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Zieleinrichtung Die Erfindung bezieht sich auf Zieleinrichtungen für
Ziele hoher Geschwindigkeit, als die vorzugsweise Flugzeuge in Betracht kommen.
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Sollen derartige Ziele bekämpft werden, so muß der zur Bekämpfung
eingesetzten Feuerwaffe ein Vorhalt gegeben werden, die vor allem von der Bewegungsgeschwindigkeit
des Zieles, der Bewegungsrichtung desselben und der Zielentfernung abhängig ist,
um die wichtigsten Einflußgrößen zu nennen. Von Bedeutung sind auch Verhältnisse
der jeweiligen Geschoßballistik.
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Um die damit auftretenden Aufgaben lösen zu können, hat man bereits
Zielhilfen in Form als Ellipsen ausgeführter Zielmarken verwirklicht. Halbachsenverhältnis
und wenigstens eine Halbachsenlänge definieren dabei die Ellipse eindeutig; sie
stellt somit für bestimmte Zielgeschwindigkeiten, für die Bewegungsrichtung des
Zieles, die Kampfentfernung oder Zielhöhe usw. ein das Erfassen des Zieles wesentlich
erleichterndes Hilfsmittel dar.
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Um mit derselben Zieleinrichtung dabei sowohl schnell als auch langsam
bewegte Ziele, insbesondere Flugzeuge mit verschiedenen Fluggeschwindigkeiten, erfassen
zu können, sind auch bereits mehrere Zielellipsen benutzt worden. Da es sich dabei
um in eine Strichplatte eingravierte Zielmarken handelt, treten die Zielellipsen
als solche unveränderlich und nur in der Mehrzahl mit den erwähnten gegenseitigen
Abweichungen auf.
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Derartige Ausbildungen der Zieleinrichtung genügen aber nicht mehr
den Verhältnissen, die durch die Flugzeugentwicklung entstanden sind. Insbesondere
ist es unmöglich, mit den bekannten Anordnungen bei den heute üblichen Flugzeuggeschwindigkeiten
schnell wechselnden Kampfsituationen folgen zu können, die eine sofortige Anpassung
der Zieleinrichtung erforderlich machen, wenn diese noch mit Erfolg gehandhabt werden
soll.
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Aufgabe der Erfindung ist, eine Behebung der so entstandenen Schwierigkeiten
herbeizuführen.
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Der Lösungsgedanke kennzeichnet sich, ausgehend von Zieleinrichtungen
für Ziele hoher Geschwindigkeit mit wenigstens einer als Ellipse ausgeführten Zielmarke
erfindungsgemäß dadurch, daß das Halbachsenverhältnis und eine Halbachsenlänge derEllipse
in selbsttätiger Abhängigkeit von Zustandsänderungen des Zieles und gegebenenfalls
die Geschoßballistik bestimmender Einflüsse, mittels verzerrend wirkender optischer
Systeme oder mehrdimensionaler, elektrischer Strahlablenkungen, veränderlich ausgebildet
sind.
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Dadurch paßt sich die Zieleinrichtung, vorzugsweise selbsttätig, laufend
und sofort den jeweils auftretenden, sich äußerst schnell ändernden Gegebenheiten
an, so daß schneller, genauer und zuverlässiger als bei den bekannten Zieleinrichtungen,
deren Zielmarke als Ellipse ausgeführt ist, gearbeitet werden kann.
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Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, um die erforderlichen laufenden
Veränderungen der Zielellipse mittels der verzerrend wirkenden optischen Systeme
oder der mehrdimensionalen, elektrischen Strahlablenkungen erreichen zu können.
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Eine besonders einfache Ausgestaltung einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Zieleinrichtung ergibt sich in weiterer Ausbildung des Lösungsgedankens dadurch,
daß ein Kollimator mit der veränderlichen Zielellipse in Verbindung mit einem teildurchlässigen
Spiegel vorgesehen ist, über den die Zielellipse gemeinsam mit dem Ziel betrachtet
werden kann.
