Apparat zum Einstellen des Vorhaltewinkels beim Beschiessen von beweglichen Zielen. Die vorliegende Erfindung betrifft einen Apparat zum Einstellen des Vorhaltewinkels beim Beschiessen von beweglichen Zielen, wie Flugzeugen, der einerseits einen Multi plizierapparat enthält, der gestattet, die Ge schwindigkeit des Ziels mit dem umgekehr ten Wert der Mittelgeschwindigkeit des Ge schosses zu multiplizieren, anderseits ein Taucherlineal enthält, das parallel mit dem Kurs des Ziels einzustellen ist.
Der Apparat nach der Erfindung ist da durch gekennzeichnet, dass er mit Organen versehen ist, die gestatten, ein verkleinertes, umgekehrtes Bild des gedachten Dreiecks darzustellen, das durch die Verbindungslinie zwischen einem Punkt der Waffe, dem Punkt, wo das Ziel sich befindet, wenn das Geschoss die Waffe verlässt, und dem Treff punkt gebildet wird.
Die Erfindung wird in der nachstehen den Beschreibung anhand einer auf der bei liegenden Zeichnung dargestellten Ausfüh- rungsform. des Apparates erläutert. Fig. 1 bis 5 veranschaulichen graphisch wie die Schussdaten bei einem Apparate nach der Erfindung erhalten werden. In. Fig. 1 und 2 wird angenommen, dass das Ziel sich auf konstanter Höhe bewegt. In Fig. 3 bis 5 wird angenommen, dass das Ziel sich in Winkel gegen die Horizontalebene bewegt.
In Fig. 1 bis 5 bezeichnet 0 einen im Verhältnisse zum Feuerrohr der Waffe festen Punkt.<I>TG</I> bezeichnet eine im Appa rat im Punkte T drehbar .gelagerte Achse, die parallel mit dem beobachteten Kurs des Ziels eingestellt wird. Der Apparat wird derart auf der Waffe angebracht, dass der Punkt T in der Achse der beiden Elevations- zapfen der Waffe liegt. Dadurch wird der Abstand<I>TO</I> konstant.
F bezeichnet die Lage des Ziels im Feuerungsaugenblick. Es wiH angenommen, dass das Ziel sich längs der Linie FE bewegt. Die Waffe soll nun so äerichtet werden, dass das Geschoss mit dem Ziel im Punkte E zusammentrifft. Wenn ein Ziel zu beschiessen ist, werden die Zielfernrohre und damit die Waffe gegen das Ziel gedreht.
Nachdem wird das Ziel mittels des Fernrohres genau verfolgt. Die Aufgabe des Apparates besteht nun darin, die Visierlinie, das heisst die Verbindungs linie Ziel-Fadenkreuz durch den Punkt 0 relativ zur Rohrachse der Waffe so zu ver schieben, dass, wenn die Visierlinie durch den Punkt 0 durch das Ziel geht, das Feuer rohr die erforderliche Einstellung senkrecht und seitlich hat, damit das Geschoss, das Ziel im Punkte E treffen wird.
Zu diesem Zweck soll der Apparat durch Einführen des Abstandes des Treffpunktes E, der Ge schwindigkeit des Ziels unter Berücksichti- gung der Fahrtrichtung selbsttätig den Auf satzwinkel und die Vorhaltewinkel senk recht und seitlich ausrechnen und liefern.
Es wird angenommen, das Ziel bewegt sich in Fig. 1 mit .der Geschwindigkeit V m/Sek. und das Geschoss, mit der Mittel- geschwindigkeit Wm m/Sek. Es wird ange nommen, das Ziel bewegt sich von F bis E und das Geschoss von 0 bis E während der Zeit t Sek.
Also<I>FE = V. t</I> und 0E <I>-</I> W. <I>. t.</I>
Da die Dreiecke OFE und OTG ähnlich sind, erhält man:
EMI0002.0029
Wird der konstante Abstand 0T mit 1c und der gesuchte Abstand GT mit<I>x</I> bezeich net erhält man also:
EMI0002.0033
woraus
EMI0002.0034
Aus dem vorstehenden ,geht hervor, @dass der Winkel FOE derjenige ist, um welchen die Waffe vor das Ziel gerichtet werden muss um für die Bewegung,des Ziels wäh rend :der Flugzeit des Geschosses zu. korri gieren.
Wenn das Ziel sich in der Schiessebene bewegt, wird der Winkel FOE der senk- rechte Vorhaltewinkel. Wenn der Kurs des Ziels einen Winkel mit der Schiessebene bil det, so kann der Winkel FOE und damit die Strecke<I>TG</I> in einen Winkel bezw. einer Komponente parallel mit und in einen Win kel bezw. eine Komponente rechtwinklig zur Schiessebene aufgeteilt werden.
Durch eine solche Aufteilung erhält man dann den senk rechten bezw. seitlichen Vorhaltewinkel.
