CH384413A - Device for aiming guns, in particular anti-aircraft guns - Google Patents

Device for aiming guns, in particular anti-aircraft guns

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CH384413A
CH384413A CH5193057A CH5193057A CH384413A CH 384413 A CH384413 A CH 384413A CH 5193057 A CH5193057 A CH 5193057A CH 5193057 A CH5193057 A CH 5193057A CH 384413 A CH384413 A CH 384413A
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CH5193057A
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German (de)
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Kuhlenkmap Alfred Prof Ing Dr
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Mathema Corp Reg Trust
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  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Description

  

  Vorrichtung zum     Richten    von Geschützen,     insbesondere        Flugzeugabwehrgeschützen       Für das Richten von Waffen zur Bekämpfung von  beweglichen Zielen, insbesondere Luftfahrzeugen,  werden Visiere benötigt, um die     Vorhaltwerte    als  Winkel zwischen der     Visierrichtung    und der Rohr  richtung zu berechnen und dem Bedienungsmann der       Waffe    sichtbar zu machen. Bei Zielen, insbesondere  Flugzeugen, die sich mit grossen Geschwindigkeiten  bewegen, sind ausserdem motorische Antriebe des  Geschützes für die Seiten- und     Höhenrichtbewegung     notwendig, da der Bedienungsmann nicht mehr in der  Lage ist, die erforderliche Richtarbeit zu leisten.

   Die  Antriebe bedürfen darüber hinaus einer Steuerung,  die dem Bedienungsmann die sinnfällige und leicht       erlernbare    Bedienung der Richtantriebe ermöglicht.  



  Es ist bekannt, dass sich durch Anwenden der  geometrischen Beziehungen zwischen den Seiten- und  Höhenwinkeln, nach denen die Waffe gerichtet wird,  und weiteren Winkeln, die für die Darstellung des  geradlinigen horizontalen oder geneigten Weges des  Zieles in dessen Bewegungsebene gelten, besonders  vorteilhafte Lösungen sowohl für das Visier als auch  für die Steuerung ergeben. Diese Lösungen sind ins  besondere dadurch vorteilhaft, dass sie die laufend  veränderliche Entfernung zum Ziel, deren Bestimmung  ein Radargerät erforderlich machen würde, nicht  benötigen.  



  Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum  Richten von Geschützen, insbesondere Flugzeug  abwehrgeschützen, mit einer Handsteuerung zum  Bewegen der     Waffe    und einer     Visiervorrichtung.    Die  erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekenn  zeichnet, dass die der Handsteuerung zugeordneten  Rechengetriebe auch für die hinsichtlich der Verstel  lung der Abkommen in der     Visiervorrichtung    und der  Verstellung der     Visiervorrichtung    selbst erforderliche  Berechnung der geometrischen Daten der Bewegung  des Zieles Verwendung finden, wobei als Handsteue-         rung    ein Getriebe vorgesehen ist,

   das den Neigungs  winkel der Bewegungsebene des Zieles durch eine in  Abhängigkeit vom Höhenwinkel betätigte Einrichtung       konstant    hält, sowie als     Visiervorrichtung    eine solche  angeordnet ist, die das Abkommen in Polarkoordi  naten angibt. Dabei ist die     Bewegungsebene    des Zieles  bei     Flugzeugabwehrgeschützen    die Flugebene, bei  Schiffsgeschützen die     Meeresebene    und bei Geschützen  zur Bekämpfung von Landzielen die Geländeebene.  



  Durch die Vereinigung der     Visiervorrichtung    mit der  Handsteuerung ergeben sich besondere Vorteile, da die  Rechengetriebe, die zur Lösung der Rechenaufgaben  in Verbindung mit der Handsteuerung dienen, nun  mehr gleichzeitig auch für die     Aufgaben    des Visiers  verwendet werden, so dass sich ein erheblich geringerer  Gesamtaufwand an mechanischen und elektrischen  Bauteilen ergibt.  



  Als Handsteuerung kann dabei vorzugsweise ein  Getriebe nach Patent Nr.<B>371363,</B> welches den Nei  gungswinkel der Bewegungsebene des Zieles konstant  hält, und als     Visiervorrichtung    z. B. eine solche nach  Patent     Nr.328115,    die das Abkommen in Polar  koordinaten     angibt,    verwendet sein.  



  Je nach der Art des verwendeten Visiers kann die  Vorrichtung gemäss der Erfindung in verschiedener  Weise ausgestaltet sein. Bei Verwendung einer Reflex  optik für das Visier kann z. B. im Falle eines Flugzeug  abwehrgeschützes der Flugwinkel, der die scheinbare  Flugrichtung angibt und durch eine proportionale  Verstellung von Teilen des Rechengetriebes in der  Steuerung bereits gegeben ist, unmittelbar zur Ver  stellung eines radialen Striches im Gesichtsfeld des  Visiers benutzt werden.  



  Um das Visier noch weiter zu vereinfachen, kann  bei einem     Flugzeugabwehrgeschütz    auch die Ermitt  lung des Seitenwinkels in der Flugebene in die Steuer  vorrichtung verlegt werden. Zu diesem Zwecke kann      diese Steuervorrichtung durch eine Zusatzeinrichtung  ergänzt sein, welche aus dem in der Steuervorrichtung  gegebenen Flugwinkel und dem Neigungswinkel der  Flugebene den Seitenwinkel in der Flugebene er  mittelt.  



  Für den Fall, dass bei einem Flugzeugabwehr  geschütz die veränderliche Höhe des Flugzeuges be  rücksichtigt werden soll, kann die soeben angegebene  Vorrichtung zum Ermitteln des Seitenwinkels in der  Flugebene durch eine weitere Vorrichtung der Steue  rung ergänzt sein, die aus dem geschätzten oder ge  messenen und vor. Hand einzustellenden Neigungs  winkel des Flugweges und dem Neigungswinkel der  Flugebene einen Korrekturwinkel zum Seitenwinkel  in der Flugebene ermittelt.  



  Falls anstelle der     Reflexoptik    eine     Fernrohroptik     im Visier verwendet wird, kann das Visier eines Flug  zeugabwehrgeschützes gleichfalls von zusätzlichen  Rechenvorrichtungen befreit werden, indem in diesem  Falle die Steuervorrichtung durch eine Zusatzeinrich  tung ergänzt sein kann, welche aus dem in der Steuer  vorrichtung gegebenen Flugwinkel und dem Neigungs  winkel der Flugebene den Seitenwinkel in der Flug  ebene ermittelt und aus diesem sowie aus den von Hand  einzustellenden beiden Werten, nämlich dem Neigungs  winkel des Flugweges und der Geschwindigkeit des  Flugzeuges den Vorhalt in der Flugebene ermittelt.  



  Da das Visier mit der Waffe bewegt wird und das  Rechengetriebe zweckmässig an der Lafette ruhend  angeordnet ist, können diese beiden Teile der Gesamt  vorrichtung durch mechanische Mittel verbunden sein,  um im Sinne der Erfindung     Messwerte    und aus diesen  errechnete Werte zu übertragen. Diese Werte sind im  Getriebe als Drehwinkel gegeben. Da diese Winkel,  durch die Eigenschaften des Rechengetriebes bedingt,  keinesfalls mehr als 360  betragen und sehr geringe  Bruchteile dieses Höchstwertes auf das Visier über  tragen werden müssen, wäre für die Übertragungs  glieder, zum Beispiel biegsame Wellen oder Zahnrad  getriebe, ein sehr geringer     Totgang    notwendig, wenn  ein     Totgang    das Ergebnis der Übertragung nicht ver  fälschen soll.  



  Die Schwierigkeit, eine Übertragung mit so gerin  gem     Totgang    zu erreichen, kann auf folgende Weise  umgangen werden:  Diejenigen Werte, die von einem Getriebe auf das  andere übertragen werden müssen, benutzt man durch  an sich bekannte     Nachlaufvorrichtungen    zum Steuern  von Motoren mit hoher Übersetzung, so dass die Aus  gangswelle des gesteuerten Motors ein Vielfaches der  Drehung ausführt, die dem     Messwert    an der Nachlauf  vorrichtung entsprach. Diese vervielfachte Drehung  wird dann durch mechanische Getriebeteile, wie starre  und biegsame Wellen und Zahnräder, auf das zweite  Getriebe übertragen. Dort wird sie durch entspre  chende Übersetzungen wieder auf die anfängliche  Winkelgrösse reduziert.

   Dadurch wird erreicht, dass der  konstruktiv unvermeidbare     Totgang    der Übertragungs  glieder nur einen sehr geringen Anteil der vervielfach-         ten    Drehung bildet und somit das Übertragungsergeb  nis nicht merklich verfälschen kann.  



