Verfahren und Apparat zum Schallverzngsermitteln. Die von einem Horchgerät ermittelten akustischen Peilwerte (Seitenwinkel oder Azimut und Höhenwinkel) einer bewegten Schallquelle, zum Beispiel eines Flugzeuges, weichen von den wahren oder optischen Werten ab. Diese Abweichung ist .darin be gründet, dass der,Sehall ein endliche Zeit ge braucht, um von der Schallquelle zum Horch gerät zu gelangen (Schallverzug).
Es sind Rechengeräte, sogenannte Schallverzugsrech- ner, bekannt, die die akustischen Peilwerte des Horchgerätes in die optischen Werte um wandeln.
Letztere werden in der Regel mit tels einer elektrischen Fernübertragungs- einrichtung nach einem andern Gerät weiter- geleitet, zum Beispiel zum :Scheinwerfer oder zur Flakbatterie.
Es sind Schallverzugsermittler bekannt, die rein mechanisch arbeiten, bei .denen die irgendwie in das Gerät eingeführten akusti- schen Winkel unter 7,ubo-rundelegung der mathematischen Beziehungen zwischen den akustischen und optischen Winkeln,
durch ge eignet gestaltete Gestänge- und Getriebeteile in die optischen Winkel umgewandelt wer den. Diese Werte werden über Kupplungen. Wellen, Zahnräder und Däfferential:
getriebe an ausserhalb des Rechners liegende Geber der elektrisichen Fernübertragungseinrichtung weitergeleitet. Es sind ,auch- Geräte bekannt.
die teils mechanisch, teils elektrisch arbeiten. Bei einer Ausführungsform. zum Beispiel wird der eigentliche Rechenvorgang wieder rein me chanisch bewirkt durch Nachbildung des Ge schwindigkeitsdreieckes, das aus der akusti schen Peilrichtung,
der optischen Peilrich- tung und der Flugrichtung gebildet wird. Die akustischen Werte werden elektrisch eingeführt,
und die Getriebeteile des Rech ners wirken unmittelbar auf die elektrischen Empfänger für die ankommenden akustischen Winkel und die elektrischen Geber für die weiterzuleitenden Winkel.
Sowohl bei den rein mechanischen wie auch bei .den elektromechanischen Schall- "erzugsermnttlern ist die Ausführung des eigentlichen Reehenvorgangas durch mecha- nische Getriebe unbefriedigend. Sehon.:
oft ist in der Technik ein mechanisches Problem da.- durch viel besser gelöst werden, dass man :dic. mechanischen Grössen in äquivalente elektri sche Grössen umgewandelt hat.. Von diesem Gedanken ausgehend, befasst sich die vor liegende Erfindung mit einem Sehallverzugs- rechner, bei dem der eigentliche Rechen vorgang rein elektrisch erfolgt.
Zur Ermittlung der durch den Schall verzug bedingten Differenz Ja zwischen dein optischen Seitenwinkel a., bezogen auf die Nordsüdriehtung, bezw. a"', bezogen auf die Zielwegrichtung, und denn akustisch ermittel ten Seitenwinkel a" bezw. a@' einer bewegten Schallquelle,
zum Beispiel eines Flugzeuges, aus, dem .Seitenwinkel a;,', dem akustieh ermittelten Höhenwinkel y", :
der Flugzeug- geschwindigkeit v und der Sehallgesch.win- digkeit a wird gemäss, der Erfindung eine elektrische Brücke, in der die Widerstands- wer-t-- zweier Zweige der Beziehung
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genügen:
durch gemeinsame Einstellung der Wders.tandswerte der beiden andern Zweige entsprechend der Beziehung
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bei: gegebenem Winkel a;
,' abgeglichen und daraus der gesuchte Winkel<I>da</I> unter Be- rücksichtib,gung der zwischen den Winkel werten bestehenden G1_eiehung
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ermittelt. Zur Ermittlung der durch den Schallverzug bedin,
--ten Differenz Jy zwi schen dem optischen Höhenwinkel y" und dem akustisch ermittelten Höhenwinkel 7d einer bewegten:
Schallquelle, zum Beispiel eines Flugzeuges, aus dem Höhenwinkel ,",. dem akustisch ermittelten Seitenwinkel a".
be zogen auf die Zielweg iichtung. ,dem Winkel Ja, der Flugzeuggeschwindigkeit v undj der Schallgeschwindigkeit a wird eine elektrische Brücke, in der die Widerstandswerte zweier Zweige enteprechend der Be.ziehunö-
EMI0002.0094
eingestellt sind. abgeglichen. indem a,n die beiden andern Zweige Spannungen gelegt.
werden, die sich zueinander wie
EMI0002.0100
verhalten und daraus der gesuchte Winkel @ <I>=</I> Jy unter Berücksichtigung der zwischen den Winkehverten bestehenden Gleichung
EMI0002.0108
< ermittelt. Zweckmässig ist hierfür die Ver wendung von Schaltungen,
bei denen die in den Formeln vorkommenden Sinus- und hnsinu@sfunktionen durch eine mit Wider- standsdraht bewickelte Platte dargestellt wer den, indem auf einer kredsfö.rmigen Kontakt- ba,lin eine Bürste gleitet, mit der der Winkel eingestellt wird, während der abgegriffene Widerstand,
der Winkelfunktion proportional ist. Die vom Horchgerät ermittelten akusti sche n Winkel werden hierbei durch Wellen auf den Schallverzngs@rechner übertragen. der die von der elektrischen Rechenv orriehtung gefundenen Korrekturen in bekannter Weise durch Differentialgetriebe zu den akustischen Winkeln hinzuaddiert.
Gegeniiber den bisher bekannten mecha nischen oder elektromechanischen Schall verzugsermittlern hat diese rein elektrische Lösung der Aufgabe den Vorteil grösserer Genauigkeit und Betriebssicherheit, auch
EMI0003.0001
werden <SEP> Fabrikation <SEP> und <SEP> -Montage <SEP> viel <SEP> ein f <SEP> acher.
