DE3835877A1 - Unterwasser-laufkoerper mit startgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Laufkörper gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiger Laufkörper ist aus der US-PS 38 11 379 als zielsuchender Torpedo bekannt, der mit einer am Grundanker gehalterten aufschwimmenden Starteinrichtung von einem Luftfahrzeug oder von einem Wasserfahrzeug aus verbringbar ist. Die Starteinrichtung stellt im wesentlichen ein in vorgegebener Tiefe unter dem Meeresspiegel gehaltertes, senkrecht nach oben weisendes Torpedorohr mit Starthilfseinrichtungen dar, die bei Annäherung eines potentiellen Zielobjektes ansprechen.

Ein ähnlicher aus einem, am Meeresgrund positionierten, Gerät startbarer Laufkörper ist aus der DE-OS 33 29 700 bekannt, wobei hier jedoch die Bahn eines nicht gelenkten Laufkörpers mit hoher Laufgeschwindigkeit linear in Richtung des sensorisch am Startgerät erfaßten potentiellen Zielobjektes verläuft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Laufkörper gattungsgemäßer Art zu schaffen, der bei guter - und insbesondere im Vergleich zur Ruder-Steuerung günstigerer - Manövrierbarkeit eine gesteigerte Bekämpfungswirkung im Zielobjekt erwarten läßt.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß der gattungsgemäße Laufkörper gemäß dem Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 ausgelegt ist.

Nach dieser Lösung ist der Laufkörper mit mindestens drei an den Ecken eines regelmäßigen Querschnitts-Vieleckes hinter dem Laufkörper- Heckbereich gelegenen Antriebs-Drehschrauben ausgestattet, deren Vortriebsleistung durch Drehzahländerung und/oder durch Änderung der Propellerblattneigung relativ zueinander veränderbar ist und dadurch Nick- und Giermomente in Bezug auf die Laufkörper-Längsachse für eine feinfühlige Kurskorrektur ohne zusätzliche Erfordernisse von Ruder-Stelleinrichtungen realisieren läßt. Damit können bei der Zielverfolgung beispielsweise gemäß vorgegebenen Laufbahntypen modifizierte Kollisionskurs-Zielannäherungsbahnen gesteuert werden, wie sie etwa in der GB-PS 16 05 007 oder in der US-PS 43 23 025 näher erläutert sind.

Die Startgegebenheiten eines derartigen Mehrschrauben-Lenklaufkörpers lassen sich apparativ besonders einfach realisieren, wenn über eine Verzögerungsschaltung gewährleistet ist, daß der Antrieb der Drehschrauben erst dann einsetzt, wenn diese vom Wasser umströmt sind, das beispielsweise durch Seitenwand-Flutschlitze in einen Strömungstopf hinter dem Laufkörper-Heckbereich und damit in den Strömungspfad durch die Schraubenblätter hindurch eintritt, sobald der Laufkörper-Heckbereich nach Freigabe eines Startbeschleunigungs-Kraftelementes aus der Gehäuseabdichtung des Startgerätes in das umgebende Wasser ausgetreten ist.

Zusätzliche Alternativen und Weiterbildungen sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und, auch unter Berücksichtigung der Darlegungen in der Zusammenfassung, aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche stark abstrahiert skizzierten bevorzugten Realisierungsbeispiels zur erfindungsgemäßen Lösung.

Es zeigt

Fig. 1 im Axial-Längsschnitt bei abgebrochener Darstellung einen erfindungsgemäß ausgestalteten Unterwasser-Laufkörper in seinem Startgerät und

Fig. 2 in abgebrochener Ansicht von schräg rückwärts den gestarteten Unterwasser-Laufkörper.

Der in der Zeichnung skizzierte gelenkte Unterwasser-Laufkörper 11 befindet sich in einem Startgerät 12 in Funktionsbereitschaft, das beispielsweise auf dem Meeresgrund abgesetzt oder - mit Auftriebseinrichtungen versehen - verankert ist oder aber unter Wasser an einem Trägerfahrzeug angeordnet ist. Das Startgerät 12 stellt im wesentlichen ein topfartiges Gehäuse 13 dar, das den Heckbereich 14 des Laufkörpers 11 unter Eingriff in umlaufenden Abdichtungen 15 aufnimmt. Der Heckbereich 14 weist einen gegenüber der Laufkörper-Hülle 16 verjüngten rückwärtigen Strömungstopf 17 auf. Im Ringspalt 18 zwischen dem Strömungstopf 17 und der Gehäuse-Innenmantelfläche 19 ist ein Beschleunigungs-Kraftelement 20, dargestellt als vorgespannte Zylinderfeder 21, parallel zur Laufkörper-Längsachse 22 zwischen dem Startgehäuse- Boden 23 und dem Laufkörper-Heckbereich 14 eingespannt, der über eine beispielsweise pyrotechnisch auslösbare Verriegelung 24 formschlüssig aber lösbar am Startgerät 12 festgelegt ist.

