Radargelenktes Feuer deutscher Kriegsschiffe im WWII

[Gabler]

Ohne jetzt zu weit vom Thema abweichen zu wollen meint Urs glaube ich eher, dass Ziele von der Entfernung her schwerer zu treffen sind als von der Richtung.
Meine ich jedenfalls im Kopf zu haben.

Halb OT:

Das trifft sicher zu auf die optische Zielerfassung: Während die Seitenpeilung sehr genau erfolgen kann, ist die Entfernungsbestimmung vor allem auf größere Entfernung ziemlich schwierig; die Genauigkeit ist eine Funktion der Entfernung. Das ist bei der Entfernungsmessung mit der Meßkette aber genau nicht der Fall, deren Genauigkeit ist über den gesamten Meßbereich gleichbleibend groß bzw. klein, und zwar genauer als die optische Messung.

Daher haben die deutschen Schiffe auch bevorzugt bei Tag mit Funkmess geschossen (das wurde auch genau so gelehrt, siehe SAS-Handbuch für die EM-II-Ausbildung), weil damit die besten Ergebnisse erzielt wurden, besser jedenfalls als die der Gegner, wie mehrfach belegt ist. Bei komplettem Blindschießen hat sich das ganze aber eher ausgeglichen, weil das britische System genauer peilen konnte.

Eine größere Ziellänge bzw. ,,Zieltiefe" (sprich: den Gegner auf Lage 0 zu nehmen), ist also bei Artilleriebeschuß mit optischer Zielerfassung schon von Vorteil, aber das Gefecht mit den Zerstörern fand bei Nacht statt. Da findet die Taktik des ,,Crossing the T" seine Grenzen. Man muß aber sagen, daß diese zu einer Zeit entwickelt wurde, als es noch kein Radar gab und Seeschlachten grundsätzlich bei Tageslicht ausgefochten wurden.

Ebenfalls eine Erfindung aus jüngerer Zeit ist der Torpedo, bei dem die Zielerfassung entfernungsunabhängig ist, sofern man einen geradlinigen Schuß (also Schußwinkel=0) abgibt. Zudem waren die Abschußvorrichtungen auf den Zerstöreren drehbar montiert, um unabhängig von der eigenen Schiffslage geradeaus schießen zu können. Dann hängt der Vorhalt nur von der Gegnerfahrt ab – die man allerdings richtig schätzen sollte. Die Entfernung spielt keine Rolle, weil der Torpedo sich im Wasser in der Ebene bewegt, anders als die Artilleriegeschosse, die einen Bogen durch die Luft beschreiben und daher einen möglichst genauen Auftreffpunkt, sprich eine genaue Entfernung benötigen.

Grüße

Gabler

[Gabler]

Noch ein letzter Gedanke dazu, bevor die Arbeit immer lauter ruft:

Die Zerstörer konnten m.W.n. ihre Torpedos (anders als die S-Boote z.B.) nicht nach vorn lancieren, die Gestelle befanden sich seitlich und/oder am Heck. Sie mußten also vor der Abgabe beidrehen. Der IAO Schneider hat laut M-R die jeweiligen Entfernungen also von etwa 80hm auf etwa 30hm heruntergezählt. Sobald sich die Entfernung nicht mehr änderte, wußte er, daß die Zerstörer beidrehen. Das war der optimale Moment, um ihnen eine Salve zu verpassen, da sie dann eben ihre Breitseite gezeigt haben, was im Hinblick auf die eher ungenaue Seitenpeilung mit Funkmess von Vorteil war.

[Thorsten Wahl]

Silvester 1943

Funkmess aus der Luft bis 80 km Ortungsreichweite
Es gibt einen Bernau Zusatz der verschlüsselt ist?

Artillerieeinsatzmöglichkeiten
"Lichtverhältnisse ungenügend für erfolgversprechenden Artillerieeinsatz"
"jedoch gemäß Erfahrungen Artillerieeinsatz bis 177 hm möglich."


(T1022 1784 SKL Teil C Rheinübung Scharnhorst 1943 u.a. Operationen PG32553CF PG32554 PG32555 PG32556 PG32557 PG32558 PG32559 PG32560C

[Leopard2A6EX]

Sehr interessant alles wieder!

