DE68910042T2

DE68910042T2 - System für die stabilisierung einer leichten waffe.

Info

Publication number: DE68910042T2
Application number: DE89902841T
Authority: DE
Inventors: Martin Buttolph; Michael Farney; William Mraz
Original assignee: Royal Ordnance PLC
Current assignee: BAE Systems Global Combat Systems Munitions Ltd
Priority date: 1988-01-22
Filing date: 1989-01-23
Publication date: 1994-02-10
Anticipated expiration: 2009-01-24
Also published as: WO1989006778A1; DK465689A; FI894479A; FI894479A0; DK465689D0; EP0354242B1; KR950007639B1; AU3191289A; KR900700844A; JP2752208B2; DK166638B1; JPH02503350A; DE68910042D1; AU615041B2; CA1336237C; BR8904796A; EP0354242A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Sachgebiet von Feuerwaffensystemen und betrifft insbesondere ein Stabilisierungssystem, welches ein Kontrollieren der krummlinig verlaufenden Rücklaufenergie ausnützt, um die Stabilität der Waffe für Feuerwaffensysteme, insbesondere gezogene Artilleriestücke zu verbessern.
Rücklaufsysteme, die gegenwärtig in der Artillerie gebraucht werden und insbesondere in der gezogenen Artillerie, sind streng geradlinig. In anderen Worten, die Achse der Bewegung während des Rücklaufs ist koaxial zur Achse des Rohres. Die Verzögerung der rücklaufenden Teile ist durch einen oder durch mehrere hydropneumatische Zylinder geschaffen, in denen ein Arbeitsfluid durch eine oder mehrere Blenden gedrückt wird. In diesen gegenwartig verwendeten Systemen neigt das Moment der Verzögerungskraft dazu, das Geschütz nach hinten überkippen zu lassen. Diesem Moment wirkt das Gewicht der Waffe um seine Lafettenschwänze entgegen. Wenn das Ueberkippmoment das Moment des nach unten gerichteten Gewichtes übersteigt, wird das Geschütz kurzzeitig über seine Lafettenschwänze anheben. Diesen Zustand wird "Instabilität" genannt und ist unerwünscht aufgrund von (1) möglicher Beschädigung des Geschützes und (2) grosse Bewegung des Geschützes, welches ein erneutes Richten benötigt.
Als Alternative ist ein nicht-geradliniges Rücklaufsystem im U.S. Patent Nr. 3,114,291 von Ashley offenbart. Wie in der Figur 1 von Ashley gezeigt ist, nützt das System Hebelarme und Führungen aus. Die Hebelarme verbinden einen Schlitten und eine Kurvenbahn mit einem Rohr. Einer der Hebel erstreckt sich in eine zweite Führungsbahn, welche gekrümmt sein kann, so dass das Geschützrohr beim Rücklauf gegen eine hintere und obere Stellung gezwungen wird. Das Geschützrohr wird derart bewegt, dass die Rücklaufkraft nach unten und nicht nur nach hinten gerichtet ist. Jedoch befasst sich Ashley nicht mit dem Problem der gesteuerten Verzögerung einer aufwärtsgerichteten Geschwindigkeit, um die Stabilität beizubehalten.
Das deutsche Patent Nr. 75137 von Olliver beschreibt eine gekrümmte Rücklaufbahn, welche einen erhöhten Adhäsionsdruck zwischen dem Geschütz und dem Boden bewirkt und sagt aus, dass die Bahn entweder ein Kreisbogen oder irgendwelche andere geometrische Kurve sein kann, oder sogar eine Bahn, die aus Bogen und geraden Linien zusammengesetzt ist. Olliver lehrt jedoch nicht eine zweistufige gekrümmte Bahn, wobei die erste Stufe der rücklaufenden Nasse eine vertikale Beschleunigungskomponente erteilt und eine zweite Stufe, die vertikale Verzögerung der Masse steuert.
Das deutsche Patent Nr. 134007 von Heinrich, welches die Basis des Oberbegriffes vom Anspruch 1 bildet, beschreibt rücklaufende Teile, die auf Führungsschienenpaare montiert sind und welche teilweise gekrümmt sein können und teilweise die Form von geradlinigen Linien haben können. Obwohl Heinrich sich auf zwei Stufen zum Anheben des Rohres während dem Rücklauf bezieht, ist die Bewegung des Massenschwerpunktes des Rohres bei Heinrich in einer einzigen kontinuierlich gekrümmten Stufe und Heinrich befasst sich nicht mit der gesteuerten vertikalen Beschleunigung und Verzögerung in einer ersten bzw. zweiten Stufe des Rücklaufes.
Entscheidend ist, dass weder Ashley, Olliver noch Heinrich die Eigenschaften eines Rücklaufdämpfersystems zeigen und die Form der Führungsbahn oder der Rücklaufbahn, welche zum Optimieren der Stabilität angepasst werden können.
Das U.S. Patent Nr. 439,570 von Anderson und das U.S. Patent Nr. 463,463 von Spiller offenbaren "verschwindende" Geschütze, welche nachdem sie gefeuert haben, vertikal rotieren, so dass sie hinter einer Wand verschwinden. Diese Bewegung wird durch die Rückstosskraft bewirkt. Anderson und Spiller beheben die Schwierigkeit der Stabilität einer Leichtgewichtfeuerwaffe ebenfalls nicht. Auch offenbaren Anderson und Spiller Tragvorrichtungen für Geschütze, welche nur für schwere Geschütze zweckdienlich sind.
Zusammengefasst, es gibt kein System, welches sich mit dem Problem der Verzögerung der aufwärtsgerichteten Geschwindigkeit befasst und welches Rücklaufmittel verwendet, um die Stabilität in einer solchen Weise zu optimieren, dass sie auf gezogene Haubitzen mit kleinem Gewicht angewendet werden können. Es ist die Lösung dieser und weiterer Probleme auf die die vorliegende Erfindung gerichtet ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher das primäre Ziel dieser Erfindung ein System zu zeigen, welches eine verbesserte Geschützstabilität für Feuerwaffensysteme erzeugt.
Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung ein System zur Bildung einer verbessertene Geschützstabilität für gezogene Artilleriestücke zu zeigen.
Es ist ein noch weiteres Ziel der Erfindung ein System zum Stabilisieren von Geschützen zu zeigen, die mit leichten Artilleriegeschützen verwendbar ist.
