DE957730C

DE957730C - Feuerleit rechner fur Luftziele

Info

Publication number: DE957730C
Application number: DENDAT957730D
Authority: DE
Original assignee: N V Inter nationale Patenthandel, Zeist (Niederlande)
Publication date: 1957-01-17

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 7. FEBRUAR 1957

N 2987 XI j 72f

Auf dem Gebiet der Feuerleitrechner für Luftziele, auch Flak-Kommandogeräte genannt, unterscheidet man bisher zwischen »linearen Geräten« und »Winkelgeschwindigkeitsgeräten«.

Gegenstand der Erfindung ist ein Gerät, das seinem Rechengang nach die Rechnung mit den in der Lotebene und in der Waagerechtebene gemessenen Winkeln und Winkelgeschwindigkeiten des Zielstrahls beginnt, also insoweit den Winkelgeschwindigkeitsgeräten zuzurechnen wäre, das aber mit Hilfe der vorgenannten Größen und der Zielentfernung die linearen Bewegungskomponenten · des Zieles ermittelt und mit diesen Größen die Rechnung fortsetzt, also insoweit den linearen Geräten zuzuzählen wäre.

Es ist so gelungen, in einem Gerät die Vorteile der beiden vorgenannten Gerätegattungen zu vereinen. Zum Richten des Gerätes werden vorzugsweise Differentiatoren verwendet, deren jeder in an sich bekannter Weise aus einer selbsttätigen Antriebseinheit, vorzugsweise einem Motor konstanter Drehzahl mit Reibradgetriebe, und einem diese hinsichtlich der Ausgangsgeschwindigkeit steuernden und dabei zugleich die Fehlstellungen der Richtoptik beseitigenden Handantrieb besteht. Durch diese Differentiatoren wird das Richten des Gerätes im wesentlichen selbst- as tätig durchgeführt; die Bedienung wird durch sie erleichtert und die Genauigkeit der Richtwerte erhöht. Die Winkelgeschwindigkeiten des Zielstrahls werden

durch den Richtvorgang selbsttätig gebildet. Hierdurch und durch die Fortsetzung des Rechenganges nach dem linearen Prinzip ergibt sich ein Rechner, der im Aufbau und in der Bedienung einfach ist, eine schnelle und genaue Ortung ermöglicht, nur geringe Richtarbeit erfordert und gute Rechenergebnisse liefert. Die Einführung von Korrekturen gestaltet sich im linearen Teil des Gerätes besonders einfach. Seine weiteren Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus

ίο der folgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels. Es zeigen

Fig. ι bis 4 geometrische Darstellungen,
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel des neuen Rechners und

Fig. 6 und 7 je eine Einzelheit.

Das Ziel möge sich'längs der in Fig. 1 im Aufriß und in Fig. 2 im Grundriß dargestellten Bahn s bewegen. Der Bahnpunkt, in dem sich das Ziel jeweils befindet, sei als Meßpunkt Z_m bezeichnet. Die Lage des Meßpunktes gegenüber dem Beobachtungspunkt B ist durch den Seitenwinkel 9?) den Höhenwinkel α und die Schrägentfernung e oder die Höhe h bestimmt. e_k ist die Kartenentfernung des Meßpunktes, d. h. also die Horizontalprojektion der Schrägentfernung e. Die Größen α und φ können laufend durch ein oder mehrere Visiere, z.B. ein binokulares Zielfernrohr, und die Größe e oder h durch einen oder mehrere Entfernungsmesser bzw. Höhenmesser ermittelt werden.

Wird, ausgehend von den Koordinaten des Meßpunktes Z_m, das Ziel beschossen, so sei Z_t der zugehörige Treffpunkt. Er hat gegenüber den. Beobachtungspunkt B die Koordinaten: a_s — Höhenwinkel zum Treffpunkt, <p_s = Seitenwinkel zum Treffpunkt, e_s = Schrägentfernung zum Treffpunkt und h_s = Höhe

■35 des Treffpunktes. T ist die zugehörige Geschoßflugzeit. Im Interesse einer winkel- und längengetreuen Darstellung des den Treffpunkt enthaltenden Höhendreiecks ist dieses in Fig. 1 um die den Punkt B enthaltende Lotlinie in die Zeichenebene geklappt, wie auch aus den in Fig. 1 und 2 eingetragenen Hilfslinien hervorgeht. Das den Meßpunkt Z_m enthaltende Höhendreieck liegt ebenfalls in der Zeichenebene.

Die Höhenwinkel α und a_s sowie auch die metrischen Höhen h und h_s sind gegen die durch den Punkt B gelegte Horizontalebene gemessen. Die Seitenwinkel φ und cp_s werden gegen eine an sich beliebige horizontale Richtungslinie bestimmt.. Fällt der den Geschützort bzw. bei einer Batterie die Batteriemitte bildende Punkt G nicht mit dem Beobachtungsort B zusammen,

5c so ist die sich daraus ergebende Parallaxe zu berücksichtigen. Für die Rechnung ist es am einfachsten, wie nach Fig. 1 und 2 geschehen, die Linie B-G bzw., falls ein Höhenunterschied p_h zwischen G und B besteht, die Hojizontalprojektion dieser Linie B-G als Bezugslinie für die Messung der Seitenwinkel φ und φ_$ zu wählen.

Zerlegt man nach Fig. 3, die im übrigen einen Ausschnitt der Fig. 2 wiedergibt, die Horizontalkomponente v_k des Zielgeschwindigkeitsvektors in zwei Komponenten in und senkrecht zur Horizontalprojektion des Zielstrahls B Z_m, so erhält man die im folgenden als horizontale Annäherungsgeschwindigkeit EU_h und als horizontale Quergeschwindigkeit SU bezeichneten Komponenten. Diese führen nach Fig. 4, die im übrigen ebenfalls einen Ausschnitt der Fig. 2 wiedergibt, bei Multiplikation mit der Geschoßflugzeit T von dem Meßpunkt Z_m zu dem Treffpunkt Z₁. Die Vertikalkomponente des Zielgeschwindigkeitsvektors sei als Vertikalgeschwindigkeit HU eingeführt.

Der Höhenwinkelvorhalt werde mit Aa und der Seitenwinkelvorhalt mit A φ bezeichnet (s. Fig. 1 und 2).

Man liest aus Fig. 1 bis 4 folgende Beziehungen ab:

h = e ■ sin α ,

e_k = e · cos α ,

(ι)

JiU_n-

d de .da

-7- (e · cos α) = —ς— ■ cos α —■ e ■ sma · —τ—,

dt dt dt

HU

d , de

-r- (e ■ an α) = —r- · sm α
dt dt

SU = —Irr · e ■ COS α ,

da

—τ~ dt

dt

EU =

de

dt '

(6)

. e ■ cos α -j- EUy, · T 4- fi ■ cos φ
cos Zl ro = —

sin Αφ =

e_s ■ cos cc_s

SU ■ T + p · sin .
e_s ■ cos a_s

(7)

(8)

(3) 8ο

: · COS α ,

Berücksichtigt man, daß die Horizontalprojektion der Parallaxe zwischen den Punkten B und G sich in zwei rechtwinklige Komponenten in und senkrecht zur Horizontalprojektion des Zielstrahls B Z_m zerlegen läßt, also in die Komponenten p · cos φ und'^> · sin φ, so lassen sich für A φ folgende Beziehungen anschreiben:

e_s · cos a_s · sin Αφ — SU ■ T -f- p · sin φ , (g) e_s · cos a_s ■ cos Αφ — e ■ cos α + EU_n · T -f- p · cos φ .

(10)

Für die Größe h_s läßt sich unter Berücksichtigung der Höhenparallaxe p_h die Gleichung anschreiben:

h,=k+HU-T + p_h. (11)

Die Gleichungen (9) bis (11) sind dem neuen Rechner zugrunde gelegt.

Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel des neuen Rechners enthält eine Säule 1, die gerätefest ist und, z. B. an Land, horizontiert aufgestellt wird. Dieser Aufstellungsort des Gerätes bildet den in Fig. 1 bis 4 mit B bezeichneten Beobachtungsort. Der eigentliche Rechner ist in dem Oberteil 2 enthalten; dieser ist mit den in ihm befindlichen Teilen gegenüber der Säule 1 der Seite nach drehbar, wie durch das bei 3 schematisch dargestellte Kugellager angedeutet ist. Zur laufenden Bestimmung des Höhenwinkels α und des Seiten winkeis φ des zu verfolgenden Zieles dienen zwei binokulare Richtfernrohre 4 und 5, die eine ge-

meinsame, an dem Oberteil 2 gelagerte Höhenrichtachse 6 besitzen. Zur Seiteneinstellung der beiden Richtfernrohre 4 und 5 wird der gesamte Oberteil 2 gegenüber der Säule 1 gedreht. Der Seitenrichtmann verfolgt das Ziel durch das Zielfernrohr 4 und bedient hiernach das Handrad 7. Der Höhenrichtmann beobachtet das Ziel durch das Zielfernrohr 5 und bedient danach das Handrad 8, d. h., jeder dieser beiden Bedienungsleute sucht durch sinngemäße Betätigung des Handrades 7 bzw. des Handrades 8 das Ziel im Fadenkreuz der Richtoptik zu halten.

Die beiden Handräder 7 und 8 gehören je einer Getriebeeinheit an, von denen die eine den Oberteil 2 der Seite nach und die andere die Höhenrichtachse 6 der Höhe nach einstellt. Diese beiden Getriebeeinheiten sind im folgenden als Differentiatoren bezeichnet. Jeder von ihnen umfaßt einen Handantrieb, nämlich das betreffende Handrad 7 bzw. 8 und einen hinsichtlich der Ausgangsgeschwindigkeit stetig regelbaren selbsttätigen Antrieb. Die beiden Ausgangsbewegungen dieser beiden Antriebe, also des selbsttätigen Antriebes und des mit ihm vereinten Handantriebes, werden in einem Differentialgetriebe überlagert und dem Seiteneinstellgetriebe bzw. dem Höheneinstell-,getriebe zugeleitet. Ferner steht der selbsttätige Antrieb in Einstellabhängigkeit von. dem zugehörigen Handantrieb, derart, daß beim Auftreten eines Seitenbzw. Höhenwinkelunterschiedes zwischen dem durch die optische Achse des Richtfernrohres bestimmten Richtstrahl und dem Zielstrahl B Z_m dieser Winkelunterschied über den Handantrieb beseitigt und durch diese Verstellbewegung zugleich der selbsttätige Antrieb auf die jeweilige Seiten winkelgeschwindigkeit bzw. Höhenwinkelgeschwindigkeit des Zielstrahles eingestellt wird. Es werden somit durch Indeckunghalten des Richtstrahles mit dem Zielstrahl der Seite und der Höhe nach die Winkelkoordinaten α und φ und zugleich deren zeitliche Ableitungen —j— und -^- be-

et t dt

stimmt.

Im Ausführungsbeispiel sind die selbsttätigen Antriebe der Differentiatoren als Reibradgetriebe ausgebildet. Das dem Handrad 7 zugeordnete Reibradgetriebe besteht aus einer Reibscheibe 9 und einer Reibrolle 10, die radial zur Reibscheibe 9 vom Mittelpunkt derselben nach beiden Richtungen über die Spindel 11 und die auf ihr geführte Wandermutter 12 verschiebbar ist.' Die Spindel 11 ist über die Welle 13 mit dem'Handrad 7 verbunden. Die Drehbewegung der Reibrolle 10 wird über eine Welle 14 weitergeleitet. Hierzu ist die Rolle 10 auf der Welle 14 mit Keil und Nut geführt, also zur Welle 14 längs verschieblich, aber nicht drehbeweglich. Die Welle 14 ist auf ein Differentialgetriebe 15 geschaltet, das ferner eingangsseitig über das Stirnradgetriebe 16 an die Welle 13 und somit an das Handrad 7 angeschlossen ist. Ausgangsseitig ist das Differentialgetriebe 15 auf die Welle 17 geschaltet. Die Lager dieser und der übrigen Wellen sind mit dem Oberteil 2 fest verbunden und zur Erhöhung der Übersicht nicht eigens dargestellt. An ihrem unteren Ende trägt die Welle 17 ein Ritzel i8, das mit einem an der Säule 1 befestigten Zahnkranz 19 im Eingriff steht.

Der dem Handrad 8 zugeordnete Differentiator umfaßt eine mit konstanter Geschwindigkeit angetriebene Reibscheibe 20 und eine zu dieser vom Mittelpunkt der Reibscheibe aus radial nach beiden Richtungen hin einstellbare Reibrolle 21. Diese wird über eine Spindel 22 und die auf dieser geführte Wandermutter 23 eingestellt. Die Spindel 22 ist über die Welle 24 mit dem Handrad 8 gekuppelt. Zur Abnahme der Drehbewegungen der Rolle 21 dient eine Welle 25, auf der die Rolle 21 mit Keil und Nut geführt ist. Die Welle 25 ist auf ein Differentialgetriebe 26 geschaltet, das ferner eingangsseitig über das Stirnradgetriebe 27 an die Welle 24 und über diese an das Handrad 8 angeschlossen ist. Ausgangssei tig ist das Differentialgetriebe 26 über die Welle 28 auf die Höhenrichtachse 6 der Richtoptik 4, 5 geschaltet. Die Welle 28 ist noch mit dem Folgezeigerwerk 28_a eines Folgezeigerempfängers gekuppelt. Wird über diesen Empfänger die Größe α von einem anderen Gerät zugeleitet, so kann — statt über die Richtoptik 5 — der Höhenwinkel α auch, vor allem für die Zielaufnahme, dadurch in das Gerät übernommen werden, daß über das Handrad 8 die Folgezeiger des Folgezeigerwerkes 28_O in Deckung mit den vom Empfänger eingestellten Hauptzeigern gehalten werden. Zum Antrieb der beiden Reibscheiben 9 und 20 dient ein mit konstanter Geschwindigkeit umlaufender Motor 29.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der bisher beschriebenen Teile sei zunächst der Seitenrichtvorgang des Gerätes betrachtet. Nach erfolgter Zielaufnahme bedient der Seitenrichtmann das Handrad 7 so, daß ■ das Ziel der Seite nach im Fadenkreuz des Richtfemrohres 4 bleibt. Zur näheren Betrachtung möge hierbei ausgegangen werden von einer Stellung des Reibradgetriebes 9 bis 12, in der es über die Welle 14 an die Welle 17 eine Geschwindigkeit liefert, die in dem betrachteten Zeitabschnitt zur selbsttätigen Nachdrehung des Zielfernrohres 4 entsprechend der Seitenbewegung des Zieles ausreicht. Alsdann gibt die Einstellung der Reibrolle 10 und somit die Winkelstellung

der Welle 13 ein Maß für die Größe -~. Diese ist in der Zeichnung der besseren Übersicht wegen in der Form φ geschrieben; es gilt also φ = -~. Es führt somit die

Welle 17 — abgesehen von einem konstanten Summanden — die Größe φ und die Welle 13 und die mit ihr gekuppelte Welle die Größe φ. Bei dem betrachteten Vorgang wälzt sich das Ritzel 18 an dem feststehenden Zahnkranz 19 ab; es wird der ganze Oberteil 2 selbsttätig der Seite nach geschwenkt und somit das Ziel im Fadenkreuz der Richtoptik 4 gehalten. Mit der Zeit treten —■ abgesehen von dem Fall eines vom Ziel mit konstanter Geschwindigkeit um den Beobachtungspunkt B ausgeführten Kreisfluges —■ Abweichungen ein. Alsdann betätigt der Seitenrichtmann das Handrad 7 um einen solchen Betrag, daß der Seite nach das Fadenkreuz des Richtfernrohres 4 wieder auf das Ziel gerichtet ist. Eine solche Drehbewegung des Handrades 7 hat zur Folge, daß einmal auf dem Wege über die Welle 13, das Stirnradgetriebe 16, das Differentialgetriebe 15, die Welle 17 und das Ritzel 18 der aufgetretene Winkelunterschied beseitigt wird. Ferner hat

aber die Verstellung des Handrades 7 auch zur Folge, daß auf dem Wege über die Welle 13, die Spindel 11 und die Mutter 12 die Reibrolle 10 zur Reibscheibe 9 verstellt wird, und zwar in einem solchen Sinne, daß das Reibradgetrieüe auf die jeweilige Seitenwinkelgeschwindigkeit des Zielstrahles B Z_m neu eingestellt wird. Die Einrichtung hat ersichtlich unter anderem zwei Vorteile. Einmal erfolgt die Seiteneinstellung im wesentlichen selbsttätig. Es ist für denSeitenrichtmann leicht, durch gelegentliche oder laufende geringe Verstellung des Handrades 7 die entstehenden Winkelunterschiede auszugleichen bzw. solche Unterschiede erst gar nicht entstehen zu lassen. Außerdem fällt gleichsam von selbst die für die weitere Rechnung benötigte Größe -^- = φ ab. Sie kann von der Welle 13

abgenommen werden.

