CH155154A - Device for determining the speed and heading of aircraft and moving targets. - Google Patents

Device for determining the speed and heading of aircraft and moving targets.

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CH155154A
CH155154A CH155154DA CH155154A CH 155154 A CH155154 A CH 155154A CH 155154D A CH155154D A CH 155154DA CH 155154 A CH155154 A CH 155154A
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CH
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aircraft
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Actiengesellschaft C P Anstalt
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Goerz Optische Anstalt Ag
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    • GPHYSICS
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Description

  

  Einrichtung zur     Bestimmung    der     GesehwindiglTeit    und     Kursrichtung     von Luftfahrzeugen und bewegten Zielen.    Die Erfindung hat eine Einrichtung zum  Gegenstande, welche die zur Navigation der  Luftfahrzeuge notwendige rasche mechanische  Ermittlung der Geschwindigkeit und Fahrt  richtung des Luftfahrzeuges gestattet.  



  Die Einrichtung nach der Erfindung weist  ein     Visiergerät,    das bei bekannter Höhe des  Luftfahrzeuges über dem jeweiligen Zielpunkt  die Ermittlung der horizontalen Entfernung und  des     Horizontalwinkels    gegen die Luftfahrzeug  achse eines im Gelände oder auf der     Mess-          oberfläche    befindlichen ruhenden Hilfszieles  oder beweglichen Zieles sowohl zu Beginn,  als auch zu Ende einer bestimmten     Messdauer     gestattet, und einen     Doppeldreieckauflöser    auf,  dessen mit Längen- und Winkelteilungen ver  sehene Elemente entsprechend den Ermittlun  gen des     Visiergerätes    eingestellt,

   die gesuchte  Geschwindigkeit und Kursrichtung unmittel  bar ablesen lassen.  



  In der Zeichnung ist eine beispielsweise  Ausführungsform des     Erfindungsgegenstandes       dargestellt, und zwar zeigt     Abb.    1 die geo  metrische Grundlage der     Richtungs-    und Ge  schwindigkeitsmessung des Luftfahrzeuges  und des Windes,     Abb.    2 die geometrische  Grundlage der     Richtungs-    und Geschwindig  keitsmessung eines gradlinig horizontal und  gleichförmig bewegten Ziels zwecks Ermitt  lung der     Torpedierungselemente,        Abb.    3 Drauf  sicht auf einen mechanischen Doppeldreieck  auflöser,     Abb.    4 eine Seitenansicht, teilweise  im Schnitt,

   des optischen     Visiergerätes    zur  Bestimmung der Richtung und Entfernung  eines Ziels von dem in bekannter Höhe über  letzterem fliegenden Luftfahrzeuge aus, und       Abb.    5 einen Grundriss des     Visiergerätes        rnit     der Einrichtung zur Bestimmung des     Torpe-          dierungsvorhaltewinkels.     



  In     Abb.    1 sei A     Fusspunkt    des Luftfahr  zeuges zu Beginn und     b'2    zu Ende des     11Ies-          sens,        FiAi        bezw.        F2rfa    sei die Längsachse  des Luftfahrzeuges, gegen die die durchflogene       Strecke        F1.F2    als Folge des Seitenwindes den      Kurswinkel     K    einschliesst. Z sei ein auf der       Erd-    oder Meeresoberfläche ruhendes Hilfsziel.

    Denkt man sich die beiden durch Luftfahr  zeug, dessen Fusspunkt und Hilfsziel gebilde  ten Dreiecke<I>F'</I>     F1   <I>Z</I> und<I>F"</I>     F2   <I>Z</I> umgelegt,  so ergeben sich die horizontalen     Hilfszielent-          fernungen    zu Anfang und Ende der     Messzeit,

              FiZ-F'        Fitgy#i=htg#ri     und     F2   <I>Z F"</I>     F2        tg        #C2    =     h.        tg        5o2       wenn     cpl        bezw.    92 die Lagewinkel des Hilfs  zieles gegen die Vertikale sind.

