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Verfahren und Vorrichtung zur Berücksichtigung von parallaktischen
Abweichungen Es sind Rechengeräte bekannt, welche die für das Beschießen von Luftzielen
erforderlichen Vorhaltewinkel auf Grund der Winkelgeschwindigkeiten der fortlaufend
dem Ziel folgenden Visierlinie oder davon abgeleiteter Größen ermitteln. Fällt aber
der Beobachtungsort nicht mit dem Geschützort zusammen, sondern bildet er mit letzterem
eine gegen die Zielentfernung nicht vernachlässigbare Basis, so sind die Winkelgeschwindigkeiten
an beiden Orten nicht dieselben und entsprechen die durch Folgen des Ziels am Beobachtungsort
erhaltenen Winkelbewegungen nicht denjenigen, welche für die richtige Ermittlung
der Vorhaltewerte, die auf den Geschützort bezogen sein müssen, erforderlich sind.
Die Erfindung bezweckt, solchen Vorhalterechengeräten derartige Winkelwerte zu liefern,
daß die in diesen Geräten ermittelten Winkelgeschwindigkeiten oder davon abgeleiteten
Größen denjenigen Winkelbewegungen entsprechen, die für einen am Geschützort befindlichen
Beobachter beim fortlaufenden Folgen des Ziels auftreten würden.
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1?s sind Vorrichtungen bekannt, welche unter Benutzung der parallaktischen
Beziehungen zwischen Geschütz-, Beobachtungs-und beweglichem Zielort die auf das
Geschütz bezogenen Richtwerte für linear, d. h. mit (lern Vektor der Zielgeschwindigkeit
oder seinen Komponenten arbeitende Vorhalterechengeräten liefern. Solche Vorrichtungen,
die meistens auf geometrische -Nachbildungen beruhen, setzen die Kenntnis der fortlaufend
sich ändernden Zielentfernung voraus und müssen . auch die auf den Geschützort bezogenen
Entfernungswerte ermitteln; sie erfordern einen erheblichen: Getriebeaufwand, falls
sie nicht gewisse Vereinfachungen einführen, die ihre Anwendung auf den Fall einer
gegen die Zielentfernung kleinen Basis beschränken. In Gegensatz zu solchen Vorrichtungen
arbeitet die Erfindung nur mit denjenigen Größen, die für die nach Winkelgeschwindigkeiten
arbeitenden Vorhalterechengeräte erforderlich sind, d. h. mit Seiten- und Höhenwinkel
sowie der metrischen Zielhöhe, welche in den allermeisten Fällen für einen längeren
Zeitraum als konstant angesehen werden kann und von der Parallaxe nicht beeinflußt
wird; es ist dabei nicht die Ermittlung von parallaktisch korrigierten Entfernungswerten
erforderlich. Es wird dadurch sowie durch eine besondere Auswertung der das Parallaxproblem
beschreibenden Gleichungen ein Mindestmaß an Getriebe oder sie ersetzende Kurvenkörper
erreicht. Dabei sind die ermittelten Werte für jede Länge der Basis Beobachter-Geschützstreng
richtig. Bei fortlaufender Einführung des Seiten- und Höhenwinkels des Ziels und
einmaliger Einführung des Richtungswinkels der Basis des Quotienten
der
Basislänge durch die Zielhöhe iiefert-die Vorrichtung nach der Erfindung den für
die Bestimmung der Winkelgeschwindigkeiten oder von ihnen abgeleiteter Größen im
Vorhalterechengerät vorgesehenen Vorrichtungen solche Werte, die die Ermittlung
der auf den Geschützort bezogenen Winkelgeschwindigkeiten ermöglichen. Falls Geschütz-
und Beobachtungsort sich nicht in derselben Höhe befinden, ist nach der Erfindung
eine einfache Zusatzvorrichtung vorgesehen, welche die Rechenwerte für diesen Fall
berichtigt.
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Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung ausführlich beschrieben.
Fig. i ist ein Schema zur Erläuterung der der Vor-, richtung zugrunde liegenden
Überlegungen. Fig.2 zeigt schematisch eine Ausführungsform. In Fig. 2a und 2b sind
Abänderungen einzelner Teile der Vorrichtung nach Fig. 2 dargestellt.
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1n Fig. i ist die Lage von Ziel Z, Beobachtungsstand B und Geschütz
G in der Horizontalprojektion dargestellt, und zwar im Maßstab 1/1c., wobei 1a die
metrische Höhe des Ziels bedeutet; es sei zuerst angenommen, daß sich Beobachter
und Geschütz in derselben Höhe befinden. Es ist weiter 99B der von einer BezugsrichtungBN
aus gezählte Seitenwinkel der Zielrichtung in einem bestimmten Augenblick, ß der
Richtungswinkel der Basis Beobachter-Geschütz, a die wirkliche Länge dieser Basis.
