DE3403438A1 - Ballastkoerper - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ballastkörper nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1. Ein derartiger Ballastkörper findet insbesondere Anwendung in einem Streubombenbehälter und er dient der Erleichterung der Abgabe von in dem Behälter enthaltenen Tochtergeschossen, wenn dieser von einem Flugzeug oder einer Rakete abgeworfen wird.

Bei der Bekämpfung von Erdzielen mittels eines Flugzeuges hat sich die Verwendung einer Vielzahl von Tochtergeschossen gegenüber einer einzelnen Bombe als vorteilhaft herausgestellt. Ein solche Tochtergeschosse enthaltender Behälter wird üblicherweise als Streubombe bezeichnet.

Hierbei wird der längliche Behälter von einem Flugzeug getragen und ist ausklinkbar unter einem Flügel des Flugzeuges aufgehängt. Der Behälter besitzt ein geschlossenes vorderes Ende, welche Ende mit einem Zeitzünder oder einem Annäherungsfühler versehen werden kann,und er weist eine Heckanordnung mit umlegbaren und entfaltbaren Leitwerksflossen auf, um den Behälter bei seinem Abwurf anfänglich aerodynamisch entlang eines Weges parallel zu dem abwerfenden Flugzeug zu führen und danach einen Drall um die Längsachse zu bewirken.

Der Behälter dient der Aufnahme verschiedener Tochtergeschösse eines bestimmten Typs, die durch das offene hintere Ende des Behälters eingesetzt werden, worauf dieses hintere Ende durch eine Zwischenwand abgeschlossen wird, an der die Heckanordnung befestigt ist. Der Ort des Schwerkraftzentrums des beladenen Behälters variiert mit der Last und der Last-Verteilung. Wenn der Behälter abgeworfen wird, so ist seine Längsachse in der Bewegungsrichtung des Flugzeuges ausgerichtet und eine Veränderung des Schwerkraftzentrums in axialer Richtung beeinflußt die Bewegungsrichtung des Behälters in einer vertikalen Ebene nach seinem Abwurf. In

bestimmten Fällen kann hierdurch auch eine Aufwärtsbewegung des Behälters in Richtung des abwerfenden Flugzeuges unter widrigen Umständen erfolgen. Dementsprechend ist es üblich, innerhalb des Behälters zwischen dem geschlossenen vorderen Ende und der Last einen Ballastkörper anzuordnen dessen Gewicht auf die Gewichtsverteilung der Behälterlast abgestimmt ist, um das Schwerkraftzentrum des gesamten beladenen Behälters an einen bestimmten Ort entlang der Längsachse zu bringen.

Ferner sind solche Behälter explosiv in Teile durch Hohlladungen zerlegbar wobei sich diese Hohlladungen von dem Mittelpunkt des geschlossenen vorderen Endes zunächst nach außen und sodann den Behälter entlang nach hinten erstrecken.

Nachdem der Behälter von dem Flugzeug abgeworfen ist, werden die Hohlladungen durch einen Zeitzünder oder eine andere geeignete Einrichtung gezündet und der Behälter wird daraufhin in eine vorbestimmte Anzahl von Einzelteilen zerlegt, die sich voneinander weg bewegen und die eingeschlossene Tochtermunition für einenunbehinderten Fall freigeben. Diese Tochtermunition wird sodann aerodynamisch zerstreut oder auch möglicherweise an einzelnen Fallschirmen nach unten geführt.

