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Unterwasserwaffe
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Die Erfindung geht aus von einer Unterwasserwaffe versehen mit zum
Aufrichten auf dem Meeresboden geeigneten abspreizbaren Flunken und Sensoren. Eine
derrtige i!lerwasserwaffe ist bekannt aus der einschlägigen Iiter-tur (z.B. "Die
Schlachtschiffe" Time Life Bücher, Amsterdam Seite 95 von 1980).
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Im beKanna-n Fall sind an einem zur Unterwasserwaffe gehörigen Minenstuhl
abspreizbare Flunken angebrachts deren Aufgabe es ist, die Unterwasserwaffe nach
Erreichen des Meeresbodens so aufzurichten, daß die im Minenstuhl ingeordnete Mine
diesen ungehindert verlassen und auf eine vorgegebene Wassertiefe aufsteigen kann.
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Derartige Unterwasserwaffen wurden bisher so ausgelegt, daß sie mit
ihrer relativ großen Sprengladung auch bei einer gewissen Distanz vom Ziel bzw.
bei Grundminen vom Meeresboden her durch die bei ihrer Detonation entstehenden Druck-
und Stoßwellen zerstörend auf das Ziel wirken.
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Die Nachteile solcher Waffen liegen in ihrer relativ großen Masse,
den aufwendigen Abstandszündgeräten und den daraus resultierenden hohen Kosten in
der Fertigung und Nutzung. Der Lager- und Transportaufwand ist relativ hoch.
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Unterwasserwaffen, die nicht auf Distanz wirken sondern Ziele direkt
treffen oder in sie eindringen, benötigen zur Zerstörung der Ziele vergleichsweise
kleine Wirkladungen.
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Den neuesten Erkenntnissen auf dem Gebiet der Unterwasserballistik
zufolge lassen sich Unterwasserpro;jektile mit hoher Geschwindigkeit über beachtliche
Distanzen gezielt verschießen. Gelingt es, Unterwasserprojektile mit Wirkladungen
- wie Granaten - gezielt auf/oder in Ziele zu schießen, könnten mit relativ kleinen
Wirkladungen Beschädigungen in den Zielen erreicht werden.
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Das Bekämpfen von Seezielen mit gezielt geschossenen Unterwasserprojektilen
bedingt folgenden Funktionsablauf beim Waffeneinsatz A: Transport und Lagerung der
Waffe im gesicherten Zustand B: Transport der gesicherten Waffe mittels Waffenträger,
Verbindungsmittel zum Einsatzort und dort Wurf der noch gesicherten Waffe.
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C: Ballistischer Flug/Fall der Waffe in der Luft mit definierter Geschwindigkeit
und Auftreffgeometrie beim Auftreffen/Eindringen in die Wasseroberfläche.
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D: Sinken der Waffe von der Wasseroberfläche mit definiertem Auftreffen
auf dem Meeresboden.
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E: Aus-/Aufrichten der Waffe und Ausbreiten der Sensoren.
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F: Ausrichten der Waffe und Sensoren auf die gemeinsame Ziel- (Seelen)Achse.
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G: Entsichern/Scharfstellung der Waffe.
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H: Zielgerichteter Start/Abschuß der Waffe.
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Bisher wurden zur Erfüllung der Funktionen A bis H, je nach Waffenart,
mehrere technische Mittel -z.3.
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Verpackungen, Vorstecker, Fallschirme, Leit- und Steuerbleche, Auftriebskörper,
Wasserdruckschalter etc. eingesetzt und, z.B. beim Torpedoeinsatz, einige Funktionen
vom Menschen durchgeführt. Diese herkömmlichen Verfahren versagen zumeist bzw. ihre
Realisierung wird aus einsatzspezifischen Gründen sehr aufwendig.
