DE4303881C2 - Elektronisch gesteuertes Schießgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisch gesteuertes Schießgerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Aus der US-PS 4 148 245 ist ein elektronisch gesteuertes Schießgerät zum Abschuß von zündmittelfreien Geschossen durch Explosion eines gasförmigen oder flüssigen Brennstoffes in einer Explosionskammer des Schießgerätes bekannt. Die Zündung erfolgt durch eine Zündkerze in einem Zylinder am Ende eines hohlzylindrischen Verschlußstückes, welches auf der einen Seite der Explosionskammer angeordnet ist, auf deren gegenüberliegenden Seite axial hierzu der Gerätelauf angeordnet ist. Der Hohlraum des Verschlußstücks bildet eine wesentliche Vergrößerung der Explosionskammer bis zu der sehr weit von der Explosionskammer angeordneten Zündkerze. Das Verschlußstück wird von einer Druckfeder in Richtung zur Explosionskammer gedrängt und vom Explosionsdruck entgegen der Federkraft zurückgeschoben. In der zurückgeschobenen Stellung kann jeweils ein neues Geschoß durch die Explosionskammer in den Einlaß des Gerätelaufes in Abschußposition automatisch aus einem Geschoßmagazin gefördert werden.

Aus der DE-Offenlegungsschrift 23 65 065 ist eine Waffe mit Flüssigtreibstoff zum Schießen von treibmittel­ freien Geschossen bekannt. Eine Explosionskammer befin­ det sich zwischen einem Gerätelauf und einer zu ihm axial verschiebbar angeordneten Verschlußvorrichtung. Die Verschlußvorrichtung bildet somit eine Wand der Explosionskammer, welche durch den Explosionsdruck in Richtung vom Gerätelauf weggedrückt wird. Nach diesem Zurückdrücken der Verschlußvorrichtung wird jeweils automatisch ein neues Geschoß durch die Explosionskam­ mer hindurch in den Einlaß des Gerätelaufes gefördert.

Aus der DE-Offenlegungsschrift 34 24 761 ist ein Ver­ riegelungssystem für eine Feuerwaffe mit einem starr verriegelten und mittels eines vom Gasdruck angetriebe­ nen Steuerteiles entriegelbaren Verschluß bekannt.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, auch bei sehr hoher Schußfolge und größeren Kalibern ein gleichmäßigeres und variableres Betriebsverhalten zu erreichen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Das elektronisch gesteuerte Schießgerät hat folgende Merkmale und Vorteile: Das Gerät ist technisch einfa­ cher und damit preiswerter als bekannte Konstruktionen. Die hier verwendbaren Geschosse haben kein eigenes Zündmittel und sind damit gewichtsmäßig leichter als vergleichbare Geschosse mit eigenem Zündmittel, und es entsteht keine Umweltverschmutzung durch Geschoßhülsen.