Der Höhenrichtmann am Handrad 8 arbeitet in gleicher Weise wie der Seitenrichtmann. Er hat also durch geringe gelegentliche oder laufende Einstellung des Handrades 8 Auswanderungen des Zielbildes aus dem Fadenkreuz der Höhe nach zu beseitigen bzw. erst gar nicht entstehen zu lassen. Im übrigen erfolgt die Einstellung im wesentlichen selbsttätig über das Reibrad-

getriebe 20 bis 25. Die Welle 24 und die mit ihr gekuppelte Welle 30 führen die Größe —- = ά, während

Ui t

die Welle 28 und die mit ihr gekuppelte Welle 6 die Größe α führen.

Der Rechner ist so eingerichtet, daß in ihn wahlweise die Größe e oder die Größe h eingeführt werden kann. In beiden Fällen ist zu berücksichtigen, daß die Größe e und ebenso die Größe h mit den bisher üblichen Entfernungsmessern bzw. Höhenmessern nur absatzweise ermittelt werden können. Es ist daher eine Einrichtung vorgesehen, mit deren Hilfe die Größe interpoliert und extrapoliert wird. Dieser interpolierte bzw. extrapolierte Wert wird beim Vorliegen guter Mes^· sungen mit den gemessenen Werten verglichen. Im einzelnen ist dieser Rechenteil folgendermaßen aufgebaut :

31 ist ein Motor, dessen Ausgangswelle 32, wie unten

noch gezeigt wird, die Größe e = —?- führt. Über die

mit der Welle 32 gekuppelte Spindel 33 und die auf ihr geführte Wandermutter 34 wird die Reibrolle 35 eines Reibradgetriebes vom Mittelpunkt der zugehörigen Reibscheibe 36 aus entsprechend der Größe e eingestellt. Die Reibscheibe 36 wird über den Motor 29 und die mit diesem gekuppelte Welle 3 mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben. 38 ist die Ausgangswelle des Reibradgetriebes, auf der die Reibrolle 35 mit Keil und Nut geführt ist. Die Winkelstellung der Ausgangswelle 38 gibt, da die Reibscheibe 36 mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben und die Reibscheibe 35 vom Mittelpunkt der Reibscheibe 36 aus radial entsprechend der Größe e eingestellt wird, ein Maß für das Integral J e dt. Bekanntlich gilt die Beziehung

J e dt — e -f- e₀ .

(12)

In der vorstehenden Gleichung ist e₀ die Integrationskonstante; ihre Bestimmung und ihre absatzweise Berichtigung bzw. Neueinstellung erfolgt durch Vergleich mit gemessenen e-Werten. Diese werden nach dem Ausführungsbeispiel über ein nicht näher dargestelltes elektrisches Fernübertragungssystem zugeleitet, dessen Empfänger mit einem Folgezeigerwerk gekuppelt ist. Es umfaßt zwei gegeneinander nach Art des großen und kleinen Zeigers einer Uhr übersetzte und an die Empfängerachse angeschlossene Empfängerzeiger 39_O und zwei Folgezeiger 39^, die ebenfalls im gleichen Verhältnis wie die beiden Empfängerzeiger 39^ gegeneinander übersetzt und mit der Welle 40 gekuppelt sind. Durch Indeckunghalten der Folgezeiger 39^ mit den Empfängerzeigern 39_a wird der von diesen geführte Wert auf die Welle 40 übernommen. An die Stelle des Empfängers kann auch die Ausgangsachse eines K ehrwert wandler s treten, der die vom

Entfernungsmesser unmittelbar gemessene Größe — in

ihren Kehrwert e umwandelt und diesen über die Ausgangsachse an die Hauptzeiger 39,, des Folgezeigerwerkes 39 leitet. Bei 41 ist eine Signallampe -ed. dgl. angedeutet, die der Entfernungsmeßmann jeweils einschaltet, wenn er eine gute Messung gemacht hat und somit die Zeiger 39_a den augenblicklichen Entfernungswert e genau anzeigen. Die Welle 40 ist über ein Differentialgetriebe 42 einerseits über die Wellen 43 und 44 an die Welle 38 und andererseits über die Welle 45, das Stirnradgetriebe 46, 47 und die Wellen 48 und 49 an das Handrad 50 angeschlossen. Über dieses wird die Integrationskonstante e₀ eingeführt, und zwar auf Grund der Beobachtung des Folgezeigerwerkes 39. Jeweils, wenn über das Signal 41 eine gute e-Messung angezeigt wird und eine Differenz besteht, bringt der Bedienungsmann durch Betätigung des Handrades 50 die Folgezeiger 39,, in Deckung mit den Hauptzeigern 39_O. Im übrigen wird über die Getriebeelemente 31 bis 38 die Größe e selbsttätig inter- und extrapoliert, so daß die Welle 40 laufend die Entfernung e führt.

■ Es empfiehlt sich, die Welle 32 über das Differential 32_a und die Welle 32,, noch an ein Handrad 32,, anzuschließen. Bleibt dieses in Ruhe, so ändert sich an der beschriebenen Wirkungsweise nichts. Die Teile 32_O bis 32₀ gestatten aber, im Bedarfsfall — z. B. beim Übergang auf Flachfeuer, wobei α den Wert Null annimmt — die Bildung der Größe-τ—von Hand durchzuführen, indem über das Handrad 32,. am Folgezeigerwerk 39 die Folgezeiger in Deckung mit den Hauptzeigern gehalten werden.

Soll statt der Größe e die Größe h eingeführt werden, so ist zuvor eine Umschaltung über den Handhebel 51 vorzunehmen. Über diesen wird das Stirnrad 47 und zugleich das Stirnrad 52 längs der Welle 48 bzw. 53 verstellt, auf denen die-beiden Stirnräder je mit Keil und Nut geführt sind. Das Stirnrad 47, das zuvor im Eingriff mit dem Stirnrad 46 war, kommt in Eingriff mit dem Stirnrad 54 einer Welle 55. Das Stirnrad 52 gelangt zugleich außer Eingriff mit dem Stirnrad 56 der Welle 55 und in Eingriff mit dem Stirnrad 57 der Welle 45. Nach dem Umlegen 'des Handhebels 51 ist somit die 45 an die Welle 53 und darüber an den Motor 58 und die Welle 55 an das Handrad 50 an-

geschlossen. Der Motor 58 steuert, wie noch näher erläutert wird, selbsttätig die Integrationskonstante e₀ ein, während über das Handrad 50 die Welle 55 nach der mit ihr gekuppelten Anzeigevorrichtung 59 nach der irgendwie ermittelten Größe h oder — beim Vorliegen von e-Messungtn ·— nach dem Folgezeigerempfänger 39, d.h. im Sinne des Indeckunghaltens, der Zeiger 39,, mit den Zeigern 39,,, eingestellt wird. Die Steuerung des Motors 58 erfolgt nach der oben in Gleichung (1) angegebenen Beziehung.

e ■ sm α.

