DE1773610C - Verfahren zum gegenseitigen Ausrichten von Gegenstanden in einem Fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausstatten eines Fahrzeuges mit Ausrüstungsgegenständen in einer in drei Dimensionen bestimmten gegenseitigen Winkelbeziehung.

Bei Militärflugzeugen müssen die an verschiedenen Stellen des Flugzeuges befindlichen Ausrüstungsgegenstände in drei Dimensionen in einer genau bestimmten gegenseitigen Winkelbeziehung zueinander stehen. Beispielsweise kann es erforderlich sein, daß sämtliche Halterungen für Navigationsgegenstände, Geschütze, Radarausrüstungen und Sextanten auf die gleichen Bezugsrichtungen in Nick-, Roll- und Gierrichtung bezogen sind. In der Praxis ist es üblich, eine flügkörperfeste Eezugskonsole vorzusehen, und die Halterungen für alle übrigen Ausrüstungsgegenstände so lange zu verstellen, bL die geforderte Winkelbeziehung «",rreicht wurde.

Die gleichen Erfordernisse können sich auch bei anderen Fahrzeugen ergeben, beispielsweise bei Schiffen, Unterseebooten, bewaffneten Landfahrzeugen sowie Fahrzeugen für zivile Zwecke, beispielsweise Vermessungs- oder Prospektierungsfahrzeugen. Im folgenden wird nur noch der allgemeine Ausdruck »Fahrzeug« benutzt.

Erfindungsgemäß wird ein Fahrzeug mit Ausrüstungsgegenständen in einer in drei Dimensionen vorgegebenen gegenseitigen Winkelbeziehung dadurch ausgestattet, daß Instrumente verwendet werden, von denen jedes eine Meßachse aufweist und eine Anzeige ergibt, die stets eine Funktion der längs dieser Achse wirkenden Komponente des Erdschwerefeldes ist, und daß in dem Fahrzeug auf einer ersten Halterung für einen ersten Ausrüstungsgegenstand oder an dem auf der Halterung befestigten Ausrüstungsgeger.stand mindestens /wei der Instrumente angebracht werden, deren Meßachsen in einer bekannten Winkelbeziehung zueinander stehen, und in dem Fahrzeug auf einer zweiten Halterung für einen zweiten Ausrüstungsgegenstand oder an dem auf der Hai-

terung befestigten Ausrüstuhgsgegcnstand mindestens Größe des Neigungswinkels ist nicht entscheidend,

zwei weitere Instrumente angebracht werden, deren Der Zweck besteht lediglich darin, einen Fehler in

Meßachsen in einer bekannten Winicelbeztehung zu- der Winkellage der Ausrüstungsgegenstände um die

einander stehen, daß das Fahrzeug in zwei gegenüber Gierachse gemäß der Formel:
dem Erdschwerefeld unterschiedliche Winkellagen 5 ' _ · _Ä

gebracht wird, wobei in jeder Lage die Instrumente * ^eSmP

abgelesen werden, und daß an Hand der abgelesenen festzustellen, worin a die Anzeige der vierten Libelle

Werte entweder die Halterungen in eine gewünschte (in diesem Fall der quei gerichteten Libelle, d. h. der

gegenseitige Winkelbeziehu-»g gebracht werden oder Libelle, die bereits zur Ausrichtung des Ausriistungs-

die tatsächlich gegenseitige Winkelbeziehung der Hai- ίο gegenstandes um die Rollachse diente), ε der Fehler

terungen bestimmt wird. in der Winkellage des Ausrüstungsgegenstandes um

Als Instrument kann dabei eine Libelle oder auch die Gierachse und β der Kippwinkel des Flugzeuges

ein Beschleunigungsmesser verwendet werden. um die Nickachse ist.

