DE102005024179A1

DE102005024179A1 - Method and device for temping and / or correction of the ignition timing of a projectile

Info

Publication number: DE102005024179A1
Application number: DE102005024179A
Authority: DE
Inventors: Jens Dr. Seidensticker; Dietrich Stauffacher
Original assignee: Oerlikon Contraves AG
Current assignee: Rheinmetall Air Defence AG
Priority date: 2005-05-23
Filing date: 2005-05-23
Publication date: 2006-11-30
Also published as: ZA200604101B; ES2365039T3; JP5005954B2; CA2545300A1; DE502006009327D1; JP2006329616A; EP1726911A1; EP1726911B1; DK1726911T3; US20070074625A1; ATE506594T1

Abstract

Tempering and/or correcting the ignition time of a shell fired from a weapon (10), comprises measuring the actual shell speed and calculating the speed of the shell (2) in the barrel of the weapon. The ignition point is then adjusted and/or corrected based on the calculated speed. The actual speed is measured using the Doppler effect.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Programmieren eines tempierbaren Geschosses bzw. zur Korrektur eines Zündzeitpunktes eines aus einer Waffe verschossenen Geschossses.The The invention relates to a method and apparatus for programming a malleable projectile or for the correction of an ignition point a missile fired from a weapon.

Es sind verschiedene Zeitprogrammierungen für Munitionen bekannt. Die Tempierungen erfolgen entweder vor dem Schuss manuell außerhalb des Ladungsraums oder elektrisch im Ladungsraum über eine Anzündelektronik. Letztgenannte Tempierung ist beispielsweise in der DE 101 52 862 A1 beschrieben.There are various time programs for ammunition known. The tempings are done either manually before the shot outside the cargo space or electrically in the cargo space via a Anzündelektronik. The latter temping is for example in the DE 101 52 862 A1 described.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Übertragung von Informationen auf programmierbare Geschosse sind der EP 0 992 762 B1 entnehmbar.A method and a device for transmitting information to programmable projectiles are the EP 0 992 762 B1 removable.

Ein Verfahren zum Korrigieren einer vorprogrammierten Auslösung eines Vorganges in einem drallstabilisierten Geschoss sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens werden in der EP 0 992 761 B1 beschrieben.A method for correcting a preprogrammed triggering of a process in a spin-stabilized projectile, as well as an apparatus for carrying out the method, are disclosed in US Pat EP 0 992 761 B1 described.

In der EP 0 918 209 B1 wird ein Geschoss mit programmierbarem Zeitzünder offenbart.In the EP 0 918 209 B1 a bullet with a programmable time fuse is revealed.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Programmieren von Zeitzündern von Geschossen werden auch in der EP 0 769 673 B1 behandelt. Zur Berechnung einer Zerlegungsdauer werden eine vorbestimmte Mündungsgeschwindigkeit des Geschosses und eine vorbestimmte Distanz zu einem Zielobjekt benutzt.A method and apparatus for programming firefighters from projectiles are also used in the EP 0 769 673 B1 treated. For calculating a decomposition time, a predetermined muzzle velocity of the projectile and a predetermined distance to a target object are used.

Aus der DE 38 35 656 A1 ist ein Verfahren zur Korrektur des Zündzeitpunktes sowie eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens offenbart. Die Einrichtung misst den tatsächlichen Geschossgeschwindigkeitsverlauf über der Zeit nur während eine bestimmtem Zeitdauer. Danach wird der weitere Geschwindigkeitsverlauf extrapoliert. Wenn der derart ermittelte Flugweg einen Sollwert erreicht hat, wird die Zündung ausgelöst.From the DE 38 35 656 A1 a method for correcting the ignition timing and a circuit arrangement for carrying out the method is disclosed. The device measures the actual bullet velocity over time only during a certain period of time. Thereafter, the further course of the speed is extrapolated. When the flight path determined in this way has reached a target value, the ignition is triggered.

Aus der CH 691 143 A5 ist eine Vorrichtung zur Messung der Geschossgeschwindigkeit an der Mündung eines Waffenrohres eines Geschützes hoher Kadenz bekannt. Diese umfasst zwei in einem Abstand voneinander an einem Tragrohr angeordnet, auf Veränderung eines magnetischen Flusses ansprechende Sensoren, die mit einer Auswerteelektronik in Verbindung stehen. Dabei weist jeder Sensor ein Spulenpaar aus zwei Spulen und einen geschlossenen magnetischen Kreis auf. Die gemessene Geschossgeschwindigkeit oder die damit aktualisierte Zünderstellzeit wird dann in der Regel vor Austritt des Geschosses aus dem Mündungsbereich dem Geschoss als Information mitgegeben.From the CH 691 143 A5 a device for measuring the projectile velocity at the mouth of a barrel of a gun of high cadence is known. This comprises two spaced apart from each other on a support tube, responsive to change in a magnetic flux sensors that are in communication with a transmitter. Each sensor has a coil pair of two coils and a closed magnetic circuit. The measured projectile velocity or the ignition setting time that is updated with it is then generally given to the bullet as information before the projectile leaves the area of the mouth.

