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Zieleinrichtung zum Einstellen der Visierlinie beim Geschossabwurf aus Lufdahrzeugen.
Das bisher geübte Zielverfahren beim Geschossabwurf aus Luftfahrzeugen beruht allgemein darauf, dass vom Lotpunkt der Zielstelle aus in Richtung des Zieles um einen, der Wurfweite entsprechenden Betrag vorgehalten wird. Dieses Verfahren kann den Einfluss des Windes kaum in befriedigender Weise berücksichtigen, da die genaue Ermittlung des mit dem Winde veränderlichen Vorhaltewertes und der Vorhalterichtung theoretisch und praktisch auf Schwierigkeiten stösst. Die nachfolgend erläuterte Erfindung besteht in einer Einrichtung, bei der zunächst auf einen, gegen den Lotpunkt der Zielstelle in Mittschiffsrichtung des Luftfahrzeuges verschobenen, ideellen Hilfspunkt zurückgehalten und erst von diesem Hilfspunkt aus in Richtung des Zieles vorgehalten wird.
Die neue Einrichtung lässt eine theoretisch einwandfreie Berücksichtigung des Windeinflusses zu, ohne dass es nötig wäre, Windstärke und Richtung für sich zu ermitteln oder das Ziel in der Windrichtung anzusteuern. Ausserdem lassen sich die Zurückund die Vorhaltestrecke unter jeglicher Vermeidung einer geistigen Tätigkeit ermitteln und mittels einer Zieleinrichtung in einfacher Weise mechanisch einstellen. Die Begründung hierfür ergibt sich aus folgendem :
Man betrachte zunächst die Bewegung des Luftfahrzeuges und des fallenden Geschosses voneinem Koordinatensystem mit senkrechter Z-Achse aus, das sich mit der Luftströmung im Raume fortbewegen und dessen X-Achse die horizontale Richtung der Eigenbewegung des Fahrzeuges gegen die Luft haben möge. Im Augenblick des Abwurfes sei das Fahrzeug auf der Z-Achse in der Höhe H angenommen.
Alsdann stellt sicht der Fall des Geschosses nach Fig. i als eine Kurve Kin der XZ-Ebene dar, deren Verlauf nur von der mit der Geschwindigkeit des Fahrzeuges gegen Luft übereinstimmenden, horizontal gerichteten Anfangsgeschwindigkeit V, und der
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sei gleich R. Verfolgt man nunmehr die Bewegung des genannten Koordinatensystems vom Ziel aus, so findet man, dass sich das System und folglich auch der Endpunkt C der Strecke R, entsprechend der am Ziel wahrnehmbaren Windgeschwindigkeit W und Windrichtung gegen das Ziel fortbewegt.
Damit also letzteres überhaupt von dem Fallgeschoss erreicht werden kann, muss der Auftreffpunkt C zu Beginn des Falles entgegen der Windrichtung um eine Strecke vom Ziel entfernt sein, die gleich dem Weg des Windes bzw. der Verschiebung des Koordinatensystems während der Fallzeit t, also gleich dem Ausdruck W. t ist. Demnach muss beim Zielen von der auf der Z-Achse in der Höhe H befindlichen Zielstelle 0 aus nach einem Punkte Z der XY-Ebene visiert werden, dessen Lage durch die Komponente PC = R auf der X-Achse und CZ = W. t in Richtung des scheinbaren Windes am Ziel festgelegt ist. Die aus Fig. i ersichtliche Projektion dieser Visierlinie OZ ist die Linie PZ.
Die unmittelbare Einstellung dieser Visierrichtung und des Vorhaltebetrages PZ mittels einer Zieleinrichtung würde, wie anfangs schon angedeutet, auf erhebliche Schwierigkeiten stossen. Hier setzt nun die Erfindung ein, indem sie vorschreibt, nicht von dem Lotpunkt P der Zielstelle 0, sondern von dem in Mittschiffsrichtung rückwärts liegenden Hilfspunkt D aus nach dem Ziel Z vorzuhalten. Die Lage des Punktes D ergibt sich dabei aus folgender Betrachtung.