  Es hat sich gezeigt, dass zum Berechnen einer  Funktion aus zwei Variablen, wie es im Gange der  Auswertung mehrfach nötig ist, zweckmässig an sich  bekannte Kurvenkörper benutzt werden, die z. B.  zur Aufnahme einer Variablen um ihre Längsachse  gedreht werden und zur Aufnahme der anderen Variab  len in Achsrichtung verschoben werden. Die Werte der  gesuchten Funktion werden durch einen auf der  Kurvenfläche laufenden Taster     abgegriffen.     



  Wenn im Visier eines     Flugzeugabwehrgeschützes     die scheinbare Flugrichtung durch einen im Gesichts  feld erscheinenden radialen Strich dargestellt ist, wird  zweckmässig die Richtung dieses     Visierstriches    vom  Bedienungsmann durch ein Handrad einstellbar ge  macht, so dass fortwährend die Richtung des Visier  striches in Übereinstimmung mit der Längsachse des  beobachteten Flugzeuges gehalten werden kann. Das  Flugzeug wandert dabei im     Visierbild    längs des Visier  striches mit einer scheinbaren Fluggeschwindigkeit.  Zweckmässig wird ein Hand- oder Fusshebel vorgese  hen, der es gestattet, die     Nachführungsgeschwindigkeit     des Antriebes so zu regeln, dass das Flugzeug mit der  Folgemarke im Gesichtsfeld in Deckung bleibt.  



  Das zum Einstellen der scheinbaren Flugrichtung  dienende Handrad eines     Flugzeugabwehrgeschützes     kann mit einer Vorrichtung versehen sein, die es ge  stattet, nach Wahl die weitere Verfolgung der zuletzt  eingestellten scheinbaren Flugrichtung durch Um  schaltung dem Rechengetriebe zu übertragen. Das  Rechengetriebe steuert dann selbsttätig die scheinbare  Flugrichtung so, dass die aus den zuletzt vom Bedie  nungsmann eingeführten Winkeln errechnete Flug  ebene erhalten bleibt.  



  Die Umschaltung vom Handsteuern auf Steuerung  durch das Rechengetriebe kann selbsttätig gemacht  sein, indem das Handrad gegenüber der von ihm in das  Getriebe führenden Welle einen geringen     Totgang    hat,  so dass es sich bei Beginn des     Eingriffes    von Hand  gegenüber der Welle um einen kleinen Winkel ver  dreht. Mit dem Handrad einerseits und der Welle  anderseits ist zweckmässig je ein Kontaktstück ver  bunden. Bei geringer relativer Verdrehung schliessen  diese einen Kontakt und schalten dadurch das Getriebe  vom selbsttätigen Arbeiten auf Handeinstellung um.  



  Die Figuren zeigen     Flugzeugabwehrgeschütze    be  treffende Ausführungsbeispiele nach dem Erfindungs  gedanken.  



       Fig.    1 zeigt die geometrischen Beziehungen für eire  vereinfachte Annahme;       Fig.    2 stellt das     Gesichtfeld    im Visier mit Bezug auf  die geometrischen Beziehungen entsprechend     Fig.    1  dar;       Fig.    3     zeigt,    ähnlich der     Fig.    1, die geometrischen  Beziehungen bei Berücksichtigung weiterer Grössen;       Fig.4    und 5 sind durch weitere Einzelheiten er  gänzte geometrische Darstellungen, ähnlich wie     Fig.    1  und 3;

             Fig.    6 zeigt die Gesamtanordnung der Steuerung  und des Visiers an der     Waffe,    und       Fig.    7 stellt den Getriebeplan für den Fall dar,  dass im Visier eine     Reflexoptik    verwendet wird,  während       Fig.8    den Getriebeplan bei Anwendung eines       Fernrohrvisiers    zeigt.  



  In     Fig.    1 ist vereinfachend angenommen, dass sich  das Flugzeug in gleichbleibender Höhe bewegt. M und  W sind Punkte auf dem Zielweg, der in der Höhe  <I>h = MM'</I> verläuft. Im Mittelpunkt 0 der Kugel ist  der Geschützstandort zu denken. Der Punkt M auf  dem Flugzeug erscheint dem in 0 stehenden Bedienungs  mann unter dem Höhenwinkel     ym    und dem Seiten  winkel     um    von der Nullrichtung NO aus zählend.

   Der       Messpunkt    M des Flugweges erscheint auf der um den  Beobachter zu denkenden Kugel in dem Punkt     Mo.     Der Punkt M' in der Horizontalebene     Ca    erscheint auf  der Kugel als Punkt     MO'.    Auf der Kugeloberfläche  entsteht somit ein rechtwinkliges sphärisches Dreieck       M"M.'   <I>N,</I> dessen Seiten der Bogen     M,)Mö    = Höhen  winkel     yrz    und der Bogen     MJN    = Seitenwinkel<B>um</B> ist.

    Die Flugzeuglängsachse liegt auf dem wahren Flugweg  <I>MW,</I> sie erscheint dem Beobachter im Punkt     Mo    auf  dem durch N gehenden     Grösstkreis    ( Flugebene      j_#).     Im Gesichtsfeld des Fernrohres erscheint dem Beob  achter das Flugzeug, wie in     Fig.    2 dargestellt, so, dass  die Flugzeuglängsachse um den Winkel 8 nach     Fig.    1  zur Senkrechten geneigt ist. Den Winkel     cö    bezeichnet  man als  scheinbare Flugrichtung . Er ändert sich von  einem Kleinstwert bei unendlich von fern kommendem  Ziel über ö = 90  im Wechselpunkt W     (Fig.    1) bis  zu einem     Grösstwert    für unendlich entfernt gehendes  Ziel.

   Der Winkel     b    gibt aber gleichzeitig das jeweilige  Verhältnis zwischen den Winkelgeschwindigkeiten  nach dem Seiten- und dem Höhenwinkel an.  



  Wie in     Fig.    3 dargestellt, ändert sich im Punkt     Mo     die     Höhenwinkelgeschwindigkeit    in Richtung des  durch     Mo    gehenden Meridians     MOMö    und die Seiten  winkelgeschwindigkeit in der durch     Mo    gehenden       Breitenkreisebene        MoPo.    Die resultierende Geschwin  digkeit ergibt sich durch Zusammensetzung der beiden  Komponenten als Grösse     MOQo.    Diese resultierende  Geschwindigkeit liegt auf dem     Grösstkreis   <B>NM,</B> und  schliesst mit dem Meridian den Winkel 8 ein.

   Es ist  also<I>MR,</I> die     Höhenwinkelgeschwindigkeit        coy,        MOPo     die     Seitenwinkelgeschwindigkeit        co"'    in der Breiten  kreisebene und     MaQa    die     Seitenwinkelgeschwindigkeit          o)ss    in der Flugebene.

   Aus der     Seitenwinkelgeschwin-          digkeit        m5"    in der     Breitenkreisebene    berechnet sich die       Seitenwinkelgeschwindigkeit        (9a    in der Horizontal  ebene     (M.'        Pö)    nach der Beziehung     coss    =     co,    ' -     cos    y.  



  Ist somit die Grösse der     Seitenwinkelgeschwindig-          keit    in der Flugebene     c)ö   <I>=</I>     MOQo    und der Richtungs  winkel     b    bekannt, so sind damit auch die Höhen  winkelgeschwindigkeit     M.Ro    und die Seitenwinkel  geschwindigkeit     MOP,    bzw.     Mo'Pö    bekannt.  



  Im Gesichtsfeld des Fernrohres     (Fig.    2) fällt der  Geschwindigkeitsvektor der     Höhenwinkelgeschwindig-          keit    mit der Senkrechten (Meridian) zusammen, der    Geschwindigkeitsvektor der     Seitenwinkelgeschwindig-          keit    in der     Breitenkreisebene    steht senkrecht dazu, und  der Geschwindigkeitsvektor der resultierenden Seiten  winkelgeschwindigkeit in der Flugebene liegt auf dem  unter dem Winkel 8 geneigten radialen Strich.  



  Wie     Fig.    1 und 3 erkennen lassen, ist der Neigungs  winkel     -c    der Flugebene während des ganzen horizon  talen oder geneigten Flugweges unveränderlich. Durch  den     Flugwinkel   <I>8</I> und den Höhenwinkel<I>y</I> ist der  Neigungswinkel     a    der Flugebene bestimmt (zufolge der  Beziehung     cos    v =     cos    y -     sin        ö).    Wenn das Flugzeug  die Höhe ändert, indem es steigt oder fällt, ändern  sich gegenüber dem horizontal     fliegenden    Ziel die geo  metrischen Verhältnisse     (Fig.    4).

