DE956025C

DE956025C - Aiming device on a weapon for fighting moving air targets

Info

Publication number: DE956025C
Application number: DEK14480A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Alfred Kuhlenkamp
Original assignee: ALFRED KUHLENKAMP DR ING
Current assignee: ALFRED KUHLENKAMP DR ING
Priority date: 1951-06-26
Filing date: 1952-06-12
Publication date: 1957-01-10

Description

Zielvorrichtung an einer Waffe zum Bekämpfen von bewegten Luftzielen Es sind Zielvorricntungen, die Einrichtungen zum Bestimmen des Vorhaltwinkels für das Schießen auf bewegte Luftziele aufweisen, bekannt, bei denen als radial verlaufende Strichmarke die scheinbare Flugrichtung und auf dieser der Abkommpunkt, mit dem der Richtschütze das Ziel anvisieren muß, als Ergebnis einer Multiplikation der geschätzten oder gemessenen Zielgeschwindigkeit mit der Geschoßflugzeit dargestellt wird: Die geometrische Grundlage dieser Zielvorrichtungen bilden die Gesetzmäßigkeiten, die für die Flugebene gelten. Dabei versteht man (Fig. r) unter der Flugebene F diejenige Ebene, welche durch den geradlinigen Weg M-M1 des Zieles hindurchgeht und welche die -Horizontalebene H in einer Geraden, d@e durch den Standort G des Geschützes hindurchgeht, schneidet. In der Flugebene liegt der wahre Flugzeugweg, gekennzeichnet durch die beiden Meßpunkte M und Ml und deren Projektionen M und M; in die Horizontalebene. Die Flugebene schneidet die Kugel, die um den Standort des Geschützes gelegt zu denken ist, in einem Größtkreis KM0 M10, der den scheinbaren Flugzeugweg darstellt. Auf dem Größtkreis liegen die Meßpunkte MOM1o, deren Projektionen auf den Äquator KMÖ MIO mit Mö und M1ö bezeichnet sind. Der scheinbare Flugzeugweg erscheint im Gesichtsfeld des Beobachters unter dem Winkel ö (Fig. a), der sich stetig in Abhängigkeit vom Seitenwinkel a und dem Höhenwinkel y oder vom Seitenwinkel ß in der Flugebene und dem Neigungswinkel -c der Flugebene ändert.Aiming device on a weapon for fighting moving air targets There are Zielvorricntungen the devices for determining the lead angle for having shooting at moving air targets, known as those that run radially Line mark the apparent direction of flight and on this the point of departure with which the gunner must aim at the target as the result of a multiplication of the estimated or measured target speed shown with the projectile flight time becomes: The geometrical basis of these target devices are the regularities, which apply to the flight level. The flight plane F is understood here (Fig. R) the plane that passes through the straight path M-M1 of the target and which the -horizontal plane H in a straight line, d @ e through the location G des Cannon passes through, cuts. The real plane path lies in the flight plane, characterized by the two measuring points M and Ml and their projections M and M; in the horizontal plane. The flight plane intersects the sphere surrounding the location of the gun is to be thought of in a maximum circle KM0 M10, which corresponds to the apparent Represents airplane path. The measuring points MOM1o and their projections lie on the largest circle on the equator KMÖ MIO are labeled Mö and M1ö. The apparent plane route appears in the observer's field of vision at the angle δ (Fig. a), the themselves continuously as a function of the side angle a and the elevation angle y or the side angle ß in the flight plane and the inclination angle -c of the flight plane changes.

Bei den bekannten Zielvorrichtungen dieser Art wird die scheinbare Flugrichtung durch Auswandern des Zieles aus dem Mittelpunkt bei festgehaltener Zieleinrichtung einmalig bestimmt und diese dann durch getriebetechnische Mittel in die in der Horizontalebene dargestellte wahre Flugrichtung umgewandelt. Dann wird auf dieser durch Abtragen der Auswanderungsstrecke, die aus der geschätzten oder gemessenen Zielgeschwindigkeit und der Geschoßflugzeit berechnet wird, der Abkommpunkt bestimmt, der auf die im Gesichtsfeld der Visiereinrichtung dargestellte scheinbare Flugrichtung übertragen und dem Richtschützen sichtbar gemacht wird. Die Nachteile dieser Einrichtung bestehen vor allem in dem unstetigen Richtvorgang infolge der Notwendigkeit, das Ziel auswandern zu lasen sowie aus. dem getriebetechnischen Aufwand und der Notwendigkeit, weitere Schützen an der Zieleinrichtung verwenden zu müssen.In the known aiming devices of this type, the apparent Direction of flight by moving the target from the center while holding Target device determined once and this then by means of transmission technology converted into the true flight direction shown in the horizontal plane. then is estimated on this by removing the emigration route from the or measured target speed and the projectile flight time is calculated, the Determines the departure point that is shown in the field of view of the sighting device apparent flight direction is transmitted and made visible to the gunner. The main disadvantages of this device are the discontinuous straightening process as a result of the need to emigrate to the destination as well as off. the transmission technology Effort and the need to use more shooters at the aiming device to have to.

