<Desc/Clms Page number 1>
Gerät zur automatischen Korrektur des Schallverzugs bei akustischen Peilungen.
Bei der akustischen Peilung von bewegten Zielen, z. B. von Flugzeugen, liegt eine der wesentlichsten Fehlerquellen in der Tatsache begründet, dass der Schall eine endliehe Zeit braucht, um von der Schallquelle zum Horchgerät zu gelangen. Diesen"Sehallverzug"kann man unter gewissen Voraussetzungen rechnerisch erfassen. Da jedoch die Verwerturg der Peilungen in der Regel sofort erfolgen muss, geht das Bestreben dahin, die Korrektur des Schallverzugs möglichst selbsttätig in Abhängigkeit von der Bewegung und jeweiligen Einstellung des Peilgeräte selbst vorzunehmen. Ein Rechengerät dieser Art bildet den Gegenstand der Erfindung.
- Die Aufgabe, die die Erfindung zu lösen hat, ist das Folgende : Angenommen, das akustische Peilgerät befinde sich am Orte H (Fig. 1) und ein Flugzeug bewege sich längs der Geraden AO. Alle Peilstrahlen von H nach dem Flugzeug, sowohl die akustischen wie die optischen, liegen dann in einer Ebene, die durch den Punkt H und die Gerade AO gegeben ist. Diese Ebene schneidet in die horizontale Ebene des Ortes H eine "Spur" s, die durch H geht und zu AO parallel ist. Die Ebene AOH bildet mit der horizontalen Ebene den Neigungswinkel s.
Es werde nun von H aus die Richtung HA gepeilt. In Wirklichkeit befindet sich in diesem Augenblick das Flugzeug aber bereits an einem andern Punkt, z. B. in 0. Bezeichnet man nun mit a die
EMI1.1
Ermittlung der optischen Peilung genügt es also, das Dreieck HAO im Rechengerät nachzubilden. Hiebei kann man die Strecke HA = a in irgendeinem Massstab konstant einsetzen, z. B. als Grösse HA'==)-. Im gleichen Massstab ergibt sieh dann für AO die Strecke A'O'bzw. HH'. H'A ist alsdann, da parallel zu HO', die gesuchte optische Richtung. Wenn das Flugzeug nun längs AO fliegt, beschreibt A' einen Kreis mit dem Radius r in der Ebene d.
Denkt man sich also einen Arm von der Länge HA'= r in H und einen zweiten Arm in H', beide in der Ebene d drehbar gelagert, wobei der zweite Arm am Punkt A'längsversehiebbar geführt ist, so gibt H'A'für eine bestimmte Fluggeschwindigkeit v die jeweils gültige optische Richtung an.
Eine solche mechanische Vorrichtung ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Die Bezeichnungen entsprechen Fig. l. In den Punkten H und H'denke man sich Stäbe HA'und H'A'derart kardanisch gelagert, dass die Kardanachsen 1 und l'vertikal und parallel zueinander sind und die Kardanachsen 3 und 3'rechtwinklig zu 1 und l'liegen. HA'gleitet in der Führung bei A'. Dann ergibt HA'die akustischen Seiten-und Höhenwinkel und'J(gegen die Nordsüdrichtung NS und H'A'die optischen Seiten- und Höhenwinkel # und #. Die Achsen des Kardans bei H sind die Drehachsen des akustischen Peilgerätes selbst oder mit diesen gekuppelte Hilfsachsen, die die gleiche Bewegung ausführen.
Der Abstand HH'entspricht jeweils der als bekannt angenommenen bzw. geschätzten Fluggeschwindigkeit des Ziels und muss entsprechend eingestellt werden. Da H und H'auf der Spur s liegen müssen, so muss diese noch ermittelt werden. Wie das mechanisch geschieht, zeigt im Schema Fig. 3.
In ähnlicher Art, wie oben geschildert, wird die akustische Peilrichtung. über einen Punkt A' siner Anzeigevorrichtung zugeführt. Diese Vorrichtung lässt sich auch um die vertikale Achse 6.6 und um
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
Stab 11 um diese Achse 10 gedreht, so bestreicht er eine Ebene, die durch Drehung der Achse 8. 8 um den Winkel s gegen die Horizontale geneigt werden kann. Diese Ebene, welche in die Horizontalebene die Spur s schneidet (diese Spur fällt mit der Drehachse 8. 8 zusammen), kann roch um die Achse 6.6 gedreht werden, so dass die Spur s der Ebene jede Lage in der Horizontalen einnehmen kann.