In Fig. 2 wird angenommen, das Ziel be wegt sich auf konstanter Höhe in der Schiess- ebene in der Richtung gegen die Waffe. Die Achse<I>TG</I> ist parallel mit dem Kurs<I>FE</I> des Ziels eingestellt. a bezeichnet die Flugbahn .des Geschosses. Die Strecke<I>TG</I> und der senkrechte Vorhaltewinkel a .
werden durch den Apparat, wie oben erwähnt, bestimmt. Um das Ziel im Punkte E treffen zu können, muss zu dem Vorhaltewinkel a der Aufsatz winkel ss addiert werden, der dem Abstande 0E entspricht. Wenn der Punkt G um eine Strecke bis zum Punkt Gi erhöht wird, dreht sich die Visierlinie von dem Ziel F weg.
Damit die Visierlinie wieder durch :das Ziel geht, muss die Waffe um den Winkel ss eleviert werden. Dabei bewegt sich der Punkt 0 bis<B>01.</B> Der Aufsatzwinkel ss ist abhängig von dem Abstand vom Ziel (= 0E) und dem Geländewinkel, das heisst dem Winkel der Linie 0E mit der Horizon talebene.
Aus Fig. 2 geht hervor, :dass, wenn die Strecke GGi konstant ist, der Winkel GOGi von einem Maximalwert bei 0 Ele- vation bis zu einem Minimalwert (= 0) bei <B>90'</B> Elevation wechselt.
Es hat sich heraus gestellt, dass der Aufsatzwinkel bei konstan tem Zielabstand sich ungefähr in derselben Weise wie der Winkel GOGi verändert. Man kann :deshalb sagen, dass die Strecke GGi eine Funktion des Abstandes 0E zum Ziele ist, weshalb es nicht nötig ist, eine beson dere Korrektur des Aufsatzwinkels für ver schiedene Geländewinkel in den Apparat ein zuführen.
Die Einstellung des Punktes Gi wird in dem Rechenapparat gleichzeitig mit dem Einstellen der Streck erhalten.
EMI0002.0110
Fig. 3 bis 5 veranschaulichen den Ver lauf, wenn der Kurs des Ziels einen Winkel gegen die Horizontalebene bildet, das heisst wenn das Ziel steigt oder fällt.
Es sind entsprechende Bezeichnungen wie in Fig. 1 und 2 verwendet worden. Fig. 3 zeigt den nicht korrigierten Vorhaltewinkel ai. Um den richtigen Vorhaltewinkel zu bekommen, muss die Achse<I>TG</I> immer im Raume parallel mit dem Kurs des Ziels eingestellt werden.
Die Achse TG wird deshalb zu der mit strichpunktierten Linien angedeuteten Lage gedreht, und Fig. 4 zeigt den Vorhalte winkel a der nun erhalten wird; Fig. 5 ver anschaulicht in derselben Weise wie Fig. 2 die Einstellung des Aufsatzwinkels ss.
Ein Apparat .nach der Erfindung der auf der oben erwähnten Theorie gegründet ist, ist in Fig. 6 bis,8 dargestellt; Fig. 6 ist ein senkrechter Längsschnitt durch den Apparat: Fig. 7 ist ein Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 6; Fig. 8 ist eine Aussenansicht des Appa rates und eines Teils der angeschlossenen Z'isiereinrichtung.
1 bezeichnet das Gehäuse des Apparates, das drehbar um die Welle 3- gelagert ist. \? bezeichnet das so genannte Taucherlineal, das als Schraube ausgebildet ist. Das Taucherlineal 2 ist in einer Brücke 4 drehbar um seine eigene Achsenlinie gelagert. Die Brücke 4 ist im Gehäuse mittels nicht ge zeigter Zapfen drehbar gelagert, deren Achsenlinie rechtwinklig gegen die Dreh achse 3 ist und diese Achse schneidet und durch einen Punkt auf der Achsenlinie des Taucherlineals 2 geht, welcher Punkt dem Punkt T der Fig. 1 bis 5 entspricht.
In Fig. 1 bis 5 geht das Taucherlineal, das der Linie<I>TG</I> entspricht, von dem Zapfenzentrum der Waffe aus, das heisst der Zentrumlinie der beiden Elevationszapfen. Es ist aber aus mehreren praktischen Grün den schwierig den Apparat derart anzuord nen, .dass die Drehachse des Taucherlineals durch das Zapfenzentrum geht. In .der ge zeigten Ausführungsform befindet sich die Drehachse des Taucherlineals in einem Ab stand unter dem Zapfenzentrum in derselben Vertikalebene.
Die Drehachse 3 befindet sich also auch in derselben Vertikalebene wie das Zapfenzentrum. Rein geometrisch ge sehen verursacht diese Verschiebung keine grundsätzliche Änderung in der Wirkung des Apparates, was näher aus der nach stehenden Beschreibung hervorgehen soll.
Durch Drehen des Gehäuses 1 um die Welle 3 und Drehen der Brücke 4 um ihre Zapfen wird das Taucherlineal parallel mit dem beobachteten Kurs des Ziels eingestellt. Das Drehen der Brücke geschieht durch Drehen des Knopfes 7 (Fig. <B>8),</B> dessen Achse 8 in der Brücke gelagert ist (Fig. 6) und ein Zahnrad trägt, das in ein an der Aussenseite des Gehäuses angebrachtes Zahn segment 9 eingreift.