Es ist noch ein weiteres Ziel dieser Erfindung ein System zum Stabilisieren von Geschützen zu zeigen, welches während der Zeitspanne hoher destabilisierender Rücklaufbelastungen ein transientes stabilisierendes Moment aufbringt.
Es ist noch ein weiteres Ziel dieser Erfindung ein System zum Stabilisieren von Geschützen zu zeigen, in denen das transiente stabilisierende Moment derart ausgebildet ist, dass es die destabilisierende Rücklaufbelastungen überwindet um sicherzustellen, dass das Geschütz nie vom Boden abhebt.
Es ist noch ein weiteres Ziel dieser Erfindung ein System zur Stabilisierung von Schützen zu zeigen, welches sich nicht nur auf das statische Moment des Gewichtes des Geschützes um seine Lafettenschwänze verlässt, so dass ein leichterer Aufbau verwendet werden kann, ohne dass die Gefahr einer Instabilität vorhanden ist.
Die oben erwähnten und weitere Ziele der Erfindung sind durch die Merkmale des Anspruchs 1 erreicht, indem ein Feuerwaffensystem gezeigt ist, das eine ortsfeste Lafette aufweist und welches während dem Feuerzyklus relativ ortsfest bleibt. Eine rücklaufende Geschützanordnung ist relativ zur Lafette bewegbar derart montiert, dass sich der Geschützzusammenbau entlang einer festgelegten Rücklaufbahn bewegen kann. Das Feuerwaffensystem weist Rücklaufbremsmittel zur Verzögerung des Geschützzusammenbaus auf und herkömmliche Vorholmittel, um den Geschützzusammenbau in seine ursprüngliche Orientierung vor dem Feuern zurückzuführen. In der vorliegenden Erfindung ist die Rücklaufbahn eine zweistufige gekrümmte Bahn und die Mittel, mittels welchen der rücklaufende Geschützzusammenbau bewegbar montiert ist, weisen mindestens ein Paar parallele Kurvenbahnen und da zugehörige Nockenfolgemittel auf, jeweils eines auf beiden Seiten des rücklaufenden Geschützzusammenbaus, welche die Bewegung des Geschützzusammenbaus auf der Rücklaufbahn, welche durch die Ausbildung jeder Kurvenbahn gebildet ist, zwangsführen. Die erste Stufe weist einen Abschnitt mit einer gekrümmten Ausbildung auf, um dem Massenschwerpunkt des rücklaufenden Geschützzusammenbaus eine nach oben gerichtete Kraft und vertikale Beschleunigungskomponente zu erteilen und eine zweite Stufe weist eine von der ersten Stufe unterschiedliche Ausbildung auf, um dem Geschützzusammenbau während dem Rücklaufen eine gesteuerte vertikale Verzögerung zu erteilen. Das Rücklaufsystem erzeugt eine Verzögerungskraft, welche den Geschützzusammenbau vorsehbar und steuerbar verzögert, und ist derart ausgebildet, dass die Grösse der Verzögerungskraft in einem vorgegebenen Verhältnis der Ausbildung der zweistufigen gekrümmten Rücklaufbahn angepasst ist. In dieser Weise wird das momentane destabilisierende Moment der Rücklaufkräfte durch das momentane stabilisierende Moment der Kräfte überwunden, welche aus der Reaktion zur nach oben gerichteten Kraft des rücklaufenden Geschützzusammenbaus im gekrümmt ausgebildeten Abschnitt der ersten Stufe der gekrümmten Rücklaufbahn und dem Moment des statischen Gewichtes des Feuerwaffensystemes resultiert, und in der zweiten Stufe werden die momentanen destabilisierenden Momente sowohl der Rücklaufkräfte als auch der Reaktion der nach unten gerichteten Kraft des rücklaufenden Geschützzusammenbaues während der gesteuerten vertikalen Verzögerung durch das Moment des statischen Gewichtes des Feuerwaffensystemes überwunden.
Es ist daher möglich, durch eine dynamische Analyse der Kräfte während dem Rücklaufbetrieb zweckdienliche Eigenschaften für das Rücklaufsystem auszuwählen bzw. auszubilden, und durch eine zweckdienliche Ausbildung der genauen Form der zweistufigen gekrümmten Rücklaufbahn im Verhältnis zu solchen Eigenschaften das stabilisierende Moment der Reaktion auf die nach oben gerichtete Kraft des rücklaufenden Geschützzusammenbaus im Verhältnis zum destabilisierenden Moment des Rücklaufsystems zu maximalisieren. In dieser Weise wird es ersichtlich, dass das Moment des statischen Gewichtes des Feuerwaffensystems, das notwendig ist die Stabilität beizubehalten, minimalisiert wird. Dieses erlaubt, dass das statische Gewicht des Feuerwaffensystems vermindert werden kann, währenddem die Stabilität beibehalten werden kann.
Die erste Stufe der zweistufigen gekrümmten Rücklaufbahn weist vorteilhaft einen linearen Abschnitt auf, der derart ausgebildet ist, dass die Orientierung des Geschützzusammenbaus vor dem Feuern beim Beginn des Rücklaufes beibehalten wird. Der Abschnitt der ersten Stufe mit der gekrümmten Ausbildung weist vorteilhaft einen Abschnitt auf, dessen Krümmungsradius in Richtung der Rücklaufbewegung abnimmt. Die zweite Stufe der zweistufigen gekrümmten Rücklaufbahn kann entweder linear oder entweder in der selben oder in der entgegengesetzten Richtung der ersten Stufe gekrümmt sein, oder, je nach Bedarf in einer Kombination derselben. Wenn sie in derselben Richtung wie die erste Stufe gekrümmt ist, wird die zweite Stufe eine flachere Kurve als die erste haben.
Die Kurvenbahn, welche die Ausbildung der zweistufigen gekrümmten Rücklaufbahn bildet, wird einen gekrümmten Abschnitt aufweisen, welcher der ersten Stufe der gekrümmten Rücklaufbahn entspricht und einen geradlinigen oder anders gekrümmten Abschnitt, oder eine Kombination sowohl eines geradlinigen und eines unterschiedlich gekrümmten Abschnittes, entsprechend der zweiten Stufe der gekrümmten Rücklaufbahn. Der Kurvenbahnmechanismus kann fest mit dem Geschützabschnitt verbunden sein, wobei der Nockenfolgemechanismus fest mit dem Lafettenabschnitt verbunden sein kann.
