DE1428726A1

DE1428726A1 - Feuerleitanlage

Info

Publication number: DE1428726A1
Application number: DE19641428726
Authority: DE
Inventors: Lind Karl Goeran Folke
Original assignee: Bofors AB
Current assignee: Saab Bofors AB
Priority date: 1963-07-01
Filing date: 1964-06-30
Publication date: 1969-04-10
Also published as: CH439020A; US3288030A; DK113691B; GB1064774A

Description

Die vorliegende Erfindung "betrifft eine Feuerleitanlage, insbesondere zur Bekämpfung von Luftzielen von einem Schiffe aus.

Eine vollständige Feuerleitanlage enthält eine Visiereinrichtung zum Bestimmen der Richtung und des Abstandes zu dem Ziel, das unter Feuer genommen werden soll, und einen analogen oder digitalen Richtwerteberechner, dem von der Visiereinrichtung Daten betreffs der Richtung und des Abstandes zum Ziel zugeführt werden und der von diesen Daten aus die Bewegungsbahn und die ,Geschwindigkeit des Zieles berechnet. Nach der berechneten Bewegungsbahn und Geschwindigkeit des Zieles und nach zusätzlichen, dem Richtwerteberechner zugeführten Daten z.B. hinsichtlich der Anfangsgeschwindigkeit und der ballistischen Eigenschaften des Geschosses, der Windrichtung 909815/0009

und der Windgeschwindigkeit der Geschwindigkeit des Sohiffea, seines Kurses und seiner Lage, der Parallaxe zwischen dem Visier und der Waffe, mit der das Ziel unter feuer genommen werden soll, berechnet der Richtwertberechner den Punkt (Richtpunkt) im Räume, auf den die Waffe in jedem Augenblick gerichtet werden soll, damit ein mittels der Waffe gefeuertes Geschoß das Ziel treffen soll. ETach den berechneten Koordinaten des Richtpunktes berechnet der Richtwerteberechner weiter den Höhenwinkel und den Seitenwinkel, die die Waffe einnehmen muß, um gegen den Richtpunkt gerichtet zu sein. Signale, die diesen Höhenwinkel und diesen Seitenwinkel repräsentieren, werden von dem Richtwerteberechner zu Servo systemen für das Richten der Waffe um ihre Höhenrichtachse bzw. Seit enrich tachse übertragen. Bine vollständige Feuerleitanlage dieser Art wird indessen verhältnismäßig umfangreich und" teuer, weshalb sie nicht auf" kleinen Schiffen und auch nicht für kleine bewegliche Flakartilleriebatterien· zu Lande verwendet werden kann. Auch große Schiffe können gewöhnlich nur mit einer kleinen Anzahl vollständiger Feuerleitanlagen dieser Art versehen werden, weshalb auch in dieser Verbindung eine einfachere Feuerleitanlage wünschenswert ist, die als eine Ersätzanlage verwendet werden ieami, fails die vollständige ^^ti-leitanlage außer Betrieb gesetzt worden ist, oder die dann verwendet werden kann, wenn, mehrere Ziele gleichzeitig mittels verschiedener Geschütze des Schiffes bekämpft werden sollen.

Die einfachste Feuerleitanlage besteht aus einem Visier, das in Seite und Höhe gegen das Ziel, das unter Feuer genommen

ORIGINAL - 2 -

909815/ÖUßd

3 H28726

werden bo11| gerichtet werden kann und das mit Gebern zum Abgeben von die Seitenrichtung und die Höhenrichtung des Visiers repräsentierenden Signalen versehen ist· Diese Signale werden dabei den Servosystemen für das Richten der Waffe in Übereinstimmung mit der Richtung des Visiers unmittelbar zugeführt. Diese Servosysteme können aus zwei Signalvergleichern bestehen, denen die die Seitenrichtung bzw. die Höhenrichtung des Visiers repräsentierenden Signale zugeführt werden und die die Differenz zwischen der Seitenrichtung bzw. der Höhenrichtung des Visiers und der Seitenrichtung bzw. Höhenrichtung der Waffe bilden. Diese Differenzsignale von den Signalvergleichern werden als Steuersignale Servomotoren zugeführt, die die Waffe um ihre Seitenrichtach.se bzw. ihre Höhenrichtachse drehen, bis die den Servomotoren zugeführten Signale Null werden. Eine solche sehr einfache Feuerleitanlage enthält also keinen eigentlichen Richtwerteberechner, und die Waffe wird parallel zu dem Visier gerichtet· Aus verschiedenen Ursachen, wie z. B. wegen- der erforderlichen Gravitationskorrektur, der Bewegung des Zieles, dem von der Bewegung des Schiffes herrührenden Fahrtwind, dem wirklichen Wind, der Parallaxe zwischen der Waffe und dem Visier, etc., sind indessen gewisse Abweichungen, Vorhaltwinkel zwischen der Seitenrichtung bzw«, Hoh.enriclitu.ng der Waffe und der Seiten- tictitüyi& bzw. der HÖh^iricht*ne des YigierS erforderlieh, damit ein mittels der Waffe abgefeuertes Geschoß das Ziel voraus** sichtlich treffen kann.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist deshalb eine einfache Feuerleitanlage der oben beschriebenen Art, bei der Signale,

"" 3 —

BAD ORIGINAL

die den Seitenwinkel bzw. den Höhenwinkel des Visiers repräsentieren, an Servosystemen zum Seitenrichten und Höhenrichten der Waffe unmittelbar angeschlossen sind, aber trotzdem die erforderlichen Vorhaltwinkel zwischen der Seitenrichtung bzw. der Höhenrichtung der Waffe und der Seitenrichtung bzw. der Höhenrichtung des Visiers mittels einfacher Mittel bestimmt und den Servosystemen für das Richten der Waffe zugeführt werden können. Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Feuerleitanlage einen Analogrechner enthält, der zum wenigstens annäherungsweisen Berechnen der Vorhaltwinkel zwischen der Seitenrichtung bzw. der Höhenrichtung des Visiers und der Seitenrichtung bzw. der Höhenrichtung der Waffe, die mit Rücksicht auf z, B. die Gravitationskorrektur, die Bewegung des Zieles, den von der Bewegung des Sshiffes herrührenden Fahrtwind, den wirklichen Wind, die gegebenenfalls vorhandene Parallaxe zwischen dem Visier und der Waffe etc., erforderlich sind, und zum Erzeugen von diesen Vorhaltwinkeln proportionalen Signalen eingerichtet ist. Diese Signale werden als Steuersignale den die Waffe um ihre Seitenrichtachse bzw. Höhenrichtachse drehenden Servomotoren zusammen mit den von den Signalvergleichern erhaltenen Steuersignalen zugeführt. Für das Berechnen der oben erwähnten Vorhaltwinkel zwischen der Richtung der Waffe und der Richtung des Visiers muß indessen der Analogrechner über gewisse trigonometrische Funktionen, besonders die Sinus- und Kosinusfuktionen, des Seitenwinkels und des Höhenwinkels des Visiers verfügen» Nach der Erfindung erhält die Feuerleitanlage deshalb Signalgeber, die an das Visier mechanisch gekuppelt

- 4 909815/0009

H28726

sind und Signale proportional zu solchen trigonometrischen Punktionen des Seitenwinkels zwischen der Richtung des Visiers · und einer gegenüber dem Aufstellungsort des Visiers festen Richtung, vorzugsweise der Längsrichtung des Schiffes, bzw. des Höhenwinkels zwischen der Richtung des Visiers und einer im Aufstellungsort des Visiers festen Ebene, vorzugsweise der Deckebene des Schiffes, die für das Berechnen in dem Analogberechner von den Vorhaltwinkeln zwischen der Richtung des Visiers und der Richtung der Waffe erforderlich sind, erzeugen und an den Analogrechner abgeben.

