DE367193C - Vorrichtung zur selbsttaetigen Zielgebung von Torpedos unter Ausnutzung des Kielwassers des angegriffenen Schiffes - Google Patents

Description

Wenn der Torpedo gegen ein in Bewegung befindliches Ziel abgelassen werden soll, muß zur Bestimmung der Abschußrichtung unter anderem sowohl Richtung als auch, Geschwindigkeit des Zieles geschätzt werden, was in der kurzen Zeit, die dem angreifenden Schiff zur Verfügung steht, insbesondere wenn es entdeckt wird und dem Feuer des angegriffenen Feindes ausgesetzt ist, mit Schwierigkeiten verbunden ist. Unter diesen Schußbedingungen gehen viele Torpedos verloren, weil sie am Bug oder am Heck des angegriffenen Schiffes vorbeilaufen.

Die Erfindung will von den Torpedos, die jetzt unnützerweise verloren werden, wenigstens die ausschließen und wirksam machen, die in einem Abstand vom Heck des Schiffes vorbeigehen, wo das Kielwasser noch fühlbar ist.

Das Kielwasser bildet eine Masse wirbelnden Meerwassers, deren Ausdehnungen von der Form des in Bewegung befindlichen Schiffes, von seinem Raumgehalt und von seiner Geschwindigkeit abhängen. Diese Wassermasse mit den Wirbelbewegungen hat genau bestimmte Grenzen und zeigt eine

eigene Struktur, von der die Wirkung auf alle in diese Wassermasse hineinkommenden und sie durchquerenden Selbstbeweger ausgeht, die aber von der Wirkung der gewöhnliehen Wellen und anderen Meeresströmungen sehr verschieden ist.

Diese Strudelbewegung des Wassers wirkt auf den Torpedo ein, indem ihm starke Drehungen um seine drei Hauptachsen — ίο Längsachse, Vertikalachse und Querachse — aufgedrückt werden. Die Drehungen sind, wenn das Kielwasser an einem Punkte durchquert wird, wo der Strudel und 'die daher kommende Abweichung genügend stark ist, wie Versuche gezeigt haben, viel stärker als die, die der Torpedo periodisch auf seinem Weg unter der Wirkung der Meeresbewegungen sowie seiner automatischen Steuerorgane und unter den Abschußverhältnissen ausführt. ao Außerhalb einer bestimmten Entfernung vom Schiff treten natürlich diese Verhältnisse nicht ein, da die Stärke des störenden Strudels und der Abweichungen dann zu gering ist.

Die Erfindung macht diese eigenartige Beeinflussung des Torpedos beim Eintritt und auch beim Austritt aus dem Kielwasser zur Betätigung einer Vorrichtung nutzbar, die auf die Steuerorgane einwirkt, um den Torpedo von neuem auf das angegriffene Schiff zu richten, indem dabei die Wirkung des Torpedosteuers, das den Weg des Torpedos unverändert halten will, geändert oder aufgehoben wird.

Ein derartiges Ergebnis kann auf sehr verschiedene Weise erhalten werden: erstens, indem man die Störungen oder Abweichungen um eine der drei Hauptachsen ausnutzt, zweitens, indem man vereinigte, gleichzeitige und übereinstimmende Wirkungen auf mehr als eine Achse nutzbar macht.

Vorausgesetzt, man will z. B. die Wirkungen um die Vertikalachse, d. h. seitliche Ablenkungen vom Wege ausnutzen, dann kann man folgendermaßen verfahren: In \^rerbindung mit dem .Torpedosteuer ist eine durch einen Gyrostaten gesteuerte Vorrichtung angebracht, bei der der Gyrostat aber nur dann in Wirkung tritt, wenn der Torpedo wie beim Eintritt in das Kielwasser eine Ablenkung vom Wege erleidet, die größer ist als die, denen der Torpedo bei seinem gewöhnlichen Laufe ausgesetzt ist. Tritt diese außerordentliche Ablenkung ein, dann setzt der Gyrostat den Apparat in Tätigkeit, der das Richtungssteuer in einem vorher bestimmten Winkel bewegt und feststellt, indem er ihn i jeder ferneren Einwirkung des Regulier- j gyrostaten entzieht, so daß der Torpedo eine Drehung ausführt, durch die er von neuem eine Richtung erhält, die den Weg des Schiffes schneidet und zum Zusammenstoß mit dem Schiff führt. Der Apparat arbeitet natürlich so, daß beim Austritt aus dem Kielwasser die neue Abweichung oder Störung keine Wirkung mehr auf das Steuer ausübt, da die Bewegung festgestellt ist.