Um den einzelnen Behälterteilen eine Trennung zu ermöglichen, wurde der Ballastkörper bislang in Form getrennter Sektorscheiben aus Schwermetall ausgeführt, die jeweils mit dem vorderen Ende des Behälters an Stellen zwischen den Hohlladungen verschraubt waren, so daß jeder Sektor an einem der Behälterteile nach der gegenseitigen Trennung verblieb.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß diese massiven Ballastsektorabschnitte die gegenseitigen Bewegungen der Behälterteile nach ihrer Trennung nachteilig beeinflussen und die Abgabe der Tochtermunition in den Luftstrom behindern.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Ballastkörper der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß er einerseits seine eigentliche Aufgabe, nämlich die Vorgabe eines Ballastes erfüllt und zum andern die Trennung der Behälterteile und die freie Streuung der Tochtergeschosse nicht behindert. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Ballastkörpers sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht der Ballastkörper aus einem einzigen einheitlichen Element, das in den Behälter in Nachbarschaft zu dem geschlossenen Ende eingepreßt ist. Das Element ist zerbrechlich, so daß es sich zerlegt, anstatt die explosive Trennung der Behälterteile zu behindern. Es hat das Bestreben, sich weiter unter der aerodynamischen Beanspruchung in eine beträchtliche Anzahl von kleinen Fragmenten zu zerlegen, die einzeln betrachtet eine unzureichende Größe aufweisen und die Streuung der Tochtermunition nicht behindern. Das Element besteht aus geschäumtem Kunststoff mit einer hinreichenden Anzahl von schweren Partikeln, wie beispielsweise Bleischrot, um die geforderte Gegengewichtsmasse vorzugeben. Der Kunststoff besitzt eine hinreichende Druckfestigkeit, aber nur eine geringe Zugfestigkeit, wodurch das Aufspalten und die Zerlegung erleichtert wird.

Anhand eines in den Figuren der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sei im folgenden die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig.1 einen von einem Flugzeug abwerfbaren Behälter; .

Fig.2 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht des Behälters;

Fig. 3 einen teilweise Längsschnitt durch den beladenen Behälter gemäß Figur 2;

Fig.4 und 5 eine Vorderansicht und eine seitliche Ansicht des erfindungsgemäßen Ballastkörpers; und

Fig.6 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie 6-6 in Figur 4

Gemäß Figur 1 wird ein Behälter 11 von einem Flugzeug 10 abgeworfen, wobei der Behälter der Verteilung von Tochtergeschossen dient. Der Behälter 11 besitzt ein geschlossenes vorderes Ende 12 und eine Heckanordnung 13, die über Befestig ungsmittel 14 an dem Behälter angeordnet ist (Fig.3).

Die Heckanordnung 13 umfaßt mehrere einziehbare und ausschwenkbare hintere Leitwerksflossen 15, die der aerodynamischen Führung des Behälters dienen, so daß er anfänglich seine Längsachse parallel zur Abwurfrichtung nach dem Abwerfen beibehält. Damit dies geschieht, muß sich das Zentrum der Schwerkraft des beladenen Behälters an einem bestimmten Ort längs der Behälterachse befinden.

Der vordere Teil eines Behälters 11 ist in Figur 2 näher dargestellt, wobei ersichtlich ist, daß der Behälter aus einem Metallzylinder 21 besteht, der sich von einem geschlossenen vorderen Ende 12 nach hinten erstreckt. Das vordere Ende 12 trägt einen Fühler 18, der einen geeigneten Zeitgeber bzw. eine Zündeinrichtung 19 (Fig.3) umgibt. Der Metallzylinder 21 ist aufgebrochen, um zu zeigen, daß sich ein länglicher Verstärkungsrücken 23 entlang eines zentralen Teiles des Zylinders erstreckt, an welchem Befestigungsmittel 23 (Fig.3) angreifen, mit Hilfe derer das Flugzeug den Behälter trägt.

Figur 2 zeigt ferner mehrere sich längs des Behälters er-

streckende Hohlladungen 24,25 und 26, wobei diese von einem zentralen Zündabschnitt 27 ausqehen und sich über die Innenfläche des geschlossenen Endes 12 erstrecken, um diese Fläche in Abschnitte 16,17 und 18 zu unterteilen. Die Hohlladungen erstrecken sich sodann entlang der Innenfläche des Metallzylinders 21 nach hinten. Bei der Zündung wirken diese Ladungen nach außen und unterteilen den Behälter in mehrere vollständig getrennte Teile, wobei ein Teil mit dem Verstärkungsrücken 22 und ein anderer Teil mit dem Sensor 18' verbunden ist. Ferner wird auf diese Weise die Leitwerksanordnung und eire hintere Trennscheibe 29 (Fig.3) abgetrennt.