   In der Flugebene ver  läuft der Flugweg nicht mehr parallel zur     Spurlinie    N0,  sondern bildet mit dieser einen Winkel. Der Wechsel  punkt W, in dem das Ziel dem Geschützstandort 0 am  nächsten kommt, trennt sich von dem Punkt P auf  dem Flugweg, bei dem der Höhenwinkel sein Maxi  mum hat, in der Weise, dass sich der Wechselpunkt in  Richtung der abnehmenden Zielhöhen gegenüber dem  Punkt P verschiebt. In der Flugebene bleibt der Verlauf  der Entfernungen vom Geschütz 0 zu den einzelnen  Punkten auf dem Flugweg symmetrisch zum Wechsel  punkt wie beim horizontalen Flugweg erhalten.

   Es  ändert sich deshalb auch nichts am Verlauf der Vor  haltwerte in Abhängigkeit vom Seitenwinkel     o'.    Da  gegen ändert sich die Zugehörigkeit der Werte des  Flugwinkels 8 zu den     Vorhaltwerten    d. Während beim  horizontalen Flugweg der Flugwinkel 8 ein rechter  wird, wenn sich das Flugzeug im Wechselpunkt be  findet, wird in dem dargestellten Beispiel der Flug  winkel 8 erst bei einem Punkt P, der hinter dem Wech  selpunkt liegt, ein rechter. Es verschiebt sich also der       Flugwinkelverlauf    gegen den     Vorhaltverlauf,    und zwar  so, dass der Flugwinkel 8 = 90  bei steigendem Flug  weg erst nach dem Wechselpunkt, bei fallendem Flug  weg vor dem Wechselpunkt erreicht wird.

   Diese Ver  schiebung kann durch einen Korrekturwinkel des  Seitenwinkels in der Horizontalebene ausgedrückt  werden.  



  Der Korrekturwinkel x berechnet sich aus den  Winkelbeziehungen in dem rechtwinkligen sphärischen  Dreieck     QOMQö   <I>,</I> das entsteht, wenn durch 0 die  Parallele zum geneigten Flugweg gezogen wird. In  diesem Dreieck ist der Bogen     Q,Qö    der Flugneigungs  winkel v. In dem Dreieck gilt:         sin   <I>x</I> =     ctg        z    -     tg   <I>v.</I>    Daraus ist zu entnehmen, dass der Flugneigungs  winkel v höchstens gleich dem Neigungswinkel z der  Flugebene werden kann und dass in diesem Falle der  Korrekturwinkel x = 90  wird. Der Flug wird dann  zu einem direkt auf das Geschütz gerichteten Flug.

    Der Neigungswinkel z der Flugebene ist also gleich  zeitig der Grenzwert für den Bereich, in dem sich der  Flugneigungswinkel v bewegen kann.  



  Die Trennung des Wechselpunktes W von dem  Punkt P, in dem der Höhenwinkel y sein Maximum  erreicht und gleich dem Neigungswinkel     z    der Flug-      ebene ist, bedeutet, dass sich die Zuordnung der Vor  haltwinkel 4, die in     Abhängigkeit    von dem Abstand  des     Flugzeugs        vom-Wechselpunkt    berechnet sind, zu der  Lage des radialen Striches     (Fig.    2), die die Flugwinkel     b          angibt,    ändert.

   Während beim horizontal     fliegenden     Ziel zu einem Flugwinkel     b    = 90 , d. h. bei waagrechter  Lage des     Flugrichtungsstriches,    die     Vorhaltwerte     gehören, die für den Wechselpunkt gelten, gehören bei  einem ansteigenden Flugweg die     Vorhaltwerte    des  Wechselpunktes<I>W zu</I> einem Flugwinkel<I>8,</I> der kleiner  ist als 90 , bei einem fallenden Flugweg zu einem Flug  winkel 8, der grösser ist als 90 . Die Versetzung ist  bestimmt durch den Winkel x', der sowohl als Bogen       WJo    als auch als Bogen     Q,M    auf dem     Grösstkreis          NP,M    erscheint.

   Aus den sphärischen Beziehungen in  dem bereits erwähnten rechtwinkligen Dreieck     Q,MQa'     ergibt sich         sin        r    =     sin    v /     sin        -c.       Danach kann der Korrekturwinkel     r    aus dem zu  schätzenden     Flugneigungswinkel        v    und dem Neigungs  winkel     z    der Flugebene berechnet werden.  



  Die geometrische Grundlage des Visiers erfährt  eine Änderung, sobald das Geschütz, an dem sich das  Visier befindet, nicht horizontal ist oder nicht     horizon-          tiert    werden kann, wie es z. B. bei     Selbstfahrlafetten     der Fall ist. Die geometrischen Verhältnisse sind in       Fig.    5     dargestellt.    Das Geschütz dreht sich in der  Ebene     G,    die zur Horizontalebene     S@    verkantet ist.

    Die Grösse und Richtung der     Verkantung    ist bestimmt  durch die Richtung der Achse     0V,    um die die     Ver-          kantung    erfolgt, und durch den Winkel, den die  Geschützebene G mit der Horizontalebene     #)    ein  schliesst. Ist OG die Nullrichtung, von der aus in der  verkanteten Geschützebene der Seitenwinkel gemessen  wird - die Nullrichtung kann z. B. die Längsachse des  Fahrzeuges sein, auf der sich die     Waffe    befindet - so  ist die Lage der     Verkantungsachse    durch den Seiten  winkel     a,    bestimmt.

   Der     Verkantungswinkel    als       Neigar_gswinkel    der Geschützebene gegenüber der  Horizontalebene     #)    ist der Winkel     E    zwischen den  beiden Ebenen im Punkt     V.    Die Richtung und Grösse  der     Verkantung    kann durch eine Wasserwaage, die  zunächst in die Richtung gedreht wird, in der sie den  grössten Ausschlag zeigt, und dann     horizontiert    wird,  bestimmt werden.  



  Die durch einen horizontal verlaufenen Zielweg       MWP    gehende Flugebene F schneidet die Horizontal  ebene     .5    in der     Spurlinie    N , die dem Flugweg parallel  verläuft. Die Flugebene schneidet die     verkantete     Geschützebene     ss    in der     Spurlinie    N'0, die nicht mehr  parallel zum Flugweg verläuft, sondern wie bei einem  Flugweg mit Höhenänderung diesen im Endlichen  schneidet. Die Lage der     Spurlinie    N'0 in der Geschütz  ebene G ist bestimmt durch den Seitenwinkel     u",    ge  rechnet von der Nullrichtung OG aus.

   Durch sphärische  Projektion des Punktes N' in die Horizontalebene  ergibt sich Punkt N" und damit das rechtwinklige  sphärische Dreieck     VN"N',    in dem     N'N"    der Bogen  des Flugneigungswinkels     v    ist, der zu der     Verkantung   <I>a</I>    gehört. Der Einfluss der     Verkantung    kann somit auf  eine Höhenänderung zurückgeführt und damit die       Verkantung    in derselben Weise berücksichtigt werden  wie eine Höhenänderung. Der Bogen     VN"    gehört zu  dem Winkel     ao--a'E    der mit     c"    bezeichnet werden möge.

    Aus dem rechtwinkligen Dreieck     VN'N"    ist die  Beziehung zu entnehmen         sin    v =     sin        a"    .     sin        s.       Für die Verwendung des Visiers an     Waffen    grösse  ren Kalibers ist es notwendig, die Reflexoptik durch  ein Fernrohr mit entsprechender optischer Vergrösse  rung zu ersetzen, damit das Flugzeug auf grössere  Entfernungen, als es mit blossem Auge möglich ist,  erkannt und verfolgt werden kann.  



  Das Fernrohr, das an die Stelle der     Reflexoptik     tritt, muss so gelagert werden, dass es um eine Achse  proportional dem Flugwinkel     ö    und um eine zweite  Achse um den     Vorhaltwinkel    A gedreht werden kann.  Da     dazu    zum Unterschied von der Reflexoptik der       Vorhaltwinkel    d als proportionale     Drehbewegungeiner     Welle vorhanden sein muss, muss zusätzlich ein Rechen  getriebe vorgesehen werden, durch das der Vorhalt  vrinkel     .d    in Abhängigkeit vom Seitenwinkel     a'    und der  Flugzeuggeschwindigkeit v berechnet wird.

   Im übrigen  ändert sich am Gesamtaufbau des Visiers gegenüber  der Verwendung einer     Reflexoptik    nichts. Die getriebe  technische Lösung der Erfindungsaufgabe ist beispiels  weise in den     Fig.    6 bis 8 dargestellt.  



  Wie     Fig.    6 zeigt, ist an der Lafette der     Waffe   <B>101</B>  in im einzelnen nicht dargestellter Weise der Steuer  kasten 102 befestigt. Die Steuerung wird durch das  Handrad 3 und den Hebel 4 bedient und liefert in  ebenfalls nicht dargestellter Weise als Ausgangswerte  einerseits die Werte, nach denen die motorischen  Antriebe für die Seiten- und die     Höhenrichtbewegung     laufend verstellt werden, und anderseits die Werte,  die die     Visierlinie    gegenüber der Rohrrichtung um den       Vorhaltwinkel    verstellen und in das Visier 5 gelangen.  Diese Werte werden als Drehwerte von Wellen in ge  eigneter Weise durch den     Visierträger    6 vom Steuer  kasten 102 in das Visier übertragen.

