DE3716883C2 - Electronic test facility - Google Patents

Electronic test facility

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Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Prüfeinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to an electronic test device according to the preamble of claim 1.

Solche Prüfeinrichtungen sind aus dem Buch "Waffentechnisches Taschenbuch Rheinmetall", 3. Auflage, 1977, S. 586-596, und der DE-OS 33 33 701 A1 bekannt. Sie ermöglichen die Messung der Fluggeschwindigkeit von Geschossen.Such test facilities are from the book "Weapon technology Taschenbuch Rheinmetall ", 3rd edition, 1977, pp. 586-596, and the DE-OS 33 33 701 A1 known. They enable measurement the flight speed of projectiles.

Waffen und deren Munition bilden zusammen ein Waffen­ system. Solche Waffen können Feuerwaffen und Luftdruckwaffen sein. Die Beschaffenheit der Waffe und deren Munition beeinflussen insbesondere die Fluggeschwindigkeit und Flugbahnabweichungen des Geschosses der Munition und damit die Treffsicherheit. Ferner beeinflußt die Beschaffenheit auch die Geschwindigkeit und Häufigkeit/Minute, mit welcher Munitionshülsen von der Waffe ausgestoßen werden. Bei automatischen Waffen wird bei einer Abnutzung der Waffe auch die Zeit länger, die erforderlich ist, um Munition automatisch in den Lauf nachzufördern. Aber nicht nur Abnutzungen der Waffe führen zu diesen Nachteilen, sondern auch Produktionsmängel der Waffe und Produktionsmängel an der Munition.Weapons and their ammunition together form a weapon system. Such weapons can be firearms and airguns his. The nature of the weapon and its Ammunition affects the flight speed in particular and trajectory deviations of the projectile of the Ammunition and therefore marksmanship. Also influenced the nature also the speed and Frequency / minute with which ammunition cases from the Weapon to be ejected. With automatic weapons if the weapon wears out, the time longer is required to have ammunition automatically in the barrel to promote. But not just gun wear lead to these disadvantages, but also production defects the weapon and lack of production of ammunition.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine elektronische Prüfeinrichtung zu schaffen, mit welchem die Funktionsfähigkeit des Waffensystems, d. h. der Zustand von Waffe und Munition, schnell ermittelt und gegebenenfalls kontinuierlich überprüft werden kann.The object of the invention is to be achieved to create an electronic test facility with which the functionality of the weapon system, d. H. the condition of the weapon and ammunition, quickly determined and can be continuously checked if necessary.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. This task is characterized by the characteristics solved by claim 1.  

Durch die Merkmale von Anspruch 1 erhält man auf ein­ fache Weise und schnell eine Meldung oder Information über den Zustand der Waffe und deren Munition. Dadurch hat man auch eine Information über die Treffsicherheit des aus Waffe und Munition bestehenden Waffensystems.Due to the features of claim 1 one obtains on simple and quick a message or information about the condition of the weapon and its ammunition. Thereby you also have information about marksmanship the weapon system consisting of weapon and ammunition.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen enthalten.Further features of the invention are in the Unteran sayings included.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform als Beispiel beschrieben. In den Zeichnungen zeigenThe invention is described below with reference to the Drawings based on a preferred embodiment described as an example. Show in the drawings

