Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_2579
.pdf
основаны на ожидаемом появлении взрывателя. Иными словами, взрыватель выбирается заранее, а
правильный момент для срабатывания с этим взрывателем указывается впоследствии. Таким образом, все
компенсационные корректировки могут быть произведены заранее с абсолютной точностью. Описанный
инструмент предназначен для использования с уже имеющимся оружием. Однако это позволяет полностью
отказаться от сложных шкал, используемых в настоящее время из-за инструментальных погрешностей.
УПРОЩЕННЫЕ ПРИЦЕЛЫ. Вместо того чтобы вписывать в прямоугольники высоты кривые, показывающие
вертикальные отклонения, можно вписать кривые, показывающие либо сумму вертикального отклонения плюс
касательную к высоте, либо общую высоту квадранта, так что правильную высоту для орудий можно задать в
виде единой величины. Таким образом, от используемых в настоящее время на орудиях кривых взрывателей
можно было отказаться, и устройство можно было использовать для непосредственного регулирования угла
возвышения квадранта.
КОРРЕКЦИЯ РАСПОЛОЖЕНИЯ. В этих обстоятельствах коррекция расстановки может быть применена
непосредственно к оружию, при этом существующие возражения против этой практики устраняются благодаря
вышеуказанным упрощениям. Преимущество заключается в том, что корректировки применяются к самому
орудию, а не к прибору, управляющему огнем нескольких орудий одновременно.
5. ВЗРЫВАТЕЛЬ И ВЕРТИКАЛЬНОЕ ОТКЛОНЕНИЕ
КРИВЫЕ. Символы, используемые в этом и последующих разделах, поясняются в разделе 3. В
предпочтительном варианте осуществления изобретения используется отдельный набор кривых F и T для
каждой высоты с интервалом, скажем, 100 футов от 3000 до 21000 футов, в случае 3-дюймового орудия весом
20 центнеров, которое будет рассмотрено далее в качестве примера. Возможно, интервалы в 500 футов будут
считаться достаточно мелкими, и в любом случае ошибки, вызванные крупностью интервала высот, могут
быть компенсированы способом, который будет описан в следующем разделе. Эти кривые построены в
прямоугольных декартовых координатах, соответствующих перемещениям курсоров 104 105, упомянутых в
предыдущем разделе, причем одна координата является некоторой функцией положения цели,
предпочтительно x"), а другая — некоторой функцией ее скорости (предпочтительно v"). Для каждой высоты
кривые будут заключены в прямоугольник, далее именуемый «прямоугольником высоты» (см. рис. 1), при
этом кривые взрывателя изображены черным цветом, а кривые отклонения — красным.
УСТРОЙСТВА НАМОТКИ И ЗАТЯЖКИ. Для того чтобы устройство имело малые габариты, кривые нанесены
на длинную полосу 107 (рис. 3) из любого подходящего материала. Предпочтительно, полоса изготовлена из
мягкой стали толщиной 10 мил и шириной 6 дюймов, намотанной на катушки 106, 106а, как фотопленка.
Диаметр бобин этих катушек составляет 4 дюйма, а когда лента полностью намотана на одну из них, общий
диаметр составляет 5,8 дюйма. На самой низкой высоте, 3000 футов, нижний край прямоугольника,
определяющего высоту, находится на расстоянии 9 дюймов от нижнего края следующего прямоугольника,
скажем, на высоте 3100 футов. На наибольшей высоте нижний край прямоугольника длиной 21 000 футов
находится всего в 6,2 дюймах от нижнего края следующего прямоугольника. Промежуточные прямоугольники
расположены с шагом от одного конца полосы до другого между этими двумя пределами, при этом цель
состоит в том, чтобы количество оборотов нижней катушки, необходимое для установки прямоугольника
заданной высоты, было линейной функцией соответствующей высоты, с учетом расстояния между
прямоугольниками, зависящего от изменяющегося диаметра катушки.
Преимущества такого подхода будут объяснены в следующем разделе. Полоса направляется по роликам 240
таким образом, чтобы она всегда располагалась под курсорами 104, 105 и вблизи них. Читатель
перематывает полоску с одной катушки на другую с помощью рукоятки 108 до тех пор, пока не будет
достигнуто правильное положение для баллистической высоты, определяемой высотомером. Он может точно
определить это положение, сопоставив стрелку 100, отмеченную на полосе вместе с высотой, со стрелкой
101, отмеченной на пластине 101a, закрепленной на раме прибора. Кривошип 108 соединен непосредственно
с нижней бобиной в точке 173, и для того, чтобы лента могла наматываться и сниматься с верхней катушки
106a по мере необходимости, используется какое-либо средство затяжки, подобное показанному на рис. 8.
Трудность заключается в том, что если для верхней катушки использовать обычную пружинно-слепую
конструкцию, будет сложно изготовить пружину необходимых размеров, поскольку на катушку нужно намотать
в общей сложности 89 витков ленты, а если для обеих катушек использовать прямой привод, возникнут
проблемы из-за разного диаметра последней.
Вместо этого предусмотрены две катушки 243, 244, соосные с бобинами, и на них намотана лента 245 в
направлении, противоположном тому, в котором лента намотана на шпулю. Катушки 243, 244 не являются
неотъемлемой частью своих бобин, а соединены с ними спиральными пружинами, находящимися в
натяжении, так что лента 107 остается натянутой на всех этапах намотки или размотки.
