EP0016490A1

EP0016490A1 - Verfahren zum indirekten Richten eines Geschützes und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: EP0016490A1
Application number: EP80200192A
Authority: EP
Inventors: Cornelius Mayer; Jörg Ing. Durrer; Ronald Ing. Weber
Original assignee: Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon Buhrle AG
Current assignee: Rheinmetall Air Defence AG
Priority date: 1979-03-23
Filing date: 1980-03-03
Publication date: 1980-10-01
Also published as: EP0016490B1; DE3062672D1; US4409468A

Abstract

Zum indirekten Richten eines auf einem Fahrzeug angeordneten Geschützes (6) auf ein Ziel (ZA) mit Hilfe eines elektronischen Rechners sind erfindungsgemäss folgende Verfahrensschritte vorgesehen, welche es ermöglichen, das Richten schnell, einfach und "narrensicher" durchzuführen. Das Geschütz (6) wird zuerst gegenüber der Nordrichtung (N) orientiert (A). Das Zielazimut (Z) wird im Rechner gespeichert. Der Rechner zeigt die momentane Richtungsabweichung (β + γ) an und das Geschütz wird solange geschwenkt, bis die Anzeige auf "0" steht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum indirekten Richten eines auf einem Fahrzeug angeordneten Geschützes auf ein Ziel mit Hilfe eines elektronischen Schiesselementenrechners und einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bekannte Einrichtungen dieser Art (siehe z.B. DE-OS 2 311 962) sind verhältnismässig kompliziert und daher einerseits nicht leicht zu bedienen und anderseits störanfällig. Erfahrungsgemäss besteht daher bei solchen Anordnungen die Gefahr von Falscheinstellungen und Falschablesungen, insbesondere wenn die Bedienungs-Mannschaften unter erschwerenden Bedingungen arbeiten müssen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt eine wesentliche Vereinfachung gegenüber den bekannten Einrichtungen, um Fehler bei der Einstellung zu vermeiden und um das Geschütz möglichst schnell und "narrensicher" richten zu können.
Das erfindungsgemässe Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung desselben weisen die in den Ansprüchen genannten Merkmale auf.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung ist im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung ausführlich beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 ein Raketengeschütz in schaubildlicher Darstellung;
Fig. 2 eine Richteinrichtung für das Geschütz in schaubildlicher Darstellung;
Fig. 3 eine Darstellung der goniometrischen Zusammenhänge beim autonomen Richten des Geschützes;
Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung für das Richten des Geschützes mit Richtkreis;
Fig. 5 eine Ansicht der Schalttafel des elektronischen Rechners mit der Anordnung der Bedienungs- und Anzeigeelemente.

