DE3216142C1 - Fast-flying projectile with direction-forming charges - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein schnellfliegendes Geschoß gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a fast flying Projectile according to the preamble of claim 1.
Zur Abwehr von angreifenden Objekten, z. B. Panzern, Raketen odgl., werden immer schnellere gelenkte oder ballistisch fliegende Geschosse und Flugkörper bzw. andere Ladungsträger verwendet. Die schnelle Geschwindig keit derartiger Geschosse, so z. B. bei Panzerabwehr raketen hoher Unterschall oder Überschall, ist einmal durch die höhere Geschwindigkeit der abzuwehrenden Objekte bedingt, zum anderen kann dadurch die Abwehrzeit verkürzt werden.To ward off attacking objects, e.g. B. tanks, Rockets or the like are being guided or faster and faster ballistic flying projectiles and missiles or other load carriers used. The fast speed speed of such projectiles, such. B. in anti-tank defense rockets high subsonic or supersonic, is once due to the higher speed of the objects to be blocked conditionally, on the other hand this can shorten the defense time will.
Aus der US-PS 41 60 415 ist ein schnellfliegendes Geschoß mit einer gerichteten Ladung bekannt, das um seine Längs achse rotiert und einen zielsuchenden, mit dem Geschoß umlaufenden Zündsensor aufweist. Die Flugbahn des Geschos ses wird so eingestellt, daß es das Ziel in geringer Höhe überfliegt. Sobald der Zielsensor das Ziel erfaßt, gibt er je nach Drehstellung der Ladung an diese in optimalem Zeitpunkt einen Zündimpuls ab, so daß die Ladung in Richtung auf das Ziel abgefeuert wird.From US-PS 41 60 415 is a fast-flying projectile known with a directed charge that runs around its length axis rotates and a target seeker, with the projectile revolving ignition sensor. The trajectory of the projectile It is set so that it is the target in less Flying high. Once the target sensor detects the target, depending on the turning position of the load, he gives it to optimal timing from an ignition pulse, so that the Charge is fired towards the target.
Zur Abwehr von angreifenden Panzern sind desweiteren auch halbautomatisch gelenkte Panzerabwehrflugkörper bzw. -raketen bekannt. Ein Schütze braucht bei solchen halbautomatischen Lenkverfahren nur das Fadenkreuz eines Periskops auf das angreifende Objekt bzw. Ziel einzu stellen und dem Ziel zu folgen, während die Abwehrrakete mit Hilfe eines mit dem Periskop gekoppelten Goniometers automatisch geortet und aufgrund dieser Ortung auf die Visierlinie Periskop-Ziel geführt wird.To protect against attacking tanks are also also semi-automatically guided anti-tank missiles or rockets known. A shooter needs such semi-automatic steering method only the crosshairs of one Periscope on the attacking object or target pose and follow the target while the defense missile with the help of a goniometer coupled to the periscope automatically located and based on this location on the Line of sight periscope target is guided.
Die zur Abwehr verwendeten Geschosse weisen in der Regel richtungsbildende Ladungen, wie Hohl-, Tandem-, P- oder gerichtete Splitterladungen auf. Die größte Wirksamkeit weisen derartige Ladungen dann auf, wenn die abwehr schwächsten Teile von angreifenden Objekten, z. B. Panzern getroffen werden. Wie oben bereits zu der US-PS 41 60 415 erwähnt, ist es aus der DE-OS 28 30 859 be kannt, Panzer nicht im Direktschuß, sondern gerade von oben an der schwächsten Stelle anzugreifen. Hierzu weist das Geschoß einen Zielsensor auf, in diesem Falle einen magnetischen Feldsensor, der bei Erfassen des abzuwehren den Panzers im Moment des Überfluges das Geschoß um den Schwerpunkt dreht, so daß die in der Spitze befindliche Hohlladung in Richtung auf die Oberseite des Panzers zeigt.The projectiles used for defense usually point direction-forming charges, such as hollow, tandem, P or directed fragment charges. The greatest effectiveness have such charges when the defense weakest parts of attacking objects, e.g. B. Tanks are hit. As above for the US PS 41 60 415 mentioned, it is from DE-OS 28 30 859 be knows, tanks not in direct shot, but straight from to attack at the weakest point. This points the projectile has a target sensor, in this case one magnetic field sensor, which is to be warded off upon detection of the the tank around the tank at the moment of the overflight Center of gravity rotates so that the one in the top Hollow charge towards the top of the tank shows.