БЫСТРОЕ ИЗМЕНЕНИЕ ВЫСОТЫ. При желании кривошип 108 может быть соединен с двухскоростной
коробкой передач (не показана), передаточные числа которой составляют 1 к 4 и 4 к 1 соответственно. Низкая
передача предназначена для точной регулировки положения прямоугольника высоты; высокая передача
предназначена для быстрого переключения на новую цель на другой высоте. В конструкции на полностью
намотанной катушке 89 витков ленты, высота которых измеряется с интервалом в 100 футов, так что,
используя передачу с 1 по 4 и вращая рукоятку со скоростью 4 оборота, второй виток может пройти через всю
полосу за 5,5 секунд. Обычно не потребуется пробегать большую часть полосы, поскольку высота целей не
будет сильно отличаться на несколько тысяч футов, поэтому одной-двух секунд должно быть достаточно,
чтобы установить прямоугольник нужной высоты в нужное положение.
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ВЕСЫ НА ПОЛОСЕ. На левом краю полосы видны две весы: 210 и 211. Они
предназначены для использования, как описано в разделе 7, при определении дополнительной коррекции и
бокового отклонения соответственно.
КООРДИНАТЫ ВЗРЫВАТЕЛЕЙ И ОБРАТНОГО НАПРАВЛЕНИЯ
КРИВЫЕ. Легко заметить, что для цели, приближающейся или удаляющейся (т.е., пренебрегая
дополнительной ошибкой) на заданной высоте, существует только один возможный взрыватель для каждой
комбинации положения и скорости. Зная положение такой цели и её скорость, можно точно рассчитать
правильный взрыватель и вертикальное отклонение без каких-либо вторичных ошибок. Кривые строятся
относительно этих двух координат: ось скорости горизонтальна, а ось положения вертикальна. Точность
координат будет зависеть от механизма телескопов, который определяет перемещения курсоров 104, 105.
Таким образом, при использовании простого механизма, подобного тому, что обычно применяется в приборах
управления огнём, со- Однако было обнаружено, что построенные таким образом кривые неудобно
сближаются на определенных высотах, и существует множество преимуществ в использовании
«котангенциального зацепления», описанного в разделе G. В случае простого котангенциального зацепления
координаты будут xn/H
Это будет зависеть от роста. Предпочтительно использовать автоматическую регулировку высоты, описанную
в разделе 6, в этом случае координаты будут x". В дальнейшем описании предполагается именно такое
расположение.
РАСЧЕТ КРИВЫХ ВЗРЫВУЩЕГО. Затем необходимо построить кривые взрывателя в зависимости от
координат x" и v". Для любого заданного взрывателя F при получены из обычных таблиц диапазонов.
Следовательно, для кривой, соответствующей F, существуют различные пары соответствующих значений.
уравнение Следует отметить, что при такой форме зубчатой передачи кривые взрывателя представляют
собой прямые линии с изменяющимся наклоном.
РАСЧЕТ ИЛИ ВЕРТИКАЛЬНОЕ ОТКЛОНЕНИЕ
КРИВЫЕ. Следует помнить, что, согласно обычной тригонометрической конвенции, отклонения «вверх»
следует считать положительными, тогда как разница дальности до поверхности земли, которой они
соответствуют, считается отрицательной. Для построения кривой в координатах При заданной высоте* самый
простой метод заключается в следующем: возьмите конкретное значение S, будущего угла обзора, и найдите
соответствующие значения x и T из таблиц дальности. Поскольку кривые должны быть построены для целей,
приближающихся или удаляющихся от них (дополнительная погрешность допускается в противном случае,
как описано в разделе 7), можно сказать, что
Это даёт значение v, которое соответствует заданному значению V при предполагаемом значении S. Чтобы
найти соответствующее...
Таким образом, для заданного значения V можно построить одну точку на кривой. Для различных значений V
строится ряд точек, после чего можно построить требуемую кривую.
Предпочтительно будут применяться номографические методы расчета. Конечно, для этих формул H
необходимо перевести в ярды, а v необходимо измерять в ярдах в секунду.
АЛЬТЕРНАТИВНАЯ КОНСТРУКЦИЯ. На рис. 1 масштабы следующие: 1 дюйм к 1000 ярдам для x и 3 дюйма к
- Материалом полосы, вместо мягкой стали толщиной 10 мил, как описано, может быть целлулоид или
какое-либо другое подходящее вещество. Воспроизвести кривые на целлулоиде было бы проще, а эффект
его растяжения в направлении натяжения можно было бы точно компенсировать, как описано в разделе G.
Единственным преимуществом стали были бы ее превосходные износостойкие качества, прочность и
негорючесть. Рассматривалась возможность нанесения прямоугольников, определяющих высоту, на
отдельные металлические пластины, хранящиеся в магазине, но полосовое расположение представляется
гораздо более практичным. Другой альтернативный метод заключается в нанесении прямоугольников,
определяющих высоту, на матовую стеклянную пластину, при этом используемый прямоугольник будет
подсвечиваться снизу. В данном случае курсором будет другая стеклянная пластина, на каждой
прямоугольнике которой выгравирован крест, и которой задано вертикальное смещение, соответствующее
положению цели, а также горизонтальное смещение, соответствующее скорости.
Данный план предусматривает размещение 36 прямоугольников размером 6 дюймов на 0,8 дюйма каждый на
стеклянной пластине размером 3 фута на 4 фута. Однако предпочтительная конструкция с использованием
полосы имеет множество преимуществ, и в частности, она позволяет достичь исключительной точности при
небольших габаритах аппарата.