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Eine Vorrichtung, welche eine derartige Unterwasserwaffe auf das Ziel
richtet und die für den einsatz notwendigen Funkt ionen übernehmen kann, gibt es
nicht. Da sich jedoch zum Richten der Unterwasserwaffe die durch die einschlägige
Literatur bekannten abspreizbaren Flunken gut eignen, Lic t der Erfindung die Aufgabe
zugrunde eine Abschußvorrloiit zu schaffen, welche geeignet ist, unter Einbeziehung
der durch die bekannte Druckschrift offenbarten abspreizbarer Flunken die Unterwasserwaff
zielgerecht aufzurichten, alle vom Abwurf der Unterwasserwaffe bis zum Abschuß des
Unterwasserproetils notwendigen Funktionen mit nfaclistr Mitteln ablaufen zu lassen
und lösbar mit dem Unterwasserprojektil verbunden ist.
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Die Erfindung wird ausgehend von den Merkmalen des Oberbegriffes des
Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
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Die Abschußvorrichtung hat den großen Vorteil, daß das Unterwasserprojektil
in eine genau definierte Stellung gebracht werden kann, wodurch ein präziser, zielgerechter
Abschuß möglich ist.
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Er ist ferner einfach aufgebaut und zeichnet sich wegen seiner hauptsächlich
mechanischen Bestandteile durch ein hohes Maß an Zuverlässigkeit aus. Durch seine
Lösbarkeit vom Unterwasserprojektil selber, werden deren ballistische Eigenschaften
äußerst günstig beeinflußt. Das Unterwasserprojektil braucht die Abschußvorrichtung
auf dem Weg zum Ziel nicht mehr mitzutransportieren.
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Durch diese Gewichtsersparnis benötigt das Unterwasserprojektil weniger
Treibstoff und ist leichter zu manövrieren.
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Die Flunken erhalten infolge ihrer Steuerung durch die Abschußvorrichtung
eine vorteilhafte Doppelfunktion.
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Die herkömmlichen Verfahren versagen zumeist oder werden sehr aufwendig,
wenn Waffen in großer Stückzahl in kurzer Zeit auch mit schnellen Waffenträgern
- wie z.B.
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Flugzeuge oder Raketen - zum Einsatz gebracht werden müssen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Abschußvorrichtungen zu
schaffen, welche geeignet sind, die Unterwasserwaffe zielgerecht aufzurichten, alle
vom Abwurf der Unterwasserwaffe bis zum Abschuß des Unterwasserprojektils notwendigen
Funktionen mit einfachsten Mitteln ablaufen zu lassen und lösbar mit dem UnterwasserproJektil
verbunden ist.
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Die Erfindung wird ausgehend von den Merkmalen des Oberbegriffes des
Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
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Die Abschußvorrichtung hat den großen Vorteil, daß das Unterwasserprojektil
in eine genau definierte Stellung gebracht werden kann, wodurch ein präziser, zielgerechter
Abschuß möglich ist.
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Er ist ferner einfach aufgebaut und zeichnet sich wegen seiner hauptsächlich
mechanischen Bestandteile durch ein hohes Maß an Zuverlässigkeit aus. Durch seine
Lösbarkeit vom Unterwasserprojektil selber, werden deren ballistische Eigenschaften
äußerst günstig beeinflußt. Das Unterwasserprojektil braucht die Abschußvorrichtung
auf dem Weg zum Ziel nicht mehr mitzutransportieren.
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Durch diese Gewichtsersparnis benötigt das Unterwasserprojektil weniger
Treibstoff und ist leichter zu manövrieren.
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Die Flunken erhalten infolge ihrer Steuerung durch die Abschußvorrichtung
eine vorteilhafte Doppelfunktion.
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Nach dem Verlassen der Waffe und nach Zerstören eines Berstringes
spreitzen sich die Flunken über einem Teil des gesamten Spreizwinkels ab und verringern
durch den so hervorgerufenen Widerstand sowohl in der Lüft als auch im Wasser die
Sinkgeschwindigkeit. Dadurch wird eine weiche Landung der Unterwasserwaffe auf dem
Meeresboden bewirkt und das Risiko der Beschädigung gemindert.
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Die Abschußvorrichtung ist durch die Anordnung seiner Bauteile nahezu
wartungsfrei und einfach bedienbar.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen: Figur 1 : Das Unterwasserprojektil nebst Abschußvorrichtung
im Schnitt.
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Figur 2 : Die Unterwasserwaffe mit gespreizten Flunken während der
Sinkphase.
