SE451504B - Skjuttavla - Google Patents

Description

451 504 10 15 20 25 30 35 2 Vid en föredragen utföringsform är fyra inre mikro- foner anordnade i den akustiska kammaren och anslutna till träfflägesbestämningsorganet, vilket härvid är an- ordnat att fastställa såväl projektilens träffläge som ljudhastigheten i den akustiska kammaren.

Träfflägesbestämningsorganet och projektilhastig- hetsbestämningsorganet är företrädesvis ett och samma organ.

Uppfinningen ska nu beskrivas närmare under hänvis- ning till bifogade ritningar.

Fig 1 visar en skjuttavla enligt föreliggande upp- finning framifrån.

Fig 2 visar den nedre delen av denna tavla i för- storad sektion.

Fig 3 åskådliggör den koniska vågutbredningen för en projektil med överljudshastighet.

Den i fig l och 2 visade skjuttavlan har en främre duk 1 av gummi- eller plastmaterial, vilket är av sådan beskaffenhet, att duken 1 inte rispas upp eller blir fran- sig till följd av genomskjutningar utan åter sluter sig efter varje genomskjutning. Skjuttavlan har också en bakre duk 2 av samma material som den främre duken 1.

Dukarna l och 2, vilka är ogenomsläppliga för ljud, är uppspända på en runtomgàende ram 3, som tillsammans med dukarna 1 och 2 avgränsar en akustisk kammare 4. Fyra mikrofoner 5 är anordnade i den nedre delen av kammaren 4 för att mottaga de ljudvågor som alstras av en mot skjut- tavlan avfyrad projektil då denna når in i kammaren 4.

Dessa ljudvågors utbredning i kammaren 4 är cirkulär med projektilen som centrum. Mikrofonerna 5 är anslutna till ett organ (icke visat), som är anordnat att fastställa projektilens träffläge på basis av skillnader i ljud- vågornas löptid till de fyra mikrofonerna.

I fig 2 visas en mot skjuttavlan avfyrad projektil 6 och dess bana 7. Projektilen 6, som visasfli det ögonblick då dess spets når in i kammaren 4, förutsättes här ha överljudshastighet, och de från projektilspetsen utgående ljudvâgorna utbreder sig därför mot skjuttavlan i form av I! 10 15 20 25 30 35 451 504 3. en kon med konvinkeln 2 a. Dessa yttre ljudvâgor när ej in i kammaren 4, eftersom de stoppas av den ljudogenom- släppliga duken 1. I kammaren 4 utbreder sig de av pro- jektilen 6 alstrade ljudvågorna, såsom nämnts ovan, I cirkulärt med projektilen som centrum. Dessa inre ljud- vágor när de fyra mikrofonerna 5 vid olika tidpunkter, vilka är beroende av projektilens träffläge, dvs avstån- det till respektive mikrofon, och ljudhastigheten i kammaren 4. Utifrån dessa löptidsskillnader och nedan an- 'givna matematiska samband (ekvation I) fastställes pro- jektilens träfflåge av ovannämnda icke visade organ, till vilket mikrofonerna 5 är anslutna. Det fastställda träff- .läget registreras, och skytten erhåller en indikering. därav på en skärm eller remsa.

Ett tänkt träffläge har i det i fig l inlagda ko- ordinatsystemet koordinaterna (x; y), medan de fyra mikrofonerna 5 har koordinaterna (X1: yl), (x2; yz), (x3; y3) och (x4; y4). Följande samband gäller /(x-xi)2 + (y-yi)2 = lv (ti + to) (I) där i = l, 2, 3, 4; v är ljudhastigheten i kammaren 4; to är ljudvàgornas löptid från träfflägespunkten (x; y) till den närmast denna belägna mikrofonen; och ti + to är ljudvàgornas löptid från träfflägespunkten (x; y) till respektive mikrofon. Detta ekvationssystem innehåller så- ledes fyra ekvationer med fyra obekanta, nämligen x, y, to och v. Träffläget (x; y) och den aktuella ljudhastig- heten v i kammaren 4 kan således bestämmas.

I fig 3 àskådliggöres projektilens 6 koniska vågut- bredning framför skjuttavlan. Projektilens överljuds- hastighet betecknas med p och dess vàgutbredningshastig- het parallellt med tavlans plan betecknas med w. Samma ljudhastighet v förutsâttes här föreligga i den akustiska kammaren 4 och utanför tavlan. Eftersom ljudhastigheten i luft är beroende väsentligen endast av temperaturen och praktiskt taget oberoende av lufttryck, lufttäthet och luftfuktighet, förutsättes här således samma temperatur 10 15 20 25 30 35 451 504 4. föreligga i den akustiska kammaren 4 och utanför tavlan.

