DE3926711C2 - Geschoß mit Innenraum - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Geschoß mit einem Innenraum, in welchem empfindliche Nutzlasten und/oder elektronische Bau­ teile angeordnet sind, gemäß Oberbegriff des Patentanspru­ ches 1.

Ein großkalibriges Trägergeschoß, z. B. im Artilleriekali­ bern 155 mm oder 203 mm, in dessen Innenraum als ausstoßba­ re Nutzlast eine Vielzahl von kleinen Submunitionsgeschos­ sen (Bomblets) angeordnet sind, ist z. B. aus der DE-OS 38 41 908 bekannt (entsprechend Fig. 1 der vorliegenden An­ meldung). Die Zünd- und Sicherungseinrichtung eines derar­ tigen Submunitionsgeschosses besteht aus vielen feinmecha­ nischen Kleinteilen, die innerhalb eines Zündergehäuses angeordnet sind. Das Zündergehäuse schließt die innere Zündmechanik nicht gasdicht nach außen ab.

Ein weiteres großkalibriges Lastenträgergeschoß mit drei im Innenraum eingestapelten Submunitionsgeschossen ist z. B. aus der DE-OS 36 35 361 bekannt (entsprechend Fig. 2 der vorliegenden Anmeldung). Diese Submunitionsgeschosse sind mit einer projektilbildenden Ladung versehen und wei­ sen einen Stabilisierungsfallschirm, eine zielsuchende Sen­ sorik mit Sende- und Empfangsantenne sowie weiterhin eine Energieversorgungseinheit und ebenfalls eine Zünd- und Si­ cherungseinheit auf. Für die Einlagerung dieser peripheren Bauteile der Submunitionsgeschosse ist im Trägergeschoß ein großvolumiger Stauraum bzw. freizuhaltender Zwischen­ raum erforderlich.

Aus der DE-PS 36 19 791 ist weiterhin ein aus einem großka­ librigen Trägergeschoß oder Raketengeschoß ausstoßbarer flug- und lenkfähiger Gefechtskopf mit Stabilisierungsflü­ geln als Submunitionseinheit bekannt (entsprechend Fig. 3 der vorliegenden Anmeldung). Zur Endphasenlenkung und ent­ sprechender Abstandszündung eines ersten projektilbilden­ den Wirkteiles z. B. gegen Aktivpanzerungen und eines zwei­ ten stachelbildenden Haupt-Wirkteiles gegen die Hauptpanze­ rung des Zieles ist eine umfassende Zielerfassungssensorik und Steuermechanik mit Zünd- und Elektronikeinheiten vor­ handen.

Bei allen diesen bekannten Geschossen sind die Submuni­ tionsgeschosse mit einer entsprechenden Sprengstoffladung versehen. Nachteilig hierbei ist, daß aus der Sprengstoff­ masse Feuchtigkeit ausdiffundieren kann bzw. in der Gasat­ mosphäre (Luft) im freien Innenraum des Geschoßkörpers vor­ handen ist. Durch diese vorhandene Feuchtigkeit können - insbesondere bei langer Lagerhaltung (bis zu 20 Jahren) oder Temperaturschwankungen - ungeschützte Elektronikbau­ teile (Mikrochips, Kontakte, Leiterplatten etc.) oder fein­ mechanische Kleinbauteile (Uhrwerke) in nachteiliger Weise zur Korrosion neigen und dadurch ihre Funktionsfähigkeit verlieren.

In zukünftige moderne Geschosse werden immer komplizierte­ re Innenaufbauten eingesetzt. Besonders elektronische Bau­ gruppen werden hierbei zunehmend Verwendung finden. Die Funktionssicherheit der Geschosse hängt jedoch von einem hundertprozentigen Korrosionsschutz der inneren Baugruppen über die gesamte Lagerzeit ab. Es wird daher erforderlich, die empfindlichen inneren Bauteile vor einer möglichen Korrosion zu schützen.

Aus der US-PS 4,746,774 ist es bekannt, einen Miniaturschalter zur Verhinderung von Korrosion mit einem inerten Gas zu füllen. Bei einer Mehrfachanordnung sind aufwendig alle Miniaturschalter separat mit inertem Gas zu füllen.

Aus der DE 39 20 816 A1 ist es bekannt, ein Geschoß mit einer besonderen Flüssigkeit zu füllen, die jedoch den Zweck verfolgt, während der Beschleunigungsphase, beispielsweise elektronische Bauelemente, beschleunigungsfest zu verpacken.

