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Vorrichtung für Flugzeugabwehr-Kommandogeräte Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung für Flugzeugabwehr-Kommandogeräte zur Ermittlung. der Zielgeschwindigkeit
als Quotient aus der Summe der beiden Komponenten, in die diese Geschwindigkeit
durch zwei aufeinander senkrecht stehende Lotebenen zerlegt wird, deren eine die
Visierlinie nach dem Ziel enthält, und aus der Summe des Sinus und des Kosinus desjenigen
Winkels, den die eine jener beiden Lotebenen mit der die Bahn des Zieles enthaltenden
Lotebene einschließt, also eine Vorrichtung zur Ermittlung der Zielgeschwindigkeit
nach der Gleichung
Nach der Erfindung wird eine dieser Ermittlung dienende Einrichtung, die die Zielgeschwindigkeit
v9 aus laufenden Einstellungen entsprechend jenen beiden Komponenten vl und v, und
jenem Winkel v. liefert, mit Mitteln versehen, um die der ermittelten Zielgeschwindigkeit
vg und der laufenden Einstellung jenes Winkels v. entsprechende Summe jener beiden
Komponenten in Vergleich mit der der Einrichtung zugeführten Summe jener beiden
Komponenten zu bringen und dadurch zu ermöglichen, bei Ausfall der Zuführung der
einzelnen Komponenten durch zeitweiliges Unsichtbarwerden des Zieles unter der Annahme
einer während dieses Ausfalls nach Größe und Richtung unveränderlich bleibenden
Zielgeschwindigkeit v9 die Organe zur Bildung der der Einrichtung zuzuführenden
Summe der beiden Komponenten so zu beeinflussen, daß diese Summe jener entsprechenden
Summe gleich ist.
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Zweckmäßig werden diese Mittel so ausgebildet, daß sie einen Geschwindigkeitsmesser
zum Anzeigen der der Einrichtung jeweils zugeführten Summe jener beiden Komponenten
enthalten, und daß diesem Geschwindigkeitsmesser ein Folgezeiger zugeordnet ist,
dessen Einstellung gemäß jener entsprechenden Summe jener beiden Komponenten zu
erfolgen hat, wobei vorteilhaft vorzusehen ist, daß diese Einstellung selbsttätig
erfolgt.
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In der Zeichnung veranschaulicht Abb. i den Zusammenhang der in der
neuen Vorrichtung zür Verwendung kommenden Werte, während Abb. a eine Grundrißansicht
der neuen Vorrichtung darstellt.
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In Abb. i ist A der Standort des Kommandogeräts und 13-D die Bahn
des zu verfolgenden Luftzieles. Wenn sich das Ziel im Punkte C befindet, so sind,
falls die Zielgeschwindigkeit den Wert CD = v, hat, CE - vl und ED
= v, die beiden Komponenten der Zielgeschwindigkeit, in die diese durch die
die Visierlinie nach dem Ziel enthaltende Lotebene und die dazu senkrechte L otebene
zerlegt wird. ECD - a ist der
Winkel, den die erstere dieser
beiden Lotebenen mit der Lotebene durch die Bahn B-B des Zieles einschließt. Da
v1 - v cos a und v, ` v1; sin a, so ist
Die Vorrichtung nach Abb. a dient dazu, gemäß dieser letzteren Gleichung v9 zu ermitteln.
Zu diesem Zweck ist zunächst eine Einrichtung vorgesehen, um die Summe von v1 und
vs als Strecke zu liefern. Diese Einrichtung enthält zwei Wellen i und 2, die mit
bekannten Vorrichtungen in Verbindung stehend zu denken sind, von denen aus sie
entsprechend v1 bzw. v, gedreht werden. Auf der Welle i sind zwei Kegelräder 3 und
.4 lose drehbar gelagert, die beide mit ein und demselben Kegelrad 5 im Eingriff
stehen. Die Räder 3 und ,t enthalten an ihren äußeren Stirnseiten Sperrzähne 6 bzw.
7, die dazu bestimmt sind, je mit einer Sperrklinke 8 bzw. 9 einer auf der Welle
i befestigten Scheibe io bzw. i i zusammenzuarbeiten. Diese Einrichtung ist getroffen,
damit, gleichgültig wie die Drehrichtung der Welle i sei, das Rad 5 stets mit unveränderlicher
Drehrichtung angetrieben wird. Auf der Welle 2 sind zwei Zahnräder 12 und 13 befestigt.