Der Apparat kann auch in dem Augenblick in Tätigkeit treten, wo der Torpedo aus dem Kielwasser austritt, aber in diesem Falle müssen zwei Bewegungen stattfinden, deren erste beim Eintritt in das Kielwasser den Apparat freimacht, der beim Austritt aus dem Kielwasser in Wirkung treten soll, und der das Steuer in die gewünschte Stellung bringt und es dann fest in dieser Stellung hält.

Es ist zweckmäßig, den Torpedo mit einer zeitlichen Sperrvorrichtung zu versehen, die die Tätigkeit dieses Apparates bis zum Augenblick, wo der Torpedo eine bestimmte Strecke durchlaufen hat, verhindert, damit er erst in einen bestimmten Abstand vom Abschußschiff gelange. Die Tätigkeit dieser Sperrvorrichtung kann von der Anzahl der Umdrehungen der Schraube oder von den periodischen Schwingungen des Torpedos während seines Laufes abhängig gemacht weiden.

Der Arbeitsbeginn beim Eintritt in das Kielwasser ist dem beim Austritt vorzuziehen, weil der Austrittspunkt sich weiter ab vom Schiff befindet, die Störung, die der Torpedo erleidet, geringer ist und infolgedessen das Wirkungsfeld sich verkleinert.

Dieses Feld ist um so größer, je kleiner man die Ablenkung halten kann, die die auf die Steuer wirkende Vorrichtung in Tätigkeit versetzt, aber diese Ablenkung muß auf jeden Fall größer sein als die, denen der Torpedo auf seinem Lauf durch die gewöhnlichen Meeresbewegungen ausgesetzt ist. Man kann das Wirkungsfeld vergrößern, indem man den Wert der effektiven Ablenkung dadurch verkleinert, daß man die Wirkungen zweier Ablenkungen, z. B. der um die Vertikal- und der um die Längsachse, zusammenfaßt. Man kann, mit anderen Worten, den auf die Steuer wirkenden Apparat so anordnen, daß er nur in Tätigkeit tritt, wenn zur 'selben Zeit zwei Ablenkungen, eine vom Wege und eine drehende, die vorbestimmte Grenze überschreiten. Gleichzeitige Ablenkungen dieser Art finden beim Eintritt des Torpedos in das Kielwasser statt, aber auf dem gewöhnlichen Wege treten sie nicht auf. Ebenso kann man die Entfernung beträchtlich vergrößern, in der der Apparat den Torpedo wieder gegen das Schiff leitet.

Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in zwei schematischen Ausführungsformen dargestellt. Es zeigt

Abb. ι den Lauf eines Torpedos, der am Heck eines Schiffes vorbeigeht, und dann zu ihm hindreht, *

Abb. 2 den Apparat zum Einstelle» des Richtungssteuers unter der Wirkung der Drehung um eine Achse,

Abb. 3 den Apparat zum Einstellen des Richtungssteuers unter der vereinigten Wirkung zweier übereinstimmender urid gleichzeitiger Drehungen um zwei verschiedene Achsen,

Abb. 4 eine Hilfsvorrichtung zum beliebigen, vorherigen Einstellen des Drehsinnes des Torpedos für das Durchqueren des Kielwassers.

Angenommen, daß, wie in Abb. ι dargestellt, ein Torpedo s gegen ein Schiff η abgeschossen ist und in der durch den Pfeile • angegebenen Richtung am Heck vorbeigeht, dann erfährt er infolge der Einrichtung gemäß der Erfindung, wenn er in den Strudel p des Kielwassers eintritt, sofort starke Ablenkungen. Die Steuerreguliervorrichtung tritt in Tätigkeit und bringt das Richtungssteuer in eine Stellung, bei der der Torpedo den in voller Linie gezeichneten Weg;tr einschlägt, der es von neuem gegen das Schiff führt. Die selbsttätige Steuervorrichtung für den Fall der Tätigkeit unter der Wirkung der Drehung um eine Achse, z. B. Ablenkungen in der seitlichen Richtung, ist in der allgemeinen Anordnung in Abb. 2 gezeigt.