Die vorgenannte Vorrichtung zeichnet sich zwar durch eine hohe Genauigkeit aus, unterliegt jedoch mechanischen und thermodynamischen Belastungen, da die Mess- und Programmiereinheit u. a. den Mündungsgasen ausgesetzt sind.The Although the aforementioned device is characterized by high accuracy but is subject to mechanical and thermodynamic loads, since the measuring and programming unit u. a. are exposed to the muzzle gases.

Hier greift die Erfindung die Aufgabe auf, eine Vorrichtung bzw. ein verbessertes Programmiersystem aufzuzeigen, welches keinem mechanischen und thermodynamischen Verschleiß mehr ausgesetzt ist.Here the invention addresses the problem of a device or a Improved programming system to show that no mechanical and thermodynamic wear more is exposed.

Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 5, wobei Anspruch 1 ein Verfahren und Anspruch 5 eine Vorrichtung beanspruchen.Is solved the object by the features of claim 1 or the claim 5, wherein claim 1 is a method and claim 5 a device claim.

Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen enthalten.advantageous versions are in the subclaims contain.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die Vorteile der Messung einer Mündungsgeschwindigkeit und einer aktuellen kompensierten Tempierung beibehaltend, einen Mikrowellensender, vorzugsweise im GHz-Bereich, ins System einzubinden, der die aktuelle, beispielsweise von einem Feuerleitrechner bestimmte Tempierung an eine Munition bzw. ein Geschoss sendet. Auf eine direkte Messung der aktuellen Mündungsgeschwindigkeit kann verzichtet werden, da die reale Mündungsgeschwindigkeit durch Information der aktuellen Fluggeschwindigkeit des Geschosses bestimmt, d.h., aus dieser zurückgerechnet wird. Anhand dieser aktuellen Geschossgeschwindigkeit wird dann die Zündzeit des Geschosses mit Hilfe einer Norm-Mündungsgeschwindigkeit voreingestellte Zündzeit korrigiert und als aktuelle Zünderstellzeit verwendet.Of the Invention is based on the idea of the advantages of measuring a muzzle velocity and maintaining a current compensated temp, one Microwave transmitter, preferably in the GHz range, to be integrated into the system, the current, for example, determined by a fire control computer Temping sends to an ammunition or a projectile. On a direct Measurement of the current muzzle velocity can be dispensed with, because the real muzzle velocity by information the actual airspeed of the projectile, i.e. calculated back from this becomes. Based on this current bullet speed is then the ignition time of the projectile with the aid of a standard muzzle velocity ignition corrected and as the current ignition timing used.

Die Messung der Fluggeschwindigkeit erfolgt beispielsweise mittels Dopplerverschiebung der Sendefrequenzen vorzugsweise geschossseitig. Dazu wird die Sendefrequenz fest eingestellt und die Abweichung gemessen. Da die Zeit bekannt ist, die das Geschoss jeweils zurückgelegt hat, kann die aktuelle Fluggeschwindigkeit bestimmt und zudem die reale Mün dungsgeschwindigkeit des Geschosses, die das Geschoss zum Zeitpunkt der Abschusses durch den Mündungsbereich besessen hat, errechnet werden. Aus diesen Daten wird dann die aktuelle Zünderstellzeit ermittelt und dem Geschoss zur Verfügung gestellt.The Measurement of the airspeed is done for example by means of Doppler shift the transmission frequencies preferably on the storey side. This is the transmission frequency fixed and the deviation measured. As the time known is, which has completed the projectile each, the current airspeed determines and also the real coin speed of the projectile that passed through the projectile at the time of the launch the mouth area has been calculated. From this data is then the current Fuse setting time determined and made available to the projectile.

Bei einer Abweichung von einer vorprogrammierten Norm-Tempierung wird in der Munition oder durch die Feuerleitanlage eine Korrektur vorgenommen, die dann die aktuelle Zünderstellzeit widerspiegelt.In case of a deviation from a pre-programmed standard temping is in the ammunition or a correction made by the fire control system, which then reflects the current ignition timing.

In der Munition bzw. im Geschoss befindet sich für die Programmierung ein Chip, beispielsweise ein RFID (Radio Frequenz Identifikation) – Chip (siehe http://de.wikipedia.org/wiki/RFID). Dieser weist die bevorzugte Eigenschaft auf, dass er über die Mikrowellenstrahlung mit Energie versorgt werden kann.In the ammunition or in the projectile is a chip for programming, For example, an RFID (Radio Frequency Identification) chip (see http://de.wikipedia.org/wiki/RFID). This one has the preferred one Property on that he over the microwave radiation can be powered.

