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Einrichtung zum Messen der Geschwindigkeit sich in einer Ebene bewegender
Körper, z. B. der Anfangsgeschwindigkeit von Geschossen Bewegt sich der Körper,
dessen Bahn bestimmt werden soll, in einer Ebene, deren Lage zum Aufnahmestandort
sich ermitteln läßt, so genügen bekanntlich Aufnahmen, die von einem einzigen Standort
aus aufgenommen werden. Es ist daher bekannt, zum Ermitteln der Anfangsgeschwindigkeit
von Geschossen eine einzige Bildkammer so aufzustellen, daß ihre Aufnahmeachse senkrecht
zur Geschoßflugebene verläuft. Bei den in bestimmten Zeitabständen erfolgenden Belichtungen
derselben Platte wird das Geschoß an verschiedenen Stellen der Platte abgebildet,
so daß aus den Abständen dieser Abbildungen, dem den Belichtungen entsprechenden
Zeitunterschied und dem Verkleinerungsmaßstab der Abbildungen die Geschwindigkeiten
abgeleitet werden können.
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Für die Ermittlung von Geschoßgeschwindigkeiten ist bereits ein photographischer
Geschwindigkeitsmesser bekanntgeworden, bei dem die Aufnahme des Geschoßbildes auf
einen Film erfolgt, der um eine rotierende Trommel gelegt ist. Der Antrieb der die
photographische Schicht tragenden Trommel erfolgt mit gleidhbleibender Winkelgeschwindigkeit,
während die Optik in Ruhe bleibt.
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Die Geschwindigkeitsermitilung eines Geschosses geschieht entweder
dadurch, daß zwei Aufnahmen von ihm gemacht werden und dann an einer mitaufgenommenen
Zeitkurve der Abstand der beiden Körper ausgemessen wird, oder aber es wird ein
regelbares Getriebe für den Antrieb des Schichtträgers vorgesehen und dessen Geschwindigkeit
so lange eingestellt, bis sich die beiden Bilder decken. Mit Rücksicht auf die Optik
der Bildkammer kann der der Messung zugrunde liegende Bahnteil nur verhältnismäßig
klein sein, und geringe Unschärfen in der Aufnahme bedingen schon große Fehler in
der Zeitablesung.
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Diesen Nachteil kann man durch Schwenken der Kamera als Ganzes um
eine zur Ebene der Bewegungsbahn parallele und auf der Bahn senkrechte Achse beseitigen.
Erfindungsgemäß wird zum Schwenken der Kamera in zwei dem Anfangs- und Endpunkt
der Meßstrecke zugeordnete Stellungen ein Getriebe verwendet, das aus einem mit
der Kamera verbundenen Schwenkarm besteht, der von einem an ihn anliegenden, sich
geradlinig mit bekannter, regelbarer Geschvsrindigkeit bewegenden Teil mitgenommen
wird.
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Getriebe, bei denen eine gleichförmig umlaufende Spindel über eine
Kulissenführu1lg eine ungleichförmige Schwenkbewegung eines Beobachtungsgerätes
bewirkt, sind für Geschwindigkeitsmesser anderer Art, z. B. zum Messen der Fluggeschwindigkeit
eines Luftfahrzeugs über Grund, bekannt.
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Diese Einrichtung ermöglidit es, an Hand der Aufnahmen zu überprüfen,
ob die Anfangsgeschwindigkeit des Geschosses den vorausgesetzten Sollwerten entspricht.
Da die Ablesung an den Einstellmarken des Antriebs einfach ist, ist diese neue Einrichtutig
verhältnismäßig einfall zu handhaben.
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Des weiteren betrifft die Erfindung zxveck mäßige Ausbildungen einer
solchen Einrichtung.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens
dargestellt.
