<Desc/Clms Page number 1>
Geschützaufsatz für direktes und indirektes Schiessen auf bewegliche Ziele.
Bisher wurden die Gesehützaufsätze für das Schiessen auf bewegliche Ziele lediglich für das direkte Schiessen konstruiert, so dass ihre Vorhaltemechanismen und Konstruktionsteile, welche den Elevationswinkel und die Tempierung bestimmen, für das indirekte Schiessverfahren nicht gebraucht werden können.
Die Schusselemente werden demnach bei dem indirekten Schiessen für einen gedachten Batteriemittelpunkt von einem Zentralkommandogerät bestimmt.
Mit Rücksicht auf die Fortschritte der Flugtaktik ist aber unumgänglich notwendig, die Geschütze jeder Fliegerabwehrbatterie voneinander unregelmässig zu entfernen, so dass das bisherige Verfahren, bei dem ein gedachter Batteriemittelpunkt benutzt wird, unbrauchbar wird.
Es ist demnach notwendig, die Geschützaufsätze so zu konstruieren, dass sie die resultierenden Elemente für jedes Geschütz separat bestimmen, u. zw. auf Grund des vom Punkte N gemessenen Horizontalwinkels (p,, und des Vertikalwinkels . Man muss also diese vom Punkte N aus bestimmten Werte von tp und T für den Messpunkt M in die Winkelwerte, welche dem Punkte G entsprechen, umwandeln (s. Fig. 1).
Wenn man also die um die Parallaxwinkelkorrektur berichtigte Elemente und Ty oder < p und Dadurch eine Parallaxeinriehtung jeweilig und ununterbrochen realisieren könnte, so könnte man die so erhaltenen Wertepaare zur Bestimmung der Vorhalte und demnach der resultierenden Elemente des Zielpunktes Z anwenden.
Dieses Verfahren wird aber bei den bisher bekannten Konstruktionen von Gesehützaufsätzen nicht angewendet, so dass man diese nicht universal-für direktes sowie für indirektes Schiessen-an- wenden kann.
Die bisher bekanntgewordenen Geschützaufsätze, welche für das Schiessen gegen Flugzeuge bestimmt sind, beruhen auf der Anwendung reduzierter Dreiecke, wobei der Höhenwinkel vs als eine Hauptveränderliche behalten wird ; aus diesem Grunde erstreckt sich ihre Anwendbarkeit nur auf einen beschränkten Bereich des Winkels, und für den Höhenwinkel Null sind sie nicht verwendbar. Ein Beschiessen von Erd-oder Seezielen ist demnach mit solchen Geschützaufsätzen unmöglich.
Die Anwendung der reduzierenden Dreiecke hat weiters zur Folge, dass man für, die mechanische Berechnung der einzelnen Bestimmungsgrössen Multiplikatoren oder ein logarithmisches Verfahren mit Funktionsnocken, somit verhältnismässig heikle, rasch abnutzbare und schwierig herzustellende Teile anwenden muss.
Diese Nachteile beseitigt der erfindungsgemässe Geschützaufsatz, der zugleich für das direkte oder indirekte Schiessen und das Schiessen gegen Luft-oder Erdziele verwendet werden kann.
Der eine Grundgedanke der Erfindung besteht in der Eingliederung eines Parallaxteiles in dem Mechanismus des Geschützaufsatzes, wobei der eine Teil des Parallaxteiles vom Seitenantrieb des Geschützes gesteuert wird und der andere Teil von den Empfängern der elektrischen Übertragung der Winkelwerte, die vom entfernten Punkt N gemessen werden, bewegt wird. Beide Teile werden durch Einstellung auf Marken und Gegenmarken im Einklang gehalten.
Der zweite führende Gedanke der Erfindung besteht in der Lösung eines nicht reduzierten, horizontalen Vorhaltedreieckes ohne Anwendung eines mechanischen Multiplikators und die Lösung des notwendigen Produktes v. t (wo v die Zielgeschwindigkeit und t die Geschossflugdauer bedeutet) durch
Anwendung des Mittelwertsatzes der Differentialrechnung.
