NO147157B - Ildledningssystem for antiluftskyts. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et ildledningssystem beregnet for bruk

i forbindelse med en hurtigskytende maskinkanon (kaliber mellom 20-30 mm) forsynt med følgeledd eller servomotorer beregnet til å styre kanonens bevegelse i både side og høyde. Med slike enheter kan kanonmannen ved hjelp av en spak med to frihetsgrader styre vinkelhastighetene til skuddlinjen (kanonens akse). Kanonmannen har en siktelinje som vanligvis er parallell med skuddlinjen.

Et vesentlig problem ved skyting mot beveglige mål, særlig

mot luftfartøy, er beregningen av forsprang vinkelen og forskyv-ningen av skuddlinjen tilsvarende i forhold til siktelinjen. Under ildgiving er det således nødvendig å gi avkall på paral-lelliteten mellom siktelinjen og skuddlinjen. Kanonmannen må kontinuerlig holde siktelinjen på målet, mens skuddlinjen må beveges med et forsprang som til enhver tid vil være av-hengig av målets avstand og hastighet.

Oppfinnelsen vedrører et ildledningssystem for antiluftskyts, hvor det på en følgerskjerm under utnyttelse av en regnemaskin fremkommer lysmarkeringer som er representative for prosjektilbanen mot målet, og det som kjennetegner systemet ifølge oppfinnelsen er at lysmarkeringene danner en linje av lysende punkter, hvilken linje representerer forsprangvinkelen, idet linjens ene ende stemmer overens med skuddlinjens skandering, og data for forsprangvinkelen tilveiebringes av regnemaskiner som mottar estimerte data og følgedata tilført ved følgingen ved at målet holdes i overensstemmelse i den andre enden av den nevnte linjen, hvilke lyspunkter bæres av en konstruksjon :som kan rotere om det linjeendepunkt som stemmer overens med skuddlinjens skandering, hvilken rotasjon er en funksjon av orienteringen til forsprangvinkelen, idet det er anordnet optiske midler for projisering av bildet av et på denne måte oppnådd lysende segment på følgerskjermen, med en uendelig

.kollimering.

Oppfinnelsen gir et system med enkel oppbygging 'av enkel fremvisningsmetodikk, hvilket er av vesentlig betydning,

særlig under hensyntagen til at kanonskytteren vil befinne seg i en spenningstilstand og derfor gis så enkle informasjon-er som mulig, samtidig som informasjonen er nøyaktig.

Fordelaktig kan lyskildene dannes av lysemiterende dioder.

De nevnte optiske midler kan videre fordelaktig innbefatte en optisk blokk av reflekstypen, med en skrå halvreflekterende flate og en sfærisk kollimasjonsflate. Videre er det fordelaktig å la regnemaskinen motta estimerte, faste data så som målets lineære hastighet og minste tverravstand eller nodalavstanden, såvel som variable data under målfølgingen, så som vinkel-hastigheten til skuddlinjen og skuddlinjens elevasjonsvinkel og å la regnemaskinen levere forsprangvinkelen i digital form som et antall energetiserte lyspunkter, og at retningen til forsprangvinkelen .leveres som en vinkelrotasjonsbevegelse av bærekonstruksjonen.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til teg-ningene, hvor:

fig. 1 viser kanonmannens siktfelt,

fig. 2. og 3 viser en utførelse av en optisk blokk kombinert med sikteinnretningen, i perspektivriss og i snitt,

fig. 4, 5, 6 og 7 viser et frontriss og et snitt etter linjen V-V i fig. 4 gjennom en enhet beregnet til å danne det lysende segment, og en bæreanordning som vinkelbetjénes, i frontriss og i snitt etter linjen VII-VII i fig. 6 og fig. 8 viser innretningen montert på et våpen. Den nevnte forsprangvinkel kan betraktes som en orientert vektor, (som kjennetegnet av en modul og en retning) som forbinder sikt-linjen med skuddlinjen (se fig. 1). Den.nevnte vektor kan i kanonmannens siktfelt være representert som et segment TM med variabel lengde (forsprangvinkelens modul) og en orientering

som faller sammen med den momentane bevegelsesretning for målet, det vil si den "tilsynelatende kurs"-vinkel, vanligvis målt i forhold til horisonten, som antydet med vinkelen <S

i fig. 1. Segmentet vil rotere rundt sentrum av siktfeltet (punktet T) som i sin tur stemmer overens med kanonens skudd-linje.

Utstyret ifølge oppfinnelsen materialiserer i hovedsaken den nevnte orienterte vektor eller segment (TM i fig. 1) i form av en lysende linje som fremkommer i siktfeltet i en egnet sikteanordning hvis optiske akse alltid holdes i flukt med kanonløpet. Den ene av vektorendene er fast og stemmer overens med punktet T som representerer skuddlinjen, mens punktet M definerer måler, det vil si siktelinjen. Hvis således kanonmannen utfører målfølgingen på en slik måte at han alltid holder målet i enden M av vektoren (det vil si den lysende linje), så vil skuddlinjen T ligge den nødvendige forsprangvinkel foran siktelinjen M.