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines elektronischen Meß- und Prüfsystems zur Analyse von Waffen und deren Munition gemäß der Erfindung, Fig. 1 is a schematic side view of an electronic measuring and test system for analysis of weapons and ammunition according to the invention,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung längs der Ebene II-II von Fig. 1, Fig. 2 is a sectional view taken along the plane II-II of Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Patrone für ein in Fig. 1 dargestelltes Waffensystem. Fig. 3 shows a longitudinal section through a cartridge for a weapon system shown in Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine Waffe 2 mit einem Griff 4 und einem Lauf 6 sowie einem Abzug 8. Als Beispiel ist eine Handfeuerwaffe 2 dargestellt, es könnte jedoch auch eine Luftdruckwaffe sein. Neben der Flugbahn eines von der Waffe 2 abgeschossenen Geschosses 10 befindet sich stromabwärts des Endes 12 des Laufes 6 ein Meß­ wertaufnehmer-Gerät 14 mit drei optoelektronischen Meßwertaufnehmern 16, 18 und 20. Die Meßwertaufnehmer 16, 18 und 20 sind neben der Flugbahn 22 des Geschosses 10 in dessen Bewegungsrichtung mit Abstand nacheinander entsprechend den Fig. 1 und 2 angeordnet. Das an den Meßwertaufnehmern 16, 18 und 20 vorbeifliegende Ge­ schoß verdeckt jeweils für kurze Zeit den Lichtein­ fall auf diese Meßwertaufnehmer, so daß diese jeweils beim Vorbeifliegen des Geschosses 10 ein Signal er­ zeugen. Die Signale werden auf drahtlosem Weg 24 einem Mikrocomputer 26 zugeführt, welcher unter Berücksich­ tigung der Abstände der Meßwertumformer 10, 18 und 20 voneinander und in Abhängigkeit von der Zeit, welches das Geschoß 10 zu den einzelnen Meßwertaufnehmern be­ nötigt, die Fluggeschwindigkeit und die Beschleunigung des Geschosses 10 errechnen. Die Fluggeschwindigkeit und/oder die Beschleunigung werden von einem Anzeige­ gerät 28 des Mikrocomputers 26 angezeigt. Ein in den Fig. 1 und 3 dargestellter Auszieher 30 der Waffe 2 wirft nach erfolgtem Schuß die Hülse 32 der als Muni­ tion dienenden Patrone 34 aus der Waffe 2 aus. Vor dem Schuß befindet sich das Geschoß 10 in der Hülse 32, in welcher sich auch Zündpulver 36 und ein Zünd­ plättchen 38 befinden. Nach dem Auswerfen der Hülse 32 wird aus einem Magazin 40 der Waffe 2 automatisch eine neue Patrone 34 in die Zündkammer 42 der Waffe 2 nachgefördert. Die Hülsen 32, wenn sie aus der Waffe 2 ausgestoßen werden, fliegen längs einer Auswurfbahn 44. Neben dieser Auswurfbahn 44 befindet sich ein zweites Meßwertaufnehmer-Gerät 46 mit zwei optoelektronischen Meßwertaufnehmern 48 und 50. Während des Vorbei­ fliegens einer ausgestoßenen Hülse 32 verdeckt diese die optoelektronischen Aufnehmer 48 und 50 gegenüber dem Licht der Umgebung. Der dadurch verringerte Licht­ einfall auf die Meßwertumformer 48 und 50 bewirkt in ihnen die Erzeugung eines Signales, welches auf draht­ losem Wege 52 ebenfalls dem Mikrocomputer 26 zugeführt wird. Der Mikrocomputer 26 errechnet aus den Signalen die Fluggeschwindigkeit der Hülsen 32 und zeigt diese im Anzeigegerät 28 an. In Abhängigkeit vom Ist-Zustand der Hülse 32 und der Waffe 2 ist die Fluggeschwindigkeit der Hülse 32 größer oder kleiner, so daß die Flugge­ schwindigkeit auch ein Maß für den Ist-Zustand von Waffe 2 und Hülse 32 ist. Fig. 1 shows a gun 2 having a handle 4 and a barrel 6 and a trigger. 8 A handgun 2 is shown as an example, but it could also be an airgun. In addition to the trajectory of a projectile 10 fired from the weapon 2 , there is a transducer device 14 with three optoelectronic transducers 16 , 18 and 20 downstream of the end 12 of the barrel 6 . The transducers 16 , 18 and 20 are arranged next to the trajectory 22 of the projectile 10 in its direction of movement at a distance in succession according to FIGS. 1 and 2. The Ge flying past the transducers 16 , 18 and 20 covers the light incident for a short time on these transducers, so that these each testify a signal when the projectile 10 flies by. The signals are fed via a wireless path 24 to a microcomputer 26 , which takes into account the distances of the transducers 10 , 18 and 20 from one another and, depending on the time required for the projectile 10 to the individual transducers, the airspeed and the acceleration of the Calculate the 10th floor. The flight speed and / or the acceleration are displayed by a display device 28 of the microcomputer 26 . An illustrated in FIGS. 1 and 3 extractor 30 raises the weapon 2 after completion of the shot sleeve 32 as the Muni tion serving cartridge 34 out of the gun 2. Before the shot, the projectile 10 is in the sleeve 32 , in which there is also ignition powder 36 and an ignition plate 38 . After the sleeve 32 has been ejected, a new cartridge 34 is automatically fed into the ignition chamber 42 of the weapon 2 from a magazine 40 of the weapon 2 . The sleeves 32 , when ejected from the weapon 2 , fly along an ejection path 44 . In addition to this ejection path 44, there is a second transducer device 46 with two optoelectronic transducers 48 and 50 . While an ejected sleeve 32 is flying past, it covers the optoelectronic pickups 48 and 50 from the light of the surroundings. The resulting reduced light incidence on the transducers 48 and 50 causes a signal to be generated in them, which is also fed to the microcomputer 26 in a wireless way 52 . The microcomputer 26 calculates the flight speed of the sleeves 32 from the signals and displays them in the display device 28 . Depending on the actual state of the sleeve 32 and the weapon 2 , the flight speed of the sleeve 32 is greater or less, so that the speed Flugge is also a measure of the actual state of the weapon 2 and sleeve 32 .

