DE3937762C2 - Artilleriegeschoß-Submunition - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine mittels eines Artilleriegeschosses ver­ bringbare Submunition gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Einrichtung ist aus der US-PS 48 07 533 bekannt. Vor dem von der Träger-Hülle abscherbaren Boden des Trägergeschosses ist eine Submunition mit in einer rückwärtig gelegenen Kassette verstautem Bremsfallschirm angeordnet, und vor dieser hinteren Submu­ nition wenigstens eine weitere (nachstehend als vordere bezeichnete) Submunition. Der koaxiale Submunitions-Stapel wird beim Überflug des Träger-Geschosses über das Zielgebiet unter Abtrennen des Bodens rückwärtig aus der Träger-Hülle abgeliefert. Das kann mittels Fall­ schirm-Zugleinen erfolgen, wie in der US-PS 43 72 215 dargestellt. Zweckmäßiger ist es jedoch, den koaxialen Stapel aus Boden und davor angeordneten Submunitionen mittels eines vor den Submunitionen an­ geordneten Gasgenerators aus der Hülle herauszuschieben.

Der aus der Hülle herausgeschobene Submunitions-Stapel weist zunächst noch den gleichen Drall auf, wie die als Artillerie- Munition verschossene Trägerhülle. Durch Ausschwenken von Entdrall-Klappen, die an die Peripherie der einzelnen Submunitionen angelenkt sind (vgl. DE-OS 34 35 420), wird diese Rotation um die eigene Längsachse abgebaut. Nach hinreichend reduziertem Drall und hinreichendem fallschirmgebremstem Abstieg ins Zielgebiet wird bei jeder der nun voneinander getrennten Submunitionen ein Suchzünder-Sensor für das spiralförmig einengende Abtasten des Zielgebietes in Wirkposition gebracht, wie in der DE-OS 33 26 876 näher beschrieben. Zuvor mußte dafür jedoch in jeder Submunition der Bremsfallschirm aus der Pack-Kassette herausgezogen werden, und zwar beim noch relativ stabil fliegenden Submunitions-Stapel zunächst der Fallschirm aus der hintersten Submunition, um die von der davor gelegenen Submunition abzuheben. Zweckmäßigerweise ist hierfür eine Zugleine zum noch hinter der hintersten Submunition fliegenden und aerodynamisch abgebremsten Boden vorgesehen, wie in der US-PS 4 753 171 näher dargestellt. Wenn auch eine entsprechende Leine vom vorderen Ende der hinteren Submunition zum Packsack des Bremsfallschirmes im Heck der davor angeordneten Submunition vorgesehen ist, die sich auf­ grund Abbremsens der hinteren Submunition spannen soll, um den ver­ packten Schirm herauszuziehen und dann davon den Packsack abzuziehen, damit der Schirm sich öffnen kann, dann besteht bis dahin eine mecha­ nische Kopplung zwischen den beiden benachbarten Submunitionen, die die angestrebten ungestörten kinematischen Abläufe behindern kann. Insbesondere müßte diese Leine sehr lang ausgebildet sein, um einen hinreichenden Abstand der vorderen von der hinteren Sub­ munition sicherzustellen, ehe der Bremsfallschirm der vorderen Sub­ munition sich aufspannt, ohne dabei mit der schon abgebremsten hinte­ ren Submunition zu kollidieren. Bevor die Submunitionen axial vonein­ ander abgehoben haben, muß die lange Leine auf beengtem Raum verstaut und gegen vorzeitiges Ausschlaufen durch starkes Sollbruchgarn ge­ sichert sein. Ab dem Ausschlaufen bis zum Spannen dieser Auszieh-Leine besteht dann die Gefahr ihrer mechanischen Beschädigung zwischen dem Heck der vorderen und der Stirn der hinteren Submunition, ehe beide hinreichend voneinander abgehoben haben. Außerdem kann eine solche lange Zugleine von der, unter dem Einfluß des Stabilisie­ rungs-Dralls noch hochtourig rotierenden, hinteren Submunition auf­ gespult werden, so daß entweder die Leinen des hinteren Bremsfall­ schirmes einwickeln und dieser seine Bremsfunktion verliert, oder aber der vordere Bremsfallschirm um die hintere Submunition oder ihren Fallschirm gewickelt wird, so daß beide Submunitionen abstürzen.