Das Richtungssteuer ist bei e an einen Hilfsmotor C auf der Stange eines in einem Zylinder g spielenden Kolbens u angebracht, dem Preßluft durch zwei Leitungen dl· und a? von der Leitung c her zugeführt wird, die in einen Zylinder h ausmündet, in dem in gewöhnlicher Weise zwei Kolben p- und j² auf einer gemeinsamen Stangen arbeiten, die von dem Geradlaufapparat des Torpedosteuers gelenkt wird. Je nach der Stellung der Kolben j¹ und f tritt die Luft auf der einen oder anderen Seite des Kolbens u des Hilfsmotors ein und ändert die Stellung der Steuer derart, daß der Torpedo- auf seinen gewöhnlichen Weg zurückgeführt wird. Zwischen das Ventil A und den Hilfsmotor C ist aber ein Umschaltapparat D eingeordnet, der aus einem Zylinder k besteht, in dem ein Kolben I spielt, der z. B. durch eine Zurückholefeder m in- der in der Abb. 2 gezeigten Normalstellung gehalten wird. In dieser Stellung vermitteln zwei Durchbohrungen oder Kanäle»¹ und n² die normalen Verbindungen zwischen den beiden Verbindungen g und h. Der Zylinder k aber steht durch die Leitung b auch mit dem Steuerventil B der Selbststeuerung in Verbindung. Dieses besteht aus einem Zylinder 0, in dem zwei auf gemeinsamer Stange q sitzende Kolben/)¹ und p^z spielen, die entweder durch einen eigenen Gyrostaten oder auch durch den Torpedogradlaufapparat gelenkt werden, wenn die in Frage kommende Drehung um die Vertikalachse stattfindet. In diesem letzteren Falle müssen die beiden Enden / und r" der Stangen i und q durch das Gyroskop miteinander verbunden sein. Solange die Ablenkungen des Torpedos von seiner Bahn die normalen Ablenkungen nicht überschreiten, geben die beiden Kolben p¹ und p² die Öffnungen b¹ und b², in· die die Leitung & mündet, niemals frei, wenn aber der Torpedo in das Kielwasser eintritt und eine plötzliche starke Ablenkung erfährt, so öffnet sich der Zugang zur Leitung b, die Preßluft gelangt in den Zylinder k und treibt den Kolben I unter Zusammenpressen der Feder nach links.

Der Kolben I hat zwei gekrümmte Kanäle S₁ die in der äußersten Linksstellung die Verbindungen zwischen den Zylindern h und g so umkehren, daß der Kolben u in Tätigkeit tritt, und zwar nicht im Sinne einer Verringerung oder Unterdrückung, sondern einer Vergrößerung der Ablenkung des Torpedos, indem er ihn auf den Weg χ bringt, der gegen das angegriffene Schiff führt.

Wenn man die Wirkung gleichzeitiger Drehungen um zwei verschiedene Achsen, z. B. um die Vertikalachse beim Eintritt in das Kielwasser und um die Längsachse beim Durchqueren des Kielwassers vereinigen will, so kann man 'die in Abb. 3 gezeigte Vorrichtung dazu anwenden, die von der in Abb. 2 gezeigten nur dadurch verschieden ist, daß an Stelle eines einzelnen VentilsB zwei VentileB' und B" vorgesehen sind, die zusammen in Tätigkeit treten müssen, um den Verteilungsschieber D zu steuern. Das erste Ventil B' wird z. B. von dem Gyrostaten des Weges und das zweite B" von einem ,Gyrostaten des Rollens oder auch von einem in geeigneter Weise angeordneten Pendelsystem gesteuert. Das Ventil B" und der Steuerschieber!? haben bei dieser Ausführungsform eine Stange mit drei Kolben. In der Abb. 3 sind alle Teile in Normalstellung gezeichnet, bei der der Torpedo auf geradem Wege vorgeht. Die alleinige Verstellung eines der Kolben der beiden Ventile B' und B" genügt nicht, um den Umkehrer in Tätigkeit zu setzen, weil die Verbindung mit der Leitung b immer geschlossen bleibt, und er tritt auch dann nicht in Tätigkeit, wenn die beiden Kolben sich in entgegengesetztem Sinne bewegen. Wenn aber beide Stangen q' und q" gleichzeitig und übereinstimmend verstellt werden, dann gelangt die Preßluft vor den Kopf des KoI-bens P, treibt die Stange I nach links und erzeugt so 'die Umkehrung der Steuerung, die auf folgende Weise stattfindet. Setzt man z. B. voraus, daß die gleichzeitige Bewegung der beiden Stangen q' und q" nach rechts gerichtet ist, dann gibt der Kolben p\ die Öffnung &'₃ und der Kolben p"₃ idie Öffnun-

