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Vorrichtung zum Beschießen von schnellbewegten Zielen. Beim Richten
einer Schußwaffe mittels eines Zielfernrohres oder eines Scheinwerfers muß die Seeleitachse
der Waffe bekanntlich im allgemeinen unter einem von Null verschiedenen Winkel gegen
die optische Achse <les Zielgerätes eingestellt werden. Die Größe dieses Winkels
ist abhängig von der Eigenbewegung und Entfernung des Zieles, von der Gestalt der
Geschoßbahn, der Geschwindigkeit und der Seitenabweichung des Geschosses und vom
Winddruck.
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Es sind Richtmaschinen für Geschütze bekannt, die bei dauernder Verfolgung
des Zieles mittels- des Zielgerätes und dauernder Nachjustierung der Maschine entsprechend
der besonders ermittelten Entfernung des Zieles den Winkel zwischen der Seelenachse
des Geschützes und der optischen Achse des Zielgerätes selbsttätig einstellen und
dabei alle die genannten Einflüsse außer dem Winddruck berücksichtigen.
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Dabei wird als Maß für die Eigenbewe-J (Y ing des Zieles die Winkelgeschwindigl,
-eit des {las Ziel dauernd verfolgenden Fernrohres angenommen. Von dieser Winkelgeschwindigkeit
ist die Stellung des Geschützrohres gegen das Fernrohr abhängig gemacht durch Kupplung
der Geschwindigkeitsregler für die Seitenrichtbewegung bzw. die Höhenrichtbewegung
mit Getrieben, durch welche das Geschützrohr in der Seitenrichtung bzw. in der Höhenrichtung
gegen das Fernrohr verstellt wird.
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Zur Mitberücksichtigung der von der Entfernung des Zieles abhängigen
Einflüsse greifen dabei in diese getrieblichen Verbindungen Glieder ein, die mit
Getrieben zwischen dein Geschützrohr und seiner Lafette verbunden sind.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine besondere Ausführung
einer derartigen Einrichtung. Sie ist vornehmlich für die Verwendung in Fällen bestimmt,
in denen nicht die höchsten Anforderungen an Genauigkeit gestellt werden, beispielsweise
für das Richten eines Maschinengewehres finit einem Zielscheinwerfer zur Abwehr
von Flugzeugen. Die neue Einrichtung ist jedoch auch einer Weiterbildung bis zu
der bei Geschützen erforderlichen Genauigkeit fähig.
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Für die neue Einrichtung sind elektrische Antriebsmotoren für die
Seitensteuerung und .die Höhensteuerung vorausgesetzt und die Kupplung der Steuerhebel
der Geschwindigkeitsregler dieser Motoren mit den Getrieben zwischen dem Scheinwerfer
und dem Maschinengewehr zu dem oben angegebenen Zweck. :Fach -der Erfindung werden,
um die Mitberiicksiclitigung der mit der Entfernung des Zieles und seiner Erhebung
über den Horizont wechselnden Einflüsse, gegebenenfalls auch des Winddruckes, zu
ermöglichen, die Kontaktplatten der Geschwindigkeitsregler derart verstellbar gemacht,
daß die Steuerhebel, tim bestimmte Geschwindigkeitsstufen einzustellen, je nach
den Stellungen der Kontaktplatten in andere Lagen gebracht werden müssen und demnach
auch andere Winkel zwischen der Schußwaffe und dein Zielgerät einstellen.
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Als Beispiel soll eine einfache Ausführung der Erfindung für ein Maschinengewehr
mit
einem Zielscheimverfer beschrieben tur1 durch die Zeichnung
veranschaulicht werden, bei der die Verschiebung der Kontaktplatte am Geschwindigkeitsregler
für die Höhenrichtbewegung zur Berücksichtigung der Krümmung der Geschoßbahn und
der Entfernung des Zieles ausgenutzt ist. In Fig. i ist eine Geschoßbalin, in Fig.
2 ein erstes, in Fig. 3 ein zweites und in den Fig. q. und 5 ein drittes Ausführungsbeispiel
dargestellt.
