DE102010045516B4

DE102010045516B4 - Missile with deployable fragmentation warhead

Info

Publication number: DE102010045516B4
Application number: DE201010045516
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Armin (FH) Hofmockel
Original assignee: Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
Current assignee: Diehl Defence GmbH and Co KG
Priority date: 2010-09-15
Filing date: 2010-09-15
Publication date: 2015-04-30
Anticipated expiration: 2030-09-16
Also published as: DE102010045516A1

Abstract

Flugkörper (11) mit infolge Anlenkung an die Flugkörper-Struktur (15) aus achsparalleler Verbringungsstellung ausstellbarem Splitter-Gefechtskopf (12), dadurch gekennzeichnet, dass ein dickwandig hohlzylindrischer Gefechtskopf (12) in vier Viertel-Sektoren (19) längsgeteilt ist, von denen zwei (19.5, 19.6) um achsparallele Schwenkwellen (20) bei den Durchmesser-Enden des Gefechtskopfes (12) aus dem Hohlzylinder heraus ausstellbar angelenkt sind.A missile (11) with splinter warhead (12) which can be deployed as a result of linkage to the missile structure (15) from an axially parallel transfer position, characterized in that a thick-walled hollow cylindrical warhead (12) is split longitudinally into four quarter sectors (19), of which two (19.5, 19.6) are articulated about axially parallel pivot shafts (20) at the diameter ends of the warhead (12) out of the hollow cylinder out.

Description

Die Erfindung betrifft einen Flugkörper mit Splittergefechtskopf gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a missile with fragmentation warhead according to the preamble of claim 1.

Derartige Maßnahmen sind aus der DE 2 340 652 A bekannt. Deren Funktion beruht drauf, stangenförmig gestreckte Gefechtskopf-Sektoren an ihren in Flugrichtung vorderen Enden derart hinter der Ogive an die zentrale Struktur des Flugkörpers anzulenken, dass sie während der Verbringung in einer dünnwandigen Hülle koaxial zur Flugkörper-Längsachse zu einem längsgeteilten Hohlzylinder mit radial nach außen orientierter Splitterbelegung zusammengeklappt sein können. Dabei nimmt dieser Hohlzylinder den Raum zwischen der Ogive und der Heckstruktur des Flugkörpers ein. Bei Zielannäherung wird die Hülle abgesprengt, und die Sektoren werden mittels Schubstangen speichenförmig radial ausgestellt, so dass die Splitterbelegung nun etwa parallel zur Flugkörper-Längsachse nach vorn, auf das Zielgebiet zu orientiert ist. Daraus resultieren in der Zielebene speichenförmig gegeneinander verschwenkt orientierte Splitterwirkbereiche. Bei den Winkelhalbierenden zwischen denen verbleiben allerdings vergleichsweise breite Sektoren, die von der Splitterwirkung ausgenommen sind. Außerdem ist die vielfältig stangenförmige Aufteilung des Gefechtskopfes wegen der vielen einzelnen dafür notwendigen Ausstell-Schubstangen und Sprengstoffzünder sehr platzaufwändig, und die Belegung der nur schmalen Gefechtskopf-Streifen mit Splittern ist nicht sehr effizient. Speichenförmig radial ausstellbare Elemente bei Gefechtsköpfen sind auch aus der DE 22 06 403 A , aus der DE 19 24 650 C1 und aus der DE 23 40 652 A bekannt.Such measures are from the DE 2 340 652 A known. Their function is based, rod-shaped elongated warhead sectors at their forward ends such behind the ogive to the central structure of the missile to direct that during shipment in a thin-walled shell coaxial with the missile longitudinal axis to a longitudinally divided hollow cylinder with radially outward oriented splitter assignment can be folded. This hollow cylinder occupies the space between the ogive and the tail structure of the missile. When approaching the target, the shell is blasted off, and the sectors are radially exposed by means of push rods spoke-shaped, so that the splinter occupancy is now oriented approximately parallel to the missile longitudinal axis forward to the target area. This results in the target plane spoke-shaped against each other pivoted oriented Splitterwirkbereiche. In the bisecting line between them, however, remain comparatively wide sectors, which are excluded from the fragmentation effect. In addition, the diverse rod-shaped division of the warhead is very space consuming because of the many individual necessary Ausstell push rods and explosives detonator, and the assignment of only narrow warhead strips with splinters is not very efficient. Spokes-shaped radially ausstellbare elements in warheads are also from the DE 22 06 403 A , from the DE 19 24 650 C1 and from the DE 23 40 652 A known.