Was mir bis heute allerdings ständig im Hinterkopf rumgeistert, ist die Aussage Schmalenbach's in GddSa wonach "das FunkmessProblem" bis zum Schluss bestand und die Seitenwerte ohne eine "Glättung" nicht schießtauglich waren.

Hatte das schonmal zur Sprache gebracht, aber so richtig keine schlüssigen Antworten bekommen. Könnt ihr diese Aussage heute irgendwie in einen Kontext bringen? Soweit ich weiß, war er als 1.AO bis einschließlich der USN Schießversuche an Bord Prinz Eugen. Dieser war nun mit dem großen 34 ausgerüstet, welches von amerikanischer Seite auch als Schießgerät erwähnt wird.

Was steckt dahinter - wollte er irgentwas verschleiern nach dem Krieg?

Viele Grüße Frank

[fsimon]

Ja, genau, Frank. Und erführt dann die Infrarot-Geräte an, die scheinbar vielversprechende Reichweiten gaben. Sehr interessant. Infrarot bietet Winkelgenauigkeiten entsprechend der Optiken, allerdings keine Entfernungen. Mit der Entfernung des Radars und den Winkeln der Infrarot-Geräte hätte man auch nachts die optimale Lösung. Bei Nebel und Regen allerdings nicht. Da funktioniert IR nicht.
In einer Vorschrift las ich von 30km Reichweite gegen Schlachtschiffe. Dazu muss allerdings der Schornstein des Zieles schon recht heiß sein.
Weiß jemand, ob diese Geräte an Bord Verwendung fanden? An der Atlantikwall-Küste waren mehrere dieser Geräte verteilt.
Frank

[Gabler]

Artillerieeinsatzmöglichkeiten
"Lichtverhältnisse ungenügend für erfolgversprechenden Artillerieeinsatz"
"jedoch gemäß Erfahrungen Artillerieeinsatz bis 177 hm möglich."

In Deinem zitierten Funkspruch wird sich unter B) offenbar auf Erfahrungen vom 31.12.42 bezogen. Dabei handelt es sich aller Wahrscheinlichkeit nach um die Operation Regenbogen, bei der Hipper wohl während der Dämmerphase, dem  "Büchsenlicht" angegriffen hatte. Dazu sollte man aber wissen, daß zu dem Zeitpunkt Hipper noch mit zwei FuMG 22 bzw. 26 mit Seetaktantenne ausgestatt war, mit der ein reines Blindschießen bei maximal 0,5° Peilgenauigkeit als nicht möglich beurteilt wird. Soweit bekannt hatte auch Lützow während Regenbogen noch die 2x4-Antenne.

Wenn der Funkspruch vom 23.12.43 stammt und sich auf den geplanten Einsatz von Scharnhorst bezieht, dann sind diese Erfahrungen nicht mehr aktuell, weil SH zu dem Zeitpunkt zumindest achtern bereits die blindschießfähige Calais-Antenne mit 2/16° Peilgenauigkeit besaß, mit der sie ja bekanntlich auch genau geschossen hatte. Zweifelhaft, ob dem Geber des Funkspruchs der Unterschied bewußt war.

[fsimon]

Hallo Leute,
Wenn das OB-Rohr bis 25km ging, war die Messkette dann überhaupt nutzbar außerhalb von 25km? Oder war die Messkette unabhängig nutzbar von der OB-Rohr Darstellung?
Frank

[Gabler]

Hi,

die Frage nach der Diskrepanz zwischen diesen beiden Werten (OB-Sichtgerät 25km, OK-Messkette 200km) stellt sich wahrscheinlich jeder, der sich die Gema-Geräte einmal genauer angeschaut hat.

