DE3632923A1

DE3632923A1 - Sichtgeraete in modulbauweise fuer kampfwagen

Info

Publication number: DE3632923A1
Application number: DE19863632923
Authority: DE
Inventors: Roland Dipl Phys Leinhos; Martin Dipl Ing Poxleitner; Hans Dipl Ing Stana; Hans Richard Dr Weinheimer; Norbert Dipl Ing Wittekindt
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH; Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH; Carl Zeiss AG
Priority date: 1986-09-27
Filing date: 1986-09-27
Publication date: 1988-03-31
Also published as: EP0268778A2; EP0268778A3

Description

Kampfwagen haben je nach ihrer Hauptauslegung verschiedene Aufgaben im Rahmen eines Verteidigungskonzeptes. Zu einer Familie von gepanzerten Kampfwagen gehören Kampfpanzer, Schützenkampfwagen, Panzerabwehrkampfwagen, Flakpanzer u. a.

Für die Feuerleitsysteme dieser gepanzerten Fahrzeuge werden leistungsfähige Tag- und Nacht-Sehsysteme mit Rundblickmöglichkeit und stabilisierter Ausblickachse gefordert. Neben den rundblickenden Periskopen werden Zielperiskope mit eingeschränktem Seitenrichtbereich und Zusatzgeräte wie z. B. Zielfernrohre und Winkelspiegel gefordert. Zielpersikope können im Gegensatz zu den Rundblickperiskopen auch mit jeweils eigenen Strahlengängen und den Spektralbereichen angepaßten Eintrittspupillen für Tagsicht, Nachtsicht und Laser-Entfernungsmessung ausgestattet werden. Die taktischen Anforderungen an Kampfwagen lassen verschiedene Sichtgeräte-Konzepte für die einzelnen Fahrzeuge zu. Für fast alle Fahrzeuge wird eine Rundblickmöglichkeit für den Kommandanten gefordert. Eine Breitbandoptik ist für Tag-Wärme-Rundblickperiskope im Hinblick auf kompakte Bauweise entscheidend und unverzichtbar.

Eine Gegenüberstellung aller Bewertungsparameter eines Spezialgerätes und eines modular aufgebauten Gerätes zeigen die Vorteile der Module:

In herkömmlicher Bauart werden die Sichtgeräte in ihrem Aufbau und ihren Abmessungen den Fahrzeuggegebenheiten angepaßt und in vorhandene "Freiräume" hineinkonstruiert. Dieses Vorgehen bedingt für jeden Typ einer Fahrzeugfamilie oder Kampfwagenfamilie spezielle Sichtgeräte und durch die Vielfalt der Sichtgeräte einer Fahrzeugfamilie hohe Investitions-, Ersatz- und gegebenenfalls Umrüstungskosten.

Die nachfolgende Tabelle 1 gibt beispielhaft einen Überblick über die in den verschiedenen Fahrzeugen einer Kampfwagenfamilie verwendeten Sehsysteme.

Tabelle 1

Rundblickperiskope

PERI - RT 72
PERI - RTW 90
PERI - RTW 120
PERI - RTWL 120

Zielperiskope

PERI - ZT 72
PERI - ZTWL 72/120
PERI - ZTLW 72/120 (60)
PERI - ZTLW 72/120

Plattformgeräte

ZTWL 100/250

Zielfernrohre
Fahrersichtgeräte
Winkelspiegel
Monitore

Dabei bedeuten:

PERIPeriskop RRundblickeinrichtung ZZieleinrichtung TTagsicht WWärmebild LLaserentfernungsmeßkomponente 72/90/100/120/250Eintrittspupillendurchmesser

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, trotz der unterschiedlichen Anforderungen an die Sichtgeräte einer Kampfwagenfamilie möglichst viele gemeinsame Baugruppen zu erarbeiten und die Leistungen der Sichtgeräte aufeinander abzustimmen, um ihre Lebenswegkosten zu reduzieren, die Materialerhaltung zu vereinfachen und Nachrüstungen mit leistungssteigernden Komponenten zu verbilligen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine funktionsbezogene, verschleiß- und nachrüstungsorientierte Aufgliederung der Sichtgeräte in Einzelkomponenten (Module) mit standardisierten Schnittstellen gelöst, wobei je eine Modulreihe für den Geräteschutz, für die Stabilisierung der Visierlinie in Höhe, für die Stabilisierung der Visierlinie in Seitenrichtung, für die in Optikbaugruppen der Tagsichtgeräte, für die Optiksysteme der Fernrohre, für die Nachtsichtmittel, für die Entfernungsmesser und für die Fernsehsysteme und für Zusatzgeräte vorgesehen sind.

