CH222834A - Einrichtung zur Flugzeitmessung von Geschossen. - Google Patents

Description

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 Einrichtung zur    Flugzeitmessung   von Geschossen. Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur gleichzeitigen    Messung   mehrerer Flugzeitwerte eines mit Überschallgeschwindigkeit fliegenden Geschosses über    verschiedeno   Entfernungen. 



  Diese Messungen wurden bisher mit Hilfe von Spulen durchgeführt. Das vorher magnetisierte    Geschoss   erzeugt beim Flug    ,durch   eine Spule einen Spannungsstoss, der    oszillographiech   aufgezeichnet werden kann. Bei Verwendung mehrerer Spulen erhält man im    Os:zillogramm   eine Reihe von Impulsen, aus denen man bei gleichzeitiger Aufzeichnung einer Zeitmarke die Flugzeit entnehmen kann. 



  Diese Methode ist nur dann anwendbar,    wenn   es sich um    Geschosse   handelt, die eine    genügende   Eisenmenge besitzen. Da der Durchmesser der Spulen nicht beliebig gross gemacht werden kann, bleibt die Methode. auf den    Beginn   der Flugbahn beschränkt. Da. aber für die Aufstellung von Schuss- tafeln gerade Flugzeitwerte über grössere Entfernungen benötigt werden, muss man zur Ergänzung dieses Verfahrens doch noch Messungen Punkt für Punkt mit der    Hippschen   Uhr und Kontaktplatte, oder aber mit einer von Hand    betätigten   Stoppuhr    vornehmen,   wobei erhebliche Fehler auftreten können. 



  Diese schwer ins Gewicht fallenden Nachteile vermeidet die neue    Messeinrich-      tung   durch Ausnutzung des bekannten physikalischen Effektes der    Kopfwellenbildung   beim Flug eines    Gesehomes   mit Überschallgeschwindigkeit. Die Erfindung    besteht   in der    Verwendung   von mehreren parallel geschalteten Mikrophonen, mit deren Hilfe die    Kopfwelle   des    Geschosses   auf seiner Bahn an mehreren Punkten messend verfolgt wird. 



  Der    Erfindungsgegenstand   ist auf der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. 

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    Fig.   1 ist die    schematische   Darstellung .der    Messanordnung   auf dem Schiessplatz. 



     Fig.   2 ist das zugehörige Schaltschema für die Mikrophone. 



     Fig.   3 ist eine für die Anordnung verwendbare    '\'erstärkersehaltung.   



  Eine Anzahl von Mikrophonen, 1 bis 10, werden auf der Bahn in ausgemessenen Entfernungen voneinander aufgestellt. Beim Schuss erzeugt die Kopfwelle des Geschosses 2 der Reihe nach in jedem einzelnen Mikrophon einen Spannungsimpuls. Zur    trägheits,-      losen   Auslösung werden einstellbare dynamische Mikrophone verwendet. Der Abstand der Membran von den Polschuhen des Permanentmagneten der Mikrophone wird so gewählt, dass beim Auftreffen der Kopfwelle des Geschosses auf das Mikrophon genügend grosse Impulse erhalten werden, ohne dass jedoch die Membran an den Polschuhen kleben bleibt.

   Durch den im    Ruhestand   der Membran vergrösserten Abstand ergibt sich    bereits   eine gewisse Empfindlichkeitsminderung für Geräusche, deren Intensität kleiner ist als die der Kopfwelle .des    Geschosses.   



  Diese Unterdrückung kleinerer Schallamplituden wird in der    nachfolgenden      Ver-      stärkerschaltung      noch      weitergetrieben   durch Verwendung eines    Amplitudensiehes.   Durch    diese   Massnahme werden die Voraussetzungen geschaffen, zur sauberen elektrischen Trennung der    KopfwelJenimpulse   von dem übrigen    Frequenzgemisch      (Mündungsknall-      v,   eile usw.). 



  Das    geschieht   in einem zwischen dem    Registriergerät   A und den Mikrophonen 1 bis 10    eingeschalteten      Verstärker   V. Eine Ausführungsmöglichkeit zeigt die Schaltung nach    Fig.   2. Der Verstärker kann mit    Traneformatorenkopplung   oder mit einer    Widerstandskondensatorkopplung      a-b-c,      d-e-f,   -    wie   in    Fig.   3    dar#,"tellt   - ausgerüstet werden und weist. z. B. in der zweiten Stufe ein    Amplitudensieb   auf.

   Die    Gittervorspannutig      dieser   Röhre ist so eingestellt, dass    mir   die Spannungsspitzen der    Kopfwellenimpulse,   die ja grösser sind als die übrige    Frequenzmischung,   die folgende Röhre    beeinflussen   können. Auf diese Weise entfallen alle Störerscheinungen. 



  Die durch den    Verstärker   auftretende    Zeitverzögerung      geht   nicht in die Messung ein, wenn der    Verstärker   genügend konstant ist, da ja. jeder    Kopfwellenimpuls   die gleiche Verzögerung erfährt. Der zeitliche Abstand wird also nicht geändert. Werden die Kopplungsglieder der einzelnen Stufen so dimensioniert, dass die Zeitkonstante etwa gleich der    Auswertegenauigkeit   der    Zeitmessung   wird, so erhält man eine fast. rechtwinklige    Auslenkung      der      Oszillägraphensch.leife   aus der Nullage, die    entsprechend   genau ausgewertet werden kann. 