In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen ungestörten Ablauf der Trenn- und Abbrems-Kinematik jeweils einer vorderen Submunition in bezug auf eine dahintergelegene (vorher abgebremste) Submunition sicherzustellen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß zusätzlich zu den gattungsbildenden Maßnahmen die Teilmerkmale des Kennzeichnungsteiles des Anspruches 1 realisiert sind.

Nach dieser Lösung wird die Öffnung des Bremsfallschirmes der vorderen Submunition ohne das Hilfsmittel einer erst zu spannenden Auszieh-Leine als mechanischer Kopplung zwischen den Submunitionen verzögert. Dadurch sind störende Wechselwirkungen beim jeweiligen Übergang in den fallschirmgebremsten Sinkflug vermieden, und insbesondere wird der vordere Bremsschirm erst ausgegeben (und damit zum Strecken und Aufspannen freigegeben), wenn ein hinreichender Abstand zur schon abgebremsten hinteren Submunition gegeben ist: Der kinematische Funktionsablauf einer jeden Submunition erfolgt unabhängig von der anderen, so daß insbesondere ein später zur Entfaltung gelangender Bremsfallschirm nicht mehr mit dem vorher schon abgebremsten System kollidieren kann. Da die Freigabe des nächsten Bremsschirmsystems nicht über eine mechanische Kopplung zur vorher schon abgebremsten Submunition erfolgt, sind auch alle Funktionsstörungen vermieden, die etwa aus einer unregelmäßigen Streckung der Zugleine oder aus deren Zerstörung infolge Wechselwirkungen zwischen beiden Submuni­ tionen, vor deren endgültigen Abheben voneinander, auftreten können.

Besonders zweckmäßig ist es, als Verzögerungsglied für die autonome Freigabe des Bremsfallschirmes der vorderen Submunition ein mechani­ sches Hemmwerk einzusetzen, das unter dem Einfluß drallbedingter Fliehkräfte betrieben wird, so daß die Hemmzeit missionsbedingt variiert. Insbesondere wird dann bei geringerer Abschußladung, also geringerer Austrittsgeschwindigkeit des Trägergeschosses aus dem gezogenen Waffenrohr, die Zeitspanne von der Freigabe der Submunition aus dem Träger bis zur Freigabe ihres Bremsfallschirmes vergrößert, um stets einen ausreichenden Abstand zur zuvor schon abgebremsten, dahintergelegenen Submunition sicherzustellen, ehe der nächste Fallschirm sich streckt.

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 Zusammen­ fassung, aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche stark abstrahiert und nicht maß­ stabsgerecht skizzierten bevorzugten Realisierungsbeispiels zur erfindungsgemäßen Lösung. Es zeigt

Fig. 1 in Darstellung mehrerer aufeinanderfolgender Funktions­ phasen die Ausgabe von Submunitionen aus einem Artillerie- Trägergeschoß,

Fig. 2 eine Submunition in Heckansicht mit noch nicht freigegebenem Bremsfallschirm und

Fig. 3 ein mechanisches Ausführungsbeispiel für ein Freigabe-Ver­ zögerungsglied nach Fig. 2.

Das in Fig. 1 in der Verbringungsphase (I) skizzierte Artillerie-Ge­ schoß 11 ist als Trägergeschoß für Lasten in Form von wenigstens zwei Submunitionen 12 ausgelegt. Das drall-stabilisiert über ein voraufgeklärtes Zielgebiet 13 verschossene Träger-Geschoß 11 akti­ viert dort, etwa über einen Zeitzünder 14, einen Gasgenerator 15 zum heckseitigen Herausschieben des Stapels der Submunitionen 12 unter Abscheren des Projektil-Hecks 16 von der Träger-Hülle 17.

