DE3644513C1 - Munitionszufuehrung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Munitionszuführung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aufgrund der aufwendigen Beladung und begrenzter Integrier­ barkeit (Volumenerfordernisse) von konventionellen, gegur­ teten Munitionssystemen für Flugzeugkanonen sowie deren Störanfälligkeit unter negativer g-Belastung sind auch für gasdruckladende Einrohr-Revolerkanonen bzw. offen zu schies­ sende Verschlußkanonen moderne gurtgliedlose Munitions­ systeme entwickelt worden.

Aus der EP-A 00 78 482 ist eine Munitionszuführung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt. Dieses System hat den Nachteil, daß zu Beginn einer Salve der kom­ plette Munitionsvorrat einschließlich des Transportmechanis­ mus in kürzester Zeit auf die Feuer­ geschwindigkeit (Kadenz) der Kanone beschleunigt werden muß. Bei gasdruckladenden (selbst einziehenden) Kanonen mit an­ lauffreier Feuergeschwindigkeit von mehr als 2000 Schuß/min führen die Beschleunigungseffekte auch bei Verwendung von reaktionsschnellen und starken Boostermotoren - zur Unter­ stützung der Bewegung der gurtgliedlosen Munition im Muni­ tionsvorratsbehälter über ein Antriebsrad - zumindest zu nicht akzeptablen Kadenzeinbrüchen. Bei grösserem Munitions­ volumen ist ein Kanonenstop nicht auszuschliessen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Munitionszuführung vor­ zuschlagen, die schon beim Anlaufen der Waffe eine hohe Kadenz ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß von Munitionszuführungen mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.

Durch die Erfindung wird ein "aktiver Munitionspuffer" ge­ schaffen, der beim Anlaufen der Waffe die Massenträgheit der vor der Waffe liegenden Munition aufhebt oder diesen Teil der Munition beschleunigt. Der Einzug der Waffe und der vor­ handene Boostermotor werden in ihrer Anlaufphase unter­ stützt, was zu einem sehr reaktionsschnellen Gesamtsystem führt.

Mit der Erfindung des integrierten Munitionspuffers werden folgende wesentliche Vorteile erreicht, die die Adaption dieses Lösungsprinzips an Kanonensysteme mit anlauffreien, hohen Feuergeschwindigkeiten in hochmanövrierfähigen Flug­ zeugen ermöglichen, deren störungsfreie Funktion sicher­ stellen und problemlose Beladung in kürzester Zeit erlauben:

• - Kompakte Gestaltung der Aussenkontur des Munitions­ behälters; Einbauvolumen kleiner als bei gegurteter Munition; Weiterverwendung des freiwerdenden Einbau­ volumens möglich.
• - Einfache Gestaltung des integrierten Munitionspuf­ fers mit einem Minimum an drehenden und beschleunig­ ten Teilen, was Anlaufdynamik, Systemzuverlässigkeit und Lebensdauer erhöht.
• - Optimale Anpaßbarkeit des Munitionspuffervolumens an die Einzugsleistung der zu versorgenden Kanone; Mini­ mierung der Anforderungen an den Munitionstransport (Booster) und dessen Energieversorgung; Gewichts­ reduzierung.
• - Be- und Entladbarkeit des Munitionsvorratsbehälters ohne Ausbau (Einbau des Munitionssystems in unzu­ gängliche Einbauräume).
• - Unterstützung des Kanonenfördersystems zu Beginn einer Salve (anlauffreie Feuergeschwindigkeit).
• - Übernahme von Leergut der Kanone (Hülsen und ge­ gebenenfalls Zündversager) möglich; Platzeinsparung für Leergutaufnahme; Weiterverwendung des freiwerden­ den Einbauvolumens möglich.
• - Gleichzeitige Be- und Entladbarkeit des Munitions­ systems am Boden (Reduzierung der Turn Around-Zeit).

Die Erfindung wird anhand zweier Ausführungsformen in Fig. 1 und 2 näher beschrieben. In Fig. 3 wird eine alter­ native Munitionsführung gezeigt.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Munitionszuführung, die aus folgenden Hauptkomponenten besteht:

a) Munitionsbehälter 2

Durch formstabile Zwischenböden (4) aus Leichtmetall wird die Munition in vier Lagen bevorratet und transportiert. Die Munition liegt in Schlaufen, die von Umlenkeinrichtungen (Umlenkräder 6, Umlenkschalen 8, Antriebsrad 36, Pufferräder 10) gebildet werden. Zwei der Umlenkräder sind beweglich ge­ lagert und werden hier als Pufferräder 10 bezeichnet.