Der Erfindungsgedanke erstreckt sich auf eine Zielvorrichtung an einer Waffe für das Bekämpfen von bewegten Luftzielen, mit einer Einrichtung zum Bestimmen des Vorhaltewinkels, bestehend aus einer drehbaren Kugel, auf deren Oberfläche eine Schlepprolle bewegt wird, bei der jedoch die bisherigen Nachteile vermieden und gleichzeitig noch erhebliche fortschrittliche Wirkungen erreicht sind. Diese Vorteile bestehen vor allem darin, flaß die Vorrichtung stetig und selbsttätig arbeitet. Dies ist dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß die Bewegungsgrößen des Zieles als scheinbare Flugrichtung und als augenblickliche Winkelgeschwindigkeit in der Flugebene selbsttätig bestimmt werden, indem die Schlepprolle in zwei um 9o° versetzten Ebenen proportional dem Höhenwinkel und dem Seitenwinkel bzw. einer Funktion des Seitenwinkels relativ zur Kugelfläche bewegt wird, wobei sich die Schlepprolle in die scheinbare Flugrichtung einstellt und ihre Drehgeschwindigkeit der augenblicklichen Seitenwinkelgeschwindigkeit in der Flugebene proportional ist.The idea of the invention extends to a target device on a Weapon for fighting moving air targets, with a device for determining of the lead angle, consisting of a rotatable ball, on the surface of which a Drag roller is moved, in which, however, the previous disadvantages are avoided and at the same time, considerable progressive effects have been achieved. These advantages consist mainly in allowing the device to work steadily and automatically. This is achieved in that, according to the invention, the movement variables of the target as apparent direction of flight and as the instantaneous angular velocity in the plane of flight can be determined automatically by setting the drag roller in two planes offset by 90 ° proportional to the elevation angle and the side angle or a function of the side angle is moved relative to the spherical surface, with the drag roller in the apparent Flight direction and its turning speed the current bank angle speed is proportional in the flight plane.

Die scheinbare Flugrichtung wird im Gesichtsfeld des Fernrohres oder Reflexvisiers in an sich bekannter Weise als radial verlaufende Strichmarke dargestellt, wobei aber die Strichmarke mit für verschiedene Zielgeschwindigkeiten geltenden Kennzeichen versehen ist, die sich selbsttätig auf den jeweiligen Vorhaltewinkel auf der scheinbaren Flugrichtung einstellen. Dies ergibt sich dadurch, daß die für einen geradlinigen Flugweg in Abhängigkeit von der gemessenen scheinbaren Flugrichtung (Winkel A) und dem gemessenen Höhenwinkel y berechneten und auf einer Glasscheibe dargestellten Vorhaltkurven an der durch die radiale Strichmarke bestimmten Stelle ebenfalls in das Gesichtsfeld des Visiers projiziert werden. Dabei stellen diese Kennzeichen die Abkommpunkte dar, die mit dem Ziel vom Richtschützen in Deckung gehalten werden müssen. Eine andere Lösung nach dem Erfindungsgedanken besteht darin, daß die in der Zieleinrichtung mechanisch dargestellte Flugrichtung und der mit getriebetechnischen Mitteln als Produkt aus der Geschoßflugzeit und der Winkelgeschwindigkeit des Zieles in der Flugebene mechanisch ermittelte Vorhaltewinkel dazu benutzt werden, die optische Achse der Visiereinrichtung in Richtung der scheinbaren Flugrichtung um den Vorhaltewinkel zu verschwenken.The apparent direction of flight is shown in the field of vision of the telescope or reflex sight in a manner known per se as a radially running line mark, but the line mark is provided with indicators that apply to different target speeds, which automatically adjust to the respective lead angle on the apparent direction of flight. This results from the fact that the lead curves calculated for a straight flight path as a function of the measured apparent flight direction (angle A) and the measured elevation angle y and displayed on a pane of glass are also projected into the field of view of the visor at the point determined by the radial line mark . These marks represent the departure points that must be kept under cover by the gunner with the aim. Another solution according to the concept of the invention is that the direction of flight mechanically represented in the aiming device and the lead angle mechanically determined with transmission technology means as the product of the projectile flight time and the angular speed of the target in the plane of flight are used to move the optical axis of the sighting device in the direction of the apparent flight direction to pivot around the lead angle.

