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Verfahren und Einrichtung zur Ermittlung des Vorhaltewinkels und zur Erfassung des Zeitpunktes für den Abwurf von Gegenständen aus Luftfahrzeugen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur mechanischen Ermittlung des Vorhaltewinkels der Visierlinie im Zeitpunkte des Abwurfes von Gegenständen aus Luftfahrzeugen und zur selbsttätigen Erfassung dieses Zeitpunktes nach dem Prinzip der Synchronisierung der Verstellung der Visierlinie mit dem relativ herankommenden Ziel, zwecks Ermöglichung eines Abwurftreffers auch für den Fall, als im Zeitpunkte des Abwurfes das Ziel durch eine Wolke verdeckt sein sollte.
Dieser Zweck wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass beim Durchgang des Zieles durch eine gegen die Vertikale hinreichend stark geneigte und in die vertikale Flugebene eingestellte Visierlinie, gegeben durch eine feste obere und durch eine verstellbare untere Visiermarke bzw. Auflagerstütze für einen Visiermarkenträger, deren Höhenunterschied nach der der Abwurfhöhe entsprechenden Fallzeit eingestellt wird, ein zur vertikalen, durch das Ziel gehenden Flugebene senkrechter Führungszapfen einer auf einer vertikalen Schraubenspindel verdrehungssicher verschiebbaren Mutter in gleichförmige Vertikalbewegung versetzt wird, die mittels einer gegen die Vertikale verstellbar geneigten Geradführung eine gleichförmige Parallelverschiebung dieser Schraubenspindel entgegen der Flugrichtung bewirkt,
welcher Verschiebung auch die am Tragzapfen des Spindellagers verstellbar angeordnete untere Visiermarke bzw. Auflagerstütze des Visiermarkenträgers sowie eine vertikal über dem auf der parallel verschiebbaren Spindel sitzenden Mutterzapfen angeordnete Hilfsvisiermarke unterworfen ist, wobei deren konstante Verschubgeschwindigkeit entgegen der Flugrichtung durch entsprechende Neigungs- änderung der Geradführung stets derartig geändert werden kann, dass das mit konstanter Relativgeschwindigkeit herankommende Ziel dauernd in der Visierlinie verbleibt, in welchem Falle die Neigung der Geradführung gegen die Vertikale dem zur Erzielung eines Wurftreffers erforderlichen Vorhalte- winkel der Abwurfvisierlinie ohne Rücktriftberüeksichtigung entspricht,
so dass der Zeitpunkt des Abwurfes dann gegeben ist, wenn der Neigungswinkel der Hilfsvisierlinie mit dem Neigungswinkel der Geradführung gegen die Vertikale übereinstimmt bzw. wenn der Neigungswinkel der synchronsierten Visierlinie um den Einfluss der Rücktriftwinkeleinstellung kleiner ist, als der Neigungswinkel der Geradführung gegen die Vertikale, in welchem Zeitpunkte der Abwurf des Gegenstandes in bekannter Weise von Hand aus oder selbsttätig durch mechanischen oder elektrischen Kontakt bewirkt werden kann.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 die geometrische Grundlage schematisch dargestellt und Fig. 2 die konstruktive Durchbildung in Seitenansicht, teilweise im Schnitt. Fig. 3 die Anordnung der unteren Visiermarke bzw. Auflagerstütze für den Visiermarkenträger nebst Hilfsvisiermarke für den Abwurf bei verdecktem Ziel.
In Fig. l und 2 liegt 0 als feste obere Visiermarke in der Achse eines Lagerbolzens 1, der in einem am Flugzeug azimutal verschwenkbar gelagerten Rahmen 1 a senkrecht zur vertikalen, durch das Ziel hindurchgehenden Flugebene befestigt ist. Auf diesem Bolzen 1 ist ein Arm 2 drehbar gelagert, der mit einem radial durch 0 gerichteten Geradführungsschlitz 2a versehen ist, in welchem zwei zum Bolzen j ! parallele, in Gleitprismen gelagerte Stirnzapfen 3 und 4 eingreifen, von denen jeder auf einer Schraubenmutter 5bzw. 6 befestigt ist, die verdrehungssicher auf je einer vertikalen Schraubenspindel 7
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bzw. 8 verschiebbar sitzt.