Des Weiteren ergibt sich ein Vorteil daraus, dass der Chip u. a. mit der aktuellen Norm-Tempierung als auch mit einem Korrekturwert oder einem erst während des Fluges ermittelten Wert vom Feuerleitgerät programmierbar ist.Of Furthermore, there is an advantage that the chip u. a. With the current standard temp as well as with a correction value or only during the Flight determined value from the fire control is programmable.

Der an der Munition (bzw. in der Munition) befindliche Timer kann dann über die (verbleibende) Flugstrecke bis Null heruntergezählt und dann die gewollte Zerlegung vor einem Ziel bewerkstelligen.Of the on the ammunition (or in the ammunition) located timer can then on the count down (remaining) flight distance to zero and then the desired decomposition accomplish before a goal.

Zusätzlich kann die berechnete Mündungsgeschwindigkeit auch zurückgesendet werden, wenn diese Berechnung im Geschoss erfolgt, um eventuelle Abweichungen in der Feuerleitung berücksichtigen zu können.In addition, can the calculated muzzle velocity also sent back If this calculation is made on the floor, then any To be able to take into account deviations in the fire line.

Durch dieses System fällt in der Kanone bzw. im Waffenrohr die bisher bekannte aufwändige Mess- und Programmiereinheit weg. Der verwendete Mikrowellensender ist örtlich am Geschütz befestigbar, wo er weder Mündungsgasen noch mechanischen Belastungen ausgesetzt ist. Der Sender/Empfänger wird elektrisch von der Geschützelektrik versorgt und mit Daten der Feuerleitung versorgt. Eventuell von der Munition zurückgesendete Daten können an die Feuerleitung weitergeleitet und von dieser berücksichtigt werden.By this system falls in the cannon or in the barrel the previously known elaborate measuring and Programming unit away. The used microwave transmitter is locally at gun attachable, where he neither mouth gases is still exposed to mechanical stress. The transmitter / receiver becomes electrically from the gun electrical system supplied and supplied with data of the fire control. Maybe from the Ammunition returned Data can forwarded to the fire control and considered by this become.

Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.Based an embodiment with drawing, the invention will be explained in more detail.

Es zeigt die einzige Figur ein Programmiersystem 1 bzw. eine verallgemeinert dargestellte Vorrichtung für ein tempierbares Geschoss 2 bzw. eine tempierbare Munition (etc).It shows the only figure a programming system 1 or a generalized device for a malleable projectile 2 or a malleable ammunition (etc).

An Bord des Geschosses 2 befindet sich ein programmierbarer Chip 3, beispielsweise ein RFID-Chip, der bevorzugt in Kombination, die Empfänger – und Sendeschaltung nebst Speicher beinhaltet. Ein im Geschoss 2 befindlicher Timer 4 wird durch diesen Chip 3 mit der notwendigen Zeitinformation auch vor Ort versorgt. Parallel dazu ist der Chip 3 mit einer Berechnungs- und/oder Korrektureinheit 5 verschaltet, wenn diese im Geschoss 2 vorgesehen ist, die dann ebenfalls mit dem Timer 4 verbunden ist. Dem Timer 4 funktional nachgeschaltet ist ein Zünder 6.On board the projectile 2 there is a programmable chip 3 , For example, an RFID chip, which preferably in combination, the receiver and transmitter circuit and memory includes. One in the floor 2 timer 4 is through this chip 3 supplied with the necessary time information also on site. Parallel to this is the chip 3 with a calculation and / or correction unit 5 interconnected when in the storey 2 is provided, which then also with the timer 4 connected is. The timer 4 functionally downstream is an igniter 6 ,

Die Energieversorgung zu den Baugruppen des Geschosses 2 kann in einer ersten Möglichkeit mittels der Mikrowellenstrahlung X zugeführt werden oder bevorzugt herkömmlich gelöst werden, beispielsweise durch eine aktivierbare, nicht näher dargestellte Batterie.The power supply to the assemblies of the projectile 2 can be supplied in a first way by means of the microwave radiation X or preferably solved conventionally, for example by an activatable, not shown battery.

Geschütz- bzw. waffenseitig 10 weist das Programmiersystem 1, vorzugsweise am Waffenrohr 11 befestigt, einen Sender/Empfänger 12 zur Datenübertragung an das Geschoss 2 auf. Dieser Sender/Empfänger 12 ist mit einer in einer Waffenanlage vorhandene Feuerleitanlage bzw. Feuerleitrechner 13 elektrisch verbunden.Gun or weapon side 10 has the programming system 1 , preferably on the barrel 11 attached, a transmitter / receiver 12 for data transmission to the projectile 2 on. This transmitter / receiver 12 is with a fire control system or fire control computer present in a weapons system 13 electrically connected.