Ein verbessertes Verständnis der offenbarten Ausführung der Erfindung wird erreicht, wenn die beigelegte Detailbeschreibung zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen in Betracht gezogen wird, in denen dieselben Bezugsziffern für die selben Teile, welche in den verschiedenen Figuren gezeigt sind, verwendet werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 ist eine Seitenansicht einer leichten gezogenen Haubitze, in welcher eine erste Ausführung des Stabilisierungssystems enthalten ist;
Figur 2 ist eine teilweise Aufsicht der Figur 1;
Figur 3 ist eine teilweise schaubildliche Ansicht des Tragmechanismus des in der Figur 1 gezeigten Geschützes;
Figur 4 ist eine schaubildliche Ansicht in auseinandergezogener Stellung einer Gruppe rechtsliegender Rollen und der Kurvenbahn des in der Figur 3 gezeigten Tragmechanismus;
Figur 5 ist eine schaubildliche Ansicht einer Gruppe links angeordneter Rollen und die Kurvenbahn des in der Figur 3 gezeigten Tragmechanismus;
Figur 6 ist eine Schnittansicht des Stabilisierungssystems entlang der Linie 6-6 der Figur 1;
Figur 7 ist eine Aufsicht auf die Figure 6;
Figur 8 ist eine Teilseitenansicht einer leichten gezogenen Haubitze, in welcher eine zweite Ausführung des Stabilisierungssystems der Erfindung enthalten ist;
Figur 9 ist eine Aufsicht auf die Figur 8;
Figur 10 ist eine Schnittansicht des in der Figur 8 gezeigten Stabilisierungssystems, entlang der Linie 10-10 der Figur 8;
Figur 11 ist eine Schnittansicht der Tragvorrichtung des Geschützes entlang der Linie 11-11 der Figur 10;
Figur 12 ist ein Diagramm, in welchem die Bahn des Massenschwerpunktes der rücklaufenden Teile aufgezeichnet ist;
Figur 13 ist ein Diagramm, in welchem die Reaktionskräfte des Geschützes relativ zur Länge des Rücklaufes aufgezeichnet ist;
Figuren 14a und 14b sind Diagramme, in welchen die achsiale, bzw. Normalkraft über der Zeit aufgezeichnet sind;
Figuren 15a und 15b sind Diagramme, in dem die achsiale bzw. normale Rohrgeschwindigkeiten über der Zeit aufgezeichnet sind;
Figur 15c ist ein Diagramm, in welchem die maximale Normalverschiebung des Rohres über dem Maximum der Achsialverschiebung des Rohres aufgezeichnet ist;
Figur 16 ist eine diagrammförmige Darstellung der allgemeinen Ausbildung der Feuerwaffe;
Figur 17 ist eine diagrammförmige Darstellung der Kräfte, welche auf das Feuerwaffensystem einwirken;
Figur 18 ist eine diagrammförmige Darstellung der Kräfte, welche auf die Lafette und den Wiegenzusammenbau einwirken;
Figuren 19a-19c sind Diagramme des freien Körpers des Laufes, in denen die auf den Lauf wirkenden Kräfte eingezeichnet sind;
Figuren 20a und 20b sind Vektordiagramme, welche die auf den Lauf wirkende Kräfte zeigen; und
Figur 21 ist ein Diagramm, in welchem die Blendenflächen für lange und kurze Rückläufe aufgezeichnet sind;
Figur 22 ist ein Diagramm, in welchem Momente gegenüber der Rückstosszeit aufgezeichnet sind;
Figur 23 ist ein Diagramm, in welchem die vertikale Reaktion auf die Feuerplattform über der Länge des Rücklaufes aufgezeichnet ist;
Figur 24 ist ein Diagramm, in dem die Wirkungen der Ladung auf die Stabilität aufgezeichnet ist, (d.h. vertikale Bodenkraft);
Figur 25 ist ein Diagramm, in welchem die Geschwindigkeiten des Laufes relativ zur Länge des Rücklaufes aufgezeichnet sind;
Figur 26 ist ein Diagramm, in welchem Beschleunigungen des Lauf es relativ zur Länge des Rücklaufes aufgezeichnet sind;
Figur 27 ist ein Diagramm, in welchem der Wegwinkel über der Länge des Rücklaufes aufgezeichnet ist; und
Figur 28 ist ein Diagramm, in welchem die Höhe des Rücklaufes relativ zur Länge des Rücklaufes aufgezeichnet ist.

Beschreibung der bevorzugten Ausführung

In der vorliegenden Erfindung wird ein gekrümmter Rücklauf verwendet, um einer leichten gezogenen Haubitze Stabilität zu erteilen. Wie unten mehr detailliert beschrieben sein wird, arbeitet der gekrümmte Rücklauf wie folgt: Die rücklaufenden Teile bewegen sich während dem Rücklauf in gekrümmten Schienen, welche mit der Rücklaufwiege verbunden sind rückwärts und aufwärts.
Eine Stabilität eines Geschützes benötigt das Ausgleichen des destabilisierenden (Rücklauf) Momentes durch ein gleiches und entgegengesetztes stabilisierendes Moment. In herkömmlichen gezogenen Feuerwaffen, z.B. einer M198 Haubitze, welche 15'000 Pfund wiegt, wird dieses stabilisierende Moment von der Schwerkraft genommen, welche auf die Masse des Geschützes einwirkt. Bei einer gezogenen leichten Haubitze beträgt das Gewicht des Geschützes 9'000 Pfund, einwenig mehr als die Hälfte der vorhandenen Geschütze mit grossem Kaliber; folglich ist das zur Verfügung stehende stabilisierende Moment im Vergleich mit demjenigen eines herkömmlichen Geschützes wesentlich vermindert.
Unsere Erfindung umfasst das Erzeugen einer zusätzlichen vertikalen Kraft, welche ein zusätzliches stabilisierendes Moment erzeugt, welches dem destabilisierenden Moment der Rücklaufkraft entgegenwirkt. Diese vertikale Kraft wirkt auf die rücklaufenden Teile und ergibt eine Rücklaufbahn, welche sowohl rückwärts als auch aufwärts gerichtet ist. Aufgrund der Form dieser Bahn haben wir diese "gekrümmt" genannt, im Gegensatz zu der herkömmlichen geradlinig verlaufenden oder "geradlinigen" Rücklaufbewegung.