In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt vorliegender Erfindung die technische Problemstellung zugrunde, ein Gefechtskopf gattungsgemäßer Art für eine bei reduziertem konstruktivem Aufwand dichtere Splitterwirkung in der Zielebene auszulegen.In recognition of these circumstances, the present invention is based on the technical problem of designing a warhead of the generic type for a denser fragmentation effect at a reduced design cost in the target plane.

Diese Aufgabe wird durch den Flugkörper gemäß Anspruch 1 gelöst. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist im Anspruch 2 angegeben.This object is achieved by the missile according to claim 1. A preferred embodiment of the invention is specified in claim 2.

Gemäß einem nicht zur Erfindung gehörigen Beispiel, welches das eingangs beschriebene speichenförmige Ausstellen von Gefechtskopf-Sektoren weiterbildet, sind vier Viertelsektoren in Flugkörper-Längsrichtung in wenigstens zwei Abschnitte unterteilt, die peripher gegeneinander versetzt über quer zu Flugkörper-Längsachse orientierte Schwenkwellen an die Flugkörper-Struktur angelenkt sind. Daraus resultieren in der Zielebene zweimal vier um ein gemeinsames Zentrum gegeneinander verschwenkte, peripher einander überlappende sternförmige Splitterwirkbereiche und damit eine Belegung auch der bisher nicht erfassten Sektoren bei den Winkelhalbierenden des speichenförmigen Splitterbildes.According to an example not belonging to the invention, which further develops the spoke-shaped issuing of warhead sectors described above, four quarter sectors in the longitudinal direction of the missile are subdivided into at least two sections which are peripherally offset from each other by pivot shafts oriented transversely to the missile longitudinal axis to the missile structure are articulated. This results in the target plane twice four around a common center against each other pivoted, peripherally overlapping star-shaped splitter effective areas and thus occupancy of the previously unrecognized sectors at the bisectors of the spoke-shaped fragmentation image.