Ein am Startgerät 12 außerhalb des Laufkörpers 11 angeordneter Zielklassifikations-Sensor 25 reagiert auf die Annäherung eines zu bekämpfenden Zielobjektes (in der Zeichnung nicht berücksichtigt) und löst dann die Verriegelung 24, so daß der Laufkörper 11 vom vorgespannten Kraftelement 20 aus der oberen Öffnung des Startgerät-Gehäuses 13 achsparallel herausgestoßen werden kann.

Ein Startbeschleunigungs-Sensor 26 entriegelt bisher an die Peripherie der Laufkörper-Hülle 16 herangeklappte flügelartige Flossen 27, die sich dadurch - strömungsbedingt und/oder unter Einwirkung einer Aufricht-Schenkelfeder, in der Zeichnung nicht berücksichtigt - etwa radial ausstellen (in Fig. 1 gestrichelt angedeutet), um eine achsparallele Laufbahn-Stabilisierung des Laufkörpers 11 im Wasser zu fördern.

Nach dem Austritt des Heckbereiches 14 des gestarteten Laufkörpers 11 aus den Startgehäuse-Abdichtungen 15 dringt Wasser 28 aus der Umgebung vor dem Startgerüst 12 durch Flutschlitze 29 in der Außenwandung 30 des Strömungstopfes 18 hinter dem Laufkörper-Heckbereich 14 in diesen Strömungstopf 18 ein, um etwa parallel zur Laufkörper-Längsachse 22 durch Öffnungen 31 im Strömungstopf-Boden 32 wieder auszutreten. Dadurch sind die vor diesen Boden-Öffnungen 31 oder in diesen gelegenen Antriebs-Drehschrauben 33 von Wasser umspült und unter Umständen sogar bereits in Betriebsrichtung in Umdrehung versetzt. Der aktive Betrieb der Antriebsschrauben 33 kann nun einsetzen, da jetzt keine Gefahr mehr besteht, daß sie in Luft (also praktisch widerstandsfrei) eine Über-Beschleunigung und kurz danach eine Schockbeanspruchung, auf Grund des dann erst einströmenden Wassers 28, erfahren. Eine beispielsweise durch den Beschleunigungssensor 26 initiierte Zeitschaltung 34, die nunmehr abläuft, kann deshalb dann die Schrauben-Antriebsmotore 35 starten, bei denen es sich etwa um Elektromotore, um Gasturbinen oder um Hydraulikmotore einschließlich der Untersetzungsgetriebe handeln kann. Die Drehzahl der Schraubenwellen 36 wird auf Arbeits-Nennvortrieb w0 hochgefahren, wofür z. B. der jeweilige Drehzahl-Istwert i von einem Tachogenerator 37 ermittelt und an eine Mehrfach-Drehzahlstelleinheit 38 übermittelt wird. Der Laufkörper 11 bewegt sich parallel zu seiner Längsachse 22, wenn die bei gleicher strömungsdynamischer Auslegung an den Ecken eines mindestens dreiseitigen Querschnitts-Vieleckes, durch dessen Mittelpunkt die Laufkörper-Längsachse 22 orthogonal verläuft, mit gleichem Vorschub (gleicher Drehzahl und/oder gleicher Schraubenblattneigung) betrieben werden.

Ein Zielsuchsensor 39 liefert ein Lenkschleifensignal l an einen der Zielverfolgungssteuerung dienenden Autopiloten 40 zur Richtungskorrektur unter Berücksichtigung eines Stabilisierungsschleifensignales s für beispielsweise einen Kollisionskurs-Vorhalt, der abgeleitet ist aus Drehraten-Inertialsensoren 41. Eine etwa durch die Startbeschleunigung aktivierbare Energieversorgungseinrichtung 42 liegt im Beispielsfalle der Laufkörper-Ausstattung nach Fig. 1 im vorderen Teil des Heckbereiches 14.

