DE3443534C1

DE3443534C1 - Device for magnetically inputting detonation information into a projectile

Info

Publication number: DE3443534C1
Application number: DE3443534A
Authority: DE
Inventors: Rainer Siebert; Erich J Niebler
Original assignee: Diehl GmbH and Co
Current assignee: Diehl Stiftung and Co KG
Priority date: 1984-03-17
Filing date: 1984-11-29
Publication date: 1995-03-02
Anticipated expiration: 2004-11-30

Abstract

A device for magnetically inputting detonation information into a projectile (11) which can be fired from a weapon barrel (13) is intended to be designed for the purpose of being able to set a detonation delay circuit (34) on the basis of the actual muzzle velocity (vo) from the muzzle of the weapon barrel (12) without any design changes or equipment supplements being required for this purpose in or on the conventional weapon barrel (13). To this end, magnetic sensors (16) having coils (20) and permanent magnets (21) assigned to them are arranged close to the projectile wall (17) and offset with respect to one another in the direction of the projectile longitudinal axis (14), but such that they are not covered by ferromagnetic parts, by means of which magnetic sensors (16) the attenuation of the magnetic field (22), which passes through the coils and is closed via the ferromagnetic material of the weapon barrel (13) when in each case one magnetic sensor (16) emerges from the muzzle of the weapon barrel (12), is detected and is converted into successive exit signals (24) for a speed measurement circuit (25). This results in the detonation delay time of the projectile (11) being matched exactly to its ballistic trajectory data on the basis of the actual firing speed or muzzle velocity (vo) of the respective projectile (11). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des An spruches 1.The invention relates to a device according to the preamble of the saying 1.

Eine solche Einrichtung ist aus der DE-AS 26 05 374 bekannt. Dort geht es darum, dem Geschoß während seines Abschusses aus dem Waffenrohr eine nach Maßgabe der taktischen Gegebenheiten extern er mittelte Zündverzögerungszeit einzugeben. Dafür ist das Geschoß mit einer induktiven Empfangseinrichtung ausgestattet, während das Waffen rohr mit einer induktiven Gebereinrichtung auszustatten ist. Das be dingt allerdings konstruktive Eingriffe in die Ausbildung des Waffen rohres, die grundsätzlich nachteilig für die Standfestigkeit des Waffenrohres und das ballistische Verhalten des daraus abgefeuerten Geschosses sind; und auch deshalb schon in der Praxis kaum realisierbar sind, weil sie kostspielige Eingriffe in die Abschußrohre vorhandener Waffensysteme benötigen, um derart ausgestattete Geschosse daraus ab feuern zu können. Andererseits ist es praktisch nicht möglich, an der Waffenrohr-Mündung einen induktiven Geber anzuordnen, da dieser aufgrund der sehr hohen Drücke und Geschoß-Geschwindigkeiten im Bereiche der Waffenrohr-Mündung unweigerlich nach kurzer Zeit zerstört sein würde. Nachteilig an der vorbekannten Einrichtung ist darüberhinaus der grund sätzliche Mangel, daß für die Eingabe der extern, bspw. nach Maßgabe der Zielentfernung, ermittelten Zündverzögerungsinformation für taktisch optimalen Einsatz bspw. eines splitterbildenden Geschosses, das in de finiertem Abstand vom aufgefaßten Ziel explodieren soll, zwangsläufig von der Annahme ausgegangen werden muß, daß die tatsächliche Austritts geschwindigkeit des aus dem Waffenrohr abgefeuerten Geschosses und da mit dessen ballistischen Bahnwerte vorbekannt sind. Es hat sich aber ge zeigt, daß die tatsächliche Abschußgeschwindigkeit des Geschosses auf grund verschiedenster Einflußgrößen so stark schwankt, daß die (aufgrund der Annahme vorgegebener Abschußgeschwindigkeit) eingegebenen Zündver zögerungsinformationen hinsichtlich des Abstandes zum Zielobjekt nicht zu optimalem, da stark streuendem, Zündzeitpunkt führen.Such a device is known from DE-AS 26 05 374. There it is about the projectile during its launch from the Gun barrel an externally according to the tactical conditions Enter the average ignition delay time. For that the floor is with an inductive receiving device while the weapons pipe is to be equipped with an inductive transmitter device. That be However, constructive interventions in the training of weapons are necessary tube, which is fundamentally disadvantageous for the stability of the Gun barrel and the ballistic behavior of the fired from it Are bullets; and therefore hardly feasible in practice are more expensive because they involve tampering with the launch tubes Weapon systems need to get bullets so equipped from it to be able to fire. On the other hand, it is practically not possible at the Gun barrel muzzle to arrange an inductive transmitter because of this the very high pressures and floor speeds in the range of Gun barrel muzzle would inevitably be destroyed after a short time. Another disadvantage of the known device is the reason additional lack that for the input of the external, for example the target distance, determined ignition delay information for tactical optimal use, for example, of a splinter-forming projectile that is in de defined distance from the conceived target, inevitably the assumption must be made that the actual exit speed of the projectile fired from the weapon barrel and there with its ballistic trajectory values are already known. But it has happened shows that the actual launch speed of the projectile is on due to various influencing variables fluctuates so strongly that the (due to the assumption of predetermined firing speed) entered Zündver no delay information regarding the distance to the target object lead to optimal, since strongly scattering, ignition timing.

