Vorrichtung zur Ermittlung der Dacbebene eines bewegten Zieles. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung der durch den Standort des Beobachters gehenden Dachebene eines beweg ten Zieles, dessen Zielkurslinie als in dieser Ebene liegend vorausgesetzt wird, bei welcher Vorrichtung Mittel zur Wahrnehmung des Zieles vorhanden sind, die zusammen mit einer Welle um einen gegenüber der Vorrichtung stationär gehaltenen Punkt schwenkbar sind, durch den die Achse der genannten Welle geht.
Eine solche Vorrichtung eignet sieh be sonders zur Verwendung in Verbindung mit Flugzeugabwehrwaffen und lässt sich direkt auf Geschützen montiert als sogenannter Vor halterechner, aber auch in zentralen Feuer leitgeräten verwenden. Beim Anvisieren und Verfolgen des Zieles mittels der Zielwahrneh- mungsmittel gleitet der auf das Ziel gerichtete Visierstrahl auf der Zielkurslinie und bewegt sich dabei in der Dachebene des Zieles.
Beim Schiessen auf bewegte Ziele muss die Waffe bekanntlich vorgehalten werden, das heisst sie wird auf einen Punkt eingestellt, der auf der Zielkurslinie vor dem Ziele liegt und an welchem sich das Ziel nach Ablauf der zugehörigen, Gesehossflugzeit befindet, so fern es bis dann seinen Bewegungszustand nicht geändert hat. Das Geschützrohr ist hier bei gegenüber dem Visierstrahl noch um den sogenannten Sehusswinkel 6 zu heben, damit die Geschosse nach dem ermittelten Vorhalte punkt fliegen.
Fig. 1 zeigt an einem Beispiel eine axono- metrische Ansicht der Geometrie der Zielbewe- gung bei horizontaler Zielkurslinie ca, auf wel cher sich das Ziel bewegt und deren Projek tion in der Kartenebene (Horizont) die Ge rade a' ist.<B>All,</B> 1Y12 und<B>313</B> sind Punkte auf der Zielkurslinie und 1l1'1.,
M'2 und M'3 deren Projektionen in der Kartenebene. V3 sei der zu M3 gehörige Vorhaltepunkt.
Die durch die Gerade a und den Standort G des Beobachters bzw. der Vorrichtung ge legte Dachebene schneidet die Kartenebene in der Spurlinie s.
Den Beobachter- oder Vorrichtungsstand- ort hat man sich nicht unbedingt als räumlich vollständig unbeweglich vorzustellen, sondern dieser kann je nach der Anwendungsart der Vorrichtung in engen Grenzen beweglich sein, so zum Beispiel, wenn die Vorrichtung auf einem Geschütz um dessen Pivotachse drehbar montiert ist.
Jedoch ist eine solche Standort bewegung im Verhältnis zu den vorkommen den Beobachtungs- und Schussdistanzen sowie den Streuungen der Geschosse vernachlässig bar gering.
Da die Dachebene geometrisch durch zwei Visierstrahlen festgelegt werden kann, die vom Vorrichtungsstandort aus durch je einen momentanen Standortdes Zieles, zum Beispiel durch den Punkt M1 bzw.
M2 der Zielkurs Linie a, gehen, wird mit der vorliegenden Er findung bezweckt, zur Ermittlung und Fest legung dieser Dachebene den Visierstrahlen einstellbare mechanische Elemente zuzuord nen, die eine der Dachebene entsprechende Einstellebene bestimmen. Die Erfindung besteht nun darin, dass durch den stationären Punkt die Achse eines Organs geht, das um den stationären Punkt schwenkbar und in beliebiger Stellung arre- tierbar ist,
und dass ein mit der Welle drehen der und mit einer Leitbahn versehener Leit- körper mit seiner Leitbahn von der Welle und vom arretierbaren Organ stets in der durch deren beide Achsen bestimmten Einstellebene gehalten wird und um die Achse des arretier baren Organs drehbar ist, und dass ferner die Wahrnehmungsmittel einen durch die Dre hung der Welle drehwinkelgleich drehbaren Zielrichtimgsstrich aufweisen, welcher im Sichtfeld der Wahrnehmungsmittel sichtbar gemacht ist und zusammen mit dem Auge des Beobachters eine Beobachtungsebene bestimmt, der die Einstellebene entspricht, das Ganze derart,
dass die Beobachtungsebene mit der Dachebene des Zieles in Übereinstimmung ge bracht wird, indem bei in Ausgangslage befind lichem arretierbarem Organ und grob nach dem Zielbewegungssinn eingestellter Beobach tungsebene mittels der der Ausgangslage des Organs entsprechenden Marke auf dem Ziel richtungsstrich das Ziel anvisiert wird, als dann das Organ in der durch die Anvisierung des Zieles erreichten Stellung festgehaten wird, worauf die Beobachtungsebene in die Dachebene des Zieles übergeht, wenn das Ziel mit einem beliebigen Punkt des Zielrichtungs- striches erneut anvisiert wird.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform, des Erfindungsgegenstan- des dargestellt.
