DE10212653B4

DE10212653B4 - Lenkwaffen-Startvorrichtung und Verfahren zum Starten von Lenkwaffen

Info

Publication number: DE10212653B4
Application number: DE10212653A
Authority: DE
Inventors: Alan J. Veitch; Anthony Machell; John W. M. Winter; Roger T. Harriss
Original assignee: MBDA UK Ltd
Current assignee: MBDA UK Ltd
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2022-03-21
Also published as: AU781896C; GB0207142D0; FR2872270B1; ITWX20020001A1; GB0107552D0; DE10212653A1; AU3432402A; GB2406896B; GB2406896A; FR2872270A1; US7207254B2; AU781896B2; US20060107828A1

Abstract

Lenkwaffen-Startvorrichtung mit einem Abschussrohr (4) zur Aufnahme einer Lenkwaffe (2), die einen Hauptmotor (12) und einen Kolben (14) mit Vortriebsmitteln (16) aufweist, die den Kolben (14) längs des Abschussrohres (4) verschieben, um die Lenkwaffe auszuwerfen, wobei die Vortriebsmittel (16) derart am Kolben (14) befestigt oder in diesem eingebettet sind, dass diese Vortriebsmittel (16) am Kolben befestigt oder in diesem eingebettet bleiben, während die Lenkwaffe (2) aus dem Abschussrohr (4) ausgeworfen wird, und wobei von den Vortriebsmitteln (16) abgezweigte Gase ein seitliches Reaktionssteuersystem antreiben, das eine frühzeitige Manövrierung der Lenkwaffe (2) außerhalb des Abschussrohres (4) bewirkt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen einer Vorrichtung und eines Verfahrens, die beim Start von Lenkwaffen benutzt werden, und insbesondere, aber nicht ausschließlich, richtet sich die Erfindung auf den Vertikalstart derartiger Lenkwaffen.
Der gegenwärtige Stand der Technik in Bezug auf Systeme und Geräte zum vertikalen Start von Lenkwaffen kann in zwei Kategorien eingeteilt werden, nämlich in einen „hard"-Start und einen „cold"-Start.
Bei den „hard"-Startsystemen wird der Raketenmotor der Lenkwaffe gezündet, während sich die Lenkwaffe in einem Abschussrohr befindet. Dies bedingt, dass das Abschussrohr und seine Umgebung derart ausgebildet werden müssen, dass der Raketenstrahl keinen Schaden in der Umgebung des Abschusses bewirkt. Nachteilig ist ferner, dass die Position einer derartigen Lenkwaffen-Startvorrichtung relativeinfach identifiziert werden kann.
Bei einem „cold"-Startsystem wird der Raketenmotor der Lenkwaffe erst nach Verlassen des Abschussrohres gezündet, und das Abschussrohr enthält eine Vorrichtung, um den Flugkörper mit dem Raketenmotor auszuwerfen, was einen komplexen Aufbau des Abschussrohres und der Lenkwaffe bedingt.
Die JP2000065496A zeigt eine „cold"-Raketenstartvorrichtung, bei der im Abschussrohr hinter der Lenkwaffe eine Treibladung angeordnet ist, die nach ihrer Zündung die Lenkwaffe aus dem Abschussrohr herausschießt, worauf der übliche Raketenmotor den weiteren Antrieb bestimmt. Die Treibladung, die die Lenkwaffe aus dem Abschussrohr herausschießt, verbleibt in diesem Abschussrohr.
Die DE 35 03 040 C2 betrifft eine Vorrichtung zum rückstoßfreien und signaturfreien Abschießen von Geschossen. Hierbei wird das Geschoss durch Zünden der Treibladung über einen ersten Treibspiegel beschleunigt, während die Treibladung gleichzeitig in Gegenrichtung auf einen zweiten Treibspiegel wirkt, der eine Inertmasse verschiebt, um einen rückstoßfreien Abschuss zu ermöglichen. Beide Treibspiegel werden an den beiden Enden eines Abschussrohres durch Anschläge festgehalten. Hierbei weist das Geschoss jedoch keinen eigenen Antrieb auf, sondern wird durch die Treibladung im Abschussrohr auf seine Endgeschwindigkeit beschleunigt.
