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Vorrichtung zur Bestimmung des Elevationswinkels von Geschützen und Maschinengewehren.
Die Erfindung ist eine mechanische Vorrichtung zur Ermittlung der für das Richten einer Feuerwaffe erforderlichen Schuss elemente, wenn entweder die direkte Entfernung und der Höhenwinkel des Treffpunktes oder dessen metrische Höhe und Horizontalentfernung vom Geschütz oder Maschinengewehr bekannt sind.
Erfindungsgemäss besteht diese Einrichtung aus einer Tafel mit einer Rasterteilung mit gegekrümmten Koordinaten, auf der ein elastisches Metallband so deformiert wird, dass es mit möglichster Annäherung die Form einer Geschossbahn mit beliebigem Elevationswinkel annimmt. Die Deformation des Metallbandes erfolgt durch Stangen, an denen das Metallband befestigt ist. Die Stangen sind in ihrer Länge verstellbar und um fixe Drehpunkte drehbar, wobei sie jedoch bei der Drehung zueinander parallel bleiben. Der Unterschied zwischen der durch das Metallband gebildeten Linie und der in der graphischen Schusstafel verzeichneten Geschossbahn wird durch entsprechende Verzerrung des Orthogonalrasters ausgeglichen.
Da bekanntlich der Elevationswinkel einer Geschossbahn, die durch einen im Orthogonalraster der graphischen Schiesstafel eingetragenen Treffpunkt hindurchgeht, von der Anfangsgeschwindigkeit des Geschosses abhängt und diese bei gegebenem Geschoss von der Ladung, so muss die Form der elastischen Deformation des die Geschossbahn nachbildenden Metallbandes durch entsprechend Veränderung der Einspannstellen der jeweiligen Anfangsgeschwindigkeit, also der Ladung, die bei Geschützen gewöhnlich aus mehreren gleichen Teilladungen besteht, erreicht werden. Da ausserdem die Form der Geschossbahn von den jeweiligen Witterungseinflüssen abhängt, so muss auch ihre Nachbildung, die elastische Linie des Metallbandes, nach Skalen, die die Witterungseinflüsse berücksichtigen, verstellbar sein.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einer beispielsweisen Ausführungsform in
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Linie eine entsprechende Anzahl von Zapfen 2 drehbar gelagert, die mit je einem gleichachsigen Gegenzapfen 3 an einer Führungshülse 4 schildzapfenartig angesetzt sind. Zwischen den Hülsen und der Grundplatte sind auf dem Zapfen 2 kleine Schneckenräder 5 verdrehungssicher befestigt, in deren Verzahnung eine gemeinsame Schneekenspindel 6 eingreift, auf der ein Drehknopf 6a sitzt, mit dem die Schneckenspindel 6 gedreht wird.
Der dem Elevationswinkel der Geschossbahn entsprechende Verdrehungswinkel der Führungshülsen 4 aus der horizontalen Nullage, kann mittels einer Zeigermarke la auf einer Skala 19a abgelesen werden, die auf einer Zahnstange 19 angebracht ist, in deren Verzahnung ein Stirnrad 6b eingreift, das auf der Schneckenspindel 6 befestigt ist.
Zwecks guter Lagerung der Führungshülsen 4 sind deren obere Zapfen 3 in einem gemeinsamen Bügel 7 drehbar gelagert. In jeder der Führungshülsen sind genau eingepasste Schubstangen 8 verschiebbar und durch Klemmschrauben 4a festklemmbar gelagert. Die Schubstangen 8 sind einerseits mit einer Einstellspitze 8b versehen und tragen am andern Ende eine Hülse 9, die ebenfalls verschiebbar, jedoch verdrehungssicher gelagert sind. Diese Hülsen besitzen eine Klemmschraube 9a und einen verdrehbar gelagerten Zapfen 10. Diese Zapfen sind am unteren Ende geschlitzt und fassen ein sehr dünnes elastisches Metallband 11, das über der in zwei Falzen der seitlichen Leisten der Grundplatte einschiebbaren Rasterplatte R zu liegen kommt.