Daher nochmals zur klaren Trennung: Die Braunsche Röhre diente der Darstellung des Zielsignals, die Meßkette wiederum der Entfernungsmessung mit Hilfe der Braunschen Röhre. Das sind also zwei verschiedene Gerätschaften und diese haben eine unterschiedliche Entwicklungsgeschichte hinter sich:

Wie schon erwähnt, war die allererste Meßkette Anfang 1935 noch auf 10km ausgelegt. Da sie nicht richtig durchkonstruiert war, wurde gleich darauf noch im Sommer 1935 eine neue Meßkette gebaut, diesmal schon mit 20km Meßbereich. Es folgten wie erwähnt Meßketten mit 40, 60, 75 und 150km Meßbereich, mglw. sogar noch mehr. Somit wurden allein in den 5 Jahren von 1935 bis 1939 mindestens 6 solcher Meßketten entworfen, entwickelt, konstruiert und gebaut, das ist also im Schnitt mindestens eine pro Jahr!

Bei der Festlegung des Seriengeräts FuMG 40 wurde daher unter Vorwegnahme zukünftiger Entwicklungen ein Meßbereich von 200km für die Meßkette festgelegt, und zwar sowohl für das Freya- als auch das Seetaktgerät. Auf der 2,4m-Freya-Welle wurden einzelne Flieger auf 90, manchmal bis zu 130km geortet, Bomberpulks auf 150 bis sogar 170km. Der Meßbereich dafür war also schon angemessen.

Auf der Seetaktwelle wurden zu dem Zeitpunkt 1939 Seezeichen aber nur bis höchstens 25km geortet. Trotzdem konnte die 200km Meßkette dafür ohne weiteres eingesetzt werden, es gab keine Nachteile, die Genauigkeit der Kette war über den gesamten Meßbereich gleich. Anders bei der Anzeigeröhre!

Um hier eine Entfernungsmessung durchführen zu können, brauchte man ein lineares Zeitsignal, damit über die Laufzeit auch tatsächlich die Entfernung gemessen werden konnte. Wie genau das realisiert wurde, kann vielleicht später noch erörtert werden.

Bei den Freya-Geräten betrug der Anzeigebereich des OB-Rohres zum Beispiel 60km, weil die Freya-Geräte die genaueren Würzburg-Geräte für Nachtjäger bzw. Flak lediglich einweisen sollten, man mußte sie also nicht mit den Freyas direkt bekämpfen. Die Reichweite des Würzburg-Geräts lag bei 40km, so daß ab der Entfernung etwa übergeben wurde.

Je größer aber der Entfernungsbereich in der Röhre bei gleichbleibendem Durchmesser (100mm) und auch gleichbleibender Auflösung, desto ungenauer die Entfernungsmessung. Deshalb  wurde für die Seetaktgeräte ein kleinerer Wert verwendet, welcher für die artilleristische Anwendung (genau dafür waren die Geräte ja konzipiert) ausreichte. Und dieser Wert wurde eben auf 25km festgelegt. Es ist mir auch nicht bekannt, daß artilleristische Seegefechte während des zweiten Weltkriegs auf größeren Entfernungen durchgeführt wurden. Hood hat in der Dänemarkstraße das Feuer gegen Prinz Eugen auf 24km eröffnet, Scharnhorst hat den Flugzeugträger Courageous auf 24km Entfernung getroffen, das war wohl die größte Entfernung, auf die ein Treffer erzielt wurde im Krieg. Der Anzeigebereich war also angemessen.

Jetzt aber zu Deiner Frage 

Konnten mit der Meßkette auch Entfernungen größer 25km gemessen werden? Antwort nach meinem Dafürhalten: Jein 

Grundsätzlich konnte das Zeitsignal auf der OB-Röhre mit der Meßkette sicherlich immer weiter nach links verschoben werden, um Zielechos aus größeren Entfernungen sichtbar werden zu lassen, vielleicht sogar bis zum Anschlag bei 200km, es spricht m.M.n. jedenfalls nichts dagegen. ABER: Das Problem ist, daß die Ablenkung des Zeitsignals nur in dem eingestellten Anzeigebereich von 25km auch linear war, darüber hinaus wurde es immer nicht-linearer mit der Folge, daß der eingestellte und ablesbare Entfernungswert auf der Meßkette immer weiter verfälscht wurde.

