DE2726396C2

DE2726396C2 - Vorrichtung zur Simulierung der Rückstoßkraft einer Waffe

Info

Publication number: DE2726396C2
Application number: DE2726396A
Authority: DE
Inventors: John Davies Algonquin Ill. Linton; William Laurence Barrington Ill. Mohan; Samuel Pierson Willits
Original assignee: SPARTANICS Ltd PALATINE ILL US
Current assignee: SPARTANICS Ltd PALATINE ILL US
Priority date: 1976-06-11
Filing date: 1977-06-10
Publication date: 1986-12-11
Also published as: AU2597777A; JPH0213239B2; AU503195B2; US4079525A; DE2726396A1; GB1583248A; BR7703754A; FR2354531A1; CA1102544A; JPS5316500A; FR2354531B3

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Simulierung der Rückstoßkraft einer Waffe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei Waffentrainingssimulatoren für Handfeuerwaffen die keine scharfe Munition verwenden, um ein wirklichkeitsnahes Training zu ermöglichen, wird verlangt, daß die Simulation so viel wie möglich von dem tatsächlichen Waffengebrauch erkennen läßt. In dem Maße, wie ein solches "Gefühl" für die Waffe und die Funktion simuliert wird, ergibt sich ein deutlicher statistischer Zusammenhang zwischen der Leistung der trainierenden Person auf dem Simulator und mit der wirklichen Waffe. Die beiden Hauptkomponenten für das "Gefühl" sind anders als das Gefühl für die Waffe selbst, das Schußgeräusch und der Rückschlag der Waffe, die simuliert wird. Drei wichtige Funktionen, die nach Möglichkeit simuliert werden sollen, sind das Laden oder Spannen der Waffe, das Schußzählen und das Entleeren der Waffe.

Aus der US-PS 23 98 813 ist eine Simulationsvorrichtung mit einem Vibrationsmechanismus bekannt, durch den eine pneumatisch betriebene Waffe in Axialschwingungen versetzt wird. Die Frequenz dieser Schwingun-

% gen ist entsprechend der gewünschten Schußfolge einstellbar, wobei zu berücksichtigen ist, daß es sich bei der

ff Waffe um ein Maschinengewehr handelt, dessen Schußfolge mittels eines Auslösers elektrisch ausgelöst wird.

H Dabei ist es jedoch von Nachteil, daß mit derartigen Schwingbewegungen eine realistische Rückstoßsimulie-

fe ■ rung insbesondere bei Einzelschußabgabe nichtdurchgeführt werden kann.

|| Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rücksto3simuliervorrichtung zu schaffen, die auch das

'§ Spannen des Abzugs simuliert.

g Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des

jS Patentanspruchs 1 gelöst

^i Dies wird im wesentlichen durch einen im Lauf der Waffe angeordneten Stab erreicht, der am vorderen Ende

U mit der E.ückstoßerzeugungs-Vorrichtung über ein Hebelgestänge verbunden ist. Wenn ein Schuß erzeugt wird,

}ß bewegt sich der Stab im Lauf nach hinten und trifft auf einen Schlagbolzen. Danach trifft eine Anschlagfläche in

ff Form einer Scheibe am vorderen Ende des Stabes auf das Vorderende des Laufs und simuliert die eigentliche

p Rückstoßkraft

fs? Von Vorteil ist bei dieser Art Simuliervorrichtung, daß die Bewegung des Stabes auch ausgenutzt werden

&r kann, um den Nachladevorgang mittels eines Magazins zu simulieren.

% Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher

'f* beschrieben. Es zeigt

|ϊ Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Waffenabfeuersimulators, der die erfindungsgemäße Rückstoßsimu-

j|r liervorrichtung enthält,

ψ. Fig. 2 eine schematische Ansicht der Geometrie und Abmessungen eines mechanischen Gestänges, das die

fl Waffe mit dem Rückstoß-Antriebsmechanismus verbindet,

fi Fig. 3 eine schematische Darstellung der Wirkung bei Abänderungen der Waffenzielgeometrie,

U Fig. 4 eine schematische Darstellung der Geometrie und Abmessungen einer anderen Ausführungsform des

§i mechanischen Gestänges zur Verbindung der Waffe mit dem Rückstoß-Antriebsmechanismus,

J^ Fig. 5 eine Detailansicht der bei der Ausführungsform von Fig. 4 verwendeten Gelenkanordnung,

Fig. 6 eine schematische Ansicht der Verbindung der Rückspulsimuliervorrichtung für den Waffenschlag und das Spannen des Abzugs, und

Fig. 7 eine schematische Darstellung der Verwendung der Rückstoßsimuliervorrichtung zur Bewirkung der Geschoßzählung und Magazinentleerungssimulierung.

