SE420765B - Anordning vid inriktning av ett vapen - Google Patents

Description

78006-25-1 2 försök visat sig att endast de första skotten i en salva kan beräknas göra verkan, medan de senare skotten i salvan kommer att få så stora bomavstând att ingen verkan kan på- räknas. Man har försökt lösa detta problem genom införing av s k återstyrning, varvid man i en kalkylator beräknar hur siktet på kanonen skall riktas för att fortsätta att följa ett mål som rör sig på en rätlinjig bana. Sådana utrustningar är emellertid komplicerade och kostsamma och kräver bl a kännedom om avståndet till målet, vilket det annars i vissa fall vid enklare eldledningesikten ej är nödvändigt att känna till.

Avsikten med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en anordning av det ovan angivna slaget med låg kostnad och vilken möjliggör att med god verkan skjuta förhållandevis långa salvor mot ett rörligt mål. Uppfinningen kännetecknas därvid i huvudsak av att riktsystemet innefattar organ som vid vapnets avfyring är anordnade att utföra en omkoppling i riktsystemet så att vapnets vínkelläge eller någon eller några av dess lägesderivator hålls konstanta under eldgivnings- tiden.

För det fall att anordningen innefattar ett riktsystem för in- riktning av vapnet i sidled kan exempelvis accelerationen i sidled, hastigheten i sidled eller vinkelläget i sidled hållas konstanta under eldgivningstiden. Innefattar anordningen rikt- system för inriktning av vapnet i höjdled kan hastigheten i höjd- led eller vinkelläget i höjdled hållas konstant under eldgivning= tiden.

I det följande skall uppfinningen närmare beskrivas i samband med bifogade ritningar varvid figur 1 schematiskt visar upp- finningen i samband med luftvärnskanon, figur 2 visar uppbyggna- den av sidriktsystemet hos en anordning enligt uppfinningen, fi- gur 3 visar uppbyggnaden av höjdriktsystemet och figur 4 visar en alternativ uppbyggnad av sidriktsystemet hos anordningen.

Den i figur 1 såsom exempel och endast schematiskt illustrerade luftvärnskanonen innefattar ett eldrör 1 som på konventionellt sätt är eleverbart lagrat på en överlavett 2. Överlavetten 2 kan sidriktas med hjälp av en servomotor 3 som ingriper i 7800625-1 3 kuggkransen 4. En del av överlavetten 2 är bortskuren för att visa placeringen av servomotorn 3 och kuggkransen 4. Höjdrikt- ning av kanonen sker med hjälp av en servomotor 5 placerad på överlavetten 3 och vilken ingriper i en kuggbåge 6 på det flwæwæswmmtï Luftvärnskanonen innefattar vidare ett sikte 8 vilket är fäst på det eleverande systemet 7. Siktet är endast visat schematiskt på ritningen, då dess utformning saknar principi- ell betydelse för uppfinningen. Siktet kan exempelvis utgöras av ett konventionellt optiskt sikte, ett radarsikte eller ett lasersikte. Väsentligt är endast att riktaren kan konti- nuerligt bedöma läget för siktets siktlinje relativt ett med siktet iakttaget mål. En riktare som sitter på en stol 9, plaf cerad vid sidan av kanonen på överlavetten 2, kan med hjälp av en riktspak 10 påverka de båda servomotorerna 3 och 5 så att kanonen höjd- och sidriktas, varvid han följer målet, med lämplig förhållvinkel och uppsättning, med hjälp av siktet 8.

I figur 2 visas ett exemepl på hur sidriktsystemet kan vara uppbyggt vid en anordning enligt uppfinningen. Figuren visar servomotorn 3 vilken ingriper i kuggkransen 4 för sidriktning av kanonens överlavett. Till servomotorn 3 är kopplad en tako- metergenerator 11, vilken på konventionellt sätt alstrar en elektrisk signal proportionellt mot eldrörets 1 och därmed skjut- riktningens sidvinkelhastighet. Servomotorn styrs av en för- stärkare 12 vilken är motkopplad med takometergeneratorn 11 via en summator 13 vilken i sin tur matas från en integrator 14. På integratorns ingång är en så kallad sample and hold- krets, bestående av en kondensator 15 och ett relä 16, in- kopplad. Sidriktning sker med hjälp av riktspaken 10 som är förbunden med sample and holdkretsen via ett styrfilter 17.