Das Verfahren kann dazu verwendet werden, die Ein geeigneter Wert von β ist etwa 6°, so daß sin β

Hauptachsen eines Ausrüstungsgegenstandes in eine 15 etwa 0,1 beträgt. Dann ergibt die Multiplikation der

Parallellage zu den Bezugsachsen im Fahrzeug zu Anzeige der vierten Libelle mit etwa dem Faktor 10

bringen. Dies s ein Sonderfall, da die »gewünschte den Wert an, um den der Ausrüstungsgegenstand um

gegenseitige Winkelbeziehung« Neigungen vom Wert die Gierachse verstellt werden muß. Da jedoch eine

Null bedeutet und eine der Halterungen eine Bezugs- »Nullmethode« verwendet wird, d. h., die Verstellung

halterung ist. In diesem Fall werden als Instrumenie 20 so lange vorgenommen wird, bis die vierte Libelle

vorzugsweise Libellen verwendet, und das Verfahren eine Nullanzeige liefert, ist es nicht erforderlich, den

besteht dann aus den folgenden Schritten: Im Fahr- Multiplikationsfaktor gen^u zu kennen,
zeug werden eine Bezugshalterung und an einer zwei- Dis Libellen ?^:nd vorzugsweise von einer Bauart,

ten Halterung ein Ausrüslungsgegenstand im Abstand bei der beidseitig des Nuüwertes eine progressive

zur Bezugshalterung angebracht; 25 Anzeige geliefert wird. Eine besonders geeignete

an der Bezugshalterung werden eine erste und eine Bauart macht von den unterschiedlichen elektrischen

zweite Fernanzrigelibelle angeordnet, deren Meß- Widerständen zweier Hälften eines Körpers, in dem

achsen senkrecht aufeinander stehen, und an der zwei- ein Elektrolyt mit einer Luftblase in einem leicht

t η Halterung oder an dem Ausrüstungsgegenstand gebogenen Gehäuse eingeschlossen ist, Gebrauch

werden eine dritte und eine vierte Fernanzeigelibelle 30 wobei zwei Endelektroden und eine Mittelelektrode

angebracht, deren Meßachsen senkrecht aufeinander angeordnet sind. Derartige Libellen sind bekannt und

und annähernd parallel zu der Achse der ersten bzw. haben eine Meßgenauigkeit von weniger als einer

zweiten Libelle stehen; Bogensekunde, so daß sie sich dazu verwenden lassen,

die Winkellage des Fahrzeuges wird gegenüber Ausrüstungsgegenstände mit äußerst großer Genauigdem Erdschwerefeld verstellt, bis die ersten und zwei- 35 keit in Gierrichtung auszurichten. In der Praxis iiegt ten Libellen eine Nullanzeige liefern, und ar.schlie- die erforderliche Einstellgenauigkeit bei ± 30 Bogenßend wird die Winkellage des Ausrüstungs^egen- Sekunden. Zu diesem Zweck lassen sich auch andere Standes gegenüber dem Fahrzeug um zu den Achsen Fernanzeigelibellen verwenden,
der dritten und vierten Libelle parallele Achsen ver- Vorzugsweise ist jeder auszurichtende Ausrüstungsändert, bis die dritte und vierte Libelle eine Null- 40 gegenstand auf einer verstellbaren Plattform im Fluganzeige liefert; zeug montiert. Die Plattform ist in Nick-, Roll- und

anschließend wird die Winkellage des Fahrzeuges Gierrichtung verstellbar. Zwei Libellen sind in einem über einen beträchtlichen Winkel in einer senkrech- Gehäuse untergebracht, das eine Montagefläche und ten, die Achse der ersten Libelle enthaltenen Ebene eine Azimut-Bezugsachse aufweist, die auf die Meßverstellt, die Anzeige der zweiten Libelle beobachtet 45 achsen der Libellen bezogen sind. Da,s Gehäuse wird und erforderlichenfalls die Winkellage des Fahrzeuges entweder an der Plattform oder direkt an einer geeiggeringfügig verändert, um Jie Nullanzeige der zweiten neten Bezugsstelle des Ausrüstungsgegenstandes Libelle beizubehalten, und unter Beobachtung der selbst angebracht.