Es folgt die Erläuterung der Erfindung anhand der Zeichnungen nach Aufbau und gegebenenfalls auch nach Wirkungsweise der dargestellten Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Waffentrainingssimulators, der den Rückstoßsimulator der hier beschriebenen Art enthält. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, weist der Waffentrainingssimulator grundsätzlich eine Waffe 20 auf, die auf einer unteren Stützkonstruktion 22 durch einen Arm 24 befestigt ist, sowie ein Ziel 26, das vor einem tatsächlichen oder simulierten natürlichen Hintergrund angeordnet ist. Die untere Stützkonstruktion 22 und der Arm 24 sind so gebaut, daß die Waffe 20 in einer Vielzahl bequemer Zielpositionen von einer trainierenden Person 28 gehalten werden kann, und zwar in Anpassung an verschiedene Schützen und Zielpositionen.

Der Rückstoßarm 24 übt auf eine Mündung 30 der Waffe 20 durch ein Universalgelenk 32 eine Kraft aus. Die Kraft wird auf den Rückstoßarm 24 durch einen Zugstab 34 und einen Armschlitten 36 übertragen. Der Zugstab 34 steht mit dem Arm 24 durch ein Gelenk 38 in Verbindung, und der Armschlitten 36 ist durch ein Gelenk 64 mit dem Arm 24 verbunden. Die Kraft wird auf den Zugstab 34 durch einen Stabschlitten 40 an einem Gelenk 42 übertragen. Die Kraft wird auf den Stabschlitten 40 durch ein Spannband 44 übertragen, das mit einer Rückstoßbandtrommel 46 in Verbindung steht auf die es sich aufwickelt Die Rückstoßbandtrommel 46 wird ihrerseits durch einen Antriebsmotor 48 über eine Rückstoßkupplung 50 angetrieben.

Jedes Spiel oder Erschlaffen des Spannbandes 44 wird durch die Wirkung eines Durchhangbandes 52 beseitigt, das sich von der Durchhangtrommel 54 abwickelt, wenn das Spannband 44 sich auf die Rückstoßbandtrommel 46 aufwickelt und umgekehrt Eine Schlittenstange 60 bringt den Stabschlitten 40 und den Armschlitten 36 dazu, sich geradlinig entlang der Achse der Stange zu bewegen und eine Drehbewegung rund um deren Achse auszuführen. Was nun die erfindungsgemäße Anordnung und die Abmessungen der Einzelteile des Rückstoßsi- so mulators anbelangt, so ist festzustellen, daß die Rückstoßbewegung auf die Waffe 20 so übertragen wird, daß sie in Wirklichkeit das Rückstoßgefühl einer scharfen Waffe, die abgefeuert wird, verdoppelt Natürlich lassen sich anstelle des Spannbandes 44 und des Durchhangbandes 52 auch Seile oder Drähte verwenden. Auch ist die Möglichkeit gegeben, eine Zahnstangenund Ritzelradanordnung anstelle der Trommel- und Bandanordnung zu benutzen. Ferner lassen sich eine lineare Kupplung und angetriebene Schlittenstange 60 ersetzen, indem der Rückstoßkraft-Erzeuger mit dem Rückstoßmechanismus gekuppelt wird. Auch ist ersichtlich, daß anstelle der Schlittenstange 60 und des Armschlittens 36 ein Gelenkarm benutzt werden könnte, sowie viele andere Vorrichtungen eingesetzt werden könnten, um die Rückstoßkraft auf die Waffe zu übertragen.

Wenn eine kleine Waffe, beispielsweise ein Gewehr, auf ein entferntes Ziel gerichtet wird, ändert sich die Richtung einer Ziel- oder Sichtlinie 62 nur geringfügig, wenn die Waffe 30 cm oder 60 cm auf oder abbewegt w oder seitwärts bewegt wird. So ändert beispielsweise bei einem 50-m-Ziel eine Bewegung von 30 cm den Winkel annähernd um 1/3°. Dies ist für einen Rückstoßsimulator erwünscht, da die Bewegung der Waffe aufgrund der Rückstoßkraft im Idealfall parallel und konzentrisch zum Waffenlauf erfolgt.

Da der Waffenwinkel in bezug auf das Ziel sich mit der Waffenlage nur gering ändert, besteht die Möglichkeit, eine Stoßkraft so zu simulieren, daß sie parallel zum Waffenlauf wirkt, und zwar mit einer Vorrichtung, die Rückstoßkräfte parallel zu einer nominalen Linie oder Sichtlinie zum Ziel hin überträgt.