Gemäss Fig. 1 befindet sich ein Raketengeschütz auf einer Plattform 1, die auf einem Ring 2 um eine Seitenrichtachse Z drehbar gelagert ist. Der Ring 2 ist an einem nicht dargestellten Fahrzeug befestigt. Auf der Plattform 1 ist ein gepanzertes Gehäuse 3 angeordnet, das als Bedienungsraum für den Schützen Platz bietet. In der Längsmittelebene des Gehäuses 3 befindet sich die Seitenrichtachse Z. Ein Schildzapfen 4,der senkrecht zur genannten Längsmittelebene steht, ist in zwei an der Plattform 1 befestigten Lagerböcken 5 drehbar gelagert. Zu beiden Seiten des Gehäuses 3 sind Rohrbündel 6 eines Raketenwerfers angeordnet, die am Schildzapfen 4 befestigt sind. Zur Elevation der Rohrbündel 6 sind Spindeln 7 vorhanden, mit denen sie um den Schildzapfen 4 schwenkbar sind.
Gemäss Fig. 2 ist ein Richtperiskop ü mit Hilfe eines Kugelgelenkes 9 allseitig schwenkbar in der Decke 10 des Gehäuses 3 gelagert. Der Mittelpunkt des Kugelgelenkes 9 befindet sich einerseits auf der optischen Achse des Richtfernrohres 8 und anderseits auf der Seitenrichtachse Z des Geschützes. Der Einblick 11 des Richt^periskops 8 befindet sich im Innern des Gehäuses 3 und der Ausblick 12 des Richtperiskops 8 befindet sich über der Decke 10 des Gehäuses 3. Das Gehäuse 13 eines elektronischen Rechners 14 ist am unteren Ende des Richtperiskops 8 befestigt. Eine Decke 15 des Gehäuses 13 steht senkrecht zur optischen Achse des Richt- ^perisko^ps 8 und weist eine Dosenlibelle 16 auf.
An dem Gehäuse 3 ist ein Träger 17 befestigt, auf dem sich ein Tisch 18 abstützt. Auf diesem Tisch 18 ist ein Rahmen 19 drehbar gelagert, an dem eine Welle 20 befestigt ist. Am unteren Ende der Welle 20 ist ein Zahnrad 21 befestigt, das mit einem zweiten Zahnrad 22 in Eingriff steht. Das zweite Zahnrad 22 ist über eine horizontale Welle 23 mit einem dritten Zahnrad 24 verbunden. Dieses dritte Zahnrad 24 steht mit einem vierten Zahnrad 27 in Eingriff, das über eine vertikale Welle 26 mit einem fünften Zahnrad 25 verbunden ist. Dieses fünfte Zahnrad 25 steht mit einer Innenverzahnung des Ringes 2 in Eingriff. Die beiden Wellen 23 und 26 sind in nicht dargestellter Weise auf der Plattform 1 gelagert.
Im Rahmen 19 ist ein Schlitten 28 in einer Richtung senkrecht zur Seitenrichtachse Z verschiebbar gelagert. Der Schlitten 28 bildet die Führung für einen zweiten Schlitten 29 in einer Richtung, die sowohl zur Seitenrichtachse Z als auch zur Bewegungsrichtung des Schlittens 28 senkrecht gerichtet ist. Zwei Gewindespindeln 40 und 41 sind einerseits im Rahmen 19 und anderseits im Schlitten 28 gelagert und dienen zur Verschiebung der beiden, einen Kreuztisch bildenden Schlitten 28 und 29. Auf dem Schlitten 29 ist ein Träger 30 befestigt, der zwei Wangen 31 aufweist, die eine Achse 32 tragen, welche senkrecht zur Achse 20 steht. Um die Achse 32 schwenkbar ist ein Gelenkstück 33 angeordnet, das ein gabelförmiges Ende aufweist, welches mittels einer Achse 34 gelenkig mit einem zweiten Gelenkstück 35 verbunden ist. Die Achse 34 ist parallel zur Achse 32 und rechtwinklig zu einer weiteren Achse 36 gerichtet, welche im Gelenkstück 35 befestigt ist. Um die Achse 36 schwenkbar ist ein drittes Gelenkstück 37, das mit einer Achse 38 verbunden ist, die in dem Gehäuse 13 des Rechners 14 gelagert ist und an ihrem oberen Ende eine Codescheibe 39 trägt. Die Achse 38 ist koaxial zur optischen Achse des Richt^periskops 8 angeordnet. Die Achsen 34, 36, 38 schneiden sich in einem Punkt.
Wenn das Fahrzeug horizontal steht und das Geschütz auf dem Fahrzeug gezurrt ist, d.h. wenn die Geschützachse parallel zur Fahrzeugachse steht, befindet sich die Codescheibe 39 in ihrer Ausgangslage.
In einer Seitenwand des Gehäuses 3 ist eine Welle 42 parallel zum Schildzapfen 4 drehbar gelagert. An der Welle 42 und am Schildzapfen 4 ist je ein Arm 43 befestigt und die beiden Arme 43 sind über eine Stange 44 miteinander verbunden. Die Arme 43 sind parallel zueinander und ihre wirksamen Teile sind gleich lang. An der Welle 42 sind zwei Achsstummel 45 befestigt, deren gemeinsame Achse die Achse der Welle 42 rechtwinklig schneidet und in einer rechtwinklig zur optischen Achse des Richtperiskops 8 gerichteten Ebene liegt. An jedem der beiden Achsstummeln 45 ist je ein Ende einer Gabel 46 angelenkt, deren andere Enden an einer Achse 48 eines Gelenkstückes 47 befestigt sind. Das Gelenkstück 47 ist um eine Achse 50 schwenkbar, die in einem Träger 49 gelagert ist. Die beiden Achsen 48 und 50 sind parallel zu den Achsstummeln 45. Der Träger 49 ist auf einem Verbindungsstück 51 drehbar gelagert. Die Drehachse des Trägers 49 schneidet die optische Achse des Richtperiskops 8 und ist rechtwinklig zu dieser gerichtet. Im Gehäuse 13 des Rechners ist eine Codescheibe 52 an einer im Gehäuse 13 gelagerten Welle 53 befestigt, die parallel zum Verbindungsstück 51 ist. Die Welle 53 steht über ein Parallelogrammgestänge 54 mit dem Träger 49 in Antriebsverbindung.
Eine Wand 55 des Rechnergehäuses 13 weist gemäss Fig. 5 fünf-Fenster auf. In den drei unteren Fenstern sind nicht genauer dargestellte Wählschalter 56, 57, 58 angeordnet. Jeder dieser Wählschalter 56, 57, 58 weist vier von Hand verstellbare Ziffernrollen auf, welche durch die Fenster hindurch nach aussen ragen. In den beiden oberen Fenstern 59 und 61 werden Seitenwinkel oder Azimutwinkel und Elevationswinkel der Rohrbündel 6 durch Leuchtziffern angezeigt.
Gemäss Fig. 3 und 4 sind folgende Winkel von Bedeutung.

