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Zusatzvorrichtung für Entfernungsmesser Die Erfindung betrifft eine
Zusatzvorrichtung für Entfernungsmesser, welche besonders für das Schießen auf Flugzeuge
geeignet ist. Die Anordnung gemäß der Erfindung an einem Entfernungsmesser bekannter
Art ermöglicht die Lösung der Aufgabe, bei durch Messung festgestelltem. Höhen-Winkel
und Entfernung eines Luftzieles unmittelbar auf einer Skala die Höhe und - ergänzend
- die Kartenentfernung abzulesen.
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Die drei Faktoren Entfernung D, Höhenwinkels und Höhe H stehen bekanntlich
zueinander in der Beziehung H = D # sin s. Die beiden unabhängigen Veränderlichen
D und s werden mit den bekannten Entfernungsmessern z. B. auf folgende Weise erhalten:
i. die Entfernung D dadurch, daß der Beobachter die Meßwalze um einen Betrag dreht,
der eine Funktion von D ist, um diesem Abstand zu messen. Diese Drehung ist bei
einem Entfernungsmesser mit einem zwischen einem der Objektive und dem entsprechenden
Bild verschiebbaren Meßkeil proportional der Größe D; a. der Höhenwinkel s durch
Drehen des Entfernungsmessers um seine horizontale Längsachse.
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Man kennt bereits mit die Standlinie in sich enthaltenden Entfernungsmessern
vereinigte Vorrichtungen, welche unter Zugrundelegung der zwei unabhängigen Variablen.
D und s die Höhe H des Zieles mittels einer einfachen Ablesung erkennen lassen.
Manche dieser Höhenmesser arbeiten mit einem Netz von Kurven, von denen eine jede
einem bestimmten Wert für die Höhe entspricht. Diese Kurven sind z. B. auf eineu.
Zylinder aufgetragen, der sich proportional zum Höhenwinkel um seine Achse dreht.
Die Ablesung erfolgt an einem Index, der proportional zur Verschiebung des Meßkeiles
parallel zur Achse dieses Zylinders verstellt wird.
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Diese bekannten Höhenmesser haben keine Anwendung in der Praxis gefunden;
denn das Ablesen der Höhe durch Interpolation auf einem Kurvennetz ist sehr unbequem.
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Andere Vorrichtungen lassen die Höhe auf einer Skala ablesen, was
wesentlich leichter ist. Sie fußen auf der Beziehung log H - log D -'- log sin s,
indem sie zwei Bewegungen., die zu log D bzw. zu log sin s proportional sind, mittels
besonderer Vorrichtungen, wie Steuerungen oder Spiralzahntriebe, ausführen.
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Der Höhenmesser gemäß. der Erfindung bietet dieselbe Bequemlichkeit
wie die Höhenmesser dieser letztgenannten Art, hat aber vor jenen noch den Vorteil,
daß er nur eine einzige Steuervorrichtung braucht und ferner das Ablesen der Kartenentfernung
auf derselben Skala wie die Höhe gestattet, ohne daß man auch nur ein einziges Maschinenelement
hinzuzufügen braucht.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist auf
der Zeichnung in .einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Sie besteht in der Hauptsache
aus folgenden Teilen: a) einem Lineal i zum Ablesen der Höhe H, das so geteilt ist,
daß die Strecke zwischen dem Anfangspunkt H°, der einem Kilometer entspricht, und
irgendeinem Teils_trichHl,proportional ist log Hl. (Der einfacheren Erläuterung
halber ist hier der Proportionalitätsfaktor = i genommen.) Dieses: Lineal wird von
zwei Führungsstücken z getragen, die so aan RohrA des Entfernungsmessers sitzen,
daß der geteilte Rand des Lineals i zur Achse des RohresA parallel ist. Die einzige
Bewegung, die das Lineal relativ zum Rohr ausführen kann, ist also eine Verschiebung
parallel zu dem geteilten Rand dieses Lineals und folglich auch parallel zur Rohrachse;
b) einer Steuermuffe q., die durch Drehen des Knopfes 3 zum Messen der Entfernungen
D gedreht wird und dadurch das Lineal i um einen Weg von der Größe log D parallel
zu seinem geteilten Rand in solchem Sinne verschiebt, daß, wenn der Abstand zunimmt,
das Lineal sich nach dem Ende der niedrigen Zahlenwerte der Skala bewegt. Diese
Steuermuffe kann aus einem Zylinder q. bestehen, der eine Nut a hat, in die ein
ahn Lineal. sitzender Zapfen b eingreift. Die Achse des Zylinders q. ist parallel
derjenigen des Rohres, und seine Drehung erfolgt vermöge der Zahntriebe
c d zwangläufig mit derjenigen des Knopfes 3; c) einer Fläche 5, die stets
mit einer Erzeugenden mit dem geteilten Rand des Lineals in Berührung bleibt, welches
auch immer die Größe des Höhenwinkels sein mag, unter dem man den Entfernungsmesser
einstellt und relativ zu diesem Lineal eine dem Winkels proportionale Bewegung hat.