Bei der Bewertung der Wirklichkeitsnähe der Rückstoßsimulation wurde experimentell festgestellt, daß der durchschnittliche trainierende Schütze oder sogar ein geübter Schütze nicht in der Lage ist, einen Rückstoß, der

nicht parallel zum Waffenlauf erfolgt, wenn der Einwirkungswinkel der Rückstoßkraft in bezug auf die Laufachse unter den folgenden Toleranzen gehalten wird, zu unterscheiden. Bei einem Winkel, der nicht 0 beträgt, sondern so verläuft, daß die scheinbare Winkelstellung des Endes des Laufes sich vergrößert, läßt sich der ,, Winkel im allgemeinen selbst dann nicht ermitteln, wenn er 3° oder etwas mehr beträgt. Für einen Winkel, der ' ■ die scheinbare Höhenlage es Laufendes verkleinert oder der das Laufende sich zur Seite bewegen läßt, wurde empirisch ermittelt, daß der Winkel unter 2° gehalten werden sollte, wenn er bei der Simulation nicht bemerkt Ί werden soll. ^

Rg. 1 zeigt wie der Rückstoßmechanismus simulierte Rückstoßkräfte auf die Mündung 30 der Waffe 20 parallel zu deren nominalem Ziel oder Sichtlinie 62 zum Ziel 26 überträgt, wenn die Schlittenstange 60 parallel zu ίο dieser Ziel- oder Sichtlinie angeordnet wird und die Abmessungen des Rückstoßarmmechanismus so eingerichtet werden, daß sie denjenigen der Fig. 2 entsprechen.

Rg. 2 ist eine zweidimensionale Darstellung der geometrischen Verhältnisse, die in dem Rückstoßarmmecha- ]

nismus vorliegen.

Wie in Rg. 1 gezeigt, werden die Gelenke 42 und 64 auf Bewegungen in beiden Richtungen eines Doppelpfeils ι

!5 66 mit Hilfe ihrer entsprechenden Stab- und Armschütten 40 und 36 beschränkt. Der Abstand zwischen den :

Gelenken 42 und 38 sowie 38 und 64 und zwischen dem Gelenk 38 und einem Punkt 70 ist gleich 7 ", während der J

Abstand zwischen einem Punkt 21 und der Mündung 30 χ beträgt. Dann ist α der Winkel zwischen einem Kraftvektor 68 und einer Linie parallel zur Schlittenstange 60. β ist der Winkel zwischen dem Rückstoßarm 24 und der Schlittenstange 60. Mit diesen Verhältnissen beträgt der allgemeine Ausdruck für den Winkel α:

Wenn der Abstand χ = 0 ist, dann ist der Winkel α für alle Winkel β = 0. Ferner ist die Rückstoßkraft, die auf die Mündung 30 einwirkt, gleich der auf den Stabschlitten von dem Spannbad 44 übertragenen Kraft, wenn die Reibung und die Trägheit der Schlitten 40 und 36 vernachlässigt werden. Wenn also der Abstand χ = 0 ist, dann ist die Richtung des Kraftvektors 68 parallel zur Schlittenstange 60 vom Winkel β unabhängig. Da β sich durch eine Veränderung der Lage des Trainierenden ändert, ist die Aufrechterhaltung dieser Beziehung notwendig, um die Wirklichkeitsnähe der Simulierung beizubehalten.

Bei der vorangegangenen Diskussion war angenommen worden, daß der effektive Abstand zwischen der Trainingswaffe und dem Ziel verhältnismäßig groß ist. Wenn der Abstand kleiner gemacht wird, beispielsweise wenige m beträgt, dann bleibt die Sichtlinie 62 nicht im wesentlichen parallel zu einer nominalen Richtung, wenn die Waffe 30 oder 60 cm auf und ab oder seitwärts bewegt wird. Dies läßt sich unter Bezugnahme auf Rg. 3 und ein Ausführungsbeispiel erläutern. In Rg. 3 beträgt dann, wenn der Horizontalabstand Kzwischen der Waffenmündung 30 und dem Ziel 26 2,7 cm und die Höhe //der Waffenmündung über der Achse 72 der Schlittenstange 60 30 cm betragen, der Sichtlinienwinkel Θ zwischen der Schlittenstangenachse 72 und der Sichtlinie 62 6,3°, wobei die Achse 72 auf das Ziel 26 justiert ist Wenn der Winkel Θ diese Größe hat, dann ist der Unterschied zwischen dem Winkel Θ und dem Winkel α viel größer als 2,0°, wobei die Fehlausrichtung des Kraftvektors 68 von der trainierenden Person bemerkt wird. Ein Merkmal der Erfindung besteht nun darin, daß bei richtiger Wahl der Länge χ der Winkel α auch für nahe Ziele innerhalb von 2° des Winkels Θ gehalten werden kann.

