DE4002722C2 - Unterwasserwaffe - Google Patents
UnterwasserwaffeInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B14/00—Projectiles or missiles characterised by arrangements for guiding or sealing them inside barrels, or for lubricating or cleaning barrels
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft eine Unterwasserwaffe gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
Eine derartige Waffe ist aus der DE 33 29 700 A1 für Projektile
bekannt, die gemäß DBP 36 37 899 richtungsstabil innerhalb einer
sich um das Projektil bildenden Kavitationsblase im direkten Schuß
auf ein in auch größerer Entfernung axial voraus ausgemachtes
Zielobjekt abgefeuert werden.
Beim Abschuß des Projektils aus einer rohrartigen Starteinrichtung
könnte der Treibladungsgasdruck, der in einem hinter dem heckseitigen
Bodenabschnitt des Projektils begrenzten Verbrennungsraum
rasch auf einen sehr hohen Wert ansteigen würde, dazu führen, daß ein zur Gewichtseinsparung mit relativ geringer Wandstärke ausgelegtes
Startrohr sich unzulässig aufweitet und dadurch einen Teil
des Treibladungsgases am Projektil vorbei entweichen läßt, woraus
eine unerwünschte Reduktion der Antriebskraft für das Projektil
resultieren würde. Auch könnte durch eine solche Aufweitung eines
Startrohres die Längsführung des Projektils in der Beschleunigungsphase
und damit seine Treffsicherheit beeinträchtigt werden.
Solche konstruktiven Probleme der Auslegung einer rohrartigen
Starteinrichtung treten nicht auf bei einer in der nicht vorveröffentlichten
DE 34 41 010 A1 vorgeschlagenen Starteinrichtung, bei
der das Projektil nach Überwinden einer vorbestimmten Auszugskraft
aus einer Hülle austreibbar ist, die nur den heckseitigen, sich
gegebenenfalls zu einer Art Treibspiegel etwas aufweitenden Verbrennungsraum
umfaßt, durch dessen Treibladung sich ein zentrales
Anzündrohr erstreckt. Die schon beim Start des Projektils zurückbleibende
Hülle besteht aus einem sich unter dem Treibladungs-
Reaktionsgasdruck aufweitenden, ohne aufzureißen plastisch
verformbaren Material, wodurch Abgangsstörungen im Startmoment
vermieden werden. Die Hülle dient also nicht, wie eine rohrartige
Starteinrichtung, einer Längsführung des Projektils, sondern der
konstruktiven Beeinflussung der Ausdehnungs-Geometrie einer im wesentlichen
durch die träge umgebende Wassermasse dynamisch
verdämmten, rückwärtig hinter dem Verbrennungsraum sich aufweitenden
und dadurch einen Schub in Längsrichtung des Projektils
ausübenden Reaktionsgasblase, bis diese schließlich zu stark
aufgeweitete aber nicht mehr ausreichend mit Treibladungs-
Reaktionsgas beschickte Blase unter dem Reaktionsdruck des
umgebenden Wassers kollabiert. Durch diese konstruktive
Beeinflussung der Aufweitungsgeometrie der Gasblase ist die
Anfangsbeschleunigung des Projektils erheblich steigerbar, ohne
das Projektil aus einem Startrohr abschießen zu müssen. Wie bei
der gattungsbildenden Vorveröffentlichung kann auch hier wieder
vorgesehen sein, den treibspiegelartigen Verbrennungsraum mittels
eines verlängerten Kragenteiles hinter dem Projektil-Heck lösbar
zu befestigen und z. B. am Ende der Beschleunigungsphase davon
abzutrennen.
Aus der DE 28 04 546 A1 bzw. aus der DE-OS 20 55 805 ist es
bekannt, ein unterkalibriges Projektil mittels eines abreißenden
bzw. mittels eines abhebenden und dann im Startrohr
konstruktiv festgehaltenen Treibspiegels zu beschleunigen,
wobei die Festlegung des Treibspiegels vor Austritt aus der
Rohrmündung zugleich eine Dichtfunktion zum Verschließen der
Rohrmündung ausübt. Gemäß dem DE-GM 72 00 324 wird ein kugelförmiges
Projektil großflächig in einer Kugelkalotte gehaltert,
die einen Verdämmungspfropfen aus Kunststoff darstellt.