Die eine Gleichungsseite, nämlich e ■ sin a, wird von dem einen Ausgangsglied 61 eines Sinus-Kosinus-Getriebes 60 geliefert. Diesem wird eingangsseitig einerseits über die Wellen 28, 62, 63 und 64 die Größe α und andererseits, wie noch gezeigt wird, über die Wellen 40, 65 und 66 die Größe e zugeleitet. Die Welle 61 und die mit der Welle 55 gekuppelte Welle 67 arbeiten auf ein Schaltwerk 68. Dieses schaltet den Motor 58 bei Gleichheit der über die Wellen 61 und 67 eingeführten Eingangsgrößen ab und schaltet ihn im einen oder anderen Sinne ein, wenn zwischen diesen Eingangsgrößen eine positive oder negative Differenz besteht. Ist, wie zuletzt angenommen, der Motor 58 mit der Welle 45 gekuppelt und wird über das Handrad 50 die Welle 55 auf die Größe h eingestellt, so ist der Vorgang folgendermaßen:

Die Größen h und α bilden hier dem Rechengang nach die Bekannten, während die Größe e bzw. deren Integrationskenstante e₀ unbekannt ist. Über das Schaltwerk 68 wird nun der Motor 58 laufend so gesteuert, daß die Ausgangswelle 61 des Sinus-Kosinus-Getriebes 60 den gleichen Wert wie die Welle 67, also die Größe e · sin α = h, führt. Infolgedessen muß in diesem Falle die von der Eingangswelle 66 und den mit ihr gekuppelten Wellen 65 und 40 geführte Größe gleich e sein.

Befindet sich dagegen der Schalthebel 51 in der dargestellten Stellung, wird also e gemessen und in den Rechner über das Folgezeigerwerk 39 in der schon oben beschriebenen Weise eingeführt, so ist der Motor 58 mit der Welle 55 gekuppelt. In diesem Falle sind dem Rechengang nach die Größen e und α bekannt, während die Größe h unbekannt ist. Sie wird in dem Sinus-Kosinus-Getriebe 60 nach der Formel h = e · sin α gebildet und über die Ausgangswelle 61 dem Schaltwerk 68 zugeleitet. Dieses steuert laufend den Motor 58 so, daß die Welle 67 und damit die Welle 55 die errechnete Größe h führen.

Es sei zusammengefaßt: Je nachdem, ob h oder e dem Rechengang nach als Bekannte in den Rechner eingeführt wird, wird der Hebel 51 in die eine öder in die andere Arbeitsstellung umgelegt. Entsprechend wird über das Handrad 50 die Größe e oder die Größe h nach dem Folgezeigerwerk 39 oder nach der Anzeigevorrichtung 59 eingestellt und von Zeit zu Zeit berichtigt. Der Motor 58 bildet in diesem Falle selbst -

60' tätig die Größe h bzw. die Integrationskonstante e₀. In beiden Fällen — und das sei hervorgehoben — führt also die Welle 40 laufend die Größe e und die Welle 55 die Größe h. Diese beiden Größen e und h können für die weitere Rechnung von den Wellen 40 bzw. 55 abgenommen werden.

Das erwähnte Sinus-Kosinus-Getriebe 60 bildet zu-, gleich die Größe e ■ cos α und liefert sie über die Ausgangswelle 69 an ein Schaltwerk 70, das dem Schaltwerk 68 entspricht und den Motor 71 steuert. Dieser arbeitet auf die Welle 72 und über die mit dieser gekuppelten Welle 73 auf das genannte Schaltwerk 70. Infolgedessen überträgt, wie leicht zu übersehen ist, der Motor 71 auf die Welle 73 die Größe e · cos a. Diese Größe wird über die mit der Welle 72 gekuppelte Welle 74 einem Multiplikationsgetriebe 75 zugeleitet, dem außerdem über die Welle 76 die Größe φ zugeleitet wird und das somit ausgangsseitig über die Welle 77 die Größe SU = ψ · e · cos α liefert. Diese Größe wird über die Welle 77 weitergeleitet und von der mit ihr gekuppelten Anzeigevorrichtung 78 angezeigt.

Die Größe HU wird über das Handrad 79 und die Welle 80 nach der mit dieser gekuppelten Anzeigevorrichtung 81 eingeführt. Bei der Zielaufnahme wird in der Regel die Größe HU nicht bekannt sein. Man stellt sie daher zunächst nach der Anzeigevorrichtung 81 auf Null ein. Ihre Ermittlung geschieht dann in folgender Weise: Die Welle 80 ist über die mit ihr gekuppelte Welle 82 auf ein Schaltwerk.83 geschaltet, das den schon erwähnten Schaltwerken 68 und 70 entspricht und den Motor 31 steuert. Über seine zweite Eingangswelle 84 ist das Sch altwerk 83 an die Ausgangsseite eines Differentialgetriebes 85 angeschlossen. Dieses ist eingangsseitig einerseits an die Ausgangswelle 87 eines Multiplikationsgetriebes 86 und andererseits an die Ausgangswelle 89 eines Sinus-Kosinus-Getriebes 88 angeschlossen. Das Multiplikationsgetriebe 86 erhält über die Wellen 30, 90 und 91 die Größe ά und über die Wellen 92, 93 und 72 die Größe e ■ cos α zugeführt. Somit führt das Ausgangsglied 87 des Multiplikationsgetriebes 86 die Größe ά · e · cos α.

Dem Sinus-Kosinus-Getriebe 88 wird über die Wellen 94 und 63 die Größe α und, wie dem folgenden schon vorweggenommen sei, über die Welle 32 die Größe e zugeführt. Zum Verständnis der Wirkungsweise sei betont, daß diese letztere Größe im Rechengang die Unbekannte ist und durch' die betreffende Anordnung erst errechnet wird. Bezeichnet man die über die Welle 32 zugeleitete Größe zunächst mit x, so wird also in dem Differentialgetriebe 85, das die zugeleiteten Größen addiert, der Ausdruck χ ■ sin α -f- a ■ e ■ cos α gebildet. Das Schaltwerk 83 steuert den Motor 31 so, daß die Wellen 84 und 82 die gleichen Eingangswerte führen. Ist also der von der Welle 82 geführte Wert, wie angenommen sei, gleich HU, so steuert das Schaltwerk 83 den Motor 31 laufend derart, daß die folgende Gleichung erfüllt ist.

HU — χ · sin α + ά · e ■ cos α .

(13)

Ein Vergleich dieser Gleichung mit der obigen Gleichung (4) zeigt, daß sich durch den erläuterten Rechengang χ zu e bestimmt, also gilt χ = e.

Es wird somit durch den Motor 31 die Größe e gebildet, unter der Voraussetzung, daß die Welle 82 nach der Anzeigevorrichtung 81 auf die Größe HU

eingestellt war. Zunächst ist aber im allgemeinen die Größe HU unbekannt, und sie wird in diesem Falle vorerst auf Null eingestellt, was einer Zielbewegung mit konstanter Höhe h entspräche. Ist dieser Wert Null wegen Schrägfluges des Zieles unrichtig, so wird auch die Größe e mehr oder weniger fehlerhaft sein. Man kann das aber am Folgezeigerwerk 39 erkennen. Treten hier Abweichungen zwischen den Empfängerzeigern 39_a und den Folgezeigern 39,, auf, so kann das

nur auf zwei Ursachen beruhen, nämlich a) auf Meßfehlern bzw. Meßschwankungen bei der e-Messung, b) auf unrichtiger Einstellung der Größe HU.

Beide Einflüsse lassen sich trotz ihrer Überlagerung getrennt feststellen; denn Meßfehler bzw. Meß-Schwankungen ergeben unregelmäßige Schwankungen der Empfängerzeiger 39_O um die sich ruhig bewegenden und bei entsprechender Einstellung des Handrades 50 die Meßschwankungen mittelnden Fplgezeiger 39 _b. Ein fehlerhafter Wert der Größe HU führt hingegen zu einem fehlerhaften Wert der Größe e und damit zu einem einseitigen Auswandern der Folgezeiger 39^ gegenüber den Empfängerzeigern 39_rt. Wenn also diese letztere Erscheinung am Folgezeigerwerk 39 auftritt, so bringt man sie durch Verstellen des Handrades 79 zum Verschwinden. Damit ist zugleich die Größe HU auf den richtigen Wert eingestellt. Es sei noch erwähnt, daß man auch ein Zusatzgerät vorsehen kann, das z.B. in anderweit bekannter Weise die Größe HU zu ermitteln gestattet. Nach den Angaben dieses Zu-

■30 satzgerätes führt man dann die Größe HU über das Handrad 79 nach der Anzeigevorrichtung 81 ein.

