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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 Schußabgabe 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. 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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In der DE-OS 21 04 609 ist eine Sicherheits-Verriegelungsvorrichtung eines Geschosses auf seiner Lafette oder in einem Behälter in Transport- oder Abschuß-Stellung beschrieben, bei der die Zünder zur Zündung des Geschosses solange elektrisch kurzgeschlossen sind, bis durch einen mechanischen Vorgang, nämlich das Abscheren einer gedruckten Schaltungsplatte, der Kurzschluß aufgehoben wird. Bei der bekannten Vorrichtung befindet sich, solange die Kurzschlüsse wirksam sind, das System in einem Zustand, der als "Sicher" bezeichnet werden kann. Dieser Zustand ist aber, wenn er einmal aufgehoben wird, nicht wieder herstellbar.
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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, die nach Betätigung des Abfeuertasters und bei einer Fehlbedienung automatisch in den elektrischen Schaltzustand "Sicher" übergeht.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1.
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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 "Setzen" 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, weist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung folgende besonderen Vorteile auf:
- 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.
- 2. Bei jeder Fehlbedienung und Fehlfunktion, insbesondere beim gleichzeitigen Betätigen verschiedener Funktionstasten, geht das System in den Zustand "Sicher" über.
- 3. Nach Betätigen des Abfeuertasters (Schußabgabe) geht das System automatisch vom Zustand "Feuerbereit" in den Zustand "Sicher" über. Es muß also nicht manuell zurückgestellt werden.
- 4. Die Zeit des Abfeuersignals für das Zünden der Kartusche ist unabhängig von der Betätigungszeit des Abfeuertasters. Extrem kurzes Betätigen des Abfeuertasters bewirkt eine definierte Abfeuerimpulszeit und ein automatisches Zurücksetzen in den Zustand "Sicher".
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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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Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 beschrieben.
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Im folgenden wird anhand der 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 FF 1 auf.
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Der Setzeingang des Flipflops FF 1 ist über den Taster 3 "Feuerbereit" mit der Versorgungsspannungsquelle 1 verbunden. Weiterhin weist das Flipflop FF 1 insgesamt sechs Löscheingänge auf.
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Ein Löscheingang ist mit der Versorgungsspannungsquelle 1 direkt verbunden und bewirkt die Löschung des Flipflops FF 1, 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 Versorgungsspannungquelle 1 verbunden. Er dient zur manuellen Eingabe des Löschsignals zur Erzeugung des Zustandes "Sicher".
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Das Flipflop FF 1 wird ebenfalls gelöscht oder bleibt im Löschzustand, wenn an den Löscheingängen 6 "MG" und 7 a "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 FF 1 erscheint im Zustand "Löschen" das Signal 0, im Zustand "Setzen" das Signal 1.
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Der Ausgang 11 des Flipflops FF 1 ist über ein Inhibitionsschaltglied Sp 1 mit einer Anzeigevorrichtung 2 verbunden, die den Zustand "Sicher" anzeigt. Weiterhin ist der Ausgang 11 über eine Vorrichtung zur Erzeugung eines zusätzlichen Löschsignals Sp 2-Sp 3 und ein UND-Schaltglied Sp 5 sowie ein weiteres Inhibitionsschaltglied Sp 4 mit dem Eingang der Vorrichtung zur Erzeugung des Abfeuerimpulses 12 und mit dem Eingang eines zweiten Flipflops FF 2 einer Vorrichtung zur zeitlich verzögerten Abgabe eines Löschsignals FF 2-T verbunden, wobei der Ausgang des Flipflops FF 2 über ein Zeitglied T mit dem Löscheingang 10 des ersten Flipflops FF 1 verbunden ist.
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Der Taster 9 "Abfeuern" ist mit dem Eingang des UND- Schaltgliedes Sp 5 und mit dem Eingang eines Inhibitionsschaltgliedes Sp 3 der Vorrichtung Sp 2-Sp 3 verbunden, dessen Ausgang mit dem komplementierten Eingang des Inhibitionsschaltgliedes Sp 2 und dem Löscheingang 8 des ersten Flipflops FF 1 verbunden ist.
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Weiterhin ist der komplementierte Eingang des Inhibitionsschaltgliedes Sp 3 mit dem Ausgang 11 des Flipflops FF 1 und der Ausgang des Inhibitionsschaltgliedes Sp 2 mit einer Anzeigevorrichtung 4 für den Zustand "Feuerbereit" verbunden.
