-
Zum Visieren dienende Einrichtung für Luftschiffe und Flugzeuge. Betrachtet
man, auf einem Luftfahrzeug sitzend, ein Geländebild der Erde, das durch Spiegel,
linsen, Prismen oder andere mit dein Luftfahrzeug starr verbundene Vorrichtungen
entworfen wird, so wandert jeder Gegenstand dieses Geländebildes in den SpiegeIn
usw. ans zwei- Gründen: einmal, weil das Luftfahrzeug sich im Raume über der Rrde
fortbewegt, dann weil es \ eigungen um seine Längs- und Querachse ausführt. Das
Bild eines Geländepunktes wird also entsprechend dem Fortschreiten des Luftfahrzeuges
im Raume zwar - die Spiegel durchwan.:lernd gesehen, es wird aber auch gleichzeitig
in den Spiegeln nach allen Richtringen schwanken, so daß man nicht feststellen kann,
welche Geländepunkte vom Luftfahrzeug wirklich überflogen werden und welches der
Kurs ist. Um aus der Verschiebung der Geländebilder in den Spiegeln usw. auf die
Fortbewegung des Luftfahrzeuges im Ratun-j und auf seinen Stand über den einzelnen
Geländepunkten schließen zu können, m.uß man erst den Einfluß der Schwankungen des
Luftfahrzeuges auf das in den Spiegeln erscheinewle Geländebild ausschalten. Die
hierzu dienende Einrichtung bildet den Kern des Gegenstandes der Erfindung. Sie
gestattet, folgernde Aufgaben zu lösen: i. den immer genau senkrecht unter dem Luftfahrzeug
befindlichen Punkt und damit auch die Fluglinie zu sehen und zu bestimmen; wenn
ein Objekt genau -überflogen werden soll, das Einschlagen und Einhalten des richtigen
Kurses. zu ermöglichen und die Größe der Kursabweichung zu bestimmen; - 3. festzustellen,
ob -dajs Luftfahrzeug wagerecht fährt, und wie- groß die Neigung seiner Längsachse
ist.
-
Fügt man noch weitere Vorrichtungen als Ergänzung hinzu, welche für
sich -allein nicht brauchbar sind, so vermag man noch die weiteren Aufgaben zu lösen:
:f. die horizontale Entfernung des Luftfahrzeuges von einem in der Kursrichtung
auf der Erde liegenden Objekt zu bestimmen; die Entfernung zweier auf der Erde liegender
Punkte voneinander festzustellen; 6. die mittlere Fluggeschwindigkeit zu messen;
die momentane Fluggeschwindigkeit und den zurückgelegten Weg zu messen; B. den richtigen
Augenblick für den Abwurf einer Bombe festzustellen.
-
Werden bei der neuen Einrichtung von Beschleunigungseinflüssen freie
Pendel und die dazu nötigen Erdinduktoren verwend,-t, so wird dadurch der große
Vorteil erzielt, daß die Angaben des Apparates von Beschleunigungen und Kursänderungen
unabhängig und daher viel genauer werden. Gleichzeitig können dann auch noch folgende
Aufgaben gelöst werden: g. -die Beschleunigung des Luftfahrzeuges zu messen und
zu registrieren; io. eine Kontrolle und einen Ersatz für einen Kompaß zu haben und
Kursabweichungen noch anders als unter 3 zu messen; i i. Neigungen .der Querachse
feststellen
zu können, und eine Kontrolle für die unter 3 ermittelten
Neigungen der Längsachse zu haben.
-
Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, Spiegeln, Prismen, Linsen
oder einer Kamera obskura allein oder Kombinationen dieser untereinander immer solche
Bewegungen mit Hilfe von Pendeln zu erteilen, daß in dem letzten dieser Spiegel
usw. oder in dem Gesichtsfelde eines auf diesem Spiegel usw. gerichteten Fernrohrs
sich die Achsensrhwankungen desi Luftfahrzeugs entweder überhaupt nicht bemerkbar
machen, oder doch nur eine Drehung des Geländebildes hervorrufen, deren die Beobachtung
störender Einfluß durch Anwendung eines Richtpendels behoben wird.
-
Die Pendel können gewöhnlicher Bauart sein, falls .die Geschwindigkeitsveränderungen
des Luftfahrzeugesi vernachlässigt werden können und jähe Kursänderungen nicht vorkommen.
Oft aber werden nicht vernachlässigb.are Beschleunigungen vorhanden sein, und dann
muß man im Interesse -genauen Arbeitens von Beschleunigungseinflüssen freie Pendel
sowie Verstärkungsvorrichtungen für den Strom der dann nötigen Erdinduktoren verwenden.
-
Von Beschleunigungseinflüssen freie Pendel, die Anwendung von Erdinduktoren
hierzu und die Verstärkungsvorrichtungen für Ströme hat bereits der Verfasser angegeben.
Alle Pendel der vorliegenden Beschreibung sind gewöhnliche Pendel, welche also bei
jeder Geschwindigkeits- oder Kursänderung gestört werden.
-
. I. Hauptapparat, Lösung der Aufgaben unter i bis 3. Nach der perspektivischen
Fig. i kann eine leichte viereckige Wippe a, die mit den Teilen, die sie trägt,
ausbalanciert ist, sich um die Achse b drehen, die im nachfolgenden als in Richtung
der Längsachse des Luftfahrzeugs aufgestellt angenommen wird. Infolge des an der
Wippe a angebrachten Pendels c stellt sie sich dann unabhängig von den Neigungen
der Querachse des Luftfahrzeugs immer wagrecht`ein, während sie Neigungen der Längsachse
mitmacht. Die Wippe a trägt drei kleine, einander gleiche Spiegel d, e, f,
deren Drehachsen durch die Wirkung der Pendel bei allen Neigungen des Luftfahrzeugs
wagrecht stehen. Von den Ebenen dieser drei Spiegel ist diejenige von d genau unter
q.5° gegen die Horizontalebene geneigt. Spiegel d behält diese Stellung im Rahme
dann bei allen Neigungen .der Querachse -wegen Pendel c und auch bei allen Neigungen
der Längsachse wegen Pendel j -bei. Das gleiche tun die Spiegel e und
f. Die Achsen der drei Spiegel d, e, f sind nämlich unter sich fest
verbunden und werden. gemeinsam von Pendel g gedreht. Die drei auf ihnen sitzenden
Spiegel sind ebenfalls fest miteinander verbunden-, sie können aber mit Hilfe einer
Mikrometerschraube gemeinsam und gleichzeitig gegen ihre Achsen verdreht werden.
Ihre relative Lage zueinander entspricht der Bedingung, daß bei der Fahrt .in jeder
Höhe das Bild. des Objekts zuerst in Spiegel d erscheinen soll, dann nach Durchwanderung
desselben sofort in Spiegel e- und hierauf in d.
-
Die Spiegel h, i, k, die etwas größer sind als d, e, f, sind
mit der Welle fest verbunden und werden mit Hilfe dieser Welle durch Pendel c gedreht.