Die Einsteflung wird mittels eines auf dem einen Drehzapfen der Brücke angebrachten Zeigers 5 abgelesen, der mit einem festen winkelgradierten Massstab 6 zusammenwirkt. Die Welle S ist ,durch einen kreisbogenförmigen Schlitz 7.5 in der Wand des Gehäuses hineingeführt.
Wie oben erwähnt, soll nun ein Punkt auf der Achsenlinie des Taucherlineals be stimmt werden, der Odem Punkt G in Fig. 1 bis 5 entspricht und also in einem Abstand von der Drehachse der Brücke 4 liegt, der gleieh dem Abstand<I>TG</I> ist, das heisst
EMI0003.0066
Da W. ,eine Funktion von dem Abstand 0E zum Ziel ist, so folgt daraus, dass<I>TG</I> pro portional zum Quotient von V und dem Ab- staüd 0E ist.
Der Wert von<I>TG</I> wird im Apparat selbsttätig ausgerechnet durch Ein führung der Werte von V und dem Abstand 0E. Der Apparat arbeitet dann mit einer ge wissen Konstanten, die durch die Übertra gungsverhältnisse, zwischen die verschiede nen in den Rechenapparat eingebauten Transrnissionselemente und Gewindesteigun gen bestimmt ist.
Durch Verwendung eines austauschbaren Ablesungsmassstabes für den Abstand 0E zum Ziel kann der Apparat ver schiedenen Anfangsgeschwindigkeiten des Geschosses angepasst werden, was von Beilen- tung bei solchen Waffen ist, bei denen die Anfangsgeschwindigkeit des Geschosses nach einer verhältnismässig geringen Anzahl Schüssen schnell vermindert wird.
Der Abstand des Treffpunktes E, der geschätzt oder mit Hilfe besonderer Instru mente berechnet wird, wird in dem Apparat eingeführt durch Drehen :eines der auf der Welle 10 angebrachten Knöpfe 11, wobei der Abstand auf der oben erwähnten und aus tauschbaren und in Übereinstimmung mit der Anfangsgeschwindigkeit eingeteilten Ab- standsmassstab 12 abgelesen wird, der auf einer mit der Welle 10 durch das Schnecken getriebe 13, 14 zusammengeschalteten Welle 15 angebracht ist.
Die Umdrehung der Welle 15 wird durch .das Zahnrad 16 zu einem Zahnradsektor 17 übertragen, der ein Teil des Multiplizierapparates ist. Der Zahnrad sektor 17 ist durch die Welle 1,8 in dem Ge häuse drehbar gelagert, in dessen Wand eine mit dem Zahnradsektor konzentrische Füh rungsleiste 19 vorgesehen ist, die mit einem kreisbogenförmigen Führungsansatz 20 :des Zahnradsektors zusammenwirkt, so dass eine genaue und sichere Führung :des Zahnrad sektors gesichert wird.
Durch Drehen der Knöpfe 1.1 und Ablesen :des Abstandsmass- stabes 12. erreicht also der Zahnradsektor 17 eine Drehungslage, die bei der bekannten Anfangsgeschwindigkeit des Geschosses dem Abstand des Treffpunktes E entspricht. Diese Drehungslage des Zahnradsektors wird also auch der Durchschnittsgeschwin digkeit Wm des Geschosses in der Gleichung
EMI0004.0023
entsprechen.
Die Geschwindigkeit des Ziels, :die ge schätzt oder mit Hilfe eines besonderen Instrumentes berechnet wird, wird in den Multipliziermechanismus des Rechenapparates eingeführt durch Drehen eines der Knöpfe 21, die auf der im Gehäuse 1 gelagerten Welle 22 befestigt sind.
Die Richtigkeit der Einstellung wird durch Ablesen auf dem Geschwindigkeitsmassstab 23 kontrolliert, der auf einer Welle 24 angebracht ist, die mit der Welle 22, durch ,das Schneckengetriebe 2'5, 26, die Welle 2,7 und das Kegelzahnrad getriebe 2$, 29 zusammengeschaltet ist. Die Drehbewegung :der Knöpfe 21 wird von der Welle 27 aus durch die Zahnräder 30, 31, 32 an das Kegelrad 33 übertragen, das auf der Schraube 34 befestigt ist, deren beide Enden in dem Zahnradsektor 17 drehbar gelagert sind. Eine Mutter 35 sitzt verdrehungssicher aber längsverschiebbar auf der .Schraube 34.
Wenn die Schraube 34 gedreht wird, ver schiebt sich also die Mutter 35 längs der Schraube 34 eine Strecke, die der Umdre hung der Knöpfe 2.1, das heisst der Ge schwindigkeit des Ziels, entspricht.