<Desc/Clms Page number 2>
. Es ist leicht ersichtlich, dass die Durchführung des einen Gedankens ohne den zweiten führenden Gedanken nicht einfach wäre.
Fig. 1 stellt die einzelnen geometrischen Veränderlichen dar, u. zw. beim indirekten Schiessen, bei dem vom Punkt N aus die gemessenen veränderlichen Winkel < p und T durch ein optisches Visiergerät oder beim Schallhorchschiessen durch einen Richtungshörer bestimmt werden und wobei sich der Geschützaufsatz am Geschütze G befindet..
EMI2.1
EMI2.2
Man könnte den Horizontalwinkel y, t und den Kurs ss relativ zu einer beliebigen Richtung bestimmen ; hier wird jedoch als Bezugsrichtung die Basisrichtung Nss gewählt, um die geometrischen Erwägungen zu vereinfachen.
Im weiteren setzt man voraus, dass die Elemente y, v und @"welche wir als Invarianten bezeichnen, bekannt sind und dass dieselben durch ein beliebiges bekanntes Verfahren bestimmt wurden.
Die waagrechten Dreiecke A NGM' und # GM'Z' sind im Geschützaufsatze in einem konstanten Massstabe q verwirklicht.
Die Ausführung des Dreieckes A NGM'mit den Seiten q. b, q.DD und q. D und mit den Winkeln fp, t und (p wird beispielsweise durch die Fig. 2 dargestellt. Der Punkt M'ist durch die Marke 1 und die Gegenmarke 2 verwirklicht. Wenn die Grössen #n und Dn gegeben sind, so ist die Lage der Marke 1 eindeutig bestimmt. Wenn wir nun die Gegenmarke 2 so durch Verschiebung und Drehung verstellen, dass sie mit der Marke 1 einspielt, so haben wir eine Drehung um #g relativ zu GN und eine Verschiebung um Dg vom Punkte G durchgeführt.
Die Ausführung des Vorhaltedreieckes GM'Z'ist beispielsweise durch Fig. 3 dargestellt.
Das Dreieck liegt in dem Gesamtmechanismus so, dass die Richtung der Seite Dz, welche zu be-
EMI2.3
festgehaltener Länge des Armes, der die Marke 4 trägt, einzuspielen. Die so durchgeführte Verschwenkung aus der Verbindungslinie der beiden Drehpunkte heraus ist dem Seitenvorhalte AT gleich, die erfolgte Verschiebung ergibt die gesuchte Horizontalentferung DZ.
Bei der Auffindung der beiden Dreiecke handelt es sich also lediglich darum, Marken mit Gegenmarken einzuspielen, wodurch eine einwandfreie und genaue Funktion der Apparate für kleine und grosse Horizontalentfernung gesichert ist.
Die mechanische Ausbildung der beiden erwähnten Dreiecke, nämlich des Parallaxdreieckes (Fig. 2) und des Vorhaltedreieckes (Fig. 3), macht eine Verbindung beider nötig, weil beide Dreiecke eine gemeinschaftliche Seite Dg besitzen. Die Gesamtdurchführung der Verwirklichung dieser beiden Dreiecke sowie des ganzen Geschützaufsatzes wird durch die Fig. 4 dargestellt.
Der Horizontalwinkel #n wird durch den Empfänger 5 einer beliebigen bekannten elektrischen Übertragungsvorrichtung, die sich als verlässlich bewährt hat, übernommen. In der Figur wurde beispielsweise ein Doppelempfänger für grobe und feine Einstellung dargestellt.
<Desc/Clms Page number 3>
Auf die gleiche Weise wird der Höhenwinkel T durch den Empfänger 6 übernommen. Die Zeiger 7 und 8 drehen sich demnach um den Winkel Cfm der Zeiger 9 um den Winkel T".
Durch die Betätigung des Handrades 10 werden die Gegenzeiger 11 und 12 des Empfängers 5 um den Winkel Cfn gedreht, und durch diese Drehung wird auch der Dreharm 13 verschwenkt, auf welchem die Schraubenspindel 14 drehbar gelagert ist.