Anzeige der vierten Libelle die Neigung des Aus- Es kann dafür gesorgt sein, daß die Libellen um

rüstungsgegenstandes gegenüber dem Fahrzeug um 50 180° in der Gier-oder Azimutebene verdreht werden

eine senkrecht auf den Meßachsen der dritten und können, so daß sich aus zwei Anzeigen der Mittelwert

vierten Libelle stehende Achse verstellt, bis die vierte erhalten läßt.
Libelle eine Nullanzeige liefert. Bei einem Unterseeboot kann die Winkellage über

Einige oder sämtliche Libellen können zur weiteren einen erheblichen Winkel dadurch verstellt, werden,

Benutzung im eingebauten Zustand verbleiben oder 55 daß das Unterseeboot entweder um die Nick- oder

auch nach Beendigung der Einstellung entfernt wer- Rollachse gekippt wird. Jede dieser Kippbewegungen

den. Die einzelnen Ausrüstungsgegenstände können kann durch Verschiebung der Ladung erreicht

entweder gleichzeitig oder entsprechend ihrer Einbau- werden.

folge zu unterschiedlichen Zeiten eingestellt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch

Das gleiche Verfahren kann bei der Herstellung eines 60 dazu verwenden, die gegenseitige Winkelbcziehung

neuen Fahrzeuges und während dessen Wartung, zweier Ausrüstungsgegenstände zu ermitteln. Dies ist

Instandsetzung oder Umgestaltung verwendet werden. ein allgemeinerer Fall, für den sich Beschleunigungs-

Bei einem Flugzeug wird die Verstellung der Winkel- messer als geeigneter erweisen. Vorzugsweise ist an

lage über einen beträchtlichen Winkel vorzugsweise jeder Halterung ein Satz von drei Beschleunigungs-

dadurch vorgenommen, daß das Flugzeug in Nick- 65 messern vorhanden, und vorzugsweise stehen die drei

richtung um die Achse der Haupträder des Flugzeug- Meßachsen der Beschleunigungsmesser jedes Satzes

I ahrgestelles geneigt wird, wobei entweder das Flug- senkrecht aufeinander. Ein Ausrüstungsgegenstand

zeugheck oder die Flugzeugnase abgesenkt wird. Die kann in einer Winkel-Bezugslage im Fahrzeug ange-

ordnet sein, jedoch ist dies nicht erforderlich; infolgedessen braucht das Fahrzeug mit keiner Einrichtung ausgerüstet zu sein, die als Bezügskonsole angesehen werden könnte. Es ist aber auch möglich, mit lediglich zwei Beschleunigungsmessern in jedem Satz ausreichende Messungen zu erhalten; dies hängt von der gegenseitigen Neigung der Achsen der beiden Beschleunigungsmessersätze und von der Wahl der Winkellagen des Fahrzeuges, bei denen die Anzeigen abgelesen werden, ab.

Die Ausga:igssigna!e der Beschleunigungsmesser können in einen Rechner eingegeben werden, der