   Das Handrad 3  hat zweckmässiger weise gegenüber der von ihm in das  Getriebe führenden Welle einen geringen     Totgang,    so  dass es sich bei Beginn des     Eingriffs    von Hand gegen  über der Welle um einen kleinen Winkel verdreht.  Mit dem Handrad 3 und mit der Welle ist je ein Kon  taktstück verbunden, die bei relativer Verdrehung einen  Kontakt schliessen und dadurch die Umschaltung des  Getriebes von selbsttätigem Arbeiten auf Hand  einstellung bewirken.  



  An dem Steuerkasten 102 befinden sich die Be  dienungsknöpfe 57, 64, 67 zum Einstellen der verschie  denen Winkelwerte und die Anzeigevorrichtungen 53,  55, an denen die Arbeitsweise der Steuerung und des  Visiers beobachtet werden kann.  



       Fig.7    zeigt, dass in den Steuerkasten von den  Richtantrieben der     Waffe    der     I-löhenwinkel        y    und der  Seitenwinkel     ass    durch die Wellen 1 und 2 gelangen.      Der Bedienungsmann beobachtet durch die Reflex  scheibe 7 das Ziel und stellt durch Drehen eines     Be-          dienungshandrades    3 den radialen     Flugrichtungsstrich     8, der über die Reflexscheibe 7 ins Unendliche pro  jiziert wird, so ein, dass er mit der Flugzeuglängsachse  zusammenfällt und am Ziel erscheint.  



  Der Drehwert des Handrades ist somit proportio  nal der scheinbaren Flugrichtung     b.    Er wird im ein  zelnen auf folgende Weise zu dem radialen Strich 8  übertragen    Der Drehwert des Handrades 3 gelangt einerseits  über Zahngetriebe 9, 10 und 11 auf die Kontaktstift  scheibe 45 und anderseits auf die Welle 13. Mit der  Welle 12 ist auf der einen Seite die Schaltscheibe 46  eines Nachlaufwerkes fest verbunden, die entsprechend  der relativen Lage des Kontaktstiftes auf Scheibe 45  den     Nachlaufmotor    44 so steuert, dass Kontaktstift  und Gegenkontakt immer in Übereinstimmung bleiben.

    Der Motor 44 dreht sich somit proportional dem  Flugwinkel     b    und überträgt ihn einerseits auf die Welle  12 und anderseits über biegsame Welle 145, Zahn  getriebe 146, 47 und Kupplung 48 in das Visier 5.  Im Visier dient der Drehwert über Zahngetriebe 49  und 50 zum Drehen der mit dem radialen Strich     ver-          sehenen    Scheibe 8 in der Reflexoptik. Auf der Welle 12  befindet sich die     Kurvenkörpergruppe    14, 15, 16, die  entsprechend dem Flugwinkel     b    gedreht und über die  von der Welle 1 getriebenen Kegelräder 17, Spindel 18  und Mutter 19 entsprechend dem Höhenwinkel y ver  schoben wird.

   Der     Abtaster    20 des Kurvenkörpers 14  liefert auf Grund bekannter sphärischer Beziehung  den Seitenwinkel     d    in der Flugebene, der     Abtaster    21  des Kurvenkörpers 15 liefert den Neigungswinkel     a     der Flugebene und der     Abtaster    22 des Kurvenkörpers  16 den Seitenwinkel     a    in der Horizontalebene, ge  messen von der Richtung der     Spurlinie,    in der die  Flugebene die Horizontalebene schneidet.

   Der Ab  taster 20 überträgt über das     Segmentgetriebe    20a die  dem Seitenwinkel     ä    in der Flugebene proportionale  Drehung über Zahnräder 23, 24 in das Differential 25,  in dem der Korrekturwinkel x' für den Fall, dass das  Flugzeug seine Höhe ändert, durch Schwenken seines  Zwischenrades     hinzugefügt    wird. Nach der Differenz       a'-m'    wird die     Kontaktstiftscheibe    des Nachlaufwerkes  26 gedreht, die den Motor 27 so steuert, dass der Ge  genkontakt des Nachlaufwerkes 26 mit dem Kontakt  stift in Übereinstimmung bleibt.

   Auf diese Weise wird  der der Differenz     a'-x'    proportionale Drehwert ver  stärkt und über eine biegsame Welle 28 über Zahn  getriebe 29, 30, 31 und Kupplung 32 ins     Visiergehäuse    5  geleitet. Dort wird weiter über Zahngetriebe 33, 34 und  Differential 35 die     Vorhaltkurvenscheibe    36 entspre  chend dem Winkelwert gedreht und anderseits  über Zahngetriebe 37 und Kurvenscheibe 38 die Visier  optik 39 proportional dem Aufsatzwinkel verschoben.  



  Der     Abtaster    21, dessen Drehbewegung dem Nei  gungswinkel     a    der Flugebene proportional ist, dreht  über das Segment 21 a und das Zahnrad 40 erstens den  Kurvenkörper 41 und zweitens die     Kontaktstiftscheibe       42 zusammen mit der     Gegenkontaktscheibe    43.

   Beim  Umschalten von Handsteuerung auf selbsttätigen Be  trieb am Handrad 3 wird in an sich bekannter Weise die       Gegenkontaktscheibe    43 elektromagnetisch in der von  dieser eingenommenen Stellung festgehalten und bei  Abweichungen der Kontaktscheibe 42 von dieser  Stellung der     Nachlaufmotor    44 so gesteuert, dass die  Drehungen der Motorachse, die dem Winkel     b    pro  portional sind, einerseits über die biegsame Welle 145  in das Visier 5 geleitet werden, anderseits die Welle 12  und damit die     Kurvenkörpergruppe    14, 15, 16 und  insbesondere den Kurvenkörper 15 derart drehen, dass  der von diesem Kurvenkörper     gelieferte    Neigungs  winkel     z    der Flugebene konstant bleibt.

   Damit wird der  bereits bekannte Effekt der automatischen Vor  steuerung erreicht, durch die eine Erleichterung der  Tätigkeit des Bedienungsmannes erreicht wird. Das       Bedienungshandrad    3 wird auf diese Weise für den  Fall, dass das Flugzeug geradlinig     fliegt,    selbsttätig  laufend richtig entsprechend der Änderung des Flug  winkels     b    gedreht.  



  Die Drehung des     Abtasters    21, die dem Neigungs  winkel     z    der Flugebene proportional ist, wird weiter  hin über das     Segmentgetriebe        21a,    das Zahnrad 40  und Kegelräder 51 auf die Hohlwelle 52 und auf die mit  dieser fest verbundenen, mit einem Anschnitt versehene  Scheibe 53 übertragen, deren     Ablesekante    54 auf der  Teilung 55 die Grösse des Neigungswinkels abzulesen  gestattet.    Der     Abtaster    56 des Kurvenkörpers 41 dreht sich  proportional dem Korrekturwinkel x' bei Höhen  änderung des Ziels.

   Er wird durch die Einstellung des  Neigungswinkels v des Flugwegs mit Bedienungsknopf  57 über Seilscheibe 58,     Seilzugdifferential    59 durch das  Seil 60 in Längsrichtung des Kurvenkörpers 41 ver  schoben. Der     Abtaster    56 treibt über Zahnwalze 61  den     Zwischenradträger    des Differentials 25 an, in dem,  wie bereits beschrieben, die Differenz zwischen dem  Seitenwinkel     a'    in der Flugebene und dem Korrektur  winkel x gebildet wird.  



  Der     Abtaster    22 des Kurvenkörpers 16 und mit ihm  der Arm 22a am     Abtaster    drehen sich proportional dem  Seitenwinkel     or    in der Horizontalebene, von der Rich  tung der     Spurlinie    zwischen Flugebene und Horizontal  ebene gezählt. In dem Differential 62 wird die Differenz  zwischen diesem Seitenwinkel und dem Geschütz  seitenwinkel     ass    gebildet und von dieser in dem Diffe  rential 63 der Seitenwinkel der     Verkantungsachse     abgezogen.

   In das Differential 63 geht zu diesem Zweck  der als Drehwert am Bedienungsknopf 64 eingestellte,  durch eine Wasserwaage bestimmte Winkel der     Ver-          kantungsachse    über Kegelräder 65. Entsprechend  diesem Differenzwinkel wird der Kurvenkörper 66  gedreht, der ausserdem proportional dem am Bedie  nungsknopf 67 eingestellten     Verkantungswinkel    über       Kegelräder    68 und Spindel und Mutter 69 verschoben  wird. Der     Abtaster    70 des Kurvenkörpers 66 verschiebt  sich proportional dem der     Verkantung    entsprechenden  Neigungswinkel v, der über das bereits beschriebene      Differential 59 auf den     Abtaster    56 des Kurvenkörpers  41 einwirkt.  



