DE2059665B2

DE2059665B2 - Verfahren und Anordnung zur Berücksichtigung von Munitionseigenschaften beim Richten eines Geschützes und/ oder beim Einstellen des Zünders der Munition

Info

Publication number: DE2059665B2
Application number: DE2059665A
Authority: DE
Inventors: Guenter 4005 Meerbusch Backstein; Frank Volker Dipl.-Ing. 4000 Duesseldorf Spaeth
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1970-12-04
Filing date: 1970-12-04
Publication date: 1974-01-24
Also published as: DE2059665C3; US3814017A; DE2059665A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren d eine Anordnung zur Berücksichtigung von Muionseigenschaften beim Richten eines Geschützes d/oder beim Einstellen des Zünders der Munition, rch das die Art und die Treibladungstemperatur der im Geschützrohr befindlichen, elektrisch zündbaren Munition ermittelt und für die ermittelten Werte charakteristische Signale in einen Feuerleitrechner eingegeben werden, wodurch sie in Verbindung mit den Zieldaten ein entsprechendes Richten des Geschützes und/oder ein entsprechendes Einstellen des Zünders hervorrufen.

Aus der USA.-Patentschrift 3 500 746 ist es bekannt, abfeuerbereite Munition über eine sogenannte

ίο Nabelschnur mit einem Feuerleitrechner zu verbinden, wobei diese Nabelschnur dazu dient, den Zeitzünder der Munition in Abhängigkeit von den Zieldaten einzustellen. Im beschriebenen Beispiel dieser USA.-Patentschrift 3 500 746 erfüllt die Nabelschnur drei Funktionen:

1. Es wird über die Nabelschnur ein elektrisches Signal in den Zünder gegeben, um den Zünder einzustellen.

2. Da das Zeitelement für den Zünder aus einem elektronischen Oszillator besteht, werden dessen Schwingungen, solange die Verbindung zwischen der abfeuerbereiten Munition und dem Feuerleitrechner besteht, laufend korrigiert, um den Fehler durch die Ungenauigkeit des Oszillators möglichst gering, zu halten.

3. Über die Nabelschnur wird ferner die zum Betrieb der elektronischen Elemente des Zeitzünders notwendige Energie zugeführt.

Für jede dieser Funktionen ist eine getrennte elektrische Leitung erforderlich, wobei die Verbindung zwischen der Nabelschnur und dem Feuerleitrechner nach dem Abschuß gelöst wird.

Der Nachteil dieser bekannten Vorrichtung liegt darin, daß eine sogenannte Nabelschnur verwendet wird, die ebenso viele Kanäle oder Leitungen aufweisen muß wie Funktionswerte in die Munition hineingeleitet werden sollen. Hierdurch ist diese Vorrichtung praktisch nur für Raketen verwendbar, bei denen es auf Grund der geringen Anfangsgeschwindigkeit beim Abschuß kein Problem ist, die Nabelschnur von der Rakete nach dem Abschuß zu trei\nen. Nachteilig ist ferner bei der bekannten Vorrichtung, daß keine Abfragung von Munitionseigenschaften, z. B. der Munitionsart und der Treibladungstemperatür, erfolgt und diese Werte somit vom Feuerleitrechner nicht selbsttätig berücksichtigt werden können.

Zwar wird in der deutschen Offenlegungsschrift 1 937 412 ein Ballistikrechner bzw. Feuerleitrechner beschrieben, der dazu dient, das Richten einer Feuerwaffe in Abhängigkeit von den Zieldaten und dazu den innenballistischen Daten zu bewirken. In dem bekannten Ballistikrechner wird insbesondere die Munitionsart sowie die Pulvertemperatur berücksichtigt; dabei wird die Munitionsart über einen Munitionswählschalter in den Ballistikrechner eingegeben, während über die Art der Ermittlung der Pulvertemperatur und der Übertragung des ermittelten Wertes in den Ballistikrechner keine Angaben gemacht werden. Ein Zurückführen von Signalen in die Munition zum Einstellen des Zünders ist bei dieser bekannten Vorrichtung nicht vorgesehen.

Aus der betrieblichen Praxis ist es weiterhin schon bekannt, Zünder vom im Geschützrohr befindlicher patronierter Munition durch kurzzeitiges Anlegen einer der Zielentfernung entsprechenden Spannung einzustellen, indem diese Spannung in einen zu einer Spule um das Geschützrohr hei um in Höhe des Zünders gewickelten Draht geleitet wird. Nachteilig bei

dieser Einrichtung ist, daß em sicheres Einstellen des Zünders mittels Induktion nicht möglich ist, und zwar wegen der Abschirmwirkung des an dieser Stelle sehr starkwandigen Geschützrohres.

