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Die Erfindung beschäftigt sich mit einer erhöhten Geschosseinwirkung einer sich im Zielgebiet bildenden Wolke aus Subprojektilen, insbesondere mit einer Beeinflussbarkeit des Flugverhaltens der Subprojektile nach Zerlegung des Geschosses. Dabei wird die bisherige Praxis frei fliegender Subprojektile abschaffend vorgesehen, die Subprojektile miteinander zu verbinden, sodass diese nach dem Ausstoß aus dem Geschoss in Wirkverbindung bleiben. Dazu sind Verbindungselemente eingebunden, die diese Verbindung bewirken. In einer bevorzugten Ausführung übernimmt das Bündeln der Subprojektile ein Zentralkern, der mit den Subprojektilen über die Verbindungselemente verbunden ist. Der Zentralkern kann selbst ein Wickelkern sein, über den die Längen der Verbindungselemente variabel eingestellt werden können.
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Diese unter anderem auch als AHEAD bekannte Munition ist eine Air Burst Munition http://de.wikipedia.org/wiki/AHEAD (Munition), die sich in der Luft in Einzelprojektile zerlegt und damit das Ziel zerstört oder zumindest am Weiterflug hindert. Eine programmierbare 35 mm AHEAD Munition der Firma Rheinmetall Defence ist beispielsweise der Internetseite http://www.rheinmetall-defence.com/index.php?fid=1098&lang=2&pdb=1 entehmbar.
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Eine ABM (Air Burst Munition) mit definierten Subprojektilen wird nach dem Verlassen der Abschussrichtung durch die Zündung einer Zerlegeladung innerhalb des Geschosses derart geöffnet, dass die als Nutzlast des Geschosses mitgeführten Subprojektile ihre kompakte Lagerposition aufgeben und sich in Abhängigkeit von Art und Stärke der Zerlegeladung von der ursprünglichen Geschossflugbahn gesehen radial entfernen. Dabei nimmt der Abstand der Subprojektile von der ursprünglichen Geschossflugbahn und gleichfalls der Abstand der Subprojektile untereinander mit der Zeit seit Zündung der Zerlegeladung zu. ZU einem vorbestimmten Zeitpunkt bilden die Subprojektile in einer Ebene senkrecht zur ursprünglichen Geschossflugbahneine Dichteverteilung von einer bestimmten Anzahl von Subprojektilen je Flächeneinheit. Eine optimale Dichteverteilung wird aus grundsätzlich bekannten Wirkmechanismen zwischen Subprojektilen und dem zu bekämpfenden Objekt abgeleitet.
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Technisch gesehen beruhen diese Wirkmechanismen auf einem oder mehreren der nachfolgenden nicht abschließenden Aufzählung von Interaktionsmöglichkeiten:
- – das einzelne Subprojektil durchdringt eine Außenhülle des Ziels und beschädigt wesentliche innen liegende Komponenten wie Sensoren, Steuerungselemente oder Antriebseinrichtungen
- – das Subprojektil beschädigt aerodynamische Steuer- und Leitflächen des Ziels
- – das Subprojektil bringt eine brennbare oder explosive Nutzlast des Ziels direkt zur Zündung
- – das Subprojektil löst durch direkten Kontakt einen Zünder, z. B. einen Aufschlagzünder im Ziel aus
- – das Subprojektil interagiert über seine Impulswirkung mit dem Ziel, wobei zumindest ein Teil des Subprojektilimpulses übertragen und z. B. eine Flugbahn des Ziels verändert wird.
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Für die erfolgreiche Bekämpfung eines Ziels ist je nach Interaktionsmöglichkeit eine unterschiedliche Anzahl von wirksamen Subprojektilen mit dem Ziel notwendig. Während bei der Durchdringung der Außenhülle noch wenige einzelne Subprojektile ausreichend sind, ist es bei der Flugbahnbeeinflussung durch Impulsübertragung eine möglichst große Anzahl von interagierenden Subprojektilen notwendig. Dabei wird davon ausgegangen, dass zumindest ein großer Teil der Subprojektile das Ziel tatsächlich trifft, wobei naturgemäß nur dann der Impuls dieses Anteils auf das Ziel übertragen werden kann. Entsprechend geht der Impuls der anderen Subprojektile verloren.
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Hier stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Möglichkeit aufzuzeigen, mit der ein größerer Anteil des Gesamtimpulses der Subprojektile auf das Ziel übertragen werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen widerspiegeln sich in den Unteransprüchen.
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Die Erfindung geht von der Tatsache aus, dass bisher nach der Zerlegung die Subprojektile nicht mehr aktiv gesteuert werden, sondern alleinig durch äußere Kräfte beeinflusst und dabei durch ihren über den Drall des Geschosses mitgegebenen Eigen- und Bahndrehimpuls stabilisiert werden.