  Die Drehbewegungen des     Bedienungshandrades    3  dienen ausserdem zum Steuern der an der Waffe vor  handenen, nicht dargestellten motorischen Antriebe.  Zu diesem Zweck befindet sich auf der Welle 13 ein  Kurvenkörper 71, der proportional dem Flugwinkel     b     gedreht und über Mutter und Spindel 72, Kegelräder 73  und 74 durch die Drehung des Handgriffs 75 oder des  Fusspedals 76 in Längsrichtung verschoben wird. Die  Verschiebung ist der Winkelgeschwindigkeit      )ä    in der  Flugebene proportional, die der Bedienungsmann so  einstellt, dass er mit seiner in der Reflexoptik erschei  nenden     Abkommarke    auf dem Ziel bleibt.

   Der  Kurvenkörper 71 ist so geformt, dass er die Winkel  geschwindigkeit     (,)ss    in der Flugebene in zwei Kom  ponenten: die     Höhenwinkelgeschwindigkeit        c.)r    und  die     Seitenwinkelgeschwindigkeit        u)"'    in der Breiten  kreisebene zerlegt.

   Der     Abtaster    77 dreht sich pro  portional der     Höhenwinkelgeschwindigkeit        a).,    und  leitet sie über Welle 78 in das Antriebsaggregat für die       Höhenrichtbewegung.    Der     Abtaster    79 dreht sich pro  portional der     Seitenwinkelgeschwindigkeit        a),"    in der       Breitenkreisebene    und dreht den Kurvenkörper 80, der  ausserdem proportional dem durch Welle 1 eingeleiteten  Höhenwinkel y verschoben wird.

   Der     Abtaster    81 dreht  sich proportional der     Seitenwinkelgeschwindigkeit        c9,     in der Horizontalebene und leitet diese über Welle 82  in das Antriebsaggregat für die     Seitenrichtbewegung     der Waffe.  



  Für den Fall, dass an Stelle der Reflexoptik in       Fig.    7 ein Fernrohr 100 verwendet wird, ergeben sich  folgende Änderungen     (Fig.    8). Im Steuerkasten kommt  ein Kurvenkörper 90 hinzu, der entsprechend der Ein  stellung der Flugzeuggeschwindigkeit am Knopf 91  über Kegelräder 92, 93, Spindel und Mutter 94 pro  portional der Flugzeuggeschwindigkeit     v    verschoben  und proportional dem Seitenwinkel     or'-x    gedreht wird.

    Der     Abtaster    95 dreht sich proportional dem gesuchten       Vorhaltwinkel    d und überträgt diese Drehung über  Zahnrad 96,     Kontaktstiftscheibe    97, Gegenkontakt  scheibe 98 auf den     Nachlaufmotor    99. Der Nachlauf  motor 99 tritt an die Stelle des     Nachlaufmotors    27 nach       Fig.    7.

   In das Visier 5 gelangen auf diese Weise über  die Kupplungen 32 und 48 der Flugwinkel     b    - wie in       Fig.    7 - und der     Vorhaltwinkel        d,    die in bekannter  Weise zum     Verschwenken    des Zielfernrohrs um die  Längsachse nach dem Flugwinkel     b    und um die Quer  achse nach dem     Vorhaltwinkel    4 dienen.



  Device for aiming guns, especially anti-aircraft guns For aiming weapons to combat moving targets, especially aircraft, sights are required to calculate the lead values as an angle between the sighting direction and the barrel direction and to make them visible to the gun operator. In the case of targets, in particular aircraft that move at high speeds, motorized drives of the gun are also necessary for the lateral and elevation movement, since the operator is no longer able to carry out the necessary straightening work.

   The drives also require a control that enables the operator to operate the straightening drives in a meaningful and easy-to-learn way.



  It is known that by applying the geometric relationships between the lateral and elevation angles at which the weapon is aimed and further angles that apply to the representation of the straight-line horizontal or inclined path of the target in its plane of movement, particularly advantageous solutions for the visor as well as for the control. These solutions are particularly advantageous in that they do not need the constantly changing distance to the target, the determination of which would require a radar device.



  The subject matter of the invention is a device for aiming guns, in particular aircraft anti-aircraft guns, with a hand control for moving the weapon and a sighting device. The device according to the invention is characterized in that the computing gears assigned to the manual control are also used for the calculation of the geometrical data of the target's movement required with regard to the adjustment of the agreements in the sighting device and the adjustment of the sighting device itself Transmission is provided,

   that keeps the inclination angle of the plane of movement of the target constant by a device actuated as a function of the elevation angle, as well as a sighting device that specifies the agreement in Polarkoordi naten. The plane of movement of the target is the flight plane for anti-aircraft guns, the sea plane for ship guns and the terrain plane for guns used to combat land targets.



  The combination of the sighting device with the hand control results in particular advantages, since the computing gears, which are used to solve the arithmetic tasks in connection with the hand control, are now used more simultaneously for the tasks of the sight, so that there is a significantly lower overall mechanical effort and electrical components.



  As a manual control, a transmission according to patent no. 371363, which keeps the inclination angle of the plane of movement of the target constant, and as a sighting device z. B. one according to patent no.328115, which specifies the agreement in polar coordinates, be used.



  Depending on the type of visor used, the device according to the invention can be designed in various ways. When using a reflex optics for the visor z. B. in the case of an aircraft anti-aircraft gun, the flight angle, which indicates the apparent direction of flight and is already given by a proportional adjustment of parts of the computing gear in the control, can be used immediately to Ver position a radial line in the field of view of the visor.



  In order to simplify the sight even further, the determination of the lateral angle in the flight plane can also be relocated to the control device in the case of an anti-aircraft gun. For this purpose, this control device can be supplemented by an additional device which averages the lateral angle in the flight plane from the flight angle given in the control device and the inclination angle of the flight plane.



  In the event that the variable height of the aircraft is to be taken into account in an anti-aircraft defense, the device just specified for determining the lateral angle in the plane of flight can be supplemented by a further device of the control system that is derived from the estimated or measured and above . Manually set inclination angle of the flight path and the inclination angle of the flight plane a correction angle to the lateral angle in the flight plane is determined.



  If telescope optics are used in the visor instead of the reflex optics, the visor of an anti-aircraft gun can also be freed from additional computing devices, in that in this case the control device can be supplemented by an additional device, which is based on the flight angle given in the control device and the inclination angle of the flight plane determines the lateral angle in the flight plane and from this and from the two values to be set manually, namely the inclination angle of the flight path and the speed of the aircraft, the lead in the flight plane is determined.



  Since the sight is moved with the weapon and the computing gear is expediently arranged resting on the mount, these two parts of the overall device can be connected by mechanical means in order to transmit measured values and values calculated from them in accordance with the invention. These values are given in the gear unit as the angle of rotation. Since these angles, due to the properties of the computing gear, are in no way more than 360 and very small fractions of this maximum value have to be transferred to the visor, a very low backlash would be necessary for the transmission members, for example flexible shafts or gear drives, if a backlash should not falsify the result of the transmission.



  The difficulty of achieving a transmission with such a low backlash can be avoided in the following way: Those values that have to be transmitted from one gearbox to the other are used by means of tracking devices known per se for controlling motors with a high gear ratio, see above that the output shaft of the controlled motor executes a multiple of the rotation that corresponded to the measured value on the follow-up device. This multiplied rotation is then transmitted to the second gear through mechanical gear parts such as rigid and flexible shafts and gears. There it is reduced back to the initial angular size by means of appropriate translations.

   It is thereby achieved that the structurally unavoidable backlash of the transmission links only forms a very small proportion of the multiplied rotation and thus cannot noticeably falsify the transmission result.



  It has been shown that in order to calculate a function from two variables, as is necessary several times in the course of the evaluation, it is useful to use curve bodies known per se. B. rotated to accommodate a variable about its longitudinal axis and to accommodate the other variables are moved in the axial direction. The values of the function sought are picked up by a button running on the curve surface.



  If the apparent direction of flight in the visor of an anti-aircraft gun is represented by a radial line appearing in the field of vision, the direction of this line of sight is expediently made adjustable by the operator using a handwheel, so that the direction of the visor continuously streaked in accordance with the longitudinal axis of the aircraft being observed can be held. The aircraft moves in the visor image along the visor line with an apparent flight speed. A hand or foot lever is expediently provided, which allows the tracking speed of the drive to be regulated so that the aircraft remains in line with the following mark in the field of view.



  The handwheel of an anti-aircraft gun used to set the apparent direction of flight can be provided with a device that enables ge to transfer the further tracking of the last apparent direction of flight by switching to the computing gear. The computing gear then automatically controls the apparent direction of flight in such a way that the flight plane calculated from the angles last introduced by the operator is retained.



