-
n Vorrichtung zum selbsttätigen Abwerfen von Gegenstän den aus Luftfahrzeugen
auf ein bestimmtes.Ziel. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen
Abwerfen von Gegenständen aus Luftfahrzeugen, namentlich Flugzeugen, auf ein bestimmtes'bewegliches
oder festes Ziel.
-
Es sind bereits derartige Vorrichtungen bekanntgeworden, bei denen
indessen tabellarische und diagrarnmatische Hilfsmittel bei der Einstellung des
erforderlichen Vorhaltewinkels notwendig sind, folglich die Einstellung des Vorhaltewinkels
nicht selbsttätig stattfindet. Diese Vorrichtungen erfordern da-her die dauernde
Aufmerksamkeit des an sich schon voll in Anspruch genommenen Flugzeugführers.
-
Das Neue besteht darin, daß zur Einstellung des erforderlichen Vorhaltewinkels
die Gegenkathete von Hand nach einer Skala eingestellt wird, die proportional der
Wurzel aus der Fallhöhe geteilt ist, wohingegen die anliegende Kathete selbsttätig
durch ein Uhrwerk proportional der Zeit eingestellt wird, die das Ziel braucht,
um den Winkel zweier Visiere zu durchlaufen, die mit der Lotrechten unveränderliche
Winkel einschließen und wobei das Auslösen und Stillegen des Uhrwerkes und auch
das Auslösen des abzuwerfenden Gegenstandesdurch die Visiervorrichtung, z. B. ein
Zielfernrohr selbst, z. B. durch Anschlag, erfolgt, entsprechend den einzelnen Winkeln,
so daß der Beobachter lediglich die Visiervorrichtung in Deckung mit dem Ziel zu
halten hat.
-
Auf der Zeichnung ist in Fig. i ein Flugzeug, das über das zu.bewerfende
Ziel fliegt, in drei verschiedenen Stellungen dargestellt: Fig. 2. zeigt die schwenkende
Bewegung der Visiervorrichtung, die sich bei den verschiedenen Stellungen des Flugzeuges
- der Fig. i ergibt, während Fig. 3 schematisch eine beispielsweise
Ausführungsform einer Vorrichturig darstellt, wie sie der Verwirklichung der Erfindung
dienen kann.
-
In Fig. i erscheint das Flugzeug gegenüber dem Ziel und der Lotrechten
in der ersten Stellung unter dem Winkel a, in der zweiten Stellung unter dem Winkel
ß und in der dritten, wo der Abstand von der- Lotrechten mit v t bezeichnet
ist, unter dem Winkel y. Von der letzten Flugzeugstellung aus, von der aus
der Gegenstand abgeworfen wird, ist als Parabel die Wurfbahn des Gegenstandes dargestellt.
-
Aus der Geschwindigkeit des Flugzeuges läßt sich die Fallbahn eines
abgeworfenen Körpers berechnen aus der Zeit, die der Körper braucht, um die zwischen
Fahrzeug und Ziel liegende Höhe zu durchfallen (Fallzeit), während aus der Geschwindigkeit
des Flugzeuges gegenüber dem Ziel die Entfernung (v t) bis zur Lotrechten
durchs Ziel sich ergibt, in der der Abwurf erfolgen muß. Diese Strecke erscheint
aus dem Flugzeug gesehen unter dem Vorhaltewinkel y. Mit anderen Worten,
der Vorhaltewinkel ist derjenige Winkel, den die Visierlinie, die immer aufs Ziel
gerichtet sein muß, mit der Lotrechten einschließt, in dem Augenblick, in dem der
Abwurf
-erfolgen muß. Um diesen. Winkel zu bestimmen, muß außer der Höhe, die vorn Höhenmesser
(Barometer) angezeigt wird, die Geschwindigkeit des Fahrzeuges gegenüber deffi Ziel
bekannt sein.
-
Handelt es sich um ein ruhendes Ziel und herrscht Windstille, so genügt
die Angabe eines Gesch-windigkeitsmessers an Bord. Bei der Konstruktion einer Zielvorrichtung
müssen aber auch die Fälle berücksichtigt werden, in denen sich nicht nur das Ziel,
sondern auch die Luft, in der das Flugzeug fliegt, d. h. der Wind gegenüber der
Erde bewegen. Dann kann die Geschwindigkeit des Fahrzeuges gegenüber dem Ziel nur
durch Beobachtung des Zieles vom Fahrzeug aus ermittelt werden. Bisher bestimmte
man zu diesem Zweck aus der Geschwindigkeit, mit der die Visierlinie ihre Richtung
änderte, die gesuchte Geschwindigkeit des Fahrzeuges und stellte nach tabellarischer
Ermittlung ödes Vorhaltewinkels 7 die Visierlinie auf diesen ein und warf
ab, sobald das Ziel unter der Visierlinie erscheint. Dieses Verfahren erfordert
aber gewöhnlich ein mehrmaliges Überfliegen des Zieles.