<tb>
Die <SEP> beidlen <SEP> Formeln <SEP> für <SEP> die <SEP> Korrektur winkel <SEP> (Seitenkorrektur <SEP> und, <SEP> Höh@enko:rrek tur) <SEP> sollen <SEP> an <SEP> Hand <SEP> der <SEP> Fig. <SEP> 1 <SEP> abgeleitet
<tb> werden.
<tb>
In <SEP> der <SEP> F'ig. <SEP> 1 <SEP> sei. <SEP> auf <SEP> dem <SEP> Zielweg <SEP> f <SEP> Idas
<tb> Ziel <SEP> im <SEP> Punkte <SEP> 1 <SEP> akustisch <SEP> angepeilt. <SEP> WäAh rend,dass <SEP> Horchgerät,die <SEP> Richtung <SEP> H <SEP> . <SEP> 1 <SEP> hört,
<tb> befindet <SEP> sich <SEP> :das <SEP> Ziel <SEP> schon <SEP> im <SEP> Punkte <SEP> 2i,
<tb> zu <SEP> clem <SEP> also <SEP> die <SEP> optische <SEP> Richtung <SEP> H <SEP> . <SEP> 2:
<SEP> ge h:ört. <SEP> Die <SEP> Projektion <SEP> des <SEP> Dreieckes <SEP> 1 <SEP> . <SEP> H <SEP> . <SEP> 2
<tb> in <SEP> edie <SEP> Honzontalebene <SEP> ergibt <SEP> ein <SEP> neues <SEP> Drei eck <SEP> 1'. <SEP> H <SEP> . <SEP> 2'. <SEP> Es <SEP> schliesst <SEP> :den <SEP> Winkel <SEP> <I>da</I>
<tb> ein, <SEP> der <SEP> den <SEP> gesuchten, <SEP> Korzlekturwinkel <SEP> für
<tb> die <SEP> Seite <SEP> darstellt. <SEP> Dieser <SEP> Winkel <SEP> lässt <SEP> sich
<tb> nach <SEP> dem <SEP> Sinws#satz <SEP> errechnen, <SEP> denn <SEP> es <SEP> ist
<tb> in <SEP> diesem <SEP> Dreieck:
EMI0003.0002
EMI0003.0003
Darin <SEP> ist, <SEP> wenn <SEP> v <SEP> die <SEP> riluggesohwingcligkeit,
<tb> <I>a</I> <SEP> ,die <SEP> ,Sah#allgeschwindi;gkeit <SEP> und <SEP> <I>t</I> <SEP> die <SEP> Schall laufzeit <SEP> für <SEP> die <SEP> Strecke <SEP> H <SEP> . <SEP> 1 <SEP> bedeutet,
EMI0003.0004
<I>1'2' <SEP> = <SEP> <U>v.L</U></I>
<tb> <I>1'.Ii <SEP> =</I> <SEP> 1.H.cos<I>y ,</I>
<tb> <I>= <SEP> a <SEP> . <SEP> t <SEP> .</I> <SEP> eos <SEP> y ,
EMI0003.0005
<I>1' <SEP> . <SEP> H <SEP> . <SEP> 2' <SEP> = <SEP> da</I> <SEP> = <SEP> Seitenrnvinkelkorrektur
<tb> @ <SEP> l.' <SEP> 2' <SEP> <I>. <SEP> H</I> <SEP> =180 <SEP> <SEP> <I>- <SEP> aö</I> <SEP> = <SEP> opt. <SEP> :
Seitenwinkel,
<tb> auf <SEP> die <SEP> Spur <SEP> s <SEP> be zogen, <SEP> die <SEP> <B>dem</B>
<tb> Zielweg <SEP> f <SEP> parallel
<tb> läuft.
<tb>
sin <SEP> 1' <SEP> 12( <SEP> <I>H</I> <SEP> = <SEP> sin <SEP> (18a <SEP> <SEP> <I>- <SEP> a ')</I> <SEP> = <SEP> sin <SEP> aö.
<tb> Durch <SEP> Einsetzen <SEP> in <SEP> obige <SEP> Formel <SEP> erhält <SEP> man:
EMI0003.0006
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Der <SEP> Winkel <SEP> ap <SEP> ist <SEP> auf <SEP> die <SEP> .Spur <SEP> s <SEP> bezogen,
<tb> die <SEP> parallel <SEP> zum <SEP> ZielWeg <SEP> verläuft. <SEP> Das <SEP> HoTch-
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gerät <SEP> zählt <SEP> aber <SEP> alle <SEP> ,Seitenwinkel <SEP> von <SEP> einer
<tb> beliebigen <SEP> Nullrichtung, <SEP> zum <SEP> Beispiel <SEP> Ader
<tb> Nordrichtung <SEP> aus. <SEP> Um <SEP> also <SEP> die <SEP> Formel <SEP> lösen
<tb> zu <SEP> können, <SEP> muss <SEP> auch <SEP> der <SEP> Kurswinkel <SEP> be kannt <SEP> sein. <SEP> Ist <SEP> :der <SEP> akustisch <SEP> :
ermittelte <SEP> Seiten uAnkel <SEP> zwischen <SEP> ,der <SEP> Spur <SEP> S <SEP> und,der <SEP> .Strecke
<tb> H1' <SEP> gleich <SEP> <I>aa',</I> <SEP> so <SEP> ist <SEP> a ' <SEP> = <SEP> aa' <SEP> <B>+</B> <SEP> da. <SEP> Die
<tb> Formel <SEP> zur <SEP> Bestimmung <SEP> der <SEP> Schallverzugs korrektur <SEP> für <SEP> :den <SEP> Seitenwinkel <SEP> wird <SEP> also:
EMI0003.0009
EMI0003.0010
Die <SEP> Höhenwinkelkarrektur <SEP> ergibt <SEP> sich <SEP> wie
<tb> folgt: <SEP> ,Schwenkt <SEP> man <SEP> in <SEP> der <SEP> Fig. <SEP> 1 <SEP> das <SEP> vom.