Die Schraube 34 und die Mutter 35 sind also andere Teile des oben erwähnten Multipli- zierapparates. Die dem Abstand zum Treff punkt entsprechende Drehungslage,des Zahn radsektors 17 und die der Geschwindigkeit des Ziels entsprechende Verschiebung der Mutter 35 werden in dem Multiplizierapparat multipliziert und der Quotient
EMI0004.0049
wird nun folgendermassen auf das Taucherlin.eal 2 übertragen:
Die Mutter 35 ist mit einem Arm 36 versehen, dessen freies Ende drehbar in einer Führungsnabe 37 gelagert ist, die in einer quergehenden geradlinigen Nut 38 einer Kulisse 39 eingepasst ist. Die beiden Enden der Kulisse 39 werden durch die im Gehäuse 1 befestigten parallelen Stangen 40 geführt, so dass -die Kulisse gehoben und ge senkt werden kann.
Die Grösse der Verschie bung der Kulisse .39 wird abhängig sowohl von der Drehungslage des Zahnradsektors 17, wie von der Verschiebung der Mutter ;35 längs der Schraube 34, das heisst von dem Abstand :des Treffpunktes und von der Ge schwindigkeit des Ziels. Die Verschiebung der Kulisse wird gleich dem Produkt der Verschiebung der Mutter 35 aus ihrer niedrigsten Lage und des Kosinus des Win kels der .Schraube 34 gegen die Senkrechte.
Da jeder Abstand einem gewissen Wert der Mittelgeschwindigkeit des Geschosses ent spricht, ist der Abstandsmassstab 12, so ein geteilt, :dass der Kosinus des genannten Win- kels direkt proportional zum umgekehrten Wert der Mittelgeschwindigkeit des Geschos ses zum Ziel ist. Hieraus ergibt sich also, dass die Verschiebung der Kulisse auch pro portiona1 zum Quotient
EMI0005.0003
ist.
Die Kulisse ist mit einer senkrechten Zahnstange 41 versehen, die die Bewegung der Kulisse an die Zahnräder 42, 43 und die Kegelräder 44 und 45 überträgt. Das Kegel rad 45 ist auf dem einen Ende des Tauoher- linea.ls 2 angebracht, das also umgedreht wird, wobei eine auf dem Taucherlineal drehungssicher aufgeschraubte Mutter 46 längs des Taucherlineals um eine Strecke ver schoben wird, die der Verschiebung der Ku lisse 39 entspricht,
wodurch das Zentrum der Mutter 46 auf der Achsenlinie des Taucher lineals eine Lage einnehmen wird, die dem Punkt G in Fig. 1 bis 5 in ähnlicher Weise entsprechen wird wie die Drehachse. des Taucherlineals, wie oben erwähnt wurde, dem Punkt T entspricht. Mit der Mutter 46 ist weiter die senk rechte Stange 47 durch horizontale Zapfen verbunden, so dass die Stange 47 sich nicht um ihre eigene Achse drehen kann.
Das obere Ende 48 der Stange 47 ist mit Gewin den versehen und in der mit Gewinden ver- sehenen Ausbohrung 49 der Hülse 50 einge- schraubt. Auf der Hülse 50 ist ein Sehneckenrad 51 angebracht, so dass die Hülse 50 beim Drehen des Schneckenrades 51 gedreht wird. Wegen der Keilnut 5\? wird dabei die Hülse 50 in ihre Längsrich tung gegenüber dem Schneckenrad 51 ver schoben.
Das Schneckenrad 51 steht in Ein griff mit der Schraube 53, die auf der am Cxehäuse gelagerten uTelle .54 befestigt ist, die beim Drehen der Welle 10 mittels der Abstandseinstellungsknöpfe 11 durch das Kegelzahnradgetriebe 55, 56 gedreht wird.
Das Schneckenrad 51 ist in einem Schlitten 57 gelagert, -der auf Führungen 58 läuft, so dass er zusammen mit der Hülse 50, .der Staue 47 und der Mutter 46 verschoben werden kann. Das ganze ist so angeordnet, dass die Aehsenlinie der Hülse 50 in der Nullage des Apparates die Drehachse des Taucherlineals und das Zapfenzentrum der Waffe schneidet und mit der Drehachse 3 zusammenfällt, welche Lage der Hülse die in Fig. 6 gezeigte ist.
Es wird dann ersichtlich, dass beim Ein- stellen des Taucherlineals parallel mit dem Kurs des Ziels und .der 'folgenden, oben be schriebenen Einstellung der Mutter 46 durch Drehen der Knöpfe 11 und 21 die Hülse 50 s en krecht und seitlich in Übereinstimmuno,
C mit der Lage der Mutter 46 verschoben wird. Die Hülse 50 würde also eine Lage ein nehmen die dem Punkt G in Fig. 1 bis 5 entsprach, wenn die Hülse nicht gleichzeitig mit der Welle 10 zusammengeschaltet wäre.
Wegen dieser Zusammenschaltung wird die Hülse 50 gleichzeitig mit .dem Verschieben ,der Mutter 46 umgedreht, wobei die Hüls 50 wegen der Nichtdrehbarkeit der Stamge 47 um ihre eigene Achse eine .Strecke erhöht oder gesenkt wird, die eine Funktion des Abstandes :des Treffpunktes ist. Wie oben erwähnt, war die Strecke GGi in Fig. 1 bis 5 eine Funktion ausschliesslich des Abstandes des Treffpunktes.