Die mittels einer Handkurbel 9 über ein Schneckenradgetriebe 10 verdrehbare Spindel 7 ist in einem Lagerbock 11 drehbar gelagert, der selbst zwecks Vertikaleinstellung der Spindel auf einem im Rahmen 1 a parallel zum Lagerbolzen drehbar gelagerten Führungsbolzen lb mittels des darin vertikal verschiebbaren Spindel schaftes 7 a gelagert ist und der durch die den Rahmen 1 a umfassenden Führungsrippen 11 a gegen Verdrehung gesichert ist. Der untere Teil llb des Lagerbockes 11 wird abgestützt durch eine darin horinzontal verschiebbare Führungsstange 14b, die in einem Zahnradgehäuse 14 a befestigt ist. Durch Betätigung der Kurbel 9 kann die Neigung der Geradführung 2 beliebig geändert werden.
Die Spindel 8 wird durch ein reversierbares Uhrwerk 12 über das Schneckengetriebe 13a, 13b in gleichförmige Drehung versetzt, wodurch der in die geneigte Geradführung 2 a eingreifende Mutterzapfen 4 eine gleichförmige Vertikalbewegung erhält, die jedoch gleichzeitig infolge der Neigung der Geradführung gegen die Vertikale eine Verschiebung des am Rahmen 1 a mittels des Schlittens 15b parallel zur Flugrichtung geführten und auf einem am Schlitten parallel zum Lagerbolzen 1 befestigten Tragzapfen 15 verschwenkbar gelagerten Lagerbockes 14 bewirkt. Mittels des auf diesem befestigten Handgriffes 14 c und der Libelle 14 d wird die Schraubenspindel 8 vertikal gehalten. Die Verschubgeschwindigkeit des Lagerbockes 14 hängt ab von der Neigung der Geradführung und von der Neigung der Flugrichtung gegen die Vertikale.
Am Tragzapfen 15 ist laut Fig. 3 ein radialer Geradführungsarm 16 drehbar und nach einer an seiner Nabe vorgesehenen Rücktriftskala 16 a mittels der auf der Stirnfläche des Tragzapfens vorgesehenen Doppelzeigermarke 15a um den Rücktriftwinkel p einstellbar und mittels der Klemmschraube 15'b fixierbar gelagert. Auf diesem Arm 16 sitzt ein festklemmbarer Schieber 17 der einen
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liegt. Dieser Zapfen 17a kann auch zwecks Verlängerung der Visierlinie OP''als Aufjagerstütze für einen um den Lagerbolzen 1 drehbaren visiermarkenträger. 18 dienen, der im Axialstrahl OPr eine beliebig entfernte Visiermarke Plr trägt (Fig. 2).
Im Tragzapfen 15 ist eine vertikale Führungsnut für einen vertikalen Fallzeitmassstab 19 eingelassen, der vertikal unter der Zapfenachse 0 eine Hilfs- visiermarke P im Nullpunkt der Fallzeitskala trägt. Ein am vertikalen Massstab 19 angeschlossener Horizontalarm 19 a dient zur Einstellung der Visiermarke pr nach der Fallzeit T bei eingestelltem Rücktriftwinkel p.
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bekanntes Abwurfvisier, bei dem die untere Zielmarke Po im Augenblick des Zieldurchganges durch die Visierlinie OPo mit konstanter Geschwindigkeit c vertikal nach abwärts zu wandern beginnt,
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Abwurfes anzugeben. Wenn in diesem Augenblicke das Ziel etwa durch eine Wolke verdeckt wäre, könnte der Zeitpunkt des Abwurfes nicht erfasst und ein Wurftreffer nicht erzielt werden.
