DE10303361A1

DE10303361A1 - Bomblet

Info

Publication number: DE10303361A1
Application number: DE2003103361
Authority: DE
Inventors: Bernd Gundel
Original assignee: Diehl Munitionssysteme GmbH and Co KG
Current assignee: Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2003-01-29
Publication date: 2004-08-05

Abstract

Es wird ein Bomblet (10) mit einem elektrischen Generator (16), einem mit dem Generator (16) zusammengeschalteten Zündmodul (18), einer Übertragungsladung (20) und einem Detonator (22) beschrieben, der von einer Sicherstellung in eine Scharfstellung verstellbar ist. Der Generator (16) ist mit einem Flatterband (38) verbunden, das von einer im Bomblet (10) kleinvolumig zusammengefalteten Inaktivposition in eine durch aerodynamische Kräfte beim Bomblet-Ausstoß aus einem Gefechtskopf bewirkte aufgefaltete, gestreckte Aktivposition verstellbar ist, wobei der Generator (16) beim Verstellen des Flatterbandes (38) von der Inaktivposition in die Aktivposition angetrieben und der Zündmodul (18) mit elektrischer Energie versorgt und gleichzeitig der Detonator (22) von der Sicherstellung in die Scharfstellung verstellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bomblet gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei bekannten Bomblets mit einem elektrischen Generator, einem mit dem Generator zusammengeschalteten Zündmodul, einer Übertragungsladung und einem Detonator, der von einer Sicherstellung in eine Scharfstellung verstellbar ist, wird der elektrische Generator z.B. mit Hilfe eines Windrades angetrieben, sobald das Bomblet aus dem zugehörigen Gefechtskopf ausgestoßen worden ist. Bei einem derartigen Windradgenerator sind Probleme durch variierende Anströmverhältnisse oftmals nicht vermeidbar. Solche variierende Anströmverhältnisse ergeben sich beispielsweise bei einem Pendeln des Bomblets durch ein Abbrechen der laminaren Strömung. Außerdem benötigen solche Windratgeneratoren eine bestimmte Mindestgeschwindigkeit. Ein weiterer Mangel bekannter Windradgeneratoren besteht in ihrer Ausklappmechanik und in ihrem nicht zu vernachlässigenden Bauvolumen.

In Kenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Bomblet der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem die oben genannten Mängel bekannter Windradgeneratoren vermieden werden und eine zuverlässige Energieversorgung des Zündmoduls gewährleistet wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Bomblet der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichenteiles des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Aus- bzw. Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Bomblets sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bei dem erfindungsgemäßen Bomblet wird der elektrische Generator mittels eines Flatterbandes angetrieben, das von einer kleinvolumig zusammengefalteten Inaktivposition in eine durch aerodynamische Kräfte beim Bomblet-Ausstoß aus einem Gefechtskopf bewirkte aufgefaltete gestreckte Aktivposition verstellbar ist, wobei der elektrische Generator beim Verstellen des Flatterbandes von der Inaktivposition in die Aktivposition angetrieben und der Zündmodul mit elektrischer Energie versorgt und gleichzeitig der Detonator von der Sicherstellung in die Scharfstellung verstellt wird.

Das erfindungsgemäße Bomblet erfüllt in vorteilhafter Weise alle relevanten Sicherheitskriterien, weil die elektrische Energie erst zu einem relativ späten Zeitpunkt der Flugphase des Bomblets kurz vor dem Zielaufprall bereitgestellt wird und im Falle eines nicht völlig auszuschließenden Zündversagers sich innerhalb einer kurzen Zeitspanne beispielsweise durch natürliche Entladung eines Kondensators wieder eine Neutralisierung einstellt.

Durch das infolge aerodynamischer Kräfte beim Bomblet-Ausstoß aus einem Gefechtskopf in der aufgefalteten gestreckten Aktivposition befindliche Flatterband wird während der Flugphase des Bomblets auf dieses eine permanente Zugkraft ausgeübt. Diese Zugkraft ist Bestandteil der Stabilisierungsfunktion des Flatterbandes für die lagegerechte Ausrichtung des Bomblets in der Freiflugphase und wird, in einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung, gleichzeitig – ohne Beeinträchtigung der Stabilisierungswirkung – zum Antrieb des elektrischen Generators und somit zur Gewinnung elektrischer Energie genutzt.

