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Vorrichtung zur Ausschaltung des Einflusses veränderter Geschoßanfangsgeschwindigkeit
auf die Schußweite bei Geschützen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ausschaltung
des Einflusses der z. B. durch Rohrausbrennungen oder -abnutzungen verursachten
Veränderung der ursprünglichen Geschoßanfangsgeschwindigkeit (Vo) auf die Schußweite
von Geschützen. Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art, die meist unmittelbar
der Visiervorrichtung des Geschützes angegliedert sind, wird die Erhöhung (Vo-Korrektur),
die dein Rohr bei geänderter Geschoßanfangsgeschwindigkeit zusätzlich zu der normalen
Erhöhung gegenüber der Visierlinie (dem Aufsatzwinkel) zu erteilen ist, aus einem
verstellbaren Hebel-oder Kurvengetriebe ermittelt. Um für mehrere innerhalb eines
bestimmten größeren Intervalls liegende Geschoßanfangsgeschwindigkeiten jeweils
über den ganzen Bereich der in Frage kommenden Aufsatzwinkel (Schußweiten) einen
annähernd genauen Ausgleich zu erzielen, bedürfen die Kurvengetriebe für jede Geschoßanfangsgeschwindigkeit
eines besonderen Leitlineals, dessen Kurve dein Beziehungsgesetz zwischen Zielentfernung,
Geschoßanfangsgeschwindigkeit und Aufsatzwinkel angepaßt sein muß.
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Diese mit hinreichender Genauigkeit sehr schwer herstellbaren Kurvenflächen
zu verineiden, ist Zweck und Ziel der Erfindung. Zur Erläuterung des der Erfindung
zugrunde liegenden Gedankens sind in Abb. i der Zeichnung mehrere Vo-Korrekturkurven
graphisch dargestellt, die sich für ein Geschütz mit beispielsweise einer ursprünglichen
Geschoßanfangsgeschwindigkeit (Vo) von 95o mls für geänderte Vos von goo, 85o und
8oo m/s ergeben. In dem rechtwinkligen Koordinatensystem mit dem Ursprung o, der
Abszissenachse o--t.- und der Ordinatenachse o-y sind als Abszissen die für die
Ursprungs-Vo von 95o m%s den einzelnen Zielentfernungen entsprechenden Aufsatzwinkel,
als Ordinaten die für jeden Aufsatzwinkel zum Einhalten der zugehörigen Schußweite
erforderlichen Zusatzwinkelbeträge (Vo-Korrekturen) aufgetragen.
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Die Erfindung baut sich auf der Erkenntnis auf, daß diese Vo-Korrekturkurven
den Kurven ähnlich sind, die sich bei einem Geschütz mit unter verschiedenen Winkeln
verkantetem Richtkreis für die Höhen- oder Seitenrichtungsfehler ergeben. Derartige
Kurven, beispielsweise für die Höhenfehler bei Queraüskippung eines Geschützes,
sind in Abb. a der Zeichnung dargestellt. In dem rechtwinkligen Koordinatensystem
mit dem Ursprung o1, der Abs.zissenachse ol-a-l und der Ordinatenachse ol-vl sind
als Abszissen die dem Rohr
zu. erteilenden Aufsatzwinkel, als Ordinaten
die beim Verkanten des Seitenrichtkreises des Geschützes um einen Winkel von P-30°,
q.o° öder 5o° für die einzelnen Aufsatzstellungen entstehenden Höhenfehler in verzerrtem
Maßstab in Graden aufgetragen.
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Diese aus einem Rechnungsgang ohne weiteres ermittelbaren Werte für
die Höhen-oder Seitenfehler können mechanisch aus einer Einrichtung gewonnen werden,
die aus zwei räumlichen, gegeneinander auskippbaren Koordinatensystemen mit gemeinsamem
Koordinatenursprung und einem einen Vektor bildenden, einstellbaren Verbindungsglied
zwischen den beiden Koordinatensystemen besteht.
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Die Erfindung besteht in der Nutzbarmachung dieser Einrichtung zum
Zweck der Ermittlung der Korrektur des Aufsatzwinkels für eine geänderte Geschoßanfangsgeschwindigkeit.
Die Vo-Korrektur stellt sich dar als die Differenz zwischen den Abweichungen (Polarwinkel)
des Vektors der Einrichtung, bezogen auf die beiden unter einem bestimmten Winkel
gegeneinander ausgekippten Koordinatensysteme.
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Die Abb.3 und q. der Zeichnung veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel
der Einrichtung nach der Erfindung in Verbindung mit der Visiervorrichtung eines
Geschützes.