l. Das Azimut ist der im Uhrzeigersinne gemessene, in Artilleriepromille 0 - 6400 ausgedrückte Winkel zwischen Nordrichtung und einer weiteren Richtung.
2. Das Fahrzeugazimut F ist der Winkel zwischen Nordrichtung N und Fahrzeugachse 60.
3. Das Werferazimut A ist der Winkel zwischen dem Werfer oder Rohrbündel 6 und der Nordrichtung N.
4. Das Zielazimut Z ist der Winkel zwischen Nordrichtung N und Zielrichtung ZA.
5. Das Orientierungsazimut A ist der Winkel zwischen Nordrichtung N und einem Hilfszielpunkt oder Orientierungspunkt OA.
6. Das Encoder-Azimut/g ist der Winkel zwischen Fahrzeugachse 60 und Werfer oder Rohrbündelachse 6.
7. Das Anzeige-Azimut ist der in dem Fenster 59 angezeigte Azimut.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist wie folgt:

L.Zum indirekten Richten des Geschützes mit Hilfe einer topografischen Karte wird zuerst die optische Achse des Richtperisko^ps 8 senkrecht gestellt, indem mit Hilfe der Gewindespindeln 40 und 41 die beiden Schlitten 28, 29 des Kreuztisches solange verschoben werden, bis die Dosenlibelle 16 die senkrechte Stellung anzeigt, wobei das Richtperiskop 8 um den Mittelpunkt des Gelenkes 9 verschwenkt wird.
^_. Auf der erwähnten topografischen Karte wird das Orientierungsazimut A (Fig. 3) gemessen. Der im Uhrzeigersinne in Artillerie-Promille gemessene Winkel A zwischen der Kartennordrichtung N und der Verbindungslinie zwischen Hilfszielpunkt OA und dem Geschützstandort wird an dem mit "Orientierung" bezeichneten Schalter 56 des Rechners 14 eingestellt.
3. Das Geschütz wird um die Seitenrichtachse Z um den WinkeI γ aus der gezurrten Stellung, d.h. aus der Richtung der Fahrzeugachse 60 in die Richtung des Hilfszielpunktes OA geschwenkt. Als Hilfszielpunkte kommen Objekte . in Frage, die einerseits mit dem Richtperiskop 8 deutlich erkennbar sind und sich daher leicht anvisieren lassen und die anderseits auf der topografischen Karte leicht bestimmbar sind. Auf der topografischen Karte muss sich auch der Geschützstandort eindeutig bestimmen lassen. Vorzugsweise sollen solche Hilfszielpunkte z.B. trigonometrische Signale der Landesvermessung, Kirchtürme, Bergspitzen mindestens etwa 5 km vom Geschützstandort entfernt sein.
- Beim Schwenken des Geschützes wird das Stirnrad 26 auf dem Zahnkranz des-Ringes 2 abgewälzt und dreht dabei über die Welle 26, die Räder 27, 24, die Welle 23, die Räder 22, 21 und die Welle 20 den Rahmen 19 gegenüber dem Tisch 18 um den negativen Winkel 0 , während das Geschütz um den positiven Winkel o geschwenkt wird. Somit sind die gleichzeitig vom Rahmen 19 und vom Geschütz zurückgelegten Schwenkwinkel entgegengesetzt gleich gross, d.h. der Rahmen 19 und der von diesem getragene Kreuztisch 28, 29 und damit auch die Achse 38 mit der Codescheibe 39 ändern bei der Drehung des Geschützes ihre Lage gegenüber der Nordrichtung N nicht. Hingegen wird das Gehäuse 13 des Rechners bei der Schwenkung des Geschützes um die Seitenrichtachse Z mitgeschwenkt und ändert somit seine Lage gegenüber der Codescheibe 39 um den Winkel γ Dieser Winkel γ wird fotoelektrisch auf der Codescheibe 39 abgetastet und dem Rechner eingegeben.
4. Der Rechner 14 ist nun in der Lage, den in Punkt 3 beschriebenen Schwenkwinkel Ö von dem in Punkt 2 beschriebenen Orientierungswinkel A zu subtrahieren. Diese Differenz A - γ dieser beiden Winkel A und o stellt gemäss Fig. 3 das Fahrzeugazimut F dar, d.h. den Winkel zwischen Nordrichtung N und Fahrzeugachse 60. Dieser Winkel F wird im Rechner 14 gespeichert.