Die Signale der Meßwertaufnehmer-Geräte 14 und 46 sind ein Maß für die Zuverlässigkeit, Treffsicherheit und Arbeitsgeschwindigkeit der Waffe und deren Munition. Im Anzeigegerät 28 kann vom Mikrocomputer 26 eine Ja/Nein-Information darüber angezeigt werden, ob das Waffensystem noch die erforderliche Treffsicherheit und Zuverlässigkeit hat und noch benutzt werden darf oder nicht. Der Mikrocomputer 26 enthält Sollwerte über gewünschte Zustände des Waffensystems, er be­ rechnet in Abhängigkeit von den Signalen der Meßwert­ aufnehmer 16, 18, 20, 48 und 50 die Ist-Zustände des Waffensystems und vergleicht diese Ist-Zustände mit den Soll-Zuständen. Die Soll-Zustände können variabel sein und dem Mikrocomputer 26 über eine Tastatur 52 eingegeben werden.The signals from the transducer devices 14 and 46 are a measure of the reliability, accuracy and working speed of the weapon and its ammunition. In the display device 28 , yes / no information can be displayed by the microcomputer 26 as to whether the weapon system still has the required accuracy and reliability and may still be used or not. The microcomputer 26 contains target values about the desired states of the weapon system, it calculates the actual states of the weapon system as a function of the signals of the measured value sensors 16 , 18 , 20 , 48 and 50 and compares these actual states with the target states. The target states can be variable and input to the microcomputer 26 via a keyboard 52 .

Das Meßwertaufnehmer-Gerät 46 ist an der Waffe 2 durch einen Halter 54 befestigt.The transducer device 46 is attached to the weapon 2 by a holder 54 .

Das erste Meßwertaufnehmer-Gerät 14, welches zur Er­ mittlung von spezifischen und ballistischen Daten der Geschosse 10 dient, hat ein Gehäuse 60, welches in Fig. 2 dargestellt ist und welches über Stangen 62 am Lauf 6 befestigt ist. Im Gehäuse 60 befinden sich auf einer elektrischen Leiterplatte 64 die Meßwertauf­ nehmer 16, 18 und 20, von welchen in Fig. 2 der Meß­ wertaufnehmer 18 sichtbar ist. Die der Flugbahn 22 des Geschosses 10 radial gegenüberliegende offene Seite 66 des Gehäuses 60 ist durch eine austauschbar in Nuten 68 eingesetzte, lichtdurchlässige Platte 70 verschlossen. The first transducer device 14 , which is used to determine specific and ballistic data of the projectiles 10 , has a housing 60 , which is shown in Fig. 2 and which is attached to the barrel 6 via rods 62 . In the housing 60 there are on an electrical circuit board 64 the transducers 16 , 18 and 20 , of which the transducer 18 is visible in FIG. 2. The open side 66 of the housing 60, which is radially opposite the trajectory 22 of the projectile 10, is closed by a translucent plate 70 which is interchangeably inserted in grooves 68 .

