DE102012102235B3

DE102012102235B3 - Militärisches Fahrzeug und Verfahren zur Ausrichtung eines Ausrüstungsgegenstands

Info

Publication number: DE102012102235B3
Application number: DE102012102235A
Authority: DE
Inventors: Siegbert Rüppel; Matthias Schmidt; Marcus Schnabel; Stefan Fröhlich
Original assignee: Krauss Maffei Wegmann GmbH and Co KG
Current assignee: Krauss Maffei Wegmann GmbH and Co KG
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2013-01-17
Anticipated expiration: 2032-03-17
Also published as: DE102012102235C5

Abstract

Die Erfindung betrifft ein militärisches Fahrzeug (1) mit einer Wanne (2), einem gegenüber der Wanne (2) drehbaren Turm (3) und einem an einem wannenf1), sowie einer an dem Turm (3) drehbar angeordneten und gegenüber dem Turm (3) drehbaren Ausrüstungsaufnahme (11) zur Aufnahme eines Ausrüstungsgegenstands (6), wobei die Drehbewegung der Ausrüstungsaufnahme (11) an die Drehbewegung des Sichtgeräts (5.1) gekoppelt ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Ausrichtung eines Ausrüstungsgegenstands (6) eines derartigen militärischen Fahrzeugs (1), wobei eine an dem Turm (3) angeordnete und gegenüber dem Turm (3) drehbare Ausrüstungsaufnahme (11), in welcher der Ausrüstungsgegenstand (61) gekoppelt gedreht wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein militärisches Fahrzeug mit einer Wanne, einem gegenüber der Wanne drehbaren Turm und einem gegenüber dem Turm drehbaren Sichtgerät, welches an einem wannenfesten Fixpunkt angeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Ausrichtung eines Ausrüstungsgegenstands eines derartigen militärischen Fahrzeugs.
Derartige militärische Fahrzeuge, insbesondere Panzer, sind üblicherweise als Rad- oder Kettenfahrzeuge ausgebildet und weisen eine gepanzerte Wanne auf, die fest mit einem Fahr- oder Laufwerk des Fahrzeugs verbunden ist. Auf der Wanne ist typischerweise ein Turm drehbar angeordnet, der ebenfalls gepanzert ausgebildet sein kann. Oftmals wird an dem drehbaren Turm eine Waffe vorgesehen, welche in Elevation gerichtet werden kann. Das Richten der Waffe in Azimut kann hierbei über eine Drehbewegung des Turms gegenüber der Wanne erfolgen.
Um die Beobachtung des Fahrzeugumfelds zu ermöglichen, weisen derartige Fahrzeuge ein Sichtgerät auf, welches z. B. als Kamera oder als Ausblickkopf eines Periskops ausgebildet sein kann. Das Sichtgerät kann drehbar an einem wannenfesten Fixpunkt, beispielsweise einer mit der Wanne verschweißten Halterung, angeordnet werden, so dass es ermöglicht wird, das Sichtgerät unabhängig von der Stellung des Turms in Azimut und Elevation zu richten. Dies kann dann von Vorteil sein, wenn das Sichtgerät zur Aufklärung eines ersten Ziels verwendet werden soll, während mit der an dem Turm angeordneten Waffe ein zweites Ziel bekämpft wird, wie dies bspw. die DE 10 2004 021 136 A1 zeigt.
Im Rahmen der Ausbildung von Besatzungsmitgliedern eines derartigen Fahrzeugs kann es erforderlich werden, zusätzlich Ausrüstungsgegenstände, beispielsweise eine Kamera oder eine optische Abstandsmessvorrichtung, derart an dem Fahrzeug anzuordnen, dass diese zusammen mit dem Sichtgerät richtbar sind. Beispielsweise kann mittels einer Kamera die Sicht, die sich bei der Ausbildung einem Benutzer des Sichtgeräts bietet, aufgezeichnet und ggf. auf einer Anzeigevorrichtung eines Ausbilders dargestellt werden. In diesem Zusammenhang hat es sich jedoch als nachteilig herausgestellt, dass die Sichtgeräte bekannter Fahrzeuge nicht darauf ausgelegt sind, Ausrüstungsgegenstände zu tragen. Insbesondere sind an dem Fahrzeug zum Richten der Sichtgeräte vorgesehene Richtantriebe aufgrund der zusätzlichen Masse der Ausrüstungsgegenstände oftmals nicht in der Lage, Bewegungen zum Richten des Sichtgeräts in der erforderlichen Präzision und Geschwindigkeit durchzuführen. Zudem zeigen die DE 690 02 824 T2 und die EP 1 923 657 A1 weitere Waffenantriebe mit Sichtgeräten
Vor diesem Hintergrund stellt sich die Erfindung die Aufgabe, die Beeinträchtigung der Beweglichkeit des Sichtgeräts durch Ausrüstungsgegenstände zu verringern.