Man konnte also vmtl. auch weiter entfernte Signale "messen", so sie denn optisch als Echozeichen zu sehen waren, zum Beispiel Küstenzeichen, Leuchttürme auf Klippen etc., aber die in der Meßkette angezeigte Entfernung stimmte immer weniger, je weiter das Echozeichen entfernt war. Immerhin konnte man ein solches Ziel zumindest grob anpeilen, z.B. zur Navigation im Dunkeln, das ist jedenfalls 100x besser als gar nichts. Nur für die Einmessung von Schiffszielen war das unerheblich, da deren Echozeichen auf eine maximale Entfernung von etwa 25km, später auch etwa 30km sichtbar waren.

Das gilt aber nicht für das Übersichtsrohr NB im FuMG 40. Das war linear auf 40km ausgelegt und bis zu dieser Entfernung konnte man auch Schiffe messen, nur eben mit geringerer Genauigkeit als mit der Meßkette.

Alles klar? 

Grüße

Gabler

[fsimon]

Vielen Dank, Gabler!
Du hast angedeutet, die Messgenauigkeit über das lineare Zeitsignal später noch zu erörtern....
Ich wäre dankbar dafür.

Grüße
Frank

[olpe]

Hallo,

Um hier eine Entfernungsmessung durchführen zu können, brauchte man ein lineares Zeitsignal, damit über die Laufzeit auch tatsächlich die Entfernung gemessen werden konnte.

Grundsätzlich konnte das Zeitsignal auf der OB-Röhre mit der Meßkette sicherlich immer weiter nach links verschoben werden, um Zielechos aus größeren Entfernungen sichtbar werden zu lassen, vielleicht sogar bis zum Anschlag bei 200km, es spricht m.M.n. jedenfalls nichts dagegen. ABER: Das Problem ist, daß die Ablenkung des Zeitsignals nur in dem eingestellten Anzeigebereich von 25km auch linear war, darüber hinaus wurde es immer nicht-linearer mit der Folge, daß der eingestellte und ablesbare Entfernungswert auf der Meßkette immer weiter verfälscht wurde.

Der Begriff ,,Ablenkung des Zeitsignals" = ,,Auslenkspannung" beschrieb bei der GEMA anfangs (um 1936) eine Sinusspannung, keine Sägezahnspannung mit linearem Anstieg. Diese Sinusspannung ist wohl deswegen verwendet worden, weil sie technisch einfacher zu generieren war. Von Kroge erwähnt diesen Sachverhalt auch im GEMA-Buch (S. 59):
Zitat:
,,Ein vorläufiges Beobachtungsgerät zeigte die Entfernung von 75 km entsprechend der gesamten Umlaufzeit an. Da die Ablenkung mit einer Sinusspannung erfolgte, waren Anfangs- und Endbereich der Entfernungsskala stark verzerrt, so daß zur Grobmessung nur der Bereich von 15 km bis 60 km genutzt werden konnte. Eine Meßkette für 75 km war noch nicht fertig."
Zitat Ende.

Wann die GEMA allerdings von der Sinusspannung für die Auslenkung Abstand nahm, ließ sich bis Dato in der mir zugänglichen Literatur noch nicht feststellen. Die Verfälschung des Entfernungswertes auf der Messkette – wie Frank oben schrieb – konnte m.E. erst damit beseitigt werden.
Grüsse
OLPE

[Gabler]

Hallo Olpe,

vielen Dank für Fundstellen und Erläuterungen

fsimon:

Ergänzend zum besseren Verständnis noch etwas zu den Grundlagen, vielleicht kennt Ihr das noch aus dem Schulunterricht:

Mithilfe einer Braunschen Röhre wird ein Elektronenstrahl erzeugt, der auf der Mattscheibe an der Stirnseite in der Regel als grüner Punkt optisch sichtbar wird. Der Strahl und damit der Bildpunkt kann dann bspw. durch zwei gegenüberliegende Ablenkplatten, über die eine Spannung induziert wird, abgelenkt werden. In der Regel sind es zwei Paare, ein horizontales für die vertikale Ablenkung und ein vertikales für die horizontale Ablenkung. Als Anschauungsobjekt das Lehrmodelle einer Röhre von der Firma Leybold und von Ardenne aus dem Jahre 1929/30:

Sie dürfen diesen Dateianhang nicht ansehen.
Die Abbildung stammt von hier:
https://www.radiomuseum.org/r/leyb_arden_kathodenstrahlroehre_lehrmodell_crt.html#

Genau diese Röhren erwarb die Gema von dieser Firma für ihr erstes Funkmessgerät von 1935. Details mit den Ablenkplatten sind sind auf den weiteren Aufnahmen sehr schön erkennbar, der Bildschirm ist von innen matt bedampft.