Die lichtdurchlässige Platte 70 besteht vorzugsweise aus Glas oder lichtdurchlässigem Kunststoff. Sie soll eine Verschmutzung der Meßwertaufnehmer 16, 18, 20 durch Schmutz, Pulvergase und Pulverpartikel verhindern. Wenn die Platte 70 verschmutzt ist, kann sie auf ein­ fache Weise durch eine saubere Platte 70 ausgetauscht werden.The translucent plate 70 is preferably made of glass or translucent plastic. It is intended to prevent contamination of the transducers 16 , 18 , 20 by dirt, powder gases and powder particles. If the plate 70 is dirty, it can be replaced in a simple manner by a clean plate 70 .

Die optoelektronischen Meßwertaufnehmer 16, 18, 20, 48 und 50 sind so stark lichtempfindlich, daß keine zusätzliche Lichtquelle erforderlich ist, sondern daß das Tageslicht ausreicht, um in ihnen Signale zu er­ zeugen, wenn der Lichteinfall durch ein vorbei­ fliegendes Geschoß 10 oder eine vorbeifliegende Ge­ schoß-Hülse 32 verringert wird. Selbstverständlich können auch mehrere Meßwertaufnehmer verwendet werden, welche nicht auf sichtbares Licht, sondern auf un­ sichtbare Lichtstrahlen wie ultraviolette Strahlen und Infrarotstrahlen, oder auf Mikrowellen, magne­ tische oder elektrische Wellen ansprechen. Die ein­ fachste und in ausreichend kurzer Zeit Signale liefernde Ausführungsform, welches somit die bevor­ zugte Ausführungsform ist, besteht in der Verwendung von elektronischen Meßwertaufnehmern, welche auf sichtbare oder unsichtbare Lichtstrahlen reagieren.The optoelectronic transducers 16 , 18 , 20 , 48 and 50 are so sensitive to light that no additional light source is required, but that the daylight is sufficient to generate signals in them when the incident light from a projectile 10 or a flyby passing by Ge shot sleeve 32 is reduced. Of course, several transducers can be used, which do not respond to visible light, but to unseen light rays such as ultraviolet rays and infrared rays, or to microwaves, magnetic or electrical waves. The simplest and in a sufficiently short time signals supplying embodiment, which is thus the preferred embodiment before, consists in the use of electronic transducers which react to visible or invisible light beams.

Der Mikrocomputer 26 kann eine komplette Beschreibung des Waffensystems hinsichtlich Fluggeschwindigkeit, Schußfolge-Geschwindigkeit, Flugrichtungsgenauigkeit der Munition und andere ballistische Daten als Soll­ wert-Zustände enthalten, und die von den Meßwertauf­ nehmern 16, 18, 20, 48, 50 erzeugten Signale dazu verwenden, um nach bekannten Formeln die Zustands- Istwerte auszurechnen, und dann die Istwerte mit den Sollwerten vergleichen und entsprechende Schluß­ folgerungen ziehen. Aus den Werten der Meßwertauf­ nehmer kann der Mikrocomputer 26 beispielsweise auch das Gewicht und die Energie der Geschosse 10 be­ rechnen. Wenn die Istwerte zu stark von Sollwerten abweichen, kann der Mikrocomputer ein Warnsignal erzeugen und/oder die Funktion der Waffe unterbrechen.The microcomputer 26 can include a complete description of the weapon system in terms of airspeed, firing rate, flight direction accuracy of the ammunition and other ballistic data as setpoint states, and can use the signals generated by the transducers 16 , 18 , 20 , 48 , 50 to to calculate the actual state values according to known formulas, and then compare the actual values with the target values and draw the appropriate conclusions. From the values of the transducers, the microcomputer 26 can also calculate the weight and energy of the projectiles 10, for example. If the actual values deviate too much from the target values, the microcomputer can generate a warning signal and / or interrupt the function of the weapon.

