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Verfahren zur Bestimmung der Geschoßtempierung beim unterbrechungslosen
Schießen nach sich bewegenden Zielen Die Erfindung betrifft insbesondere die Ermittlung
der Geschoßtempierung beim fortlaufenden Schießen nach sich bewegenden Zielen. Bisher
wurde in diesen Fällen die Tempierung als mit der jeweils ermittelten Geschoßflugzeit
identisch angesehen. Die Geschoßflugzeit wird beim Schießen nach sieh bewegenden
Zielen bekanntlich in einem Rechenkreislauf in Abhängigkeit von der Schußentfernung
bzw. von dem Höhenwinkel, den das Geschütz, abgesehen vom Aufsatzwinkel, zum Treffen
des Zieles haben muß, ermittelt und muß deshalb wiederum zur Ermittlung der Vorhaltwerte
dienen, um welche beispielsweise die Geschützerhöhung verbessert werden muß, um
das Ziel zu treffen. Zu diesem Höhenwinkel wird dann wieder die Geschoßflugzeit
ermittelt, die wiederum in den Vorhaltrechner eingeht. Bei dieser Kreislaufrechnung
wäre die Geschoßflugzeit gleich der Tempierung, wenn kein Ladeverzug vorhanden wäre,
wenn also im gleichen Augenblick, wo zu einer bestimmten Rohrerhöhung die Geschoßflugzeit
ermittelt wurde, das Geschoß auch mit der dieser Flugzeit identischen Tempierung
abgefeuert werden könnte. Das ist aber praktisch nicht möglich.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, die T empierung angenähert richtig
dadurch zu erhalten, daß von der den augenblicklichen Schußdaten entsprechenden
Geschoßflügzeit, die in der erwähnten Kreislaufrechnung zur Ermittlung der Vorhaltwinkel
dient, die Änderungsgeschwindigkeit bestimmt und diese dann nach Multiplikation
mit der Ladeverzugszeit als Korrekturwert zu der jeweiligen Geschoßflugzeit hinzugefügt
wird. Diese Bestimmung ist deswegen ungenau, weil die ihr zugrunde liegende Annahme
einer konstanten Änderungsgeschwindigkeit der Geschoßflugzeit nicht richtig ist.
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Eine genauere Bestimmung der Tempierung ergibt sich erfindungsgemäß
dann, wenn für die Ermittlung der Tempierung ebenso wie für die Ermittlung der Vorhaltwinkel
lediglich angenommen wird, daß die Änderungsgeschwindigkeit der geometrischen Schußdaten,
z. B. der Schußentfernung oder des Höhenwinkels zum Treffpunkt, während der Geschoßflugzeit
konstant bleibt. Die Ermittlung der Tempierung geschieht dann in der Weise, daß
ein Kurvenkörper, insbesondere eine Kurventrommel, welche mit Kurven gleicher Zielhöhe
in Abhängigkeit von der Geschoßtempierung und einem Schußwert, z. B. der Schußentfernung
oder dem Treffpunktshöhenwinkel, versehen ist, entsprechend einem zukünftigen Schußwert
eingestellt wird;
dieser Schußwert wird erfindungsgemäß als Summe
aus dem zum gegenwärtigen Treffpunkt gehörigen und dem Produkt aus .der Änderungsgeschwindigkeit
dieses Schußwertes und der um die Differenz zwischen der Tempierung und der Geschoßflugzeit
vermehrten Ladeverzugszeit erhalten.
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Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung ausführlicher
beschrieben, in welcher die Fig. i und 3 a zur Erläuterung der der Erfindung zugrunde
liegenden geometrischen Verhältnisse dienen: Die Fig. 2 bis 4 zeigen schematisch
-drei verschiedene Ausführungsbeispiele.
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In Fig. i sei 0 der Geschütz- und Beobachtungsstand, A-Bl die Bahn
des Zieles, beispielsweise eines Flugzeuges. Das Ziel befinde sich zur Zeit der
Beobachtung in A und bewege sich während der Geschoßladezeit n nach Al, so daß Al
der zu A gehörige Abfeuerpunkt ist. Aus den Beobachtungswerten für die Zielentfernung
0A bzw. 0A1, z. B.
aus ,den Werten für den Zielhöhenwinkel und die Zielhöhe,
wird fortlaufend in bekannter Weise die Geschoßflugzeit z bzw. x1 ermittelt, die
zur Errechnung der Vorhaltwerte für die zu A bzw. Al gehörigen Treffpunkte B b-zw.
B1 dient. Zu Beginn der Ladezeit stehen die Geschützrohre also in Richtung
OB. Sie wandern während der Ladeverzugszeit n, in welcher der Visierstrahl
von 0A nach OAl gelangt, in die Abfeuerrichtung OB,. Die zur Abfeuerrichtung OB,
gehörige Tempierung -cl. muß bereits auf Grund der für den Beobachtungspunkt A ermittelten
Werte eri#ech.net werden, also für einen um n Sek. früher liegenden Zeitpunkt als
der zur Schoßrichtung OB, gehörige Beobachtungszeitpunkt Al. Diese Zeit ist gleich
der Summe aus der für den Beobachtungspunkt A errechneten Geschoßflugzeit z und
der Zeitdifferenz d T -,u -a- (,ei -,r), wobei z1 die nach Ablauf
der Ladezeit erhaltene, zur Zeit T - 0 also noch unbekannte Geschoßflugzeit ist.
