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Einrichtung zur Bestimmung der Bahnelemente von Flugzeugen.
Die Erfindung betrifft eine durch Vereinfachung erzielte Verbesserung der im Patent Nr. 113793 beschriebenen Einrichtung zur mechanischen Bestimmung der Bahnelemente von gleichzeitig aus räumlich voneinander entfernten Beobachtungsorten akustisch gepeilten Flugzeugen, welche Einrichtung selbstverständlich auch für optisch gepeilte Flugzeuge verwendet werden kann.
Das im PatentNr. 113793 beschriebene Peilgerät ist derartig eingerichtet, dass bei stetig durchgeführter Peilung eines geradlinig und horizontal sich bewegenden Zieles ausser den momentanen Höhenund Seitenwinkeln des Zieles auch durch Einstellung der gemessenen oder geschätzten Zielgeschwindigkeit die beiden Konstanten dieser Zielbewegung, nämlich der Neigungswinkel der Zielstrahlebene gegen die Horizontalebene und der Seitenwinkel der Schnittlinie dieser beiden Ebenen gegen eine horizontale Nullrichtung als Kurswinkel mechanisch erhalten werden.
Das im Patent Nr. 113793 beschriebene Verfahren zur Bestimmung der Bahnelemente von Flugzeugen beruht auf der gleichzeitigen Dauerpeilung durch drei in einem Dreieck verteilte Peilgeräte der erwähnten Art, wodurch die Lösung des Problems bei jeder beliebigen horizontalen, geradlinigen Flugbahn möglich ist. Verwendet man jedoch zwecks Vereinfachung und Verbilligung der Einrichtung anstatt drei nur zwei räumlich voneinander getrennte Peilungsorte, so ist eine Bestimmung der Flugbahnhöhe also auch der Fluggeschwindigkeit unmöglich, wenn die Flugbahn in oder nahezu in einer durch die beiden Peilungsorte gelegten Vertikalebene liegt.
Im Hinblick auf die sehr geringe Wahrscheinlichkeit einer derartigen Flugbahnlage bei zweckmässig, also mit Rücksicht auf die am wahrscheinlichsten zu erwartende Flugrichtung gewählter Lage der beiden Peilungsorte ist eine Reduktion des Aufwandes an Geräten und Bedienungsleuten bei gleichzeitiger Verbesserung der verwendeten Geräte, gewiss vorteilhaft.
Im Sinne der Erfindung besteht diese verbesserte Vorrichtung aus einer um ihren Mittelpunkt drehbar auf einer festen Ständerscheibe gelagerten, mit einer Umfangsteilung versehene Kreisscheibe, auf deren Vorderfläche eine Karte, vorzugsweise eine Spezialkarte des Geländes, mit den massstäblich genau eingetragenen Peilungsorten angebracht ist, die frei überbrückt wird durch eine horizontale Führungsschiene auf der zwei Schieber unabhängig voneinander freihändig verstellt werden können, von denen mindestens einer einen zur Kartenebene senkrechten, dem einen Peilungsort verkörpernden Drehzapfen trägt, auf dem ein um den Neigungswinkel des Zielstrahles gegen die Horizontale einstellbares Lineal drehbar gelagert ist, während auf dem andern Schlitten, wenn er nicht ebenso wie der erste ausgebildet ist, ein zur Führung senkrechtes,
eine Höhenskala tragendes Lineal befestigt ist zur Einstellung auf den Schnittpunkt des verdrehbaren Lineales mit einem zweiten verdrehbaren Lineal, das um einen zur Kartenebene senkrechten, den zweiten Peilungsort verkörpernden Zapfen, drehbar und nach dem gemessenen Neigungswinkel des Zielstrahles gegen den Horizont einstellbar gelagert ist.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in zwei beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt, u. zw. zeigt : Fig. 1 a die theoretische Grundlage, Fig. 1 die Vorderansicht, Fig. 2 einen Vertikalschnitt, Fig. 3 einen Horizontalschnitt, Fig. 4 und 5 die nach der Höhendifferenz zwischen zwei Peilungsorten einstellbare Lagerung des die Neigung der Zielstrahlebene verkörpernden Lineales in Vorderansicht und Vertikalschnitt.
In einer vertikal stehenden Ständerscheibe 1 ist ein horizontaler Stirnzapfen 2 befestigt, auf dem die an der Vorderfläche mit einer Spezialkarte des Geländes rings um den einen Peilungsort und mit einer Kurswinkelumfangsteilung 3 a versehene Kreisscheibe 3 drehbar gelagert ist, wobei die Lage des Peilungsortes I genau in der Scheibenachse liegt und die durch ihn gelegte Nullrichtungslinie (z. B.
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die N-S-Richtung) durch den Nullpunkt der Kurswinkelskala geht.