Die Aufbringung einer vertikalen nach oben gerichteten Kraft auf die rücklaufenden Teile bewirkt eine gleiche und entgegengesetzte nach unten gerichtete Reaktionskraft auf die nicht rücklaufenden Teile gemäss dem dritten Gesetzt von Newton. Diese nach unten gerichtete Reaktion ergänzt die Schwerkraft und wirkt als ein stabilisierendes Moment um die Lafettenschwänze und erlaubt, dass die Belastungen durch den Rücklauf höher sein können, ohne dass ein unstabiler Zustand erzeugt wird. Die auf die rücklaufenden Teile einwirkende Vertikalkraft ergibt eine nach oben gerichtete Geschwindigkeit und diese Geschwindigkeit muss beim Ende des Rücklaufhubes auf Null zurückgeführt sein. Dieses ergibt einen zweistufigen Rücklaufzyklus, welcher unter Bezugnahme auf eine leichte geschleppte 155 mm Haubitze beschrieben ist, in welcher eine erste Ausführung der Erfindung enthalten ist.
Bezugnehmend nun auf die Figuren 1-7 ist eine herkömmliche leichte geschleppte 155 mm Haubitze 10 gezeigt, die abgeändert ist, um eine erste Ausführung des stabilisierenden Systemes der Erfindung zu enthalten. Haubitze 10 enthält eine herkömmliche ortsfeste Lafette 12, welche von herkömmlichen linken und rechten Rädern 14 und 16 und herkömmlichen linken und rechten Lafettenschwänzen 18 und 20 getragen ist. Eine Wiege 22, welche eine linke 24 und eine rechte Seite 26 aufweist, ist oben durch Querstücke 27 zusammengehalten und gemäss der Erfindung modifiziert, wie weiter unten im einzelnen beschrieben sein wird und die mit der Lafette 12 schwenkbar verbunden ist. Die Wiege 22 wird durch einen herkömmlichen Ausgleichs-/Elevationsmechanismus rotiert, der hier als linker 28 und rechter Kolben 30 gezeigt ist.
Wie in der Figur 1 gezeigt ist, ist ein Geschützrohr 32, das eine Rohrlängsachse A aufweist, in der Wiege 22 montiert, dass es zwischen einer ersten vorderen und unteren Stellung (ausgezogene Linien) und einer zweiten, hinteren und oberen Stellung (strichlinierte Linien) hin- und herbewegbar ist. Durch einen herkömmlichen Vorholermechanismus, beispielsweise der linke 34 und rechte 36 Rücklauf/Vorholzylinder, welche Zylinder zwischen der Wiege 22 und dem Geschützrohr 32 angeordnet sind, wird der grösste teil der Rücklaufenergie aufgenommen und der Lauf zur Feuerstellung zurückgeführt.
Der Tragmechanismus für das Rohr 32 weist ein vorderes Joch 38 auf, welches vor dem Massenschwerpunkt des Rohres angeordnet ist und ein hinteres Joch 40, das hinter dem Massenschwerpunkt des Rohres angeordnet ist. Die Joche 38 und 40 enthalten zylinderförmige mittlere Kragen 42 bzw. 44, um das Rohr 32 zu tragen und zu umgeben, und weist ein vorderes linkes 46a und rechtes 46b Ohr auf und ein hinteres linkes 48a bzw. rechtes 48b Ohr in der Form von zusammenlaufenden Bauteilen, welche von beiden Seiten der mittig angeordneten Kragen 42 und 44 weg verlaufen. Jeder Ring weist einen Drehsperrkeil 50 auf, um ein Drehen zwischen dem Joch und dem Geschützrohr zu verhindern und ein Dopplerstück 52, welches den Drehsperrkeil 50 umgibt. Ein vorderer linker 54a und rechter Zwillingsrollersatz 54b ist jeweils beim vorderen linken 46a und rechtem Ohr 46b montiert und ein hinterer linker 56a und rechter Zwillingsrollersatz 56b sind beim hinteren linken 48a bzw. rechten Ohr 48b über Stummelwellen 62 montiert. Die linken Zwillingsrollen 54a und 56a sind vorzugsweise ebenflächig, d.h. haben rechteckige Längsquerschnitte, währenddem die rechten Zwillingsrollen 54b und 56b trapezförmig sind, d.h. trapezförmige Längsquerschnitte aufweisen.
Die linken 24 und rechten Seiten 26 der Wiege 22 sind mit vorderen linken 64a bzw. rechten parallelen Kurvenbahnen 64b ausgerüstet, so dass eine bewegbare Berührung mit jeweils dem linken 54a und dem rechten Rollensatz 54b gebildet ist und weiter ist eine hintere linke 66a bzw. rechte parallele Kurvenbahn 66b vorhanden, um jeweils eine Bewegungsberührung mit den hinteren Rollensätzen 56a bzw. 56b zu bilden. Die vorderen und hinteren linken Kurvenbahnen 64a und 66a weisen rechteckige Querschnitte auf, währenddem die vorderen und hinteren rechten Kurvenbahnen 66a und 66b Querschnitte aufweist, welche rechteckig sind und bei der äusseren Oberfläche einen Ansatz aufweisen, um seitliche Stossbelastungen besser aufnehmen zu können. Die genaue Stelle der Joche 38 und 40 und der mit ihnen verbundenen Rollensätze 54a und 54b und 56a und 56b wird zweckdienlich unter Berücksichtigung der Ausbildung der gesamten Feuerwaffe gewählt. Diese Orte werden die Aufteilung der Kraft zwischen den vorderen und hinteren Rollensätzen beeinflussen.
Wie in den Figuren 1 und 3 gezeigt ist, weisen die Kurvenbahnen 64a, 64b, 66a und 66b identische Ausbildungen auf, bestehend aus einer ersten, gekrümmten und einer zweiten, geradlinigen Stufe.
Der grösste Teil der Energie der in einer Rohr-axialer Richtung rücklaufenden Teile, d.h. entlang der Rohrachse A, wird während der ersten Stufe des Rücklaufzyklus absorbiert. Während dieser Zeitspanne wird die Stabilität des Geschützes durch ein Beschleunigen der rücklaufenden Teile (d.h. Geschütz 32 und dessen Tragmechanismus) in einer Richtung senkrecht zur Rohrachse A sichergestellt. Die Normalkraft ist durch die Wirkung der Rollensätze 54A und 54b und 56a und 56b erzeugt, über welche die rücklaufenden Teile mit den gekrümmten Kurvenbahnen 64a und 64b und 66a und 66b verbunden sind, welche Teile der nicht rücklaufenden Wiege 22 sind.