-
Bei der vorliegenden Erfindung wird die Einstellung des erforderlichen'Vorhaltewinkels
selbsttätig entsprechend der Schwenkgeschwindigkeit der Visierlinie bewirkt. Bezeichnen:
H Höhe in m,
_ 9,8 IM
Sek. 2,
g Erdbeschleunigung
g
t Fallzeit in Sek.,
v Geschwindigkeit. des Luftfahrzeuges
gegenüber Boden in m/sek.,
y Vorhaltewinkel,
| alWinkel zwischen 1 ersten' Hilfsvisier |
| p zweitem 1 |
und der lotrechten Stoppzeit,
d. h. Zeit, die das Z
- iel braucht,
den Winkel der Hilfsvisiere zu durchlaufen,
so ist:
. Passiert also die Visierlinie, während sie in Deckung mit dem Ziel gehalten
wird,
d. h. sich mit zunehmender Winkelgeschwindigkeit aufrichtet, nacheinander
die gegen die Lotrechte festen Winkel a und
ß, so ist die anliegende Kathete
des Vorhaltewinke13
7 proportional der inzwischen verlaufenen Zeit, die Gegenkathete
unabhängig davon lediglich proportional der Wurzel aus der Höhe H des Fahrzeuges
über dem Ziel.
-
Es genügt also zur Einstellung des Vorhaltewinkels seine Ankathete
durch ein Uhrwerk proportional der Stoppzeit, seine Gegenkathete von Hand proportional
der Wurzel aus. der Höhe einzustellen, denn indem man in Gl. (4) Nenner und Zähler
mit der unveränderlichen Verschiebegeschwindigkeit v in
der Mutter in (Fig.
3) multipliziert, ergibt sich tg y, der in Gl. (4) als Verhältnis
zweier Zeiten dargestellt ist, als Verhältnis zweier Strecken: Abstand der zueinander
senkrechten Achsen e und 1 zum Weg der Mutter in aus ihrer Ruhelage.
Der Abstan4 e-1 ist also konstruktiv gegeben durch die unveränderliche Geschwindigkeitvm,
die natürlich durch verschiedene Steigung des Gewindes 1 und Drehzahlen des
Motors c erreicht werden kann. Der durch Motordrehzahl und Gewindel gegebenen Gesch,windigkeilvm
entspricht bei einem gegebenen H und einem gegebenen Abstande-1 nach Gl.
(5) - und (6) ein bestimmtes (tg a - tg ß), und dadurch
wird auch für alle anderen Höhen ein für allemal - a und P festgelegt.
-
Um diesen Grundgedanken bei der Herstellung der Zielvorrichtung zum
Ausdruck zu bringen, wird eine Gerade, die der Vorhaltevisierlinie parallel liegt
oder je nach der Lage des Uhrwerkes zur Wagerechten mit ihr .einen unveränderlichen
Winkel einschließt, durch zwei Punkte geführt, die auf den Schenkeln eines rechten
Winkels verschiebbar sind, wobei Ader eine Punkt ' d. h. in Fig
- .3 der Abstand der zueinander senkrechten Achsen von e und 1, durch
ein. Handrad mit Eichung nach der Höhe,- und zwar proportional der Wurzel aus der
Höhe eingestellt wird, während der andere Punkt aus dem zum ersten senkrechten Schenkel
durch eine von einem Uhrwerk getriebene Schraubenspindel auf einer gegen Drehung
gesicherten Mutter proportional der Stoppzeit verschoben wird, die vergeht, während
die auf das Ziel gerichtete Visierlinie um einen unveränderlichen Winkel gesch wenkt
wird. Das Auslösen des abzuwerfenden Gegenstandes wird alsdann durch den Anschlag
des Zielfernrohres selbsttätig hervorgerufen, sobald der richtige Vorhaltewinkel
erreicht ist.
-
Der Beobachter hat also bei Benutzung der Vorrichtung zunächst -das
Handrad entsprechend der vom Barometer abgelesenen Höhe einzustellen und dann nur
die Visiervorrichtung auf den in der Flugrichtung ge-