Es wird folgendes Beispiel hierzu angegeben, bei dem L=30 cm, χ = 15 cm und Y=270 cm sind. Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten:

β in Grad	Hern	α in Grad	Θ in Grad	α—Θ in Grad
0	0	0	0	0
15	19,5	3,09	4,13	1,04
30	37,5	6,59	7,91	132
45	52,8	1131	11,06	*-05*

Dies zeigt, daß der maximale Winkel zwischen α und Θ 1,3° beträgt, bei β=30°

Wenn alle Längenparameter gleich gelassen werden, das Ziel 26 jedoch nach oben bewegt wird, dann verursachen 3 cm die folgenden Ergebnisse:

β in Grad

Hon	H-3cm	α in Grad	Θ in Grad	α—Θ in Grad
0	3	0	-,64	-,64
19,5	16,5	3,09	3,50	-,41
37,5	344	6,59	7,28	-.69
52^	49,8	1131	10,45	-.86

¹^

45

Dies zeigt einen maximalen Winkel zwischen α und Θ von 0,86°, bei β=45°. Diese Anordnung kann somit zur Erzeugung einer realistischen Simulation der Waffenrückstoßrichtung selbst dann verwendet werden, wenn ein nahes Ziel als Zielpunkt benutzt wird.

Die Rückstoßkräfte, die auf die Waffenmündung einwirken, werden von einem sich ständig drehenden Antriebsmotor 48 erzeugt Wie oben beschrieben, wird diese Kraft auf den Stabschlitten durch das Spannband

44 über die Rückstoßkupplung 50 und die Rückstoßbandtrommel 46 übertragen. Die Kupplung 50 kann magnetisch sein, ein magnetisches Teilchen sein, oder durch Luft oder Öl betätigt werden. Zur Simulierung eines kleinen Waffenrückstoßes ist eine Magnetkupplung sehr geeignet. Die auf das Spannband 44 während des simulierten Rückstoßes einwirkende Kraft wird dann durch den Durchmesser der Rückstoßbandtrommel 46 und das Schlupfmoment der Kupplung 50 bestimmt, wenn letztere erreicht wird. Bei einer Magnetkupplung lassen sich das Schlupfmoment und damit die Rückstoßkräfte durch die Größe des durch die Kupplung 50 laufenden Erregerstroms steuern. Die Dauer der Rückstoßkraft läßt sich durch Einstellen der Zeitdauer des durch die Kupplung 50 laufenden Stroms steuern. In den meisten Fällen wird eine höchst realistische Rückstoß-Simulierung durch Verwendung einer maximalen Kraft in einer minimalen Zeit erreicht.

Wenn die Trainingswaffe ein typisches Gewehr ist, läßt sich eine gute Rückstoßsimulierung durch eine Kraft von 222 N herstellen, die von dem Spannband 44 0,015 Sekunden lang aufgebracht wird. Wenn das Gewehr der US-Type M-16 entspricht, beträgt sein Gewicht und dasjenige des Rückstoßsimuliermechanismus, der beschleunigt werden muß, annähernd 2,72 kg. Diese Parameter ergeben letztlich eine Gewehrgeschwindigkeit von etwa 1,016 m/sec. wobei jede Behinderung unberücksichtigt bleibt, die von der Schulter oder den Armen des Trainierenden herrührt. Wenn die Rückstoßbandtromme! 46 einen Umfang von 10,16 cm aufweist, ist eine Motordrehzahl von 40/4 χ 60=600 UpM erforderlich, die sich offensichtlich leicht herstellen läßt.

Aus dem obigen ist ersichtlich, daß der Rückstoß-Antriebsmechanismus von Rg. 1 realistisch die notwendigen Kräfte simulieren kann. Auch wenn die Magnetkupplung 50 nicht erreicht wird, kann sich die Trainingswaffe frei über weite Strecken rückwärts und vorwärts und seitwärts in bezug auf das Ziel bewegen, und zwar mit einer Kraft, die im wesentlichen der Waffe allein entspricht, vergrößert um die Reibung in den Stab- und Armschlitten und den Gelenken des Rückstoßarms 24. Ferner ist festzustellen, daß unabhängig von der Lage des Stabschlittens auf der Schlittenstange 60 von dem Spannband 44 dieselbe Kraft erzeugt wird, sobald die Kupplung 50 erreicht wird.

In Rg. 4 ist eine andere Ausführungsform des mechanischen Gestänges dargestellt, das zum Zusammenkuppeln des Rückstoßgenerators und der Waffe dient

Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 auf die Enden des Rückstoßarms 76 nur Druckkräfte übertragen werden und keine Biegekräfte.

