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Schaltungsanordnung zur Sicherung von
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elektrisch betätigten Waffensystemen.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zur Sicherung
von elektrisch betätigten Waffensystemen, bei der die Zustände "Sicher" und "Feuerbereit"
jeweils durch stabile,von außen einstellbare elektrische Schaltzustände gegeben
sind.
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Für die Sicherheit des Bedienungspersonals von elektrisch betätigten
Waffensystemen, insbesondere schweren Waffensystemen, ist es wichtig, jederzeit
einen sicheren elektrischen Zustand des Waffensystems herstellen zu können.
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Aus diesem Grund wird in manchen Betriebszuständen des Waffensystems
der Zustand "Sicher" hergestellt bzw. der
Bediener (z.B. Ladeschütze)
kann jederzeit manuell diesen Zustand anwählen.
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Der Zustand "Feuerbereit" soll nur kurz vor der beabsichtigten Schuß
abgabe angewählt werden, um ein höchstes Maß an Sicherheit für das Bedienungspersonal
zu erreichen.
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Bei den bekannten Waffensystemen, insbesondere an Kampfpanzern, wird
der Zustand "Sicher/Feuerbereit" mit einem Umschalter angewählt. Dies hat zur Folge,
daß ein automatisches Zurücksetzen des Systems in den Zustand "Sicher" nicht möglich
ist. Der Zustand "Sicher" kann nur durch manuellen Eingriff des Bedieners erfolgen,
so daß das Ausschalten in gefährlichen Situationen weitgehend von der Reaktionsfähigkeit
des Bedienungspersonals abhängt.
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Bei den bekannten Systemen ist für die Schußabgabe zuerst der Umschalter
"Sicher/Feuerbereit" in Stellung "Feuerbereit" zu bringen und dann erst ist der
Abfeuertaster zu betätigen.
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Wird dieser Ablauf eingehalten, so ist eine einwandfreie Funktion
des Systems gegeben.
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Wird jedoch aus irgendwelchen Gründen, z.B. durch Bedienungsfehler,
die Betätigungsreihenfolge geändert, und zuerst der Abfeuertaster betätigt, in dieser
Stellung festgehalten und dann erst das System mit dem Umschalter "Sicher/Feuerbereit"
in den Zustand Feuerbereit" geschaltet, so entsteht der unerwünschte Fall, daß der
Schuß bei Anwahl des Zustandes "Feuerbereit" bricht.
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Wird bei den bekannten Systemen mit Betätigen des Abfeuertasters gleichzeitig
der Umschalter "Sicher/Feuerbereit" in den Zustand "Sicher" geschaltet, so nimmt
das System einen undefinierten Zustand ein. Je nach Schaltzeit der elektrischen
Bauelemente kann dabei der Schuß brechen oder
das System den Zustand
"Sicher" annehmen. Ähnliche Probleme können entstehen, wenn gleichzeitig mit Betätigen
des Abfeuertasters das System mit dem Umschalter "Sicher/Feuerbereit in den Zustand
"Feuerbereit" geschaltet wird.
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Durch dauerndes und/oder mehrmaliges Betätigen des Abfeuertasters
und des Umschalters "Sicher/Feuerbereit" in wechselnder Reihenfolge kann es bei
den bekannten Systemen zu unkontrollierten Mehrfachabfeuerungen kommen.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand darin, eine Schaltungsanordnung
zur Sicherung von elektrisch betätigten Waffensystemen der eingangs erwähnten Art
zu schaffen, mit der die oben erwähnten Nachteile vermieden werden und die insbesondere
folgende Eigenschaften aufweist: 1. Das System läßt sich nur abfeuern, wenn zuerst
der Zustand "Feuerbereit" hergestellt und dann der Abfeuertaster betätigt wird.
Eine umgekehrte Betätigungsreihenfolge bewirkt, daß das System automatisch den Zustand
"Sicher" annimmt.
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2. Bei jeder Fehlbedienung und Fehlfunktion, insbesondere beim gleichzeitigen
Betätigen verschiedener Funktionstasten, geht das System in den Zustand "Sicher"
über.
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3. Nach Betätigen des Abfeuertasters (Schußabgabe) geht das System
automatisch vom Zustand nFeuerbereit"in den Zustand "Sicher" über. Es muß also nicht
manuell zurückgestellt werden.
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4. Die Zeit des Abfeuerimpulses für das Zünden der Kartusche ist unabhängig
von der Betätigungszeit des Abfeuertasters.