Diese Signalgeber können z* B« aus getrennten Sinus- und Kosinuspotentiometern bestehen, die mit dem Visier derart mechanisoh gekuppelt sind, daß sie in Übereinstimmung mit der Seitenrichtung bzw, der Höhenrichtung des Visiers eingestellt werden. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung können indessen diese an das Visier mechanisch gekuppelten Signalgeber sowohl zum Erzeugen der unmittelbar den Servosystemen der Waffe zugeführten Signale, die die Seitenrichtung bzw. die Höhenrichtung des Visiers repräsentieren, als auch zum Erzeugen der dem Analogbereohner zugeführten und den Sinus- und Kosinusfunktionen des Seitenwinkels bzw. des Höhenwinkels des Visiers proportionalen Signale verwendet werden. ITaoh der Erfindung wird dies dadurch erreioht, daß die Feuerleitanlage einen ersten elektrischen G-eberresolver bekannter Ausführung enthält, dessen beide gegenseitig drehbaren Teile also eine mit einer konstanten Wechselspannung gespeiste Primärwicklung bzw. zwei senkrecht zu einander angeordnete

9 0 9 8 1 5 / OD § r

Sekundärwicklungen aufweisen. Der Läufer dieses ersten Geberresolvers ist mit dem Visier derart mechanisch verbunden,' daß er relativ zu dem Ständer des Geberresolvers in Übereinstimmung mit der Seitenrichtung des Visiers gedreht wird. Me beiden Sekundärwicklungen des Geberresolvers sind an je eine der beiden senkrecht zueinander angeordneten Primärwicklungen auf dem einen der beiden gegenseitig drehbaren Teile eines ersten elektrischen Vergleicherresolvers bekannter Art angeschlossen. Der zweite Teil des Vergleicherresolvers ist also mit einer Sekundärwicklung versehen.und der Läufer des Vergleicherresolvers ist mit der Waffe derart mechanisch verbunden, daß er relativ zu dem Ständer des Vergleicherresolvers in Übereinstimmung mit der Seitenrichtung der Waffe gedreht wird. Die in der Sekundärwicklung des Vergleicherresolvers induzierte Spannung ist als Steuerspannung an den die Waffe um ihre Seitenrichtaohse drehenden Servomotor angeschlossen'. Die Feuerleitanlage nach der Erfindung enthält weiter einen zweiten, ähnlichen, elektrischen Geberresolver, dessen Läufer mit dem Visier, derart mechanisch gekuppelt ist, daß er relativ zum Ständer des Resolvers in Übereinstimmung mit der Höhenrichtung des Visiers gedreht wird. Die beiden Sekundärwicklungen dieses zweiten Geberresolvers sind an die beiden; Primärwicklungen eines zweiten elektrischen Vergleicherresolvers angeschlossen, dessen Läufer mit der Waffe derart mechanisch gekuppelt ist, daß er relativ zum Ständer des zweiten. Vergleicherresolvers in Übereinstimmung mit der Höhenrichtung der

- 6 909815/0009

Waffe gedreht wird. Die Sekundärspannung von diesem zweiten Vergleicherresolver ist als Steuerspannung an den die Waffe um ihre Höhenrichtachse drehenden Servomotor angeschlossen. Hierbei können den Läufern der beiden Geberresolver solche Grundrichtungen relativ zu den Ständern der Resolver gegeben werden, daß die von den Sekundärwicklungen des ersten Geberresolvers erzeugten Spannungen proportional sin <f bzw. cos Q* sind, wobei «3* der Seitenwinkel zwischen der Richtung des Visiers und einer vorbestimmten, im Aufstellungsort des Visiers festen Richtung, vorzugsweise der Längsrichtung des Schiffes, ist,· und die von den Sekundärwicklungen des zweiten Geberresolvers erzeugten Spannungen proportional sin )£,bzw. cos n. sind, wo y der llöhenwinkel zwischen der Richtung des Visiers und einer vorbestimmten, im Aufstellungsort des Visiers festen Ebene, vorzugsweise der Deckebene des Schiffes, ist. Hierdurch werden also die von den Sekundärwicklungen der beiden Geberresolver erzeugten Spannungen proportional dem Sinus- und Ko sinus funkt ionen des Seitenwinkels bzw. des hCIiiii-.-.'iniiels

': . ..'. ^:-.rs und diese .. -_o^n .. ^i^eii c.i-u .ai.u.iogberecluier

als .An :rui£sdaten für das Berechnen der Vorhd. twinkel zwischen -der Hic'iüun." des Visiers und der Richtung der Waffe zugeführt werfen.

Statt Geberrenolver und Vergleicherresolver kann man nach der ^rfindum: auch an sich bekannte Geberelgone und Verglei.cherel..,one verwenden, die also sich von den Resolvern darin iknterscheiden, daß der eine der beiden relativ zueinan-

~ ⁷ " ^BAD ORIGINAL

9Ό 9015/0009 . COPY]

der drehbaren Teile eines Elgöns mit drei, um 120° gegenüber· einander versetzten Wicklungen an Stelle von zwei senkrecht zueinander angeordneten Wicklungen versehen ist. Die von den drei Sekundärwicklungen der beiden mit dem Visier mechanisch gekuppelten Geberelgone erhaltenen Spannungen sind hierbei natürlich nicht proportional den Sinus- und Kosinusfunktionen des Seitenwinkels bzw. des Höhenwinkels des Yisiers₀ Spannungen, die proportional diesen Sinus- und Kosinusfunktionen des Seitenwinkels bzw. des Höhenwinkels des Visiers sind, können jedoch in einer verhältnismäßig einfachen Weise von den Sekundärspannungen der G-eberelgone mit Hilfe von zwei zur Umwandlung eines Dreiphasensystems in ein Zweiphasensystem geschalteten Wandlern, zum Beispiel Scott-geschalteten Wandlern erhalten werden» Diese Wandler sind dabei mit ihren Dreiphasenklemmen an die Sekundärwicklungen je eines der beiden Geberelgone angeschlossen, wobei, falls die Läufer der Geberelgone geeignete Grundrichtungen relativ zu den Ständern der Elgone haben, die von den Zweiphasenklemmen der Wandler erhaltenen Spannungen proportional sin o* und cos β* bzw. sin A und cos ?C werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben, in deren Pig. 1 als Beispiel eine Augfüliru;,_,sf>orm einer Feuerxui „callage nach der Drfindung zur Bekämpfung von Luftzielen von einem Schiff schematisch zeigt, während Mg. 2 einen Teil einer abgeänderten Form der in Fig.1 dargestellten Anlage zeigt.

Die in Fig. 1 dargestellte Feuerleitanlage enthält ein

BAD ORSGi_NAL

909815/0009

H28726

Visier S, das hier schematisch als ein optisches Visier dargestellt ist, das aber von jeder geeigneten Art sein kann, ζ. B. aus einer Radaranlage bestehen kann. Wie die Zeichnung

seitlich/ schematisch zeigt, kann das Visier sowohl/als auch in der Höhe gegen das Ziel M, das unter Feuer genommen werden soll, gerichtet werden. Das Seitenrichten des Visiers wird mittels eines Servomotors S1 durchgeführt, der eine Plattform 1, auf der das Visier angebracht ist, um eine zur Deckebene des Schiffes senkrechte Achse dreht. Das Höhenrichten des Visiers S wird mittels eines Servomotors S2 durchgeführt, der das Visier S in einem Gestell 2 um eine mit der Deckebene des Schiffes parallele Achse dreht. Der Seitenwinkel Ö* des Visiers ist der Winkel in der Deckebene des Schiffes zwischen der Richtung des Visiers und der Längsrichtung O des Schiffes, und der Höhenwinkel )\, des Visiers ist der Winkel zwischen der Richtung des Visiers und der Deckebene des Schiffes. Ein Bedienungsmann kann das Visier gegen das Ziel M mittels eines Richtknüppels 3 richten. Das untere Ende des Richtknüppels ist mit einem mechanischen Übersetzungsgerät 4 derart gekuppelt, daß der Knüppel 3 in einem im wesentlichen rechtwinkligen Koordinatsystem verschoben werden kann, in dem die eine Koordinatrichtung dem Seitenrichten des Visiers S und die andere Koordinatrichtung dem Höhenrichten des Visiers entspricht. Das mechanische Übersetzungsgerät 4 ist mit zwei Abtriebs.-wo.len 5> 6 versehen« Die eine Abtriebswelle 5 wird in Übereinstimmung mit der Verschiebung des Richtknüppels in der dem Seitenrichten des Visiers entsprechenden Koordinatrichtung gedreht, während

