DE262027C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft Pendelvisierinstrumente für Luftfahrzeuge, wie solche für den Zweck vorgeschlagen worden sind, um während der Fahrt die Neigung der Visierlinie zu ermitteln und zu verwirklichen, bei der diese Linie durch den Treffpunkt eines Geschosses geht, das der Visierende im Augenblick des Visierens auslöst. Sie bietet einen einfachen Weg, um ein bekanntes Verfahren zu jener

ίο Ermittelung und Verwirklichung der , erforderlichen Neigung der Visierlinie auszuführen. Es besteht dieses Verfahren darin, daß nach Feststellung der Fallzeit (Flugzeit) des Geschosses (oder auch zugleich mit der praktischen Bestimmung dieser Zeit durch ein Probegeschoß) der Gesichtsfeldwinkel beobachtet wird, durch den sich während dieser Zeit ein in der Fahrtrichtung liegendes Probeobj ekt^; bewegt. Um denselben Winkel muß clie Visierlinie in der Fahrtrichtung der Lotlinie voreilen, wenn sie durch den Treffpunkt des Geschosse"! gehen soll. Diese Neigung läßt sich nur verwirklichen, wenn die Visierlinie in der Fahrtrichtung einstellbar ist. Die einstellbare Visierlinie findet deshalb auch schon zur Beobachtung des erwähnten Ge-' sichtsfeldwinkels Verwendung, indem man mit ihr die Bewegung des Probeobjekts verfolgt. Bei dem bekannten Verfahren wird der Übergang der Visierlinie aus der Stellung, in die sie bei der Beobachtung des Probeobjekts gelangt ist, in diejenige Stellung, in der sie der Lotlinie in der Fahrtrichtung voraneilt, dadurch vollzogen, daß der die Visierlinie verkörpernde Teil des Visierinstruments um die Lotlinie um i8o° gedreht wird.

Nach der Erfindung wird zusammen mit jener ersten Visierlinie, die zur Beobachtung des Probeobjekts dient, noch eine zweite Visierlinie derart miteingestellt, daß sie von der Lotebene, die durch die Pendelachse geht, stets in entgegengesetzter Richtung wie die erste Visierlinie und um einen Winkelbetrag abweicht, der zu der entsprechenden Abweichung der ersten Visierlinie in einem festen Verhältnis steht. Wird dann mit der ersten ViSiCrHnIe₁ eines solchen Instruments, die Bewegung eines Probeobjekts während einer Zeit, die zu der Fallzeit in eben jenem Verhältnis steht, verfolgt, so geht dabei die zweite A^isierlinie in eine Lage über, in der sie der Lotlinie um den erforderlichen Winkel voraneilt. Soll die Fallzeit bei der Beobachtung eines Probeobjekts mit Hilfe eines Probegeschosses bestimmt werden können, so muß jenes Verhältnis so gewählt sein, daß beide Visierlinien stets um gleiche Winkel von der Lotebene, die durch die Pendelachse geht, abweichen; verzichtet man auf diese Möglichkeit, so kann man die Genauigkeit der Ein-Stellung der zweiten Visierlinie erhöhen, indem man jenes Verhältnis so wählt, daß die Beobachtungszeit ein Vielfaches der Fallzeit wird.

Anstatt eine besondere zweite Visierlinie vorzusehen und sie gleichzeitig mit der ersten einzustellen, kann man sich auch auf eine einzige Visierlinie beschränken und mit Hilfe einer Umschaltvorrichtung aus ihr nach Ablauf der Beobachtungszeit die zweite Visierlinie bilden, wobei bei der Einstellung der ersten Visierlinie nur ein Anschlag oder eine

Marke für die zur Bildung der zweiten Visierlinie gehörende Stellung der Umschaltvorrichtung miteingestellt wird.