Wird also der Stab 11 so mit dem Horchgerät gekoppelt, dass er immer die akustische Richturg anzeigt, so werden sieh naturgemäss alle Achsen, 8. 8 und 6. 6, irgendwie-allerdirgs nicht zwangsläufig-mit- drehen. Nur in dem einen Falle, in welchem die Achse 8. 8 dem Zielweg des angepeilte Flugzeuges parallel liegt, dreht sieh der Stab 11 nur um die Achse 10, während die andern Achsen still stehenbleiben, da ja jetzt die vom Stab 11 bestrichen Ebene mit der Horehdachebene zusammenfällt.
Dadurch, dass man den Lagerbügel 7 so lange um 6.6 verdreht, bis die Achse 8. 8 bei noch so grossen Auswanderungen des Stabes 11 sieh nicht mehr bewegt, kann man die Lage der Spur s, die ja zum Zielweg parallel verläuft, ermitteln und durch Verschieben der obengesehilderten Irdikatoren in dieser Richtung die Korrektur des Schallverzugs vornehmen. Für die Praxis sind die Apparateteile (Fig. 2 und Fig. 3) miteinander kombiniert. Sie sind so miteinander gekoppelt, dass der Stab 11 in Fig. 3 immer parallel zur Verbindungslinie i'H und die Achse 8. 8 in Fig. 3 immer parallel zu der Verbindungslinie zwischen den beiden Drehpun1. 1 ; en H'H liegt.
Hinsichtlich der Richtung, in welcher der Drehpunkt H' gegen H verschoben werden soll, ist jedoch noch nicht jede Doppeldeutigkeit ausgeschaltet, da diese Verschiebung entweder nach links oder rechts von H aus erfolgen kann. Durch die Beobachtung der Auswanderung des Stabes 11 in Fig. 3 lässt sieh die richtige Verschiebung ermitteln. Wie im Eirgarg erklärt wurde, muss die Verschieburg entgegengesetzt der Auswanderungsrichturg des Zieles vorgenommen werden. Da aber die Bewegung des Stabes 11 in Fig. 3 die Auswanderungsrichtung erkennen lässt, ist die Verschiebung von H'in Fig. 2 eindeutig festgelegt. In diesem Fall ist die Auswanderung von links nach rechts angenommen. Es hat also die Verschiebung von rechts nach lirks zu erfolgen.
Hiemit sind alle für die Schallverzugskorrektur erforderliehen Grössen ermittelt.
Fig. 4, 5 und 6 stellen eine praktische Ausführungsform des den Gegenstand der Erfindung bildenden Gerätes dar.
Der vom Horchgerät ermittelte akustische Höhenwinkel wird durch die Achse 20 (Fig. 5), die mit dem Horchgerät zwangsläufig verbunden ist, auf den Hebel 21 übertragen. Die Achse 20 ist in dem um die Vertikalaehse HH mit Hilfe des Lagers 23 drehbaren Gehäuse 24 gelagert. Der akustische Seitenwinkel wird auf das Gehäuse 24 durch ein Zahnradgetriebe zwangsläufig vom Horchgerät übertragen. Die durch Sehätzung ermittelte Flugzeuggeschwindigkeit v wird durch den in einer Führung 19 beweglichen Gleitstein 25 (Fig. 6) mittels Spindel 26, die den Spindelkopf 27 trägt, eirgestellt. Dadurch wird die Achse H'H' (Fig. 5) um eine Strecke HH'von der Achse HH verschoben.
Die Richturg dieser Verschiebung kann auch entgegengesetzt vorgenommen werden, indem die Scheibe 28 (Fig. 6). die die Spindel 26 trägt und in Platte 29 (Fig. 4 und 5 oben) drehbar gelagert ist, um 1800 gedreht wird.
Der mit dem Stein 25 fest verbundene Stift 50 gleitet dabei in dem Schlitz 51 der Platte. 33 (Fig. 4 und 5 oben). Die Platte 29 (mit Gleitstein 30 und Schlitten 31 fest verbunden) gleitet dadurch in die entgegengesetzte Richtung. Der Gleitstein 30 gleitet in dem Schlitz 52, der in Platte 33 eingearbeitet ist. Die Platte 33 ist durch das Lager 34 in dem Gehäuse 24 und durch das Lager. 32 in dem Schlitten 31 drehbar angeordnet. Der Schlitten 31 trägt, um Achse H'H'konzentrisch im Lager 81 drehbar, die Lagerbügel 35 und 36 und diese die Achse 37. Im Schnittpunkt der Achse 37 mit H'H'ist die Büchse 38 rechtwinklig zur Achse 37 angebracht. In Büchse 38 gleitet der Rundstab 39, der mit Hebel 21 zu Gelenk 22 vereinigt ist.