Dabei versteht man unter dem Vorhaltewinkel den Seitenwinkel dd in der Flugebene, der zwischen der Richtung zum Ziele (optische Richtung) und zum Treffpunkt (Richtung der Geschützrohrachse) liegt. Stellt man sich insbesondere in Fig. r M als Meßpunkt und Ml als Treffpunkt vor, so ist der Bogen Ma M1o gleich dem Vorhalt in der Flugebene, den man, wie leicht ersichtlich ist, in Vorhaltkomponenten in der senkrechten Visierebene und in der Horizontalebene zerlegen kann.The lead angle is understood to mean the side angle dd in the plane of flight, the one between the direction to the target (optical direction) and the point of contact (Direction of the gun barrel axis). If one puts in particular in Fig. R M as the measuring point and Ml as the meeting point, the arc Ma M1o is equal to the lead in the flight plane, which, as can easily be seen, is divided into lead components in the vertical plane of the sight and the horizontal plane.

Weitere Ausgestaltungen ergeben sich nach der Erfindung noch dadurch, daß zum Beschleunigen der selbsttätigen Ermittlung der scheinbaren Flugrichtung eine Voreinstellung von Hand auf geschätzte Werte erfolgt. Ferner ist. noch eine Einrichtung vorgesehen, durch welche die Empfindlichkeit, mit der sich- die scheinbare Flugrichtung selbsttätig einstellt, verändert werden kann. Dies erfolgt vor allem durch ein gewolltes Verändern der Schlepplänge der Rolle, die sich durch Abwälzen auf der Kugelfläche selbsttätig in die scheinbare Flugrichtung einstellt.According to the invention, further refinements result from the fact that that to accelerate the automatic determination of the apparent flight direction presetting is done manually to estimated values. Furthermore is. still a Means provided by which the sensitivity with which the apparent Flight direction adjusts automatically, can be changed. This is mainly done by deliberately changing the drag length of the roll, which is caused by rolling automatically adjusts to the apparent flight direction on the spherical surface.

Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele nach dem Erfindungsgedanken und lassen weitere Merkmale desselben erkennen.The figures show exemplary embodiments according to the concept of the invention and reveal further characteristics of the same.

Entsprechend Fig. 3 ist die Zielvorrichtung mit einem Getriebe versehen, durch welches die Bewegungsverhältnisse des Ziels auf einer Kugel vom Halbmesser »Eins« nachgebildet sind, deren Mittelpunkt dem Standpunkt des Richtschützen entspricht. Dazu kann eine Kugel oder Kugelkalotte z nach dem in der Horizontalebene gemessenen Seitenwinkel a gedreht und auf dieser eine mit Federdruck aufliegende drehbare Schlepprolle z nach dem Höhenwinkel y in Richtung der Meridiane der Kugelkalotte bewegt werden. Die Schlepprolle a stellt sich dann durch Schwenken um die senkrechte, auf dem Meridian stehende Achse 3 in die scheinbare Flugrichtung ein.According to Fig. 3, the target device is provided with a gear, by which the movement conditions of the target on a sphere of radius "One" are modeled, the center of which corresponds to the position of the gunner. For this purpose, a ball or spherical cap z can be used according to the one measured in the horizontal plane Rotated side angle a and on this a rotatable drag roller resting with spring pressure z are moved according to the elevation angle y in the direction of the meridians of the spherical cap. The drag roller a is then positioned by pivoting around the vertical one on the meridian standing axis 3 in the apparent direction of flight.

Eine andere Möglichkeit entsprechend Fig. ,4 besteht darin, daß an der jeweiligen Berührungsstelle der Schlepprolle 2 mit der Kugelkalotte r die dort bestehenden Geschwindigkeitsverhältnisse nachgebildet werden. In dem Berührungspunkt schneiden sich immer zwei Geschwindigkeitskomponenten. nämlich die Winkelgeschwindigkeit in der Breitenkreisebene und die Winkelgeschwindigkeit in der Meridianebene. Erstere berechnet sich aus der Seitenwinkelgeschwindigkeit o)a in der Horizontalebene und dem Höhenwinkel y zu oja - cos y, letztere ergibt sich unmittelbar durch die laufende Messung des Höhenwinkels und dessen Änderung ooy. Die augenblickliche Bewegungsrichtung und die Bewegungsgeschwindigkeit ergibt sich als Resultierende aus den beiden Komponenten. Die Bestimmung dieser Resultierenden kann entweder durch getriebetechnische Lösung der mathematischen Gleichung oder durch geometrische Nachbildung des Vektorendreiecks erfolgen. In diesem Falle wird beispielsweise eine Kugelkalotte 4 (Fig. 5) mittels der Achse 5 um den Höhenwinkel y geschwenkt und gleichzeitig über die Kegelräder 6 um den Seitenwinkel ß in der Horizontalebene gedreht. Dadurch ergibt sich im Berührungspunkt der Kugelkalotte 4 mit der Kugel 7 eine Antriebsgeschwindigkeit coa - cos y. Um 9o° zur Antriebsebene versetzt befindet sich eine zweite mit Federdruck aufliegende Reibrolle 8, welche die Kugel 7 nach dem Höhenwinkel y antreibt. Die resultierende Geschwindigkeit wird durch die Schlepprolle 9 abgenommen, wobei deren Verschwenkung um die Achse io die Richtung (Winkel ö) und die Drehung der Schlepprolle 9 um die Rollenachse i i die Winkelgeschwindigkeit coo' angibt.Another possibility according to FIG. 4 is that the speed conditions existing there are simulated at the respective contact point of the drag roller 2 with the spherical cap r. Two speed components always intersect at the point of contact. namely the angular velocity in the parietal plane and the angular velocity in the meridian plane. The former is calculated from the lateral angular velocity o) a in the horizontal plane and the elevation angle y to oja - cos y, the latter results directly from the ongoing measurement of the elevation angle and its change ooy. The current direction of movement and the speed of movement are the result of the two components. This resultant can be determined either by means of a transmission solution of the mathematical equation or by geometrically simulating the vector triangle. In this case, for example, a spherical cap 4 (FIG. 5) is pivoted by means of the axis 5 about the elevation angle y and at the same time rotated via the bevel gears 6 by the lateral angle β in the horizontal plane. This results in a drive speed coa - cos y at the point of contact between the spherical cap 4 and the ball 7. Offset by 90 ° to the drive plane is a second friction roller 8 resting with spring pressure, which drives the ball 7 according to the elevation angle y. The resulting speed is picked up by the drag roller 9, its pivoting about the axis io indicating the direction (angle δ) and the rotation of the drag roller 9 about the roller axis ii indicating the angular speed coo '.