Will man zum Zwecke genauerer Beobachtung die Visierlinien in einem Visierfernrohr verkörpern, so kann dieses demnach entweder ein Paar von Fernrohren je mit Visiermarke enthalten, deren jedes eine der beiden Visierlinien darbietet und deren Visierrichtungen

ίο in der angegebenen Weise gemeinsam einstellbar sind, oder nur ein Einzelfernrohr enthalten, das mit Hilfe.einer Umschaltvorrichtung nacheinander zur Verkörperung der einen und der anderen Visierlinie dient. BiI-det man bei Verwendung eines Paares von Fernrohren mindestens eins so aus, daß es zur Einstellung der von ihm verkörperten Visierlinie nicht im ganzen bewegt wird (indem z. B. das Okular an der Verstellbewegung nicht teilnimmt), so können den Fernrohren diejenigen optischen Teile, die nicht in beiden Fernrohren an der Einstellung der Visierlinie beteiligt sind, gemeinsam sein und entweder' abwechselnd (z. B. mit Hilfe einer Wechselvorrichtung) oder gleichzeitig (z.B. mit Hilfe eines Scheideprismensystems) der Beobachtung der beiden Marken und der zu diesen gehörenden Bildfelder dienen. Der Verwendung eines Paares von Fernrohren, denen optische Teile gemeinsam sind, entspricht die Verwendung eines Einzelfernrohres, bei dem zur Bildung der zweiten Visierlinie die Umschaltvorrichtung nicht für sämtliche optische Teile eine neue Lage herbeiführt.

Bei einem Visierfernrohr, das ein Paar von Fernrohren enthält, '.deren Visierlinien um gleiche Winkel von der durch die Pendelachse gehenden Lotebene abweichen sollen, können die beiden Marken fest miteinander verbunden und die erforderliche gegensätzliche Verschiebung der Marken gegen die Bildfeldausfüllung dadurch bewirkt werden, daß in dem Feld der einen Marke ein vollständig aufgerichtetes, in dem der anderen Marke ein in der Einstellrichtung der Doppelmarke umgekehrtes Bild des Objekts erzeugt wird. Das einem solchen Visierfernrohr entsprechende Instrument mit einem Einzelfernrohr in Verbindung mit einer Umschaltvorrichtung ergibt sich, wenn man die beiden Marken in eine verschmilzt, in deren Feld ein einziges Bild des Objekts erzeugt wird, und außerdem aus- und einschaltbare optische Mittel anordnet, um in der Einstellrichtung der Marke das Bild umzukehren.

Das in Fig. 1 bis 3 der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt ein Visierfernrohr, das beide Visierlinien gleichzeitig darbietet. Hinter einem Objektiv α ist ein Linsenumkehrsystem V-, b² und ein Okular c\ c² angeordnet. Der Fernrohrkörper d ist in einer Gabel e gelagert und an seinem unteren Ende mit einem Pendelgewicht d¹ ausgestattet. Zwei Schlitten f¹ und f² tragen j e einen unmittelbar unter bzw. über der Okularbrennebene liegenden, und auf der Schwingungsebene des Fernrohres senkrecht stehenden Faden g¹ bzw. g². Zur Verschiebung der beiden .Schlitten, die in der Zeichnung je die größte Abweichung von derjenigen Stellung haben, in der der zugehörige Faden durch die optische Achse des Fernrohres geht, parallel zur Okularbrennebene dient ein im Fernrohrkörper gelagerter Bolzen h, der mit einem Knopf h¹ ausgestattet ist und mit Gewinde in die beiden Schlitten eingreift. Dabei ist das zu dem Schlitten g¹ gehörende Gewinde von geringerer Steigung als das zu dem Schlitten g² gehörende und von entgegengesetztem Steigungssinn. Die Gabel e ist am Flugzeug so zu befestigen, daß die Schwingungsebene des Fernrohres · derjenigen lotrechten Ebene parallel ist, die die Längsachse des Flugzeuges enthält und der Faden g¹ bei der Bewegung des Flugzeuges der vorangehende ist. Bei der Anwendung des Instruments bietet der Faden g² die zur Verfolgung der Bewegung eines Probeobjekts gehörende Visierlinie dar. während bei dieser Verfolgung gleichzeitig der Faden g¹ in eine Lage übergeführt wird, in der er die zweite, der Lotlinie voraneilende Visierlinie verkörpert. Der Winkel, um den diese zweite Visierlinie dabei von der Lotebene, die durch die Pendelachse geht, abweicht, steht zu dem entsprechenden Abweichungswinkel jener ersten Visierlinie in demselben Verhältnis, wie die Steigung des zu dem Schlitten f¹. gehörenden Gewindes zu der Steigung des anderen Gewindes.

