DE2334496A1

DE2334496A1 - Vorrichtung zur stabilisierung einer schwenkbaren masse

Info

Publication number: DE2334496A1
Application number: DE19732334496
Authority: DE
Inventors: Jean-Luc Vogel
Original assignee: Etat Francais
Current assignee: Etat Francais
Priority date: 1972-07-07
Filing date: 1973-07-06
Publication date: 1974-01-24
Also published as: IT988852B; US3854378A; FR2192665A5; CH572199A5; GB1440017A; SE420021B

Description

L'Etat Fran?ais represents par Ie Delegue Ministeriel pour l'Armernent

10, Rue Saint-Dominique, 75 PARIS 7 / Frankreich

Unser Zeichen: E 756

Vorrichtung zur Stabilisierung einer schwenkbaren

Masse

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Stabilisierung einer schwenkbaren Masse.

Es ist bekannt, die Stabilisierung einer schwenkbaren Masse, die mit zwei Freiheitsgraden auf einem beweglichen Träger montiert ist, und insbesondere einer Waffe oder eines optischen oder elektronischen Instruments, das auf einem Fahrzeug montiert ist, durch einen im allgemeinen hydraulischen Servoantrieb zu erreichen. Dieser Servoantrieb ist so beschaffen, daß er einerseits durch die Richtvorrichtung und andererseits durch ein oder mehrere Trägheitsorgane gesteuert wird.

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Diese Anordnung unterscheidet sich also von der eines nicht stabilisierten Richtgeräts nur durch die Hinzufügung einer Servosteuervorrichtung, die im allgemeinen ßervoventlle und Trägheitsorgane wie Kreiselgeräte oder Gyrometer besitzt.

Mit dieser Anordnung können im wesentlichen aus den folgenden drei Gründen keine besonders guten Ergebnisse erzielt werden.

Die Schleifenverstärkung der Folgeregelung ist durch die niedrigen V/erte der Eigenfrequenzen der Verankerung der schwenkbaren Ma.sse stark beschränkt, wenn !Instabilitäten vermieden werden sollen.

Der Servoantrieb ist irreversibel und infolgedessen werden alle Trägheitsmomente, die durch die Bewegungen des Trägers erzeugt werden, auf den zu stabilisierenden Körper übertragen.

Es treten systematische Unwuchtserscheinungen auf, die insbesondere durch das Laden verursacht werden und die die durch die Bewegungen des Trägers erzeugten Trägheitskräfte in Trägheitsmomente umwandeln.

Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die diese drei Beschränkungen nicht aufweist und wesentlich wirkungsvoller ist.

Die erfindungsgeniäße Vorrichtung ist gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Übertragung von Antriebsinömenten auf die schxvenkbare Masse, die aus Drehmomentmotoren

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mit selir geringer Viskosität bestehen, die in direktem Eingriff an .der schwenkbaren Masse montiert sind, und durch Einrichtungen zur automatischen Korrektur der systematischen und zufälligen Unwucht, die aus einer direkt auf der zu stabilisierenden Einheit montierten Masseübertragungsvorrichtung bestehen.

Auf diese Weise erhält man einerseits einen vollständig reversiblen Antrieb, wodurch die schwenkbare Masse für das Trägheitsmoment unempfindlich wird, und andererseits eine automatische Korrektur der Unwucht, die die Wirkung der Trägheitskräfte ausschaltet. Die Schleifenverstärkung kann beträchtlich erhöht werden, da die Beschränkungen in diesem Fall auf die Eigenbiegefrequenzen der schwenkbaren Masse allein zurückzuführen sind. Schließlich ist die Stabilisierungsarbeit, die der Antrieb liefern muß, theoretisch Null und dieser kann somit klein dimensioniert sein.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, wobei auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird.

Die Figur zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, · die auf den Stabilisierungsmechanismus eines auf einem Geschützturm montierten Geschützrohrs angewandt ist.

Das Geschützrohr 1 ist auf einem Geschützturm (nicht dargestellt) montiert und ist um eine Achse x-x^ schwenkbar, die so gewählt ist, daß sie so nahe wie möglich am Schwerpunkt des Geschützrohrs, das die schwenkbare Masse darstellt, verläuft. Das Geschütz-

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rohr 1 besitzt eine Wiege 3, die mit einem metallischen Sektor 2 fest verbunden ist. Dieser Sektor 2 bildet den Läufer eines Drehmomentmotors mit sehr geringer Stabilisierungsviskosität, dessen Ständer 4 mit dem Geschützturm fest verbunden ist und den Erreger bildet. Der Drehmomentmotor · 2-4 wird elektrisch durch den in dem Steuerkasten 5 angeordneten Verstärker 6 gesteuert .