  The switch from manual control to control by the computing gear can be made automatically by the handwheel having a small backlash with respect to the shaft leading from it into the gearbox, so that it rotates a small angle relative to the shaft at the beginning of the manual intervention . With the handwheel on the one hand and the shaft on the other hand, a contact piece is expediently connected ver. If there is little relative rotation, these close a contact and thereby switch the gear from automatic operation to manual setting.



  The figures show anti-aircraft guns be relevant embodiments according to the invention.



       Fig. 1 shows the geometrical relationships for a simplified assumption; Fig. 2 shows the field of view in the visor with reference to the geometrical relationships corresponding to Fig. 1; FIG. 3 shows, similar to FIG. 1, the geometric relationships taking into account further variables; 4 and 5 are geometric representations, similar to FIGS. 1 and 3, supplemented by further details;

             FIG. 6 shows the overall arrangement of the control and the sight on the weapon, and FIG. 7 shows the gear plan for the case that reflex optics are used in the sight, while FIG. 8 shows the gear plan when using a telescopic sight.



  In FIG. 1, for the sake of simplicity, it is assumed that the aircraft moves at a constant height. M and W are points on the destination path, which runs at the height <I> h = MM '</I>. The gun location is to be thought of as the center point 0 of the sphere. The point M on the aircraft appears to the operator standing in 0 under the elevation angle ym and the side angle counting from the zero direction NO.

   The measuring point M of the flight path appears on the sphere to be thought around the observer at point Mo. Point M 'in the horizontal plane Ca appears on the sphere as point MO'. A right-angled spherical triangle M "M" is thus created on the spherical surface. <I> N, </I> whose sides are the arc M,) Mö = height angle yrz and the arc MJN = side angle <B> around </B>.

    The aircraft longitudinal axis lies on the true flight path <I> MW, </I> it appears to the observer at point Mo on the maximum circle passing through N (flight plane j_ #). The aircraft appears to the observer in the field of vision of the telescope, as shown in FIG. 2, so that the longitudinal axis of the aircraft is inclined to the vertical by the angle 8 according to FIG. 1. The angle cö is called the apparent direction of flight. It changes from a minimum value for a destination that is infinitely far away via δ = 90 at the changeover point W (FIG. 1) to a maximum value for a destination that is infinitely far away.

   However, the angle b simultaneously indicates the respective ratio between the angular velocities according to the lateral and elevation angles.



  As shown in FIG. 3, the elevation angular velocity changes at point Mo in the direction of the meridian MOMö passing through Mo and the lateral angular velocity in the parallel plane MoPo passing through Mo. The resulting speed results from the combination of the two components as a quantity MOQo. This resulting speed lies on the largest circle <B> NM, </B> and includes the angle 8 with the meridian.

   So it is <I> MR, </I> the elevation angular velocity coy, MOPo the lateral angular velocity co "'in the latitude plane and MaQa the lateral angular velocity o) ss in the flight plane.

   The lateral angular velocity (9a in the horizontal plane (M. 'Po) is calculated from the lateral angular velocity m5 "in the plane of the circle of latitude according to the relationship coss = co,' - cos y.



  If the size of the lateral angular velocity in the flight plane c) ö <I> = </I> MOQo and the direction angle b are known, then the altitude angular velocity M.Ro and the lateral angular velocity MOP, or Mo 'are also known. Po known.



  In the field of view of the telescope (Fig. 2) the velocity vector of the elevation angular velocity coincides with the vertical (meridian), the velocity vector of the lateral angular velocity in the parallel plane is perpendicular to it, and the velocity vector of the resulting lateral angular velocity in the plane of flight lies on the Radial line inclined at the angle 8.



  As can be seen in FIGS. 1 and 3, the inclination angle -c of the plane of flight is unchangeable throughout the horizon tal or inclined flight path. The angle of inclination a of the plane of flight is determined by the flight angle <I> 8 </I> and the altitude angle <I> y </I> (according to the relationship cos v = cos y - sin δ). When the aircraft changes altitude by rising or falling, the geo metric ratios change with respect to the horizontally flying target (Fig. 4).

   In the flight plane ver the flight path no longer runs parallel to the track line N0, but forms an angle with it. The changeover point W, at which the target comes closest to the gun location 0, is separated from the point P on the flight path, at which the elevation angle has its maximum, in such a way that the changeover point is in the direction of the decreasing target heights compared to the Point P moves. In the flight plane, the course of the distances from the gun 0 to the individual points on the flight path remains symmetrical to the transition point as with the horizontal flight path.

   Therefore nothing changes in the course of the lead values as a function of the lateral angle o '. On the other hand, the association of the values of the flight angle 8 with the lead values d changes. While in the horizontal flight path the flight angle 8 is a right when the aircraft is in the change point be, in the example shown the flight angle 8 is only at a point P, which is behind the change selpunkt, a right. The flight angle course is shifted against the lead course, namely in such a way that the flight angle θ = 90 is only reached after the change point when the flight is increasing, and before the change point when the flight is falling.

   This shift can be expressed by a correction angle of the side angle in the horizontal plane.



  The correction angle x is calculated from the angular relationships in the right-angled spherical triangle QOMQö <I>, </I> that arises when the parallel to the inclined flight path is drawn through 0. In this triangle the arc Q, Qö is the inclination angle v. In the triangle, the following applies: sin <I> x </I> = ctg z - tg <I> v. </I> From this it can be seen that the flight inclination angle v can at most be equal to the inclination angle z of the flight plane and that in in this case the correction angle x = 90. The flight then becomes a flight aimed directly at the gun.

    The angle of inclination z of the plane of flight is thus at the same time the limit value for the area in which the angle of inclination v can move.



  The separation of the change point W from the point P, at which the elevation angle y reaches its maximum and is equal to the inclination angle z of the flight plane, means that the assignment of the lead angle 4, which depends on the distance of the aircraft from the Change point are calculated to the position of the radial line (Fig. 2), which indicates the flight angle b, changes.

   While with the horizontally flying target to a flight angle b = 90, d. H. If the flight direction bar is in a horizontal position, the lead values that apply to the change point belong to a flight angle <I> 8 </I> that is smaller than 90 in the case of an increasing flight path , with a falling flight path to a flight angle 8 that is greater than 90. The offset is determined by the angle x ', which appears both as an arc WJo and as an arc Q, M on the largest circle NP, M.

   From the spherical relationships in the right-angled triangle Q, MQa 'already mentioned, sin r = sin v / sin -c results. Thereafter, the correction angle r can be calculated from the flight inclination angle v to be estimated and the inclination angle z of the flight plane.



  The geometrical basis of the sight is changed as soon as the gun on which the sight is located is not horizontal or cannot be leveled, as is the case, for B. is the case with self-propelled guns. The geometric relationships are shown in FIG. 5. The gun rotates in plane G, which is tilted to the horizontal plane S @.

    The size and direction of the canting is determined by the direction of the axis 0V around which the canting takes place and by the angle that the gun plane G makes with the horizontal plane #). If OG is the zero direction from which the lateral angle is measured in the tilted gun plane - the zero direction can e.g. B. be the longitudinal axis of the vehicle on which the weapon is located - the position of the tilt axis is determined by the side angle a.

   The tilt angle as the angle of inclination of the gun plane with respect to the horizontal plane #) is the angle E between the two planes at point V. The direction and size of the tilt can be determined by a spirit level, which is first turned in the direction in which it shows the greatest deflection, and then leveled up.



  The flight plane F passing through a horizontally extending target path MWP intersects the horizontal plane .5 in the track line N, which runs parallel to the flight path. The flight plane intersects the tilted gun plane ss in the track line N'0, which no longer runs parallel to the flight path, but intersects it finite like a flight path with a change in altitude. The position of the track line N'0 in the gun plane G is determined by the lateral angle u ", calculated from the zero direction OG.

   Spherical projection of point N 'into the horizontal plane results in point N "and thus the right-angled spherical triangle VN" N', in which N'N "is the arc of the inclination angle v that corresponds to the cant <I> a </ I The influence of the tilt can thus be traced back to a change in height and thus the tilt can be taken into account in the same way as a change in height. The arc VN "belongs to the angle ao - a'E which may be denoted by c".

    The relationship sin v = sin a "can be seen from the right-angled triangle VN'N". sin s. For the use of the visor on weapons with a larger caliber, it is necessary to replace the reflex optics with a telescope with an appropriate optical magnification so that the aircraft can be recognized and tracked at greater distances than is possible with the naked eye.



  The telescope, which takes the place of the reflex optics, must be positioned in such a way that it can be rotated around an axis proportional to the flight angle δ and around a second axis by the lead angle A. Since, in contrast to the reflex optics, the lead angle d must be present as a proportional rotary movement of a shaft, a calculation gear must also be provided by which the lead angle d is calculated as a function of the lateral angle a 'and the aircraft speed v.