Das hydropneumatische Rücklaufsystem (d.h. Rücklaufzylinder 34 und 36) bremst die rücklaufenden Teile entlang der Rohrachse A. Nachdem die Rücklaufgeschwindigkeit durch das Rücklaufsystem zu einem zweckdienlichen Grad vermindert worden ist, werden die rücklaufenden Teile sowohl eine kleine axiale als auch eine kleine normale Geschwindigkeit aufweisen. In diesem Zeitpunkt (Stufe II) ist die hohe erstweilige Rücklaufkraft vermindert und gleichzeitig ist die normal zum Rohr gerichtete Kraft durch die gradrichtende Kurvenbahnen 64a, 64b, 66a und 66b aufgehoben. Schwerkräfte zusätzlich einer kleinen Komponente von den Rücklauf-/Vorholzylindern 34 und 36 und möglicherweise einen kleinen Anteil von den Kurvenbahnen 64a, 64b, 66a und 66b verzögern die rücklaufenden Teile, so dass sie beim Ende des Rücklaufhubes in einer normal zum Rohr gerichteten Richtung zur Ruhe kommen, wie in der Figur 13 gezeigt ist.
Insbesondere, wie in der Figur 12 gezeigt ist, bewirkt das Zusammenwirken der Nockenfolgeglieder (d.h. Rollensätze 54a, 54b, 56a und 56b) und gekrümmten Kurvenbahnen (64a, 64b, 66a und 66b), dass der Massenschwerpunkt der rücklaufenden Teile eine gleicherweise gekrümmte Bahn verfolgen. Es wird eine Zentrifugalkraft erzeugt, dessen Grösse
ist, und deren Richtung entlang des örtlichen Radiusvektors verläuft. Vinst ist die momentane Geschwindigkeit des Massenschwerpunktes der rücklaufenden Teile. Rinst ist der entsprechende Krümmungsradius der Kurvenbahn beim Berührungspunkt zwischen den Rollensätzen 54a, 54b, 56a und 56b und den Kurvenbahnen 64a, 64b, 66a und 66b.
Wenn abgefeuert, wird die jeweilige Kombination von Geschoss und Treibladung einen vorsehbaren Feuerrücklaufimpuls erzeugen, bestimmbar durch ein Prüfen der jeweiligen Kombination von Geschoss und Treibladung oder durch Tabellen. Dieses wird seinerseits bewirken, dass sich die rücklaufenden Teile des Geschützes mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit nach hinten bewegen, wieder feststellbar durch ein Prüfen oder aus Tabellen. Das Rücklaufsystem bewirkt, dass diese Geschwindigkeit in einer gesteuerten Weise verkleinert wird, indem eine Verzögerungskraft angelegt wird, bestimmt durch die Wahl der Grösse der Drosselbohrung, durch welche das Rücklaufarbeitsfluid gedrängt wird. Wieder ist die Verzögerungskraft entweder durch ein Prüfen der Zylinder oder durch Tabellen feststellbar. In dieser Weise ist die durch das Rücklaufsystem angelegte Kraft bekannt und bei jedem Punkt des Rücklaufhubes vorbestimmbar. Zusätzlich ist die verbleibende Geschwindigkeit der rücklaufenden Teile ebenfalls bekannt und vorbestimmbar. Somit ist das Umkippmoment bekannt und bei allen Punkten des Rücklaufhubes vorbestimmbar.
Der Unterschied zwischen dem überkippenden und dem stabilisierenden Moment ergibt das minimale zusätzliche stabilisierende Moment, das notwendig ist, das Geschütz in Berührung mit dein Boden zu halten. Dieses zusätzliche Moment (zusätzlich irgendwelchem zusätzlichem Sicherheitsfaktor) wird durch die Zentrifugalkraft gebildet, das durch die Zusammenwirkung zwischen Nockenfolgeglieder und Kurvenbahn erzeugt wird. Weil die benötigte momentane Zentrifugalkraft zusammen mit der Masse der rücklaufenden Teile und ihrer momentanen Geschwindigkeit nun bekannt ist, kann der entprechende Wert für den Krümmungsradius vorbestimmt werden. Das heisst,
In dieser Weise können die "y" Koordinaten jeder der Kurvenbahnen 64, 66, 68 und 70 für alle entsprechenden Werte von "x" (Rohr-axial) Koordinaten bestimmt werden.
Bei allen Punkten des Rücklaufhubes werden die rücklaufenden Teile eine Geschwindigkeitskomponente in der "y"-Richtung (senkrecht zur Rohrachse A) und in der "x"-Richtung (entlang der Rohrachse A) haben. Diese beiden Geschwindigkeiten müssen beim Ende des Rücklaufhubes auf Null vermindert sein. Bei einem Punkt des Rücklaufhubes wird die Zentrifugalkraft auf Null reduziert, indem der Krümmungsradius unendlich gross gemacht wird (d.h. jede der Kurvenbahnen 64, 66, 68 und 70 wird zu einer geradlinigen Linie). Entsprechend beenden nun die rücklaufenden Teile ihre aufwärtsgerichtete Beschleunigung. Das Rücklaufsystem wird weiterhin eine sanfte Verzögerungskraft aufbringen und nach und nach die rücklaufenden Teile sowohl in der "x"- als auch der "y"-Achse zum Stillstand bringen.
Die letzte Verzögerungskraft bewirkt ein kleines destabilisierende Moment, jedoch ist dessen Grösse derart, dass es durch das stabilisierende Moment des statischen Gewichtes der insgesamten Feuerwaffe überwunden werden kann. In der Tat erteilt die gekrümmte Rücklaufbewegung der Haubitze 10 ein scheinbares Gewicht, das grösser ist als das statische Gewicht des Geschützes während der Periode der hohen Rücklaufkräfte. Die gekrümmte Kurvenbahn ist derart ausgebildet, dass sichergestellt ist, dass das stabilisierende Moment des scheinbaren Gewichtes des Geschützes genügend gross ist, dass das Ueberkippmoment der Rücklaufverzögerungskräfte überwunden wird, so dass die Berührung mit dem Boden beibehalten ist. Während dem letzten Teil der Rücklaufbewegung, wenn die gekrümmte Rücklaufkraft aufgehoben ist, wird das scheinbare Gewicht der Haubitze 10 verringert, jedoch wird immer noch die Berührung mit dem Boden beibehalten.