9O9815/-Ö0O-9

die andere Antriebswelle 6 in Übereinstimmung mit der Verschiebung des RichtknüppBls 3 in der anderen, dem Höhenrichten des Visiers S entsprechenden Koordinatrichtung gedreht wird. Ab. jede Abtriebswelle 5 bzw« 6 ist ein von einer konstanten Wechselspannung gespeistes Potentiometer Pl bzw. P2 gekuppelt, wobei also das Potentiometer P1 eine Spannung abgibt, die proportional der Abweichung des Richtknüppels 3 von seiner Nulllage in der dem Seitenrichten des Visiers entsprechenden· Koordinatrichtung ist, während das Potentiometer P2 eine Spannung abgibt, die proportional der Abweichung des Richtknüppels 3 von der Nullage in der dem Höhenrichten des Visiers entsprechenden Koordinatrichtung ist. Die Spannungen von den Potentiometern P1 und P2 sind durch Verstärker I¹I bzw. F2 den Servomotoren S1 bzw. S2 als Steuersignale zugeführt. Das Visier S ist weiter mit zwei winkelgeschwindigkeitabtastenden Kreiselgeräten GM und G2 versehen, die auf dem Visier derart angebracht sind, daß sie sowohl im Seitenrichten als auch im Höhenrichten des Visiers teilnehmen. Das Kreiselgerät G-1 ist dabei derart angeordnet, daß es die Winkelgeschwindigkeit des Visiers um. eine Achse, die senkrecht sowohl zur Visierlinie als auch zur Höhenrichtachse des Visiers ist, abtastet und eine von dieser Winkelgeschwindigkeit abhängige Spannung abgibt» Diese Spannung wird durch den Verstärker 11 dem Servomotor S1 im Sinne einer negativen Rückkopplung zugeführte Das Kreiselgerät G-2 ist derart angeordnet, daß es die Winkelgeschwindigkeit des Visiers um seine Höhenrichtachse abtastet und ein von dieser

- 10 909815/0009

H28726

Winkelgeschwindigkeit abhängiges Signal abgibt, das durch den Verstärker 12 dem Servomotor S2 im Sinne einer negativen Rückkopplung zugeführt wird· Die Servomotoren S1 und S2 werden

kräftig/ also in der Tat von dem in den Verstärkern F1 und F2/verstärkten Differenzwerten zwischen den Signalen von dem Potentiometer P1 und dem Kreiselgerät G1 bzw. von dem Potentiometer P2 und dem Kreiselgerät G2 gesteuert. Hierdurch wird die Richtung des ViBiers S stabilisiert im Raum unabhängig von den Bewegungendes Schiffes gehalten, ohne daß der Bedienungsmann den Richtknüppel 3 verschieben braucht. Es ist offensichtlich, daß, wenn der Bedienungsmann mittels des Richtknüppels 3 das Ziel M mit dem Visier S verfolgt, die von dem Potentiometer P2 er-

^ if M zeugte Spannung proportional der Winkelgeschwindigkeit —■&— des Zieles M im Raum relativ zur Höhenrichtachse des Visiers wird, während die von dem Potentiometer P1 erzeugte Spannung proportional der Winkelgeschwindigkeit des Zieüies M im Raum um eine Achse senkrecht sowohl zur Höhenrichtahae des Visiers

auch der Richtung des Visiers, d. h. proportional M cos *[

d<** "dt"

wird, worin M die Winkelgeschwindigkeit des Zieles im Raum

dt
um die zur Deckebene des Schiffes senkrechte Seitenrichtachse

des Visiers ist.

Die Waffe V, die mittels des Visiers S und der Feuerleitanlage gegen den Richtpunkt R gerichtet werden soll, wird mittels eines Servomotors S3 seitengerichtet, der die Plattform 7, auf der die Waffe angebracht ist, um eine zur Deckebene des Schiffes senkrechte Achse dreht. Das Höhenrichten der

- 11 903 8 15/0009

Waffe wird mittels eines Servomotors S4 durchgeführt, der die Waffe V in dem auf der Plattform 7 angebrachten Gestell 8 um eine zu der Deckebene parallele Höhenrichtachse dreht. Der Seitenwinkel der Waffe Oy. ist der Winkel in der Deckebene zwischen der Richtung der Waffe und der Längsrichtung 0 des Schiffes, und der Höhenwinkel^y ^der Waffe ist der Winkel zwischen der Richtung der Waffe und der Deckebene des Schiffes. Dabei ist©^=^ + J^worinA®* den mit Rücksicht auf z.B. die Parallaxe zwischen der Waffe und dem -Visier, die Bewegung des Zieles, den von der Bewegung des Schiffes herrührenden Fahrtwind etc., erforderlichen Seitenvorhaltwinkel zwischen der Richtung der Waffe und der Richtung des Visiers bezeichnet. Entsprechend ist l\,y = Λ. +Δ i* , worin A^C den mit Rücksicht auf" z.B. die erforderliche Gravitationskorrektur, die Parallaxe zwisohen der Waffe und dem Visier, die Bewegung des Zieles, den von der Bewegung des Schiffes herrührenden Fahrtwind etc. erforderlichen Höhenvorhaltwinkel zwischen der Richtung der Waffe und der Richtung des Visier bezeichnet.

Das Seitenrichten der Waffe wird von dem Visier aus mit Hilfe eines elektrischen Geberresolves R1 an sich bekannter Art gesteuert. Der Läufer des Geberrosolvers ist mit dem Seitenrichtsystem des Visiers S derart mechanisch _ώχ:;ι. · ^olt, daß er relative ._,.., „"o,..2ic.er des x\esolvers in ■"Übereinstimmung mit der Seitenrichtung des Visiers gedreht wird. Der Läufer des Resolvers. ist wie üblich mit einer, von einer konstanten Wechselspannung gespeisten Primärwicklung versehen

BAD ORfGiNAL - 12 -

9098 1 5/0009

und der Ständer des Resolvers ist mit zwei senkrecht zueinander angeordneten Sekundärwicklungen versehen. Der Läufer dee Resolvers R1 hat weiter eine solche Grundrichtung relatiy zum Ständer, daß die Feldrichtung der Primärwicklung parallax zu der Feldrichtung der einen Sekundärwicklung ist, wenn das Visier derart gerichtet ist, daß σ- Null ist. Hierdurch wird die Spannung von der einen Sekundärwicklung proportional sin Φ~, während die Spannung von der anderen Sekundärwicklung proportional cos ©"* wird. Die beiden Sekundärwicklungen des Resolvers R1 sind an die "beiden senkrecht zueinander angeordneten Primärwicklungen auf dem Ständer eines elektrischen Vergleicherresolvers R2 an sich bekannter Art direkt angeschlossen. Der Läufer des Vergleicherresolvers R2 ist mit dem Seitenriohtsystem der Waffe V derart mechanisch gekuppelt, daß er relativ zu dem Ständer des Resolvers R2 in Übereinstimmung mit der Seitenrichtung der Waffe V relativ zur Längsachse des Schiffes gedreht wird. In der Sekundärwicklung auf dem Läufer des Vergleicherresolvers R2 wird also eine Spannung induziert, die proportional sin (σ~^—β*) ist« Diese Spannung ist durch einen Verstärker ]?3 als eine Spannung dem die Waffe V in Seite richtenden Servomotor S3 zugeführt. Der Servomotor S3 strebt also die Waffe seitlich zu drehen, bis das zugeführte Steuersignal Null wird, d. h. bis (T^=CT" , vorausgesetzt daß keine zusätzliche Steuerspannungen dem Servomotor S3 durch den Verstärker B3 zugeführt sind. In dem gezeigten ..-.usf... . .Uijsbeispiel b..LU, , i~ .joulcrecht zueinander angeordneten Wicklungen der Resolver R1 und R2 auf den Ständern der Resolver ange-

" ¹⁵ - BAD ORIGINAL

909815/0009

bracht, aber wie wohl bekannt, können sie stattdessen auf den Läufern der Resolver angeordnet sein, wobei die Primärwicklung des G-eberresolvers R1 auf dem Ständer des Geberresolvers und die Sekundärwicklungen des Vergleicherresolvers R2 auf dem Ständer des Vergleicherresolvers angeordnet sind.

Das Höhenrichten der Waffe wird von dem Visier S aus in ähnlicher Weise mit Hilfe eines elektrischen. Geberresolvers R3 gesteuert. Der Geberresolver R3 ist entsprechend dem Geberresolver R1 ausgebildet und ist deshalb nur schematisch dargestellt. Der Läufer des Geberresolvers R1 ist mit dem Höhenrichtsystem des Yisiers S derart mechanisch gekuppelt, daß er relativ zum Ständer des Resolvers R3 in Übereinstimmung mit der Höhenrichtung des Visiers gedreht wird. Der Läufer hat dabei eine solche Grundrichtung relativ zum Ständer, da£ die von der einen Sekundärwicklung des Geberresolvers S3 erhaltene Spannung proportional sin \ ist, während die von der anderen Sekundärwicklung erhaltene Spannung proportional cos Λ. ist. Die Sekundärwicklungen des Geberresolvers R3 sind an die senkrecht zueinander angeordneten Primärwicklungen auf dem Ständer eines üblichen elektrischen Vergleicheresolvers R4 derselben Ausbildung wie der des Vergleieherresolvers R2 unmittelbar angeschlossen. Der Läufer des Vergleicherresol-

richt
vers R4 ist mit dem Höhensystem der Waffe V derart mechanisch gekuppelt, daß er relativ zum Ständer des Vergleicherresolvers' R4 in Übereinstimmung mit der Höhenrichtung der Waffe relativ zur Deckebene des Schiffes gedreht wird. Die in. der

-H-909815/0009

Sekundärwicklung des Vergleicherresolvers R4 induzierte Spannung ist also proportional sinflL_v-jl. Diese Spannung wird durch einen Verstärker F4 als eine Steuerspannung dem die Waffe Y in Höhe richtenden Servomotor S4 zugeführt. Der Servomotor S4 strebt also die Waffe in der Höhe zu richten, bis das zugeführte Steuersignal Null wird, d. h. bis /£y - Ht vorausgesetzt, daß keine zusätzlichen Steuersignale dem Servomotor S4 durch den Verstärker F4 zugeführt sind.

