DE4002722A1 - Unterwasserwaffe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Unterwasserwaffe mit einer rohrartigen Starteinrichtung und einem in der Startein­ richtung angeordneten Projektil, dessen heckseitiger Boden­ abschnitt in der Starteinrichtung einen Verbrennungsraum einer Treibladung begrenzt.

ln dem durch den heckseitigen Bodenabschnitt des Projektils begrenzten Verbrennungsraum der Starteinrichtung ergibt sich beim Abschuß des Projektils während einer relativ kurzen Zeitspanne ein sehr hoher Treibladungsgasdruck. Dieser hohe Treibladungsgasdruck kann dazu führen, daß sich die rohrartige Starteinrichtung insbesondere dann unzulässig ausdehnt, d. h. aufweitet, wenn die Starteinrich­ tung infolge des üblicherweise gegebenen Erfordernisses der Gewichtseinsparung nur eine relativ geringe Wanddicke aufweist. Durch eine sich unzulässig aufweitende Startein­ richtung kann ein Teil des Treibladungsgases zwischen dem Projektil und der Starteinrichtung entweichen, woraus eine unerwünschte Reduktion der Antriebskraft für das Projektil resultiert. Ein weiterer Mangel bekannter Unterwasserwaffen der eingangs genannten Art besteht darin, daß durch eine solche Aufweitung der Starteinrichtung infolge mangelhafter Führung des Projektils durch die rohrartige Starteinrichtung hindurch die Zielgenauigkeit des Projektils beeinträchtigt sein kann.

Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Unterwasserwaffe der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher mit einfachen Mitteln eine Leckage der Treib­ ladungsgase und somit eine Reduktion des Treibladungsgas­ druckes beim Start des Projektiles vermieden und somit eine maximale Antriebskraft für das Projektil und gleich­ zeitig eine erhebliche Verbesserung der Zielgenauigkeit erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vom Heck des Projektils ein an der rohrartigen Startein­ richtung abdichtend anliegendes Kragenteil wegsteht, das an die Dehnungseigenschaften der Starteinrichtung angepaßte Dehnungseigenschaften aufweist und unter dem Projektilheck einen umgekehrt topfförmigen Raum festlegt.

Das den umgekehrt topfförmigen Raum festlegende Kragenteil macht infolge seiner an die Dehnungseigenschaften der rohr­ artigen Starteinrichtung angepaßten Dehnungseigenschaften unter der Einwirkung des Treibladungsgasdruckes die Dehnung, d. h. die Aufweitung der rohrartigen Starteinrichtung mit, so daß sich auch unter der Wirkung des hohen Treibladungs­ gasdruckes zum Start des Projektiles aus der Starteinrich­ tung heraus zwischen dem heckseitigen Endabschnitt des Projektils und der rohrartigen Starteinrichtung eine sichere Abdichtung ergibt. Dadurch wird eine Leckage des Treibladungs­ gases auf ebenso einfache wie elegante Weise vermieden, woraus eine optimale Antriebskraft für das Projektil re­ sultiert. Da unerwünschte Spalte zwischen dem Projektil und der Starteinrichtung durch die aneinander angepaßten Dehnungen der relativ gegeneinander beweglichen Teile vermie­ den werden, ergibt sich in weiterer vorteilhafter Weise eine gute Zielgenauigkeit der erfindungsgemäßen Unterwasser­ waffe.

Um durch diese aneinander angepaßten Dehnungen der Start­ einrichtung und des den umgekehrt topfförmigen Raum fest­ legenden Kragenteiles eine zu große Reibung zwischen diesen sich gegeneinander bewegenden Teilen zu vermeiden, ist es zweckmäßig, die Innenfläche der Starteinrichtung und/ oder die Außenfläche insbesondere des an der Heckseite des Projektils vorgesehenen Kragenteils mit einer reibungs­ mindernden Beschichtung zu versehen.