Die WO 86/05265 zeigt eine patronierte Munition mit teleskopartig
auseinanderfahrenden Hülsen zur Aufnahme der Treibladung,
die schließlich längs einer umlaufenden Sollbruchstelle
voneinander abreißen, wovon man sich eine nahezu temperaturunabhängige
Anfangsgeschwindigkeit und eine sichere Anzündung
eines Leuchtspur- oder Verzögerungssatzes erhofft. Eine Optimierung
der Anfangsgeschwindigkeit des beschleunigten Projektils
ist dadurch allerdings nicht erzielbar. Das gilt entsprechend
für die US-PS 26 69 930, die eine spezielle Auslegung
für den Treibkäfig eines drallstabilisierten Unterkaliber-Wuchtgeschosses
beschreibt, das schon aus diesem Grunde
in einer Unterwasserwaffe nicht verwendbar ist. Für Wuchtgeschosse,
die so lang sind, daß sie einer Drallstabilisierung
nicht ohne weiteres zugänglich sind, ist es aus der US-PS
32 29 583 bekannt, das Abschußrohr mit einer Innenmantelfläche
auszubilden, die im mündungsnahen Bereich leicht konisch
aufgeweitet ist. Das Geschoß selbst ist heckseitig mit einem
nach rückwärts sich hohlkegelstumpfförmig öffnenden Treibspiegel
ausgestattet, der dafür ausgelegt ist, unter dem Expansionsdruck
der Treibladungsgase sich unter radialer Aufweitung
stets gegen die sich öffnende Rohrinnenwandung abzustützen.
Dadurch wird einerseits eine Ringspaltleckage für
die Treibladungsgase vermieden, während andererseits das ursprünglich
vollkalibrige Projektil nach dem Austritt aus der
Rohrmündung ein über die Projektilwandung kegelförmig etwas
vorstehendes Stabilisierungsheck aufweist. Eine optimale Anfangsbeschleunigung
des im Rohr in Bewegung zu setzenden Projektils
ist allein dadurch aber auch noch nicht erzielbar.
Für einen Ladungsaufbau mit verzögerter Anzündung von Ladungsteilen
ist es aus der DE-OS 21 37 561 bekannt, zwei koaxial
voneinander gelegene Teilräume für Treibladungspulver
durch eine Platte voneinander zu trennen, die vom Zündstrahl
des Zündhütchens zerstört wird, der durch ein Rohr in der
hinteren Treibladungskammer gegen die Abdeckplatte geleitet
wird, um zunächst den vorderen Ladungsteil zu zünden. Dadurch
sollen Druckspitzen bei patronierter Rohrwaffenmunition vermieden
werden.
Zum Starten einer Rakete aus einem rückwärts geschlossenen
Startrohr ist nach der US-PS 35 47 030 eine Booster-Ladung
hinter dem Raketenheck im Rohr angeordnet. Für ein Projektil,
das aus einer gewöhnlichen Artilleriewaffe mit erhöhter Geschwindigkeit
und Reichweite verschossen werden soll, ist in
der US-PS 27 76 621 ein axial besonders langer Treibspiegel
vorgesehen, dessen rückwärtiger Hohlraum mit einer Treibladung
gefüllt ist, in den ein langes Anzündrohr heckseitig
hinein ragt.
Keine dieser vorbekannten Konstruktionen beschäftigt sich mit
der vorliegender Erfindung zugrundeliegenden technischen Problematik,
im dünnen Abschußrohr eines Unterwasser-Projektils
eine Treibladung für ausreichend hohe Anfangsbeschleunigung
für richtungsstabilen Projektil-Abgang aus dem Rohr auf eine
solche Weise unterzubringen, daß sich dennoch bei vereinfachter
Montage eine erhöhte Handhabungs- und Einsatzsicherheit
ergibt.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch einen vorlaborierbaren
Antriebsmodul für ein Unterwasser-Projektil gemäß den
Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. So wird einerseits
ein extremer Treibladungs-Gasdruck für die Initiierung der
Projektil-Bewegung und andererseits dennoch eine unproblematische
Laborierung einer solchen Unterwasserwaffe dadurch erzielt,
daß die Treibladung in einem konstruktiv geschlossenen
Raum hinter dem Treibspiegel angeordnet ist. Dieser Treibspiegel
seinerseits, der nach Maßgabe der gasdruckabhängigen
Durchmesseränderung des möglichst leicht ausgeführten Startrohres
eine hohlkegelstumpfförmige Aufweitung erfährt, ist am
Boden des Startrohres über eine Sollbruchstelle festgelegt,
die die Startbewegung des Treibspiegels und damit des Projektils
erst bei Aufbau eines vorgegebenen Mindest-Gasdruckes
freigibt und z. B. dabei eine Sollbruchstelle zwischen dem
Treibspiegel und dem rückwärtig sich anschließenden Teils des
Behältnisses für das Treibmittel dann ebenfalls aufreißen
läßt.