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Bleibt man bei der Ausbildung der Zielellipse(n) als Strichmarke,
so können zur Abbildung einer Zielellipse dieser Ausbildung Objektive mit jeweils
in nur einer Richtung auftretendem Effekt einer veränderlichen Vergrößerung vorgesehen
und in Sehstrahlrichtung hintereinander angeordnet sein. Die bauliche Ausgestaltung
einer derartigen Einrichtung kennzeichnet sich beispielsweise dadurch, daß die Objektive
als anamorphotische Linsen- und/oder Prismensysteme ausgebildet sind, die beispielsweise
Zylinderlinsenzusammenstellungen verschiedener Brennweiten und/oder Ablenkprismen
aufweisen.
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Während derartige Maßnahmen als vorwiegend optische Lösungen anzusprechen
sind, besteht auch die Möglichkeit, die Lösung auf hauptsächlich elektrischem Wege
zu finden. Das ist beispielsweise dadurch erreichbar, daß eine Zielellipse als Lissajous-Figur
ausgebildet ist. Eine Figur dieser Art ist beispielsweise dadurch zu verwirklichen,
daß zurErzeugung
der Zielellipse als Lissajous-Figur eine Braunsehe
Röhre mit zweidimensionaler Strahlablenkung vorgesehen ist, die entweder unmittelbar
oder mittels optischer Hilfsmittel betrachtbar ist.
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Wie auch die Maßnahmen zur Veränderung des Halbachsenverhältnisses
und einer Halbachsenlänge veränderlicher Zielellipsen ausgeführt sein mögen, es
ist in jedem Fall zweckmäßig, einer Zielellipse eine die Bewegungsrichtung des Zieles
in bezug auf den Aufstellungsort derZieleinrichtung angebendeMarke, vorzugsweise
in Form eines die Zielellipse anschneidenden Richtungspfeiles, zuzuordnen.
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Zur Herbeiführung einer binokularen Betrachtbarkeit unter Trennung
von Zielbild und -marke und Zuführung von Zielbild und -marke zu nur je einem Auge
des Beobachters ist es nur erforderlich, die Zielellipse jeweils vor nur einem Auge
zu erzeugen, so daß die Superposition im Gehirn des Beobachters erfolgt. Die Überlagerung
kann aber auch mit Hilfe der Ausbildung der Zieleinrichtung erfolgen; man kommt
dadurch zu einer monokularen Betrachtbarkeit, etwa durch Verwendung von Mitteln,
die zur Überdeckung von Zielbild und -marke in einer gemeinsamen Abbildungsebene
dienen, wobei Spiegel-und/oder Prismenanordnungen Anwendung finden können.
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Im allgemeinen wird eine derartige Zieleinrichtung mit einem Zielfernrohr
ausgerüstet sein, ohne daß dies das Wesenserfordernis der Erfindung ist. Die Benutzung
eines Zielfernrohres liefert neben den bekannten Vorteilen des Fernrohres die Möglichkeit,
Verstellmittel des Fernrohres, die neben der Erfüllung anderer Aufgaben das Halbachsenve@hältnis
und eine Halbachsenlänge der Zielellipse verändern, unter Einsteuerung gewonnener
Rechenwerte in die Verstellmittel des Fernrohres an Rechenwerke anzuschließen. Dabei
ist natürlich der Anschluß der Verstellmittel zur laufenden Veränderung der Zielmarke
nicht an die Anordnung eines Fernrohres gebunden.
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Es ist zweckmäßig, den Richtungspfeil handgesteuert auszubilden.
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Die Zeichnung gibt eine Reihe von Ausführungsmöglichkeiten des Erfindungsgedankens
in schematisch gehaltener Darstellung wieder.
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F i g. 1 gibt eine vorwiegend optische Lösungsmöglichkeit bei binokularer
Betrachtbarkeit wieder, während F i g. 2 das Ausführungsbeispiel einer im wesentlichen
elektrischen Lösung bei ebenfalls binokularer Betrachtbarkeit veranschaulicht; F
i g. 3 stellt für den Fall einer monokularen Betrachtbarkeit wieder eine vorzugsweise
elektrische Lösungsmöglichkeit dar. Stellt man sich jedoch in F i g. 3 das Fernrohrobjektiv,
das Umkehrglied und das Okular als nicht vorhanden vor, so veranschaulicht F i g.