Wie schon erwähnt ist indessen eine gewisse Abweichung Q **" erforderlich zwischen der Seitenwinkelrichtung Cf^-*^ der Waffe und der Seitenwinkelrichtung ^" des Visiere* Um diese Abweichung zu erhalten, wird, außer der (6*" ν'Φ* ) proportionalen Spannung von dem Vergleicherresolver R2, auch eine zusätzliche Δ β"* proportionale Spannung von einem Analogrechner dem Verstärker zugeführt. Die beiden Steuerspannungen Bind an den Verstärker F3 derart angeschlossen, daß sie einander entgegenwirken, weshalb der Servomotor S3 von dem Unterschied zwischen den beiden Steuerspannungen gesteuert wird und also die Waffe V seitlich dreht, bis sin<S"\/-<3*« A Or- , Da ^* V — *"fein kleiner Winkel ist, hat man annäherungsweise, daß der Servomotor S3 die Waffe in Seite richtet bis (TV-®*· A6", d* h. bis die gewünschte Seitenrichtung β"* ν der Waffe erreicht worden ist* In ähnlicher Weise ist eine gewisse Winkelabweichung Ci *\erf orderlich zwischen der Höhenrichtung 2^. V der Waffe V und der Höhenrichtung /f des Visiers S. Zu diesem Zweck wird, außer der zu sin ^ ^**proportionalen Spannung von dem

- 15 903815/0009

Tergleicherresolver R4, auch eine zu-Δίζ proportionale Spannung von dem Analogberechner dem Verstärker 3?4 zugeführt. Auch in diesem Fall sind die beiden Steuersignale dem Verstärker IM- derart zugeführt* daß sie einander entgegenwirken, weshalb der Servomotor S4 von dem Unterschied zwischen dem sin (3^_v** lt. ) proportionalen Signal und dem ^j 3\ proportionalen Signal gesteuert wird und also die Waffe V. in Höhe dreht, bis annäherungsweise ^v¹ " ^^A ^v , d» h. bis der gewünschte Höhenwinkel ^tvder Waffe beigebracht worden, ist.

Der Analogberechner zum Berechnen dercJtO"* und proportionalen Signalspannungen enthält in der gezeigten Ausführungsform der Erfindung vier Potentiometer P3, P4, P5 und P6, die in Übereinstimmung mit dem Abstand L zum Ziel M einstellbar sind, z» B. mit der Hand oder selbsttätig von einer Abstandsme 13einrichtung, z. B. mittels einer Radaranlage oder eines optischen Abstandsmeßinstruments. Die Potentiometer P3 und P5 haben eine direkt proportionale Widerstandsiennlinie und ihre abgegebenen Spannungen sind also dem Abstand L zum Ziel direkt proportional. Die Potentiometer P4 und P6 dagegen haben eine umgekehrt proportionale Widerstandskennlinie, so daß ihre abgegebenen Spannungen proportional 1/L sindo Der Analogrechner enthält weiter zwei Potentiometer P7 und P8, die in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit des Schiffes, do h. in Übereinstimmung mit dem von der Bewegung des Schiffes verursachten Fahrtwind F, entweder mit der Hand stufenweise oder selbsttätig und kontinuierlich ν m dem G-eschwindigkeitRlog des Schiffes einstellbar sind. Weiter enthält der Analogrechner zwei Potentiometer PQ und PK), die mit dem Höhen-

BAD ORiGJNAL 9098 15/0009

richtsystem des Visiers S derart mechanisch gekuppelt sind und solche Widerstandskennlinien haben, daß die vom Potentiometer P9 angegebene Spannung proportional 1/cos /(^ und die vom Potentiometer P1Q abgegebene Spannung proportional A. sind«, Schließlich enthält der Analogrechner eine Anzahl Verstärker P5 - F10 zum Einführen erforderlicher Proportionalitätskonstanten, die Uo a. von der Parallaxe zwischen.der Waffe V und des Visiers S sowie von der Geschoßgeschwindigkeit der Waffe

V abhängig sind.

Bei der gezeigten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die erforderliche Seitenwinkelabweichung^iT' zwischen dem Seitenwinkel <ΓΎ der Waffe und der Seitenwinkel &* des Visiers eine ComponenteΔ<7*a , die von der Parallaxe zwischen der Waffe

V und des Visiers S verursacht ist, eine Komponenten^ , die von dem· we^en der Bewegung des Schiffes auftretenden Geschwindißkeitswind F verursacht ist, und eine komponente ACj , die von der Bewegung des Zieles M verursacht ist« Die Höhenwinkel abweichung ^ 4\ zwischen dem Höhenwinkel ^y der Waffe V und dem Höhenwinkel H. des Visiers S umfaßt in ähnlicher Weise eine Komponente Δ \ ρ , die von der Parallaxe zwischen der Waffe und dem Visier verursacht ist, eine Komponente^ <\ Jt , 4*M die von dem Fahrtwind verursacht ist, und eine Komponente**·^ fc die von der Bewegung des Zieles M verursacht ist, und überdies eine Komponenten^ , die ö^r era.orderlichen Gravi'; /üionsliorrektur entspricht.

Als ein Näherungswert für die von der Parallaxe verursachte Seitenwinkelabweichung A°*r, wird nach der Erfindung eine

- 17 909815/0009

H28726

λ%

sin ©""/l proportionale Spannung verwendet. Diese Spannung wird im Analogrechner dadurch erzeugt, daß dem summierenden Verstärker P6 eine Spannung von dem Potentiometer P6 zugeführt wird, das durch den "Verstärker IMO mit der zu sin o~ proportionalen Spannung von der einen Sekundärwicklung des Geberresolvers R1 gespeist ist. Dieser Näherungswert ist nach der Erfindung in folgender Weise hergeleitet. Mit Rücksicht auf die geringe Größe der Pallaxe und die gesamte Genauigkeit des.. Systems kann man sich mit dem ersten Glied einer Taylor-Reihe begnügen, wodurch man erhält:

worin a den Parallaxabstand in der Längsrichtung des Schiffes bezeichnet, L den Abstand zum Ziele bezeichnet, L»V /'(V" +i¹»»-) ein Näherungswert für den Abstand zum Treffpunkt ist, V die Mittelgeschwindigkeit des Geschosses ist und I·. die geschätzte Geschwindigkeit des Zieles bezeichnet.

Darin werden nach der Erfindung weiterhin die Schwankungen des Gliedes l/cos "Jf vernachlässigt, welche Größe durch 1/cos ^ ο ersetzt wird, worin n* ein typischer Höhenwinkel ist. >£ variiert nämlich gewöhnlich innerhalb eines verhältnismäßig kleinen Bereiches. Hierditach erhält man A <r j>= K_{1 β} sin er/i (2)

worin der Koeffizient K^ eine Zusammenfassung der Koeffizienten im Ausdruck (1) ist.

Als ein Näherungswert für die von dem fahrtwind verursadhte SeitenwinkelabweichungA^t wird nach der Erfindung

- 18 -

909615/0000

eine LF sin ^f* proportionale Spannung verwendet. Diese Spannung wird im Analogberechner dadurch erzeugt, daß dem suu-.iierenden Verstärker 'JG i.i:ie Spannungskomponente vom Potentiometer P5 zugeführt wird, das mit der Spannung von dem summierenden Verstärker F9 gespeist ist. Dem Verstärker F9 wird die Spannung von dem Potentiometer P7 zugeführt, das durch den Verstärker F1O mit der sin <5~ proportionalen Spannung von der einen Sekundärwicklung des Geberresolvers R1 gespeist ist. Dieser Näherungswert wird in folgender Weise ermittelt:

Die vom Fahrtwind verursachte Seitenwinkelabweichung wird mit guter Genauigkeit (nach der Außenballistik) von dem Ausdruck ^ ^β ο .A₉ . F- sincT- 1 (3)

■bestimmt, worin c die Verzögerungseigenschaften des Geschosses angibt, V die Anfangsgeschwindigkeit des Geschosses, V die Mittelgeschwindigkeit des Geschosses, A^ der Abstand zum Treffpunkt und F die Windgeschwindigkeit ist.

