DE60130470T2

DE60130470T2 - Ultraweit reichendes gelenktes Artilleriegeschoss

Info

Publication number: DE60130470T2
Application number: DE60130470T
Authority: DE
Inventors: Ulf S-89430 Själevad HELLMAN
Original assignee: BAE Systems Bofors AB
Current assignee: BAE Systems Bofors AB
Priority date: 2000-08-15
Filing date: 2001-06-13
Publication date: 2008-05-29
Anticipated expiration: 2021-06-14
Also published as: SE0002900D0; ES2290139T3; AU2001264520A1; EP1309831B1; NO20030718D0; WO2002014779A1; EP1309831A1; US20040021034A1; IL154355A0; IL154355A; CA2419747A1; NO20030718L; ZA200301100B; DE60130470D1; NO327779B1; SE0002900L; SE519757C2; CA2419747C; US6748871B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Artilleriegeschoss, das zum Abfeuern auf eine ballistische Flugbahn auf ein vorbestimmtes Ziel von einer Rohrwaffe abgefeuert werden kann und das auf die Flugbahn auf das Ziel zu geleitet werden kann. Für das Geschoss gemäß der Erfindung ist es insbesondere charakteristisch, dass es zusätzlich zu seiner maximalen Reichweite bezogen auf seine eigene Startgeschwindigkeit mittels guter Gleitcharakteristika mit einer verlängerten Reichweite versehen werden kann, die auf der Flugbahn ins Spiel gebracht werden und die nach oder unmittelbar, bevor das Geschoss seinen Scheitelpunkt der Flugbahn erreicht, zur Wirkung gebracht werden kann.
Die vorliegende Erfindung bedeutet daher, dass in ein- und demselben Artilleriegeschoss eine Anzahl von Eigenschaften erfolgreich kombiniert worden sind, die offensichtlich schwierig miteinander zu kombinieren sind, nämlich, dass das Geschoss an erster Stelle aus einer Rohrwaffe von der herkömmlichen Bauart abgefeuert werden kann und an zweiter Stelle gute Flugeigenschaften während der Anstiegsphase seiner ballistischen Flugbahn hat, die unter Berücksichtigung des großen Totgewichts jedes Artilleriegeschosses bezogen auf sein Volumen große ballistische Tragflächen erfordern, die darüber hinaus wirksam einziehbar sein müssen, damit sie während der Startphase nicht stören, und dass das Geschoss drittens wenigstens während der Abstiegsphase der ballistischen Flugbahn lenkbar ist, das heißt, während des Gleitflugs des Geschosses. Um das Geschoss zu lenken, wird gemäß der Erfindung das verwendet, was als Entenflossen bekannt ist, die im vorderen Teil des Geschosses angeordnet sind, und die nach dem Starten ausgefahren werden können.
Die Verwendung von Entenflossen zur Lenkung von Artilleriegeschossen ist jedoch bereits vorher in der US-A-4,438,893 vorgeschlagen worden. In diesem beschriebenen Geschoss sind jedoch die Entenflossen in einer frei rotierenden Geschossspitze montiert. Die Haupt funktion dieser Konstruktion besteht darin, eine Rotationsstabilisierung des Geschosses auf seiner Flugbahn zu ermöglichen, wobei gleichzeitig die Geschossflugbahn beeinflusst werden kann, da die Geschossspitze und die Flossen infolge des seitlichen Widerstandes der Flossen gegenüber der Umgebungsatmosphäre auf der Flugbahn stationär bleiben und weil sie relativ zu der Längsachse des Geschosses geneigt sind. Es ist daher keine Verlängerung der Flugbahn durch den Gleitflug, sondern nur eine Korrektur der ursprünglichen ballistischen Flugbahn des Geschosses, die in diesem Zusammenhang enthalten sind.
Aus der DE-40 01 914 ist es ebenfalls bekannt, abschießbare Körper herzustellen, die nach dem Abschießen in der Luft sind und mit speziellen Tragflächen versehen sind, die zu dem in Frage stehenden Körper während der Abschießphase gekrümmt sind und nach dem Abschießen ausgeklappt oder verlängert werden können. Die dort beschriebene Art der Tragflächen scheint jedoch im Prinzip für Sub-Sprengköpfe gedacht, bei denen es wünschenswert ist, dass ihnen eine gekrümmte Flugbahn verliehen wird, weil die Tragflächen hintereinander in einer Zickzackform angeordnet sind, insoweit als diejenigen, welchen den rechten/linken Flügel bilden, betroffen sind, und diese Gestaltung erzeugt infolge der so eingebauten Unwucht automatisch eine gekrümmte Flugbahn. Die zickzackförmige Flügelpositionierung leistet darüber hinaus größere Möglichkeiten bezüglich der Variierung der Flügelform, weil sie niemals in ihrer eingezogenen Position gekrümmt auf den Rumpf zu, kollidieren.