Die Aufgabe wird bei einem militärischen Fahrzeug der eingangs genannten Art durch eine an dem Turm drehbar angeordnete Ausrüstungsaufnahme zur Aufnahme eines Ausrüstungsgegenstands gelöst, wobei die Drehbewegung der Ausrüstungsaufnahme an die Drehbewegung des Sichtgeräts gekoppelt ist.
Anstatt den Ausrüstungsgegenstand, z. B. eine Kamera oder eine optische Abstandsmessvorrichtung, an dem Sichtgerät anzuordnen, kann der Ausrüstungsgegenstand in der synchron mit dem Sichtgerät drehenden Ausrüstungsaufnahme des Turms aufgenommen werden, so dass die Masse des Ausrüstungsgegenstands das Sichtgerät nicht zusätzlich belastet. Die Drehbewegung der Ausrüstungsaufnahme und des Sichtgeräts können derart gekoppelt sein, dass der Ausrüstungsgegenstand und das Sichtgerät einen identischen Azimutwinkel aufweisen. Sichtgerät und Ausrüstungsgegenstand können somit zusammen in Azimut gerichtet werden, wobei das Sichtgerät in seiner Beweglichkeit nicht beeinträchtigt wird.
Das Sichtgerät kann als Ausblickkopf eines Periskops ausgebildet sein. Das Periskop kann einen mit dem Ausblickkopf drehbar verbundenen Einblick aufweisen, welcher in der Wanne angeordnet und fest mit dieser verbunden ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass ein Besatzungsmitglied des Fahrzeugs das Sichtgerät über den Einblick aus der geschützten Wanne heraus benutzen kann. Das Sichtgerät, insbesondere der Ausblickkopf des Periskops, kann über einen elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Antrieb in Azimut gerichtet werden, wobei der Antrieb des Sichtgeräts mechanisch unabhängig von dem Antrieb der Ausrüstungsaufnahme ist.
Grundsätzlich kann das Sichtgerät an der Wanne des Fahrzeugs derart angeordnet sein, dass eine Drehachse des Sichtgeräts im Bereich neben dem Turm angeordnet ist. Hierdurch kann erreicht werden, dass das Sichtgerät und der Turm unabhängig voneinander gerichtet werden können. Um zu verhindern, dass sich der Turm und das Sichtgerät gegenseitig behindern und/oder der Sichtbereich des Sichtgeräts durch den Turm eingeschränkt wird, ist das Sichtgerät jedoch bevorzugt derart angeordnet, dass die Drehachse des Sichtgeräts durch den Turm verläuft. Besonders bevorzugt ist das Sichtgerät in der Drehachse des Turms angeordnet. Hierdurch kann erreicht werden, dass sowohl das Sichtgerät als auch der Turm an einem wannenfesten Fixpunkt angeordnet werden können und unabhängig voneinander in Azimut gerichtet werden können, ohne sich gegenseitig zu behindern.
Besonders bevorzugt ist es, wenn ein höchster Punkt des Sichtgeräts oberhalb des Turms angeordnet ist, so dass das Sichtgerät gerichtet werden kann, ohne dass die Sicht des Sichtgeräts durch den Turm verdeckt wird.
Im Hinblick auf die Ausrüstungsaufnahme hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Ausrüstungsgegenstand in der Ausrüstungsaufnahme auswechselbar aufnehmbar ist, wodurch die Anpassung des Fahrzeugs an verschiedene Ausbildungssituationen ermöglicht wird. Beispielsweise kann in einer ersten Ausbildungssituation eine optische Abstandsmessvorrichtung erforderlich sein, während eine zweite Ausbildungssituation eine Kamera erfordert.
Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Ausrüstungsaufnahme über einen Antrieb drehbar ist, so dass eine mechanische Kopplung der Ausrüstungsaufnahme mit dem Sichtgerät nicht erforderlich ist. Der Antrieb kann elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Ausrüstungsaufnahme oberhalb des Sichtgeräts angeordnet. Durch eine derartige Anordnung der Ausrüstungsaufnahme kann ermöglicht werden, dass der Sichtbereich des Sichtgeräts durch die Ausrüstungsaufnahme so wenig wie möglich eingeschränkt wird. Ferner kann eine Beeinflussung des Richtbereichs der Ausrüstungsaufnahme durch das Sichtgerät verringert werden.
Für einige Anwendungen kann es ausreichend sein, wenn die Ausrüstungsaufnahme lediglich in Azimut gerichtet werden kann. Bevorzugt ist die Ausrüstungsaufnahme jedoch auch in Elevation richtbar, so dass der Richtbereich des Ausrüstungsgegenstands erweitert werden kann. Neben der Drehbewegung, also einer Richtbewegung in Azimut, kann eine zusätzliche Richtbewegung in Elevation erfolgen.
In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Richtbewegung der Ausrüstungsaufnahme auch in Elevation an die Richtbewegung des Sichtgeräts in Elevation gekoppelt ist. Die Richtbewegung der Ausrüstungsaufnahme und des Sichtgeräts in Elevation können derart gekoppelt sein, dass der Ausrüstungsgegenstand und das Sichtgerät einen identischen Elevationswinkel aufweisen. Sichtgerät und Ausrüstungsgegenstand können somit synchron in Azimut und Elevation gerichtet werden.