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Die bisherige Praxis frei fliegender Subprojektile abschaffend wird daher vorgeschlagen, die Subprojektile miteinander zu verbinden, sodass diese in Wirkverbindung bleiben. Bevorzugt wird jedoch, jedes Subprojektil mit einem zentralen Element – einem so genannten Wickelkern – mittels eines ausreichend reisfesten Fadens oder dergleichen Verbindungsmaterial zu verbinden. Dadurch wird erreicht, dass dann, wenn wenigstens einige der Subprojektile das Zielobjekt treffen, die anderen mit diesen verbundenen Subprojektile auf das Zielobjekt gezogen werden und dieses dann ihrerseits umschließen und ihren Impuls übertragen können.
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Aus der
DE 34 37 594 A ist ein Hubschrauberabwehrgeschoss bekannt, in welchem mindestens ein durch einen Draht verbundenen Massenpaar eingebunden ist. Der Draht besitzt hierbei eine raue Oberfläche und ist mit Hartmetall beschichtet. Das in die Nähe des Rotorblattes des Hubschraubers verschossene Geschoss stößt das Massenpaar aus, deren Verbindungsdraht sich in einem der Rotorblätter verfangen soll.
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Entfaltbare Gewebeschirme zum Abfangen einfallender Steilfeuermunition auf ein Feldlager sind der
DE 10 2007 019 105 A entnehmbar. Durch Begrenzung der Splitterausbreitung der einfallenden Munition innerhalb des Gewebeschirms wird die Gefahr eines Kollateralschadens verringert.
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Ein Geschoss, das nach Auslösen einer Zerlegeladung ein räumliches Netz aus metallischen oder nicht metallischen Fasern aufbaut, wird mit der
DE 37 22 420 A publiziert. Das Netz hat dabei die Aufgabe, eine Reib- oder Schneidwirkung auf die Rotorblätter eines Hubschraubers auszuüben und diesen dadurch zu bekämpfen.
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Die nicht vorveröffentlichte
DE 10 2009 016 147.3 beschreibt ebenfalls ein sich zerlegendes Geschoss, welches sich zu einem definierten Zeitpunkt zerteilt, dessen Hauptkomponenten jedoch durch Verbindungselemente nach der Zerlegung gefesselt, zumindest aber miteinander verbunden bleiben. Mit den verbundenen Fragmenten der Geschosshülle wird dabei ein großer Wirkungsquerschnitt erzielt, da nicht nur die Fragmente sondern auch die Verbindungselemente auf das zu bekämpfende Objekt einwirken können, beispielsweise durch Umschlingen von rotierenden oder anderen Teilen, wie Rotor oder Tragfläche. Die Verbindungselemente können bei der Herstellung der Geschosse bzw. der Munition in diesen eingeklebt, verklemmt oder vergossen werden und werden durch Stahldrähte, stabile Fasern oder ähnliches gebildet. Die Verbindungselemente können dabei durch Komponenten ergänzt bzw. verstärkt werden, mit denen schneidende Wirkung am Ziel erreicht werden können. – Derartige Verbindungselemente sind auch bei der vorliegenden Idee verwendbar. – Wenngleich es also Ansätze gibt, Verbindungselemente in einem Geschoss einzubinden, um durch diese eine schneidende Wirkung am Ziel zu erlangen, haben die Verbindungselemente der hier vorgeschlagenen Idee jedoch eine andere Funktion, wenngleich sie ebenfalls selbst am Ziel wirken. Durch die gebündelten Subprojektile soll die Impulseinwirkung auf das Ziel erhöht werden. Sicherlich kann der Umstand der Verbindungselemente zwischen den Subprojektilen bei der Bekämpfung von Objekten mit Rotorblättern genutzt werden in Form einer schneidenden Wirkung, vorrangig dient die ABM-Munition jedoch der Bekämpfung von RAM-Zielen (Rocket, Artillery, Mortar) und dergleichen.
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Die Subprojektile bleiben durch die Verbindungselemente nach dem Ausstoß in der Wolke lose miteinander verbunden, wobei die Fäden das Flugverhalten nicht oder kaum beeinflussen. Sofern eine gewisse Mindestzahl der Subprojektile das Ziel trifft, erlauben es die sich straffenden Verbindungsfäden, dass auch der Impuls der nicht direkt treffenden Subprojektile zumindest anteilig auf das Ziel übertragen werden kann, sodass der Impuls dieser Projektile nicht vollständig verloren geht. Die Subprojektile sind dabei bevorzugt miteinander über einen Zentralkern verbunden, der ebenfalls als Subprojektil wirkt.