Dieser Nachteil wird beim Gegenstand der Erfindung dadurch vermieden, dass der zur Erzielung eines Wurftreffers erforderliche Vorhaltewinkel cp, der Abwurfvisur nicht erst im Augenblicke des Abwurfes,
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schon vorher die Neigung der Geradführung 2 gegen die Vertikale entsprechend dem mutmasslichen
Vorhaltewinkel angenähert eingestellt. Man erkennt sofort nach der im Augenblicke des Zieldurch- ganges durch die Visierlinie OPo beim Einschalten des Uhrwerkes 12 einsetzenden gleichförmigen Aufwärtsbewegung des Mutterzapfens 4 aus seiner Anfangslage, z. B.
A, längs der rotierenden vertikalen
Schraubenspindel 8, ob die eingestellte Neigung der Geradführung gegen die Vertikale zu gross oder zu klein, oder zufällig richtig ist, denn nur in diesem Falle bleibt das Ziel infolge der Rückwärtswanderung des Schlittens 15 b dauernd in der Visierlinie OP, während es bei zu grosser Neigung der Geradführung gegen die Zielmarke zurückbleibt, also von dieser nach aufwärts wandert, dagegen eilt bei zu kleiner
Neigung der Geradführung gegen die Vertikale das Ziel der Zielmarke P voraus, wandert also von dieser nach abwärts, so dass man sofort nach der Auswanderung des Zieles aus der Visierlinie die Neigung der
Geradführung berichtigen kann. Gleichzeitig muss aber auch das ausgewanderte Ziel in die Visierlinie gerückt werden.
Zu diesem Zwecke braucht nur der die Verschiebung der unteren Visiermarke entgegen der Flugrichtung steuernde Mutterzapfen 4 um dieselbe Strecke gehoben oder gesenkt zu werden, wie der die Neigung der Geradführung steuernde Mutterzapfen 3, so dass bei gleichen Gewindesteigungen der beiden vertikalen Spindeln 7 und 8 jede durch Betätigung der Handkurbel 9 bewirkte Verdrehung der Spindel 7 auch auf die vom Uhrwerk 12 angetriebene Spindel 8 in gleicher Grösse übertragen wird.
Zu diesem Zwecke ist am unteren Ende der Spindel 7 ein Kegelrad 19 befestigt, das in ein gleich grosses, im Lagerbock 11 drehbar gelagertes Kegelrad 20 eingreift, in dessen Nabe die mit Parallelkeilnut versehene Welle M längsverschiebbar gelagert ist. Auf dieser Welle ist ein im Lagerbock 14 verdrehbar gelagertes Kegelrad 22 befestigt, das in ein gleich grosses, im Getriebekasten 14 des Lagerboekes 14 auf dem glatten Schaft der Spindel 8 verdrehbar gelagertes Kegelrad 23 eingreift, welches mit einem kleineren gleichachsigen Kegelrad 23a aus einem Stück hergestellt ist. In dieses greift ein auf den Sehildzapfen 24 einer auf der Spindel 8 befestigten Hülse drehbar gelagertes Planetenräderpaar 25 ein, das gleichzeitig in das Kegelrad 26 eingreift.
Dieses ist mit dem auf der Spindel 8 lose sitzenden
Schneckenrad 13 a aus einem Stück hergestellt. In das Schneckenrad 13 a greift die vom Uhrwerk reversierbar angetriebene Schnecke 13b ein. Durch dieses Differentialzahnradgetriebe erhält die
Spindel 8 neben dem gleichförmigen Uhrwerksantrieb noch jenen zusätzlichen Handantrieb, der bei jeder Geschwindigkeitsänderung der Visiermarke P durch Änderung der Geradführungsneigung gegen die Vertikale das Einrücken des aus der Visierlinie ausgewanderten Zieles zurück in die Visierlinie bewirkt.