Der Lichtstrahl, der von ,dem senkrecht unter dein Spiegej d liegenden Punkt l .
des Geländes kommt, wird also z. B. von Spiegel d immer wagrecht auf Spiegel
k geworfen. 1a muß nun automatisch so gedreht werden, daß der Strahl in das totalreflektierende
Prisma in und von da entweder direkt oder zweckmäßig unter Varschaltung eines Fernrohrs
ins Auge des, Beobachters gelangt. Das Fernrohr soll zweckmäßig ein astronöinisches
sein. Prisma und Fernrohr sind fest mit dem Luftfahrzeug verbunden und machen ebenso
wie der vor ihnen sitzende Beobachter alle Schwankungen mit. Damit man auch die
von den Spiegeln e, f und i, k ent`vorfenen Bilder durch das Fernrohr betrachten
kann, werden nach Fig.2 noch zwei totalreflektierende Prismen zz und o angebracht,
von denen jedes um eine horizontale Welle gedreht werden kann. Will man das von
den Spiegeln f und k entworfene Bild durch das Fernrohr betrachten, so dreht man
Prisma o vor das Fernrohr und n in die Strahlen des Spiegels k; will man das Bild
des Spiegels betrachten, so dreht man n in die punktierte Stellung, während o vor
dem Fernrohr stehen bleibt. Zunächst sollen bei der Betrachtung der Wirkungsweise
des ,durch Fig. i dargestellten .Apparates nur die Spiegel d und
h
berücksichtigt wenden: die Wirkungsweise der anderen Spiegel ist die gleiche.
-
Ist weder die L ängs- noch die Querachse des Luftfahrzeugs geneigt,
so stehen .die Spiegel d und Ic in Fig. 3, die eine Ansicht der Fig. i von
vorne darstellt in den Stelhmgen dl und hl und die Wippe a ist wagrecht. Fig. i
und 3 zeigen dann durch den Strahlenverlauf, wie der Beobachter im Mittelpunkt des
auf dem Prisma liegenden Gesichtsfeldes immer das Bild des senkrecht unter dem Spiegel
ä befindlichen Geländepunktes L sieht und wie ihm die Bilder und q1 der links und
rechts von der Flugrichtung liegenden Geländepunkte p und q und die Bilder r' und
.s1 der vor- und rückwärts vom
Luftfahrzeug befindlichen .Punkte
r und s erscheinen. In Fig. 4 ist das Gesichtsfeld, -,v ie es der Beobachter mit
bloßem Auge im Prisma sieht, nochmals heraussgezeichnet, während Fig.5 das Gesichtsfeld
unter Benutzung eines 'astronomischen Fernrohrs zeigt. In den Fig. i bis 5 und 8
bis io soll der mit »Beobachter« bezeichnete Pfeil den Oberkörper des (sitzenden)
Beobachters darstellen.
-
Neigt sich die -Querachse jetzt z. B. mit ihrem rechten Ende nach
abwärts (das Papier der Fig.3 vertikal halten und so weit drehen, bis der rechte.
Teil der mit »Querachse« bezeichneten Linie um 45' unter die Horizontale des Raumes
sich herabgeneigt hat), so stellt sich die Wippe ra infolge des Pend'els.c wieder
wagrecht; Spiegel d ändert hierbei seine Stellung gegen die Wippe nicht (d= immer
noch unter 45° gegen a), während Spiegel h von der nachfolgend -beschriebenen Vorrichtung
um
in die Stellung h@ zurückgedreht wind, wenn die Neigung der Querachse a° betrug.-
Im Raume hat sich dann der Spiegel hl relativ zu seiner Anfangsstellung im ganzen
um
in Richtung der Neigung 'des Luftfahrzeugs gedreht (um a° vor und tun
wieder zurück). Die Spiegelstellungen lt.' und d` zeigen nun, daß man im
Fernrohr trotz der Neigung der Querachse in der Mitte des totalreflektiereniden
Prismas wieder das Bild h des Geländepunktes l sieht und däß p1,
q'; r1, s1 an denselben Stellen des Gesichtsfeldes wie früher erscheinen.
Das gleiche gilt für den Fall, daß sich die rechte Hälfte der Querachse nach aufnärts
bewegt, wobei durch die Wirkung des Pendels-c die Spiegelstellungen h3 und d3 eintreten.
Man erkennt also, .daß trotz der Schwankungen der Querachse .des Luftfahrzeugs die
Bildpunkte im Gesichtsfelde immer an derselben Stelle bleiben.
-
Die Drehung von Spiegel h um die Hälfte des Neigungswinkels der Querachse
wird genauer und reibungsloser als mit einer Zahnradübersetzung _g: i durch eine
lange destängevorrichtung nach Fig. 6 erreicht, deren Grundgedanken Fig. 7 zeigt.
Dreht sich der Arm t infolge :der Wirkung des Pendels c um a° herunter, so dreht
sich die Stange u nur um
herunter, da ß der Peripheriewinkel über dem gleichen Bogen wie a ist. Daß dieses
Gestänge vom Pendel c nach der richtigen Seite gedreht wird, ergibt sich aus folgender
Stichprobe: Senkt sich z. B. die rechte Seite der Querachse des Luftfahrzeugs, so
dreht sich die Wippe und damit der Spiegel h in Fig. 6 in .die durch die gestrichelten
Linien angedeuteten Stellungen, und ein Vergleich mit Fig.3 zeigt, daß dann der
Spiegel h nach der richtigen Seite um
g( dreht wurde. Neigt sich die Längsachse des Luftfahrzeugs, während die Querachse
wagrecht bleibt, so wird immer nur der Drehspiegel d allein von Pendel g gedreht.
Nimmt man einen Grenzfall an, z. B. Abwärtsneigen der Längsachse des Luftfahrzeugs
in der in Fig. 3 gezeichneten Flugrichtung um volle 9o° (die Papierebene der Fig.3
im Raume wagrecht halten), so ist die Stellung des Spiegels h im Raum die in Fig.
3 mit hl bezeichnete, während Spiegel dl" iri dieser Figur um go` nach vorn aus
der Papierebene herausgedreht zu denken ist. In .der Mitte des Gesichfsfeldes würde
dann der Beobachter, der sich um go° zu seiner Linken heruntergedreht hat und in
der Papierebene liegt, zwar auch das Bild des Geländepunktes l sehen, aber die Bilder
aller übrigen Geländepunkte haben sich relativ zu ihm und zum Fernrohr um nahezu
9ö° gedreht.
-
Beweis hierfür z. B., für das Bild des Punktes q (Fig. 3) :
Der vom Geländepunkt q
kommende Strahl läuft von Spiegel dl gebrochen unter
dem vom Geländepunkt 1 kommenden Strahl auf - den Spiegel hl hin. Würde dieser von
Punkt q kommende Strahl im Rahme wagrecht, also dem von I kommenden parallel- sein,
so -#i-ürde er von dem Spiegel hl ebenfalls unter dein von l kommenden Strahl nach
dem Prisma reflektiert werden, und der in der Papierebene liegende Beobachter würde
dann das Bild des Punktes q ohne Fernrohr genau zu seiner Linken, also genau um
9o° gegen früher gedreht sehen. Aus dem gleichen Grunde würde darjn der vom Geländepunkt
p kommende Strahl immer über dem von l kommenden liegen, und der Beobachter würde
ihn ohne Fernrohr zu seiner Rechten sehen. Das Bild des in der Flugrichtung vorausliegenden
Punktes r müßte dem Beobachter unter gleichen Umständen im obersten und das Bild
des Geländepunkten s im untersten Teil des Gesiclitsfelides erscheinen. Der Beobachter
würde ohne Fernrohr das Bild Fig. 8 und mit Fernrohr dasjenige Fig. 9 vor sich sehen.