ПРЯМОЕ считывание квадранта
ПОДЪЕМ. Описанное устройство предназначено для использования с существующими орудиями. Однако,
внеся простую модификацию, можно передать параметр Q.E. (или, если предпочтительнее, T.E. плюс
вертикальное отклонение) непосредственно орудиям в виде единой величины. Очевидно, что каждой точке в
прямоугольнике высоты соответствует одна и только одна касательная высота, один угол обзора и одно
вертикальное отклонение. Сложив эти значения (и пока пренебрегая корректировками на точечное
позиционирование), можно сказать, что каждой такой точке соответствует одна и только одна
скорректированная вертикальная отклонение. Следовательно, вместо построения кривых, представляющих
вертикальное отклонение, как на рис. 1, можно построить кривые, представляющие высоту квадранта (или
касательную высоту плюс вертикальное отклонение, если предпочтительнее). (Эти кривые, разумеется, будут
иметь другую форму, чем показанные на рисунке). Если этот Q.E.' подавать непосредственно на орудия, его
можно применять с помощью простых шкал, а стрелку, следующую за кривыми взрывателей на прицелах,
можно отменить. Установленное значение Q.E. будет правильным для первого раунда группы, а скорость
изменения T.E. в течение группы не внесет ошибок, превышающих ошибки, обусловленные скоростью
изменения дальности действия взрывателя.
Однако, при необходимости, не составит труда разработать механизм, позволяющий приблизительно учесть
необходимые корректировки на последующих этапах. Здесь необходимо еще раз подчеркнуть, что цель
состоит в том, чтобы получить абсолютно точные данные для первого раунда, чтобы в результате нескольких
выстрелов из этих первых раундов сформировалась мишень, центр которой будет находиться в мишени.
МЕХАНИЗМ РАБОТЫ ТЕЛЕСКОПА. (Определение символов см. в разделе 3.) Два телескопа жестко
закреплены на противоположных концах вала 117, который вращается в подшипниках в задней части
инструмента. Боковые перемещения телескопов осуществляются путем вращения всего инструмента на
штативе, так что вертикальная плоскость, в которой они движутся, фиксируется относительно стенок 118, 119
и параллельна им. Подъем телескопов осуществляется с помощью «вертикального слоя» посредством
кривошипа 121 (рис. 3, 4, 5), а тот же кривошип управляет движением курсора 104 и приводит в движение
«вертикальный» спидометр. Таким образом, от способа соединения кривошипа 121 с телескопами будет
зависеть характер перемещений курсоров 104, 105 и, следовательно, координаты, к которым будут построены
кривые F и V.
ПРОСТАЯ МЕХАНИЗМНАЯ ПЕРЕДАЧА. Кривошип может быть соединен с валом телескопа 117, как в
приборе Брока, и напрямую соединен с курсором 104 и спидометром 122, так что зрение и угловая скорость
удаления или сближения. Преимуществом такого подхода является крайняя простота, и соответствующие
кривые можно рассчитать с высокой точностью; однако при построении типовых наборов кривых
обнаруживается, что они неудобно сближаются на определенных высотах, поэтому для получения более
читабельных кривых была принята менее простая схема. В то же время, описанное в этом параграфе простое
решение заслуживает внимания. Один из видов зубчатой передачи, обеспечивающий гораздо лучшее
расстояние между кривыми и имеющий преимущество в том, что линейная скорость регистрируется, — это
так называемая «котангенциальная передача». Телескоп 116 (рис. 3) закреплен на конце вала 117.
Параллельно и на некотором расстоянии от линии оптической оси телескопа расположен фланец 131, жестко
прикрепленный к телескопу и опирающийся на колесо или шарикоподшипник 132 радиусом , так что центр
колеса точно совпадает с оптической осью телескопа, или, точнее, с его объективом.
Колесо 132 крепится к кольцу 133, которое предназначено для скольжения по горизонтальным направляющим
стержням (не показаны) и в обычных условиях перемещается винтом 134, который вращается кривошипом
121. «Вертикальный слой» всегда вращает кривошип 121 таким образом, чтобы ось 130 оставалась
выровненной по цели, и легко заметить, что расстояние между результирующим положением центра колеса
132 и его крайним положением 132 (вертикально под валом 117) пропорционально дальности полета по
земле, деленной на высоту. Таким образом, проволока 136 прикреплена к воротнику, а также к каретке 104",
на которой расположен курсор, и эта проволока проходит через шкивы 137, 138, 139 и снабжена натяжными
средствами (не показаны). Каретка 104a регулируемо крепится к проволоке с целью устранения нулевых
ошибок и перемещается по вертикальным направляющим, однако эти устройства не показаны на чертежах.
Для того чтобы фланец 131 не задевал стол 110, в нем необходимо вырезать соответствующий паз 131a.
Быстрая смена или, ТАРГЕТИКА. Для облегчения быстрого обнаружения новых целей на открытых прицелах
можно отсоединить кольцо 133 от винта 134 и переместить его вручную вдоль направляющих. (Последние
опущены, чтобы избежать путаницы с чертежами). В ходе этого процесса спидометр (см. ниже) будет
работать! если он будет неисправен, то курсор 104, управляемый непосредственно от ошейника, будет
функционировать корректно. Как только винт будет затянут, а затем, после поворота мишени, устройство
начнет работать корректно, и показания не будут искажены кратковременным отключением. Подходящее
устройство для высвобождения показано на рисунке. Рис. 7, представляющий собой увеличенный
вертикальный разрез по линии 77 на рис. 5. Внутри полой части воротника 133 установлены две полугайки
141, 141, способные перемещаться вверх и вниз, но при этом прижимаемые пружинами 142, 142 к винту 134.