Das Rad 12 greift in ein Rad 14 ein, das auf einer Welle 15 lose drehbar gelagert
ist. Das Rad 13 treibt über ein Zwischenrad 16 ein Rad 17 an, das ebenfalls auf
der Welle 15 lose drehbar sitzt. Dabei sind die Übersetzungsverhältnisse so gewählt,
daß beim Antrieb der Welle 2 die Räder 14 und 17 stets eine Drehung um den gleichen
Winkel erfahren. Auf der Welle 15 ist eine Scheibe 18 befestigt, die an beiden Stirnseiten
mit Sperrzähnen i9 bzw. 2o versehen ist. Mit den Sperrzähnen i9 arbeitet eine an
dem Rad 14 befestigte Sperrklinke 21 und mit den Sperrzähnen 2o eine an dem Rad
17 befestigte Sperrklinke 22 zusammen. Diese Einrichtung ist getroffen, damit, gleichgültig
wie die Drehrichtung der Welle 2 sei, die Welle 15 stets mit unveränderlicher Drehrichtung
angetrieben wird. Durch die Welle 15 wird das eine Kronrad, 23, eines Differentialgetriebes
angetrieben, das mit zwei Planetenrädern 24. und 25 ausgestattet ist, die um Querzapfen
26 und 27 einer Welle 28 drehbar sind. Das zweite Kronrad, 29, des Differentialgetriebes
gehört einem Radkörper 30 an, der auf der Welle 28 lose drehbar gelagert ist und
mittels eines Radkranzes 31 in ein Zahnrad 32 eingreift, das mit dem Kegelrad 5
fest verbunden ist. Die getroffene Einrichtung dient dazu, der Welle 28 eine Drehung
entsprechend der Summe der Geschwindigkeitskomponenten v1 und v, zu erteilen. Durch
zwei Zahnräder 33 und 34 sowie eine Welle 35 wird ein Tachometer 36 angetrieben,
so daß dessen Zeiger 37 an der Skala 38 stets diese Summe anzeigt. Mittele zNveier
Zahnräder 39 und 40 wird die Drehung der Welle 28 auf das eine Kronrad, eines
Differentialgetriebes übertragen, dessen Planetenräder 42 und 43 an einem Zahnrad
44 drehbar gelagert sind. Das zweite Kronrad, 45, des Differentialgetriebes sitzt
auf einer genuteten Welle 46, längs deren mittels eines gabelförmigen Körpers 47
ein Reibrad 48 verschieblich angeordnet ist. Das Reibrad 48 erhält seinen Antrieb
durch eine Reibscheibe 49, die von einem in der Zeichnung nicht sichtbaren Motor
mit gleichförmiger Geschwindigkeit im Sinne des eingezeichneten Pfeiles angetrieben
wird. Zum Zwecke der Einstellung des Reibrades 18 längs der genuteten Welle
46 greift der Körper 47 mittels zweier Mutterstücke 50 und 51 in zwei Gewindespindeln
52 und 53 ein, die ihren Antrieb durch zwei Zahnräder 54 und 55 erhalten, die mit
dem Rad 44. im Eingriff stehen. Die Anordnung ist so getroffen, daß das Rad 44 durch
eine Drehung der Welle 28 in entgegengesetztem Sinne angetrieben wird wie durch
die Drehung der Reibscheibe 49, so daß also jeder Winkelgeschwindigkeit der Welle
28 ein bestimmter Abstand des Reibrades 48 von der Mitte der Reibscheibe 49 entspricht.
Mit Rücksicht darauf, daß die Winkelgeschwindigkeit der Welle 28 der Summe jener
Geschwindigkeitskomponenten v1 und v, proportional und daß die Winkelgeschwindigkeit
der Reibscheibe-49 konstant ist, entspricht der jeweilige Abstand des Reibrades
48 von der Mitte der Reibscheibe 49 jener Summe v1 + v, Mit dem Körper 47 ist ein
Bügel 56 verbunden, der einen Zapfen 57 trägt. Der jeweilige Abstand dieses Zapfens
57 aus seiner Nullstellung 57', die derjenigen Lage des Reibrades 48 entspricht,
in der das Reibrad mit der Mitte der Reibscheibe 49 zusammenfällt, entspricht also
stets jener Summe v1 + v,.