Eine noch lückenlosere Splitterbelegung in der Zielebene ergibt der erfindungsgemäße Lösungsansatz, nach dem die Splitter nicht mehr in Flugrichtung voraus, sondern im Zielüberflug abgeliefert werden. Danach ist der dickwandig hohlzylindrische Gefechtskopf mit seiner wieder radial nach außen orientierten Splitterbelegung nun in zwei achsparallele Halbzylinder geteilt, von denen der obere seinerseits in zwei Viertelzylinder-Sektoren geteilt ist. Diese sind um achsparallele Schwenkwellen in eine Stellung seitlich neben dem Halbzylinder herausklappbar, so dass deren Splitterbelegungen dann gleicherweise in Richtung quer zu Flugkörper-Längsachse auf die Zielebene orientiert sind, wie die Splitterbelegung des Halbzylinders. Diese Zielebene ist gewöhnlich der Grund unter der Flugbahn; sie kann aber auch neben oder über der Flugbahn liegen, wenn dort operierende Ziele im Vorbeiflug abgewehrt werden sollen. Zweckmäßigerweise ist die Struktur des Flugkörpers dafür mit Leitflächen ausgestattet, die den Flugkörper um seine Längsachse rotieren lassen. Der Gefechtskopf wird dann gezündet, wenn ein. Ziel gerade in der Richtung erfasst wird, in der die Splitter orientiert sind. Die kurz zuvor schon ausgestellten Gefechtskopfquadranten führen infolge des erhöhten Luftwiderstandes beim Abfeuern der Splitter zu einer für die Splitterwirkung wünschenswerten Verringerung der Geschwindigkeit des Flugkörpers.An even more complete splitter assignment in the target plane results in the inventive approach, according to which the splitter is no longer ahead in the direction of flight, but delivered in the target overflight. Thereafter, the thick-walled hollow cylindrical warhead is now divided with its again radially outwardly oriented splinter assignment in two axially parallel half-cylinder, of which the upper in turn is divided into two quarter-cylinder sectors. These are foldable about axially parallel pivot shafts in a position laterally adjacent to the half cylinder, so that their splitter assignments are then oriented in the same direction in the direction transverse to missile longitudinal axis on the target plane, such as the fragmentation of the half-cylinder. This goal level is usually the ground under the trajectory; but it can also be located next to or above the trajectory, if there operating targets are to be fended off in flyby. Conveniently, the structure of the missile for this purpose is equipped with baffles that rotate the missile about its longitudinal axis. The warhead is then ignited if one. Target is detected in the direction in which the splinters are oriented. Due to the increased air resistance when firing the splinters, the warhead quadrants that have been issued shortly before lead to a reduction in the velocity of the missile which is desirable for the splinter effect.

Zusätzliche Weiterbildungen und weitere Abwandlungen der erfindungsgemäßen Lösungen ergeben sich, auch hinsichtlich deren Vorteilen, aus nachstehender Beschreibung von etwa maßstabsgerecht verkleinert skizzierten bevorzugten Ausführungsbeispielen zur Erfindung. In den Zeichnungen zeigt:Additional refinements and further modifications of the solutions according to the invention emerge, also with regard to their advantages, from the following description of scaled down to approximately scaled preferred embodiments of the invention. In the drawings shows:

1 in abgebrochener Seitenansicht einen Flugkörper mit teilweise langsgeschnittenem Splitter-Gefechtskopf aus zwei axial aufeinanderfolgenden Abschnitten von jeweils vier Viertelsektoren, 1 in a broken side view of a missile with partially slow-cut splinter warhead from two axially successive sections of four quarter sectors,

2 Axialquerschnitte durch die beiden Sektorabschnitte entlang der Schnittebenen A-A (2A) und B-B (2B) in 1, 2 Axial cross sections through the two sector sections along the cutting planes AA ( 2A ) and BB ( 2 B ) in 1 .

3 die ausgestellten beiden Sektorabschnitte in Seitenansicht, 3 the exhibited two sector sections in side view,

4 die ausgestellten beiden Sektorabschnitte gemäß 3 in Stirnansicht, 4 the issued two sector sections according to 3 in front view,

5 den Splitterwirkbereich der gemäß 3 und 4 ausgestellten Gefechtskopf-Quadranten, 5 the splintering region of the according 3 and 4 issued warhead quadrants,

6 in abgebrochener Seitenansicht einen Flugkörper mit langsgeschnittenem Splitter-Gefechtskopf aus zwei festen und zwei um achsparallele Schwenkwellen ausstellbaren Viertelsektoren, 6 in aborted side view of a missile with slow-cutting splinter warhead from two fixed and two issuable about axis-parallel pivot shafts quarter sectors,

7 einen Axialquerschnitt durch den Gefechtskopf gemäß 6 in Verbringungsstellung, 7 an axial cross section through the warhead according to 6 in transfer position,

8 im Axialquerschnitt diesen Gefechtskopf mit ausgeschwenkten Quadranten, und 8th in the axial cross section of this warhead with swung quadrants, and

9 den Splitterwirkbereich des gemäß 8 ausgestellten Gefechtskopfes. 9 the splintering region of according to 8th issued warhead.