Die Einrichtungen zur automatischen Korrektur der systematischen und der zufälligen Unwucht besitzen eine Masse übertragungsvorrichtung, die direkt auf dem zu stabilisierenden Körper montiert ist. Diese Masseübertragungsvorrichtung besteht aus zwei Behältern 7 und 7a, die auf der schwenkbaren Masse bzw. dem Geschützrohr zu beiden Seiten der Achse x-x,, montiert sind. Die Behälter 7 und 7a enthalten eine gewisse Flüssigkeitsmenge, die eine Masse bildet, die durch Einwirkung einer zweifach wirkenden Pumpgruppe 8 von einem Behälter in den anderen übertragen werden kann. Der Motor der Pumpgruppe 8 wird seinerseits durch einen Verstärker 9 gesteuert.

Durch diese Übertragung,wird das Unwuchtsmoment der schwenkbaren Masse automatisch korrigiert. Die Verstärker 6 und 9, die den Erreger oder Ständer 4 des Drehmomentmotors bzw. die Pumpgruppe 8 steuern, werden durch die bei1O angelegte Regelabweichung zwischen dem Sollgeschv/indigkeitssignal, das von dem Richtgerät 12 kommt und durch den Leiter 11 übertragen wird,und dem Istgeschwindigkeitssignal der Waffe gesteuert, das durch das auf der Wiege 3 des Geschützrohrs montierte Gyrometer 14 gemessen wird und durch den Leiter 13 über-

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tragen wird. Die Verwendung von Trägheitsfühlern, wie des Gyrometers 14·, ist für den Betrieb der Vorrichtung jedoch nicht unbedingt erforderlich.

Die oben beschriebene Vorrichtung gestattet nicht die feste Verbindung des zu stabilisierenden Körpers mit dem Träger, das manuelle Richten oder die Durchführung von schnellen Einstellungen. Deshalb muß eine gebräuchliche Antriebsvorrichtung beibehalten werden, die jedoch kuppelbar ist.

Man verfügt somit über zwei Richtarten: Bei der ersten ist der Drehmomentmotor nicht unter Spannung und die Antriebsvorrichtung ist eingekuppelt und bei der zweiten ist der Drehmomentmotor aktiv und die Antriebsvorrichtung ist ausgekuppelt.

Die Figur zeigt eine gebräuchliche Antriebsvorrichtung, die aus einem Zahnrad 15 besteht, die mit einem Zahnsektor 16 kämmt, der an der Wiege J befestigt ist. Das Zahnrad ist an einer Welle 19 befestigt, die über eine elektromagnetische Kupplung 17 mit bekannten Richtmechanismen 18 zum manuellen Richten und zum schnellen Einstellen verbunden werden kann.

Während dem stabilisierten Richten ist die Kupplung 17, wie bereits gesagt wurde, ausgekuppelt.

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Claims

Patentansprüche

Λ J Vorrichtung zur Stabilisierung einer schwenkbaren Masse, die in zwei Freiheitsgraden auf einem beweg- . liehen Träger montiert ist, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Übertragung von Antriebsmomenten auf die schwenkbare Masse, die aus Drehmomentmotoren mit sehr geringer Viskosität bestehen, die in direktem Eingriff mit der schwenkbaren Masse montiert sind, und durch Einrichtungen zur automatischen Korrektur der systematischen und der zufälligen Unwucht, die aus einer direkt auf der zu stabilisierenden Einheit montierten Masseübertragungsvorrichtung bestehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die schwenkbare Masse aus einem Geschützrohr besteht, das gegenüber einem Geschützturm um eine horizontale Achse verschv/enkbar ist, "die so nahe wie möglich am Schwerpunkt der schwenkbaren Masse verläuft, und an dem an einem seiner Enden ein metallischer Sektor befestigt ist, der den Läufer eines zur Stabilisierung dienenden Drehmoment motors bildet, dessen Ständer an dem Geschützturm befestigt ist und den Erreger bildet.

J. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Masseübertragungsvorrichtung aus zwei zu beiden Seiten der Schwenkachse auf der schwenkbaren Masse montierten Behältern besteht, die eine Flüssigkeit enthalten, die eine Masse bildet, die über eine Pumpgruppe von einem Behälter in den anderen übertragen werden kann.

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4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Erreger des Drehmomentmotors und der Motor der Pumpgruppe (Jeweils durch einen von zwei Verstärkern gesteuert wird, die durch die Abweichung zwischen der von dem Richtgerät kommenden Sollgeschwindigkeit und der von einem auf der schwenkbaren Masse montierten Gyrometer gemessenen Istgeschwindigkeit der schwenkbaren Masse gesteuert werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die schwenkbare Masse durch eine Vorrichtung angetrieben wird, die aus einem an der schwenkbaren Masse befestigten Zahnsektor besteht, der mit einem Zahnrad zusammenarbeitet, das über eine Kupplung mit den bekannten Mechanismen zum manuellen Richten und schnellen Einstellen verbindbar · ist.

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