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Die Ermittlung der Tempierung ist zunächst mit der in Fig. 2 dargestellten
Anordnung möglich. Die zur Ermittlung der Flugzeit dienende Trommel i und die zur
Ermittlung des Geschützaufsatzes dienende Trommel 2, welche beide Kurven gleicher
Zielhöhe tragen, werden an ihren Achsen 3 und 4 über Kegelräder 3' und 4' von -der
Welle 5 entsprechend dem im weiter nicht dargestellten Vorhaltrechner ermittelten
Höhenwinkel es des Treffpunktes gedreht. Mit der jeweils befohlenen Höhenkurve H
werden von den Handkurbeln 6 und 7 aus an Spindeln 8' und g' geführte Zeiger io
und ii in Deckung gehalten, so daß die Welle 8 entsprechend der Flugzeit ,c und
die Welle 9 entsprechend .dem Geschützaufsatzwinkel a eingestellt wird. Die Flugzeit
z wird in den Vorhaltrechner geleitet und geht damit in den Rechenkreislauf für
die Vorhaltung und die Geschoßflugzeit ein. Der Geschützaufsatzwinkel a kann unmittelbar
zum Höhenrichtgetriebe des Geschützes übertragen werden. .
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Zu dieser an sich bekannten Anordnung ist noch eine dritte Kurventrommel
12 hinzugefügt, welche ebenfalls Kurven gleicher Zielhöhe H trägt und über Kegelräder
13 und Differentialgetriebe 14 einmal von der Welle 5 eine Drehung entsprechend
dem ohne Berücksichtigung der Ladeverzugszeit im Vorhalts echner ermittelten Höhenwinkel
es zum Treffpunkt und ferner von dem Multiplikationsgetriebe 15 eine zusätzliche
Drehung entsprechend dem Wert bss erhält. Dieser Wert wird in dem Multiplikationsgetriebe
15 aus der über Welle 16 zugeleiteten und beispielsweise in einem weiter nicht dargestellten
Reibradgetriebe erhaltenen Winkelgeschwindigkeit e', mit welcher der Höhenwinkel
sich ändert, und aus dem über Kegelräder 17 von dem Differentialgetriebe 18 zugeleiteten
Faktor d T gebildet. Damit der an der Spindel 20' geführte Zeiger i9 mit
der jeweils befohlenen Höhenkurve -der Trommel 12 in Deckung bleibt, muß die Welle
2o über Differentialgetriebe 21 außer entsprechend der über Kegelräder 22 und 23
von der Handkurbel 6 übertragenen Geschoßflugzeit z noch von der Handkurbel 24 zusätzlich
entsprechend dem Wert c, - x verstellt werden, was durch die zusätzliche Drehung
der Trommel 12 von dem Multiplikationsgetriebe 15 aus bedingt ist. Die Summe, die
gleich der für den AbfeuerpunktAl gehörigen Tempierungzl ist, wird an der Skala
25 gegenüber einer festen Marke 26 zur Anzeige gebracht und durch den Geber,27 eines
elektrischen Fernübertragungssystems zu den Tempiermaschinen übertragen. Die Einstellung
der Handkurbel 24 wird gleichzeitig über Kegelräder 28 und, 29 auf das Differentialgetriebe
18 übertragen, das außerdem über Stirnräder 30 von dem Knopf 31 nach Skala
32 entsprechend der Ladeverzugszeit n eingestellt wird. Dann überträgt die Differentialwelle
18' den bereits erwähnten Wert d .T in das Multiplikationsgetriebe 15, wodurch
der Rechenkreislauf zur Ermittlung der Tempierang geschlossen ist.
