CH251909A - Aiming device for anti-aircraft guns. - Google Patents

Aiming device for anti-aircraft guns.

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CH251909A
CH251909A CH251909DA CH251909A CH 251909 A CH251909 A CH 251909A CH 251909D A CH251909D A CH 251909DA CH 251909 A CH251909 A CH 251909A
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CH
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aircraft
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German (de)
Inventor
Oerlik Werkzeugmaschinenfabrik
Original Assignee
Oerlikon Buehrle Ag
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Publication of CH251909A publication Critical patent/CH251909A/en

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G5/00Elevating or traversing control systems for guns
    • F41G5/08Ground-based tracking-systems for aerial targets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Description

  

      Zieleinrichtung    für     Flugabwehrgeschütze.            Feuerwaffen    für die Bekämpfung beweg  ter     Ziele,        insbesondere    von     Flugzeugen,    sind  mit besonderen     Einrichtungen    zur     Ermittlung     der     Vorhaltewinkel,        um    welche     das        Geschütz     beim     Schiessen    der     Seite    und Höhe     nach    zu  sätzlich     verstellt        werden    muss,

   ausgerüstet.  Für     grosskalibrige        Batterien    sind     sogernannte          Kommandogeräte        entwickelt    worden, die -mit  grosser Genauigkeit     die        Vorhaltewerte    ermit  teln. Solche Kommandogeräte sind jedoch  in ihrem Aufbau äusserst     kompliziert,    bedür  fen elektrischer     Stromquelden    und mehrerer  Mann     Bedienung.        Füg    einzelne Geschütze  werden sie daher nicht verwendet.

   Hierfür       sind.        Zie!leinrichtuugen    mehr oder weniger  einfacher     Konstruktion        entwickelt    worden,  die jedoch nur eine     annähernde        Ermittlung     der     Verhaltewerte        gestatten.     



  Der bedeutendste Nachteil dieser     bis        heute     bekannten     Zieleinrichtungen    liegt     darin,    dass  immer einer oder sogar mehrere der zu     be-          rü"ksichtigend-en    Werte geschätzt werden  muss.     Es    ist nun ohne weiteres einzusehen,  dass durch     diese    Schätzung von für die Be  rechnung der     Vomhaltewinkel        notwendigen     Werten gänzlich unkontrollierbare Fehler       entstehen    können.

   Bei der immer grösser  werdenden     Bedeutung,    die jedoch auch       kleinkulibrige,,einzdln        aufgestellte    Geschütze       für    .die Bekämpfung bewegter Ziege gewin  neu, ist es aber erforderlich,     eine    Zieleinrich  tung zu besitzen, die ohne Schätzung     irgend-          eines    Ausgangswertes die     Vorhaltewinkel     annähernd     riThtig        bestimmt,            Gegenstand    der vorliegenden Erfindung  bildet nun eine     Zieleinrichtung,

      bei der die  für die     Bestimmung    der     Vorhaltewinkel    not  wendigen Werte gemessen werden, und die  trotz einfachem     Aufbauannähernd    genaue       Vorha'ltewinkel        ermittelt.     



  Die     Zieleinrichtung    für     F'lugzeugabwehr-          geschütze    gemäss der     vorliegenden    Erfindung  ist gekennzeichnet durch ein     Beobachtungs-          fernrohr,        dies    eine     Parallelstrichplatte    und  ein     Kippprisma    enthält,

   wobei von     minde-          stens    einem     Handrad    aus die     Parallelstrich-          platte    der     Bewegung        des        Flugzeuges    nach       scheinbarer        Flugrichtung    und     das        Kippprisma     der Bewegung des Flugzeuges nach     Winkel-          geschwindigkeit    in dieser     Richtung        nachführ-          bar    sind,

       und    durch ein Rechengerät, in wel  chem aus diesen     Nachführbewegungen    und  dar     gleichzeitig    in das Rechengerät einzu  drehenden     Messdistanz    der Vorhalt nach Rich  tung und Winkelwert ermittelt wird.  



  In den beiliegenden     Zeichnungen        ist    in  den     Fig.    1 bis 5 ,eine beispielsweise Ausfüh  rungsform einer     Zieleinrichtung    gemäss der  vorliegenden Erfindung     @darges@ellt.    Es  zeigt:

         F'ig.    1 die räumliche Darstellung des  dem Zielgerät zu     Grunde        gelegten        Mess-          verfahrens,          Fig.        \2    einen     Schnitt    durch das Rechen  gerät mit     Beobaehtunb        Fernrohr    für den  Richter,       Fig.    3 die     Zielfernro@hreinrichtung    für  den Schützen,

             Fiig.    4 die     Strichplattenbilder    des     Be-          oba-chtungs-        resp.    Zielfernrohres.  



       Fig.    5 den Anbau der     Zieleinrichtung    an  einer     Lafette.     



  Der Recheneinrichtung liegt die verein  fachende     Näherungsformel     
EMI0002.0010     
    in welcher a den     VorhaMewinkel,        w        die    ge  messene Winkelgeschwindigkeit, ei die ge  messene Entfernung, cm die     mittlere        Gesehoss-          g        eso        hwindi,        gkeit        bedeuten,        zu        Grunde.     



  Zunächst seien an Hand der räumlichen       Darstellung    in     F'ig.    1 die     Verhältnissse,    wie       sie    dem     Rechengerät    zu     Grunde    gelegt     v ur-          ,den,    näher erläutert.

