DE2717949C2 - Device for measuring projectile velocities in the barrel - Google Patents

Device for measuring projectile velocities in the barrel

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    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B35/00—Testing or checking of ammunition
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G01S13/583—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems using transmission of continuous unmodulated waves, amplitude-, frequency-, or phase-modulated waves and based upon the Doppler effect resulting from movement of targets

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Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Es sind bereits Geräte bekannt (Dr. Joachim K. Biele. Measurment of in-bore motion of projectiles ...), die nach dem Michelson-Interferometer-Prinzip arbeiten. Diese Systeme sind jedoch für die Untersuchungen an Handfeuerwaffen nicht praktikabel, da eine störungsfreie Einführung der elektromagnetischen Energie bei deren relativ kleinkalibrigen Läufen wegen des ungünstigen Verhältnisses zwischen Laufquerschnitt und Wandstärke nicht mehr möglich ist. Darüber hinaus bilden sich bei Verwendung νυη Meßfrequenzen im Bereich von 30—100 GHz und beliebigen Laufquerschnitten in den meisten Fällen keine einwandfreie kalkulierbare Wellen-Moden aus.Devices are already known (Dr. Joachim K. Biele. Measurement of in-bore motion of projectiles ...), which work according to the Michelson interferometer principle. However, these systems are not practicable for investigations on handguns, since they are trouble-free Introduction of electromagnetic energy in their relatively small-caliber barrels because of the unfavorable relationship between barrel cross-section and wall thickness is no longer possible. Furthermore If νυη is used, measurement frequencies in the range of 30-100 GHz and any cross-sections of the run are formed in most cases no perfectly calculable wave modes.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein relativ einfaches Gerät zur Messung der Geschoßgeschwindigkeit in Läufen von Handfeuerwaffen anzugeben. The object of the present invention is therefore to provide a relatively simple device for measuring the speed of the projectile to be stated in the barrels of small arms.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebene Maßnahme gelöst. WeitereThis object is achieved by the measure specified in the characterizing part of claim 1. Further

ίο zweckmäßige Ausbildungen des Gerätes sind in den Ansprüchen 2 — 7 beschrieben.ίο appropriate training of the device are in the Claims 2-7 described.

In Fig. I bedeutet 1 das im Lauf befindliche Geschoß. An der Laufmündung ist ein Hornstrahler 3 in rotationssynimetnscher Ausführung angebracht, dessenIn Fig. I, 1 denotes the projectile in progress. At the muzzle there is a horn antenna 3 in rotationally synchronous execution attached, whose

Η kleinster Innendurchmesser dem Laufkaliber angepaßt ist. In der Geschoßrichtung ist schräg ein Spiegel 4 angeordnet, der die aus dem rechteckigen Hornstranler 5 kommenden und die in dein Lauf reflektierten Welien entsprechend umlenkt.Η smallest inner diameter adapted to the barrel caliber is. In the direction of the storey, a mirror 4 is arranged obliquely, which consists of the rectangular Hornstranler 5 coming and those reflected in your run redirects accordingly.

Dieser Spiegel wird nach jedem Schuß erneuert. Die elektromagnetischen Wellen werden in einem Sender 9 erzeugt und gelangen durch einen gekrümmten rechteckigen Hohlleiter 6 zum Hornstrahler 5. Die von dem Hornstrahler 5 aufgenommenen reflektiertenThis mirror is renewed after every shot. The electromagnetic waves are transmitted in a transmitter 9 generated and pass through a curved rectangular waveguide 6 to the horn antenna 5. The from the horn antenna 5 recorded reflected

2S Wellen werden über Hohlleiter 6, die Weiche 8 Mnd den Hohlleiter 7 auf den Empfänger 10 geleitet. Mit dem Empfänger 10 ist ein Digitalspeicher 11 verbunden, der die Meßsignale in definierten, sehr kurzen Zeitabständen (Größenordnung der Zeitabstände 1 usec) abgespeichert. Diese Meßsignale können mit Hilfe des Sichtgerätes 12 in /eitgedehnter Form wiedergegeben werden. Eine solche Wiedergabe zeigt die F ι g. 2 und die F i g. 3. wobei der Zeitabsland zwischen zwei Meßpunkten 2 μsec beträgt. Die Geschoßgeschwindig-2S waves are via waveguide 6, the switch 8 Mnd the Waveguide 7 passed to the receiver 10. A digital memory 11 is connected to the receiver 10, which the measurement signals at defined, very short time intervals (Order of magnitude of the time intervals 1 usec). These measurement signals can be reproduced in expanded form with the aid of the display device 12 will. Such a reproduction is shown in FIG. 2 and FIG. 3. where the time distance between two Measuring points is 2 μsec. The projectile speed

ίϊ keit wird so bestimmt, daß die Abstände der Maxima, die der Wellenlänge entsprechen, in Relation zur Zeit (Anzahl der Meßpunkte zwischen zwei Maxima) gesetzt werden. Aus der Auswertung mehrerer Maxima kann der Gesf.hwindigkeitsverlauf. d. h. die Beschleunigung. The speed is determined in such a way that the distances between the maxima, which correspond to the wavelength, are set in relation to the time (number of measuring points between two maxima). The speed curve can be derived from the evaluation of several maxima. ie the acceleration.

ermittelt werden.be determined.