Das durch Fig. 4 bis 6 veranschaulichte zweite Ausführungsbeispiel zeigt ein Visierfernrohr, das nur eine Visiermarke enthält, die mit Hilfe einer Umschaltvorrichtung nacheinander zur Verkörperung der einen und der anderen Visierlinie dient. Vor das Objektiver des Fernrohres ist ein Prismensystem geschaltet, das aus einem Pentagonalprisma i¹ mit einem Dach auf einer der Spiegelflächen und aus einem einfachen Spiegelprisma i² besteht. Das Prisma i¹ ist im Fernrohrkörper d unbeweglich gelagert, während das Prisma i² mit Hilfe einer, an ihm befestigten Welle k¹ in der Ebene seines Hauptschnittes drehbar ist. Zu einer solchen Drehung dient ein mit der Welle k¹ verbundenes Segment k² eines Schneckenrades und ein mit einem linksgängigen Schneckengewinde I¹ versehener Bolzen I, der an seinem rechten Ende mit einem Knopf I² ausgestattet ist. Auf der rechten Seite ist der Bolzen I unmittelbar, auf der linken unter Vermittlung ,einer eingeschraubten Büchse m, die an ihrem linken Ende als

Knopf m¹ ausgebildet ist, im Fernrohrkörper d gelagert. Durch eine Mutter m? wird der Bolzen dabei an einer achsialen Verschiebung gegen die Büchse verhindert. Zwischen seiner linken Lagerstelle und dem Schneckengewinde I¹ ist der Bolzen mit einem rechtsgängigen Schraubengewinde I^s ausgestattet, das von größerer Steigung als das Schneckengewinde ist. Ein Mutterstück /⁴, durch das

ίο der Bolzen hindurchgeführt ist, wird durch einen Stift I³, der sich in einem Schlitz I^s führt, an einer Drehung verhindert. In der Brennebene des Okulars c¹, c² ist auf einer durchsichtigen Platte η eine Strichmarke η¹ angeordnet, deren Richtung auf der.Hauptspiegelungsebene des Prismas i² senkrecht steht. Der Fernrohrkörper d ist mit einem Ausgleichgewicht d¹ versehen und in einer Gabel e so gelagert, daß seine Schwingungsebene auf der Strichmarke senkrecht steht. Die Gabel ist am Flugzeug so zu befestigen, daß die Schwingungsebene derjenigen lotrechten Ebene parallel ist, die die Längsachse des Flugzeuges enthält, und der Achsenstrahl entgegengesetzt der Flugrichtung aus dem Prisma i- austritt. Wird bei der Verfolgung der Bewegung eines Probeobjekts das Prisma i² mit Hilfe des Bolzens I und des Schneckenradsegmentes k² aus der in Fig. 4 dargestellten Lage im Sinne der Uhrzeigerbewegung gedreht, so wandert gleichzeitig das Mutterstück /⁴ aus der Stellung, die es in der Zeichnung einnimmt, nach rechts. Als Umschaltvorrichtung, um nach Ablauf der Beobachtungszeit aus der ersten Visierlinie die zweite zu bilden, dient die Lagerbüchsem. Durch Herausschrauben dieser Büchse wird die Schnecke in achsialer Richtung nach links verschoben und dadurch das Schneckenradsegment und mit. ihm das Prisma i² zurückgedreht, wobei die Rückwärtsbewegung durch das als Anschlag dienende Mutterstück Z⁴ begrenzt wird. Entsprechend der größeren Steigung des Mutterstückes gegenüber der des Schneckengewindes dreht sich das Prisma i² über seine in Fig. 4 dargestellte Ausgangslage hinaus, so daß die zweite A^isierlinie, wie erforderlich, der Lotlinie voraneilt. Der Winkel, um den die erste Visierlinie am Ende der Beobachtungszeit von der durch die Pendelachse gehenden Lotebene abweicht, verhält sich zu dem entsprechenden Abweichungswinkel der zweiten Visierlinie so, wie sich die Steigung des Schneckengewindes zu dem Unterschied zwischen der Steigung des Mutterstückes /⁴. und der des Schneckengewindes verhält.