<tb> akus.tisehen <SEP> Höhenwinkel <SEP> ya, <SEP> ,gebildete <SEP> Drei eck <SEP> 1 <SEP> . <SEP> H <SEP> . <SEP> 1' <SEP> um <SEP> den <SEP> Winkel <SEP> <I>da,</I> <SEP> so <SEP> fällt <SEP> es
<tb> in <SEP> .die <SEP> Ebene, <SEP> in <SEP> welcher <SEP> auch <SEP> :
der <SEP> optiscahe
<tb> Höhenwinkel <SEP> y <SEP> liegt. <SEP> In <SEP> ,dieser <SEP> Ebene <SEP> bilden
<tb> die <SEP> @Strahlien <SEP> 1 <SEP> * <SEP> . <SEP> H <SEP> und <SEP> 2 <SEP> . <SEP> H <SEP> ein <SEP> neues
<tb> Dreieck <SEP> 1 <SEP> * <SEP> . <SEP> H <SEP> . <SEP> 22, <SEP> in <SEP> welchem <SEP> .der <SEP> Winkel
<tb> 1 <SEP> * <SEP> . <SEP> H <SEP> . <SEP> 2 <SEP> ,die <SEP> ,gesuchte <SEP> WinkelkoiTektur <SEP> <I>dy</I>
<tb> für <SEP> den <SEP> Höhenwinkel <SEP> ist: <SEP> In <SEP> :diesem <SEP> Dreieck
<tb> ist:
EMI0003.0011
EMI0003.0012
Darin <SEP> isst:
<tb> <I>1 <SEP> * <SEP> H. <SEP> 2 <SEP> =dy</I>
<tb> sin <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> . <SEP> <I>H</I> <SEP> = <SEP> sin. <SEP> <I>4 <SEP> 2 <SEP> . <SEP> H <SEP> . <SEP> 2'</I> <SEP> = <SEP> Gin <SEP> <I>y </I>
<tb> (Supp@lamentwinkel)
<tb> <I>1 <SEP> H <SEP> =a. <SEP> t</I>
<tb> 1 <SEP> * <SEP> . <SEP> 2 <SEP> lässt <SEP> sich. <SEP> ermitteln <SEP> aus <SEP> dem
<tb> Dreieck <SEP> 1 <SEP> x' <SEP> -2,- <SEP> 1, <SEP> welches, <SEP> gleich <SEP> :dem <SEP> Drei eck <SEP> 1' <SEP> . <SEP> 1" <SEP> . <SEP> 2' <SEP> in <SEP> der <SEP> Horizontalebene <SEP> ist. <SEP> In
<tb> diesem <SEP> Dreieck <SEP> ist <SEP> wiederum:
EMI0003.0013
EMI0003.0014
Darin <SEP> ist:
<tb> <I>2'1' <SEP> =v <SEP> .t</I>
<tb> 1"2' <SEP> =1 <SEP> * <SEP> 2
EMI0003.0015
also ist
EMI0004.0001
Somit wird
EMI0004.0002
Oben eingesetzt ergibt sich:
EMI0004.0004
Darin iszt ferner:
EMI0004.0007
Die Formnel zur Bestimmung der Schallver- zugskorrektur für den Höhenwinkel wird also:
EMI0004.0013
Um nun diese Formel und die Formel für den Seitenwinkel lösen zu können, werden. wie schon gesagt wurde, Whea.tstonesche Brücken Ner-wendet. in welchen sich beim Brücken- gleiehge--icht die vier Widerstände a, <I>b, c, d</I> zueinander verhalten wie
EMI0004.0025
Diese Gleichung hat denselben Auflklu wie die für die Korrekturen abgeleitete Formel.
Sorgt man nun dafür, dass die Widerstände der Wheatstoneschen Brücke in ihrem elek- frischen Wert jeweils den drei Faktoren einer dieser Gleichungen entsprechen, so kann jetzt sehr leicht der vierte Widerstand durch Ab gleichun:g der Brücke bestimmt werden.
Dieser neugefundene Widerstand entspricht dann auch in seiner Grösse dem vierten Faktor der Gleichung. Im vorliegenden Falle sind die Winkel da und 4y die gesuchten Werte (Seitenr und Hö@henwinkelkorrektur)
. Uni die Winkelfunktionen bequem und ohne Zwischenschaltung von mechanischen Sinus- Z5 einstellen zu können, sind Wider stände von der Art der Fig. 2 verwendet worden.
Auf eine Platte 26 ist Windung neben Windung eine Drahtwicklung <B>27</B> ein- lagig aufgewickelt. Auf dieser Wicklung gleitet auf der blanken viertelkreisförmigen Kontakthahn 30 eine Bürste 28, die um den Punkt 29 drehbar an einem Arm 28. 29 = i angeordnet ist.
Wird der Arm unter einem Winkel y eingestellt, so entspricht der Widerstand zwischen der Bürste 28 und dem Widerstandsanfang bei 2<B>9</B> dem Wert R <I>= r</I> . oos <I>y.</I> Dar Winkes <I>y</I> kann dabei zwi- sehen 0 und 90 " liegen.
Denkt man sich die Fi.g. 2 spiegelbildlich nach rechts erweitert, so wird die Kontaktbahn halbkreisförmig und der Winkel y kann zwischen 0 und<B>180'</B> liegen. Auf diese Art lassen sich nun leicht alle Winkelfunktionen der aufgestellten Korrekturformeln darstellen.