   G bedeutet den Ge  schützort, von wo das Ziel Z im     Messpunkt     31     anvisiert        wird,.    Durch     Einstellen    der       scheinbaren        Flugrichtung        y        mit        der     14, durch Drehen     des    Handrades  1 und     gleichzeitiger        Nachführung    durch  kontinuierliche Drehung von     Kippprisma    16,  dessen     Drehgeschwindigkeit        mittels    Ziehen  oder Drücken von Handrad 1 einstellbar ist,  kann erreicht werden,

   dass das Ziel dem  Beobachter im Gesichtsfeld seines Fern  rohrs unbeweglich     erscheint.    Mit diesen bei  den     Einstellbewegungen    und der eingeführ  ten     Messentfernung        eu        wird    im     Rechengerät     der     Vorhaltewinkel    a     gebildet.    T     bedeutet     im     räumlichen        Schussdreieck    den     Treffpunkt,     in     welchem    das Ziel mit dem Projektil zu,       s-ammentreffen    muss.

       eT    ist die entsprechende       Treffentfernung.     



  In     Fig.    2- wird die Drehbewegung am  Handrad 1 mittels     Kegelräderpaaren    2     und     4 und Verbindungswelle 3. auf die     Übermitt-          lungswelle    5 übertragen.     Gleichzeitig    wird  die Drehbewegung am Handrad 1 von der  Welle 5 durch     Kegelräderpaare    6 und 8 und  Verbindungswelle 7 auf die Welle 9 über  tragen. Auf der Welle 9 sitzt das     Uhnritzel     10, das- in einem Zahnkranz 11 eines dreh  baren Teils 12 des     Fernrohrgehäuses    ein  greift. Durch Verdrehen der Welle 9, wird  demnach der     Fernrohrgehäuseteil    12 eben  falls verdreht.

   Im drehbaren Fernrohrge-         häuseteil    12 sind das Objektiv 13, die     Par-          allelstri@ahplatte    14, das     Umlenkpriema    15  und das     Kippprisma    16 und im     festen    Teil       dass        Okular    17     untergebracht.    Durch -das  Handrad 1 kann demnach der     Fernrohrkär-          perteil    12 so verdreht werden,     dass    sich das  bewegende Ziel genau.     zwischen    den     Pa:

  r-          allel-Ilinien    der     Strichplatte    14 in Richtung  deren Pfeile     (Fig.    4) fortbewegt, womit die       Einstellung    der scheinbaren     Kursrichtung     dies Ziels erfolgt ist. Die Einstellung der       entsprechende=n    Winkelgeschwindigkeit des       Zie'1s    geschieht auf folgende Weise:  Das Handrad 1, sitzt auf einer     Welle    18,  die in einer Laufbüchse 19 gelagert ist.

   Auf  der Welle 18 sitzt     eine        Mitnehmerscheibe    20,  in .die ein Gleitstein 21 eingreift, der mit  dem auf Schiene 2'3     versehiehba.r        gelagerten          Schlitten    22 in Verbindung steht. Am       Schlitten    22 ist eine     Zahnstange    2'4 angeord  net, in die ein auf der Welle 2-6     sitzendes          Zahnritzel    25 greift.

   Die     Welle    '26 über  trägt die Bewegung mittels     Kege.Iräder-          paaren    27, 29 und     Verbindungswellen    28,  30     auf    ein     Stirnräderpaar    31, welches seiner  seits .eine Kurvenscheibe 33 auf Welle 32  antreibt. Die am Handrad 1     durch        Ziehen     oder Drücken eingeleitete Bewegung wird  daher auf     die        Kurvenscheibe        39    übertragen.

    Die     Kurve,der    Kurvenscheibe     33    steuert ein  Reibrad 35 auf der Welle 36 und ein Zahn  ritzel 40 derart, dass die Auswanderung des  Reibrades 35 aus der Mitte -der Reibscheibe  37, die mit     konstanter    Geschwindigkeit mit  tels Kegelrädern 38 von einem     Uhrwerk    39  angetrieben wird,     .einer    bestimmten Winkel  geschwindigkeit .des Ziels     entspricht.       Das     Reibradgetriebe    3'S, 37 bildet also  die     Winkelgesehwin'digkeit    entsprechend  der     adalen        Verschiebung    des     Haudra.des:

      1       resp.    des     Schlittens        2'2x.    Stirnrad 41 ist im       Eingriff    mit.     7Za;hnritzel    40 und überträgt die  Drohbewegung auf das     Differentialgetriebe     42,

   in welchem die Drehbewegung der       Lafette    in     Abzug        gebracht        wird.    Die     resul-          tierende    Bewegung wird     mittels    Stirnräder  paar 43 und 44 in ein weiteres Differential-      Betriebe 45     eingeleitet    und     dort    als     zusätz-          hche        Bew        bc'ung    zu der     Drehung,

          herrührend     von -der Verdrehung des     riernmahrkörperteils     12     mittels    Stirnrad 46 addiert. Der Summen  wert geht     mittels    einer     Rutschkupplung    47  bekannter Bauart auf Zahnrad 48 und treibt  den auf dem     Fernrohrkörperteil    12 gelager  ten     innenverzahnten    Zahnring 49.

   Das: Zahn  ritzel 50 auf Welle 51 überträgt die  Drehbewegung     mittels        Schnecke    52 auf das       SchneCkenradsegm@ent        53,    und     verdreht    das  Kippprisma 16 mit der entsprechenden     Ge-          schwindigkeit    'kontinuierlich.

       Mittels    Diffe  rential 45 wird demnach erreicht,     dass    durch  die     Verdrehung    des     Fernro.hrteils        12,    mittels  Zahnrädern 46, 10 und 11 kein     Einfluss    auf  die Verdrehung des     Zahnritzels    50     ausgeübt     wird.  