Die Lagerbügel tragen ausserdem noch einen elektrischen Geber 40 für die Fernübertragung des optischen Höhenwinkels, und dieser Geber 40 ist mit dem Rotor eines Gebers 41 für den optischen Seitenwinkel festgekoppelt. Das Gehäuse des Gebers 41 gleitet in einer Kreuz- führung 42-44, deren feststehender Teil 44 zum Ständer des Gerätes ausgebildet ist. Der Schlitten 31 kann also im jeweiligen Abstande v um die Achse. HH geschwenkt werden. Der Geber 41 leitet diese Winkel entsprechend weiter auf eine Anzeigevorrichtung bekannter Ausführung ; desgleichen der Geber 40 die optischen Höhenwinkel, die durch Segment 45 und Kegelrad 46 von der Achse 37 auf denselben übertragen werden.
Der Schlitten 31 mit der Achse H'H'wird durch den Griff 47 so eingestellt, dass die Verbindungs- linie H'lH1 (Fig. 5) mit der Nord-Süd-Richtung den gleichen Winkel einschliesst, wie letztere mit der Ziel- wegrichtung. Diese Einstellung wird durch die Blockiervorrichtung 48, die bei 44 angreift, festgehalten.
Die Blockiervorrichtung 48 wird beim Loslassen des Knopfes 47, wobei sieh dieser in Pfeilrichtung bewegt, automatisch durch die Feder 49 betätigt.
Zur Bestimmung des richtigen Winkels der Richtung H1'H1 mit der Nord-Süd-Richtung ist folgende Einrichtung vorgesehen : Auf der Büchse 38 (Fig. 4) ist der Stab 53 durch das Lager 54 angelenkt. An dem Stab 53 sind weiterhin die Führungsstange 55 durch das Gelenk 56 und der Hebel 57
EMI2.2
<Desc/Clms Page number 3>
stehenden Zapfen 62 läuft. Die Achse 61 sitzt in dem Schlitten 31. Durch die parallele Arordnurg des Gestänges 38 und 54-59 wird erreicht, dass der Hebel 57 die gleichen Bewegungen wie die Ruedstange 39 zwangsläufig mitmachen muss.
Die Bewegung des Punktes A l parallel zur Horizontalebene wird über das Kegelrad 60 auf das Kegelrad 63 und von da über das mit 63 festgekoppelte Segment 64 auf das Stirnrad 65 und das damit gekoppelte Kegelrad 66 übertragen. Rad 65 und 66 laufen auf einer Hohlwelle 67, die mit einem Halter 68, der lose auf der Welle 69 steckt, in der richtigen Teilkreisentfernurg des Kegelrades 70 gehalten werden. Kegelrad 70 sitzt fest auf Welle 69 und überträgt die Bewegur. g somit auf Scheibe 71, deren Drehrichtung mit der Richtung der eingravierten Pfeile 72 und 73 auf der Scheibe 28 überein- stimmen muss.
Ist das nicht der Fall, dann muss die Scheibe 28 um 1800 gedreht werden, wodurch obenbeschriebene Verlagerung des optischen Bezugspunktes um die Flugzeuggeschwindigkeit c in die verlangte entgegengesetzte Richtung zur Flugrichtung gebracht wird.
Die Bewegungen der Achse 62 werden durch das fest auf der Welle sitzerde Segment 74 über das auf Welle 75 befestigte Stirnrad 76 und das Kegelrad 77 auf das Kegelrad 78, die Hohlwelle 79 und die Scheibe 80 übertragen. Durch Herunterdrücken des Knopfes 47 wird die Arretierurg der Platte 33 aufgehoben. Die Platte 33 wird nun so lange in der Drehrichturg der Scheibe geschwenkt, bis die Scheibe 80 stillsteht. Darauf kann die Platte 33 wieder blockiert werden, da nunmehr die augenblickliche Zielwegrichtung im Gerät festgelegt ist. Ändert das Ziel seine Riehturg, so äussert sieh dies in der Bewegung der Scheibe 80, die Scheibe 33 muss entsprechend nachgedreht werden, bis Scheibe 80 wieder stillsteht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Ermittlung der zu eirer akustisell gewonnenen Peilriehtui g eines bewegten Luf (zieles gehörigen optischen Daten unter Verwerdurg eines die Horehdachebene körperlich nachbildenden neig-und drehbaren Gestänges und eines das Schallverzugsdreieck körperlich nachbildet des Getriebeteiles, dadurch gekennzeichnet, dass die Spurriehtung der mit den Antriebswellen für den akustischen Höhen- und Seitenwinkel gekuppelten Nachbildung der Horchdachebere so large verstellt wird, bis beifestgehaltener Spurriehturg der Horchdachebene keine Verärderurg ihres Neigungswinkels unter dem Einfluss der fortgesetzten akustischen Peilurg mehr erfolgt.