DE2557317C2 - Meßvorrichtung zur Erfassung und Speicherung des Start-Elevationswinkels eines Raketengeschosses - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßvorrichtung zur Erfassung und Speicherung des Start-Elevationswinkels in einem startenden Raketengeschoß zum Ermitteln und Auslösen bestimmter Schalt- und/oder Stellerfunktionen.

Bei nicht lenkbaren Geschossen ist die erreichte Weite allein von dem Elevationswinkel abhängig, unter welchem das jeweilige Geschoß abgeschlossen wird. Reichweite und Flugzeit hängen direkt voneinander ab und können nach den Fallgesetzen mit Hilfe der bekannten Wurfparabel berechnet werden. Diese theoretischen Kenntnisse können darüber hinaus noch durch Versuchsschüsse erweitert werden, womit man insbesondere die Einflüsse der jeweiligen Umgebungsbedingungen erfassen und ebenfalls berücksichtigen kann.

Die zuvor beschriebenen Grundsätze gelten auch für Artillerieraketen, die im Gegensatz zu einfachen Geschossen zusätzlich ein Raketentriebwerk zum Antrieb aufweisen. Bei Artillerieraketen besteht aber der Wunsch, bestimmte Schaltfunktionen, wie z. B. das Schärfen des Zünders oder das Einschalten einer Endphasenlenkung relativ spät, und zwar erst kurz vor

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b5 dem Aufschlagen, auszulösen. Zur Erfüllung derartiger Forderungen ist ein Zeitwerk mit einem Funktionsgenerator notwendig, welcher den Zusammenhang zwischen dem Elevationswinkel beim Abschuß und der Flugzeit entsprechend berücksichtigt Es ist daher notwendig, den jeweiligen Elevationswinkel beim Start einer Artillerierakete dieser einzugeben, was mit Hilfe einer Datenübertragungsstrecke durchgeführt werden kann. Da aber eine derartige Datenübertragung bei einfachen Artillerieraketen bzw. bei einfachen Artillerie-Raketenwinkel in igendeiner anderen Form für die Rakete erfaßt werden.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Meßvorrichtung zur Erfassung und Speicherung des Start-Elevationswinkels in einem startenden Raketengeschoß vorzusehen, damit diese Winkelinformationen in der Rakete zum Auslösen bestimmter Schalt- und/oder Steuei funktionen zur Verfügung steht Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst daß die Meßvorrichtung ein sich unter dem Einfluß der Startbeschleunigung entsprechend der Abschußrichtung einstellendes Pendel aufweist, das über ein ein- und auskuppelbares Zwischenglied eine elektromechanische Meßvorrichtung einstellt

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Maßnahme ist es möglich, eine einfache und hinreichend genaue Meßanordnung aufzubauen, welche darüber hinaus den Vorteil hat, daß ein erfaßter und gespeicherter Winkel als elektrisches Informationssignal für die Vorrichtung zur Verfügung steht Hierbei ist es zweckmäßig, das Pendel mit einer in einem Gehäuse gelagerten Welle fest zu verbinden und mit einem auf dieser Welle sitzenden Zahnrad über ein einkuppelbares Zwischenrad ein weiteres Zahnrad anzutreiben, das auf der Stellspindel eines im Gehäuse angeordneten Potentiometers sitzt. Das Zwischenrad kann dabei in vorteilhafter Weise auf einer mindestens einseitig in einer zur Achsrichtung senkrechten Richtung mit begrenztem Hub verschwenkbaren Welle angeordnet sein, auf welche eine derart bemessene Druckfeder einwirkt, daß das Zwischenrad nur unter dem Einfluß der Startbeschleunigung der Rakete sich an das Zahnrad der Pendelwelle und an das der Stellspindel des Potentiometers ankoppelt. Auf diese Weise wird eine Kopplung des Pendels mit der Spindel des Potentiometers nur während der Startphase erreicht und damit eine Speicherung des eingestellten Elevationswinkels erzielt

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine zum Abschuß eingestellte Artillerierakete,

Fig.2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Meßanordnung,

F i g. 3 einen Schnitt UI-III gemäß F i g. 2.

In Fig. 1 ist eine Artillerierakete 10 zu sehen, die in einer nicht näher dargestellten Abschußrampe mit einem für den Abschuß erforderlichen Elevationswinkel λ eingestellt ist. Diese Rakete 10 weist keine Vorrichtungen zur Steuerung auf, so daß ihre Reichweite und Flugdauer allein von dem Elevationswinkel α bestimmt wird. In der Rakete 10 ist eine Meßanordnung 11 vorgesehen, mit der es möglich ist, den Elevationswinkel λ zu erfassen und für eine nach dem Start durchzuführenden Verarbeitung zu speichern. Die Meßanordnung 11 besteht aus einem Gehäuse 12, in das — wie F i g. 2 und F i g. 3 zeigen — ein Potentiometer 13 eingebaut ist. Auf der Stellspindel 14 des Potentiometers 13 sitzt ein Zahnrad 15, das nur während der Beschleunigungsphase der Rakete 10 mit einem

Zwischenrad 16 im Eingriff steht. Dieses Zwischenrad 16 sitzt auf einer Welle 17, welche auf der das Zwischenrad tragenden Seite in einem Querführungslager 18 gelagert ist. Die andere Seite der Welle 17 ist so gelagert, daß sie Schwenkbewegungen mit einem gewissen Hub um dieses Lager ausführen t. ann.