Um dies zu vermeiden und um zusätzlich die Pulvertemperatur zu messen, um sie dann bei der Zieldateneinstellung mit berücksichtigen zu können, ist es ebenfalls aus der betrieblichen Praxis bekannt, im Hülsenboden mehrere konzentrische, gegeneinander isolierte Ringe anzubringen, an denen ein elektrischer, im Pulver der Geschoßpatrone befindliche Temperaturmeßfühler angeschlossen ist, über den die Pulvertemperatur abgefragt werden kann. Zwar ist es auf diese Weise möglich, mehrere verschiedene Signale in die patronierte Munition einzugeben oder aus ihr herauszuführen, jedoch führt dies zu großen Veränderungen an den Geschützen, die diese komplizierter und aufwendiger machen und deshalb unerwünscht sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, durch die die Nachteile des bekannten Standes der Technik vermieden werden, indem die innenballistischen Munitionseigenschaften einer Geschoßpatrone, die sich im Patronenlager eines herkömmlichen, mit einer elektrischen Abfeuerungsvorrichtung versehenen Geschützes befindet, bei der Einstellung einer Ge:>chützrichtvorrichtung genau wie die Zieldaten und/oder bei der Einstellung des Geschoßzünders berücksichtigt werden, und zwar mittels einer vereinfachten Verkabelung, die nur geringe oder gar keine Veränderungen an herkömmlichen Geschützen erfordert.

Erfindungsgemäß wird dies durch ein Verfahren erreicht, bei dem in die Munition mittels an den Feuerleitrechner angeschlossener Meß- und Steuergeräte aufeinanderfolgende, sich charakteristisch voneinander unterscheidende elektrische Signale eingegeben werden und in ihnen zugeordnete Meß- und Steuerkreise gelangen, wobei die Signale in den Meßkreisen entsprechend der Muniticnsart und dem Munitionszustand verändert und im Feuerleitrechner verarbeitet werden und wobei die Signale in die Steuerkreise als Korrektursignale des Feuerleitrechners eingegeben werden, die auf Grund der Zieldaten in Verbindung mit den in den Meßkreisen veränderten Signalen gebildet wurden.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß durch die aufeinanderfolgenden Signale eine starke Vereinfachung der Meß- und Steuersignalübertragung erreicht wird, wodurch es überhaupt erst möglich wird, zugleich die Munitionseigenschaften wie auch die Zieldaten beim Einstellen des Zünders der Munition und/oder beim Richten des Geschützes zu verwenden. Außerdem wird es hierdurch möglich, auch herkömmliche Geschütze, mit denen elektrisch zündbare Munition verschossen wird, mit einem Feuerleitrechner zu koppeln, der nicht nur die Zieldaten, sondern auch die Munitionseigenschaften berücksichtigt, ohne daß dies einen nicht vertretbaren Aufwand bedeutet.

Um möglichst viele verschiedene Meß- und Steuersignale zu erhalten, die auf einfache Weise voneinander unterschieden werden können, ist in weiterer Ausbildung des Verfanrens vorgesehen, die in die Munition eingegebenen elektrischen Signale durch unterschiedlich gepolte Spannungen zu bilden.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Anordnung vorgesehen, wonach in der Munition ein Abfeuerungskreis, ein Meßkreis und ein Steuerkreis angeordnet sind, die über eine gemeinsame Leitung mit an den Feuerleitrechner angesjhlossenen Meß- und Steuergeräten verbindbar sind, wobei elektrische Sperrmittel zwischen den Schaltkreisen vorgesehen sind zur Trennung der für die einzelnen Kreise bestimmten Signale, und daß der Feuerleitrechner Eingänge für die aus der Munition

ίο kommenden veränderten Signale und für die Eingabe von Zieldaten und äußeren Korrekturdaten aufweist sowie Ausgänge für die Korrektursignale zum Richten des Geschützes und/oder zum Einstellen des Zünders.