Selbstverständlich können anstelle drahtloser Signal­ übertragungen auch Kabel zwischen den Meßwertauf­ nehmern 16, 18, 20, 48, 50 und dem Mikrocomputer 26 vorgesehen sein.Of course, instead of wireless signal transmissions, cables between the transducers 16 , 18 , 20 , 48 , 50 and the microcomputer 26 can also be provided.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Mikro­ computer 26 für eine Netzspannung von 24 V Gleichstrom ausgebildet ist. Dadurch kann er an einen elektri­ schen Akkumulator angeschlossen werden und ist dann transportabel, oder er kann an eine elektrische Batterie von Fahrzeugen angeschlossen werden.It when the micro computer 26 is designed for a mains voltage of 24 V DC is particularly advantageous. As a result, it can be connected to an electrical accumulator and is then portable, or it can be connected to an electrical battery in vehicles.

Bei kleinen Waffensystemen, z.B. Luftdruckwaffen, ist der Mikrocomputer 26 mit den Anzeige- und Bedien­ elementen 28, 52 vorzugsweise in einem Gehäuse unter­ gebracht, welches auch das Meßwertaufnehmer-Gerät 14 und/oder 46 beinhaltet.In small weapon systems, such as airguns, the microcomputer 26 with the display and control elements 28 , 52 is preferably placed in a housing which also contains the transducer device 14 and / or 46 .

Die Erfindung ermöglicht auf einfache Weise und sehr schnell eine zuverlässige und genaue "Signaturanalyse", also eine Zustandsanalyse des Waffensystems.The invention enables in a simple manner and very quickly a reliable and accurate "signature analysis", a state analysis of the weapon system.

Claims (7)