Das Metallband 11 ist an seinem linken Ende an einem Zapfen 12 befestigt, der zwischen der Grundplatte 1 und dem Bügel 7 drehbar gelagert ist. Die Einstellspitzen 8b
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der Sehubstangen 8, deren Entfernung vom Zapfen 10 entsprechend dem jeweiligen Gewicht der Pulverladung mittels der Klemmschraube 9a nach Teilungen 8a auf den Schubstangen eingestellt werden, müssen
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platte verbunden und sitzt in den Zangen 15, die mittels kurzer Zapfen 15a in den Schraubenmuttern 16 verdrehbar gelagert sind. Durch die Schraubenmuttern 16 gehen die in der Grundplatte verdrehbaren, jedoch verschubsicher gelagerten Sehraubenspindeln 17, durch deren Verdrehung eine Deformation des Stahlbandes 13 vorgenommen werden kann.
Diese Deformation erfolgt unter Benutzung von Verschiebungmassstäben 18a, die auf verdrehbar und verschiebbar in der Grundplatte 1 gelagerten Skalenzylindern 18 abgebracht sind. Jede Schraubenmutter 16 trägt einen Einstellzeiger 16a, der auf der jeweils eingestellten Skala 18a des Teilungszylinders spielt. Auf jedem dieser Teilungszylinder sind mehrere, z. B. vier Skalen verzeichnet, die ebenso wie die Teilungsstriche Sa auf den Schubstangen 8 dem jeweiligen Gewicht der Pulverladung des Geschützes bzw. den Anfangsgeschwindigkeiten'des Geschosses entsprechen.
Die verschiedenen Formen des Metallbandes 11, die beim Verschwenken der Führungshülsen 4 um die Schildzapfen 2 und 3 erzeugt werden, sollen den Geschossflugbahnen für verschiedene Erhöhungswinkel der Feuerwaffe bei einer bestimmten Anfangsgeschwindigkeit des Geschosses entsprechen.
Zur Darstellung der Flugbahn durch das elastische Band wird die graphische Schiesstafel der Waffe als Unterlage eingeschoben und hierauf das elastische Band durch Verlängern oder Verkürzen der Schubstangen 8 in Fig. 1 gemäss der Pulverladung an jene Flugbahn angeglichen, die gemäss der graphischen
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enthalten.
Würde in allen Höhenschichten der Luft derselbe Luftwiderstand herrschen, so könnten die übrigen Bahnen durch Versehwenken der Vorrichtung erhalten werden. Sie müssten sich dann mit den entsprechenden Bahnen in der graphischen Schiesstafel decken. Dies ist aber nicht der Fall, da die Luft einen verschiedenen Widerstand entgegensetzt.
Um die so entstehenden Unterschiede zwischen der Flugbahn, welche durch das elastische Band erzeugt wird und der Bahn desselben Erhöhungswinkels in der graphischen Schiesstafel auszuschalten, gibt es zwei Möglichkeiten :
1. man lässt die Sehiebestangen 8 für jede neue Erhöhung sich der Länge nach verändern, gleicht also die Bahn des elastischen Bandes an die der aufliegenden Schiesstafel an, oder
2. man projiziert die Punkte der aufliegenden Schiesstafelbahn auf die erzeugte Bahn des elastischen Bandes.
In der Vorrichtung wurde die zweite Möglichkeit als Lösung der Unstimmigkeit gewählt, da diese für die praktische Durchführung mehr Erfolg verspricht.
In Fig. 2 sollen die am Raster R ersichtlichen Hilfslinien und Parabeln den Vorgang der Konstruktion des verzerrten Orthogonalrasters darstellen.
