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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Richten eines Abschussbehälters, insbesondere Raketenabschussbehälters, mit einem um eine Elevationsachse richtbaren Höhenrichtteil, welches eine Aufnahme zur Aufnahme eines oder mehrerer Abschussbehälter aufweist.
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Bei Abschussvorrichtungen zum Verschießen militärischer Abschuss- bzw. Wurfkörper werden Richtvorrichtungen verwendet, die den Abschusskörpern, beispielsweise mehreren zu verschießenden Raketen, eine definierte Abschussrichtung für die spätere Flugbahn geben.
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Derartige Richtvorrichtungen weisen üblicherweise ein um eine im Wesentlichen horizontal verlaufende Elevationsachse richtbares Höhenrichtteil auf. An dem Höhenrichtteil ist der mit den Abschusskörpern versehene Abschussbehälter aufgenommen, in welchem beispielsweise mehrere Raketen angeordnet sein können.
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Aufgrund der sich beim Starten der Raketen ergebenden Abgasstrahlen wird die Elevationsachse oftmals im hinteren Endbereich des Höhenrichtteils bzw. des auf dem Höhenrichtteil angeordneten Abschussbehälters angeordnet, um in der elevierten Abschussstellung die Beeinträchtigung der Abschussvorrichtung durch den Abgasstrahl so gering wie möglich zu halten. Durch die weit hinten liegende Anordnung der Elevationsachse ergeben sich jedoch vergleichsweise große Richtmomente, insbesondere beim Richten des Abschussbehälters aus einer waagerechten Stellung in eine beispielsweise um einen Winkel von 70° gegenüber der Horizontalen elevierten Abschussstellung.
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Aufgrund dieser Richtmomente ist es erforderlich, entsprechend groß dimensionierte Motor- und Getriebekomponenten für den Elevationsrichtantrieb zu verwenden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Richten eines Abschussbehälters anzugeben, bei welchen die über den Elevationsrichtantrieb zu überwindenden Richtmomente verringert sind ohne eine Beeinträchtigung der Abschussvorrichtung durch den Abgasstrahl in Kauf nehmen zu müssen.
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Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Aufnahme gegenüber der Elevationsachse verfahrbar angeordnet ist.
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Durch translatorisches Verfahren der Aufnahme quer zur Richtung der Elevationsachse können die sich beim Richtvorgang ergebenden Richtmomente reduziert werden. Mit geringeren Richtmomenten können kleiner dimensionierte Motor- und Getriebeeinheiten verwendet werden.
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In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Aufnahme über einen Antrieb, insbesondere einen motorischen Antrieb, gegenüber der Elevationsachse verfahrbar angeordnet ist. In diesem Zusammenhang ist es ferner von Vorteil, wenn als Antrieb ein elektromotorischer Antrieb verwendet wird.
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Auch für das Höhenrichtteil wird vorgeschlagen, dass dieses über einen elektromotorischen Antrieb richtbar ist.
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Von besonderem Vorteil ist eine Ausgestaltung, bei welcher der Schwerpunkt der höhenrichtbaren Masse in Richtung der Elevationsachse verfahrbar ist. Durch Verfahren des Schwerpunkts der höhenrichtbaren Masse, bestehend aus Höhenrichtteil und darauf aufgenommenem Abschussbehälter einschließlich der darin bevorrateten Abschusskörper, können die Richtmomente für den Richtvorgang reduziert werden. In einer Transportstellung mit horizontal ausgerichtetem Abschussbehälter kann der Schwerpunkt der höhenrichtbaren Masse in vorteilhafter Weise bis in einen Bereich über die Elevationsachse verfahren werden, wodurch sich beim anschließenden Richten in Elevation geringe Richtmomente ergeben.
