DE2103328A1

DE2103328A1 - Feuerleitsystem für Geschütze

Info

Publication number: DE2103328A1
Application number: DE19712103328
Authority: DE
Inventors: Roy Gilbert Barrowby Grantham Lincolnshire Vickers (Großbritannien)
Original assignee: British Manufacture & Research
Current assignee: British Manufacture & Research
Priority date: 1971-01-25
Filing date: 1971-01-25
Publication date: 1972-08-17
Also published as: FR2123702A5

Description

Dip!,-Ing. Hein:-: Perlite

"Psf-:p'-f :r
leleicn UJ !i /292J55

München, den

Mein Zeichen: P II38

Anmelder: BRITISH MANUFACTURE & RESEARCH COMPANY LIMITED, Springfield Road
Grantham/Lincolnshire
England

Feuerleitsystem für Geschütze

Die Erfindung bezieht sich auf ein Feuerleitsystem für Geschütze zur Bekämpfung bewegter Ziele, insbesondere,jedoch nicht ausschließlich,auf Luftabwehrgeschütze mit einem oder mehreren Rohren, und zwar mit festem oder mobilem stabilisiertem Aufbau.

Die Erfindung sieht .ein einfaches Feuerleitsystem vor, das dem Schützen ermöglicht, durch eine Visiereinrichtung ein Ziel visuell zu beobachten und diesem Ziel nachzugehen. Dabei ist in dem Gesichtsfeld der Visiereinrichtung eine Anzeige überlagert, die die zukünftige Stellung des Zieles angibt.

Bei automatischen Geschützen mit einer gyroskop!seheη Visiereinrichtung 1st es bekannt, den Vorhaltewinkel aus

209834/0196

der Nach.fiih.rge s chwind igke it ,mit der dem Ziel gefolgt wird, und der Flugzeit des Projektils für eine geschätzte Zielentfernung zu berechnen. Unter dem Vorhaltewinkel ist dabei der Winkel verstanden, um den das Geschütz voraus eingestellt werden muß, um ein bewegtes Ziel zu treffen. Es ist jedoch nicht möglich, aus einfachen Beobachtungen die zukünftige Entfernung des Zieles abzuschätzen. Daher wendet man ein Verfahren an, bei dem man von einer ausgewählten Zielentfernung ausgeht und eine Salve abfeuert, die genügend lange andauert, um zunächst mit einer etwas größeren Entfernung zu beginnen und während der Salve diese Entfernung zu verringern, wobei die auswählte Zielentfernung durchlaufen wird. Während einer Zielbekämpfung kann dieses Verfahren jeweils mit verschiedenen ausgewählten Zielentfernungen wiederholt werden.

Grundsätzlich geht die Erfindung von dieser bekannten Lösung des Problems,den richtigen Vorhaitewinkel zu finden, aus.

Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung, ein Feuerle.itsystem anzugeben, das eine sicherere Bestimmung des Vorhalt ewinke Is gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch ein Feuerleitsystem für ein Geschütz auf einem Aufbau gelöst, das eine durch den Schützen zu bedienende Einrichtung zur Einstellung des Rohrerhöhungswinkels und der seitlichen Bewegungen des Geschützes aufweist und das erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch, ein System mit einer optischen Visiereinrichtung, die mit dem Geschütz derart gekuppelt ist, daß die Objektivachse der Visiereinrichtung stets parallel zur Zielrichtung des Geschützes ist, mit einem Rechner, mit Vorrichtungen, die Eingangssignale erzeugen und dem Rechner zuführen, die jeweils proportional dem Rohrerhöhungswinkel oder der

209834/0196

Nachführgeschwindigkeit der Rohrerhöhung oder der Nachführgeschwindigkeit der seitlichen Bewegungen sind, wobei der Rechner so ausgeführt ist, daß er die Eingangssignale entsprechend der vorgegebenen Zielentfernung und der Flugzeit des Geschosses für diese Entfernung zu AusgangsSignalen umformt, die jeweils proportional der tangentialen Erhöhung und der vorausberechneten Zielposition bei der vorgegebenen Entfernung sind, sowie mit einer optischen Wiedergabeeinrichtung, die mit der Visiereinrichtung verbunden ist und im Gesichtsfeld eine sichtbare Ziel-

punktanzeige. überlagert, deren Lage durch die Ausgangs- ™

signale des Rechners gesteuert ist.