Im Hinblick auf die Anordnung der Ausrüstungsaufnahme an dem Fahrzeug hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Fahrzeug ein Gestell mit mehreren Beinen aufweist, über welches sich die Ausrüstungsaufnahme auf dem Turm abstützt. Die Beine des Gestells können derart um das Sichtgerät herumgeführt sein, dass der Sichtbereich des Sichtgeräts nur gering beeinflusst wird. Es ist möglich, die Beine spinnenbeinartig auszubilden, so dass diese die Ausrüstungsaufnahme nach Art eines Spinnenkörpers tragen. Bevorzugt sind an dem Gestell drei Beine vorgesehen, so dass eine Verbindung der Ausrüstungsaufnahme mit dem Fahrzeug, insbesondere dem Turm, über eine Dreipunktverbindung ermöglicht wird. Das Gestell kann zusammen mit der Ausrüstungsaufnahme einen Adapter bilden, über welchen ein Ausrüstungsgegenstand an das Fahrzeug adaptiert werden kann.
Bevorzugt ist es ferner, wenn die Ausrüstungsaufnahme lösbar an dem Fahrzeug angeordnet ist, so dass wahlweise eine jeweils an den anzuordnenden Ausrüstungsgegenstand angepasste Ausrüstungsaufnahme an dem Fahrzeug angeordnet werden kann.
Das Fahrzeug kann ferner eine Steuereinheit zur Steuerung der Drehbewegung der Ausrüstungsaufnahme aufweisen. Über die Steuereinheit kann die Kopplung der Drehbewegungen von Ausrüstungsaufnahme und Sichtgerät erfolgen, beispielsweise dadurch, dass ein Eingangssignal der Steuereinheit ausgewertet und ein entsprechendes Steuersignal zur Steuerung der Drehbewegung der Ausrüstungsaufnahme generiert wird. Das Steuergerät kann mit dem Antrieb der Ausrüstungsaufnahme verbunden sein, welcher die Drehbewegung bewirkt, so dass das in der Steuereinheit generierte Steuersignal dem Antrieb zugeführt werden kann.
Das Eingangssignal der Steuereinheit kann durch ein Drehsignal des Sichtgeräts gebildet werden, welches die Drehbewegung des Sichtgeräts steuert. Auf Grundlage des Bediensignals kann in der Steuereinheit ein geeignetes Steuersignal für die Ausrüstungsaufnahme erzeugt werden. Alternativ kann die Ausrüstungsaufnahme unmittelbar mit dem Drehsignal des Sichtgeräts verbunden werden, so dass die Drehung sowohl des Sichtgeräts als auch der Ausrüstungsaufnahme mit demselben Drehsignal gesteuert werden kann. Hierdurch kann eine kostengünstige Lösung ohne eine Steuereinheit ermöglicht werden.
Bevorzugt weist das Fahrzeug jedoch eine Steuereinheit auf, welche mit einem Sensor verbunden ist, über den die Drehbewegung des Sichtgeräts ermittelt werden kann. Anhand des Sensors kann ein Eingangssignal der Steuereinheit gewonnen werden, welches von der tatsächlichen Stellung des Sichtgeräts abhängig ist. Das anhand des Sensors ermittelte Signal kann in der Steuereinheit ausgewertet werden, ein geeignetes Steuersignal kann erzeugt werden und dem Antrieb der Ausrüstungsaufnahme zugeführt werden.
Über die Steuereinheit kann optional die Richtbewegung der Ausrüstungsaufnahme in Elevation gesteuert werden. Hierzu kann die Steuereinheit mit dem Antrieb der Ausrüstungsaufnahme verbunden sein, welcher die Elevationsrichtbewegung bewirkt. Ein Steuersignal zur Steuerung der Richtbewegung in Elevation kann in ähnlicher Weise erzeugt werden, wie es vorstehend für das Steuersignal für die Drehbewegung beschrieben wurde. Insbesondere kann ein Elevationsrichtsignal des Sichtgeräts oder ein von einem Sensor erfasstes Signal in der Steuereinheit ausgewertet werden.
Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art, wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass eine an dem Turm drehbar angeordnete Ausrüstungsaufnahme, in welcher der Ausrüstungsgegenstand aufgenommen ist, mit dem Sichtgerät gekoppelt gedreht wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ergeben sich dieselben bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug beschriebenen Vorteile.
Infolge einer Drehbewegung des Turms kann sich die Ausrichtung der an dem Turm angeordneten Ausrüstungsaufnahme verändern. Um einer derartigen Beeinflussung der Ausrichtung der Ausrüstungsaufnahme zu begegnen, wird gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens die Ausrüstungsaufnahme derart entgegen einer Drehbewegung des Turms gedreht, dass eine Veränderung der Ausrichtung der Ausrüstungsaufnahme ausgeglichen wird. Es kann erreicht werden, dass sich die Ausrüstungsaufnahme nicht zusammen mit dem Turm dreht. Die Ausrüstungsaufnahme kann dabei um einen Drehwinkel gedreht werden, welcher vom Betrag her dem Drehwinkel des Turms entspricht.
Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Ausrüstungsaufnahme in Elevation gerichtet wird. Eine in Elevation richtbare Ausrüstungsaufnahme kann zusätzlich auch in Elevation an die Richtbewegung des Sichtgeräts in Elevation gekoppelt werden, so dass die Ausrüstungsaufnahme dem Sichtgerät nicht nur in der Drehbewegung sondern auch hinsichtlich der Richtbewegung in Elevation nachfolgen kann.
Ferner ist es möglich, eine Stabilisierung der Ausrüstungsaufnahme gegenüber beim Fahren mit dem Fahrzeug auftretenden Richtungsänderungen und/oder Stößen und/oder Schwingungen zu bewirken. Besonders bevorzugt wird die Ausrichtung der Ausrüstungsaufnahme in Azimut und/oder Elevation stabilisiert. Eine Stabilisierung kann dadurch erfolgen, dass zum Richten der Ausrüstungsaufnahme in Azimut und/oder Elevation vorgesehene Antriebe von einer Steuereinheit des Fahrzeugs derart angesteuert werden, dass ungewollte Bewegungen der Ausrichtungsaufnahme, insbesondere aufgrund von Fahrbewegungen, und/oder Vibrationen ausgeglichen und/oder gedämpft werden.
Neben den vorstehend beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen des Verfahrens können bei dem Verfahren auch die im Zusammenhang mit dem militärischen Fahrzeug beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen zur Anwendung kommen.
Anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels sollen nachfolgen weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung erläutert werden. Hierin zeigt:
1 einen Teil eines militärischen Fahrzeugs in einer teilweise geschnittenen, schematischen Seitendarstellung;
2 einen Adapter nach 1 mit einem Gestell und zwei wahlweise mit dem Gestell verbindbaren Ausrüstungsaufnahmen in perspektivischer Darstellung;
3 den Adapter aus der 2 in gedrehter, perspektivischer Darstellung;
4 einen oberen Teil des Adapters aus der 3 in perspektivischer Darstellung;
5 ein Blockschaltbild zur Verdeutlichung der Zusammenhänge beim Richten der Ausrüstungsaufnahme;
6 ein Winkeldiagramm der Azimutwinkel von Turm, Sichtgerät und Ausrüstungsaufnahme; und
7 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung der Steuerung des Azimut-Richtantriebs der Ausrüstungsaufnahme.
In 1 ist der obere Teil eines militärischen Fahrzeugs 1 dargestellt, welches als Schützenpanzer ausgebildet ist. Das Fahrzeug 1 weist eine gepanzerte Wanne 2 auf, in welcher ein geschützter Mannschaftsraum angeordnet ist. In dem Mannschaftsraum können mehrere Besatzungsmitglieder, beispielsweise ein Fahrer, ein Kommandant und ein Schütze aufgenommen werden.
An der Oberseite der Wanne 2 ist ein Turm 3 angeordnet. Der Turm 3 ist gegenüber der Wanne 2 drehbar in einem wannenfesten Drehkranz gelagert und kann über einen nicht dargestellten Drehantrieb des Fahrzeugs 2 in Azimut um eine Drehachse T gerichtet werden. An dem Turm 3 ist eine Waffe 4 vorgesehen, welche als Maschinenkanone ausgebildet ist. Die Waffe 4 kann über eine Drehbewegung des Turms 3 in Azimut gerichtet werden. Zudem ist die Waffe 4 auch in Elevation richtbar. Hierzu ist an dem Turm ein Elevationsrichtantrieb vorgesehen.
Das Fahrzeug 1 weist ferner ein Periskop 5 auf, über welches ein Besatzungsmitglied, beispielsweise der Kommandant, die Umgebung des Fahrzeugs 1 aus dem Mannschaftsraum in der Wanne 2 des Fahrzeugs 1 beobachten kann. Das Periskop 5 gliedert sich in einen wannenfesten Einblick 5.2 und ein Sichtgerät 5.1, welches als ein gegenüber dem Einblick 5.2 drehbarer Ausblickkopf ausgebildet ist. Der Einblick 5.2 ist innerhalb der Wanne 2 angeordnet und fest mit dieser verbunden. Der Ausblickkopf 5.1 ist hingegen drehbar an einem Fixpunkt der Wanne 2 angebunden. Eine Drehachse S des Sichtgeräts 5.1 verläuft dabei durch den Turm 3 und zwar derart, dass die Drehachse S des Sichtgeräts 5.1 mit der Drehachse T des Turms 3 zusammenfällt. Das Sichtgerät 5.1 ist somit in der Drehachse T des Turms 3 angeordnet. Hierdurch kann sowohl das Sichtgerät 5.1 als auch der Turm 3 unabhängig voneinander in Azimut gerichtet werden, ohne sich gegenseitig zu behindern. Um einen Rundumblick zu ermöglichen, ist das Sichtgerät 5.1 derart an dem Turm 3 angebracht, dass ein höchster Punkt des Sichtgeräts 5.1 oberhalb des Turms 3 angeordnet ist.