   Otherwise, nothing changes in the overall structure of the visor compared to the use of reflex optics. The transmission technical solution of the task of the invention is shown, for example, in FIGS.



  As Fig. 6 shows, the control box 102 is attached to the mount of the weapon <B> 101 </B> in a manner not shown in detail. The control is operated by the handwheel 3 and the lever 4 and supplies, in a manner not shown, as output values on the one hand the values according to which the motorized drives for the lateral and vertical movements are continuously adjusted, and on the other hand the values that the line of sight opposite Adjust the tube direction by the lead angle and get into the visor 5. These values are transmitted as rotational values of shafts in a suitable manner through the visor carrier 6 from the control box 102 into the visor.

   The handwheel 3 expediently has a small backlash with respect to the shaft leading from it into the gearbox, so that it rotates by a small angle with respect to the shaft at the beginning of the manual engagement. With the handwheel 3 and with the shaft a Kon contact piece is connected, which close a contact with relative rotation and thereby cause the gearbox to switch from automatic to manual setting.



  On the control box 102 are the operating buttons 57, 64, 67 for setting the various angle values and the display devices 53, 55, on which the operation of the control and the sight can be observed.



       FIG. 7 shows that the directional drives of the weapon get the I-Löhenwinkel y and the side angle ass through the shafts 1 and 2 into the control box. The operator observes the target through the reflex disk 7 and, by turning an operating handwheel 3, sets the radial flight direction line 8, which is projected into infinity over the reflex disk 7, so that it coincides with the aircraft's longitudinal axis and appears at the target.



  The rotation value of the handwheel is thus proportio nal to the apparent direction of flight b. It is transmitted in the following way to the radial line 8 The rotation value of the handwheel 3 comes on the one hand via toothed gears 9, 10 and 11 to the contact pin disc 45 and on the other hand to the shaft 13. With the shaft 12 is on the one hand Switching disk 46 of a trailing mechanism, which, according to the relative position of the contact pin on disk 45, controls the trailing motor 44 so that the contact pin and mating contact always remain in agreement.

    The motor 44 rotates proportionally to the flight angle b and transmits it on the one hand to the shaft 12 and on the other hand via flexible shaft 145, toothed gear 146, 47 and coupling 48 in the visor 5. In the visor, the rotation value via toothed gear 49 and 50 is used to rotate the disk 8 provided with the radial line in the reflex optics. On the shaft 12 there is the cam group 14, 15, 16, which is rotated according to the flight angle b and pushed ver via the bevel gears 17, spindle 18 and nut 19 driven by the shaft 1 according to the elevation angle y.

   The scanner 20 of the cam 14 provides due to a known spherical relationship the lateral angle d in the plane of flight, the scanner 21 of the cam 15 provides the angle of inclination a of the flight plane and the scanner 22 of the cam 16 the lateral angle a in the horizontal plane, measured ge from the direction the track line in which the flight plane intersects the horizontal plane.

   The button 20 transmits via the segment gear 20a the rotation proportional to the lateral angle ä in the plane of flight via gears 23, 24 into the differential 25, in which the correction angle x 'for the event that the aircraft changes its altitude is added by pivoting its intermediate gear becomes. According to the difference a'-m ', the contact pin disk of the follower mechanism 26 is rotated, which controls the motor 27 so that the counter-contact of the follower mechanism 26 with the contact pin remains in accordance.

   In this way, the rotational value proportional to the difference a'-x 'is strengthened and passed into the visor housing 5 via a flexible shaft 28 via toothed gear 29, 30, 31 and coupling 32. There is further on gear 33, 34 and differential 35, the lead cam 36 accordingly rotated the angle value and on the other hand via gear 37 and cam 38, the visor optics 39 shifted proportionally to the attachment angle.



  The scanner 21, the rotational movement of which is proportional to the inclination angle a of the plane of flight, rotates via the segment 21 a and the gear 40 firstly the cam 41 and secondly the contact pin disk 42 together with the mating contact disk 43.

   When switching from manual control to automatic loading operation on the handwheel 3, the mating contact disc 43 is electromagnetically held in the position assumed by this in a manner known per se and, if the contact disc 42 deviates from this position, the follower motor 44 is controlled so that the rotations of the motor axis, the angle b are proportional, on the one hand passed through the flexible shaft 145 into the visor 5, on the other hand the shaft 12 and thus the cam group 14, 15, 16 and in particular the cam 15 rotate in such a way that the inclination angle supplied by this cam z the flight plane remains constant.

   This achieves the already known effect of automatic pre-control, which makes the operator's work easier. The operating handwheel 3 is automatically rotated correctly according to the change in the flight angle b in this way in the event that the aircraft flies in a straight line.



  The rotation of the scanner 21, which is proportional to the inclination angle z of the plane of flight, is further transmitted via the segment gear 21a, the gear 40 and bevel gears 51 to the hollow shaft 52 and to the disk 53 which is fixedly connected to it and provided with a bevel, whose reading edge 54 on the graduation 55 allows the size of the angle of inclination to be read off. The scanner 56 of the cam 41 rotates proportionally to the correction angle x 'when the target height changes.

   He is pushed ver by setting the angle of inclination v of the flight path with control button 57 on pulley 58, cable differential 59 through the rope 60 in the longitudinal direction of the cam 41. The scanner 56 drives the intermediate gear carrier of the differential 25 via toothed roller 61, in which, as already described, the difference between the lateral angle a 'in the plane of flight and the correction angle x is formed.



  The scanner 22 of the cam 16 and with it the arm 22a on the scanner rotate proportionally to the lateral angle or in the horizontal plane, counted by the direction of the track line between the plane of flight and the horizontal plane. In the differential 62, the difference between this side angle and the gun side angle ass is formed and subtracted from this in the Diffe rential 63 of the side angle of the cant axis.

   For this purpose, the angle of the tilt axis set as the rotation value on the control knob 64 and determined by a spirit level via bevel gears 65 goes into the differential 63. The cam 66 is rotated according to this differential angle, which is also proportional to the tilt angle set on the control knob 67 via bevel gears 68 and spindle and nut 69 is moved. The scanner 70 of the cam 66 is displaced proportionally to the angle of inclination v corresponding to the tilt, which acts on the scanner 56 of the cam 41 via the differential 59 already described.



  The rotary movements of the operating handwheel 3 also serve to control the motor drives that are present on the weapon, not shown. For this purpose there is a cam 71 on the shaft 13, which is rotated proportionally to the flight angle b and is displaced in the longitudinal direction via nut and spindle 72, bevel gears 73 and 74 by rotating the handle 75 or the foot pedal 76. The shift is proportional to the angular velocity in the plane of flight, which the operator adjusts so that he remains on the target with his offending mark appearing in the reflex optics.

   The cam 71 is shaped so that it divides the angular velocity (,) ss in the plane of flight into two components: the altitude angular velocity c.) R and the lateral angular velocity u) "'in the latitude circular plane.

   The scanner 77 rotates proportionally to the elevation angular velocity a)., And directs it via shaft 78 into the drive unit for the elevation movement. The scanner 79 rotates proportionally to the lateral angular velocity a), "in the circular plane and rotates the cam 80, which is also shifted proportionally to the angle of elevation y introduced by shaft 1.

   The scanner 81 rotates proportionally to the lateral angular velocity c9 in the horizontal plane and transmits this via shaft 82 into the drive unit for the lateral directional movement of the weapon.



  In the event that a telescope 100 is used instead of the reflex optics in FIG. 7, the following changes result (FIG. 8). In the control box, a cam 90 is added, which is displaced proportionally to the aircraft speed v and rotated proportionally to the lateral angle or'-x according to the setting of the aircraft speed on the button 91 via bevel gears 92, 93, spindle and nut 94.

    The scanner 95 rotates proportionally to the lead angle d sought and transmits this rotation via gear 96, contact pin disk 97, counter contact disk 98 to the follower motor 99. The follower motor 99 takes the place of the follower motor 27 according to FIG.