Figur 3 zeigt schematisch einen beladenen Behälter. Der Behälter dient der Abgabe einer Anzahl unterschiedlicher vorbestimmter Lasten, die über geeignete Unterlegscheiben miteinander verbunden sein können, wobei diese von hinten in den Behälter eingesetzt werden. Die Kontur der Ladung ist dergestalt, daß der Verstärkungsrücken 22 nicht hinderlich im Wege ist. Die Beladung ist in Figur 3 durch die Bezugsziffer 28 angedeutet und sie wird in dem Behälter durch die hintere Trennwand 29 und zugeordnete Befestigungsmittel 29a gesichert. Der Ort des Zentrums der Schwerkraft des beladenen Metallzylinders entlang seiner Achse variiert offensichtlieh mit der Ausgestaltung der Last.

Damit das Schwerkraftzentrum des beladenen Metallzylinders sich an einervorbestimmtenStelle entlang der Achse befindet, ist ein Ballastkörper 30 vorgesehen, der in den Zylinder vor der Last eingesetzt wird. Die Masse bzw. das Gewicht des Ballastes für jede Beladung wird in Übereinstimmung mit der bekannten Gewichtsverteilung der Last gewählt. Der Ballastkörper 30 wird im Pressitz in das geschlossene Ende12 des Behälters eingesetzt und kann gewünschtenfalls zusätzlieh durch einen Kleber 31 gesichert werden.

Die Ausgestaltung des Ballastkörpers 30 ist den Figuren 4 und 5 entnehmbar. Er besteht im wesentlichen aus einer kreisförmigen Scheibe mit einem gebogenen Rand 32, damit diese in das innere Ende 12 hineinpaßt. Er weist ferner eine zentrale Vertiefung 33 auf, die der Aufnahme des zentralen Zündteiles 27 dient. Radiale Nuten 34, 35 und 36 dienen der Aufnahme der Hohlladungen 24, 25 und 26. Ein Teil 37 ist vom Umfang der Scheibe weggeschnitten, um eine Behinderung durch den Verstärkungsrücken 22 beim Einsatz der Scheibe in den Metallzylinder zu vermeiden. Ferner ist der Ballastkörper 30 an verschiedenen Stellen 40, 41, 42, 43, 44 und 45 tief eingeschnitten, um das Aufbrechen zu erleichtern.

Gemäß Figur 6 besteht der Ballastkörper 30 aus Kunststoffschaum 50, welchem eine Anzahl von Partikeln 51 mit hoher Dichte, wie beispielsweise Bleischrot/ beigemischt sind. Das Schrot macht einen Hauptteil der Gesamtmasse des Ballastkörpers aus und die Dicke der Scheibe wird durch das Massenverhältnis zwischen Schrot und Kunststoff vorgegeben, wobei diese Dicke ebenfalls durch Abmessungen der speziell verwendeten Last beeinflußt wird. Für jede verschiedene vorgegebene Last ist ein unterschiedlicher Ballastkörper vorzusehen.

Der Kunststoffschaum,aus dem der Ballastkörper 30 besteht, weist die Eigenschaften einer guten Druckfestigkeit aber einer geringen Zugfestigkeit auf. Ein verwendbarer Kunststoff ist beispielsweise durch Polyurethan gegeben.

Aus vorstehend beschriebenem Aufbau ergibt sich folgende Wirkungsweise:Wenn eine Last für den Behälter vorbereitet wird, so wird ein für diese Last geeigneter Ballastkörper ausgewählt. Der Ballastkörperwird in den Behälter einge-

— erführt, bis er auf der Innenseite des geschlossenen Endes anstößt und gewünschtenfalls kann ein Kleber benutzt werden, um den Pressitz des Ballastkörpers in dem Behälter noch leicht zu verbessern. Die Last wird sodann in den Behälter eingeführt und dieser wird durch die hintere Trennscheibe abgeschlossen, an welchem die Heckflossenanordnung 13 befestigt wird. Der Behälter ist nunmehr bereit, an einem Flugzeug mittels der Befestigungsmittel 23 aufgehängt zu werden.