In den F'i,g. 3a und 3b sind nun Brücken- schaltungendargestellt, welche erkennen lasesen, wie die Schaltung ausgeführt werden muss.
um die Formel für die Korrektur des Seitenwinkels zu lösen. Diese Schaltung ist verhältnismässig einfach zu übersehen. Fi.g. 3a zeigt eine schematische Darstellung der Schaltung, während Fig. 3b eine Ausfüh rungsform zeigt. Auf dein streifenförmigen Widerstand 21 wird das Verhältnis
EMI0004.0127
einge- stellt:
, wobei die Schallgesohwindigkeit a an sich bekannt ist, während die Flugzeug- gesch@indigkeit r zum Beispiel geschätzt -erden kann. Der Widerstand 22 ist nach Fig. 2 auo"#rebild et.
Auf ihm wird der vom Horchgerät ei-mitte,lte akustische Höhen- Winkel eingestellt. Der vierte Winkel <I>da</I> der Formel wird gesucht, aber der dritte Winkel aö (auf die Spur s bezogen)
ist zu- näelis.t auch noch unbekannt. Deshalb ist -der Widearstand 23 so ausgebildet, dass, auf ihm gleichzeitig .dear Karrekturvlinkel <I>da</I> und der akustische :Seitenwinkel a.' reingestellt wer- .den können.
Der Widerstand besteht eben falls aus einer Platte mit einer Drahtwick- lung, jedoch li..t die Kontaktbaahn ,jetzt die Gestalteines Vollkreisens. Mittels der Bürste 24 wird, von dem feisten Punkt 25 an ge rechnet,
ein. Winkel <I>da</I> eingestellt. Der Bürste 24 diametral gegenüber liegt auf der Kon taktbahn der veränderliche Punkt 2:
6, von ,dem aus in gleicher Drehrichtung wie<I>da</I> der vom Horchgerät gefundene akustische S.eitenwtinlced a#,' mittels der Bürste 2.7 .ein- geasteddt wird.
Der Winkel<I>da</I> wird so lange verändert, bis das Brückeninstrument auf Null zeigt. Die Bürste 27 zeigt alsdann, von dem festen:
Punkt 2,8 an gerechnet, wegen der Beziehung aö <I>=</I> a,' -+- <I>da</I> den optischen Seitenwinkel an, während<I>da.</I> der richtige Korrekturwinkel ist.
Schwieriger ist die Schaltung für die Höhenwinkelkorrektur. Die Formel lautete:
EMI0005.0090
Darin sind alle Werte leicht darstellbar, bis auf den Zähler der linken Seite
EMI0005.0096
Da ein elektrisches Widerstand ,auf dieses, Ver- hä.ltnis eingestellt worden russ, lässt sich der Wzdenstand:
für dieses Glied nicht so ohne weiteres nach Fig. 2 ausbilden. Es kommt noch hinzu, dass rin dy sein Vorzeichen wechseln kann. Vor dem Wechselpunkt (die Schallquelle befindet sich im, Wechselpunkt, wenn die Richtung Schallquelle, - Horoh- station senkrecht zum Spur ist) ist :
der optische Höhenwinkel grösser als der akustis ehe, nach .dem Wechselpunkt kleiner. Ebenso wechselt
EMI0005.0128
auch. <SEP> .der <SEP> Wert <SEP> sein <SEP> Vor zeichen;
<SEP> er <SEP> isst <SEP> positiv, <SEP> wenn
<tb> kleiner <SEP> als <SEP> <B>90'</B> <SEP> oder <SEP> grösser <SEP> als <SEP> <B>2700</B> <SEP> wird,
<tb> negativ <SEP> :daagegen, <SEP> wenn <SEP> zwi schen <SEP> 9i0' <SEP> und <SEP> <B>2)700</B> <SEP> liegt. <SEP> Aus <SEP> diesen
<tb> Bedingungen <SEP> ergibt <SEP> sich <SEP> die <SEP> erweiterte
<tb> Brückenechaltung <SEP> nach <SEP> Fig. <SEP> 4a. <SEP> In <SEP> ihr
<tb> liegt <SEP> der <SEP> Widerstand <SEP> .34, <SEP> auf <SEP> dem <SEP> der
<tb> Winkel <SEP> eingestellt <SEP> wird, <SEP> an <SEP> der
<tb> vollen <SEP> Spannung <SEP> U, <SEP> und <SEP> die <SEP> Bürste <SEP> M <SEP> kann,
<tb> bezogene <SEP> auf <SEP> die, <SEP> WidarstancIsmaitte <SEP> 31, <SEP> an
<tb> Plus- <SEP> oder <SEP> iWinus & pannungen <SEP> liegen.
<SEP> Auch
<tb> die <SEP> Bürste <SEP> 37 <SEP> kann <SEP> auf <SEP> dem <SEP> Widerstand <SEP> 40,
<tb> der <SEP> zur <SEP> EinstelIung <SEP> des <SEP> Verhältnisses
<tb> dient., <SEP> gegenüber <SEP> Üer <SEP> 3Ditte <SEP> 32 <SEP> eine <SEP> positive
<tb> oder <SEP> negative <SEP> Spannung <SEP> besitzen. <SEP> Ausserdem
<tb> ist <SEP> aber <SEP> der <SEP> Widerstand <SEP> 4:
0 <SEP> durch <SEP> die <SEP> Bürsten
<tb> 38 <SEP> und <SEP> 3,9 <SEP> noch <SEP> verändexlich, <SEP> und <SEP> zwar <SEP> sym metrisch <SEP> um <SEP> die <SEP> Mitte <SEP> 32 <SEP> entsprechend <SEP> .dem
<tb> Werte <SEP> snn <SEP> yo. <SEP> @Futspricht <SEP> der <SEP> zwischen <SEP> Bürste
<tb> 37 <SEP> und <SEP> Punkt <SEP> 32.
