Schiessziel
Die Erfindung betrifft ein Schiessziel mit elektroni scher Schlusslage-Ermittlung.
Schiessziele werden für sportliche und militärische
Zwecke verwendet. Verbreitet sind Schiessziele in 50 Meter- und 300-Meter-Schiessanlagen. Für militärische
Zwecke gibt es feste und bewegliche Schiessziele unterschiedlicher Grösse. Schiessziele für Fliegerschiessen oder für Artillerie-Beschuss haben bis zu einigen 100 Meter Länge und Breite. Schiessziele, welche hinter
Flugzeugen geschleppt werden, bewegen sich mit hoher
Geschwindigkeit. Die Ermittlung der Schusslage erfolgt bisher durch visuelle Beobachtung bei grossen und beweglichen Schiesszielen.
Für kleine ortsfeste Schiess ziele sind Einrichtungen vorgeschlagen worden, die eine elektrische Schusslage-Ermittlung erlauben. Bekannt sind elektrische Schiessziele, bei denen das Geschoss zwischen elektrisch leitenden Schichten während des
Druchschusses einen elektrischen Kontakt herstellt. Die
Schichten sind geometrisch so geformt, dass über Ab griffe auf elektrischem Wege eine Lokalisierung des Durchschusses nach Wert und Lage möglich ist. Nach teilig ist bei dieser Ausführung, Idass das Auflösungsvermögen gering ist und dass sie nur als ortsfestes und kleines Schiessziel geeignet ist. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Schiessziel mit elektronischer
Schusslage-Ermittlung zu schaffen, das die Nachteile der bekannten Schiessziele vermeidet.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass das Schiessziel von einem mit akustischen Wandlern besetzten Messkreis umgeben ist, wo die vom Geschoss ausgehende Stosswelle in elektrische Impulse gewandelt wird, deren zeitliche Differenz der Schussiage-Ermittlung dient.
Nachfolgend, wird anhand von Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Schiesszieles erläutert. Es ist:
Fig. 1 die Klärung der physikalisch-mathematischen Zusammenhänge,
Fig. 2 zeigt als Beispiel ein 300-Meter-Schiessziel,
Fig. 3 einen Schnitt E-E zu Figur 2.
In Figur 1 ist 0 der Mittelpunkt eines Schiessziels und des Messkreises mit dem Durchmesser D. Auf dem Messkreis sind diametral die beiden akustischen Wand ler A und B. Ein Geschoss durchdringt in S dieses Schiessziel. Der Abstand OS ist R. R ist kleiner als D/2.
Die vom Geschoss ausgehende Stosswelle erreicht den akustischen Wandler A nach der Zeit t. Von da aus vergeht weiter die Zeit T bis die Stosswelle in B eintrifft.
Es herrscht im Schiessziel die Schallgeschwindigkeit c.
Es gelten folgende Beziehungen: 2.(R+ct) = D oder 2R+2ct = D und
Tc + 2 ct = D folglich 2R-Tc = o oder
R Tc
2
Wählt man nun eine Impulsfolgefrequenz, die 1/2 des nummerischen Wertes der im Schiessziel herrschenden Schallgeschwindigkeit beträgt, so ist die Zahl der während der Zeit T abgelaufenen Impulse gleich dem Zahlenwert von R, unter Wahrung der für c eingesetzten Dimension. Die weitere elektronische Schusswert-Ermittlung erfolgt in bekannter Weise so, dass die von den akustischen Wandern A und B gelieferten elektrischen Impulse Schwellwertschalter und Impulsformer durch laufen, um dann eine Torschaltung für die Impulsfolgefrequenz während der Zeit T zu öffnen.
Die durchgegangenen Impulse werden in einer Zählschaltung gezählt und zur Anzeige gebracht; sie entsprechen dem Zahlenwert R.
Die Figur 2 zeigt ein Beispiel des Erfindungsgegenstandes. Es ist von aussen das bekannte 300-Meter
Schussziel mit Holzrahmen 1. Die Vorderseite zeigt das Zielbild 2 aufgezogen auf Textilgewebe. Die Rückseite 3 ist ebenfalls mit Textilgewebe bespannt. Innerhalb des Holzrahmens 1, zwischen Vorder- und Rückseite 2 und 3 ist ein 10-teiliger akustischer Wandler eingebaut.
Durch diese Massnahme wird jeder Seitenwind von den Wandlern abgehalten; eine Kompensation erübrigt sich.
Die Figur 3 zeigt einen Schnitt E-E der Figur 2. Der Aufbau der akustischen Wandler ist derart, dass sie durchschiessbar sind, ohne ihre Funktionsfähigkeit zu verlieren. Der Träger ist Innenleiter und besteht aus einer mit leitfähigem Russ gefüllte Weich-PVC-Platte 4 von 2 mm Dicke. Die Platte ist quadratisch entsprechend dem Holzrahmen und hat ein Loch vom Durchmesser D, welcher grösser ist als das Zielbild. Der Druchmesser D entspricht dem Messkreisdurchmesser D in Figur 1. Die Weich-PVC-Platte 4 ist mit einer 0,1 mm starken Hart-PVC-Folie 5 kaschiert, und zwar so, dass die Lochkarte der Platte 4 freibleibt; der Lochdurchmesser ist jedoch D minus 2 mm.