Utstyret innbefatter en regnemaskin som kontinuerlig regner ut den momentane størrelsen til forsprangvinkelen TM og viser den frem, med styring av lengden og orienteringen til lyslinjen. Regnemaskinen utfører sine beregninger som en funksjon av de momentane følgedata, det vil si kanonens vinkel-hastigheter og dens elevasjonsvinkel, såvel som de estimerte data for målets kurs gitt av kanonmannen før følgingen starter. Regningen skjer under den forutsetning at målets hastighet er rettlinjet og jevn. Siktenheten som benyttes kan fordelaktig være av reflekstypen. Den innbefatter da en halvreflekterende flate hvorpå bildet av forsprangvinkelen, i form av en lysende linje, reflekteres og hvorigjennom man kan se omgivelsene direkte, uten forstørrelser eller restriksjoner. Som vist i fig. 2 og 3 kan reflekssikteinnretningen innbefatte to blokker 3 og 5 av optisk glass. Disse er tilformet på egnet måte og er limt sammen langs en metallisert flate 7 som utgjør den halvreflekterende flate. En flate 5A på det på denne måten tilveiebragt parallellepiped er sfærisk og metallisert på en slik måte at det dannes et sfærisk speil inne i blokken.

Den motliggende flate 3A strekker seg langs en kompensasjons-kurve for avvikene til det sfæriske speil. Bildet av forsprangvinkelen kommer gjennom flaten 3A. Som vist særlig i fig. 3 vil bildet til den rettlinjede lyskilde komme inn som anvist med pilen fl og vil ses av kanonmannens høyre øye D sammen med den naturlige bakgrunn hvor det mulige mål kan ses. Det venstre øye S, som bare ser bakgrunnen, vil kunne overvåke et siktområde V som er nesten like stort som det man har ved fri, direkte sikt.

Det sfæriske speil 5A virker som en kollimator i forhold til lyskilden. Strålene ses således av øyet som om de kom i fra et uendelig punkt, på samme måte som man ser strålene fra målet i siktområdet.

Sikteblokken 3, 5, innbefatter de deler som gir den rettlinjede kilde, monteres (se fig. 8) på en bæredel 9 som er opp-lagret regulerbart på en arm 11A på et hus 11, hvilket nøyak-tig gjengir elevasjonsvinkelen til kanonen B, og i tillegg følger denshorisontale bevegelser.

Den lysende linje som materialiserer forsprangvinkelen i sikte-området til sikteinnretningen, dannes med en halvlederanord-ning montert på en vinkelbevegbar konstruksjon. Anordningen innbefatter flere (f.eks. ca. eller over 60) gallium arsenid emitterende dioder (LED), antydet med henvisningstallet 14

og samlet på en rett linje side om side slik at det dannes et'lysende segment sammensatt av en rekke lysende punkter.

De lysende punkter kan energiseres, det vil si bringes til å lyse, uavhengig av hverandre ved hjelp av ledere 15X og 15Y

på en slik måte at det kan simuleres et lysende segment med en variabel lengde, med start i et utgangspunkt representert av en diode 14A som alltid lyser og representerer skuddlinjen, det vil si punktet T i fig. 1. De enkelte punkter har en

avstand fra hverandre på ca. 0,5 mm og hele punktrekken har en lengde på ca. 30 mm. De emitterende dioder 14 er av en høybrilliant type og de kan være røde, hvilket garanterer en god kromatisk kontrast til himmelbakgrunnen. Diodene 14 er anordnet diagonalt under en transparent skjerm 16, i et hus 18. Enhetene 16 og 18 er montert på en skivelignende konstruksjon 20 som kan vinkelorienteres i samsvar med målets tilsynelatende kurs. Skjermen er anordnet på en slik måte at dioden 14A alltid korresponderer med skuddlinjen. Antall dioder 14 som energetiseres er slik at lengden av segmentet vil korrespondere med størrelsen til forsprangvinkelen. Dioden 14B, som representerer den motliggende ende i forhold til dioden 14A, representerer det punkt som skal bringes overens med målet, det vil si at den representerer siktelinjen M. Fokuslengden til den sfæriske speil 5A, som utgjør en del av sikteinnretningen, beregnes på en slik måte at hele den lysende linje presenteres for kanonmannen, med en vinkel på ca. 16°. Amplituden svarer i virkeligheten til den maksimale forsprangvinkel som man har ved flyvende mål med hastigheter opp til 350 m/sek. langs luftangrepskurser. Det lineære "gardin" av lysdioder, anordnet i det hermetiske hus 16, 18, som har en transparent åpning 16, er montert på den sirkulære plate 20 som er formet som en trykket krets, hvilken plate dreies av en servomekanisme som holder den tilsynelatende vinkel for målets kurs mekanisk, det vil si vinkelen S i fig. 1.