An der Ober- und Unterseite der Zwischenböden 4 und an den Umlenkschalen 8 der Pufferräder 10 wird die Munition auf jeweils zwei Gleit/Rollschienen 12 aus verschleißarmen Kunststoffen (z.B. Nylatron) mit geringer Freigängigkeit geführt. Durch biegesteife, dünne Förderstäbe 14, jeweils vor und hinter einer Patrone bzw. Hülse, werden diese von­ einander getrennt und somit einzeln im Munitionsbehälter 2 gelagert und transportiert. Über Umlenkräder 6 wird die Ver­ bindung zwischen den einzelnen Munitionslagen hergestellt.

b) Förderkette 16

Zwei hoch reißfeste Transportketten, zu beiden Enden der Munition, sind im konstanten Abstand (Patronendurchmesser zuzüglich Transportformstücke der Förderstäbe 14 und Frei­ gängigkeit) über Querstege (Förderstäbe 14) miteinander verbunden. Die so entstandene endlose Förderkette 16 wird in mehreren Schlaufen über alle Umlenkräder 6, 10, 22, 36 des Behälters 2 geführt.

Um die Berührung der empfindlichen Munitionsspitzen bzw. Patronenböden mit den Förderketten 16 zu vermeiden, werden die Patronen durch ein entsprechendes Formstück (aus ver­ schleißfestem Material) an der einen Seite der Förderstäbe 14 axial fixiert.

Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführung der Patronenfüh­ rung.

Dies Führungsaufgabe wird dort durch ein U- oder L-förmiges Profil 18 des gleichen Materials übernommen, das mindestens einseitig in jedem der Zwischenböden 4 angebracht ist und in dem jedes Geschoß in der Ausziehrille abrollt. Mit dieser Lösung kann die sonst notwendige axiale Führung der Kette erheblich vereinfacht werden (lediglich Kettenspannung).

Um ein Verkanten der Munition in Transportrichtung zu ver­ meiden, kann an jedem Förderstab 14 oberhalb des Munitions­ schwerpunkts ein zweites, auf die Munitionsform abgestimm­ tes Formstück 20 aus verschleißfestem Kunststoff (z.B. Nylatron), angebracht sein. Die gleichzeitige Förderung von Patronen und Hülsen wird durch die Positionierung dieses Kunststoff-Formstücks 20 in der Höhe des Übergangs von der Hülse zum Geschoß erreicht.

c) Übergabeeinheit

In einer der Schlaufen des Munitionspuffers, in der in Fig. 1 dargestellten Ausführung rechts unten, wird die Munition über ein Räderwerk (Übergaberad 22, Zuführrad 24, Führungs­ räder 26) aus der Förderkette 16 entnommen und zwangsweise über die Räder 22, 24, 26 und innenliegende obere und untere Gleitschienen 12 der endlosen Zuführkette der Kanone übergeben.

Das Räderwerk der Übergabeeinheit ist kraftschlüssig mit dem Zuführrad 24 der Zuführkette der Kanone verbunden, so daß die Einzugskraft der Kanone über die Zuführkette auf die Förderschlaufe im Munitionspuffer übertragen wird. Die Bahn der Zuführkette ist durch die zwei Pfeile ganz rechts und das Zuführrad 24 vorgegeben.

Auf der Unterseite des Räderwerks sind, baugleich wie bei der Munitionsübergabe an der oberen Seite, ein Führungsrad 26 sowie Gleitschienen angebracht, über die das Leergut der Kanone (Hülsen bzw. Zündversager) in das Munitionssystem übergeben werden können.

Durch Variation der relativen Position der Führungsräder 26 sowie des Zuführrads 24 der Zuführkette zum Übergaberad 22 in der Übergabeeinheit kann ein großer Anschlußwinkel­ bereich der Zuführkette zur Kanone abgedeckt werden.

d) Beschleunigungsvorrichtung

Zwei gegenüberliegende Umlenkräder (Pufferräder 10) im Inne­ ren des Munitionsbehälters 2, über die jeweils eine Schlaufe der Förderkette 16 geführt wird, sind in Richtung der För­ derkette 16 beweglich gelagert. Dabei stellt die rechte Schlaufe den Munitionspuffer dar, aus dem für die Anlauf­ zeit des Boostermotors die Kanone mit Munition versorgt wird.