Die autonome Bahnlenkung nach Maßgabe der etwa auf den Schallschwerpunkt oder auf das Magnetfeld eines zu bekämpfenden Zielobjektes ansprechenden Lenkschleifensignale l des Zielsuchsensors 39 erfolgt nicht wie bei klassischen Lenk- oder Laufkörpern durch Steuerruder, sondern durch eine gezielte Unsymmetrie der mehreren (mindestens drei vorhandenen) Drehschrauben 33 für den Laufkörper-Antrieb. Das ist in der Steuerschaltungs-Darstellung der Fig. 1 durch die Differenzwerte d zur Abweichung des Vortriebs-Beitrags bestimmter Drehschrauben 33 zum Ausdruck gebracht, wobei jeder dieser Differenzwerte d eine Änderung der Drehzahl w und/oder eine Änderung der Propellerblattneigung wenigstens einer der Schrauben 33 im Verhältnis zu den anderen bedeuten kann. So neigt sich die Laufbahn aus der Laufkörper-Längsachse 22 in Richtung der hiergegen versetzten Drehschraube 33, wenn diese ihren Vorschub-Beitrag im Vergleich zu den anderen verringert; und umgekehrt.

Wenn aufgrund der laufenden Zielpeilung davon ausgegangen werden kann, daß eine Proportionalnavigations-Zielannäherungsbahn erreicht ist und der Kollisionspunkt unmittelbar bevorsteht, initiiert die Steuerschaltung 43 eine Nachbeschleunigungseinrichtung 44, um den Wirkteil 45 vor dem Laufkörper-Heckbereich 14 (je nach der konstruktiven Auslegung mit diesem oder unter Abreißen von diesem) mit noch erhöhter kinetischer Energie auf das Zielobjekt auftreffen und in dieses eindringen zu lassen. Ein Zündverzögerungs-Aufschlagzünder 46 initiiert dann die Wirkladung 47 im Wirkteil 45, die zusammen mit der Wirkhülle 48 auf optimale Splitterleistung im Zielraum ausgelegt ist. Zugleich ist die Wirkladung 47 auf optimale Gasschlagwirkung im Wasser ausgelegt, um auch eine hohe Zerstörungswirkung im Zielobjekt hervorzurufen, wenn zwar der Aufschlagzünder 46 nicht anspricht, aber ein mit der Initiierung der Nachbeschleunigungseinrichtung 44 gestartetes Verzögerungsglied 49, weil das Zielobjekt vielleicht doch noch knapp verfehlt wurde.

Claims (6)

1. Gelenkter Unterwasser-Laufkörper (11), der aus einem Startgerät (12) startbar ist und über einen Schraubenantrieb verfügt, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufkörper (11) mehrere Drehschrauben (33) an den Ecken eines regelmäßigen Querschnitts-Vieleckes, durch dessen Mittelpunkt die Laufkörper-Längsachse (22) orthogonal verläuft, aufweist, deren Antriebsleistung über eine Steuerschaltung (43) relativ zueinander um die Nennleistung herum veränderbar ist.

2. Laufkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er mit seinem Heckbereich (14) in Gehäuse-Abdichtungen (15) des Startgerätes (12) hineinragt und Flutschlitze (29) in einem die Drehschrauben (33) hinter dem Heckbereich (14) enthaltenden Strömungstopf (18) aufweist.

3. Laufkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er mittels einer lösbaren Verriegelung (24) im Startgerät-Gehäuse (13) gehaltert ist, das ein gegen den Laufkörper-Heckbereich (14) anliegendes vorgespanntes Kraftelement (20) aufweist.

4. Laufkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er in seinem Heckbereich mit radial abklappbaren Stabilisierungsflossen (27) ausgestattet ist.

5. Laufkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er vor seinem Heckbereich (14) mit einer Nachbeschleunigungseinrichtung (44) für zumindest den Laufkörper-Wirkteil (45) ausgestattet ist.

6. Laufkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß seine Steuerschaltung (43) mit einer Zielsuch-Lenkschleife und mit einer Drehraten-Stabilisierungsschleife für die Variation der Drehschrauben-Vorschubsleistung in Bezug auf eine achsparallel resultierende Vortriebsleistung ausgestattet ist.