Die horizontale Bewegung der Abwurfstelle 0 gegen das Ziel Z ist die Resultierende V aus der Geschwindigkeit Vo des Fahrzeuges gegen Luft und der Windgeschwindigkeit W (Fig. i).
Die Richtung von F weist von Z aus nach rückwärts auf den Punkt D der X-Achse. Diesem
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und für die projizierte Vorhaitestrecke
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Eine nach diesem Verfahren wirkende Einrichtung ist nun in den Fig. 2 bis 5 und 7 dargestellt.
In Fig. 4 ist a eine durchsichtige Platte aus Glas o. dgl., deren untere Fläche mit der oben erwähnten Hilfsebene identisch ist. Um diese Fläche stets parallel zur Horizontalebene zu erhalten, ist der Rahmen d der Platte a mittels des Kardanringes e in dem Ring f pendelnd aufgehängt ; der Rahmen d wird durch ein Pendelgewicht oder andere Mittel in gleichbleibender Lage zur Horizontalen gehalten. Der Ring. t und somit auch der Rahmen d nebst der Glasplatte a sind in dem Sockel g drehbar, so dass ein auf der unteren Glasfläche eingeritzter Längsstrich x aus der in Fig. 4 gezeichneten Mittellage-Längsrichtung des Flugzeuges-beliebig seitlich herausgeschwenkt werden kann (Fig. 5).
Die Glasplatte a ist ausserdem in der Richtung des Längsstriches mittels der Schraube m verschiebbar ; eine auf der Glasplatte eingeritzte Vorhaltemarke y kann infolgedessen auf den Vorhalteabstand A vom Drehmittelpunkt 0 eingestellt werden.
Die Glasplatte a und mit ihr der Längsstrich x und die Vorhaltemarke y werden gleichzeitig mit der Erdoberfläche durch das oberhalb der Glasplatte in Abstand L angeordnete Diopter p hindurch betrachtet. Das Diopter ist am festen Sockel g angebracht. Es lässt sich mittels der Schraube q in Längsrichtung des Fahrzeuges verschieben und an einer Skala auf den Zurückhaltewert B'einstellen, so dass der Drehmittelpunkt 0 der Glasplatte a eine Horizontal-
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linie ist nunmehr durch den Mittelpunkt des Diopters und die Vorhaltemarke y festgelegt. Das Ziel ist auf dem Längsstrich anzusteuern ; der Abwurf erfolgt, sobald das Ziel die Vorhaltemarke anschneidet.
Zum Einstellen des Zurückhaltewertes
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an der Diopterskala müssen ausser den Konstanten L und M die Werte , < und R bekannt sein. Die Höhe H wird am Barometer abgelesen. Die Geschwindigkeit gegen Luft V, kann für das betreffende Luftfahrzeug als bekannt gelten. In der Regel wird Vo bei horizontaler Fahrt und ein und derselben Schraubenumdrehungszahl nahezu konstant sein. Ein konstantes V, vorausgesetzt, sind die noch übrig bleibenden Grössen t und R reine Funktionen von H und daher kann für den praktischen Gebrauch der ganze Zurückhaltewert B'als Funktion von H aufgefasst werden. Er lässt sich mithin nach Ablesung des Barometers an der zweckmässig nach Höhen eingeteilten Skala des Diopters in einfachster Weise einstellen.
Bei etwaiger Änderung der
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längs der zuletzt genannten horizontalen Kathete JG die Glasplatte a verschoben, so erkennt man, dass diese mit der Vorhaltemarke y die richtige Vorhaltestellung erreicht hat. Das behandelte Vorhaltedreieck braucht in der Zieleinrichtung nicht, wie eben beschrieben, vertikal zu stehen, sondern kann auch z. B. in die Horizontale umgeklappt werden (Fig. 4 und 7).
Wie oben beschrieben, nimmt das Diopter in dem Ausführungsbeispiel an der Pendelbewegung nicht teil. Um trotzdem etwaige Fehler infolge Neigung des Fahrzeuges und des Diopters gegen die stets horizontale Hillsebene zu vermeiden, ist das Diopter in der Nähe des Pendelaufhänuepunktes 0 angebracht. Alsdann können nach Fig. 6 infolge des stets verhältnismässig kleinen Abstandes B'des Diopters p vom Aufhängepunkt 0 nur geringe unschädliche Abweichungen e von der richtigen Visierlinie entstehen. Die Einrichtung kann jedoch auch so
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keit parallel zum Längsstrich x der Glasscheibe a ; durch das Gesichtsfeld bewegen. In'Fig. 2 sind diese Marken auf dem Film c zu denken, der sich über Rollen t und k unmittelbar unter der Glasscheibe bewegt.