Hieraus ist ersichtlich, dass der Treibmechanismus .der Hülse derart angepasst werden kann, dass die Erhöhung oder Senkung der Hülse 50 dem Abstand GGi entsprechen wird. Die Endlage der Hülse 50, wenn der Apparat eingestellt worden ist, wird also dem Punkt <B>01</B> in Fig. 1 bis 5 entsprechen.
Die Hülse 50 wird durch die Drehung des Gehäuses 1 um die Achse 3, die Ein- stellung des Taucherlineals parallel mit dem Kurs des Ziels und die Einstellung der Knöpfe 11 und 21 nach dem Abstand zum Treffpunkt bezw. der Geschwindigkeit des Ziels eine Lage einnehmen, die den Vorlialte- winkeln senkrecht und seitlich und dem Aufsatzwinkel entspricht. Die Bewegungen der Hülse 50 wird auf die Visiereinrichtung durch den Arm 59 (Fig. 8) übertragen.
Der Arm 59 ist mit der Hülse 50 in einem Punkt 76 auf der Achsenlinie der Hülse drehbar verbunden. Nach dem vorstehenden wird also,der Punkt 76 indem Zapfenzentrum der Waffe liegen, wenn der Rechenapparat sich in der Nullage befindet.
Die Verschiebung des Punktes 76 wird nach der oben beschrie benen Einstellung des Taucherlineals, also der Verschiebung des Punktes G nach Gi, entsprechen. .60 bezeichnet ein Zielfernrohr, das drehbar ist, einerseits um eine horizon tale Achse mittels der Stange 61, anderseits um die senkrechte Achse<B>162</B> durch Drehung der ,Stange 63 um ihre Längsachse.
Das Ge häuse 64 ist drehbar angeordnet, einerseits um eine horizontale Achse, anderseits um die Achse 65. Das Gehäuse 64 erhält seine Dreh bewegung von der Hülse 50 unter Vermitt lung der Stange ss1 und 63 und stellt also das Zielfernrohr 60 -ein in Übereinstimmung mit der Lage der Hülse 50. Die Vorrich tungen zur Übertragung der Bewegungen der Hülse 50 an das Zielfernrohr sind aber nicht Teile der vorliegenden Erfindung und kön nen in jeder geeigneten Weise ausgeführt werden.
Wenn das Geschütz oder das Maschinen gewehr bei ständigem Anvisieren des Ziels gedreht wird, würde auch der Apparat aus .dei eingestellten mit dem Kurs des Ziels parallelen Lage gedreht, wenn nicht eine be sondere Zurückführungsvorrichtung vorge sehen wäre, die den Apparat dreht und ihn in solche Lage gegenüber dem Feuerrohr der Waffe zurückführt, dass der Rechenapparat (das Taucherlineal) fortwährend parallel mit dem Kurs des Ziels bleibt.
Die genannte Zurückführungsvorrichtung besteht aus einer Welle 66, die in einer an dem Gehäuse ange schlossenen Hülle 6 7 gelagert ist und ihre Drehbewegung aus der @Seitenrichtanordnun- gen des Geschützes erhält, und diese Dre hung mittels des Zahnradgetriebes 68, 69 der Welle 70 und des Schneekenradgetriebes 71, 72 an das Gehäuse .des Apparates überträgt.
In dem Schneckenrad 72 ist eine Lamellen kupplung 73 derart angeordnet, dass der Rechenapparat um die Achse 3 gedreht wer den kann gleichzeitig mit der Tätigkeit der Zurückführungsanordnung. Auf der Welle 3 ist zweckmässig ein Handrad 7.1 zur Einstellung der Lamellen kupplung angebracht.
Auf den Zeichnungen ist eine Ausfüh rungsform der Erfindung nur als ein Bei spiel dargestellt. Die verschiedenen Teile können natürlich auch durch andere ersetzt werden. Die verschiedenen Tramsmissions- elemente können durch andere verschiedener Art ersetzt werden. Der Apparat kann selbstverständlich auch mit Einstellungsvor richtungen für verschiedene Korrektionen ergänzt werden.
Apparatus for adjusting the lead angle when shooting at moving targets. The present invention relates to an apparatus for adjusting the lead angle when shooting at moving targets, such as aircraft, which on the one hand contains a multi plizierapparat that allows the Ge speed of the target to be multiplied by the reverse th value of the mean speed of the Ge shot, on the other hand a diving ruler which is to be set in parallel with the course of the target.
The apparatus according to the invention is characterized in that it is provided with organs which make it possible to display a reduced, inverted image of the imaginary triangle formed by the connecting line between a point on the weapon, the point where the target is located the bullet leaves the weapon and the point of impact is formed.
The invention will be described in the following description with reference to an embodiment shown in the accompanying drawing. of the apparatus explained. Figures 1 to 5 graphically illustrate how the shot data are obtained in an apparatus according to the invention. In. Figures 1 and 2 assume that the target is moving at a constant altitude. In Figures 3 to 5 it is assumed that the target is moving at an angle to the horizontal plane.