Die Hohlleiterwellenlänge des Laufes wird dadurch bestimmt, daß in einem besonderen Versuch anstelle des Geschoßes im Lauf ein Spiegel für die elektromagnetischen Wellen definiert langsam verschoben wird und damit der Abstand zwischen zwei Maxima meßtechnisch erfaßt wirdThe waveguide wavelength of the run is determined by the fact that in a special experiment instead of the The projectile is slowly moved in the barrel and defined by a mirror for the electromagnetic waves so that the distance between two maxima can be measured

Das Gerät kann auch in ähnlicher Form zur Bestimmung des Geschwindigkeitsverlaufs anderer bewegter Teile in Rohren verwendet werdenThe device can also be used in a similar form to determine the speed profile of others moving parts are used in pipes

w Die Wellenlänge muß dem Rohrdurch iicsser und der erwünschten Meßgenauigkeit angepaßt werden Bei einem Rohrdurchmesser von 6 bis 9 mm ergibt sich cmc optimale Frequenz von ca. 33GHz Das entspricht bei einem Rohrdurchmesser von 9 mm einer Hohlleiterwel lenlänge von ca. 12 mm.w The wavelength must go through the pipe and the adjusted to the desired measurement accuracy. With a pipe diameter of 6 to 9 mm, cmc results optimal frequency of approx. 33GHz This corresponds to a tube diameter of 9 mm of a waveguide wel length of approx. 12 mm.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Gerät zur Messung von Geschoßgeschwindigkeiten im Lauf unter Verwendung von elektromagnetischen Wellen, bei dem als Maßstab für die Wegänderung des Geschosses im Lauf die Hohlleiterwellenlänge des Laufes verwendet wird, bei dem das Geschoß als Reflektor für die elektromagnetische Welle dient, bei dem der Sender und der Empfangsdetektor seitlich von der Geschoßbahn in gleichbleibendem Abstand zum Lauf angeordnet sind und die elektromagnetischen Wellen über einen Umlenkspiegel in bzw. aus dem Lauf gelenkt werden und bei dem die als Maß dienende Wellenlänge im Hohlleiter durch mechanische Vergleichsmessung exakt bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an der Laufmündung ein Hornstrahler (3) zur Ankoppelung der elektromagnetischen Wellen an den Lauf (2) als Hohlleiter vorgesehen ist.1. Device for measuring projectile velocities in the barrel using electromagnetic Waves, in which the waveguide wavelength is used as a yardstick for the change in the path of the projectile during the barrel of the barrel is used in which the projectile acts as a reflector for the electromagnetic Wave is used, in which the transmitter and the receiving detector to the side of the projectile trajectory in are arranged at a constant distance from the barrel and the electromagnetic waves via a Deflecting mirrors are directed into or out of the barrel and in which the wavelength serving as a measure is im Waveguide is exactly determined by mechanical comparison measurement, characterized in that that at the muzzle a horn radiator (3) for coupling the electromagnetic waves is provided on the barrel (2) as a waveguide. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da^ Sende- und Empfangsantenne aus einem einzigen Hornstrahler (5) bestehen.2. Device according to claim 1, characterized in that da ^ transmitting and receiving antenna from one single horn antenna (5) exist. 3. Gerät nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß als Empfänger (10) eine Schottkydiode vorgesehen ist.3. Apparatus according to claim t, characterized in that the receiver (10) is a Schottky diode is provided. 4. Gerät nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß als Umlenkspiegel (4) eine metallisierte Kunststoff-Folie vorgesehen ist.4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the deflecting mirror (4) is a metallized Plastic film is provided. 5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Digitalspeicher (11) vorgesehen ist, in dem die vom Empfänger (10) gemessenen Signale in definieren Zeitabständen gespeichert werden.5. Apparatus according to claim 1, characterized in that a digital memory (11) is provided in which the signals measured by the receiver (10) are stored at defined time intervals. 6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet. daC der Speicher (11, mit einem Sichtgerät (12) verbunden ist6. Apparatus according to claim 5, characterized. daC the memory (11, with a display device (12) connected is 7. Gerät nach Anspruch , dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit und Beschleunigung über einen mit dem Speicher (11) verbundenen Rechner ermittelbar sind.7. Apparatus according to claim, characterized in that the speed and acceleration can be determined via a computer connected to the memory (11).
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