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Wenn das Fernrohr bzw. der Scheinwerfer F (Fig. i) auf das Ziel Z_
gerichtet ist, muß die Seelenachse des Geschützes G um so viel höher, beispielsweise
nach Z', gerichtet sein, daß die gekrümmte Geschoßbalin durch das Ziel Z_ hindurchgeht.
Der erforderliche-Winkel zwischen der Seelenachse des Geschützes und der optischen
Achse des Fernrohres bzw. Scheinwerfers sei »Überhöhungswinkel« genannt und mit
ß bezeichnet. Dieser Winkel ist abhängig von der Erhebung s des Fernrohres bzw.
Scheinwerfers gegen die Wagerechte und außerdem von der Entfernung des Zieles Z
vom Standpunkt P des Geschützes und der Beobachtungseinrichtung. Nimmt man als Geschoßbahn
eine Parabel an, so kann in erster Annäherung ;3-k.E.cos s gesetzt werden, wenn
mit k eine Konstante und mit E die Entfernung des Zieles, also die Strecke P-Z in
Fig. i bezeichnet wird.
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.Nach der Erfindung wird der Überhöhungswinkel ß wie der wegen der
Eigenbewegung des Zieles in der Höhenrichtung einzustellende Vorhaltwinkel mit dem
Höhensteuerliebel f1 eingestellt. Um dies zu ermöglichen, wird die Kontaktbahn f
gegenüber der Lage, die sie bei geradliniger Geschoßbahn einnelimen würde, um den
Drehpunkt des. Hebels f, nn Uhrzeigersinn so weit verschoben, da13 man den Steuerhebel
um den dein Winkel ;: entsprechenden Betrag weiter im Uhrzeigersinn schwenken muß,
um wieder auf den alten Kontakt zu kommen, auf den der Hebel wegen des gerade vorsichgehenden
Steigens oder Fallens des Zieles gestellt werden muß.
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Fig. 2 macht dies anschaulich. o ist eine sektorförinige Platte mit
Zahnkranz, die auf dein verlängerten Schildzapfen des Schein-,verfers aufgekeilt
ist. An dieser Platte ist beispielsweise in einem Bock r das Maschinengewehr h oder
vielmehr zunächst der Gewehrträger li' so gelagert, daß die Achse der Schildzapfen
i des Gewehrträgers mit der Achse der Scheinwerferschildzapfen zusammenfällt. @Jit
dein Gewehrträger ist ein Arm q' fest verbunden, der am freien Ende den Zahnbogen
q trägt. Mit dein Zahnbogen steht das Zahnrad p auf der Achse des Stenerliebels
f1 in Eingriff. Die zu dem Steuerhebel gehörige Kontaktbahn des R'endeanlassers
für den Hubmotor des Scheinwerfers ist auf einer Platte f iriit der Gestalt eines
Kreisringsektors angebracht. Diese Platte ist an der Platte o gelagert iii einer
Bogenführung, die von den Schienen f2 und f, gebildet wird. Diese Schienen verlaufen
konzentrisch zur Achse Jes Steuerliebels f1. Die Platte f ist mit einem Zeiger f,
ausgerüstet, der- über eine an der Platte o angebrachte Skala f, spielt.
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Die Platte o ist in der Stellung für wagerechte Beleuchtungsrichtung
gezeichnet. Dabei muß für gegebene Entfernung des Zielos der Überhöhungswinkel am
größten sein. Für die Zeichnung ist beispielsweise ein Überhöhungswinkel von 3°
angenommen. Der Steuerhebel f1 möge dabei beispielsweise die gezeichnete Stellung
einnehmen, in der er um 30" gegen die Stellung senkrecht zur Verbindungslinie
zwischen seiner Achse und der Drehachse des Gewehrträgers gehoben ist. Das Übersetzungsverhältnis
zwischen den Zahnrädern p und q sei gleich i : io. Wird nun noch vorausgesetzt,
daß das Ziel gerade in Ruhe ist oder wenigstens in der Höhenrichtung - weder steigt
noch fällt, so muß die Kontaktplatte f so gestellt werden, daß das Schleifstück
f, am Steuerhebel auf dem mittleren Kontakt f" dem Ruhekontakt, steht. Diese in
der Figur mit ausgezogenen Linien gezeichnete Stellung der Kontaktplatte f gehört
also zu dem Erhebungswinkel .= gleich o°. Wird die Platte o mit dem Scheinwerfer
entgegen dem Uhrzeigersinn geneigt, so muß die Kontaktplatte f nach abwärts verschoben
werden, bis sie schließlich bei dem Werte s gleich go° in die Stellung kommt, bei
der der auf dem Ruhekontakt f; stehende Steuerhebel zur Verbindungslinie seiner
Achse und der Gewehrträgerachse senkrecht steht. Diese Stellung der Kontaktplatte
f und des Zeigers f, sind mit gestrichelten Linien eingezeichnet. Die zur
Erhebung s gehörige Verschiebung der Platte f gegen ihre zuletzt genannte Stellung
muß dem Cosinus von E proportional sein. Hieraus ergibt sich die ungleichmäßige
Teilung der Skala f, mit ihren gegen den Punkt für o° näher ztisammenrückendenTeilstrichen,
die je io° bezeichnen.