Dieselbe Bewegung wird zugleich auch einem der Planeten des Differentials 15 erteilt. Der zweite Planet dieses Differentials wird entsprechend dem Betrag der Strecke um Dn gedreht ; dieser Wert wird beispielsweise wie folgt bestimmt :
Durch die Betätigung des Handrades 16 wird die Schraubenspindel17 entsprechend der Länge der Strecke D gedreht. Die Schraubenmutter 18 trägt eine weitere Schraubenspindel 29 (Fig. 5) zur Einstellung der metrischen Höhe y. Der Hypotenusenhebel 20 dreht sich somit um den Höhenwinkel #n. Diese Drehung wird in einer gewählten Übersetzung auf den Gegenzeiger 21 übermittelt, der über dem Zeiger 9 des Empfängers 6 spielt.
Die der Grösse Dn entsprechende Drehung wird zum weiten Planeten des Differentials 15 geführt, so dass die Satalliten desselben um die Summe tp + D gedreht werden und dementsprechend das Schneckenrad 22 antreiben.
Die Schraubenspindel 14 dreht sich somit relativ zum Dreharm 13 entsprechend dem Werte von D und verschiebt nun mittels der Mutter 23 die Marke 1, welche den Punkt M'der Fig. 1 darstellt, um q D.
Der verschiebbare, aber nicht drehbare Ring 24 wird mittels des Stellknopfes 25 um eine der Basis b proportionale Strecke längs der Skala 26 verstellt. Der Ring 24 trägt zwei auf ihm drehbar angeordnete Ringe 27 und 28. Der Ring 27 ist mit einem Arm 29 versehen, welcher die Schraubenspindel 30 trägt. Diese erhält vom Ringe 28 mittels des Getriebes 31 eine Drehung von der Grösse D + fp, und weil die Schraubenspindel mit dem Ringe 27 um Cfg gedreht wird, so dreht sie sich relativ zu diesem Ringe nur entsprechend dem Werte von Dg. Die Schraubenmutter 32 verschiebt dann die Marke 2 um den Betrag q Dg.
Die Drehung des Ringes 28 um die Summe der Werte #g + D wird durch das Differential 33 bewerkstelligt. Dieses wird einerseits vom Handrade 34 um Du und anderseits mit dem Ringe 27 um 9"angetrieben.
Das ganze Geschütz dreht sich mit der Oberlafette und dem Geschützaufsatz beispielsweise mit dem Schneckenrad 35 herum, indem man das Seitenrad 36 um den berichtigten Seitenwinkel tpz betätigt.
Diese Drehbewegung wird mittels einer Hilfswelle 37 dem Differential 38 zugeführt. Die Satallite des Differentiales drehen sich um ## mittels einer Welle 39, welche diese Drehbewegung vom Handrade 40 erhält.
Der zweite Planet des Differentials 38 dreht sich demnach um den Wert tpu = Cfz - Ätp, wenn sich das ganze Geschütz dabei um den berichtigten resultierenden Seitenwinkel yz dreht.
Die Drehbewegung um wird weiters durch das Getriebe 41 dem Differential 42 zugeführt. Der eine Satallit desselben erhält eine Drehbewegung um den Kurs ss des Flugzeuges, so dass sich der zweite Planet um den Winkel # = + ss dreht. Diese Drehung wird dann zu dem Vorhaltearm 43 übergeführt, welcher eine drehbar gelagerte Schraubenspindel trägt, die vom Differential 45 entsprechend dem Betrag von # +v. t gedreht wird. Der zweite Planet von diesem Differential wird dazu entsprechend der Grösse des Produktes v. t gedreht, wobei diese Drehung von dem in Fig. 4 links gezeichneten Teile des Geschützaufsatzes mittels der Welle 46 zugeführt wird.
Die Schraubenmutter 47 verschiebt demnach relativ zu dem Vorhaltearm 43 die Marke 3 um den Wert q. v. t, so dass die Marke 3 den Punkt M'vertritt.