Die DE 33 41 513 A1 offenbart schließlich ein Verfahren, nach dem Gegenstände aller Art und Größe durch Schutzgas vor Korrosion geschützt werden können. Bei diesem Verfahren werden jedoch die zu schützenden Gegenstände von einer gasdichten Hülle umgeben, in die nach dem Verdrängerprinzip das Schutzgas eingeleitet wird.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für gattungsmäßige Geschosse eine Maßnahme zum Schutz von empfindlichen inneren Bauteilen bzw. Nutzlasten gegen Korrosion anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß auf erstaunlich einfa­ che Weise dadurch gelöst, indem der freie Innenraum in dem Geschoß, in welchem die Bauteile bzw. Nutzlasten angeord­ net sind, mit einem Schutzgas ausgefüllt ist. Dabei kann das Schutzgas ein Edelgas wie z. B. Argon (Ar), Helium (He), ein Inertgas wie z. B. Stickstoff (N₂) oder ein Gas mit reduzierender Wirkung wie z. B. Kohlenmonoxid (CO), Wasserstoff (H₂), Ammoniak (NH₄), Methangas (CH₄) oder ein entsprechendes Gas sein.

Zweckmäßigerweise ist das Schutzgas dabei mit einem Über­ druck zwischen normalem Atmosphärendruck und 30 bar im Innenraum des Geschosses vorhanden. Die Höhe des Überdruckes ist entscheidend für die einzubringende Gasmenge und sollte in Abhängigkeit von der Gasart, der Geschoßart, der Kalibergröße etc. gewählt werden.

Zum Laborieren der Trägergeschosse bestehen diese in der Regel aus zwei zusammensetzbaren Teilen; so kann z. B. die Geschoßspitze (Ogive) oder der Geschoßboden vom restlichen Geschoßkörper abschraubbar sein. In dem Verbindungsbereich dieser Geschoßteile ist in der Regel eine O-Ring-Dichtung, und/oder ein Kleb- und Dichtungsmittel und/oder ein äuße­ rer Schutz- und Dichtungslack vorgesehen. Bei geringsten Beschädigungen (z. B. Mikrohaarrisse nach einem Herabfal­ len des Geschosses) kann auf vorteilhafte Weise bei einem erfindungsgemäßen Geschoß mit innerem Schutz der empfindli­ chen Bauteile keine schädliche Feuchtigkeit von außen ein­ dringen; durch den vorhandenen Überdruck und die dadurch größere Gasmenge im Innenraum des Geschosses wirkt das Schutzgas als Sperre und kann sehr langsam von innen nach außen entweichen, so daß ein einfacher aber wirkungsvoller Langzeitschutz für die empfindlichen Bauteile gegeben ist.

Allgemein bekannt sind zwar klimafeste Transport- oder Lagerbehälter (Magazinkästen) für Geschosse mit feuchtig­ keitsaufsaugenden Mitteln wie z. B. Kieselgur. Eine derar­ tige Maßnahme ist für das Innenleben von Geschossen wegen der nachteiligen Erhöhung des Totlastanteiles jedoch nicht zweckmäßig; gerade zur Verringerung des Totlastanteiles ist bei elektronischen Bauteilen z. B. auf ein Vergießen mit Kunstharz verzichtet worden.

Zum Schutz der empfindlichen Bauteile oder Nutzlasten im Innenraum eines Geschosses wird der Innenraum durch Spülen bzw. Fluten beispielsweise mit einem inerten Schutzgas von Feuch­ tigkeit oder Korrosionskeimlingen (Partikel) gereinigt; danach wird der Innenraum durch Verbleiben des Schutzgases, vorzugsweise mit einem gewissen Überdruck von beispielsweise ca. 3 bar, dauerhaft gegen Korrosionsgefahr geschützt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeich­ nungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 ein bekanntes Trägergeschoß für eine Vielzahl von Submunitionsgeschossen,

Fig. 2 ein anderes bekanntes Trägergeschoß für drei P-Ladungs-Submunitionsgeschosse und

Fig. 3 einen bekannten flug- und lenkfähigen Ge­ fechtskopf mit Tandem-Hohlladung, bei denen jeweils die erfindungsgemäße Lehre Anwendung finden soll.

In Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 10 ein bekanntes groß­ kalibriges Bomblet-Trägergeschoß dargestellt, in dessen Innenraum 12 eine Vielzahl (hier 49 Stück) von kleinen Sub­ munitionsgeschossen 14 (Bomblets) eingelagert sind. Das Trägergeschoß 10 weist heckseitig einen Base-Bleed-Satz 16 zur Reichweitensteigerung auf und kann auf Entfernungen bis zu etwa 40 Kilometern verschossen werden. Über einem Zielgebiet werden dann die Submunitionsgeschosse 14 mit­ tels einer Ausstoßladung 18 aus dem Trägergeschoß 10 ausge­ stoßen. Der Ladungsraum bzw. Innenraum 12 des Geschosses 10 ist dabei zum Schutz von korrosionsempfindlichen feinme­ chanischen Bauteilen der nicht gasdicht abschließenden Zün­ dergehäuse der Bombletgeschosse mit einem unter Überdruck stehenden Schutzgas ausgefüllt. Der Überdruck des Schutzga­ ses sollte in Abhängigkeit von der Geschoßhüllenfestigkeit und des Volumens des Innenraumes 12 gewählt werden und kann zwischen 1 und 30 bar liegen. Entscheidend ist auch die Kalibergröße bzw. der Geschoßdurchmesser. So kann es bei einem Granatgeschoß im Kaliber 40 mm z. B. zweckmäßig sein, das Schutzgas mit einem höheren Überdruck von z. B. 15 bar einzufüllen, um eine entsprechende ausreichende Men­ ge des Gases für eventuelle Leckagen vorrätig zu haben. Bei einem größeren Geschoß im Kaliber 203 mm kann es z. B. ausreichend sein, wenn ein geringerer Überdruck von ca. 2 bar vorhanden ist.