Eine alternative, ebenfalls gangbare Lösung für die Stabilität besteht, falls, wie in den Figuren 8- 11 gezeigt ist, die Orte der Kurvenbahnen und der Nockenfolgeglieder umgekehrt werden. Somit, und nun unter Bezugnahme auf die Figuren 8-11 ist eine schleppbare 155 leichte Haubitze 10' gezeigt, in welcher eine zweite Ausführung des Stabilisierungssystemes der Erfindung enthalten ist. Die Haubitze 10' weist ebenfalls eine Lafette 12 auf, Räder 14 und 16 und Lafettenschwänze 18 und 20. Eine Wiege 22', welche eine linke Seite 24' und eine rechte Seite 26' aufweist und gemäss einer zweiten Ausführung der Erfindung modifiziert ist, wie im einzelnen weiter unten noch beschrieben sein wird, ist an der Lafette 12 angelenkt. Die Wiege 22' wird durch einen linken Kolben 28 und einen rechten Kolben 30 aufwärts und abwärts geschwenkt.
Wie in der Figur 8 gezeigt ist, ist das Geschütz 32 in der Wiege 22' derart montiert, dass es zwischen einer ersten, vorderen und unteren Stellung (ausgezogene Linien) und einer zweiten, hinteren und oberen Stellung (strichlinierte Linien) hin- und herbewegbar ist. Der Tragmechanismus für das Geschützrohr 32 ist gemäss der zweiten Ausführung der Erfindung das Umgekehrte des Tragmechanismus für das Geschützrohr 32 gemäss der ersten Ausführung der Erfindung, in dem die Kurvenbahnen auf dem Geschützrohr 32 angeordnet sind, währenddem die Nockenfolgeglieder auf der Wiege 22' angeordnet sind. Insbesondere enthält der Tragmechanismus für das Geschützrohr 32 eine vordere linke 64a' und eine vordere rechte Kurvenbahn 64b' und eine hintere linke 66a' und eine hintere rechte Kurvenbahn 66b', welche mit Schienentragringen 72, die auf dem Geschützrohr 32 montiert sind, verschweisst oder verschraubt oder sonstwie verbunden sind. Die linke und rechte Seite 24' und 26' der Wiege 22' ist jeweils mit einer vorderen linken bzw. rechten Rollensätze 54a' und 54b' aus Zwillingsrollen und hinteren linken und rechten Zwillingsrollensätze 56a' und 56b' ausgerüstet, so dass sie in einer Bewegungsberührung mit jeweils der vorderen linken Kurvenbahn 64a' und vorderen rechten Kurvenbahn 64b' und hinteren linken Kurvenbahn 66a' und hinteren rechten Kurvenbahn 66b' sind. Jede der Rollensätze 54a', 54b', 56a' und 56b' besteht aus vier Rollen, einem oberen Zwillingsrollensatz und einem unteren Zwillingsrollensatz, welche Sätze in einem ringförmigen Gehäuse 74 angeordnet sind. Das Plazieren der Rollensätze in einem ringförmigen Gehäuse ist insofern wichtig, weil das Gehäuse die Schwenkbalkenstruktur bildet und die Stärke aufweist, die notwendig ist, dass das Rollen (Nockenfolgeglieder) System arbeiten kann. Ringförmige Gehäuse 74 erlauben, dass die Rollen senkrecht zur resultierenden Tangente der Zwillingsrollen auf die Kurvenbahn bleiben, wenn die Kurvenbahn gekrümmt ist und gegen oben oder unten abgewinkelt verläuft.
Die Wahl der Ausbildung entweder der ersten Ausführung oder der zweiten Ausführung dieser Erfindung hat keinen Einfluss auf die Arbeitsweise des stabilisierenden Systems und ist durch die insgesamte Ausbildung der Feuerwaffe bestimmt. Gemäss einer weiteren alternativen Ausbildung kann die Kurvenbahn entweder der ersten oder der zweiten Ausführung während der zweiten Stufe des Rücklaufes in die entgegengesetzte Richtung gekrümmt sein, d.h. gegen die Rohrachse A, um damit eine grössere Verzögerung in der "y" Achse (die Normale zum Rohr) zu erreichen. Die Benützung dieser alternativen Ausbildung wird durch die Notwendigkeit begrenzt, während der zweiten Stufe der Rücklaufbewegung Bodenberührung beibehalten zu müssen.
In einer noch weiteren alternativen Ausbildung kann die Kurvenbahn entweder der ersten oder der zweiten Ausführung während der zweiten Stufe des Rücklaufes in derselben Richtung gekrümmt sein. In diesem Falle ist die Krümmung der zweiten Stufe flacher als diejenige der ersten Stufe.
Stilisierte Rohraxialkraft und Rohrnormalkraft-Zeitkurven für die erste Ausführung des Stabilisierungssystemes der Erfindung sind in den Figuren 14a und 14b gezeigt. Das Ueberlagern dieser zwei Kraft-Zeitkurven ergibt einen Nettokraftvektor und eine sich daraus ergebende Beschleunigung. Ein Integrieren führt zu einem Geschwindigkeits-Zeitablauf, der in vertikale und horizontale Komponenten auflösbar ist. Ein weiteres Integrieren erzeugt die horizontale und vertikale Verschiebung des Massenschwerpunktes der rücklaufenden Teile. In der stilisierten Form ist in den Figuren 15a und 15b Geschwindigkeit-Zeit gezeigt und in der Figur 15c sind die Verschiebungen gezeigt. In der Ausbildung der Erfindung, die in den Figuren 15a und 15b dargestellt ist, erfolgt in der Stufe I 60 % der Rücklaufdistanz und 40 % der Rücklaufzeit, währenddem in der Stufe II 40 % der Rücklaufdistanz und 60 % der Rücklaufzeit erfolgt.
Die vorgehende Beschreibung unseres gekrümmten Systemes und der folgenden dynamischen (Stabilitäts) Analyse stützen direkt den Ort der Kurvenbahn auf der Wiege, wie in bezug auf die erste Ausführung beschrieben ist, die in den Figuren 1-7 und auf die damit erreichte Stabilität gezeigt ist.
Die obige Diskussion betreffend der Stabilität und des Rücklaufsystemes und auch die Entwicklung der dazugehörigen Gleichungen und die dynamische Analyse sind alle auf einem Feuerwaffensystem basiert, das als aus zwei ebenen festen Körpern gebildet ist: Einer der rückläuft und einer der ortsfest ist. Der rücklaufende Körper (Masse) wird nachfolgend als "Schlitten" bezeichnet. Eigentlich ist der Schlitten aus zwei Massen oder Gewichten zusammengesetzt, eine die anhebt (WE) und eine die ortsfest bleibt (WF). Dieses berücksichtigt die Bewegung des Massenschwerpunktes des Schlittens, die beim Höhenrichten und Absenken des Geschützrohres auftritt.