Стержни 144, 144 кнопок 143, 143 проходят через воротник и раздвоены в точках 145, 145, чтобы не задевать
винт 134, при этом зубцы раздвоенных частей прикреплены к соответствующим полугайкам, так что при
сжатии кнопок 143 полугайки отсоединяются от винта.
Затем кольцо можно сдвигать вручную до тех пор, пока цель не будет поднята, после чего кнопки 143
отпустятся, и пружины 142 обеспечат зацепление полугаек с винтом. Пока винт 134 вращается для удержания
цели в выровненном положении, его скорость вращения будет пропорциональна линейной скорости кольца, а
следовательно, и линейной скорости удаления или приближения цели, деленной на высоту. Использование
винта с мелким шагом позволяет добиться высокого коэффициента скорости, поэтому для достижения
скоростей, которые, вероятно, будут наблюдаться на практике, винт придется вращать достаточно быстро.
Кривошип 121 может быть соединен с винтом с помощью двухскоростной передачи (не показана), что
позволяет быстро вращать винт на высоких скоростях. Сам винт напрямую соединен с валом спидометра, а
передаточное число выбрано таким образом, чтобы обеспечить этому валу достаточно высокую скорость
вращения для эффективной работы. Спидометр должен быть такого типа, который различает направление
вращения, и предпочтительно магнитного типа, использующего вихретоковый эффект.
Необходимо будет выбрать подходящую марку, и при этом следует учесть два момента. Во-первых, если
шкала имеет равномерную градуировку (что весьма желательно для целей дополнительных поправок), то
результирующие кривые должны быть построены, как показано на рис. 1. Если деления шкалы не одинаковы,
необходимо внести надбавку! Это необходимо для построения кривых; однако равномерность градуировки
позволяет использовать некоторые чрезвычайно простые методы коррекции дополнительных ошибок, и это
предполагается в дальнейшем. Второй важный момент заключается в том, что хороший спидометр должен
быть свободен от погрешностей, связанных с температурой. Однако, если производитель Для корректировки
температурного коэффициента необходимо предусмотреть корректирующее устройство. Это может быть,
например, зубчатое колесо с трением, передаточное число которого изменяется с бесконечно малыми
шагами, например, коническое цилиндрическое зубчатое колесо. Аналогичное регулировочное устройство
было бы полезно (как объяснено ниже), если полоска 107 изготовлена из какого-либо растягивающегося
вещества, например, целлулоида. Индикатор спидометра представляет собой стрелку 150 (рис. 4), а корпус
является вращающимся и имеет маркировку в виде стрелки 151.
Корпус соединен с кривошипом 152, который должен вращаться с помощью пускового механизма, чтобы
стрелки 150 и 151 совпадали, так что корпус образует толкатель. Необходимая зубчатая передача имеет
очевидный характер и заключена в коробку 149. Кривошип 152 вращает вал, на противоположном конце
которого находится корончатое колесо 153 (рис. 2 и 5), соединенное с еще одним корончатым колесом на
конце винта 154, который перемещает каретку 155 с курсором 105 (опущена на рис. 5 во избежание
путаницы). Таким образом, перемещение каретки 155 будет пропорционально линейной скорости
приближения или удаления, деленной на высоту.
КОТАНГЕНТНАЯ ПЕРЕДАЧА С АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОРОБКОЙ ПЕРЕДАЧ
КОМПЕНСАЦИЯ ВЫСОТЫ. Описанный выше механизм имеет один недостаток: курсоры перемещаются
пропорционально... от этих величин по высоте. Таким образом, масштаб, в котором должны быть построены
кривые, зависит от высоты, и на самых больших высотах кривые могут быть неудобно плотно расположены
друг к другу. Эту трудность можно преодолеть, обеспечив автоматическое поднятие и опускание вала 117, на
котором установлены телескопы, таким образом, чтобы его расстояние от оси винта 134 было
пропорционально высоте. В этом случае перемещения курсоров будут пропорциональны друг другу. высота.
Этот результат достигается следующим образом. Он Намотанный до достижения требуемой высоты катушка
вращается в процессе намотки на число оборотов, которое является линейной функцией высоты: как было
объяснено в разделе 5, изменяющийся диаметр катушки учитывается в расстоянии между прямоугольниками
высоты. Следовательно, механизм подъема и опускания вала 117 должен быть соединен лишь с той же
катушкой, чтобы при правильном выборе передаточных чисел требуемое перемещение вала могло
осуществляться совершенно автоматически.
Таким образом, вал 117 приспособлен для перемещения в вертикальных пазах в стенках 118, 119, один из
таких пазов показан на рис. 3 (160). Вал вращается в подшипниках в муфтах 161. 162, Рис. 6. Конструкция,
позволяющая поднимать или опускать ее одновременно путем вращения винтов 163 и 164, по которым они
перемещаются; винт 163 имеет левостороннюю резьбу, а винт 164 — правостороннюю. Эти винты приводятся
в движение в противоположных направлениях, будучи соединены валом 165, с которым они взаимодействуют
посредством зубчатой передачи, а винт 164 приводится в движение через зубчатую передачу валом 166,
который является просто продолжением шпинделя колеса 173, приводящего в движение катушку 106.