Bei dem in 1 in Seitenansicht skizzierten Flugkörper 11 erstreckt sich der Gefechtskopf 12 als dickwandiger Hohlzylinder zwischen der Ogive 13 und dem Heck 14. Diese beiden sind durch eine zentrale Struktur 15 konstruktiv miteinander verbunden, die durch das hohle Zentrum des Gefechtskopfes 12 hindurch verläuft. Die Mantelflache 16 des Gefechtskopfes 12 ist mit vorgeformten Splittern 17 etwa aus Schwermetall bestückt, die bei Zünden der dahinter gelegenen Sprengladung 18 in zentrifugaler Richtung bezüglich der Mantelfläche 16 beschleunigt werden.At the in 1 in missile sketched missile 11 extends the warhead 12 as a thick-walled hollow cylinder between the ogive 13 and the stern 14 , These two are by a central structure 15 constructively interconnected by the hollow center of the warhead 12 passes through. The lateral surface 16 of the warhead 12 is with preformed splinters 17 made of heavy metal, which ignites the detonation charge behind it 18 in the centrifugal direction with respect to the lateral surface 16 be accelerated.

Dieser hohlzylindrische Gefechtskopf 12 ist gemaß 2 in Viertel-Sektoren 19 längsgeteilt, die in ihren vorderen Bereichen, gleich hinter der Ogive 13, um je eine strukturfeste Schwenkwelle 20 sternförmig radial zur Langsachse 21 des Flugkörpers 11 ausstellbar sind, vgl. 3 Dadurch werden die Splitter 17 und somit auch ihre Abgangsrichtungen im Wesentlichen achsparallel nach vorne orientiert, auf ein vom Flugkörper 11 angeflogenes Zielgebiet zu. Dieses Ausstellen der Gefechtskopf-Sektoren 19 erfolgt mittels Schubstangen 22, die einerseits an die Ruckseite des jeweiligen Gefechtskopf-Sektors 19 und andererseits an eine Schubhulse 23 angelenkt sind. Letztere wird von einem beispielsweise pyrotechnischen Kraftelement (nicht skizziert) längs der zentralen Struktur 15 axial in Richtung auf die Ogive 13 hin verschoben, wodurch die Sektoren 19 wie in 3 skizziert mittels ihrer Schubstangen 22 ausgestellt werden.This hollow cylindrical warhead 12 is appropriate 2 in quarter sectors 19 longitudinally divided, in their front areas, just behind the ogive 13 To each a structurally stable pivot shaft 20 star-shaped radial to the longitudinal axis 21 of the missile 11 can be issued, cf. 3 This will cause the splinters 17 and thus also their departure directions oriented substantially paraxial forward, on one of the missile 11 approached target area too. This exhibit the warhead sectors 19 done by means of push rods 22 , on the one hand to the back of the respective warhead sector 19 and on the other hand to a Schubhulse 23 are articulated. The latter is from an example pyrotechnic force element (not sketched) along the central structure 15 axially towards the ogive 13 shifted, causing the sectors 19 as in 3 sketched by means of their push rods 22 to be issued.

Der Gefechtskopf 12 weist aber erfindungsgemaß auch noch eine etwa halftige Längenunterteilung in jeweils vier vordere und ruckwärtige Viertel-Sektoren 19.1, 19.2 auf. Letztere sind ebenfalls jeweils vorne, diese also wie skizziert im Mittenbereich der Struktur 15, mittels Schwenkwellen 20.2 an die Struktur 15 angelenkt Die rückwärtigen Sektoren 19.2 sind außerdem um den halben Teilungswinkel, also um 45° gegenüber den vorderen Sektoren 12.1 um die Langsachse 21 und somit um die Struktur 15 des Flugkörpers 11 herum versetzt Die Sektoren 19.1 liegen dadurch gerade in den Winkelhalbierenden der anderen Sektoren 19.2 Das ergibt in der Stirnansicht die aufgefacherte Sternstruktur gemaß 4 und somit gemäß 5 in der Zielebene 24 zwei einander peripher überlappende Splitterwirkbereiche, die praktisch keine Lücken mehr lassenThe warhead 12 but according to the invention also has a roughly half-length division into four forward and backward quarter sectors 19.1 . 19.2 on. The latter are also in front, so these are as sketched in the middle area of the structure 15 , by means of swivel shafts 20.2 to the structure 15 hinged The backward sectors 19.2 are also at half the pitch angle, ie 45 ° from the front sectors 12.1 around the long axis 21 and thus around the structure 15 of the missile 11 moved around The Sectors 19.1 lie thereby straight in the bisectors of the other sectors 19.2 This results in the front view of the expanded star structure gemaß 4 and thus according to 5 in the target level 24 two peripherally overlapping splitter effective regions that leave virtually no gaps