Die Marken befinden sich mithin in derselben Ilillsebene, wie die Vorhaltemarke y. Beim Zielen werden die Marken j durch Regeln der Filmgeschwindigkeit so eingestellt, dass sie relativ zu den durch das Gesichtsfeld wandernden Gegenständen der Erdoberfläche
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tragung dieses Geschwindigkeitsmasses auf die horizontale Seite y G'des Vorhaltedreiecks (Fig. ss) ergibt, abgesehen von der einfachen Einstellung der senkrechten Kathete nach der Höhenskala,
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Die Ermittlung und Übertragung des Geschwindigkeitsmasses geschieht rein mechanisch durch die in Fig. 7 dargestellte Einrichtung.
In dieser Figur stellt r eine von einem Uhrwerk oder einer anderen, möglichst gleichmässig wirkenden Vorrichtung angetriebene Planscheibe dar, von der ein auf seiner Achse in Längsrichtung verschiebbares Reibrad s mitgenommen wird. Die Umlaufsgeschwindigkeit des letzteren wird um so grösser, je mehr es mit Hilfe der Schraube t und des Rändelrades m vom Mittelpunkt der Planscheibe r entternt wird. Die Reibrolle s über-
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Geschwindigkeit. Durch die Drehung der Schraubenspindel t wird zugleich mittels einer Kegelradübertragung o. dgl. die Schraubenspindel u gedreht. Diese verschiebt wiederum den Schlitten v und gibt dadurch dem Vorhaltearm b eine der Filmgeschwindigkeit entsprechende Auslage.
Der früher erwähnten Abhängigkeit des Vorhaltearmes von der barometrischen Höhe wird durch Querverschiebung des Anlenkungspunktes E mittels des Querschlittens w und der Schraube l Rechnung getragen. Von dem Vorhaltearm b wird die bei F im Abstande L vom Drehpunkte angelenkte Glasscheibe a mitgenommen.
Die Handhabung der beschriebenen Zielvorrichtung beim Zielvorgang beschränkt sich auf folgende einfachen Tätigkeiten : i. Ablesen der Flughöhe am Barometer und Einstellen des Diopters und der einen Seite zu des Vorhaltedreieckes nach ihren Höhenskalen mittels der Schrauben q und l.
2. Drehen der Glasscheibe a beim Ansteuern des Zieles nach dem Längsstrich x und Einstellen der Wandermarken auf relative Ruhe im Gesichtsfelde mit Hilfe der Schraube m.
3. Abwerfen des Geschosses, sobald das auf dem Längsstrich x anwandernde Ziel die Vorhaltemarke y anschneidet.
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Zur weiteren Vereinfachung der Handhabung können das Einstellen des Diopters und der Seite 0/'des Vorhaltedreie'kes durch Kuppeln der Einstellschrauben und miteinander vereinigt werden. Das Einstellen beider Werte geschieht alsdann nach einer und derselben Skala mit einem einzigen Handgriff. Schliesslich lässt sich auch das Barometer so anbringen, dass sein Zeiger über der gleichen Skala spielt. Dann erübrigt sich zum Einstellen des Diopters und der vertikalen Seite des Vorhaltedreieckes das Ablesen der Skala ganz und es braucht nur die Ein- stellmarke der Skala mit dem Barometerzeiger zur Deckung gebracht zu werden.
Diese Ein-
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Es dürfte ohne weiteres einleuchten, dass die hier beschriebene Zieleinrichtung nicht das einzige Mittel zur Ausübung des zu Anfang erläuterten Verfahrens darstellt, sondern dass diesem
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es können hierzu unter anderem die bekannten Vorrichtungen-dienen, welche auf einer Messung der zum Durchlaufen des Zieles durch ein Parallelfadensystem erforderlichen Zeit beruhen.