  Wie bereits oben kurz erwähnt, muss die  Eigenbewegung des     Fernrohres,        verursacht     durch den     starren    Ausbau an der     Lafette,     eliminiert werden. Dies erfolgt durch die  Rückdrehung     ,der    Seite mit     Reibungsgetriebe     54, 56 und der Höhe mit     Reibungsgetriebe     55, 57, wobei das     Seitengetriebe    der Lafette  an der Welle der Reibscheibe 54 und das       Höhenrichtgetriebe    an der Welle der Reib  scheibe 55 gekuppelt ist.

   Durch den Umstand,  dass     dieWinkelgeschwindigkeitnichtin    Seiten  und     Höhenrichtung,    sondern direkt     in    der ein  gestellten scheinbaren Flugrichtung gemessen  wird, können die beiden     Lafettenbewegungen     in die     in    der scheinbaren     Flugrichtung    liegende  Resultierende vereinigt     und    in     dieser    Rich  tung folgendermassen rückgedreht werden:

    Der Winkel y. den, die scheinbare Flugrich  tung mit     der        Horizontalen    bildet, eingestellt  mit Handrad 1, wird von der Verbindungs  welle 7 mittels     Kegelrädern'    64 und 62 und  Welle 63 auf Welle 61 und Kurvenscheibe  60 übertragen.

   Der Gleitbolzen 58     verschiebt          (las    Reibrad 56 um den Wert     cos.    y, der  Gleitbolzen 59 verschiebt     das        Reibrad    57  um den Wert ein<I>y.</I> Der Wert     cos   <I>y</I> multipli  ziert sich somit mit dem     .durch    Reibscheibe  54 .des     Reibungsbetriebes    54, 56 eingeführ  ten     Seitenricht-Winkelwert.    Der Wert     sin    y  multipliziert sich mit dem durch     Reibscheibe       55 des Reibungsgetriebes 55, 57 eingeführten       Höhenrieht-MVinkelwert.     



  Die so gebildeten Werte der     Seitenrück-          drehung    und     Höhenrückdrehung,    .die zusam  men die     Resultierende    längs der scheinbaren       Flugrichtung    ergeben, werden von     den,    Zahn  ritzeln 66 und 71 auf Wellen 6,5 und 70  mittels Zwischenrädern 67 und     7'2        und    Zahn  rädern 68     und        73@    zur Addition in das Diffe  rentialgetriebe 69 eingeführt,     womit    die       rückdralhende    Resultierende     gebildet    ist.

   Die       ausgehende        Rückdrehbewegung    wird mittels  Zahnrad 74 im Differentialgetriebe 42 mit  der im     Reibradgetriebe    35, 37     ermittelten     Bewegung vereint und wie bereits     beschrie-          ben    als,     Resultierende    auf     das        Kippprisma     geleitet.  



  Bei Beginn der Messung oder bei einem       Zielwechsel    wird es erforderlich sein, das       Kippprisma    in seine Nullage     zurückführen     zu     können.    Dies erfolgt durch Hebel 75i  über Kegelräder 76, Welle 77 und     Zahnrad     78 auf den     :auf    dem     Fernro-hrkörperteil    12  gelagerten Zahnring 49. Eine     Freilaufkupp-          lung    79 bekannter Bauart trennt nach er  folgter     Nullstellung    die Bewegung der  Kegelräder 76 vom Hebel 75.  



       142h    der     axialen        Versschiebung    .des Hand  rades 1 wird     mittels        Reibradgetriebe    35, 37  das Mass für die     Winkelgesehwin.digkeit     festgelegt.

   Die zwangsläufige     Verschiebung          von    Schlitten 22 auf Schiene 23 und damit  auch .des     Tasfbolzens    8,0 in     Führungsbüchse     81 ergibt auf dem     Kurvenkörper    82' die Pro  duktenbildung aus     Winkelgeschwindigkeit          co    und Entfernung     ein.    Letztere     wird    mittels       Handkurbel    83, Zahnrädern 84 und Kegel  rad 89 und der     Verbindungswelle    88 auf die  Drehachse 150 der     Kurvenkörper        812-    und 102  eingeleitet.

   Eine Skala 91 auf Welle 92     wird     mittels     Kegelrädern    93 von Welle 86 ange  trieben und     zeigt    die     eingestallte    Entfernung  in hm an. Das Mass, um das der     Tastbolzen     80 vom     Kurvenkörper    82     @agial    verschoben  ist, also das     Produkt        co.        ein,    ist gleich .der  scheinbaren     F:

  lugzeuggesohwindigkeit    und  wird mit einer Rolle     9'4    auf ein Lineal 9 5  übertragen, welches mit der     Gleitbüchse    96      fest verbunden ist und über die     Stange    97  gleitet. Der Drehbolzen     9;

  8    auf Gleitbüchse       H,    der um den gleichen     Wert    axial     versoho-          ben    ist     wie    der     Tastbolzen    80,     übermittelt     diesen Wert, mit dem     Kniehebel    99, der  im     Drehpunkt    100,     gelagert        ist,        ,auf    Schlit  ten 101, welcher     analog        dem        Schlitten    2'2  auf Schiene 23 gleitet.

   Im     Kurvenkörper    102       wird    die     scheinbare    Geschwindigkeit     co.        ein     mit dem reziproken Wert der mittleren     Ge-          schossgeuchwindigkeit        cm        multipliziert   <B>-</B>und  damit nach obiger Formel .der Vorhalte  winkel     bestimmt.    Die Strecke, um :

  die der       Tasts-tift    103 in     Führungslbüohse        10'4    axial  verschoben ist,     stellt        diesen        Wert    -dar. Mit  tels Rolle 105, Lineal 106 und der     Gleit-          büchse    107, die mit der     Zahnotange    1'08 auf  der Stange 87 gleitet, wird dieser Winkel  wert auf das     Uhnritzel    109     geleitet    und mit       Verbindungswelle    110 als     Vorhaltewiekel     zum     Fernrohr    des Schützen     geführt.     