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Es zeigt Fig. 1 den Schwenkantrieb für die Bildkammer und Fig. 2 und
3 Aufnahmen von Geschoßbildern.
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Es ist angenommen, daß ein aus dem Geschützrohr a austretendes Geschoß
sich längs der Geraden b bewegt. Zur Messung der Geschoßgeschwindigkeit ist eine
Bildkammer c auf einer Welle d montiert. Auf der NVelle d ist eine Schlitzführung
e befestigt, in welche ein Zapfen f eingreift. Den Zapfen f trägt eine Schraubenmutter
g, die auf einer Schraubenspindel h axial verschiebbar angeordnet ist. Zur Drehung
der Schraubenspindel 11 dient ein stufenloses Obersetzungsgetriebe, das in dem Beispiel
als von einem Motor i angetriebenes Reibradgetriebek dargestellt ist. Die Reibrolle
I des Reibradgetriebes vird mittels einer Handkurbel 1)1 so eingestellt, daß an
der Teilung ii die voraussichtliche Geschoßgeschwindigkeit oder der Ouotient aus
dieser und dem Ahstand des Geschützes a von der Spindel ii angezeigt wird.
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Die Teilung wird von der Handkurbel m über ein Schneckengetriebe o
gegenüber einer festen WIarl;e p verstellt.
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Auf der ÄN'elle d ist außerdem noch ein Kontaktarm q befestigt, der
mit Kontalit stücken r, r' zusammenarbeitet. Die Kontaktstücke r. r' sind auf einer
Scheibe s befestigt, die mittels einer Handhurbel t über eine Schnecke 1 entsprechend
dem an der Teilung v angezeigten Abfeuerverzug verstellbar ist. Das Kontaktstück
r ist in den durch eine Leitung w angedeutetc-n Abfeuerstromkreis des Geschützesa
eingeschaltet, während das Kontaktstück r' zur Steuerung der Auslösevorrichtung
für den Verschluß der Bildkammer c dient. Sänifliche Teilec bis v sind znveckmäßig
auf einer drehbar gelagerten Platte montiert.
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Die Bedienung der neuen Einrichtung geschieht wie folgt: Zunächst
wird zweckmäßig durch Drehen der gemeinsamen Montageplatte die Spindel ii so eingestellt,
daß sie parallel zur Geschoßball b zu liegen kommt. breiter wird mittels Handkurbel
m an der Teilung n, p die voraussichtliche Geschoßgeschwindigkei t einge stellt
und außerdem mittels Handkurbel t an der Skala v der Abfeuerverzug; darauf wird
der Motor 1 eingeschaltet. Er benegt über das Reibradgetriebe k und über die Schraubenspindel
ii die Mutter g mit dem Zapfen f mit einer Geschwindigkeit, die der voraussichtlichen
Geschoßgeschwindigkeit proportional ist. Mit der gleichen Geschwindigkeit wird über
die Führung c und die Welle d die Kammer c geschwenkt, so daß die Bildkammer c die
Geschoßbahn b überstreicht. Nach einer vom Abfeuerverzug abhängigen Zeit wird durch
den Kontaktarm q und das Kontaktstück r der Abfeuerstromkreis des Geschützes a geschlossen
und etwas später durch den Kontaktarm q und das Kontal<tstück r' der Verschluß
der Bildkammer c ausgelöst.
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Die Einrichtung kann so getroffen sein, daß die Auslösung des Verschlusses
der Bildkammer gerade in dem Augenblick erfolgt, in welchem das Geschoß aus dem
Rohr a austritt und die Kammer c in diesem Augenblick gerade auf die Rohrmündung
gerichtet ist.
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Für die verschiedenen Geschützarten liegen bekanntl ichWerte für
dieAnfangsgeschwindigkeit der Geschosse und deren Änderung nach Abgabe einer Anzahl
von Schüssen fest. Dieser Geschwindigkeitswert wird bei der erfindungsgemäßen Einrichtung
zunächst eingestellt, und der regelbare Schwenkantrieb für die Bildkammer wird dazu
verwendet, die Bildkammer während der Aufnahme auf die Punkte der annähernd geradlinigen
Anfangsbahn einer Geschoßflugbahn zu richten, die z. B. nach schußtafelmäßigen Angaben
das Geschoß im jeweiligen Aufnahmezeitpunkt erreichen würde. Erhält man auf der
photographischen Platte trotz einer Mehrzahl von Aufnahmen nur ein einziges scharfes
Bild des Geschosses, so stimmt die gesuchte Geschoßgeschwindigkeit vollkommen mit
der an der Teilung t, p eingestellten Geschwindigkeit überein.
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Erhält man dagegen ein langgezogenes Bild, d. h. sind die Aufnahmen
des Geschosses gegeneinander verschoben, so ist dies ein Beweis dafür, daß die eingestellte
Geschwindigkeit und die wirkliche Geschoßgeschwindigkeit nicht miteinander übereinstimmen.