Das erwähnte Sinus-Kosinus-Getriebe 88 liefert über seine zweite Ausgangswelle 95 die Größe e ■ cos α an das Differentialgetriebe 96. Dieses ist eingangsseitig ferner an die Ausgangswelle 97 des Multiplikationsgetriebes 98 angeschlossen, dem über die Wellen 30, 90 und 99 die Größe α und über die Wellen 67, 100, 101 und 102 die Größe h = e ■ sin α zugeleitet wird. Das Differentialgetriebe 96 liefert ausgangsseitig an die Welle 103 die Differenz e · cos α — ά · e ■ sin α; d.h. nach Gleichung (3) die Größe EU_h; sie kann an der mit der. Welle 103 gekuppelten Anzeigevorrichtung 104 abgelesen werden.

Aus den bisher ermittelten Größen werden im weiteren Teil des Rechners nach den Gleichungen (9) bis (11) die Vorhaltwinkel Αφ und Aa und die Größe h_s bestimmt. Hierzu wird die Geschoßflugzeit T benötigt. Sie wird in einem ballistischen Rechner, der an den vorliegenden Rechner mittelbar oder unmittelbar, angeschlossen wird bzw. einen Teil desselben bildet, bestimmt und dem vorliegenden Rechner zugeleitet. (Ein Ausführungsbeispiel des ballistischen Teils ist in Fig. 6 dargestellt.)

Die von der Welle 103 geführte Größe EU_h wird über die Welle 105 und ein Differentialgetriebe 106, in dem eine Windkorrektur überlagert wird, der Eingangswelle 1Ό7 eines Multiplikationsgetriebes 108 zugeleitet. Die genannte Windkorrektur bleibe bei der Erläuterung zunächst unberücksichtigt; danach wird also dem Multiplikationsgetriebe 108 die Größe EU_h zugeleitet. Dieses Multiplikationsgetriebe erhält ferner über seine Eingangswelle 109 und die an den ballistischen Rechner angeschlossene Welle 110 die Geschoßflugzeit T zugeleitet. Das von dem Mültiplikationsgetriebe 108 gebildete Produkt EU_h ■ T wird über die Ausgangswelle in einem Differentialgetriebe 112 zugeleitet, das außerdem an die Ausgangswelle 113 eines Sinus-Kosinus-Getriebes 114 angeschlossen ist und von diesem die Größe ft · cos φ zugeleitet erhält.

In das Sinus-Kosinus-Getriebe 114 wird eingangsseitig über den Drehknopf 115 nach der mit diesem verbundenen Anzeigevorrichtung 116 und über die Wellen 117 und 118 die Größe ft und ferner über die Wellen 119, 120 und 121 die Größe φ eingeführt. Die Welle 121 ist über das Differentialgetriebe 122 an die Welle 17 und über die Welle 123 an das Handrad 124 angeschlossen. Über das Handrad wird nach der mit der Welle 121 gekuppelten Anzeigevorrichtung 125 bei der unten noch beschriebenen Nulleinstellung des Gerätes der von der Welle 17 geführte Seitenwinkel in dem Differential 122 von der Additionskonstanten befreit, so daß danach die Welle 121 den auf die gewählte Nullrichtung bezogenen Seiten winkel φ führt. Die Anzeigevorrichtung 125 kann, wie in der Zeichnung angedeutet, zu einem Folgezeigerwerk ergänzt sein, so daß — z.B. für die Zwecke der Zielaufnahme — auch die anderweitig ermittelten Werte der Größe φ über das Folgezeigerwerk 125 durch entsprechende Betätigung des Handrades 7 in das vorliegende Gerät übernommen werden können. go

Das Differentialgetriebe 112 liefert über die Welle 126 die Summe EU_n ■ T -f- ft · cos φ an das Differentialgetriebe 127. Dieses erhält eingangsseitig ferner über die Welle 72 die Größe e ■ cos α und liefert somit ausgangsseitig über die Welle 126 an das Schaltwerk 129 die Summe e ■ cos α -f- EU_n · T -f- ft ■ cos φ. Das Schaltwerk 129 ist eingangsseitig ferner an die Ausgangswelle 130 eines Sinus-Kosinus-Getriebes 131 angeschlossen. Dieses liegt eingangsseitig über die Wellen 132 und 133 an dem vom Schaltwerk 129 gesteuerten Motor 134 und außerdem über die Welle 135 an einem Motor 136. Dieser wird von einem Schaltwerk 137 gesteuert, das eingangsseitig an die Ausgangswelle 138 des Sinus-Kosinus-Getriebes 131 und ferner an die Ausgangswelle 139 eines Differentialgetriebes 140 angeschlossen ist. Dieses erhält über die Ausgangswelle 141 des Sinus-Kosinus-Getriebes 114 die Größe ft · sin <φ und ferner über die Wellen 142 und 143 von einem Multiplikationsgetriebe 144 die Größe SU-T. Hierzu ist das Multiplikationsgetriebe 144 über die Welle 145 an die die Größe T führende Welle 110 und über die Welle 146 und das Differentialgetriebe 147 an die die Größe SU führende Welle 77 angeschlossen. In dem Differentialgetriebe 147 wird eine Windkorrektur überlagert, die aber zunächst unberücksichtigt bleiben möge. Das Multiplikationsgetriebe 144 bildet also das Produkt SU-T, so daß die Welle 139 die Summe SU ■ T + ft ■ sin φ führt.

Die Schaltwerke 129 und 137 arbeiten in gleicher Weise wie die obenerwähnten Schaltwerke 68, 70 und 83; sie steuern also den zugehörigen Motor 134 bzw. 136 so, daß die Ausgangswellen 130 und 138 des Sinus-Kosinus-Getriebes 131 die gleichen Stellungen wie die Welle 128 bzw. die Welle 139 einnehmen und somit die gleichen Werte wie diese Wellen führen. Die Eingangswelle 135 des Sinus-Kosinus-Getriebes 131 führt

den Winkelwert und die Eingangswelle 132 den Betrag des in die Sinus- und in die Kosinuskomponente zu zerlegenden Vektors ein. Man sieht nun folgendes:

Über die Welle 139 wird dem Schaltwerk 137 der Summenausdruck zugeführt, der die rechte Seite der obengenannten Gleichung (9) bildet. Dem Schaltwerk 129 wird über die Welle 128 ein Summenausdruck zugeleitet, der die rechte Seite der obigen Gleichung (10) bildet. Die beiden Steuerungen 129, 134 und 137, 136 stellen das Sinus-Kosinus-Getriebe 131 eingangsseitig so ein, daß die Ausgangswellen 130 und 138 die gleichen Werte wie die Wellen 128 und 139 führen, daß also die Welle 138 nach Gleichung (9) die Größe e_s · cos a_s · sin A φ und die Welle 130 nach Gleichung

(10) die Größe e_s ■ cos a_s · cos Δφ führt. Vergleicht man diese die linken Seiten der Gleichungen (9) und (10) darstellenden Ausdrücke miteinander und berücksichtigt man, daß die Eingangswelle 132 den Betrag und die Eingangswelle 135 den Winkel des in dem Sinus-Kosinus-Getriebe 131 in seine Sinus- und seine Kosinuskomponente zu zerlegenden Vektors einführt, so müssen notwendigerweise die Welle 135 die Größezl^ und die Wellen 132 und 133 die Größe e_s ■ cos a_s führen.

Die zuletzt beschriebene Getriebeanordnung erweist sich somit als eine Einrichtung zur Lösung eines Gleichungssystems mit zwei Unbekannten. Das Gleichungssystem wird durch die oben angegebenen Gleichungen (9) und (10) gebildet, und die beiden Unbekannten sind die Größen Δ φ und e_s ■ cos a_s.

Die in Gleichung (11) auftretende Größe p_h wird über einen Drehknopf 148 nach der mit diesem verbundenen Anzeigevorrichtung 149 über die Welle 150 eingeführt und dem Differentialgetriebe 151 zugeleitet.