   Ferner er  geben sich die Seitenwinkel     at    und     a2    des  Hilfsziels gegen die     Luftfahrzeugachse        FI        Ai          bezw.        F2        Ai.    Wählt man zweckmässig die       Messzeit    T=100 Sek.

   und trägt sich auf dieser       Luftfahrzeugachse    die in dieser     Messzeit    in  windfreier Luft durchflogene Strecke     Fi        Ai     als hundertfache Eigengeschwindigkeit auf,  so ergibt die Strecke<I>Al</I>     F2   <I>= T</I>     #   <I>c</I> die in  der     Messzeit        Tvom    Wind     zurückgelegte    Strecke  als     hundertfache    Windgeschwindigkeit c und  der Winkel     ss   <I>=</I>     Fi   <I>Al</I>     F2    als Seitenwinkel des  Windes gegen die Achse des Luftfahrzeuges,

    während die Strecke     Fi        F2   <I>= T - v</I> als hun  dertfache Fahrtgeschwindigkeit erscheint.  



  Die zur Navigation des Luftfahrzeuges un  bedingt notwendigen Elemente v,     .ZZ,    c,     d    kön  nen durch den mechanischen     Doppeldreiecks-          auflöser    nach     Abb.    3 ohne Rechenoperationen  bestimmt werden, wenn die horizontalen Ent  fernungen     Fi   <I>Z</I> und     F2    Z, sowie die Horizon  talwinkel     ai    und     a2    des Hilfsziels zu Beginn  und zu Ende der     Messzeit    bekannt sind.

   Dieser       Doppeldreiecksauflöser    besteht aus einem die  Achse des Luftfahrzeuges     Fi        li    darstellenden,       mitLängsteilung        (Eigengeschwindigkeitsskala)     versehenen Lineal 24, an dem ein den Fuss  punkt des Luftfahrzeuges darstellender Zapfen       Fi    nebst einer     Horizontalwittkelteilscheibe    25  befestigt ist. Um diesen Zapfen ist das mit  einer     Horizontalentfernungsteilung    ausgestat  tete Lineal 26 drehbar gelagert und kann in  der eingestellten Lage durch eine Flügelmutter       2511    festgeklemmt werden.

   Die Lineale 26 und  24 tragen je einen mit Einstellmarke     versehe-          nen    Schieber 27     bezw.    30, der durch eine  Klemmschraube     27a        bezw.        30a    in der einge-    stellten Lage festgeklemmt werden kann.

       Auf     jedem dieser beiden Schieber ist eine     Hori-          zontalwinkelteitscheibe    28     bezw.    31 nebst  einem Zapfen Z     bezw.    A befestigt, auf     wel-          chent    je ein mit Teilung versehenes Lineal 29  und 32 drehbar gelagert ist und mittelst einer  Flügelmutter     2811        bezw.        31a    gegen die Barüber  liegende Teilscheibe festgeklemmt werden  kann.

   Das mit einer     Horizontalentfernungs-          teilung    versehene Lineal 29 trägt einen mit  Einstellmarke     F2    ausgestatteten,     festklemm-          baren    Schieber 33. Auf dem Zapfen     Fi    ist  noch ein weiteres Lineal 34 drehbar gelagert,  das ebenso wie das Lineal 32 eine Geschwin  digkeitsskala besitzt und unabhängig vom  Lineal 26 gegen die Teilscheibe 25 eingestellt  und durch eine darunter liegende Flügelmutter  25b festgeklemmt werden kann.  



  Dieses Gerät wird in der Weise verwen  det, dass auf dem Lineal 24 mittelst der Ein  stellmarke des- Schiebers 30 die Eigenge  schwindigkeit des Fahrzeuges eingestellt und  darauf die Scheibe festgeklemmt wird, worauf  das Lineal 26 mittelst seiner durch die Zapfen  mitten von     Fi    und Z zielenden     Messkante    auf  den Horizontalwinkel     ai    auf der Winkelskala  25 eingestellt und festgeklemmt wird.

   Nun  mehr wird dessen Schieber 27 mittelst seiner  Einstellmarke auf die Horizontalentfernung  F, Z eingestellt und festgeklemmt, während  das Lineal 29 mittelst seiner durch die Zapfen  mitte von Z zielenden     Messkante    auf die Dif  ferenz     a2-al    beider     Hdrizontalwinkel        a2    und       ai    auf der Winkelskala 28 eingestellt und  festgeklemmt wird. .  



  Nun stellt man die Marke des Schiebers  33 auf die gemessene Horizontalentfernung       ZF2    und kann sowohl die     Messkante    des Li  neals 34, als auch die des Lineals 32 auf dem  markierten Punkt     F2    einstellen, wodurch man  einerseits die wirkliche Geschwindigkeit v  des Luftfahrzeuges (auf 34), sowie die des  Windes (auf 32) erhält, gleichzeitig aber auch  den Kurswinkel     K,    wie auch den Seitenwinkel  des Windes     a.     