Zum Richten des Sichtgeräts 5.1 in Azimut und Elevation sind Richtantriebe des Sichtgeräts 5.1 vorgesehen, welche von den Richtantrieben des Turms 3 entkoppelt sind, so dass das Sichtgerät 5.1 und der Turm 3 unabhängig voneinander gedreht werden können. Beispielsweise kann ein Schütze des Fahrzeugs 1 den Turm 3 und damit die am Turm 3 angeordnete Waffe 4 auf ein erstes Ziel ausrichten. Währenddessen kann der Kommandant des Fahrzeugs 1 mit dem unabhängig von dem Turm drehbaren Sichtgerät 5.1 bereits ein zweites Ziel aufklären, welches sich in einer anderen Raumrichtung befindet. Durch diese Entkopplung werden zwei Bezugssysteme geschaffen, auf welche nachfolgen Bezug genommen werden soll. Hierbei handelt es sich um das Bezugssystem des Turms 3 und das Bezugssystem der Wanne 2.
Das Sichtgerät 5.1 ist darüber hinaus auch in Elevation richtbar. Das Richten des Sichtgeräts 5.1 in Elevation kann durch Verschwenken des Sichtgeräts 5.1 gegenüber der Wanne 2 erfolgen. Alternativ kann das Sichtgerät 5.1 einen verschwenkbaren Spiegel aufweisen, über den ein Strahlengang des Sichtgeräts 5.1 abgelenkt wird.
Im Rahmen von Ausbildungsmaßnahmen ist es oftmals erforderlich, weitere Ausrüstungsgegenstände 6 an dem Fahrzeug 1 anzuordnen, welche sich wie das Sichtgerät 5.1 im Bezugssystem der Wanne 2 befinden. Beispielsweise kann eine zusammen mit dem Sichtgerät 5.1 richtbare Kamera erwünscht sein, um den Sichtbereich des Kommandanten von einem Ausbilderstand beobachten zu können. Alternativ kann eine Messvorrichtung 6, z. B. eine lasergestützte Abstandsmessvorrichtung, im Bezugssystem der Wanne 2 angeordnet werden, um bei Ausbildungsmaßnahmen Abstandsmessungen vornehmen zu können. Zwar sind derartige Abstandsmessvorrichtungen oftmals in dem Sichtgerät 5.1 integriert, im Rahmen von Ausbildungsmaßnahmen werden jedoch in der Regel Reflektoren verwendet, die eine besonders starke Reflexion der von der lasergestützten Abstandsmessvorrichtung ausgesandten Strahlung verursachen und dadurch die Zerstörung der Abstandsmessvorrichtung bewirken können. Daher ist es oftmals wünschenswert, eine zusätzliche Abstandsmessvorrichtung an dem Fahrzeug 1 vorzusehen, die zusammen mit dem Sichtgerät 5.1 richtbar ist.
Da derartige Ausrüstungsgegenstände 6 ein nicht unerhebliches Gewicht aufweisen können, ist es in der Regel nicht möglich, den Ausrüstungsgegenstand an dem Sichtgerät 5.1 anzuordnen, ohne die Beweglichkeit des Sichtgeräts 5.1 einzuschränken. Um eine Beeinträchtigung des Beweglichkeit des Sichtgeräts 5.1 möglichst gering zu halten und Umkonstruktionen des Sichtgeräts 5.1 und von dessen Antrieben zu umgehen, ist daher an dem Turm 3 eine gegenüber dem Turm 3 drehbare Ausrüstungsaufnahme 11 zur Aufnahme des Ausrüstungsgegenstands 6 angeordnet, deren Drehbewegung mit der Drehbewegung des Sichtgeräts 5.1 gekoppelt ist. Die Ausrüstungsaufnahme 11 ist dabei als Teil eines Adapters 10 oberhalb des Sichtgeräts 5.1 angeordnet, so dass sich das Sichtgerät 5.1 und die Ausrüstungsaufnahme 11 gegenseitig nicht in Ihrer Richtbarkeit beinträchtigen. Ferner ist die Ausrüstungsaufnahme 11 derart angeordnet, dass ihre Drehachse A mit der Drehachse S des Sichtgeräts 5.1 und/oder der Drehachse T des Turms 3 zusammenfällt.
Die Ausrüstungsaufnahme 11 des Fahrzeugs 1 ist zudem in Elevation richtbar. Auch die Richtbewegung der Ausrüstungsaufnahme 11 in Elevation ist mit der Richtbewegung des Sichtgeräts 5.1 in Elevation derart gekoppelt, dass diese Bewegungen synchron erfolgen.