<SEP> liegende <SEP> Widerstand <SEP> dem
<tb> Wort <SEP> .snu <SEP> <I>dy,</I> <SEP> so@ <SEP> ist <SEP> die <SEP> Spannung <SEP> an
EMI0005.0129
Da zwischen<B>38</B> und 31 eine Spannung herrscht, die dem
EMI0005.0132
ent spricht, und die übrigen Widerstände 33 .<B>35</B> auf
EMI0005.0135
und 36!. 37 auf eingestellt sind,
EMI0005.0140
lässt sich aus. .dieser ,Schaltang ablesen-
EMI0005.0143
oder dafür die Werte eingesetzt:
EMI0005.0146
EMI0006.0001
Die <SEP> Schaltung <SEP> entspricht <SEP> also <SEP> der <SEP> zu <SEP> lösenden
<tb> Formel. <SEP> Fig. <SEP> 4b <SEP> zeigt <SEP> die <SEP> Ausführungsform
<tb> dieser <SEP> Schaltung. <SEP> Der <SEP> Wert <SEP> wird <SEP> auf
<tb> der <SEP> Widerstandsplatte <SEP> 41 <SEP> eingestellt. <SEP> Der
<tb> Winkel <SEP> da <SEP> ist <SEP> aus <SEP> der <SEP> Schaltung <SEP> Fig. <SEP> 3b <SEP> be kannt;
<SEP> er <SEP> kann <SEP> zwischen <SEP> 0 <SEP> <SEP> und <SEP> 360 <SEP> <SEP> liegen,
<tb> also <SEP> zwischen <SEP> U <SEP> " <SEP> und <SEP> 1$0 <SEP> ". <SEP> DementsPre chend <SEP> ist <SEP> die <SEP> Kontaktbahn <SEP> li@albki-eisförmig.
<tb> Auf <SEP> den <SEP> Widerstand <SEP> 34 <SEP> mit <SEP> einer <SEP> Vollkreis Kontaktbahn <SEP> wird <SEP> von <SEP> dein <SEP> festen <SEP> Bezugs punkte <SEP> 43 <SEP> aus. <SEP> der <SEP> Winkel <SEP> und <SEP> daran <SEP> an schliessend <SEP> -der <SEP> alcuistisch,e <SEP> Seitenwinkel <SEP> a"'
<tb> angetragen. <SEP> Auf <SEP> dem <SEP> Widerstand <SEP> 40 <SEP> wird
<tb> a <SEP> <B>Is</B> <SEP> der <SEP> Bürste <SEP> 39 <SEP> der <SEP> optische <SEP> Höben n <SEP> itte
<tb> wänkel <SEP> y.
<SEP> ermittelt, <SEP> indem <SEP> von <SEP> dem <SEP> festen
<tb> 11ezugspunkte <SEP> 3? <SEP> aus <SEP> zunächst <SEP> ein <SEP> willkür licher <SEP> ZVinkel <SEP> Jy <SEP> und <SEP> daran <SEP> der <SEP> akustische
<tb> Höhenwinkel <SEP> y,, <SEP> angetragen <SEP> wird. <SEP> Um <SEP> <B>18(#"</B>
<tb> versetzt, <SEP> ist <SEP> eine <SEP> zweite <SEP> Bürste <SEP> 38 <SEP> angeord net. <SEP> Der <SEP> Winkel <SEP> ,y <SEP> wird <SEP> so <SEP> lange. <SEP> verändert.
<tb> biss <SEP> das <SEP> Brückeniiistrument <SEP> stromlos <SEP> ist;
<SEP> er
<tb> stellt <SEP> dann <SEP> den <SEP> .gesuchten <SEP> Höhenkorrektur winkel <SEP> 4y <SEP> dar, <SEP> und <SEP> die <SEP> zwischen <SEP> <B>.3-').37</B> <SEP> lie gende <SEP> Spannung <SEP> entspricht <SEP> dem <SEP> Weite
<tb> Um <SEP> Spannungen! <SEP> zu <SEP> erzeugen, <SEP> die
<tb> den <SEP> Winkelfunktionen <SEP> der <SEP> oben <SEP> aufgeführten
<tb> Formeln <SEP> entsprechen, <SEP> kann <SEP> man <SEP> sich <SEP> auch
<tb> statt <SEP> Spannungsteilein <SEP> resp. <SEP> Widerständen
<tb> von <SEP> Plattenform <SEP> mit <SEP> Berührungskontakten <SEP> in duktiver <SEP> Kopplungseinrichtungen <SEP> nach. <SEP> Fig. <SEP> :
,
<tb> bedienen. <SEP> Durch <SEP> eine <SEP> zylindrische <SEP> Spule <SEP> 50,
<tb> die <SEP> an <SEP> der <SEP> Wechselspannung <SEP> L' <SEP> liebt, <SEP> wird
<tb> im <SEP> Innern <SEP> der <SEP> Spule <SEP> ein <SEP> homogenes <SEP> @ZTec@sel feld <SEP> erzeugt, <SEP> in <SEP> welchem <SEP> eine <SEP> Spule <SEP> 51 <SEP> ge dreht <SEP> und <SEP> auf <SEP> einen <SEP> Winkel <SEP> a <SEP> eingestellt <SEP> wer den <SEP> kann. <SEP> Die <SEP> in <SEP> der <SEP> drehbaren <SEP> Spule <SEP> in duzierte <SEP> Spannung <SEP> ist <SEP> dann <SEP> <I>L'1 <SEP> = <SEP> k <SEP> . <SEP> L</I> <SEP> . <SEP> cos <SEP> a.
<tb> wobei <SEP> k <SEP> eine <SEP> von <SEP> den <SEP> Windungen <SEP> und <SEP> den
<tb> Induktionsverhältnissen <SEP> der <SEP> Spulen <SEP> abhän gige <SEP> Konstante <SEP> ist. <SEP> Mehrere <SEP> solcher <SEP> wechsel stromgespei,:
ter <SEP> Spannungsteiler <SEP> kann <SEP> man
<tb> dann <SEP> zu <SEP> einer <SEP> Brückenschaltung <SEP> vereinigen.