Die Ausführungsform von Fig. 4 ist mechanisch erheblich weniger kompliziert als die Ausführungsform der Fig. 1 bis 3. Wie aus dem folgenden Beispiel ersichtlich, ist diese Vereinfachung der Rückstoßsimulation nicht abträglich. Wenn in Rg. 4 Yuna M beide 270 cm betragen und Z= 9 cm beträgt, dann ergibt die Bestimmung des Winkels α des Rückstoßkraftvektors 68 und des Winkels Θ der Sichtlinie 62 aus den Ausdrücken α = aresin H/M

und Θ = arctan —ρ—

Hem	α in Grad	Θ in Grad	α—Θ in Grad
0	0	-1,9	1.9
15	3,18	1,27	1,91
30	6,38	4,45	1.93
45	9,59	7,59	2,0

Hem	α in Grad	Θ in Grad	α—Θ in Grad
0	0	-2,15	2,15
15	4,1	1,43	2,67
30	8,2	5,00	3,2
45	12,4	8,53	3,87

Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, daß der Fehler α—Θ fast konstant bei 2° bleibt. Dieser Fehler läßt sich fast vollständig dadurch korrigieren, daß die Sichtlinie der Trainingswaffe um annähernd 2° angehoben wird.

Wenn die Waffe näher an das Ziel 26 herangerückt wird, indem beispielsweise Y= 240cm, M=210cm gemacht werden und Zauf 9 cm gehalten wird, ergibt sich:

Hier ist sogar bei diesem extrem kleinen Bereich der Fehler α—Θ so, daß das Anheben der Sichtlinie der Trainingswaffe um 3° einen Fehler in der Kraftrichtung mit sich bringt, der zwischen —0,85° und +0,87° variiert Diese Winkel liegen durchaus innerhalb des Bereiches, der als gute Simulation empfunden wird, so daß die Ausführungsformen nach Rg. 4 eine ausgezeichnete Simulierung der Rückstoßkraftrichtung ermöglicht

Eine bequeme Stelle, an der einem Rückstoßarm 76 die erforderliche Dämpfung erteilt werden kann, ist bei einem Gelenk 27, wie aus Rg. 5 ersichtlich, wo eine senkrechte Schwingungsdämpfung hinzugefügt ist. Ein sphärisches Stangenendlager 82 ist an dem Ende des Rückstoßarms 76 befestigt und schafft die erforderliche Gelenkwirkung. Die Kraft wird auf das Lager 82 durch den Zapfen 84 übertragen. Das Lager 82 kann sich auf einem Zapfen 84 frei auf und ab bewegen. Eine Feder 86 trägt das Gewicht des Lagers 82 und des Rückstoßarms 76. Sie erzeugt außerdem eine waagrechte Kraftkomponente, mit der die Innenseite des Lagers 82 an dem Zapfen 84 gehalten wird: Dadurch entsteht eine gesteuerte Gleitreibung, die die senkrechten Schwingungen des Rückstoßarms 76 dämpft Jede Horizontalkomponente der Schwingung des Arms 76 läßt sich dadurch dämpfen, daß für den Zapfen 84 eine äquivalente Gleitreibungshemmung geschaffen wird.

Es kann auch zur Herstellung der gewünschten Dämpfung eine hydraulische Dämpfung erzeugt werden. Dabei hat es sich jedoch gezeigt, daß für brauchbare Längen des Arms 76, wie sie in den obigen Beispielen genannt werden, eine einfache Gleitreibung die notwendige Dämpfung von Querschwingungen bewirkt.

Die Rückstoßarmausführung von Fig. 4 läßt sich auch an die Aufbringung der Rückstoßenergie ähnlich der Ausführungsform von Fig. 1 anpassen. Bei dieser Ausführungsform ist das Spannband direkt mit einem Armschlitten 80 verbunden, um die durch einen Vektor 74 angedeutete Kraft zu erzeugen. Sonst ist der Rückstoß-Antriebsmechanismus von Fig. 1 bezüglich Form und der Betriebsweise in jeder Hinsicht gleich.

Die Beschreibung der obigen Ausführungsformen des Rückstoßsimulators befaßt sich nur mit einer realistischen Rückstoßsimulierung. Immer dann jedoch, wenn die Trainingswaffe halbautomatisches oder automatisches Feuer simulieren muß, muß der Waffenbolzen bewegt werden, um den Abzug zu spannen. Dabei kann die simulierte Rückstoßkraft auch dazu benutzt werden um eine simulierte Spannwirkung, Geschoßzählung, Magazinentleerung, Hülsenauswurf, Patronengurtauswurf und -Eingang etc., zu simulieren, wenn solche Simulierungen verlangt werden.

Bei den meisten halbautomatischen oder vollautomatischen kleinen Waffen, beträgt die Bolzenbewegung zum Spannen und die notwendige Hülsenbewegung etwa 2,5 cm oder etwas mehr, wobei eine Hin- und Herbewegung stattfindet, die zunächst auf die trainierende Person hin und dann von ihr weg erfolgt. Obgleich dies üblicherweise gefordert wird, wird die Wirklichkeitsnähe der Simulierung nicht beeinträchtigt, wenn diese Bewegung auf 1,27 cm oder weniger verkleinert wird und die Waffe so modifiziert wird, daß sie bei dieser kürzeren Bolzenbewegung funktioniert. Wenn die Bolzenbewegung als Teil der Rückstoßsimulierung aufgefaßt

wird, wird die an dem Universalgelenk 32 übertragene Kraft nicht sofort auf den Körper der Trainingswaffe 20 übertragen, sondern dient zunächst zur Bewegung des Bolzens, das Hammers und des Abzugsmechanismus, um das Spannen bzw. Laden, das Geschoßzählen oder die Geschoßhülsenbewegung zu bewirken.