Die Größe HU wird über die mit der Welle 80 gekuppelte Welle 152 einem Multiplikationsgetriebe 153 zugeführt, das ferner über die Wellen 110, 154 und 155 die Größe T erhält und somit ausgangsseitig über die Welle 156 das Produkt HU ■ T liefert und dem Differentialgetriebe 157 zuleitet. Dieses erhält ferner über die Wellen 55 und 158 die Größe h und liefert also ausgangsseitig über die Welle 159 die Summe h + HU ■ T; ihr wird im Differentialgetriebe 151 die Größe p_h überlagert. Somit führt die Ausgangswelle 160 nach der Gleichung (11) die Größe A,. Mit Hilfe dieser Größe und der von der Welle 133 geführten Größe e_$ · cos a_s läßt sich die. Größe a_s und mit ihrer Hilfe die Größe Δ α= a_s — α (s. Fig. 1) bestimmen. Hierzu dient folgende Anordnung:

Die Größe A₅ wird über die Wellen 160 und 161 der Eingangswelle 162 eines Schaltwerkes 163 zugeleitet. Dieses ist eingangsseitig ferner über die Welle 164 an das eine Ausgangsglied eines Sinus-Kosinus-Getriebes 165 angeschlossen. Das zweite Ausgangsglied dieses Getriebes ist auf die Eingangswelle 166 eines Schaltwerkes 167 geschaltet, das eingangsseitig ferner über die Welle 168 die Größe e_s · cos a_s zugeleitet erhält Das Schaltwerk 163 steuert einen Motor 169; er . arbeitet auf ein Differentialgetriebe 170, das außerdem an die die Größe α führende Welle 63 angeschlossen ist. Die Ausgangswelle 171 des Differentialgetriebes 170 ist mit der Welle 172 gekuppelt, an die das Sinus-Kosinus-Getriebe 165 eingangsseitig angeschlossen ist.

Dieses ist eingangsseitig ferner über die Wellen 173 und 174 an die Ausgangswelle 175 eines Differentialgetriebes 176 angeschlossen, das seinerseits über die Wellen 40 und 177 die Größe e aufnimmt und ferner an den vom Schaltwerk 166 gesteuerten Motor 178 angeschlossen ist. .

Die Eingangswelle 173 des Sinus-Kosinus-Getriebes 165 führt den Betrag und die Eingangswelle 172 den Winkel des in dem Sinus-Kosinus-Getriebe 165 in seine Sinus- und seine Kosinuskomponente zu zerlegenden Vektors ein. Beim Arbeiten der Einrichtung werden durch die beiden Steuerungen solche Werte in das Sinus-Kosinus-Getriebe 165 eingeführt, daß dessen Ausgangsgrößen dem von der Welle 162 bzw. dem von der Welle 168 geführten Wert entspricht. Die Welle 162 führt die Größe h_s = e_s · sin a_s und die Welle 168 die Größe e_s · cos a_s. Folglich muß der von der Welle

172 geführte Wert gleich a_s und der von den Wellen

173 und 174 geführte Wert gleich e_s sein.

Die anzubringenden Windkorrekturen sind in den obigen Gleichungen nicht eigens erwähnt, da die Errechnung und Überlagerung der Windkorrekturen in an sich bekannter Weise ausgeführt werden kann. Bekanntlich ist der durch die Windstärke und die Windrichtung bestimmte Windvektor in einem sogenannten Windzerleger (Sinus-Kosinus-Getriebe) -in zwei Komponenten, den Längswind und den Querwind bezogen auf die Schußrichtung oder — bei einernäherungsweisen Rechnung —■ bezogen auf die Zielrichtung, zu zerlegen. Mit diesen beiden Komponenten werden dann die Windkorrekturen gebildet. Bei 179 ist der Windzerleger dargestellt. Über den Drehknopf 180 wird nach der mit diesem gekuppelten Anzeigevorrichtung 181 die gegen die Bezugslinie B-G bzw. deren Horizontalprojektion gemessene Windrichtung rp_w eingeführt.. In dem an den Drehknopf 180 und ferner an die Welle 121 angeschlossenen Differentialgetriebe 182 wird aus φ und <p_w der Winkel φ—φ_υι, d.h.. der Winkel zwischen Windrichtung und Zielrichtung, gebildet; er geht über die Welle 183 an den Windzerleger im Getriebe 179. Diesem wird die Windstärke über den Drehknopf 184 nach der mit diesem verbundenen An-Zeigevorrichtung 185 zugeleitet.

Die zur Berücksichtigung des Windeinflusses erforderlichen Verbesserungen werden hier als Produkt /e_? · W_Q ■ T bzw. k_t-W₁- T dargestellt; hierbei ist T die Geschoßflugzeit, W_Q ist die Windquerkomponente und Wi ist die Windlängskomponente; k_q und k_l sind je ein Proportionalitätsfaktor. Die. Größen W_Q und W₁ werden von dem Getriebe 179 über die Wellen 186, 187 bzw. 188 — durch entsprechende Getriebeübersetzungen zu k_Q ■ W_q bzw. zu kr W₁ ergänzt — dem Differentialgetriebe 106 bzw. 147 zugeleitet und additiv der Größe EU_h bzw. SU überlagert und gemeinsam mit diesen in dem weiteren, schon beschriebenen Rechengang mit der Geschoßflugzeit T multipliziert.

Die von der Welle 135 geführte Größe Δφ wird über iao die Welle 189 dem Differentialgetriebe 190 zugeleitet, das außerdem über die Welle 121 die Größe φ erhält und ausgangsseitig über die Welle 191 die Größe φ₃ liefert nach der aus den Fig. 1 bis 4 abzulesenden Beziehung

(p_s — cp + Acp. (14)

In dem ballistischen Teil wird, wie schon angedeutet, z.B. aus den von den Wellen 172 und 174 geführten Größen a_s und e_s, der Aufsatzwinkel ω errechnet, der, zur Größe a_s hinzuaddiert, die Gesamtrohrerhöhung ε = a_s + ω ergibt. Ferner wird in dem ballistischen Teil aus den von den Wellen 160 und 174 geführten Größen h_s und e_s oder aus h_s und e_s · cos a_s die Geschoßflugzeit Γ bestimmt. Zur Ermittlung dieser beiden Größen ω und T kann man sich in üblicher Weise je

ίο eines nach a_s und e_s bzv/. h_s und e_s bzw. h_s und e_s · cos a_s angetriebenen Kurvenkörpergetriebes bedienen, dessen Funktionsfläche auf Grund der in Betracht kommenden Schußtafel gestaltet' ist und das somit gleichsam eine- mechanisierte Schußtafel därstellt.

Die Größen a_s und <p_s werden gegebenenfalls noch durch eine von Hand über je ein Differentialgetriebe einzuführende Kommandokorrektur und die Größe φ_$ außerdem durch eine Drallkorrektur verbessert. Mit diesen Verbesserungen bilden die Größen <p_s und a_s nebst der Größe Γ bzw. nebst der aus. dieser abgeleiteten Tempierungsgröße die gesuchten Schußdaten; sie werden mit elektrischen Fernübertragungssystemen zum Geschütz übertragen und am Rechner zur Kontrolle und Ermöglichung einer etwaigen telefonischen Weitergabe durch Anzeigeeinrichtungen angezeigt.

Die Drallkorrektur kann im einfachsten Fall gleich k _d · T gesetzt werden, worin k _d ein Proportionalitätsfaktor ist. Hierzu wäre in die Welle 189 oder 191 noch ein Differential einzuschalten und dieses über seine eine Eingangsseite mit entsprechendem Übersetzungsverhältnis an die die Größe T führende Welle no anzuschließen. Eine genauere Bildung der Drallkorrektur

erhält man, wenn sie — unter Verwendung einer mittleren Korrektur — als Funktion f_d (T) der Geschoßflugzeit T dargestellt wird. Das läßt sich getriebemäßig einfach in der Weise durchführen, daß die Funktion f_d (T) auf den Kurvenkörper 144 mit aufgenommen wird.

Die Nulleinstellung des Rechners erfolgt hinsichtlich der Höhenwinkel α und a_s durch Horizontierung des Rechners, wozu dieser z.B. mit zwei kreuzweise angebrachten Libellen versehen wird. Die Nullein-■45 stellung des Seitenwinkels wird folgendermaßen durchgeführt :

Vor Beginn der Zielaufnahme wird das am Punkt B (vgl. Fig. ι und 2) aufgestellte Gerät über das Handrad 7 der Seite nach auf den Punkt G gerichtet. AIsdann muß nach der Voraussetzung, daß die Horizontalprojektion der Linie B-G (s. Fig. 2) als Bezugslinie für die Zählung des Seitenwinkels verwendet wird, der Winkel φ gleich Null sein. Demgemäß wird — bei der vorgenannten Seiteneinstellung des Rechners — über das Handrad 124 die Welle 121 nach der mit ihr gekuppelten Anzeigevorrichtung 125 auf Null gestellt.

