DE19824288A1

DE19824288A1 - GPS-gestützes Geschoß

Info

Publication number: DE19824288A1
Application number: DE1998124288
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Seidel; Wolfgang Kreutzer
Original assignee: Rheinmetall W&M GmbH
Current assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Priority date: 1998-05-29
Filing date: 1998-05-29
Publication date: 1999-12-02
Anticipated expiration: 2018-05-30
Also published as: GB2337804B; GB9912065D0; GB2337804A; DE19824288C2; DE19861399B4

Abstract

Bekannte herkömmliche Artilleriegeschosse weisen ein typisches Bodentreffbild in der Form auf, daß die Seitenstreuung gering und die Längsstreuung zu groß ist. Eine Korrektur dieser Längsstreuung würde nicht nur eine erhebliche Verringerung des Munitionsbedarfs erzeugen, sondern auch das Treffbild wesentlich verbessern. DOLLAR A Aufgabe der Erfindung ist es, herkömmliche bevorratete Artilleriegeschosse derart auszustatten, daß bei wesentlicher Verringerung der Längsstreuung ein genaues Trefferbild gewährleistet ist. DOLLAR A Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß bei einem herkömmlichen Geschoß ein neuer Geschoßzünder 3 eine GPS-sensorgesteuerte Korrektureinheit (4) enthält, die eine zielgerichtete Abbremsung des Geschosses (2) bewirkt. Der jeweilige Raum zwischen den Mantelsegmenten (5) ist durch ein mit den Segmenten (5) verbundenes Bremstuch (8) ausgefüllt. Durch den einfachen Austausch eines herkömmlichen Zünders gegen einen Geschoßzünder mit einer GPS-sensorgesteuerten Korrektureinheit (4) kann nicht nur durch einen Vergleich der einprogrammierten Sollflugbahn mit der aktuell gemessenen Position eine Bestimmung der Fehlerablage des Geschosses vorgenommen werden, sondern es wird auf der Basis der bekannten aerodynamischen Bedingungen die Korrektureinheit (4) aktiviert, die eine zielgerichtete Abbremsung des Geschosses bewirkt. Es wird dadurch insbesondere eine Reduzierung der Streuung in Längsrichtung erreicht, ohne daß eine Modifikation an dem Geschoß bzw. der Munition notwendig ...

Description

Die Erfindung betrifft ein durch ein Satellitennavigationsprogramm (beispielsweise GPS = Global Positioning System) gestütztes Geschoß.

Es ist bekannt, daß herkömmliche Rohrartilleriegeschosse ein typisches Bodentreffbild in der Form aufweisen, daß die Seitenstreuung gering und die Längsstreuung zu groß ist. Eine Korrektur dieser Längsstreuung würde nicht nur eine erhebliche Verringerung des Munitionsbedarfs erzeugen, sondern auch das Treffbild wesentlich verbessern.

Unter dem Aktenzeichen P 197 40 888.5 wurde bereits ein GPS-gestütztes drallstabilisiertes Artilleriegeschoß zum autonomen Lenken und Abbremsen vorgeschlagen. Zur Lenkung und Abbremsung sind hier aus dem Geschoßkörper ausklappbare Drehflügel vorgesehen. Zur Verwirklichung dieses Vorschlages bedarf es eines außerordentlich hohen Entwicklungs- und Fertigungsaufwandes. Des weiteren ist dieser Vorschlag aufgrund der Neukonzeption nicht bei der vorhandenen bereits bei der Truppe eingeführten Munition anwendbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, herkömmliche, bevorratete Artilleriegeschosse derart auszustatten, daß bei wesentlicher Verringerung der Längsstreuung ein genaues Trefferbild gewährleistet ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Merkmalen der Unteransprüche hervor.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß durch einen einfachen Austausch eines herkömmlichen Zünders gegen einen Geschoßzünder mit einer GPS-sensorgesteuerten Korrektureinheit nicht nur durch einen Vergleich der einprogrammierten Sollflugbahn mit der aktuell gemessenen Position (GPS-Sensorik) eine Bestimmung der Fehlerablage des Geschosses vorgenommen werden kann, sondern es wird auf der Basis der bekannten aerodynamischen Bedingungen zu einem definierten Zeitpunkt eine Korrektureinheit aktiviert, die eine zielgerichtete Abbremsung des Geschosses bewirkt. Es wird dadurch insbesondere eine Reduzierung der Streuung in Längsrichtung erreicht, ohne daß eine Modifikation an dem Geschoß bzw. der Munition notwendig ist. Die standardisierten Schnittstellen zur Munition werden unverändert beibehalten, so daß eine problemlose Anwendung bei bereits bei der Truppe eingeführter Munition gegeben ist.