In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zu grunde, eine Einrichtung gattungsgemäßer Art zu schaffen, bei der die tatsächliche Abgangsgeschwindigkeit aus dem Waffenrohr, ohne Eingriffs erfordernisse in seine Konstruktion an Bord des Geschosses für die Vorgabe einer optimierten Zündverzögerungszeit und damit eines opti malen taktischen Einsatzes des Geschosses berücksichtigt wird.In recognition of these circumstances, the object of the invention reasons to create a device of the generic type, in which the actual exit speed from the weapon barrel, without intervention requirements in its construction on board the floor for the Specification of an optimized ignition delay time and thus an opti paint tactical use of the projectile is taken into account.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung gattungsgemäßer Art im wesent lichen dadurch gelöst, daß sie auch die Kennzeichnungsmerkmale des Anspruches 1 aufweist.This task is essentially in a device of the generic type Lichen solved by the fact that they also the characteristics of the Claim 1 has.

Nach dieser Lösung wird an (wenigstens) zwei in Richtung der Geschoß längsachse gegeneinander versetzt im Geschoß angeordneten Magnetsen soren deren Austrittszeitpunkt aus der Waffenrohr-Mündung und damit, aufgrund des konstruktiv vorgegebenen gegenseitigen Abstandes, aus der Austritts-Zeitspanne der Sensoren die tatsächliche Austrittsgeschwin digkeit des Geschosses dadurch ermittelt, daß bei Austritt aus dem Waffenrohr die Kreise von, über das ferromagnetische Material des Waffenrohres geschlossenen, magnetischen Feldern eine deutliche Schwächung erfahren.After this solution there will be (at least) two towards the floor Magnets arranged longitudinally offset from one another in the projectile sensors their time of exit from the weapon barrel muzzle and thus, due to the constructive predetermined mutual distance from which Exit time span of the sensors the actual exit speed of the floor determined by the fact that when leaving the Gun barrel the circles of, over the ferromagnetic material of the Gun barrel closed magnetic fields a significant weakening Experienced.

Zum Aufbau eines vom Störhintergrund deutlich abgesetzten magnetischen Feldes ist es zweckmäßig, bei den Magnetsensoren wenigstens einen Perma nentmagneten für den Aufbau eines kräftigen magnetischen Feldes über das Waffenrohr vorzusehen, der ein magnetfeld-empfindliches Element bzw. ein auf Feldänderungen ansprechendes Element (wie eine Spule) durch setzt. Dieses Element (bspw. also die Spule oder ein Hall-Sensor) kann quer zur Geschoß-Längsachse oder parallel zu ihr in das Geschoß eingebaut sein; wobei im zweitgenannten Falle vorzugsweise wenigstens eine hohlzylindrische Ringspule in das Geschoß nahe seiner Wandungs-Mantelfläche koaxial eingebaut ist. Für eine Impulspolaritätsauswertung hinsichtlich des Zeitpunktes des Aus trittes des zweiten Magnetsensors, gegenüber demjenigen des ersten versetzt, können den Magnetsensoren z. B. Permanentmagnete mit gegensinniger Magnetisie rung zugeordnet sein; oder aber die Magnetsensoren (bspw. deren Induktionsspulen) können gegensinnig in Serie geschaltet sein, um auf einer Ausgangsleitung nacheinander Impulse unterschiedlicher Polarität zu liefern.To build a magnetic that is clearly separated from the background noise Field, it is expedient for the magnetic sensors to have at least one perma Magnets for building up a strong magnetic field to provide the gun barrel, which is a magnetic field sensitive element or an element that responds to field changes (such as a coil) puts. This element (e.g. the coil or a Hall sensor) can cross be installed in the floor to the longitudinal axis of the floor or parallel to it; in the second case preferably at least one hollow cylindrical one Ring coil installed coaxially in the floor near its wall surface is. For a pulse polarity evaluation with regard to the time of the out occurs of the second magnetic sensor, offset from that of the first, can the magnetic sensors z. B. Permanent magnets with opposite magnetisie be assigned; or the magnetic sensors (e.g. their Induction coils) can be connected in series in opposite directions in order to an output line successively pulses of different polarity to deliver.

Zusätzliche Alternativen und Weiterbildungen sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus nachstehender Beschreibung von in der Zeichnung, unter Beschränkung auf das Wesentliche, stark vereinfacht und nicht maßstabsgerecht darge stellten bevorzugten Ausführungsbeispielen zur erfindungsgemäßen Lösung.Additional alternatives and further training as well as further features and Advantages of the invention result from the dependent claims and from description below in the drawing, limited to the essentials, greatly simplified and not to scale presented preferred embodiments of the solution according to the invention.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 ein die Mündung des Waffenrohres verlassendes Geschoß mit Magnetsensoren in Form von zwei axial gegeneinander versetzt koaxial in das Geschoß eingebauten Ringspulen mit je einem zugeordneten Permanentmagneten; Figure 1 a projectile leaving the muzzle of the weapon barrel with magnetic sensors in the form of two axially offset coaxially installed ring coils in the projectile, each with an associated permanent magnet.

Fig. 2 entsprechend Fig. 1 ein Geschoß mit einem zwischen zwei Spulen angeordneten Permanent magneten; Fig. 2 corresponding to Figure 1 a projectile with a permanent magnet arranged between two coils.