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Figur 3 : Die Unterwasserwaffe auf dem Meeresboden mit völlig gespreizten
Flunken.
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Figur 4 : Die Unterwasserwaffe in den einzelnen Phasen vom Abwurf
bis zum Ziel.
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Die Figur 1 zeigt die Unterwasserwaffe im Schnitt.
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Vor dem Abschuß sind zwei Flunken 3.3 durch einen Berstring 1 an der
Spitze eines Projektils 2 festgehalten. An den Flunkenenden befinden sich ferner
herkömmliche Sensoren 4.
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Das Unterwasserprojektil 2 und die Abschußvorrichtung 3 sind durch
einen Sollbruch-Verbindungsring 3.1 lösbar miteinander verbunden.
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Die Abschußvorrichtung 3 selber beinhaltet neben der Treibladung 3.12
hauptsächlich die kurzen Enden der Flunken 3.3.
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Die Flunken 3.3 ihrerseits sind drehbar beweglich in Flunken-Scharnieren
3.4 gelagert.
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Zwischen der Treibladung 3.12 und den kurzen Flunkenenden ist eine
Hemm-Masse 3.11 angeordnet. Die kurzen Flunkenenden werden ferner durch einen Kolben
3.6 druckbeaufschlagt. Die Kolbenbewegung wird durch zwei Federn bewirkt, wobei
eine starke Feder 3.9 eine große Kraft, eine schwächere Feder 3.10 eine kleinere
Kraft liefert.
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Der Kolben 3.6 ist durch einen Vorstecker 3.8 gegen unbeabsichtigten
Gebrauch gesichert.
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Das äußere Gehäuse der Abschußvorrichtung 3 setzt sich aus einem Grundkörper
3.2 sowie einer Bodenkappe zusammen.
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Die Zündeinrichtung sowohl der elektrische als auch der elektronische
Teil soll mit Ausnahme einer Zündkapsel 3.5 nicht näher erläutert werden.
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Die durch die Abschußvorrichtung 3 gesteuerten Funktionen laufen wie
folgt ab.
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Nach dem Verlassen bzw. dem Ausstoßen der Unterwasserwaffe aus dem
Waffenträger wird der Vorstecker 3.8 gezogen und der Berstring 1 zerstört.
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Danach bewirkt die starke Feder 3.9 über den Kolben 3.6 das Abspreizen
der Flunken 3.3 vom Unterwasserprojektil 2 so weit, bis die kurzen Enden der Flunken
3.3 an der Hemm-Masse 3.11 anliegen, und so die erste Stufe des Abspreizvorgangs
erreicht ist.
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Der Spreizwinkel kann durch die Konstruktion beliebig gewählt werden.
Er ist vorwiegend abhängig von der Geometrie der Hemm-Masse 3.11 und der Geometrie
der kurzen Enden der Flunken 3.3.
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Für diese erste Stufe sind die Geometrien so ausgestaltet, daß hierbei
ein Abspreizwinkel von ca. 300 erreicht wird.
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In diesem Zustand ist die Zündkapsel 3.5 noch nicht "in line".
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Die Unterwasserwaffe erfährt durch die bereits um ca. 30° abgespreizten
Flunken 3.3 auf ihrem Weg vom Waffenträger zum Meeresboden durch die Luft und durch
das Wasser durch die Anströmung bedingte Kräfte, welche die Flugbahn stabilisieren,
bremsend wirken, der Schwerkraft entgegenwirken und ein definiertes Auftreffen auf
dem Meeresboden mit sich bringen.
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Nach dem Auftreffen auf dem Meeresboden beginnt sich die Hemm-Masse
3.11 infolge des umgebenden Wassers aufzulösen.
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Auch ist das Ausstoßen der Hemm-Masse 3.11 plötzlich oder kontinuierlich
aus der Unterwasserwaffe mit Hilfe von Fremdenergie möglich.
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lfthrend dieses Vorganges bewirkt die schwächere Feder 3.10 über den
Kolben 3.6, daß die kurzen Enden der Flunken stets gegen die Hemm-Masse 3.11 gepreßt
werden und entsprechend dem Nachgeben der sich auflösenden Hemm-Masse 3.11 sich
zunehmend abspreizen bis die Flunken etwa 900 abgespreizt sind und somit auch die
zweite Stufe beendet ist.
