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Vorrichtung zur Bestimmung von Richtfehlern bei Richtübungen gegen Modellbahn-Attrappen Bei der Ausbildung von Richtkanonieren an kleinkalibrigen Flugzeugabwehrgeschützen stellt sich die Aufgabe festzustellen, mit welcher Genauigkeit die Waffe auf den richtigen Vorhaltepunkt gerichtet wird.
Der hierbei auftretende Richtfehler R ergibt sich aus dessen Komponenten RS und R, nach Seite und Eleva- tion, welche die Differenzen zwischen den Schiesselementen auf den richtigen Vorhaltepunkt und den tat- sätzlich am Geschütz eingestellten Richtelementen sind.
Es sind Vorrichtungen bekannt, welche eine fortlaufende Registrierung der Richtfehlerkomponenten ermöglichen, bei denen entweder ein Zielvermessungsge- rät zur Ermittlung der Zielkoordinaten oder ein Feuer- leitgerät zur Bestimmung der Sollwerte der Schiesselemente verwendet wird.
Der Nachteil dieser Vorrichtungen besteht darin, dass sie einen relativ grossen Aufwand erfordern, indem einerseits teure Flugstunden anfallen, anderseits müssen teure Geräte für die Zielvermessung oder für die Ermittlung der Sollwerte der Schiesselemente eingesetzt werden. Zudem ist man noch auf günstiges Flugwetter angewiesen, so dass z. B. bei Nebel diese Anlagen nicht verwendet werden können.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung vorzuschlagen, bei welcher diese Nachteile vermieden werden.
Bekanntlich existieren auf den meisten Fliegerab- wehr-Waffenplätzen sogenannte Modellbahnen, bestehend aus einem endlosen Seil, welches zwischen zwei horizontal angordneten Rollen gespannt und mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben wird und an welchem Flugzeug-Attrappen angehängt sind, die zur Ziel- darstellung für die übenden Richtkanoniere dienen.
Es wäre möglich, mit einem einfachen Zielverfol- gungsgerät und einem sogenannten Parallaxrechner die für das Geschütz gültigen Richtwerte auf das Ziel zu ermitteln oder auch das Zielverfolgungsgerät mit einem Vorhalterechner auszustatten, um die für das Geschütz gültigen Richtwerte auf den Vorhaltepunkt zu bestim- men. Die konstruktive Durchbildung solcher Geräte bietet jedoch grosse Schwierigkeiten und erfordert noch einen erheblichen Aufwand, und zwar hauptsächlich aus folgendem Grunde: Die relativ kurzen Distanzen auf die Modellbahn- Attrappen bedingen eine exakte Berücksichtigung der geometrischen Verhältnisse.
Die besondere Schwierigkeit liegt darin, dass die Zieloptik beim Geschütz eine recht komplizierte Bewegung ausführt: Diese ist gewöhnlich seitlich von der Pivotachse des Geschützes angebracht, führt also bei einer Seitenbewegung des Geschützes eine Kreisbewegung aus. Ebenso kompliziert sind oft die Verhältnisse bei der Höhenbewegung des Geschützes. Beim Schiessen sind solche Standortbewegungen im Verhältnis zu den vorkommenden Schussdistanzen sowie den Streuungen der Geschosse vernachlässigbar gering, was jedoch bei einer Trainingsanlage auf eine Modellbahn nicht der Fall ist.
Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten werden erfindungsgemäss in einem Rechengerät die geometrischen Verhältnisse unter Berücksichtigung der exzentrischen Anordnung der Zielvorrichtung des betreffenden Geschützes in reduziertem Massstab mechanisch nachgebildet.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt die Geometrie der Zielbewegung in axonometrischer Darstellung.
Fig. 2 ist ein Rechengerät zum Teil schematisch und zum Teil axonometrisch dargestellt.
In Fig. 1 bewegt sich die am endlosen Seil der Modellbahn angehängte Attrappe A bzw. B auf der Zielkursgeraden a und simuliert damit die Bewegung eines Flugzieles A* bzw. B*, welches sich in der durch die beiden Strahlen b und c definierten sogenannten Dachebene, z. B. auf der Geraden a*, bewegt. Der Standort des Geschützes ist einfachheitshalber als Punkt G dargestellt. Die Projektion der Zielkursgeraden a in
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der Karten- oder Horizontalebene ist mit a' bezeichnet. Das Ziel bewegt sich von links nach rechts.
Wenn die Attrappe den Punkt B erreicht, befindet sich das simulierte Ziel bei B--i . Der zu B * gehörige Vorhaltepunkt V'- liegt um die Vorhaltestrecke v - t auf der Geraden a* vor dem simulierten Ziel, wobei mit v die simulierte Zielgeschwindigkeit und mit t die Ge- schossflugzeit zum simulierten Vorhaltepunkt V * bezeichnet wird.
In dem in Fig. 2 dargestellten Rechner treibt das Antriebsorgan SR, proportional zur Geschwindigkeit der Zielattrappe über die eingeschaltete elektromagnetische Kupplung 1 und über das Differential 2 die in einem weiter nicht dargestellten Gehäuse gelagerte Gewindespindel 3 an. Auf dieser ist eine Mutter 4 beweglich gelagert, welche kardanisch mit einer Stange 5 verbunden ist. Diese kann in einer Hülse 6 gleiten, welche mit einer senkrecht zum zylindrischen Stab 5 angeordneten Achse 7 fest verbunden ist.
Das Lager 8 ist mit der Welle 9, welche dem Pivot des Geschützes entspricht, fest verbunden, die in einem mit dem Gehäuse fest verbundenen Lager 10 drehbar gelagert ist. Die Teile 6 bis 10 sind so angeordnet, dass der Schnittpunkt der Stange 5 mit der Achse 6 in reduziertem Massstab die Bewegung der Zieloptik des Geschützes nachbildet.