Fig. 3 entsprechend Fig. 1/ Fig. 2 ein Geschoß mit quer zu seiner Längsachse eingebauten Spulen und einem dazwischen angeordneten Permanentmagneten; Fig. 3 corresponding to Figure 1 / Figure 2 shows a projectile with its longitudinal axis transverse to built-in coil and a permanent magnet disposed therebetween..;

Fig. 4 entsprechend Fig. 3 ein Geschoß mit Zuordnung je eines Magneten zu jeder Spule; Fig. 4 corresponding to Figure 3 a projectile with assignment of a magnet to each coil.

Fig. 5 im abgebrochenen Längsschnitt entgegen Fig. 1 bis Fig. 3 kein Vollkaliber-Geschoß, sondern eine be vorzugte Realisierung eines Magnetsensors bei einem Unterkaliber-Geschoß mit Treibspiegel und Fig. 5 in broken longitudinal section contrary to Fig. 1 to Fig. 3 no full-caliber floor, but a preferred implementation of a magnetic sensor in a sub-caliber floor with sabot and

Fig. 6 in vereinfachter Blockschaltbild-Darstellung die An steuerung eines Zählers nach Maßgabe der Austrittsgeschwindig keit eines Geschosses nach Fig. 1 bis Fig. 5 aus der Mündung des Waffenrohres. Fig. 6 in a simplified block diagram representation to the control of a counter in accordance with the exit speed of a projectile according to Fig. 1 to Fig. 5 from the mouth of the gun barrel.

Um an Bord eines Geschosses 11 die Austrittsgeschwindigkeit v_o aus der Mündung 12 eines Waffenrohres 13, aus dem das Geschoß 11 abgefeuert wird, ermitteln zu können, ist das Geschoß 11 mit wenigstens zwei in Richtung der Geschoß-Längsachse 14 gegeneinander versetzt nahe der Ge schoß-Mantelfläche 15 angeordneten Magnetsensoren 16.1 und 16.2 ausge stattet. Eine aus ferromagnetischem Material bestehende Wandung 17, eines z. B. Vollkaliber-Geschosses 11, ist dort, bspw. durch einen Einstich 18 in die Wandungs-Mantelfläche 15, unterbrochen, wo der Magnetsensor 16 eingebaut und bspw. in eine Füllung 19 aus nicht-magnetisierbarem Material, z. B. Kunststoff, eingegossen oder sonstwie eingefaßt ist.To on board a projectile 11, the exit velocity v _o of the mouth 12 of a gun barrel 13, from which the projectile is fired 11, to determine the projectile 11 with at least two in the direction of the projectile's longitudinal axis 14 is offset from each other near the Ge shot -Mantle surface 15 arranged magnetic sensors 16.1 and 16.2 equipped. A wall 17 made of ferromagnetic material, a z. B. full-caliber projectile 11 is interrupted there, for example by a puncture 18 in the wall surface 15 , where the magnetic sensor 16 is installed and, for example, in a filling 19 made of non-magnetizable material, for. B. plastic, poured or otherwise edged.

Bei den Magnetsensoren 16 kann es sich im wesentlichen um Zylinder- oder Ringspulen 20 handeln, die nahe der Geschoß-Mantelfläche 15 achsparallel (Fig. 1, Fig. 2 oder Fig. 5), oder quer zur Geschoß-Längsachse 14 (Fig. 3 und Fig. 4) angeordnet sind; wobei im Falle achsparalleler Orientierung der Spulen 20 im Geschoß 11 eine mit der Geschoß-Längsachse 14 koaxiale Anordnung (gemäß Fig. 1, Fig. 2 oder Fig. 5) aufgrund der achssymmetri schen Massenverteilung günstigste flugdynamische Eigenschaften des Ge schosses 11 und aufgrund der hohlzylindrischen Struktur günstigste festig keitsmechanische Eigenschaften für die Struktur des Geschosses 11 insge samt erbringt. Falls die Spulen 20 exzentrisch zur Geschoß-Längsachse 14 eingebaut sind, weil sie im Falle achsparalleler Orientierung eine wesentlich kleinere Querschnittsfläche als das Geschoß 11 aufweisen, bzw. weil eine quer zur Geschoß-Längsachse 14 ausgerichtete Einbau-Orientie rung (entsprechend Fig. 3 oder Fig. 4) gewählt ist, sind zweckmäßiger weise gegenüberliegend, also achssymmetrisch, entsprechende Zuschlag gewichte oder Gewichtsreduzierungen vorgesehen (in der Zeichnung nicht berücksichtigt), um im Ergebnis wieder axialsymmetrische kinetische Ge samtgegebenheiten beim Geschoß 11 zu erzielen.The magnetic sensors 16 can essentially be cylindrical or ring coils 20 which are axially parallel near the projectile jacket surface 15 ( FIG. 1, FIG. 2 or FIG. 5), or transversely to the longitudinal axis 14 of the projectile ( FIG. 3 and Fig. 4) are arranged; being in the case of axially parallel orientation of the coils 20 in the projectile 11, a coaxial arrangement with the projectile longitudinal axis 14 (according to FIG. 1, FIG. 2 or FIG. 5) due to the axially symmetrical mass distribution, the most favorable flight dynamic properties of the projectile 11 and due to the hollow cylindrical Overall structure provides the most favorable mechanical strength properties for the structure of floor 11 . If the coils 20 are installed eccentrically to the longitudinal axis 14 of the projectile, because they have a substantially smaller cross-sectional area than the projectile 11 in the case of axially parallel orientation, or because an orientation oriented transversely to the longitudinal axis 14 of the projectile (according to FIG. 3 or Fig. 4) is selected, expediently opposite, that is to say axially symmetrical, corresponding additional weights or weight reductions are provided (not taken into account in the drawing) in order to again achieve axially symmetrical kinetic overall conditions in the projectile 11 .