  Mit der Handkurbel 83 wird die gemes  sene Entfernung eingestellt. Diese gemessene       Entfernung    bedarf jedoch noch einer Kor  rektur, und zwar     aus    folgenden Gründen:       Rechnerische        Untersuchungen    der     Vor-          halte'bestimmung    nach der Formel  
EMI0004.0049     
    haben nämlich     gezeigt,    dass die     Annahme     einer     mittlerenesohossgeschwindigkeit    cm  nicht ohne weiteres     zulässig    ist.  



  Um der     richtigen    Formel  
EMI0004.0055     
         näherzukom:men,    wird daher für den unbe  kannten Wert     cT    der     Wert    k. cm eingesetzt.  Der     Korrekturfaktor    k, mit dem die mittlere       Geschoss.ges:chwindigkeit        esmultip:liziert    wird,  liegt zwischen den Grenzen 0,8 bis     1;2    und  ist 1,     wenn.    sich das Flugzeug auf einem  Kreisbogen mit dem     Mittelpunkt    Geschütz  ort     bewegt;        num    in diesem Falle wird       cT    = cm.

   Bei kommendem Ziel wird     cT    ><B><I>CM,</I></B>       und.    zwar je nach     Flugrichtung    bis 1,2 . cm.       Umgekehrt        verhält        es    sich     natürlich    beim  Wegflug, hier     wird        cT     < <B><I>CM-</I></B>    Die     Einführung    dieses Korrekturfaktors       erfolgt    mittels eines am Gehäuse des. Rechen  gerätes     vorgesehenen    Hebels 155, der, je  nachdem das bewegte Ziel weggehend oder  kommend ist, nach links oder nach rechts  geklappt wird.

   Die Verdrehung am Hebel  155 wirkt     sieh        wie        folgt        aus:     Mit der Handkurbel 83.     wird    die gemes  sene     Entfernung        em    über     Kegelräder    8,9 auf       ,däe    Drehachse 15,0     der-        Kurvenkörper    82  und 102     eingeführt.    Der     Kurvenkörper    82       ist    mit der     Achse    150     fest    verbunden,

   wäh  renddem der     Kurvenkörper    102 auf der  Achse<B>NO</B> drehbar gelagert ist und über das       Differentialgetriebe    151 verdreht wird. Das  Kegelrad 152 im     Differentialgetriebe>    151  wird mittels Hebel 155 über Gestänge 154  je nach     Flugrichtung    um einen entsprechen  den     Wert    verdreht und korrigiert auf diese  Weise die     em-Einstellung    am Kurvenkörper  102.

   Der     korrigierte        em-Wert        wird    mit Kegel  rädern 156 am     Kurvenkörper        10'2    abgenom  men und mit Welle 157, Kegelrädern 158  auf Drehwelle 90 und von da für die     Ein-          stellung    des     Aufuatzwinkelsi    ins Zielgerät  .des, Schützen weitergeleitet.  



       Gleichzeitig    mit dem Einstellen der Ent  fernung wird das Federwerk des     Uhrwerkes     :aufgezogen. Zum     separaten    Aufziehen kann  die Entfernungseinstellung durch Hinein  drücken     der    Kurbel 83 vom Federwerk ge  trennt werden. Eine Scheibe 111 zeigt den       Stand,des    Federaufzuges an und eine     Rutisch-          küp#plung        11'2    bekannter     Bauart    verhindert       einen    Federbruch durch zu starkes Aufziehen.  



  In     Fig.    3     ist    der     Aufbau    der Zielfern  rohreinrichtung für den Schützen dargestellt.  Diese besteht einerseits aus einem Zielfern  rohr mit Kippprisma 16a     in    gleicher Ausfüh  rung wie in     Fig.    2     beuchriedben,    und ander  seits aus     einfachen        Getrieben    für     :die    Ein  leitung :

  der     Vorhalterichtung,        .des.    Vorhalte  wink     els    und des     Aufsatzwinke-13    in das       Zielfernrohr.    Die     Vorhalterichtung,        einge-          führt    mit Verbindungswelle     5a        wird,    mit  tels Zahnrädern 113,

       Welle        Sec    und     Zahn-          ritzel    10a auf den Zahnkranz     lla    des     Fern-          rohrkörperteils   <I>12a</I> übertragen     und        bestimmt              somit    die Lage und     Richtung    des     Vorhalte-          winkels        a.        Dieser    Winkel a     wird    mit Ver  bindungswelle 110a und Zahnrädern 114       ins        

  Differenti.algeteiebe    115 eingeführt     und     addiert mit dem     Richtungswinkel    von Welle  5a mit Zahnrad 116 auf den Zahnring     49a     und von dort mittels     Zahnritzel    50a, Welle  51a,     Schnecke    52a auf     Schne,ekenradsegm.ent     53a     übertragen,    was     die        entsprechende        Aus-          k'ippung    des     Prismas    16a     um,den    Vorhalte  winkel a zur Folge hat.