Die Aufgliederung der Modulreihen und ihr Einsatz bei den verschiedenen Sichtgeräten ist den nachfolgenden Tabellen 2-5 zu entnehmen. Bei der Entwicklung der Module stand neben der konstruktiven Realisierbarkeit die Frage der Häufung des zu realisierenden Moduls im Vordergrund. Aus Platzgründen (Silhouette, Turmdurchbruch usw.) wurden einzelne modulare Baugruppen in unterschiedliche Größen abgestuft, wodurch sich die Anzahl der Einzelmodule erhöht. Dennoch ist aus den Tabellen ersichtlich, daß es gelungen ist, Häufungen einzelner Module in den verschiedenen Sichtgeräten zu erreichen. In der ersten Spalte der Tabellen sind die Bezeichnungen der Module eingetragen, in der zweiten Spalte ihre Bezugszeichen in der nachfolgenden Zeichnung. In der oberen Zeile sind die Sichtgeräte (Rundblick-, Zielperiskope und Plattformgeräte) angeführt. Durch die Anzahl der "Kreuze" in einer Zeile kann abgelesen werden, in welchen Geräten der jeweilige Modul verwendet wird.

Bisher wurden für die Realisierung der derzeitig bekannten Funktionen von Sicht- und Zielperiskopen entsprechend den Tabellen 2-5 eine Gesamtzahl von 45 Modulen definiert. Bei Technologieerweiterungen kann diese Liste mit entsprechenden Konstruktionen ergänzt werden.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch den Einsatz baugleicher Geräte oder Komponenten für die verschiedenen Träger die Kosten in der Entwicklung, in der Beschaffung und in der Nutzungsphase vermindert werden können. Durch die große Menge einzelner Baugruppen oder Komponenten können in verstärktem Maße Sonderbetriebsmittel und automatisierte Prüfgeräte eingesetzt werden, wodurch neben den günstigeren Kosten auch eine höhere, gleichbleibende Qualität erzielt werden kann. Auch auf die Beschaffung der Prüfgeräte für die verschiedenen Materialhaltungsstufen macht sich die Gleichheit von Baugruppen positiv bemerkbar. In der Nutzungsphase kommen die Vorteile des modularen Aufbaus der Materialerhaltung und Logistik zugute. Die Ausbildung wird vereinfacht, und trotz prozentual gleicher Bevorratung der Ersatzteile wird die Lagerhaltung in den Depots und Instandsetzungs-Werken vereinfacht. Bei einem modularen Sichtgeräte-Konzept wird auch das Volumen der Elektronikeinheiten reduziert und entsprechend der Sichtmodule in Elektronikmodule aufgegliedert.

Aus den erfindungsgemäßen Modulen lassen sich auch ohne Schwierigkeiten Zielperiskope, die für den Einbau in Kuppeln geeignet sind, aufbauen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß Kampffahrzeuge, die aus finanziellen Gründen zunächst mit Sichtgeräten ausgerüstet waren, die nicht der maximal möglichen Leistungsstufe entsprechen, bei modularer Bauweise in später folgenden Kampfwertsteigerungen durch die standardisierten Schnittstellen einfach ergänzt werden können. Zum Beispiel kann ein Zielperiskop, das zunächst nur mit einem Tagkanal ausgestattet ist, später leicht durch Hinzufügen von Wärmebildmodulen und/oder Entfernungsmeßmodulen erweitert oder ergänzt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die perspektivische Darstellung eines Periskops mit Rundblickeinrichtung, Tagsicht-, Wärmebild- und Laser- Entfernungsmeßkomponente,

Fig. 1a den prinzipiellen Aufbau eines Rundblicksperiskops,

Fig. 2 den modularen Aufbau des in Fig. 1 dargestellten Periskops,

Fig. 3 die perspektivische Darstellung eines Periskops mit Zieleinrichtung, Tagsicht-, Wärmebild- und Laser-Entfernungsmeßkomponente (Parallelaufbau),

Fig. 3a den prinzipiellen Aufbau eines Zielperiskops,

Fig. 4 den modularen Aufbau des in Fig. 3 dargestellten Periskops,

Fig. 5 Detailzeichnung des Antriebsmoduls 211,

Fig. 6 Detailzeichnung des Kreiselmoduls 221,

Fig. 7 Detailzeichnung des Lagermoduls 231,

Fig. 8 Detailzeichnung des Ablenkmoduls 244,

Fig. 9 Detailzeichnung des Moduls Laser-Galilei 411,

Fig. 10 Detailzeichnung des Zielmarkenmoduls 451,

Fig. 11 Detailzeichnung des Feldjustiermoduls 461,

Fig. 12 Detailzeichnung des Moduls Afokal 513.