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Der Zapfen 57 , greift in den Schlitz 58 eines Hebels 59 ein, der
mittels eines Zapfens 6o an einem Rahmen 61 drehbar gelagert ist. Der Rahmen 61
ist in Führungen 62 und 63 quer zur Achse der genuteten Welle 46 v er schieblich
gelagert und steht mittels einer Rolle 64 mit einer Nockenscheibe 65 im Eingriff,
wobei eine Feder 66 dafür sorgt, daß der Eingriff erhalten bleibt. Die Nockenscheibe
65 ist um einen Zapfen 67 drehbar und ist mit einer bekannten Vorrichtung gekuppelt
zu denken, die sie entsprechend jenem Winkel a (vgl: Abb. i) dreht. Dabei ist die
i\Tockenscheibe 65 so ausgebildet, daß die in die Verschiebungsrichtung des Rahmens
61 fallende Komponente b des gegenseitigen Abstandes der beiden Zapfen 57 und 6o
stets dein Werte sin a + cos a entspricht. In einen
zweiten Schlitz,
68, des Hebels 59 greift ein "Zapfen 69 ein, der einem in der Verschiebungsrichtung
des Rahmens 61 verstellbaren Schieber 70 angehört und durch einen der genuteten
Welle .16 parallelen Schlitz 71 des Rahmens 61 hindurchgreift, so daß die in die
Verschiebungsrichtung des Rahmens 61 fallende Komponente seines Abstandes von dem
Drehzapfen 6o stets den konstanten Wert a hat. Der Zapfen 6o des Hebels 59 hat an
den Rahmen 61 eine solche Lage, daß die Mittellinie des Hebels 59 dann, wenn der
Zapfen 57 seine Nullstellung 57' einnimmt (entsprechend v, -',- v, - o), in der
Verschiebungsrichtung des Rahmens 61 liegt. Bei dieser in der "Zeichnung strichpunktiert
angedeuteten Stellung der Mittellinie des Hebels 59 befindet sich auch der Zapfen
69 in seiner Nullstellung 69'. Aus der Zeichnung folgt wegen 57, j7' = vl
-1- '='s; 57', 6o - sin a -I- cos a und 6o, 69'= a (wobei a ein konstanter
Wert ist) ohne weiteres
d. h. infolge der vorgesehenen Anordnung entspricht bei richtiger Zuführung von
v1, v, und a der Abstand des Zapfens 69 von seiner Nullstellung 69' stets der gesuchten
Zielgeschwindigkeit vg. Um diese Geschwindig keit fortlaufend zu registrieren, ist
folgende Anordnung getroffen. Der Schieber 61 ist auf einem Führungskörper 72 verschieblich
gelagert, der längs einer der genuteten Welle -6 parallelen Vierkantstange 73 verschiehlich
ist und einen Schreibstift 74 trägt. Dieser Schreibstift schreibt die jeweilige
Zielgeschwindigkeit v.1. auf einer Schreibtrommel 7 5 auf, die durch ein Uhrwerk
76 mit konstaliter Winkelgeschwindigkeit angetrieben wird.
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Damit nun bei durch zeitweiliges Unsichtbarwerden des Zieles, z. B.
durch Wolken, ausbleibenden Werten von vl und v, das Registrieren von v9 nicht unterbrochen
wird -allerdings auf Grund der Annahme, daß v9 während der Unsichtbarkeit des Zieles
nach Größe und Richtung unveränderlich bleibt -, ist folgende Einrichtung getroffen:
An dem Rahmen d ist um einen Zapfen 77 ein Hebel 7 8 drehbar gelagert. Dieser Hebel
78 weist genau wie der Hebel 59 -zwei Schlitze 79 und 8o auf. In den Schlitz 79
greift ein Zapfen 81 eines Schiebers 82 ein, der längs zweier Führungsleisten 83
in der Richtung der Achse der genuteten Welle 4.6 geradegeführt ist. In den Schlitz
8o greift ein Zapfen 84. ein, der einen in der Verschiebungsrichtung des Rahmens
6'1 verschieblichen, auf einem Stehkörper 85 geführten Sdhieber 86 - hört
und durch einen dem Schlitz 71 par-# an,e allelen Schlitz 87 des Rahmens 61 hindurchgreift.
Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß die in die Verschiebungsrichtung des Rahmens
61 fallenden Komponenten der Abstände des Drehzapfens 77 von dem Zapfen 8 = und
dem Zapfen 84. genau wie die entsprechenden Komponenten der Abstände des Drehzapfens
6o von dem Zapfen 57 und dem Zapfen 69 die Werte b bzw. a haben (wobei nach obigem
für b die Gleichung besteht b = sin a -f- cos a und a konstant ist).
Der Stellkörper 85 greift in eine der genuteten Welle 46 parallele Gewindespindel
88 ein und kann mittels eines Handrades 89 entlang der Spindel verschoben werden.