   Der zur     korrigierten          Entfernung    gehörende Aufsatzwinkel wird  im Fernrohr     durch        entsprechende        Vers-ehie-          bung    der     Kornmarkenpl@atte    1'17     berück-          siehtigt.    Verbindungswelle     91O@a    überträgt den       Wert    .der     korrigierten        Entfernung        mittels     Kegelrädern 11-8,

       12'0    und     Welle    119 auf       Drehachse    121 mit     Kurvenkörper    12\2. Zahn  rad 123 ist mit der     Elevation        gekuppelt    und  verschiebt     mit    Zahnstange 124 auf     Führungs-          stauge    125     den    Kurvenkörper in     axialer     Richtung.     Damit    bewegt     sich    der Testbol  zen 1226     entsprechend    der     Abnahme        :

  des        Auf-          satzwinkels    bei     steigender        Elevation.    Die       Wirkungsweise    der beschriebenen     Zielein-          riehtung    ist durch     die    gegebene     Besohrei-          bung    der     Konstruktion        bereits    eindeutig er  sichtlich.

   Es     soll    nur noch einmal     zusammen-          faesend    darauf     hingewiesen    werden,     .dass,    der  Richter durch Betätigung eines einzigen       Handrades,    nämlich durch Drehen und Zie  hen     bezw.    Drücken,     -das    bewegliche Ziel nach  scheinbarer     Richtung    und     Ges        chwindigkeit     verfolgen kann, und seine Aufmerksamkeit  durch 'keine andere     Manipulation        abgelenkt     wird.

   Durch eine     Handkurbel    wird     die        ge-          messene        Entfernung        ,durch    einen Hilfsrichter       eingeste11t,    der auch den Hebel 155 bedient,  der     entsprechend    An- oder Wegbewegung des  bewegten Ziels einstellbar ist und die gemes  sene Entfernung korrigiert.

   Das     Rechengerät     ermittelt aus den Bewegungen     des    Handrades  1 und dem eingestellten     Wext    der     gemessenen          Entfernung    :die     Vorha.Iterichtung,    den     Vor-          ha.ltewinkel        und        die        korrigierte        Entfernung.     Diese drei Werte werden als Bewegungen .der       Ziel%ernrohreinrichtung    !des Schützen zuge  führt und dessen     Fernrohr    wird     autoimatisch       so eingestellt,

   dass     ihm    die     richtigen        Vorhafe-          werte    gegeben sind. Der     Schütze    ist deshalb  unbelastet und     kann    sich     ausschliesslich    mit  der Bedienung der Waffe befassen.  



  Ein ganz bedeutender Vorteil .der be  schriebenen     Zieleinrichtung    liegt, wie     bereits     erwähnt, darin,     da.ss    keine für die     Ermittlung     der     Vorhaltewinkel    notwendigen Werte ge  schätzt werden müssen. Es ist .daher mit rela  tiv einfachen Mitteln ein Gerät     .geschaffen     worden, .das annähernd     richtige    Vorhalte  werte und damit grössere Treffsicherheit ge  währleistet.



      Aiming device for anti-aircraft guns. Firearms for fighting moving targets, in particular aircraft, are equipped with special devices for determining the lead angle by which the gun must be additionally adjusted to the side and height when firing,

   equipped. So-called command devices have been developed for large-caliber batteries, which determine the lead values with great accuracy. Such command devices are, however, extremely complicated in their structure, require electrical power sources and several man operation. They are therefore not used when adding individual guns.

   For this are. Targeting devices of a more or less simple design have been developed, which however only allow an approximate determination of the behavior values.



  The most significant disadvantage of these target devices known to date lies in the fact that one or even several of the values to be considered must always be estimated. It can now be seen without further ado that this estimate of necessary for the calculation of the holding angle Values can lead to completely uncontrollable errors.

   Given the ever increasing importance, but also small-scale, individually installed guns for fighting moving goats, it is necessary to have a target device that approximately correctly determines the lead angle without estimating any initial value the present invention now forms a target device

      in which the values required to determine the lead angle are measured, and the lead angle is determined almost exactly despite the simple structure.



  The aiming device for anti-aircraft guns according to the present invention is characterized by an observation telescope, which contains a parallel reticle and a tilting prism,

   with at least one handwheel being able to track the movement of the aircraft according to the apparent direction of flight and the tilting prism of the movement of the aircraft according to angular velocity in this direction,

       and by a computing device, in wel chem from these tracking movements and the measurement distance to be rotated into the computing device at the same time, the lead according to direction and angle value is determined.



  In the accompanying drawings, in FIGS. 1 to 5, an exemplary embodiment of a target device according to the present invention is shown. It shows:

         F'ig. 1 the spatial representation of the measuring method on which the target device is based, FIG. 2 a section through the computing device with observation telescope for the judge, FIG. 3 the telescopic sight device for the shooter,

             Fiig. 4 the reticle images of the observation resp. Rifle scope.



       5 shows the attachment of the aiming device to a mount.



  The arithmetic facility is based on the simplifying approximation formula
EMI0002.0010
    in which a is the lead angle, w is the measured angular velocity, a is the measured distance, cm is the mean face angle, w is the angular velocity.



  First, on the basis of the spatial representation in Fig. 1 the relationships as they are based on the computing device explained in more detail.

   G means the protection location from where target Z at measuring point 31 is sighted. By setting the apparent flight direction y with the 14, by turning the handwheel 1 and at the same time tracking by continuously turning the tilting prism 16, the speed of which can be adjusted by pulling or pushing the handwheel 1,

   that the target appears immobile to the observer in the field of view of his telescope. With these during the setting movements and the introduced measuring distance eu, the lead angle a is formed in the computing device. In the spatial firing triangle, T means the meeting point at which the target must hit the projectile.

       eT is the corresponding hit distance.



  In FIG. 2- the rotary movement on the handwheel 1 is transmitted to the transmission shaft 5 by means of bevel gear pairs 2 and 4 and the connecting shaft 3. At the same time, the rotary movement on the handwheel 1 from the shaft 5 through pairs of bevel gears 6 and 8 and connecting shaft 7 to the shaft 9 over. On the shaft 9 sits the Uhnritzel 10, which engages in a ring gear 11 of a rotatable part 12 of the telescope housing. By rotating the shaft 9, the telescope housing part 12 is also rotated if.