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Das Zielfernrohr ct ist an der Lafette in senkrechter Ebene schwenkbar
gelagert und wird vermittels des Handrads b über das Kegelräderpaar c und das Differentialgetriebe
d gegenüber dem Rohr e um den Aufsatzwinkel verstellt. Das Wiedereinrichten
der Visierlinie auf das Ziel erfolgt durch Schwingen des Rohrs e vermittels der
hier nicht gezeichneten Höhenrichtmaschine; diese Bewegung des Rohrs wird über den
Zahnbogen f und die Getriebe g und d dem Fernrohr a mitgeteilt.
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Das Handrad b ist durch ein Schneckengetriebe lt mit der Welle
k verbunden, die drehbar in dem an der Lafette befestigten Arm i gelagert
ist. In diesem ist um die zur Achse k senkrechte Achse s-sl der Ring r schwenkbar
gelagert. In dem Ring r ist die Aufsatztrommel p vermittels des Rings
w, um die zueinander senkrechten Achsen o-ol und q drehbar, kardanisch aufgehängt:
Der Schnittpunkt der Achsen o-ol und q fällt mit dem der Achsen s-sl und k zusammen;
die Achse q des Kardanrahmens w steht senkrecht zur Achse s-sl des Rings r. Die
Verbindung zwischen der Aufsatztrommel p und der Welle k wird über den auf der Welle
k festgekeilten Bügel l und den auf der Achse o-ol der Aufsatztrommel p sitzenden
Bügel n hergestellt, die durch den nach dem Schnittpunkt der Achsen
k, s, q und o gerichteten Zapfen mt gelenkig miteinander verbunden sind.
Der Zapfen m liegt in der durch die Achse s-sl gehenden, zur Welle k senkrechten
Ebene.
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Diese in dem Arm i gelagerte Einrichtung enthält somit zwei Koordinatensysteme,
von denen das eine durch die Achsen k und s-sl (die Bildebene und die dazu senkrechte
Ebene), das andere gegen das erste um die Achse s-sl auskippbare Koordinatensystem
durch die Achsen o-ol und q (die Ebene des Rings w und die dazu senkrechte Ebene)
dargestellt ist. Der Gelenkzapfen m ist das einen Vektor durch den Koordinatenursprung
bildende Verbindungsglied zwischen den beiden Systemen.
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Erteilt das Rohr dem Geschoß die der Teilung der Aufsatztrommel p
zugrunde gelegte Anfangsgeschwindigkeit (Ursprungs-Vo), so wird der Ring r senkrecht
zur Welle k eingestellt, so daß die beiden Koordinatensysteme zusammenfallen. Der
Aufsatzwinkel Null ist eingestellt, wenn der Vektor m in die Achse s-sl hineinfällt.
Ein Zeiger z am Kardanring w zeigt die Stellung der Aufsatztrommel an. Wird nunmehr
durch Drehen des Handrads b die Welle k gedreht, so schwenkt der Vektor m in der
Ebene des Rings r (Abb.3) und nimmt den Bügel st mit, ohne daß sich diese
beiden Teile um den Zapfen in gegeneinander verdrehen. Die Drehung der Aufsatztrommel
p um die Achse o-ol im. Ring w ist proportional der Drehung der Welle k in ihrem
Lager i, oder mit anderen Worten: die Polarwinkel des Vektors,ni in den beiden
Koordinatensystemen sind einander fortlaufend gleich, und der dem Fernrohr a über
das Getriebe c, d zufließende Aufsatzwinkel entspricht dem an der Teilung der Aufsatztrommel
vermittels des Zeigers ablesbaren Betrag.
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Hat sich die Geschoßanfangsgeschwindigkeit gegenüber der der Teilung
der Aufsatztrommel p zugrunde gelegten Ursprungs-Vo geändert, so wird der Ring r
um die Achse s-sl vermittels eines Getriebes um einen bestimmten Winkel verdreht.
Dadurch ist das eine Koordinatensystem o-ol, q gegenüber dem anderen System
s-sl, k ausgekippt, und beim nunmehrigen Schwenken des Bügelst aus der Aufsatzstellung
Null heraus ist die Drehung des Bügels n und damit die der Aufsatztrommel p um die
Achse o-ol im Ring w gegenüber der des Bügels l und der Welle k kleiner um
die Differenz der Höhenabweichungen (Polarwinkel) des Vektors m, bezogen auf die
beiden gegeneinander ausgekippten Koordinatensysteme. Der dem Fernrohr a über das
Getriebe c, d zufließende Einstellwert ist um diese Differenz größer als der der
Aufsatztrommel erteilte, an ihrer Teilung vermittels des Zeigers z ablesbare
Betrag.