Auf dieser Fläche ist eine KurveC so gezogen, daß die Punkte, in denen sie den geteilten
Rand des Lineals trifft, nämlich einerseits, für den Höhenwinkel go° und anderseits,
für einen Höhenwinkel s, eine Strecke log sin s begrenzen in solchem Sinne, daß,
wenn der Höhenwinkel abnimmt, der Schnittpunkt dieser Kurve mit der Teilung sich
im Sinne abnehmender H-Werte verschiebt. Die Läge dieser Kurve auf der Fläche ist
so gewählt, daß. für den Höhenwinkel go° ihr Schnittpunkt mit dem Lineal eine Ablesung
der Höhe H ergibt, die gleich dem Wert der der Lage des Lineals beim Ablesen entsprechenden.
EntfernungD ist. Natürlich ist für den Höhenwinkel go° die Höhe gleich der Entfernung.
Diese Fläche kann von einem Zylinder 5 gebildet werden, der mit dem einen der am
Halter 7 sitzenden feststehenden Hälse 6 aus einem Stück besteht, die in ihrer Stellung
verharren, wenn man den Entfernungsmesser der Höhe nach einstellt. Die Erzeugenden
dieses Zylinders sind der geometrisclhe Ort der Lagen, die der geteilte Rand des
Lineals einnimmt, wenn man den Entfernungsmesser zur Einstellung auf die Neigung
dreht, bei welcher Bewegung das RohrA das Lineal i mitnimmt. Die Oberfläche des
Zylinders 5 hat also in bezug auf das Lineal und senkrecht zu seinem geteilten Rand
eine dem Höhenwinkel s proportionale Relativbewegung.
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Wenn man auf diesem Zylinder 5 eine Abszissenachse S zieht, die durch
seinen Schnitt mit einer zu den Erzeugenden senkrechten Ebene bestimmt ist, und
eine Ordinatenachse y, die durch eine Erzeugende dieses Zylinders bestimmt ist,
genügt die auf der abgewickelten Zylinderfläche gezogene Kurve der Gleichung y =
log sin s unter der Voraussetzung, daß man als Koordinatenanfangspunkt denjenigen
Punkt des Zylinders nimmt; der für den Höhenwinkel go° mit demjenigen Punkt der
Teilung zusammenfällt, der auf ihr eine Ablesung der Höhe H gleich der Entfernung
D gibt, der der Lage des Lineals entspricht: Der positive Sinn der y-Achse wird
so gewählt, daß, wenn der Höhenwinkel abnimmt, der Schnittpunkt der Kurve
mit der Teilung sich auf ihr gegen die abfallenden H -Werte hin verschiebt.
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Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist die folgende: Wenn man den
Entfernungsmesser unter dem Höhenwinkel einstellt,- dreht er sich in seinen Hälsen
6 und nimmt dabei das Lineal i mit, dessen geteilter Rand nacheinander auf die verschiedenen
Erzeugenden des Zylinders 5 zu liegen kommt. In denn Augenblick, wo der Höhenwinkels
des Zieles erreicht ist, schneidet die Teilung. mit ihrem Rand außer der Achse S
der s=Werte auch die auf dem Zylinder gezogene Kurve C. Der Abstand dieser beiden
Schnittstellen ist gleich log sin s.
