DE4002722C2 - Unterwasserwaffe - Google Patents

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.