   The objective 13, the parallel stripe plate 14, the deflecting prism 15 and the tilting prism 16 and in the fixed part the eyepiece 17 are accommodated in the rotatable telescope housing part 12. The telescope body part 12 can accordingly be rotated by the handwheel 1 in such a way that the moving target moves precisely. between the pa:

  Allel lines of the reticle 14 are moved in the direction of their arrows (FIG. 4), with the result that the apparent course direction of this destination has been set. The setting of the corresponding = n angular speed of the drawing takes place in the following way: The handwheel 1 is seated on a shaft 18 which is mounted in a liner 19.

   A drive plate 20 is seated on the shaft 18, in which a sliding block 21 engages, which is connected to the slide 22 which is mounted on the rail 2'3. A toothed rack 2'4, into which a pinion 25 seated on the shaft 2-6, engages on the slide 22.

   The shaft '26 transfers the movement by means of Kege.Irad- pairs 27, 29 and connecting shafts 28, 30 to a pair of spur gears 31, which in turn drives a cam 33 on the shaft 32. The movement initiated on the handwheel 1 by pulling or pushing is therefore transmitted to the cam disk 39.

    The curve, the cam 33 controls a friction wheel 35 on the shaft 36 and a toothed pinion 40 such that the migration of the friction wheel 35 from the center - the friction disk 37, which is driven at constant speed with means of bevel gears 38 by a clockwork 39, .A certain angular speed. of the target. The friction gear 3'S, 37 thus forms the angular speed corresponding to the adal displacement of the Haudra.des:

      1 resp. of the slide 2'2x. Spur gear 41 is in engagement with. 7Za; hnritzel 40 and transmits the threatening movement to the differential gear 42,

   in which the rotation of the mount is deducted. The resulting movement is initiated by means of spur gears 43 and 44 in a further differential mechanism 45 and there as an additional movement to the rotation,

          resulting from the twisting of the riernmahr body part 12 by means of a spur gear 46 added. The total value goes to gearwheel 48 by means of a slip clutch 47 of known design and drives the internally toothed ring gear 49 which is mounted on the telescope body part 12.

   The: Toothed pinion 50 on shaft 51 transmits the rotary motion by means of worm 52 to worm gear segment 53, and rotates tilting prism 16 continuously at the corresponding speed.

       By means of differential 45 it is achieved that the rotation of the telescope barrel part 12 by means of gears 46, 10 and 11 does not exert any influence on the rotation of the pinion 50.



  As mentioned briefly above, the telescope's own movement, caused by the rigid extension on the mount, must be eliminated. This is done by the reverse rotation, the side with the friction gear 54, 56 and the height with the friction gear 55, 57, the side gear of the mount on the shaft of the friction disk 54 and the elevator gear on the shaft of the friction disk 55 is coupled.

   Due to the fact that the angular velocity is not measured in the lateral and vertical direction, but directly in the set apparent flight direction, the two carriage movements can be combined in the resultant lying in the apparent flight direction and turned back in this direction as follows:

    The angle y. that forms the apparent flight direction with the horizontal, set with handwheel 1, is transmitted from the connecting shaft 7 by means of bevel gears' 64 and 62 and shaft 63 to shaft 61 and cam 60.

   The sliding pin 58 shifts (reads friction wheel 56 by the value cos. Y, the sliding pin 59 shifts the friction wheel 57 by the value <I> y. </I> The value cos <I> y </I> is thus multiplied with the lateral direction angle value introduced by the friction disk 54 of the friction operation 54, 56. The value sin y is multiplied by the vertical direction M angle value introduced by the friction disk 55 of the friction gear 55, 57.



  The values of the lateral back rotation and vertical back rotation, which together give the resultant along the apparent direction of flight, are transmitted by the pinions 66 and 71 on shafts 6, 5 and 70 by means of intermediate gears 67 and 7'2 and gears 68 and 73 @ introduced for addition in the differential gear 69, so that the Rückdralhende resultant is formed.

   The outgoing reverse rotation movement is combined with the movement determined in the friction gear 35, 37 by means of a gear 74 in the differential gear 42 and, as already described, is directed to the tilting prism as the resultant.



  At the beginning of the measurement or when changing the target, it will be necessary to be able to return the tilting prism to its zero position. This is done by lever 75i via bevel gears 76, shaft 77 and gearwheel 78 on the toothed ring 49 mounted on the telescope body part 12. An overrunning clutch 79 of known design separates the movement of the bevel gears 76 from the lever 75 after the zero position has taken place.



       142h of the axial displacement .des hand wheel 1 is determined by means of friction gear 35, 37 the measure for Winkelgesehwin.digkeit.

   The inevitable displacement of carriage 22 on rail 23 and thus also .des Tasfbolzens 8.0 in guide bushing 81 results on the cam 82 'the product formation from angular velocity co and distance. The latter is initiated by means of crank 83, gears 84 and bevel wheel 89 and the connecting shaft 88 on the axis of rotation 150 of the cam 812 and 102.

   A scale 91 on shaft 92 is driven by bevel gears 93 from shaft 86 and shows the stallte distance in hm. The amount by which the feeler pin 80 is shifted from the cam 82 @agial, so the product co. a, is equal to the apparent F:

  aircraft speed and is transferred with a roller 9'4 to a ruler 9 5, which is firmly connected to the sliding bush 96 and slides over the rod 97. The pivot pin 9;

  8 on sliding bush H, which is axially offset by the same value as the feeler pin 80, transmits this value to the toggle lever 99, which is mounted in the pivot point 100, on slide 101, which is analogous to the slide 2'2 slides on rail 23.