  Um jedoch die Horizontalentfernungen  F, Z und     F2    Z, sowie die Horizontalwinkel  des     Hilfsziels    gegen die Achse des Luftfahr-           zeuges    bei bekannter Höhe     la    des letzteren  über dem ersteren zu ermitteln; wird zweck  mässig ein     Visiergerät    verwendet, das durch  blosses     Acivisieren    des Ziels die Horizontal  entfernung     .FZ    als Produkt der Höhe und der  Tangente des Lagewinkels 9 des Hilfsziels  gegen die Vertikale ohne Rechnungsoperation,  also wie bei einem Rechenschieber durch lo  garithmische     Multiplikation    anzeigt.

   Dieses  Instrument besteht, wie in     Abb.    4 und 5 dar  gestellt, aus dem in einer     Ausbobrung    der       horizontierbaren,    das heisst durch Libelle ho  rizontal einstellbar, Grundplatte 1 um eine  vertikale Achse     g    drehbar gelagerten Fern  rohrgehäuse 2, das mit dem     Horizontalteilkreis          2,,    ausgestattet ist, der zur     Ablesung    der Ho  rizontalwinkel     at,        a2    des einvisierten Hilfs  ziels mittelst eines auf der Grundplatte vor  gesehenen Zeigers     1n,    dient.

   In diesem Fern  rohrgehäuse ist der um ein horizontales       Schildzapfenpaar    3 - 3' drehbar gelagerte       Eintrittsreflektor    4 eingebaut, der die schräg  von unten eintretenden Parallelstrahlenbündel  in das     Pentaprisma    5 reflektiert, das dieselben  vertikal nach aufwärts ablenkt, um sie     mit-          telst    des Objektives 6 in dessen Brennebene  B zum Zielbild zu vereinigen.

   Zwecks genauer  Einhaltung der     Objektivachse    in der Lotrech  ten ist in der Brennebene eine gleichzeitig als  Kollektiv wirkende     Fokuslibelle    7 vorgesehen,  deren Blase gemeinsam mit dem Zielbild in  dem zum Objektiv     konfokalen    Okular 8 ge  sehen wird. Die Fassung des Eintrittsreflek  tors 4 ist mit einem     Stirnradsegment    9 fest  verbunden, in das ein zweites, um eine zur       Schildzapfenachse    3 - 3' parallele Achse 10  drehbar gelagertes Zahnsegment 11 eingreift,  dessen     Teilkreisradius    halb so gross wie der  jenige des Zahnsegmentes 9 ist.

   Dieses Zahn  segment 11 ist mit der Kurvenscheibe 12 fest  verbunden, die in bekannter Weise durch zwei  sehr dünne,     nebeneinandergelegte    Stahlbänder  13, 14 mit einer zweiten     Kurvenscheibe    15  dadurch gekuppelt wird, dass sie auch diese  letztere, und zwar in entgegengesetzter Rich  tung, längs eines Teils ihres Umfanges um  spannen.

   Die Kurvenscheibe 15, deren     Ver-          drehwinkel    dem Logarithmus     naturalis    der    Tangente des     Verdrehwinkels    der Gegen  scheibe 12 entspricht, sitzt auf einer im Fern  rohrgehäuse parallel zur Achse 10 drehbar  gelagerten Welle 16 und kann mittelst der  auf letzterer sitzenden     Griffscheibe    17, die  mit dem Zeiger 18 fest verbunden ist,, ver  dreht werden. Auf der Welle 16 sitzt lose  eine Skalenscheibe 19, deren Umfang mit  einer     Stirnradverzahnung    versehen ist, in wel  che ein kleines Triebrad 20 eingreift, das auf  einer im     Fernrohrgehäuse    parallel zur Welle  16 drehbar gelagerten, mit der Griffscheibe 21  versehenen Welle 22 aufsitzt.