Aufgrund des vom Träger-Geschoß 11 auf die Submunitionen 12 übertra­ genen Dralles behalten diese zunächst kreiselstabilisiert ihre koaxiale Lage bei, unter Fortsetzung der Träger-Bewegung 18 hinsichtlich Richtung und Geschwindigkeit (letztere vermindert nach Maßgabe der Ausstoßbewegung 19). Mit Freigabe aus der Träger-Hülle 17 entfalten sich an den Submunitionen 12 Klappen 20 zum Abbau des vom Geschoß 11 eingeprägten Dralles. Der Geschoß-Boden 16 wird durch die aero­ dynamische Bremswirkung ausgestellter Bremssegel 21 (vgl. US-PS 47 53 171) gegenüber der Bewegung der Submunitionen 12 abgebremst, so daß sich eine Zugleine 22 strafft, die über einen Packsack 23 an den in einer Fallschirm-Kassette 24 verstauten Bremsfallschirm 25 der hinteren Submunition 12.h angeschlossen ist. Dadurch wird (Funktionsphase II über Phase III nach Phase IV in Fig. 1) der Fall­ schirm 25 aus seiner rückwärtig geöffneten Kassette 24, und damit aus dem Heck der hinteren Submunition 12.h, herausgezogen. Er streckt und entfaltet sich und bremst so die hintere Submunition 12.h relativ zur auf die Submunitionen 12 übertragenen Trägerbewegung 18′ ab, wodurch die vordere Submunition 12.v sich mit ihrem Heck von der Stirn der hinteren Submunition 12.h abhebt. Dadurch wird das Heck der Fallschirm-Kassette 24 der vorderen Submunition 12.v freigegeben.

Um störende Kopplungen zwischen den von nun an unterschiedlichen Submunitions-Kinematiken zu vermeiden, ist keine Auszieh-Verbin­ dungsleine von der hinteren Submunition 12.h zum Bremsfallschirm 25 der vorderen Submunition 12.v vorgesehen. Vielmehr wird primär der hinter einem solchen Projektil stets vorhandene Bodensog aus­ genutzt, um den noch eingesackten, unter Verpackungs-Staudruck ste­ henden Bremsfallschirm 25 aus seiner Kassette 24 rückwärts heraus­ zubewegen, so daß er sich dann in der Anströmung entfalten kann. Falls der Fallschirm 25 mittels eines Packsackes 23 in der Kassette 24 verstaut ist, kann dieser mit seitlichen Windtaschen ausgestattet sein, die sich nach dem Austritt aus dem Heck der Kassette 24 auf­ blasen und das Herausziehen sowie das Abziehen des Packsackes 23 vom darin eingefalteten Fallschirm 25 fördern (in der Zeichnung nicht näher ausgeführt).

Wenn der Bremsfallschirm 25 der vorderen Submunition 12.v aller­ dings zu früh ausgegeben wird, ist die Distanz zur schon abgebremsten rückwärtigen Submunition 12.h unter Umständen noch so gering, daß der vordere Bremsschirm 25.v z. B. von den Entdrall-Klappen 20.h erfaßt und aufgewickelt oder zerstört wird. Zumindest die vordere Submunition 12.v kann dann nicht mehr in den vorgesehenen fallschirm­ gebremsten Sinkflug übergehen, sondern sie stürzt ab und kann damit keine Wirkung in einem Zielobjekt mehr hervorrufen.

Um das zu vermeiden, ist an der Kassette 24 der Submunition 12, deren Fallschirm 25 nicht über eine Leine 22 gezogen wird, eine unter dem Einfluß eines Verzögerungsgliedes 26 stehende Fallschirm- Freigabeeinrichtung 27 vorgesehen. Letztere kann einfach aus heck­ seitig an die Kassette 24 angelenkten Lappen 28 bestehen, die im Bereich der Heck-Öffnung der Kassette 24 (Fig. 2) hinter dem (ge­ gebenenfalls: in einem Packsack 23) verstauten Bremsfallschirm (25) radial umgelegt und mittels einer Spannschnur 29, die durch Hal­ terungen 30 (etwa Ösen oder Haken) an den freien Stirnenden der Freigabe-Lappen 28 gezogen ist, zusammengehalten werden.