Das erfindungsgemäße Bomblet weist die Vorteile einer vergleichsweise robusten Konstruktion sowie ein Minimum an beweglichen Bauteilen auf. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß empfindliche Bauteile sich in einer geschützten Einbaulage befinden. Alle funktionsrelevanten Bauteile befinden sich nämlich in einem Gehäuse und sind folglich bei einer Kollision besser gegen Beschädigungen geschützt (z.B. beim Warhead Event). Im Vergleich mit bekannten Windradgeneratoren weist die erfindungsgemäße Lösung mit einem Flatterband die weiteren Vorteile auf, daß durch variierende Anströmverhältnisse beispielsweise durch das Abbrechen der laminaren Strömung bei einem Pendeln des Bomblets keine Probleme entstehen, daß keine Mindestgeschwindigkeit erforderlich ist, daß keine Ausklappmechanik erforderlich ist und ein geringes Bauvolumen möglich ist, und daß eine Verbesserung der Bomblet-Stabilisierung durch eine automatische Verlängerung der Flatterband-Anlenkung möglich ist. Desweiteren sind Blindgängerforderungen, d.h. eine hundertprozentige Neutralisierung, falls keine Funktion bei Ziel- bzw. Bodenaufschlag erfolgt, sicher erfüllbar. Außerdem ist die Zerlegerzeit wunschgemäß beliebig einstellbar, was eine hohe Zeitreserve bei hohem Warhead Event ermöglicht.

Bei dem erfindungsgemäßen Bomblet kann der elektrische Generator zweckmäßigerweise von einem handelsüblichen Miniaturgenerator gebildet sein, an dessen Generatorwelle eine Schwungmasse befestigt sein kann.

Der Generator ist über ein Fadenelement mit dem Flatterband verbunden. Dieses Fadenelement kann aus einem elastischen Material bestehen oder einen elastischen Fadenabschnitt aufweisen. Auf diese Weise ergibt sich eine Abfederung, durch die bei der Entfaltung des Flatterbandes eine Stoßbelastung abgedämpft wird.

Das Fadenelement kann mit seinem einen Ende mit dem Generator und mit seinem zweiten Ende mit dem Flatterband verbunden sein, wobei an das erste Ende eine Anzahl auf die Generatorwelle aufgewickelte Windungen des Fadenelementes anschließen können. Nach dem Ausstoß des Bomblets aus einem Gefechtskopf wird das Flatterband durch aerodynamische Kräfte entfaltet und das Fadenelement gespannt, wodurch der Generator angetrieben und der Zündmodul des Bomblets mit elektrischer Energie versorgt wird. Erfindungsgemäß kann das zweite Ende des Fadenelementes mit einem Entsicherungs-Schraubelement verbunden sein, das mit dem Bomblet verschraubt ist und das mit Hilfe des in der aufgefalteten gestreckten Aktivposition befindlichen Flatterbandes automatisch aus dem Bomblet ausgeschraubt und vom Bomblet getrennt wird. Dieses Entsicherungs-Schraubelement kann beispielsweise in der beim bekannten Bomblet M 77 bekannten Weise während der Fallbewegung des Bomblets durch Vibration gelöst werden. Das Flatterband besitzt während der Fallbewegung einen größeren Luftwiderstand als der Bombletkörper und übt folglich über das Entsicherungs-Schraubelement auf das Bomblet eine Rückhalte- d.h. Zugkraft aus. Sobald das Entsicherungsschraubelement vollständig vom Bomblet ausgeschraubt ist, kann die auf das Flatterband wirkende Rückhalte- bzw. Zugkraft genutzt werden, d.h. die Zugkraft des Flatterbandes in eine entsprechende Drehbewegung des Generators umgesetzt und der Zündmodul mit elektrischer Energie versorgt werden. Der Zündmodul kann einen Zündkondensator aufweisen, der mit Hilfe des elektrischen Generators aufgeladen wird.

