DE976969C - Programmsteuerung fuer Torpedos - Google Patents

Description

Bekannt ist ein Verfahren zur Gestaltung einer ebenen Programmkurve für einen oder mehrere Torpedos mit Programmlaufeinrichtung, bei welchem geradlinige Stücke der Programmkurve in einem mit der gemessenen oder geschätzten Translationsgeschwindigkeit des Zieles bewegten Koordinatensystem parallel oder annähernd parallel sind, auf dem Zielkurs senkrecht oder annähernd senkrecht stehen und Abstände aufweisen, welche (im Mittel) gleich sind der ermittelten oder geschätzten Ziellänge. Bei einer solchen Gestaltung des Kurvenprogramms erhält man bekanntlich gegen Überwasserziele günstige Treffwahrscheinlichkeiten.

Es ist weiter bekannt, daß man Programmtorpedos dieser Art in besonders vorteilhafter Weise als Zweierfächer verwenden kann. Dabei werden die beiden geradlinigen Vorläufe — wie beim klassischen Zweierfächer — je auf Bug und Heck des Gegners gezielt, wobei dann die geradlinigen Stücke der Programmkurve im relativen Bild im ersten Fall in Richtung des Zielkurses und im zweiten Fall in Gegenrichtung des Zielkurses aufeinanderfolgen.

Ein in dieser Weise geschossener Zweierfächer hat die folgenden vier Vorteile:

a) Betrachtet man die Gaußsehe Verteilungsfläche für die Ortswahrscheinlichkeiten des Zieles, dann gelangen die beiden Geschosse zunächst zum Gipfel dieser Fläche und später erst zu den abseits oder entfernt vom Gipfel liegenden Teilen der Fläche. Im Vergleich zu anderen Schieß verfahren ergibt sich hierbei eine im Durchschnitt minimale Zeit bis zum Treffer. Die Kürze dieser Zeit mindert die Gefährdung des schießenden Bootes.

b) Die Kürze der vorstehend erwähnten Zeit mindert die Wahrscheinlichkeit, daß nach dem Abschuß eine Änderung derjenigen Schuß-

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daten eintritt, welche für die Einstellung der Programmkurve benutzt worden sind.

c) Soweit wegen der begrenzten Laufstrecke Teile der Gaußschen Verteilungsfläche nicht überstrichen werden können, so liegen diese Teile abseits oder entfernt vom Gipfel der Verteilungsfläche und haben deshalb nur einen geringen Einfluß auf die Treffwahrscheinlichkeit.

d) Die geradlinigen Vorläufe der beiden Geschösse liefern eine zusätzliche Treffwahrscheinlichkeit für den Fall, daß die tatsächliche Entfernung des Zieles geringer ist als die gemessene oder geschätzte Entfernung.

Wenn der geometrische Ort des Zieles von einer Ebene nicht allzu stark abweicht, z. B. gegen Unterwasserziele in flachem Wasser, können Programmlauftorpedos oder Zweierfächer der vorstehend beschriebenen Art dann eingesetzt werden, wenn die Reichweite der Abstandszündung zur Überbrükkung vorkommender Tiefenfehler ausreicht. Soweit dies nicht der Fall ist, können Zweierfächer von Programmlauftorpedos in der Weise zum Erfolg führen, daß die Ebenen der beiden· Programmlaufkurven in verschiedenen Tiefen liegen. Bei diesem Zweierfächer gehen allerdings die besonderen Vorteile des vorstehend beschriebenen Zweierfächers verloren. Will man diese Vorteile trotzdem weiterhin wahrnehmen,, so muß man zu Viererfächern übergehen. Diese bringen jedoch einen hohen Verbrauch an Torpedos, der für kleinere Torpedoträger untragbar sein kann.

Diese Nachteile lassen sich durch eine geeignete Gestaltung einer räumlichen Programmkurve für ein oder mehrere Geschosse mit Programmlaufeinrichtung, im besonderen Torpedos, verringern. Die Gestaltung erfolgt in der Weise, daß der in einem mit der Translationsgeschwindigkeit des Zieles bewegten Koordinatensystems gelegene »gefährdete Bereich«, welcher definiert ist durch die zu einem Strang erweiterte Bahn jedes Geschosses, wobei die in Richtung des Zielkurses gemessene Breite des Stranges gleich ist der ermittelten oder geschätzten Ziellänge und die senkrecht zum Ziel- und Geschoßkurs gemessene Dicke des Stranges gleich ist der Reichweite der Abstandszündung, möglichst keine Lücken aufweist und daß die Selbstüberdeckungen des »gefährdeten Bereichs« in denjenigen Grenzen gehalten werden, welche die mittleren Fehler der Schußdaten berücksichtigen und die erforderliche Gesamtausdehnung des »gefährdeten Bereichs« gewährleisten.