  Die Impulse können zusammen mit einer Zeitmarke durch einen    Schleifenoszillogra-      phen   aufgezeichnet werden, jedoch auch durch jedes beliebige andere    Registriergerät.   Falls der Ablauf des    Registrierpapiers   genügend konstant ist, kann auch auf die Zeitmarke verzichtet werden. Aus dem Abstand der aufgezeichneten Impulse der Zeitmarke    bezw.   der Papiergeschwindigkeit ergeben sich die einzelnen Zeitwerte. Ist der Abstand der einzelnen    Auslösemikrophone   bekannt, so    lä.sst   sich für    jeden      Flugzeitwert   auch in dem entsprechenden    Intervall   die mittlere Geschwindigkeit des    Geschosses   erreichen. 



  Die    Sehreibeeinrichtung   kann auch durch eine Reihe von Zählwerken oder -Uhren ersetzt werden, an denen die einzelnen Teilflugzeiten sofort nach dem    Sehuss   angegeben werden können. Dadurch    wird   das Gerät dann in eine Form gebracht, die allen Anforderungen des praktischen    Schiessbetriebes   in    bezug   auf Schnelligkeit und    sofortige   Wertangabe gerecht wird. 



  Beispielsweise kann jeder Mikrophonimpuls eine Uhr mit, unmittelbarer    Ablesung      steuern,   wobei die zuerst ansprechende Uhr die jeweils nachfolgende zur Messung einschaltet. Das kann so geschehen, dass    jedes   Mikrophon eine    Kippschaltung   steuert, die derart eingerichtet    ist,   dass sie nach erfolgtem Kippen sowohl die Uhr betätigt, als auch die Umschaltung auf die nächste Uhr oder    Ableseeinrichtung   vornimmt. Natürlich 

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 kann dieser Effekt auch auf andere Weise ausgenutzt werden. Die geschilderte Lösung stellt lediglich ein    Ausführungsbeispiel   dar. 



  Die beschriebene    Messcinrichtung   hat also    gegenüber   der    Spulenmethode   folgende Vorteile: 1. Die    Messung   kann mit gleichbleibender Genauigkeit auf der ganzen Bahn durchgeführt werden, solange    :eine      Kopfwelle   vorhanden ist. 



  . Es können beliebig viele    Messstellen      22      verwendet   werden, auch auf grössere Entfernungen. 



  3. Die    Messeinrichtung   ist unabhängig von dem    Material   der verwendeten Geschosse. 4. Vor dem    Boschluss      ist   eine    Vorbehand-      lung   der Geschosse (z. B.    Ma.gnetisierung   usw.) nicht erforderlich. 



  5. Die absolut    trägheitslose      Auslöseein-      richtung   vermeidet die bekannten Fehler anderer    mechanischer      Auslöseeinrichtungen   (z. B.    Anschlussscheiben).   Eine Beeinflussung des Geschosses durch die    Messeinrichtung   tritt nicht auf. 



  6. Es kann an einem einzigen    Schuss   die ganze    Flugzeitkurve   gemessen werden. 



  7. Wesentliche    Munitions-   und    Zeiter-      spawnis.s-e   beim    Besichuss.   



  Wegen der Veränderlichkeit der Geschwindigkeit des Geschosses auf der Bahn    ändert   sich auch der    Macheche   Winkel a und damit die Strecke, die das Geschoss vom Mikrophon entfernt ist beim Auftreffen der Kopfwelle. Für diese Entfernung ist auch die Flugbahn des Geschosses massgebend, weshalb aus beiden Angaben die registrierte Flugzeit rechnerisch korrigiert werden muss. 



  Ist die Flugbahn nicht bekannt, so kann man sie auch experimentell dadurch bestimmen, dass man mehrere Flugzeitmessungen auf verschiedene    Entfernungen,   durchführt. Aus der Differenz der Flugzeitwerte für -die gleichen Entfernungen lässt sich rechnerisch die Flugbahn    ermitteln.   Man kann die Flugbahn auch durch einen Beschuss auf nur eine Entfernung ermitteln, wenn man ausser dem eigentlichen    Auslösemikrophon   in der    Schussbahnmitte   seitlich davon ein    zweites   Mikrophon anordnet. Aus dem Abstand der Impulse dieser beiden Mikrophone lässt sich auch die Flughöhe .des Geschosses und aus mehreren derartigen    Aufzeichnun-      gen <    die Flugbahn des Geschosses ermitteln.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur gleichzeitigen Messung mehrerer Flugzeitwerte eines mit Überschallgeschwindigkeit fliegenden Geschosses über verschiedene Entfernungen, gekennzeichnet durch mehrere, eine trägheitelose Auslösung ermöglichende, parallel geschaltete, dynamische Mikrophone, deren Empfindlichkeit so herabgesetzt ist, dass sie bevorzugt auf die vom fliegenden Geschoss herrührende Kopf- welle ansprechen und mit deren Hilfe die Kopfwelle des Geschosses auf seiner Bahn an mehreren Punkten messend verfolgt wird. UNTERANSPRüCHE 1.

   Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung und Registrierung der von den Mikrophonen an mehreren Punkten der Geschossbahn angezeigten Kopfwelle über einen als Amplitu- densieb ausgebildeten Verstärker erfolgt. 2. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Mikrophonimpuls eine Uhr mit unmittelbarer Ablesung steuert, wobei die zuerst ansprechende Uhr die jeweils nachfolgende zur Messung einschaltet.