<tb> Gegenüber <SEP> den <SEP> plattenförmigen <SEP> Spannungs-
EMI0006.0002
teileirn <SEP> haben <SEP> sie <SEP> den <SEP> Vorteil, <SEP> dass <SEP> keine <SEP> Be rührungskontakte <SEP> erforderlich <SEP> sind.
<tb>
Da <SEP> für <SEP> die <SEP> Bestimmung <SEP> des <SEP> Schallver zuges <SEP> die <SEP> Zieljwegrichtung <SEP> das <SEP> abgehorchten
<tb> Flugzeuges <SEP> bestimmt <SEP> werden <SEP> muss, <SEP> ist <SEP> es <SEP> er forderlich. <SEP> den <SEP> Verlauf <SEP> der <SEP> Peilung <SEP> zu <SEP> be obaeliten. <SEP> Die <SEP> Nachbildung <SEP> der <SEP> Peilungen
<tb> und <SEP> die <SEP> Ermittlung <SEP> des <SEP> Zielweges <SEP> ist <SEP> nicht
<tb> Gegenstand <SEP> diesem <SEP> Patentes, <SEP> und <SEP> ,sie. <SEP> kann
<tb> anf <SEP> ganz <SEP> versehiedene <SEP> Weise <SEP> erfolgen. <SEP> Uni
<tb> den <SEP> Erfindungsgedanken <SEP> und <SEP> seine <SEP> praktische
<tb> Ariwenidungisinöglichkeit <SEP> klar <SEP> hervortreten <SEP> zii
<tb> la=sen, <SEP> ist <SEP> in <SEP> Fig.
<SEP> N <SEP> das <SEP> Getriel-reseliema <SEP> für
<tb> ein <SEP> Horeli.gei-iit <SEP> mit <SEP> einem <SEP> vollständigen
<tb> Sclia,llven zugsmclnier, <SEP> der <SEP> also <SEP> auch <SEP> eine <SEP> Ein richtUng <SEP> zur <SEP> Ermittlung <SEP> der <SEP> Ziel@regrichtung.
<tb> enthält, <SEP> dargestellt. <SEP> Die <SEP> Rechenoperationen
<tb> werden <SEP> hierbei <SEP> mit <SEP> plattenförmigen <SEP> Span nungsteilern <SEP> resp. <SEP> Widemtänden <SEP> nach <SEP> Fig.3
<tb> und <SEP> 4 <SEP> ausgeführt. <SEP> Die <SEP> Ermittlung <SEP> der <SEP> Ziel iJ-(,griclitun,g,erfolgt <SEP> hierbei <SEP> nach <SEP> irgendeinem
<tb> -in <SEP> sich <SEP> bekannten <SEP> Verfahren.
<tb>
Unter <SEP> l@enutzung <SEP> eines <SEP> solchen <SEP> Verfahrens
<tb> zeigt <SEP> null <SEP> Fig. <SEP> 8 <SEP> das <SEP> vollständige <SEP> Getriebe ehe,ma. <SEP> Aus, <SEP> dein <SEP> Sockel <SEP> des <SEP> Horcb:gerätes <SEP> H,
<tb> welches <SEP> schematiLSCh <SEP> auf <SEP> der <SEP> linken <SEP> Seite <SEP> der
<tb> 1-' <SEP> i.änir <SEP> dargestellt <SEP> ist.. <SEP> führen <SEP> zwei <SEP> Wellen <SEP> 41
<tb> und <SEP> 45 <SEP> die <SEP> akustischen <SEP> Seiten- <SEP> und <SEP> Höhen winkel <SEP> % <SEP> und <SEP> y" <SEP> heraus. <SEP> Der <SEP> Seitenwinkel
<tb> a;
, <SEP> wird <SEP> null <SEP> Tiber <SEP> das <SEP> Gelenk <SEP> 42. <SEP> Welle <SEP> 43
<tb> und <SEP> Gelenk <SEP> 44 <SEP> auf <SEP> die <SEP> Welle <SEP> 46 <SEP> in <SEP> das
<tb> l@eehengei@it <SEP> R <SEP> hineingeleitet.. <SEP> Sie <SEP> treibt <SEP> über
<tb> dass <SEP> Differentialgetriebe <SEP> 47 <SEP> die <SEP> 'elle <SEP> 48 <SEP> an.
<tb> die <SEP> zum <SEP> 9iitrieb <SEP> eines <SEP> Seitenwinkelgebe.rs <SEP> 49
<tb> dient. <SEP> Die <SEP> Planetenräder <SEP> des <SEP> Differential getriebes <SEP> 4 <SEP> 7 <SEP> sitzen <SEP> auf <SEP> einem <SEP> Kegelrad. <SEP> wel elies <SEP> über <SEP> Rad <SEP> 50. <SEP> Welle <SEP> 51 <SEP> durch <SEP> die <SEP> Kurbel
<tb> >? <SEP> angetrietwn <SEP> werden <SEP> kann.
<SEP> Durch <SEP> diese
<tb> Kurbel <SEP> wird <SEP> die <SEP> durch <SEP> Ausprobieren <SEP> zu <SEP> er mittelnde <SEP> Korrektur <SEP> da <SEP> in <SEP> das <SEP> Getriebe <SEP> ein geführt, <SEP> so <SEP> dass <SEP> die <SEP> NVelle <SEP> 48 <SEP> ,jetzt <SEP> den <SEP> opt.i sclien <SEP> und <SEP> 46 <SEP> den <SEP> akustischen <SEP> Seitenwinkel
<tb> überträgt. <SEP> Der <SEP> akustische <SEP> Höhenwinkel <SEP> des
<tb> Horchgerätes <SEP> wird <SEP> durch <SEP> die <SEP> Welle <SEP> 45 <SEP> heraus geleitet <SEP> und <SEP> über <SEP> das <SEP> Gelenk <SEP> 53 <SEP> auf <SEP> die. <SEP> Welle
<tb> <B>#@4</B> <SEP> übertragen <SEP> und <SEP> in <SEP> das <SEP> Rechengerät <SEP> ein gefühi-t. <SEP> Diese. <SEP> \Velle <SEP> treibt <SEP> über <SEP> die <SEP> beiden
<tb> Differentialgetriebe <SEP> 55 <SEP> und <SEP> 57 <SEP> die <SEP> Welle <SEP> 58 an.