Dieses gilt insbesondere auch in Hinblick auf die exzentrische Anordnung von Permanentmagneten 21, deren Einbau axialsymmetrisch vorgesehen sein kann, grundsätzlich aber (wie in der Zeichnung vorgesehen) an einer Stelle der wirksamen Geschoß-Peripherie ausreicht.This applies in particular also with regard to the eccentric arrangement of permanent magnets 21 , the installation of which can be provided axially symmetrically, but in principle (as provided in the drawing) at one point of the effective projectile periphery is sufficient.

Jeder der bei einem Magnetsensor 16 vorgesehenen Permanentmagnete 21 dient dem Aufbau eines magnetischen Feldes 22 durch die Längsachse des Magnet sensors 16, bspw. einer Spule 20, und durch den benachbarten Bereich der aus ferromagnetischem Material bestehenden Wandung des Waffenrohres 13, insoweit der Magnetsensor 16 die Waffenrohrmündung 12 noch nicht verlassen hat. Ausbildung und Anordnung des Permanentmagneten 21 sind grundsätzlich beliebig. Am zweckmäßigsten ist jedoch, wie in der Zeichnung berücksich tigt, seine Ausbildung als Stabmagnet, der sich beim Einbau in Vollkali ber-Geschosse 11 aus dem Bereiche der unterbrochenen Geschoß-Mantel fläche 15 radial zum Innern des Geschosses 11 hin, und dabei in der Pro jektion auf den benachbarten Teil des Magnetsensors 16 dessen Spule 10 jedenfalls teilweise überdeckend, erstreckt. Solange der Magnetsensor 16 noch innerhalb des Waffenrohres 13 gelegen ist, schließt sich ein kräf tiges magnetisches Feld 22 des Permanentmagneten 21 über den schmalen Luftspalt 23 zur Innenwandung des Waffenrohres 13 sowie über die große ferromagnetische Masse des benachbarten Teiles des Waffenrohres 13 und über ferromagnetische Materialien innerhalb des Geschosses 11; gemäß Fig. 1, Fig. 2 oder Fig. 5 achsparallel zur Geschoß-Längsachse 14 oder gemäß Fig. 3 bzw., Fig. 4 quer zu dieser zumindest mit wesentlichen Feld komponenten die Hauptempfindlichkeitsachse des Magnetsensors 26 durch tretend. Grundsätzlich kann auf den Permanentmagneten 21 auch verzichtet werden, wenn das ferromagnetische Material des Waffenrohres 13 hinreichen de magnetische Remanenz zum Aufbau eines ausreichend starken magnetischen Feldes 22 aufweist; im Interesse eindeutiger, störunanfälliger Signal ermittlung, z. B. auf der Basis eines Polaritätswechsels, beim Austritt des Magnetsensors 16 aus der Waffenrohrmündung 12 ist aber der in der Zeichnung berücksichtigte Einbau wenigstens eines Permanentmagneten 21 zu bevorzugen.Each of the permanent magnets 21 provided in a magnetic sensor 16 is used to build up a magnetic field 22 through the longitudinal axis of the magnetic sensor 16 , for example a coil 20 , and through the adjacent area of the wall of the weapon barrel 13 made of ferromagnetic material, in so far as the magnetic sensor 16 is Gun barrel muzzle 12 has not yet left. The design and arrangement of the permanent magnet 21 are basically arbitrary. Most expedient, however, as is taken into account in the drawing, its training as a bar magnet, which when installed in Vollkali ber storeys 11 from the area of the interrupted projectile-jacket surface 15 radially towards the inside of the storey 11 , and thereby in the Pro Injection onto the adjacent part of the magnetic sensor 16 whose coil 10 in any case partially overlaps. As long as the magnetic sensor 16 is still located within the gun barrel 13 , a strong magnetic field 22 of the permanent magnet 21 closes via the narrow air gap 23 to the inner wall of the gun barrel 13 and the large ferromagnetic mass of the adjacent part of the gun barrel 13 and via ferromagnetic materials within of floor 11 ; according to Fig. 1, Fig. 2 or Fig. 5 axially parallel to the projectile's longitudinal axis 14, or as shown in FIG. 3 or FIG. 4 transverse to said at least substantially with the field components main sensitivity axis of the magnetic sensor 26 by stepping. In principle, the permanent magnet 21 can also be dispensed with if the ferromagnetic material of the weapon barrel 13 has sufficient magnetic remanence to build up a sufficiently strong magnetic field 22 ; in the interest of clear, interference-prone signal detection, e.g. B. on the basis of a polarity change, but when the magnetic sensor 16 emerges from the weapon barrel muzzle 12 , the installation of at least one permanent magnet 21 taken into account in the drawing is preferred.