Bei einer Neigung um 30° erscheint ihm mit Fernrohr dass Bild Fig. io. -Man erkennt,
daß die Bilder im Raume bei allen Neigungen der Längsachse stehen bleiben und sich
nur relativ zurr Fernrohr und zum Beobachter drehen (in Fig. 5, 9 und io ist z.
B. immer q1 oben und p' unten). In Wirklichkeit wird aber der Drehungswinkel der
Bilder bei größeren Neigungen nicht gleich dem Neigungswinkel des Luftfahrzeugs
sein, weil die Divergenz der Strahlen
selbst schon eine kleine Drehung
der Geländebilder zur Folge hat. Z. B. wird nach Fig. 3 der von q kommende Strahl
gegen den von L kommenden, auf den Umfang des Gesichtsfeldes betrachtet, etwas zurück-
oder vorgedreht werden, so daß der gesamte Drehungs-#\-inl:el nicht cgo°, sondern
vielleicht 85° oder 95° ausmacht. Je kleiner die Neigung der Längsachse und je näher
ein Geländepunkt dein Punkt t ist, desto kleiner wird für sein Bild die Abweichung
des Drehungs- vom Neigungswinkel sein. Da bei normaler Fahrt und beim Abwurf einer
Bombe gewöhnlich möglichst wagrecht geflogen wird, so kann die infolge der Divergenz
der Strahlen auftretende Abweichung praktisch vernachlässigt und angenommen werden,
däß das Geländebild für den vor dem Fernrohr sitzenden Beobachter sich um ebensoviel,
aber nach der entgegengesetzten Seite dreht, als `sich die Längsachse des Luftfahrzeuges
geneigt hat (q' z. B. hat sich, während es vom Beobachter in Fig. 5 ganz oben gesehen
wurde, gemäß Fig. 9 nach dessen rechter Seite, also in Uhrzeigerrichtung gedreht,
während die Fahrzeuglängsachse sich entgegen dem Uhrzeiger gedreht hatte).
-
Neigen sich sowohl Längs- als auch Querachse des Luftfahrzeugs, so
arbeiten beide Pendel und beide Spiegel h und d. Die Neigung -der Querachae macht
dabei nichts aus, die Neigung der Längsachse ruft mir eine relative Drehung des
ganzen Geländebildes zum Fernrohr und zum Beobachter hervor.
-
Dreht sich das Luftfahrzeug um die Vertikale des Raumes (Abweichung
vom Kurs), so drehen sich ebenso wie das, Luftfahrzeug die Bildpunkte des Geländes
im Gesichtsfeld. Da aber auch durch Neigungen der Längsachse eine -Drehung ;dier
Bildpunkte eintritt, so muß man zwecks richtiger Erkennung des Kurses feststellen
können, ob diese Drehung von einer Neigung der Längsachse oder von einer wirklichen
Drehung des Luftfahrzeugs oder von beiden gleichzeitig herrührt. Zu diesem Zwecke
ordnet man im -Gesichtsfelde noch eine b_ eweglich gemachte, durch ein Richtpendel
immer wagrecht gehaltene horizontale Linie an und versieht dien Umfang id es Gesichtskreises
mit einer Gradteilung. Der Nullpunkt derselben fängt links auf einer Horizontalen
an und die Teilung erreicht, in Uhrzeigerriditung den oberen Halbkreis bestreichend,
rechts auf der Horizontalen die Zahl i8o. 'Dieselbe Teilung wird für den unteren
Halbkreis durchgeführt, Pendel und horizontale Linie werden zweckmäßig im Innern
des astronomischen Fernrohrs angebracht, und die bewegliche horizontale Linie z.
B. so hergestellt, daß man an einem Bügel einen Spinnwebenfaden ausspannt, der durch
das an dem Bügel angebrachte Richtpendel immer wagrecht gehalten wird.
-
Fährt das Luftfahrzeug ohne Kursänderung und ohne Neigung der Längsachse
wagrecht dahin, so wird z. B. das Geländebild il gemäß Fig. 5 wagrecht, d: h. dem
Spinnwebenfaden entlang wandern unid dieser selbst wird durch die Gerade o und i8o
gehen.
-
Fährt das Luftfahrzeug ohne Kursänderung aber mit Neigung ,der Längsachse,
so dreht sich zunächst, wie aus Fig. 3 ermittelt werden kann, der bewegliche Faden
gegen die durch o° und i8o° gehende Linie und gibt auf der Skala den Neigungswinkel
der Längsachse an. Das Bild il selbst wandert entlang dem beweglichen Faden, da,
wie früher gefunden, bei einer Neigung der Y ängsachse die relative Stellung der
Bildpunkte im Raunie bestehen bleibt. Ist also keine Kursabweichung da, so werden
Bildpunkte wie rl, die früher horizontal durchs Gesichtsifeld gewandert waren, auch
jetzt so wandern.
-
Fährt das Luftfahrzeug mit Kursänderung und .zugleich mit Neigung-
der Längsachse, so gibt wieder die Drehung des beweglichen Fadens auf der Skala
die Größe der Neigung an, während die Abweichung des Geländebildes r' vom beweglichen
Faden die Größe der Kursabweichung ergibt. Zusiammengefaßt erhält man so folgende
Arbeitsweise des Apparates i. Das Bild eines senkrecht unter dem Luftfahrzeug befindlichen
Objekts erscheint trotz allen Schwankungen um Länms@- und Querachse und trotz Drehungen
um die Vertikale immer in der Mitte des Gesichtsfeldes; man kann also den Punkt,
über welchem das Luftfahrzeug sich befindet, sowie die Fluglinie als Aneinanderreihung
dieser Bildpunkte feststellen. (Lösung der Aufgabe i.) 2. Soll genauer Kurs auf
ein Objekt genommen und dasselbe überflogen werden, so sucht man sich zunächst mit
freiem Auge bei der Annäherung an .dasselbe ein Zwischenobjekt aus, welcheisi schätzungsweise
in der Kurslinie liegt, die das Luftfahrzeug einschlagen muß. Dann stellt man die
Prismen ia und o wie in Fig. 2 gezeichnet und: steuert so, daß das Bild des Zwitschenobjektes
sich längs des Spinn.webenfadens verschiebt. Geht dies Bild aus dem Gesichtskreis
heraus, so wird n in die punktierte Lage gedreht und im übrigen wie vorher' verfahren.
Hat man so den Kurs schon ziemlich genau, so dreht man, sobald das Luftfahrzeug
so nahe ist, daß daß Objekt, auf welches Kurs genommen werden soll, selbst in den
Spiegeln erscheinen kann, das Prisma 7a wieder in die Lage, welche Fig.2 zeigt.