1. Elektronische Prüfeinrichtung für ein Waffensystem, das aus einer Waffe und zugehöriger Munition besteht,
  • - mit mindestens einem Meßwertaufnehmergerät (14), das mindestens zwei Meßwertaufnehmer (16, 18, 20) enthält, die neben dem Bewegungsweg des zu messenden Teils (10) der Munition in Bewegungsrichtung mit Abstand nacheinander angeordnet sind, zur Erzeugung eines von der Fluggeschwindigkeit eines Geschosses (10) abhängigen Signals,
  • - mit einem einen Mikrocomputer enthaltenden Meßgerät (26), welches die Signale der Geschoßgeschwindigkeit empfängt und daraus ein Informationssignal als ein Maß für die Funktionsfähigkeit des Waffensystems bildet, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß mindestens ein zweites Meßwertaufnehmergerät (46) zur Erzeugung eines von der Hülsengeschwindigkeit der von der Waffe ausgestoßenen Hülsen (32) abhängigen Signals vorgesehen ist,
  • - daß ein Signalübertragungsweg (52) vorgesehen ist, welcher die Signale der Hülsengeschwindigkeit dem Meßgerät (26) zuführt,
  • - daß der Mikrocomputer des Meßgerätes (26) in Abhängigkeit von den Signalen beider Meßwertaufnehmergeräte (14, 46) und einem Funktions-Sollwert das Informationssignal bildet.
1. electronic test facility for a weapon system consisting of a weapon and associated ammunition,
  • - With at least one transducer device ( 14 ), which contains at least two transducers ( 16 , 18 , 20 ), which are arranged next to the path of movement of the part to be measured ( 10 ) of the ammunition in the direction of movement at a distance from one another, to generate one of the airspeed one Projectile ( 10 ) dependent signal,
  • - With a measuring device ( 26 ) containing a microcomputer, which receives the signals of the projectile velocity and forms an information signal therefrom as a measure of the functionality of the weapon system, characterized in that
  • - That at least one second transducer device ( 46 ) is provided for generating a signal dependent on the sleeve speed of the sleeves ( 32 ) ejected from the weapon,
  • - That a signal transmission path ( 52 ) is provided, which feeds the signals of the sleeve speed to the measuring device ( 26 ),
  • - That the microcomputer of the measuring device ( 26 ) in dependence on the signals of both transducer devices ( 14, 46 ) and a function setpoint forms the information signal.
2. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Funktions-Sollwert ein Sollbereich mit einem oberen und/oder unteren Grenzwert ist.2. testing device according to claim 1, characterized, that the function setpoint is a setpoint range with an upper one and / or lower limit. 3. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß mindestens eines der Meßwertaufnehmergeräte (14) mindestens drei Meßwertaufnehmer (16, 18, 20) aufweist, die in Bewegungsrichtung eines zu messenden Teils (10) der Munition (34) mit Abstand nacheinander neben dem Bewegungsweg (22) dieses Teils angeordnet sind, und daß der Mikrocomputer so ausgebildet ist, daß er aus dem Geschwindigkeitsunterschied des zu messenden Teils (10) zwischen dem ersten und zweiten Meßwertaufnehmer (16, 18) einerseits und dem zweiten und dritten Meßwertaufnehmer (18, 20) andererseits die Beschleunigung oder Verzögerung dieses Teils (10) errechnet.
3. Testing device according to claim 1, characterized in that
  • - that at least one of the transducer devices ( 14 ) has at least three transducers ( 16 , 18 , 20 ) which are arranged in the direction of movement of a part ( 10 ) of the ammunition ( 34 ) to be measured at a distance one after the other from the movement path ( 22 ) of this part, and that the microcomputer is designed such that it accelerates or decelerates this part from the speed difference of the part to be measured ( 10 ) between the first and second transducers ( 16, 18 ) on the one hand and the second and third transducers ( 18, 20 ) on the other hand ( 10 ) calculated.
4. Prüfeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrocomputer so ausgebildet ist, daß er Schußfolgen registriert und aus einer bestimmten Anzahl von Schüssen einen Mittelwert für das Informationssignal bildet.4. Test device according to one of claims 1 to 3, characterized, that the microcomputer is designed so that it Shot sequences registered and from a certain number of Shots an average for the information signal forms. 5. Prüfeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrocomputer so ausgebildet ist, daß er zusätzlich zu den Geschwindigkeiten auch andere ballistische oder spezifische Informationen aus den Signalen der Meßwertaufnehmergeräte (14, 46) errechnet und zur Bildung des Informationssignals verarbeitet. 5. Test device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the microcomputer is designed so that it also calculates other ballistic or specific information from the signals of the transducer devices ( 14, 46 ) in addition to the speeds and processed to form the information signal . 6. Prüfeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwertaufnehmer (16, 18, 20) mindestens des einen Meßaufnehmergeräts (14) durch ein austauschbares Schutzelement (70) aus lichtdurchlässigem Material gegen Pulvergase, Pulverpartikel und durch die Munition aufgewirbelten Schmutz geschützt sind.6. Test device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the transducers ( 16 , 18 , 20 ) at least one transducer device ( 14 ) by a replaceable protective element ( 70 ) made of translucent material against powder gases, powder particles and whirled up by the ammunition Dirt are protected. 7. Prüfeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens für die Signalübertragung von dem einen Meßaufnehmergerät (14) zu dem Mikrocomputer ein drahtloser Signalübertragungsweg (24, 52) vorgesehen ist.7. Testing device according to one of claims 1 to 6, characterized in that a wireless signal transmission path ( 24, 52 ) is provided at least for the signal transmission from the one measuring device ( 14 ) to the microcomputer.
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CZ305627B6 (en) * 2014-05-20 2016-01-13 Prototypa- Zm, S.R.O. Method of measuring straightness of holes and apparatus for making the same

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