    



  Die Handhabung dieses optischen Gerätes  erfolgt in der Weise, dass durch Verdrehen  der     Griffscheibe    21 die bekannte Flughöhe  über dem Hilfsziel mittelst des am Gehäuse       befestigten    Höhenzeigers 23 auf der logarith  mischen Kreisteilung der Skalenscheibe 19  eingestellt wird und hierauf durch Verdrehen  der zentralen     Griffscheibe    17 das im Okular  erscheinende Hilfsziel scharf auf die Blase der       Fokuslibelle    7 eingestellt wird, worauf sich  die horizontale     Hilfszielentfernung        .h'i    Z zu  Beginn,     bezw.        F2    Z zu Ende der     Messzeit    von  100 Sek.

   auf der logarithmischen Teilung  durch Ablesen mittelst des mit der Griff  scheibe 17 fest verbundenen Zeigers 18 er  gibt. Gleichzeitig ergibt sich der Horizontal  winkel     a1    zu Beginn,     bezw.        a2    zu Ende der       Messzeit    des eiavisierten Hilfsziels Z gegen  die Achse des Luftfahrzeuges durch     Ablesung     der     Horizontalwinkelskala        2a,    mittelst des  Zeigers     1n,    wodurch alle vier auf den Doppel  dreiecksauflöser nach     Abb.    3 zu übertragende  Elemente ermittelt sind.  



  Diese in     Abb.    3-5 dargestellten Geräte  können auch zur Ermittlung des Vorhalte  winkels von Torpedos verwendet werden, die  vom Flugzeug aus bei bekannter Flug- und       Torpedogeschwindigkeit    gegen ein gradlinig  mit konstanter Geschwindigkeit sich bewe  gendes Schiff abgelassen werden sollen.  



  Zu diesem Zweck mass zunächst die Ge  schwindigkeit und Kursrichtung     ss    des Schif  fes ermittelt werden, das während der     Mess-          dauer    die Strecke     Zi        Z2        =        u   <I>T</I> zurücklegt.

   Es  werden also nach der in     Abb.    2 dargestellten      geometrischen Grundlage mittelst des     inAbb.4     und 5 dargestellten     Visiergerätes    zu Beginn  und zu Ende einer gewissen, zweckmässig zu  <B>100</B> Sekunden gewählten     Messdauer    sowohl  die horizontalen Zielentfernungen     AZ,    und       F2        Z.-"    als auch die Seitenwinkel     a=        lind        cti     des Ziels in der     vorbeschriebenen    Weise be  stimmt.  



  Mau überträgt zunächst diese vier Elemente  auf den     Doppeldreiecksauflöser    derartig, dass  gegen das in der Flugrichtung liegende Lineal  24 nach dem Winkel     ai    auf der Teilscheibe 25  das Lineal 26 eingestellt und festgeklemmt wird  und die Marke des Schiebers 27 auf die ho  rizontale Zieldistanz     I'i        Zi    gestellt wird, wor  auf das Lineal 29 nach dem Winkel     a.,-a,     auf der Teilscheibe 28 festgestellt wird, wäh  rend dessen Schieber 33 mit seiner Marke auf  die horizontale Zieldistanz     F2    Z gestellt wird.

    Legt man nun das Lineal 34 an diese Schiebe  marke, so ist die darauf abgelesene Entfer  nung     F,        .A    gleich der in der     Messdauer   <I>T</I>  sich     eigebenden    Entfernungsänderung, also bei  T=100     Sek.    gleich der hundertfachen Rela  tivgeschwindigkeit.

   Stellt man die Marke des  Schiebers 30 auf die hundertfache Flugge  schwindigkeit und legt das Lineal 32 auch  auf den von der Marke des Schiebers 30 an  gezeigten Punkt 172, so ergibt sich der Kurs  winkel     K    des Schiffes gegen die Flugzeug  achse auf der Teilscheibe 31, während die       Ablesung    am Lineal 32 die hundertfache Ge  schwindigkeit c des     Schiffes    ergibt.  



  Damit ist aber auch bereits der günstig  ste     Torpedovorhaltewiiikel        v    für senkrechtes       Auftreffen    des Torpedos bestimmt, da bei ge  gebener     Torpedogeschwindigkeit        zu    sich ergibt  
EMI0004.0030     
    Legt man also in die Flugzeugachse ein  mit Geschwindigkeitsteilung versehenes Li  neal 35     (Abb.    5), das an der Grundplatte 1  des optischen     Visiergerätes    befestigt ist und  setzt darauf einen     festklemmbaren    Schieber  36, der mit einer Einstellmarke     E    und einem  horizontalen,

   zur     Verschubrichtung    senkrech-         ten,    mit Geschwindigkeitsteilung versehenen  Arm 37 versehen ist, welcher ebenfalls einen  mit Einstellmarke     Fi    und Klemmschraube 40  ausgestatteten,     festklemmbaren    Schieber 38  trägt, so kann man das optische     Visierinstru-          ment    sofort auf den V     orhaltewinkel        v    durch  Anlegen einer auf seinem     azimutal    drehbaren  Gehäuse 2 befestigten,

   durch den Drehungs  mittelpunkt ziehenden und in der vertikalen       Visierebene    liegenden Kante der Leiste 39  gegen den durch     .E    markierten Teilstrich ein  stellen und durch die Klemmschraube 40 fest  klemmen, nachdem man den Schieber 36 auf  dem Lineal 35 auf die     Torped-ogeschwindig-          keit    zu und den Schieber 38 am Lineal 37  auf die Zielgeschwindigkeit     2i    eingestellt und  festgeklemmt hat.