   In the cam body 102, the apparent speed co. a <B> - </B> multiplied by the reciprocal value of the mean projectile velocity cm and thus the lead angle is determined using the above formula. The route to:

  which the stylus 103 is axially displaced in the guide bushing 10'4 represents this value. With the aid of a roller 105, a ruler 106 and the sliding bush 107, which slides on the rod 87 with the toothed rack 1'08, this angle value is transferred to the pinion 109 and, with the connecting shaft 110, is guided as a lead angle to the shooter's telescope.



  With the hand crank 83, the measured distance is set. However, this measured distance still needs a correction, for the following reasons: Computational investigations of the reserve determination according to the formula
EMI0004.0049
    have shown that the assumption of an average shoulder velocity cm is not easily admissible.



  To get the right formula
EMI0004.0055
         to come closer, the value k is therefore for the unknown value cT. cm inserted. The correction factor k used to multiply the mean floor speed is between the limits 0.8 to 1; 2 and is 1 if. the aircraft moves on an arc with the center of the gun location; num in this case becomes cT = cm.

   For the next destination, cT> <B> <I> CM, </I> </B> and. up to 1.2 depending on the direction of flight. cm. The opposite is of course the case when flying away, here cT <<B><I>CM-</I> </B>. The introduction of this correction factor is carried out by means of a lever 155 provided on the housing of the computing device, which, depending on the moving target is outgoing or incoming, is folded to the left or to the right.

   The rotation on the lever 155 has the following effect: With the hand crank 83, the measured distance em is introduced via bevel gears 8.9, the axis of rotation 15.0 of the cam bodies 82 and 102. The cam 82 is firmly connected to the axis 150,

   while the cam body 102 is rotatably mounted on the <B> NO </B> axis and is rotated via the differential gear 151. The bevel gear 152 in the differential gear> 151 is rotated by a corresponding value by means of lever 155 via linkage 154, depending on the direction of flight, and in this way corrects the em setting on the cam body 102.

   The corrected em value is taken with bevel gears 156 on the cam body 10'2 and passed on with shaft 157, bevel gears 158 on rotating shaft 90 and from there to the target device of the shooter for setting the attachment angle.



       At the same time as the distance is set, the spring mechanism of the movement is: wound up. For separate winding, the distance setting can be separated by pressing the crank 83 from the spring mechanism. A disk 111 shows the status of the spring winding and a slip clutch 11'2 of known design prevents a spring breakage due to excessive winding.



  In Fig. 3 the structure of the telescopic tube device is shown for the shooter. This consists on the one hand of a telescopic sight tube with tilting prism 16a in the same Ausfüh tion as in Fig. 2 beuchriedben, and on the other hand of simple gears for: the introduction:

  the lead direction, .des. Hold wink els and the Aufsatzwinke-13 in the telescopic sight. The lead direction, introduced with the connecting shaft 5a, is achieved by means of gear wheels 113,

       The shaft Sec and pinion 10a are transferred to the ring gear 11a of the telescope body part <I> 12a </I> and thus determine the position and direction of the lead angle a. This angle a is connected with shaft 110a and gears 114 ins

  Differenti.algeteiebe 115 introduced and added with the direction angle of shaft 5a with gearwheel 116 on the ring gear 49a and from there by means of pinion 50a, shaft 51a, worm 52a on worm, ekenradsegm Prism 16a around the lead angle a results.

   The attachment angle belonging to the corrected distance is taken into account in the telescope by correspondingly offsetting the grain mark location 1'17. Connecting shaft 91O @ a transmits the value of the corrected distance using bevel gears 11-8,

       12'0 and shaft 119 on axis of rotation 121 with cam 12 \ 2. Toothed wheel 123 is coupled to the elevation and moves the cam in the axial direction with toothed rack 124 on guide eye 125. The test bolt 1226 thus moves according to the acceptance:

  of the contact angle with increasing elevation. The way in which the described aiming device works is clearly evident from the coating on the construction.

   It should only once again be pointed out in summary that .that the judge by operating a single handwheel, namely by turning and pulling or Pressing - can follow the moving target according to its apparent direction and speed, and its attention is not distracted by any other manipulation.

   The measured distance is set by a hand crank, by an auxiliary judge who also operates the lever 155, which can be adjusted according to the approach or departure of the moving target and corrects the measured distance.

   The arithmetic unit determines from the movements of handwheel 1 and the set value of the measured distance: the lead direction, lead angle and the corrected distance. These three values are fed as movements to the target telescope device of the shooter and his telescope is automatically set so that

   that he has been given the correct lead. The shooter is therefore unencumbered and can only deal with the operation of the weapon.