Bei dem erfindungsgemäßen System kann das Signal, das proportional dem Rohrerhöhungswinkel ist, entweder ein solches sein,das durch die Bewegung der Rohrerhöhung des Geschützes erzeugt wird oder das als konstantes Signal vorausberechnet ist und das äquivalent einem einzelnen Ausgleichswinkel der tangentialen Erhöhung für die Operationsbereiche des Geschützes ist, für das das System verwendet werden soll. Dieser Winkel wird unter Berücksichtigung der Charakteristik des Geschützes und der zu verwendenden Munition berechnet. Unter der M

tangentialen Erhöhung versteht man bekanntlich die zusätzliche Rohrerhöhung des Geschützes, die erforderlich ist, um den infolge der Schwerkraft verursachten Höhenverlust des Projektils auf seiner ballistischen Flugbahn für die vorgegebene Schußentfernung zu kompensieren.

Die vorgegebene Entfernung kann entweder eine geschätzte Zielentfernung oder die augenblicklich beobachtete Entfernung des Zieles sein. Die Vorrichtungen zur Umformung oder Umsetzung der Eingangssignale können bezüglich der Entfernung manuell eingestellt oder automatisch, z. B.

209834/0196

durch einen. Radar-Entfernungsmesser, gesteuert werden.

Der Rechner ist so ausgebildet, daß er den Vorhaltewinkel auf der Basis des Produkts aus der Nachführgeschwindigkeit und der Flugzeit des Projektils für die gegebene Entfernung ausrechnet. Der Rechner erstellt proportionale Ausgangssignale, z. B. für die Komponenten des Vektors des Vorhaltewinkels in rechtwinkligen cartesischen Koordinaten für eine Bildwiedergabeeinrichtung.

Der Rechner kann so ausgebildet sein, daß er bei handbetriebener Auswahl alternativ mit Nachführ-EingangsSignalen in großer oder kleiner Rate, entsprechend dem Typ oder entsprechend der geschätzten Geschwindigkeit des Zieles arbeitet. Dies ermöglicht,eine höhere Rechengenauigkeit zu erreichen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine periskopisehe Visiereinrichtung, wie sie allgemein bekannt ist, vorgesehen. Diese besitzt ein Objektivprisma, das mit dem Geschütz verbunden ist. Bei dem Bildwiedergabegerät handelt es sich um ein Kathodenstrahl-Oszilloskop, dessen X- und Y-AbIenkeingänge mit den Signalen des Rechners gespeist werden. Dabei sind die Signale des Rechners proportional den rechtwinkligen cartesischen Koordinaten der voraus berechneten Position des Zieles und der voraus berechneten tangentialen Erhöhung.

Die periskopisehe Visiereinrichtung hat vorzugsweise ein optisches System, das in seiner Vergrößerung verändert werden kann. Dabei ist die Vergrößerung 1 zum Aufsuchen eines Zieles und zur Verfolgung von Luftzielen und eine höhere Vergrößerung, z. B. χ 6, für Bodenziele

209834/0196

und andere relativ langsam bewegte Ziele gedacht. Dabei kann auch eine beleuchtete Gradeinteilung vorgesehen sein für den Notfall oder für das direkte Anvisieren auf kurze Entfernung.

¥eitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Beschreibung der Figuren zu einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hervor. Das Ausführungsbeispiel ist dabei in schematischer ¥eise dargestellt.

Fig. 1 zeigt ein Feuerleitsystem mit einem Teil des Geschützes .

Fig. 2 zeigt das Bild das sich dem Betrachter bietet, •wenn er durch die Visiereinrichtung schaut.

3 gibt ein Schaltbild für den Rechner und für dessen Verbindung mit dem Bildwiedergabegerät an.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist das Geschütz 1 in einem nicht dargestellten Turm aufgebaut. Es besitzt ein Sektorteil 2 als Antrieb für die Rohrerhöhung· Das Geschützrohr wird um die Zapfenlagerachse T-T durch die meehanische Verbindung 3 entsprechend der gewünschten Rohrerhöhung bewegt. Das Prisma 4 in der periskopischen Visiereinrichtung 5 ist ebenfalls in dem Turm eingebaut, so daß es zusammen mit dem Geschütz ausgerichtet ist, während der Turm zur Verfolgung eines Zieles gedreht wird. Diese Drehung erfolgt durch Steuerung mit einem Steuerknüppel 6, der durch den Schützen der im Turm sitzt betätigt wird. Insbesondere ist ein Servomechanismus für die Bewegung des Turmes und des Geschützes vorgesehen.