Eine bestimmte Gewichtsmenge, z. B. ein Kilo, Benzin ermöglicht vielfach mehr Abschüsse von Geschossen als ein gleiches Gewicht von Zündmittel in Form von festem Stoff. Das Geschoß kann jede bekannte Geschoßform haben, beispielsweise auch eine einfache Kugel sein. Bei Schießgeräten, die auf einem Fahrzeug montiert sind, kann das flüssige Zündmittel auf einfache Weise vom Fahrzeug getragen werden oder das Benzin des Fahrzeuges selbst sein. Mit einer elektronischen Steuereinrichtung kann auf einfache Weise die Schußweite und/oder die Kadenz (Schußfolge pro Zeiteinheit) verändert, eingestellt, gesteuert und geregelt werden. Der flüssige Zündstoff kann durch eine Zündkerze oder eine Zündelektrode oder in ähnlicher Weise elektrisch gezündet werden. Hierzu kann die Spannung der Batterie des Fahrzeuges benutzt werden, auf welchem sich das Schießgerät befindet. Vorzugsweise sind Sensoren vorgesehen, welche die Temperaturen des Schießgerätes an verschiedenen Gerätestellen messen und in Abhängigkeit vom Meßergebnis über die elektronische Steuereinrichtung das Schießgerät beeinflussen. Damit bei der Explosion des Zündstoffes das Geschoß durch den Gerätelauf getrieben wird, nicht aber ein die Explosionskammer entgegengesetzt zum Gerätelauf abschließendes Verschlußstück, muß dieses Verschlußstück daran gehindert werden, daß es dem Explosionsdruck ausweicht. Zu diesem Zweck wird das Verschlußstück in seiner Betriebsstellung mechanisch verriegelt, und nach der Zündstoffexplosion durch einen Gaskolben entriegelt und in eine Ausgangsstellung zurückbewegt, welche vom Gerätelauf axial weiter entfernt ist als die Betriebsstellung. Das Verschlußstück könnte anstelle einer mechanischen Verriegelung eine besonders große Masse haben und durch eine Feder so stark in Richtung zum Gerätelauf gedrängt werden, daß das Verschlußstück durch seine Massenträgheit und durch die Kraft der Feder nicht durch den Explosionsdruck des Zündstoffes zurückbewegt wird, sondern statt dessen das Geschoß durch den Gerätelauf getrieben wird. Ferner können Sonden vorgesehen sein, welche der elektronischen Steuereinrichtung Signale liefern, anhand von welchen die Steuereinrichtung die Reichweite der Geschosse und/oder Austrittsgeschwindigkeit der Geschosse und/oder die Betriebssicherheit des Gerätes berechnet. Ferner kann das Gerät anhand solcher Signale von Sensoren ein Logbuch oder Diagnosebuch elektronisch erstellen. Die Steuereinrichtung enthält hierfür einen Mikrocomputer. Ferner kann anhand dieser errechneten Daten durch die Steuereinrichtung automatisch eine Einstellung des Visiers des Schießgerätes vorgenommen werden, derart, daß die Einstellung des Visiers immer der errechneten Flugweite der Geschosse entspricht. Ferner können die errechneten Daten als Diagnose einen Hinweis auf den Zustand des Schießgerätes und seine Betriebsbereitschaft geben; beispielsweise führt eine Verschmutzung im Schießgerät zu einer langsameren Austrittsgeschwindigkeit der Geschosse aus dem Schießgerät. Dies ist wiederum ein Maß dafür, ob das Schießgerät noch die erwartete volle Funktionsfähigkeit oder Schußweite hat.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform als Beispiel beschrieben. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 schematisch im Längsschnitt ein elektro­ nisch gesteuertes Schießgerät nach der Erfindung mit einem Verschlußstück in seiner Bereitschaftsstellung,

Fig. 2 das Schießgerät von Fig. 1 im Längsschnitt mit dem Verschlußstück in Ladestellung.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte elektronisch gesteuerte Schießgerät 2 nach der Erfindung dient zum Schießen von Geschossen 4, welche keinen eigenen Abschuß-Zünd­ stoff haben. In Fig. 2 befindet sich ein Verschlußstück 6 in seiner Bereitschaftsstellung, in welche es durch eine Druckfeder 8 nach vorne bewegt wurde und dann dort durch Einrasten eines Verriegelungsecks 10 an einem Verriegelungsabsatz 12 des Gehäuses 14 des Schießgerätes 2 an einer entgegengesetzten Bewegung nach hinten gegen die Feder 8 gehindert wird. Zwischen einer vorderen Stirnfläche 16 des Verschlußstückes 6 und dem Einlaß 19 am stromaufwärtigen Anfang 18 eines Gerätelaufes 20 ist im Gehäuse 14 eine Explosionskammer 22 gebildet. Eine vordere Nase 24 des Verschlußstückes 6 hat ein Geschoß 4 von der Explosionskammer 22 in das stromaufwärtige Ende 18 des Gerätelaufes 20 geschoben und überdeckt eine Gehäuseöffnung 26 so, daß keine weiteren Geschosse 4 aus einem sich an diese Gehäuseöffnung 26 anschließenden Magazin 28 in die Explosionskammer 22 geschoben werden können. Anstelle eines Magazins 28 kann auch eine andere Geschoß-Zufuhrvorrichtung verwendet werden, beispielsweise ein Patronengurt.