Die strichlierte, also die in Fig. 2 obere Parabel stellt die Flugbahn vor, wie sie der graphischen Schiesstafel entnommen wird. Für dieselbe Erhöhung (J. (der Winkel ist am Raster gekennzeichnet) wird die Bahn des elastischen Bandes durch Aufwärtsschwenken der Vorrichtung durch Verdrehen der Schraubenspindel 6 in der Gestalt erzeugt, wie sie in der unteren voll ausgezogenen Parabel am Raster R zu sehen ist.
Nun werden die Punkte der strichlierten Parabel, zu welcher die strichliert gezeichnete Orthogonalrasterteilung gehört, auf die voll ausgezogene Parabel mittels eines Parallelstrahlenbündels projiziert.
Der'Projektionswinkel wird am günstigsten mit 45 Graden gewählt und muss selbstverständlich für alle Bahnen beibehalten werden.
Durch diese Projektion entsteht ein verzerrter Raster, der in der'Zeichnung durch die gekrümmten voll ausgezogenen Hilfslinien stellenweise angedeutet ist.
Demnach entspricht jeder graphischen Schiesstafel für eine bestimmte Ladung eine verzerrte Rastertafel. Folgerichtig müsste weiters für jede Änderung der Anfangsgeschwindigkeit infolge von Witterungseinflüssen bzw. des von diesen abhängigen Feuchtigkeitsgehaltes der Pulverladung eine eigene verzerrte Rasterplatte eingeschoben werden. Da aber die Verschiebungsmassstäbe 18a mit Rücksicht auf den verzerrten Raster berechnet wurden, sind die Unstimmigkeiten, bedingt durch die Änderung der Anfangsgeschwindigkeit infolge der Witterungseinflüsse, so gering, dass sie praktisch bedeutunglos sind.
Die Handhabung dieser Einrichtung ist nun folgende : Die Lage des Zieles sei auf der Rasterplatte gegeben durch Höhe und Horizontalentfernung oder durch den Höhenwinkel und die Entfernung.
Nun wird die Länge der Stangen 8 entsprechend der Pulverladung mittels der Teilungsmarken 8a eingestellt und mittels der Klemmschrauben 9a fixiert. Hierauf wird die der Pulverladung entsprechende Rasterplatte R in die Grundplattenfalzen eingeschoben. Sodann werden die der Ladung entsprechenden Verschiebungsmassstäbe unter die Zeigermarken 16a gestellt und durch Verdrehen der Schraubenspindeln17, also durch Verstellung der Schraubenmuttern 16 das Metallband 13 entsprechend den jeweiligen Witterungseinflüssen deformiert. Nun werden längs der oberen Metallbandkante (Fig. 2) die Schubstangen-
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spitzen eingestellt und die Schubstangen 8 durch die Klemmschrauben in den Hülsen 4- fixiert.
Schliesslich werden durch Verdrehen der Schneckenspindel 6 die Führungshülsen 4 so weit verschwenkt, dass das Metallband 11 durch das auf der Rasterplatte R verzeichnet Ziel hindurchgeht. Der Verdrehungswinkel dieser Hülsen ist dann der Elevationswinkel der Feuerwaffe und wird durch die Zeigermarke la auf der Skala 19a angezeigt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Bestimmung des Elevationswinkels von Geschützen und Maschinengewehren, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Tafel mit einer Rasterteilung mit gekrümmten Koordinaten die Geschossbahn durch ein elastisches Band (11) nachgebildet wird, das mittels mehrerer, der Länge nach verstellbarer parallel zueinander verschwenkbarer Stangen (8-10) derart deformiert wird, dass es mit möglichster Annäherung die Form einer Geschossbahn annimmt, wobei der Unterschied zwischen der Form des Bandes und der in einer graphischen Schusstafel mit Orthogonalkoordinaten verzeichneten Geschossbahn durch eine entsprechende Krümmung der Koordinaten der Tafel ausgeglichen wird.