In außenliegenden Kulissenschienen werden die beiden zuge­ hörigen Umlenkachsen der Pufferräder 10 geführt. In der gezeigten Ausführung sind beide Umlenkachsen an ihren Enden über Kupplungen 28 miteinander verbunden, um die Länge der Förderkette 16 konstant zu halten.

In den beiden Förderschlaufen des Munitionspuffers werden die übereinander liegenden Munitionslagen jeweils durch ein ineinander verschiebbares Teleskop 30 voneinander getrennt. Das äußerste Segment des Teleskops 30 ist dabei mit der Aus­ senhaut des Munitionsbehälters 2 verbunden und das innerste mit der Achse des beweglichen Pufferrads 10 gekoppelt. Die beweglichen Segmente sind am hinteren Ende über Rollen 32 im jeweiligen nächstgrößeren Segment gelagert. Die Teleskop- Segmente werden zwangsweise vom jeweiligen kleineren, innen­ liegenden Segment ausgezogen bzw. eingeschoben. Zur Erhöhung der Steifigkeit des Teleskops 30 ist das vordere Ende des mittleren Segments in der Kulissenschiene der Pufferräder 10 geführt.

Auf der der Übergabeeinheit gegenüberliegenden Seite ist im Munitionspuffer eine vorgespannte Gasdruckfeder 34 einge­ baut, die an der Behälteraußenkontur und dem linken Puffer­ rad 10 abgestützt ist.

Bei Munitionsentnahme an der Übergabeeinheit werden durch die vorgespannte Gasdruckfeder die in den beiden Puffer­ schlaufen gespeicherte Munition die Förderkette 16 und die Pufferräder 10 synchron mit der Förderbewegung der Kanone beschleunigt. Der Fördermechanismus der Kanone wird durch die Gasdruckfeder 34 von der üblicherweise notwendigen Be­ wegung der Munition im Munitionspuffer entlastet.

Die Gasdruckfeder synchronisiert somit zu Beginn einer Salve oder bei Kadenzschwankungen die unzureichende Anlaufdynamik des Antriebsmotors im Fördersystem auf die Dynamik der Kanone (anlauffreie Feuergeschwindigkeit).

e) Boostermotor

In der gezeigten Ausführungsform ist zum Antrieb der Förder­ kette 16 im Munitionsbehälter ein an sich bekannter, vom Flugzeug versorgter, reaktionsschneller Hydraulikmotor (Boostermotor) eingebaut. Die Kraftübertragung vom Booster­ motor zur Förderkette 16 erfolgt am Antriebsrad 36, das direkt vor der Pufferschlaufe im oberen Teil des Munitions­ behälters 2 positioniert ist.

Fig. 2 zeigt eine ähnliche Ausführung, bei der die Munition jedoch in sechs statt in vier Lagen aufbewahrt ist.

Die erfindungsgemäße Munitionszuführung funktioniert folgen­ dermaßen:

Vor Entnahme von Munition aus dem Munitionssystem wird durch ein Signal (z.B. Weapon Master: ON) der Boostermotor in För­ derrichtung in Bewegung gesetzt, das Antriebsrad 36 bewegt die Förderkette 16 in Pfeilrichtung. Aufgrund des Still­ stands des Räderwerks in der Übergabeeinheit wird die linke Munitionsschlaufe des Puffers bis zum mechanischen Anschlag verkürzt. Dabei wird die in dieser Schlaufe integrierte Gas­ druckfeder 34 maximal vorgespannt. Aufgrund der mechanischen Kopplung der beiden Pufferräder 10 wird die rechte Schlaufe des Munitionspuffers in dem Maß vergrößert, wie die linke Schlaufe verkürzt wird.

Eine Steuerung des Boostermotors ist nicht erforderlich. Bei Erreichen des mechanischen Anschlags auf der linken Seite des Munitionspuffers kann der Boostermotor über die in der Übergabeeinheit blockierte Förderkette 16 abgewürgt werden.

