DE2335217A1 - Verfahren zur belegung von flaechenzielen mit abschussvorrichtungen, insbesondere mit raketenwerfern - Google Patents

Description

Verfahren zur Belegung von Flächenzielen mit Abschußvorrichtungen, insbesondere mit Raketenwerfern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Belegung von Flächenzielen mit aus gebündelten Rohren einer Abschußvorrichtung zu verschießenden Raketen, die jeweils einen mehrere Munitionseinheiten aufnehmenden Gefechtskopf aufweisen, der im Bereich des Gipfelpunktes ihrer Flugbahn durch einen Zünder zerlegt wird.

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Es ist bekannt, ballistische Raketen aus Mehrfachraketenwerfern abzuschießen, deren Erhöhungswinkel bis zu ca· 60 Grad beträgt. Bei größeren Erhöhungswinkeln ist, wie die Erfahrung gezeigt hat, die Flugstabilität der Raketen bei den im Gipfelpunkt der Flugbahn herrschenden niedrigen Fluggeschwindigkeiten für einen gezielten Flug zu gering· Zwar kann die Stabilität durch konstruktive Mittel verbessert werden, diese Mittel sind aber aufwendig. Bekannte Abschußvorrichtungen, insbesondere Raketenwerfer, sind daher mit einem Höhenrichtfeld von 0 Grad bis maximal 55 Grad ausgelegt.

Wie in dem Aufsatz "Die Planung künftiger Waffensysteme für die Artillerie" von Dr.H.Bender, "Wehrtechnik·¹, Heft 9/70, insbesondere in der Abb. 14 auf Seite 409 gezeigt ist, ist es bei dem Einsatz von Raketenwerfern bisher nicht gelungen, bei Schüssen über einen großen Entfernungsbereich etwa gleiche Werte für die Seitenstreuung der abgeschossenen Raketen zu erhalten. Auf Seite 410 werden zwar Möglichkeiten beschrieben, um kleinere Längsstreuungen zu erzielen, die Seitenstreuungen werden jedoch dadurch nicht geringer· Es werden dabei, um wenigstens angenähert ein vorgegebenes Streufeld für die in dem Gefechtskopf der Rakete enthaltenen Munitionseinheiten zu erhalten, für jede Entfernung sowohl die Werfererhöhung, als auch die Zünderlaufzeit neu eingestellt. Die dafür erforderlichen Zeitzünder müssen genaue Einstellvorrichtungen aufweisen. Mechanisch einstellbare Zeitzünder sind für diese Zwecke wenig geeignet, da sie umständlich in der Bedienung sind, und einen hohen Zeitbedarf beim Einstellen benötigen. Elektronische Zeitzünder sind aufwendig und teuer.

Eine weitere Schwierigkeit ergibt sich aus der Tatsache, daß zur Erzielung einer für die Belegung eines Flächenzieles erforderlichen Seitenstreuung die mit parallelen Rohren vorgesehenen Mehrfachwerfer Teilsalven in die

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Seitenwinkelrichtungen verschießen müssen. Sie führen dabei eine Schwenkbewegung aus, wodurch sich im Zielgebiet keilförmige Wirkungsflächen ergeben· Um die gesarate Tiefe eines Zielgebietes gleicher Breite mit Munitionskörpern wirksam zu überdecken, ist es also erforderlich, die Raketen mit einem so großen seitlichen Ablagewinkel zu verschießen, daß auch der vordere Teil des Zielgebietes in seiner vollen Breite erfaßt wird· Dabei ergibt sich zwangsläufig, daß der hintere Teil der von dem Raketenwerfer belegten Wirkungsfläche wesentlich breiter als das Zielgebiet ist. Dieses bedeutet einen unnötigen Munitionsverbrauch und eine mit Munition ungleichmäßig überdeckte Wirkungεfläche.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Belegung von Flächenzielen mit Abschußvorrxchtungen zu schaffen, mit dessen Hilfe im Zielgebiet eine von der Schußweite nahezu unabhängige konstante Streufeldbreite der Raketen erzielbar ist.

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Raketen mit von der Mitte des Rohrbündels nach außen hin größer werdenden Spreizwinkeln abgeschossen und die Gefechtsköpfe unabhängig von dem jeweils eingestellten Erhöhungswinkel nach einer konstanten Raketenflugzeit zerlegt werden.

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung werden die Raketen aus Rohren mit zwischen 30° und 85° liegenden Erhöhungs— winkeln abgeschossen und wird die Flugzeit bis zum Zerlegen der Gefechtsköpfe konstant auf einen zwischen 0,04 und 0,1 mal der Raketenabschußgeschwindigkeit liegenden Wert eingestellt.