In den Fig. 2 und 3 sind derartige langgezogene Geschoßbilder dargestellt. Auf der
Platte x (Fig. 2) zeigt die erste Aufnahme eines Geschosses y ein scharfes Bild,
während die weiteren
Aufnahmen in der Zeichenebene nach links auswandern.
Diese Art der Auswanderung ist der Beweis dafür, daß die Schwenkgeschwindigkeit
der Bildkammer gegenüber der wirklichen Geschoßgeschwindigkeit zu groß ist. Eine
Darstellung der Fig. 3 zeigt den Fall, daß die Schwenkgeschwindigkeit der Bildkammer
gegenüber der wirklichen Geschoßgeschwindigkeit zu klein gewählt ist. Es erfolgt
demzufolge eine Auswanderung der Geschoßbilder. in der Zeichenebene nach rechts.
Die Platte ist auch hierbei mit x und das Geschoß mit y bezeichnet worden.
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Aus der Länge des Bildes läßt sich hierbei erkennen, ob der Unterschied
zwischen der wahren Geschoßgeschwindigkeit und der mit einem konstanten Faktor multiplizierten
Verstellgeschwindigkeit der Bildkammer c groß oder klein ist. Der konstante Faktor,
mit dem die Verstellgeschwindigkeit der Bildkammer c zu multiplizieren ist, hängt
von dem senkrechten Abstand der Bildkammer c und von der Geschoßbahn b ab. Man wird
ihn möglichst so wählen, daß er einen leicht einprägbaren Wert, z. B. 1000, hat.
Es dürfte sich dann empfehlen, unter Berücksichtigung der vorstehend angegebenen
Erwägungen eine nochmalige Messung durchzuführen, nachdem vorher mittels der Handkurbelm
die Teilungn gegenüber der festen Markep auf einen -anderen Wert eingestellt worden
ist..
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Man kann die neue Einrichtung auch dann benutzen, wenn in bekannter
Weise auf einen Film getrennte Aufnahmen des Geschosses gemacht werden. In diesem
Falle wird der Verschluß der Bildkammer c absatzweise geöffnet und geschlossen,
was z. B. dadurch geschehen kann, daß eine aus einzelnen gegeneinander isolierten
Kontaktstücken bestehende Kontakteinrichtung verwandt wird, über welche der Stromkreis
eines Auslösemagneten geführt ist. Die Handhabung und das Arbeiten der Einrichtung
ist im übrigen genau entsprechend wie zuvor, lediglich mit dem Unterschied, daß
in diesem Falle aus den einzelnen mit der Kammer c erzeugten Bildern festgestellt
werden muß, ob das Bild in dem z. B. in bekannter Weise nach Meßmarken zu bestimmenden
Bildhauptpunkt liegt oder einen gewissen Abstand davon hat. Im ersteren Falle ist
wiederum die an der Handkurbel nu eingestellte Geschwindigkeit proportional der
Geschwindigkeit des Geschosses, während im zweiten Fall ein Unterschied vorliegt,
der z. B. durch eine erneute mit anderer Einstellung der Teilung p arbeitende Messung
beseitigt werden kann.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung ist nicht nur für Geschosse, die
mittels Pulverkraft aus Feuerwaffen abgeschossen werden, sondern auch für ähnliche,
sich während der Aufnahmezeit in einer bestimmten Ebene bewegende Körper, wie z.
B. Torpedos, Raketen u. dgl., anwendbar.
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PATENTANSPRÜCIIE: 1. Einrichtung zum Messen der Geschwindigkeit sich
in einer Ebene bewegender Körper, z. B. der Anfangsgeschwindigkeit von Geschossen,
mit einer photographischen Kamera, deren optische Achse auf die Bewegungsbahn gerichtet
ist und die zur Messung um eine zur Ebene der Bewegungsbahn parallele und auf der
Bewegungsbahn senkrechte Achse mit bekannter, regelbarer Winkelgeschwindigkeit als
Ganzes durch Schwenken in zwei dem Anfangs- und Endpunkt der Meßstrecke zugeordnete
Stellungen gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera (c) mit einem Schwenkarm
(e) verbunden ist, der von einem sich geradlinig mit bekannter, regelbarer Geschwindigkeit
bewegenden Teil mitgenommen wird.