Sie .chent zum. Antrieb 4nes zweiten Gebers. @l2i für den optischen Höhenwinkel. ähnlich wie leim Seitenwinkel sind auch hier adie Planetenräder des Getriebes 55 auf einem Kegelrad 59 gelagert,
welches durch das Rad 60 und die Kurbel 61 angetrieben wird,. Durch diese Kurbel wird die Winkel- korrektur dy eingeführt.
Von den Wellen 46 und 54, die ja die akustischen Winkel ein- leiten, isind noch die, Wellen, 63 und 64 über die Räderpaare 65 und 66 abgezweigt. Diese treiben über die Räder -67, 68, 6'9 und 1 0 die Wellen 71, 72 den Anzeigemechanismus 73 für die akustischen Peilungen an.
(Siehe auch Fig. 6 und 7.) Dieser klechanissmus ist im Gehäuse 74 gelagert, das seineriseits im Apparategehäuse 75 drehbar ist.
Das Ge häuse 74 trägt eine Scheibe 7,6, welche mit einer Schar Krerisbogen nach %. i versehen iL#t. Ausserdem besitzt das Gehäuse 74 noch einen ringförmigen Walstrand 77, der 'ge stattet,
ihn anzufassen und das Gehäuse 76 zu verdrehen. Ausserdem werden aber auch roch die optischen Winkel von den Wellen 48 und .5:
6 durch die Räderpaare 7.8 und 7 9 abgenommen. Säe werden auf Scheiben unter dem Gehäuse 74 übertragen. Es liegen also dann alle Winkel, die akustischen und opti schen Seiten- und Höhenwinkel und die Ziel- w Wegrichtung übereinander,
so dass zwischen die Scheiben und Räder die Widerstände der Brückenschaltungen angeordnet werden kön nen.
Die Nullinstrumente ,dieser beiden Schaltungen sind in die Nähe der beiden Kurbeln 61 und 52 gelegt (nicht .dargestellt). Wird an diesen Räder. gedreht, so verändert man die Widerstände für die Winkelkorrek- turen. Die Widerstände werden so lange ver- ändert,
bis die Brücken ins Gleichgewicht kommen, was durch die Nullstellung der Instrumente angezeigt wird.
Das Gleich- gewicht wird aber durch die sich dauernd verändernden akustischen Höhen- und Seiten- winkel, die ja auch auf Widemtände wirken, gestört und .das Gleichgewicht mass immer wieder durch Nachdrehen der H,
andräider 61 und 52 hergestellt werden. Der Höhenwinkel ist von, der Wedle <B>56</B> aus nach 58 noch über einifferenrtüalao@etr@aä@e 57 geleitet. Diese hat die Aufgabe, denn Häbenwihkel vom Sei- tenwinkel unabhängig zu machen. Dadurch,
dass beim Einstellen des Seitenwinkels das ganze Homchgerät ;gedreht wird samt .der Kurbel, durch die dew Höhenwinkel ein- gestellt werden:
soll, würde das Einstellen das Seitenwinkels stets eine Veränderung des Höhenwinkels bewiaken. Umthese uner- wünschte Veränderung auszugleichen,
ist das Differentialgetriebe 57 eingeführt. Normaler- weise lie@o-t dieses Getriebe im Horchgerät. Im -vorliegenden Fall ist es darin fortgelassen und zu den andern Getrieben im Rechengerät gelegt worden.
Der Vallotändigkeit halber soll ein derartiges Verfahren, das an seich nicht Gegenstand .cles Erfindung isst, an Hand der Fig. 6 und 7 noahmalls .gesichildert werden.
Fig. 6 stellt das Prinzip des Verfahrens dar. Der die Peilungen nachbildende ,Stab 15 wird von einem. Punkt P, ,der um die Stab länge von seinem Drehpunkt I1 entfernt ist, auf eine Ebene projiziert,
die senkrecht zur Verbindungslinie des Projektionspunktes 31' mit :dem Drehpunkt M des Stabes steht.
Der Stab 15 stehe unter irgendeinem Höh en- wiuke@ y zur Horizontalebene und unter einem @Seitenwinkel a zur N-S-Richtung. Wird er nun vom Punkt P aus auf die Ebene 18 projiziert,
so @erbaält man die Strecke 31'-17'. Projiziert man die vom Stab 15 beim Peilen eines RTI ID="0007.0257" WI="8" HE="4" LX="1375" LY="1538"> Ziels mit gerader Flug bahn bestrichene Kreisfläche auf die Ebene 1.8, so bekommt man auf der Ebene 18 den Ellipseubogen 16' und ,die Cuemaade 19',
welche wieder den Zielweg angibt. Die Projektion des Stabes 15 liegt auf -er Ebene 18 unter ,demselben Seitenwinkel, wie der Stab 15 selbst, und der Höhenwinkel, unter dem er geneigt ist,
ist aus der Länge seiner Projek tion erkennbar. Ist nämlich y der Höhenwin kel, so schliessen die beiden: Projektions- strahlen PM und P . 17 den Winkel
EMI0007.0288
.ein, und die Länge des projizierten Stabes ist:
EMI0007.0292
wenn der Abstand P31' <I>= 1</I> gesetzt wird. Der Höhenwinkel geht also in die Länge der Strecke<I>all' . 17'</I> ein. Bildet man auf diese Art die Peilungen auf der Ebene 18 a.b. so kann man durch Bestimmung -des Ellipsenbogens, welchen der Peilpunkt 17' beschreibt, den @iehv@ g er- Mitte-In.