Man ändert die Flugrichtung
nun wieder so lange, bis das Bild des
Objekts sich genau längs des Fadens verschiebt und schaltet die Prismen. n und o
wie früher, um das Objektbild fortwährend beobachten zu können. Man bekommt so genauen
Kurs, auf das Objekt und wird es außerdem genau überfliegen, sobald sein Bild im
Mittelpunkt von d erscheint.
-
Soll eine Kursabweichung festgestellt werden, so hat man nur nachzusehen,
wie viel ein Geländebild, das sich bisher auf dem beweglichen. Spinnenweb.enfaden
verschob, von diesem abweicht. Nach den Darlegungen der zwei letzten Absätze wind
Aufgabe 2 gelöst.
-
3 L?m eine Neigung der Längsachse nach Größe und Richtung festzustellen,
hat man nachzusehen, auf welchen Graden sich der bewegliche Faden befindet. Ist
die Längsachse wagrecht, so läuft der Faden durch die Grade o und i 8o. '(Lösung
der Aufgabe 3.) Tritt endlich eine Neigung der Längsachse und gleichzeitig auch
eine Abweichung vom Kurs ein, so wird die Größe und Richtung der Kursabweichung
aus der Abweichung der vorüberziehenden Geländebilder vom beweglichen Spinnenwebenfaden
und die Neigung der Längsachse aus der Drehung des Spinnen.webenfadens auf der Gradteilung
bestimmt. (Gleichzeitige Lösung der Aufgaben 2 und 3.) II. Bestimmung der horizOntalen
Entfernung des Luftfahrzeugs von einem. in der Kursrichtung auf der Erde liegenden-
Objekt, Bestimmung der Entfernung z-,veier auf der Erde liegender Punkte voneinander,
Messung der mittleren Fluggeschwindigkeit.
-
Für diese Zwecke wird die im Fernrohr befindliche Glasscheibe (auf
der die früher erwälmte Gradeinteilung zum Feststellen. von Neigungen angebracht
ist), in mehrere, z. B. nach Fig. i i in 12 konzentrische Ringe geteilt. Durch einen
vertikalen Strich werden diese Ringe dann in 24 Halbkreise zerlegt, so daß eine
Teilung, bestehend aus 24 Halbkreisen, entsteht. Diese werden, wie in Fig. i i dargestellt,
numeriert, und zwar gilt die obere Zeile der Numerierung, wenn das Objekt in Spiegel
h, die mittlere, wenn es in Spiegel i und die untere, wenn es in k erscheint.
Nimmt man für das Fernrohr einen Okulardurchmesser von 3 cm bei einer Fernrohrlänge
von etwa 2o cm an, so wird das Gesichtsfeld für eine Erhebung von H = 2ooo m über
dem Erdboden etwa einem Kreis von 300 m Durchmesser gleich sein. Der Spiegel
e ist nun gegen den Spiegel d so gedreht, daß man in seinem Mittelpunkt bei H =
2000 m ein Objekt sieht, das in der Fluglinie 300 m vorwärts liegt. Nach
demselben Prinzip ist ferner Spiegel f gegen e
gedreht. Legt man durch
den Spiegel d eine horizontale Linie, so erhält man nach Fig. 12 die Stellung des
Spiegels e dadurch, d'aß man sich d und damit die horizontale Linie um
y°
gedreht denkt. Ebenso ist Spiegel f um ö° gegen d gedreht. Gemäß Fig. 12
muß also bei H -ooo m
sein und
also y - 8° 32' und a =z6° q2'.
-
a. Bestimmung der horizontalen Entfernung des Luftfahrzeugs von einem
in der Kursrichtung auf der Erde liegenden Objekt.
-
Das Objekt wird, wenn man auf dasselbe zufährt, j e nach seiner horizontalen
Entfernung vom Luftfahrzeug entweder in Spiegel Ja oder in i oder in
k erscheinen. Demgemäß gilt entweder die obere, oder die mittlere, oder die
untere Zahlenreihe der Fig. i i. Fährt man nun z. B. in H= 195o m Höhe und erscheint
das Objektbild im Fernrohr rechts auf dein vorletzten Ring in Spiegel i, so entspricht.
die Stellung des Objektbildes 35 Teiltangen. Der Durchmesser ,des Gesichtsfelides
hat nun eine Länge von
und da dieser in -2¢ Teile geteilt ist, so entspricht einer Teilung die Entfernung
auf der Erde. Das Luftfahrzeug ist demnach, wenn es im Fernrohr rechts auf dem vorletzten
Ring in Spiegel i erscheint, in diesem Augenblick vom Objekt 12,2 # 35 =,I26 m in
horizontaler Richtung entfernt. Für den pra@ti.schen Gebrauch benutzt man natürlich
Tabellen, welche die Entfernung in Abhängigkeit von der Höhe. und der Anzahl der
Teilungen sofort angeben. Man kann zur Ermittlung der Entfernung aber auch eine
graphische Darstellung z. B. nach dem Prinzip der Fig. 13 benutzen. 1). Bestimmung
der Entfernung zweier auf der Erde liegender Punkte voneinander. Die Messung der
Entfernung geschieht folgendermaßen. Man stellt die Prismen n und o wie in Fig.
2 gezeichnet und fliegt in Richtung der Verbindungslinie der beiden Objekte auf
diese zu. Bald: wird dann das Bild des nächstliegenden dieser Objekte im Spiegel
k erscheinen: Man wartet nun, bis auch das Bild des entfernteren in Spiegel k erscheint
und sucht hierauf festzustellen, an welcher Stelle des Spiegels in diesem Augenblick
das; Bild des ersten Objekts ist. Sind die Objekte nahe beieinander und ist die
Flughöhe
groß, so werden beide Objekte zusammen in Spiegel k erscheinen. Sieht man z. B.
bei H - 3ooo m das eine Bild auf Ring 49 und das andere auf Ring 57,5, so sind sie
57,5 -49 = 8,5 Ringteilen voneinander entfernt. Ihre Entfernung in m läßt sich dann
aus einer Tabelle oder der graphischen Darstellung des Abschnitts a sofort zu i
6o m finden. Bei größerer Entfernung der Objekte wird das zunächstliegende derselben
bereits durch. den Spiegel k hindurchgegangen sein und entweder in Spiegel i oder
h erscheinen: Die Beobachtung wird dann so gemacht, daß man, während das Prisma
n in der ausgezogenen Stellung steht, in einem bestimmten Augenblick abliest, auf
dem wievielten Ring von k dass entferntere Objekt erscheint, dann schnell das Prisma
n in ,die punktierte Stellung dreht, oder wenn dies nicht genügt, noch das Prisma
o wegdreht und feststellt, wo in i oder 1z das B'ild@ d'es nächstliegenden Obj ekts
erscheint. Sieht man z. B. .das Bild des einen Objekts in Spiegel k auf Ring 53
und das Bild des anderen Objekts in Spiegel i auf Ring 2o, so würden die beiden
Objekte
450 - 6r8 m voneinander entfernt sein, wenn die Beobachtung beider g 1 e i c h z
e i t i g erfolgt wäre. Hat man. aber das Bild- dels zweiten Objekts schätzungs=
weise erst ü'2 Sek. später abgelesen als; das Bild des ersten und ist die Fahrgeschwindigkeit
ao m; sek, so wird die richtige Entfernung ungefähr 618 - 30 = 588 In sein.