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Durch die Wahl der jeweiligen Fadenlänge kann die maximale Gesamtausdehnung der Subprojektilwolke begrenzt und damit beeinflusst werden. Die Wahl kann durch einen Wickelkern umgesetzt werden. Sofern der Wickelkern eine Auf- oder Abwickelfunktion, ggf. unter Ausnutzung des Geschoss-Gesamtseins, besitzt, kann die Fadenlänge noch nach dem Ausstoß der Subprojektile durch bekannte Steuerungseinrichtungen gesteuert werden und auf den Zieltyp und/oder Zielgröße angepasst werden. Dazu kann die Steuerungseinrichtung mit einem oder mehreren Sensoren verbunden werden, der/die die Abmaße des Ziels und/oder den Zieltyp ermitteln. Wird der Wickelkern zudem als endphasengelenkter Kern ausgelegt, ist die ausgestoßene Wolke zusätzlich auch endphasensteuerbar. Die Befestigung des Fadens am Projektil erfordert maximal eine grundsätzliche Freilauffunktion, wenn erreicht werden soll, dass der Projektilspin nicht wieder zum Aufwickeln und Verkürzen des Fadens führt.
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Der Vorteil der Umsetzung der Idee, zur Erhöhung der Wirkung im Ziel auch oder nur die Subprojektile mit einer zentralen Stelle des Geschosses zu verbinden, liegt darin, dass die Munition als solche dieselben Ausmaße aufweist, wie die bereits bekannten herkömmlichen. Dadurch können sie auch mit den herkömmlichen Waffensystemen verbracht werden.
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Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
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1 eine schematische Darstellung des Geschosses mit den Subprojektilen,
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2 eine skizzenhafte Darstellung der Subprojektile in ihrer Funktion.
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3 eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Geschosse
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1 zeigt in einer Schnittdarstellung ein Geschoss 100 mit mehreren Subprojektilen, hier 1–16. Neben den bekannten weiteren Baugruppen wie Zerlegeladung 101/Zünder 102 etc. weist das Geschoss 100 einen Zentralkern 18 auf, der mit jedem der Subprojektile 1–16 über Verbindungselemente 17 verbunden ist.
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Nach Abschuss des Geschosses 100 auf ein Ziel 20 werden die Subprojektile in bekannter Art und Weise nach einer vorgebbaren Zeit an einem vorgebbaren Ort ausgestoßen. Diese Subprojektile 1–16 nähern sich dem Zielobjekt 20, dass von den Subprojektilen 1–16 getroffen werden soll.
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Da die Subprojektile 1–16 durch reisfeste Verbindungselemente 17, wie Fäden oder Fasern etc., mit dem im Geschoss 100 eingebundenen und mit heraus gestoßenen Zentralkern 18 verbunden sind, können diese sich nur im Rahmen der Länge des Verbindungselements 17 voneinander entfernen.
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Wenn dann – wie in 2 dargestellt – nun nur die Subprojektile 8, 15, 16 das Zielobjekt 20 direkt treffen, ergeben sich für die weitere Wirkung unterschiedliche grundsätzliche Möglichkeiten, die real in Mischformen auftreten.
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Die drei direkt treffenden Subprojektile 8, 15, 16 prallen am Ziel wider ab, werden dabei aber im Vergleich zu den anderen Subprojektilen verlangsamt. Dadurch straffen sich anschließend die Verbindungselemente 17 und die Subprojektile 8, 15, 16 werden wieder vom Ziel weggezogen. Dies stellt den am wenigsten optimalen Fall dar und entspricht in der Impulsübertragung im Wesentlichen einem aus dem Stand der Technik bekannten Geschoss ohne Verbindungselemente 17.
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In einer weiten Variante verhaken sich eines oder mehrere Subprojektile im oder am Ziel 20 z. B. durch Durchdringen der äußeren Hülle des Ziels 20. Damit wird das entsprechende Subprojektil abgebremst und anschließend straffen sich die Verbindungselemente 17 mit den weiteren Subprojektilen. Durch die fest verankerte Position entsteht eine Verbindung zwischen dem Ziel und allen andren Subprojektilen, die ihrerseits dadurch zumindest einen Teil ihres Impulses auf das Ziel übertragen können. Diese Übertragung wird nur durch die Reißfestigkeit der Verbindungselemente 17 einerseits und der Verankerung andererseits begrenzt.
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In einer dritten Variante gelingt eine Verankerung des netzartigen Bündels von Subprojektilen durch eine Umschlingung des Ziels durch die Kombination der Subprojektile 1–16 und den Verbindungselementen 17. Auch dadurch gelingt die Übertragung eines großen Teils des Gesamtimpulses aller Subprojektile 1–16 auf das Ziel 20.