Wenn eine Trenneinrichtung 31 (Fig. 3), etwa einfach ein Zugsplint durch Verschlußösen, die Schnur 29 freigibt, werden die Lappen 28 unter dem Einfluß der Fliehkräfte der Halterungen 30 (oder erfor­ derlichenfalls zusätzlicher Gewichte) aufgrund der Rotation der Submunition 12.v und aufgrund des bodensoggeförderten rückwärtigen Herausdrängens des noch verpackten Fallschirmes 25, aufgestellt, so daß die rückwärtige Öffnung der Kassette 24 zum Austritt des Fallschirms 25 freigegeben wird und dieser sich nach Spannen seiner im Inneren der Kassette 24 festgelegten Fangseile 32 (Fig. 1) ent­ falten kann.

Damit die Freigabeeinrichtung 27 für den Fallschirm 25 nicht zu früh anspricht, wird das Verzögerungsglied 26 erst in Funktion ge­ setzt, wenn eine Sperre 33 ausgelöst hat, weil die Submunition 12.v durch das Heck der Träger-Hülle 17 (Fig. 1) ausgetreten ist. Die Verzögerungszeit des Verzögerungsgliedes 26 ist konstruktiv so ein­ gestellt, daß die Lappen-Spannschnur 29 erst freigegeben wird, wenn eine gewisse Zeit nach dem Austritt aus der Träger-Hülle 17 ver­ strichen ist, nämlich eine hinreichende Zeitspanne für das Abbremsen der hinteren Submunition 12.h gegenüber der Bewegung 18′ der vorderen Submunition 12.v - so daß der gegenseitige Abstand mit Sicherheit so groß ist, daß der Fallschirm 25.v der vorderen Submunition 12.v nicht mehr mit der schon abgebremsten hinteren Submunition 12.h kollidieren kann.

Das Verzögerungsglied 26 kann als elektronische Verzögerungsschaltung oder als pyrotechnischer Verzögerungssatz ausgestaltet sein. Beson­ ders zweckmäßig ist jedoch eine mechanische Realisierung, bei der der noch vorhandene Drall der aus dem Träger-Geschoß 11 freigegebenen Submunition 12 ausgenutzt wird, um eine besondere Energiequelle für den Betrieb einer elektronischen Zeitschaltung oder für das Initiieren eines pyrotechnischen Verzögerungssatzes zu vermeiden.

Dafür ist gemäß Fig. 3 eine in der Querschnittsebene der Submunition 12 radial orientierte und geführte Fliehmasse 34 vorgesehen, die sich unter Einfluß der drallbedingten Fliehkräfte in Richtung auf die Wandung der Fallschirmkassette 24 bewegen kann, wenn ein Sperr- Stift 35 die Bewegungsbahn 36 freigegeben hat, weil er, nach Austritt der Submunition 12 aus der Träger-Hülle 17 (Fig. 1) und Öffnen der bis dahin angelegten Entdrall-Klappen 20, radial herausgeschleudert wurde. Die Radialbewegung der Fliehmasse 34 wird aber über ein Hemm­ werk 37 gebremst, indem (wie aus der Uhrwerkstechnik als solches bekannt) ein Waag-Anker 38 abwechselnd Zähne 39 eines Ankerrades 40 periodisch in ihrer Drehbewegung blockiert, die durch den Eingriff einer fliehmassenfesten Zahnstange 41 in ein Ankerrad-Ritzel 42 hervorgerufen wird. Erst wenn die Zahnstange 41 aufgrund entsprechend weiter radialer Verlagerung der Fliehmasse 34 außer Eingriff mit dem Ankerrad-Ritzel 42 gerät, kann die Fliehmasse 34 sich schlagartig bis ans gehäuseseitige Ende der Geradführung ihrer Bewegungsbahn 36 weiterbewegen. Dadurch wird die Trenneinrichtung 31 betätigt, etwa durch Ziehen des in Fig. 3 zum Zusammenhalten der Spannschnur 29 skizzierten Stiftsplintes. Damit der Einsatz der Bewegung der Fliehmasse 34 nicht durch deren Ankopplung an die Trenneinrichtung 31 behindert wird, ist zwischen beiden zweckmäßigerweise ein Freilauf vorgesehen, etwa eine seilartige Verbindung 43, die erst dann zum Stiftziehen gespannt wird, wenn die Zahnstange 41 außer Eingriff mit dem Ankerrad-Ritzel 42 gelangt ist.