3 ein Reflexvisier, das einleitend als besonders einfache Lösungsmöglichkeit erwähnt
worden war.
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In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 bedeutet 1 ein Beobachtungsfernrohr
mit Umkehrglied 2 und zugehörigem Okular 3. Zur Ermöglichung einer binokularen Betrachtung
liegt dem Okular 3 ein identisch ausgebildetes zweites Okular 4 gegenüber, dem in
Sehstrahlrichtung die axonometrisch auseinandergezogenen Teile zur Erzeugung der
nach Halbachsenverhältnis und einer Halbachsenlänge veränderlichen Zielellipse folgen.
Auszugehen ist bei der Darstellung von der Strichplatte 5, welche die Strichfigur
6 als Objekt, beispielsweise in Form eines Kreises, enthält. In Sehstrahlrichtung
vorgeordnet ist das nach unendlich abbildende Objektiv 7 mit den beiden Anamorphoten
8 und 9. Die beweglichen Teile der Anamorphoten tragen Zahnkränze 10 und 11, in
welche die Ritzel 12,13 von Stellmotoren 14, 15 eingreifen, die ihrerseits über
Leitungen 34, 35 mit Datenverarbeitungsvorrichtungen (Impulsnehmer, Verstärker,
Flip-Flop-Stufen od. dgl.) 16, 17 in Verbindung stehen, die wiederum ihrerseits
über eine Leitung 33 gekoppelt sind. Während der Anamorphot 8 die Strichfigur 6
in einer der Ellipsen-Halbachsenrichtungen verzerrt, wobei sich der Grad der Verzerrung
in Abhängigkeit von einer mehr oder weniger großen Verdrehung des Teiles 10 ändert,
verzerrt der Anamorphot 9 das Objekt 6 in der zuerst genannten Rohrrichtung senkrechten
Achsenrichtung. Der erste Anamorphot bestimmt dabei die Halbachsenlänge, die durch
mittels des zweiten Anamorphoten erzeugte Verzerrungen in Richtung der anderen Halbachse
nicht mehr geändert werden kann, so daß im Ergebnis das gewünschte Halbachsenverhältnis
unter Bestimmung einer Halbachsenlänge durch den ersten Anamorphoten eintritt.
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Die Datenverarbeitungsvorrichtungen 16, 17 sind über Leitungen 18,
19 und 20 und über weitere Datenverarbeitungsvorrichtungen 21, 22 und 23 an Rechenwerke
angeschlossen, welche die jeweils herrschende Geschwindigkeit des Zieles, seine
Entfernung und den Elevationswinkel ausrechnen, womit es zu der erforderlichen Dateneingabe
durch die Rechenwerke kommt. Die Verbindungsleitungen zu den Rechenwerken sind dabei
mit 24, 25 und 26 bezeichnet. Zwischen den Anamorphoten 9 und dem Okular 4 sind
weiter angeordnet ein Objektiv 27 einer Ausbildung, bei der das Objekt 6 in der
Abbildungsebene des Okulars 4 erscheint. Zwischen dem Objektiv 27 und dem Okular
4 ist eine weitere Strichplatte 28 vorgesehen, in der ein Richtungspfeil in Form
eines radialverlaufenden Striches 29 auftritt. Auch die Strichplatte 28 ist an ihrem
Außenumfang verzahnt. In den Zahnkranz greift das Ritzel 30 des Stellmotor 31 ein,
an den sich eine Steuerleitung 32 anschließt, die entweder über eine Datenverarbeitungsvorrichtung
an den entsprechenden Ausgangskanal eines Rechenwerkes oder beispielsweise an ein
handgesteuertes Potentiometer angeschlossen ist. Der Beobachter kann also durch
Bedienung dieses Potentiometers laufend die Anflugrichtung des Flugzeugs zur Darstellung
bringen, so daß sich in Verbindung mit den laufenden Änderungen der elliptischen
Zielmarke die Möglichkeit zur Feuerleitung derart ergibt, daß das beobachtete Ziel
getroffen werden muß, wenn die Rechenwerke die auf die Geschoßballistik wirkenden
Einflüsse und deren Änderungen richtig erfassen, der Beobachter den Richtungspfeil
29 mit den tatsächlichen Verhältnissen übereinstimmend eingestellt und den Feuerbefehl
in dem Zeitpunkt erteilt hat, in welchem das über das Okular 3 beobachtete Ziel
im Deckungsbild von Ziel und Marke die Feuerauslösungslage zur Zielmarke 6 erreicht
hat.