Im Hinblick auf die Größe der Winkelabweichung und den gesamten Fehler im System kann hier folgender Näherungsausdruck verwendet werden«·-

in dem Ap annäherungsweise durch L ^ /(V +F»») ersetzt worden ist, V als unveränderlich innerhalb des infragestehenden Bereiches betrachtet worden is\, und 1/cos ti mit 1/cos H ersetzt

worden ist. Wenn a Ie Koeffizienten i einen · .nzigen Koeffi-

- 19 -

909315/0009

zient zusammengefaß t werden, erhält man: ■

^,S-P=K₂ c F ο L sin S" (5)

Als ein Näherungswert für die von der Bewegung des Zieles verursachte Seitenwinkelabweichung/3^ wird nach der Erfindung eine zu L . ft°~ M proportionale Spannung verwendet,

dt
d.h. eine Spannung die proportional dem Produkt des Abstandes L zum Ziele M und der Winkelgeschwindigkeit des Zieles im Raum um die Seitenrichtachse des Visiers„ Bei diesem Näherungswert wird angenommen, daß die Geschoßgeschwindigkeit der Waffe konstant ist und also die Flugzeit des ,Geschosses direkt proportional dem Abstand L zum Ziele ist. Diese Spannung wird im Analogberechner dadurch erzeugt, daß dem Verstärker F6 von dem Potentiometer P5 eine zusätzliche Spannungskomponente dadurch zugeführt wird, daß dem summierenden Verstärker F9, der das Potentiometer P5 speist, auch die Spannung von dem Potentiometer P9 zugeführt ist. Das Potentiometer P9 ist mit

der zu M cosif proportionalen Spannung von dem Potentio-

dt
meter P1 gespeist. Dieser Näherungswert ist in folgender Weise hergeleitet worden. Für die Seitenwinkelbewegung des Zieles nimmt man an, daß die Seitenwinkelgeschwindigkeit des Zieles

M konstant während der Flugzeit des Geschosses ist. Mit dt
dieser Annahme erhält man

_.« ^dÖ*M . Ts . (6)

worin Ts die Flugzeit des Geschosses ist. Ts ist nicht bekannt, kann aber gleich A₂/V_m gesetzt werden, worin A₂ der Abstand zum Treffpunkt und V_m die Mittelgeschwindigkeit des

- 20 -

909815/0009

Geschosses sind. Ap kann wie früher mit dem Näherungsaus-

druok I V /(V +P«) ersetzt-werden und Y_m wird als konstant Dr m M m

betrachtet. Hierdurch erhält man

4β>- K- ^d°" M .L (7)

^{1 5} dt

Als ein Näherungswert für die von der Parallaxe verursachte Höhenabweichung Δ)[ ρ wird nach der Erfindung eine zu (cos^f- kX cos<5* )/L proportionale Spannung verwendet, worin^eine von der Parallaxe zwischen der Waffe und dem Visier abhängige Proportionalitätskonstante ist. Diese Spannung wird im Analog"berechner dadurch erzeugt, daß dem summierenden Verstärker 1?5 die Spannung von dem Potentiometer P4 zugeführt ist, das von dem summierenden Verstärker F8 gespeist ist. Diesem Verstärker sind die zu cos CJ*"^ proportionale Spannung von der einen Sekundärwicklung des Geberresolvers R3 und die Spannung vom Potentiometer P10 zugeführt. Das Potentiometer P10 ist von der zu cos <S* proportionalen Spannung von der einen Sekundärwicklung des Geberresolvers R1 gespeist. Dieser Näherungswert kann dadurch hergeleitet werden, daß man ( wie fürdie Seitenwinkelparallaxe) sich auf das erste Glied einer Taylor-Reihe beschränkt, wodurch man erhält

β - a . ^Y m +^gM . L . cos ©" _o sinjf + ^{L V}

+ ^ . m M
worin a der Parallaxabstana^mjn der Längsrichtung des Schiffes und b der Parallaxabstand in der Mastrichtung des Schiffes sind. Im Hinblick auf die geringe Größe der Korrektur und die gesamte Genauigkeit des Systems kann man hier sin^£ =^[ serbzen,

- 21 -

909815/0009

da der Bereich des Höhenwinkels gewöhnlich "begrenzt ist« Der.

in

Ausdruck wird dann, wenn die Koeffizienten nur zwei Koeffizienten, zusammengefaßt werden,

Δ j(p .- (-K₄ . ][ . cosS- + K₅ ooB~tf)/L (9)

Als ein Näherungswert für die von dem Fahrtwind verursachte HöhenwinkelabweichungΆ T^p wird nach der Erfindung eine zu IP-λ cosO" proportionale Spannung verwendet, die in dem Analogrechner dadurch erzeugt wird, daß dem summierenden Verstärker F5 eine Spannungskomponente von dem Potentiometer P3 zugeführt ist* Das Potentiometer P5 ist von dem summierenden Verstärker F7 gespeist, dem eine Spannung von dem Potentiometer P8 zugeführt ist» Das Potentiometer P8 ist durch das Potentiometer P 10 mit der zu cos β" proportionalen Spannung von der einen Sekundärwicklung des Geberresolvers R1 gespeist. Dieser Näherungswert wird dadurch erhalten, daß die von dem fahrtwind verursachte Höhenwinkelabweichung mit guter Genauigkeit ( nach der Außenballistik ) von dem Ausdruck

**-Ke = ο . A₀ . F _o cos fr _o sin ψ (10)

ο m

bestimmt wird. Wenn, wie vorher sin ^" = V gesetzt wird, erhält man .

= K₆ . P . L , 3^ _β cos &- (11)

g ein alle Konstanten zusammenfassender Koeffizient ist. Als ein Näherungswert für die von der Bewegung des Zieles verursachte HöhenwinkelabweichungA *vfc> wird nach der Erfindung eine 1 ^ M proportionale Spannung verwendet,

dt

909815/0 009

cE_# h. eine Spannung die proportional dem Produkt des Atostandes L zum Ziele M und der Winkelgeschwindigkeit des Zieles um die Hohenrichtach.se des Visiers ist. Bei diesem Näherungswert

wird (wie vorher) angenommen, daß die Geschoßgeschwindigkeit der Waffe konstant ist und also die Flugzeit des Geschosses direkt proportional dem Abstand L zum Ziele ist. Dieser Näherungswert kann in derselben Weise wie der Näherungswert für die von der Seitenwinkelbewegung des Zieles verursachte Seitenwinkelabweichung hergeleitet werden. Diese Spannung wird im Analogrechner dadurch erzeugt, daß dem summierenden Verstärker 1*5 von dem Potentiometer P3 eine zusätzliche Spannungskompo-

d^ nente dadurch zugeführt wire, d.:„-.· <:.ucli die zu _Jt M ^ropor-

dt ■""

tionale Spannung von dem Potentiometer P2 dem summierenden Verstärker F7 zugeführt wird.

Als ein Näherungswert für die der erforderlichen Gravi tationskorrektur entsprechende Höhenwinkelabweichung A *\.sL wird nach der Erfindung eine zu L cos v\, proportionale Spannung verwendet, die im Analogrechner dadurch erzeugt wird, daß dem addierenden Verstärker F5 von dem Potentiometer P3 eine dritte Spannungskomponente dadurch zugeführt wird, daß dem addierenden Verstärker P7 auch die zu cos <tf proportionale Spannung von der einen Sekundärwicklung des Geberresolvers R 3 zugeführt ist„ Dieser Näherungswert für die Gravitationskorrektur wird in folgender Weise hergeleitet. Während der Plugzeit Ts des Geschosses fällt das Geschoß die Strecke d s e nkr e c η t ab war 10.

90 3 315/0009

H28726

d « £_ (Ts)² ' (12)

worin g'wegen der sog. "lift"· - Wirkung (siehe die Außenballistik) etwas kleiner als die Fallbeschleunigung ist. Hieraus wird der Gravitationskorrekturwinkel zu

^ if„ =* ßT (Ts)² cos Jt . 1_ (13)

2 A₂

erhalten, der, wenn noch einmal Ts = Ap/Vm gesetzt wird, in den Ausdruck

Λ \ 2 Ap cos A,

m

übergeht. Wenn Ap = 1 ^v _mA^Vni⁺ⁱ¹iyp gesetzt wird und die Koeffizienten in einen einzigen Koeffizienten zusammengefaßt werden, erhält man also

^= K₇ . L . cos X (H)

Es ist offenbar, daß bei den im Analogberechner gehenden Ketten von kaskadengeschalteten Potentiometern die Reihenordnung der zusammengeschalteten Potentiometer in Prinzip bedeutungslos ist. Mit der in Fig. 1 dargestellten Schaltung kann indessen die Anzahl der Potentiometer im Rechner möglichst klein gehalten werden.