Die bei den genannten Geschossen verwendeten Verfahren zur Panzerbekämpfung sind jedoch nur begrenzt für schnell fliegende Geschosse verwendbar. Die Wirkung richtungs bildender Ladungen ist nämlich wesentlich dadurch be stimmt, daß die in Betracht zu ziehenden Geschwindigkei ten, d. h. die Geschwindigkeit des abzuwehrenden Objekts und die Geschwindigkeit des die Ladung tragenden Geschos ses als vernachlässigbar klein gegenüber der bei der Zündung der Ladung erzeugten Projektile bzw. Splitter angesehen werden können. Ist jedoch bei den zu ent wickelnden schnellfliegenden Geschossen die Relativge schwindigkeit zwischen Geschoß und überflogendem Objekt nicht mehr in dieser Relation, so trifft z. B. der Stachel einer Hohlladung nicht mehr insgesamt auf einen mehr oder minder konzentrierten Punkt des anzugreifenden Objektes auf und durchdringt dieses ebenfalls an dieser Stelle, sondern der Stachel wird mit seinem hinteren Ende an einem wesentlich von dem Auftreffpunkt entfernten Punkt auf den abzuwehrenden Panzer treffen. Die Panzerung wird dadurch nicht nur an einer konzentrierten Stelle durchschnitten, sondern in Art eines länglichen Schnittes durchdrungen. Die Eindringtiefe des Hohlladungsstachels ist offensichtlich um so geringer, je länger die Länge dieses Schnittes, d. h. die Schneidlänge der Ladung ist. Die Schneidlänge wird demnach durch hohe translatorische und/oder rotatorische Relativgeschwindigkeiten zwischen Geschoß und Ziel negativ beeinflußt.The procedures used on the above floors to fight tanks are, however, only limited for fast flying projectiles can be used. The effect directional forming charges is essentially because of this true that the speed to be considered ten, d. H. the speed of the object to be defended and the speed of the projectile carrying the load ses negligibly small compared to that of the Ignition of the charge generated projectiles or fragments can be viewed. However, this is too ent winding high-speed projectiles the Relativge dizziness between the floor and the object flying over it no longer in this relation, z. B. the Sting a shaped charge no longer on one more or less focused point of attack Object and also penetrates it on this Body, but the stinger is with its rear end at a point far from the point of impact Hit the point on the tank to be defended. The armor not only in a concentrated place intersected, but in the manner of an elongated cut permeated. The depth of penetration of the shaped charge spike Obviously, the longer the length, the smaller the length this cut, d. H. is the cutting length of the load. The cutting length is accordingly high translational and / or rotational relative speeds between Projectile and target negatively affected.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schneid länge der Ladung für Geschosse mit hoher translatorischer und/oder rotatorischer Geschwindigkeit möglichst klein zu halten.The invention has for its object the cutting length of charge for projectiles with high translational and / or rotational speed as small as possible to keep.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch den kenn zeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merk male gelöst.This object is according to the invention by the kenn drawing part of claim 1 specified note times solved.
Der Erfindungsgedanke zielt demnach darauf ab, die Relativgeschwindigkeit der Ladung gegenüber dem an greifenden Objekt schlagartig zu verringern, um so die Schneidlänge der richtungsbildenden Ladung möglichst klein zu halten. Die Verringerung dieser Relativ geschwindigkeit kann sich sowohl auf die translatorische Relativgeschwindigkeit zwischen Ge schoß und abzuwehrendem Objekt als auch auf die Rotations geschwindigkeit der Ladung beziehen. Dieses Prinzip ist ebenfalls anwendbar bei Direkttreffern, bei denen die Wirksamkeit der richtungsbildenden Ladung mit herkömmlichen Abstandszündern aufgrund des dann zu geringen Zündabstands wegen der hohen Geschwindigkeit der Geschosse nicht mehr erreicht werden könnte.The idea of the invention is therefore aimed at Relative speed of the charge compared to the abruptly reduce the grasping object so as to reduce the Cutting length of the direction-forming load if possible to keep small. Reducing this relative speed can be both to the translational relative speed between Ge shot and defended object as well as on the rotations refer to the speed of the load. This principle is also applicable to direct hits where the Effectiveness of directional charge with conventional Distance igniters due to the then too short ignition distance not because of the high speed of the projectiles could be achieved.