Erfindungsgemäß wird eine derartige Programmsteuerung für Torpedos dadurch gestaltet, daß mit Hilfe an sich bekannter Steuermittel eine räumliche Programmkurve einstellbar ist, deren gerade Stücke, welche in einem mit der gemessenen oder geschätzten Translationsgeschwindigkeit des Zieles bewegten Koordinatensystem in mehreren senkrecht zur Wasseroberfläche stehenden Parallelebenen gleichen Abstandes verlaufen und zugleich, periodisch wechselnd, in parallel zur Wasseroberfläche liegenden Ebenen gelegen sind, nacheinander vom Torpedo durchlaufen werden.

Ein mit einer solchen räumlichen Programmkurve laufender Torpedo kann dieselbe Treffwahrscheinlichkeit erreichen wie ein Fächer mehrerer ebener Programmlauftorpedos, bei welchem die Ebenen der Programmkurven parallel zueinander liegen und Abstände aufweisen, welche durch die Reichweite der Abstandszündung bestimmt sind. Darüber hinaus kann durch die räumliche Programmkurve noch erreicht werden, daß das Geschoß zunächst in die Nähe des Gipfels der Gaußschen Verteilungsfläche für die Ortswahrscheinlichkeiten des Zieles gelangt und erst später zu den abseits oder entfernt vom Gipfel liegenden Teilen der Fläche. Hierdurch wird die Treffwahrscheinlichkeit verbessert und die durchschnittliche Zeit zwischen Abschuß und Treffer vermindert.

Die senkrecht zur Wasseroberfläche stehenden Ebenen können erfindungsgemäß so gewählt werden, daß sie in dem mit der gemessenen oder geschätzten Translationsgeschwindigkeit des Zieles bewegten Koordinatensystem auch senkrecht zum Zielkurs stehen. Hierbei, können Lücken und Selbstüberdeckungen des gefährdeten Bereichs in der Weise vermieden werden, daß der Abstand jener Ebenen voneinander, die geradlinige Programmkurvenstücke¹ auf gleicher Höhe enthalten, gleich oder annähernd gleich der Länge des Zieles ist. Den Fahrtschwankungen des Gegners kann hierbei in der Weise Rechnung getragen werden, daß der Abstand der betreffenden Ebenen etwas kleiner als die Ziellänge gewählt wird.

In dem in den Figuren dargestellten Beispiel enthalten daher zwei aufeinanderfolgende senkrechte Ebenen geradlinige Programmkurvenstücke in verschiedener Höhe (Höhenunterschied = a). Ein in einer senkrechten Ebene gelegenes geradliniges Programmkurvenstück erscheint danach jeweils erst in der übernächsten Ebene in gleicher Höhe. Deshalb liegt erst die übernächste Ebene im Abstand der Ziellänge, damit die -»gefährdeten Bereiche« einander berühren. Zwei, aufeinanderfolgende senkrechte Ebenen liegen im Ausführungsbeispiel zum Zwecke einer einfachen Form der Programmkurve im Abstand der halben Ziellänge voneinander. Im Falle von mehr als zwei horizontal übereinanderliegenden Ebenen braucht dieser Abstand nicht gleich der halben Ziellänge gewählt zu werden.

Die Lücken und Selbstüberdeckungen des gefährdeten Bereichs werden dabei auch in der Weise vermieden, daß der Abstand der parallel zur Wasseroberfläche gelegenen Ebenen gleich der Reichweite der Abstandszündung gewählt wird. Den Schwankungen dieser Reichweite wird hierbei zweckmäßig in der Weise Rechnung getragen, daß der Abstand der Ebenen gleich der Mindestreichweite gewählt wird.

Wenn die Bahnkurve des Zieles nicht zu stark von einer ebenen Bahnkurve abweicht und wenn dementsprechend die horizontalen Ebenen der Programmkurve nicht zu zahlreich sind, kann es leicht vorkommen, daß die Gaußschen Verteilungsflächen der Ortswahrscheinlichkeiten des Zieles für die ver-

schiedenen horizontalen Ebenen nahezu dieselben sind; d. h. daß die Gipfel der Verteilungsflächen in dem mit der Translationsgeschwindigkeit des Zieles bewegten Koordinatensystem etwa auf einer Senkrechten der horizontalen Ebenen der Programmkurve gelegen sind. In diesem Falle hätte es für die Treffwahrscheinlichkeit und für die durchschnittliche Zeit bis zum Treffer eine ungünstige Wirkung, wenn zunächst eine Ebene mehrmals durchlaufen

ίο würde, dann die nächste Ebene usw.; in einer späteren Ebene würde dann nämlich das Geschoß erst verhältnismäßig spät zu dem betreffenden Gipfel der Gaußschen Verteilungsfläche¹ gelangen. Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß die horizontalen Ebenen periodisch wechselnd durchlaufen werden.