Das Feuerleitsystem weist gemäß der Erfindung des weiteren

209834/0196

einen. Rechner 7 auf. Dieser Rechner besteht aus den
Bestandteilen ö, 9 und 10 und einem von Hand einstellbaren Entfernungswähler 11.

Der Bestandteil d des Rechners 7 erhält entweder ein
elektrisches Signal, das durch ein Übertragungsglied 12 erzeugt wird, das durch das Sektorteil 2 des Geschützes angetrieben wird, oder ihm wird ein selbst-erzeugtes
Signal zugeführt, das einem Ausgleichswinkel für
die tangentiale Erhöhung gleichwertig ist, wie dies
oben bereits erwähnt wurde. Der Bestandteil 9 des Rechners empfängt von dem Mechanismus, der durch den Steuerknüppel 6 gesteuert wird, ein elektrisches Signal, das
proportional der Geschwindigkeit ist, mit der die Rohrerhöhung des Geschützes verändert wird, während ein Ziel verfolgt wird.

In ähnlicher ¥eise erhält auch der Bestandteil 10 des
Rechners von dem Mechanismus, der durch den Steuerknüppel gesteuert wird, ein Signal, das proportional der Geschwindigkeit der seitlichen Bewegung des Geschützes ist.

Die Ausgangssignale des Rechners werden dem optischen
Bildwiedergabegerät 13 zugeführt. Dieses Gerät erzeugt
auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre 14, die
sich in dem Gesithtsfeld der Visiereinrichtung 5 befindet, eine Zielanzeige in der Form eines beleuchteten Kreises 15 (»iehe Pig. 2).

Das Schaltbild, das in Fig. 3 gezeigt ist, bezieht sich auf den Rechner 7» und zwar für den Fall eines/selbsterzeugten Signals für den Ausgleichswinkel der tangentialen Erhöhung für die augenblicklich beobachtete Zielentfernung.

209834/0198

Eine Gleichspannungsquelle 16 ist mit dem Eingang I des Signals des Ausgleichswinkels verbunden. Über die Kette 17 aus elektrischen Widerständen, die den Bestandteil S des Rechners bilden, ist sie mit dem Erdpotential verbunden.

Die Signale, die von dem Mechanismus, der durch den Steuerknüppel gesteuert wird, ausgehen, haben abwechselnde Wellen-

en
form/proportional in Phase zur Richtung der Bewegung und in

der Amplitude der Geschwindigkeit. Der Eingang I ist das

SignaJ, das der Röhrerhöhung entspricht und der Eingang I^ ^j

ist das Signal, das der seitlichen Bewegung entspricht.

2 3

Die Signale I und I werden zwei phasenempfindlichen Gleichrichtern 18 und 19 zugeführt. Daraufhin durchlaufen diese Signale zwei Ketten 20 und 21 aus Widerständen, die die Bestandteile 9 und 10 des Rechners bilden. Die Widerstandsketten 20 und 21 sind mit dem Erdpotential verbunden.

Der Entfernungswähler 11 ist ein Drehschalter mit drei Ausgangskontakten 22, 23 und 24. Diese Kontakte stellen die Verbindungen mit den Widerstandsketten 17, 20 und 21 her.

Die Gleichspannungsquelle 16 versorgt außerdem auch die X-Ablenkstufe 25 und die Y-Ablenkstufe 26. Diese Ablenkstufen sind mit den entsprechenden Ablenkeingängen des Kathodenstrahl-Oszilloskops des Bildwidergabegerätes 13 verbunden.

Der Ausgang 0 des Rechners (tangentiale Erhöhung) ist mit dem Kontakt 22 und dem Eingang Y1 des Oszilloskops verbunden« In ähnlicher Weise ist der Ausgang 0 (Rohrerhöhung) mit dem Eingang Y2 und der Ausgang 0·^ (Seitenrichtung) mit dem Eingang X2 des Oszilloskops verbunden.

209834/0196

Der Leuchtkreis 15 für die Zielpunktanzeige ist eine Lissajous-Figur, die dadurch erzeugt wird, daß zwei Wechselstromsignale mit derselben Frequenz und mit gleicher Amplitude von dem Generator 27 den Eingängen X1 und Y1 des Oszilloskops zugeführt werden.