Bei der häufig als Unterkaliber-Geschoß 11 ausgelegten Munition wird, wie in Fig. 5 skizziert, der Kaliber-Unterschied zwischen dem Kern geschoß 11 und der Innenwandung des Waffenrohres 13 durch einen bei Aus tritt aus der Rohr-Mündung 12 sich ablösenden Treibspiegel 36 überbrückt, der üblicherweise aus nicht-ferromagnetischem Material, wie insbesondere Aluminium, besteht. Im Interesse eines möglichst kräftigen magnetischen Feldes 22 durch geringe wirksame Luftspalte 23 vom Geschoß 11 zum Waffen rohr 13 kann vorgesehen sein, die Magnetsensoren 16 nun nicht in der Wandung 17 des Kern-Geschosses 11 anzuordnen, sondern an der - der Führung im Waffenrohr 13 dienenden - äußeren Peripherie des Treib spiegels 36. Das bedingt allerdings die Ausbildung elektrischer An schlüsse über die Fügestelle zwischen dem Treibspiegel 36 und dem Kern- Geschoß 11, in der die Meßschaltung 25 zur Vorgabe der auf die tatsäch liche Austrittsgeschwindigkeit v_o optimierten Zündverzögerung ausge bildet ist. Vorteilhafter ist deshalb, wie in Fig. 5 berücksichtigt, nur den bzw. die Permanentmagneten 21 im Treibspiegel 36, dagegen die Magnetsensoren 16 im übrigen (bspw. deren Spulen 20) wieder in bzw. dicht hinter der Mantelfläche 15 des Kern-Geschosses 11 und damit fest verdrahtet zur Meßschaltung 25 einzubauen. Zweckmäßigerweise erstreckt der Permanentmagnet 21 sich - wie dargestellt - als Stabmagnet radial über die gesamte vom Treibspiegel 36 überbrückte Kaliber-Differenz, so daß das magnetische Feld 22 diese Distanz nur einmal (und im übrigen den Luftspalt 23 zwischen Treibspiegel 36 und Waffenrohr 13) zu über brücken braucht.In the ammunition, which is often designed as a sub-caliber projectile 11 , as outlined in FIG. 5, the caliber difference between the core projectile 11 and the inner wall of the weapon barrel 13 is bridged by a sabot 36 that emerges from the pipe muzzle 12 , which usually consists of non-ferromagnetic material, such as aluminum in particular. In the interest of the strongest possible magnetic field 22 through small effective air gaps 23 from the projectile 11 to the weapon barrel 13, it can be provided that the magnetic sensors 16 are now not arranged in the wall 17 of the core projectile 11 , but on the - serving in the gun barrel 13 - Outer periphery of the sabot 36 . However, this requires the formation of electrical connections to the joint between the sabot 36 and the core storey 11 , in which the measuring circuit 25 is formed to specify the ignition delay v _o optimized ignition delay out. It is therefore more advantageous, as taken into account in FIG. 5, only the permanent magnet or magnets 21 in the sabot 36 , in contrast the magnetic sensors 16 in the rest (for example their coils 20 ) again in or immediately behind the lateral surface 15 of the core storey 11 and so that it is hard-wired to the measuring circuit 25 . Expediently, the permanent magnet 21 extends - as shown - as a bar magnet radially over the entire caliber difference bridged by the sabot 36 , so that the magnetic field 22 covers this distance only once (and in addition the air gap 23 between sabot 36 and weapon barrel 13 ) bridge needs.

Bei den Magnetsensoren 16 kann es sich, abgesehen von (sofern vorhanden) dem oder den Permanentmagneten 21, wie in der Zeichnung skizziert um Spulen 21 handeln;
aber auch bspw. um passive oder aktive Halbleiter-Magnetfelddetektoren, wie Feldplatten, Magnetdioden oder Hallsonden.The magnetic sensors 16 , apart from (if present) the permanent magnet or magnets 21 , can be coils 21 as outlined in the drawing;
but also, for example, passive or active semiconductor magnetic field detectors, such as field plates, magnetic diodes or Hall probes.