Fig. 2 und 3 zeigen zwei im rechten Win kel zueinander gelegte vertikale Schnitte durch eine auf einem nichtgezeigten Geschütz mon tierte Vorrichtung zur Ermittlung der Dach ebene eines bewegten Zieles.
In Fig. 1 ist um den Beobachtungsstand ort G und Kugel gelegt zu denken, ,die einen beliebigen Radius, z. B. Eins, hat. Die Dach ebene schneidet 'die Oberfläche dieser Kugel auf einem Grosskreis A D1"1 11T"2 !11"3 V"3 <I>B,</I> auf dem sich, vom Beobachterstandort aus be trachtet, das Ziel zu bewegen scheint.
Diese scheinbare Zielbahn, die gemäss Fig. 4 im Sichtfeld des Fernrohres oder Visiers des Be obachters eine gerade Linie b ergibt, ist bei spielsweise durch den Winkel a, den diese mit der Senkrechten c einschliesst, bestimmt.
In der Vorrichtung ist zur mechanischen Nachbildung von in Fig.1 auf dem Grosskreis der Dachebene angedeuteten Punkten bzw. der vom Zentrum aus durch diese Punkte gehen den Visierstrahlen eine Kugeloberfläche vor gesehen, auf welcher eine einem Visierstrahl zugeordnete und durch das Kugelzentrum gehende Achse festgehalten werden kann. Da die Zielwahrnehmung praktisch meistens über dem Horizont erfolgt, braucht nur eine Kugel- kalotte 1 gemäss Fig. 2 und 3 vorgesehen zu werden.
Die Kugelkalotte 1 besitzt eine zur senk rechten Geschützachse (Pivot) parallele Achse 2, die in einem Support 3 gelagert ist und über die Schnecke 4 und das Schneckenrad 5 durch die Welle 6 entsprechend der Seiten- richtbewegung des Geschützes derart angetrie ben werden kann, dass sie eine der Seitenbe wegung der Ermittlungsvorrichtung entgegen gesetzt gleiche Drehung ausführt.
Der Support 3 ist. fest mit dem Tragarm 7 des Geschützes verbunden, so dass die Achse 2 immer senkrecht steht. Ferner befindet sich am Support 3 ein kreisrunder Flansch 3a, welcher als Lager für das Gehäuse 8 dient, dessen Schwenkachse somit senkrecht zur Achse 2, also horizontal, steht. Mittels des Ge stänges 9a., 9b und 9c wird das Gehäuse 8 in bekannter Weise entsprechend der Höhen richtbewegung des Geschützes auf- und abge schwenkt, so dass der Stutzen 10, abgesehen vom Schusswinkel, parallel zum Geschützrohr steht.
Im Seitenriss der Fig. 2 ist der Stutzen 10 mit ausgezogenen Linien in der Stellung für den Lagewinkel A, = 0 gezeichnet, wäh rend eine andere Stellung desselben für A, = 30 strichpunktiert angedeutet ist.
Im Innern des Stutzens 10 ist eine Hohl welle 11 drehbar gelagert, welche auf der der Kugelkalotte 1 zugekehrten Seite ein im Quer schnitt U-förmiges Segment 12 trägt, zwischen dessen Schenkeln sich ein zylindrisches, auf der Kugelkalotte stehendes Fixierstück 13 be- findet, dessen Zylinderachse durch das Kugel zentrum geht. Das Fixierstück wird mit weiter nicht gezeigten Hilfsmitteln auf die Unterlage gedrückt.