Man sieht auch ein, daß bei einer Feueileitanlage nach der Erfindung der Analogrechner zum Berechnen zue .,.^.ieher Winkelau..xio..:_-_x₀·.^componenten zwischen der Richtung der Waffe und der Richtung des Visiers eingerichtet sein kann,

(die

ζ« B. die AbweichungskomponenteTiPmit Rücksicht auf den wirklichen Wind errorderlich sind. Ferner kann der Analogrechner natürlich derart eingerichtet sein, daß andere Näherungswerte für die verschiedenen Winkelabweichungskompononten als die oben

9098 15/00M-

BAD ORIGINAL

angegebenen verwendet werden, wobei es jedoch vorteilhaft ist, solche Näherungswerte zu verwenden, die im wesentlichen nur die Sinus- und Kosinusfunktionen des Seitenwinkels "bzw. des Höhenwinkels des Visiers enthalten, da zu diesen Punktionen proportionale Spannungen unmittelbar von den Sekundärwicklungen der beiden Geberresolver R1 und R3 entnommen werden können.

Wie schon erwähnt kann man natürlich die für den Analogberechner erforderlichen, den Sinus- und Kosinusfuiiktionen von °~~ und Λ proportionalen Spannungen auch mittels Sinus- und Kosinuspotentiometer erzeugen, die an das Seitenrichtsystem bzw. das Höhenrichtsystem des Visiers gekuppelt sind. Dies bewirkt indessen offenbar eine Komplizierung der Feuerleitanlage, da^safese zusätzlichen'Potentiometer und dazu die mechanischen Glieder, die zum Einstellen dieser Potentiometer von dem Visier aus erforderlich sind, enthalten muß.

Statt Geberresolver und Vergleicherresolver zum Übertragen des Seitenwinkels und des Höhenwinkels des Visiers zum Servorichtsystem der Waffe, wie bei der in Fig. 1 dargestellten und oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung, kann man bei einer Feuerleitanlage nach der Erfindung auch Geberelgone und Vergleicherelgone verwenden. Eine solche Elgonübertragung wird in Fig. 2 der Zeichnung schematisch gezeigt. Der Geberelgon El, der also z. B. den Geberresolver B.1 in Fig. 1 ersetzt, ist wie der Geberresolver mit einer auf dem Läufer des Elgons angebrachten, von einer konstanten Wechselspannung gespeisten Primärwicklung versehene Der Läufer ist mit dem

- 25 909815/0009

system des Visiers derart mechanisch verbunden, daß er relativ zum Ständer des Elgons E.; in Übereinstimmung mit der Seitenrichtung des Visiers gedreht wird. Der Ständer des Elgons EJ ist indessen im Gegensatz zum Ständer des Geberresolvers mit drei um 120° gegeneinander versetzten Sekundärwicklungen versehen. Diese Sekundärwicklungen sind an die drei um 120 gegeneinander versetzten Primärwicklungen auf dem Ständer eines in ähnlicher Weise gestalteten Vergleicherelgons E1 direkt angeschlossen, welcher Vergleicherelgon also den Vergleicherresolver R2 ersetzt. Der Läufer des Vergleicherelgons E2 ist mit dem Seitenrichtsystem der Waffe V derart mechanisch verbunden, daß er relativ zum Ständer des Elgons E2 in Übereinstimmung mit der Seitenrichtung der Waffe gedreht wird. Der läufer des Vergleicherelgons E2 ist mit einer Sekundärwicklung versehen, deren Spannung den die Waffe seitlich drehenden Servomotor S3 als eine Steuerspannung zugeführt ist» Es ist offenbar, daß bei einer Elgonübertragung dieser'Art die

' E1 von den drei Sekundärwicklungen des Geberelgons abgegebenen Spannungen nicht proportional den Sinus- und Kosinusfunktionen des Seitenwinkels er* des Visiers sein können« Solche Spannungen können jedoch von den drei Sekundärspannungen des Gebexel-

E1
gons mittels eines zur Umwandlung eines Drexphasensystemes in ein Zweiphasensystem geschalteten Wandlers, z„ B. eines Scott-geschalteten Wandlers T1, verhältnismäßig einfach erhalten werden. Wie Mg. 2 zeigt, sind die Dreiphasenklemmen dieses Wandlers dabei an die Sekundärwicklungen des Geberelgons E1 angeschlossen. Wenn der läufer des Geberelgons E1 in ge-

~ 26 ~
909815/0009

eigneter Weise zu dem Ständer des Elgons orientiert ist, wird dabei die von der einen Zweiphasenklemme des Scοtt-geschalteten Wandlers Ti erhaltene Spannung proportional sin <? sein, während die von der anderen Zweiphasenklemme des Wandlers T1 erhaltene Spannung proportional oos O" wirdc Diese Spannungen können also in Analogrechner zum Berechnen der Winkelabweichungen zwischen der Richtung der Waffe tuid, der Richtung des Visiers verwendet werden. Auch diese Ausführungsform der Erfindung wird offenbar etwas aufwendiger als die in Pig. 1 gezeigte Ausführungsform mit Resοlverüb ertragungen.

- 27 -

903315/0009

Claims

P&tentaniprttc he

1. Feuerleitanlage, besonders zur Bekämpfung von Luftzielen von einem Schiffe aus, die ein seitlich und gegebenenfalls auch in Höhe richtbares Visler enthält, das mit Gebern sum Abgeben von die Seitenrichtung und die jeweilige Höhenrichtung des Visiere repräsentierenden Signalen versehen ist, die an Signalvergleicher an einer Waffe direkt angeschlossen sind, wobei dl® Signalvergleicher zur Feststellung der Differenzen awlscheu der Seltenrichtung bzw. der jeweiligen Höhenrichtung des Visiers und der S&itenrlohtung bzw. der jeweiligen Höhenrichtung der Waffe eingerichtet sind und die Differenzsignale von den Vergleichem als Steuersignale Servomotoren (S3, 34) zugeführt sind, die die Waffe um ihre Seltenrichtachse bzw. Höhenriehtachae drehen, bis die Steuersignale der Servomotoren Hull werden, dadurch gekenneeich net, daß sie einen Analogrechner sum wenigstens nKherungsweisen Berechnen der Winkelabweiohungen (^cft ^ ^ ) «wischen der Seitenrichtung bzw. der Höhenrichtung des Visiers (S) und der Seltenrichtung bzw. der Höhenriohtung der Waffe (V), die mit Rücksicht auf z. B. die erforderliche Gravitationskorrektur, die Bewegung des Zieles, den von der Bewegung dos Schiffes herrührenden Fahrtwind, den wirklichen Wind, die gegebenenfalls vorliegende Parallaxe zwischen dem Visier und der Waffe, etc. erforderlich sind, und zum Erzeugen von diesen Winkelabweichungen proportionalen Signalen enthält, die als Steuersignale den die Waffe (V) um ihre Seitenrichtachse basw. Höhenrichtaohse drehenden Servo-

BAD ORIGINAL

909815/0009

$3

■otoren (S3, 34) eusaaaen nit den yon den 3ignalvergleichern (R2, A3) erhaltenen Signalen sugeführt sind, woneben Signalgeber an Am» Tieier (3) aeohaniseh gekuppelt sind, aua Erseugen und sum Abgeben ron Signalen an den Analogrechner, dit proportional den trigonometrischen Funktionen des Seitenwinkels { (F) »wischen der Richtung des Visiers (S) und einer i» Aufstellungsort des Visiers festen Hiohtung (O)₉ vorsugsweiee die Längsrichtung des Sohlffee, biw. des Höhenwinkels (^) «wieohen der Richtung dee Yieiere und einer in Aufstellungeort des Visiers festen £bene, vorsugsweise die Deokebene dee Sohiffes» sind, die für das Berechnen ία Analogrechner von den genannten Winkelabveiehungen (^ tr »«Α. ?C ) swieohew der Richtung des Yieiere und der Hiohtung der Waffe erforderlich sind.

