SE431021B - Automatiskt riktinstrument for en artilleripjes - Google Patents

Description

79052 45-2 Typiskt för användningen av markartilleripjäser är att denna referens- riktning utmärkes i terrängen med hjälp av ett eller flera vertikala referensobjekt, exempelvis en eller flera vertikala pålar, s k rikt- käppar, vertikala ritsor i en från en kollimator utsänd bild av en streckskala e d. Sådana referensanordningar kan emellertid av praktiska skäl ej ställas på så stort avstånd från pjäsen att de parallaxfel som uppkommer vid en mindre förflyttning av pjäsen, t ex vid skottlossning, kan anses vara försumbara. Hur hänsyn kan tas till sådana parallaxfel kommer närmare att beskrivas nedan i samband med figur 2.

Då en kollimator användes som referensobjekt skall huvudaxeln hos det på vapnet befintliga siktet parallellställas med kollimatorns noll- riktning. Inriktningen av vapnet i bäringsled sker sedan i det enklaste specialfallet då vapnet är horisontellt uppställt, genom att en ïskillnadsvinkel införes, vilken skillnadsvinkel är bestämd genom den önskade skjutbäringen och kollimatorns nollriktning. Siktet vrides denna vinkel relativt eldröret (överlavetten) och fixeras. Överlavetten vrides relativt marken (underlavetten) till dess att kikarens och kollimatorns ritsor överensstämmer. Eldröret hos vapnet har därmed er- hållit den önskade skjutbäringen.

Inriktningen av vapnet i elevationsled kan sedan på känt sätt ske med hjälp av en kvadrantlibell.

Riktinstrumentet kan med fördel utgöras av en s k panoramakikare, vilken i princip består av ett kring en vertikalaxel vridbart topp- prisma och av ett fast okular och objektiv. Mellan topprisma och objektiv finns ett reversionsprisma vars uppgift är att kompensera den bildrullning som uppstår till följd av topprismats vridning.

För det generella fallet då vapnet ej är horisontellt placerat är det förut känt att använda riktinstrument där kikaren är placerad på en kardanskt upphängd plattform. Denna plattform horisonteras med hjälp av ett vattenpass e d. Då ett vapen med ett instrument av denna typ riktas i sidled enligt ovan ändrar sig marklutningen och horisonter- ingen av plattformen måste upprepas. Vidare ändrar sig plattforms- horisonteringen då eldröret riktas i höjd. Plattformshorisonteringen kan göras helt manuellt vilket dock är tidsödande eftersom succcessiva inställningar av fyra vinklar måste göras tills värdena har konvergerat mot det önskade resultatet. 7905245-2 3 Det är därför även känt att låta plattformshorisonteringen ske helt automatiskt. Nackdelen med sådana instrument är emellertid att den bestående kopplingen mellan sid- och höjdriktandet i regel ej kan elimineras.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma ett riktinstrument vid vilket marklutningen på ett enkelt sätt kan kom- penseras utan att nâgra tidsödande inställningar måste göras. Det som framförallt kan anses känneteckna uppfinningen är att bildvänd- ningsoptiken dessutom är anordnad att kompenseraför marklutningen genom att vridas ytterligare en vinkel motsvarande marklutningen utöver den vinkel som motsvarar halva sidvinkelvridningen.

Bildvändningsoptiken utgöres företrädesvis av ett bildvändningsprisma vilket är anordnat att rotera med halva sidvinkelvridningen för kom- pensering av bildrotationen och för att kompensera även för mark- lutningen vrides prismat ytterligare en vinkel utöver den som mot- svarar halva sidvinkeln.

I det följande skall uppfinningen närmare beskrivas i anslutning till bifogade ritningar varvid figur 1 visar ett automatiskt riktinstru- ment av panoramatyp, figur 2 visar hur parallaxfel kan undvikas vid användning av en kollimator som referensobjekt, figur 3 visar ut- seendet hos ett riktinstrument enligt uppfinningen och figur 4 ett blockschema över riktinstrumentet och relaterade systemkomponenter.

I figur 1 visas ett automatiskt riktinstrument av panoramatyp vilket omfattar en kardanskt upphängd plattform med ett sikteshus 1, vil- ken är vridbar kring en yttre kardanaxel (rollaxel) 2, parallell med eldrörets riktning hos vapnet, och en inre kardanaxel (tippaxel) 3, vinkelrät däremot och således parallell med vapnets tappaxel. Instru- mentets kardanpunkt är markerad med O i figuren.

Sikteshuset 1 är anslutet till en rollbygel 4 vilken är vridbart upp- hängd på instrumentets uppsättningsbygel 5, vars två skänklar 6 i sin tur är vridbart upphängda i ett stativ 7. Stativet 7 innefattar vidare ett fäste 8 för anslutning av ett direktsikte.