Das Kragenteil kann an das Projektilheck einstückig ange­ formt sein. Bei einer solchen Ausbildung der Unterwasser­ waffe ist es vorteilhaft, wenn das Kragenteil vom Projektil­ heck ausgelöst durch den Treibladungsgasdruck im Mündungs­ bereich der Starteinrichtung zumindest teilweise, vorzugs­ weise jedoch vollständig vom Projektil abgetrennt wird. Eine solche Abtrennung ist vorteilhaft bzw. erforderlich, weil insbesondere dann keine Teile über den Projektil-Soll­ durchmesser radial überstehen dürfen, wenn es sich um ein Unterwasserprojektil handelt, das in einer Kavitations­ blase läuft. Derartige über den Projektil-Solldurchmesser hinausragende Projektilteile könnten nämlich die Kavita­ tionsblase und somit den stabilen zielgenauen Unterwasser­ lauf des Projektiles erheblich beeinträchtigen. Um über den Projektil-Solldurchmesser überstehende Teile zu ver­ meiden, kann die Wanddicke des heckseitig an das Projektil angeformten Kragenteils so dimensioniert sein, daß durch den Treibladungsgasdruck, der beim Mündungsdurchtritt des Projektilhecks einzig und allein vom Kragenteil aufgenommen wird, bzw. eine Versteifung durch die rohrartige Startein­ richtung entfällt, das Kragenteil sicher vom Projektil abgetrennt wird.

Wird das Kragenteil jedoch derartig dimensioniert, daß es nicht in der zuletzt beschriebenen Weise beim Mündungs­ durchtritt des Projektils von diesem abgetrennt wird, so kann die radiale Dehnung bzw. Durchmesseraufweitung des Kragenteils gezielt dazu ausgenutzt werden, ein kegel­ förmiges Heck zu bilden, das bei einem solchen Unterwasser­ projektil als Stabilisierungsheck dienen kann.

Eine andere Ausbildung der erfindungsgemäßen Unterwasser­ waffe ist dadurch gekennzeichnet, daß das Kragenteil nicht einstückig an das Projektilheck direkt angeformt ist, sondern daß das Kragenteil an das Projektilheck abtrennbar angeformt ist. Hierbei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn das Kragenteil an einem am Projektilheck vorgesehenen und vom Projektil loslösbaren Treibspiegel vorgesehen ist. Dieser Treibspiegel weist vorzugsweise das gleiche Kaliber auf wie das Projektilheck und die rohrartige Starteinrich­ tung.

Wie ohne weiteres zu erkennen ist, führt eine Aufweitung des Kragenteils zu einer Erhöhung der strömungsmechanischen Widerstandskräfte des Projektils während seiner Bewegung im Wasser. Diese strömungsmechanischen Widerstandskräfte können dazu ausgenutzt werden, eine Trennung des Treib­ spiegels vom Projektil zu bewirken. Ein Unterwassergeschoß der zuletzt beschriebenen Art mit einem Treibspiegel weist den weiteren Vorteil auf, daß der Treibspiegel durch seine Ausbildung mit dem Kragenteil insbesondere auch zur gezielten Umlenkung der Treibladungsgase im Bereich der Mündung der Unterwasserwaffe dienen kann, so daß durch die Mündungsgase mögliche Abgangs-Störungen des Projektils verhindert werden.

Der in Umfangsrichtung durch das Kragenteil begrenzte umge­ kehrt topfförmige Raum kann mit einem abtrennbaren Deckel­ element abdichtend verschlossen sein, und in dem durch das Deckelelement abgeschlossenen Hohlraum kann eine Treib­ ladung vorgesehen sein. Eine solche Ausbildung der Unter­ wasserwaffe ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein Treibspiegel vorgesehen ist, weil sich dann ein eigen­ ständiges Modul ergibt, das in vorteilhafter Weise vom Projektil getrennt und unabhängig laborierbar ist. Daraus folgt jedoch eine Erhöhung der Sicherheit. Desweiteren ist die Montage vereinfacht.

Das Deckelelement ist vorzugsweise ballig ausgewölbt ausge­ bildet und kann einen Umfangsrandabschnitt aufweisen, der an das Kragenteil angepaßt ist. Durch eine solche Ausbil­ dung ergibt sich in vorteilhafter Weise eine Verlängerung des Beschleunigungsweges.

Das Deckelelement ist mit seinem Umfangsrandabschnitt vor­ zugsweise an einem Ringelement befestigt, das mit dem Kragenteil axial fluchtet. Dieses als Dichtungslippe wirken­ de Ringelement kann derartig dimensioniert sein, daß es als rotationssymmetrisches Kegelheck am Projektil verbleibt und für den Unterwasserlauf des Projektils - wie bereits erwähnt worden ist - ein Stabilisierungsheck darstellt, es kann jedoch auch zum Abtrennen des Deckelelementes nach dem Austritt des Projektils aus der Starteinrichtung mit einer Sollbruchstelle ausgebildet sein. Bei dieser Soll­ bruchstelle kann es sich um eine um das Ringelement umlauf­ ende Rille handeln, entlang der das Ringelement beim Mün­ dungsdurchtritt infolge des Treibladungsgasdruckes abge­ trennt wird.