So. Legt man an den vertikalen Platten eine Wechselspannung an, beginnt der Bildpunkt auf der Horizontalen hin- und herzuwandern, und zwar genau mit der Frequenz der angelegten Wechselspannung. Das menschliche Auge kann glaube ich so um die 50 Bilder pro Sekunde wahrnehmen. Hat die Ablenkspannung aber eine höhere Frequenz, so erscheint uns der Bildpunkt nicht mehr einzeln, sondern nur noch als eine durchgezogene grüne Linie auf der Horizontalen. Das ist bei den hier angewendeten Ablenkfreqzuenzen von 500Hz bis 2000Hz ja der Fall. So also wird die horizontale Zeitlinie erzeugt.

Zur Veranschaulichung wird der Bildpunkt auf der Röhre in der Regel nur bis zum Bildschirmrand abgelenkt, darüber hinaus ist er ja schließlich nicht mehr zu sehen. Er wandert also ausgehend vom Nullpunkt erst zum einen Bildrand, kehrt dort um und dann über den Nullpunkt zurück zum anderen Ende und wieder zurück usw. usf. Während der Bildpunkt also in der Mitte eine bestimmte (Maximal-)Geschwindigkeit aufweist, verringert sich diese immer weiter bis zum Umkehrpunkt am Bildrand und kehrt sich eben in die entgegengesetzte Richtung um. Ich hoffe, ich konnte das einigermaßen anschaulich beschreiben.

Das bedeutet aber genau, daß bei einer solchen sinusförmigen Ablenkspannung der Bildpunkt sich eben mit sinusförmiger Geschwindigkeit bewegt und nicht stetig mit gleichmäßiger Geschwindigkeit - also linear, was aber erwünscht ist, will man anhand der Laufzeit und damit dem Abstand vom Nullpunkt ein Echozeichen messen und daraus die Entfernung bestimmen.

Der Clou bei der Gema-Konstruktion ist nun der, daß die Ablenkspannung so sehr verstärkt wird, daß der Bildpunkt weit über den Durchmesser des Bildschirms hinaus abgelenkt wird und nur noch ein kleiner Teil des Verlaufs zu sehen ist, nämlich der mittlere Bereich um den Nulldurchgang. Durch diese Verstärkung der Ablenkspannung wird die Sinuskurve (bei gleichbleidender Frequenz, also Länge der Kurve) in die Höhe gezogen und der auf der Röhre noch sichtbare Bereich damit hinreichend linearisiert, damit er für die Entfernungsmessung über einen Phasenschieber brauchbar wird. Das ist der Trick!

Zur Veranschaulichung eine Grafik mit insgesamt vier Sinuslinien: Ein rote, eine blaue, eine violette und eine grüne. Die größte "Ablenkung" zeigt grüne Linie mit der höchsten Amplitude und man sieht, daß je stärker die Ablenkung ist, um so "länger" wird der Bereich um den Nullpunkt herum, welcher annähernd linear verläuft. Und nur dieser war für die Feinmessung mithilfe der Messkette verwendbar, damit die gewünschte Genauigkeit erzielt werden konnte.

Sie dürfen diesen Dateianhang nicht ansehen.

Die Engländer haben ein anderes Verfahren entwickelt, nach dem die schon erwähnte Sägezahnspannung auf irgend eine Weise erzeugt wurde - wie das geschieht - weiß ich aber nicht. Aber wir stehen ja noch ganz am Anfang unserer Untersuchungen

Grüße und schönes Wochenende

Gabler

[Gabler]

Aber nochmal was aus der "Praxis" zu dem oben schon genannten Funkspruch aus dem Beitrag #377:

Darin heißt es, aus den Erfahrungen vom 31.12.42, daß Ziele in dieser Jahreszeit bis zu 177hm gesichtet und beschossen werden können.