Die drei Widerstandsketten 17, 20 und 21 sind Spannungsteiler ο Die Werte der Widerstände sind so gewählt, daß die

12 3 Spannungen der Eingangssignale I , I und I proportional der Flugzeit der Projektile für jede der ausgewählten Zielentfernungen verringert werden können. Zum Beispiel sind Entfernungen von 3000 m bis zu 2j5O m vorgesehen.

Die verringerte Spannung ,die dem Produkt aus der tangentialen Erhöhung und der Flugzeit entspricht, nämlich der Ausgang 0 , wird am Eingang des Oszilloskops derjenigen verringerten Spannung aufsummiert, die dem Produkt aus der Geschwindigkeit der Rohrerhöhung und der Flugzeit,

2
nämlich dem Ausgang 0 , entspricht. Daraus ergibt sich die Y-Koordinate des zukünftigen Zielortes. Die verringerte Spannung, die dem Produkt aus seitlicher Geschwin-

3 digkeit und Flugzeit entspricht, nämlich der Ausgang 0 , gibt die X-Koordinate der zukünftigen Zielposition.

Unter gewissen Umständen, z, B. wenn spezielle optische oder mechanisch Erfordernisse erfüllt werden müssen, kann die räumliche Beziehung zwischen der Visiereinrichtung und dem Oszilloskop verändert werden. Dabei ist der Erfindung entnehmbar, in welcher Weise dies am geeignetsten ausgeführt werden kann durch entsprechende Modifizierung der diesbezüglichen Verbindungen und Eingänge des Oszilloskops .

209834/0196

Claims

Patentansprüche

C1.j Feuerleitsystem für ein Geschütz auf einem Aufbau, das eine durch den Schützen zu bedienende Einrichtung zur Einstellung des RohrerhöhungswinkeIs und der seitlichen Bewegungen des Geschützes aufweist, gekennzeichnet durch ein System mit einer optischen Visiereinrichtung (5) ι die mit

dem. Geschütz derart gekuppelt ist, daß die Objektiv- ^

achse der Visiereinrichtung stets parallel zur Zielrichtung des Geschützes ist, mit einem Rechner, (7)» mit Vorrichtungen (12,6), die Eingangssignale erzeugen und dem Rechner zuführen, die je proportional dem Rohrerhöhungswinkel oder der Nachführgeschwindigkeit der Rohrerhöhung oder der Nachführgeschwindigkeit der seitlichen Bewegungen sind, wobei der Rechner so ausgeführt ist, daß er die Eingangssignale entsprechend der vorgegebenen Zielentfernung und der Plugzeit des Geschosses für diese Entfernung in Ausgangssignale umsetzt, die jeweils proportional der tangentialen Erhöhung und der vorausberechneten Zielposition bei der vorgegebenen Entfernung A sind, sowie mit einer optischen Wiedergabeeinrichtung (13)» die mit der Visiereinrichtung verbunden ist und im Gesichtsfeld eine sichtbare Zielpunktanzeige (15) überlagert, deren Lage durch die Ausgangssignale des Rechners gesteuert ist.

2. Feuerleitsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch , daß das der Rohrerhöhung proportionale Eingangssignal durch ein Übertragungsglied (12) erzeugt wird, das mit dem Sektorteil (2) des Antriebsmechanismus für die Rohrerhöhung verbunden ist.

209834/0196

'}. Feuerleitsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das der Rohrerhöhung entsprechende Eingangssignal von einer Quelle für ein konstantes Signal im Rechner (7) erzeugt ist.

4. Feuerleitsystem nach Anspruch 1, 2 oder 3i gekennzeichnet dadurch, daß ein Entfernungswähler (11) vorgesehen ist, dessen Einstellung dem Rechner die geschätzte oder die beobachtete Zielentfernung angibt.

5. Feuerleitsystem nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, g e kennzeichnet dadurch, daß eine periskopische Visiereinrichtung (5) mit einem Objektivprisma (4) vorgesehen ist, wobei das Prisma mit dem Geschütz (i) durch eine mechanische Verbindung (3) verbunden ist, sowie dadurch, daß als Bildwiedergabegerät (13) ein Kathodenstrahl-Oszilloskop (14) vorgesehen ist, dessen Bildschirm in dem Gesichtsfeld der Visiereinrichtung angeordnet ist und daß die Ausgangssignale des Rechners (7)»die proportional den rechtwinkligen Koordinaten der errechneten zukünftigen Zielposition und der tangentialen Erhöhung sind, den X- und Y-Ablenkeingängen des Oszilloskops zugeführt sind.

209834/0196