Durch den Hohlraum für die Treibladung kann sich ein An­ zündrohr erstrecken, das mit seinem einen Endabschnitt am Projektilheck bzw. am Treibspiegel und mit seinem zweiten Endabschnitt am Deckelelement fixiert ist. Das Anszündrohr wird somit ein Bestandteil des Projektilhecks bzw. des Treibspiegels und ist an diesem ausreichend sicher befestigt, um den Startbeschleunigungen sicher ausgesetzt werden zu können.

Das Anzündrohr kann sich mit seinem zweiten Endabschnitt durch das Deckelelement abdichtend hindurcherstrecken, wobei der zweite Endabschnitt mit einer Halterung zur Be­ festigung an der und zur definierten Freigabe von der Start­ einrichtung ausgebildet ist. Hierbei ist die Halterung vorzugsweise derartig dimensioniert, daß das Projektil mittels des zweiten Endabschnittes des Anzündrohres in der Starteinrichtung zum sicheren Transport bzw. zur sicheren Verbringung der Unterwasserwaffe befestigt werden kann.

Diese Befestigung ist hierbei so ausgelegt, daß sie wohl den Transport- und Verbringungs-Belastungen standhält, infolge des beim Start des Projektils kurzzeitig auftreten­ den hohen Treibladungsgasdruckes jedoch aufgehoben wird.

Zur mechanischen Aussteifung kann das Anzündrohr mittels mindestens eines Versteifungselementes in dem die Treib­ ladung enthaltenden Hohlraum festgelegt sein. Diese Fest­ legung kann durch eine Verschweißung realisiert sein.

Dadurch, daß das den Hohlraum begrenzende Deckelelement relativ dünnwandig und somit leichtgewichtig ausgebildet sein kann, ergibt sich der Vorteil, daß der Schwerpunkt des Projektils bzw. des vom Projektil getrennt handhabbaren und getrennt laborierbaren Moduls aus Deckelelement und Treibspiegel in axialer Richtung, d.h. in Bewegungsrichtung, relativ weit vorne liegt, was sich auf den Unterwasserlauf des Projektiles günstig auswirkt. Desweiteren ergibt sich durch eine solche Ausbildung eine Verbesserung der Führung des Projektils in der Starteinrichtung.

Zur Begünstigung der Voraussetzungen für die Anzündung der Treibladung, die in dem durch das Kragenteil und das Deckelelement festgelegten Raum vorgesehen ist, ist es vorteilhaft, wenn in dem durch das abtrennbare Deckelele­ ment festgelegten Hohlraum durch einen Füllstoff ein Ko­ volumen bestimmt ist. Das Kovolumen ist vorzugsweise am äußeren Umfangsrandabschnitt des Hohlraumes zum Anzündrohr mindestens annährend koaxial vorgesehen. Bei diesem Füll­ stoff kann es sich beispielsweise um Steinwolle handeln.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen der er­ findungsgemäßen Unterwasserwaffe. Es zeigt:

Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene, abschnittweise ge­ zeichnete Unterwasserwaffe, und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den heckseitigen Endabschnitt einer zweiten Ausführungsform der Unterwasserwaffe, bzw. ihres Heckabschnittes.

Fig. 1 zeigt eine teilweise aufgeschnittene und abschnitt­ weise gezeichnete Unterwasserwaffe 10 in einer Seitenan­ sicht, wobei die Unterwasserwaffe 10 eine schematisch und abschnittweise dargestellte Starteinrichtung 12 und ein in der Starteinrichtung 12 angeordnetes Projektil 14 auf­ weist. Mit der Bezugsziffer 16 ist ein Treibspiegel be­ zeichnet, bei dem es sich um ein vom Projektil 14 getrenntes kalibergleiches Teil handelt. Es wäre jedoch auch möglich, den heckseitigen Endabschnitt des Projektiles 14 wie den in dieser Figur angedeuteten Treibspiegel, d. h. mit diesem einteilig auszubilden. Unabhängig davon, ob das Projektil 14 einteilig oder mit dem Treibspiegel 16 ausgebildet ist, ist ein Kragenteil 18 vorgesehen, das an der rohrförmigen Starteinrichtung 12 abdichtend anliegt und das unter dem Projektil 14 einen umgekehrt topfförmigen Raum 20 festlegt. Das Kragenteil 18 weist an die Dehnungseigenschaften der Starteinrichtung 12 angepaßte Dehnungseigenschaften auf, so daß sich auch bei den im Raum 20 kurzzeitig auftretenden sehr hohen Treibladungsgasdrücken zwischen dem Kragenteil 18 und der rohrartigen Starteinrichtung 12 eine sichere Abdichtung ergibt, weil sich bedingt durch die hohen Treib­ ladungsgasdrücke nicht nur die Starteinrichtung 12 sondern gleichzeitig auch das Kragenteil 18 entsprechend aufweitet.