In Fig. 7 bis 10 ist als drittes Beispiel ein Visierfernrohr dargestellt, in dem zwei fest miteinander verbundene Visiermarken angeordnet sind. Gleichzeitig ist durch diese Figuren ein Beispiel für eine Markeneinstellvorrichtung veranschaulicht, durch deren Betätigung keine nennenswerten Kräfte auf das Fernrohr übertragen werden, die seine Stabilisierung stören könnten. Zu zwei Objektiven a¹ und α² gehört ein ihnen gemeinsames Okular c¹, c². Vor die Objektive ist ein ihnen ebenfalls gemeinsames Pentagonalprisma i geschaltet. Hinter den Objektiven ist ein Prismensystem angeordnet, das aus einem Dachprisma i^s, dessen Dachkante mit i° bezeichnet ist, und einem einfachen Spiegelprisma i⁴, dessen Hypotenusenfläche versilbert ist, zusammengekittet ist. Die miteinander verbundenen Märken werden durch einen in der Okularbrennebene liegenden Faden g gebildet, der in einem quer zur Längsrichtung des Fadens verschieblichen Schlitten / befestigt ist, so daß er zur Hälfte zu dem von dem Objektiv a¹ und zur Hälfte zu dem von dem Objektiv a² entworfenen Bilde gehört. Zwei Ansätze /^s dieses Schlittens sind je mit einem Stift /⁴ versehen. Eine über den Fernrohrkörper geschobene Hülse 0, die in der Achsenrichtung der Objektive gegen den Fernrohrkörper verschieblich, aber an einer Drehung gegen ihn verhindert ist, ist mit zwei unter 45° g^g^n die Verschiebungsrichtung des Schlittens / geneigten Schlitzen o° ausge- go stattet, in deren jedem sich einer der Stifte/⁴ führt. Die Hülse 0 trägt ein Pendelgewicht d¹ und ist durch ein doppeltes Kugeldrucklager o¹ mit einer zweiten Hülse p verbunden, die an ihrem linken Ende innen mit einem Muttergewinde versehen ist. Der Fernrohrkörper d ist in einem gabelförmigen Körper e so gelagert, daß seine Schwingungsebene auf der Längsrichtung des Fadens senkrecht steht. Eine Trommel q ist an dem Lagerkörper e drehbar gelagert und mit einem Rohransatz q¹ ausgestattet, der mit Gewinde in das Muttergewinde der Hülse p eingreift, so daß durch eine Drehung der Trommel die Hülse p und mit ihr die Hülse 0 in der Achsenrichtung der Objektive verschoben wird und mit Hilfe der Schlitze o° eine Verstellung der Doppelmarke bewirkt. Der Lagerkörper e ist am Flugzeug wiederum so zu befestigen, daß die Schwingungsebene des Fernrohres derjenigen lotrechten Ebene parallel ist, die die.Längsachse des Flugzeuges enthält. Da die zu dem Objektiv a¹ gehörende Bildfeldausfüllung vollständig aufgerichtet, die zu dem Objektiv fl² gehörende in der Einstellrichtung der Doppelmarke umgekehrt ist, so entspricht einer Verschiebung des Fadens eine gegensätzliche Bewegung der beiden Visierlinien. Nach Belieben kann die zu dem einen oder die zu dem anderen Teil des Fadens gehörende Visierlinie als erste Visierlinie zur Verfolgung der Bewegung eines Probeobjekts dienen, wäh-

rend dabei die hierzu nicht verwendete Visierlinie als zweite Visierlinie stets in entgegengesetzter Richtung" wie die erste Visierlinie und um den gleichen Winkelbetrag wie diese von der durch die Pendelachse gehenden Lotebene abweicht.