Entscheidend ist, daß ein Magnetsensor 16 ein von einem stationären Feld 22 oder ein von der zeitlichen Änderung dieses Feldes 22 abhängi ges Austrittssignal 24 an eine Meßschaltung 25 zur Ermittlung der Ab schußgeschwindigkeit v_o liefert, wenn das (infolge Rückschlusses über das Waffenrohr 13) zunächst starke magnetische Feld 22 bei Austritt aus der Waffenrohrmündung 12 wegen danach nur noch über den Luftweg vorhan denen Rückschlusses plötzlich deutlich geschwächt wird; und zwar deut licher, als aufgrund der funktionsbedingten Schwankungen der radialen Breite des Luftspaltes 23. Im Falle der Fig. 1 und der Fig. 4 ist dafür jeder der Spulen 20 ein Permanentmagnet 21 relativ dicht benachbart zu geordnet; während in den Beispielsfällen der Fig. 2, der Fig. 3 und der Fig. 5 für die Gewinnung von Austrittssignalen 24 die magnetischen Fel der 22 ausgewertet werden, die sich von einem einzigen Permanentmagne ten 21 ausgehend über beiderseits benachbarte Spulen 20 schließen, die in und gegen der Richtung der Austrittsgeschwindigkeit v_o, gegenüber dem Ort der Anordnung des Permanentmagneten 21 im Geschoß 11 versetzt, ein gebaut sind. In Umkehr dieser Wirkungsmechanismen kann entgegen der zeich nerischen Darstellung auch vorgesehen sein, eine einzige Spule und zwei in Richtung der Geschoß-Längsachse 14 gegeneinander versetzt angeordnete Permanentmagnete vorzusehen, die gegensinnig gepolt sind und somit die Spule mit gegensinnig orientierten Magnetfeldern durchsetzen, solange nicht wenigstens eines der Felder 22 aufgrund nicht mehr gegebenen Rück schlusses über das Waffenrohr 13 stark geschwächt ist.It is crucial that a magnetic sensor 16 delivers a exit signal 24 , dependent on a stationary field 22 or a change in the time of this field 22, to a measuring circuit 25 for determining the firing speed v _o , if that (due to conclusions about the weapon barrel 13 ) initially strong magnetic field 22 when it emerges from the weapon barrel muzzle 12 because then only by air, which inference is suddenly significantly weakened; namely more clearly than due to the function-related fluctuations in the radial width of the air gap 23 . In the case of FIG. 1 and FIG. 4, each of the coils 20 has a permanent magnet 21 arranged relatively closely adjacent to it; while in the example cases of FIG. 2, FIG. 3 and FIG. 5 the magnetic fields of FIG. 22 are evaluated for the extraction of exit signals 24, which closes from a single permanent magnet 21 starting from coils 20 that are adjacent on both sides and which in and against the direction of the exit velocity v _o , compared to the location of the arrangement of the permanent magnet 21 in the floor 11 , a built. In reverse of these mechanisms of action, it can also be provided, contrary to the drawing, to provide a single coil and two permanent magnets which are offset with respect to one another in the direction of the longitudinal axis 14 of the projectile and which are poled in opposite directions and thus enforce the coil with oppositely oriented magnetic fields, unless at least one the fields 22 is severely weakened due to no longer possible conclusion about the weapon barrel 13 .

Entscheidend ist, daß die Magnetsensoren 16, deren gegenseitiger Versatz in Richtung der Geschoß-Längsachse 14 konstruktiv vorgegeben ist, nach Maßgabe des Austritts aus der Waffenrohr-Mündung 12 und somit nach Maß gabe der tatsächlichen momentanen Abschuß- oder Austrittsgeschwindig keit v_o zeitlich gegeneinander versetzt, über die Serien- oder Antiserien- Schaltung der beiden Magnetsensoren 16.1 und 16.2, Austrittssignale 24 liefern. It is crucial that the magnetic sensors 16 , whose mutual offset in the direction of the longitudinal axis 14 of the projectile is predetermined, in accordance with the exit from the weapon barrel muzzle 12 and thus in accordance with the actual instantaneous launch or exit speed v _o offset in time , via the series or anti-series circuit of the two magnetic sensors 16.1 and 16.2 , deliver exit signals 24 .

Diese werden in der Meßschaltung 25 zunächst auf eine Differenzierschal tung 26 gegeben, um definiert-steile Impulsflanken zur Ansteuerung einer Zeitermittlungsschaltung in Form eines Zählers 27 zu gewinnen, der aus einer frequenzstabilen Taktschaltung 28 mit Zählimpulsen 29 beaufschlag bar ist. Je nach dem Aufbau des Zählers 27 können bspw. unterschiedliche Start- und Stopeingänge 30, 31 vorgesehen sein, die nach Maßgabe des Auf tretens der ersten und des darauffolgenden zweiten Austrittssignales 24 von den beiden Magnetsensoren 16.1/16.2 nacheinander angesteuert werden, mit Ansteuerung eines Rücksetzeinganges 32, bspw. in Abhängigkeit von der Ansteuerung des Starteinganges 30. Der im Falle der Maßnahme nach Fig. 5 danach noch - nämlich beim Abwerfen des Treibspiegels 36 mit den oder dem Magneten 21 - auftretende Impuls stört dann schon nicht mehr, kann aber auch noch zusätzlich schaltungstechnisch ausgeblendet werden. Es kann auch ein Zähler 27 vorgesehen sein, daß mit einem gemeinsamen Start- und Stopeingang ausgestattet ist, der bistabiles Schaltverhalten aufweist, also auf die Aufeinanderfolge von Eingangssignalen anspricht; oder der polaritätsabhängiges Verhalten aufweist, also auf die Richtung der Änderung des Austrittssignales 24 - nach Maßgabe der Richtung des je weils wirksamsten der magnetischen Felder 22 bei den gegeneinander ver setzten Magnetsensoren 16 - anspricht. Jedenfalls ist die Länge der Zähl zeitspanne und damit das Zählergebnis des Zählers 27 angesichts des kon struktiv vorgegebenen Abstandes der in das Geschoß 11 eingebauten Magnet sensoren 16 ein direktes Maß für die tatsächliche Mündungs-Austrittsge schwindigkeit v_o; wobei dieses Maß durch die Zählendstellung, bei Auf treten eines Zähler-Stopsignales, gegeben ist, wenn der Zähler 27, z. B. über seinen Rücksetzeingang 32 gesteuert, aus der Taktschaltung 20 zu nächst auf eine Zählanfangsstellung hochgezählt und dann mit statistisch gleicher Taktfrequenz-Genauigkeit aus der Taktschaltung 28 ab dem ersten erscheinenden Austrittssignal 24 wieder rückwärts gezählt wird.These are first given in the measuring circuit 25 to a differentiating circuit 26 in order to gain defined-steep pulse edges for driving a time determination circuit in the form of a counter 27 , which can be acted upon by a frequency-stable clock circuit 28 with counts 29 . Depending on the structure of the counter 27 , for example, different start and stop inputs 30 , 31 can be provided, which are controlled in succession by the two magnetic sensors 16.1 / 16.2 according to the occurrence of the first and the subsequent second exit signal 24 , with activation of a reset input 32 , for example depending on the activation of the start input 30 . The pulse which then occurs in the case of the measure according to FIG. 5 - namely when the sabot 36 is thrown off with the magnet or magnets 21 - then no longer bothers, but can also be suppressed in terms of circuitry. A counter 27 can also be provided which is equipped with a common start and stop input which has bistable switching behavior, that is to say it responds to the sequence of input signals; or has the polarity-dependent behavior, that is to say to the direction of the change in the exit signal 24 - in accordance with the direction of the most effective of the magnetic fields 22 in each case in the mutually offset magnetic sensors 16 - responsive. In any case, the length of the counting period and thus the counting result of the counter 27, given the con structively predetermined distance of the magnetic sensors 16 built into the projectile 11, is a direct measure of the actual muzzle exit speed v _o ; this measure is given by the end of the count, when a counter stop signal occurs, when the counter 27 , z. B. controlled via its reset input 32 , counted up from the clock circuit 20 to next to a start count position and then counted down again with statistically the same clock frequency accuracy from the clock circuit 28 from the first appearing exit signal 24 .