Der Dreharm 48, der die Gegenmarke 4 trägt, wird vom Handrad 40 um den Winkel A T verschwenkt, ist im Geräte verschiebbar angebracht und wird durch die Hülse 49 und die Schraubenspindel 50 relativ zur Achse 0 um den jeweiligen Wert von Dz verschoben. Die Schraubenspindel 50 wird vom Handrade 51 betätigt, und diese Drehbewegung um D wird der Rohrwelle 52 übermittelt und mittels dieser in den in der Figur links gezeichneten ballistischen Teil des Aufsatzes überführt.
Der Dreharm48 ist mit einer Schraubenspindel53 versehen, welche relativ zu dem um den Winkel ÄCf schwenkbaren Arm entsprechend der Grösse von Dg gedreht werden soll. Dazu braucht man die Summe Dg + Atp, welche mittels des Differentials 54 erhalten wird. Einer der beiden Planeten von diesem Differential wird mittels des Getriebes 55 um den Betrag Dg gedreht, der zweite Planet erhält die Drehbewegung um den V orhaltwinkell1 Cf mittels der Verbindungswelle 56. Die Satallite von diesem Differential drehen demnach die Welle 57 um die verlangte Summe Dg + ##, welche weiters mittels der Welle 57 und 58 auf die Welle 53 übermittelt wird.
Die Schraubenmutter 59 verschiebt sich somit auf dem Dreharm 48 um den Wert von D und verstellt in der gewünschten Weise die Gegenmarke 4.
Beim direkten Schiessen muss das Ziel M mittels eines Geschützfernrohres verfolgt werden, wobei jedoch das Fernrohr relativ zu dem Geschützaufsatz und zu dem ganzen Geschütz um den V orhaltwinkell1tp verdreht wird. Der Höhenwinkel des Fernrohres muss dabei dem Werte'tu gleich sein.
<Desc/Clms Page number 4>
Man verwendet zweckmässig die schon durch das Differential 54 gebildete Summe'von Dg + A < p zum Antrieb des Geschützfernrohres 60. Dies erfolgt beispielsweise folgendermassen :
Das Geschützfernrohr 60 ist mit seinem Antrieb auf dem Schneckenrade 61 gelagert. Das Schneckenrad wird durch die Schnecke 62 und die Welle 56 um den Winkel Afp gedreht. Die Summenbewegung Dg + A (p wird durch das Getriebe 63 auf das Rad 64 übertragen. Dasselbe treibt die Schraubenspindel 65 um den Wert von D relativ zum Schneckenrade 61 an. Hiedurch wird die Schraubenmutter 66 (s. Fig. 6), welche mit der Höhensehraubenspindel 67 versehen ist, um Dg verschoben.
Die Mutter 68 verwirklicht demnach den Punkt M, und der Hypotenusenhebel 69 dreht sich um den Höhenwinkel und nimmt das Geschützfernrohr 60 mit.
Es ist also leicht ersichtlich, dass es genügt, wenn der Bedienungsmann, welcher früher bei dem indirekten Schiessen mittels der Handräder 34 und 36 die Gegenmarke 2 mit der Marke 1 eingespielt hat, nun beim direkten Schiessen durch Betätigung derselben Handräder das Ziel durch das Geschützfernrohr 60 verfolgt.
Aus der bisherigen Beschreibung geht hervor, dass die Verbindung des Parallaxdreieckes mit dem Vorhaltedreieeke eine Drehbewegung liefert, die der gesuchten Horizontalentfernung D proportional ist, dass aber anderseits das Vorhaltedreieck eine Drehbewegung entsprechend der Grösse v. t benötigt.
Ausserdem muss die Elevation s und die Tempierung c in bezug auf den Punkt Z bestimmt werden.
Zu diesem Zwecke ziehen wir in Betracht, dass : 1.c = f1 (Dz, y) und 2. s =/2 (Dz, y) ist.
Die numerischen Werte beider Funktionen werden Schusstafeln entnommen und können beispielsweise in der Form von kartesischen Nomogrammen so aufgetragen werden, dass Kurvenscharen gleicher Höhe y entstehen, bei denen als Ordinaten die Werte von c oder s und als Abszissen der Wert von D aufgetragen werden.