In FIGS. 1 to 5, 0 denotes a point that is fixed in relation to the firing tube of the weapon. <I> TG </I> denotes an axis rotatably mounted in the apparatus at point T, which is set parallel to the observed course of the target. The device is attached to the weapon in such a way that point T lies in the axis of the two elevation pins of the weapon. This makes the distance <I> TO </I> constant.
F denotes the position of the target at the moment of firing. It is assumed that the target is moving along the line FE. The weapon should now be set up in such a way that the projectile meets the target at point E. When a target is to be shot at, the telescopic sight and thus the weapon are turned towards the target.
After that, the target is followed precisely using the telescope. The task of the device is now to move the line of sight, i.e. the line connecting the target and crosshairs through point 0 relative to the barrel axis of the weapon, so that when the line of sight goes through point 0 through the target, the fire tube has the required vertical and lateral adjustment so that the projectile will hit the target at point E.
For this purpose, the apparatus should automatically calculate and deliver the angle of attack and the lead angle vertically and laterally by introducing the distance from the meeting point E, the speed of the target, taking into account the direction of travel.
It is assumed that the target moves in Fig. 1 at the speed V m / sec. and the projectile, with the mean speed Wm m / sec. It is assumed that the target moves from F to E and the projectile from 0 to E during the time t sec.
So <I> FE = V. t </I> and 0E <I> - </I> W. <I>. t. </I>
Since the triangles OFE and OTG are similar, we get:
EMI0002.0029
If the constant distance 0T is designated with 1c and the sought distance GT with <I> x </I>, one obtains:
EMI0002.0033
from what
EMI0002.0034
From the above, it can be seen that the angle FOE is the one at which the weapon must be pointed in front of the target in order for the target to move during: the flight time of the projectile. correct.
When the target moves in the firing plane, the angle FOE becomes the perpendicular lead angle. If the course of the target forms an angle with the shooting plane, the angle FOE and thus the distance <I> TG </I> can be converted into an angle or. a component in parallel with and in an angle BEZW. a component can be divided at right angles to the shooting plane.
Such a division then gives the vertical right respectively. lateral lead bracket.
In FIG. 2 it is assumed that the target is moving at a constant height in the firing plane in the direction towards the weapon. The <I> TG </I> axis is set parallel to the <I> FE </I> course of the target. a denotes the trajectory of the projectile. The distance <I> TG </I> and the vertical lead angle a.
are determined by the apparatus as mentioned above. In order to be able to hit the target at point E, the attachment angle ss must be added to the lead angle a, which corresponds to the distance 0E. When point G is increased a distance to point Gi, the line of sight rotates away from target F.
So that the line of sight goes through again: the target goes, the weapon must be elevated by the angle ss. The point 0 to <B> 01 moves. </B> The attachment angle ss depends on the distance from the target (= 0E) and the angle of the terrain, i.e. the angle of the line 0E with the horizontal plane.
From FIG. 2 it can be seen that, if the distance GGi is constant, the angle GOGi changes from a maximum value at 0 elevation to a minimum value (= 0) at <B> 90 '</B> elevation.
It has been found that the attachment angle changes approximately in the same way as the angle GOGi at a constant target distance. One can therefore say that the distance GGi is a function of the distance 0E to the target, which is why it is not necessary to introduce a special correction to the attachment angle for different terrain angles in the apparatus.
The setting of the point Gi is obtained in the calculator simultaneously with the setting of the stretch.
EMI0002.0110
Fig. 3 to 5 illustrate the course when the course of the target forms an angle to the horizontal plane, that is, when the target rises or falls.
Corresponding designations as in FIGS. 1 and 2 have been used. 3 shows the uncorrected lead angle ai. In order to get the correct lead angle, the <I> TG </I> axis must always be set in space parallel to the course of the target.
The axis TG is therefore rotated to the position indicated by dash-dotted lines, and FIG. 4 shows the lead angle a which is now obtained; Fig. 5 ver illustrates the setting of the attachment angle ss in the same way as FIG.
Apparatus according to the invention based on the above-mentioned theory is shown in Figs. 6 to 8; Fig. 6 is a vertical longitudinal section through the apparatus: Fig. 7 is a section along the line VII-VII in Fig. 6; Fig. 8 is an exterior view of the apparatus and a portion of the attached Z'iziereinrichtung.
1 designates the housing of the apparatus, which is rotatably mounted around the shaft 3-. \? refers to the so-called diving ruler, which is designed as a screw. The diving ruler 2 is rotatably mounted in a bridge 4 about its own axis line. The bridge 4 is rotatably mounted in the housing by means of not ge shown pins whose axis line is perpendicular to the axis of rotation 3 and this axis intersects and passes through a point on the axis line of the diving ruler 2, which point is the point T of FIGS. 1 to 5 corresponds.
