DE286909C

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Publication number: DE286909C
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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Bekämpfung von Luftfahrzeugen durch Feuerwaffen bietet insofern große Schwierigkeiten, als infolge einer teilweise sehr großen Geschwindigkeit rasche Änderungen der Entfernung sowohl wie des Geländewinkels vorkommen. Die Folge davon ist, daß die am Visier bzw. an der Zieleinrichtung vorzunehmende Entfernungseinstellung dauernd und unter Umständen sehr schnell gemäß Entfernung und Geländewinkel zu ändern ist. Infolgedessen wird die Feuergeschwindigkeit der Waffe sehr herabgesetzt.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, diesem Übelstand dadurch abzuhelfen, daß die Visier einrichtung mit einer Vorrichtung verbunden wird, vermöge deren bei gleichbleibender Flughöhe des Zieles die Einstellung des Visiers selbsttätig erfolgt.

In Fig. ι bedeutet A B die Erdoberfläche.

P gibt die Stellung der Feuerwaffe an. In Z befinde sich augenblicklich das Luftfahrzeug. Die Lage des Zielpunktes Z wird bestimmt durch die etwa mit Hilfe des Entfernungsmessers gemessene Entfernung e und den Geländewinkel a. Der für die Visierstellung in Betracht kommende Überhöhungswinkel ε der Laufachse L M des Rohres über dei Visierrichtung P Z ist eine Funktion der beiden Veränderlichen α und e, deren gesetzmäßiger

Zusammenhang: ' _it

i.

aus den Schußtafeln zu ermitteln ist. Da der Winkel α sich mit dem Einrichten des Visiers unter Zuhilfenahme von Horizontierungsvorrichtungen am Gewehr bzw. am Geschütz, von selbst einstellt, so muß stets noch die jeweilige Entfernung e berücksichtigt werden, um den richtigen Überhöhungswinkel ε zu erhalten.

Die Grundlage der vorliegenden Anordnung bildet nun die ■ Annahme, daß bei Luftfahrzeugen die Änderung der Flughöhe H verhältnismäßig viel ,langsamer erfolgt als die zeitliche Änderung der Entfernung e, d. h. es besteht der Zusammenhang:

sin α =

= F\a, H),

wobei H als Konstante betrachtet werden kann.

Aus diesen beiden Beziehungen ergibt sich die weitere: '

wonach ε nur noch eine Funktion von α selbst ist, d. h. daß durch Schablonen u. dgl., die gemäß dem Zusammenhang der Beziehungen 1 und 2 berechnet sind, ε sich automatisch an der Feuerwaffe selbst einstellen kann, wenn H bekannt ist.

Die Flughöhe H kann entweder direkt mittels Entfernungs- und Winkelmessungen von Zeit zu Zeit ermittelt werden; es wird dann ' die an der Feuerwaffe zu verwendende Einrichtung so beschaffen sein, daß sie jeweils nur bei einer Änderung von H neu einzustellen ist. Man kann aber auch diese Ein-

richtung weiter so ausbilden, daß sie bei Einstellung auf eine konstante Flughöhe selbsttätig die zu messende Entfernung e anzeigt. Es braucht dann nur durch richtige Einstellung der Flughöhe H darauf geachtet zu werden, daß diese so angezeigte Entfernung mit der wirklich gemessenen übereinstimmt.

Die Fig. 2 ist ein Diagramm, welches' die jeweilige Entfernungseinstellung in Abhängigkeit von der Flughöhe und dem Geländewinkel angibt. Ferner sind darin diejenigen Kurven eingetragen, welche der Entfernung des Zielpunktes entsprechen. Das Diagramm ist in folgender Weise^ntstanden:

Aus der Schußtafel (für eine 7,5 cm Ballonabwehrkanone) sind z. B. für 10 ° Geländewinkel die Überhöhungswinkel für die verschiedenen Entfernungen von 1 bis 6 km entnommen. Die Tangenten dieser Winkel sind von der Peripherie des äußeren Kreises aus auf den mit 10 ° bezeichneten Radiusvektor aufgetragen. Indem man diese Konstruktion für die verschiedenen Geländewinkel von 10 zu io° ausführt, erhält man durch die Verbindung derjenigen Punkte, welche gleichen Zielentfernungen entsprechen, die gestrichelten Kurven. Aus diesem Kurvensystem sind für die verschiedenen Entfernungen und Geländewinkel die zugehörigen Erhöhungswinkel aus den Abschnitten auf den Radienvektoren zu entnehmen.