Der hinter dem radial aufweitbaren Teil des Treibspiegels befestigte
Deckel zur Begrenzung des Aufnahmeraumes für das
Treibmittel ist vorzugsweise konvex-ballig ausgewölbt, entsprechend
der Bodenstruktur des Startrohres. Die Verbindung
zwischen dem Treibspiegel und dem rückwärtigen Deckel kann
über eine ringförmige Dichtungslippe vorgesehen sein, die
nach der gegenseitigen Trennung eine zusätzliche kegelförmige
Ausstellung zum Stabilisierungsheck erfährt.
Ein besonders kompakter und dabei laborierfreundlicher Aufbau
ist dadurch gegeben, daß die Halterung des Treibspiegels im
Startrohr mittels eines zentralen Anzündrohres selbst erfolgt,
das an einer Sollbruchstelle vor dem Befestigungsbereich
endet. Dieses Anzündrohr ist somit Bestandteil des
Treibspiegels und ggfs. des Projektilhecks. Es erstreckt sich
durch den Aufnahmeraum für das Treibmittel und dessen Deckel
hindurch bis in den Bodenbereich des Startrohres, wo die
Sollbruchstelle die Bewegung des Anzündrohres und damit des
Treibspiegels, also des Projektils, erst freigibt, wenn der
vorgegebene Treibladungsdruck erreicht ist. Die Anzündung
des Treibmittels wird dadurch erleichtert, daß der Aufnahmeraum
für das Treibmittel teilweise mit einem Füllstoff zur
Abgrenzung eines Kovolumens gefüllt ist, der sich vorzugsweise
ringförmig und radial beabstandet koaxial um das
Anzündrohr herum im äußeren Umfangsbereich des Treibladungs-
Aufnahmeraumes erstreckt.
Im Treibladungsraum kann auch ein Versteifungselement für die
Sicherung der koaxialen Positionierung des Anzündrohres vorgesehen
sein.
Eine solche Unterwasserwaffe ist in
nachfolgender Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch
dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben. 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 (4)
1. Unterwasserwaffe mit einer Starteinrichtung (12) und einem
Projektil (14), durch dessen heckseitiger Bodenabschnitt mit
der Starteinrichtung (12) ein Verbrennungsraum einer Treibladung
(32) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, ein vom Projektil
(14) lösbarer Treibspiegel (16) ein verlängertes Kragenteil (18)
aufweist, das über eine Sollbruchstelle (40) dicht mit einem dünnwandigen,
ballig ausgewölbten Deckelelement (30) verbunden ist,
das einen Raum zur Aufnahme der Treibladung (32) abschließt,
durch die sich ein zentrales, mit dem Treibspiegel (16) verbundenes
Anzündrohr (24) erstreckt, das abdichtend aus dem Deckelelement
(30) austritt und über eine Sollbruchstelle (52) in eine Halterung
(50) zur Befestigung in der Starteinrichtung (12) übergeht,
deren Innenkontur mit der Kontur des Deckelelementes (30) übereinstimmt.
2. Unterwasserwaffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Deckelelement (30) mit seinem Umfangsrandabschnitt
(34) an einem Ringelement (36) befestigt ist,
das mit dem Kragenteil (18) axial fluchtet.
3. Unterwasserwaffe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Anzündrohr (24) mittels mindestens eines Ver
steifungselementes (42) in dem die Treibladung (32)
enthaltenden Hohlraum (20) festgelegt ist.
4. Unterwasserwaffe nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Raum (20) durch einen Füllstoff (54) ein
Kovolumen (56) am äußeren Umfangsrandabschnitt des
Hohlraumes (20) vorgesehen ist.
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