In FIGS. 1 to 5, the diving ruler, which corresponds to the line <I> TG </I>, starts from the pin center of the weapon, that is to say the center line of the two elevation pins. For several practical reasons, however, it is difficult to arrange the apparatus in such a way that the axis of rotation of the diving ruler goes through the center of the pin. In .der shown embodiment, the axis of rotation of the diving ruler is in a stand from under the pin center in the same vertical plane.
The axis of rotation 3 is therefore also in the same vertical plane as the journal center. In purely geometrical terms, this shift does not cause any fundamental change in the operation of the apparatus, which should emerge from the description below.
By rotating the housing 1 around the shaft 3 and rotating the bridge 4 around its pin, the diving ruler is set parallel with the observed course of the target. The bridge is turned by turning the button 7 (Fig. 8), the axis 8 of which is mounted in the bridge (Fig. 6) and carries a gearwheel which is attached to the outside of the housing Tooth segment 9 engages.
The setting is read off by means of a pointer 5 which is attached to one pivot of the bridge and which interacts with a fixed, angularly graduated scale 6. The shaft S is inserted through an arcuate slot 7.5 in the wall of the housing.
As mentioned above, a point on the axis line of the diving ruler is now to be determined which corresponds to point G in FIGS. 1 to 5 and is therefore at a distance from the axis of rotation of the bridge 4, which is equal to the distance <I> TG < / I> is, that is
EMI0003.0066
Since W., is a function of the distance 0E to the target, it follows that <I> TG </I> is proportional to the quotient of V and the distance 0E.
The value of <I> TG </I> is automatically calculated in the device by introducing the values of V and the distance 0E. The device then works with a certain constant that is determined by the transmission ratios between the various transmission elements and thread pitches built into the computer.
By using an interchangeable reading ruler for the distance 0E to the target, the apparatus can be adapted to different initial speeds of the projectile, which is important for weapons in which the initial speed of the projectile is quickly reduced after a relatively small number of shots.
The distance of the meeting point E, estimated or calculated with the help of special instruments, is introduced into the apparatus by turning: one of the buttons 11 mounted on the shaft 10, the distance being based on the above-mentioned and interchangeable and in accordance with the Initial speed graded distance scale 12 is read, which is attached to a shaft 15 connected to the shaft 10 by the worm gear 13, 14.
The rotation of the shaft 15 is transmitted by .das gear 16 to a gear sector 17, which is part of the multiplier. The gear sector 17 is rotatably supported by the shaft 1.8 in the housing, in the wall of which a guide bar 19 concentric with the gear sector is provided, which cooperates with an arcuate guide approach 20: of the gear sector, so that an accurate and safe guide : the gear sector is secured.
By turning the buttons 1.1 and reading: the distance ruler 12, the gear wheel sector 17 thus reaches a rotational position which corresponds to the distance from the point of impact E at the known initial velocity of the projectile. This rotational position of the gear sector is also the average speed Wm of the projectile in the equation
EMI0004.0023
correspond.
The speed of the target: which is estimated or calculated with the aid of a special instrument, is introduced into the multiplier mechanism of the calculating apparatus by turning one of the knobs 21 mounted on the shaft 22 mounted in the housing 1.
The correctness of the setting is checked by reading on the speed ruler 23, which is mounted on a shaft 24 connected to the shaft 22, through, the worm gear 2'5, 26, the shaft 2,7 and the bevel gear transmission 2 $, 29 is interconnected. The rotary movement: the knob 21 is transmitted from the shaft 27 through the gears 30, 31, 32 to the bevel gear 33 which is fixed on the screw 34, both ends of which are rotatably supported in the gear sector 17. A nut 35 is seated on the screw 34 so that it cannot rotate but is longitudinally displaceable.
When the screw 34 is rotated, the nut 35 moves along the screw 34 a distance that corresponds to the rotation of the buttons 2.1, that is to say the speed of the target.
The screw 34 and the nut 35 are therefore other parts of the above-mentioned multiplying apparatus. The rotational position corresponding to the distance to the meeting point, the gear wheel sector 17 and the displacement of the nut 35 corresponding to the speed of the target are multiplied in the multiplier and the quotient
EMI0004.0049
is now transferred to Taucherlin.eal 2 as follows:
The nut 35 is provided with an arm 36, the free end of which is rotatably mounted in a guide hub 37 which is fitted into a transverse straight groove 38 of a link 39. The two ends of the link 39 are guided through the parallel rods 40 fixed in the housing 1, so that the link can be raised and lowered.
The size of the displacement of the backdrop .39 is dependent both on the rotational position of the gear sector 17 and on the displacement of the nut; 35 along the screw 34, that is, on the distance: the meeting point and the speed of the target. The displacement of the backdrop is equal to the product of the displacement of the nut 35 from its lowest position and the cosine of the angle of the .Schraub 34 against the vertical.
Since every distance corresponds to a certain value of the mean velocity of the projectile, the distance scale 12 is divided in such a way that the cosine of the angle mentioned is directly proportional to the inverse value of the mean velocity of the projectile to the target. It follows from this that the shifting of the backdrop is also proportional to the quotient
EMI0005.0003
is.