Nun wurden für H konstante Werte angenommen, z. B. H= 2000 m, dann ergab sich gemäß 2 für jede Entfernung β ein bestimmter Geländewinkel α aus:

2000
4. sin α = ·

So wurde für jede Entfernungskurve der Schnittpunkt mit dem nach 4 ermittelten Radiusvektor festgelegt. Verbindet man diese Punkte, so erhält man die Kurve, welche der Flughöhe 2000 m entspricht. Solange das Fahrzeug sich in einer Höhe von 2000 m be-

findet, verlaufen die Überhöhungseinstellungen gemäß den Radienabschnitten, welche diese Kurve auf den zu den betreffenden Geländewinkeln gehörigen Radienvektoren von der Peripherie aus abschneiden. Für die verschiedenen Flughöhen von 500 bis 5000 m wurden die sämtlichen ausgezogenen Kurven gefunden.

Werden die Kurven in Schablonen ausgeschnitten und in verschiedenen Abständen auf einer Achse aufgereiht, so ergibt sich nach Ausfüllen der Zwischenräume ein Kurvenkörper, der für die Ermittlung der Überhöhungseinstellung maßgeblich ist. Wählt man für einen auf der Achse senkrechten Radiusvektor gemaß der Flughöhe den richtigen Abstand auf der Körperachse, und erteilt man dem Radiusvektor gemäß dem Geländewinkel die richtige Neigung, so ergibt der Radienabschnitt die ' Tangente des zu wählenden Uberhöhungswinkels.

Aus Fig. 3 kann man andererseits gemäß der Flughöhe und dem Geländewinkel die, jeweilige Entfernung des Zielpunktes ermitteln. Sie ist in folgender Weise aus Fig. 2 entstan-, den: Auf :xfeü^:v;ertikalen Parallelen sind die Flughöhen;,ipifiden horizontalen. die Geländewinkel als konstant angenommen; erstere von 0 bis 5000 m, letztere von 0 bis 90°. Aus dem Diagramm der Fig. 2 wurden nun für eine bestimmte Entfernung, z. B. H = 2000 m, die Schnittpunkte der gestrichelten Kurven e = 2000 m mit den Kurven H = konst. ermittelt. Für die so gefundenen zusammengehörigen Werte von H und α sind die entsprechenden Punkte in das Diagramm der Fig. 3 eingezeichnet und miteinander durch die Kurven gleicher Entfernung verbunden.

Die Fig. 4 und 5 zeigen nun ein Ausführungsbeispiel des gemäß der Erfindung konstruierten Apparates.

In der Fig. 4 handelt es sich um eine Zielfernrohreinrichtung, die auf den Schildzapfen eines Geschützes aufgesetzt werden kann und deren optische Achse einerseits gemäß der gemessenen direkten Entfernung eingestellt wird. Andererseits ist eine Einrichtung getroffen, um nach Einstellung der ermittelten Flughöhen eine selbsttätige Einstellung der Visiervorrichtung zu ermöglichen, solange die Flughöhe konstant bleibt. Schließlich besitzt das Instrument noch eine Anordnung, gemäß deren ermittelt werden kann, ob die eingestellte Flughöhe gemäß der gleichzeitig ermittelten direkten Entfernung die richtige ist.