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Bei dem Zentralkern 18 kann es sich in einer besonderen Form um eine Art Wickelkern handeln, der die Länge der Verbindungselemente 17 beeinflussen kann. Dabei sind in einer ersten einfachsten Ausführungsform alle Subprojektile 1 bis 16 mit Verbindungselementen 17 verbunden, welche ihrerseits auf dem zentralen Wickelkern alle in derselben Wickelrichtung aufgewickelt sind. Nach Zünden der Zerlegeladung werden die Subprojektile – ggf. unter stützt durch die Drall-Rotation des Geschosses – radial von der Geschossflugbahn nach außen beschleunigt. Diese Radialbewegung wird erst bei Erreichen der Länge der Verbindungselemente 17 gestoppt, die naturgemäß auch unterschiedliche Längen aufweisen können. In dieser Ausführungsform wird also die maximale Ausdehnung der Subprojektile durch die Wahl der Längen der Verbindungselemente begrenzt. Die Verbindungselemente 17 können auch durch elastische aber in ihrer maximalen Länge begrenzten Fasern oder Fäden gebildet werden.
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In einer weiteren Ausführungsform ist der zentrale Wickelkern 18 zweigeteilt ausgeführt, wobei der Teil, der die Verbindungselemente 17 trägt, drehbar gegenüber einem zweiten Teil gelagert ist. Beide Teile sind über eine an sich bekannte Brems- oder Motoreinrichtung miteinander in Wirkverbindung. Sobald nach Zündung der Zerlegeladung die Subprojektile eine bestimmte radiale Entfernung zum Wickelkern erreicht haben, stoppt die Brems- oder Motoreinrichtung die weitere Rotation des ersten Teil des Wickelkerns 18 ab, sodass die einzelnen Subprojektile sich fortan nicht mehr weiter von dem zentralen Wickelkern 18 entfernen können. Damit wird je nach Zieltyp eine variable Subprojektildichte einstellbar möglich.
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In einer dritten Ausführungsform ist der zentrale Wickelkern zweiteilig ausgeführt und beide Teile sind miteinander drehbar verbunden. Dabei ist ein erster Teil (z. B. eine Hälfte) der Subprojektile 1–16 über Verbindungselemente 17 auf dem ersten Teil des Wickelkerns aufgewickelt, wobei die Wickelrichtung in Geschossflugrichtung beispielsweise im Uhrzeigersinn gewählt ist. Ein zweiter Teil (z. B. die andere Hälfte) der Subprojektile 1–16 ist über Verbindungselemente 17 auf einem zweiten Teil des Wickelkerns aufgewickelt, wobei die Wickelrichtung für diesen Teil entgegengesetzt zu der des ersten Teils gewählt ist. Streben nun nach Zünden der Zerlegeladung die Subprojektile 1–16 radial nach außen, so wird in den beiden Teilen des zentralen Wickelkerns jeweils eine den ursprünglichen Drall überlagernde Drehung erzeug, die jedoch jeweils entgegengesetzt zueinander sind. Bei entsprechender Wahl der beteiligten Massen ist damit der induzierte Gesamtdrehimpuls auf den Wickelkern (unter Vernachlässigung der Drall-Rotation des Geschosses) gleich Null. Zum Stoppen einer Radialbewegung der Subprojektile reicht es daher aus, die relative Rotation der beiden Teile des zentralen Wickelkerns zu stoppen. Dies kann mit grundsätzlich bekannten Bremseinrichtungen wie Reibbelägen, Rastnasen oder magnetischen Bremsen erfolgen.
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In einer bevorzugten vierten Ausführungsform als Erweiterung der dritten Ausführungsform sind in 3 die beiden Teile 18a und 18b des zentralen Wickelkerns voneinander beabstandet und über einen Mechanismus nach Art einer Gewindestange 19 miteinander verbunden. Sofern die zuvor genannte Rotation der Teile 18a und 18b eingesetzt, bewegen sich bei geeigneter Wahl der Wickelrichtungen und der Art des Gewindes die beiden Teile aufeinander zu und stoppen, sobald die beiden Teile 18a und 18b des Wickelkerns aufeinandertreffen. Bei geeigneter Wahl der Beabstandung kann somit die Radialausdehnung der Subprojektile festgelegt werden. Sofern die Beabstandung z. B. durch einen Impuls beim Abschuss des Geschosses eingestellt werden kann, gelingt so eine individuelle Festlegung der Fadenlänge und damit eine individuelle Festlegung der radialen Ausdehnung der Subprojektile. Die Einstellung der Beabstandung kann z. B. durch das Verschieben des Aufnahmepunktes der Gewindestange in einem oder beiden Teilen des Wickelkerns erreicht werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3437594 A [0010]
- DE 102007019105 A [0011]
- DE 3722420 A [0012]
- DE 102009016147 [0013]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- http://de.wikipedia.org/wiki/AHEAD (Munition) [0002]
- http://www.rheinmetall-defence.com/index.php?fid=1098&lang=2&pdb=1 [0002]