The gate is provided with a vertical rack 41 which transmits the movement of the gate to the gears 42, 43 and the bevel gears 44 and 45. The bevel wheel 45 is attached to one end of the Tauoherlinea.ls 2, which is therefore turned around, with a nut 46 screwed onto the divers ruler so that it cannot rotate, being displaced along the divers ruler by a distance that corresponds to the displacement of the link 39 ,
whereby the center of the nut 46 will occupy a position on the axis line of the diver's ruler which will correspond to point G in Figures 1 to 5 in a manner similar to the axis of rotation. of the diving ruler, as mentioned above, corresponds to point T. The vertical rod 47 is further connected to the nut 46 by horizontal pins so that the rod 47 cannot rotate about its own axis.
The upper end 48 of the rod 47 is threaded and screwed into the threaded bore 49 of the sleeve 50. A tendon gear 51 is attached to the sleeve 50 so that the sleeve 50 is rotated when the worm gear 51 is rotated. Because of the keyway 5 \? the sleeve 50 is in its longitudinal direction by the worm wheel 51 pushed ver.
The worm wheel 51 is in a grip with the screw 53, which is attached to the UTelle .54 mounted on the housing and which is rotated by the bevel gear 55, 56 when the shaft 10 is rotated by means of the distance adjustment buttons 11.
The worm wheel 51 is mounted in a slide 57 which runs on guides 58 so that it can be moved together with the sleeve 50, the ram 47 and the nut 46. The whole is arranged so that the axis line of the sleeve 50 in the zero position of the apparatus intersects the axis of rotation of the diving ruler and the pin center of the weapon and coincides with the axis of rotation 3, which position of the sleeve is that shown in FIG.
It can then be seen that when the diving ruler is set parallel to the course of the target and the following setting of the nut 46, as described above, by turning the knobs 11 and 21, the sleeve 50 is vertically and laterally in correspondence,
C is shifted with the position of the nut 46. The sleeve 50 would therefore take a position that corresponded to point G in FIGS. 1 to 5 if the sleeve were not connected together with the shaft 10 at the same time.
Because of this interconnection, the sleeve 50 is rotated at the same time as the movement of the nut 46, with the sleeve 50 being increased or decreased a distance due to the non-rotatability of the stem 47 around its own axis, which is a function of the distance: the point of contact. As mentioned above, the distance GGi in FIGS. 1 to 5 was a function exclusively of the distance from the meeting point.
It can be seen from this that the drive mechanism of the sleeve can be adapted in such a way that the increase or decrease in the sleeve 50 will correspond to the distance GGi. The end position of the sleeve 50 when the apparatus has been adjusted will thus correspond to point 01 in FIGS. 1 to 5.
The sleeve 50 is moved by the rotation of the housing 1 about the axis 3, the setting of the diving ruler parallel to the course of the target and the setting of the buttons 11 and 21 according to the distance from the meeting point. Assume a position corresponding to the speed of the target, which corresponds to the forward angles perpendicular and to the side and the top angle. The movements of the sleeve 50 are transmitted to the sighting device through the arm 59 (Fig. 8).
The arm 59 is rotatably connected to the sleeve 50 at a point 76 on the axis line of the sleeve. According to the foregoing, point 76 will therefore be in the center of the pin of the weapon when the computing device is in the zero position.
The shift of point 76 will correspond to the above-described setting of the diving ruler, that is, the shift from point G to Gi. .60 denotes a telescopic sight which is rotatable, on the one hand around a horizontal axis by means of the rod 61, and on the other hand around the vertical axis 162 by rotating the rod 63 around its longitudinal axis.
The Ge housing 64 is rotatably arranged, on the one hand about a horizontal axis, on the other hand about the axis 65. The housing 64 receives its rotational movement from the sleeve 50 under the mediation of the rod ss1 and 63 and thus sets the telescopic sight 60 -a in accordance with the position of the sleeve 50. The devices for transmitting the movements of the sleeve 50 to the telescopic sight are not part of the present invention and can be carried out in any suitable manner.
If the cannon or machine gun is rotated while constantly aiming at the target, the apparatus would also be rotated from the set position parallel to the course of the target, unless a special return device were provided that rotates the apparatus and moves it into such Position opposite the firing tube of the weapon leads back to the fact that the computing device (the diving ruler) remains continuously parallel with the course of the target.
Said return device consists of a shaft 66 which is mounted in a casing 6 7 attached to the housing and receives its rotary motion from the side straightening arrangements of the gun, and this rotation by means of the gear mechanism 68, 69 of the shaft 70 and the Schneekenradgetriebes 71, 72 to the housing .des apparatus transmits.
In the worm gear 72, a multi-disc clutch 73 is arranged in such a way that the computing device can be rotated about the axis 3 at the same time as the operation of the return arrangement. On the shaft 3, a handwheel 7.1 for adjusting the multi-disc clutch is conveniently attached.
In the drawings, an embodiment of the invention is shown only as an example. The different parts can of course also be replaced by others. The various tram mission elements can be replaced by others of different types. The apparatus can of course also be supplemented with setting devices for various corrections.