På denne måten oppnås en lysende linje som styres i lengde-retningen ved progressiv tenning av lysdioder og representerer størrelsen av forsprangvinkelen. Linjen vil også fremkomme riktig orientert ved at den tilsynelatende kursvinkel svinger rundt utgangspunktet T, det vil si dioden 14A, ifølge den tilsynelatende kursretning for målet, som stemmer overens med den korrekte orientering av forsprangvinkelen. Kanonmannen behøver således bare å holde enden M av den lysende forsprangvinkel som fremvises på skjermen, det vil si punktet dannet av

dioden 14B på målet.

Regnemaskinen mottar noen verdier eller størrelser i form av spenninger, som er karakteristiske for målets bevegelse, og særskilt: målets lineære hastighet, nodalavstanden eller tverravstanden, den momentane vinkelhastighet for skuddlinjen, og elevasjonsvinkelen til skuddlinjen.

Målets lineære hastighet anslås av kanonmannen og innføres ved begynnelsen av følgingen. Vanligvis velger kanonmannen mellom 5 eller 6 verdier, mellom 150 og 350 m/sek.

Nodalavstanden eller tverravstanden er den minimumsavstand som bestemmes under flukten, som antas å være rettlinjet og jevn, mellom målet og følgestasjonen. Også her kan kanonmannen vanligvis velge mellom 5 eller 6 verdier mellom 300

og 800 m. Disse estimeringer lettes ved at kanonen vanligvis plasseres for forsvar av et spesielt mål" og at flyet må følge visse angrepskurser.

De to nevnte verdier innføres i regnemaskinen i form av like-strømsspenninger, valgt ved hjelp av enkle brytere.

I tillegg til de to estimerte verdier mottar regnemaskinen, også i form av likespenninger, data vedrørende de to vinkelhastighetene til skuddlinjen. Data vedrørende elevasjonsvinkelen til skuddlinjen innføres derimot mekanisk, det vil si som en rotasjonsvinkel for en akse.

Med disse input-data, to faste og tre variable under følg-ingen, kan den elektroniske regnemaskin, som er av analog-digitaltypen, arbeide kontinuerlig og gir to output-data: modulen til forsprangvinkelen og dens retning. Den første verdi tilføres som en numerisk elektrisk verdi, det vil si som antall lysdioder som skal lyse, med utgangspunkt i den første diode. Forsprangsvinkel-retningen er derimot en mekanisk verdi, det vil si en vinkelrotasjon (vinkelen 6) for en akse som tar med seg platen 20 hvorpå gitteret med lysdioder er montert.

Regnemaskinen utfører en tradisjonell kinematisk-ballistisk kalkulasjon, selv om det benyttes meget avansert teknologi. Oppfinnelsen vedører således ikke regnemaskinen som sådann, men bare benyttelsen av en regnemaskin ved innsikting og følging.

Claims (4)

1. Ildledningssystem for antiluftskyts, hvor det på en følgerskjerm under utnyttelse av en regnemaskin fremkommer lysmarkeringer som er representative for prosjektilbanen mot målet, karakterisert ved at lysmarkeringene danner en linje av lysende punkter (14B-14A), hvilken linje representerer forsprangsvinkelen, idet linjens ene ende (14A) stemmer overens med skuddlinjens (T) skandering, og data for forsprangsvinkelen tilveiebringes av regnemaskinen som mottar estimerte data og følgedata tilført ved følgingen ved at målet (M) holdes i overensstemmelse med den andre enden (14B) av den nevnte linje, hvilke lyspunkter bæres av en konstruksjon (20) som kan rotere om det linjeendepunkt (14A) som stemmer overens med skuddlinjens (T) skandering, hvilken rotasjon er en funksjon av orienteringen til forsprangvinkelen, idet det er anordnet optiske midler (3,5) for projisering av bildet av et på denne måten oppnådd lysende segment på følge-skjermen, med en uendelig kollimering.

2. System ifølge krav 1, karakterisert ved at lyskildene dannes av lysemitterende dioder (14).

3. System ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at de nevnte optiske midler (3, 5) innbefatter en optisk blokk (5) av reflekstypen, med en skrå halvreflekterende flate (7) og en sfærisk kollimasjonsflate (5A).

4. System ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at regnemaskinen mottar estimerte faste data såsom målets lineære hastighet og minste tverravstand, såvel som variable data under målfølgingen, såsom vinkelhastighetene til skuddlinjen og skuddlinjens elevasjonsvinkel, og at regnemaskinen som output leverer forsprangsvinkelen i digital form som et antall energstiserte lyspunkter (14), og at retningen til forsprangvinkelen leveres som en vinkelrotasjonsbevegelse (6) av bærekonstruksjonen (20).