5. Auf der topografischen Karte wird der Winkel ^Z zwischen Kartennordrichtung N und der Verbindungslinie zwischen dem Zielpunkt ZA und dem Geschützstandort gemessen, d. h. das Zielazimut wird bestimmt und an dem mit "Azimut" bezeichneten Wählschalter 57 des Rechners 14 von Hand eingestellt.
6. Der Rechner 14 ist nun in der Lage, aus dem gemäss Punkt 4 gespeicherten Fahrzeugazimut F und dem gemäss Punkt 5 eingestellten Zielazimut Z den Winkel β (gemäss Fig. 3) zu berechnen.
7. Im Anzeigefenster 59 erscheint der Winkel β + γ, d.h. es wird angezeigt, um welchen Winkel das Geschütz von der gewünschten Zielrichtung abweicht.
8. Das Geschütz wird im Gegenuhrzeigersinne solange gedreht, bis im Anzeigefenster 59 der Wert "0" erscheint, dadurch ist das Geschütz in Seitenrichtung auf das Ziel gerichtet.
9. Der zur Bekämpfung eines Zieles erforderliche Elevationswinkel der Rohrbündel 6 wird an dem mit "Elevation" bezeichneten Wählschalter 58 eingestellt. Wenn die Rohrbündel 6 horizontal liegen, wird an der Codescheibe 52 durch eine Abtasteinrichtung des Rechners 14 der Wert Null abgelesen und im Anzeigefenster 61 erscheint der Elevationswinkel.
10. Die Rohrbündel 6 müssen nun solange geschwenkt werden, bis im Anzeigefenster 61 der Wert "O" erscheint, dadurch ist das Geschütz auch in Höhenrichtung auf das Ziel gerichtet.
- Eine Schwenkung der Rohrbündel 6 um die Schildzapfenachse 4 wird durch das Parallelogrammgestänge 43, 44 auf die Welle 42 und durch diese über die Laschen 46 das Gelenkstück 47, den Träger 49 und das Verbindungsstück 51 auf das Parallelogrammgestänge 54 übertragen, durch welches die Codescheibe 52 angetrieben wird. Während der Bewegung der Rohrbündel 6 in die Zielelevation bestimmt der Rechner 14, dem die momentanen Elevationswinkel, d.h. die Istwerte laufend durch die Abtasteinrichtung eingegeben werden, die Differenz zwischen dem eingestellten Sollwert und dem sich laufend ändernden Istwert der Rohrbündel 6 und zeigt dies im Anzeigefenster 61 an. Wie gesagt ist bei der Differenz "O" das Geschütz ins Ziel gerichtet.
- Bei verkantetem Geschütz, d.h. wenn die Elevationsachse 4 gegen die Horizontale geneigt ist, wird in an sich bekannter Weise beim Elevieren der Rohrbündel 6 das Richtfernrohr 8 und damit auch das Gehäuse 13 des Rechners 14 um seine Achse gedreht, wodurch im Anzeigefenster 59 ein von Null verschiedener Wert erscheint. Da die Welle 42 der geneigten Elevationsachse parallel ist, ist die Ebene, in welcher sich die Achsstummel 45 während des Elevierens bewegen, geneigt zur senkrechten Achse des Richtperiskops 8. Die mit den Achsstummeln 45 verbundene Gabel 46 erzeugen über das Gelenkstück 47 und den Träger 49 eine Drehbewegung des Richtperi- _skops' 8 um seine Achse. Anschliessend muss das _Ge-schütz wieder um die Seitenrichtachse Z geschwenkt werden, bis die angezeigt Abweichung des Azimuts verschwindet.
- Zum Richten des Geschützes mit einem orientierten Richtkreis 62 gemäss Fig. 4 wird der Ausblick 12 des Richtperiskops 8 um 180 geschwenkt. Der Richtkreis 62 wird demzufolge mit dem Richtperiskop 8 in der zur Schussrichtung der Rohre 6 entgegengesetzten Richtung anvisiert. Der Orientierungsazimut A wird am Richtkreis 62 abgelesen und der Turmbesatzung übermittelt. Das Richten mit Hilfe des Rechners 14 erfolgt sonst in genau gleicher Weise wie beim vorstehend beschriebenen Richten mit Hilfe eines Hilfszielpunktes OA.