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Extrem kurzes Betätigen des Abfeuertasters bewirkt eine definierte
Abfeuerimpulszeit und ein automatisches Zurücksetzen in den Zustand Sicher",
Die
Lösung dieser Aufgabe geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß die Schaltung ein Flipflop
aufweist, mit einem Grundzustand "Löschen", in dem das Ausgangssignal O und einem
weiteren Zustand "Setzen", in dem das Ausgangssignal 1 erscheint, wobei der Zustand
"Löschen" dem Zustand "Sicher" des Waffensystems und der Zustand "Setzen" dem Zustand
"Feuerbereit" des Waffensystems zugeordnet ist, und daß der Ausgang des Flipflops
mit dem einen Eingang eines UND-Schaltgliedes verbunden ist, dessen anderer Eingang
mit einem Taster Abfeuert und dessen Ausgang mit einer Vorrichtung zur Erzeugung
des Abfeuerimpulses, sowie einer Vorrichtung zur zeitlich verzögerten Abgabe eines
Löschsignals verbunden ist, und daß das Flipflop einen dynamischen mit einem Taster
"Feuerbereit" verbundenen Setzeingang und mindestens vier disjunktiv verknüpfte
Löscheingänge aufweist, wobei einer der Löscheingänge, der als komplementierter
Eingang wirkt, mit einer Versorgungsspannungsquelle verbunden ist, während die anderen
Löscheingänge jeweils mit einem Taster "Sicher", der Vorrichtung zur zeitlich verzögerten
Abgabe eines Löschsignals und einer Vorrichtung zur Erzeugung eines zusätzlichen
Löschsignals bei Betätigung des Tasters Abfeuert im Zustand "Sicher" verbunden sind.
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Die Angabe, daß das Flipflop einen Grundzustand "Löschen" aufweist,
soll im Sinne der Erfindung bedeuten, daß das Flipflop immer dann den Zustand "Löschen"
annimmt, wenn irgendeines der Löschsignale auftritt, ganz gleich, ob gleichzeitig
ein Setzsignal auftritt oder nicht. Nur, wenn lediglich das Signal "Setzen" auftritt,
geht das Flipflop in diesen Zustand über.
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Daß der Setzeingang als dynamischer Eingang ausgebildet ist, soll
im Sinne der Erfindung besagen, daß das Flipflop, wenn kein Löschsignal anliegt,
auch bei einem nur kurzzeitig auftretenden Setzsignal in den Zustand "Sizen" übergeht.
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Die Tatsache, daß der eine mit der Versorgungsspannungsquelle verbundene
Löscheingang als komplementierter Eingang wirkt, hat zur Folge, daß der Zustand
"Löschen" und damit der Zustand "Sicher" des Waffensystems auch dann eintritt, wenn
die Versorgungsspannung ausfällt. Wie weiter unten anhand eines Ausführungsbeispieles
genauer erläutert wird, erfüllt die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung die oben
aufgestellten Forderungen. Die Zustände "Sicher" und "Feuerbereit" werden durch
getrennte Taster angewählt und gespeichert. Sie sind gegeneinander verriegelt, so
daß keine undefinierten Zustände auftreten können.
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Es hat sich für verschiedene Zwecke als vorteilhaft erwiesen, wenn
das Flipflop weitere Löscheingänge aufweist zur Sicherung des Waffensystems von
außen in bestimmten Betriebszuständen. So kann beispielsweise während des Zustandes
"Laden" oder während der Bedienung einer anderen Waffe ein Löschsignal angelegt
und damit das System im Zustand "Sicher" festgehalten werden.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Ausgang des Flipflops mit dem
komplementierten Eingang eines Inhibitionsschaltgliedes verbunden ist, dessen anderer
Eingang mit der Versorgungsspannungsquelle und dessen Ausgang mit einer Anzeigevorrichtung
für den Zustand "Sicher" verbunden ist.
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Weiterhin kann der dem Ausgang des Flipflops zugewandte Eingang des
UND-Schaltgliedes mit einer Anzeigevorrichtung für den Zustand "Feuerbereit" verbunden
sein.
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Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn die Vorrichtung
zur Erzeugung eines zusätzlichen Löschsignals ein erstes Inhibitionsschaltglied
aufweist, das zwischen den Ausgang.des Flipflops und den einen Eingang des UND-Schaltgliedes
eingeschaltet ist und ein zweites Inhibitionsschaltglied, das zwischen dem Taster
"Abfeuern" und dem dieser Vorrichtung zugeordneten Löscheingang des Flipflops
eingeschaltet
ist, wobei der komplementierte Eingang des ersten Inhibitionsschaltgliedes mit dem
Ausgang des zweiten Inhibitionsschaltgliedes und der komplementierte Eingang des
zweiten Inhibitionsschaltgliedes mit dem Ausgang des Flipflops verbunden ist.