КОРРЕКЦИЯ НА ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ВЫСОТЫ. Высоты, для которых построены кривые, различаются на
кратные 100 футам, или даже, если этого достаточно, на 500 футов. Погрешности, возникающие на
промежуточных высотах, будут не очень велики, за исключением малых углов прицеливания, где погрешность
взрывателя не является строго пренебрежимо малой. Если точность определения высоты будет доведена до
такого уровня, что значения высоты можно будет указывать с интервалами меньше предусмотренных,
необходимо будет внести дальнейшие корректировки. Это может быть достигнуто путем привода вала 166
через дифференциальную передачу, при этом одна часть движения вала осуществляется от колеса 173, а
другая часть — от движения, прикладываемого вручную с помощью шкалы, размеченной в виде перепадов
высот от -50 до +50 или от -250 до +250 футов, в зависимости от случая. Если высота вала .117 будет точно
отрегулирована, и прямоугольник высоты для ближайшего будет получена информация. Однако в
современных методах определения высоты сомнительно, что подобные усовершенствования принесут
большую пользу.
ПОСТОЯННАЯ ВЫСОТА ОКУЛЯРОВ. Может оказаться, что подъем и опускание телескопов с помощью
устройства регулировки высоты создаст неудобства для наблюдателей, но этот недостаток легко устранить
при необходимости следующим образом: в любом случае окуляр каждого телескопа будет направлен
перпендикулярно объективу, при этом будет вставлена отклоняющая призма. Вместо того чтобы размещать
эту отклоняющую призму рядом с окуляром, ее можно разместить рядом с объективом, так что часть 169
каждого телескопа будет значительно длиннее, а часть 169a — значительно короче, чем показано на рис. 2. В
данном случае деталь 169" может быть установлена с возможностью вращения, что позволяет повернуть
окуляр на удобную высоту.
АВТОМАТИЧЕСКАЯ КОМПЕНСАЦИЯ ЗА
РАСТЯЖЕНИЕ или ПОЛОСКА.
Влияние масла, температуры. Если полоса 107 изготовлена из целлулоида или другого материала,
подверженного растяжению, произойдет автоматическая компенсация в отношении дальности действия, при
условии, что любая ошибка нуля будет соответствующим образом скорректирована путем регулировки. Для
При этом, если вал 117 растянется, его высота увеличится в той же пропорции, и, следовательно,
соотношение растягивания также увеличится. аналогично увеличится. Однако дополнительная высота вала
117 также увеличит шкалу показаний спидометра, тогда как бокового растяжения полосы не ожидается, и эту
ошибку необходимо исправить путем регулировки фрикционной шестерни, с помощью которой (для
компенсации температурных погрешностей) приводится в движение спидометр. (См. выше.) Данная шестерня
на чертеже не показана. Проблема с температурной погрешностью спидометра уже решена. Если полоса
изготовлена из материала, отличного от материала каркаса (вместо того, чтобы быть полностью стальной),
она будет расширяться с температурой с другой скоростью, но компенсация происходит и может быть
завершена способом, описанным в предыдущем абзаце.
Боковой спидометр. Кривошип 114, с помощью которого весь аппарат вращается вокруг вертикальной оси,
приводит в движение спидометр, предпочтительно центробежного типа, устройство и принцип его работы
будут описаны в следующем разделе.
7.
БОКОВОЕ ОТКЛОНЕНИЕ. И ПОЛНОЕ
Символы, используемые в этом разделе, пояснены в разделе 3. Дополнительная коррекция и боковое
отклонение по азимуту настолько тесно связаны, что их можно получить, используя разные настройки одного
и того же логарифмического прибора. Если требуется боковое отклонение в боковой плоскости прицеливания,
необходимо произвести дополнительную настройку для учета (cos S), но предпочтительнее спроектировать
прицелы таким образом, чтобы A можно было непосредственно применять к ним.
ТЕОРИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ОШИБКИ. На рис. 9 показан план поля, где G — положение орудия, X" — план
мишени в начале стрельбы, X — план мишени в момент времени '. угол. Поскольку цель перемещается из
точки X" в точку X за (T+S) секунд, Следовательно, GQ — это нескорректированное расстояние до цели,
которое было бы зарегистрировано курсором 104, если бы коррекция не производилась, тогда как истинное
будущее расстояние до цели — GX. Тогда X"P — это истинное расстояние между текущим и будущим
положением цели, а нескорректированное показание подразумевает, что X"Q — это это расстояние. Таким
образом, расстояние QP представляет собой ошибку, возникающую из-за бокового смещения цели, т. е.
дополнительную ошибку. Для устранения этой ошибки курсор 105 настроен таким образом, чтобы он указывал
чем фактическая высота удаляющейся цели. Или на эту величину меньше, чем фактическая высота.
Значение v всегда должно быть положительным, при этом оно считается положительным для удаляющихся
целей и отрицательным для приближающихся. Иными словами, курсор 105 всегда должен быть смещен
вправо, то есть всегда таким образом, чтобы будущее положение цели находилось дальше от орудий.
Различия- Затем это будет автоматически учтено изменением знака v". Он .определено, как поясняется ниже.