   Vor dem neuerlichen Anvi  sieren des Ziels durch das unter dem Vor  haltewinkel , gegen die Flugzeugachse ein  gestellte     Visiergerät    muss der Kurs des Flug  zeuges um den Winkel 90-6 geändert wer  den, um das Torpedo in jenem Augenblick  abzulassen, als das Ziel in     Zs    erscheint, um  in Z4 senkrecht getroffen zu werden. Wie er  sichtlich, kann das Lineal 34 auch wegge  lassen werden; wenn das Gerät lediglich der  Ermittlung des     Vorhaltewinkels    für Torpedos  dienen soll.



  Device for determining the visibility and heading of aircraft and moving targets. The object of the invention is a device which allows the rapid mechanical determination of the speed and direction of travel of the aircraft, which is necessary for the navigation of the aircraft.



  The device according to the invention has a sighting device which, with a known height of the aircraft above the respective target point, determines the horizontal distance and the horizontal angle from the aircraft axis of a stationary auxiliary target or moving target located in the field or on the measuring surface both at the beginning, as well as at the end of a certain measurement period, and a double triangular resolver, whose elements, which are provided with length and angle divisions, are set according to the determinations of the sighting device,

   Have the desired speed and course direction read off immediately.



  The drawing shows an example embodiment of the subject matter of the invention, namely Fig. 1 shows the geometric basis of the direction and speed measurement of the aircraft and the wind, Fig. 2 shows the geometric basis of the direction and speed measurement of a straight line, horizontal and uniform moving target for the purpose of determining the torpedo elements, Fig. 3 Top view of a mechanical double triangle resolver, Fig. 4 is a side view, partly in section,

   of the optical sighting device for determining the direction and distance of a target from the aircraft flying at a known altitude above the latter, and Fig. 5 shows a plan view of the sighting device with the device for determining the torpedoing lead angle.



  In Fig. 1 let A be the base of the aircraft at the beginning and b'2 at the end of the 11Iessens, FiAi resp. Let F2rfa be the longitudinal axis of the aircraft against which the route F1.F2 flown includes the course angle K as a result of the cross wind. Z is an auxiliary target resting on the surface of the earth or the sea.

    If one thinks of the two by the aircraft, whose base point and auxiliary target are formed triangles <I> F '</I> F1 <I> Z </I> and <I> F "</I> F2 <I> Z < / I> shifted, the horizontal auxiliary target distances result at the beginning and end of the measurement time,

              FiZ-F 'Fitgy # i = htg # ri and F2 <I> Z F "</I> F2 tg # C2 = h. Tg 5o2 if cpl and 92 are the angle of the auxiliary target from the vertical.

   Furthermore, he give the side angles at and a2 of the auxiliary target against the aircraft axis FI Ai respectively. F2 Ai. If you choose the measuring time T = 100 sec.

   and if the distance Fi Ai flown through in wind-free air during this measurement time is shown on this aircraft axis as one hundred times the vehicle's own speed, then the distance <I> Al </I> F2 <I> = T </I> # <I> c <results / I> the distance covered in the measurement time Tvom wind as a hundred times the wind speed c and the angle ss <I> = </I> Fi <I> Al </I> F2 as the side angle of the wind against the axis of the aircraft,

    while the distance Fi F2 <I> = T - v </I> appears as one hundred times the travel speed.



  The elements v, .ZZ, c, d that are absolutely necessary for the navigation of the aircraft can be determined by the mechanical double triangle resolver according to Fig. 3 without arithmetic operations if the horizontal distances Fi <I> Z </I> and F2 Z, and the Horizon talwinkel ai and a2 of the auxiliary target are known at the beginning and at the end of the measurement time.

   This double triangular resolver consists of a ruler 24, which represents the axis of the aircraft Fi li and is provided with longitudinal graduation (airspeed scale), to which a pin Fi representing the base of the aircraft and a horizontal angle disk 25 is attached. The ruler 26 equipped with a horizontal distance division is rotatably mounted around this pin and can be clamped in the set position by a wing nut 2511.