-
Wäre das erste Bild auf Ring 53 und das zweite a Sek, später in Spiegel
h auf Ring 3 erschienen, so wäre die Entfernung 53 - o - (1:2 -3) = 62 Teilungen
oder i i 6o m gew.esen. Zur Messung noch. etwas größerer Entfernungen wird man die
Flughöhe größer nehmen, während ganz große Entfernungen durch Überfliegen der beiden
Objekte festgestellt werden, indem man den zurückgelegten Weg zwischen den beiden
Objekten mißt. Die Vorrichtungen und die Methode hierzu sind in Abschnitt IIIb enthalten.
c. Messung der mittleren Fluggeschwindigkeit.
-
plan setzt eine Stoppuhr. in dem Augenblick in Gang, in welchem ein
beliebig gewähltes Objektbild in 'einen beliebigen Kreisring eintritt und arretiert
sie, wenn das Objektbild diesen Kreisring wieder verläßt. Auf Grund der verbrauchten
Zeit und der Flughöhe kann lie mittlere Fluggeschwindigkeit dieser Zeit dann aus
Tabellen oder Kurven sofort erhalten werden. Würde z. B. der Kreisring, der durch
Teilung 38 und 58 geht, bei H=i86o min 7 Sek. von einem Objektbild durchlaufen werden,
so wäre; da die Entfernung zwischen den vorgenannten Ringen
beträgt, diemittlere Geschwindigkeit
Bei der praktischen Messung benutzt man zur Feststellung der Entfernung die unter
a erwähnte Tabelle und hat dann die ihr entnommenen Werte nur noch durch die Anzahl
der Sekunden zu dividieren.
-
Durch die in den Abschnitten a, b und c aufgeführten Messungen werden
.die Aufgaben 4., 5 und 6 gelöst. III. Messung der momentanen Fluggeschwindigkeit
und des zurückgelegten Weges.
-
a. Messung der momentanen Fluggeschwindigkeit. i Vor der im Fernrohr
befindlichen Ringteilung läßt man in .einem Schlitz des Fernrohrs einen etwa 3 mm
breiten durchsichtigen Film über zwei Rollen laufen (Fug. 14 und 15).
-
I Dieser Film trägt eine der Ringteilung entsprechende, aber lineare
Teilung und wird von einer -der beiden in Fig. 14 und 15 dargestellten Rollen angetrieben,
die ihrerseits ihren Antrieb unter Vermittlung eines Räderv, erks von einem kleinen
Elektromotor erhält.
-
I Der Elektromotor isst fremd erregt und wird in bekannter Weise mit
Hilfe eines in den Ankerstromkreis und eines vor .das Feld geschalteten Reglers
auf eine solche Drehzahl gebracht, daß ein Strich des Films ebenso schnell läuft
.wie ein irgendwie herawsgegrifi fenes Geländebild. Mit dem Motor ist eine kleine
separat erregte Dynamo gekuppelt, deren Strom in die Spannungsspule eines Gleichstrom-Wattmeters
geleitet wird. Wegen der Kleinheit dieses Stromes und der Konstanz des Feldes der
Dynamo ist deren Strom der Drehzahl proportional. In die Stromspule des Wattmeters
wird ein der Flughöhe proportionaler Strom eingeleitet, welcher dadurch erhalten
wird', daß man von Hand nach Fig. 16 je nach der Flughöhe mehr oder weniger Widerstand:
in einen Stromkreis einschaltet, so däß die Stärke des gelieferten Stromes der Zahl.
der Flughöhe proportional ist. Da nun - ie gleich bewiesen @@ wird - die momentane
Fluggeschwindigkeit in m/sek sich aus
be--rechnen läßt und da der Watmeterausschlag dem Produkt Motordrehzahl - H proportional
ist, so zeigt nach Eichung des \@Tatt-I ineters dasselbe direkt die momentane Geschwindigkeit
in mIsek an. Zur Erkennung der Flughöhe dient 'ein barometrischer Höhenmesser. Die
Feststellung der momentanen
Fluggeschwindigkeit geht nun so vor
sich, daß zunächst der Beobachter des Fernrohrs dem Motor immer eine solche Drehzahl
gibt, daß der Film in jedem Augenblick synchron mit dem Geländebild läuft. Ein zweiter
Beobachter stellt dann unter Ablesung des Höhenmessens ständig die Hebel der Fig.
16 auf die betreffende Höhe ein. Damit erhält das Wattmeter Ströme, welche einerseits
der 1\Iotordrebzahl, anderseits der Flughöhe proportional sind. unid zeigt direkt
die momentane Fluggeschwindigkeit an.
-
Verzichtet man darauf, die momentane Geschwindigkeit ständig angezeigt
zu erhalten und begnügt man sich damit, dieselbe mit Rechenschieber jeden- Augenblick
schnell ausrechnen zu können, so braucht man an Apparaten außer dem Hauptapparat
nur noch den Film, den Elektromotor mit Reguliervorrichtungen und Räderwerk, ein
mit dein Elektromotor zu kuppelndes Tachometer und einen Höhenmesser. Es fallen
dann gegen früher weg-. Der Ortsstromkreis mit Batterie und Widerständen, die Dvnamo
mit' Reguliervorrichtungen und das Gl'eichstromwattmeter. 1). Messung des zurückgelegten
Weges. Hierzu braucht man noch einen Amperestttndenzähler, ferner muß das unter
IIIa erwähnte Wattmeter bzw. Recheniustrurnent finit einer besonderen Einrichtung
versehen werden. Man -bildet nämlich - was bereits bekannt ist - den Zeiger des
Wattmeters al-s: Rohr- aus und läßt Luft auf gegenüberstehende Kontaktvorrichtungen
blasen und hierdurch veränderliche Widerstände in einen Ortsstromkreis _ einschalten.
Dadurch wird ein Strom im Ortsstromkreis entstehen, dessen Stärke der .Zeigerstellung
des Wattineters, also der momentanen Fluggeschwindigkeit proportional ist. Multipliziert
man diesen Strom, d. h. die Geschwindigkeit mit der Zeit, so erhält man den zurückgelegten
Weg. Soll diese Wegmessung z. B. zu dem Zwecke geschehen, um die-Entfernung zweier
weit voneinander liegender Objekte voneinander festzustellen, so sind die. Objekte
zu überfliegen. 1@Iän notiert sich die Angaben d'es Zählers in den Augenblicken,
-%vo_ das erste und das zweite Objekt überflogen werden und erhält aus der Differenz
dieser Angaben dieEntfernung derObjektevoneinander. IV. Vorrichtung zur Bestiminting
des- richtigen Augenblicks für den Abwurf einer Bombe.
-
Die Vorrichtung schließt automatisch im richtigen Augenblick einen
Stromkreis, so claß durch den entstehenden Strom in diesem Augenblick direkt oder
indirekt eine Bom-1;-,nabwurfvorriclitung betätigt wird. Die Vorrichtung, die nur
in 'Verbindung mit dem Hauptapparat arbeiten kann, ist in Fig. 17a und 17b- dargestellt.