Damit ist die Nulleinstellung des Gerätes bezüglich

der Seitenwinkelzählung beendet.

Wird nunmehr das Gerät durch sinngemäße Betätigung der Handräder 7 und 8 der Seite und der Höhe nach aiii das Ziel gerichtet, und' wird dieses laufend verfolgt, so erhält man in der oben eingehend beschriebenen Weise laufend die .gesuchten Schußdaten. Um bei der Zielaufnahme und beim Zielwechsel das Gerät schnell in die Richtung des Zieles bringen zu können, wird vorzugsweise eine Entkupplungseinrichtung zwischen der Welle 17 und dem Ritzel 18 vorgesehen, so daß nach Lösen dieser Kupplung der gesamte Oberteil 2 schnell von Hand in die ungefähre Zielrichtung geschwenkt werden kann. Darauf wird die Kupplung wieder eingekuppelt und durch Betätigung des Handrades 7 die genaue Seiteneinstellung des Gerätes herbeigeführt.

Fig. 6 zeigt eine einfache Lösung zur Bildung der Geschoßflugzeit und zur selbsttätigen Bestimmung des Zünderstellwertes durch Differentiation der Geschoßflugzeit. In einem Kurvenkörpergetriebe 192 wird als Funktion der Größen h_s und e_s · cos α die Geschoßflugzeit T gebildet und auf ein Schaltwerk 193 geleitet, das seinerseits einen Motor 194 steuert. Dieser Motor stellt an einem Reibradgetriebe 195, das z.B. dem schon beschriebenen Reibradgetriebe 9 bis 14 entsprechen kann, radial zur Reibscheibe die Reibrolle ein und arbeitet andererseits auf ein Differential 196, das über seine zweite Eingangsseite an die Ausgangswelle des Reibradgetriebes 195 angeschlossen ist. Dieses Differential 196 hat mit dem Reibradgetriebe 195 den gleichen Zusammenhang wie das Differential 15 mit dem Reibradgetriebe 9 bis 14. Hieraus geht hervor, daß dem Schaltwerk 193 von der Ausgangswelle des Differentials 196 ebenfalls die Größe T zugeleitet wird

und daß der Motor 194 die Größe -j~ führt. Diese

Größe wird zusammen mit der nach der Anzeigevorrichtung 197 über ein Handrad eingeführten Lade-Verzugszeit L einem Multiplikatipnsgetriebe 198, für das z.B. ein Kurvenkörpergetriebe benutzt werden

j on

kann, zugeleitet. Die Ausgangsgröße — · L dieses

Multiplikationsgetriebes wird in einem Differential 199 zu der Größe T addiert. Man erhält damit auf der Ausgangsseite des Differentials 199 den Zünderstell-

L. Er wird über einen an die Auswert τ = T + 4t

Ct t

gangswelle des Differentials 199 angeschlossenen Geber an die Zünderstellmaschine des Geschützes übertragen, während die'durch den Motor 194 verstärkte Geschoßflugzeit T zwischen dem Differential 196 und dem Schaltwerk 193 abgenommen und in den in Fig. 5 dargestellten Teil des Rechengerätes an die Welle 110 geleitet wird.

Die verschiedenen Steuerungen, z.B. 70, 71 und 68, 58 usw., können nach Art der bekannten Nachlaufsteuerungen ausgeführt werden. Vorzugsweise werden elektrische Steuerungen benutzt, z.B. nach dem in Fig. 7 gezeigten Aufbau. 200 ist der Motor, und zwar ein Gleichstrommotor. Seine Feldwicklung 201 besteht aus zwei Teilen, die über die Schaltvorrichtung 202 und den Anker an die Stromquelle 203 angeschlossen sind. Die Schaltvorrichtung 202 umfaßt einen drehbar iao gelagerten Schaltarm 204, der mit der Welle 205 gekuppelt ist und mit zwei Kontaktsegmenten 206 und

207 zusammenarbeitet. Diese sind auf einer gleichachsig zum Schaltarm 204 drehbar gelagerten Scheibe

208 befestigt, die mit einer Welle 209 gekuppelt ist. Je nachdem, ob der Schaltarm 204 bei 206 oder 207

Kontakt macht, läuft der Motor in einen oder anderen Drehsinn, und zwar so lange, bis der Schaltarm 204 in die Nullstellung bezüglich der beiden Kontaktsegmente 206 und 207 zurückgekehrt ist. Die beiden Wellen 205 und 209 entsprechen z.B. mit Bezug auf die Steuerung 120., 134 der Fig. 5 den Wellen 128 und 130, während der Motor 200 in diesem Fall dem Motor 134 entspricht.

Kuppelt man die Welle des Motors 200 mit einer der Wellen 205 und 209, z.B. mit der Welle 209, so bildet die in Fig. 7 dargestellte Steuerung eine Nachlaufsteuerung, d.h. eine Steuerung, die eine vorgegebene, von der Welle 205 ausgeführte Bewegung mit Energie nachbildet. Die Fig. 7 will nur mehr oder weniger schematisch eine der möglichen Steuerungen aufzeigen. Selbstverständlich können auch die höher entwickelten Τ^φεη dieser Steuerungen, z.B. nach Patentschrift 631665, benutzt werden. Nachlaufsteuerungen sind auch innerhalb des Rechners nach Fig. 5 zur Entlastung der einzelnen Rechengetriebe anwendbar, z.B. zwischen der Welle 14 und dem Differential 15, zwischen der Welle 25 und dem Differential 26, zwischen dem Multiplikationsgetriebe. 86 und der Welle 87 usf.

Zu den Gleichungen (1) bis (14) sei noch bemerkt, daß die einzelnen Größen, was sich von selbst versteht, mit den richtigen Vorzeichen einzuführen bzw. die positive und dementsprechend die negative Richtung sinngemäß zu wählen sind. So ist z.B. die Zählung der Größe Δ φ der Gleichung (14) so zu wählen, daß diese Größe im Falle der Fig. 2 negativ ist, wie man sich bei einem Vergleich der Gleichung (14) mit Fig. 2 überzeugt. Dieses Beispiel dürfte hinsichtlich dieses Punktes auch zugleich die übrigen' Gleichungen erläutern.

Wie aus der obigen Beschreibung und insbesondere aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist bei dem neuen Rechner nicht eine Zielbewegung in konstanter Flughöhe vorausgesetzt, es wird vielmehr auch Sturz- und Schrägflug des Zieles berücksichtigt. Will man hierauf aber verzichten, so kann konstante Flughöhe des Zieles angenommen werden, ebenso wie auch sonstige Möglichkeiten der Vereinfachung bestehen, z. B. durch Verzicht auf die Berücksichtigung der Parallaxe zwischen Beobachtungsort B und dem Geschützort bzw. der Batteriemitte G. In diesem Falle kommen in den Gleichungen (9) bis (11) die entsprechenden Parallaxglieder in Fortfall.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Feuerleitrechner für Luftziele, gekennzeichnet durch folgenden Rechengang, nämlich daß durch laufende Zielverfolgung die Winkel und Winkelgeschwindigkeiten des Zielstrahls in der Lotebene und in der Wa agerecht ebene gemessen, aus diesen Größen und der Zielentfernung die drei linearen Bewegungskomponenten des Zieles (horizontale Annäherungsgeschwindigkeit EU_n, horizontale Quergeschwindigkeit SU und Vertikalgeschwindigkeit HU) bestimmt und auf Grund dieser Größen wiederum die Vorhaltgrößen und Schußgrößen errechnet werden.