  A very significant advantage of the target device described is, as already mentioned, that no values necessary for determining the lead angle have to be estimated. A device has therefore been created with relatively simple means that has approximately the correct lead values and thus ensures greater accuracy.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Zieleinrichtung für Flugabwehrgeschütze, mit einem Rechengerät zur Berechnung des Vorha.Itevrinkels, .gekennzeichnet durch ein Beäbachtung#s: PATENT CLAIM: Aiming device for anti-aircraft guns, with a computing device for calculating the lead angle, characterized by a observation # s: fernrohr (,12<B>)</B>, das eine Parallel- strichplatte (14) und ein Kippprisma (16) ent hält, wobei von mindestens einem Handrad (1) aus die Parallelstriehplatte (14) der Be- des Flugzeuges nach scheinbarer Flugrichtung und das Kippprisma (16) telescope (12, 12), which contains a reticle (14) and a tilting prism (16), with the reticle (14) moving from at least one handwheel (1) according to the aircraft apparent flight direction and the tilting prism (16) der Bewegung -des Flugzeuges nach Winkelge- schwindigkeit in dieser Richtung nachführ- bar sind, und durch ein in wel- ehem aus diesen i\Ta: the movement of the aircraft according to angular speed in this direction can be tracked, and by an in wel- former from these i \ Ta: chführbeweb,-ungen und der gleichzeitig in das, Rechengerät einzudre- henden Messd'istanz der Vorhalt nach Rich tung und Winkelwert ermittelt wird. Guiding movements and movements and the measurement distance to be driven into the calculating device at the same time, the lead is determined according to direction and angle value. UNTERANSPRü.OHE ; 1. Zieleinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Handrad (1) drehbar und axial verschiebbar gelagert ist, wobei durch dessen Drehbewegung die Pamalilelstrichplatte (14) des Beobachtungs fernrohre , (12) UNDERSTANDING; 1. Aiming device according to claim, characterized in that the handwheel (1) is rotatably and axially displaceably mounted, whereby the Pamalilel reticle (14) of the observation telescope, (12) --eingestellt wird und somit ein Para@lIelhalten der Striche zur scheinbaren Flugrichtung gestattet, und dessen. axiale Schiebebewegung auf das im Beobachtungs fernrohr (12) vorgeseehene Kippprisma (16) übertragen wird, wobei die Bewegung des Kippprismas (16) - is set and thus allows the lines to be kept parallel to the apparent flight direction, and its. axial sliding movement is transmitted to the telescope (12) provided tilting prism (16), the movement of the tilting prism (16) ein Mass für die Flugzeug- winkelgeschwindigkeit in der durdh die Dreh- stallung der Strichplatte (14) ermittelten scheinbaren Flugrichtung darstellt. 2. a measure for the aircraft angular velocity in which the apparent flight direction determined by the rotational stall of the reticle (14) is represented. 2. Zieleinrichtung nach Patentanspruch, daduroh gekennzeiehnet, tlass ein vom Schüt zen zu benutzendes Zielferaxrdhr (12a) vorge sehen ist, das eine KornmaTkenplatte (117) und ebenfalls ein Kippprisma (16a) enthält. Aiming device according to patent claim, characterized by a target ferrule (12a) to be used by the shooter, which contains a grain mask plate (117) and also a tilting prism (16a). . Zieleinrichtung nach Paten@tansprueh, dadurch gekennzeichnet, dass in,dem Rethen- gerät eine durch ein Uhrwerk (3'9) mit kon- stanter Gesohwindigkeit angetriebene Reib scheibe (37) vorgesehen ist, auf welcher ein Reibrad (35) verschiebbar gelagert ist, das entsprechend der axialen . . Aiming device according to Paten @ tansprueh, characterized in that in the Rethen device there is provided a friction disk (37) driven by a clockwork (3'9) at constant speed, on which a friction wheel (35) is displaceably mounted, that according to the axial. Sehiebebewegung des Handrades (1) versehloben wird, woraus die Winkelgeschwindigkeit des Flugzeuges ermittelbar ist. Visual movement of the handwheel (1) is mistaken, from which the angular speed of the aircraft can be determined. 4. Zieleinrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekenmzeiahnet, dass durch getrennte Übertragungsorgane dem Zielfernrohr (12a) des Schützen aus,dem dem Beobaohtungsfern- rohr (12.) des Richters zugeordneten Rechen gerät die Vorhaltemiohtung, der Vorhaltewin- kel und .die entsprechend der Au- oder Weg flugrichtung des Ziels korrigierte Messdistanz zugeführt wird. 5. 4. Aiming device according to dependent claim 2, characterized gekenmzeiahnet that through separate transmission organs the target telescope (12a) of the shooter, the rake assigned to the observation telescope (12.) of the judge gets the Vorhaltemiohtung, the lead angle and .the corresponding to the Au - or the corrected measuring distance is supplied to the direction of flight of the target. 5. Zieleinriehtung nach Unteranspruch 2, gekennzeichnet durch einen durch die einge stellte Elevatiou entsprechend verschobenen Kurvenkörper (12-2'), dem über Kegelräder (120) der Wert der .entsprechend der An- oder Wegflugrichtung des Ziels korrigierten Mess,distanz zugeführt wird, derart, Target device according to dependent claim 2, characterized by a cam body (12-2 ') which is correspondingly displaced by the set elevation and to which the value of the measurement distance corrected in accordance with the direction of flight to or from the target is fed via bevel gears, such as dass der von Messdistanz und Elevation abhängige Aufsatzwinkel vom Kurvenkörper (12;2) un- mttelbar auf die Kornmarkenplatte (117) .des Zielfernrohres (12a) übertragen wird. that the attachment angle, which is dependent on the measuring distance and elevation, is transmitted directly from the cam body (12; 2) to the grain marker plate (117) of the telescopic sight (12a). G. Zieleinmichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Korrektur des Jurch die Annahme einer mittleren Ge- sehossgesc'hwindigkeit entstehenden Fehlers im: Rechengerät en entsprechend der An oder Wegflug-rirhtung des Ziels einstellbarer Hebel (155) vorgesehen ist, dessen Bewegung über ein Differentialgetriebe (151) an den zur Ermittlung des Vorhaltevv-inkels dienen den Kurvenkörper (10'2) übertragen wird. G. Targeting device according to claim, characterized in that to correct the error resulting from the assumption of a mean joint speed in the arithmetic unit, adjustable lever (155) is provided according to the direction of flight towards or away from the target Differential gear (151) to which the cam body (10'2) is used to determine the lead angle.
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