Fig. 2 zeigt den heckseitigen Endabschnitt des Treibspiegels 16 bzw. den heckseitigen Endabschnitt des Projektils 14, wenn die in Fig. 1 angedeutete Unterwasserwaffe 10 keinen vom Projektil 14 getrennten Treibspiegel 16 aufweist, sondern wenn das Kragenteil 18 am heckseitigen Endabschnitt des Projektils 14 einstückig ausgebildet ist. Vom heckseitigen Endabschnitt 22 des Projektils 14 bzw. Treibspiegels 16 steht mittig ein Anzündrohr 24 nach unten, das mit seinem einen Endabschnitt 26 einstückig mit dem Endabschnitt 22 verbunden sein kann, und das sich mit seinem zweiten Endabschnitt 28 abdichtend durch ein Deckelelement 30 hindurch erstreckt. Durch das ballig ausgewölbt ausgebildete Deckelelement 30 und durch das das Anzündrohr 24 koaxial umgebende Kragen­ teil 18 wird der umgekehrt topfförmige Raum 20 festgelegt, in dem eine Treibladung 32 vorgesehen ist. Das Deckelele­ ment 30 ist mit seinem Umfangsrandabschnitt 34 an einem eine Dichtungslippe bildenden Ringelement 36 befestigt, wobei diese Befestigung beispielsweise durch eine Klebe­ verbindung erfolgen kann. Entsprechend kann das Deckel­ element 30 mit seinem zentralen eingezogenen Bund 38 mit dem zweiten Endabschnitt 28 des Anzündrohres 24 abdichtend verbunden sein. Das Ringelement 36 weist dem hülsenförmigen Kragenteil 18 entsprechende radiale Abmessungen auf und fluchtet mit diesem in axialer Richtung. Aus Fig. 2 ist auch ersichtlich, daß das Ringelement 36 zum Abtrennen vom Projektil 14 bzw. vom Treibspiegel 16 mit einer Soll­ bruchstelle 40 ausgebildet sein kann, bei der es z. B. um eine innenseitig um das Ringelement 36 umlaufende Rinne handeln kann.

Zur Festlegung des Anzündrohres 24 in Bezug auf das Kragen­ teil 18 kann ein Versteifungselement 42 vorgesehen sein, das einen Innenring 44, einen Außenring 46 und eine Anzahl radial verlaufende Verbindungsrippen 48 aufweist. Der Innen­ ring 44 liegt eng am Anzündrohr 24 und der Außenring 46 liegt eng am Kragenteil 18 an. Die Verbindungsrippen 48 verbinden die beiden Ringe 44 und 46 miteinander. Mit Hilfe des Versteifungselementes 42 ergibt sich nicht nur eine Stabilisierung sondern gleichzeitig auch eine Zentrierung des Anzündrohres 24 in Bezug auf das Kragenteil 18 und in Bezug auf das Deckelelement 30, durch das sich - wie bereits erwähnt worden ist - der zweite Endabschnitt 28 des Anzündrohres 24 hindurcherstreckt. Der zweite Endab­ schnitt 28 des Anzündrohres 24 ist mit einer Halterung 50 ausgebildet, die zur Befestigung des Projektils 14 bzw. des Treibspiegels 16, d. h. des vom Projektil 14 selbständig und getrennt zu laborierenden und zu handhabenden Moduls aus dem Treibspiegel 16 und dem Deckelelement 30 an der Starteinrichtung 12 (s. Fig. 1) sowie zur definierten Freigabe von der Starteinrich­ tung dient. Insbesondere zur definierten Freigabe von der Starteinrichtung ist der zweite Endabschnitt 28 des Anzündrohres 24 in dem über das Deckelelement 30 vorstehenden, d. h. an dem aus dem Deckelelement 30 herausragenden Abschnitt mit einer Sollbruchstelle 52 ausgebildet. Hierbei kann es sich um eine quer­ schnittreduzierende Umfangsrille oder um eine be­ stimmte Anzahl definierter Gewindegänge handeln.