Die Gestaltung der Programmkurve wird besonders einfach, wenn derjenige krummlinige Weg, welcher ein gerades Stück der einen parallel zur Wasseroberfläche liegenden Ebene mit dem darauffolgenden geraden Stück der zweiten dazu parallelen Ebene verbindet und derjenige krummlinige Weg, welcher ein gerades Stück der zweiten Ebene mit dem darauffolgenden geraden Stück der ersten Ebene verbindet, kongruent sind. Erfindungsgemäß kann diese Kongruenz dadurch erreicht werden, daß das erste, dritte, fünfte usw. gerade Stück der Programmkurve in der ersten Ebene liegt und das zweite, vierte, sechste usw. gerade Stück in der zweiten Ebene, wobei zwei aufeinanderfolgende gerade Stücke der Programmkurve in Fahrtrichtung des Zieles oder in Gegenrichtung dazu um die Hälfte der ermittelten Ziellänge gegeneinander versetzt sind. Ein senkrecht auf die beiden Ebenen blickender Beschauer sieht ein gerades Stück der einen Ebene als Mittellinie zwischen den beiden benachbarten geraden Stücken der anderen Ebene.

Den verschiedenen praktischen Einsatzbedürfnissen entsprechend, kann das Koordinatensystem der senkrecht aufeinanderstellenden Parallelebenen beliebig im Raum gelegen sein.

Die Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel in Grundriß, Aufriß und Seitenriß.

Im Grund- und Aufriß sind die in der oberen Ebene gelegenen geraden Stücke der Programmkurve voll ausgezogen, die in der unteren Ebene gelegenen dagegen strichpunktiert. In den Bögen b (punktiert) läuft der Torpedo abwärts, in den Bögen c (punktiert) läuft er aufwärts. Der Abstand der beiden Ebenen ist gleich der Reichweite der Abstandszündung a, der Abstand zweier benachbarter gerader Stücke im Grundriß ist gleich —"

Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf einen Zweierfächer, da hier die Vorteile der Steuerung deutlicher erscheinen als beim Einzelschuß. Der geradlinige Vorlauf d liegt bei dem einen Torpedo des Fächers in der oberen Ebene, bei dem anderen Torpedo in der unteren Ebene.

Die Niveaulinien k der Gaußschen Verteilungsfläche für die Ortswahrscheinlichkeiten des Zieles sind durch konzentrische Kreise angedeutet. Diese Verteilungsfläche bezieht sich auf die horizontale Verteilung der Ortswahrscheinlichkeiten. Der Gipfel der Verteilungsfläche ist der Mittelpunkt dieser Kreise. Die geraden Stücke der Programmkurve des Torpedos liegen zunächst in der Nähe dieses Gipfels und später in größerem Abstand davon. Dies kommt sowohl der Treffwahrscheinlichkeit als auch der Trefferzeit zugute.

Der Geschwindigkeitsvektor von ζ ist v_g. Es ist zu beachten, daß- die Figur in einem mit v_g bewegten Koordinatensystem gezeichnet ist.

Im Seitenriß erscheinen die geradlinigen Stücke der Programmkurve als Punkte.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ι. Programmsteuerung für Torpedos, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe an sich bekannter Steuermittel eine räumliche Programmkurve einstellbar ist, deren gerade Stücke, welche in einem mit der gemessenen oder geschätzten Translationsgeschwindigkeit des Zieles bewegten Koordinatensystem in mehreren senkrecht zur Wasseroberfläche stehenden Parallelebenen gleichen Abstandes verlaufen und zugleich, periodisch wechselnd, in parallel zur Wasseroberfläche liegenden Ebenen gelegen sind, nacheinander vom Torpedo durchlaufen werden.
2. 2. Programmsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrecht zur Wasseroberfläche stehenden Ebenen in dem mit der gemessenen oder geschätzten Translationsgeschwindigkeit des Zieles bewegten Koordinatensystem auch senkrecht zum Zielkurs stehen und daß der Abstand jener Ebenen voneinander, die geradlinige Programmkurvenstücke auf gleicher Höhe enthalten, gleich oder annähernd gleich der Länge des Zieles ist.
3. 3. Programmsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zur Wasseroberfläche liegenden Ebenen einen Abstand gleich oder annähernd gleich der Reichweite der Abstandszündung aufweisen.
4. 4. Programmsteuerung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste, dritte, fünfte usw. gerade Stück der Programmkurve in einer parallel zur Wasseroberfläche liegenden Ebene und das zweite, vierte, sechste usw. gerade Stück in einer Parallelebene hierzu gelegen sind, wobei zwei aufeinanderfolgende gerade Stücke der Programmkurve in Fahrtrichtung des Zieles oder in Gegenrichtung dazu um die Hälfte der ermittelten oder geschätzten Ziellänge gegeneinander versetzt sind.
5. 5. Programmsteuerung nach Anspruch 1

   bis 4,. dadurch gekennzeichnet, daß das Koordinatensystem der senkrecht aufeinanderstellenden Parallelebenen beliebig im Raum gelegen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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