Diese Nomogramme werden dann beispielsweise auf Zylinderflächen längs der Ordinate aufgewickelt, wodurch zwei Kurvenzylinder 70 und M entstehen.
Die Welle 52 dreht den Kurvenzylinder 70 (Tempierung) und 71 (Elevation) entsprechend dem Wert von Dz.
Um die Tempierung ununterbrochen zu bestimmen, genügt es, das Handrad 72 so zu betätigen, dass der Zeiger 74, der auf der Mutter der Schraubenspindel 73 befestigt ist, mit der Kurve der angegebenen Höhe y stets übereinstimmt. Hiedurch wird auch die Tempierungsmaschine 91 um die richtige Tempierung betätigt.
Ähnlich bestimmt man die Elevation s durch Betätigung des Handrades 75', welches mittels der
EMI4.1
Dadurch wird zugleich der Schildzapfen 78 des Geschützes (oder dessen Wiege) um den Elevationswinkel verschwenkt.
EMI4.2
5. W = F (x) eine bestimmte und stetige Funktion.
Für ein beliebiges und beliebig grosses Intervall von x bis x + A x dieser Funktion gilt der Mittelwertsatz der Differentialrechnung :
EMI4.3
Es ist also
EMI4.4
<Desc/Clms Page number 5>
Diese Integration können wir rechnerisch oder graphisch für alle in Betracht kommenden numerischen Werte von y = k, , y = k"y = k, usw. durchfüliren und erhalten hiedurch ein System von Integralkurven laut Gleichung (13) in y kotiert, welche sämtlich die Eigenschaft haben, dass ihr Zuwachs im Intervalle v gleich v. t ist.
Dies ermöglicht ein folgendes, äusserst einfaches System zur Bestimmung des Produktes v. t zu bilden :
Der Kurvenzylinder 79 ist frei drehbar gelagert und man kann ihn mit der Hand mittels der Randlierung 80 beliebig verstellen. Der Kurvenzylinder ist mit einer Kurvenschar, von der jede Kurve einem andern Wert von y zugeordnet ist (der Integralkurven laut Gleichung 13) versehen.
Die Schraubenspindel 81 wird von der Rohrwelle 52 proportional dem Werte von D angetrieben.
Die Schraubenmutter 82 nimmt die Hilfsmutter 83 mit. Durch diese geht die Schraubenspindel 84,
EMI5.1
und 88 werden dann relativ zur Mutter 82 um den Betrag von 3. v verschoben.
Durch Betätigung des Stellknopfes 85 wird der Wert der Geschwindigkeit v des Flugzeuges mittels des Zeigers 86 eingestellt, der über einer Skala spielt, die mit dem Zeiger 87 fest verbunden ist und somit dessen Bewegung mitmacht. Um den Wert des Produktes t. < zu finden, genügt es demnach, die Geschwindigkeit v mittels des Stellknopfes 85 einzustellen und den Kurvenzylinder 79 so zu verdrehen, dass die Kurve des gegebenen y, d. i. der Flughöhe, auf den Zeiger 88 fällt. Dieselbe Integralkurve schneidet dann den Zeiger 87 in dem gesuchten Werte des Produktes v. t. In diesem Schnittpunkt wird dann mittels des Handrades der Längsfaden 90 gebracht.
Das Handrad 89 dreht sich somit um den Wert von v. t und übermittelt diese Bewegung der Welle 46.
Die einzige notwendige Multiplikation wird hiedurch auf das einfachste und genaueste ausgeführt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Geschützaufsatz für direktes und indirektes Schiessen auf bewegliche Ziele, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanischen Vorrichtung zur Nachbildung des Vorhaltedreieckes eine mechanische Vorrichtung zur Nachbildung eines Dreieckes (Parallaxdreieckes), durch das der Einfluss der Distanz des Geschützes vom Beobachtungspunkt auf die Zielkoordinaten ermittelt werden kann, angegliedert ist, wobei beiden Vorrichtungen die Nachbildung der horizontalen Zielentfernung Z) y gemeinsam ist.