Styrfiltret utgöres av en elektrisk krets vilken är så upp- byggd att dess överföringsfunktion har sådana egenskaper att riktarens uppgift underlättas i möjligaste mån. Exempel på en lämplig uppbyggnad av styrfiltret vid följning av snabba luftmål är 1 + As + Bsz G1(s) = (1 + Cs)2 7800625-1 där s betecknar Laplace operatorn och där A, B och C är kon- stanter med värdena exempelvis A = 1 sek, B = 0,25 sek2 och C = 0,05 sek. Reläet 16 är anslutet till en avfyringskrets, 18 som avger en signal då kanonen avfyras, varvid reläet bryter kontakten 19 i styrkretsen.

I figur 3 visas ett exempel på uppbyggnaden av höjdriktsystemet vid en anordning enligt uppfinningen. Servomotorn 5 samverkar med kuggbågen 6 på kanonens eleverande system 7. Till servomotorn 5 är, i likhet med servomotorn 3 för sidriktning, kopplad en takometergenerator 20 vilken alstrar en elektrisk signal propor- tionell mot eldrörets 1 och därmed skjutriktningens höjdvinkel- hastighet. Servomotorn 5 styrs av en förstärkare 21, vilken är motkopplad med takometergeneratorn 20 via en summator 22. På summatorns ingång är ensænple and holdkrets, bestående av en kondensator 23 och ett relä 24, inkopplad. Riktaren höjdriktar kanonen med hjälp av riktspaken 10 vilken är förbunden med sample and holdkretsen via ett styrfilter 25~ Styrfiltret ut- göres av en elektrisk krets vilken exempelvis har överförings- funktionen: ' G2(S) = Lille. 1 + Cs där s är Laplaceoperatorn och D och C är konstanter med värdena exempelvis D = 0,5 sek och C = 0,05 sek. Reläet 24 är anslutet till avfyringskretsen 18 som avger en signal då kanonen avfyras, varvid reläet bryter kontakten 26 i styrkretsen.

Den beskrivna anordningen fungerar på följande sätt. Riktaren riktar kanonen med hjälp av riktspaken 10 och följer målet med siktet 8. Siktet 8 förutsätts på lämpligt känt sätt vara anordnat för beräkning eller uppskattning av föhållvinkel och uppsättning. Avfyringen sker med hjäop av avfyringsanordningen 18 vilken samtidigt påverkar reläerna 16 och 24 i sample and holdkretsarna, så att riktspaken 10 bortkopplas från de båda styrsystemen. Därvid fortsätter kanonen att röra sig med konstant acceleration i sidled och konstant hastighet i höjdled. Beräk- ningar har visat att man därvid kan bibehàlla noggrann följning av målet och därmed eldgivning med god verkan under ca 2 sek 7800625-1 5 när det gäller snabba mål, d v s mål som rör sig med en hastighet av storleksordningen 300 m/s, och på ett avstånd av 1000 å 2000 m, och under längre tid när det gäller läng- sammare mål eller mål på längre avstånd.

Den ovan beskrivna anordningen kan modifieras på olika sätt utan att därmed uppfinnartanken går förlorad. Ett exempel på en annan uppbyggnad av styrsystemet för sidstyrningen visas i figur 4. Systemet från summatorn 13 till pjäsen är identiskt med systemet enligt figur 2 och har därför ej visats i figur 4. Systemet mellan riktspaken 10 och summatorn 13 har emeller- tid modifierats på så sätt att en ytterligare summator 27 in- kopplats på ingången till summatorn_13. Summatorn 27 bildar summan av utgångssignalen från en integrator 28 och ingångs- signalen till denna integrator multiplicerad med en konstant E. På ingången till integratorn 28 är, analogt med styrsystemet enligt figur 2, en sample and holdkrets, bestående av en kon- densator 29 och ett relä 50 inkopplad. Riktspaken 10 är ansluten till denna sample and holdkrets via ett styrfilter 31 med över- föringsfunktionen: 1 + As Gås) = 1 + cs där s är Laplaceoperatorn och konstanterna E, A och C exempelvis har värdena E = 1 sek A = 0,5 sek och C = 0,05 sek.

De ovan angivna styrfilterdimensioneringarna utgör endast exem- pel och den lämpligaste utformningen påverkas av övriga egenskap per hos systemet såsom siktets förstoring, riktspakens egenska- per, bandbredden hos servosystemen för höjd- och sidstyrningen m m.