2. Anlage naoh Anspruch 1, dadurch gekennseichnet, daß sie einen ersten elektrischen Geberreeolver (R1) enthält» dessen oeide relatir sueinander drehbaren Teile eine von einer konstanten Wechselspannung gespeiste Primärwioklung biw. swei senkreoht iueinAnder angeordnete Sekundärwicklungen aufweisen und dessen Läufer »it dem Visier (S) derart Mechanisch ge* kuppelt ist, dai tr relativ sust Stander des öeberresolvers (R1) in Übereineti*«ung *it der Seitenrichtung dee Visiers gedreht wird, wobei die beiden Sekundärwicklungen des uebtr* resolvers an je «ine dtr beiden senkrecht «usinsnder Angeordneten Frisarwioklungen auf dta einen der beiden relativ sueinander drehbaren Stile eines ersten elektrischen Vergleicherreeolver« (12) angesohlossen sind, dessen anderer feil alt

• 19 - BAD ORIGINAL

909315/0009

3ϋ

einer Sekundärwicklung versehen ist und dessen Läufer alt der Waffe (V) derart Mechanisch gekuppelt ist, daß er relativ jsub Ständer dee Vergleicherresolvers (R2) in Übereinstimmung alt der Seitenriohtung der Waffe gedreht wird» und die in der Sekundärwicklung des Vergleioherreaolvera indusierte Spannung [sin (ΰ,,-ϋ Xj als eine Steuerspannung den die Waffe üb ihre Seitenriohtachse drehenden Servomotor (S3) zugeführt ist, woneben die Anlage einen zweiten» ähnlichen, elektrischen Geber« resolver ( R3 ) enthält, dessen Läufer mit dea Visier (S) derart mechanisch gekuppelt ist, dafl er relativ den Ständer des «weiten Öeberresolvers in Übereinstimmung nit der Höhenriohtung des Visiers gedreht wird, und dessen beide Sekundär· wicklungen an die beiden Primärwicklungen eines «weiten» ähnlichen, elektrischen Vergleiöhresolvers ( R4 ) angeschlossen sind, dessen Läufer mit der Waffe (V) derart mechanisch gekuppelt istf daß er relativ sum Ständer des sweiten Vergleioherreeolvere ( R4 ) in Übereinstimmung mit der HÖhenriohtung der Waffe gedreht wird, und dessen Sekundärspannung

sin (/^/-χ, ); ala eine steutrspannung dea die Waffe um ihre Höhenriohtaohae drehenden Servomotor ( 34 ) augefUhrt ist, wobei die Läufer der beiden Geberreeolver ( R1, R2 ) e öl ehe Grundrichtungen relativ su den Ständern der Resolver besit-M*&_t das die von den Sekundärvioklungen des ersten Oeberreeolvere ( XI) erhaltenen Spannungen proportional «in crbiw. cos ersind, wocf" der Seitenwinkel swisohen d*r Richtung des Visiers und einer vorbestimmten» in Aufetellungeort des Visiers festen

BAD ORSGfNAL

909815/01)09

3/f

Richtung (O), vorzugsweise die Längerichtung des Schiffes,' ist« und die Ton den Sekundärwicklungen des zweiten Geberresolver· (R3) erhaltenen Spannungen proportional sin3^ bzw, oo· dt sind, wo ii &*r Höhenwinkel zwischen der Richtung des Visiers (S) und einer vorbestimmten, im Aufstellungsort de· Visiere festen Ebene, vorzugsweise die Decketenβ des Schiffe·, iet, und diese Spannungen wenigstens zum Teil dem Analogberechner al· Eingangssignale zugeführt sind·

3· Anlage nach dem Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, dafl sie einen ersten elektrischen Oeherelgon (E1) enthält, dessen beide relativ zueinander drehbaren Teile eine von einer konstanten Wechselspannung gespeiste Primärwicklung biw. drei ua120° gegeneinander versetzte Sekundärwicklungen aufweisen und dessen Läufer mit dem Visier (S) derart mechanisch gekuppelt iet, dafi er relativ sum ständer des Qeberelgons (E1) in Übereinstimmung mit der Seitenriohtung des Visiers gedreht wird, wobei die Sekundärwicklungen des Geberalgons an je eine der drei um 120° gegeneinander versetzten Primärwicklungen auf dem einen der beiden relativ zueinander drehbaren HiI* β ine a ersten elektrischen Ver gleich er elgons (152) angeschlossen sind, dessen anderer Teil mit einer Sekundärwicklung versehen ist und deeoen Läufer mit der Waffe (V) derart mechanisch gekuppelt ist, daS er relativ zum Ständer des Vergleich ere lgone ( E2) in tJbereinstimmung mit der Seitenrichtung dT Waffe gedreht wird, und die in der Sekundärwicklung des Tsrgleloherelgons (E2) induzierte Spannung als eine St<u- •rspannung dem die Waffe (V) um ihre Seitenriahtaoh.se drehenden

BAD Original 909815/0009

9 0 9 3 15/ Ö"0?)¹9"

Servomotor ( S3 ) zugeführt ist, wozu die Anlage einen «weiten, ähnlichen, elektrischen Geberelgon enthält, dessen Läufer mit dem Vieler ( S ) derart mechanisch gekuppelt let, daß er relativ zum Ständer des zweiten Geberelgons in Übereinstimmung mit der Höhenrichtung des Visiers gedreht wird und dessen drei Sekundärwicklungen an die drei Primärwicklungen eines zweiten, ähnlichen Vergleicherelgone angeschlossen sind, dessen Läufer mit der Waffe derart mechanisch gekuppelt ist, daß er relativ zum Ständer des zweiten Vergleicherelgone in Übereinstimmung mit der Höhenrichtung der Waffe gedreht wird, und dessen Sekundärspannung als eine Steuerspannung dem die Waffe um ihre Höhenriehtachs® drehenden 3ervormotor ( S4 ) zugeführt ist, woneben zwei, zur Umwandlung eines Dreiphasensysteme a in ein Zweiphasensystern geschaltete, z. B. Scott-geschaltete, Wandler ( T1 ) mit Ihren Dreiphaoenklemmen an die drei Sekundärwicklungen je eines der beiden Geberelgone ( Έ1} angeschlossen sind und die Läufer der ©eberelgone solche Grundrichtungen Im Verhältnis zu den Ständern der Gebereigono besitzen, daß die von den Zweiphasenklemmen des an den ersten Geberelgon ( 11 ) angeschlossenen Wandlers ( T1 ) erhaltenen Spannungen proportional sin er bzw. cos (T- sind, wo <Y der Seitenwinkel zwischen der Richtung des Visiers (S) und einer vorbestimmten, im Aufstellungsort df β Visiers festen Richtung ( 0 ), vorzugsweise die Längsrichtung der Schiffe, let, und die von den Zweiphasenkleramen des anderen Wandlers erhaltenen Spannungen proportional sin K bzw«, cos '# sind, wo ^f der Höhenwinkel zwischen der Richtung des Visiers (Π) und einer vorbestimmten, im Aufstellungsort des Visiers festen

909815/0009 ^original

Ebene» vorzugsweise die Deekebene des Schiffes, 1st, und diese Spannungen wenigstens zum Teil als Eingangaelgnale den Analogrechner zugeführt sind.

4. Anlage nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Analogrechner zum Erzeugen einer L cos % proportionalen Spannung, wo L der Abstand zum Ziele (!) ist, als Köherungawert für die erforderliche Gravitationskorrefctur (^ 9^₂) ein In Übereinstimmung mit dem Abstand L sum Ziele (M) einstellbares Potentiometer ( P3 ) mit direkt proportionaler Widerstandskennlinie enthält, das von einer oos^ proportionalen Spannung von der einen Sekundärwicklung des zweiten Geberresolvers ( R3) bvw. von der einen Zweiphaoenklemme des an den zweiten Geberelgons angeschlossenen Wandlers gespeist ist, wöbeidle von dem Analogbereohnvt erzeugte, I» co» X proportionale Spannung dem die Waffe (?) us Ihre Höhenrlchtachse drehenden Servomotor ( 84· ) ale Steuerspannung zugeführt ist·

5. Anlage nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Analogrechner zum Erzeugen einer 9 L sin C proportionalen Spannung, wo L der Abstand zum Ziele (M) und 9 der von der Bewegung des Schiffes herrührende Fahrtwind sind, als läherungawert für die mit Rücksicht auf den ßesohwindigkeitewind erforderliche Seitenwinkelabwelchung (/% er j) zwischen den Richtungen des Visiers (S) und der Waffe (V), ein in Übereinstimmung mit dem Abstand (L) zum Ziel ( N ) einstellbares Potentiometer ( P5 ) mit direkt