Die scheinbare Flugrichtung und die Winkelgeschwindigkeit in der Flugebene sind aber die Grundlagen für die Bestimmung des Punktes, in dem sich das Ziel nach Ablauf der Geschoßflugzeit befinden soll.The apparent direction of flight and the angular velocity in the plane of flight but are the bases for determining the point in which the goal is after Expiry of the projectile flight time should be.

Bei einer in Fig.6 dargestellten Lagerung des Richtfernrohres 12 ist dieses um eine senkrecht zur Bildebene stehende Achse schwenkbar. Diese Achse 45 kann durch Drehen des Lagerteils 13 in jede beliebige Lage in der Ebene, die senkrecht auf der Zeichenebene und parallel zur Lagerebene steht, gebracht werden. Sie kann also nicht zum Flugzeug gerichtet sein, sondern nur in einer Ebene liegen, die senkrecht auf der Visierlinie steht. Wird die Schnecke 14 von einer bestimmten Ausgangslage um den Winkel ö gedreht, so stellt sich die Schwenkachse des Fernrohres 12 senkrecht zur scheinbaren Flugrichtung ein. Durch Schwenken des Fernrohres 12 um diese Achse kann dann der Vorhaltewinkel als Produkt aus der gemessenen Winkelgeschwindigkeit coä und der Flugzeit t des Geschosses eingestellt werden. Zu diesem Zweck wird die Platte 15 proportional dem Produkt aoä - t axial verschoben. Auf der Platte 15 liegt mit Federdruck der Abtaster 16 auf, der mit dem Richtfernrohr 12 fest verbunden ist. Die Verschiebung der Platte 15 wird dadurch in eine proportionale Schwenkung des Richtfernrohres umgewandelt.When the directional telescope 12 is supported as shown in FIG. 6, it can be pivoted about an axis perpendicular to the image plane. By rotating the bearing part 13, this axis 45 can be brought into any position in the plane that is perpendicular to the plane of the drawing and parallel to the bearing plane. So it cannot be directed towards the aircraft, but only lie in a plane that is perpendicular to the line of sight. If the worm 14 is rotated from a certain starting position by the angle δ, the pivot axis of the telescope 12 is set perpendicular to the apparent direction of flight. By pivoting the telescope 12 about this axis, the lead angle can then be set as the product of the measured angular velocity co1 and the flight time t of the projectile. For this purpose, the plate 15 is axially displaced proportionally to the product aoä - t. The scanner 16, which is firmly connected to the telescopic sight 12, rests on the plate 15 with spring pressure. The displacement of the plate 15 is converted into a proportional pivoting of the directional telescope.