A bedeutet den Schildzapfen, B das Schildzapfenlager. Mit dem Lager B ist die Anschraubplatte ι des Apparates fest verbunden. Auf dieser Platte ist das Gehäuse 2 des Apparates drehbar gelagert. Das Gehäuse selbst ist durch zwei Schrauben 3 fest mit dem Schildzapfen A verbunden. In der Platte 1 lagert die ausschaltbare Schnecke 4, die ihrerseits in das auf den mittleren Zapfen der Platte drehbar gelagerte Schneckenrad 5 eingreift. Auf diesem ist wiederum drehbar eine Zwischenplatte 6 angebracht, die durch eine entgegen der Drehung des Rohres wirkende Feder 7 gegen einen Anschlag 8 des Schnekkenrades 5 gegengelegt wird.

Die Zwischenplatte 6 ist durch Schrauben 9, welche durch entsprechende Schlitze des Gehäuses 2·. hindurchgleiten, mit der Platte 10 im Innern,d,es Gehäuses 2 verbunden. Die Platte 10 ist mit ihrer zylindrischen Achse in dem Gehäuse 2 drehbar gelagert, so daß sie also in Ruhe bleibt, während das Gehäuse 2 gleichzeitig mit dem Schildzapfen sich dreht. Die

Platte Ίο trägt einen äußeren zylindrischen Ansatz ii, auf welchem in Längsrichtung verschiebbar und , durch Nut und Nase gegen Drehung gesichert der Körper 12. gelagert ist. Der innere zylindrische Ansatz 13 der Platte 10 trägt ein Gewinde, über welches das Mutterstück 14 übergreift. Durch den Zwischenring 15 wird der Körper 12 zum Zweck der Längsverschiebung mitgenommen, wenn das Mutterstück 14 mittels -des Handrades 16 gedreht wird. Auf der abgeschrägten Kante von 14 befindet sich . eine Teilung ij, auf welcher die Flughöhe eingestellt werden kann. Der Körper 12 ist noch mit einer Libelle 18 versehen, deren Einstellung durch Betätigung der Schnecke 4 erfolgt.

Oberhalb des Gehäuses befindet sich die Visiereinrichtung, bestehend aus einem Visierfernrohr. Das Fernrohrgehäuse ist mit dem Gehäuse 2 aus einem Stück hergestellt. An dem einen Ende des Fernrohrgehäuses sind die Fadenplatte und das Okular eingebaut. Auf dem anderen.Ende befindet sich die Vorrichtung zur Einstellung der Entfernung. Die Verlegung der optischen Visierlinie gegenüber der Seelenachse geschieht im vorliegenden Falle durch Verschiebung des Objektivs 19 des Visierfernrohres in zur optischen Achse senkrechter Richtung vermittels eines Schlittens

20. Der Kordelring 21 am Ende des Rohres steht vermittels des Zwischenrohres 22 mit dem Exzenterring 23 in Verbindung, auf dessen innerer Fläche die an dem Objektivschlitten 20 angebrachte Nase 24 durch den Druck der Feder 25 anliegt. Durch Verstellung des Kor-

' delringes erfolgt auf diese Weise die Einstellung der Entfernung, deren Größe jeweils an der Skala 26 abgelesen werden kann.

Außer dem Nocken 24 besitzt der Objektivschütten noch den Zapfen 27, der in das-Innere des Gehäuses 2 reicht und durch die Wirkung des Körpers 12 verschoben werden kann. Die Oberfläche des Körpers 12 ist auf Grund des Diagramms Fig. 2 hergestellt, indem, wie oben beschrieben, die zur Achse senkrechten Schnitte des Körpers den Kurven H = konst. jener Figur entsprechen. Bei 28 ist auf der zylindrischen Oberfläche des Körpers das Diagramm dir Entferriungskurven (Fig. 3) aufgetragen, so daß vermittels eines Index 29 in dem Fenster 30 die Entfernung abgelesen werden kann, die zu der entsprechenden Einstellung des Apparates gehört.

Die Wirkungsweise des Instrumentes ist die folgende:

Bei großen Zielentfernungen, bei welchen ein merklicher Geländewinkel noch nicht vorhanden ist, erfolgt die Entfernungseinstellung mittels des Kordelringes 21. Am zweckmäßigsten ist hierbei die Schnecke 4 auszuschalten.