Eine andere Möglichkeit, auf das Projektil 14 eine definierte Rückhaltekraft auszuüben, ist bspw. dadurch realisierbar, daß zwischen dem Deckelelement 30 und dem Projektil 14 eine bestimmte Verbindung gegeben ist.

In dem durch das Kragenteil 18 und das Deckelelement 30 festgelegten Hohlraum 20 kann durch einen Füll­ stoff 54, bei dem es sich z.B. um eine Steinwolle handeln kann, ein Kovolumen 56 festgelegt sein. Das Kovolumen 56 ist vom Anzündrohr 24 beabstandet am Außenumfangsrandabschnitt des Hohlraumes 20 ausgebildet, um die Voraussetzungen für die Anzündung der Treibla­ dung 32 im Hohlraum 20 zu begünstigen.

Claims (14)

1. Unterwasserwaffe mit einer rohrartigen Starteinrich­ tung (12) und einem in der Starteinrichtung (12) ange­ ordneten Projektil (14), dessen heckseitiger Bodenab­ schnitt in der Starteinrichtung (12) einen Verbrennungs­ raum einer Treibladung (32) begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß vom Heck des Projektils (14) ein an der rohrartigen Starteinrichtung (12) abdichtend anliegendes Kragen­ teil (18) wegsteht, das an die Dehnungseigenschaften der Starteinrichtung (12) angepaßte Dehnungseigenschaften aufweist und unter dem Projektil einen umgekehrt topf­ förmigen Raum (20) festlegt.

2. Unterwasserwaffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kragenteil (18) an das Projektilheck einstückig angeformt ist.

3. Unterwasserwaffe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kragenteil (18) an das Projektilheck abtrennbar angeformt ist.

4. Unterwasserwaffe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kragenteil (18) an einem am Projektilheck vorge­ sehenen und vom Projektil (14) loslösbaren Treibspiegel (16) vorgesehen ist.

5. Unterwasserwaffe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Treibspiegel (16) das gleiche Kaliber aufweist, wie das Projektilheck und die rohrartige Starteinrichtung (12).

6. Unterwasserwaffe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der in Umfangsrichtung durch das Kragenteil (18) begrenzte umgekehrt topfförmige Raum (20) mit einem abtrennbaren Deckelelement (30) abdichtend verschlossen ist, und daß in dem durch das Deckelelement (30) abge­ schlossenen Raum (20) eine Treibladung vorgesehen ist.

7. Unterwasserwaffe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelelement (30) ballig ausgewölbt ausgebildet ist und einem Umfangsrandabschnitt (34) aufweist, der an das Kragenteil (18) angepaßt ist.

8. Unterwasserwaffe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelelement (30) mit seinem Umfangsrandabschnitt (34) an einem Ringelement (36) befestigt ist, das mit dem Kragenteil (18) axial fluchtet.

9. Unterwasserwaffe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (36) zum Abtrennen des Deckelelementes (30) nach dem Austritt des Projektils (14) aus der Start­ einrichtung (12) mit einer Sollbruchstelle (40) ausge­ bildet ist.

10. Unterwasserwaffe nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich durch den Hohlraum (20) für die Treibladung (32) ein Anzündrohr (24) erstreckt, das mit seinem einen Endabschnitt (26) am Projektilheck bzw. am Treibspiegel (16) und mit seinem zweiten Endabschnitt (28) am Deckel­ element (30) fixiert ist.

11. Unterwasserwaffe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Anzündrohr (24) mit seinem zweiten End­ abschnitt (28) durch das Deckelelement (30) abdichtend hindurcherstreckt, wobei der zweite Endabschnitt (28) mit einer Halterung (50) zur Befestigung an der und zur definierten Freigabe von der Starteinrichtung (12) ausgebildet ist.

12. Unterwasserwaffe nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzündrohr (24) mittels mindestens eines Ver­ steifungselementes (42) in dem die Treibladung (32) enthaltenden Hohlraum (20) festgelegt ist.

13. Unterwasserwaffe nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem durch das abtrennbare Deckelelement (30) festgelegten Hohlraum (20) durch einen Füllstoff (54) ein Kovolumen (56) bestimmt ist.

14. Unterwasserwaffe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Kovolumen (56) am äußeren Umfangsrandabschnitt des Hohlraumes (20) zum Anzündrohr mindestens annähernd koaxial vorgesehen ist.