Dadurch wird bereits in kürzester Zeit nach dem Durchgang des Zieles durch die nach der Fallzeit eingestellte Visierlinie, deren Synchronisierung gegen das Ziel bewirkt, so dass von diesem Zeitpunkt an die Visierlinie OP bzw. Opr selbsttätig auf das Ziel gerichtet bleibt und der Zeitpunkt des Abwurfes auch dann erfasst werden kann, wenn das Ziel durch eine Wolke verdeckt ist. Der Abwurf hat dann zu erfolgen, wenn die Hilfsvisierlinie OP mit der die Neigung der Geradführung anzeigenden Hilfsvisierlinie OG zusammenfällt, wenn G eine in der Achse des Mutterzapfens 3 liegende Visierspitze ist.
Selbstverständlich kann der Abwurf auch selbsttätig durch elektrischen Kontakt ausgelöst werden, wenn eine (nicht gezeichnete) Kontaktfläche am Zapfen P und eine zweite (nicht gezeichnete) Kontaktfläche am Geradführungsarm 2 so angeordnet ist, dass sie sich dann berühren, wenn die Visierspitze G in die Hilfsvisierlinie OP fällt.
Bei Berücksichtigung der Rücktrift liegt nur die Hilfsvisiermarke P in P vertikal unter der Achse C des Tragzapfens 15, während die Zielvisiermarke pr im Punkte Pour eingestellt ist, wobei CP gegen die Vertikale den Rücktriftwinkel p einschliesst. Die Folge dieser Einstellung der unteren Visiermarke ist, dass das Ziel im Punkte Zr in die unter dem Winkel (pOt eingestellte Visierlinie 0 P/kommt, in welchem Augenblicke das Uhrwerk 12 eingeschaltet wird und die Visiermarke pr vom Punkte p, r
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Bei einem gegen das Ziel um einen Winkel a geneigten Flug ist die relative Zielbahn gegen das Flugzeug parallel zur Flugrichtung.
In diesem Falle wird auf der Fallzeitskala jene Fallzeit T'eingestellt, die der Abwurfhöhe O'Zo = JT' (Fig. 1) entspricht, die mittels eines geeigneten Hilfsgerätes bestimmt werden kann. Während der Zielvermessung und Synchronisierung der Visierlinie müssen beide Schraubenspindeln 7 und 8 mittels des Handgriffes 14 c und der Libelle M ; : vertikal eingestellt werden, welche Einstellung durch Auswuchtung des den Lagerbock 14 exzentrisch belastenden Gewichtes des Lagerbockes 11 samt allen darauf gelagerten Teilen um den Zapfen 15 mittels eines auf einem horizontalen Arm des Handgriffes 14 c verschiebbaren und feststellbaren Gegengewichtes. Me erleichtert wird.
Diese Einstellung kann durch Festklammen der Handgriffnabe am Tragzapfen 15 mittels der Klemmschraube 14/fixiert werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Ermittlung des Vorhaltewinkels und zur Erfassung des Zeitpunktes für den Abwurf von Gegenständen aus Luftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass beim Durchgang des Zieles durch eine gegen die Vertikale hinreichend stark geneigte Visierlinie, gegeben durch eine feste
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wenn der Neigungswinkel (c) der Hilfsvisierlinie (OPa) mit dem Neigungswinkel der Geradführung (2a) gegen die Vertikale übereinstimmt, bzw.
wenn der Neigungswinkel (var) der synchronisierten Visierlinie (Opr) um den Einfluss (PaPar) der Rücktriftwinkeleinstellung kleiner ist als die Neigung der Geradführung (2a) gegen die Vertikale, in welchem Zeitpunkte der Abwurf des Gegenstandes in bekannter Weise von Hand aus oder selbsttätig durch mechanischen oder elektrischen Kontakt bewirkt werden kann.
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