PHI-4A-2 ein mechanischer Analog-Rechner zur Koppelnavigation und Ablagebestimmung, eingesetzt im Starfighter F-104G. Avionic Museum Startseite
		Der PHI-4A-Koppelnavigator ist ein teilmechanischer (!!) Flugrechner, der Starfighter-Piloten Richtung und Entfernung zu einem von elf vorher "einprogrammierten" Zielen angab. Dabei wurden Kompass-Deviation und Wind berücksichtigt. Rechnerisch wurde die tatsächliche Position durch Integration der Fluggeschwindigkeit ermittelt ("Koppelnavigation") und dann die Differenz zum gewählten Zielort errechnet und mit Winkel und Entfernung angezeigt ("Ablage")
		Mathematisch gesehen bestand das Gerät aus einem Scheiben-Multiplizierer (Modul 1), einem Sinus- und Cosinus-Funktionsgenerator (Modul 2a) mit nachgeschalteten Rechenwerken (Modul 2b und Modul 3) aus je zwei Integratoren, deren Ausgänge subtrahiert wurden. In Modul 2a wird die aktuelle Geschwindigkeit in X-/Y-Komponenten dargestellt, in Modul 2b der Wind "subtrahiert" und daraus die aktuelle Position integriert. In Modul 3 wird die Differenz zwischen aktueller Position und Zielposition ermittelt, die im Demultiplexer ("Selector") ausgewählt wurde. Nachgeschaltete Interfaces erzeugen die Signale für den PHI (Position and Homing Indicator).
		In Modul 1 (links) und 2 (rechts) zusammen, von unten gesehen. Modul 1 enthält eine Scheibe, die konstant mit 1 Umdrehung pro Sekunde gedreht wird. Über einen unten erklärten Mechanismus wird die Umdrehungsgeschwindigkeit proportional zur Fluggeschwindigkeit gestaltet. Modul 2 trennt die Fluggeschwindigkeit in Nord/Süd- und Ost/West-Komponenten (hinten), zieht die Windgeschwindigkeiten ab und integriert die Werte (vorne) - und ermittelt so die Position des Flugzeugs.
		Rechts im Bild Stellmotor für den Schlitten (unten über der Scheibe) und das Potentiometer zur Rückkopplung. Der Schlitten enthält eine Kugel, die die Drehung der Scheibe auf die Stahlachse darüber überträgt. Steht der Schlitten in der Mitte, dreht sich die Achse gar nicht; steht er ganz links, dreht sich die Achse sehr schnell. Das Zahnrädchen links ist der "Ausgang" des Moduls; hier geht es weiter nach Modul 2. Die Umdrehungsgeschwindigkeit ist der Fluggeschwindigkeit proportional (bei Vmax ca. 10 U/sec).
		Auf der Scheibe sind noch die Spuren der letzten Einsätze zu sehen. Ganz unten ist die Spindel zu sehen, die den Schlitten verstellt. Darüber ist die Stahlwelle, die als "Ausgang" dient. Die Übertragungskugel ist gerade noch sichtbar. Links davon der Endabschalter für die Schlitten-Nullstellung.
		Modul 2 enthält links vorne den "Ball Resolver". Von hinten wird die Fluggeschwindigkeit eingespeist und in ihm in zwei Komponenten getrennt: Knapp hinter dem grünlichen Deckel sind rechts zwei dünne Achsen zu sehen (eine nach oben, eine nach rechts), über die es weiter zu den Integratoren rechts geht.
		Nach Abnahme des Deckels sieht man die Präzisions-Stahlkugel. Der Kugellager-Korb hält jedoch nicht diese Kugel, sondern einen frei drehbaren "Andrücker" (hier entfernt).
		Bei herausgenommener Kugel kann man das Funktionsprinzip verstehen: Die Kugel wird von der in der Tiefe liegenden Walze (1) angetrieben. Zwei Abnehmer-Rädchen in der Mitte des Gehäuses (2 und 3) übertragen dann die Drehung nach außen.
		Die Auftrennung in X- und Y-Komponente erfolgt durch die unterschiedliche Ausrichtung der Kugel-Antriebswalze. Angetrieben wird die Walze durch Modul 1 über die stark untersetzenden Zahnräder (2), ausgerichtet wird sie von Zahnrädern (1) eines Servomotors, der von einem (externen) Magnet-Kreiselkompass gestellt wird. Das linke Bild entspricht einem Flug nach Nordost (45°) - beide Abnehmer-Räder werden bewegt (sin 45° und cos 45°). Das rechte Bild entspricht einem Flug genau nach Ost - nur der rechte Abnehmer wird bewegt (sin 90°), der untere bleibt still (cos 90°)
		Die beiden course-Komponenten (course = vom Kompass angezeigter Kurs) werden in Modul 2b "integriert". Eine eigentliche Integration findet nicht statt, denn der Drehwinkel entspricht ja schon der Flugstrecke. Zuerst wird in (4) die Umdrehung noch einmal stark untersetzt (mechanisches Getriebe), dann wird in (5) mit einer Feder ein Endanschlag abgefangen. (1) ist der Käfig eines Differentialgetriebes, das das Wendel-Potentiometer (6) antreibt - dies stellt den "Ausgang" dar. Am Differential wird von der Flugstrecke (2) noch die Windkomponente (3) abgezogen. Dieses Zahnrad (3) wird von einem eigenen Stellmotor (siehe unteres Bild) angetrieben.
		Ansicht von vorne: (1) ist das Ritzel, das sich proportional zur Windgeschwindigkeit dreht. Die untere Hälfte ist identisch mit der oberen; eine berechnet die Nord/Süd-Koordinate, die andere die Ost/West-Koordinate. Ein fast identisches Modul 3 berechnet die Differenz zwischen Standort und ausgewähltem Zielort.
		Die Interface-Elektroniken enthalten eine hohe Anzahl RC-Glieder. Meines Wissens erzeugen sie phasenverschobene Siganle zur Ansteuerung des PHI-Indicators.
		Seitlich vorne befindet sich ein Relais-Array, mit dem die Betriebsarten umgeschaltet wurden.
		Die Relais waren zum schnellen Auswechseln in einer ausklappbaren Bucht angeordnet.
		Zum Navigationsrechner gehörten zwei Bedienteile, eines war die hier abgebildete "wind unit", in der Windstärke und -richtung eingegeben wurden.