   In the visor 5 get in this way via the couplings 32 and 48 of the flight angle b - as in Fig. 7 - and the lead angle d, which in a known manner for pivoting the telescopic sight about the longitudinal axis after the flight angle b and around the transverse axis the lead angle 4 are used.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Vorrichtung zum Richten von Geschützen, ins besondere Flugzeugabwehrgeschützen, mit einer Hand steuerung zum Bewegen der Waffe und einer Visier vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die der Handsteuerung zugeordneten Rechengetriebe auch für die hinsichtlich der Verstellung der Abkommen in der Visiervorrichtung und der Verstellung der Visier vorrichtung selbst erforderliche Berechnung der geo metrischen Daten der Bewegung des Zieles Verwendung finden, wobei als Handsteuerung ein Getriebe vorge sehen ist, das den Neigungswinkel der Bewegungsebene des Zieles durch eine in Abhängigkeit vom Höhen winkel betätigte Einrichtung konstant hält, sowie als Visiervorrichtung eine solche angeordnet ist, die das Abkommen in Polarkoordinaten angibt. PATENT CLAIM Device for aiming guns, in particular anti-aircraft guns, with a hand control for moving the weapon and a sighting device, characterized in that the computing gear assigned to the hand control is also used for the device with regard to the adjustment of the agreement in the sighting device and the adjustment of the sighting device even required calculation of the geometric data of the movement of the target are used, with a gear being provided as a manual control, which keeps the angle of inclination of the plane of movement of the target constant by a device operated depending on the height angle, and such a sighting device is arranged, which specifies the agreement in polar coordinates. UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Visiervorrichtung mit einer den Durchmesser oder Halbmesser des Gesichtsfeldes bildenden Strichmarke versehen ist, die in ihrer Winkellage durch Einwirkung der selbsttätigen Steue rung verstellbar ist und die scheinbare Bewegungs richtung des Zieles angibt (Fig. 2). 2. Vorrichtung nach Patentanspruch mit Verwen dung einer Reflexoptik für das Visier, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung, dass der Winkel (b), der die scheinbare Bewegungsrichtung des Zieles an gibt und durch eine proportionale Verstellung von Teilen des Rechengetriebes in der Steuerung bereits gegeben ist, unmittelbar zur Verstellung des radialen Striches im Gesichtsfeld des Visiers dient. 3. SUBClaims 1. Device according to claim, characterized in that the sighting device is provided with a line mark forming the diameter or radius of the field of view, which is adjustable in its angular position by the action of the automatic control and indicates the apparent direction of movement of the target (Fig. 2 ). 2. Device according to claim with Verwen making a reflex optics for the visor, characterized by such a design that the angle (b), which indicates the apparent direction of movement of the target and is already given by a proportional adjustment of parts of the computing gear in the controller , is used directly to adjust the radial line in the field of view of the visor. 3. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, mit Verwendung einer Reflexoptik im Visier, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervor richtung durch eine Zusatzeinrichtung ergänzt ist, welche aus dem in der Steuervorrichtung gegebenen Winkel (b), der die scheinbare Bewegungsrichtung des Zieles angibt, und dem Neigungswinkel (z) der Bewe gungsebene des Zieles den Seitenwinkel (a') in dieser Bewegungsebene ermittelt. 4. Device according to claim and sub-claim 1, with the use of reflective optics in the sight, characterized in that the control device is supplemented by an additional device which consists of the angle (b) given in the control device, which indicates the apparent direction of movement of the target, and the Angle of inclination (z) of the plane of movement of the target determines the lateral angle (a ') in this plane of movement. 4th Vorrichtung nach Patentanspruch und Unter anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrich tung zum Ermitteln des Seitenwinkels (d) in der Bewe gungsebene des Zieles ergänzt ist durch eine weitere Vorrichtung, die aus dem geschätzten oder gemessenen, von Hand einzustellenden Neigungswinkel (y) des Weges des Zieles und dem Neigungswinkel (z) der Bewegungsebene des Zieles einen Korrekturwinkel (:#.') zum Seitenwinkel (ä) in dieser Bewegungsebene er mittelt und auf das Visier überträgt. 5. Device according to claim and sub-claim 2, characterized in that the device for determining the lateral angle (d) in the plane of movement of the target is supplemented by a further device, which is derived from the estimated or measured, manually set inclination angle (y) of the Path of the target and the angle of inclination (z) of the plane of movement of the target a correction angle (: #. ') To the side angle (ä) in this plane of movement he averages and transfers to the sight. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, mit Verwendung einer Fernrohroptik im Visier, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervor richtung durch eine Zusatzeinrichtung ergänzt ist, welche aus dem in der Steuervorrichtung gegebenen Winkel (b), der die scheinbare Bewegungsrichtung des Zieles angibt, und dem Neigungswinkel (z) der Bewe gungsebene des Zieles den Seitenwinkel (o') in dieser Bewegungsebene ermittelt und aus diesem sowie aus den von Hand einzustellenden Werten des Neigungswinkels (y) des Weges des Zieles und der Geschwindigkeit (v) des Zieles den Vorhalt (b) in der Bewegungsebene des Zieles ermittelt und auf das Visier überträgt. 6. Device according to claim and sub-claim 1, with the use of telescopic optics in the sight, characterized in that the control device is supplemented by an additional device which is derived from the angle (b) given in the control device, which indicates the apparent direction of movement of the target, and the The angle of inclination (z) of the plane of movement of the target determines the lateral angle (o ') in this plane of movement and from this and from the values to be set manually for the angle of inclination (y) of the path of the target and the speed (v) of the target the lead (b ) determined in the plane of movement of the target and transferred to the sight. 6th Vorrichtung nach Patentanspruch, gekennzeich net durch derartige getriebliche Übertragungsmittel, dass diejenigen Werte, die von dem einen Getriebe auf das andere Getriebe übertragen werden, im ersten Getriebe durch Nachlaufvorrichtungen (26; 45, 46) zur Steuerung von Motoren (27; 44) mit hoher Über setzung benutzt und dann von diesen Motoren durch mechanische Getriebeteile, wie starre und biegsame Wellen (28; 145) und Zahnräder (29; 30), mit verviel fachter Winkelgrösse mechanisch auf das zweite Getriebe übertragen werden, wo sie durch entspre chende Übersetzungen (31 bis 36); (47 bis 49) wieder auf die anfängliche Winkelgrösse reduziert werden. 7. Device according to patent claim, characterized by such geared transmission means that those values which are transmitted from one gear to the other gear, in the first gear through follower devices (26; 45, 46) for controlling motors (27; 44) with high Translation used and then mechanically transmitted by these motors through mechanical gear parts, such as rigid and flexible shafts (28; 145) and gears (29; 30), with a multiplied angular size to the second gear, where they are transmitted by appropriate translations (31 up to 36); (47 to 49) can be reduced back to the initial angular size. 7th Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass zur Ermittlung der als Funktion zweier Variablen zu bildenden Werte Kurvenkörper (14, 15, 16, 41, 66, 71, 80) benutzt werden, die zur Auf nahme der einen Variablen um ihre Längsachse dreh bar sind und zur Aufnahme der anderen Variablen in Achsrichtung verschiebbar sind, während die Funk tionswerte durch die auf der Kurvenfläche laufenden Taster (20, 21, 22, 56, 70, 77, 79, 81) abgegriffen werden. B. Vorrichtung nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch eine Steuereinrichtung, welche ein Handrad (3) zur Einstellung der scheinbaren Bewe gungsrichtung des Zieles und einen Handhebel (75) oder einen Fusshebel (76) zur Einstellung der scheinba ren Geschwindigkeit des Zieles besitzt. 9. Device according to patent claim, characterized in that, to determine the values to be formed as a function of two variables, cam bodies (14, 15, 16, 41, 66, 71, 80) are used which can be rotated around their longitudinal axis to accommodate one variable and can be moved in the axial direction to accommodate the other variables, while the function values are tapped using the buttons (20, 21, 22, 56, 70, 77, 79, 81) running on the curve surface. B. Device according to claim, characterized by a control device, which has a hand wheel (3) for setting the apparent direction of movement of the target and a hand lever (75) or a foot lever (76) for setting the apparent speed of the target. 9. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unter anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Hand rad (3) mit einer Umschaltvorrichtung versehen ist, wodurch wahlweise die beobachtete scheinbare Bewe gungsrichtung des Zieles an dem Getriebe eingestellt oder die weitere Verfolgung der zuletzt eingestellten scheinbaren Bewegungsrichtung des Zieles durch Um schaltung dem Rechengetriebe übertragen wird. 10. Device according to claim and sub-claim 8, characterized in that the hand wheel (3) is provided with a switching device, whereby either the observed apparent movement direction of the target is set on the gear or the further tracking of the last set apparent movement direction of the target by Um circuit is transferred to the computing gear. 10. Vorrichtung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Handrad (3) gegenüber der von ihm in das Getriebe führenden Welle einen geringen Totgang hat, so dass es sich bei Beginn des Eingriffes von Hand gegenüber der Welle um einen kleinen Winkel verdreht, und dass mit dem Handrad einerseits und mit der Welle anderseits je ein Kontaktstück verbunden ist, welche Kontaktstücke bei relativer Verdrehung einen Kontakt schliessen und dadurch die Umschaltung des Getriebes von selbsttätigem Arbeiten auf Handeinstellung be wirken. Device according to patent claim and the dependent claims 8 and 9, characterized in that the handwheel (3) has a small backlash with respect to the shaft leading from it into the gearbox, so that at the beginning of the manual engagement it is at a small angle with respect to the shaft twisted, and that with the handwheel on the one hand and with the shaft on the other hand each a contact piece is connected, which contact pieces close a contact with relative rotation and thereby the switching of the gear from automatic work to manual adjustment be.
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