Skjuttavlan har organ, som är anordnade att hålla luft- temperaturen i den akustiska kammaren lika med lufttempe- raturen i tavlans omgivning. Dessa organ utgöres här av ventilationshàl 8, som är utformade i ramen 3.

Följande samband gäller mellan hastigheterna p, w och v : P = wv (II) Ljudhastigheten v bestämmes enligt ovan (ekvation I), och genom att bestämma vågutbredningshastigheten w paral- lellt med tavlans plan kan således projektilhastigheten p bestämmas. _ Skjuttavlan enligt föreliggande uppfinning har för detta ändamål en vid tavlans framsida anordnad yttre mik- rofon 9, som är fäst vid ramens 3 nedre del medelst en hållare 10. Den yttre mikrofonen 9 är anordnad att mot- taga de ljudvâgor som alstras av en mot tavlan avfyrad projektil med överljudshastighet och är liksom de inre mikrofonerna 5 ansluten till ovannämnda icke visade organ.

Den yttre mikrofonen 9 har i det i fig 1 inlagda koordi- natsystemet koordinaterna (x5; ys), varvid följande sam- band gäller /xx-xswz + 2 = w (ts + to) där liksom ovan (ekvation I) (x; y) är träfflägespunkten (III) och to är ljudvàgornas löptid från träfflägespunkten till den närmast denna belägna inre mikrofonen 5 och där ts till den yttre mikrofonen 9. Träffläget (x; y) och ljud- hastigheten v bestämmes enligt ovan (ekvation I), och våg- + to är ljudvågornas löptid från träfflägespunkten utbredningshastigheten w parallellt med tavlans plan kan sedan beräknas med hjälp av ekvation III. Projektilhastig- heten p beräknas slutligen med hjälp av ekvation II.

Vid en annan typ av skjuttavlor utnyttjas endast tre mikrofoner för träfflägesbestämning. Vid sådana 10 15 5 skjuttavlor kan ljudhastigheten v inte bestämmas med hjälp av ovanstående ekvation I utan utnyttjas en sepa- irat anordning för denna bestämning. En sådan anordning kan bestå av sändare och mottagare. Med kännedom om ljud- hastigheten v bestämmes träffläget (x: y). Därefter be- räknas vâgutbredningshastigheten w och projektilhastig- heten p på ovan beskrivna sätt med hjälp av ekvation III resp II. ' Med den visade placeringen av den yttre mikrofonen 9 vid skjuttavlans nedre del och med den angivna defini- tionen av to blir ts normalt negativ, eftersom den yttre mikrofonen 9 härvid normalt aktiveras före samtliga inre mikrofoner 5. to kan naturligtvis definieras på annat godtyckligt sätt för att bilda en bestämd tidreferens, till vilken de olika mikrofonernas aktiveringstidpunkter relateras.

Den beräknade projektilhastigheten p registreras och kan liksom träffläget indikeras för skytten pà en skärm eller remsa.

Claims (1)

1. 451 504 Patentkrav .qi Skjuttavla av det slag som har en akustisk kammare (4), i vilken inre mikrofoner (5) är anordnade för att mottaga de ljudvågor som alstras av en mot tavlan avfyrad projek- til (6) då denna når in i kammaren, varvid dessa mikro- foner är anslutna till ett träfflägesbestämningsorgan, som är anordnat att fastställa projektilens träffläge på basis av skillnader i ljudvågornas löptid till mikrofonerna, k ä n - n e t e c k n a d därav, att en yttre mikrofon (9) är an- ordnad vid skjuttavlans framsida, väsentligen i skjuttav- lans framsidas plan, för att mottaga de ljudvågor som alstras av en mot tavlan avfyrad projektil (6) med överljudshastig- het och är ansluten till ett projektilhastighetsbestäm- ningsorgan, som är anordnat att faställa den mot tavlan avfyrade projektilens överljudshastighet på basis av pro- jektilens träffläge och ljudvågornas löptid till den yttre mikrofonen (9). Skjuttavla enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att organ är anordnade att bestämma ljudhastigheten i den akustiska kammaren (4) och att organ (8) är anord- nade att hålla lufttemperaturen i den akustiska kammaren väsentligen lika med luftemperaturen i tavlans omgivning. Skjuttavla enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e - t e ck n a d därav, att fyra inre mikrofoner (5) är an- ordnade i den akustiska kammaren (4) och anlsutna till' träfflägesbestämningsorganet, vilket härvid är anordnat att fastställa såväl projektilens träffläge som ljudhas- tigheten i den akustiska kammaren. Skjuttavla enligt något av patentkraven 1-3, k ä n n e- Q t e c k n a d därav, att träfflägesbestämnings- organet och projektilhastighetsbestämningsorganet är ett F och samma organ.