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Von konstruktivem Vorteil ist eine Ausgestaltung, nach welcher das Höhenrichtteil neben der verfahrbaren Aufnahme ein Lagerteil aufweist. In diesem Zusammenhang wird ferner vorgeschlagen, dass die Aufnahme gegenüber dem Lagerteil verfahrbar angeordnet ist. Beispielsweise kann die Aufnahme als Schlitten, Teleskopschiene, Auszug oder ähnliches ausgestaltet sein.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Richtvorrichtung ein um eine Azimutachse richtbares Seitenrichtteil aufweist, an welchem das Höhenrichtteil angeordnet ist. Das Seitenrichtteil ist um die im Wesentlichen vertikal verlaufende Azimutachse richtbar und nimmt vorzugsweise an seinem oberen Ende das Höhenrichtteil um die Elevationsachse schwenkbar auf.
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In Bezug auf das Seitenrichtteil wird weiter vorgeschlagen, dass dieses über einen elektromotorischen Antrieb richtbar ist.
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Von Vorteil ist eine Ausgestaltung, nach welcher das Höhenrichtteil und das Seitenrichtteil hydraulikfrei richtbar ausgebildet sind. Durch die hydraulikfreie Ausbildung von Höhenrichtteil und Seitenrichtteil wird die Gefahr eines Entflammens der Hydraulikflüssigkeit insbesondere beim Verschießen von Raketen mit hochtemperierten Abgasstrahlen reduziert.
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Von logistischem Vorteil ist eine Ausgestaltung, nach welcher das Seitenrichtteil auf einer Plattform angeordnet ist. Die Plattform kann über geeignete Schnittstellen von entsprechenden Transport- oder Einsatzfahrzeugen aufgenommen werden.
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Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass das Seitenrichtteil derart auf der Plattform angeordnet ist, dass die Aufnahme und ein auf dieser anzuordnender Abschussbehälter in einer Transportstellung seitlich nicht über die Kontur der Plattform hervorstehen, wodurch sich vorteilhafte Verlademaße ergeben.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass das Seitenrichtteil derart auf der Plattform angeordnet ist, dass die Aufnahme und ein auf dieser anzuordnender Abschussbehälter in einer elevierten Abschussstellung seitlich zumindest teilweise über die Kontur der Plattform hervorstehen. Aufgrund dieses seitlichen Überstands kann der sich beim Raketenstart ergebende Abgasstrahl seitlich an der Plattform vorbeigeführt werden.
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Ebenfalls im Hinblick auf eine günstige Führung des Abgasstrahls wird vorgeschlagen, dass die Elevationsachse im Bereich des einen Endes des Höhenrichtteils angeordnet ist.
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In diesem Zusammenhang wird weiter vorgeschlagen, dass im Bereich des anderen Endes des Höhenrichtteils eine Auflage zur Abstützung des Höhenrichtteils in einer Transportstellung angeordnet ist. Die Auflage kann an der Plattform angeordnet sein. Der Abschussbehälter bzw. das Höhenrichtteil können mit ihrer Unterseite auf einer Oberseite der Auflage aufliegen.
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Eine im Hinblick auf einen sicheren Transport der Richtvorrichtung günstige Ausgestaltung sieht vor, dass das Höhenrichtteil über Zurrmittel in einer Transportstellung verzurrbar ist.
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In Ausgestaltung dieses Gedankens wird weiter vorgeschlagen, dass die Zurrmittel im Bereich der Auflage angeordnet sind.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass auf der Plattform ein Stauraum zur Verstauung von Gegenständen und/oder zur Unterbringung von Elektronikkomponenten angeordnet ist. Durch die Anordnung eines derartigen Stauraums auf der Plattform wird die Funktionalität der Richtvorrichtung erweitert. Die Richtvorrichtung kann als Modul transportiert und am Einsatzort mit wenigen Handgriffen in Betrieb genommen werden.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Richtvorrichtung eine Abdeckhaube zur Abdeckung des Höhenrichtteils sowie des Seitenrichtteils einschließlich eines in der Vorrichtung aufgenommenen Abschussbehälters aufweist. Unter der Abdeckhaube liegen die entsprechenden Bauteile vor äußeren Einflüssen geschützt.