Dabei trägt der Stellkörper 85 eine Gabel 9o, die erlaubt, den Stellkörper gegenüber
der aufgezeichneten Kurve h der v.-Werte immer derart eingestellt zu halten, daß
die jeweilige Lage des Stellkörpers dem Mittelwert der zuletzt ermittelten v.-Werte
entspricht. Die Anordnung ist so getroffen, daß in demjenigen Falle, in dem die
beiden Äste der Gabel go svmmetrrisch zu der zur Drehachse der Schreibtrommel
75 senkrechten Ebene durch die Spitze des Schreibstiftes 74 liegen, in dem
also die Lage des Stellkörpers 85 dem zuletzt ermittelten Wert von v9 -entspricht,
der Hebel 78 dem Hebel 59 parallel ist. In diesem Falle ist der Zapfen
81 von seiner Nullstellung 81' um den Betrag all = vl -i- v, und der Zapfen
8.4 von seiner Nullstellung 84' um den Betrag n. - v@. entfernt, wobei diesen
beiden Nullstellungen diejenige Lage des Hebels 7 8 entspricht, in der seine Mittellinie
in der Verschiebungsrichtung des Rahmens 61 liegt. Diese Mittellinie ist in der
Zeichnung strichpunktiert angedeutet. An dem Schieber 82 ist ein Zeiger gi angebracht,
der an einer Skala 92 jenen Wert in anzeigt, der infolge der getroffenen Anordnung
derjenige Wert von vl -f - v" ist, der demjenigen va entspricht, demgemäß
der Stellkörper 85- längs der Spindel 88 eingestellt ist. Dieser Wert wird
mittels einer an dem Schieber 82 befestigten Schnur 93, die über eine Rolle 94 läuft,
auf einen zum Tachometer 36 konzentrischen Ringkörper 95 übertragen. Mit diesem
Ringkörper 95 ist eine in der Zeichnung nicht sichtbare Feder verbunden, die den
Ringkörper 95 gegenüber dem Tachometer 36 im Sinne des Uhrzeigers zu drehen versucht
und dadurch die Schnur 93 straff hält. An dem Ringkörper 95 ist eine mit der Skala
38 des Tachometers 36 zusammenarbeitende Folgemarke 36 so angebracht, daß sie in
demjenigen Falle, in dem die beiden Hebel 59
und 78 einander parallel sind,
dem Zeiger 37 des Tachometers 36 gegenübersteht.
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Beim Gebrauch der Vorrichtung wird, wenn die Welle i entsprechend
vl, die Welle 2 entsprechend v, und die Nockenscheibe 65 entsprechend " fortlaufend
eingestellt werden,
auf der Schreibtrommel 75 durch den Schreibstift
74 die Zielgeschwindigkeit v9 fortlaufend registriert. Der Zeiger 37 des Tachometers
36 zeigt an der zugehörenden Skala 38 die Summe der der Vorrichtung zugeführten
Werte von v1 und vs an. Mittels des Handrades 89 ist die Gabel 9o auf den Mittelwert
der zuletzt aufgezeichneten Werte von vg eingestellt zu erhalten. Dabei zeigt der
Zeiger 9i an der Skala 92 und die Folgemarke 96 an der Skala 38 denjenigen Wert
von v1 + v, an, der diesem Mittelwert von vg und dem jeweils zugeführten Winkel
a
entspricht. Fallen wegen zeitweiliger Unsichtbarkeit des Zieles die Werte
v1 und v, für die Zuführung aus, so würden, wenn dementsprechend die Welle i und
2 zur Ruhe kämen, das Reibradgetriebe 48, 49, der Hebel 59 und der Tachometerzeiger
37 in die Nullstellung kommen. Um dies zu verhindern, damit die Organe der Vorrichtung
bei Wiedersichtbarwerden des Zieles unter der Voraussetzung, daß das Ziel während
dieser Zeit seine Geschwindigkeit nach Größe und Richtung nicht geändert hat, sich
noch in den dieser Geschwindigkeit entsprechenden Stellungen befinden, sind die
Wellen i und 2 (bzw. die Welle 28) so zu drehen, daß der Tachometerzeiger 37 mit
der Folgemarke 96 in Deckung bleibt, daß also die Welle 28 eine Drehung entsprechend
demjenigen Wert von vl +v, erfährt, der dem Mittelwert der unmittelbar vor dem Verschwinden
des Zieles aufgezeichneten Werte von vg entspricht. Demzufolge bleibt der Schreibstift
74 während der zeitweiligen Unsichtbarkeit des Zieles in derjenigen Lage, die er
unmittelbar vor dem Verschwinden des-Zieles gehabt hatte. Beim Wiedersichtbarwerden
des Zieles werden vl und vs einzeln wieder richtig zugeführt, und es werden die
weiterhin aufgezeichneten Werte von vg, vorausgesetzt, daß das Ziel während der
Unsichtbarkeitsperiode seine Geschwindigkeit etwas geändert hatte, entsprechend
richtiggestellt.
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Die Anzeigevorrichtung 9i, 92 ist nur zu dem Zwecke vorgesehen, daß
die Vorrichtung auch bei gestörtem Zusammenhang zwischen der Folgemarke 96 und dem
Schieber 82 arbeitsfähig bleibt. In diesem Falle ist bei gestörter Sicht die Vorrichtung
so eingestellt zu erhalten, daß der Tachometerzeiger 37 an der zugehörenden Skala
38 stets denselben Wert anzeigt, den der Zeiger 9i der Anzeigevorrichtung an der
zugehörenden Skala 92 angibt.