Anstelle eines Entsicherungs-Schraubelementes ist es auch möglich, daß bei dem erfindungsgemäßen Bomblet das zweite Ende des Fadenelementes an dem vom Bomblet entfernten oberen Endabschnitt des seine aufgefaltete gestreckte Aktivposition einnehmenden Flatterbandes angebracht ist. Bei einer derartigen Ausbildung ist das Fadenelement also am Flatterband derartig befestigt, daß der besagte Befestigungspunkt im zusammengefalteten Zustand des Flatterbandes in bezog auf den elektrischen Generator eine möglichst geringe und nach der Entfaltung des Flatterbandes die größtmögliche Entfernung aufweiset, um einen entsprechenden Antrieb des elektrischen Generators zu bewirken.

Am Flatterband ist vorzugsweise ein Sicherungselement vorgesehen, das den Detonator in der Inaktivposition des Flatterbandes in der Sicherstellung hält und das die Sicherstellung des Detonators in der Aktivposition des Flatterbandes aufhebt, so daß der Detonator in die Scharfstellung verstellt wird. Auf diese Weise wird bei der Entfaltung des Flatterbandes gleichzeitig das Sicherungselement betätigt und der Detonator in die Scharfstellung verstellt. Der Detonator kann an einem Schieber vorgesehen sein, der nach der Freigabe des Sicherungselementes mit dem Detonator gegen einen elektrischen Kontakt bewegt wird und somit einen Zündkreis schließt.