gen t"\ und b"'., frei. Es gelangt dabei die von c kommende Preßluft durch b'„, b"₂ und t"₁ vor den Kolben I³ und treibt ihn nach links, wodurch die Verbindung zwischen a"₂ undf„ geöffnet wird, währenid der Kolben I die Öffnung des Kanals a¹ schließt, wobei vorauszusetzen ist, daß der gleichzeitigen Bewegung der beiden Kolben q und q" eine Verschiebung der Stange i des Ventils A entspricht. Man sieht also, daß unter diesen Umständen die Preßluft durch c, V₂, t'\ und a"'., auf die rechte Seite des Kolbens C gelangt und ihn nach links treibt, d. h. im entgegengesetzten Sinne zu der durch das gyroskopische Ventil A vermittelten Be- j wegung. In bestimmten Fällen, wo man den j Lauf, den der Torpedo ausführen muß, vorher j kennt, kann es zweckmäßig sein, vor dem Abschuß den Drehungssinn festzulegen. Diesem ao Zweck dient der Hilfsumkehrer E, der in die Leitungen a' und a" eingeschaltet wird. Er besteht aus einem Zylinder k' mit einem. KoI- j ben/', der zwei Kanäles¹ und s² hat, deren jeder drei Öffnungen besitzt und die vermöge zweier in die Zylinderwand eingelassener Ringnuten % und u„ in einem oder dem anderen Sinne die Verbindung zwischen den Eintritt- und Abzugkanälen je nach der dem Kolben am Anfang gegebenen Einstellung herstellen.

Die Ausnutzung des Kielwassers als Mittel, den Torpedo wieder auf das verfehlte Ziel zu richten, kommt praktisch einer Verlängerung des Zieles über das Heck hinaus, entsprechend der wirksamen Länge des Kielwassers, gleich. Daraus folgt, daß auf diese Weise nicht allein die Wirkung des genau gerichteten Schusses auf eine Entfernung gesichert wird, bei der der Torpedo unter gewöhnlichen Verhältnissen selbst noch das Heck verfehlt haben würde, sondern daß sogar auch durch Zieloder Rechenfehler in bezug auf Geschwindigkeit und Richtung des Zieles weniger genaue Schüsse wirksam werden. Das ergibt für den Torpedoangriff auf See eine wesentliche Erhöhung der zulässigen Feuergeschwindigkeit und Schußweite.

Claims (5)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Vorrichtung für Torpedos u. dgl. zum i Ausnutzen der Wirkung des Kielwassers j des beschossenen Fahrzeuges für eine \ selbsttätige Steuerung auf das ange- j griffene, aber verfehlte Ziel, dadurch, ge- ; kennzeichnet, daß Drehungen des Torpedos 1 um eine seiner drei Achsen während j des Durchquerens des Kielwassers auf ' Gyrostaten, Pendel o. dgl. -einwirken und das Richtungssteuer in eine Stellung bringen und halten, die dem Torpedo eine seitliche xA.blenkung nach dem verfehlten Schiff hin geben, wobei das Richtungssteuer der normalen Wirkung der Geradlaufeinrichtung entzogen wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf Drehungen des Torpedos um eine Achse, z. B. die Vertikalachse ansprechende Teile, wie

   z. B. ein Gyrostat, der auch der Torpedogeradlaufapparat selbst sein kann, in Verbindung mit einem' Umkehrer arbeiten, der aus einem in die Luftleitung für den Hilfsmotor des Richtungssteuers eingesetzten ■ Steuerungsschieber besteht, wobei der Gyrostat in Tätigkeit tritt, wenn beim , Eintritt in das Kielwasser die Drehung des Torpedos um seine Vertikalachse die für sonstige Meeresbewegungen gegebenen Grenzen überschreitet.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei voneinander unabhängige Gyrostaten, die auf Drehungen des Torpedos um zwei Achsen,

   z. B. Vertikal- und Längsachse, ansprechen, angeordnet sind, und deren jeder ein Verteilungsventil steuert, das den Zutritt der Preßluft in den Umkehrer derart regelt, daß bei übereinstimmenden, über die gewöhnlichen Grenzen hinausgehenden Drehungen die beiden Ventile den Zutritt der Luft in den Umkehrer freigeben und ihn in Tätigkeit treten lassen.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zum Verteilen der Preßluft auf den Hauptumkehrer dienender Hilfsumkehrer angeordnet ist, dem vor dem Abschuß des Torpedos die nötige Einstellung gegeben wird, damit in dem Augenblicke, wo der Hauptumkehrer in Tätigkeit treten soll, die Wirkung so eintritt, daß die Drehung des Torpedos in dem gewünschten Sinne erfolgen kann.
5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 in solcher Anordnung und Einrichtung, daß die Wirkung beim Austreten des Torpedos aus dem Kielwasser eintritt, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Augenblick, wo der Torpedo in das Kielwasser eintritt und die erste Störung erfolgt, die solange gesperrt gehaltene Vorrichtung entsperrt wird und in dem Augenblicke, wo der Torpedo austritt, die neue Störung die Vorrichtung in Tätigkeit setzt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.