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Nach dem vollständigen Abspreizen der Flunken werden diese durch den
Kolben 3.6 verriegelt.
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Ferner ist die Zündkapsel 3.5 mit einer nicht näher beschriebenen
Zündkette "in line".
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Hauptsächlich ist mit dem Abspreizen der Flunken 3.3 um 900 ein Aufrichten
der Unterwasserwaffe verbunden.
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Sie wird dadurch hinreichend bei ihrem Einsatz in strömenden Gewässern
und auf unebenem Boden gestützt.
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Das Ausrichten der Waffe und der Sensoren 4 auf eine gemeinsame Zielachse
erfolgt, weil Unterwasserprojektil 2 und Abschußvorrichtung 3 mittels Sollbruch-Verbindungsring
3.1 noch fest verbunden sind und der Abschußvorrichtung 3 mit den Sensoren 4 eine
feste geometrische Figur bildet.
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Unabhängig vom Standort der Waffe (unebener Meeresboden) ist stets
gewährleistet, daß die Zielachse senkrecht auf der von den Flunkenenden gebildeten
Kreisebene steht.
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Das Entsichern bzw. Scharfstellen der Waffe erfolgt beim Auf- und
Ausrichten der Waffe dadurch, daß - die Hemm-Masse 3.11 zwischen Zündkapsel 3.5
und kurzen Flunkenenden eliminiert wird.
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- die Zündkapsel 3.5 mit dem Abklappen der Flunken 3.3 in line gebracht
und mittels nicht näher beschriebenen Komponenten eines Zündgerätes (Wasserdruckschalter,
Zeitwerk) das Zündgerät eingeschaltet wird.
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Der zielgerichtete Start bzw. Abschuß des Unterwasserprojektils wird
mittels Zündgerät eingeleitet, sobald ein Ziel in der Zielachse sensiert wird. Nachdem
die Zündkapsel 3.5 durch das Zündgerät "gefeuert" wurde, laufen folgende Phasen
ab.
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Die Treibladung 3.12 bildet eine Gasblase mit hohem Druck zwischen
Waffe und Meeresboden. Der Gasblasendruck wirkt auf den "Boden" der Waffe und beschleunigt
diese. Dabei wirken die Flunken wie ein Treibspiegel.
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Nachdem die Gasblase beginnt zusammenzfallen, treten zwischen dem
beschleunigten Unterwasserprojektil und der Abschußvorrichtung 3 entgegengesetzte
Kräfte auf. Sie bewirken den Bruch des Sollbruch-Verbindungsringes 3.1. Das Unterwasserprojektil
kann nun auf der Zielachse frei fliegen, die Abschußvorrichtung 3 bleibt zurück.
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Die Figur 2 zeigt die Unterwasserwaffe vom Abschuß bis zum Erreichen
des Meeresbodens also nach dem Lösen des Vorsteckers 3.8, ohne Berstring 1 und mit
um 300 abgespreizten Flunken 3.3.
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Die Figur 3 zeigt die Unterwasserwaffe mit um 900 abgespreizten Flunken
3.3 auf dem Meeresgrund also mit entfernter Hemm-Masse 3.11.
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Die Figur 4 zeigt die Unterwasserwaffe in allen Phasen vom Abschuß
bis zum Erreichen des Meeresbodens.
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Die Unterwasserwaffe kann sowohl von einer Wurfanlage z.B. von Bord
eines Schiffes als auch aus der Luft durch Flugzeug oder Rakete verbracht werden.
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Bezugszeichenliste 1 Berstring 2 Das Unterwasserprojektil 3 Abschußvorrichtung
3.1 Sollbruch-Verbindungsring 3.2 Grundkörper der Abschußvorrichtung 3.3 Flunken
3.4 Flunken-Scharnier 3.5 Zündkapsel 3.6 Kolben 3.7 Bodenkappe 3.8 Vorstecker 3.9
Starke Feder 3.10 Schwächere Feder 3.11 Hemm-Masse 3.12 Treibladung 4 Sensoren
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