Claims

1. Verfahren zum indirekten Richten eines auf einem Fahrzeug angeordneten Geschützes auf ein Ziel mit Hilfe eines elektronischen Schiesselementenrechners, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte zum Seitenrichten

1. Orientierung des Geschützes durch

1.1 Eingabe eines Orientierungsazimuts (A) zwischen einer Bezugsrichtung (N) und einer Hilfsrichtung (OA) in den Rechner,

1.2 Schwenken des Geschützes um den Winkel (γ) zwischen Fahrzeugachse und Hilfsrichtung (OA),

1.3 Subtraktion des Schwenkwinkels (ö) vom Orientierungsazimut (A) und Speicherung des durch die Subtraktion erhaltenen Fahrzeugazimuts (F);

2. Richten des Geschützes auf ein Ziel durch

2.1 Eingabe des Zielazimuts zwischen Bezugsrichtung (N) und Ziel (ZA),

2.2 Berechnung des Winkels (/3) zwischen Ziel (ZA) und Fahrzeugachse durch Rechner,

2.3 Anzeige des Winkels (β +γ ) zwischen Hilfsrichtung (OA) und Ziel (ZA)

2.4 Verschwenkung des Geschützes um den errechneten Winkel (β+γ) aus der Hilfsrichtung (OA) ins Ziel (ZA) bis Anzeige auf 0000 steht.

2. Einrichtung zum Richten eines Geschützes mit einem elektronischen Schiesselementenrechner, gekennzeichnet durch

- einen ersten Wählschalter (56) zur Eingabe des Orientierungazimutes (A),

- einen zweiten Wählschalter (57) zur Eingabe des Zielazimutes (7),

- einen dritten Wählschalter (58) zur Eingabe der Elevation,

- eine Ziffern-Anzeige (59) zum Anzeigen der Seitenrichtung des Geschützes,

- eine Ziffern-Anzeige (61) zum Anzeigen der Höhenrichtung des Geschützes

- eine erste Codescheibe (39) für Azimut,

- eine zweite Codescheibe (52) für Elevation.