2. Rechner nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Errechnung der linearen Bewegungskomponenten des Zieles die Gleichungen

äa_

dt '

= -Tr · cos α ■

■ e ■ sin α

SU = ~£--
Τ-ΤΤΤ de

da

e ■ cos a

al· al

und der Errechnung der Vorhaltgrößen die Gleichungen

e_s · cos a_s · sin Δφ = SU ■ T -f p · sin φ, e_s ■ cos a_s ■ cos Zl <p

= e ■ cos a -[- i?[/,_t · T -f- /> · cos 9?,

oder mathematisch gleichwertige Gleichungen zugrunde gelegt sind, wobei gegebenenfalls p, p_h und — bei Annahme konstanter Flughöhe — HU gleich Null gesetzt werden können; es bedeutet: e die Entfernung zum Meßpunkt, e_s die Entfernung zum Treffpunkt, α den Höhen winkel zum Meßpunkt, a_s den Höhenwinkel zum Treffpunkt, φ den Seitenwinkel zum Meßpunkt, gemessen gegen die Richtung Leitstand—Batteriemitte; φ₃ den Seitenwinkel zum Treffpunkt, Δ φ den Seitenwinkelvorhalt, p die Horizontalentfernung Leitstand—Batteriemitte, p _h den Höhenunterschied Leitstand—Batteriemitte, T die Geschoßflugzeit.

3. Rechner, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Errechnung der Vorhaltgrößen dienenden Gleichungen _:—· durch Windkorrekturen ergänzt — dem Rechner in folgender Form zugrunde gelegt sind:

· cos a_s ■ sin Δ φ
. - (Si/ ₊ k_a-W_ri)-

■ cos f(_s · cos Δ φ'
— e ■ cos Δ + (EU_h

T + p- sin φ,

k_t- W₁) ■ T + p ■ cos φ;

. es bedeutet: W_a die Windquerkomponente, W₁ die Windlängskomponente, k, einen Proportionalitätsfaktor, k_l einen Proportionalitätsfaktor.

4. Rechner nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drallkorrektur in der Form k_d · T oder als Funktion der Geschoßflugzeit, und zwar als mittlere Korrektur in der Form f_d (T), Anwendung findet; es bedeutet: k_d einen Proportionalitätsfaktor.

5. Rechner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion f_d (T) auf den SU, Γ-Kurvenkörper (144) mit aufgenommen ist.

6. Rechner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur laufenden Ermittlung der Winkel und Winkelgeschwindigkeiten des Zielstrahls in der Lotebene und in der Waagerechtebene die Zieloptik'(4, 5) der Seite und 1211 der Höhe nach an je einen Differentiator (7 bis 26,

29) angeschlossen ist, der in an sich bekannter Weise aus einer selbsttätigen Antriebseinheit, vorzugsweise einem Motor konstanter Drehzahl mit Reibradgetriebe, und einem diese hinsichtlich, der Ausgangsgeschwindigkeit steuernden und dabei

zugleich Fehlstellungen der Richtoptik beseitigenden Handantrieb besteht.

7. Rechner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur selbst-

de
tätigen Bestimmung der Größe—-- ein in seiner

Stellung von der Differenz zweier Eingangsgrößen abhängiges und einen Motor (31) auf Rechts- und Linkslauf steuerndes Schaltwerk (83) auf seiner einen Eingangsseite (82) die Größe HU aufnimmt und der Motor (31) mit seiner die Größe χ führenden Welle (32) über ein Sinusgetriebe (88), das mit seinem zweiten Eingangsglied die Größe α aufnimmt und demgemäß die Größe χ ■ sin α bildet, und ferner über ein Additionsgetriebe (85), das über seine zweite Eingangsseite (87) die Größe

—— · e · cos α aufnimmt und demgemäß die Summe

Ct t

χ · sin α +

da ~dt

β · cos α bildet, auf die zweite Eingangsseite (84) des Schaltwerkes (83) geschaltet ist, so daß infolge der Steuerung des Motors (31) im Sinne der Gleichheit der Eingangsgrößen am Schaltwerk (83) die von der Motorwelle (32) geführte Größe χ sich nach der Gleichung

HU =
Größe

de
~Tt
de dt

■ sin α +
bestimmt.

da
~Tt

e ■ cos α zur gesuchten

8. Rechner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an die mit dem Motor (31) verbundene Welle (32) ein Handantrieb (32 J angeschlossen ist, so daß — insbesondere beim Übergang auf Flachfeuer — die Bildung des Entfernungsunterschiedes auch von Hand durch Indeckunghalten der e-Anzeige (39) erfolgen kann.

9. Rechner nach Anspruch 7 oder 8, dadurch

gekennzeichnet, daß an die die Größe —- führende

Welle (32) ein Integrator (33 bis 38) angeschlossen ist und daß dessen Ausgangswelle (38) und ein Handeinstellorgan (50) über ein Differential (42) auf die Folgezeiger (39^) eines die Meßwerte der Größe e aufnehmenden Folgezeigerwerkes (39) geschaltet sind, so daß auf Grund der Beobachtung dieses Folgezeigerwerkes über das Handeinstellorgan (50) die Integrationskonstante des von dem Integrator gebildeten Integrals und ferner über ein zweites Handeinstellorgan (79) die Größe HU ein_r geführt und berichtigt werden kann.

.10. Rechner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Größe e führendes Glied (65) auf ein Sinusgetriebe (60) geschaltet ist und an dessen die Größe e · sin α führendes Ausgangsglied (61) und an ein die Größe h führendes Glied (67) die Schaltvorrichtung (68) einer Motorsteuerung (58, 68) angeschlossen ist und deren Motor (58) wahlweise auf das die Größe h oder das.die Größe e führende Glied (67 bzw. 65) schaltbar ist, so daß von den beiden Größen e und A wahlweise die eine oder die andere eingeführt und die verbleibende Größe aus der eingeführten Größe bestimmt werden kann.

11. Rechner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Rechengang eine Auflösung der Gleichungen

e_s ■ cos a_s ■ sin Δφ = SU · T + fi · sin φ ,
e_s · cos a_s ■ cos Αφ = β ■ cos α -j- EU_h ■ T' -f- p · cos 9^

bzw. der entsprechenden ergänzten Gleichungen zunächst nach e_s · cos a_s und Δφ erfolgt und hierzu ein Sinus-Kosinus-Getriebe (131) mit zwei Motorsteuerungen (129, 134; 136, 137) dient, deren eine den Betrag (e_s ■ cos a_s) und deren andere die Richtung (A φ) des im Sinus-Kosinus-Getriebe (131) zu zerlegenden Vektors ermittelt und in das Sinus-Kosinus-Getriebe einführt und daß die zugehörigen Sch alt vorrichtungen (129, 137) einerseits an das eine (130) bzw. das andere Ausgangsglied (138) des Sinus-Kosinus-Getriebes (131) und andererseits an ein die rechte Seite der vorgenannten zweiten Gleichung bzw. die rechte Seite der vorgenannten ersten Gleichung führendes Glied (128 bzw. 139) angeschlossen sind.

12. Rechner nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Größen e_s und a_s aus den Größen e_s · cos a_s und der Größe A₅ ermittelt werden und hierzu ein Sinus-Kosinus-Getriebe (165) mit zwei Motorsteuerungen (167, 178; 163, 169) dient, deren eine (167, 178) den Betrag (e_s) und deren andere den Winkel (a_s) des zu zerlegenden Vektors einführt, und daß die zugehörigen Schaltvorrichtungen (167, 163) einerseits an das eine (166) bzw. das andere Ausgangsglied (164) des Sinus-Kosinus-Getriebes (165) und andererseits an ein die Größe (.·,, · cos a_s führendes Glied (168) bzv/. an ein die Größe h_s führendes Glied (161) angeschlossen sind.

13. Rechner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von einem Kurvenkörpergetriebe od. dgl. gelieferte Größe'Γ einem Schaltwerk (193) zugeleitet wird und dieses einen Motor steuert, der über einen Differentiator, vorzugsweise einen Reibraddifferentiator (195, 196), auf die zweite Eingangsseite des Schaltwerkes arbeitet und so selbsttätig die

Größe — bildet, die, in einem Multiplikation-

Ct t

getriebe (198) mit der Ladeverzugszeit L multipliziert, den Ausdruck —=— · L ergibt, und daß dieser

Ct t

und die Geschoßflugzeit T einem Additionsgetriebe (199) zugeführt werden zur Bildung des

Zünderstellwertes τ = T -f -j- · L .

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

© 609 508/59 4.56 (609 782 1. 57)