Wird bei geringer Entfernung ein merklicher Geländewinkel beobachtet, und es ist möglich, die Flughöhe festzustellen, so wird ,die Libelle 18 nach Einschalten der Schnecke 4 zum Einspielen gebracht und 'der Körper 12 durch Einstellen der Skala 17 mittels des Handrades 16 auf die richtige Flughöhe eingestellt. Alsdann hebt sich der Objektivschlitten 20 durch die Wirkung des Körpers 12 und der Nase 27 von dem Exzenter 23 ab und stellt. sich selbsttätig auf die richtige Überhöhung ein. An dem Index 29 wird in dem Kurvensystem 28 die hier angezeigte Entfernung mit der gemessenen verglichen und eventuell die Höheneinstellung durch Drehen des Handrades 16 so weit korrigiert, bis die abgelesene Entfernung mit der gemessenen übereinstimmt.,

Ist die gegenseitige Stellung des Zapfens 27 zum Körper 12 eine derartige, daß die zu verfolgende Höhenkurve des Körpers 12 zu steil ansteigt, so kann unter Umständen ein Abheben des Objektivschlittens von dem Entfernungsexzenter nicht eintreten. In diesem Falle werden der Körper 12 und damit die Zwischenscheiben 10 und 6 der Drehung des Schildzapfens folgen, entgegen der Wirkung der Feder 7; alsdann ist die Entfernungseinstellung mittels des Kordelringes 21 so lange vorzunehmen, bis durch die Wirkung der Feder 7 die Steigung des Körpers überwunden wird und die Libelle 6 zum Einspielen kommt.

Bei der Verfolgung von sich entfernenden Zielen ist der Vorgang genau der umgekehrte. Eine automatische Einstellung der Zielvorrichtung erfolgt so lange, als beim Einstellen des Ringes 21 auf weite Entfernung ein Einspielen der Libelle beobachtet wird. Ist dies nicht mehr der Fall, so kann nur noch eine Einstellung der gemessenen Entfernung an der Skala 26 stattfinden.

Die Gestalt des Körpers 12 ist für den Umfang der vorliegenden Erfindung ohne Belang. Statt einer zylindrischen Form des Körpers ließe sich ebenfalls eine scheibenförmige erreichen, indem die in Fig. 2 gezeichneten Kurven H ·= konst. rillenförmig eingefräst werden. Anstatt des Zapfens 27 würde in diesem Falle ein Stift Verwendung finden, der je nach der beobachteten Flughöhe bzw. Entfernung von der einen in die andere Rille versetzt werden kann.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Zielvorrichtung mit selbsttätiger Einstellung des Visiers nach einer von der Höhendifferenz zwischen Visiervorrichtung und Ziel abhängigen Kurve, dadurch gekennzeichnet, daß dem Visier eine Mehr-

zahl von Kurven zugeordnet sind, von denen jede einer bestimmten Zielhöhe entspricht und von denen jeweilig die der in Betracht kommenden Höhe entsprechende durch Handeinstellung in die Arbeitsstellung gegenüber dem - Visier gebracht werden kann, zum Zweck der Anpassung an die Bedürfnisse der Bekämpfung von Luftfahrzeugen.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Kurvenkörper selbsttätig einstellbare, die Visierlinie festlegende Teil der Visiervorrichtung mit einem Handeinstellkörper gekuppelt ist, vermöge dessen etwa bei geringen Geländewinkeln die direkte Entfernung eingestellt werden kann.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurvenkörper, welcher zur selbsttätigen Einstellung der Zielvorrichtung dient, durch die Wirkung einer Feder gegen einen Anschlaggedrückt wird, deren Spannung gegenüber der Federspannung des einzustellenden Teiles so abgestimmt ist, daß an den Stellen steijsten Anstieges ein Mitnehmen des Kurvenkörpers stattfindet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anbringung von Skalen, Kurven u. dgl., mit deren Hilfe die der eingestellten Flughöhe und dem Geländewinkel entsprechende Entfernung an der Visiervorrichtung selbst abgelesen werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.