Diese vom Zähler 27 gelieferte Geschwindigkeitsinformation 33 wird in eine Zündverzögerungsschaltung 34 an Bord des Geschosses 11 übertragen, um abhängig von der Austrittsgeschwindigkeit v_o bspw. ein Zündsignal 35 nach einer gewissen, z. B. aufgrund der taktischen Gegebenheiten und der Art des Geschosses 11 vorwählbaren, Flugstrecke auszulösen. This speed information 33 supplied by the counter 27 is transmitted to an ignition delay circuit 34 on the floor 11 in order to, depending on the exit speed v _o, for example. An ignition signal 35 after a certain, e.g. B. due to the tactical conditions and the type of floor 11 selectable to trigger flight route.

Die - in der obigen Zeichnungs-Übersicht noch nicht erwähnte - Fig. 7 stellt eine Weiterbildung der Lösung nach Fig. 5 dar, nämlich unter Realisierung der Vorteile, die sich aus einer Lösung nach Fig. 4 ergeben. Diese Vorteile sind das jeweils vollständige System eines Magnetsensors 16.1/16.2 aus Spule 20 und Permanentmagnet 21 axial gegeneinander versetzt, so daß sich große magnetische Ansprechempfindlich keit (zur Lieferung der Austrittssignale 24) mit hoher Meßgenauigkeit aufgrund einer in Richtung der Längsachse 14 langen Meßstrecke ver einigen lassen. Denn je länger die Einbaudistanz zwischen den beiden Magnetsensoren 16.1/16.2 ist, desto größer ist (bei gegebenen mechanischen Einbautoleranzen) die Genauigkeit der mittels einer Meßschaltung 25 entsprechend Fig. 4/Fig. 7 bestimmbaren Austrittsgeschwindigkeit v_o des Geschosses 11 aus der Mündung des Waffenrohres 13. Beim Aus führungsbeispiel nach Fig. 7 ist für diese Distanz zwischen den Magnetsensoren 16.1/16.2 angenähert die gesamte axiale Länge des Treibspiegels 36 ausgenutzt. Die Permanentmagnete 21.1/21.2 erstrecken sich jeweils über praktisch die gesamte radiale Höhe des aus nicht magnetisierbarem Material (gewöhnlich aus Aluminium) bestehenden Treibspiegels 36, so daß jeweils kräftige Komponenten des magnetischen Feldes 22.1/22.2 das ferromagnetische Material des Waffenrohres 13 und die Spulen 20.1/20.1 durchsetzen, also beim Rohr-Austritt aufgrund starker Feldänderungen deutliche Austrittssignale 24 her vorrufen. FIG. 7, which has not yet been mentioned in the drawing overview above, represents a further development of the solution according to FIG. 5, namely while realizing the advantages which result from a solution according to FIG. 4. These advantages are the complete system of a magnetic sensor 16.1 / 16.2 from the coil 20 and permanent magnet 21 axially offset from one another, so that great magnetic response speed (for the delivery of the exit signals 24 ) with high measurement accuracy due to a long measuring path ver in the direction of the longitudinal axis 14 to let. Is because the longer the mounting distance between the two magnetic sensors 16.1 / 16.2, the greater (at a given mechanical mounting tolerances) the accuracy of the corresponding means of a measuring circuit 25 Fig. 4 / Fig. 7 determinable exit velocity v _o of the projectile 11 from the muzzle of the weapon barrel 13 . When removing operation example of Fig. 7 is utilized for this distance between the magnetic sensors 16.1 / 16.2 is approximately the entire axial length of the driving mirror 36. The permanent magnets 21.1 / 21.2 each extend over practically the entire radial height of the sabot 36 , which consists of non-magnetizable material (usually aluminum), so that strong components of the magnetic field 22.1 / 22.2 each have the ferromagnetic material of the weapon barrel 13 and the coils 20.1 / 20.1 enforce, i.e. call out clear exit signals 24 when the pipe exits due to strong field changes.