BAD ORIGINAL - 33 -

909815/0009

proportionaler Wideretandskennlinie enthält, das von einem weiteren, in Übereinstimmung mit dem Fahrtwind einstellbaren Potentiometer ( P7 ) mit direkt proportionaler Widerstandskennlinie gespeist ist, das von einer sin <f~ proportionalen Spannung von der einen Sekundärwicklung des ersten Geberresolvers ( R1 ) bzw. von der einen Zweiphasenklemme des an den ersten öeberelgon ( E1 ) angeschlossenen-Wandlers ( 21 ) gespeist ist, wobei die vom Analogrechner erzeugte, P. L. sin ö"" proportionale Spannung dem die Waffe um ihre Seitenrichtachse drehenden Servomotor ( S3 ) als Steuerspannung zugeführt ist, wozu der Analogrechner zum Erzeugen einer ?· L. Tf ooeCT proportionalen Spannung als Näherungswert für die mit Rücksioht auf den Fahrtwind erforderliche Höhenwinkelabweiohung (/\ ff ^) zwischen den Eichtungen des Visiere (S) und der V/aff© (V) ein zusätzliches, in Übereinstimmung mit dem Abstand zum Ziele einstellbares Potentiometer ( P3 ) mit direkt proportionaler Widerstandskesmlinie enthält, das durch ein zusätzlichen, in Übereinstimmung mit dem Fahrtwind einstellbares Potentiometer ( P8 ) mit direkt proportionaler Widerstandäkennlinie von einem an das Visier ( 8 ) mechanisch gekuppelten und eine dC proportionale Spannungsteilung auf v/eisenden Potentiometer (P10) gespeist ist, welches letztgenannte Potentiometer "ψοη einer cos ij>proportionalen Spannung von der einen Sekundärwicklung des ersten Geberresolvers ^{C R1} > ^batvr· ^{von der eiaen} ^weiphaeenklemme des an den ersten Geborelgon ( El ) angeschlossenen

ORIGINAL ·» 34 -

909815/0009

H28726

Wandlers ( Τ1 ) gespeist let, wobei die vom Analogberechner erseugte, tu Fi L. 56 008 flr" erzeugte Spannung dem die Waffe ( T ) um ihr« Huhenriohtaohse drehenden Servomotor ( 34 ) als 3teuerspannung zugeführt ist.

6· Anlage noch Anrapruoh. 2 oder 3» dadurch #ekenn*eiohnet, daß dtr Analogrechner zum Erzeugen einer ein (r/h proportionalen Spannung, wo L der Abntand zum Ziele ( H ) 1st» als Häherungswert für die mit Rücksicht auf die Parallaxe «wischen des Visier ( S ) und der Waffe (Y) erforderliche Seitenvinkelabweiohung (^ Op) zwischen den Richtungen des Visiers ( S ) und der Waffe ( V ), ein in Abhängigkeit von den Abstand (L) Eura Ziele einstellbares Potentiometer mit umgekehrt proportionaler Widerstandekennlinie enthält» das mit einer sin (T proportionalen Spannung von der einen Sekundärwicklung dos ersten Geberresolvers ( H1 ) bzv/. von der einen Zweiphnseilklemme des an den ersten Geberelßon ( £1 ) angeschlossenen Wandlers ( T1 ) gespeist 1st, wobei die vom Analogrechner erseugte sin Or-/}, proportionale Spannung dem die Waffe ( V ) um ihre Seitenrichtachee drehenden Servomotor ( S3 ) ale 3teuerepannun_f.·: zugeführt 1st, woneben der Ana« logbereohner aua Lrseugen einer (cooPC + K. ^f coe <r-)/L Pfoportionalen Spannung als Käherungawert für die mit Rücksicht auf die Parallaxe erforör-rliche Höhenwinkelabweichunci^^ ) Zwisohen den Richtungen des Viniere und der Waffe ein weiteres, in Abhängigkeit vom Abstand (L) zum Ziele (H) einstellbares Potentloaeter ( P4 ) mit umgekehrt proportionaler Wlderstands-

EAD ORIGINAL - 35 -

909 8 15/0009

kennlinie enthält_f das mit der Summe einer cos *iC proportionalen Spannung und einer *ψ cos <H proportionalen Spannung gespeiet lot, wobei die eos/^proportionale Spannung von der ©inen Sekundärwicklung das aweiten Ssberrβsolvers { R3 ) bzw. von der einen Z*/eiphas®nklerarae des an den zweiten Geberelgcm angeschlossenen Wandler» entnommen ist, und die7£cos <f proportionale Spannung von einem an das Visler (S) mechanisch gekuppelten, eine % proportionale Bpannungsteilung aufweisenden Potentiometer ( P10 ) entnommen ist, das von der cos proportionalen Spannung von der einen Sekundärwicklung des ersten Reberresolvere ( R1 ) htm, von der einen Zweiphassnklemrae des an den ersten Geberelgon (131) angeschlossenen Wandlers (T1) gespeiet ist; wobei die vom Anal0gbsr®@hner erzeugte» (cos^P+ Ic . % cos β" )/L proportional© Spannung dem die Waffe (V) uns ihr« HblienriGht&ehee drehenden Serveasotor ( S4 ) ale Stsuerspamiursg aug@führt 1st.

7· Anlag® nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ele einen Richtkntippel (3) für da» Visier (S) enthält, der in einem im wesentlichen senkrechten Koordinatsysten verschiebbar ist, dessen Koordlnatriehtungen der Seltenriohtung bzwa der Höhenrichtung des Visiere (S) entsprechen, an welchen Riohtknüppel ( 3 ) JBwel Spannungsgeber (P1_t P2) derart mechanisch gekuppelt sind, daß der eine Spannungegeber (P1 ) eine Spannung proportional der Abweichung des Richtknüppels ( 3 ) in der einen Koordinatrichtung -ψοη einer vorbestimmten Kullag© abgibt und der andere Spannungageber

BAD ORIGINAL - 36 -

3?

( P2 )eine Spannung proportional der Abweichung dee Rlohtknüppels In der anderen Koordinatrichtung von der Nullage abgibt, wobei diese Spannungen je einem das Visier (S) us seine Seltenriohtaohse bsw· seine Höhenrichtaohse drehenden Servomotor ( 31 bsw· 32 ) als Steuerspannung des Servomotors sugefUhrt eind, und daß zwei winkelgeschwindlgkeitsabtastende Kreiselgerftte ( GI, G2 ) derart auf dem Visier (Π) angebracht sind, daß das eine Kreiselgerät ( G1 ) die Winkelgeschwindigkeit des Visiers um eine Achse senkrecht zur Visierlinie und aur Höhenrichtaohse abtastet und ein davon abhängiges Signal abgibt, das Im Sinne einer negativen Rückkopplung den das Visler (S) um die Seltenrichtaohse drehenden Servomotor (31) sugeführt ist, während das andere Kreiselgerät ( β2 ) die Winkelgeschwindigkeit des Visiere (3) um seine Hö~ henrlohtaohse abtastet, und ein davon abhängiges Signal abgibt, das im Sinne einer negativen Rückkopplung dem das Visier um die Höhenriohtachse drehenden Servomotor ( S2 ) sugefUhrt ist, wozu der Analogrechner ein in Abhängigkeit von dem Abstand ( Ii ) sum Ziele (H) einstellbares Potentiometer ( P3 ) mit direkt proportionaler Widerstandkennlinie enthält, das mit der npannung von dem an den RiohtknUppel (3) de» Vislers gekuppelten, dae Visier (S) in Höhe steuernden Spannungsgeber (P2) gespeist ist, wodurch die vom Potentiometer (?3) erhalten· Spannung ein Näherungswert für die mit Rücksicht auf die Bewegung des Zieles (M) erforderliche Höhenwinkel abweichung (/S^, jf _t) swisohen ά%η Richtungen des Visiers (Sj.

" ⁵⁷ ~ BAD ORIGINAL

909815/0009

und der Waffe (V) wird -und diese Spannung dem die Waffe (V) und ihre Höhenrichtachae drehenden Servomotor ( 34 ) als Stauerepannung zugeführt ist, woneben der Analogrechner ein zusätzliches, in Abhängigkeit vom Abstand (L) zum Ziele (M) eine teilbares Potentiometer (T5) isit direkt proportionaler v/ideratandskennlinie enthält, das duroh ein an das Visier (S) mechanisch gekuppeltes, und eine 1/cos ?£ proportionale Spannungsteilung aufweisendes Potentiometer ( T9 ) von dem an den Richtkraüppel ( 3 ) des Visiers (S) gekuppelten, das Visier (S) in Seite steuernden Spannungsgeber ( PI ) gespeist ist, wodurch die von dem zusätzlichen Potentiometer enthaltende Spanung ein Näherungswert für die mit Rücksicht auf die Bewegung des Zieles (M) erforderliche Seitenwinkelabvreichung (/\ rr+) sswisehen den Richtungen des Visiers (S) und der Waffe wird und diese Spannung dem die Waffe um ihre Seitenrichtachse drehenden Servomotor ( 85 ) als Steuerspannung zugeführt iat.

BAD

- 38 909815/0009