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Die Vorrichtung zur zeitlich verzögerten Abgabe eines Löschsignals
kann vorteilhaft ein Flipflop mit einem Zustand "Löschen" und einem Zustand "Setzen"
aufweisen, dessen Ausgang über ein Zeitglied mit dem dieser Vorrichtung zugeordneten
Löscheingang des ersten Flipflops verbunden ist, während sein Setzeingang mit dem
Eingang der Vorrichtung zur Erzeugung des Abfeuerimpulses verbunden ist und sein
Löscheingang mit dem Ausgang des ersten Flipflops so verbunden ist, daß dieses zweite
Flipflop im Zustand "Sicher" gelöscht wird.
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Schließlich hat es sich noch als zweckmäßig erwiesen, wenn ein Sperrsignal
im Betriebszustand "Laden" des Waffensystems einerseits einem Löscheingang des ersten
Flipflops und andererseits dem komplementierten Eingang eines zwischen den Ausgang
des UND-Schaltgliedes und die Vorrichtung zur Erzeugung des Abfeuerimpulses geschalteten
Inhibitionsschaltgliedes zugeführt wird.
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Im folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnung ein Ausführungsbeispiel
für die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung näher beschrieben.
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Die in der Zeichnung dargestellte Schaltungsanordnung weist ein sich
aus einem Inhibitionsschaltglied und einem UND-Schaltglied zusammensetzendes erstes
Flipflop FF1 auf.
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Der Setzeingang des Flipflops FF1 ist über den Taster 3 "Feuerbereit"
mit der Versorgungsspannungsquelle 1 verbunden. Weiterhin weist das Flipflop FF1
insgesamt sechs
Löscheingänge auf.
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Ein Löscheingang ist mit der Versorgungsspannungsquelle 1 direkt verbunden
und bewirkt die Löschung des Flipflops FFl wenn kein Signal an ihm anliegt, also
wenn die Versorgungsspannung unterbrochen ist.
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Ein Löscheingang ist über den Taster 5 sicher" mit der Versorgungsspannungsquelle
1 verbunden. Er dient zur manuellen Eingabe des Löchsignals zur Erzeugung des Zustandes
"Sicher" .
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Das Flipflop FF1 wird ebenfalls gelöscht oder bleibt im Löschzustand,
wenn an den Löscheingängen 6 "MG" und 7a "Laden" ein Signal anliegt.
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Zwei weitere Löscheingänge 8 und 10 werden weiter unten näher erläutert.
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Am Ausgang 11 des Flipflops FF1 erscheint im Zustand "Löschen das
Signal 0, im Zustand "Setzen" das Signal 1.
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Der Ausgang 11 des Flipflops FF1 ist über ein Inhibitionsschaltglied
Spl mit einer Anzeigelampe 2 verbunden, die den Zustand "Sicher" anzeigt. Weiterhin
ist der Ausgang 11 über ein Inhibitionsschaltglied Sp2 und ein UND-Schaltglied Sp5,
sowie ein weiteres Inhibitionsschaltglied Sp4 mit dem Eingang der Abfeuervorrichtug
12 und mit dem Eingang eines zweiten Flipflops FF2 verbunden, dessen Ausgang über
ein Zeitglied T mit dem Löscheingang 10 des ersten Flipflops FF1 verbunden ist.
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Der Taster 9 "Abfeuern" ist mit dem Eingang des UND-Schaltgliedes
Sp5 und mit dem Eingang eines Inhibitionsschalten gliedes Sp3 verbunden, dessen
Ausgang mit dem kompleitlltierten Eingang des Inhibitionsschaltgliedes Sp2 und dem
Löscheingang
8 des ersten Flipflops FF1 verbunden ist.
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Weiterhin ist der komplementierte Eingang des Inhibitionsschaltgliedes
Sp3 mit dem Ausgang 11 des Flipflops FF1 und der Ausgang des Inhibitionsschaltgliedes
Sp2 mit einer Anzeigelampe 4 für den Zustand "Feuerbereit" verbunden.
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Die aus der Zeichnung ablesbare Wirkungsweise der Schaltungsanordnung
ist folgende: Nach Anlegen der Versorgungsspannung befindet sich das Flipflop FF1
im Zustand "Löschen" und damit wird automatisch über das Inhibitionsschaltglied
Spl der Zustand "Sicher" eingeschaltet. Die Anzeigelampe 2 HW Sicher" leuchtet auf,
unter der Voraussetzung, daß das Inhibitionsschaltglied Spl über ein Signal vom
Ausgang 11 des Flipflops FF1 nicht gesperrt ist.