Die Funktionsweise ist wie folgt:
Die aktuelle Zerlegungszeit, berechnet nach der Normgeschwindigkeit des Geschosses 2, wird dem Geschoss 2 übermittelt. Mit dem Dopplerverfahren wird die Abweichung von der Normgeschwindigkeit im Geschoss 2 ermittelt. Entsprechend der Abweichung wird im Geschoss 2 oder geschützseitig die aktuelle Zerlegungszeit berechnet.The operation is as follows:
The current decomposition time, calculated according to the standard velocity of the projectile 2 , gets the bullet 2 transmitted. With the Doppler method, the deviation from the standard speed in the projectile 2 determined. According to the deviation will be in the projectile 2 or, on the protected side, the current decomposition time is calculated.

Erfolgt dies im Geschoss 2 durch die Berechnungs- und/oder Korrektureinheit 5, so kann eine Korrektur der Zündstellzeit für den Zünder 6 geschossseitig vorgenommen werden, wobei der Timer 4 mit dieser Information beaufschlagt wird. Die erfolgte Korrektur bzw. die ermittelte, zurückgerechnete Mündungsgeschwindigkeit können via Mikrowellenstrahlung X an den Sender/Empfänger 12 am Geschütz 10 übertragen und einer nicht näher dargestellten Feuerleitanlage zur Verfügung gestellt werden.This is done in the projectile 2 by the calculation and / or correction unit 5 , so can a correction of the ignition timing for the igniter 6 be made on the storey side, the timer 4 is charged with this information. The correction made or the determined, recalculated muzzle velocity can be transmitted to the transmitter / receiver via microwave radiation X. 12 on the gun 10 transferred and provided to a fire control system, not shown.

Wird hingegen die aktuelle Geschossgeschwindigkeit an den Sender/Empfänger 12 des Geschützes 10 gesendet und findet die Korrektur geschützseitig in der Feuerleitanlage 13 statt, wird der Sollwert der Zünderzeit (Flugzeit) bezogen auf die wirkliche Mündungsgeschwindigkeit des Geschosses 2 beim Verschuss über die Mikrowellenstrahlung X an das Geschoss 2 übertragen. Diese Zündstellzeit wird korrigiert und als neue Zünderstellzeit im Geschoss 2 verwendet.If, however, the current bullet speed to the transmitter / receiver 12 of the gun 10 sent and finds the correction on the protected side in the fire control system 13 instead, the setpoint of the igniter time (time of flight) is based on the actual muzzle velocity of the projectile 2 when fired via the microwave radiation X to the projectile 2 transfer. This Zündstellzeit is corrected and as new ignition timing in the projectile 2 used.

Claims

Method for temping and / or correcting an ignition point of a weapon ( 10 ) shot missile ( 2 ) comprising the following steps: - measurement of the actual projectile velocity, - calculation of the actual muzzle velocity of the projectile ( 2 ) while running in the weapon pipe ( 11 ) based on the current projectile velocity, - adjustment and / or correction of the igniting time of the igniter ( 6 ) due to the calculated muzzle velocity.

Method according to claim 1, characterized in that that the measurement of the current speed with the help of the Doppler effect he follows.

Method according to claim 1 or 2, characterized that to measure the actual muzzle velocity the current Flight time taken into account becomes.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the calculation of the correction of Zündstellzeit in a calculation and / or correction unit ( 5 ) in the floor ( 2 ) he follows.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the calculation of the correction of Zündstellzeit in a fire control system ( 13 ) on the weapon side, whereby the data transmission between projectile ( 2 ) and weapon ( 10 ) by means of microwaves (X).

Device for temping and / or correcting an ignition point of a weapon ( 10 ) shot missile ( 2 ) according to one of claims 1 to 5, comprising - on the weapon side at least one transmitter / receiver ( 13 ) and a fire control system ( 13 ), - at least one chip ( 3 ), which with a calculation and / or correction unit ( 5 ) and a timer ( 4 ), wherein the calculation and / or correction unit ( 5 ) also on the output side with the timer ( 4 ), to which an igniter or a detonator unit ( 6 ) is connected downstream.

Device for temping and / or correcting an ignition point of a weapon ( 10 ) shot missile ( 2 ) according to one of claims 1 to 5, comprising - on the weapon side at least one transmitter / receiver ( 13 ) and a fire control system ( 13 ), - at least one chip ( 3 ), which with a timer ( 4 ), to which an igniter or a detonator unit ( 6 ) is connected downstream.

Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the transmitter / receiver ( 13 ) is a microwave transmitter / receiver operating in GHz.

Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the in the projectile ( 2 ) located chip ( 3 ) is an RFID chip.