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Im Hinblick auf eine vereinfachte Logistik wird ferner vorgeschlagen, dass die Abdeckhaube und/oder der Stauraum derart ausgestaltet sind, dass sich eine stapelbare Außenkontur ergibt. Vorteilhaft weist die Außenkontur die Abmaße standardisierter Normcontainer auf. Auch können in den Eckbereichen der Abdeckhaube und/oder des Stauraums Verbindungselemente vorgesehen sein. Bei den Verbindungselementen kann es sich um standardisierte Verbindungselemente handeln, so dass nicht nur mehrere Richtvorrichtungen untereinander stapelbar sind, sondern diese auch gemeinsam mit anderen Standardcontainern stapelbar sind.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Richtvorrichtung eine Fernbedieneinheit aufweist, über welche das Höhenrichtteil und das Seitenrichtteil richtbar sind. Die Fernbedieneinheit kann in größerer Entfernung zu der Richtvorrichtung angeordnet sein und über eine Kabelverbindung oder eine drahtlose Verbindung mit der Richtvorrichtung verbunden sein, insbesondere mit den Richtantrieben, der Elektronik usw. Die Fernbedieneinheit kann auch im Inneren eines Trägerfahrzeugs, beispielsweise einer ballistisch geschützten Lkw-Kabine angeordnet sein, auf dessen Ladefläche sich die entsprechende Richtvorrichtung befindet.
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Zur Vereinfachung des Aufnahmevorgangs der Richtvorrichtung auf einem Trägerfahrzeug kann es von Vorteil sein, wenn die Richtvorrichtung Stützen zur Abstützung gegenüber dem Boden aufweist. Durch vertikales Ausziehen bzw. Ausfahren der Stützen in Richtung des Bodens kann eine Abstützung der Richtvorrichtung erfolgen. Ein Trägerfahrzeug kann durch Absenkung seines Fahrwerks, beispielsweise durch Entlüften entsprechender Luftfederbälge, unter die Richtvorrichtung fahren und diese durch anschließendes Belüften der Luftfederbälge aufnehmen. Auch die Übergabe von einem Transport- auf ein geschützt ausgeführtes Trägerfahrzeug kann entsprechend erfolgen.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Stützen in vertikaler und/oder seitlicher Richtung teleskopierbar sind. Durch seitliches Teleskopieren können die beim Abschuss der Raketen auftretenden Abschussreaktionskräfte auf günstige Weise abgeleitet werden. Dies kann insbesondere von Vorteil sein, wenn der Abschussbehälter eine vergleichsweise geringe Elevation gegenüber einem Trägerfahrzeug aufweist, wodurch sich bei Raketenstart vergleichsweise große Querkräfte ergeben können.
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Darüber hinaus wird zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass dieses die folgenden Schritte aufweist:
- – Verfahren der Aufnahme gegenüber der Elevationsachse von einer Transportstellung in eine Richtstellung,
- – Richten der Aufnahme um die Elevationsachse, und
- – Zurückfahren der Aufnahme.
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Durch Verfahren der Aufnahme quer zur Richtung der Elevationsachse von einer Transportstellung in eine Richtstellung und Zurückfahren der Aufnahme können die sich beim Richtvorgang ergebenden Richtmomente für den Richtvorgang reduziert werden. Das Verfahren bzw. Zurückfahren der Aufnahme kann während des Richtens um die Elevationsachse oder zeitlich versetzt erfolgen. Mit geringeren Richtmomenten können kleiner dimensionierte Motor- und Getriebeeinheiten verwendet werden.
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In Ausgestaltung des Verfahrens wird weiter vorgeschlagen, dass der Schwerpunkt der höhenrichtbaren Masse in der Richtstellung in den Bereich der Elevationsachse verschoben ist. Hierdurch ergeben sich beim Richten der höhenrichtbaren Masse vergleichsweise geringe Richtmomente.
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In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird vorgeschlagen, dass die Aufnahme zunächst in im Wesentlichen waagerechter Stellung verfahren und anschließend in elevierter Stellung zurückverfahren wird. Auch ist es möglich, die Aufnahme während des Elevierens zurückzuverfahren, wodurch sich konstante Richtmomente erreichen lassen.