   The rulers 26 and 24 each carry a slide 27 or slide provided with a setting mark. 30, respectively by a clamping screw 27a. 30a can be clamped in the set position.

       On each of these two slides, a horizontal angle disc 28 is respectively. 31 and a pin Z respectively. A fastened, on which a graduated ruler 29 and 32 is rotatably mounted and by means of a wing nut 2811 respectively. 31a can be clamped against the partial disk lying over the bar.

   The ruler 29 provided with a horizontal distance division carries a clampable slide 33 equipped with a setting mark F2. A further ruler 34 is rotatably mounted on the pin Fi, which like the ruler 32 has a speed scale and is independent of the ruler 26 can be set against the graduated disk 25 and clamped by an underlying wing nut 25b.



  This device is used in such a way that the Eigenge speed of the vehicle is set on the ruler 24 by means of the setting mark of the slide 30 and the disc is clamped onto it, whereupon the ruler 26 by means of the pin in the middle of Fi and Z is aimed Measuring edge is set to the horizontal angle ai on the angle scale 25 and clamped.

   Now its slide 27 is set to the horizontal distance F, Z by means of its setting mark and clamped, while the ruler 29 is set to the difference a2-al of the two Hdrizontal angles a2 and ai on the angular scale 28 by means of its measuring edge aimed through the pin in the center of Z. and is clamped. .



  Now you set the mark of the slide 33 to the measured horizontal distance ZF2 and you can set both the measuring edge of the line 34, as well as that of the ruler 32 on the marked point F2, whereby on the one hand the actual speed v of the aircraft (on 34), as well as that of the wind (on 32), but at the same time also the course angle K, as well as the side angle of the wind a.



  However, in order to determine the horizontal distances F, Z and F2 Z, as well as the horizontal angles of the auxiliary target in relation to the axis of the aircraft with a known height la of the latter above the former; It is advisable to use a sighting device which, by simply activating the target, shows the horizontal distance .FZ as the product of the height and the tangent of the position angle 9 of the auxiliary target against the vertical without a calculation operation, i.e. as with a slide rule by lo garithmic multiplication.

   This instrument consists, as shown in Fig. 4 and 5, from the telescopic tube housing 2 rotatably mounted about a vertical axis g in a Ausobrung of the horizontally adjustable, that is, horizontally adjustable by dragonfly, the telescope housing 2 with the horizontal pitch circle 2 ,, is equipped, which is used to read the horizontal angle at, a2 of the targeted auxiliary target by means of a pointer 1n on the base plate.

   In this telescopic tube housing, the entry reflector 4 rotatably mounted around a horizontal pair of trunnions 3 - 3 'is installed, which reflects the parallel beams entering obliquely from below into the pentaprism 5, which deflects them vertically upwards, around them by means of the lens 6 in it To unite focal plane B to the target image.

   For the purpose of more exact compliance with the objective axis in the perpendicular th a simultaneously acting as a collective focus vial 7 is provided in the focal plane, the bubble of which is seen together with the target image in the eyepiece 8 confocal to the objective. The socket of the entrance reflector 4 is firmly connected to a spur gear segment 9 in which a second toothed segment 11, rotatably mounted around an axis 10 parallel to the trunnion axis 3 - 3 ', engages, the pitch circle radius of which is half as large as that of the toothed segment 9.

   This tooth segment 11 is firmly connected to the cam 12, which is coupled in a known manner by two very thin, juxtaposed steel strips 13, 14 with a second cam 15 that they also this latter, in the opposite direction, along one Part of their scope to span.

   The cam disk 15, the angle of rotation of which corresponds to the natural logarithm of the tangent of the angle of rotation of the counter disk 12, is seated on a shaft 16 rotatably mounted in the telescope housing parallel to the axis 10 and, by means of the grip disk 17 sitting on the latter, which is shown with the pointer 18 is firmly connected, to be twisted. A dial 19 is loosely seated on the shaft 16, the circumference of which is provided with a spur gear toothing, in which a small drive wheel 20 engages, which rests on a shaft 22 which is rotatably mounted in the telescope housing parallel to the shaft 16 and provided with the grip disk 21.