Die Abbremsung des Geschosses bzw. der Ladung relativ zu dem abzuwehrenden Objekt kann auf mehrere Weisen erfolgen, z. B. durch ein entgegen der Flugrichtung des Geschosses wirkendes Triebwerk, durch eine vorzugsweise detonative Zerlegung des Flugkörpers und Nutzung der Impulserhaltung zur negativen Beschleunigung der Ladung, durch entgegenge richtete Triebwerke zur Abbremsung der Drehbewegung des Geschosses und so fort.The deceleration of the projectile or the load relative to the object to be defended can be done in several ways, e.g. B. by against the direction of flight of the projectile acting engine, by a preferably detonative Disassembly of the missile and use of momentum conservation for the negative acceleration of the load, by counter aimed engines to slow down the rotation of the Bullet and so on.
Mit der Erfindung wird erreicht, daß bei schnellfliegenden Geschossen die richtungsbildenden Ladungen gegenüber dem abzuwehrenden Objekt so ausgerichtet werden, daß eine hohe Wirksamkeit dieser Ladungen bei gleichzeitig kurzer Schneid länge gewährleistet ist. Für das Geschoß wird durch Ab bremsen und eventuelles Ausrichten eine optimale Endballistik bis zum Detonationszeitpunkt der Ladungen erzielt.With the invention it is achieved that in fast-flying Shot the directional charges against that object to be defended be aligned so that a high Effectiveness of these charges with a short cutting length is guaranteed. For the floor is from Ab braking and possible alignment an optimal end ballistics achieved until the charges detonated.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Further embodiments of the invention go from the subclaims forth.
Die Erfindung wird in mehreren Aus führungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen stellt darThe invention is made in several management examples explained in more detail with reference to the drawings. In the drawings represents
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungs beispiel eines Geschosses gemäß der Erfindung; Figure 1 shows a cross section through a first embodiment example of a projectile according to the invention.
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch ein Ge schoß nach einem zweiten Ausführungsbeispiel ge mäß der Erfindung zur Verringerung der Rotations geschwindigkeit des Geschosses; Fig. 2 is a schematic cross section through a Ge shot according to a second embodiment according to the invention to reduce the rotational speed of the projectile;
Fig. 3 einen schematischen Querschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines Geschosses gemäß der Erfindung zur Verringerung der translatorischen Relativgeschwindigkeit zwischen Geschoß und ab zuwehrendem Objekt; Figure 3 is a schematic cross section through a third embodiment of a projectile according to the invention for reducing the translatory relative speed between missile and from zuwehrendem object.
Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Geschosses gemäß der Erfindung ebenfalls zur Verringerung der translatorischen Relativgeschwindigkeit zwi schen Geschoß und abzuwehrendem Objekt. Fig. 4 shows a fourth embodiment of a projectile according to the invention also for reducing the translational relative speed between the projectile and object to be warded off.
In Fig. 1 ist ein schnellfliegender Panzerabwehrflugkörper 1 dargestellt, der in der Spitze einen nicht näher ausgeführten Zielsensor 2, anschließend ein elektronisches Steuerteil 3 für die Steuerung des Flugkörpers und zur Verarbeitung der von dem Zielsensor 2 gelieferten Daten, in einem weiteren Rumpfteil ein Triebwerk 4 und anschließend einen Ladungs teil 5 im Heck aufweist. Strahlleitrohre 6 des Triebwerkes sind außen am Umfang des Flugkörpers 1 vom Triebwerk aus gehend nach hinten gerichtet und umgeben den Ladungsteil 5. Außerdem kann der Flugkörper noch mehrere nur angedeutete Leitwerke 7 tragen.In Fig. 1, a fast flying antitank missile 1 is shown, which in the top of a target sensor is not greater detail, 2, then an electronic control unit 3 for control of the missile and for processing the data supplied by the target sensor 2, in a further body part, an engine 4 and then has a cargo part 5 in the rear. Jet guide tubes 6 of the engine are directed outwards on the periphery of the missile 1 from the engine and surround the cargo part 5 . In addition, the missile can still carry several only indicated tail units 7 .