Wie oben beschrieben, wird eine gute Rückstoßsimulierung erhalten, wenn eine Kraft von 222 N durch das Spannband 44 auf den Rückstoßarm übertragen wird. Wenn eine Vorausbewegung von 1,27 cm stattfindet, um das Spannen etc. zu bewirken, bevor Kraft auf den Körper der Trainingswaffe übertragen wird, und wenn ein Gewicht von 0,9 kg für die beschleunigte Rückstoßerzeugungsvorrichtung angenommen wird, dann ergibt sich eine Geschwindigkeit nach der Bewegung von 1,27 cm von

<J5_x386x 1/2^) 1/2« 2,5 m/sec.

Wenn die Rückstoßbandtrommel 46 einen Durchmesser von 10.16 cm aufweist, dann beträgt die erforderliche Motordrehzahl und Zeit:

UpM = -^- χ 60 = 1460 UpM

QQ

^f==°'^010sec·

Da diese Werte alle leicht erhältlich sind und in dem Bereich liegen der eine gute Rückstoßsimulierung bietet, läßt sich der Rückstoßsimulator zum Spannen verwenden, ohne daß dies der Wirklichkeitsnähe abträglich ist. Fig. 6 zeigt die Anwendung des Simulators von Fig. 1 zum Spannen des Abzugs bei einer Trainingswaffe, bei der nur die Bolzenwirkung zusätzlich zur Rückstoßsimulierung erforderlich ist.

In Fig. 6 bewegt der Rückstoßarm 24, sobald er betätigt wird, das Universalgelenk 32, den Laufstab 88, den Bolzen 90 und ein Gestänge 92 in Richtung auf einen Waffenkolben 94. Wenn der Waffen- oder Gewehrkolben 94 festgehalten wird, beispielsweise gegen die Schulter des trainierenden Schützens gedrückt wird, bewegt sich die gesamte Anordnung der Teile in bezug auf die Waffe 20 in Richtung eines Vektors 108. Die erste Hemmung der Rückwärtsbewegung der Anordnungsteile erfolgt, wenn das Gestänge 92 einen Schlagbolzen 96 berührt

Wenn das Gestänge 92 seine Rückwärtsbewegung relativ zur Waffe 20 fortsetzt, drückt es den Schlagbolzen 96 in bezug auf die Waffe zurück und spannt ihn dadurch, daß es entweder mit einem Abzug 98 oder mit einer Trennvorrichtung 100 in Eingriff tritt Am Ende dieser Bewegung nimmt das Universalgelenk 32, wenn es seine Bewegung in Richtung auf die Waffe 20 fortsetzt eine federnde Unterlegscheibe 102 mit, die das Ende eines Laufes 104 berührt, so daß zu diesem Zeitpunkt die volle Kraft von den Rückstoßarm 24 auf die Waffe 20 ausgeübt wird, um dadurch die typischen Stoßkräfte auf die Waffe und natürlich den trainierenden Schützen zu übertragen. Die Wirkung des Mechanismus ist dann, wenn die Waffe den automatischen Betrieb simulieren soll, im wesentlichen die gleiche, ermöglicht jedoch ein wahlweises Unterbrechen an der Trennvorrichtung, um eine Verriegelung des Abzugs zu verhindern.

Fig. 7 zeigt eine weitere Anwendungsmöglichkeit des Simulators von Flg. 1, mit der die Geschoßzählung und die Magazinentleerung simuliert werden können. Ein Bolzen 90 und ein Hebel 112 sind in der vorderen Stellung in bezug auf die mit einem Magazin 110 versehene Waffe gezeigt Der Hebel 112 wird durch ein Gelenk 106 an dem Bolzen 90 drehbar befestigt. Die Anfangsbewegung einem Stab 88, des Bolzens 90 und des Hebels 112 erfolgt aufgrund der simulierten Rückstoßkraft in Richtung des Vektors 108. Da das Magazin 110 von dem Körper der Waffe gehalten wird, findet die Anfangsbewegung des Bolzens 90 in Richtung des Vektors 108 relativ zum Magazin 110 statt Die Anfangsbewegung des Bolzens 90 transportiert den Hebel 112 über einen mittleren Zahn 114. Eine Feder 130 hält den Hebel 112 mit einem Zahnrad 116 in Berührung. Wie oben im Zusammenhang mit Fig. 6 ausgeführt wurde, wird die Bolzenbewegung, nachdem der Bolzen 90 sich annähernd um 1,27 cm in bezug auf das Magazin vor dem Körper der Waffe bewegt hat, gegenüber der Waffe dadurch zum Stillstand

gebracht, daß die federnde Unterlegscheibe 102 auf dem Ende des Laufes 104 zur Auflage kommt. Die Bolzenanordnung kehrt dann die Bewegungsrichtung in bezug auf das Magazin um, wenn der Rückstoßarm 24 seine Bewegung umkehrt, wobei die Einwirkung der Rückstoßkraft auf ihn aufhört.