    



  The handling of this optical device takes place in such a way that by turning the grip disk 21 the known altitude above the auxiliary target is set by means of the height pointer 23 attached to the housing on the logarithmic circular graduation of the dial disk 19 and then by turning the central grip disk 17 in the eyepiece appearing auxiliary target is set sharply on the bubble of the focus vial 7, whereupon the horizontal auxiliary target distance .h'i Z at the beginning, respectively. F2 Z at the end of the measuring time of 100 seconds.

   on the logarithmic division by reading by means of the handle disk 17 firmly connected pointer 18 he gives. At the same time the horizontal angle a1 results at the beginning, respectively. a2 at the end of the measuring time of the navigated auxiliary target Z against the axis of the aircraft by reading the horizontal angle scale 2a by means of the pointer 1n, whereby all four elements to be transferred to the double triangular resolver according to Fig. 3 are determined.



  These devices shown in Fig. 3-5 can also be used to determine the lead angle of torpedoes that are to be released from the aircraft against a ship moving in a straight line at constant speed at known flight and torpedo speeds.



  For this purpose, the speed and course direction ss of the ship was determined first, which covered the distance Zi Z2 = u <I> T </I> during the measurement period.

   According to the geometrical basis shown in Fig. 2, both the horizontal target distances AZ and F2 are calculated by means of the sighting device shown in Figs. 4 and 5 at the beginning and at the end of a certain measuring period expediently selected to be <B> 100 </B> seconds Z.- "and the side angle a = lind cti of the target in the manner described above.



  Mau first transfers these four elements to the double triangle resolver in such a way that the ruler 26 is set and clamped against the ruler 24 lying in the direction of flight at the angle ai on the graduated disk 25 and the mark of the slide 27 is set to the horizontal target distance I'i Zi is placed, what on the ruler 29 after the angle a., - a, is determined on the partial disk 28, while its slide 33 is set with its mark on the horizontal target distance F2 Z.

    If the ruler 34 is now placed against this sliding mark, the distance F, .A read on it is equal to the change in distance occurring in the measurement period <I> T </I>, i.e. at T = 100 seconds it is equal to a hundred times the relay tive speed.

   If you set the mark of the slide 30 to the hundredfold Flugge speed and place the ruler 32 on the point 172 shown by the mark of the slide 30, the course angle K of the ship against the aircraft axis on the indexing disk 31 results while the reading on the ruler 32 is one hundred times the speed c of the ship.



  However, this also means that the most favorable torpedo reserve wiiikel v is determined for vertical impact of the torpedo, since it results in a given torpedo speed
EMI0004.0030
    If you put a speed-grading line 35 (Fig. 5) into the aircraft axis, which is attached to the base plate 1 of the optical sighting device, and place a clampable slide 36 on it, which is marked with a setting mark E and a horizontal,

   is provided with a speed division perpendicular to the displacement direction arm 37, which also carries a clampable slide 38 equipped with setting mark Fi and clamping screw 40, so the optical sighting instrument can be immediately on the advance angle v by placing a on its azimuthal rotatable housing 2 attached,

   by pulling the center of rotation and lying in the vertical plane of the sight edge of the bar 39 against the graduation marked by .E and clamp it tightly with the clamping screw 40 after the slider 36 on the ruler 35 to the torpedo speed and has set the slide 38 on the ruler 37 to the target speed 2i and clamped it.