Der Ladungsteil 5 weist eine Hauptladung 8, in diesem Falle eine Hohlladung auf, die durch ein Zündsystem 9 am Boden der Hohlladung gezündet wird. In der konischen Ausnehmun der Hohlladung 8 ist eine Räumladung 10 gelagert, zwischen der und dem Triebwerk 4 noch eine senkrecht zur Flugkörperlängs achse wirkende Schneidladung 11 gelegen ist. Am Heck des Flugkörpers ist auf dessen Hinterseite noch ein Hilfstrieb werk 12 in Form eines kleinen Feststofftreibsatzes vorgesehen, dessen Impuls senkrecht zur Flugkörperlängsachse wirkt und welches bei Zündung dem Flugkörper, wie weiter unten be schrieben, eine Drehung aufprägt. Anstelle eines derartigen Hilfstriebwerks 12 können mehrere in unterschiedlichen Winkel abständen wirkende Hilfstriebwerke vorgesehen sein.The charge part 5 has a main charge 8 , in this case a shaped charge, which is ignited by an ignition system 9 at the bottom of the shaped charge. In the conical recess of the hollow charge 8 , a clearing charge 10 is mounted, between which and the engine 4 there is still a cutting charge 11 acting perpendicular to the missile longitudinal axis. At the rear of the missile an auxiliary engine 12 is provided in the form of a small solid propellant, the pulse of which acts perpendicular to the longitudinal axis of the missile and which, upon ignition, imparts a rotation to the missile as described below. Instead of such an auxiliary power unit 12 , a plurality of auxiliary power units acting at different angles can be provided.
Die Funktion des beschriebenen Flugkörpers ist folgende:The function of the missile described is as follows:
Der Flugkörper wird mit Hilfe seines Triebwerkes auf einen zu bekämpfenden Panzer beschleunigt und in hier nicht näher interessierender Weise auf das Ziel gesteuert. Die End ballistik des Flugkörpers wird von dem Zielsensor 2, z. B. einem elektromagnetischen Sensor mit Aufschlagkontakt über nommen. Sobald der Flugkörper eine für die Zündung günstige Position erreicht - entweder beim Aufschlag bei einem Direkt treffer oder oberhalb des Panzers beim Überflug - , werden die Schneidladung 11 und anschließend die Räumladung 10 ge zündet. Mit der Schneidladung wird der Flugkörperrumpf zwischen Triebwerk 4 und Räumladung durchtrennt, mit der Räumladung wird der vordere Flugkörperteil aus Zielsensor 2, Steuer teil 3 und Triebwerk fortgeschleudert, der Ladungsteil 5 jedoch abgebremst. Hierbei ist es von Vorteil, die Räumladung 10 exzentrisch zu zünden, so daß der vordere Flugkörperteil nicht nur nach vorne be schleunigt wird, sondern gleichzeitig von der Hauptladung weggeknickt wird. Auf jeden Fall wird der Raum vor der Hohl ladung 8 freigemacht. Je nach der gewünschten Zielposition und Wirkungsrichtung der Hauptladung 8 wird das Hilfstrieb werk 12 gezündet, wodurch die Hauptladung 8 in die gewünschte Wirkungsrichtung gedreht wird. In dieser Richtung wird dann die Hauptladung 8 durch das Zündsystem 9 gezündet. Vorteil haft bei dieser Ausführung des Flugkörpers ist der bereits relative große Zündabstand zur Spitze des Flugkörpers und der Hauptladung, der für schnellfliegende Geschosse zur Aus bildung des Hohlladungsstachels unbedingt notwendig ist. Zum anderen wird durch die Räumladung und die Schneidladung der Raum vor der Hohlladung freigemacht, so daß deren Wirkung nicht durch Flugkörperteile behindert wird. Ebenso ist durch das Hilfstriebwerk bzw. die Hilfstriebwerke eine Ausrichtung der Hohlladung in die gewünschte Wirkungsrichtung möglich.The missile is accelerated with the aid of its engine onto a tank to be combated and is directed towards the target in a manner not of interest here. The end ballistics of the missile is from the target sensor 2 , for. B. an electromagnetic sensor with impact contact. As soon as the missile reaches a position favorable for the ignition - either when it hits a direct hit or above the tank during a flyover - the cutting charge 11 