Wenn das Flugzeug die gewünschte Höhe und den gewünschten Ort erreicht hat, so wird der Behälter abgeworfen. Dieser fällt anfänglich mit seiner Achse in Bewegungsrichtung des Flugzeuges, wobei ein geeigneter Ballastkörper 30 und die Leitflossen 15 dies sicherstellen. Wenn die Luftreibung die Bewegungsgeschwindigkeit des Behälters vermindert und die Schwerkraft die Abwärtsgeschwindigkeit erhöht, so neigt der Behälter seine Nase während des Fluges nach unten. Nach einem geeigneten Intervall werden die Leitflossen gemeinsam durch den Zünder 19 etwas schräg gestellt, um einen Drall des Behälters um seine Längsachse zu erzeugen und die Verteilung der Ladung zu erleichtern.

Als nächstes werden die Hohlladungen gezündet, wodurch der Behälter in drei verschiedene Längsteile zerlegt wird, welche sich voneinander wegbewegen, so daß die Ladung freigegeben wird. Der Sensor 18' verbleibt an einem Teil des Behälters, die Rückenverstärkung 22 verbleibt an einem anderen Teil und die Trennscheibe und die Heckflossenanordnung 13 verbleibt an einem weiteren Teil des aufgetrennten Behälters. Es hat sich gezeigt, daß sich der Ballastkörper 30 leicht auftrennt, wobei dies nicht nur entlang der vorgesehenen Einschnitte, sondern auch dazwischen geschieht. Es erfolgt eine Zerlegung in eine beträchtliche Anzahl von unregelmäßgen Teilstücken, die sich im wesentlichen nach außen bewegen. Diese Teilstücke sind jeweils für sich nicht sehr massiv, so daß bei einem Zusammentreffen eines Lastelementes und eines

Ballast-Bruchstückes keine nachteilige Einwirkung erzielt wird. Die Lastelemente werden durch die Hohlladungen nicht beschädigt und sie werden zentrifugal· und aerodynamisch zerstreut, um die beabsichtigte Funktion zu erzielen, wobei die getrennt herabfallenden Behälterteile und Ballast-Bruchstücke den Streuvorgang nicht behindern und beeinflussen.

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Claims (10)

1. HONEYWELL INC. I.Februar 1984

   Honeywell Plaza A2109944 DE

   Minneapolis, Minn., USA Hz/umw

   Ballastkörper
   Patentansprüche:

   * 1 .JBallastkörper, insbesondere für den Ein.satz in einem Streubombenbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Kunststoff mit eingebet teten Partikeln (51) hoher Dichte besteht.
2. 2. Ballastkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel hoher Dichte den Hauptgewichtsanteil des Körpers (30) ausmachen.
3. 3. Ballastkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoff Polymerschaum (50) mit hoher Druck- und geringer Zugfestigkeit verwendet wird.
4. 4. Ballastkörper nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Verwendung von Polyurethanschaum.
5. 5. Ballastkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel aus Bleischrot bestehen.
6. 6. Ballastkörper nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß der Körper aus einer Platte (30) mit Sollbruchstellen (40-45) besteht, um die Zerlegung unter Zugbeanspruchung zu erleichtern.
7. 7. Ballastkörper nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (30) zwischen dem geschlossenen vorderen Ende des Behälters (11) und einer Last (28) angeordnet ist.
8. 8. Ballastkorper nach Andpruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (30) im Preß sitz in dem Behälter(11) angeordnet ist.
9. 9. Ballastkorper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (30) mit dem vorderen Ende des Behälters (11) verklebt ist.
10. 10. Ballastkorper nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch flexible, sich längs erstreckende Hohlladungen (24-26), die sich von einem Zünder (19) am vorderen Ende des Behälters (11) entlang der Sollbruchstellen (41 ,43,45 )und der Behälterinnenwand nach hinten erstrecken, um bei ihrer Zündung den Behälter und die Platte zu zerlegen.