Die Vorderfläche der Ständerscheibe trägt am Umfang eine in der Mittelpunkthorizontalen mit Null beginnende Winkelteilung 1 a, zum Einstellen des im ersten Peilungsort I gemessenen Neigungswinkels a der hier aufgenommenen Zielstrahlebene, während im Skalenscheitel eine Einstellmarke M zum Einstellen des jeweiligen Kurs- winkels K vorgesehen ist. Auf der Karte ist auch die Lage des zweiten Peilungsortes 11 genau ver- zeichnet.
Am Drehzapfen 2 der Kartenscheibe 3 ist ein an diese anliegender, diametraler, mit einer Längsteilung versehener Zeigerarm 4 drehbar und mittels einer Reibungsfeder 4 b feststellbar gelagert, in dessen rahmenförmigen, mit einer Kartenentfernungsteilung versehenen Oberteil ein radial gespannter
Draht 4 a als Einstellmarke des Neigungswinkels a der Zielstrahlebene des Peilungsortes I auf der
Umfangsteilung 1 a und des Seitenwinkels (j des momentanen Zielortes Z'auf der Skala 3 a vor- gesehen ist.
Die Kartenscheibe 3 mit dem anliegenden Zeigerarm 4 wird überbrückt durch eine unterhalb des Scheibenmittelpunktes horizontal angeordnete, an der Ständerscheibe befestigte Geradführung- schiene 5 von doppelschwalbenschwanzförmigem Querschnitt, auf deren Innenseite ein Schieber 6 mit einem Vertikallineal 6 a sitzt, auf dessen Oberteil eine Flughöhenskala 6 b angebracht ist. Auf der
Aussenseite der Führungsschiene 5 sitzt ein Schieber 7, der das Lager bildet für den zur Eartenseheibe senkrechten Drehzapfen 8 eines rahmenförmigen Zeigerarmes 8 a mit einem radial eingespannten
Draht 8 b, der mittels eines in seiner Verlängerung liegenden Zeigers 9 auf der am Schieber 7 kon- zentrisch zur Zapfenachse 8 angeordneten Skala 7 a auf den Neigungswinkel ss der Zielstrahlebene im
Peilungsort II eingestellt werden kann.
Der Kreuzungspunkt Z der beiden Zeigerdrähte 4 a und 8 b liefert auf der Höhenskala der mit ihm zur Koinzidenz gebrachten Ablesekante des Vertikallineales 6 b die Höhe des gepeilten Flugzeuges.
Um auch eventuelle Höhenunterschiede zwischen den beiden Peilungsorten I und 11 berückt- sichtigen zu können, wäre die Lagerung des Drehzapfens 8 am Schlitten 7 vertikal verstellbar einzu- zurichten, etwa so, wie in Fig. 4 und 5 dargestellt.
Hier ist der Schieber 7 mit einer vertikalen Führung 7 e ausgestattet, in der sich ein mit Mutter- gewinde 7 d versehenes, das Lager des Drehzapfens tragendes Gleitstück 7 e samt der Neigungswinkel- skala 7 a durch Verdrehen der Schraubenspindel S verschieben lässt, wobei die Vertikalverschiebung der Achse des Zapfens 8 ober oder unter dem Horizont des Scheibenmittelpunktes des Höhenunter- schied + A h des Peilungsortes 11 gegen den Peilungsort I entspricht.
Die Handhabung dieser Einrichtung ist aus der mechanischen Grundlage nach Fig. 1 a erkennbar :
Zunächst werden auf der Karte die beiden telephonisch miteinander verbundenen Peilungsorte I und Il topographisch, also mit Rücksicht auf die Nullrichtung IN so verzeichnet, dass jene Peil- station, in der das beschriebene Gerät aufgestellt ist, in die Achse der Kartenseheibe fällt. Wird nun von einer Peilstation ein ankommendes Ziel entdeckt und gepeilt, so wird dies der zweiten Peilstation sofort unter Angabe des Kurswinkels K gemeldet, der nun durch Verdrehung der Kartenscheibe 3 auf deren Umfangsteilung 3 a mittels der Marke M eingestellt und durch die Klemmschraube 1 b fixiert wird.
Nun wird der Schieber 7 so verschoben, dass die Drahtmarke 8 b des vertikal eingestellten
Zeigerarmes 8 a mit dem Punkt 11 zur Deckung kommt, worauf der Schieber 7 in dieser Lage mittels der Klemmschraube 7 b fixiert wird. Indessen muss auch die zweite Peilstation das Ziel entdeckt und angepeilt haben. Nunmehr werden am Gerät die Zeigerarme 4 und 8 a nach den indessen durch Dauer- peilungen des Zieles ermittelten Neigungswinkeln or, und ss der Zielstrahlebenen in I und Il auf den Kreis- teilungen 1 a und 7 a eingestellt, deren Kreuzungspunkt Z in der erwähnten Weise die Zielhöhe LZ = h über der Peilstation I liefert. Der Schieber 6 wird soweit verschoben, dass die Messkante des Vertikal- lineales 6 a diesen Kreuzungspunkt deckt.
