DE1703447C3 - Akustisches Anzeigegerät für Fehlentfernungen bzw. Schußablagen beim Schießen auf ein Ziel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein akustisches Anzeigegerät für Fehlentfernungen bzw. Schußablagen beim Schießen auf ein Ziel, insbesondere ein Flugziel, bestehend aus einem Hohlkörper, der mit sich über seinen Umfang erstreckenden Schalleinlaßöffnungen versehen ist und einen im wesentlichen zentrisch zu diesen angeordneten Schallempfänger enthält

Ein derartiges Anzeigegerät ist aus der DE-AS 12 04 076 bekannt. Zum Schutz des Gerätes gegen einen harten Aufschlag auf den Boden des nach Einziehen des Schleppseiles auswerfenden Gehäuses mit Impulsgeber ist der vordere Teil als elastischer Hüllkörper ausgebildet und mit dem übrigen Gehäuse zu einer starren Einheit verbunden. Der den Impulsgeber oder Schalldruckmesser enthaltende Hohlraum ist von einer zylindrischen siebartigen Wandung umschlossen, die über ihren gesamten Umfang und ihre gesamte Länge mit runden Schalleinlaßöffnungen versehen ist.

Eine ähnliche Anordnung zeigt die GB-PS 6 52 032, jedoch ist hier der Schalleinlaß durch mehrere parallele Schlitze gebildet.

Beim Übungsschießen auf Flugziele ist es erwünscht daß dieses mit einem Anzeigegerät zum Messen derjenigen Entfernung ausgerüstet ist, um die die abgeschossenen Projektile an dem Ziel vorbeifliegen. Diese Entfernung wird gewöhnlich als Fehlentfernung bzw. Schußablagc bezeichnet. Ein solches Anzeigegerät enthält üblicherweise ein oder mehrere auf Schall ansprechende Elemente, z. B. Mlikrophone, die die von der Mikrophonmembran aufgenommene Schallenergie in elektrische Impulse umwandeln.

Jedes mit Überschallgeschwindigkeit sich bewegende Geschoß erzeugt eine Kopfwelle, d. h. eine konzentrische dünne Schicht komprimierter Luft. Diese Welle breitet sich senkrecht zur Flugrichtung mit Schallgeschwindigkeit aus. Die Energie-Inhalte nehmen bei ihrer Ausbreitung in den Luftraum Fortlaufend ab; d. h., je weiter sich die Kopfwelle von der Geschoßbahn entfernt, desto schwächer wird der elektrische Impuls, der von dem auf die Kopfwelle ansprechenden Mikrophon geliefert wird. Diese Erscheinung wird bei akustischen Anzeigegeräten zum Bestimmen der Fehlentfernung ausgenutzt.

Den metrischen Wert der Fehlentfernung erhält man hauptsächlich durch Vergleichen der Größe des vom Mikrophon gelieferten Ausgangssignals oder -impulses mit Impulsgrößen, die als Ergebnis des F.ichschießens unter Verwendung übereinstimmender Arten von Anzeigegeräten und Geschossen gewonnen werden.

Um beim Messen der Fehlentfernungen mittels akustischer Anzeigegeräte, vor allem beim Schießen auf Flugziele, sehr genaue Meßergebnisse zu erhalten, ist es wichtig, das Mikrophon so anzuordnen, daß einerseits das Geräusch klein ist, welches über dem Mikrophon durch das sich mit hoher Geschwindigkeit durch die stillstehende Luft bewegende Geschoß erzeugt wird,

ίο und andererseits die Amplitude des Mikrophonausgangssignals, das sich aus einem in einer bestimmten Fehlentfernung an einem Ziel vorbeifliegenden Geschoß ergibt, einen konstanten Wert hat und vom Auftreffwinkel (Einfallwinkel) des Geschosses, und

is somit auch von der Schicht der Kopfwelle in bezug auf dis Mikrophon, unabhängig ist