Die jeweilige Seitenrichtung GZ vom Geschütz aus, deren Seitenwinkel oder 9)B -
P, zur Ermittlung - der für die Vorhalterechnung erforderlichen Winkelgeschwindigkeit
bestimmt werden muß, möge zum Ziel einen Höhenwinkel eG = eB + p, besitzen,
wobei s$ der in B gemessene Höhenwinkel bedeutet. Mit dem besonders gewählten Maßstab
illa ist die Strecke BZ dargestellt durch cotg EB, die Strecke GZ durch cotg
FG --_ cotg (EB -f- pE). Aus der Fig. i lassen sich die Beziehungen ableiten
Besteht zwischen Beobachtungsort B und Geschützort G noch eine Höhendifferenz
d h,
so ist der Nenner der rechten Seite der Formel (2) noch mit
zu multiplizieren.
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In Fig. 2 werden mittels eines schematisch durch i angedeuteten Zielgeräts,
welches sich im Punkt B der Fig. i befindet, fortlaufend Seitenwinkel und Höhenwinkel
des Ziels gemessen und auf die Geber :2 und 3 einer elektrischen Übertragungsanlage
geleitet. Von diesen Gebern aus werden diese Winkel fortlaufend den elektrischen
Empfängern 5 und 6 im schematisch durch q. angedeuteten Vorhalterechengerät sowie
7 und 8 in der Parallaxvorrichtung 7ugetührt. Der durch den Zeiger 9 des Empfängers
7 angezeigte Seitenwinkel wird mittels Folgezeiger i i und der Kurbel
13 in die Parallaxvorrichtnung eingekurbelt und auf das Sonnenrad 15
eines Differentialgetriebes übertragen, dessen anderes Sonnenrad 16 mittels
Einstellknopf 18 und Skala i9 über Kegelräder 17 entsprechend dem Richtungswinkel
derBasis verdreht wird. Die -Differenz beider Winkel wird vom Planetenrad 2o -über
Welle 2o" in das Getriebe 2i geleitet und als Schwenkbewegung auf den Arm 24. übertragen,
auf dem ein Zapfen 2q.a verschiebbar angeordnet ist. Durch Verstellung eines Knopfes
22 wird der Stift 24" vom Drehpunkt des Armes 24 aus um einen in 23 angezeigten
Betrag verschoben. Dieser Betrag wird in Abhängigkeit von der Länge der Basis
a sowie der metrischen Zielhöhe h vom Kurvenblatt 69 abgelesen. Dieses Kurvenblatt,
welches über zwei Rollen 70 und 71 auf-und abgewickelt werden kann, wird
mittels Kurbel 68 derart eingestellt, daß der Zeiger 74 des Ablesefensters
74" an der Skala 73 des Kurvenblattes denanderweitiggeinessenen und beispielsweise
telephonisch übermittelten Wert der Zielhöhe anzeigt; weiter wird der verschiebbare
Zeiger 76 mittels eines Handgriffes 75 an der Skala 77 auf dem bekannten Wert der
Basislänge a eingestellt. Die durch den Zeiger 76 hindurchgehende Kurve 72 gibt
dann den an Skala 23 mittels Knopf 22 einzustellenden Wert an.
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Der derart auf dem Arm 24 verschobene Stift 2.4a greift durch zwei
senkrecht zueinander verschiebbar angeordnete Schlitzführungen 25 und 26 hindurch,
welche zufolge der oben beschriebenen Schwenkung des Armes 24. und Verschiebung
des Schlitzes 24, entsprechend v erstellt° werden. Die Verstellung der beiden Schlitzführungen
25 und 26 wird mittels Zahnstangen 27 und 39, die in die Ritzel 28 und q.o eingreifen,
weitergeleitet.
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Die Bewegung des Ritzels 28 wird über Kegelräder 29 auf - das Sonnenrad
3o eines Differentialgetriebes übertragen, dessen zweites Sonnenrad 35 in noch zu
beschreibender Weise gedreht wird; die resultierende Bewegung wird vom Planetenrad
36 über Kegelräder 37 in eine Drehung der Kurventrommel 38 umgesetzt.
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Der durch den Zeiger io des Empfängers 8 angezeigte Zielhöhenwinkel
wird mittels
| hif#fijJ c@ #J, r: |
| iinc@u3oit |
ind bewirkt die Drehung einer Kurvenscheibe 32, welche die dem Höhenwinkel sB entsprechende
Drehung in eine dem Wert cotg EB entsprechende Verschiebung der Zahnstange 33 umformt.
Diese Verschiebung wird vom Ritzel 34 abgenommen und dem eben genannten Sonnenrad
35 übermittelt.
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Die Bewegung des Ritzels 4o, welche der Verstellung der Schlitzführung
26 des Getriebes 21 entspricht, wird über Kegelräder 41 und .4.2 auf ein Zählwerk
43 geleitet. Die obergenannte Trommel 38 trägt eine Kurvenschar, die der Gesetzmäßigkeit
der Formel (i) entspricht und als Parameter den am Zählwerk 43 angezeigten Wert
benutzt. Über der Trommel streicht ein Zeiger 45, welcher mittels der Kurbel 47
und der Schraubenspindel .:1.6 axial verschiebbar angeordnet ist. Wird der Zeiger
45 so eingestellt, daß er diejenige Kurve 44 kennzeichnet, die der Anzeige des Zählwerkes
43 entspricht, so bekommt er eine Verschiebung dem Werte p entsprechend. Dieser
Winkelwert pup wird über Kegelräder 48 auf einen elektrischen Geber 49 übertragen.