Die DE 40 30 712 A1 zeigt eine „hard"-Startvorrichtung für eine Rakete, die beim Start innerhalb des Abschussrohres gezündet wird und deren Strahlgase die einzigen Antriebsmittel beim Start und Flug bilden. Die Strahlgase der Rakete werden über eine in einem Trennkolben befindliche Öffnung einem rückwärtigen Zylinderraum des Abschussrohres zugeleitet und drücken aus diesem den Kolben mit der Rakete nach vorn, um die Rakete aus dem Rohr abzufeuern. Aus einer Druckentlastungsöffnung werden bei einem bestimmten Drucküberschuss im Zylinder die Gase in die Umgebung abgeleitet.
Die US 6 352 030 B1 beschreibt eine Handfeuerwaffe, mit der Raketen abgeschossen werden können. Die Rakete wird aus dem Abschussrohr mittels eines Hilfsmotors beim Start ausgetrieben, wobei der Hilfsmotor als Gasgenerator ausgebildet ist, der giftfreie Brenngase ausströmt und mit der Rakete aus dem Abschussrohr ausgetrieben wird und wobei der Raketenmotor erst nach Verlassen des Abschussrohres gezündet wird. Hierdurch soll verhindert werden, dass giftige Verbrennungsgase des Motors die Bedienungsperson der Handfeuerwaffe verletzen. Das Abschussrohr ist beim Abschuss der Rakete auf das Ziel ausgerichtet, und es sind keine zusätzlichen Fernsteuermaßnahmen vorhanden, d. h. eine Richtungsänderung der das Abschussrohr verlassenden Rakete ist weder vorgesehen noch erforderlich.
Die GB 2 374 398 A beschreibt eine Startvorrichtung der „cold"-Bauart, wobei eine Rakete in einem Abschussrohr mit seitlichem Spiel gelagert ist und ein über einen Gasgenerator verschobener Kolben die Rakete aus dem Abschussrohr austreibt. Das Abschussrohr ist senkrecht angeordnet, und es sind Mittel vorgesehen, um die Rakete innerhalb des Abschussrohres schräg zu stellen, damit diese beim Verlassen des Rohres bereits in eine vorbestimmte Richtung starten kann. Es sind dabei Maßnahmen getroffen, die eine Schrägstellung der Rakete in einem vorbestimmten Winkel in einer vorbestimmten Position über den Umfang anstellen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lenkwaffen-Startsystem der „cold"-Bauart zu schaffen, welches unter Vermeidung der erwähnten Nachteile die Vorteile beider Systeme in sich vereinigt.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch eine Lenkwaffen-Startvorrichtung mit der Gesamtheit der im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale, und verfahrensmäßig wird die Aufgabe gelöst durch die im Patentanspruch 6 angegebenen Verfahrensschritte. Durch die Erfindung wird erreicht, dass bei einem vertikalen Abschuss der Rakete diese schon in geringer Höhe durch die seitlich ausgeblasenen Gase in ihre gewünschte Zielstellung überführt wird, wobei die Abschussstelle der Rakete am Boden für einen Feindeinblick geschützt bleibt, weil die Rakete erst nach Verlassen des Abschussrohres gezündet wird. Der Abschussbereich wird durch die Raketenabgase nicht getroffen, weil der Raketenmotor erst gezündet wird, nachdem die Rakete bereits das Abschussrohr verlassen und eine bestimmte Winkelstellung erreicht hat, so dass die Raketenabgase den Boden im Wesentlichen nicht mehr beaufschlagen können.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
1 zeigt eine Startvorrichtung für eine Lenkwaffe, die in einem Abschussrohr untergebracht ist;
2 zeigt eine schematische Darstellung der Anfangstrajektoren einer Lenkwaffe, die durch eine erfindungsgemäße Startvorrichtung abgeschossen wurde.