Zum Schluss kann die WO98/43037 als ein Beispiel einer Sternflossenbaugruppe für Artilleriegeschosse genannt werden, die eine Anzahl von ausfahrbaren Flossen aufweisen, die während der Abschießphase durch eine Schutzabdeckung abgedeckt sind und sobald diese Schutzabdeckung entfernt wird, ausgefahren werden, aber dies ist wie in den meisten Fällen eine Angelegenheit einer flossenstabilisierten Granate ohne irgendeine Form der verbesserten Gleitcharakteristika.
Die EP-A-0 905 473 offenbart ein Artilleriegeschoss, das den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet.
Wie bereits angegeben, kann die vorliegende Erfindung als ein Artilleriegeschoss betrachtet werden, das in herkömmlicher Weise auf eine ballistische Flugbahn aus einer Laufwaffe abgefeuert worden ist und das während der Abfeuerphase die übliche Außenform eines Artilleriegeschosses hat, das jedoch, nachdem es den Scheitel seiner ballistischen Flugbahn passiert hat oder in Verbidung hier mit an seinem eigenen Vorderteil steuerbare Entenflossen ausfährt und auf der Höhe des mittleren Teils des Geschosskörpers befestigte Haupttragflächen ausklappt oder verlängert, die während der Abfeuerphase in hohle Aussparungen, die in dem Außengehäuse des Geschosskörpers ausgebildet sind, gekrümmt und gegen diese nach unten gedrückt waren, während gleichzeitig Sternflossen, die hierfür ausgebildet sind, dann oder zuvor im rückwärtigen Teil des Geschosses ausgefahren werden. Die Entenflossen werden dann dazu verwendet, das Geschoss auf seiner absteigenden Flugbahn zu lenken, während es gleichzeitig möglich war, dank des Vorhandenseins der Haupttragflächen oder Flügel und der Sternflossen, diese Möglichkeit zur Korrektur der Flugbahn des Geschosses mit der Tatsache zu kombinieren, dass es möglich war, gute Gleiteigenschaften zu verleihen, und somit die Reichweite des Geschosses während dieses Flugbahnteils beträchtlich auszudehnen. Die Gestaltung, die in der Erfindung der ausfahrbaren Haupttragflächen enthalten ist, wurde infolge der Tatsache ermöglicht, dass diese aus einem federnden Material bestehen, das ein Einkrümmen zulässt, was notwendig ist, damit die Haupttragflächen in engem Kontakt mit dem Geschosskörper in die hohlen Aussparungen eingezwängt werden können, die hierfür vorgesehen sind und in dieser Position so lange versperrt werden, bis das Geschoss sich an den Scheitel seiner ballistischen Flugbahn annähert oder diesen gerade überschritten hat. Das Material, welches für die Haupttragflächen gewählt wird, muss darüber hinaus ein so gutes inhärentes Formgedächtnis haben, dass nach dem Ausklappen diese die Position und jegliches Flügelprofil einnehmen, welches zuvor gewählt worden ist, um dem Geschoss als Ganzem die gewünschten Gleiteigenschaften zu verleihen. Gleichzeitig muss das Material eine ausreichende inhärente Starrheit haben, um die Last zu tragen, die der Geschosskörper mit sich bringt. Einer Haupttragfläche oder einem Flügel dieser Bauart kann das gewünschte Flügelprofil entweder mittels einer bauchigen Platte, die in ihrer eingezogenen Position flachgedrückt ist oder von zwei gebauchten Platten verliehen werden, die entlang ihrer jeweiligen Längskanten miteinander verschweißt sind und die in den eingezogenen Positionen der Tragflächen ebenfalls flachgepresst sind. Materialien, die für diesen Zweck geeignet sind, können aus Titan oder Titanlegierungen bestehen.