Das Bomblet kann einen Trägheitsschalter aufweisen, wobei die Zündung des Detonators beim Aufschlag des Bomblets mittels des Trägheitsschalters erfolgt. Bei diesem Trägheitsschalter kann es sich beispielsweise um einen piezoelektrischen Trägheitsschalter handeln. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß der Zündmodul einen elektrischen Kondensator aufweist, wobei die Zündung des Detonators beim Aufschlag des Bomblets durch Feststellung des Absinkens der Ladung des Kondensators unter einen vorgegebenen Schwellenwert, d.h. durch Feststellung des nicht mehr aktiven Generatorantriebs, erfolgt.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweiter in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bomblets.
Es zeigen:
1 eine erste Ausbildung des Bomblets in seiner Inaktivposition, wobei sich das Flatterband in der kleinvolumig zusammengefalteten Inaktivposition befindet,
2 das Bomblet gemäß 1 nach der Entfaltung des Flatterbandes, wobei das Entsicherungs-Schraubelement noch nicht vom Bomblet gelöst, der Detonator jedoch nach Abziehen des Sicherungselementes bereits die Scharfstellung einnimmt,
3 das Bomblet gemäß den 1 und 2 während des Generatorantriebs durch Spannung des mit dem Flatterband verbundenen Fadenelementes,
4 eine zweite Ausbildung des Bomblets in einer der 1 entsprechenden Inaktivstellung, und
5 das Bomblet gemäß 4 nach dem Ausstoß aus einem Gefechtskopf wobei das durch aerodynamische Kräfte entfaltete Flatterband das mit ihm verbundene Fadenelement zieht und den Generator antreibt.
1 zeigt ein Bomblet 10 mit einem Gehäuse 12 und einer Haube 14. Das Bomblet 10 weist einen elektrischen Generator 16 und einen mit dem Generator 16 zusammengeschalteten Zündmodul 18 auf. Im Gehäuse 12 des Bomblets 10 ist außerdem eine Übertragungsladung 20 und ein Detonator 22 vorgesehen. In 1 nimmt der Detonator 22 seine Sicherstellung ein.
Der elektrische Generator 16 weist eine Generatorwelle 24 auf, an der eine Spule oder eine Schwungmasse 26 befestigt ist. An der Generatorwelle 24 oder an der Spule bzw. Schwungmasse 26 ist ein Fadenelement 28 befestigt, das mit einer Anzahl Windungen 30 um die Generatorwelle 24 oder die Spule bzw. Schwungmasse 26 gewunden ist. Das davon entfernte zweite Ende 32 des Fadenelementes 28 ist mit einem Entsicherungs-Schraubelement 34 verbunden. Das Entsicherungsschraubelement 34 ist in ein Gewindeloch 36 eingeschraubt, das im Gehäuse 12 des Bomblets 10 ausgebildet ist. An das Entsicherungsschraubelement 34 ist ein Flatterband 38 angeschlossen, das in 1 in seiner kleinvolumig zusammengefalteten Inaktivposition verdeutlicht ist. Das Flatterband 38 ist in der besagten kleinvolumig zusammengefalteten Inaktivposition von der Haube 14 bedeckt. Die Haube 14 ist am Gehäuse 12 des Bomblets 10 loslösbar vorgesehen. Die 1 verdeutlicht das Bomblet 10 mit dem Flatterband 38 im gefalteten Zustand, d.h. den Bombletzünder vor der Aktivierung des Gefechtskopfes.
2 verdeutlicht das Bomblet 10 gemäß 1 nach dem Ausstoß aus einem Gefechtskopf und nach dem Entfernen der Haube 14 vom Gehäuse 12 des Bomblets 10, wobei das Flatterband 38 durch aerodynamische Kräfte beim Bomblet-Ausstoß aus dem Gefechtskopf aufgefaltet wird, um seine gestreckte Aktivposition einzunehmen. Am Flatterband 38 ist ein Sicherungselement 40 vorgesehen, das in der in 1 gezeichneten Inaktivstellung den Detonator 22 in der Sicherstellung hält, das in der in 2 gezeichneten Zwischenstellung jedoch den Detonator 22 freigibt, so daß der Detonator 22 in seine Scharfstellung verstellt wird. Das Entsicherungs-Schraubelement 34 ist in dieser Zwischenstellung, wie sie in 2 schematisch dargestellt ist, jedoch noch in das Gewindeloch 36 des Gehäuses 12 des Bomblets 10 eingeschraubt, d.h. noch nicht vom Gehäuse 12 des Bomblets 10 gelöst. Dieser Zustand ist in 3 dargestellt. Hier ist das Entsicherungs-Schraubelement 34 automatisch aus dem Gewindeloch 36 ausgeschraubt. Das Flatterband 38 wird hierbei durch aerodynamische Kräfte vom Gehäuse 12 des Bomblets 10 weggezogen, weil das Flatterband 38 während dieser Flug- d.h. Absinkphase einen größeren Luftwiderstand besitzt als das Gehäuse 12 des Bomblets 10. Dabei wird das Fadenelement 28 gespannt, d.h. von der Generatorwelle 24 oder Spule bzw. Schwungmasse 26 abgewickelt und die Generatorwelle 24 rotativ, d.h. der elektrische Generator 16 angetrieben. Hierdurch wird der Zündmodul 18 mit elektrischer Energie versorgt, d.h. die Zündelektronik bedient. Beim Aufschlag des Bomblets 10 erfolgt dann die Zündung des elektrischen Detonators 22 in der Weise, daß der in der Scharfstellung befindliche Detonator 22 die Übertragungsladung 20 zündet, die den im Gehäuse 12 des Bomblets 10 befindlichen Sprengstoff 42 zündet.
Gleiche Einzelheiten sind in den 1 bis 3 jeweils mit den selben Bezugsziffern bezeichnet, so daß es sich erübrigt, in Verbindung mit diesen Figuren alle Einzelheiten jeweils detailliert zu beschreiben.
Die 4 und 5 verdeutlichen eine zweite Ausführungsform des Bomblets 10, wobei das zweite Ende 32 des Fadenelementes 28 an dem vom Gehäuse 12 des Bomblets 10 entfernten oberen Endabschnitt des seine aufgefaltete gestreckte Aktivposition einnehmenden Flatterbandes 28 angebracht ist, wie aus 5 ersichtlich ist. Demgegenüber verdeutlicht die 4 das Flatterband 28 in seiner kleinvolumig zusammengefalteten Inaktivposition. Bei der Ausbildung des Bomblets 10 gemäß den 4 und 5 bleibt das Flatterband 38 mit dem Gehäuse 12 des Bomblets 10 also direkt verbunden und wird das Fadenelement 28 beim Auffalten des Flatterbandes 38 gespannt und der elektrische Generator 16 angetrieben.
Gleiche Einzelheiten sind auch in den 4 und 5 mit denselben Bezugsziffern wie in den 1 bis 3 bezeichnet.