Es ist bekannt, daß das zuvor erwähnte Geräusch über dem Mikrophon durch dessen Einbau in ein aerodynamisch gestaltetes Gehäuse — im folgenden »Hohlkörper« genannt — wesentlich abgeschwächt werden kann. Das Mikrophon wird dann vorzugsweise im Hohlkörper konzentrisch und mit seiner Membran nach rückwärts in bezug auf die Bewegungsrichtung des Hohlkörpers angeordnet In der Wandung wird ein

Schalleinlaß, ζ. Β. durch Verteilung kleiner Öffnungen oder »Fenster« in rotationssymmetrischer ringförmiger Anordnung um das Mikrophon herum unmittelbar hinter oder in irgendeiner Weise nahe der Membran vorgesehen. Diese Öffnungen sind in der Regel durch ein feinmaschiges Tuch oder einen Metallschirm abgedeckt, das bzw. der eine nur kleine dämpfende Wirkung auf eine ankommende Kopfwelle ausübt, jedoch das erwähnte Geräusch über dem Mikrophon vermindert

J5 Ein nach vorstehenden Überlegungen angeordnetes Mikrophon hat jedoch den Nachteil, daß sich seine Empfindlichkeit für eine gegebene Kopfwellenenergie in Übereinstimmung mit dem Auftreffwinkel der Kopfwellenschicht auf den Hohlkörper ändert.

Der Erfindung liegt demgemäß du'.- Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beheben und ein akustisches Anzeigegerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine Ansprechempfindlichkeit für die auftreffende Kopfwellenenergie aufweist, die von der Auftreffrich-

■»5 tung der Kopfwelle praktisch unabhängig ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß sich die Schalleinlaßöffnungen etwa über einen Winkel von 180° erstrecken.
Durch diese Maßnahme wird zwar schon eine von der Auftreffrichtung der Kopfwelle auf den Hohlkörper weitgehend unabhängige Ansprechempfindlichkeit erreicht, weil die Anordnung eine wenigstens eine Halbkugel umfassende, den Schalleinlaß symmetrisch umgebende Schallempfangscharakteristik hat, die jedoch noch dadurch verbessert wird, daß das Anzeigegerät aus wenigstens zwei nebeneinander angeordneten Hohlkörpern besteht, deren Schalleinlaßöffnungen voneinander weggerichtet sind. Die ideale Schallempfangcharakteristik ist eine Kugel, weil die Schallemp-

bo fangsintensität dann von der Auftreffrichtung des Geschosses völlig unabhängig ist

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

'■'■ Fig I eine Ansicht des akustischen Anzeigegerätes gemäß der Erfindung,

Fi g. 2 einen Querschnitt nach der Linie H-II in Fig. 1. F i g. 3 eine Schallempfangscharakteristik des in

F i g, 1 und 2 dargestellten Gerätes,

Fig.4 eine Schallempfangscharakteribtik eines herkömmlichen Anzeigegerätes,

Fig.5 eine Schallempfangscharakteristik für die Kombination zweier Anzeigegeräte nach der Erfindung,

F i g. 6 einen als Flugziel mit der Kombination gemäß F i g. 5 ausgerüsteten Schleppkörper.

Das Gehäuse des Anzeigegerätes ist ein Hohlkörper 1; er besteht aus einem Bugteil 2 mit Schalleinlaßöffnungen 3, die am Umfang des Bugteiles 2 in einer zur Längsachse des Hohlkörpers 1 senkrechten Ebene verteilt angeordnet sind. Die Schalleinlaßöffnungen 3 erstrecken sich über einen Winkel 4 von etwa 180° (F i g. 2). Der Hohlkörper 1 enthält als Schallempfänger ein Mikrophon 5 mit Membran 6 und weist ein aerodynamisch geformtes Endteil 7 sowie einen Stützfuß 8 auf.