Die allgemeine Konfiguration des Geschützes ist diagrammförmig in Figur 16 dargestellt. Mit diesem Geschützmodell sind zwei Koordinatensysteme assoziiert. Das erste ist ein bodenfestes Koordinatensystem (X-Y), dessen Nullpunkt beim Ende des Lafettenschwanzes auf Bodenhöhe angeordnet ist. Das zweite ist ein Koordinatensystem (U-Z), welches mit dem Geschützrohr rotiert, wenn das Geschützrohr hochgeschwenkt wird und welches bei der feuerbereiten Stellung der zurücklaufenden Masse den Nullpunkt hat. Diese Bezugsrahmen läuft nicht mit dem Geschützrohr zurück. Die Rücklaufverschiebung des Geschützrohres (Schwerpunkt) wird vom U-Z-Koordinatensystem gemessen und die horizontalen und vertikalen Verschiebungen sind U, bzw. Z. Die Koordinatenrichtungen U und Z und die Verschiebungen U und Z sollten nicht miteinander verwechselt werden. In gleicher Weise kann der Ort (X, Y) des Massenschwerpunktes des Geschützrohres relativ zum X-Y- Koordinatensystem gefunden werden.
Die zwei festen Körper sind in den Figuren 17 und 18 getrennt gezeigt, um die Illustrierung der Kräfte zu vereinfachen, welche zwischen diesen zwei Körpern wirken und um ihre gleiche und entgegengesetzte Wirkung klar darzustellen. Das Geschützrohr erfährt Kräfte von der Wiege, parallel zum Rohr hauptsächlich vom Rücklaufmechanismus und senkrecht zum Rohr von den Tragstellen der Wiege. Im in den Figuren 1-7 gezeigten Fall ist die Tragwirkung durch die Rollen 54a und 54b und 56a und 56b gebildet, welche in den Kurvenbahnen 64a bzw. 64b bzw. 66a bzw. 66b, sowohl vorne und hinten zwangsgeführt sind. Die vom Rücklaufmechanismus entstandene Kraft wird hier als "Stangenzug" bezeichnet und ist die Summe der Rücklauf (Zylinder)-Kraft und der Vorholkraft. Um die Analyse und die Diskussion zu vereinfachen, sind alle Kräfte zwischen der Wiege und dem Geschützrohr in zwei Kraftkomponenten Fu parallel zum Rohr und Fz senkrecht zum Rohr zusammengefasst. Fu und Fz sind Reaktionskräfte, welche das Geschützrohr tragen. Fx und Fy sind equivalent zu Fu und Fz, jedoch auf dem bodenfesten X-Y-Koordinatensystem basiert.
Bei der Nullquadrant-Höhenstellung Fx = Fu und Fy = Fz.
Fx = +Fu(cos φ) - Fz(sin φ)
Fy = "Fu(cos φ) + Fu(sin φ)
φ= Quadrant-Höhenstellung
Das Kriterium für die Stabilität kann aus einer Betrachtung der Figur 18 entnommen werden. Stabilität ist der Zustand, wenn die Wiege nicht um die Lafettenschwänze rotiert. Diese Bedingung ist dann erfüllt, wenn die vertikale Reaktion auf der Feuerplattform (R2Y) positiv bleibt. R2Y wird positiv und das Geschütz stabil bleiben, wenn das stabilisierende Moment Mst grösser bleibt als das überkippende Moment Mov. Bei der Null- Quadrant-Höhenstellung ist das überkippende Moment die horizontale Kraft Fx multipliziert mit seinem Momentarm:
Mov = Fu (h + z + hsp) Gl. 1
Das stabilisierende Moment ist die vertikale Kraft Fz und die ortsfesten Gewichte WF und WE multipliziert mit ihren jeweiligen Momentarmen:
Mst = Fz(A + B + U) + WF(A + AF) + WE(A + AE) Gl. 2
Für Stabilität
Mst > Mov Gl. 3
Das Ausmass der Stabilität kann gefunden werden, indem das überschüssige Stabilitätsmoment Mex definiert wird als
Mex = Mst - Mov Gl. 4
auch
R2Y = Mex/C Gl. 5
Je grösser Mex und R2Y sind, desto stabiler ist das Geschützsystem.
Für ein herkömmliches Rücklaufsystem würde Fu gleich dem Stangenzug (RP) sein, und die Kraft Fz würde den Teil (WRZ) des rücklaufenden Gewichtes WR tragen, das senkrecht auf das Rohr und die Wiege einwirkte. Bei der Nullquadrant-Höhenstellung würde Fz gleich dem insgesamten rücklaufenden Gewicht sein, d.h. Fz = WRZ = WR.
Weil die Summe von WF, WE und WR auf 9000 Pfund beschränkt ist, ist das stabilisierende Moment stark vermindert.
Mst = Fz(A + B + U) + WF(A + AF) + WE(A + AE)
(für ein herkömmliches Geschütz) Fz = WR
Mst = WR(A + B + U) + WF(A + AF) + WE(A + AE)
Ein krummliniges Rücklaufen erhöht das stabilisierende Moment, indem Fz erhöht ist. Mit einem gekrümmten Rücklauf trägt Fz nicht nur lediglich das Gewicht des Geschützes, sondern wirkt auch, dass das Geschütz aufwärts (senkrecht zum Rohr) beschleunigt wird, wenn eine grössere Stabilität benötigt ist. Eine Aufwärtsbeschleunigung des Rohres (Z-Richtung) erhöht Fz durch die Trägheitskraft, die bei dieser Beschleunigung vorhanden ist:
Fz = M(Az) + WRZ Gl. 6
Das Aufbringen dieses erhöhten Fz und die daraus hervorgehende Beschleunigung des Rohres in der z- Richtung erteilt dem Geschützrohr eine Verschiebung (z) und eine Geschwindigkeit (Vz) in der z-Richtung. Bei irgend einer Stelle in einem hinteren Teil des Hubes muss diese Geschwindigkeit (Vz) auf Null zurückgeführt sein. Um dieses zu erreichen muss Fz genügend vermindert sein, um das Vorzeichen von Az umzukehren, mit der Wirkung, dass im Geschützrohr ein Herunterziehen erfolgt. Falls Fz im letzten Abschnitt des Rücklaufhubes wie benötigt vermindert wird, muss das überkippende Moment ebenfalls vermindert sein, um während diesem Abschnitt des Rücklaufes eine Instabilität zu verhindern. Dieses folgt nun in zwei unterschiedlichen Stufen während des gekrümmten Rücklaufes: Stufe eins, definiert als derjenige Abschnitt des Rücklaufes, in welchem die Beschleunigung des Rohres in der Richtung der normalen Az positiv ist ("aufwärts") und die durch eine grössere axiale Rohrkraft Fu gekennzeichnet ist (Stangenzug gross) und übereinstimmend mit der in Richtung der normalen auf das Rohr wirkende Kraft Fz für Stabilität; und Stufe zwei, definiert als derjenige Abschnitt des Rücklaufes, wenn die Beschleunigung in der Richtung der Normalen zum Rohr Az negativ ist ("abwärts"), gekennzeichnet durch eine verminderte oder sogar negative in Richtung der normalen auf das Rohr wirkenden Kraft Fz und eine offensichtlich stark verminderte in axialer Richtung des Rohres wirkende Kraft Fu (Stangenzug klein).