In der Fig. 1 sind für die dargestellten Module die gleichen Bezugszeichen gewählt wie in der Darstellung der Fig. 2.

Legende zu Fig. 2

Modulare Komponenten:Modulnummer (Bezugszeichen):

Haubenmodul112 Modul V-Wechsler VIS421 Höhenrichtmodul203 Modul Laser-Galilei411 Antriebsmodul211 Kreiselmodul221 Lagermodul231 Ablenkmodul244 Haubenantriebsmodul122 Seitenrichtmodul312 Modul Afokal513 Schleifringmodul322 Modul V-Wechsler IR426 Abfeuerblendmodul131 Modul Strahlteiler IR-VIS441 Zielmarkenmodul451 Bildaufrichtemodul IR432 Wärmebildmodul612 Feldjustiermodul461 Bildaufrichtemodul VIS431 Pulslasermodul CO₂712 Okularmodul471

Nichtmodulare Komponenten:

2 aDeckel 3 aAbschlußscheibe 4 aHöhenrichtbaugruppe 23 aPentaprisma 24 aAnpaßoptik 27 aGehäuseunterteil 28 aStirnstütze mit Anpaßoptik

Die in den Abbildungen der Fig. 1a und 3a gezeigten Rundblick- und Zielperiskope bestehen aus:

einem Oberteil, das einen Ausblickkopf mit Höhenrichtachse ggf. mit separatem Antrieb, enthält;
einem Mittelteil mit tragender Struktur, bei Rundblickperiskopen mit Seitenrichtachse, bei Schaltgeräten mit Seitenrichtantrieb (eingeschr. Bereich), Hauptoptik mit Vergrößerungswechsler;
einem Unterteil, bei dem je nach Anforderung eine Trennung zwischen IR- und visueller Optik vorgesehen ist und das einen Wärmebildsensor, Laser-Baugruppen, Bildaufrichtung, Feldjustierung, Abfeuerblende, Nuklearblitzschutz, optische und elektrooptische Wiedergabebaugruppen enthält.

In den Fig. 5-12 sind beispielhaft einige Module des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Periskops als Detailzeichnung und mit Maßangaben gezeigt.

Der in Fig. 5 dargestellte Antriebsmodul ist der Antrieb der Ablenkmodule (Spiegel, Prisma) des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Periskops. Er enthält den Kreiselmodul (221), ein Bandgetriebe mit einer Übersetzung von 2 : 1, ein Festlager der Höhenrichtachse, einen Torque-Motor und den Stellungsgeber.

Die Maße sind:

Länge190 mm Breite145 mm Höhe100 mm Gewicht7 kg

Der in Fig. 6 dargestellte Kreiselmodul (221) besteht aus einem handelsüblichen Kreisel (Wende- oder Lagekreisel) und einer Montageplatte. Er sensiert Bewegungen in zwei Achsen nach Geschwindigkeit bzw. Lage.

Die Maße sind:

Länge50 mm Breite40 mm Höhe52 mm Gewicht0,25 kg

Der Kreiselmodul ist in allen Antriebsmodulen der Sichtperiskope universell verwendbar.

Der Lagermodul (231) der Fig. 7 ist ein Loslager (Stützlager), das in Verbindung mit dem Antriebsmodul (211) der Höhenrichtachse den Ablenkmodul trägt. Er enthält eine vorgespannte Lagerkombination (Duplexanordnung) im Montageflansch.

Die Maße sind:

Gesamtdurchmesser100 mm Höhe 30 mm Gewicht1,2 kg

Der Lagermodul wird in allen Höhenrichtmodulen der Periskope verwendet.

Der Ablenkmodul (244) der Fig. 8 lenkt ein Strahlenbündel bis zu 120 mm Durchmesser ab. Er besteht aus einem Spiegel mit 125 mm×220 mm Kantenlänge und zwei Flanschteilen.

Die Maße sind:

Länge220 mm Breite163 mm Höhe 40 mm Gewicht1,85 kg

Der Modul (411) Laser-Galilei der Fig. 9 ist ein Fernrohr zur Aufweitung bzw. zur Verringerung der Divergenz eines CO₂-Laserstrahles mit 7facher Aufweitung mit Gehäuse und Befestigungsflansch.