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Die Einrichtung ist in dieser Form nur für eine bestimmte Entfernung
des Zieles verwendbar. Die Platte f kann dabei von Hand verstellt werden; zweckmäßiger
ist es jedoch, sie selbsttätig zu verstellen, wie weiter unten noch näher ausgeführt
ist.
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An die Stelle der Kreisbewegung der Kontaktplatte f bei der eben beschriebenen
Einrichtung kann auch eine geradlinige Verschiebung
der Kontaktplatte
treten. Die Fig. 3 macht dies anschaulich. Hier sind auf der Kontaktplatte f mehrere,
beispielsweise drei Kontaktreihen angeordnet. - Sie haben alle den gleichen Halbmesser,
und ihre Mittelpunkte liegen auf derselben Geraden x, x, in die auch die Achse des
Steuerhebels f, fällt. Gegeneinander sind die Kontaktreihen so verschoben, daß bei
der ersten der Ruhekontakt f; unter einem Winkel von. 30' gegen die Gerade
x, x liegt, bei der zweiten Kontaktreihe - unter einem Winkel von 0,707 -
30 = 21,2°, bei der dritten unter dein Winkel o. Die Ruhekontakte sind miteinander
leitend verbunden: Die Verbindung ist rlurch eine gestrichelte Linie angedeutet.
In gleicher U'eise sind alle Kontakte der drei Reihen miteinander verbunden, die
in gleichen Abständen von den Ruhekontakten liegen. Die Platte f ist zwischen Schienen
f" f,, in Richtung der Geraden x, x verschieblich. Sie ist in die gezeichnete
Stellung zu bringen, wenn die Erhebung F des S S cheinwerfers gleich o ist; in die
Stellung, bei der das Schleifstück f,, des Steuerhebels die mittlere Kontaktreihe
berührt, wenn gleich 45° ist, und endlich ist die linke Kontaktreihe unter das Schleifstück
zu bringen, wenn : gleich 9o° ist. Dabei werden wieder für bestimmte Entfernung
des Zieles geltend die richtigen Überhöhungswinkel eingestellt, was nach der eingehenden
Beschreibung v oti Fig.2 keines weiteren Beweises bedarf.
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Bei der praktischen Ausführung wird man die leitend miteinander verbundenen
Kontakte durch Kontaktschienen ersetzen. Ihre Gestalten und Lagen sind durch die
gestrichelten Linien in Fig.3, die als Mittellinien der Kontaktschienen aufgefaßt
werden können, angedeutet. Man wird dann die Stellung der Platte wieder mit Zeiger
und Skala überwachen; die Skala kann in diesem Falle eine gleichförmige Teilung
erhalten.
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Die selbsttätige Schwenkung oder Verschiebung der Kontaktplatte in
Abhängigkeit von der Erhebung z gestaltet sich sehr einfach, weil man die Stellung
der Kontaktplatte von der Lage der Platte o gegen das Gestell des Scheinwerfers
abhängig machen kann. Zur Berücksichtigung- der Zielentfernung wird in an sich bekannter
ZVeise ein Glied in dein Antrieb der Kontaktplatte regelbar machen.