-
Von dem Elektromotor, der auch den Film im Fernrohr bewegt, wird'@unter
Vermittlung vün Zahnrädern langsam eine. Welle v angetrieben, die z. B. .oben in
einem Lager a, und unten auf einem Spurzapfen _r laufen kann. Die Umdrehungsgeschwindigkeit
der Welle und der an ihr befestigten Scheibe y ist wegen ihres Antriebs durch den
Motor immer der diomentanen - Gegchwindigkeit des .Luftfahrzeugs proportional. Auf
einem Grundbrett w befindet sich ein etwa., i cm breiter Aufsatz cr@ auf dem, wenn
die Vorrichtung iipch nicht in Tätigkeit ist, eine mit der Kontaktbürste b1 versehene
Stahlklammer cl aufruht. Zwei Federn, f1 f1 wollen die Klammer stets nach der Welle
hin und auf die an den Enden keilförmig abgeschrägte Scheibe y aufziehen, werden
aber daran so lange gehindert, als der Hebel g1 mit seinem umgebogenen Ende noch
die Klammer an der Nase il festhält. Die Scheibe y dreht sich fortwährend. Drückt
man nun auf - d'en Knopf von g1, so wird die Nase il- freigegeben und die Fe-(lern
f1 f1 ziehen sofort die Klammer mit dem Kontakt auf die Scheibe y auf, wodurch die
bisher auf dem Aufsatz a1 ruhende Klammer von der rotierenden Scheibe mitgenommen
wird. Je nach der Stellung, welche man nun einem zwei Kontakte k1 k1 tragenden,
um die Welle v drehbaren Arm ml gibt, wird die Bürste b' früher oder später auf
die -Kontak-te k1 hl auftreffen und durch Vermittlung der Schleifringe 0 jzl einen
Strom schließen, der in diesem Augenblick eine Bombenabwurfvorrichtung betätigt.
Der auf dem -Grundbrett.- befinid.iche Ring v1 trägt eine Teilung und eine genau
gleiche Teilung trägt ein weiterer Ringt', der ebenfalls um die Welle v drehbar
ist. Die Skala von t1 kann gegen diejenige von v1 verdreht und in jeder Lage gegen
dieselbe festgehalten werden.
-
Außer dieser Vorrichtung muß noch ein Ortsstromkreis mit Widerständen
vorhanden sein, "@darnit man immer einen J/f entsprechenden Strom erzeugen kann,
ferner ist das bereits früher erwähnte Wattmeter oder Recheninstrument nötig, welches
Jetzt zur automatischen Anzeige der Weglänge dient, um welche die Bombe bei einer
gewissen Flughöhe unid Fluggeschwindigkeit in der Kursrichtung vorausfallen wird
(»Vorfall« der Bombe). -Für den .richtigen Abwurf der Bomben ist es nun wichtig,
daß man einerseits das Objekt in den Spiegeln bis zum Abwurf genau verfolgen kann,
d. h. daß die »mögliche Beobachtungslänge
« groß genug ist, andererseits
claß inan das Objekt genügend lange vor dem Ab- -wurf in den Spiegeln sehen kann,
um richtigen Kurs herstellen zu können. Damit man beiden Forderungen, bei wechselnden
Fahrhöhen und Fahrgeschwindigkeiten, gerecht werden kann, müesen die Spiegel
d, e,
f ver-S:tellbar sein. Mit einer bestimmten Spiegelstellung,
gekennzeichnet jeweils durch die Größe des Winkels : (s. Fig. 18), kommt man dann
für ein gewisses Intervall von Höhen und Geschwindigkeiten ans, z. B. finit <
=--
31c 26' für Fahrhöhen von iooo bis 1500m bei Geschwindigkeiten von
30 bis 40 m/sek, mit einem s - 24.° 57' für dieselben Fahrhöhen, aber 2o
bis
30 in/sek, Geschwindigkeit usw. Nach diesen Gesichtspunkten ist die nachfolgende
Tabelle zusammengestellt worden, welcher man die vor dem Angriff ungefähr ein7ustellenden
Spiegelstellungen entnehmen kann.
| Fahrhöhe iöoo bis 1500 m |
| bei einer Fahr- tg s der Nullpunkt von t@ |
| geschwindigkeit voll bzw. E wird gestellt auf |
| 1o bis 2o m/selc . . l°8ö 3, @@ 285 |
| 0,467 |
| 20 - 30 . . @@ 40 57, @} 144 |
| 30 _ 40 - o,611 + |
| . {;31°26,i |
| Fahrhöhe 150o bis 2ooo m |
| . . {@ '058xo bis 20 m/sek 15 , 325 |
| 20 - 30 - 0'4o |
| . . 211 |
| 21' 48, |
| 30 . 40 @! 0,516, 95 |
| 27° x8, |
| Fahrhöhe 2ooo bis 4000 m |
| io bis 2o m/sek , . lR 3 35f} ' 369 |
| 20 - 30 °$ 5, 268 |
| 30 - 40 - . . 1f 3 52"} 168 |
| FahrLö'he 400o bis 6ooo m |
| 1o bis 2o m/sek 9 o'168 0 32@ I ;@ 443 |
| 0239 372 |
| 20 - 30 - 13 0 27. |
| 30 - 40 - . . #I x07,o3x 13, f@ 301 |
Die Wahl der Räderübersetzung zwischen Elektromotor urnä Scheibe 1, steht unbeschadet
der Wirksamkeit der Vorrichtung frei. Im folgenden ist diese Übersetzung beispielsweise
so gewählt.. daß, wenn das Luftfahrzeug in H - i ooo m Höhe mit 40 m/sek Geschwindigkeit
fährt, die Scheibe gerade i Umdrehung macht, vom Zeitpunkt ab gerechnet, wo (las
Objektbild in den Mittelpunkt des Spiegels e tritt (s. Fig. 18) bis zum Zeitpunkt,
wo es bei H - iooo in und 40 m1sek Geschwindigkeit in den Mittelpunkt. des Spiegels
d tritt: Es soll also, wie Fig. 18 zeigt, i Umdrehung gemacht werden, während das
Luftfahrzeug die Str ecke icl
_ ur@
- v' zurücklegt. Diese Strecke
ul ist also vom Erscheinen dies Objektbildes im Mittelpunkt des Spiegels e an gerechnet
bis zum Abwurf der Bombe zu durchfahren (Fahrweg fit'). v' ist der bereits erwähnte
Vorfall der Bombe, v' -f- fit' gibt den Gesamtweg w', der sich aus w' - H tg E berechnen
läßt. Wie nun aus Fig. 18 ersichtlich, kann das Objelctl>il-d nach seinem Eintritt
in den Spiegelmittelpunkt von e (das .Objekt befindet sich .dann bei a -1) noch
auf eine Fahrlänge, die gleich dem r,5faclien Durchmesser des Gesichtskreises für
einen Spiegel ist, beobachtet werden; man denke sicp, um dies einzusehen, das Objekt
von x1 nach 3,1 verschoben. Diesle Weglänge von x' bis y1 heiße die mögliche Beobachtungslänge.
