'on n'avait pas pris la précaution d'orienter approximativement le goniomètre, la correction à apporter aux lectures pour les transformer en gisements, le gisement du zéro, ne serait plus un petit nombre, mais un nombre quelconque C. En comparant la lecture faite sur l'aiguille aimantée au gisement du Nord magnétique donné par la carte, on aura une valeur approchée de cette constante, qu'on arrondira en dizaine de millièmes ; soit Co. On aura alors : C=C0 + c ε étant l'inconnue à déterminer. On fera la construction en prenant pour les gisements des droites de la série 1 les lectures augmentées de Co.
On a visé les points connus A B C et obtenu les lectures α, (3, γ. Soient a, b, c, les points correspondants reportés sur la planchette blanche ou le plan directeur. De a tracer une droite faisant avec ab un angle qui, compté positivement dans le sens de la marche des aiguilles d'une montre, soit égal à a. De même tracer de b une droite faisant avec ba un angle égal à P. Soit y leur point d'intersection. Joindre y c et mesurer son gisement. Comparer ce gisement avec la lecture y faite sur C, et en déduire le gisement du zéro du tour d'horizon. Transformer toutes les l...
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