Die neue Zünderkonzeption ist durch ihren einfachen Austausch wesentlich kostengünstiger als eine Munitions- bzw. eine Geschoßneuentwicklung, wobei durch die Minimierung der Längsstreuung auch eine Verringerung des Munitionsbedarfes erzielt wird.

Die erfindungsgemäße Korrektureinheit bewirkt durch Erhöhung des Luftwiderstandes ein Abbremsen des Geschosses und somit eine Verkürzung der Flugbahn. Nach Feststellung des Fehlerparameters wird der günstigste Zeitpunkt für die Aktivierung der Korrektureinheit berechnet und entsprechend ausgelöst.

Die Korrektureinheit besteht vorteilhaft aus mindestens zwei, vorzugsweise vier Mantelsegmenten des Geschoßzünders, die zur Lenkfunktion aufschwenkbar sind.

Zur Vergrößerung des Luftwiderstandes kann der Raum zwischen den Segmenten mit einem Bremstuch aus hochfestem Gewebe oder Kunststoff ausgefüllt sein, wobei für eine einwandfreie Funktion wenigstens drei Mantelsegmente vorzusehen sind.

Zur Durchführung der Annäherungsfunktion enthalt der Zünder frontseitig eine Antenne und eine innenliegende Elektronik zur Aktivierung der Korrektureinheit, die heckseitig noch vor einer an sich bekannten Zünd- und Sicherheitseinrichtung liegt.

Die Erfindung wird anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 abschnittsweise eine vordere Längsansicht eines Artilleriegeschosses mit einer an dem Zünder aufgeklappten Korrektureinheit;

Fig. 2 eine Draufsicht des in Fig. 1 dargestellten Zünders mit der Korrektureinheit.

Die Fig. 1 verdeutlicht ein Geschoß 2 einer nicht naher dargestellten an sich bekannten Artilleriemunition 1. Am vorderen Ende 12 des Geschosses 2 ist über ein Gewinde 13 ein Geschoßzünder 3 gegen eine Geschoßstirnfläche 14 in an sich bekannter Weise anschraubbar.

Der Geschoßzünder 3 enthalt eine GPS-sensorgesteuerte Korrektureinheit 4 für eine zielgerichtete Abbremsung des Geschosses 2. Die Korrektureinheit 4 besteht aus wenigstens 2 Mantelsegmenten 5 des Geschoßzünders 3, die zur Lenk- bzw. Bremsfunktion aufschwenkbar und am Umfang des Kopfzünders 3 angeordnet sind.

Die Mantelsegmente 5 sind über ein Gelenk 6 mit dem Körper 7 des Kopfzünders 3 verbunden, wobei die Gelenkverbindung aus hochfestem Material hergestellt ist, und beispielsweise gegen einen festen Zünderanschlag 15 ca. 90° zur Flugrichtung aufklappbar und fixierbar ist. Die Aktivierung der Segmente 5 für den Aufklappvorgang kann in nicht naher dargestellter Weise beispielsweise pyrotechnisch erfolgen.

Der Körper 7 des Zünder 3 ist derartig gestaltet, daß die Segmente 5 vor dem Aufschwenken mit der vorzugsweise kegeligen Außenkontur 16 des Zünders 3 abschließen. Die Bremstücher 8 befinden sich bei eingeklappten Mantelsegmenten 5 innerhalb des Zündergehäuses, so daß sie keinen Luftwiderstand verursachen.

Im aufgeklappten Zustand wird der jeweilige Raum zwischen den vorzugsweise in der Fig. 2 mit vier Viertelschalen dargestellten Mantelsegmenten 5 durch ein mit den Segmenten 5 verbundenes Bremstuch 8 ausgefüllt. Damit das Bremstuch 8 dem hohen Luftdruck beim Bremsvorgang standhalt, besteht es aus hochfestem Gewebe oder Kunststoff. Der Bremseffekt wird bei vorzugsweise vier oder mehr beispielsweise auch bei sechs Segmenten durch die große Bremstuchfläche wesentlich erhöht.