Die Formel zur Berechnung des Vorfalls muß natürlich in Wirklichkeit die 'verscln:edensten
Umstände (Windstärke und -richtung, Bombengewicht usw.) berücksichtigen. Der Einfachheit
wegen sei im folgenden statt der ballistischen Kurve eine theoretische Parabel als
Fallkurve angenommen, so daß .der Vorfall aus v'== T'mom # T bestimmt werden -soll,
wobei die Fallzeit T in Sekunden sich aus ergibt.
Auch die Skalen auf den Ringen o1 und t' der Fig. 17ä können wie die Räderübersetzung
prinzipiell beliebig gewählt werden. Im nachfolgenden sind die Skalen auf diesen
Ringen beispielsweise in 611 gleiche Teile geteilt.
-
Nun soll als Beispiel erläutert werden, was man tun muß, wenn eine
Bombe bei H = 255o in und v - 35,6 in/sek auf ein Objekt geworfen werden soll.
-
Man hat folgendes zu tun: i. Nachdem man ,sich über die beim Angriff
einzuhaltende Fluggeschwindigkeit und Flughöhe entschieden hat, sind- die Spiegel
d, e f auf den aus der Tabelle zu entnehmenden Winkel e einzustellen.- Für
den vorliegenden Fall ist diese . -3° 52'.
-
2. Die auf t- befindliche Skala ist gegen die auf v' befindliche soweit
entgegen der
Drehrichtung der Scheibe y zu verdrehen, als die bereits
erwähnte Tabelle angibt. In unserem Falle sind dies 169 Teilstriche (Erklärung später).
Man stellt also die Zahl o der Teilung von t' auf die Zahl 169 der Teilung 0l.
-
3. Der Beobachter am Fernrohr hat nach 11, 2 genauen Kurs auf das
Objekt zu nehinen und zu halten, und die Drehzahl des Elektromotors so zu regulieren,
daß ein Strich des Films ebenso schnell läuft wie das Objektbild.
-
4. Derselbe oder besser ein zweiter Beobachter hat nun bis zuletzt
den
entsprechenden- Strom des Ortsstromkreises einzustellen und hat ferner den Arm in'
(Fig. 17a) entgegen der Drehrichtung der Scheibe y auf jene Zahl der Skala von t'
zu stellen, welche vom Wattmeter -oder automatischen Recheninstrument angezeigt
wird. Diese Zahl wird unter Zugrundelegung der theoretischen Parabel in unserem
Falle 319 sein.
-
Daß nach diesen Maßnahmen im richtigen Augenblick abgeworfen wird,
erhellt aus folgenden Überlegungen. Hat man richtig-die Arretierung der Scheibe
y in dem Augenblick gelöst, in welchem das Bild des zu bewerfenden Objekts im Mittelpunkt
von e erscheint, so ist man noch H # tg E = 2550 - 0,4425 = 1129 m vom Objekt
(in der Horizontalen gemessen) entfernt. Da der Vorfall 35,6
beträgt, so müßte nach 1129- 812 = 317 m Fahrt oder
nach: dem Erscheinen des Objektbildes im M:ittelpunkt .des Spiegels e abgeworfen
werden. Nun ist die Übersetzung für das Rädergetriebe der Scheibey, wieerwähnt,
so angenommen, d'aß die Scheibe y - bei H - I ooo m und 40 m/sek Geschwindigkeit
für die Strecke H # tg eine Umdrehung macht. tg E ist für diese Höhe, wie aus der
bereits gegebenen Tabelle -zu ersehen ist, zu o,611 anzunehmen. Die Scheibe macht
also eine Umdrehung, während das Luftfahrzeug H . tg E = ioöo # o,6= i = 611 m'
bei -4o m/sek Geschwindigkeit zurücklegt, oder sie braucht für eine volle Un1-drehung
eine Zeit von
Bei H =:255o m wird: die Scheibe y wegen der größeren Flughöhe sich
langsamer drehen, als bei H= iaoo m, da eine größere Höhe bei gleichbleibender Fahrzeuggeschwindigkeit
ein langsameres Wandern des Objektbildes im Gesichtsfelde bedingt, «=eil das Gesichtsfeld
größer geworden ist. Die Scheibe wird sich aber auch -deshalb langsamer drehen als
früher, weil jetzt die Fahrzeuggeschwinid'igkeit 35,6 m;sek .statt 40 mjsek ist,
das Objektbild also bei gleicher Höhe nicht so schnell durch den Gesichtskreis -wandert.
Es wird demnach die Scheibe y sich jetzt so drehen, daß zu einer vollen Umdrehung
benötigt werden. Da nun der Arm ml auf die durch das. Wattmeter oder Recheninstrument
ängezeigteZahl
oder auf die Zahl
der Skala von t' entgegen der Drehrichtung - der Scheibe gestellt- wird, und! da
,der Ringt' Scheibe um 169 Teilstriche gegen die '-Teilung von zil entgegen der
Drehrichtung der Scheibe gedreht ist, so. steht der Hebel relativ zur Skala der
Scheibe o' auf Strich 169 -r- 319
= 488. Der Bewegungsrichtung des
Armes nJ entgegen drehst sich nun die Scheibe y mit der Kontaktbürste b', d. h.
diese Kontaktbürste erreicht die Kontakte k1 k1 nach einer Drehung um 611 -488 -j-
123 Teilstrichen oder nach
Umdrehungen. Da zueinerUmdrehung derScheibe jetzt 43,9Sek. nötig sind, vergehen
also bis zur Kontaktgebung 43,9 ' 0,202 = 8,9 Sek. wie es sein soll. Es wird alsio
im richtigen Augenblick abgeworfen. Nach 'dem 'Abwurf der Bombe wird, damit nach
einer vollen Umdrehung der Scheibe nicht nochmals unbeabsichtigter Weise abgeworfen
wird"der Schalterz' (Fig. i 7 ä) geöffnet und damit die Vorrichtung wirkungslos
gemacht.
-
Nun ist zu erklären: i. Warum man den Nullpunkt der Teilung von t'
auf den Strich 169 der Teilung von o1 stellen mußte; 2. warum vom Wattmefer oder
Rechenincitrument nur ein Vorfall von 319 m statt 8I2 m- angezeigt werden
darf; 3. wie,das Wattmeter bzw. Recheninstrument diesen Vorfall anzeigen kann und
d.. wie man zu dien in der gegebenen Tabelle enthaltenen Werten, wohin man den Nullpunkt
von t' stellen müsse, kommt. Erklärung zu -r,-und 2.
-
Man stellt folgende Überlegungen an: a) Hätte man tg E = o,6 i i (wie
es bei H=rooomwar) auch jetzt für H=255om beibehalten, so wäre der Gesamtweg w'
gleich o,611 - 255o = 156o m gewesen (Fig. 18). Zieht man hiervon den tatsächlichen
Vorfall der Bombe mit v' = 812 m ab, so ergibt sich ein Fahrweg u1 von 748 m (Fig.