   Before aiming at the target again with the aiming device set at the angle of advance against the aircraft axis, the course of the aircraft must be changed by an angle of 90-6 in order to lower the torpedo at the moment when the target appears in Zs to be hit vertically in Z4. As he can see, the ruler 34 can also be omitted; if the device is only intended to determine the lead angle for torpedoes.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Bestimmung der Ge schwindigkeit und Kursrichtung von Luft fahrzeugen und bewegten Zielen, gekenn zeichnet durch ein Visiergerät, das bei be kannter Höhe des Luftfahrzeuges über dem jeweiligen Zielpunkt die Ermittlung der hori zontalen Entfernung und des Horizontal winkels gegen die Luftfahrzeugachse eines im Gelände oder auf der Meeresoberfläche befindlichen ruhenden Hilfsziels oder beweg lichen Ziels sowohl zu Beginn, als auch zu Ende einer bestimmten Messdauer gestattet und ferner gekennzeichnet durch einen Dop peldreiecksauflöser, dessen mit Längen- und Winkelteilungen versehene Elemente entspre chend den Ermittlungen des Visiergeräts ein gestellt, PATENT CLAIM: Device for determining the speed and course direction of aircraft and moving targets, characterized by a sighting device which, at a known height of the aircraft above the respective target point, determines the horizontal distance and the horizontal angle to the aircraft axis of one in the field or stationary auxiliary target or moving target located on the sea surface permitted both at the beginning and at the end of a certain measurement period and further characterized by a double triangular resolver, the elements of which are provided with longitudinal and angular graduations according to the determinations of the sighting device, die gesuchte Geschwindigkeit und Kursrichtung unmitielbar ablesen lassen. UNTEUANSP1ttCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehung des Eintrittsreflektors (4) des um eine vertikale Achse drehbaren Visierinstrumentes durch ein Getriebe (9-1l) verdoppelt auf eine Kurvenscheibe (12) übertragen wird, die mit einer andern Kurvenscheibe (13) derart gekuppelt ist, the required speed and course direction can be read immediately. UNTEUANSP1ttCHE 1. Device according to claim, characterized in that the rotation of the entry reflector (4) of the sighting instrument which can be rotated about a vertical axis is doubled by a gear (9-1l) and transmitted to a cam disc (12), which is transmitted with another cam disc (13 ) is coupled in such a way that dass einem beliebigen Verdreh winkel 5p der erstgenannten Kurvenscheibe eine Verdrehung der zweitgenannten Kur venscheibe im Betrage des log tg #o in pas sendem Massstabe entspricht und diese Ver drehung direkt auf einen Zeiger übertragen wird, der auf einer nach den Logarithmen der Flughöhenzahlen geteilten, mittelst eines festen Zeigers auf die jeweilige Flug- (lt.) that any angle of rotation 5p of the first-mentioned cam disk corresponds to a rotation of the second-mentioned cam disk in the amount of log tg #o in the appropriate scale and this rotation is transferred directly to a pointer, which is divided according to the logarithms of the flight altitude numbers, by means of a fixed pointer to the respective flight (lt.) eingestellten Skala direkt das Produkt 1g h + 1g tg 5P <I>=</I> 1g <I>h</I> tg <I>9</I> liefert, während die horizontalen Seitenwinkel (a) der Vi- sierlinie unmittelbar auf einer Horizontal kreisteilung (2",) mittelst eines festen Zei gers (1a) abgelesen werden können. 2. The set scale directly delivers the product 1g h + 1g tg 5P <I> = </I> 1g <I> h </I> tg <I> 9 </I>, while the horizontal angle (a) of the sighting line can be read directly on a horizontal circle division (2 ",) by means of a fixed pointer (1a). 2. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Dreiecke des Doppeldreiecksauflösers durch fünf anein ander angelenkte Lineale gebildet werden, deren Teilungen zur Einstellung der Eigen geschwindigkeit des Luftfahrzeuges in windfreier Luft der Horizontalentfernung des Hilfsziels oder bewegten Ziels zu Be ginn und am Ende der Messung der wirk lichen Geschwindigkeit des Luftfahrzeuges und der Windgeschwindigkeit dienen, wobei das die wirkliche Geschwindigkeit des Luftfahrzeuges anzeigende Lineal (34) die beiden Dreiecken gemeinsame Seite dar stellt, Device according to claim, characterized in that the two triangles of the double triangle resolver are formed by five rulers articulated to one another, the divisions of which are used to set the aircraft's own speed in wind-free air of the horizontal distance of the auxiliary target or moving target at the beginning and at the end of the measurement The real speed of the aircraft and the wind speed are used, the ruler (34) showing the real speed of the aircraft representing the side common to both triangles, welehe an einem Ende eine zum uri verstellbaren Einlenkungspunkt konzentri sche Winkelteilscheibe (25) besitzt, während die beiden, den beiden Dreiecken nicht ge meinsamen Einlenkungsstellen mit diesen Einlenkungsstellen verschiebbare Winkel teilscheiben (28, 31) besitzen. welehe at one end has an adjustable deflection point concentric cal angle disc (25), while the two, the two triangles not common deflection points with these deflection points have movable angle part discs (28, 31).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111452995A (en) * 2020-05-15 2020-07-28 沈阳飞机工业(集团)有限公司 Airplane course control mechanism stroke measuring equipment and using method
CN111483613A (en) * 2020-05-15 2020-08-04 沈阳飞机工业(集团)有限公司 Device for measuring angle of aircraft course deflection control surface and using method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111452995A (en) * 2020-05-15 2020-07-28 沈阳飞机工业(集团)有限公司 Airplane course control mechanism stroke measuring equipment and using method
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