Was die Sternflossen betrifft, können diese in einer Anzahl von unterschiedlichen vorbekannten Weisen gestaltet sein und sie können gleichzeitig wie andere Tragflächen oder beträchtlich früher, beispielsweise unmittelbar nachdem das Geschoss das Rohr verlassen hat, ausgefahren werden. Im letztgenannten Fall werden dann Sternflossen zur Flossenstabilisierung des Geschosses bereits während der ansteigenden Flugbahn verwendet.
Die Erfindung ist in den folgenden Patentansprüchen definiert und sie wird nun detaillierter anhand der begleitenden Figuren beschrieben, in welchen zeigt.
1 eine Entwurfsskizze in einem Winkel eines Geschosses gemäß der Erfindung in der Form, die es vor und während dem Abfeuern hat,
2 eine Entwurfsskizze in einem Winkel des Geschosses gemäß 1 in der Form, die es hat, nachdem es den Gipfel seiner ballistischen Flugbahn passiert hat, und
3 zeigt dasselbe Geschoss in derselben Form wie in 2 gezeigt, jedoch in einer Draufsicht in einem etwas kleineren Maßstab.
Das Geschoss gemäß der Erfindung hat einen Geschosskörper 1 mit einem vorderen Teil 2, einem mittleren Teil 3 und einem Heckteil 4. In dem vorderen Teil 2 des Geschosskörpers sind in Abständen zueinander vier Entenflossen 5 bis 8 vorgesehen, die in der in 1 gezeigten Ansicht eingezogen sind und in den anderen Figuren ausgefahren sind und die in ihren ausgefahrenen Positionen gesteuert werden können und mittels welcher die Flugbahn des Geschosses in ihrem absteigenden Teil korrigiert werden kann. In dem mittleren Teil 3 des Geschosskörpers sind die Haupttragflächen 9 und 10 des Geschosses entlang einem zentralen Montagebereich 11 montiert, der sich in der Längsrichtung des Geschosses erstreckt. In der ausgefahrenen Position bilden die Haupttragflächen zwei im Wesentlichen ebene Flügel 9 und 10, die auf der Oberseite des Geschosses bei 11 befestigt sind. Das Ge schoss ist daher ein Schulterdecker. In der eingezogenen Position, das heißt, vor dem Abfeuern, während dem Abfeuern und bis wenigstens nahe an den Scheitel der Flugbahn sind die Haupttragflächen eingeklappt und nahe an den Boden der hohlen Aussparungen gepresst gehalten, die hierfür in dem Außengehäuse des Geschosses vorgesehen sind. Die Haupttragflächen sind in dieser Position durch eine Anzahl von speziellen mechanischen Sperrelementen gehalten, die völlig innerhalb der glatten Außenform des Geschosses liegen und die so gestaltet sind, dass die ihren Griff gleichzeitig freigeben und von denen einige in der 1 mit der Bezugsziffer 12 bezeichnet, angegeben sind. Ein schneller automatischer Übergang von der eingezogenen Position in die korrekte ausgeklappte Position wird durch die intrinsischen Eigenschaften des Materials der Haupttragflächen sichergestellt. Diese Materialeigenschaften können auch sicherstellen, dass die Haupttragflächen ein gewünschtes Flügelprofil einnehmen.
Im rückwärtigen Teil 4 des Geschosses ist der Treibgurt 13 obligatorisch für das Abfeuern aus einer Laufwaffe und dahinter liegt eine Abdeckung 14, die vier anfänglich eingezogene Heckflossen 15–18 während der Abfeuerphase abdeckt. Diese Flossen werden in der eingezogenen Position durch die Abdeckung gehalten und werden dann aufgefaltet, sobald diese entfernt worden ist. Die Abdeckung 14 kann auch unmittelbar, nachdem das Geschoss das Rohr, aus welchem es abgefeuert worden ist, verlassen hat, entfernt werden und das Geschoss kann während dem ansteigenden Teil seiner ballistischen Flugbahn flossenstabilisiert gehalten werden. Die Entenflossen und die Haupttragflächen können in der zuvor beschriebenen Weise und zu dem zuvor angegebenen Zeitpunkt aufgeklappt werden und nur dann, wenn alle Tragflächen (die Entenflossen, die Haupttragflächen und die Heckflossen) aufgeklappt sind, kann der gelenkte Gleitflug des Geschosses zu einer verlängerten Reichweite beginnen. Bei dem in den Figuren gezeigten Beispiel ist auch eine Bodenausströmeinheit 19 angegeben, um die Reichweite zusätzlich auszudehnen. Die Bodenausströmeinheit 19 stellt jedoch einen Stand der Technik dar und wird daher nicht im Einzelnen in diesem Zusammenhang beschrieben.