Bei der vorliegenden Ausführungs form ist es als Dauermagnet ausgebildet und haftet infolge der magnetischen Kraft auf der aus Stahl bestehenden Kugelkalotte. Der Ab stand der Achse des Fixierstückes 13 von der Achse der Hohlwelle 11 wird als Exzentrizität bezeichnet und kann durch Ziehen an dem am Fixierstück befestigten Seil 14 verkleinert werden, wenn mit dem Seilzug die Haftwir kung des Fixierstückes überwunden wird. Dies geschieht durch Ziehen an der Stange 15 über ein nichtgezeigtes Gestänge, z. B. mit Fussbetätigung, wodurch der Winkelhebel 16 zum Beispiel in die strichpunktiert gezeichnete extreme Lage geschwenkt wird.
Durch diese Schwenkbewegung wird das aussen zwei Zap fen 17 tragende Kugellager 18 auf der Hohl welle 11 axial nach oben verschoben und zieht an dem am Stift 19 befestigten Seil 14 das Fixierstück in dessen Ausgangslage mit mini maler Exzentrizität von der Achse der Hohl welle 11. Die Druckfeder 20 bewirkt, dass das Seil 14 immer angestreckt ist.
Die Hohlwelle 11 trägt am obern Ende ein Kegelrad 21, welches mit dem Kegelrad 22 im Eingriff ist, Dieses trägt eine Strichplatte 23, das heisst eine kreisrunde Scheibe, die mit Ausnahme eines Striches 23a undurchsichtig ist, welcher sich vom Zentrum. radial an den Scheibenrand erstreckt und eine Unterbruch stelle 23b aufweist, deren Abstand vom Zen trum der minimalen Exzentrizität entspricht. Nach dem bekannten Prinzip des Reflexvisiers wird dieser Strich 23a als Zielriehtungsstrich auf optischem Wege mittels der Lichtquelle 24 über den schwachversiberten Transparentspie gel 25 dem Auge 26 des Beobachters sichtbar gemacht.
Der Beobachter sieht somit gleich zeitig den Zielrichtungsstrich und durch den Spiegel 25 hindurch das Ziel 27. Der durch das zentrale Ende des Zielrichtungsstriches auf das Ziel 27 gerichtete Visierstrahl ver läuft bei einem Schusswinkel a = 0 _ parallel zur Geschützrohrachse. Der Strich 23a der Strichplatte 23 macht drehwinkelgleiche Dre- hungen mit dem Segment 12 und ist so ange ordnet, dass,
wenn der Zielrichtungsstrich im Visiersichtfeld des Beobachters mit der Ziel kurslinie scheinbar zusammenfällt, die Stel lung des Segmentes 12 der Lage desjenigen Grosskreises auf der Kugeloberfläche in Fig. 1 entspricht, der in der Dachebene liegt.
Die Strichplatte 23 zusammen mit der Hohlwelle 11 und dem Segment 12 ist zweckmässig arre- tierbar, um jeweils beim Verschieben des Fixierstückes 13 in die Ausgangslage festge halten werden zu können, und ferner können auf der Aussenseite des Stutzens 10 Mittel vor handen sein, um diese drehbaren Teile und somit den Zielrichtungsstrich von Hand un- Olefähr in die scheinbare Richtung der Ziel kurslinie einstellen zu können.
Der Vorgang zur Ermittlung der durch das Beobachterauge 26 gehenden Dachebene des Zieles 27 ist folgender Das Fixierstück 13 wird auf minimale Ex zentrizität eingestellt. Entgegen dem Aus führungsbeispiel werde zunächst angenom men, die minimale Exzentrizität betrage Null, das heisst die Zylinderachse des Fixierstückes falle mit der Achse der Hohlwelle zusammen. Der Beobachter bestimmt den ersten Punkt der Zielkurslinie, indem er das Ziel mit dem durch das zentrale Ende des Zielrichtungs- striches gehenden Visierstrahl anvisiert, wo mit das Fixierstück in die entsprechende Lage relativ zur Kugelkalotte geschleppt wird.