Das Lager 10 ist relativ zur Spindel 3 derart angeordnet, dass die Stange 5 die Bewegung des Visierstrah- les c nachbildet, d. h. die Stellung der Welle 9 entspricht dem Seitenwinkel auf den Zielpunkt B und die Stellung der Welle 7 stellt die Elevation auf den Zielpunkt B dar, ferner ist der Abstand des Schnittpunktes der Achse 7 mit der Stange 5 vom Schnittpunkt der Spindel 3 mit der Stange 5 proportional zur Entfernung des fiktiven Zieles B'' vom Geschütz G.
Entsprechend der Verschiebungsbewegung der Stange 5 in der Hülse 6 kann in bekannter Weise die reduzierte Zielentfernung als Drehbewegung einem Kurvenkörper 11 zugeführt werden, wie dies durch die strichpunktierte Linie 12 angedeutet ist. Der Kurvenkörper 11 kann entsprechend der vorwählbaren simulierten Zielgeschwindigkeit axial verschoben werden. Dieser Funktionskörper bildet das Produkt aus der Ge- schossflugzeit t, welche eine Funktion der Zielentfernung ist, und der Zielgeschwindigkeit v.
Das Ergebnis wird mittels einer Zahnstange 13 abgetastet und über das Zahnritzel 13a dem Differential 2 zugeführt, so dass der Drehbewegung der Spindel 3 eine zum Produkt v - t proportionale Drehbewegung derart überlagert wird, dass die Stellung der Stange 5 dem Strahl d auf den Vorhaltepunkt V bzw. V''\ entspricht.
Die Stellung der Welle 9 entspricht nun dem Seitenwinkel auf den Vorhaltepunkt V, und die Stellung der Welle 7 stellt die Elevation auf den Vorhaltepunkt V dar, ferner ist der Abstand des Schnittpunktes der Achse 7 mit der Stange 5 vom Schnittpunkt der Spindel 3 mit der Stange 5 proportional zur Entfernung des fiktiven Vorhaltepunktes V* vom Geschütz G. Diese Sollwerte der Schiesselemente können nun mittels weiter nicht dargestellte Übertragungssysteme, z.
B. Selsyns , in bekannte Richtfehlerregistriergeräte übertragen, in diesen mit den vom Geschütz zugeführten Richtwerten verglichen und daraus die Richtfehlerkomponenten ermittelt und aufgezeichnet werden.
Als Antriebsorgan SR, kann beispielsweise ein Elektromotor konstanter Drehzahl verwendet werden, welcher ein stufenlos regulierbares Getriebe antreibt, so dass die Drehzahl der Spindel exakt proportional zur Zielgeschwindigkeit eingestellt werden kann. Es ist aber auch möglich, die Drehbewegung der Antriebsrolle der Modellbahn für diesen Antrieb zu verwenden, indem proportional zu dieser Bewegung ein Selsyn angetrieben wird, welcher die Bewegung dem Selsyn - Empfänger SR, zuführt. Dieser übernimmt dann die Rolle des Antriebsmotors.
Da infolge eines nicht vermeidbaren Durchhanges des Seiles der Modellbahn die Bewegung der Zielattrappe nicht über den ganzen Bereich horizontal verläuft, ist im Rechner eine Vorrichtung vorgesehen, um die Achse 9 entsprechend dem Neigungswinkel der Zielbewegung auch in der Vertikalebene parallel zur Spindel 3 schwenken zu können. Dies ist auch notwendig, wenn auf Steib oder Stechflüge geübt werden soll. Im praktisch vorkommenden Zielbereich kann die Zielbewegung mit guter Annäherung als geradlinig angenommen werden.
Um das Übungsgeschütz relativ zur Modellbahn beliebig aufstellen zu können, sind im Rechner weiter nicht dargestellte Mittel vorgesehen, um die Position des Lagers 10 relativ zur Spindel 3 entsprechend ver- ändern zu lkönnen.
Vor Beginn einer Übung wird die Mutter 4 mittels des Rückstellmotors 14 in die Ausgangsstellung 15 gebracht, wobei die Kupplung 1 ausgeschaltet ist. Bei Durchgang der Attrappe durch die analoge Position wird die Kupplung 1 automatisch oder durch eine Hilfsperson eingeschaltet, womit der Bewegungsvorgang im Rechner beginnt. Nach Beendigung der einzelnen Richtübung oder bei Erreichen der Endstellung 16 wird die Kupplung 1 aus- und der Rückstellmotor 14 eingeschaltet, um die Anlage innert kürzester Zeit für die nächste Übung bereitzustellen. Die Verhältnisse sind analog, wenn sich das Ziel von rechts nach links bewegt.
Zur Berücksichtigung des Schusswinkels kann die Stange 5 in der Vertikalebene mit einer entsprechenden leichten Krümmung ausgebildet werden, so dass die Führungshülse 6 entsprechend dem Schusswinkel nach oben verstellt wird.
Zur Justierung der Anlage ist vorgesehen, das Produkt v - t = 0 einstellen zu können, damit der Rechner die Werte auf den Zielpunkt liefert, so dass die Richtung der Stange 5 der Richtung auf die Attrappe entspricht. Bei exaktem Verfolgen des Zieles mit der Optik des Geschützes müssen dann die Richtfehlerkom- ponenten gleich Null werden.
Es ist auch möglich, die Richtwerte des Geschützes im Rechner angebrachten Selsyn Empfängern zuzuleiten und mittels Differentialen die gesuchten Richtfeh- lerkomponenten direkt zu ermitteln, welche beispielsweise in. Form von Spannungsgrössen einem Schreibgerät zugeführt werden.