Dazu muß zuvor das Produkt der Geschoßflugzeit und der gemessenen Winkelgeschwindigkeit bestimmt werden. Zu diesem Zweck bedient man sich beispielsweise einer Anordnung nach Fig.7. Ein Reibkegel 17 wird von einem Federmotor 18, der laufend durch die Bewegung der Richthandräder aufgezogen wird, mit konstanter Geschwindigkeit gedreht. Auf dem Reibkegel 17 liegt die Reibrolle ig auf, deren Achse über ein Differential 2o mit der Reibscheibe 2i verbunden ist. Auf der Scheibe 21 liegt die Reibrolle 22 auf, deren Achse 23 von der Schlepprolle 9 in dem Kugelgetriebe (Fig. 5) angetrieben wird, so daß deren Drehgeschwindigkeit der Winkelgeschwindigkeit a)ä proportional ist. Die Reibrolle 22 wird durch Drehen am Handrad 24 radial auf der Reibscheibe 21 verschoben. Dadurch ergibt sich eine bestimmte Drehgeschwindigkeit der Reibscheibe 21, die in das Differential 2o eingeht. Von der anderen Seite gelangt in das Differential 2o die Drehgeschwindigkeit der Reibrolle ig, die sich aus der jeweiligen Stellung der Reibrolle ig auf dem Kegelmantel 17 ergibt. Stimmen beide Drehgeschwindigkeiten nicht überein, so verschiebt sich die Reibrolle i9 längs des Kegelmantels so lange, bis die Gleichheit hergestellt ist. Die Stellung der Reibrolle ig wird dem Kehrwert der Geschoßflugzeit proportional gemacht. Die Skala 25 ist zu diesem Zweck nach der Entfernung, die laufend gemessen wird und damit bekannt ist, beschriftet, aber nach dem Kehrwert der Geschoßflugzeit geteilt.For this purpose, the product of the projectile flight time and the measured Angular velocity can be determined. For this purpose one uses, for example an arrangement according to Fig.7. A friction cone 17 is driven by a spring motor 18, which is running is drawn up by the movement of the straightening handwheels, at constant speed turned. The friction roller ig rests on the friction cone 17, the axis of which via a differential 2o is connected to the friction disc 2i. The friction roller lies on the disk 21 22, the axis 23 of which is driven by the drag roller 9 in the ball gear (Fig. 5) so that the speed of rotation of the angular speed a) ä proportional is. The friction roller 22 is radially positioned on the friction disk by turning the handwheel 24 21 postponed. This results in a certain rotational speed of the friction disk 21, which goes into the differential 2o. From the other side enters the differential 2o the speed of rotation of the friction roller, which results from the respective position the friction roller ig on the conical surface 17 results. Both rotation speeds are correct do not match, the friction roller 19 shifts along the conical surface for so long until equality is established. The position of the friction roller is the reciprocal made proportional to the projectile flight time. The scale 25 is designed for this purpose the distance, which is continuously measured and therefore known, labeled, but divided according to the reciprocal of the projectile flight time.

Das Produkt wo' - t am Handrad 24 ist auf diese Weise dann richtig, wenn der Zeiger 26 vor der Skala 25 laufend auf den Wert der Entfernung durch Betätigen des Handrades 24 eingestellt wird. Hierzu werden dem Richtschützen die Entfernungswerte von dem Entfernungsmeßmann übermittelt. Der Handradwert coä - t dient dann unmittelbar zum Ausschwenken des Fernrohres i2 (Fig.6) um den Vorhaltewinkel aus der rohrparallelen Nullage.The product wo'-t on the handwheel 24 is correct in this way when the pointer 26 in front of the scale 25 is continuously set to the value of the distance by actuating the handwheel 24. For this purpose, the range values are transmitted to the gunner by the range finder. The handwheel value coä - t is then used directly to pivot the telescope i2 (Fig. 6) by the lead angle from the zero position parallel to the tube.

Eine einfachere konstruktive Lösung ergibt sich, wenn der Abkommpunkt innerhalb des Gesichtsfeldes des Fernrohrs 12 dargestellt werden kann; das heißt bei Vorhaltwerten, die kleiner als das Gesichtsfeld des Fernrohrs sind.A simpler constructive solution arises when the point of departure can be displayed within the field of view of the telescope 12; That means for lead values that are smaller than the field of view of the telescope.

In diesem Falle kann auf die mechanische Berechnung der Vorhaltewerte verzichtet und die Abkommpunkte können in Abhängigkeit von der Zielgeschwindigkeit für den geradlinigen, horizontalen Flug dargestellt werden, so daß der Richtschütze sich den für die jeweilige Zielgeschwindigkeit gültigen Abkommpunkt auswählen kann. Zu diesem Zweck ist beispielsweise entsprechend Fig.8 im Strahlengang der Lichtquelle eines Reflexvisiers eine undurchsichtige Scheibe 27 mit den durchsichtigen Kurven 28 der Vorhaltewerte für Zielgeschwindigkeiten von z. B. 5o m/s, ioo m/s, Zoo m/s und 300 m/s angeordnet. Über der Scheibe 27 befindet sich die Scheibe 29 mit einer radialen Aussparung 30, welche die Flugrichtung im Gesichtsfeld des Visiers in Form eines leuchtenden radialen Striches darstellt. Das Zahnrad 31 wird über Zahnräder 32 nach der Flugrichtung von der Schlepprolle 9 des Kugelgetriebes (Fig. 5) gedreht und dabei die Scheibe 29 durch die in der Scheibe 31 feste Achse 35 mitgenommen.In this case, the mechanical calculation of the lead values can be dispensed with and the departure points can be displayed as a function of the target speed for the straight, horizontal flight, so that the gunner can select the departure point valid for the respective target speed. For this purpose, an opaque disk 27 with the transparent curves 28 of the reserve values for target speeds of z. B. 50 m / s, 100 m / s, Zoo m / s and 300 m / s. Above the disk 27 is the disk 29 with a radial recess 30 which represents the direction of flight in the field of view of the visor in the form of a luminous radial line. The toothed wheel 31 is rotated via toothed wheels 32 in the direction of flight by the drag roller 9 of the ball drive (FIG. 5) and the disk 29 is carried along by the axis 35 fixed in the disk 31.