Das in Fig. ii bis 13 dargestellte vierte Beispiel kann man dadurch aus dem vorigen hervorgehen lassen, daß man ■ die beiden Objektive und die beiden Marken in ein Objektiv und in eine Marke verschmilzt, so daß in dem Felde der Marke ein einziges Bild des Objekts erzeugt wird. Von den beiden hinter dem Objektiv angeordneten Prismen des vorigen Beispieles ist dabei immer nur eines eingeschaltet, so daß durch Ausschalten dieses Prismas und Einschalten des anderen das Bild in der Einstell richtung der Marke umgekehrt werden kann. Es ist ferner die Markenein-Stellvorrichtung des vorigen Beispieles hier durch eine einfachere ersetzt. Vor ein Objektiv a ist ein Pentagonalprisma i geschaltet. Ein Okular c¹, c~ ist in seiner Brennebene mit einem Faden g ausgestattet, der parallel zur Achse des Objektivs in einem Rahmen f befestigt ist. Dieser Rahmen ist mit Hilfe eines Schraubenbolzens h, der mit einem Knopf h¹ versehen ist, in der Brennebene des Okulars senkrecht zur Längsrichtung des Fadens verschiebbar. Zwischen dem Objektiv und dem Okular sind in einem im Fernrohrkörper d drehbar gelagerten Halter r, ein Dachprisma i³ und ein einfaches Spiegelpfisma i⁴ so angeordnet, daß die Dachkantet⁰ des Prismas»³ der Hypotenusenfläche des Prismas i'¹ zugekehrt ist. Werden die beiden Prismen mit Hilfe eines Knopfes r°, der an dem Halter r angeordnet ist, um i8o° in ihrer gemeinsamen Hauptschnittebene gedreht, so wird dadurch statt des Prismas i³, das bei der in der Zeichnung dargestellten Lage des Halters r von den Strahlen durchsetzt wird, das Prisma i* in den Strahlengang geschaltet. Eine Einschnappfeder j- dient zur Sicherung des HaI-ters in seinen beiden Gebrauchsstellungen. Ist das Prisma i^s eingeschaltet, so wird dem Beobachter ein aufrechtes Bild dargeboten, im anderen Falle ist das dargebotene Bild in der Einstellrichtung des Fadens umgekehrt.

Der Fernrohrkörper d ist mit einem Pendelgewicht d¹ ausgestattet und in einem gabelförmigen Körper e so gelagert, daß seine Schwingungsebene auf der Längsrichtung des Fadens g senkrecht steht. Der Lagerkörper ist am Flugzeug wiederum so zu befestigen, daß die Schwingungsebene derjenigen lotrechten Ebene parallel ist, die die Längsachse des Flugzeuges enthält. Nach Belieben kann zur Verfolgung der Bewegung eines Probeobjekts das eine oder das andere der beiden in ου dem Halter r angeordneten Prismen in den Strahlengang geschaltet werden. W^Tird durch Umschalten der Prismen nach Ablauf der Beobachtungszeit das Bild in der Verschiebungsrichtung des Fadens umgekehrt, so weicht die dadurch gebildete zweite Visierlinie in entgegengesetzter Richtung und um den gleichen Winkelbetrag von der durch die Pendelachse gehenden Lotebene ab, wie die erste Visierlinie am Ende der Beobachtungszeit.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Visierinstrument für Luftfahrzeuge mit einer Visierlinie, die mit einstellbarer Neigung abwärts gerichtet und in ihrer Einstellebene durch eine Pendeleinrichtung stabilisiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß noch eine zweite Visierlinie vorgesehen ist, die bei Einstellung der ersten derart miteingestellt wird, daß sie von der Lotebene, die durch die Pendelachse geht, stets in entgegengesetzter Richtung wie die erste Visierlinie und um einen Winkelbetrag abweicht, der zu der entsprechenden Abweichung der ersten Visierlinie in einem festen Verhältnis steht.

2. Visierinstrument nach Anspruch 1,

. dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Visierlinie mit Hilfe einer Umschaltvor-

·■. . richtung aus der ersten gebildet wird, und daß durch die Einstellung der ersten Visierlinie nur ein Anschlag oder eine Marke für die Umschaltvorrichtung miteingestellt wird.

3. Visierfernrohr nach Anspruch 1, dessen beide Visierlinien um gleiche Winkel'von der Lotebene, die durch die,Pendelachse geht, abweichen, dadurch gekenrizeichnet, daß die zwei Visiermarken fest verbunden sind und in dem Feld der einen Marke ein vollständig aufgerichtetes, in dem der anderen Marke ein in der Einstellrichtung der Doppelmarke umgekehrtes Bild des Objekts erzeugt wird.

4. Visierfernrohr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden \^isiermarken in eine verschmolzen sind, in deren Feld ein einziges Bild des Ob- u₀ jekts erzeugt wird, daß aber außerdem optische Mittel aus- und einschaltbar angeordnet sind, um in der Einstellrichtung" der Marke das Bild umzukehren..

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.