10: Bomblet
12: Gehäuse (von 10)
14: Haube (von 10 für 38)
16: elektrischer Generator (von 10 für 18)
18: Zündmodul (von 10 für 20)
20: Übertragungsladung (von 10 für 22)
22: Detonator (von 10)
24: Generatorwelle (von 16)
26: Spule bzw. Schwungmasse (an 24)
28: Fadenelement (für 16 an 38)
30: Windungen (von 28 an 24 bzw. 26)
32: zweites Ende (von 28)
34: Entsicherungs-Schraubelement (bei 12)
36: Gewindeloch (für 34)
38: Flatterband (von 10)
40: Sicherungselement (an 38 für 22)
42: Sprengstoff (von 10 in 12)

Claims

Bomblet mit einem elektrischen Generator (16), einem mit dem Generator (16) zusammengeschalteten Zündmodul (18), einer Übertragungsladung (20) und einem Detonator (22), der von einer Sicherstellung in eine Scharfstellung verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Generator (16) mit einem Flatterband (38) verbunden ist, das von einer kleinvolumig zusammengefalteten Inaktivposition in eine durch aerodynamische Kräfte beim Bomblet-Ausstoß aus einem Gefechtskopf bewirkte aufgefaltete, gestreckte Aktivposition verstellbar ist, wobei der elektrische Generator (16) beim Verstellen des Flatterbandes (38) von der Inaktivposition in die Aktivposition angetrieben und der Zündmodul (18) mit elektrischer Energie versorgt und gleichzeitig der Detonator (22) von der Sicherstellung in die Scharfstellung verstellt wird.
Bomblet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Generator (16) eine Generatorwelle (24) aufweist, an der eine Schwungmasse (26) befestigt ist.
Bomblet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Generator (16) über ein Fadenelement (28) mit dem Flatterband (38) verbunden ist.
Bomblet nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fadenelement (28) aus einem elastischen Material besteht oder einen elastischen Fadenabschnitt aufweist.
Bomblet nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Fadenelement (28) mit seinem einen Ende mit dem elektrischen Generator (16) und mit seinem zweiten Ende (32) mit dem Flatterband (38) verbunden ist, wobei an das erste Ende des Fadenelementes (28) eine Anzahl auf die Generatorwelle (24) aufgewickelte Windungen (30) des Fadenelementes (28) anschließen.
Bomblet nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ende (32) des Fadenelementes (28) mit einem Entsicherungs-Schraubelement (34) verbunden ist, das mit dem Bomblet (10) verschraubt ist und das mit Hilfe des in der aufgefalteten gestreckten Aktivposition befindlichen Flatterbandes (38) aus dem Bomblet (10) ausgeschraubt und vom Bomblet (10) getrennt wird.
Bomblet nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ende (32) des Fadenelementes (28) an dem dem Bomblet (10) zugewandten unteren Endabschnitt des seine aufgefaltete gestreckte Aktivposition einnehmenden Flatterbandes (38) angebracht ist.
Bomblet nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ende (32) des Fadenelementes (28) an dem vom Bomblet (10) entfernten oberen Endabschnitt des seine aufgefaltete gestreckte Aktivposition einnehmenden Flatterbandes (38) angebracht ist.
Bomblet nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Flatterband (38) ein Sicherungselement (40) vorgesehen ist, das den Detonator (22) in der Inaktivposition des Flatterbandes (38) in der Sicherstellung hält und das die Sicherstellung des Detonators (22) in der Aktivposition des Flatterbandes (38) aushebt, so daß der Detonator (22) in die Scharfstellung verstellt wird.
Bomblet nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß auf dem Bomblet (10) eine Haube (14) loslösbar vorgesehen ist, die das Flatterband (38) in seiner kleinvolumig zusammengefalteten Inaktivposition bedeckt und das durch Luftanströmung nach dem Bomblet-Ausstoß aus dem Gefechtskopf vom Bomblet (10) getrennt wird.
Bomblet nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Bomblet (10) einen Trägheitsschalter aufweist, wobei die Zündung des Detonators (22) beim Aufschlag des Bomblets (10) mittels des Trägheitsschalters erfolgt.
Bomblet nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündmodul (18) einen elektrischen Kondensator aufweist, wobei die Zündung des Detonators (22) beim Aufschlag des Bomblets (10) durch Feststellung des Absinkens der Ladung des Kondensators unter einen vorgegebenen Schwellenwert erfolgt.