1 zeigt eine Lenkwaffe 2 mit einem Raketen-Hauptmotor 12, die in einem Abschussrohr 4 untergebracht sind. Der Schwanzkonus der Lenkwaffe 2 ist in einer Ausnehmung in einem Kolben 14 untergebracht. Eine Übergangsabdeckung 6 mit einer Deckeldichtung 8 schließt das Abschussrohr 4 derart, dass die Lenkwaffe 2 in einer hermetisch abgedichteten Umgebung innerhalb des Abschussrohres aufbewahrt werden kann, wodurch schädliche Umgebungseinwirkungen minimiert werden, die die Betriebssicherheit des Startsystems oder die Lenkwaffenoperationen beeinträchtigen könnten.
Die Lenkwaffe 2 wird innerhalb des Abschussrohres 4 radial und axial während des Transportes durch die Schwanzkonuslagerung innerhalb des Kolbens 14 und am gegenüberliegenden Ende des Abschussrohres durch einen Kolbenanschlag 18 abgestützt. Die Abstützung der Lenkwaffe 2 trägt dazu bei zu gewährleisten, dass der Kolben 14 sich nicht verdreht oder während der Startphase verklemmt.
Der Anschlag 18 bewirkt eine seitliche Abstützung für die Lenkwaffe 2, ohne den Durchtritt der Flossen 20 oder der Flügel 10 der Lenkwaffe während des Starts zu verhindern. Ein Raketenmotor-Gasgenerator (RMGG) 16 ist im Kolben 14 eingebettet oder an diesem befestigt, und er liefert die anfänglichen Antriebskräfte beim Start, indem sowohl Druck als auch Schub erzeugt werden. Diese Anordnung schafft die Möglichkeit einer gesteuerten Verbrennung des Vortriebsmittels, wodurch die Wirksamkeit der benutzten Gase erhöht wird und keine Schutzmaßnahmen bezüglich des Strahlaustritts getroffen werden müssen. Wenn die Lenkwaffe 2 gestartet werden soll, dann wird der RMGG 16 aktiviert, und dieser erzeugt einen vorbestimmten Schub, wodurch der Kolben 14 und damit die zu beschleunigende Lenkwaffe 2 im Abschussrohr 4 beaufschlagt werden. Wenn die Lenkwaffe im Abschussrohr verschoben wird, dann durchbricht die Spitze der Lenkwaffe 2 die aufbrechbare Abdeckung 8 und, geführt durch den Anschlag 18, tritt die Lenkwaffe aus dem Abschussrohr 4 heraus.
Der Kolben 14 und die Lenkwaffe 2 werden durch den RMGG 16 aus dem Abschussrohr 4 ausgeworfen, und nach Verlassen des Abschussrohres 4 treiben von dem RMGG 16 abgezweigte Gase ein seitliches Reaktionssteuersystem an, das die Lenkwaffe 2 schon kurz nach dem Verlassen des Abschussrohres 4 in eine gewünschte Zielrichtung manövriert. Das Abschusssystem ist so ausgebildet, dass der Lenkwaffe eine Austrittsgeschwindigkeit verliehen wird, die ausreicht, um eine optimale Wendelage innerhalb einer vorbestimmten Zeit einzunehmen.
Die in 2 dargestellte Folge der Positionen zeigt eine Lenkwaffe 2, die ein Abschussrohr einer vertikalen Vielfachstartvorrichtung 22 verlässt und über die Positionen 2a, 2b, 2c in eine vorbestimmte Lage überführt wird, in der die Lenkwaffe 2 auf ein Ziel ausgerichtet ist, wobei eine Steuerung um die Querachse, die Hochachse und die Rollachse erfolgt, und nach der Zielausrichtung wird der Hauptraketenmotor 12 der Lenkwaffe 2 bei der Position 2d gezündet. In dieser Lage wird der Kolben 14 mit dem RMGG 16 abgeworfen. Dadurch ermöglicht die Erfindung einen glatten und günstig steuerbaren Wendevorgang der Lenkwaffe, was eine schnelle Zielakquisition gewährleistet.
Durch die Erfindung wird ein komplexes Verarbeitungssystem für den Ausschub überflüssig, und es kann eine einfache gewichtsmäßig leichte Startvorrichtung benutzt werden. Hierdurch ergibt sich keine Beschränkung hinsichtlich des Startplatzes oder hinsichtlich der Nähe von Bodentruppen, so dass der Abschuss auch im Städtebereich erfolgen kann.