Nach einem bevorzugten Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Flächenziele mit in den Gefechtsköpfen der Raketen enthaltenden Minen belegt werden.

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Der wesentlichste mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß durch die Kombination des Schießens aus gespreizten Abschußrohren und aus der Zerlegung des Gefechtskopfes nach einer vorbestimmten Flugzeit der Raketen, also einer konstanten Laufzeit des Zünders, die überraschende Wirkung auftritt, innerhalb eines großen Bereiches von Schußweiten jeweils nahezu konstante Streufeldbreiten zu erzielen. Die konstante Zünderlaufzeit erfordert nur sehr einfache Zeitzünder ohne jeden Zeiteinstellraechanismus. Zur Erzielung der gewünschten Schußweite ist also nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nur noch die Erhöhung der Rohre des Raketenwerfers einzustellen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben· Es zeigen:

Figur 1 eine graphische Darstellung von Raketenflugbahnen bzw. Schießparabeln bei Werferrohrerhchungen zwischen 30° und 85°;

Figur 2 eine skalierte Auftragung der Seitenablage als Funktion der Schußweite bei konstanten Spreizwinkeln der Werferrohre;

Figur 3 eine schematische Darstellung von gebündelten Rohren mit von der Mitte nach außen hin größer werdenden Spreizwinkeln.

In dem Diagramm der Fig. 1 sind Raketenflugbahnen aufgetragen, die nach später zu erläuternden Formeln für den luftleeren Raum errechnet wurden. Als Abzisse sind Schußweiten χ* und als Ordinate Schußhöheny, beide in Meter, aufgetragen. Vom Koordinaten-Nullpunkt ausgehende Schießparabeln stellen Raketenflugbahnen für unterschiedliche Schußwinkel J^ dar. Die gezeigten Schießparabeln steigen von «(_«»'30° um je 5° bis maximalere 85° an. Quer durch die Schießparabeln

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laufende Kurven verbinden die nach einer bestimmten Flugzeit der Raketen erreichten Punkte auf den Raketenflugbahnen, wobei eine Anfangsgeschwindigkeit der Raketen von ν => 200 m/sec zugrundegelegt wurde. Diese Zeitkurven sind aufgetragen für Raketenflugzeiten zwischen 2 see und 20 see. In Anwendung auf das erfindungsgemäße Verfahren kann man aus der Fig. 1 für bestimmte Werfererhöhungen <Adie Zerlegerhöhen y für einen Raketengefechtskopf nach vorgegebenen Zünderlaufzeiten t ablesen.

Entsprechend den Schießparabeln erfolgt die Zerlegung der Gefechtsköpfe bei Werfererhöhungen oberhalb 45° vornehmlich im aufsteigenden Ast der Raketenflugbahnen vor ihrem Umkehr— punkt, bei Werfererhöhungen unterhalb 45° auch im oder kurz nach dem Gipfelpunkt. Werte von Werferrohrerhöhungen, bei denen das Verfahren noch gut anwendbar ist, sind die in der Fig. 1 eingetragenen Werte, also νοηίλ» 30° bis<A= 85°·

Für die Steigzeit zwischen Abschuß und Erreichen des Umkehrpunktes im Erdschwerefeld (aber im luftleeren Raum) gilt die Formel:

t (Ot) - ^vo-^sln<k (1)

Diese Formel bedeutet, daß die Rakete bei 45° Werfererhöhung bis zum Umkehrpunkt (Gipfelhöhe) eine Flugzeit von

t (45°) - 0,71.v_o/g

hat, und daß die Zeitdifferenz zwischen Abschuß und Erreichen des Urakehrpunktes mit zunehmender Werfererhöhung zunimmt, bis bei senkrechtem Schuß nach oben die Zeitdifferenz

t (90°) - v_o/g
beträgt.

Für die Berechnung der konstanten Laufzeit der Zerlegerzünder, mit denen die Raketen des Raketenwerfers ausgerüstet sind, werden somit die nachfolgenden Toleranzen angenommen:

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^vo
t_z « (0,7_±0,3> * — (2)

Die mittlere Laufzeit t « 0,07*ν kann entsprechend der Auslegung der aerodynamischen Stabilisierung des Raketensysteras, a!
schwanken.

systems, also zwischen den Werten 0,04 und 0,10 * ν

Die Abschußgeschwindigkeit v_Q berechnet sich bei gewünschter maximaler Reichweite jc, bis zum Gipfelpunkt aus der Formel

Allgemein gilt für die Schußweite χ als Funktion der Werfererhöhung und der Zünderlaufzeit t die Formel

χ - ν coseC" t (4) und für die Zerlegerhöhe y die Formel

y - v_o sin^t_z - — t_z (5)