Durch eine Druckfeder 19 wird die Welle 17 in eine Endstellung geschwenkt, in welcher das Zwischenrad 16 von dem Zahnrad 15 des Potentiometers 13 abgekuppelt ist In der anderen Endstellung, die durch Oberwindung der Druckfeder 19 erreichbar ist, kämmen das Zwischenrad 16 und das Zahnrad 15 miteinander. In dieser Endstellung steht das Zahnrad 16 auch mit einem Zahnrad 20 im Eingriff, das auf einer weiteren im Gehäuse 12 auf übliche Weise gelagerten Weile 21 sitzt Diese Welle 21 trägt ein Pendel 22, das normalerweise in Richtung der Schwerkraft weist Wenn aber Beschleunigungen auftreten, dann richtet sich das Pendel 22 in der Beschleunigungsrichtung aus, so daß diese Schwenkbewegung zur Einstellung des Potentiometers 13 benutzt werden kann. Da mit dem Auftreten der S.artbeschieunigung auch die Kraft der Druckfeder 19 überwunden wird und das Zwischenrad 16 in die Zahnräder 15 und 20 eingreift wird der Ausschlag des Pendels 22 auf das Potentiometer 13 übertragen. Ist die Startphase vorüber und die Beschleunigung abgeklungen, dann wird das Zwischenrad 16 von den Zahnrädern 15 und 20 durch die Druckfeder ausgekuppelt, so daß das Zurückschwenken des Pendels 22 ohne Einfluß auf die Einstellung des Potentiometers 13 bleibt. Die Druckfeder und die Massen der Meßanordnung sind so bemessen, daß diese Reihenfolge sichergestellt ist. Nach dem Auskuppeln des Zahnrades 20 bleibt der Start-EIevationswinkel «, den die Rakete 10 beim Start eingenommen hatte, gespeichert, denn das Potentiometer 13 verharrt in der eingestellten Position. Dieser Zustand kann noch dadurch unterstützt werden, wenn der Stellbewegung des Potentiometers 13 eine relativ große Reibung entgegenwirkt Der Winkel α steht somit als elektrische Größe zur Verfügung und kann für die Verarbeitung innerhalb der Rakete, z. B. zum Schärfen und/oder Einschalten einer Endphasenlenkung benutzt werden.

Die zuvor genannte Reibung, welche der Einstellung des Potentiometers 13 entgegenwirkt, kann zweckmäßigerweise auch vorgesehen werden, um ein Ober·

ίο schwingen des Pendels beim Einwirken der Beschleunigung zu dämpfen. Eine derartige Maßnahme wird vorzugsweise an der Stellspindel des Potentiometers 13 vorgenommen. Dadurch wird sichergestellt daß sich das Pendel vor dem Start in Richtung der Schwerkraft frei einstellt.

Die erfindungsgemäße Meßanordnung kann auch in einfacher Weise dadurch aufgebaut werden, daß das Pendel auf einen Mitnehmer, z. B. einen Schleppzeiger, einer entsprechenden elektromechanischen Meßeinrichtung einwirkt. Mit Hilfe der Erfindung ist es somit auf einfache Weise möglich, den Start-Elevationswinkel einer Rakete zu erfassen und für eine in dieser Rakete vorgesehenen Verarbeitung zu speichern.

Die erfindungsgemäße Meßanordnung funktioniert auch dann, wenn ein damit ausgerüstetes Raketengeschoß mit Drall abgeschossen wird. Solch ein Drall kann je nach Einstellung üblicherweise bis zu sechs Umdrehungen pro Sekunde betragen, so daß die infolge der Winkelgeschwindigkeit senkrecht zur Raketenlängsachse auftretende Fliehbeschleunigung in ihrer Auswirkung auf das Pendel berechnet werden kann. Es ist daher möglich, diesem Einfluß bei der Zuordnung der Spannung am Potentiometer 13 entgegenzuwirken unter der Voraussetzung, daß die Pendellänge relativ klein und das Pendel in der Achse des Raketengeschosses angeordnet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Meßvorrichtung zur Erfassung und Speicherung des Start-Elevationswinkels in einem startenden Raketengeschoß zum Ermitteln und Auslösen bestimmter Schalt- und/oder Steuerfunktionen, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung (11) ein sich unter dem Einfluß der Startbeschleunigung entsprechend der Abschußrichtung einstellendes Pendel (22) aufweist, das über ein ein- und auskuppelbares Zwischenglied (16) eine elektromechanische Meßvorrichtung (13) einstellt

2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pendel (22) mit einer in einem Gehäuse (12) gelagerten Welle (21) fest verbunden ist und daß ein auf d'eser Welle (21) sitzendes Zahnrad (20) über ein einkuppelbares Zwiscnenrad (16) ein weiteres Zahnrad (15) antreibt, das auf der Stellspindel (14) eines im Gehäuse (12) angeordneten Potentiometers (13) sitzt

3. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenrad (16) auf einer einseitig in einer zur Achsrichtung senkrechten Richtung mit begrenzten Hub schwenkbaren Welle (17) angeordnet ist, auf welche eine derart bemessene Druckfeder (19) einwirkt, daß das Zwischenrad (16) nur unter dem Einfluß der Startbeschleunigung des Raketengeschosses (10) sich an das Zahnrad (20) der Pendelwelle (21) und an das Zahnrad (15) des Potentiometers (13) ankoppelt

4. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellspindel (14) des Potentiometers (13) mit einer entsprechenden Reibung zur Sicherung des jeweils eingestellten elektrischen Meßwertes versehen ist.

5. Meßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stellspindel (14) des Potentiometers (13) eine Vorrichtung (23) vorgesehen ist, welche zur Dämpfung von Schwingungen des Pendels (22) beim Start «o vorgesehen ist.