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Schließlich wird vorgeschlagen, dass anschließend das Seitenrichtteil gerichtet wird.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Richten eines Abschussbehälters werden nachfolgend unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen von Ausführungsbeispielen erläutert. Darin zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung einer mit einem Abschussbehälter bestückten Richtvorrichtung,
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2 eine perspektivische Darstellung einer mit zwei Abschussbehältern bestückten Richtvorrichtung,
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3 eine perspektivische Ansicht der Richtvorrichtung aus 1 in einer für den Transport mit einem Trägerfahrtzeug vorbereiteten Stellung,
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4 eine perspektivische Darstellung einer stationär angeordneten Richtvorrichtung in Abschussstellung,
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5a–d perspektivische Ansichten einer Richtvorrichtung in verschiedenen Stadien des Richtvorgangs zur Veranschaulichung des Richtverfahrens,
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6 in perspektivischer Ansicht eine Richtvorrichtung ohne Abschussbehälter und
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7 in perspektivischer Ansicht Einzelteile des Höhenrichtteils.
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In 1 dargestellt ist in perspektivischer Ansicht eine Richtvorrichtung 1. Die Richtvorrichtung 1 ist mit einem Abschussbehälter 2 bestückt. Bei dem Abschussbehälter 2 handelt es sich um einen Mehrfach-Abschussbehälter, der mit einer Anzahl von beim Ausführungsbeispiel insgesamt sechs Abschusskörpern 3 bestückt ist. Bei den Abschusskörpern 3 handelt es sich um mit einem eigenen Antrieb versehene Raketen.
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Zum Richten des Abschussbehälters 2 weist die Richtvorrichtung 1 ein Höhenrichtteil 4 auf. Das Höhenrichtteil 4 ist von länglicher Geometrie. Im Bereich des einen Endes ist das Höhenrichtteil 4 um eine sich im Wesentlichen horizontal erstreckende Elevationsachse E richtbar in einem Seitenrichtteil 6 gelagert. Das Seitenrichtteil 6 ist um eine im Wesentlichen vertikal verlaufende Azimutachse A drehbar auf einer Plattform 7 angeordnet. Das Richten des Abschussbehälters 2 sowohl um die Elevationsachse E als auch um die Azimutachse A erfolgt mittels elektromotorischer Antriebe.
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Da die Elevationsachse E im hinteren Endbereich der höhenrichtbaren Masse der Richtvorrichtung 1 angeordnet ist, ergeben sich ungünstige Hebelverhältnisse zwischen der Elevationsachse E und dem Schwerpunkt S der höhenrichtbaren Masse, die zu einem vergleichsweise großen Richtmoment führen. Um dieses Richtmoment für den Richtvorgang zu verringern ist der Abschussbehälter 2 auf einer Aufnahme 4.1 angeordnet, die gegenüber der Elevationsachse E translatorisch bewegbar ist, worauf nachfolgend noch näher einzugehen sein wird.
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In dem Bereich des der Elevationsachse E gegenüberliegenden Endbereichs der höhenrichtbaren Masse ist diese auf der Oberseite einer Auflage 10 abgestützt. Im Bereich der Auflage 10 können in den Figuren nicht dargestellte Mittel zur Verzurrung der Aufnahme 4.1 an der Auflage 10 bzw. der Plattform 7 vorgesehen sein, die ein unbeabsichtigtes Verschwenken unterbinden. Beispielsweise können Spanngurte oder ähnliche Mittel vorgesehen sein.
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Die Darstellung in 1 zeigt eine Transportstellung der Richtvorrichtung 1, in welcher das Höhenrichtteil 4 und der auf diesem angeordnete Abschussbehälter 2 sich in einer im Wesentlichen waagerechten und insoweit kompakten Transportstellung befinden. In dieser Stellung kann das Seitenrichtteil 6, wie auch das Höhenrichtteil 4 einschließlich des auf dem Höhenrichtteil 4 aufgenommenen Abschussbehälters 2 über eine Abdeckhaube 11 abgedeckt werden, vgl. auch 3. Gemeinsam mit einem Stauraum 8 ergibt sich eine kubische und stapelbare Kontur der Vorrichtung 1. Mehrere Richtvorrichtungen 1 können ähnlich Transportcontainern übereinander und nebeneinander zu Transportzwecken gestapelt werden. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die Ecken des behälterförmigen Stauraums 8 und der Abdeckhaube 11 mit standardisierten Befestigungsmitteln versehen sind, so dass auch ein Stapeln mit Standardcontainern möglich ist.