Wie der vergrößerten Darstellung des Adapters 10 in 2 zu entnehmen, weist der Adapter 10 neben der Ausrüstungsaufnahme 11, in welcher ein Ausrüstungsgegenstand 6 aufgenommen ist, ein Gestell 12 auf, über welches sich die Ausrüstungsaufnahme 11 auf dem Turm 3 des Fahrzeugs 1 abstützt. Das Gestell 12 ist als Dreibein ausgebildet, welches eine Plattform 12.2 und drei an der Plattform 12.2 angebundene Beine 12.1 aufweist. Optional können die Beine 12.1 des Gestells 12 beweglich an einer Plattform 12.2 des Adapters angelenkt sein, so dass die Stellung der Beine 12.1 relativ zueinander verändert werden kann. Wie der Darstellung in 1 weiter zu entnehmen, sind die Beine 12.1 des Gestells 12 derart um das Sichtgerät herumgeführt, dass sich das Sichtgerät 5.1 ungehindert um seine Drehachse S drehen kann.
Das Gestell 11 ist lösbar an dem Turm 3 angeordnet, so dass der Adapter 10 mitsamt der Ausrüstungsaufnahme 11 und dem Ausrüstungsgegenstand 6 von dem Fahrzeug 1 entfernt werden kann. Die Ausrüstungsaufnahme 11 ist zudem lösbar an dem Gestell 12 angeordnet. Hierdurch kann wahlweise eine an den entsprechenden Ausrüstungsgenstand 6 angepasste Ausrüstungsaufnahme 11 mit dem Gestell 12 verbunden werden. In 2 ist neben einer an die Messvorrichtung 6 angepassten Ausrüstungsaufnahme 11 eine weitere Ausrüstungsaufnahme 11' abgebildet, welche z. B. eine nicht dargestellte Kamera aufnehmen kann.
Die Kopplung der Drehbewegungen der Ausrüstungsaufnahme 11 und des Sichtgeräts 5.1 erfolgt nicht mechanisch. Vielmehr sind zur Kopplung der Drehbewegungen ein Azimut-Richtantrieb 14 und ein Elevations-Richtantrieb 13 an dem Adapter vorgesehen. Die Antriebe 13 und 14 sind zwischen dem Gestell 12 und der Ausrüstungsaufnahme 11 angeordnet. Der als elektrischer Servoantrieb ausgebildete Azimut-Richtantrieb 14 ist an einer Oberseite der Plattform 12.2 montiert und im Wesentlichen vertikal orientiert. Zwischen dem Azimut-Richtantrieb 14 und der Ausrüstungsaufnahme 11 ist der Elevations-Richtantrieb 13 angeordnet. Auch dieser Antrieb 13 ist als elektrischer Servoantrieb ausgebildet.
Um Steuersignale und Versorgungsspannungen von dem Fahrzeug 1 zu dem Ausrüstungsgegenstand 6 übertragen zu können, weist der Adapter 10 ferner einen Drehübertrager 15 auf, welcher zwischen dem Azimut-Richtantrieb 14 und dem Elevations-Richtantrieb 13 angeordnet ist, vgl. die Darstellungen in 3 und 4.
Anhand der Abbildung in 5 soll nachfolgend das erfindungsgemäße Verfahren sowie die Abläufe bei der Steuerung der Richtbewegungen der Ausrüstungsaufnahme näher erläutert werden.
Das Fahrzeug 1 weist eine Steuereinheit 20 auf, welche an geschützter Stelle innerhalb der Wanne 2 angeordnet ist, vgl. 1. Über die Steuereinheit 20 können die Richtbewegungen der Ausrüstungsaufnahme 11 in Azimut und in Elevation gesteuert werden. Hierzu ist die Steuereinheit 20 einerseits mit den Richtantrieben 13, 14 der Ausrüstungsaufnahme 11 und andererseits mit verschiedenen Sensoren 21, 22, 23 verbunden: Ein erster Sensor 21 bestimmt den Azimutwinkel WTW des Turms 3 bezogen auf die Wanne 2, ein zweiter Sensor 22 den Azimutwinkel WSW des Ausblickkopfes 5.1 des Periskops bezogen auf die Wanne 2 und ein dritter Sensor 23 den Elevationswinkel des Ausblickkopfes 5.1.
Während sich der Turm 3 und das Sichtgerät 5.1 im Bezugssystem der Wanne 2 befinden, ihre Azimutwinkel also bezogen auf die Wanne 2 ermittelt werden, befindet sich die Ausrüstungsaufnahme 11 im Bezugsystem des Turms 3, denn das die Ausrüstungsaufnahme 11 tragende Gestell 12 befindet sich im Bezugssystem des Turms 3. Die an dem Gestell 12 befestigte Ausrüstungsaufnahme 11 soll jedoch nicht synchron mit dem Turm 3, sondern synchron mit dem Sichtgerät 5.1 gedreht werden, dessen Azimutwinkel WSW sich aus dem Messwert des Sensors 22 ergibt. Der Winkel WSW zwischen einer Nullrichtung der Wanne 2 und einer Drehrichtung des Sichtgeräts 5.1 und der Winkel WTW zwischen der Nullrichtung der Wanne 2 und einer Drehrichtung des Turms 3 sind in der Darstellung in 6 skizziert.