Wenn dagegen der Flugkorper 11 die Ziele nicht annäherungssensorgesteuert im direkten Anflug, etwa bei steilem Abstieg aus einer (quasi-)ballistischen Flugbahn, abwehren soll, sondern im Vorbei- oder im Überflug, dann werden die Splitter 17 im Wesentlichen Parallel zueinander radial zur Flugkorper-Langsachse 21 orientiert Dafur sind etwa gemaß 6 und 7 zwei der nebeneinander liegenden Viertel-Sektoren 19.3, 19.4 des Gefechtskopfes 12 fest an der Struktur 15 montiert, während die beiden anderen Viertel-Sektoren 19.5, 19.6 längs achsparallelen Schwenkwellen 20 gemäß 8 um näherungsweise 135° (also eine 3/8-Kreisdrehung) herausgeklappt werden können, damit deren Splitter 17 dann seitlich beiderseits an die Enden des Durchmessers des Gefechtskopfes 12 anschließen. Die Lange des Gefechtskopfes 12 ist nun nicht unterteilt. Es ergibt sich in der Zielebene 24 ein lückenloser Splitterwirkbereich gemäß 9 aus breitem Mittelstreifen und ihm beiderseits benachbarten Streifen von dagegen je halber Breite, gemäß der Konfiguration des ausgestellten Gefechtskopfes 12.If, however, the Flugkorper 11 the targets are not approach sensor-controlled in the direct approach, as in steep descent from a (quasi) ballistic trajectory, fend off, but in passing or overflight, then the splinters 17 substantially parallel to one another radially to the longitudinal axis of the body 21 Oriented for this are about moderate 6 and 7 two of the adjacent quarter sectors 19.3 . 19.4 of the warhead 12 stuck to the structure 15 mounted while the other two quarter sectors 19.5 . 19.6 along axis-parallel pivot shafts 20 according to 8th can be folded out by approximately 135 ° (ie a 3/8 circle rotation), so that their splitter 17 then laterally on both sides to the ends of the diameter of the warhead 12 connect. The length of the warhead 12 is not divided now. It results in the goal level 24 a gapless splitter area according to 9 from a broad median strip and strips adjacent to each other on the other half of its width, according to the configuration of the warhead issued 12 ,

Über die konstruktiv bedingte Endstellung der seitlich bis gegen Anschlage ausgestellten Sektoren 19.5, 19.6 lässt sich vorgeben, ob die drei Splitterstrahlen starker divergieren (Ausschwenkwinkel der Viertel-Sektoren 19.5, 19.6 etwas kleiner als 135°), oder aber stärker konvergieren und in einem bestimmten Entfernungsbereich einander kreuzen (Ausschwenkwinkel der Viertel-Sektoren 19.5, 19.6 etwas größer als 135°) Dementsprechend andert sich dann das Bild des Splitterwirkbereiches Vorzugsweise sind die Anschläge dabei variabel einstellbar, so dass die Endstellung der ausgestellten Sektoren 19.5, 19.6 des Gefechtskopfs 12 einstellbar ist.About the constructive condition final position of the side issued against attacks sectors 19.5 . 19.6 can be determined whether the three splinters diverge more strongly (swing angle of the quarter sectors 19.5 . 19.6 slightly smaller than 135 °), or converge more strongly and intersect each other at a certain distance range (swiveling angle of the quarter-sectors 19.5 . 19.6 slightly larger than 135 °). Accordingly, the image of the splintering region then changes. The stops are variably adjustable so that the end position of the exposed sectors 19.5 . 19.6 of the warhead 12 is adjustable.