МЕХАНИЗМ КОМПЕНСАЦИИ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ОШИБКИ. При желании можно организовать
автоматическую компенсацию, но гораздо проще и практичнее считывать величину коррекции с описанного
ниже прибора и регулировать курсор вручную. С этой целью курсор 105 установлен на каретке 155 таким
образом, что его можно регулировать вправо, поворачивая винт 156 до значения, указанного стрелкой 157,
относительно шкалы 158, размеченной в произвольных единицах, соответствующих единицам, используемым
в вычислительном приборе. Расстояние между делениями на шкале 158 будет экспоненциально связано с
расстоянием между индикаторами калькулятора, как будет показано позже. Вскоре станет ясно, что
вышеуказанную корректировку можно выполнить без особых затруднений, и, кроме того, будет отмечено, что
дополнительная ошибка как в положении взрывателя, так и в вертикальном отклонении корректируется с
чрезвычайной точностью, поскольку приближение, сделанное в калькуляторе, отличается от строгой формулы
на величину, которая в худшем случае соответствует ошибке в несколько футов в будущем положении цели.
Кроме того, поскольку исправление- потребуется. Само прямое прочтение будет исправлено. Этот метод
корректировки предполагает, что «вертикальный» спидометр имеет равномерно градуированную шкалу;
следовательно, предпочтительнее использовать магнитный спидометр. Поскольку дополнительная
погрешность будет одинаковой по величине и знаку независимо от того, направлена ли боковая скорость
вправо или влево, для регистрации боковой скорости предпочтительнее использовать центробежный
спидометр, как описано ниже.
РАСЧЕТ ДЛЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО
КОРРЕКЦИИ. Коррекция dv" курсора 105 должна соответствовать разнице скоростей в
с погрешностью менее Следует отметить, что правая часть уравнения (2) совпадает с правой частью
уравнения (1), за исключением того, что член, зависящий от взрывателя, отличается, а остальные члены
относятся к более поздним моментам времени. Логарифмическая шкала аргумента в левой части уравнения
(1) вдвое больше, чем в уравнении (2), и относительно смещена на постоянную величину. Эти моменты будут
подробно рассмотрены ниже. — что соответствует погрешности в несколько футов, максимум, в положении
цели. Следовательно Следует отметить, что первый член в правой части уравнения является функцией
бокового показания спидометра, а второй — функцией смещения муфты 133: следовательно, эти два члена
могут быть учтены механически. Третий член уравнения для заданной высоты является функцией
взрывателя. Эти три переменные полностью определяют, на данной высоте, дополнительную поправку. Ниже
будет описано устройство, которое обеспечивает (в основном автоматически) прямое считывание коррекции.
Затем это же устройство измеряет боковое отклонение. РАСЧЕТ БОКОВОГО ПРОГИБА. Важной
особенностью изобретения является то, что боковое отклонение обеспечивается без каких-либо вторичных
погрешностей. Рис. 10 представляет собой план поля.
АВТОМАТИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ РАСЧЕТА. Как показано на рис. 9. G — это позиция орудия, а X — план
будущего положения цели в момент выстрела. прямоугольник XYX'Z. Тогда G, или XGX', — это азимутальное
отклонение A. Тогда Уравнения (1) и (2) можно решить с помощью одного и того же калькулятора, который
сконструирован следующим образом: Указатели 189, 188 на стальной проволоке 182 (рис. 11) перемещаются
пропорционально левой части уравнения (1) или уравнения (2) в зависимости от необходимости, путем
одновременного приложения к ним трех движений, пропорциональных соответственно трем членам в правой
части этих уравнений. Механизм, посредством которого передаются эти три компонента, будет описан в
последующих параграфах. Чтобы избежать температурных погрешностей, все части прибора изготовлены из
одного и того же материала, например, стали, так что все они, включая шкалы, расширяются одинаково при
повышении температуры. Провод 182 автоматически разматывается с предохранителя 181 в
пропорциональной степени. быть. Проволока проходит через шкив 185, вертикальное перемещение которого
вручную пропорционально (в масштабе, вдвое меньшем, чем у предохранителя, чтобы учесть эффект шкива)
логарифму
или T/x, в зависимости от того, как следует считывать dv" или A. (Следует помнить, что эти величины
являются функциями предохранителя для данной высоты.) Затем проволока проходит через второй шкив 186,
перемещение которого составляет Та же шкала, что и для первого шкива. Проволока 182 удерживается в
натянутом состоянии пружиной 187. Наконец, указатель 188 (окрашен в зеленый цвет и используется в
сочетании со шкалой 191, рис. 2 для A) и указатель 189 (окрашен в синий цвет и используется прикреплен к
проволоке в точке, выбранной в соответствии с фиксированными положениями синей шкалы 190 и зеленой
шкалы 191. Эти указатели установлены на стержне, который выступает через прорезь. Весы крепятся к
накладке. Очевидно, что перемещение стрелок будет равно (плюс-минус постоянная) сумме удвоенных
перемещений двух шкивов и длины проволоки, размотанной с предохранителя. Предположим, что показание
А следует снимать непосредственно в момент выстрела, а не непосредственно перед ним. Тогда шкив 186
будет перемещен в соответствии с
И поскольку значение A необходимо считать, шкив 185 будет установлен в соответствии с T/x.