Die Spulen 20.1/20.2 sind bevorzugt (wie in Fig. 7 skizziert) als sogenannte gedruckte Spulen auf flexiblem Trägermaterial ausgeführt; wie als solches auf anderen Gebieten der Elektrotechnik aus z. B. der DE-PS 28 34 525 bekannt. Erforderlichenfalls sind für jeden der Magnetsensoren 16 mehrere solcher gedruckter Spulen 20 axial übereinander angeordnet und elektrisch in Serie geschaltet. Der besondere Vorteil der Spulen 20 in gedruckter Ausführung auf flexiblem Träger liegt darin, daß (wie in Fig. 7 durch die perspektivische Schnittansicht angedeutet) diese Spulen 20 sich leicht quer zu ihrer Achse verbiegen lassen und dadurch der Wölbung der Geschoßwandung 17 von innen her dicht anschmiegbar sind. Hierdurch ist gewährleistbar, daß ein besonders großer Teil des aus dem benachbarten Ende eines Stabmagneten 21 austretenden Feldes 22 viele Spulenwindungen durch setzt, während gleichzeitig das Einbauvolumen für die Spulen 20 minimal wird. Eine solche Spulenanordnung läßt sich auch gut in das Material der Füllung 19 eingießen, so daß sich eine mechanisch beständige, auch hoch-beschleunigbare Ausbildung für die Magnet sensoren 16 ergibt.The coils 20.1 / 20.2 are preferably (as outlined in FIG. 7) designed as so-called printed coils on flexible carrier material; as such in other fields of electrical engineering from e.g. B. the DE-PS 28 34 525 known. If necessary, a plurality of such printed coils 20 are arranged axially one above the other for each of the magnetic sensors 16 and are electrically connected in series. The particular advantage of the coils 20 in printed form on a flexible carrier is that (as indicated in FIG. 7 by the perspective sectional view) these coils 20 can be easily bent transversely to their axis and thus the curvature of the projectile wall 17 is tight from the inside are nestled. This ensures that a particularly large part of the field 22 emerging from the adjacent end of a bar magnet 21 passes through many coil turns, while at the same time the installation volume for the coils 20 is minimal. Such a coil arrangement can also be poured well into the material of the filling 19 , so that there is a mechanically stable, also highly acceleratable design for the magnetic sensors 16 .

Claims

1. Device for magnetic input of ignition information in a weapon barrel ( 13 ) to be fired projectile ( 11 ), characterized in that in the vicinity of non-magnetizable areas of the projectile-jacket surface ( 15 ) two magnetic sensors ( 16 ) in the direction of Projectile longitudinal axis ( 14 ) are arranged offset from one another, on a measuring circuit ( 25 ) for supplying speed information ( 33 ), in accordance with the time difference between the exit of the mutually offset magnetic sensors ( 16 ) from the mouth ( 12 ) of a gun barrel ( 13 ) made of ferromagnetic material.

2. Device according to claim 1, characterized in that a permanent magnet ( 21 ) is associated with a coil ( 20 ) for each magnetic sensor ( 16 ).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the coils ( 20 ) are oriented parallel to the longitudinal axis of the floor ( 14 ).

4. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the coils ( 20 ) are oriented transversely to the longitudinal axis of the projectile ( 14 ).

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that each permanent magnet ( 21 ) is arranged substantially radially bezüg Lich the lateral surface ( 15 ) of the projectile ( 1 ) extending next to or in at least one coil ( 29 ).

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that each magnetic sensor ( 16 ) has an induction coil ( 20 ) which is arranged concentrically in the floor ( 11 ).

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic sensors ( 16 ), in the region of a recess ( 18 ) in the floor wall ( 17 ), in a filling ( 19 ) made of non-magnetisable material, are formed.

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic sensors ( 16 ), or in any case at least one permanent magnet ( 21 ), are arranged in the non-ferromagnetic material of the driving mirror ( 36 ) of a sub-caliber projectile ( 11 ).

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic sensors ( 16 ) are connected in opposite directions in series and on a differentiating circuit ( 26 ).

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic sensors ( 16 ) provide exit signals ( 24 ) for the start and for the stop control of a counter ( 27 ) which consists of a frequency-stable clock circuit ( 28 ) with counting pulses ( 29 ) Beats and delivers the speed information ( 33 ) to an ignition delay circuit ( 34 ) as its final number position.

11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a magnetic sensor ( 16 ) made of permanent magnet ( 21 ) and coil ( 20 ) along the axis ( 14 ) of the projectile ( 11 ) are arranged offset from one another, the permanent magnets ( 21 ) extend radially in a sabot ( 36 ) and the coils ( 20 ) are arranged near the lateral surface ( 15 ) on the floor ( 11 ).

12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the coils ( 20 ) are designed as printed coils on a flexible carrier material which, the curvature of the floor wall ( 17 ) is adapted, warped.