Fig. 7 zeigt eine praktische Aiusführln ig dieses Verfahrens. Eber einer kreisförmigen Scheibe 2.1, auf welcher Kreisbogen in der dargestellten Art aufgezeichnet sind, kann ein Lineal e0.31' auf den Seitenwinkel a einsgestellt werden.
Mit dem Lineal dreht sich um 31' ein zu<I>31' 20</I> senkrecht stehendes Li- ne#al JF P<I>.</I> Seine Länge ist gleich dem Schei benradius. Ein zweiter, um Il' schwenkbarer Arm 22..11', der ebenfalls die Länge des Scheibenradius hat, wird so eingestellt. dass der Winkel 22.3I' <B>24)</B> gleich dem Höhen winkel y ist.
Die Punkte 22 und P', die von :11' denselben Abstand haben, sind miteinan der durch. .einen Faden ton veränderlicher Länge verbunden. Er schneidet das Lineal 3F20 im Punkt 2-3.
Es ist jetzt wieder
EMI0008.0042
Der so erhaltene Schnitt punkt 23 entspricht also dem wie in Fier. 6 g@ezeä@gten Endpunkt 17' der Projektion des Stabes <B>15.</B> Um den.
Ziel-,veg zri lx"t.iinmeii. betrachtet man die Wanderung des Schnitt- punktes 23, .des durch die laufend neu zu geführten Peilungen durch Seiten- und Höhenwinkel eingestellt wird.
und verdreht die Scheibe 21 so lange, bis der Sebnittpunkt parallel zu den aufgezeichneten Ellipsen- högen. läuft. Die Gerade 24. ?5 zeigt dann den Ziehweg an, der mit irgendeiner an genommenen Nullrichtung, z. B. Nordsüd- riehtung, den Winkel a einschliesst.
Das Horchgerät liefert also durch die Welle dl den Seitenwinkel a" und durch die \\Telle -15 den Seiten- und Höhenwinkel a#,
-E- y.. Das Rechengerät dagegen liefert durch die Differentialgetriebe 47 und 55 mit der Welle -18 den optischen Seitenwinkel a" und mit der Welle 58 den optischen Höhen- ivimkel yo.
EMI0008.0091
Das <SEP> ganze <SEP> Gerät <SEP> wird <SEP> von <SEP> zwei <SEP> Mann
<tb> bedient;
<SEP> der <SEP> erste <SEP> bestimmt <SEP> die <SEP> Zielwegrich tung, <SEP> der <SEP> zweite <SEP> die <SEP> Grösse <SEP> der <SEP> W <SEP> inkel l;orrekturen. <SEP> <B>Die</B> <SEP> Bedienungsweise <SEP> sei <SEP> an
<tb> Hand <SEP> der <SEP> Fig. <SEP> 9 <SEP> erläutert. <SEP> An <SEP> einer <SEP> Skala <SEP> 1
<tb> t\ <SEP> ird <SEP> die <SEP> @lrigzcugg < =schwindigkeit <SEP> eingestellt.
<tb> Das <SEP> Gerät <SEP> wind <SEP> eingescli,altet. <SEP> Durch <SEP> die <SEP> bei den <SEP> auf <SEP> der <SEP> linken <SEP> Saite <SEP> angedeuteten <SEP> Wellen
<tb> '? <SEP> und <SEP> 3 <SEP> -,werden <SEP> die <SEP> @),kustischen <SEP> Winkel <SEP> fort laufend <SEP> in <SEP> das <SEP> Gerät <SEP> eingeführt. <SEP> Verändern
<tb> sich <SEP> diese <SEP> \Vhikel.
<SEP> das <SEP> heisst <SEP> liefert <SEP> des
<tb> Horchgerät <SEP> akustische <SEP> Peilungen., <SEP> so <SEP> bewegt
<tb> sieh <SEP> a.rioh <SEP> de <SEP> r <SEP> Punkt <SEP> P <SEP> auf <SEP> der <SEP> Scheibe <SEP> d, <SEP> die
<tb> finit <SEP> einer <SEP> Schar <SEP> von <SEP> Kurven <SEP> versehen <SEP> ist..
<tb> Diese <SEP> Seheibe <SEP> wird <SEP> nun <SEP> a.n <SEP> dem <SEP> Wulstran.d <SEP> 5
<tb> erfasst <SEP> und <SEP> vom <SEP> ersten <SEP> Bedienungsmann <SEP> so
<tb> gedreht, <SEP> bis <SEP> der <SEP> Punkt <SEP> P <SEP> sich <SEP> nur <SEP> noch
<tb> parallel <SEP> zu <SEP> den <SEP> Kurven <SEP> bewegt. <SEP> Gleichzeitig
<tb> sorgt <SEP> der <SEP> zweite <SEP> Bedienungsmann <SEP> durch
<tb> 11rehen <SEP> an <SEP> den <SEP> Rädern <SEP> l;
<SEP> und <SEP> 8 <SEP> @äafür, <SEP> dass
<tb> die <SEP> Instrumente <SEP> 7 <SEP> und <SEP> 9 <SEP> in <SEP> der <SEP> Nullage
<tb> bleiben. <SEP> Die. <SEP> Drehungen <SEP> erfolgen <SEP> entgegen ge.set.zt <SEP> den <SEP> Ausischlägen <SEP> der <SEP> Instrumente,
<tb> also <SEP> derart, <SEP> dass <SEP> durch <SEP> die <SEP> Drehung <SEP> die <SEP> Aus schläge <SEP> der <SEP> Instrumente <SEP> riickbäiigig <SEP> gemacht
<tb> werden. <SEP> Die <SEP> Cxeber <SEP> <B>10</B> <SEP> und <SEP> 11 <SEP> werden <SEP> dann
<tb> autoniati_@ch <SEP> mit <SEP> den <SEP> gesuchten <SEP> optischen
<tb> Winkeln <SEP> angetrieben.