Bei richtiger Wahl des Kippwinkels zwischen den beiden Koordinatensv stemen entspricht
diese Differenz der für die geänderte Vo gültigen Korrektur, so daß bei Einstellung
der Aufsatztrommel p auf den schußtafelmäßigen (auf die Ursprungs-Vo bezogenen)
Aufsatzwinkel dem Fernrohr der korrigierte Aufsatzwinkel mitgeteilt wird.
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Die Wahl des Kippwinkels zwischen den beiden Koordinatensystemen für
die jeweilige Vo ergibt sich aus dem Vergleich zwischen den in der Abb. i dargestellten
Vo-Korrekturkurven und den Kurven der Höhenfehler nach Abb. 2, gegebenenfalls nach
Eintragung weiterer Zwischenkurven. Man wählt für jede Vo den Kippwinkel, dessen
Höhenfehlerkurven (Abb. 2) der entsprechenden Vo-Korrekturkurve (Abb. i) am ähnlichsten
sind.
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Zur Einstellung des Kippwinkels ist eine auf der Achse s-sl des Rings
r aufgekeilte Scheiben mit einer zweckmäßig als Vo-Teilung aufgetragenen Teilung
versehen. Ein Zeiger t am Arm i gibt die Stellung des Rings r und
damit die der beiden Koordinatensysteme zueinander an.
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Um die von der Einrichtung bei verschiedenen Auskippungen gelieferten
Kurven der Aufsatzwinkelkorrekturen über den ganzen Bereich der in Frage kommenden
Aufsatzwinkel den tatsächlich erforderlichen Vo-Korrekturkurven (Abb. i) möglichst
genau anzupassen, ist es zweckmäßig, zwischen den Vektor m und die Zieleinrichtung
bzw. das Rohr ein übersetzungsgetriebe einzuschalten. Das geeignetste Übersetzungsverhältnis
für dieses Getriebe ist durch Versuch an Hand graphischer Darstellungen leicht ermittelbar;
die Kurven nach Abb.2 sind bereits unter Berücksichtigung eines Übersetzungsverhältnisses
aufgestellt.
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Bei größeren Vo-Differenzen wird der Kippwinkel zwischen den beiden
Koordinatensystemen solche Werte annehmen, daß die leichte Gangbarkeit der Teile
der Einrichtung verringert ist und Hemmungen auftreten können. Um größere Kippwinkel
zu vermeiden, wird die Aufsatztrommel p mit mehreren Teilungen, zweckmäßig Entfernungsteilungen,
versehen, denen verschiedene Ursprungs-Vos von untereinander größeren Intervallen
zugrunde gelegt sind. Die Scheibe u des Rings r erhält sodann mehrere
nach Vo-Differenzen eingetragene Teilungen, die so angeordnet sind, daß beim übergehen
von einer Teilung zu der andern bei größerer Vo-Abnahme wieder von der Nullage der
Koordinatensysteme zueinander ausgegangen wird, bei der sie gegeneinander nicht
ausgekippt sind. Die Zeiger t und z
werden verstellbar gemacht und
zur Einstellung auf eine bestimmte Teilung der Trommeln ac und p mit einer Ursprungs-Vo-Skala
versehen.
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Im gezeichneten Ausführungsbeispiel wird der Zieleinrichtung unmittelbar
der korrigierte Aufsatzwinkel übermittelt. In manchen Fällen, z. B. bei Geschützen
mit mehreren Geschützrohren, ist es zweckmäßig, die Vo-Korrektur getrennt von der
schußtafelmäßigen Erhöhung auf die Zieleinrichtung oder das Rohr zu übertragen.
Dies wird nach einer andern hier nicht gezeichneten Ausführungsform dadurch erzielt,
daß die Einstellwerte des Vektors in in den beiden Koordinatensystemen, d. h. seine
Drehungen um die Achsen k und o-ol, in ein die Differenz dieser beiden Werte bildendes
Differentialgetriebe eingeleitet und die so ermittelte Differenz (Vo-Korrektur)
der Zieleinrichtung oder dem Rohr getrennt von der schußtafelmäßigen, auf die Ursprungs-Vo
bezogenen Erhöhung beigegeben wird. Hierbei kann auch der Vektor in, anstatt wie
bisher im ausgekippten, beweglichen Koordinatensystem o-ol, q, im ruhenden
Koordinatensystem s-sl, k nach einer Anzeigevorrichtung auf den der Ursprungs-Vo
zugrunde liegenden Aufsatzwinkel einstellbar gemacht sein.
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An Stelle der Höhenabweichungen des Vektors in bei der Umwandlung
seiner Koordinaten können auch dessen Seitenabweichungen zur Ermittlung der Vo-Korrekturen
verwendet werden.