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In dem Stauraum 8 sind Elektronikelemente zum Betrieb der Richtvorrichtung 1 wie auch andere Gegenstände, beispielsweise Werkzeug und ähnliches, untergebracht.
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In 2 dargestellt ist eine Ausführung der Richtvorrichtung 1, bei welcher zwei Abschussbehälter 2 nebeneinander auf dem Höhenrichtteil 4 angeordnet sind.
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Die Abschussvorrichtung 1 kann auf einem Trägerfahrzeug oder einem ballistisch geschützten Einsatzfahrzeug aufgenommen werden. Die Abschussvorrichtung 1 ist in ihren Eckbereichen mit Stützen 9 versehen, über welche sich die Richtvorrichtung 1 gegenüber dem Boden abstützt. Ein Trägerfahrzeug kann in den Raum unterhalb der Plattform 7 hinein fahren, die Richtvorrichtung 1 aufnehmen und zum Einsatzort fahren.
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Die Stützen 9 sind sowohl in vertikaler Richtung als auch in horizontaler Richtung teleskopierbar ausgebildet. Durch die vertikale Teleskopierbarkeit der Stützen 9 wird ein sicherer Stand auch bei unterschiedlichsten Bodenverhältnissen gewährleistet. Durch das seitliche Teleskopieren ergibt sich eine günstige Kraftableitung beim Verschießen der Abschusskörper 3.
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In 4 ist eine Ausführung dargestellt, bei welcher die Richtvorrichtung 1 stationär ausgebildet und auf einem Sockel 12 angeordnet ist. Die Richtvorrichtung 1 ist über eine Fernbedieneinheit 13 fernbedienbar. Bei den Ausführungen gemäß den 1 bis 3 kann die Fernbedieneinheit 13 im Inneren des geschützt ausgeführten Einsatzfahrzeugs angeordnet sein, so dass die Fahrzeugbesatzung das gegen militärische Bedrohungen geschützte Fahrzeuginnere zum Richten des Abschussbehälters 2 nicht verlassen muss.
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Einzelheiten der Vorgänge beim Richten des Abschussbehälters 2 werden nachfolgend unter Zuhilfenahme der Darstellungen in den 5 bis 7 erläutert.
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5a zeigt eine der Darstellung in 1 entsprechende Transportstellung der Richtvorrichtung 1. In dieser liegt der Abschussbehälter 2 und mit diesem das Höhenrichtteil 4 in einer in etwa horizontalen Stellung oberhalb der Plattform 7. Die Anordnung des Seitenrichtteils 6 auf der Plattform 7 ist dabei derart gewählt, dass das Seitenrichtteil 6, das Höhenrichtteil 4 und der Abschussbehälter 2 seitlich nicht über die Kontur der Plattform 7 hervorstehen.
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In dieser Stellung weist der Schwerpunkt S der höhenrichtbaren Masse einen vergleichsweise großen Abstand gegenüber der Elevationsachse E auf. Insbesondere aufgrund des Gewichts der in dem Abschussbehälter 2 bevorrateten Abschusskörper 3 wäre zum Richten des Abschussbehälters 2 aus dieser Stellung ein vergleichsweise großes Richtmoment erforderlich, welches über die motorischen Antriebe zum Richten um die Elevationsachse E überwunden werden müsste.
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Zur Verringerung des Elevationsrichtmoments ist der Abschussbehälter 2 in einer Aufnahme 4.1 angeordnet, über welche sich der Abschussbehälter 2 und mit diesem der Schwerpunkt S der höhenrichtbaren Masse in einer Richtung quer zur Elevationsachse E verfahren lässt, vgl. 5b.