18). Es müßte also
nach dem Erscheirien des Obj ektbildies im Mittelpunkt - von Spiegel e abgeworfen
-werden.. Hätte man nun den Arm ml auf die Zahl des Vorfalls, also auf 81z entgegen
der Drehrichtung der Scheibe gestellt und wäre die Scheibe in
256o
Teile geteilt gewesen, so würde nach
Umdrehungen der Abwurf erfolgt sein. Da nun zu r Umdrehung, wie früher gefunden,
43,9 Sek: nötig sin,di, so würde tatsächlich nach 43,9 - 0,48 = 21 Sek. abgeworfen
werden, wie es auch sein soll. Man zieht hieraus den Schluß: Man könnte durch Stellen
des Armes iiv' auf. die Zahl des richtigen Vorfalles immer richtig abwerfen, wenn
i. tg e nicht geändert würde, 2. der Ring tl ,(oder o@) immer in soviele Teile geteilt
wäre, als der »Gesamt-,veg« -zu' bei der betreffenden Flughöhe beträgt.
-
b) Hätte man statt der i56oer Teilung, die zur Verfügung stehende
2,55 mal kleinere 611 er Teilung benutzt, so hätte man auch damit einen richtigen
Abwurf bekommen, wenn nur tg s = o,611 geblieben wäre. Man hätte dann einfach statt
des wirklichen Vorfalls einen im umgekehrten Verhältnie der Flughöhen reduzierten,
also hier einen 2,55 mal kleineren Vorfall setzen müssen oder man hätte
von 611 abziehen müssen.
-
c) Angenommen weiter, man hätte zwar die i56oer Teilungsverwendet,
hätte aber dabei mit tg e = 0,4425 gearbeitet. Dann wäre -diese Teilung, da der
gesamte diesem tg E entsprechende Weg nur 0,4425 - 2550 = 1 129 m ist, um 156o -1129
= 431 m öder Teilstriche zu groß gewesen. Dieser so gefundene Weg- soll im folgendien
.der Vorweg heißen. Man hätte um den Arm i& zuerst auf die Zahl 431 des Vorwegs
und dann noch weiter um den Vorfall, d. h. um 812 Teile entgegen der Drehung der
Scheibe y drehen müssen. Statt den Arm W zweimal zu drehen, dreht man um den Vorweg
zunächst die Scheibe t' und dreht dann weiterhin noch .den Arm an' gegen öl. Es
würde dann nach 56o -(q.3 i + 812) = 317 Skalenteilen oder nach
Umdrehungen oder nach 0,204 - 43 - 9 = 8,9 Sek. abgeworfen werden, wie es richtig
sein iaall.
-
d) Arbeitet man nun, wie es im Beispiel geschehen ist, statt mit der
i 56oer Teilung mit der y,55 mal kleineren 611 er Teilung und gleichzeitig mit tg
e = o,44,25 statt tg e -o,611, so ist sowohl die 156oer als auch die 611 er Teilurig
zu groß. Wie unter c gefunden, ist nämlich die i 56oer Teilung um 431 Teile zu groß,
weil sie 1129 Teile hätte betragen sollen. Unsere 611er Teilung wird deshalb auch
zu groß sein und zwar um
Skalenteile. Man muß deshalb. den Arm ifal zunächst auf die Zahl 169 stellen. Nach
b muß man aber auch statt des wirklichen Vorfalles von 812 m den im umgekehrten
Verhältnis der Flughöhen reduzierten Vorfall von
nehmen. Man hat also den Arm m1 j etzt noch weiter um 319 Teilstriche zu drehen.
Diese Überlegung unter d zeigt, daß das zur Ermittlung des Abwurfaugenblicks. ausgeübte
Einstellungsverfahren richtig war.
-
Erklärung zu 3.
-
Es ist: Wirklicher Vorfall = vmom - T 'und reduzierter Vorfall ` wirklicher
wobei H die augenblickliche Flughöhe ist. Es ist also auch
Läßt man jetzt von der früher erwähnten Dynamo (die mit dem Motor gekuppelt ist)
einen der Motordrehzahl proportionalen Strom in die Spannungsspüle des Wattmeters
hinein und speist gleichzeitig die Stromspule -des Wattmeters mit einem von einem
Ortgstromkreis herrührenden und immer
entsprechenden Strom, so ist der Wattmeteranschlag proportional dem Produkt beider
Ströme, oder es wird nach entsprechender Eichung direkt der reduzierte Vorfall für
jede Fluggeschwindigkeit und jede Flughöhe angezeigt. Statt des Wattmeters kann
natürlich auch ein elektrisches Recheninstrument genommen werden. Erklärung zu 4.-
.
-
Die unter a, b, c und besonders d gegebenen Erklärungen zeigen, wie
man die Vorwege für die gegebene Tabelle ermitteln
konnte. Man
hatte also von dem Ge-amtweg, der sich für tg E = o,6 i i ergab, den Gesamtweg für
das tabellenmäßige tg s abzuziehen und die so erhaltene- Differenz. mit a
1000 zu multiplizieren. Schreibt betr. Flughöhe man diese Vorschrift in einer
Formel, sc lautet sie: Vorweg= (o,6 i i - tg e) # iooo, womit man einfacher die
Vorwege .der Tabelle berechnen kann.
-
Zusammenhang des Wattmeters mit den übrigen Apparaten. Fig. i9 zeigt
diesen Zusammenhang. Soll die momentane Geschwindigkeit gemessen werden, so wird
die Stromquelle a2 des Wattmeters mittels des Umschalters b' auf den Widerstand
c2 geschaltet. c2 ist mit einer derartig geteilten Skala versehen, daß man den Flughöhen
proportionale Ströme erhält, wenn man die Kurbel betätigt. Stellt man z. B: die
Kurbel auf H = aooo, so bekommt man einen doppelt so starken Strom, als wenn sie
bei H = i ooo steht. In -#Ierbindung mit der von der Dynamo gespeisten Spannungsspule
e2 zeigt das Wattmeter dann auf einer entsprechend geeichten Skala vmom an.
-
Will man den reduzierten Vorfall bekommen, also das Wattmeter für
Bombenabwurfszwecke benutzen, so schaltet man den Umschalter b=_ `-auf den Widerstand
f'; der mit einer derartig geteilten Skala versehen ist, d'aß man immer Ströme erhält,
die proportional sind, wenn män die Kurbel
auf H stellt. Steht die Kurbel z. B. auf H= iooo, so erhält man in Wirklichkeit
einen Strom, der
proportional ist. Der so in der Stromspule erhaltene Strom bewirkt in Verbindung
mit dem durch di.e Spannungsspule e' fließenden Strom, daß auf einer zweiten Skala
des Wattmeters der reduzierte Vorfall abgelesen werden kann.
-
Endlich ist in Fig. i9 noch eine Spannungsspule g2 gezeichnet, ,durch.
welche infolge der Wiiderstandsreihe h' verschieden starke Ströme geschickt werden
-können. Durch Betätigung des Umschalters "i= kann man zugleich erreichen, daß diese
Ströme diej enigen in der Spannungsspüle e2 in ihrer Wirkung entweider unterstützen
oder schwächen. Diese Spule ist eine Korrektionsspule. Es soll mit ihr die Abweichung
des wirklichen Vorfalls von dem unter Zugrundtlegung der Parabel sich ergebenden
Vorfall berücksichtigt werden. Es können natürlich auch mehrere solcher Korrektionsspulen
angeordnet werden.
-
Statt des Wattmeters kann auch ein anderer elektrischer Rechenapparat
genommen und im vorbeschriebenen Sinne geschaltet und benutzt werden.