Wenn sich der Hebel 112 mit dem Bolzen 90 vorwärts bewegt, dreht er einen Zahn des Zahnrads 116 in bezug auf eine Rastfeder 118. Wenn in dem Magazin HO zwei simulierte Geschosse belassen werden, kann der s Freigabestift 120 mit der Bolzenhebelfalle 124 in Eingriff treten. Daraufhin wird durch die Wirkung der Bolzenanordnung und des Hebels 112 das Zahnrad 116 gedreht, wodurch ein Freigabestift 120 die Bolzenhebelfalle 124 berührt und um ihr Gelenk 134 dreht und seinerseits einen Bolzenhebel 122 aus einer Falle 136 befreit. Dadurch kann eine Bolzenhebelfalle 138 den Bolzenhebel 122 anheben, um eine Bolzenfalle 128 auf die untere Oberfläche I eines Bolzenanschlags 126 zu drücken. Als nächstes kann sich die Bolzenfalle 128, wenn ein simuliertes Geschoß

I in dem Magazin verbleibt, vor dem Bolzenanschlag 126 anheben, wenn sich der Bolzen auf seiner Rückbewe-

i gung befindet. Der Bolzen wird auf diese Weise daran gehindert, sich vorwärts zu bewegen, wenn sich keine

1 Geschosse mehr im Magazin befinden. In dieser Stellung verhindert der Bolzen 90, daß der Abzug betätigt wird,

»j und dies ist die normale Anordnung bei einer richtigen Waffe.

h Das Magazin 110 wird von Hand gefüllt, wobei das Zahnrad 116 so lange gedreht wird, bis die Anzahl auf dem :i5

I Zahnrad 116, die die gewünschte Anzahl Geschosse anzeigt, in einem Anzeigefenster 132 erscheint Das Magazin

$i 110 wird dadurch beladen, daß der Bolzenhebel 122 nach unten gestoßen wird und mit der Falle 124 in Eingriff

IJ tritt

I Im obigen wurde eine Anordnung für das Geschoßzählen und Bolzenstillsetzen beschrieben. Diese Technik

j| läßt sich jedoch schnell an andere Waffenanordnungen anpassen und dazu verwenden, den Kammerzustand in :»

$ der Bolzenanordnung zu speichern. Sie läßt sich auch mit einem Abzugsschalter benutzen, so daß das Entfernen ,

I und Einsetzen des Magazins so lange keine Änderung der simulierten Waffenzustände bzw. -Bedingungen

ä bedarf, bis der Bolzen normal betätigt wird, wie dies bei einer tatsächlichen Waffe der Fall ist.

t Wenn bei der Herstellung eines besonderen Simulierungszustandes es notwendig sein sollte, eine weitere

;,* Bewegung für das Spannen oder für eine andere Simulierung zu erzeugen, oder wenn eine geringere Bewegung

i; des Rückstoßmechanismus verlangt wird, bevor dieser den Waffenlauf berührt, dann läßt sich offensichtlich ein

einfaches zusätzliches Gestänge oder ein hydraulisch-pneumatischer Vervielfacher zwischen den Stab 88 und ;':■ das Gestänge 92 einsetzen, um dadurch die Bewegungsstrecke des Gestänges 92 im Vergleich zu demjenigen des

Stabes 88 zu vervielfachen.

ΐ; Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wurden die Rückstoßkräfte mit Hilfe einer Motor-Kupp-

ο lungsanordnung erzeugt und mit Hilfe eines Spannbandes auf den Rückstoßarm übertragen. Es lassen sich aber

i;: auch reibungsarme pneumatische oder hydraulische Zylinderantriebe zur Erzeugung der gleichen Rückstoß-

V kräfte in Verbindung mit einer freien Bewegung einsetzen. Obgleich derartige Antriebe zur Simulierung des ι-. Rückstoßes kleiner Waffen nicht vorzugsweise Verwendung finden, da ihre Energiequelle die Vorrichtung

h zusätzlich kompliziert, sind sie nicht desto weniger zur Simulierung der Rückstoßkräfte einer großen Waffe

V_I erwünscht, um mit ihnen die großen erforderlichen Kräfte zu erzeugen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche

1. Rückstoßsimuliervorrichtung zur Simulierung des Rückstoßes einer Waffe mit einer Rückstcßerzeugungseinrichtung, die eine einstellbare Rückstoßkraft auf den Lauf der Waffe überträgt gekennzeichnet durch einen im Lauf der Waffe (20) angeordneten Stab (88), dessen hinteres Ende mit dem Schlagbolzen (96) der Waffe (20) und dessen vorderes Ende mittels einer Anschlagfläche mit dem vorderen Ende des Laufs der Waffe (20) zusammenwirkt und mit der Rückstoßerzeugungseinrichtung (48) durch ein Hebelgestänge (24, 34,60; 60,76) gelenkig verbunden ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstoßerzeugungseinrichtung (48) ίο einen kontinuierlich arbeitenden Motor mit einer Antriebswelle und einer Rückstoßbandtrommel (46) hat sowie ein Rückstoßband (44), das mit der Rückstoßbandtrommel (46) verbunden ist und sich von ihr weg erstreckt und mit dem Rücksioflmechanismus in Verbindung steht sowie eine wahlweise betätigbare Kupplung (50), die mit der Antriebswelle und der Rückstoßbandtrommel (46) verbunden ist und durch ihre Betätigung bei gleichzeitiger Betätigung der Kupplung (50) die Antriebswelle mit der Rückstoßbandtrommel (46) verbindet

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Durchhangbandtrommel (54), die an der Rücksloßbandtrommel (46) befestigt ist and durch ein Durchhangband (52), das mit der Durchhangbandtrommel (54) in Verbindung steht und von dieser ausgeht und mit dem Rückstoßmechanismus verbunden ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Rückstoßmechanismus eine Schlittenstange (60) aufweist die an der unteren Stützkonstruktion (22) befestigt ist und sich parallel zu einer zu dem Ziel (26) führenden Waffensichtlinie (62) erstreckt daß auf der Stützkonstruktion (22) ein Rückstoßarmträger (24) angeordnet ist der in bezug auf das Ziel (26) hin- und herbeweglich ist und mit der Rückstoß-Erzeugungsvorrichtung (48) verbunden ist und daß der Rückstoßami an seinem einen Ende an der Waffe (20) gelenkig angebracht ist und an seinem anderen Ende mit dem Rückstoßarmträger in Gelenkverbindung steht

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Rückstoßmechanismus eineD Rückstoßarm (24) aufweist der an seinem einen Ende mit der Waffe (20) und an seinem anderen Ende mit der Stützkonstruktion (22) in Verbindung steht, und daß dieser Arm mit der Rückstoß-Erzeugungsvorrichtung (48) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß die Zugstangenvorrichtung (34) halb so lang ist, wie der Rückstoßarm (24), und daß sie mit dem Rückstoßarm in dessen Mitte gelenkig verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß der Rückstoßmechanismus ferner eine Einrichtung (76,80,82,84,86) zur Dämpfung von Querschwingungen für den Rückstoßarm (24) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Querschwingungsdämpfungsvorrichtung einen Stift (84) aufweist, der an dem beweglichen Armschlitten (36) befestigt ist, ferner eine mit einem sphärischen Stangenende versehene Lagereinrichtung (82), die an dem Rückstoßarm (24) befestigt ist. und auf dem Stift (84) sitzt, und eine Federeinrichtung (86), die den Stift (84) und den Rückstoßarm (24) miteinander kuppelt, um dadurch Schwingungen des Rückstoßarmes zu dämpfen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein Universalgelenk (32), das den Rückstoßmechanismus mit der Waffe (20) verbindet.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ie Waffe (20) ferner einen hin- und herbeweglichen Bolzen (90) aufweist, der mit dem Rückschlagmechanismus verbunden ist und sich bei jeder Einwirkung von simulierten Rückschlagkräften hin und her bewegt, sowie ein Magazin (110), das an der Waffe (20) entfernbar befestigt ist und mit dem Bolzen (90) in Berührung steht und so beschaffen ist, daß es eine ausgewählte Menge an simulierten Geschossen ermittelt wobei jede Hin- und Herbewegung des Bolzens (90) die Abzahlung eines Geschosses des Magazins bewirkt, wobei das Magazin (110) ferner eine Bolzenfalle (128) aufweist, die die Hinund Herbewegung des Bolzens (90) verhindert, sobald keine simulierten Geschosse übrigbleiben.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen bei jeder Hin- und Herbewegung einen Schlagbolzen in Drehschwingung versetzt, die den Waffenabzug wahlweise verriegelt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen hin- und herbeweglich ist und mit einem Magazin in Berührung steht, um eine Verkleinerung des Abstandes zwischen Bolzenhebel (122) und Bolzenfalle (128) um ein simuliertes Geschoß im Magazin bei jeder Bewegung zu erreichen.