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Impulsverhältnis-Steuerung für zielsuchende Flugkörper Unter einer
Impulsverhältnis-Steuerung versteht man bekanntlich eine Steuerung, bei welcher
abwechselnd in periodischer Folge einander entgegengerichtete Steuerimpulse gegeben
werden und zur Steuerung das Verhältnis der Impulsenlängen verändert wird. Eine
solche Impulsverhältnis-Steuerung kann zur Steuerung eines Flugkörpers dienen, indem
z. B. das Höhenruder periodisch abwechselnd nach oben und nach unten ausschlägt.
Wenn das Ruder jedesmal länger nach oben ausschlägt als nach unten, dann steigt
der Flugkörper, wenn es länger nach unten ausschlägt, dann sinkt er. Die Impulsverhältnis-Steuerung
ist insbesondere für Fernsteuerungen angewendet worden, weil sie eine von der Höhe
der fernübertragenen Impulse unabhängige kontinuierliche Steuerung gestattet.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß sich eine Impulsverhältnis-Steuerung
auch vorteilhaft für zielsuchende Flugkörper in Verbindung mit einem bestimmten
Zielsuchkopf anwenden läßt und zu einer sehr einfachen, selbsttätigen. Flugregelanlage
führen kann. Erfindungsgemäß wird der Zielsuchkopf so ausgebildet, daß er mit einem
schwingenden Glied ein bestimmtes Gesichtsfeld periodisch abtastet, so daß das Ziel
an einem Meßwertgeber während jeder Schwingung zwei Impulse erzeugt, deren Phasenlage
und Abstand von der Lage des Ziels in bezug auf den Zielsuchkopf abhängt,
und
da.ß die Steuerung durch eine Flip-Flop-Schaltung erfolgt, der die Impulse des Meßwertgebers
zugeführt werden.
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Zweckmäßigerweise wird der Zielsuchkopf von einem oszillierenden Hohlspiegel
gebildet, in dessen Brennpunkt als Meßwertgeber ein Strahlungsempfänger, vorzugsweise
ein Thermoelement, angeordnet ist, so daß der Zielsuchkopf auf die thermische Eigenstrahlung
des Ziels anspricht.
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Die Steuervorrichtung kann für selbstzielsuchende Geschosse, z. B.
Torpedos oder Flugabwehrraketen, verwendet werden, sie kann aber auch zur selbsttätigen
Nachführung eines Peilgerätes, beispielsweise eines Theodoliten zur Vermessung von
Flugbahnen, benutzt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt, darin zeigt
Fig. i schematisch den Zielsuchkopf und die Flip-Flop-Schaltung, Fig. 2 die Auslenkung
des in Fig. i dargestellten Hohlspiegels in Abhängigkeit von der Zeit, Fig. 3 die
am Strahlungsempfänger beim Erfassen des Zieles wirksam werdenden Impulse und Fig.4
das Spiel der Relais in der Flip-Flop-Schaltung, welche die Steuerimpulse geben.
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Mit i ist ein Hohlspiegel bezeichnet, der in Pfeilrichtung (Fig. i)
in waagerechte Schwingungen versetzt wird. In Fig. 2 ist die Winkelauslenkung a
in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt. Befindet sich ein Ziel :2 (Fig. i) unter
einem Winkel a1, sa wird es bei jeder Spiegelschwingung von dem Spiegel zweimal
erfaßt,aeinma1 beim Hinschwingen und kurz darauf beim Zurückschwingen. Im Brennpunkt
des Spiegels i ist ein Thermoelement 3 angeordnet, auf welchem die thermische Eigenstrahlung
des Ziels 2 gesammelt wird und welches jedesmal beim Erfassen des Ziels einen Spannungsimpuls
4 liefert-(Fig. 3). Die Impulse werden über einen Verstärker 5 und einen Kopplungskondensator
6 als negative Impulse einer an sich bekannten Flip-Flop-Schaltung zugeführt.
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Die Flip-Flop-Schaltung weist zwei Röhren, 7, 7' auf, an deren Gitter
8, 8' über Widerstände 9, 9' eine negative Gittervorspannung - UG liegt.
Das Gitter 8 der Röhre 7 ist mit der Anode der Röhre 7' verbunden, und umgekehrt.
Im Anodenkreis der Röhren 7, 7' liegt je ein Relais io, io' in Reihe mit Anodenwiderständen
i i, i i'.
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Es sei angenommen, daß zunächst Röhre 7 gesperrt ist und durch Röhre
7' ein Strom fließt, durch den das Anodenpotential der Röhre 7' sinkt und Gitter
8 stark negativ ist, während das Anodenpotential der Röhre 7, durch die kein Strom
fließt, und damit das Gitter 8' positiv wird. In diesem Falle ist Relais io' angezogen,
Relais io abgefallen. Durch den ersten der Impulse 4 (Fig. 3) wird das Gitter 8'
negativ und sperrt den Strom durch Röhre 7'. Infolgedessen wächst das Anodenpotential
der Röhre 7' und damit das Potential des Gitters B. Durch Röhre 7 fließt dadurch
ein Strom, welcher das Anodenpotential dieser Röhre senkt und damit über das Gitter
8' die Röhre 7' auch nach dem Abklingen des Impulses 4 gesperrt hält. Es sind jetzt
die Rollen der Röhren 7 und 7' vertauscht. Der Strom fließt durch die Röhre 7',
und es zieht Relais io an, während die Röhre 7' gesperrt ist und Relais io' abfällt.
Beim zweiten Impuls 4 (Fig. 3) wird in entsprechender Weise die Röhre 7' wieder
leitend gemacht und Röhre 7 gesperrt.
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Die Relais io und io' ziehen somit in der in Fig.4 dargestellten Weise
an. Zwischen den Impulsen 4 ist Reläis io angezogen (obere Kurve), in der übrigen
Zeit Relais io' (untere Kurve).
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Man kann sich vorstellen, daß das Relais io einen Steuerimpuls gibt,
z. B. ein Seitenruder eines Flugkörpers zum Ausschlagen bringt, der die ganze Anordnung
nach links zu drehen sucht. Relais iö gibt einen Steuerimpuls, der die Anordnung
nach rechts schwenkt. Da die Rechtsimpulse länger sind und sie daher die Linksimpulse
überwiegen, steuert die Anordnung nach rechts, wodurch das Ziel :2 bei einem kleineren
Winkel, z. B. a2, erfaßt wird, wie in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist. Der Abstand
der Impulse 4 wird größer, und Relais io bleibt im Verhältnis zu Relais io' länger
angezogen. Die Anordnung steuert in die Lage, wo das Ziel 2 bei einem Winkel a =
o erfaßt wird, wo also ihre Mittelachse genau auf das Ziel gerichtet ist. In dieser
Lage sind die Rechtsimpulse und die Linksimpulse gleich lang, so daß keine weitere
Ablenkung mehr erfolgt.