Bei einer erstmaligen Inbetriebnahme des Schießgerätes befindet sich das Verschlußstück 6 in der in Fig. 1 dargestellten Bereitschaftsstellung, jedoch noch kein Geschoß 4 im Gerätelauf 20. Für die Erst-Inbetriebnahme und nach jedem neuen Füllen des Magazins 28 muß das Verschlußstück 6 von Hand oder durch eine automatische Rückstellvorrichtung 29 elektrisch, elektronisch oder pneumatisch über ein Gestänge 30 oder andere Mittel an der Verriegelungsstelle 10 und 12 entriegelt und gegen die Kraft der Feder 8 von der in Fig. 1 gezeigten Bereitschaftsstellung in die in Fig. 2 gezeigte Ladestellung zurückbewegt werden. Dabei wird die Feder 8 gespannt, die vordere Nase 24 gibt die Gehäuseöffnung 26 entsprechend Fig. 2 frei, Druckluft einer Druckluftquelle 32 drückt über einen Druckregler 34 einen Kolben 36 mit im Magazin 28 gespeicherten Geschossen 4 nach oben, so daß das oberste Geschoß 4 in die Explosionskammer 22 vor den Einlaß 19 des Gerätelaufes 20 geschoben wird, wie dies Fig. 2 zeigt. Danach drückt die Feder 8 das Verschlußstück 6 nach vorne und damit drückt das Verschlußstück 6 das oberste Geschoß 4 aus der Explosionskammer 22 in das stromaufwärtige Ende 18 des Gerätelaufes 20, so daß sich die in Fig. 1 dargestellte Situation ergibt. Die automatische Rückstellvorrichtung 29 kann von Hand oder automatisch durch eine elektronische Steuereinrichtung 52 gestartet werden.

In einem Tank 38 befindet sich flüssiger Brennstoff, vorzugsweise Benzin, welches nacheinander über eine Pumpe 40, einen einstellbaren Druckregler 42 und eine Einspritzdüse 44 in die Explosionskammer 22 gespritzt werden kann. In der Explosionskammer 22 befindet sich auch Luft, welche durch den Gerätelauf 20 eindrang, bevor das Geschoß 4 in das stromaufwärtige Ende 18 des Gerätelaufes 20 eingeführt wurde. Die Stärke der Explosion des flüssigen Brennstoffes in der Explosionskammer 22 kann durch Ändern der zugeführten Menge Brennstoff verändert werden, jedoch ist eine Veränderung der Explosionsstärke auch durch Veränderung der in der Explosionskammer 22 vorhandenen Luftmenge oder Gasmenge möglich. Über eine Leitung 46 mit einem veränderbaren Druckregler 48 und eine Gasdüse 50 kann der Explosionskammer 22 gesteuert Gas, vorzugsweise Luft der Gas- oder Druckluftquelle 32, zugeführt werden. Das Brennstoff-Gas-Gemisch wird in der Explosionskammer 22 durch die elektronische Steuereinrichtung 52 durch eine Zündkerze 54 oder ein anderes Zündelement gezündet. Die Zündung verursacht eine Explosion in der Explosionskammer 22, durch welche das Geschoß 4 vom stromaufwärtigen Ende 18 her durch den Gerätelauf 20 hindurch und aus seinem stromabwärtigen Ende 56 hinausgetrieben wird. Anschließend muß das Verschlußstück 6 von der Bereitschaftsstellung von Fig. 1 wieder in die Ladestellung von Fig. 2 zurückbewegt werden, was von Hand oder automatisch bewirkt werden kann.