Ich habe die Stellungnahme des Flottenführers VAdm. Kummetz v. 16.01.43 über das Gefecht in der Barentssee vom 31.12.42 nachgelesen: Dort wird der Einsatz des FuMG als wenig hilfreich beurteilt, weil beide Geräte gleich zu Anfangs ausfielen. Das Vormarsgerät war wohl erst nach einer Stunde wieder einsatzbereit, während der nur optisch geschossen werden konnte. Zu allem Überfluß sind durch Wasserfontänen von Nahtreffern noch die optischen E-Messer vereist, so daß zeitweise überhaupt nicht gezielt und geschossen werden konnte.

Es wird vor allem bemängelt, daß (mit der Seetaktantenne, eigene Anmerkung) die Ziele erst nach optischer Sichtung genau eingemessen werden und damit beschossen werden konnten, das würde viel Zeit fürs Einschießen vergeuden, abgesehen von der Unzuverlässigkeit. Die Engländer hätten hingegen sofort genau geschossen, er vermutet, daß sie die Möglickeit funkmessgesteuerten Schießen gehabt hätten. Bei Wikipedia heißt es jedoch, daß Hipper nach Osten hingegen eine klare Kontur gegen den Horizont abgebildet hätte, was eher für optisches Schießen spricht.

Im weiteren Verlauf kam das Vormarsgerät auf Hipper jedenfalls wieder klar und man erzielte gegen die beiden leichten Kreuzer besonders gute Meßreichweiten von 176 bzw. 178hm. Wohl darauf bezog sich offenbar die Aussage in dem Funkspruch vom 23.12.43. Ob Hipper die Reichweiten mit Feinpeil erzielte, ist nicht klar, ebensowenig, ob das Gerät, ursprünglich ein FuMG 39, dementsprechend als FuMO22 anzusprechen, im Laufe des Jahres 1942 noch modernisiert wurde mit TS6-Sendern oder gar einem komplett neuen FuMO 26, wie dies bei ihrem Schwesterschiff Prinz Eugen der Fall war. Zumindest ein Funkmessbeobachtungsgerät mit einer FuMBAnt 7 "Timor" war auf der Rückseite nachgerüstet worden - eben wie auf PG. Vielleicht weiß das jemand?

Nochmals schönes Wochenende

Gabler

[Thorsten Wahl]

In welcher Nara- Rolle kann man die Kummetz Stellungnahme finden.

[Thor]

Die Stellungnahme ist auf der Rolle 1795 (PG-Nummer: 32639) auf den pdf-Seiten 848/849 zu finden.

Gruß
David

[olpe]

Hallo,

vielen Dank für Fundstellen und Erläuterungen

... ...

Der Clou bei der Gema-Konstruktion ist nun der, daß die Ablenkspannung so sehr verstärkt wird, daß der Bildpunkt weit über den Durchmesser des Bildschirms hinaus abgelenkt wird und nur noch ein kleiner Teil des Verlaufs zu sehen ist, nämlich der mittlere Bereich um den Nulldurchgang. Durch diese Verstärkung der Ablenkspannung wird die Sinuskurve (bei gleichbleidender Frequenz, also Länge der Kurve) in die Höhe gezogen und der auf der Röhre noch sichtbare Bereich damit hinreichend linearisiert, damit er für die Entfernungsmessung über einen Phasenschieber brauchbar wird. Das ist der Trick!

... so isses ... eine einfache Lösung ... ...

Die Engländer haben ein anderes Verfahren entwickelt, nach dem die schon erwähnte Sägezahnspannung auf irgend eine Weise erzeugt wurde - wie das geschieht - weiß ich aber nicht. Aber wir stehen ja noch ganz am Anfang unserer Untersuchungen

Siehe auch:
klick wiki^de Kippschwingung

Hier für technisch Interessierte ein ganz netter 6-Minuten-Clip über die Funktion eines Oszilloskops (letztlich Braunsche Röhre) und – ganz am Ende - die Kippschwingung bzw. Kippspannung.
klick Oszilloskop

Soweit.
Grüsse
OLPE