Instrumentets övre del omfattar en lângsträckt rördel 9, vilken skju- ter upp periskopiskt ovanför kikarhuset 1 och uppbär vid sin övre del instrumentets topprisma 10. Rördelen 4 är tillsammans med topprismat 10 vridbar runt instrumentets vertikalaxel för inställning i bärings- led. Topprismat är även vridbart runt en horisontell axel med hjälp av en höjdriktskruv 11. 7905245-2 Förutom topprismat 10 består instrumentet av de sedvanliga optiska huvudkomponenterna, dvs ett objektiv, prisma, streckplatta och okular 12. Dessa komponenter är konventionella och kommer därför ej att närmare beskrivas.

För att kompensera för den genom sidvridningen av topprismat uppkomna bildrotationen ingår även en bildvändningsoptik, vilken oftast består av ett bildvändningsprisma, dove- eller peschanprisma, som bringas att rotera med halva sidvinkelvridningen. Även sådana optikkomponenter är förut kända och har därför ej heller markerats i figuren.

Vid användning av ett instrument av det ovan beskrivna slaget måste, som berördes inledningsvis, dels hänsyn tas till det parallaxfel som uppstår vid bestämning av referensriktningen i bäringsled och dels måste kompensering ske för marklutningen.

I figur 2 visas hur parallaxfel kan undvikas vid användning av en kollimator som referensobjekt. Kollimatorn, eller projektorn, utsänder .en bild av en horisontell streckskala med vertikala ritsor, delvis besiffrade på konventionellt sätt. Det på vapnet befintliga siktet är placerat i punkten S i figuren och kollimatorn i punkten K. Siktets huvudaxel skall på ett eller annat sätt parallellställas med kollima- torns nollriktning. Tekniken blir då den att operatören på vapnet vid inriktning fillser att ritsor med samma angivna eller bedömda vinkel- angivelse, i figuren angivet V10, dvs till vänster tio streck, skall motriktas, dvs bilden av ritsa V10 skall koincidera med kikarens ritsa V10. Härigenom blir riktningarna, vilka är bestämda av respektive nollritsor, parallella.

För att kompensera för marklutningen sker vid konventionella rikt- instrument först en horisontering av sikteshuset med hjälp av ett vattenpass e d. Sikteshusets vridning omkring den inre kardanaxeln motsvarar då eldrörets sanna elevation medan dess vridning kring den yttre kardanaxeln motsvarar den i ifrågavarande riktning rådande mark- lutningen.

Kikarens syftriktning kan vridas i sidled vilket tillika blir i bär- ingsled eftersom sikteshuset är horisonterat. Vridningen skall vara den önskade eldrörsbäringen minskad med bäringen till ifrågavarande bäringsreferens. Kikarens inställning i höjdled skall endast korrigera för parallax mellan riktreferens och vapen i höjd. När ett vapen med ett instrument av denna ty Fiktas i sidled enligt ovan, ändrar sig marklutningen och horisontering av plattformen måste upprepas. Vidare 7905245-2 ändrar sig horisonteringen då eldröret riktas i höjd. Det helt manu- ella förfarandet består därför i att göra successiva inställningar av fyra vinklar tills värdena har konvergerat mot det önskade resul- tatet. Även om plattformshorisonteringen också kan ske automatiskt har i regel den bestående kopplingen mellan sid- och höjdriktandet ej eliminerats. För att komma till rätta med detta problem har panorama- siktet enligt figur 1 modifierats genom att bildvändningsprismat kan vridas med servo en ytterligare vinkel utöver den som motsvarar halva sidvinkeln. Genom att låta denna extra vinkel motsvara marklutningen sedd utmed syftlinjen är det möjligt att på ett enkelt sätt kompensera för marklutningen hos ett instrument av panoramatyp vars sidaxel är parallell med vapnets sidaxel och vars höjdaxel är vinkelrät däremot.

Både siktets topp och dess topprisma är för övrigt servostyrda så att syftlinjen kan styras inom I 1800 i sida och ett lämpligt omrâde, säg i 1o° i höjdled.

I figur 3 visas utseendet hos den nya varianten av riktinstrument vilket är fast monterat på ett underlag 13 så att dess sidaxel är parallell med vapnets sidaxel och dess höjdaxel vinkelrät däremot.

Instrumentet omfattar en vridbar yttre topp 14 och ett sikteshus 15 vilket innefattar bildvändningsoptiken samt servon. Själva kikarenheten 16 är placerad under bildvändningsoptiken. Vidare ingår en presenta- tionsenhet samt okular 17 i vilket operatören kan betrakta målbilden.