Durch die Erfindung ist eine Automatikvorrichtung 60 vorgesehen, durch welche das Verschlußstück nach dem Abschießen eines Geschosses 4 automatisch von der Bereitschaftsstellung von Fig. 1 in die Ladestellung von Fig. 2 und dann, zusammen mit einem Geschoß 4, wieder in die Bereitschaftsstellung von Fig. 1 bewegt wird. Diese Automatikvorrichtung 60 enthält eine pneumatische Antriebsvorrichtung in Form eines Zylinders 62 und eines darin angeordneten Kolbens 64. Sie bilden zusammen am einen Zylinderende eine Gasdruckkammer 66, welche über eine Gasleitung 68 an eine Querbohrung oder Öffnung 70 des Gerätelaufes 20 angeschlossen ist. Das von der Gasdruckkammer 66 abgewandte Ende des Kolbens 64 ist mit dem Gestänge 30 verbunden, so daß dieses wahlweise von Hand oder automatisch von dem Kolben 64 betätigt werden kann. Die Öffnung 70 befindet sich vom stromaufwärtigen Ende 18 und vom stromabwärtigen Ende 56 des Gerätelaufes 20 axial entfernt an einer Stelle, wo hinter dem Geschoß 4, welches in Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist, ein zur Betätigung des Kolbens 64 und der Masse der Verschlußteile 6, 8, 30 ausreichender Druck der Explosion herrscht. Der das Geschoß 4 treibende Explosionsdruck wirkt durch die Öffnung 70 und die angeschlossene Gasleitung 68 in der Gasdruckkammer 66 so stark, daß der Kolben 64 das Gestänge 30 zusammen mit dem Verschlußstück 6 von der in Fig. 1 gezeigten Bereitschaftsstellung in die in Fig. 2 gezeigte Ladestellung bewegt, wobei das Verschlußstück 6 automatisch mit seinem Verriegelungseck 10 am Verriegelungsabsatz 12 entriegelt wird. Danach drückt die Feder 8 das Verschlußstück 6 wieder von der Ladestellung von Fig. 2 in die Bereitschaftsstellung von Fig. 1, wo das Verschlußstück 6 wieder durch sein Verriegelungseck 10 an dem Verriegelungsabsatz 12 des Gehäuses 14 verriegelt wird. Dabei wird auch das Gestänge 30 und der Kolben 64 von der in Fig. 2 gezeigten Stellung in die in Fig. 1 gezeigte Stellung bewegt. Bei diesem Vorgang wurde wieder automatisch ein neues Geschoß 4 in das stromaufwärtige Ende 18 geschoben. Damit ist das Schießgerät erneut schußbereit. An die elektronische Steuereinrichtung 52 ist ein von Hand bedienbares Steuergerät 72 angeschlossen, mit welchem von Hand Steuerbefehle gegeben werden können, beispielsweise der Befehl, in die Explosionskammer 22 flüssigen Brennstoff mit einem bestimmten Druck einzuspritzen und dann durch das Zündelement 54 zu zünden. Ferner kann am Steuergerät 72 die Zufuhr von zusätzlichem Gas der Leitung 46 bezüglich Zeit und Druck eingestellt werden. Weitere Einstellmöglichkeiten am Steuergerät 72 sind "Einzelschußschaltung" oder automatische "Dauerschußschulung", bei welch letzterer je nach Geräteeinstellung automatisch eine bestimmte Anzahl von mehreren Geschossen abgeschossen wird. Ferner kann mit dem Steuergerät 72 die Austritts-Geschwindigkeit und die Kadenz der Geschosse 4 eingestellt werden. Ein Sensorgerät 74 kann stromabwärts des stromabwärtigen Endes 56 des Geräteslaufes 20 angeordnet sein und der elektronischen Steuereinrichtung 52 Signale liefern, welche ein Maß für die Anzahl, Schußhäufigkeit pro Zeiteinheit, Geschoß-Aus­ trittsgeschwindigkeit usw. sind. Anhand dieser Signale kann die Steuereinrichtung 52 die Anzahl geschossener Geschosse 4 speichern, die Geschoß-Austrittsgeschwindigkeit messen, registrieren und auswerten. Dieses Auswerten kann darin bestehen, daß die Steuereinrichtung 52 ein Logbuch über diese gemessenen oder errechneten Werte führt. Ferner kann die Steuereinrichtung 52 ein Signal geben und dem Benutzer anzeigen, wenn die Austrittsgeschwindigkeit oder Fluggeschwindigkeit der Geschosse nicht mehr innerhalb eines gewünschten Geschwindigkeitslimits liegt. Ferner kann die Steuereinrichtung 52 automatisch ein Visier 76, bestehend aus Kimme 77 und Korn 78, in Abhängigkeit von der Austrittsgeschwindigkeit der Geschosse 4 und damit in Abhängigkeit von der Reichweite der Geschosse 4 automatisch einstellen.