Следовательно, стрелка 188 будет перемещаться пропорционально log(sin A), и шкалу 191 нужно лишь
соответствующим образом градуировать, чтобы A можно было непосредственно считать, при этом шкала,
конечно же, будет размечена через само значение A: Теперь предположим, что показание dv" следует
снимать фактически в начале temps perdu, а не непосредственно перед этим. Тогда шкив 186 будет смещен в
соответствии с l", предохранитель будет Если прочитать показания шкива 185, он будет установлен в
соответствии с Таким образом, перемещение указателя 189 будет про- Коэффициент /2 учитывается за счет
того, что деления шкалы 190 расположены вдвое дальше друг от друга, чем деления шкалы 191, подобно
тому, как деления верхней шкалы слайда расположены вдвое дальше друг от друга, чем деления верхней
шкалы. Логарифм 2) допускается раз и навсегда для фиксации положения шкалы 190.
Заголовки можно зачитывать в свободное время. Теперь предположим, что чтение проводится
непосредственно перед моментами, когда оно должно быть проведено, как это, конечно, будет на практике.
Термин (а именно Т/х или В зависимости от взрывателя, результат в любом случае будет правильным,
поскольку взрыватель выбирается заранее, и важен лишь правильный момент для срабатывания. Сами по
себе они будут зарегистрированы некорректно, поскольку довольно быстро меняются: но что именно входит в
этот процесс? Поскольку линейные и боковые скорости изменяются очень медленно, показания можно
снимать не спеша, и задержка в несколько секунд не имеет большого значения. Таким образом,
дополнительную поправку можно безопасно считать и применить до основного считывания, а боковое
отклонение можно безопасно считать достаточно рано, чтобы дать наводчику возможность навестись на цель
без излишней спешки.
Отклонение в боковой плоскости зрения. Если считается совершенно необходимым указывать показания в L
вместо A, необходимо ввести дополнительный множитель cos S'. Для этого пришлось бы нарушить
аккуратность устройства, отделив указатель 188 от указателя 189 и прикрепив его к проволоке после того, как
она прошла бы через еще один шкив, перемещение которого пропорционально (log cos S'). В качестве
альтернативы, масштабу 191 можно придать смещение, пропорциональное (log cos S'). Следует отметить, что
при использовании простой котангенсной зубчатой передачи cos S' является исключительно функцией
смещения муфты 133, которое равно cot S'. При использовании регулировки высоты это простое соотношение
перестаёт действовать. Однако предпочтительнее работать в Изменяются со значительной скоростью, и
возникает ошибка из-за того, что показания невозможно считать непосредственно в момент выстрела.
Подобная ошибка, конечно, характерна для всех приборов, которые показывают L, а не A. С точки зрения
простоты и точности, кажется гораздо лучше сконструировать прицелы таким образом, чтобы применялось
значение A, а не L.
НАПРАВЛЕНИЕ БОКОВОГО ОТКЛОНЕНИЯ. Приведенный выше прибор показывает величину A или L, но не
указывает, направлено ли отклонение вправо или влево. При необходимости это различие указывается
отдельно, но на чертежах не показаны никакие средства для достижения этой цели. Такое средство может
включать в себя двухпозиционный индикатор, подвижный элемент которого находится в фрикционном
зацеплении с одним из валов, приводящих в движение боковой спидометр. Элемент перемещался бы из
одного положения в другое всякий раз, когда вал менял направление своего движения. Далее будут подробно
описаны средства, обеспечивающие необходимое перемещение фузеи и шкивов.
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕКУЩЕГО ПОЛОЖЕНИЯ
ДАЛЬНОСТЬ. Длина размотанного от фузеи провода 182 должна быть подобрана таким образом, чтобы она
автоматически пропорциональна логарифму текущей дальности до земли. Другая проволока 136 (рис. 3, 5, 11)
прикреплена к воротнику 133 и проходит вокруг шкива 138, как уже было описано. Сделав один или два
оборота вокруг шкива и отрегулировав его натяжение, можно обеспечить достаточное трение, чтобы
предотвратить его проскальзывание на шкиве, так что число оборотов последнего будет линейно зависеть от
перемещения Ползучесть неизбежна, она будет иметь обратную сторону: и в любом случае ее можно время
от времени корректировать путем нулевой регулировки. Квадратный вал 180, проходящий через квадратное
отверстие в гильзообразном продолжении 138a шкива и участвующий во вращении последнего, несет на
своем конце фузею 181, с которой стальная проволока 182 разматывается из спиральной направляющей с
равномерным шагом. Для того чтобы проволока всегда могла разматываться в точке, расположенной
вертикально ниже ее длины (иными словами, чтобы проволока всегда оставалась строго вертикальной при
разматывании), вал 180 приспособлен для бокового смещения путем наделения его резьбой 183, работающей
в неподвижной гайке 184.
Шаг винта и гайки должен совпадать с шагом спиральной направляющей. Форма фузеи должна быть такой,
чтобы длина размотанной из неё проволоки имела линейную зависимость от логарифма числа оборотов
вокруг оси вращения, продольное сечение которой представляет собой кривую, определяемую
дифференциальным уравнением. Для которых не существует общего решения. Численные решения можно
найти методом Рунге; или же последовательные радиусы можно вычислять шаг за шагом с, вероятно,
достаточной точностью.