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Die aus der Zeichnung ablesbare Wirkungsweise der Schaltungsanordnung ist folgende:
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Nach Anlegen der Versorgungspannung befindet sich das Flipflop FF 1 im Zustand "Löschen" und damit wird automatisch über das Inhibitionsschaltglied Sp 1 der Zustand "Sicher" eingeschaltet. Die Anzeigevorrichtung "Sicher" 2 leuchtet auf, unter der Voraussetzung, daß das Inhibitionsschaltglied Sp 1 über ein Signal vom Ausgang 11 des Flipflops FF 1 nicht gesperrt ist.
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Wird der Taster 3 "Feuerbereit" betätigt, so wird unter der Voraussetzung, daß an den Löscheingängen 6 "MG" und/oder 7 a "Laden" und/oder 13 "HW Sicher" und/oder 10 "Abfeuerimpuls" und/oder 8 "Abfeuertaste" kein Sperrsignal anliegt, das Flipflop FF 1 gesetzt. Durch das am Ausgang 11 des Flipflops FF 1 entstehende Ausgangssignal wird nunmehr das Inhibitionsschaltglied Sp 1 gesperrt und die Anzeigevorrichtung "Sicher" 2 erlischt.
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Gleichzeitig wird vom Ausgang 11 des Flipflops FF 1 aus das Inhibitionsschaltglied Sp 3 gesperrt und, wenn an dem Inhibitionsschaltglied Sp 2 kein Sperrsignal anliegt, über das Inhibitionsschaltglied Sp 2 die Anzeigevorrichtung "Feuerbereit" 4 eingeschaltet. Der gesetzte Zustand des Flipflops FF 1 wird also durch die Anzeigevorrichtung "Feuerbereit" 4 angezeigt.
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Wird in diesem Zustand der Taster 9 "Abfeuern" betätigt, so wird über das UND-Schaltglied Sp 5 und über das Inhibitionsschaltglied Sp 4, unter der Voraussetzung, daß Sp 4 nicht durch ein Signal an seinem Eingang 7 b "Laden" gesperrt ist, ein Signal zur Vorrichtung zur Erzeugung des Abfeuerimpulses 12 gegeben. Gleichzeitig wird das Flipflop FF 2 unter der Voraussetzung, daß die Versorgungsspannung vorhanden ist und das Signal "Sicher" nicht vorhanden ist, gesetzt und somit das Zeitglied T aktiviert, das nach einer vorgegebenen Zeit, beispielsweise 30 msec., unabhängig von der Länge des Abfeuerimpulses durch Abgabe eines Löschsignals an den Löscheingang 10 das erste Flipflop FF 1 löscht. Das Signal am Ausgang 11 des Flipflops FF 1 wird dadurch 0 und über das Inhibitionsschaltglied Sp 1 wird das Signal "Sicher" aktiviert. Die Anzeigevorrichtung "Sicher" 2 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 FF 2 gelöscht und über das Inhibitionsschaltglied Sp 2 die Anzeigevorrichtung "Feuerbereit" 4 ausgeschaltet. Hierdurch entfällt am Eingang des UND-Schaltgliedes Sp 5 das Signal "Feuerbereit", wodurch wiederum das Ausgangssignal zur Vorrichtung zur Erzeugung des Abfeuerimpulses 12 weggenommen wird. Infolge der zeitlichen Begrenzung des Zustandes "Feuerbereit" durch das Zeitglied T nach Betätigung des Tasters 9 "Abfeuern" ist der Signalimpuls zur Hauptwaffenabfeuerung unabhängig von der Impulslänge des Signals vom Taster 9.
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Wird im Zustand "Sicher" der Taster 9 "Abfeuern" betätigt, so wird über das Inhibitionsschaltglied Sp 3, an dem in diesem Zustand ein Sperrsignal nicht vorhanden ist, das Inhibitionsschaltglied Sp 2 gesperrt, so daß die Anzeigevorrichtung "Feuerbereit" 4 nicht eingeschaltet werden kann.
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Voraussetzung für das Herstellen des Zustandes " Feuerbereit" ist demnach, daß zuerst der Taster 3 "Feuerbereit" und dann der Taster 9 "Abfeuern" betätigt werden müssen.
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Werden im Zustand "Sicher" der Taster 3 "Feuerbereit" und der Taster 9 "Abfeuern" gleichzeitig betätigt, so wird über das Inhibitionsschaltglied Sp 3, an dem kein Sperrsignal anliegt, und über den Löscheingang 8 das Flipflop FF 1 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 7 a des Flipflops FF 1 gegeben wird.