dann eine Information über die Relativneigung der beiden Halterungen ausgibt. Erwünschtenfalls kann diese Information als Hilfe dazu verwendet werden, eine der Halterungen in annähernde Parallellage zur anderen zu bringen. Danach kann das Verfahren wiederholt werden, um eine Information über die verbleibenden Relativneigungen zu erhalten. I.. allen Fällen kann die Information über die Relativneigungen in eine Recheneinheit eingespeist werden, die den Ausrüstungsgegenständen an den beiden Halterungen zugeordnet ist, beispielsweise in ein Geschütz-Steuersystem.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Ausstatten eines Fahrzeuges mit Ausrüstungsgegenständen in einer in drei Dimensionen bestimmten gegenseitigen Winkelbeziehung, dadurch gekennzeichnet, daß Instrumente verwendet werden, von denen jedes eine Meßachse aufweist und eine Anzeige ergibt, die stets eine Funktion der längs dieser Achse wirkenden Komponente des Erdschwerefeldes ist, und daß in dem Fahrzeug auf einer ersten Halterung für einen ersten Ausrüstungsgegenstand oder an dem auf der Halterung befestigten Ausrüstungsgegenstand mindestens zwei der Instrumente angebracht werden, deren Meßachsen in einer bekannten Winkelbeziehung zueinander stehen, und in dem Fahrzeug auf einer zweiten Halterung für einen zweiten Ausrüstungsgegenstand oder an dem auf der Halterung befestigten Ausrüstungsgegenstand mindestens zwei ao weitere Instrumente angebracht werden, deren Meßachsen in einer bekannten Winkelbeziehung zueinander stehen, daß das Fahrzeug in zwei gegenüber dem Erdschwerefeld unterschiedliche Winkellagen gebracht wird, wobei in jeder Lage die Instrumente abgelesen werden, und daß an Hand der abgelesenen Werte entweder die Halterungen in eine gewünschte gegenseitige Winkclbeziehung gebracht werden oder die tatsächliche gegenseitige Winkelbeziehung der Halterungen bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Instrumente Libtilen vorgesehen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g,ekennzeichnet, daß als Instrumente Beschleunigungsmesser verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2 zur Verwendung bei einem Fahrzeug, bei dem die erste Halterung eine Bezugshalterung und auf einer zweiten Haiterung ein Ausrüstungsgegenstand im Abstand zur Bezugshalterung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Bezugshalterung eine erste und eine zweite Fernanzeigelibelle angebracht werden, deren Meßathsen senkrecht aufeinander stehen, und an der zweiten Halterung oder an dem Ausrüstungsgegenstand eine dritte und vierte Fernanzeigelibelle angeordnet werden, deren Meßachsen senkrecht aufeinander und annähernd parallel zu der Achse der ersten bzw. zweiten Libelle stehen, daß die Winkellage des Fahrzeuges gegenüber dem Erdschwerefeld verstellt wird, bis die ersten und zweiten Libellen eine Nullanzeige liefern, und anschließend die Winkellage des Ausrüstungsgegenstandes gegenüber dem Fahrzeug um zu den Meßachsen der dritten und vierten Libelle parallele Achsen verändert wird, bis die dritte und vierte Libelle eine Nullanzeige liefern, daß die Winkellage des Fahrzeugs über einen beträchtlichen Winkel in einer senkrechten, die Achse der ersten Libelle enthaltenden Ebene verstellt, die Anzeige der zweiten Libelle beobachtet und erforderlichenfalls die Winkellage des Fahrzeugs geringfügig verändert wird, um die Nullanzeige der zweiten Libelle beizubehalten, und daß anschließend unter Beobachtung der Anzeige der vierten Libelle die Neiguna des Ausrüstungsgegenstandes gegenüber dem Fahrzeug um eine senkrecht auf den Meßachsen der dritten und vierten Libelle stehende Achse verstellt wird, bis die vierte Libelle eine Nullanzeige liefert.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als zweite Halterung eine gegenüber dem Fahrzeug um die Nick-, Roll- und Gierachse verstellbare Plattform verwendet wird und sich die dritte und vierte Libelle in einem Gehäuse befindet, das auf der Plattform oder dem Ausrüstungsgegenstand angebracht wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Fahrzeug ein Flugzeug ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Fmgzeug zwischen den beiden unterschiedlichen Winkellagen verstellt wird, indem es in Nickrichtung um di·.· Achse der Haupträder eines Flugzeug-Traggestelles geneigt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 bei dem das Fahrzeug ein Unterseeboot ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterseeboot zwi sehen den beiden unterschiedlichen Winkellagen gekippt wird.