Oder es kann zum gleichen Zweck ein Zielfaden dem Ziel während eines bestimmten Zeit- abschnittes nachgeschoben und die Verschiebung auf die Seite'G'des Vorhaltedreieckes über- tragen werden o. dgl. Auch lässt sich die Vorrichtung so einrichten, dass an Stelle des Diopters und Fadenkreuzes eine Fernrohrvisiereinrichtung tritt. Ein Ausführungsbeispiel einer solchen ist in den Fig. 8 und 9 dargestellt.
Diese Einrichtung ist aus der beschriebenen Dioptervorrichtung dadurch entstanden, dass ein Fernrohr mit seiner Achse in die durch Diopteröffnung und Wandermarke gebildete Linie gebracht ist. Zu diesem Zwecke ist das Fernrohr in einem oberen Punkte 0 seiner Achse und in einem unteren Punkte E beweglich mit einem durch ein Pendelgewicht o. dgl. stets in die gleiche Lage eingestellten Körper 1 verbunden. Der obere Anlenkungspunkt 0 ist in gleicher Weise wie früher das Diopter/) in Längsrichtung des Fahrzeuges verschoben. Der untere An- lenkungspunkt E lässt sich in gleicher Weise wie früher die Glasplatte a mit der Vorhaltemarke y und dem Wandermarkensystem j um eine Vertikalachse schwenken und ausserdem radial verschieben.
Die durch einen regelbaren selbsttätigen Antrieb bewirkte Radialverschiebung ermöglicht es, das Ziel im Gesichtsfelde dauernd in relativer Ruhe zu einem Fadenkreuz 2 zu halten. An dem ebenfalls an dem pendelnden Körper 1 angelenkten, von der Fernrohrbewegung jedoch unabhängigen Vorhaltearm 3 ist die Vorhaltemarke -1 angeordnet ; sie ragt von aussen in die Fadenkreuzebene des Fernrohres hinein und erscheint im Gesichtsfelde gleichzeitig mit dem betrachteten Gegenstande. Der in einem Schlitz 16 des Fernrohrgehäuses 17 geführter Punkt E, dessen horizontale Verschiebegeschwindigkeit wiederum als Mass für die scheinbare Relativgeschwindigkeit des mit dem Fernrohr anvisierten Erdzieles dient, wird mittels einer Klemmvorrichtung 5 o. dgl. mit einem endlosen Stahlband 6 o. dgl. gekuppelt und von letzterem mitgenommen.
Der Antrieb und die Geschwindigkeitsregelung des Stahlbandes erfolgt in der gleichen Weise wie bei dem Film c in Fig 7 durch eine von dem Reibradgetriebe 10, 11 bewegte Mit- 'nehmertrommel 7. Ein Zahnrad A'und eine mit dessen Achse verbundene Schraubenspindel 9 verschieben zugleich die Reibrolle 10 auf der Planscheibe 11 und den Schlitten 12. Das Geschwindigkeitsmass der Fernrohrbewegung wird mithin bei seiner Einstellung gleichzeitig auf den Schlitten und auf den in einem Schlitz des Vorhaltearmes 3 gleitenden Zapfen 13 als horizontale Verschiebung übertragen. Der Zapfen 13 kann ausserdem mit Hilfe des durch eine Schraube 14 verstellbaren Schlittens 15 nach einer Skala in senkrechter Richtung verschoben werden.
Durch das Zusammenwirken der horizontalen und der vertikalen Verschiebung des Zapfens 13 erhalten der Vorhaltearm 3 und die Vorhaltemarke 4 die durch das früher behandelte Vorhaltedreieck angegebene Vorhaltestellung. Hat man das Ziel mit dem Fernrohr aus grösserer Entfernung aufgesucht, das Fernrohr mit dem Stahlband gekuppelt und die Geschwindigkeit des letzteren so geregelt, dass das Ziel im Gesichtsfelde in relativer Ruhe zum Fadenkreuz verbleibt, so erscheint die Vorhaltemarke nach längerer oder kürzerer Zeit am unteren Rande des Gesichtsfeldes und wandert am Längsfaden entlang dem Ziel entgegen. Sobald Ziel und Vor-
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