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Die Fig. 4 und 5 zeigen als Beispiel eine Einrichtung, bei der ein
regelbarer Exzenter zur Schwenkung - der Kontaktplatte verwendet ist.
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In den Figuren ist s ein Teil von einem der Arme des Scheinwerfergestelles,
g einer der Schildzapfen und a ein Teil des eigentlichen Scheinwerfers. o ist wieder
die auf dein verlängerten Schildzapfen aufgekeilte Platte von Fig.2; ihre hier nicht
wesentlichen '].`eile sowie das Maschinengewehr sind fortgelassen. Die Kontaktplatte
f ist sektorfi3rnii-- ausgebildet, auf einem in der Platte o befestigen Zapfen t
lose gelagert und. durch ein Gegengewicht it ausbalanciert.
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Zur Schwenkung der Kontaktplatte f- bei der Schwenkung der Platte
o ist folgende Hinrichtung getroffen. Das Lager des Zapfens - trägt auf seinem äußeren
abgekanteten "feil v die Exzenterscheibe w. Diese Scheibe hat einen Schlitz w,,
in den der abgekantete "feil v hineinpaßt. Die Scheibe kann sich infolgedessen gegen
das Lager nicht drehen; hingegen kann sie gegen das Lager gehoben mid gesenkt werden
mittels einer Schraube y, deren Mutter y1 an der Scheibe w sitzt, -während Sie selbst
durch einen Teil y. auch gegen Zug an dein Lager des Zapfens g gehalten ist. Mittels
eines Handrades y" o. dgl. kann die Schraube gedreht werden. Der Exzenterring w
greift mit einer Schubstange z,, an einem Zapfen w_ an, der an der Kontaktplatte
f sitzt und durch einen Schlitz o,. in der Platte o hindurchragt.
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Für die Fig. 4 und 5 ist wieder die Stellung der Platte o vorausgesetzt,
die zur wagerechten Beleuchtungsrichtung gehört. Die Platte f ist dementsprechend
in ihrer höchsten der Einstellung des Exzenters zugehörigen Lage gezeichnet. Bei
der Schwenkung der Platte o entgegen dem Uhrzeigers;.in wird sich die Kontaktplatte
f also gegen die Platte o senken. Um den Betrag dieser Senkung zu ermitteln, ist
es am einfachsten, wizunehmen, daß die Platte o festgehalten und dafür die Exzenterscheibe
w um die Achse des Zapfens g im Uhrzeigersinn aus ihrer gezeichneten Stellung um
9o° geschwenkt wird. Es ist dann leicht zu erkennen, daß die Senkung des Zapfens
z= ist xz=e-e#cosF, « enn e die Exzentrizität bedeutet, daß also die Erhebung des
Zapfens über seine tiefste, dem Winkel F gleich 9o° entsprechende Lage jeweils gleich
e - cos e ist. Dabei ist der Einfluß der endlichen Schubstangenlänge und der Bogenführung.
des Zapfen z. vernachlässiI;t. Wenn man also durch Verstellung der Schraube y dafür
sorgt, daß die Exzentrizitäit c der jeweiligen Entfernung E des Zieles proportional
bleibt, so stellt sich immer der richtige Überhöhungswinkel ein.
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Es ist noch zu bemerken, daß bei der Verstellung der Kontaktplatte
in allen Fällen die elektrische Verbindung zwischen den Kontakten und den Anlasserwiderständen
bestehen bleiben muß. Die naheliegenden konstruk=
tiven Mittel zur
Erfüllung dieser Bedingung sind in der Zeichnung fortgelassen worden.
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Die - Verschiebung der Kontaktplatte ani Geschwindigkeitsregler der
Seitensteuerung kann in analoger Weise zur Berücksichtigung der Seitenabweichung
des Geschosses benutzt werden. Die beschriebene einfache Einrichtung ist für ein
Maschinengewehr finit Scheinwerfer praktisch ausreichend, .da nur verhältnismäßig
geringe Schußweiten, etwa bis 2 ooo in, und darum nur mäßige Abweichungen der Geschoßbahn
von der Geraden in der Höhenrichtung und in der Seitenrichtung auftreten.