Die Steuereinheit 20 wertet die Messwerte der Sensoren 21, 22 und 23 aus und bestimmt zunächst den gewünschten Azimutwinkel WAT der Ausrüstungsaufnahme 11 bezogen auf den Turm 3 als die Winkeldifferenz WSW – WTW, vgl. 6. Aus dem Azimutwinkel WAT berechnet die Steuereinheit 20, wie schematisch in 7 dargestellt, ein Steuersignal zur Ansteuerung des Azimut-Richtantriebs 14 der Ausrüstungsaufnahme.
Wird der Turm 3 beispielsweise um 30° im Uhrzeigersinn gedreht, während die Stellung des Sichtgeräts 5.1 unverändert bleibt, so ergibt sich eine Veränderung des Winkelversatzes zwischen den Bezugssystemen von Turm 3 und Sichtgerät 5.1 um 30°. Der sich verändernde Azimutwinkel des Turms 3 wird kontinuierlich anhand des Sensors 21 bestimmt und die entsprechenden Messwerte an die Steuereinheit 20 übertragen. Die Steuereinheit 20 steuert den Azimut-Richtantrieb 14 der Ausrüstungsaufnahme 11 derart an, dass diese sich entgegen der Drehbewegung des Turms 3, also entgegen dem Uhrzeigersinn, um einen Betrag von 30° dreht und somit stets dieselbe Ausrichtung wie das Sichtgerät 5.1 aufweist. Die sich durch die Drehung des Turms 3 ergebende Bewegung der Ausrüstungsaufnahme 11 zusammen mit dem Turm 3 wird durch den Azimut-Richtantrieb 14 der Ausrüstungsaufnahme 11 ausgeglichen.
Wird das Sichtgerät 5.1 z. B. um 15° entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, während die Stellung des Turms 3 unverändert bleibt, so ergibt sich eine Veränderung des Winkelversatzes zwischen den Bezugssystemen von Turm 3 und Sichtgerät 5.1 um 15°. Der sich verändernde Azimutwinkel des Sichtgeräts 5.1 wird kontinuierlich anhand des Sensors 22 bestimmt und die entsprechenden Messwerte an die Steuereinheit 20 übertragen. Die Steuereinheit 20 steuert den Azimut-Richtantrieb 14 der Ausrüstungsaufnahme derart an, dass diese sich zusammen mit der Drehbewegung des Sichtgeräts 5.1, also entgegen dem Uhrzeigersinn, um einen Betrag von 15° dreht, so dass die Drehung von Ausrichtungsaufnahme 11 und Sichtgerät 5.1 synchron erfolgt.
Wird der Turm 3 um 30° im Uhrzeigersinn und das Sichtgerät 5.1 um 15° entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, so ergibt sich eine Veränderung des Winkelversatzes zwischen den Bezugssystemen von Turm 3 und Sichtgerät 5.1 um 45°. Der sich verändernde Azimutwinkel des Turms 3 wird kontinuierlich anhand des Sensors 21 und der sich verändernde Azimutwinkel des Sichtgeräts 5.1 anhand des Sensors 22 bestimmt und die entsprechenden Messwerte werden an die Steuereinheit 20 übertragen. Die Steuereinheit 20 steuert den Azimut-Richtantrieb 14 der Ausrüstungsaufnahme derart an, dass diese sich entgegen der Drehbewegung des Turms 3, also entgegen dem Uhrzeigersinn, um einen Betrag von 45° dreht und somit relativ zum Turm 3 eine Drehbewegung von 15° ausführt, die mit der Drehbewegung des Sichtgeräts 5.1 gekoppelt ist. Die Bewegungen von Turm 3 und Sichtgerät 5.1 werden zur Berechnung der Bewegung der Ausrüstungsaufnahme 11 also entsprechend überlagert.
Neben der Steuerung des Azimut-Richtantriebs 14 erfolgt auch die Steuerung des Elevations-Richtantriebs 13 über die Steuereinheit 20. Hierzu wird der Elevationswinkel des Sichtgeräts 5.1 durch den Sensor 23 erfasst und an die Steuereinheit 20 übermittelt. Die Steuereinheit 20 steuert, den Elevations-Richtantrieb 13 der Ausrüstungsaufnahme 11 derart an, dass die Ausrichtung der Ausrüstungsaufnahme in Elevation der Ausrichtung des Sichtgeräts 5.1 in Elevation nachfolgt.
Anhand der Steuereinheit 20 kann nicht nur die Nachführung bzw. Kopplung der Bewegungen der Ausrüstungsaufnahme 11 an die Bewegungen des Sichtgeräts 5.1 ermöglicht werden. Ferner kann die Ausrichtung der Ausrüstungsaufnahme 11 derart stabilisiert werden, dass unerwünschte Bewegungen der Ausrüstungsaufnahme 11 aufgrund von Bewegungen der Wanne 2 beim Fahren mit dem Fahrzeug 1 kompensiert werden. Diese Bewegungen können sich aufgrund des Fahrens auf unebenen Untergrund in Form von Stößen ergeben. Andererseits können Lenkbewegungen der Wanne 2 kompensiert werden. Eine entsprechende Stabilisierung kann in dem Fahrzeug auch für den Turm 2 und/oder das Sichtgerät 5.1 vorgesehen sein.