Ein ähnliches, in Fig. 2 dargestelltes Trägergeschoß 20 weist in seinem Innenraum 22 drei intelligente Submuni­ tionseinheiten 24 auf. Diese Submunitionseinheiten 24 sind jeweils mit einer projektilbildenden Ladung 38 belegt, die in einer Höhe von z. B. 120 bis 15 Meter über einem erfaß­ ten und anvisierten Zielobjekt abgefeuert wird. Dazu ist eine derartige Submunitionseinheit 24 funktionell mit einem Rotationsfallschirm 26, einer zielsuchenden und ziel­ erfassenden Sensorikeinheit 28 mit Sende- und Empfangsan­ tenne 32 sowie weiterhin mit einer Energieversorgungsein­ heit 34 und Zünd- und Sicherungseinheit 36 ausgestattet. Diese Submunitionseinheiten 24 benötigen daher einen rela­ tiv großvolumigen Innenraum 22 im Trägergeschoß 20. Zum Schutz der genannten Bauteile bzw. peripheren Submuni­ tions-Geschoßteile ist der Innenraum 22 mit einem Inertgas bzw. Gasgemisch mit z. B. Helium ausgefüllt. Um eine größe­ re Menge des Inertgases im vorgegebenen Innenraum 22 unter­ bringen zu können, steht das Inertgas unter einem gewissen Überdruck. So kann der Innenraum mit einem Volumen von 2,8 Litern (bei Atmosphärendruck) eine Gasmenge von 7,5 Litern bei einem Überdruck von ca. 3 bar enthalten. Dies genügt für einen dauerhaften Schutz der Bauteile.

In Fig. 3 ist ein als größeres Submunitionsgeschoß ausge­ bildeter Gefechtskopf 40 dargestellt. Der Gefechtskopf 40 weist gleichfalls einen Innenraum 42 mit darin angeordne­ ten Baugruppen auf. Der Gefechtskopf 40 kann z. B. aus einem großkalibrigen Trägergeschoß, einer Rakete oder einem Flugzeug ausgestoßen werden und ist mittels aus­ schwenkbarer Stabilisierungsflügel 44 flugfähig und lenk­ bar. Zur Zielerfassung und Abstandszündung einer ersten Wirkladung 46 (P-Ladung) weist der Gefechtskopf 40 einen vorderseitigen Sensorkopf 48 auf. Dahinter ist um ein die vordere Wirkladung 46 tragendes Zündabstandsrohr 52 (Stand -Off) für die Haupthohlladung 54 eine Steuereinheit mit Gasgenerator 56 und seitlichen Steuerdüsen 58 angeordnet. Weiterhin sind dort eine Energieversorgungseinheit 62 und eine Zündeinrichtung 64 mit elektronischer Verzögerungs­ schaltung zur zeitverzögerten Initiierung der Haupthohlla­ dung vorgesehen.

Auch hier ist als Korrosionsschutz für die eingebauten Ag­ gregate eine Füllung des Innenraumes 42 mit einem unter Überdruck stehenden Schutzgas durchgeführt worden.

Die Erfindung kann bei allen Geschossen mit empfindlichen inneren Bauteilen Anwendung finden, so z. B. auch bei Pan­ zermunition, Mörsergeschossen, Granatgeschossen, Raketen, Minen, Wasserbomben, Torpedos oder ähnlichen mit Spreng­ stoff gefüllten Ladungen.

Claims (3)

1. Geschoß (10, 20, 40) mit einem Innenraum (12, 22, 42), in welchem Nutzlasten (14, 24, 46) oder elektronische Bauteile (28, 48, 64) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schutz der inneren Bauteile (28, 48, 64) bzw. Nutz­ lasten (14, 24, 46) der Innenraum (12, 22, 42) des Ge­ schosses (10, 20, 40) mit einem Schutzgas ausgefüllt ist.

2. Geschoß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzgas ein Edelgas wie z. B. Argon (Ar), Helium (He), ein Inertgas wie z. B. Stickstoff (N₂) oder ein Gas mit reduzierender Wirkung wie z. B. Kohlenmonoxid (CO), Wasserstoff (H₂), Ammoniak (NH₄), Methangas (CH₄) oder ein entsprechendes Gasgemisch ist.

3. Geschoß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzgas mit einem Überdruck im Innenraum (12, 22, 42) des Geschosses (10, 20, 40) vorhanden ist.