Das Schießgerät kann alle Meßfunktionen, Steuerfunktionen, Diagnosefunktionen usw. aufweisen wie das Schießgerät nach der DE-OS 37 16 883.

Die Geschosse 4 können mit einem konstanten, am Druckregler 34 eingestellten Druck oder mit einem von der elektronischen Steuereinrichtung 52 variierten Druck vom Magazin 28 in das Gehäuse 14 gefördert werden. Anstelle des Kolbens 36 und der Druckluftquelle 32 können die Geschosse 4 durch eine Druckfeder 80 in das Gehäuse 14 gefördert werden. Der Druck der Feder 80 nimmt jedoch mit zunehmender Federstreckung ab. Die Feder 80 und der Kolben 28 in Fig. 1 sind alternative Möglichkeiten. In besonderer Ausführungsform kann die Feder 80 auch zusätzlich zum Kolben 36 und der Druckquelle 32 vorgesehen sein.

Die Steuerung des Zündvorganges in der Explosionskammer 22 durch die elektronische Steuereinrichtung 52 beinhaltet insbesondere die Einspritzung des flüssigen Brennstoffes in die Explosionskammer 22 und die Auslösung der Zündung dieses Brennstoffes mittels des Zündelementes 54. Sie kann aber ferner zusätzlich zur zeitlichen Steuerung auch die mengenmäßige Steuerung und die Steuerung des Druckes des flüssigen Brennstoffes bei der Zufuhr in die Explosionskammer 22 betreffen. Ferner kann die Steuerung des Zündvorganges darin bestehen, daß die Steuereinrichtung die Schußanzahl pro Zeiteinheit und die Schußweite oder Austrittsgeschwindigkeit der Geschosse aus dem Gerätelauf steuert. Alle diese Maßnahmen können in der Steuereinrichtung 52 in einem Programm gespeichert sein, automatisch oder von Hand gestartet werden und dann durch einen oder durch mehrere Mikrocomputer in der elektronischen Steuerung ausgeführt werden.

Claims (7)

1. Elektronisch gesteuertes Schießgerät zum Abschuß von Geschossen (4) durch Zünden von flüssigem Brennstoff in einer Explosionskammer (22), welche vor dem Einlaß (19) eines Gerätelaufes (20) angeordnet und über eine Brennstoff-Zu­ fuhreinrichtung (40, 42, 44) zur gesteuerten Brennstoffzufuhr an eine Brennstoffquelle (38) anschließbar ist, mit einer Zündvorrichtung (54), mit welcher der flüssige Brennstoff in der Explosionskammer gezündet werden kann, mit einer Geschoßzufuhrvorrichtung (28), welche mehrere Geschosse speichert und aus welcher die Geschosse automatisch nacheinander in einen Gerätelauf gefördert werden, mit einer elektronischen Steuereinrichtung (52) zur automatischen Steuerung der Zündung, mit einem Verschlußstück (6), das durch Betätigungsmittel (8) in eine Bereitschaftsstellung, in welcher es einen Übergang (26) für Geschosse von der Geschoßzufuhrvorrichtung (28) zum Gerätelauf (20) blockiert, und durch den Explosionsdruck in eine Ladestellung zurückbewegbar ist, in welcher es den Übergang (26) zum Transport eines Geschosse (4) von der Geschoßzufuhrvorrichtung (28) zum Einlaß (19) des Gerätelaufes (20) freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Zurückbewegung des Verschlußstücks (6) dienende Explosionsdruck aus dem Gerätelauf (20) an einer Öffnung (70) herausgeleitet und dann auf das Verschlußstück (6) übertragen wird, die vom stromaufwärtigen Ende (18) und vom stromabwärtigen Ende (56) des Gerätelaufes (20) je axial entfernt an einer Stelle liegt, wo im Gerätelauf (20) hinter dem durch den Explosionsdruck durch diesen Gerätelauf (20) getriebenen Geschoß (4) ein zur Betätigung des Verschlußstücks (6) ausreichender Druck der Explosion herrscht; daß die elektroni­ sche Steuereinrichtung (52) einen Mikrocomputer mit einem Eingabegerät (72) für externe Daten und Sensormittel (74) zur Erfassung von Betriebsdaten des Schießgerätes sowie ein Programm enthält, das in Abhängigkeit der eingegebenen und der ermit­ telten Daten ein Visier (76) einstellt und/oder die Bildung eines Gas-Brennstoff-Gemisches hin­ sichtlich Zeit, Menge und/oder Druck steuert.

2. Schießgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kolben-Zylinder-Einheit (62, 64) vorge­ sehen ist, deren Kolben (64) durch den über -die Öffnung (70) aus dem Gerätelauf (20) heraus­ geleiteten Explosionsdruck relativ zum Zylinder (62) bewegt wird, und daß die Kolben-Zylinder-Ein­ heit (62, 64) mit dem Verschlußstück (6) funktionsmäßig verbunden ist und durch diese Relativbewegung das Verschlußstück betätigt.

3. Schießgerät nach Anspruch 2, da durch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (6) auf der vom Gerätelauf (20) abgewandten Seite der Explosionskammer (22) angeordnet ist; daß die Betätigungsmittel (8) zum Bewegen des Verschlußstückes (6) in seine Bereit­ schaftsstellung Federmittel (8) sind; daß Verrie­ gelungsmittel (10, 12) zur Verriegelung des Ver­ schlußstückes (6) in seiner Bereitschaftsstellung vorgesehen sind, welche das Verschlußstück (6) entgegen dem in der Explosionskammer (22) auf das Verschlußstück (6) wirkenden Explosionsdruck an einem Zurückschieben gegen die Kraft der Feder­ mittel (8) hindern; daß jedoch die Kolben-Zylin­ der-Einheit (62, 64) durch den aus dem Gerätelauf (20) herausgeleiteten Explosionsdruck das Ver­ schlußstück (6) entriegelt und von der Bereit­ schaftsstellung in die Ladestellung bewegt.

4. Schießgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschoßzufuhrvorrichtung (28) mit einer Geschoß-Vorschubeinrichtung (32, 34, 36) versehen ist, durch welche die Geschosse unabhängig von der Anzahl der im Magazin enthaltenen Geschosse mit einer von der elektronischen Steuereinrichtung (52) gesteuerten Geschwindigkeit in die Explo­ sionskammer (22) gefördert werden.

5. Schießgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Eingabegerät (72) von Hand gewünschte Geschoß-Flugweiten und/oder die Kadenz eingestellt werden können.

6. Schießgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinrichtung (52) das Visier (76) automatisch in Abhängigkeit von einer von Hand eingestellten oder einer automatisch gemessenen Geschoß-Austrittsgeschwindigkeit ein­ stellt.

7. Schießgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückstellvorrichtung (29) zur automati­ schen Rückstellung des Verschlußstückes (6) von einer Schieß-Bereitschaftsstellung (Fig. 1) in eine Geschoß-Ladestellung (Fig. 2) vorgesehen ist, welche bei der Erst-Inbetriebnahme und bei jedem Wechsel oder neuen Füllen der Geschoßzufuhrvor­ richtung (28) automatisch oder von Hand für das Zuführen des ersten Geschosses (4) von der Geschoßzufuhrvorrichtung (28) in den Gerätelauf (20) gestartet wird.