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЗРЫВЧАТА. Шкиву 185 необходимо придать смещение. прочитать или записать в
журнал если "dv" нужно прочитать. Теперь для заданной высоты обе эти величины можно рассчитать для
заданного взрывателя; и взрыватель известен с точностью... Предлагаемая процедура заключается в
предварительном выборе подходящего взрывателя и указании правильного момента срабатывания. Таким
образом, для каждой высоты можно использовать две градуированные шкалы, на обеих указаны номера
взрывателей, причем деления расположены так, что на одной шкале 211 длина любого интервала
пропорциональна значению На этом интервале отмечены значения, тогда как на другой шкале 210 интервалы
пропорциональны логарифму. по номерам взрывателей, указанным напротив них. Обе эти шкалы вписаны в
прямоугольник соответствующей высоты, и очевидно, что деления будут разными для разных высот. Шкала
211 обозначена зеленым цветом и используется для обозначения букв A или L. Шкала 210 обозначена синим
цветом и используется для определения значения "dv". Особо подчеркивается, что, хотя на шкалах указаны
номера взрывателей, фактическое расстояние между делениями пропорционально уже упомянутым
функциям, а не просто номерам взрывателей.
Шкив 185 установлен на кольце 212, на котором также имеется указатель 213, который необходимо
установить напротив выбранного номера взрывателя на шкале 210, если необходимо считать значение A, или
на шкале 211, если необходимо считать значение dv". Этот воротник поднимается или опускается читателем
путем вращения винта 214, на котором он скользит, с помощью кривошипа 215 (рис. 2).
ФАКТОР ЗАВИСИТ ОТ БОКОВОГО УГЛА
СКОРОСТЬ. Шкиву 186 необходимо придать перемещение, пропорциональное (log l') или (log l ), в
зависимости от случая. С этой целью он установлен на кольце 216, вращающемся на винте 217, который
соединен валом 218 с валом 320, который вращается с помощью кривошипа 221, следуя за боковой стрелкой
спидометра. Вал 220 должен быть зубчатым. что угловое перемещение вала пропорционально логарифму
углового перемещения толкателя. Подходящая для этой цели зубчатая передача показана на рис. 12.
ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНАЯ ПЕРЕДАЧА БОКОВОГО ПЕРЕДАЧИ
КОРОБКА ПЕРЕДАЧ СПИДОМЕТРА. Шестерня 223 (рис. 12) является неотъемлемой частью корпуса
спидометра 222 (рис. 4), который вращается и обозначен стрелкой 224. Таким образом, корпус представляет
собой толкатель, и устройство для его установки должно вращать его с помощью зубчатой передачи, которая
будет описана далее, так чтобы стрелка 224 всегда находилась точно напротив спидометра. 249 свободно
проходит через ступицу шестерни 223, которая имеет трубчатую форму. Шестерня 223 вращается независимо
от вала 249, по которому она свободно перемещается с помощью зубчатой рейки 225, на одном конце которой
находится штифт 226, входящий в зацепление с валиком 227, вырезанным на одной стороне пластины валика
228. Спиральная пластина имеет зубчатое сечение по периметру, которое входит в зацепление с шестерней
229, интегрированной с валом 220 (рис. 4, 5 и 12), а следовательно, и с кривошипом 221. Зубчатая рейка 225
выталкивается наружу пружиной 230 таким образом, что штифт 226 всегда находится в зацеплении с
внешним краем спирали 227, вырезанной в форме логарифмической спирали, так что когда вал
поворачивается на заданное число оборотов, шестерня 223 и, следовательно, толкатель 222 поворачиваются
на угол, пропорциональный экспоненте этого числа, относительно подходящего основания.
Таким образом, движение вала 220 будет регистрировать логарифм движения толкателя. Поскольку
требуется вычислить логарифм движения ведомого, можно использовать величину последнего, но не его
алгебраический знак. Способ получения показаний «вправо» и «влево» был объяснен выше; между тем,
чтобы избежать трудностей в проектировании поворотной пластины, необходимо использовать спидометр
такого типа, у которого стрелка движется в одном направлении независимо от направления вращения вала.
Центробежный спидометр обладает этим свойством и отлично справится со своей задачей. Расстояние
между делениями необходимо, разумеется, учитывать при проектировании формы свитка 227.
ЗАПЧАСТЬ БОКОВОГО СПИДОМЕТРА. Вал 249 бокового спидометра (рис. 5, 12) соединен валом 241 с
кривошипом 114 (рис. 2, 5), посредством которого весь механизм вращается таким образом, чтобы постоянно
быть направленным на мишень. Зубчатое колесо должно быть выбрано таким образом, чтобы при обычных
скоростях, которые могут возникнуть, вал спидометра имел достаточную скорость для эффективной работы.
То есть, хотя кривошип 114, конечно, приводится в движение вниз червячной передачей 112, 113, он
приводится в движение вверх механизмом, соединяющим его со спидометром.
ОТКРЫТЫЕ ПРИЦЕЛЫ. Для обнаружения целей с помощью открытых прицелов оператор бокового прицела
должен иметь возможность ослабить зубчатую передачу и повернуть весь механизм вручную. Необходимый
механизм разъединения может быть выполнен по образцу известных инструментов, или же основание 112 на
рис. 2 может быть образовано внутренним диском, жестко закрепленным на подставке, и внешним кольцом,
образующим червячное колесо, со средствами (не показаны) для сцепления колеса с диском или его
разъединения по мере необходимости.
ОКРАШИВАНИЕ ШКАЛ И УКАЗАТЕЛЕЙ. Следует отметить, что использование устройства упрощается, а
ошибки предотвращаются благодаря окрашиванию указателя 188 и шкал 191, 211 в зеленый цвет, поскольку
они используются в связи с боковым отклонением; в то время как указатель 189 и шкалы 190, 210 окрашены в
синий цвет для использования в связи с дополнительной погрешностью. Подробно описав и определив
природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что я...
Соседние файлы в папке патенты