Die Kraft, die von der Fliehmasse 34 auf das Hemmwerk 37 ausgeübt wird, und damit die Zentrifugalbewegung der Masse 34, ist abhängig von der Zentrifugalkraft, also von dem Drall, den die Submunition 12 beim Austritt aus der Träger-Hülle 17 aufweist, wenn die Sperre 33 entfernt ist. Da das Trägergeschoß 11 aus einem gezogenen Rohr verschossen wird, der Drall also von der Mündungsgeschwindigkeit und damit auch der späteren Trägerbewegung 18 abhängt, bedeutet das, daß die Freigabe der Trenneinrichtung 31 zum Ausgeben des Brems­ fallschirmes 25 bei geringerer Geschwindigkeit 18 in Richtung der Trägerbewegung 18 größer wird. Das ist durchaus erwünscht, weil dadurch sichergestellt wird, daß trotz langsamerer Fortbewegung der vorderen Submunition 12.v von der schon abgebremsten hinteren Submunition 12.h (Fig. 1) dennoch ein hinreichender Abstand erreicht ist, ehe der vordere Bremsschirm 25 freigegeben wird - ohne daß es für die Funktion des Verzögerungsgliedes 26 einer Steuerung über einen gesonderten Geschwindigkeits- oder Drallsensor bedürfte.

Zur Vereinfachung der Darstellung und Erläuterung ist in Fig. 2 angenommen, daß das Verzögerungsglied 26 sich etwa in der Querschnitts­ ebene der Stau-Lappen 28 in der rückwärtigen Öffnung der Kassette 24 an diese angelenkt ist, um wie die Lappen 28 fliehkraftbedingt achsparallel aufgestellt zu werden, wenn die Spannschnur 29 gebremst ist. Zweckmäßiger kann jedoch eine mechanisch stabilere Montage auf dem (vor dem verpackten Fallschirm 25 gelegenen) Boden der rück­ wärtig geöffneten Kassette 24 sein, mit Radialführung der Spannschnur 29 oder der Trenneinrichtung 31 zur achsparallelen Höhenüberbrückung über die flach-hohlzylindrische Fallschirm-Packkassette 24.

Claims (7)

1. Artilleriegeschoß-Submunition (12) mit einer Freigabeeinrichtung (27) für ihren im Heckbereich verstauten Bremsfallschirm (25), dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabeeinrichtung (27) von einem Verzögerungsglied (26) mit einer konstruktiv vorgegebenen, von anderen Submunitionen nicht beeinflußbaren Hemmzeit, die beim Austritt aus der Trägergeschoß-Hülle (17) zu laufen beginnt, aktivierbar ist

2. Submunition nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsglied (26) eine in einer radial orientierten Bewegungsbahn (36) geführte Fliehmasse (34) aufweist, deren Radialbewegung von einem Hemmwerk (37) vorübergehend gebremst ist, ehe sie eine Trenneinrichtung (31) für die Freigabeeinrichtung (27) ansprechen läßt.

3. Submunition nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperre (33) für den Betriebsbeginn des Verzögerungsglie­ des (26) ein radial aus der Fliehmassen-Bewegungsbahn (36) ent­ fernbarer Sperr-Stift (35) vorgesehen ist.

4. Submunition nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die radial geführte Fliehmasse (34) über eine Zahnstange (41) mit dem Ritzel (42) eines Ankerrades (40) in Eingriff steht.

5. Submunition nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Trenneinrichtung (31) und dem Verzögerungsglied (26) eine Wirk-Verbindung (43) ausgebildet ist, die erst nach Freigabe der Radialbewegung der Fliehmasse (34) auf die Trennein­ richtung (31) einwirkt.

6. Submunition nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabeeinrichtung (27) eine hinter dem verpackten Bremsfallschirm (25) gezogene Spannschnur (29) aufweist, die unter Einfluß des Verzögerungsgliedes (26) mittels einer Trenneinrichtung (31) lösbar ist.

7. Submunition nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Trenneinrichtung (31) ein Zugstift zur Freigabe der Pack­ spannschnur (29) vorgesehen ist.