Für moglichst luckenloses Belegen einer Zielebene 24 mit den Splittern 17 eines hohlzylindrischen Flugkorper-Gefechtskopfes 12 ist dieser also erfindungsgemäß in vier Viertel-Sektoren 19 (Quadranten) langsgeteilt Fur eine Zielabwehr im Vorbei- oder Überflug sind zwei von den Viertel-Sektoren 19 aus der Hohlzylinderform um Schwenkwellen 20 herausklappbar, die beiderseits des Gefechtskopf-Durchmessers strukturfest am Flugkörper 11 gelagert sind Für einen Splittereinsatz dagegen unter dem Kommando eines Annäherungssensors axial voraus sind die Viertel-Sektoren 19 axial in zwei Gruppen quergeteilt, die um die Winkelhalbierende zwischen den Sektoren 19 gegeneinander um die Flugkörper-Längsachse 21 verdreht und jeweils in ihren vorderen Bereichen sternförmig radial ausstellbar an die Flugkorper-Struktur 15 angelenkt sindFor as smooth as possible documenting a target level 24 with the splinters 17 a hollow cylindrical missile warhead 12 So this is according to the invention in four quarters sectors 19 (Quadrants) slowed down For a target defense in passing or overflight are two of the quarter sectors 19 from the hollow cylinder shape about pivot shafts 20 herausklappbar, both sides of the warhead diameter structurally fixed to the missile 11 For a splinter operation, however, under the command of a proximity sensor axially ahead are the quarter sectors 19 axially divided into two groups, which bisects the bisectors between the sectors 19 against each other around the missile longitudinal axis 21 twisted and radially in each case in their front areas radially star-shaped to the Flugkorper structure 15 are articulated

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1111: Flugkorper (mit 12)Aircraft (with 12 )
1212: Gefechtskopf (zwischen 13 und 14)Warhead (between 13 and 14 )
1313: Ogive (von 11)Ogive (from 11 )
1414: Heck (von 11)Stern (from 11 )
1515: Struktur (von 11)Structure (from 11 )
1616: Mantelflache (von 12)Lateral surface (from 12 )
1717: Splitter (auf 16)Splitter (up 16 )
1818: Sprengladung (von 12)Explosive charge (from 12 )
1919: Quadranten-Sektoren (von 12)Quadrant sectors (from 12 )
2020: Schwenkwellen (an 15 fur 19)Swivel shafts (on 15 For 19 )
2121: Langsachse (von 11)Langsachse (from 11 )
2222: Schubstangen (unter 19; 1 bis 5)Push rods (under 19 ; 1 to 5 )
2323: Schubhulsen (für 22)Thrust sleeves (for 22 )
2424: Zielebene (für 17)Target level (for 17 )
2525: Splitterwirkbereich (in 24)Splitter effect area (in 24 )

Claims

Missile ( 11 ) due to articulation with the missile structure ( 15 ) from paraxial displacement position exhibitable splinter warhead ( 12 ), characterized in that a thick-walled hollow cylindrical warhead ( 12 ) in four quarters sectors ( 19 ), of which two ( 19.5 . 19.6 ) about axially parallel pivot shafts ( 20 ) at the diameter ends of the warhead ( 12 ) are articulated articulated out of the hollow cylinder.

A missile according to claim 1, characterized in that variable end positions of the deployable sectors ( 19 ) are provided for more divergent or more convergent splitter beams.