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Die elektrische Lösung für binokulare Betrachtung nach F i g. 2 stimmt
in bezug auf die Teile 1, 2 und 3 mit der Lösung nach F i g. 1 überein. Vorhanden
sind auch das Okular 4, die verdrehbare Strichplatte 28 mit dem Richtungspfeil
29, der Zahnkranz, das
Ritzel 30, der Stellmotor 31 und die
Steuerleitung 32. Zu erkennen sind weiter die Steuerleitungen 18 bis 20 und 24 bis
26 sowie die Datenverarbeitungsvorrichtungen 16, 17 und 21 bis 23. Die Datenverarbeitungsvorrichtungen
16 und 17 sind dabei in der erforderlichen Weise unter sich über die Leitung 33
gekoppelt. Die von den Datenverarbeitungsvorrichtungen 16 und 17 ausgehenden, weiteren
Steuerleitungen 34, 35 führen jedoch nicht mehr zu den Stellmotoren 14 und 15 nach
F i g. 1, sondern zu einer Braunschen Röhre 36, deren Leuchtschirm die ständig nach
Achsenverhältnis und einer Achsenlänge geänderte, elliptische Zielmarke als Lissajous-Figur
auf ihrer Mattscheibe zur Darstellung bringt. Das Objektiv entwirft das Bild der
Zielellipse 37 in der Abbildungsebene des Okulars 4, so daß es durch überlagerung
mit dem im Okular 3 erscheinenden Bild des Zieles möglich ist, die erforderlichen
Beobachtungen durchzuführen und das Feuer im geeigneten Zeitpunkt auszulösen.
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Die monokulare Lösung ist in F i g. 3 veranschaulicht. Es ist nur
noch ein einziges Okular 38 vorhanden, dem in Sehrichtung die Strichplatte 28 mit
dem Richtungspfeil 29 vorgeordnet ist. Die übrigen Teile, insbesondere die
Teile 30, 31 und 32 unterscheiden sich nicht von den gleichbezeichneten 'Teilen
in F i g. 1 und 2. Abweichend ist jedoch die Anordnung des teildurchlässigen Spiegels
39, der zur überlagerung der Ziel- und Zielmarkenabbildungen dient. Das Ziel wird
über das Okular 38, das Umkehrglied 40 und das Femrohrobjektiv 41 betrachtet, während
die Zielmarke in Form einer nach dem Halbachsenvethältnis und einer Halbachsenlänge
stetig veränderten Zielellipse über den teildurchlässigen Spiegel 39 betrachtbar
ist, so daß im Okular 38 die erforderliche Überlagerung der Ziel- und Zielmarkenbilder
eintritt. Vorgeordnet dem teildurchlässigen Spiegel sind demgemäß in der Achsenrichtung
42-42 das Objektiv 43 und die Braunsche Röhre 36, die in der in F i g. 1 und 2 gezeigten
Weise über die Elemente 1.6 bis 26, 33 bis 35 mit den Rechenwerken elektrisch verbunden
ist.
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Die Teile 38, 40 und 41 sind nicht wesensnotwendig. Sie können in
Fortfall kommen. Dadurch entsteht eine nach Art eines Reflexvisiers ausgebildete
Anordnung, die ebenfalls zur Lösung der gestellten Aufgabe führt.