Als Beispiel soll die Auslegung eines Minenwurfgerätes genommen werden, für das eine maximale Schußweite Xw « 2000 m bis zur Zerlegung der Gefechtsköpfe der Raketen gewünscht

wird. Die ν berechnet sich nach der Formel (3) zu 200 m/s. ο

Mit dieser ν ergibt sich nach der Formel (2) für einen Wert von sin A« 0,7, entsprechend einer Werfererhöhung

von 45°, eine mittlere Zünderlaufzeit t « 14 see. Ent— " ζ

sprechend der Fig. 1 erfolgt die Zerlegung der Gefechtsköpfe bei größeren «λ -Werten als 45° unabhängig vom Erhöhungswinkel jeweils vor Erreichen der Gipfelhöhe, so daß die Raketen nicht mehr der starken Bahnkrümmung zu folgen brauchen. Bei unterhalb von 45° liegenden Werten fUr<A. sind auch noch gute Schießergebnisse zu erwarten, weil hierbei die Bahnkrümmung der Schießparabeln ziemlich flach verlaufen.

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Für die Bestimmung der Spreizwinkel der Werferrohre ist die Breite der Zielfläche und die Breitenwirkung der einzelnen Munitionseinheit maßgebend. Die günstigste Wirkung wird erzielt, wenn mit einer Salve aus dem Raketenwerfer die gesamte Zielfläche belegt werden kann. Haben die Werferrohre fest vorgegebene Spreizwinkel β, lassen sich bei konstanter Zünderlaufzeit t nahezu gleiche Streufeldbreiten erreichen, weil für die Seitenablage A der Auftreffpunkte die Grundrißprojektion des Spreizwinkels maßgebend ist·

Die Seitenablage im luftleeren Raum ist durch nachfolgende Formel gegeben:

A - 2 * X^_03x ^e sin/?' sin C^ (6)

Hierbei ist χ die maximal erreichbare Schußweite, max

In der Fig. 2 sind die Zusammenhänge zwischen der Schußweite χ und der Seitenablage A in skalierter Form durch die Abhängigkeit von x/x_ zu ^A/A dargestellt. An dem rechten ausgezogenen Ast der Kurve sind die Werte der Werfererhohungen eingetragen. Man erkennt, daß die Seitenablage, insbesondere bei größei
geringfügig differiert,

insbesondere bei größeren Werfererhohungen ab etwa 60°, nur

In der Fig. 3 ist ganz schematisch ein Werfer 10 mit gebündelten Rohren 11 gezeigt, bei denen die Spreizwinkelβ einstellbar sind und von der Mitte nach außen hin ständig großer werden. Die Spreizwlnkel/3 der äußeren Rohre 11 bestimmen die Seitenablagen A und somit die Streufeldbreiten.

Das beschriebene Verfahren ist anwendbar auf den Beschüß aller mit Werfern zu beschießenden Flächenzielen· Ebenso vorteilhaft können Minenfelder mit diesem Verfahren in einer genau vorbestimmten Länge und Breite verlegt werden. Die Gefechtsköpfe der Raketen werden dazu mit einer entsprechenden Anzahl von autonomen Minen gefüllt, die beim Zerlegen des Kopfes nach der konstanten Flugzeit der Rakete heraus-

^fallen· A 0 9 8 8 5 / 0 6 A 8 Patentansprüche: _o

Claims (1)

1. Patentansprüche

   Verfahren zur Belegung von Flächenzielen mit aus
   gebündelten Rohren einer Abschußvorrichtung zu verschießenden Raketen, die jeweils einen mehrere Munitionseinheiten aufnehmenden Gefechtskopf aufweisen,
   der im Bereich des Gipfelpunktes ihrer Flugbahn durch einen Zünder zerlegt wird, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Raketen mit von der Mitte des Rohrbündels nach außen hin größer werdende Spreizwinkeln (ß) abgeschossen und die Gefechtsköpfe unabhängig von dem jeweils eingestellten Erhöhungswinkel (dO nach einer konstanten Raketenflugzeit (t ) zerlegt werden·

   Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η — zeichnet , daß die Raketen aus Rohren (11)
   mit zwischen 30° und 85° liegenden Erhöhungswinkeln
   (A) abgeschossen werden·

   Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Flugzeit (t_z) bis zum Zerlegen der Gefechtsköpfe konstant auf einen
   zwischen 0,04 und 0,1 mal der Raketen-Abschußgeschwindigkeit (v_Q) liegenden Wert eingestellt wird.

   4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Flächen mit in den
   Gefechtsköpfen der Raketen enthaltenden Minen belegt werden.

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