Mit Beginn der Förderbewegung in der Zuführkette (Kanone) wird das Räderwerk in der Übergabeeinheit synchron zur Kanone in Bewegung gesetzt. Die vorgespannte Gasdruckfeder 34 in der linken Schlaufe des Munitionspuffers beschleunigt die gekoppelten Pufferräder 10 axial in Richtung Übergabe­ einheit und entlastet dadurch die Zuführkette der Kanone. Dabei wird die rechte Schlaufe des Munitionspuffers so lange nach rechts bewegt, bis der Boostermotor auf Maximalge­ schwindigkeit hochgelaufen ist. Aufgrund des großen Muni­ tionsvorrats in der rechten Schlaufe des Puffers steht für die Beschleunigung der gesamten Förderkette 16 ausreichend Zeit zur Verfügung. Die Anforderungen an die Dynamik des Boostermotors werden im Verhältnis zur verfügbaren Beschleu­ nigungszeit reduziert.

Bei Kanonen-Stop kommt das Räderwerk der Übergabeeinheit übergangslos zum Stillstand. Die Trägheit der bewegten Munition und des Fördersystems sowie der weiterfördernde Boostermotor bewirken eine sofortige Auffüllung der rechten Schlaufe des Munitionspuffers bis zum mechanischen Anschlag auf der linken Pufferseite. Dabei wird der Boostermotor über die blockierte Förderkette 16 abgewürgt. Die im Munitions­ puffer integrierte Gasdruckfeder 34 wird bei diesem Vorgang komprimiert und für den nächsten Entladevorgang maximal vor­ gespannt.

Das Räderwerk der Übergabeeinheit kann so gestaltet sein, daß das von der Kanone rückgeführte Leergut (Hülsen bzw. Zündversager) übernommen und im Munitionssystem gespeichert werden kann.

Die erfindungsgemäße Munitionszuführung kann folgendermaßen beladen werden:

Der Munitionsvorrat des beschriebenen gurtgliedlosen Muni­ tionssystems kann bei Verwendung eines geeigneten Bodenge­ räts (gurtgliedloser Vorratsbehälter; gleiches Funktions­ prinzip) in kürzester Zeit (wenige Sekunden) erneuert werden. Synchron zur Munitionsbeladung wird das gespeicherte Leergut entladen. Dies wird durch Anschluß der Munitions­ transportkette des Bodengeräts an die Übergabeeinheit (bzw. abgeklappte Zuführkette der Kanone) des Munitonssystems und Umkehrung der Drehrichtung des Boostermotors erreicht.

Claims (6)

1. Munitionszuführung für gurtgliedlose Munition für selbsteinziehende Schußwaffen, insbesondere für Bord­ kanonen an Flugzeugen, wobei der Einzug durch einen Boostermotor unterstützt sein kann, mit

• a) einem Munitionsbehälter (2) mit Zwischenböden (4), in denen die Munition in ein oder mehreren Schlau­ fen übereinander liegt,
• b) einer endlosen Förderkette (16), die über mindestens ein Antriebsrad (36) und mehrere Umlenkeinrichtungen (Umlenkräder 6, Umlenkschalen 8, Pufferräder 10) ge­ führt wird und
• c) einer Übergabeeinheit zum Zuführen und Ableiten von Munition, gekennzeichnet durch
• d) eine Vorrichtung, mit der mindestens zwei beweglich gelagerte schlaufenbildende Umlenkeinrichtungen (8, 10) beschleunigt werden können.

2. Munitionszuführung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorrichtung zum Beschleunigen der Umlenkeinrichtungen ein Linearmotor ist, der die Um­ lenkeinrichtungen beschleunigt, die der Munitionsüber­ gabeeinheit am nächsten sind.

3. Munitionszuführung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beweglichen Umlenkeinrichtungen starr miteinander verbunden sind und daß Kulissenschienen zur Führung der beweglichen Umlenkeinrichtungen vorgesehen sind.

4. Munitionszuführung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Beschleunigung als vorgespannte Gasdruckfeder (34) ausgebildet ist, die bevorzugt direkt in einer Schlaufe liegt.

5. Munitionszuführung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Zwischenböden (4) als Teleskop (30) längenveränder­ lich ausgebildet ist.

6. Munitionszuführung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergabeein­ heit in einer Ecke des Munitionsbehälters (2) liegt, ein Übergaberad (22), ein Zuführrad (24) und zwei Füh­ rungsräder (26) zum Andrücken und geeignet geführte Gleitschienen enthält.