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Wie die Darstellung in 6 im Einzelnen erkennen lässt, weist das Höhenrichtteil 4 ein translatorisch nicht bewegbares Lagerteil 4.2 auf, auf welchem die Aufnahme 4.1 translatorisch bewegbar angeordnet ist. Die Oberseite der Aufnahme 4.1 dient zur Aufnahme des Abschussbehälters 2. Die Aufnahme 4.1 ist gegenüber dem Lagerteil 4.2 translatorisch bewegbar. Die Bewegungen der Aufnahme 4.1 gegenüber dem Lagerteil 4.2 sind in Führungsschienen des Lagerteils 4.2 geführt, wie dies insbesondere die Darstellung in 7 erkennen lässt. Zum Verfahren der Aufnahme 4.1 ist ein elektromotorischer Antrieb 5 unterhalb der Aufnahme 4.1 angeordnet, der mit einem Ritzel in ein Zahnstangensegment 14 der Aufnahme 4.1 eingreift und die Aufnahme bei Bestromung in die eine oder andere Richtung verfährt.
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Nachdem über den Antrieb 5 die Aufnahme 4.1 und mit dieser der Abschussbehälter 2 in die in 5b dargestellte Stellung verfahren wurde, ergeben sich geringere Elevationsrichtmomente. Der Schwerpunkt S der höhenrichtbaren Masse liegt in etwa in der durch die Elevationsachse E verlaufenden vertikalen Ebene.
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Aus der in 5b dargestellten Elevationssteltung lässt sich die höhenrichtbare Masse mit vergleichsweise geringem Kraftaufwand in die in 5c dargestellte Stellung elevieren. Obschon die höhenrichtbare Masse und insbesondere der mit den Abschusskörpern 3 bestückte Abschussbehälter 2 ein erhebliches Gewicht aufweist, lässt sich durch die Verschiebung des Schwerpunkts S gegenüber der Elevationsachse E diese Richtbewegung mit vergleichsweise klein dimensionierten Antrieben realisieren. Es ist nicht erforderlich, vergleichsweise großbauende Elektroantriebe vorzusehen. Auch ist es nicht erforderlich, für die Elevationsrichtbewegung zusätzliche hydraulische Richtmittel vorzusehen. Nachdem das Höhenrichtteil in die in 5c dargestellte Stellung eleviert wurde, lässt sich nun die Aufnahme 4.1 und mit dieser der Abschussbehälter 2 über den Antrieb 5 in die in 5d dargestellte Stellung zurückverfahren.
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Alternativ ist es möglich, die Aufnahme 4.1 und mit dieser den Abschussbehälter 2 während des Elevierens zurückzuverfahren. Hierdurch wird die Richtzeit verringert. Auch ist es möglich, die Aufnahme 4.1 derart zurückzuverfahren, dass sich während des Elevierens ein konstantes Elevationsrichtmoment ergibt. Durch ein konstantes Elevationsrichtmoment lässt sich der Richtvorgang präziser realisieren.
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In der elevierten Stellung ragt die Kontur des Abschussbehälters 2 über die Kontur der Plattform 7 hinaus, so dass der sich beim Raketenstart ergebende Abgasstrahl nicht auf die Plattform, sondern auf den darunter liegenden Boden trifft. Nachdem der Abschussbehälter 2 in die Stellung in 5d überführt wurde, kann der Abschussbehälter 2 über das Seitenrichtteil 6 um die Azimutachse A gerichtet werden.
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Die vorstehend beschriebene Richtvorrichtung sowie das zugehörige Richtverfahren zeichnen sich durch die Verwendung vergleichsweise klein dimensionierter Elevationsantriebe aus. Zusätzliche hydraulische Richtmittel sind nicht erforderlich.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Richtvorrichtung
- 2
- Abschussbehälter
- 3
- Abschusskörper, Rakete
- 4
- Höhenrichtteil
- 4.1
- Aufnahme
- 4.2
- Lagerteil
- 5
- Antrieb
- 6
- Seitenrichtteil
- 7
- Plattform
- 8
- Stauraum
- 9
- Stütze
- 10
- Auflage
- 11
- Abdeckhaube
- 12
- Sockel
- 13
- Fernbedieneinheit
- 14
- Zahnstange
- A
- Azimutachse
- E
- Elevationsachse
- S
- Schwerpunkt