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Anderseits, dreht der Beobachter, um die Entfernungsmessung auszuführen,
den Knopf 3, der mittels des genuteten Zylinders ¢ dem Lineal eine Längsbewegung
seinem geteilten Rand entlang erteilt. Sobald. die Entfernung gemessen ist, hat
das Lineal eine Verschiebung gleich log D zurückgelegt von der Stellung aus, die
es für D = i km (log D=o) einnahm.
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Somit erhellt, a) daß der Zwischenraum zwischen dem Anfang des Lineals
(PunktH°, markiert als i km) -und dem Schnitt des Lineals mit der auf dem Zylinder
5 gezogenen S-Achse gleich log D ist; b) daß der Zwischenraum zwischen dem Schnittpunkt
des Lineals mit der Achse der
s-Werte und sein Schnitt mit der auf
demselben Zylinder 5 gezogenen Kurve C gleich log sin s ist. Da die Teilung des
Lineals logarithmisch ist und die Richtungen alle den angegebenen konform sind,
folgt: i. daß der Schnitt des Lineals mit der Achse der s-Werte die EntfernungD
abzulesen gestattet, 2. daß der Zwischenraum zwischen dem Anfang des Lineals -und
seinem Schnitt mit der auf dem Zylinder 5 gezogenen Kurve gleich log D + log sin
s ist, was nichts anderes ist als log H, weil H = D # sin s ist. Man
kann also die Höhe ohne weiteres im Schnittpunkt der Teilung mit dieser Kurve äblesen.
Wenn man auch noch die Kartenentfernungd = D # cos s kennenlernen möchte, braucht
man nur noch unter Verwendung der bereits angewendeten Koordinatenachsen auf dem
Zylinder 5 die Kurve zu zeichnen, die auf dein abgewickelten Zylinder die Gleichung
y = log cos s darstellt. Der Schnitt dieser Kurve mit der Teilung würde es ermöglichen,
die Kartenentfernungd unmittelbar abzulesen.
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Natürlich läBt sich die Erfindung auf jede Höhenmeßvorrichtung anwenden,
bei dem ein Lineal mit logarithmischer Teilung verwendet wird, das eine zu log D
proportionale Längsverschiebung erhält mittels einer Steuerhülse, die von der Meßwalze
angetrieben ist, und wo das Ablesen der Höhe durch das Schneiden dieses Lineals
mit einer auf einer Fläche gezogenen Kurve geschieht, welche Fläche im Verhältnis
zum Lineal eine dem Höhenwinkel proportionale Bewegung hat.
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Die Erfindung lä.ßt sich auf verschiedene Arten ausführen: z. B. kann
die Steuerhülse q., die dem Lineal die Verschiebung log D erteilt, flach ausgeführt
werden. Anderseits kann die Kurve C, welche durch ihren Schnitt mit der Teilung
die Höhe bestimmt, in Polarkoordinaten auf einer Fläche gezogen sein, die sich proportional
zum Höhenwinkel um den Pol dreht, wobei die Drehachse am Entfernungsmesserrohr fest
bleibt.
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Ferner können die wesentlichen Elemente der Vorrichtung im Innern
des Rohres angebracht werden., da bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der
Zylinder 5 mit dem einen der Halslager aus einem Stück besteht, wobei man, weil
der Höhenwinkel immer zwischen o° und 9o° beträgt, nur ein Viertel dieses Zylinders
für das Aufzeichnen der Kurve braucht. Man kann auch zwecks besserer Ausnutzung
der verfügbaren Fläche dem Zylinder eine volle Umdrehung relativ zum Rohr erteilen,
zu welchem Zweck man dann zwei Zwischentriebe verwendet.
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Die Erfindung erstreckt sich im übrigen auch auf jede Höhenmeßvorrichtung,
die von der beschriebenen abgeleitet werden kann durch Vertauschen der Rolle der
Steuerhülse und der die Kurve tragenden Fläche.