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Wird der Taster 3 HW Feuerbereit" betätigt, so wird unter der Voraussetzung,
daß an den Löscheingängen 6 "MG" und/oder 7a "Laden" und/oder 13 HW Sicher" und/oder
10 "Abfeuerimpuls" und/oder 8 "Abfeuertaste" kein Sperrsignal anliegt, das Flipflop
FF1 gesetzt. Durch das am Ausgang 11 des Flipflops FF1 entstehende Ausgangssignal
wird nunmehr das Inhibitionsschaltglied Spl gesperrt und die Anzeigelampe 2 erlischt.
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Gleichzeitig wird vom Ausgang 11 des Flipflops FF1 aus das Inhibitionsschaltglied
Sp3 gesperrt und, wenn an dem Inhibitionsschaltglied Sp2 kein Sperrsignal anliegt,
über das Inhibitionsschaltglied Sp2 die Anzeigelampe 4 "HW Feuerbereit" eingeschaltet.
Der gesetzte Zustand des Flipflops FF1 wird also durch die Anzeigelampe 4 angezeigt.
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Wird in diesem Zustand der Abfeuertaster 9 betätigt, so wird über
das UND-Schaltglied Sp5 und über das Inhibitionsschaltglied Sp4, unter der Voraussetzung,
daß Sp4 nicht
durch ein Signal an seinem Eingang 7b "Laden" gesperrt
ist, ein Signal zur Hauptwaffenabfeuerungsvorrichtung 12 abgegeben. Gleichzeitig
wird das Flipflop FF2 unter der Voraussetzung, daß die Versorgungsspannung vorhanden
ist und das Signal HW Sicher" nicht vorhanden ist, gesetzt und somit das Zeitglied
T aktivi-rt, das nach einer vorgegebenen Zeit, beispielsweise 30 mser,,unabhängig
von der Länge des Abfeuerimpulses durch Abgabe eines Löschsignals an den Löscheingang
10 das erste Flipflop FF1 löscht. Das Signal am Ausgang 11 des Flipflops FF1 wird
dadurch 0 und über das Inhibitionsschaltglied Spl wird das Signal HW Sichern aktiviert.
Die Anzeigelampe 2 HW Sicher" leuchtet auf.
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Der Zustand "Sicher" wird also nach Schußabgabe automatisch wiederhergestellt.
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Außerdem wird in diesem Zustand das Flipflop FF2 gelöscht und über
das Inhibitionsschaltglied Sp2 die Anzeigelampe 4 HW Feuerbereit" ausgeschaltet.
Hierdurch entfällt am Eingang des UND-Schaltgliedes Sp5 das Signal "Feuerbereitn,
wodurch wiederum das Ausgangssignal zur Hauptwaffenabfeuerungsvorrichtung 12 weggenommen
wird. Infolge der zeitlichen Begrenzung des Zustandes "Feuerbereit" durch das Zeitglied
T nach Betätigung des Abfeuertasters 9 ist der Signalimpuls zur Hauptwaffenabfeuerung
unabhängig von der Impulslänge des Signals vom Abfeuertaster 9.
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Wird im Zustand "Sicher" der Abfeuertaster 9 betätigt, so wird über
das Inhibitionsschaltglied Sp3, an dem in diesem Zustand ein Sperrsignal nicht vorhanden
ist, das Inhibitionsschaltglied Sp2 gesperrt, so daß die Anzeigelampe 4 HW Feuerbereit"
nicht eingeschaltet werden kann.
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Voraussetzung für das Herstellen des Zustandes "Feuerbereitw ist demnach,
das zuerst der Taster 3 HW Feuerbereit" und dann der Abfeuertaster 9 betätigt werden
müssen.
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Werden im Zustand "Sicher" der Taster 3 HW Feuerbereit" und der Abfeuertaster
9 gleichzeitig betätigt, so wird über das Inhibitionsschaltglied Sp3, an dem kein
Sperrsignal anliegt, und über den Löscheingang 8 das Flipflop FF1 gesperrt und der
Zustand "Sicher" bleibt erhalten.
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Ebenso bleibt der Zustand "Sicher" erhalten, wenn ein zusätzliches
Löschsignal auf die Eingänge 6 oder 7a des Flipflops FF1 gegeben wird.
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