I figur 4 visas ett blockschema över riktinstrumentet och relaterade systemkomponenter. De storheter som ingår i figuren defineras enligt följande. Åßg Eldrörets bäring, föreskriven eller momentan U Eldrörets uppsättning (elevation), föreskriven eller momentan Sv Siktestoppens vridning, sidvinkel hv Syftlinjens höjdvinkel relativt siktet (årr Bäring till riktningsreferens mlo Syftlinjens marklutning (roll) vid inställning sid- vinkel noll och höjdvinkel noll relativt vapnets över- lavett no Syftlinjens terrängvinkel (tipp) vid inställning sid- vinkel noll och höjdvinkel noll 7905245-2 6 ml resp n Som ovan men vid godtyckliga värden av Sv och hv nrr Terrängvinkel till riktningsreferensen Å g Eldrörets elevation relativt överlavetten Systemet består av följande huvuddelar. En panel 1.8 med inställnings- organ 19-22 för storheterna ßgin, Uin, ß rr och nrr samt för funk- tionsmod 23 och dessutom med en mottagare 24 för mottagning av data från centralinstrument mm. Panelen är ansluten till en beräknings- enhet 25 vilken är anordnad att utföra erforderliga beräkningar.

Beräkningsenheten 25 är i sin tur ansluten till ett panoramasikte 26 av det ovan beskrivna slaget vilket innefattar servon för styrning av sid- och höjdrörelser, en servostyrd bildkorrigeringsanordning samt presentäionsenhet 27.

Pâ siktets underdel är vidare anordnad en pendelenhet 28 för avkänning av syftlinjens marklutning och terrängvinkel (mlo resp no), vilka värden tillföres beräknzingsermeten- Till beräkningsermeten är vidare ansluten en vinkelgivare 29 vilken avkänner eldrörets momentana elevation rela- tivt överlavetten .

Systemet fungerar därvid enligt följande. Det förutsättes att vapnet riktas eller styres i sina egna vinklar, dvs ßg ochÅg och att funk- tionsmodomkopplarenn23 är inställd för normal funktion. Den önskade bäringen (ßq) och elevationen (Åg) kan överföras från centralinstru- mentet direkt via datamottagaren 24' till beräkningsenheten 25. Alter- nativt kan värdena telefoneras till operatören varvid beräknings- enheten via en omkopplare 30 anslutes till inställningsorganen 19 och 20 för manuell inställning av önskad bäring och elevation (ßg in resp U in). Därefter inställes riktreferensbäringen (ß rr) och terräng- vinkeln till riktningsreferensen genom inställningsorganen 21 resp 22.

Med hjälp av dessa värden kan beräkningsenheten utföra en beräkning av den erforderliga sid- och höjdvinkeln (Sv resp hv) och vinkeln ml, vilka värden överföres till siktet 26 och inställes automatiskt av s iktets servon .

Operatören riktar därefter pjäsen i sida med ordinarie metoder, så att riktreferensen observeras inom siktets synfält. Härefter justeras in- ställningen av terrängvinkeln (nrr) . Systemet beräknar därvid vink- larna sv, hv och ml kontinuerligt. Operatören styr pjäsen i sidled så att de inledningsvis definierade villkoren uppfylles vid jämförelse med streckskala och projektorbild. Operatören observerar i presenta- 7905245-2 tionsenheten börvärdet och momentanvärdet av eldrörets elevation relativt överlavetten (Äg). Pjäsen höjdriktas sedan till dess momentan- värdet överensstämmer med bärvärdet och slutligen kontrolleras inrikt- ningarna.

Då systemet och vapnet måste användas för direkt riktande och eldgiv- ning mot ett synligt mål, ett pansarfordon e d, kopplas funktions- modomkopplaren till läget "Direkt" varvid beräkningsenheten 25 om- kopplas så att sidvinkeln (Sv) är noll och höjdvinkeln (hv) =)\g momentan. Beräkning och inställning av ml kvarstår. Streckskalans mitt är nu parallellställd med eldrörsriktningen och eldröret kan därför direktriktas mot målet. Vertikal uppsätting kan bedömas och uttagas mot lämplig horisontell rits i siktet.

Claims (2)

7905245-2 2 PATENTKRAV

1. Automatiskt riktinstrument för en artilleripjäs, vars eldrör skall inriktas i en föreskriven riktning i såväl hori- sontalplanet som vertikalplanet omfattande en vridbar siktes- topp och en bildvändningsoptik vilken är anordnad att rotera med halva sidvinkelvridningen för kompensering av den genom siktestoppens sidvridning uppkomna bildrotationen k ä n n e - t e c k n a t a v att bildvändningsoptiken dessutom är an- ordnad att kompensera för marklutningen genom att vridas ytter- ligare en vinkel motsvarande marklutningen, utöver den vinkel som motsvarar halva sidvinkelvridningen.

2. Instrument enligt patentkrav 1 _k ä n n e t e c k n a t a v en pendelenhet (28) för avkänning av syftlinjens marklut- ning och terrängvinkel (mlo respektive no), vilka värden tillföres en beräkningsenhet (25) för beräkning av erforderlig sid- och höjd- vinkel (sv respektive hv) samt marklutningen (ml), vilka värden överföres till instrumentet och inställes automatiskt med hjälp äV SGIVOII .