Nun wird der Zug auf die Stange 15 beseitigt, so dass sich das Fixierstück infolge der magneti schen Haftung als mit der Kugelkalotte fest verbunden verhält, wodurch die Zylinderachse des Fixierstückes eine dem genannten Visier strahl entsprechende Gerade der Einstellebene in der Vorrichtung bildet.
Das weitergewan derte Ziel wird dann erneut mit einem durch einen beliebigen Punkt des Zielrichtungsstri- ches gehenden Visierstrahl anvisiert. Das Seg ment 12 wird dabei aus seiner vorherigen be liebigen Stellung in die durch die Zylinder achse des Fixierstückes 13 und die Achse der Hohlwelle 11 bestimmte Einstellebene ge schwenkt, die der Dachebene des Zieles ent spricht. Die Exzentrizität wächst vom Augenblick der Festlegung des ersten Visierstrahles mit tels der Vorrichtung an entsprechend der Än derung des Seitenwinkels in der Dachebene.
Es ist auch möglich, die Exzentrizität zu be grenzen, wobei jeweils bei Erreichen der maxi malen Exzentrizität das Fixierstück 13 in Richtung des Segmentes 12 mitgeschleppt wird.
Sofern sich das Ziel aus der ermittelten Dachebene herausbewegt hat, entspricht die das Segment enthaltende Einstellebene nicht mehr dieser Dachebene. Der Ermittlungsvor gang ist dann erneut von Beginn an durch- zuführen.
Beim Richten des Geschützes atü einen Vorhaltpunkt schneidet der Visierstrahl die Zielkurslinie in einem vor dem Ziel liegenden Punkt, das heisst es ist so zu richten, dass sich das Ziel auf dem Zielrichtungsstrich befindet und der Visierstrahl um einen geschätzten oder berechneten Vorhalt vor das Ziel bewegt wird, worauf die Schussabgabe erfolgen kann.
Es ist hiebei gleichgültig, wie die Bewegung der Vorrichtung zwischen der ersten und zweiten Anvisierung des Zieles erfolgt, vor ausgesetzt, dass die maximal mögliche Exzen trizität für das Fixierstück 13 noch nicht er reicht ist.
Um das Einstellen .des Segmentes zu er leichtern, wird die minimale Exzentrizität zweckmässig nicht gleich Null gemacht. In diesem Fall ist der erste Bestimmungspunkt der Zielkurslinie nicht mit dem durch das zentrale Ende des Zielrichtungsstriches gehen den Visierstrahl anzuvisieren, sondern mit einem Visierstrahl, der durch die der mini malen Exzentrizität entsprechende Lücke 23b im Zielrichtungsstrieh geht.
Das Segment und das Fixierstück könnten auch auf der konkaven Seite einer Kugel- Fläche angeordnet sein, was den Vorteil ge ringeren Raumbedarfes ergibt.
Zwecks Gewichtsausgleiches des Segmentes 12 ist in Fig. 3 ein Gegengewicht 28 strich punktiert angedeutet, welches bewirkt, dass der Schwerpunkt der auf der Hohlwelle dreh baren Teile auf deren Achse zu liegen kommt. Ebenso lassen sich Hilfsmittel vorsehen, die das Gewicht des Fixierstückes in jeder belie bigen Stellung desselben ausgleichen.
Die Anpressung des Fixierstückes 13 auf der Kugelfläche der Kalotte ist derart, dass der dadurch festgelegte, zugehörige Vi- sierstrahl bei jeder beliebigen Bewegung des Segmentes 12 eindeutig bestimmt bleibt. Das Fixierstück kann dementsprechend ausgebil det werden durch Verwendung von weiteren Hilfsmitteln zur Abstützung, Lagerung und Führung, zum Beispiel mittels eines zentralen, scharfkantigen Röllchens, dessen Achse senk recht zum Segment 12 steht und welches auf die Unterlage gedrückt wird.
.Die Einstellung des Schusswinkels a, das heisst die Veränderung der Richtung des Vi- sierstrahles gegenüber der Geschützrohrachse, kann auf verschiedene Arten erreicht werden; zum Beispiel durch entsprechendes Verstellen des Reflexspiegels oder durch Verändern der Länge der Stange 9b.