Fig.3 zeigt eine Schallempfangscharakteristik 9 des in Fig. 1 und 2 dargestellten Anzeigegerätes mit einer, im Querschnitt kreisförmigen, räumlich allerdings kugelförmigen Charakteristik (d.h. eine konstante Mikropbonempfindlichkeit) über derjenigen Hälfte des Diagramms, die der mit den Schalleinlaßöffrungen 3 versehenen Hälfte des Hohlkörpers 1 entspricht. Die Erkenntnis ist durch Meßergebnisse belegt. Im Gegensatz dazu zeigt F i g. 4 eine langgestreckte Charakteristik 10 eines Anzeigegerätes 11 herkömmlicher Art mr über den ganzen Umfang verteilten Schalleinlaßöffnungen, & h. in verschiedenen Richtungen vorbeifliegende Geschosse haben unterschiedliche Schallintensitäten.

Wie in F i g. 1 und 2 dargestellt, befindet sich der nicht mit Schalleinlaßöffnungen versehene Teil vorzugsweise auf der dem Stützfuß 8 zugewandten Hälfte des Hohlkörpens 1. Durch diese Anordnung liegt die im wesentlichen kreisförmige Hälfte der Schaliempfangscharakteristik, vom Halterungsbereich des Mikrophons 5 aus betrachtet, nach außen.

Durch Zusammenbauen zweier grundsätzlich gleicher Hohlkörper I, die mit ihren Halteflächen aneinanderüegen, wie in Fig. 5 gezeigt, d.h. mit den.

beiden spiegelbildlich angeordneten Mikrophonen, und durch ihr elektrisches Zusammenschalten mit dem Trefferanzeiger derart, daß der Impuls eines der beiden Mikrophone, der die größte Amplitude hat, auch um Bestimmen der Fehlentfernung verwendet wird, ergibt sich eine Schallempfangscharakteristik 12, die eine im wesentlichen kugelförmige Gestalt rings um den Umfang des Anzeigegerätes hat; d. h. der erwünschte Zweck wird erreicht, nämlich die Empfindlichkeit oder den Frequenzbereich des Anzeigegerätes von der Auftreff richtung einer gegebenen Kopfwelle unabhängig zu machen. Das bedeutet in der Praxis, daß der Zielwinkel — d. h. der Winkel zwischen den jeweiligen Geschoßbahnen und dem Ziel — die Ergebnisse nicht beeinflußt In F i g. 6 ist eine solche bei dem Flugziel 13 praktisch angewandte Anordnung gezeigt, bei der die beiden Anzeigegeräte an diametral entgegengesetzten Flächen des Flugziels 13 befestigt sine

Eine Abwandlung der Erfindung fur praktische Zwecke erhält man dadurch, daß in einem einzigen aerodynamisch gestalteten Hohlkörper eine aus zwei (oder mehr) Mikrophonen bestehende Mikrophonenanordnunj in koaxialer, getrennter Zuordnung eingebaut wird. Hierbei ist für jedes Mikrophon ein Schalleinlaß in einer solchen Weise vorgesehen, daß der dem einen

.10 Mikrophon zugeordnete Schalleinlaß eine Halbkugel umschließt, während der dem andeien Mikrophon zugeordnete Schalleinlaß die entgegengesetzt Halbkugel umschließt. Die hieraus sich ergebende Schallempfangscharakteristik ähnelt im allgemeinen derjenigen für die beiden entgegengesetzt angeordneten Schallempfänger gemäß F i g. 5.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Akustisches Anzeigegerät für FehJentfernungen bzw. Schußablagen beim Schießen auf ein Ziel, insbesondere ein Flugziel, bestehend aus einem Hohlkörper, der mit sich über seinen Umfang erstreckenden Schalleinlaßöffnungen versehen ist und einen im wesentlichen zentrisch zu diesen angeordneten Schallempfänger enthält, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schalleinlaßöffnungen (3) etwa über einen Winkel (4) von 180° erstrecken.

2. Akustisches Anzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus wenigstens zwei nebeneinander angeordneten Hohlkörpern (1) besteht, deren Schalleinlaßöffnungen (3) voneinander weggerichtet sind.