Die Projektion der Messkante des Höhenlineales 6 a auf der Karte ist bereits die Fusspunktbahn des gepeilten Zieles, dessenmomentane Kartenentfernung a = IZ' von der Peilstation I durch Verdrehung des Zeigerarmes 4 auf den am Peilungsgerät jeweilig erhaltenen
Seitenwinkels a des Zieles in dem Kreuzungspunkt der Drahtmarke 8 a mit der Messkante des Höhenlineales 6 a erhalten wird.
Das erfindungsgemässe Gerät eignet sich insbesondere als Hilfsgerät zur Bestimmung der Schuss- elemente für Fliegerabwehrbatterien, ebenso wie für den Flugmeldedienst, in welchem Falle um die zentral gelegene Peilstation zweckmässig mehrere, z. B. sechs bis acht in grösserem Umkreis verteilte
Nebenpeilstationen mit der zentralen telephonisch verbunden sind, von denen stets jene als Peilstation 11 verwendet wird, deren Verbindungslinie mit der Zentralstation möglichst senkrecht zur Kursrichtung des beiderorts gepeilten Flugzeuges liegt.
Das Gerät kann sehr vereinfacht werden, wenn es nur für den Flugmeldedienst allein verwendet werden soll, bei dem es nur auf die Ermittlung der Kursrichtung und eines überflogenen Ortes ankommt.
In diesem Falle ist es nicht nötig, dass im Mittelpunkt der Kartenscheibe ein Peilungsort angenommen wird, daher kann auch der Zeigerarm 4-4 a entfallen, ebenso wie der Schieber 6 mit dem Höhen- lineal 6 a. Dagegen trägt der Zapfen 8 anstatt des radialen rahmenförmigen Zeigerarmes 8 a ein diametrales unmittelbar auf der Karte anliegendes, mit einer Höhenteilung versehenes Lineal, dessen
Ablesekante seine Drehungsachse schneidet. Da dieses Lineal auch das Vertikallineal 6 a ersetzen
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(Fig. 4, 5) zu sichern.
Die Arbeitsweise mit diesem vereinfachten Gerät gestaltet sich wie folgt : Nach Einstellung des gemessenen Kurswinkels K auf der Skala 3 a mittels der Marke M wird der Schieber 7 so verschoben, dass die Einstellmarke 8 b des vertikal aufgestellten Lineales 8 a durch die Peilstation Il hindurchgeht, worauf dieses Lineal nach dem bereits ermittelten Neigungswinkel p der Zielstrahlebene geneigt wird.
Nun wird mittels eines Zeichenstiftes ein feiner Strich 8-Z längs der Zeichenkante dieses Lineales
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ebene ein und zieht mit dem Zeichenstift die Gerade IZ, so kann man nach Vertikalstellung dieses Lineales durch weitere Verschiebung des Schlittens 7 die Einstellkante 8 b auf den Schnittpunkt Z der beiden gezeichneten Geraden stellen und die Zielhöhe LZ an der Höhenskala dieses Lineales ablesen, wobei dessen Einstellkante die Lage der Fusspunktbahn auf der Karte bedeutet. Allerdings lässt sich bei diesem Gerät nicht die momentane Fusspunktlage feststellen und daher auch nicht die Zielgeschwindigkeit.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Bestimmung der Bahnelemente von Flugzeugen für ein Verfahren nach dem Patente Nr. 113793, bei dem in räumlich voneinander entfernten Peilungsorten durch gleichzeitige Peilung eines Zieles während einer gewissen Zeit der Neigungswinkel dz ss) der Zielstrahlebene gegen den Horizont und der Kurswinkel (K) ihrer horizontalen Spur gegen eine Nullrichtung, z.
B. gegen die Nordrichtung mechanisch erhalten werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung aus einer drehbar in einer Ständerscheibe (1) gelagerten Kartenscheibe besteht, auf der topographisch mit Bezug
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mindestens ein Schieber (7) verschiebbar angeordnet ist, auf dem ein senkrecht zur Kartenscheibe stehender Zapfen eines mit einer radialstehendenAblesemarke (8b) ausgestatteten Zeigerarmes (8a) drehbar gelagert ist, der zwecks Einstellung der Marke auf den jeweiligen Neigungswinkel des Zielstrahles mit einer Zeigermarke (9) versehen ist, die über eine am Zapfenlager angebrachten Winkelskala (7 a) spielt.