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Der obererwähnte Drehwert des Ritzels 4o wird außerdem über Welle
5o und Kegelräder 5 i auf die Kurventrommel 52 geleitet. Die Trommel 52 trägt eine
Kurvenschar 53, welche der Gesetzmäßigkeit der Formel (2) entspricht. Die Drehung
der Kurbel welche die Verschiebung des Zeigers 45 bewirkt. wird über Welle 54,-Kegelräder
55 und Welle 55" auf eine Anzeigetrommel 56 übertragen, welche eine Teilung in Abhängigkeit
des Winkels p9-, trägt. Dem Zeiger 57 gegenüber kann der jeweilige Wert abgelesen
werden, welcher als Parameter für die Kurven der Trommel 52- benutzt wird.
Gber der Trommel 52 streicht ein Zeiger 58, der axial verschoben wird, derart, daß
er diejenige Kurve berührt, die durch den am Zeiger 57 abgelesenen Wert gekennzeichnet
ist; dann entspricht seine Verschiebung dem Winkel eB + pe. Um die Bedienung des
Zeigers zu erleichtern, wird er fortlaufend von der Kurbel 14 aus über Welle 62,
Kegelräder 63, Welle 64, Kegelräder 65 über ein Differentialgetriebe 61 mittels
der Schraubenspindel 59 entsprechend dem Wert eB verstellt, so daß- er noch die
zusätzliche Verstellung pe erhalten muß, welche mittels Kurbel 6o über das eben
erwähnteDifferentialgetriebe61 bewirkt wird. Der Drehwert pe wird außerdem über
Kegelräder 66 auf den elektrischen Geber 67 übertragen.
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Die elektrischen Empfänger 5 und 6 im Vorhalterechengerät 4 sind in
an sich bekannter Weise als Differentialsysteme ausgebildet; sie erhalten einerseits,
wie anfangs gesagt,
im Punkt B gemessenen Seiten- und Höhenwinkel des Ziels, andererseits fortlaufend
von den Gebern
49 und 67 der Parallaxvorrichtung -die Winkel pgp -und ps,
so daB die Zeiger 78 und 8o nun fortlaufend die dem Geschützort entsprechenden Winkel
anzeigen und also auch die mittels Folgezeiger 79 und 81 in an sich bekannter Weise
für die Vorhalterechnung zu ermittelnden Winkelgeschwindigkeiten dieser Zeiger den
tatsächlich in G auftretenden Winkelgeschwindigkeiten der Zielrichtung entsprechen.
Die Vorhalterechnung nach Winkelgeschwindigkeiten erfolgt dann auch, als ob der
Beobachter sich am Geschützort befinden würde. Selbstverständlich können die resultierenden
Werte der Zeiger 78 und 8o anstatt auf elektrischem auch. auf mechanischem Wege
erhalten werden.
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Falls Beobachtungs- und Geschützort auch eine Höhendifferenz
A4 gegeneinander besitzen, sind die abgeänderten Teilvorrichtungen (Fig.
2a und 2b) vorgesehen. Das Kurvenblatt 69 der Fig. 2 trägt in diesem Falle eine
-zweite Kurvenschar 82 (Fig. 2a). Mit einem Handgriff 83 wird der Zeiger 84 auf
der Skala 85 auf den bekannten Höhenunterschied d h eingestellt und der Wert der
durch den Zeiger hindurchgehende Kurve 82 des Kurvenblattes 69 abgelesen. Dieser
Wert wird mit Handgriff 89 (Fig. 2b) und Zeiger 9o an der Skala 9 i eingestellt
und dadurch ein Ablesefenster 88 verschoben. Dieses befindet sich vor der Anzeigetroinmel
86, die in diesem Falle die Trommel 56 der Fig. 2 ersetzt und für verschiedene Werte
der Skala 9i der Teilung 56 entsprechende Teilungen trägt. Nach dem am Zeiger des
Ablesefensters 88 abgelesenen Wert der Teilung 8; wird dann wie oben der Zeiger
58 der Fig. 2 eingestellt.
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Selbstverständlich kann überall dort, wo in der beschriebenen Ausführungsform
nach Abb. 2, 2a und 2b Handbedienung vorgesehen ist, in an sich bekannter Weise
durch Kraftverstärkung, elektrisch@mechanische Nachlaufwerke u. dgl. eine Automatisierung
der ganzen Vorrichtung nach der Erfindung erreicht werden. Auch kann die Vorrichtung,
welche nach dem Ausführungsbeispiel als von Ziel- und Rechengerät getrenntes Gerät
gedacht ist, ohne weiteres mit einem dieser beiden Geräte vereinigt werden.