and then the clearing charge 10 are ignited. With the cutting charge, the missile fuselage between engine 4 and clearing charge is severed, with the clearing charge, the front missile part is thrown out of target sensor 2 , control part 3 and engine, but the charging part 5 is braked. It is advantageous to ignite the evacuation charge 10 eccentrically, so that the front missile part is not only accelerated to the front, but is also buckled away from the main charge. In any case, the space in front of the hollow charge 8 is cleared. Depending on the desired target position and direction of action of the main charge 8 , the auxiliary power unit 12 is ignited, whereby the main charge 8 is rotated in the desired direction of action. The main charge 8 is then ignited in this direction by the ignition system 9 . Advantageous in this design of the missile is the already relatively large firing distance to the tip of the missile and the main charge, which is absolutely necessary for fast-flying projectiles to form the shaped charge spike. On the other hand, the space charge and the cutting charge clear the space in front of the shaped charge, so that its action is not hindered by missile parts. Likewise, the auxiliary power unit or the auxiliary power units enables the shaped charge to be oriented in the desired direction of action.
In Fig. 2 ist schematisch ein schnellfliegendes rotierendes Geschoß 1′ dargestellt. Dieses Geschoß dient zur Abwehr von z. B. Panzern im Überflug. Im Rumpf dieses Geschosses sind drei Hohlladungen 8′ angeordnet, die in der gezeigten Stel lung sämtlich in ihrer Wirkungsrichtung nach unten weisen, wobei jedoch die beiden äußeren Hohlladungen gegen die verti kale Achse der mittleren Hohlladung leicht in entgegengesetzten Winkelrichtungen angestellt sind. Um bei diesem Geschoß eine möglichst geringe Relativgeschwindigkeit zwischen abzuwehren dem Objekt und Geschoß bei der Zündung der Hohlladungen zu erreichen, sind wiederum hier nicht gezeigte Bremsvorrich tungen zumindest für den Ladungsteil des Geschosses vorge sehen. Diese Abbremsung kann, wie zu dem obigen Ausführungs beispiel beschrieben, wiederum durch in beide Richtungen wirken de, der Räumladung vergleichbare Sprengladungen geschehen. Um zusätzlich die Rotation des Geschosses 1′ abzubremsen, sind längs des Umfanges des Flugkörpers zwei entgegenge setzt radial wirkende Bremstriebwerke 13 vorgesehen. Um die Hohlladungen 8′ so auszurichten, daß sie im Moment der Zün dung gegen das abzuwehrende Objekt weisen und dabei das Ge schoß eine möglichst minimale Rotationsgeschwindigkeit auf weist, um die Schneidlänge der Hohlladungen 8′ in Umfangs richtung zu verkleinern.In Fig. 2 a fast-flying rotating projectile 1 ' is shown schematically. This floor is used to ward off z. B. tanks in overflight. In the fuselage of this floor three shaped charges 8 ' are arranged, all of which point downward in their direction of action in the position shown, but the two outer shaped charges are set slightly against the verti cal axis of the central shaped charge in opposite angular directions. In order to achieve the lowest possible relative speed between the object and the projectile when the shaped charges are fired on this projectile, brake devices not shown here are again provided, at least for the charge part of the projectile. This braking can, as described for the above embodiment example, in turn by acting in both directions de, comparable to demolition charges happen. In order to additionally brake the rotation of the projectile 1 ' , along the circumference of the missile two opposing radially acting brake engines 13 are provided. To align the shaped charges 8 ' so that they point at the moment of ignition against the object to be defended and the Ge shot has the lowest possible rotation speed to reduce the cutting length of the shaped charges 8' in the circumferential direction.