Die Lage der Scheibe 27 mit den Vorhaltekurven 28 berechnet sich auf Grund der sphärischen Winkelbeziehungen aus dem Höhenwinkel y und dem scheinbaren Flugrichtungswinkel ö nach der Beziehung ctg o'T - ctg y # cos ö.The position of the disk 27 with the lead curves 28 is calculated on Reason for the spherical angle relationships from the elevation angle y and the apparent Flight direction angle ö according to the relationship ctg o'T - ctg y # cos ö.

Es ist demzufolge notwendig, das Produkt ctg y cos ö getriebetechnisch zu bilden und die Vorhaltekurven 28 in Abhängigkeit von ctg ß T darzustellen. Das Produkt ctg y - cos ö wird dadurch gebildet, daß die Kreisringführung 34 über die Kurvenscheibe 38 in Richtung der Schlitzführung 39 nach dem Wert ctg y verschoben wird. Die Kreisringführung 34 wird durch die sich um die Achse 36 drehende Rolle 33 abgetastet. Da außerdem der Rahmen 37 mit der Achse 35 proportional dem Winkel ö zusammen mit dem Zahnrad 3 i gedreht wird, ergibt sich ein Schwenken des Rahmens 37 mit der Kurvenplatte 27 um die Achse 35 in Annäherung . entsprechend dem Funktionswert ctg y - cos ö, wie es nach obiger Beziehung sein muß.It is therefore necessary to form the product ctg y cos ö in terms of transmission technology and to represent the lead curves 28 as a function of ctg ß T. The product ctg y - cos δ is formed in that the circular ring guide 34 is shifted via the cam disk 38 in the direction of the slot guide 39 according to the value ctg y. The circular ring guide 34 is scanned by the roller 33 rotating about the axis 36. Since, in addition, the frame 37 with the axis 35 is rotated proportionally to the angle δ together with the gear wheel 3 i, there is a pivoting of the frame 37 with the cam plate 27 about the axis 35 in approximation. corresponding to the function value ctg y - cos ö, as it must be according to the above relationship.

Im Gesichtsfeld des Visiers erscheint dem Richtschützen dann die Flugrichtung als leuchtender Strich, auf dem die vier Schnittpunkte mit den Vorhaltekurven erkennbar sind. Der Richtschütze wählt einen von diesen Punkten entsprechend der geschätzten Zielgeschwindigkeit aus und richtet mit diesem das Flugzeug laufend an. Die optische Achse des Visiers, die der Rohrachse parallel ist, ist dann auf den Treffpunkt gerichtet.The direction of flight then appears to the gunner in the field of vision of the sight as a luminous line on which the four points of intersection with the lead curves can be seen are. The gunner selects one of these points according to the estimated one Target speed and aligns the aircraft with it continuously. The optical one The axis of the sight, which is parallel to the tube axis, is then directed towards the point of impact.

Die Gesamtanordnung zeigt Fig. 5. An das bereits oben erläuterte, links gezeichnete Kugelgetriebe schließt sich das Vorhaltegetriebe an, das aus den in Fig. 8 beschriebenen Teilen besteht. Unter diesen ist die Lichtquelle 40 mit Hohlspiegel 41 angeordnet. Im Vorhaltgetriebe wird die Ringscheibe 34 über eine Kurvenscheibe 38 nach dem Kotangens des Höhenwinkels verschwenkt. Die Reflexscheibe 42 wird um die horizontale Achse 43 zur angenäherten Berücksichtigung des Aufsatzwinkels durch eine nach dem Höhenwinkel gedrehte Kurvenscheibe 44 geschwenkt. In der Reflexscheibe 42 erscheint dem von rechts blickenden Richtschützen der leuchtende Flugrichtungsstrich mit den Abkommpunkten und das Flugzeug, das er mit dem gewählten Abkommpunkt in Deckung halten muß. Das Verhalten der Vorrichtung wird durch die dynamischen Eigenschaften beeinflußt, die sich dadurch äußern, daß die Vorhaltewerte entweder durch zu große Empfindlichkeit unruhig sind und damit das gleichmäßige Anvisieren erschweren oder durch zu große Trägheit mit unzulässig großen Schleppfehlern behaftet sind: Es sind deshalb Maßnahmen notwendig, um die richtige Empfindlichkeit an der fertigen Vorrichtung nach Versuchen bestimmen zu können. Zu diesem Zweck kann entweder die Schlepplänge a der Schlepprolle g (Fig. 5) einstellbar gemacht werden, oder es können die Übersetzungsverhältnisse im Antrieb der Kugel 7, d. h. die Drehgeschwindigkeiten der Reibrolle 8 und der Kalotte 4, geändert werden.The overall arrangement is shown in FIG. 5. The ball gear shown on the left is followed by the lead gear, which consists of the in Fig. 8 described parts. Among these is the light source 40 with Concave mirror 41 arranged. In the pre-transmission, the washer 34 is a Cam 38 pivoted after the kotangent of the elevation angle. The reflex disc 42 is about the horizontal axis 43 for approximate consideration of the attachment angle pivoted by a cam 44 rotated according to the angle of elevation. In the reflex disk 42 the glowing line of flight appears to the gunner looking from the right with the departure points and the aircraft that he is in with the selected departure point Must keep cover. The behavior of the device is determined by the dynamic properties which are expressed by the fact that the lead values are either too large Sensitivity are restless and thus make even aiming difficult or are afflicted with inadmissibly large drag errors due to excessive inertia: There are therefore measures are necessary to ensure the correct sensitivity on the finished device after trying to determine. For this purpose either the tow length a of the drag roller g (Fig. 5) can be made adjustable, or the transmission ratios in the drive of the ball 7, d. H. the speeds of rotation of the friction roller 8 and the Calotte 4, can be changed.