Heckseitig befindet sich am Zünder 3 im Bereich des Gewindeansatzes 13 die an sich bekannte Zünd- und Sicherheitseinrichtung 9. Vorderseitig ist an der Zünderspitze eine GPS-Antenne 10 für Annäherungsfunktionen angeordnet. Hinter der GPS-Antenne 10 ist innenliegend eine Elektronik 11 zur Durchführung der GPS-Funktionen positioniert. Die Lagerung der Mantelsegmente 5 der Korrektureinheit 4 sind somit im größten unteren Durchmesserbereich des Geschoßzünders 3 zwischen der Elektronik 11 und der Zünd- und Sicherheitseinrichtung 9 angeordnet, so daß raumbedingt die Lagerung stabil und die Korrektureinheit 4 insbesondere die Segmente 5 großflächig ausgebildet werden können.

Der Zünder funktioniert wie folgt:
Der auf das herkömmliche Geschoß 2 aufgeschraubte Geschoßzünder 3 wird während des Ladevorgangs über eine nicht naher dargestellte waffenseitig vorhandene Programmiereinheit mit den notwendigen Daten:
Sollflugbahn, GPS-Satellitenposition, aktuelle Zeit, Zünddaten usw. versorgt.

Nach Einleitung des ballistischen Fluges wird die GPS-Einheit 10, 11 aktiviert. Nach Initialisierung des GPS-Empfangs wird die aktuelle Geschoßposition gemessen und in der Prozessorelektronik mit der Sollflugbann verglichen. Nach Feststellung der Fehlerparameter wird der günstigste Zeitpunkt für die Aktivierung der Korrektureinheit 4 berechnet und entsprechend ausgelöst. Diese Korrektureinheit 4 bewirkt durch Erhöhung des Luftwiderstandsbeiwertes ein Abbremsen des Geschosses und somit eine Verkürzung der Flugbahn. Zur Zielbekämpfung werden die nicht naher dargestellten konventionellen Zündeinheiten (Aufschlag, Ausstoß, Annäherung usw.) aktiviert. Die hier dargestellte Zünd- und Sicherheitseinheit 9 entspricht konventionellen Zündern.

Bezugszeichenliste

1

Munition

2

Geschoß

3

Geschoßzünder

4

Korrektureinheit

5

Segment

6

Gelenk

7

Körper

8

Bremstuch

9

Zünd- und Sicherheitseinrichtung

10

GPS-Antenne

11

Elektronik

12

Ende

13

Gewinde

14

Fläche

15

Anschlag

16

Außenkontur

Claims

1. GPS-gestütztes Geschoß, dadurch gekennzeichnet, daß ein Geschoßzünder (3) eine GPS- sensorgesteuerte Korrektureinheit (4) enthält, die eine zielgerichtete Abbremsung des Geschosses (2) bewirkt.

2. Geschoß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinheit (4) aus Mantelsegmenten (5) des Geschoßzünders (3) besteht, die zur Lenkfunktion aufschwenkbar sind.

3. Geschoß nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 2 aufschwenkbare Mantelsegmente (5) am Umfang eines Kopfzunders (3) angeordnet sind.

4. Geschoß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelsegmente (5) über ein jeweiliges Gelenk (6) mit dem Körper (7) des Geschoßzünders (3) verbunden sind.

5. Geschoß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Raum zwischen den Mantelsegmenten (5) durch ein mit den Segmenten (5) verbundenes Bremstuch (8) ausgefüllt ist.

6. Geschoß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremstuch (8) aus hochfestem Gewebe oder Kunststoff besteht.

7. Geschoß nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zünder (3) beim Einsatz der Bremstücher (8) mindestens 3 aufklappbare Mantelsegmente (5) enthält.

8. Geschoß nach einem der Anspruche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremstücher (8) bei eingeklappten Mantelsegmenten (5) innerhalb des Zündergehäuses angeordnet sind.

9. Geschoß nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Zünder heckseitig eine Zünd- und Sicherungseinrichtung (9), vorderseitig eine GPS-Antenne (10) für Annäherungsfunktionen und im Zünder (3) innenliegend eine Elektronik (11) zur Durchführung der GPS-Funktionen angeordnet sind.

10. Geschoß nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelsegmente (5) am Zünder (3) zwischen der Zünd- und Sicherheitseinrichtung (9) und der Elektronik (10) angeordnet sind.