In Fig. 3 ist ein weiteres nicht rotierendes Geschoß 1′′ mit einer Hohlladungsanordnung 8′′ entsprechend der Fig. 2 dargestellt. Diese drei Hohlladungen weisen nach unten, so daß das Geschoß dazu dient, Objekte von oben beim Überflug bzw. bei gedrehtem Geschoß beim Vorbeiflug von der Seite an zugreifen. Zum Abbremsen des Geschosses und damit zur Ver ringerung der Relativgeschwindigkeit zwischen diesem und dem abzuwehrenden Objekt weist das Geschoß zwei oder mehr rück wärts gerichtete Triebwerke 14 an seinem Außenmantel auf. Diese Retrotriebwerke 14 werden durch einen nicht dargestell ten Zielsensor gezündet, über den die Endballistik des Ge schosses gesteuert wird.In Fig. 3, another non-rotating projectile 1 '' with a shaped charge arrangement 8 '' corresponding to FIG. 2 is shown. These three shaped charges point downwards, so that the projectile is used to access objects from above when passing over or when the projectile is rotated past by flying from the side. To brake the projectile and thus to reduce the relative speed between this and the object to be defended, the projectile has two or more rearward-facing engines 14 on its outer casing. These retrot engines 14 are ignited by a target sensor, not shown, via which the end ballistics of the bullet is controlled.
In Fig. 4 ist ein weiteres Geschoß 1′′′ dargestellt, welches wiederum eine Hohlladungsanordnung aus drei Hohlladungen 8′′′ entsprechend den beiden obigen Geschossen in den Fig. 2 und 3 aufweist. Die Hohlladungen sind in einem Gehäuse 15 angeordnet, welches im Geschoßkörper längsverschieblich ge halten ist. Zwischen diesem Gehäuse 15 und dem Bug des Ge schosses 1′′′ ist eine Sprengladung 16 angeordnet. Die Spreng ladung 16 wird kurz vor der Zündung der Hohlladungen 8′′′ über den nicht dargestellten Zielsensor gezündet, wodurch dem Ge häuse 15 mit den Hohlladungen eine der Flugrichtung des Ge schosses entgegengerichtete Beschleunigung in Pfeilrichtung P aufgeprägt wird. Durch diese Gegenbewegung der Hohlladungen wird die Relativgeschwindigkeit zwischen diesen und dem ab zuwehrenden Objekt verringert und kann bei entsprechender Dimensionierung des Geschosses und der Sprengladung 16 bis nahe an den Wert Null abgesenkt werden. Die Hohlladungen 8′′′ werden dann wiederum vom Zielsensor gezündet.In Fig. 4 another floor 1 '''is shown, which in turn has a shaped charge arrangement of three shaped charges 8''' corresponding to the two floors above in Figs. 2 and 3. The shaped charges are arranged in a housing 15 , which is kept longitudinally displaceable in the projectile body. Between this housing 15 and the bow of the Ge lap 1 ''' , an explosive charge 16 is arranged. The explosive charge 16 is ignited shortly before the ignition of the shaped charges 8 ''' via the target sensor, not shown, whereby the Ge housing 15 with the shaped charges a direction of flight of the Ge opposing acceleration in the direction of arrow P is impressed. This countermovement of the shaped charges reduces the relative speed between them and the object to be defended and, if the projectile and the explosive charge 16 are appropriately dimensioned, can be reduced to almost zero. The shaped charges 8 ''' are then ignited again by the target sensor.
Bei allen Ausführungsbeispielen wird durch die Verringerung der translatorischen bzw. rotatorischen Relativgeschwindig keit zwischen Ladungen des Geschosses und dem abzuwehrenden Objekt eine obtimale Ausbildung der Hohlladungsstachel er möglicht, so daß auch die obenerwähnte Schneidlänge ver ringert und damit die Wirksamkeit der Ladungen gegenüber her kömmlichen Geschossen gesteigert wird.In all embodiments, the reduction the translational or rotary relative speed between charges of the projectile and the one to be defended Object an optimal training of the shaped charge spike possible, so that the above-mentioned cutting length ver wrestles and thus the effectiveness of the charges conventional floors is increased.
Claims (10)
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