Auf der freien Lochkante der Weich-PVC-Platte 4, teilweise eingebettet von Hart-PVC-Folien, liegt eine mit Graphit imprägnierte Glasfaserschnur 6 von 2 mm Durchmesser.
Eine mit leitfähigem Russ gefüllte, 0,4 mm starke Weich-PVC-Folie 7 fixiert die Glasfaserschnur 6 und ist im Querschnitt U-Förmig mit der Hart-PVC-Folie 5 verklebt. Aus der Weich-PVC-Folie 7 werden radial 20 mm breite Streifen 8 alle 360 ausgeschnitten; so entstehen 10 gleiche Sektoren am Umfang. Die Streifen 8 sind mit isolierendem PVC ausgefüllt, welches mit Lösungsmittel verdünnt eingebracht wird. Die 10 Sektoren der leitfähigen Weich-PVC-Folie 7 sind mit breiten Streifen aus gleichem Material mit den am unteren Holzrahmenteil befindlichen elektrischen Anschlüssen elektrisch verbunden. Die Weich-PVC-Platte 4 erhält durch die Hart-PVC-Folie 5 hindurch einen elektrischen Anschluss, welcher auch an 9 zu liegen kommt. Es sind somit 10 lineare akustische Wandler entstanden, welche funktionsmässig den bekannten Kohlemikrophonen entsprechen.
Die Richtcharakteristik hat ihr Maximum in Richtung Schiesszielmitte; damit werden Störungen von Nachbar-Schiesszielen unterbunden. Die 10 akustischen Wandler arbeiten paarweise diametral zusammen wie in Figur 1 durch das akustische Wandlerpaar A und B dargelegt. Trifft ein Schuss das Schiessziel, so wird durch die Stosswelle ein akustischer Wandler beaufschlagt.
Dieser öffnet 1.) einen zu jedem akustischen Wandler gehörigen Markierer und sperrt die anderen, 2.) öffnet das mit den diametralgegenüber liegenden akustischen Wandler gemeinsame Tor für die Zeit T, 3.) sperrt die restlichen 4 Tore. Ein auf die Impulsfolgefrequenz c/2 einstellbarer Impulsgenerator gibt durch das während der Zeit T offene Tor eine dem Schusswert zahiengleiche Impulszahl, die von einer Zählschaltung ausgezählt und vom Festwert des Schiesszieis subtrahiert wird, da der nummerische Wert Null das Maximum ist. Der offene Markierer wird ebenfals ausgezählt und das Ergebnis zur Anzeige gebracht.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist ein Schiessziel grosser Flächenausdehnung für den Beschuss durch schwere Waffen. Um den Scbiesszielmittelpunkt sind auf einem Messkreis mit 1000 Meter Durchmesser in gleichen Abständen akustische Wandler angebracht. Um die Eindeutigkeit zu wahren, ist der Messkreisdurchmes ser so gross gewählt, dass sicher alle Schüsse innerhalb dieses Messkreises liegen. Als akustische Wandler die nen kleine niederigempfindliche piezoelektrische Mikrophone. Die von der Geschossdetonation ausgehende
Stosswelle beaufschlagt diese akustischen Wandler. Je der akustische Wandleramplituden moduliert einen klei nen batteriebetriebenen Sender. Jeder der 6 Sender arbeitet auf einer anderen Frequenz und gibt über eine
Antenne die Signale an die in der Geschützstellung befindlichen Empfänger.
Da zwischen Geschützstellung und Schiessziel grosse Distanzen und Höhendifferenzen liegen, wird von jedem der 6 Sender laufend die örtliche Schallgeschwindig,lkeit als Impulsfolgefrequenz in Frequenzmodulation übertragen. Die akustischen Wandler sind nahezu punktförmig, ihre Zahl beträgt nur 6; dadurch ist die Schusslage-Ermittlung nicht sehr präzise.
Je näher der Schuss dem Schiesszielmittelpunkt liegt, um so genauer wird der Wert für R. Die weitere Schusslage
Ermittlung ab Empfängern entspricht den Beispielen wie unter figur 1 bis 3 beschrieben.
Für präzise Schusslagen-Ermittlung grossflächiger Schiessziele ist es erforderlich, den Vektor der Windtrift zu kompensieren. Das gleiche gilt für Schiessziele, welche durch Flugzeuge geschleppt werden.
Die Kompensation der Windtrift erfolgt dadurch, dass jedem Paar der akustischen Wandler ein akustisch rückgekoppelter Impulsgenerator zugeordnet ist. Die in der freien Luftströmung befindliche Rückkopplungs strecke liegt mit ihrer Längsrichtung parallel zur Verbindungslinie der akustischen Wandler.
Der Impulsgenerator liefert eine Impulsfolgefrequenz, welche die Resultierende aus Schallgeschwindigkeit und Luftströmungsgeschwindigkeit bezüglich der Wandler-Lage ist; gleichzeitig werden alle die Schallgeschwindigkeit bestimmenden Parameter berücksichtigt.
Die weitere Auswertung erfolgt wie vorbeschrieben.