Um weiterhin das erstmalige Einstellen der Schlepprolle g in die zu messende scheinbare Flugrichtung zu beschleunigen, kann beispielsweise mit der Achse io der Schlepprolle g (Fig. 5) ein nach außen führender »Flugrichtungsgriff« verbunden werecn, an welchem durch den Richtschützen die Flugrichtung nach Schätzung eingestellt wird. In diesem Falle braucht die Meßeinrichtung die Schlepprolle g nur noch durch die erforderliche Korrekturdrehung auf den genauen Wert einzustellen. Schließlich besteht auch noch die Möglichkeit, die laufende Veränderung der scheinbaren Flugrichtung durch Ausnutzen folgender geometrischer Gesetzmäßigkeiten ruhiger und gleichmäßiger zu machen. Wie aus Fig. i ersichtlich, ist die zeitliche Änderung des .scheinbaren Flugrichtungswinkels ö bei einer gegebenen Flugebene (Neigungswinkel T) mit der Änderung des Höhenwinkels y durch eine mathematische Funktion verbunden. Man kann deshalb, nachdem der Winkel ö erstmalig mit Hilfe der beschriebenen Mittel bestimmt worden ist, den Neigungswinkel r der Flugebene nach der Beziehung cosT=sinöcosy ermitteln und dann bei festgehaltenem Winkel T und dem weiterhin durch die Verfolgung des Zieles laufend bestimmten Höhenwinkels y den scheinbaren Flugrichtungswinkel ermitteln. Die Schwankungen im Winkel ö sind dann nur von den Schwankungen, die sich für den Höhenwinkel ergeben, abhängig.In order to continue the initial setting of the drag roller g in the to measuring apparent flight direction to accelerate, for example, with the axis An outwardly leading "flight direction handle" is connected to the drag roller g (FIG. 5) werecn on which the gunner set the flight direction according to estimates will. In this case, the measuring device only needs the drag roller g through set the required correction rotation to the exact value. In the end there is also the possibility of the ongoing change in the apparent direction of flight by using the following geometrical laws, it is smoother and more even close. As can be seen from Fig. I, the temporal change of the .apparent Flight direction angle δ at a given flight plane (inclination angle T) with the Change in elevation angle y connected by a mathematical function. One can therefore, after the angle δ is determined for the first time with the aid of the means described the angle of inclination r of the plane of flight according to the relationship cosT = sinöcosy determine and then with a fixed angle T and that continues through the pursuit of the target continuously determined elevation angle y the apparent flight direction angle determine. The fluctuations in the angle δ are then only dependent on the fluctuations that result for the elevation angle, depending.

Es ist auch möglich, den allgemeinen Erfindungsgedanken zum Bestimmen der scheinbaren Flugrichtung und der Winkelgrschwindigkeit in der Flugebene nicht zur Darstellung der Abkommpunkte im Gesichtsfeld des Visiers oder zum Verschwenken der optischen Achse eines Fernrohres zu verwenden, sondern als Rechenwerte in einem Kommandogerät der Berechnung der Koordinaten des Treffpunktes zugrunde zu legen und die letzteren dann als Seitenwinkel, Rohrerhähung und Zünderstellung an die Geschütze zu übertragen.It is also possible to use the general idea of the invention to determine the apparent direction of flight and the angular speed in the plane of flight are not for displaying the decay points in the field of view of the visor or for pivoting to use the optical axis of a telescope, but as arithmetic values in one To base the calculation of the coordinates of the meeting point on the command device and the latter as side angles, pipe heightening and detonator position to the Transferring guns.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Aiming device on a weapon for fighting moving air targets with a device for determining the lead angle, consisting of a rotatable ball on the surface of which a drag roller is moved, characterized in that the movement variables of the target as the apparent direction of flight and as the instantaneous angular velocity in the plane of flight automatically determined that the drag roller (2 or 9) is moved in two planes offset by go ° proportional to the elevation angle and the lateral angle or a function of the lateral angle relative to the spherical surface (i or 7), the drag roller (2 or 9) in the apparent direction of flight and their speed of rotation is proportional to the instantaneous angular velocity in the plane of flight.