Den angivna utformningen av systemet är optimerad för bekämpning av snabba luftmål. Vid bekämpning av långsamma mål, exempelvis helikoptrar och markmål, kan det vara lämpligt att uteslutea integratorn 14 respektive 28, varvid sidriktsystemet får egen- skaper liknande det i figur 3 beskrivna höjdriktsystemet. Det är också tänkbart att ersätta takometergeneratorn 20 i figur 3 med en vinkelgivare, exempelvis en potentiometer, varvid man vid avfyring håller höjdläget konstant istället för höjdhastigheten. 7800625-1 För det fall att vapnet är monterat på ett rörligt underlag, exempelvis på ett fartyg eller ett landfordon, gäller ett vapnets vinkelläge skall hållas konstant relativt ett rymdfast koordinatsystem, varvid exempelvis takometergeneratorerne 11 och 20 utbytes mot hastighetsgyron som monteras på det eleveran- de eller sidriktande systemet hos vapnet.

Claims (7)

veooszs-1 PATENTKRAV

1. Anordning vid inriktning av ett vapen, exempelvis en luft- värnskanon, mot ett rörligt mål som skall beskjutas, innefattande ett i anslutning till vapnet anordnat sikte i vilket en operatör kan iaktta målet och åtminstone ett riktsystem med vars hjälp operatören kan inrikta vapnet mot det iakttagna målet k ä n n e - t e c k n a t av att riktsystemet innefattar organ (16, 24, 30) som vid vapnets avfyring är anordnade att utföra en omkoppling i riktsystemet så att vapnets vinkelläge eller någon eller några av dess derivator hålls konstanta under eldgivningstiden.

2. Anordning enligt patentkrav 1 k ä n n e t e c k n a_d av att den innefattar både ett riktsyatem för inriktning av vapnet í sidled (fig 2 och 4) och ett riktsystem för inriktning av vapnet i höjdled (fig 3) varvid sidvinkeln respektive höjdvínkeln eller någon eller några av dess derivator hålls konstanta under eldgiv- ningstiden.

3. Anordning enligt patentkrav 2 k ä n n e t e c k n a d av att sidriktsystemet innefattar en servomotor (3) vilken sam- arbetar med en kuggkrans (4) på vapnets överlavett (2), varvid servomotorn (3) styrs av en förstärkare (12) vilken är omkopplad med en till servomotorn ansluten takometergenerator (11) via en första summator (13) vilken matas från en integrator (14) och vidare ett styrfilter (17) vars ingång är ansluten till operatörens rikt- don (10) och vars utgång är ansluten till integratorn (14) via en s k sample and holdkrets (15, 16, 19) för omkoppling i riktsystemet.

4. Anordning enligt patentkrav 3 k ä n n e t e c k n a d av att sidriktsystemet innefattar en andra summator (27) inkopplad mellan den första summatorn (13) och integratorn (28) varvid summan bildas av integratorns utgångssignal och ingångssignalen till inte- gratorn multiplicerad med en konstant (E). 7800625-1

5. Anordning enligt patentkrav 2 k ä n n e t e c k n a d av att höjdriktsystemet innefattar en servomotor (5) vilken samarbetar med en kuggbåge (6) på vapnets eleverande system (7), varvid servo- motorn (5) styrs av en förstärkare (21) vilken är motkopplud med en till servomotorn (5) ansluten takometergenerator (20) via en summator (22) och vidare ett styrfilter (25) vars ingång är ansluten till operatörens ríktdon (10) och vars utgång är ansluten till summatorn (22) via en s k sample and holdkrets (23, 24, 26) För omkoppling i riktsystemet.

6. Anordning enligt något av patentkraven 3-5 k ä n n e t e c k- n a d av att sample and holdkretsen innefattar en kondensator (15, 23, 29) och ett relä (16, 24, 30) varvid reläet är anslutet till vapnets avfyringskrets (18) och vid avfyringen anordnat att koppla bort operatörens riktdon (10) och styrfiltret (17, 25).

7. Anordning cnliqt putnntkrnv 6 k ä n n e t e c k n n d av att reläet (16, 24, 30) påverkar en kontakt (19, 26) pä slyrfiltrcts (17, 25) utgång. ÅNFÖRDA PUBLIKATIONER: Sverige 340 063