In den 2 und 3 fehlt der Treibgurt 13, da er vom Gleittyp ist und bereits das Geschoss verlassen hat. Die Figuren zeigen daher nur die Treibgurtnut 13'.

Claims

Artilleriegeschoss (1) zum Abfeuern auf eine ballistische Flugbahn mit Gleitflugeigenschaften, die zur Wirkung gebracht werden können, nachdem es den Gipfel seiner Flugbahn erreicht hat, um die maximale Reichweite des Geschosses zu verlängern, und die auf aerodynamischen Tragflächen basieren, die anfänglich während der ersten Flugphase des Geschosses auf das Ziel zu, die einen Start- und Anstiegsteil der ballistischen Flugbahn umfasst, innerhalb der aerodynamischen Außenform des Geschosses (1) zurückgezogen sind, um an die geltenden Bedingungen angepasst zu sein, und wobei diese Tragflächen nach dem Scheitelpunkt der Flugbahn ausgefahren werden können, wobei diese Tragflächen unterteilt sind in erstens Entenflossen (5–8), die im vorderen Teil des Geschosskörpers während der ersten Flugphase des Geschosses (1) auf das Ziel zu eingezogen sind und nach dem Scheitelpunkt der Flugbahn ausgefahren werden können, und zweitens rückwärtige Flossen (15–18), die wenigstens während der eingezogenen Position durch eine Schutzabdeckung (14) im rückwärtigen Teil (4) des Geschosses umgeben sind und nach dem Entfernen der Schutzabdeckung ausgefahren werden können, dadurch gekennzeichnet, dass die Haupttragflächen (9, 10) aus federndem Material aufweisen, die während der ersten Phase gegen und um den mittleren Teil (3) des Geschosskörpers in hohlen Aussparungen, welche in dem Außengehäuse des Geschosses ausgebildet sind, gekrümmt sind, und die nach dem Scheitelpunkt der Flugbahn ausgefahren, die Tragflügel (9, 10) des Geschosses bilden.
Artilleriegeschoss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der ausgefahrenen Position die Haupttragflächen (9, 10) zwei Tragflügel bilden, ungeachtet der Tatsache, dass während der ersten Phase diese in Aussparungen, die hierfür in dem Geschosskörper vorgesehen sind, und gegen diese gekrümmt und in diesen Ausspa rungen durch hierfür gestaltete Sperrmittel (12) versperrt waren, und dank der Tatsache, dass sie aus einem federnden Material mit gutem Formgedächtnis bestehen, in dieser ausgefahrenen Position Tragflügel bilden, die im Wesentlichen in der Horizontalebene gerade sind und an dem Teil (11) der Geschosshülse nach oben in ihrer Gleitflugposition weisend, montiert sind.
Artilleriegeschoss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass seine Haupttragflächen oder Flügel (9, 10) ein Flügelprofil haben, das in das Formgedächtnis des Materials eingebaut worden ist und nachdem sie ausgefahren worden sind, realisiert ist.
Artilleriegeschoss nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Haupttragflächen aus zwei Platten bestehen, die mit im Gedächtnis eingebauten Ausbauchungen gestaltet sind, welche entlang ihrer jeweiligen Längskanten miteinander verbunden sind, und in der eingezogenen Position der Tragflächen (9, 10) gegeneinander in Fläche-an-Fläche-Kontakt und in die Aussparungen, welche an diese angepasst in dem Geschosskörper (1) ausgebildet sind, gezwängt werden, in welcher Position sie durch Sperrmittel (12) gehalten sind, die für diesen Zweck gestaltet sind, bis das Geschoss sich dem Scheitelpunkt der Flugbahn nähert oder diesen gerade überschritten hat.
Artilleriegeschoss nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es an seinem rückwärtigen Teil eine als Bodenausströmeinheit (19) bekannte Einheit angeordnet hat.
Artilleriegeschoss nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass seine Haupttragflächen (9, 10) eine solche Länge haben, dass diese in ihrer eingezogenen Position sich an der gegenüberliegenden Seite des Geschosses (1) an der Befestigung der Tragflächen an dem Geschosskörper treffen.
Artilleriegeschoss nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der ausgefahrenen Position die Haupttragflächen (9, 10) eine Bogenflügelform oder eine Delta-Form mit einer zurückweisenden, im Wesentlichen geraden Vorderkante, aufweisen.