Durch diese Anordnung wird erreicht, daß zur Übertragung der Meß- und Steuersignale nur eine einzige gemeinsame Leitung notwendig ist, die die aufeinanderfolgenden Meß- und Steuersignale in die abfeuerbereite Munition hineinführt und wieder hinausführt. Dies ist möglich, weil in der Munition selber elektrische Sperrmittel zwischen den Schaltkreisen vorgesehen sind zur Trennung der für die einzelnen Kreise bestimmten Signale. Der Vorteil dieser Anordnung beruht darin, daß die Verbindung zwi-

=5 sehen dem Feuerleitrechner und der abfeuerbereiten Munition durch eine einzige gemeinsame Leitung auf sehr einfache Weise zu bewerkstelligen ist und daß diese Verbindung sich im Moment des Abfeuerns leicht lösen läßt.

Besonders einfach wird diese gemeinsame Leitung für den Abfeuerungskreis, den Meßkreis und den Steuerkreis über einen einzigen isolierten Zentralkontakt einer elektrischen Zündschraube mit dem Feuerleitrechner verbunden, so daß herkömmliche Geschütze, aus denen elektrisch zündbare Munition verschossen wird, ohne jegliche konstruktive Änderung verwendet werden können und mit diesen Geschützen eine wesentliche Erhöhung der Treffgenauigkeit erreicht wird.

Im nachfolgenden wird die Erfindung an Hand mehrerer Zeichnungen erläutert, und zwar zeigt

F i g. 1 schematisch eine in einem Geschützrohr angeordnete Geschoßpatrone mit je einem Meß- und Steuerkreis, elektrisch verbunden mit einem Feuerleitrechner.

F i g. 2 in einem Diagramm die zur Durchführung des Verfahrens verschieden gepolten Spannungen in Abhängigkeit von der Zeit,
F i g. 3 in einem Diagramm verschiedene Geschoßarten, charakterisiert durch über der Temperatur aufgetragene, unterschiedliche Widerstandswerte.

In einem Patronenlager 1 α eines Geschützrohres 1 (F i g. 1) ist eine Geschoßpatrone 2 mit einer Hülse 2 α und einem Geschoß 2 b angeordnet. Die Geschoßpatrone wird durch ein Verschlußteil 3 im Geschützrohr 1 fixiert. In die Hülse 2 α ist eine Zündschraube 4 eingeschraubt, in der sich, durch eine Kunststoff schicht 5 isoliert, ein als elektrischer Pol ausgebildeter Zentralkontakt 6 befindet. Letzterer ist

über eine Reihenschaltung, bestehend aus einer Diode7 und einem Widerstände sowie einem Thermistor 9, wobei letzterer vom Treibladungspulver 10 umgeben ist, über eine zweite dazu parallele Reihenschaltung, bestehend aus einer in gleicher Richtung gepolten Vierschichtdiode 11 und einem ebenfalls vom Treibladungspulver 10 umgebenen elektrischen Treibladungsanzünder 12, und über eine dritte, ebenfalls zur ersten parallele Reihenschaltung, bestehend

aus einer entgegengesetzt gepolten Diode 13, die über eine Stockverbindung 14 mit einem im Geschoß 2 b angeordneten Geschoßzünder 15 verbunden ist, dessen anderer Pol durch das mit der Hülse 2 α verbundene Geschoß 2 b gebildet wird, mit der Hülse 2 α verbunden. Der Zentralkontakt 6 ist über einen in einer Kunststoffschicht 16 isolierten Kontakt 17 an einem Kontakte eines Feuerieitreehners 18 angeschlossen, während dessen anderer Kontakt d über den Verschlußveil 3 mit der Zündschraube 4 verbunden ist. Im Feuerleitrechner 18 befindet sich ein astabiler Multivibrator 19, der ein Relais 20 betätigt, das wechselweise den Kontakte mit einem Kontakt« oder6 verbindet, wobei am Kontakt« zwei positive gepolte Stromkreise angeschlossen sind, deren einer über die Diode 7 den Thermistor 9 und den Widerstände führt, während der andere bei Einschalten eines Abfeuerungsschalters 21 den Treibladungsanzünder 12 zündet. Am Kontakt b liegt eine negative Spannung, die auf Grund der Polarität der nun als Sperren wirkenden Dioden 7 und 11 nur durch den Geschoßzünder 15 fließen kann. Weiterhin ist der Feuerleitrechner 18 an eine Geschützrichtvorrichtung 22 und eine mit einem Munitionswahlschalter 23 a versehene Abfeuerungsvorrichtung 23 angeschlosen, an dem die zu verschießende Geschoßart I, II oder 111 eingestellt und von einem optischen Signal 24 angezeigt wird.