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Will man in der Vorrichtung nach Fig. 2 die besondere Tempierungstrommel12
vermeiden, so könnte man für die Ermittlung der Tempierung die vorhandene Flugzeittrommel
i verwenden, indem gemäß Fig. 3 dem Flugzeitzeiger io gegenüber ein zweiter Zeiger
62 von der Spindel 2o' entsprechend der Tempierung verschoben wird, wobei dieser
Zeiger 62 zunächst über Differentialgetriebe
21 und Kegelräder
22 und 23 dieselbe Einstellung wie der Zeiger io erhält und darüber hinaus eine
Zusatzeinstellung z1 - -c entsprechend dem in Fig. 3 a dargestellten Schema. In
Fig. 3 a ist Heine Kurve konstanter Zielhöhe als Funktion von der'Geschoßflugzeit
z und dem Höhenwinkel ES. Die Punkte der Kurve H entsprechen der Einstellung der
Spitze des Zeigers io. Im Augenblick T - O ist e-es und a die zugehörige
Flugzeit. Nach Ablauf der Ladeverzugszeit n würde der Höhenwinkel den Wert z, und
die Geschoßflugzeit den Wert t, besitzen. Es ist ersichtlich, daß die Tempierung
z1 auch schon zu Beginn der Ladezeit, also bereits zur Zeit T - O, erhalten werden
kann, wenn bei der entsprechend dem Zielhöhenwinkel s gedrehten Trommel ein Zeiger
mit der Kurve H + d H in Deckung gehalten wird. Derartige Kurven
H -f- d H müßten auf der Flugzeittrommel i gemäß F ig. 3 aufgetragen
sein, um bei dem Indeckunghalten des Zeigers 62 mit diesen Kurven die Tempierung
zu erhalten. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß der Wert d H als Produkt
der Ladeverzugszeit n und einer Funktion von H, E und a ermittelt werden
kann. Die Ermittlung der Tempierung mittels der in Fig.3 dargestellten Kurventrommel
geht dann in der Weise vor sich, daß der Bedienungsmann der Handkurbel 24 den Zeiger
62 entsprechend der Anzeige einer besonders vorzusehenden Höhenskala auf
die Kurve H -_i- d H einstellt.
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In Fig. 4 ist schließlich eine Einrichtung dargestellt, die mit linearen
Geschwindigkeiten, und zwar mit der zeitlichen Änderung der horizontalen Schußentfernung
rechnet. Die horizontale Scliußentfernung ist ebenso wie der Höhenwinkel a zum Schußpunkt
eine Größe des Schußdreiecks und bestimmt zusammen mit den auf den Kurventrommeln
vorhandenen Kurven gleicher Zielhöhe H die Schußentfernung ES, die proportional
der Geschoßflugzeit ist. Die Flugzeittrommel i' und die Tempierungstrommel12' tragen
in der Einrichtung nach Fig. 4 Kurven gleicher Zielhöhe H für die Geschoßflugzeit
bzw. Tempierung in Abhängigkeit von der horizontalen Entfernung zum Treffpunkt bzw.
zum Tempierungspunkt. Wird also das Reibrad 35' von der Handkurbel 36 entsprechend
der zeitlichen Änderung der horizontalen Schußentfernung Es. cos egx wobei Es der
Geländewinkel zum Treffpunkt ist, einreguliert, so wird der an der Spindel 8' geführte
Zeiger io entlang der Trommel i' entsprechend der horizontalen Schußentfernung verschoben.
Der Bedienungsmann der Handkurbel 6 hält die Kurve der jeweils befohlenen Zielhöhe
mit Zeiger io in Deckung, so daß die Welle 8' den Wert für die Geschoßflugzeit z
weiterleitet. Die Tempierung ei,' die- gleich der :nach Ablauf der Ladeverzugszeitn
mit der Trommel l' erhaltenen Geschoßflugzeit ist, wird mittels der Trommel 12'
erhalten. Die Geschoßflugzeit z und die Tempierung z1 werden über Kegelräder 63
und 64 auf das Differentialgetriebe 65 übertragen, das die Differenz z - z1 auf
das Differentialgetriebe 66 weiterleitet. Hier wird die mit Knopf 41 an der Skala
.42 eingestellte Ladezeit n überlagert. Die Summe geht in das Multiplikationsgetriebe
4o ein, das außerdem von der Handkurbel 36 über Kegelräder 67 entsprechend der zeitlichen
Änderung der horizontalen Schußentfernung eingestellt wird. Der Resultatwert dieses
Getriebes ist gleich dem Unterschied zwischen der horizontalen Entfernung zum jeweils
errechneten Schußpunkt und derjenigen zum zugehörigen Tempierungspunkt. Wird also
dieser Wert in dem Differentialgetriebe 68 zu dem über Kegelräder 69 übertragenen
Wert ES # cos es algebraisch addiert, so wird der Zeiger i9' entsprechend der horizontalen
Entfernung zum TempierungspunktBi (Fig. i) verschoben. Demzufolge bedarf die Trommel
12', die über Kegelräder 23 und 2a zunächst dieselbe Einstellung wie die Trommel
i' erhält, von der Handkurbel 24 einer zusätzlichen Verstellung um den Wert -t-zi,
um die jeweils befohlene Höhenkurve mit dem Zeiger i9' in Deckung zu halten. Die
Drehung der Tempierungstrommel 12' wird wiederum auf den Geber 27 eines Fernübertragungssy
stems übertragen, das die Tempierung den Tempiermaschinen übermittelt.
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Anstatt in der dargestellten Weise die Kurven gleicher Zielhöhe auf
den Trommeln aufzuzeichnen, könnten die Kurven auch in die Trommeln eingeschnitten
sein, wobei dann an Stelle der Zeiger Zapfen entlang den Trommeln; verschiebbar
sind, die unmittelbar in diese Kurvennuten eingreifen. Dadurch werden die Kurvengetriebe
kraftschlüssig, so daß die Einstellung durch die Handkurbeln 6 und 24. nicht mehr
notwendig ist.