Claims

Lenkwaffen-Startvorrichtung mit einem Abschussrohr (4) zur Aufnahme einer Lenkwaffe (2), die einen Hauptmotor (12) und einen Kolben (14) mit Vortriebsmitteln (16) aufweist, die den Kolben (14) längs des Abschussrohres (4) verschieben, um die Lenkwaffe auszuwerfen, wobei die Vortriebsmittel (16) derart am Kolben (14) befestigt oder in diesem eingebettet sind, dass diese Vortriebsmittel (16) am Kolben befestigt oder in diesem eingebettet bleiben, während die Lenkwaffe (2) aus dem Abschussrohr (4) ausgeworfen wird, und wobei von den Vortriebsmitteln (16) abgezweigte Gase ein seitliches Reaktionssteuersystem antreiben, das eine frühzeitige Manövrierung der Lenkwaffe (2) außerhalb des Abschussrohres (4) bewirkt.
Lenkwaffen-Startvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Kolben (14) mit einer Vielzahl von Vortriebsmitteln (16) versehen ist, und jedes Vortriebsmittel (16) einzeln oder gemeinsam aktivierbar ist.
Lenkwaffen-Startvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Kolben (14) lösbar mit der Lenkwaffe (2) verbunden ist.
Lenkwaffen-Startvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, bei welcher der Kolben (14) bei Zündung des Lenkwaffen-Hauptmotors (12) abgeworfen wird.
Lenkwaffen-Startvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das Abschussrohr (4) einen im Wesentlichen quadratischen Querschnitt aufweist.
Verfahren zum Starten einer Lenkwaffe (2) mit den folgenden Schritten: es wird ein Abschussrohr (4) mit einer Lenkwaffe (2) geladen, und das Abschussrohr (4) umfasst eine Austrittsöffnung für die Lenkwaffe (2); es wird die Lenkwaffe (2) aus dem Abschussrohr (4) durch einen Kolben (14) und durch Vortriebsmittel (16) ausgeworfen, die den Kolben (14) längs des Abschussrohres (4) verschieben, wobei die Vortriebsmittel (16) an dem Kolben (14) derart befestigt oder in diesem derart eingebettet sind, dass die Vortriebsmittel (16) mit dem Kolben (14) verschoben werden, während die Lenkwaffe aus dem Abschussrohr (4) ausgeworfen wird; und es werden Gase von den Vortriebsmitteln (16) abgezweigt, die ein seitliches Reaktionssteuersystem antreiben, das eine frühzeitige Manövrierung der Lenkwaffe (2) außerhalb des Abschussrohres (4) bewirkt.
Verfahren zum Starten einer Lenkwaffe (2) nach Anspruch 6, bei welchem der Kolben (14) mit einer Vielzahl von Vortriebsmitteln versehen ist und jedes Vortriebsmittel einzeln oder gemeinsam aktivierbar ist.
Verfahren zum Starten einer Lenkwaffe (2) nach Anspruch 6, bei welchem die Lenkwaffe (2) lösbar am Kolben (14) befestigt ist, bevor die Lenkwaffe (2) geladen wird.
Verfahren zum Starten einer Lenkwaffe (2) nach Anspruch 6, bei welchem bei der Zündung eines Lenkwaffen-Hauptmotors (12) der Kolben (14) von der Lenkwaffe (2) abgeworfen wird.
Verfahren zum Starten einer Lenkwaffe (2) nach Anspruch 6, bei welchem ein Abschussrohr (4) mit einem im Wesentlichen quadratischen Querschnitt benutzt wird, um die Lenkwaffe (2) zu starten.