Die Maße sind:

Eintrittspupille 6 mm Austrittspupille42 mm Länge80 mm Durchmesser70 mm

Mit dem in Fig. 10 dargestellten Zielmarkenmodul (451) wird die Zielmarke und die Turmuhr in den Strahlengang eingespiegelt. Er enthält die Strichplatten und die Beleuchtung. Der Antrieb der Zielmarke erfolgt durch den Bildaufrichtemodul.

Die Maße sind:

Länge85 mm Breite60 mm Höhe45 mm Gewicht0,4 kg

Mit dem in Fig. 11 dargestellten Feldjustiermodul (461) wird die Justierung zwischen Periskop und Waffe im Feldeinsatz überprüft. Das Ausgangssignal des Moduls wird zur automatischen Korrektur der Dejustierungen genutzt. Er enthält optische Systeme für das Finden und Empfangen von Referenzstrahlen.

Die Maße sind:

Länge70 mm Breite58 mm Höhe33 mm Gewicht0,3 kg

Die Afokalmodule (Fernrohre) in Fig. 12 (511-514) bestehen aus zwei halben Linsenumkehrsystemen, die paarweise angeordnet den Strahlenbündel-Querschnitt verringern. Diese Module sind stets im Mittelteil eines Periskops angeordnet.

Legende zu Fig. 4

Modulare Komponenten:Modulnummer:

Höhenrichtmodul204 Ablenkmodul241 Antriebsmodul211 Ablenkmodul244 Lagermodul231 Ablenkmodul242 Modul Laser-Galilei411 Seitenrichtmodul316 Modul V-Wechsler VIS421 Modul Afokal514 Modul V-Wechsler IR426 Wärmebildmodul612 Pulslasermodul CO₂712 Modul Afokal511 Feuerblendenmodul131 Okularmodul471

Nichtmodulare Komponenten:

1Haube 5Tragstruktur 9Höhenrichtbaugruppe 15Umlenkspiegel 20Umlenkprisma 21Gehäuseunterteil 22Stirnstütze mit Anpaßoptik

Claims

1. Sichtgeräte für Kampfwagen, gekennzeichnet durch eine funktionsbezogene, verschleiß- und nachrüstungsorientierte Aufgliederung in Einzelkomponenten (Module) mit standardisierten Schnittstellen, wobei je eine Modulreihe für den Geräteschutz (1), für die Stabilisierung der Visierlinie in Höhe (2), für die Stabilisierung der Visierlinie in Seitenrichtung (3), für die Optikbaugruppen der Tagsichtgeräte (4), für die Optiksysteme der Fernrohre (5), für die Nachtsichtmittel (6), für die Entfernungsmesser (7) und für die Fernsehsysteme (8) und für die Zusatzgeräte (9) vorgesehen sind.

2. Sichtgeräte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulreihe für den Geräteschutz (1) aus Schutzhaubenmodulen (11), aus Schutzhaubenantriebsmodulen (12) und aus Blendenmodulen (13) besteht.

3. Sichtgeräte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulreihe für die Stabilisierung der Visierlinie in Höhe (2) aus Modulen für die Höhenrichtachse (20), aus einem Antriebsmodul (21), einem Kreiselmodul (22), einem Gegenlagermodul (23) und aus Ablenkmodulen (24) besteht.

4. Sichtgeräte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulreihe für die Stabilisierung der Visierlinie in Seitenrichtung (3) aus Seitenrichtmodulen (31) und aus Schleifringmodulen (32) besteht.

5. Sichtgeräte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulreihe für die Optikbaugruppen (4) aus einem Modul für die Laseraufweiteoptik (41) und aus Modulen für Vergrößerungswechsler (42), für die Bildaufrichtung (43), die Strahlteilung (44) für die Zielmarke (45), die Feldjustierung (46) und die Okulare (47) und die Fernrohre (51) besteht.

6. Sichtgeräte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulreihe für die Nachsichtmittel (6) aus Wärmebildmodulen (61) und Bildverstärkermodulen (62) besteht.

7. Sichtgeräte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulreihe für die Entfernungsmesser (7) aus Modulen für Laser-Sender (71) besteht.

8. Sichtgeräte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulreihe für die Fernsehsysteme (8) aus einem Modul für die Fernsehkamera (81), für den Kameravorsatz (82) und für den Monitor (83) besteht.

9. Sichtgeräte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für Zusatzgeräte Module für ein Zielfernrohr (91) und für einen Winkelspiegel (92) vorgesehen sind.