Nach Einschalten des Feuerleitrechners 18 betätigt der astabile Multivibrator 19 mit hoher Frequenz das Relais 20, so daß die Verbindung über die Kontakte c-a bzw. c-b kontinuierlich entsprechend der Frequenz wechselt. Dabei wechselt auch laufend die Polarität der Stromkreise (F i g. 2), wobei mittels der konstanten positiven Spannung CZ₁ die Pulvertemperatur durch den Thermistor 9 gemessen wird, während die Größe des Widerstandes 8 die im Geschützrohr 1 befindliche Geschoßart I, U oder III (Fig. 3) anzeigt. Hierbei ist jeder Geschoßart ein begrenzter Widerstandsbereich zugeordnet, wobei sich diese Widerstandsbereiche in einem bestimmten Temperaturbereich nicht überlappen. Die negative Spannung U₂, die durch die Diode 13 und den Geschoßzünder 15 fließt und letzteren beeinflußt, wird durch die im Feuerleitrechner 18 ausgewerteten Meßergebnisse wie Pulvertemperatur und Geschoßart diesen Ergebnissen entsprechend korrigiert. Gleichzeitig wird auch die Einstellung der Geschützrichtvorrichtung 22 durch obige Meßergebnisse korrigiert. Die im Zünderstromkreis befindliche Steckverbindung 14 vereinfacht die sonst schwierige Verkabelung zwischen Geschoßzünder 15 und Zündschraube 4 entweder schon bei der Laborierung oder beim nachträglichen Einsetzen der Zündschraube4 in die Hülse la. Beim Betätigen des Abfeuerungsschalters 21 wird die wesentlich höhere positive Abfeuerungsspannung U₃

Λ5 der Meßspannung U₁ überlagert, die Vierschichtdiode 11 wird durch Überschreiten ihrer Kippspannung leitend, und der Treibladungsanzünder 12 wird bei gleichzeitiger Zerstörung des nicht mehr benötigten Meßkreises gezündet. Wenn die vorgewählte und

die im Geschützrohr 1 befindliche Geschoßart nicht übereinstimmen, bleibt der Abfeuerungsschalter 21 blockiert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

/.14

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Berücksichtigung von Munitionseigenschaften beim Richten eines Geschützes und/oder beim Einstellen des Zünders der Munition, durch das die Art und die Treibladungstemperatur der im Geschützrohr befindlichen elektrisch zündbaren Munition ermittelt und für die ermittelten Werte charakteristische Signale in einen Feuerleitrechner eingegeben werden, wodurch sie in Verbindung mit den Zieldaien ein entsprechendes Richten des Geschützes und/oder ein entsprechendes Einstellen des Zünders hervorrufen, dadurch gekennzeichnet, daß in die Munition mittels an den Feueileitrechner angeschlossener Meß- und Steuergeräte aufeinanderfolgende, sich charakteristisch voneinander unterscheidende elektrische Signale eingegeben werden und in ihnen zugeordnete Meß- und Steuerkreise gelangen, wobei die Signale in den Meßkreisen entsprechend der Munitionsart und dem Munitionszustand verändert und im Feuerleitrechner verarbeitet werden und wobei die Signale in Steuerkreise als Korrektursignale des Feuerleitrechners eingegeben werden, die auf Grund der Zieldaten in Verbindung mit den in den Meßkreisen veränderten Signalen gebildet wurden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Munition eingegebenen elektrischen Signale durch unterschiedlich gepolte Spannungen gebildet werden.

3. Anordnung zur Durchführung des; Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Munition ein Abfeuerungskreis (11, 12), ein Meßkreis (7, 8,9) und ein Steuerkreis (13, 15) angeordnec sind, die über eine gemeinsame Leitung mit an den Feuerleitrechner (18) angeschlossenen Meß- und Steuergeräten verbindbar sind, wobei elektrische Sperrmittel (7,11,13) zwischen den Schaltkreisen vorgesehen sind zur Trennung der für die einzelnen Kreise bestimmten Signale, und daß der Feuerleitrechner (18) Eingänge für die aus der Munition kommenden veränderten Signale und fü:r die Eingabe von Zieldaten und äußeren Korrekturdaten aufweist sowie Ausgänge für die Koirektursignale zum Richten des Geschützes und/oder zum Einstellen des Zünders (15).

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Leitung für den Abfeuerungskreis (11, 12), den Meßkreis (7, 8,9) und den Steuerkreis (13, 15) über einen einzigen isolierten Zentralkontakt (6) einer elektrischen Zündschraube (4) mit dem Feuerleitrechner (18) verbunden ist.