2. Apparatus according to claim i, characterized in that the apparent direction of flight in the field of view of the telescope (i2) or reflex sight (42) in a manner known per se is shown as a radial line mark, but that the line mark with for different Target speeds applicable license plate, (28) is provided, which is automatically operated by means of a function gear (33, 34, 37) set to the respective lead angle on the apparent flight direction, whereby these points marked in this way form the departure points with the aim of the gunner must be kept under cover.

3. Device according to claim i, characterized in that that the sighting device, e.g. B. the telescope (i2), with the bearing (13) to the optical Axis is rotatable according to the apparent angle of flight ö, with the spherical Formation of the bearing (13) and the telescope (12) the sighting device in the by the apparent angle of flight δ around the position determined by mechanical means calculated lead angle via gear members (15, 16) is pivotable.

4. Device according to claim i and 2 or i and 3, characterized in that by means of a handle, the mechanically fixed connection with the swivel axis (3 or io) of the drag roller (2 or 9) stands, an estimated value of the flight direction can be set, whereby the automatic adjustment process of the role (2 or 9) to the difference between estimated and measured direction of flight is limited.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sensitivity with which automatically adjusts the apparent flight direction by changing it the drag length (a) of the drag roller (9) can be changed.

6. Device after one of claims i to 5, characterized in that by means of a known per se Summation gear, z. B. a differential, by adding or subtracting the Side angle in the flight plane or in the horizontal plane an acceleration or the control is calming down.

7. Apparatus according to claim i and 3 or one or more of claims i to 6, characterized in that the pivot axis (45) of a directional telescope (12, Fig.6) by rotating a worm (14) from a certain starting position around the The angle of the apparent direction of flight via a bearing part (r3) of the telescope (12) perpendicular to the apparent direction of flight can be adjusted in such a way that by pivoting the telescope (i2) about the axis (45) the lead angle as the product of the measured angular velocity and the flight time of the projectile can be adjusted in that a plate (15) is displaced proportionally to this product in the direction of the optical axis of the telescope (12) and that the displacement of the plate (15) by a scanner ( 16) is converted into a proportional tilting of the telescope. B. Device according to claim i or one or more of claims i to 7, characterized in that the product of the projectile flight time and the measured angular velocity by means of one of a z. B. by actuating the straightening handwheels drawn up spring motor (18) with constant speed rotated friction cone (17) is determined in that on the friction cone (17) there is a friction roller (i9), the axis of which via a differential (2o) with a friction disc ( 21) is connected, on which a friction roller (22) acts, the axis (23) of which is driven by the drag roller (9, Fig. 5) of the ball gear (4, 7, 8), and that the position of the friction roller (i9) is made proportional to the reciprocal of the projectile flight time. 9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the friction roller (22) can be displaced radially on the friction disc (21) by turning the handwheel (24), whereby a certain rotational speed of the friction disc (21) enters the differential (2o), and that from the other side the speed of rotation of the friction roller (i9) according to the respective position of the friction roller (i9) on the conical surface (17) reaches the differential (2o), so that the friction roller (i9) remains on the conical surface ( 17) shifts until both rotational speeds are the same. ok Device according to Claims 8 and 9, characterized in that a scale (25) is provided which is labeled according to the measured distance and divided according to the reciprocal value of the projectile flight time, and that the value on the handwheel (24) is used directly to pivot the telescope (12 ) from the pipe-parallel zero position around the lead angle. i i. Device according to claim i or one or more of claims i to 7, characterized in that an opaque disc (27) with transparent curves (28) of the reserve values for different target speeds is arranged in the beam path of the light source of a reflex sight (Fig. 8), that above the disk (27) there is a second disk (29) with a radial recess (30), whereby the direction of flight with the descending points lying on it is indicated in the field of vision of the visor in the form of a luminous, interrupted radial line, and that one of the drag roller (9, Fig. 5) of the ball gear (4, 7, 8) via gears (32) driven gear (31) rotates the disc (29) via a fixed axis (35) proportionally to the angle of the apparent direction of flight. 12. The device according to claim ii, characterized in that a circular ring guide (34) is shifted over the cam (38) in the direction of the slot guide (39) according to the value of the cotangent of the elevation angle and that by a scanning roller (33) over the frame ( 37) the disk (27) firmly connected to this with the lead curves (28) is pivoted about the axis (35) so that the intersection points with the radial recess (3o) result in the lead values. 13. The device according to one or more of claims i to 1a, characterized in that the reflective disc (4a, Fig. 5) can be pivoted to take into account the attachment angle about the horizontal axis (43) by a cam (44) rotated according to the elevation angle .