Bei dem vorstehend beschriebenen Fahrzeug 1 wird der Ausrüstungsgegenstand 6 in der synchron mit dem Sichtgerät 5.1 drehenden Ausrüstungsaufnahme 11 des Turms 3 aufgenommen, so dass die Masse des Ausrüstungsgegenstands 6 das Sichtgerät 5.1 nicht zusätzlich belastet. Die Drehbewegung der Ausrüstungsaufnahme 11 und des Sichtgeräts 5.1 sind dabei derart elektrisch gekoppelt, dass der Ausrüstungsgegenstand 6 und das Sichtgerät 5.1 einen identischen Azimutwinkel aufweisen. Sichtgerät 5.1 und Ausrüstungsgegenstand 6 können somit zusammen in Azimut gerichtet werden, wobei das Sichtgerät 5.1 in seiner Beweglichkeit nicht beeinträchtigt wird. Zudem kann die Ausrüstungsaufnahme 11 von der Drehbewegung des Sichtgeräts 5.1 entkoppelt betrieben werden, wodurch eine Ausrüstungsaufnahme 11 bereitgestellt werden kann, die hinsichtlich ihrer Richtgeschwindigkeit und Beschleunigung bekannten Vorrichtungen deutlich überlegen ist.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Wanne
3: Turm
4: Waffe
5: Periskop
5.1: Ausblickkopf
5.2: Einblick
6: Messvorrichtung
10: Adapter
11, 11': Ausrüstungsaufnahme
12: Gestell
12.1: Bein
12.2: Plattform
13: Antrieb
14: Antrieb
15: Drehübertrager
20: Steuergerät
21, 22, 33: Sensor
A: Drehachse der Ausrüstungsaufnahme
S: Drehachse des Sichtgeräts
T: Drehachse des Turms
WSW: Azimutwinkel des Sichtgeräts bezogen auf die Wanne
WTW: Azimutwinkel des Turms bezogen auf die Wanne
WAT: Azimutwinkel der Ausrüstungsaufnahme bezogen auf den Turm

Claims

Militärisches Fahrzeug (1) mit einer Wanne (2), einem gegenüber der Wanne (2) drehbaren Turm (3) und einem an einem wannenfesten Fixpunkt drehbar angeordneten Sichtgerät (5.1), gekennzeichnet durch eine an dem Turm (3) drehbar angeordnete Ausrüstungsaufnahme (11) zur Aufnahme eines Ausrüstungsgegenstands (6), wobei die Drehbewegung der Ausrüstungsaufnahme (11) an die Drehbewegung des Sichtgeräts (5.1) gekoppelt ist.
Militärisches Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sichtgerät (5.1) in einer Drehachse (T) des Turms (3) angeordnet ist.
Militärisches Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein höchster Punkt des Sichtgeräts (5.1) oberhalb des Turms (3) angeordnet ist.
Militärisches Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrüstungsaufnahme (11) über einen Antrieb drehbar ist.
Militärisches Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrüstungsaufnahme (11) oberhalb des Sichtgeräts (5.1) angeordnet ist.
Militärisches Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrüstungsaufnahme (11) in Elevation richtbar ist.
Militärisches Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtbewegung der Ausrüstungsaufnahme (11) in Elevation an die Richtbewegung des Sichtgeräts (5.1) in Elevation gekoppelt ist.
Militärisches Fahrzeug, gekennzeichnet durch ein Gestell (12) mit mehreren, insbesondere drei, Beinen (12.1) über welches sich die Ausrüstungsaufnahme (11) auf dem Turm (3) abstützt.
Militärisches Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrüstungsaufnahme (11) lösbar an dem Fahrzeug (1) angeordnet ist.
Militärisches Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (20) zur Steuerung der Drehbewegung der Ausrüstungsaufnahme (11).
Verfahren zur Ausrichtung eines Ausrüstungsgegenstands (6) eines militärischen Fahrzeugs (1) mit einer Wanne (2), einem gegenüber der Wanne (2) drehbaren Turm (3) und einem an einem wannenfesten Fixpunkt drehbar angeordneten Sichtgerät (5.1), dadurch gekennzeichnet, dass eine an dem Turm (3) drehbar angeordnete Ausrüstungsaufnahme (11), in welcher der Ausrüstungsgegenstand (6) aufgenommen ist, mit dem Sichtgerät (5.1) gekoppelt gedreht wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrüstungsaufnahme (11) derart entgegen einer Drehbewegung des Turms (3) gedreht wird, dass eine Veränderung der Ausrichtung der Ausrüstungsaufnahme (11) ausgeglichen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrüstungsaufnahme (11) in Elevation gerichtet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung der Ausrüstungsaufnahme (11) in Azimut und/oder in Elevation stabilisiert wird.