Beim Uebergang von Stufe eins zu Stufe zwei wird die Rücklaufkraft stark vermindert, so dass der Stangenzug während der Stufe 2 hauptsächlich durch die Vorholkraft bewirkt wird.
Die dynamische Analyse betrachtet das Feuerwaffensystem als zwei ebene feste Körper: Einer der rückläuft, der andere der ortsfest ist. Beide festen Körper befinden sich erstweilig in Ruhestellung; in einem Zeitpunkt gleich Null werden die mit der Zeit ändernden Kräfte vom Impuls des Feuerns einwirken. Diese beschleunigen das Geschützrohr in die negative U-Richtung, währenddem die Verzögerungskräfte des angenommenen Rücklaufmechanismus auf dasselbe einwirken. Irgendwelche von verschiedenen Feuerimpulsfunktionen können beim Geschütz hier angewendet werden, einschliesslich (jedoch nicht darauf begrenzt) M203 PIMP, M203 nominal und M119, welche alle zu einem Geschützrohr mit einer 0,7 Index-Mündungsbremse und einem M483-Geschoss passen. Die Rücklaufkraft bewirkt, dass das Geschützrohr nicht eine freie Rücklaufgeschwindigkeit einnehmen kann und wirkt weiter, um die rücklaufende Masse zum Ruhezustand zurückzuführen.
Das Geschützrohr ist in der Wiege zwangsgeführt, so dass es einer vorbestimmten gekrümmten Kurvenbahn folgt. Die Bahn ist nach oben gekrümmt, welches bewirkt, dass das Geschützrohr in senkrechter Richtung relativ zur Mittellinie des Rohres verschoben und beschleunigt wird, währenddem es axial rückläuft. Diese Beschleunigung "erzeugt" die Kraft, welche zur Stabilität während der Stufe eins des Rücklaufes beiträgt.
Die Grössen von Fu und Fz bei allen Zeitpunkten werden gefunden, indem die Differential-Bewegungsgleichungen für die rücklaufende Masse, die nachfolgend angegeben sind, gelöst werden. Sobald die dynamischen Kräfte gefunden worden sind, sind in jedem Zeitpunkt die Feuerkräfte, die auf allen grösseren Bauteilen einwirken, statisch bestimmt, indem die bekannte Systemgeometrie angewendet wird.
Figur 19a ist das Diagramm des freien Körpers des Geschützrohres (rücklaufende Masse). Aus diesem Diagramm kommen die zwei Differentialgleichungen, welche die Bewegung des Feuerwaffensystemes beschreiben. Die Wiege wird als stationär angenommen, ein Zustand der erfüllt ist, wenn die vertikale Feuerplattform-Reaktion R2Y positiv bleibt. Ein Summieren der Kräfte in der u-Richtung gibt die erste Differentialgleichung.
Rohr axial: ΣF(u) = M(Au) = Fu - (-)FIMPU - WRU
M(Au) = Fu + FIMPU - WRU
Au = (Fu + FIMPU - WRU)/M Gl. 7
Summieren der Kräfte in der z-Richtung ergibt die zweite Differentialgleichung
Rohrsenkrechte: ΣF(z) = M(Az) = Fz - WRZ
Az = (Fz - WRZ)/M Gl. 8
Wie in der Figur 19a gezeigt ist, kann der Massenschwerpunkt von der Mittellinie des Rohres abweichen. Dieses lässt ein Moment von der Feuerimpulskraft (FIMPU) entstehen, welches ausgeglichen wird, indem der Angriffspunkt der Reaktionskräfte Fu und Fz axial verschoben werden, so dass ein Gegenmoment erzeugt wird.
Die Summe der Momente um den Massenschwerpunkt ergibt
ΣMOM = O = (-) FIMPU(ZEIMP) - Fz(-UEFZ)
UEFZ = FIMPU(ZEIMP)/Fz
Wenn die Feuerkraft auf Null hinuntergegangen ist, wird die "Exzentrizität" UEFZ Null sein und die Reaktionskräfte Fu und Fz werden durch den Massenschwerpunkt wirken.
Fu und Fz sind die von der Wiege des Rohres auf das Geschützrohr einwirkenden Kräfte; insbesondere werden diese Kräfte durch die Wiege gestellt. Die Wiege legt diese Kräfte von zwei Mitteln her an, dem Rücklaufmechanismus und den Kurvenbahnen. Der Rücklaufmechanismus zieht über den Verschlussring (siehe Figuren 19b und 19c) am Geschützlauf und weist zwei Komponenten auf, welche durch die Geometrie des Rücklaufmechanismus miteinander verwandt sind. Obwohl, wie in der Figur 3 gezeigt ist, zwei Paare von Bahnen vorhanden ist, ein vorderes Paar und ein hinteres Paar, wird eine einzige equivalente Bahnkraft (TR) verwendet werden (eine einzige auf einen festen Körper einwirkende Kraft kann durch zwei unterschiedliche Kräfte ersetzt werden, die bei irgend zwei Stellen vorhanden sind, hier die Berührungsstellen der vorderen und hinteren Rollen).
Der Angriffspunkt der Bahnkraft (TR) ist nicht ortsfest; er bewegt sich eher derart, dass die Summe der Momente um den Massenschwerpunkt gleich Null ist. Dies bewirkt, dass sich das Geschützrohr lediglich translatorisch bewegt.
Figuren 19a, 19b und 19c sind alle equivalent.
Somit
Fu = TRU + RPU Gl. 9
und
Fz = TRZ - RPZ Gl. 10
Die insgesamte Rücklaufkraft (RP) wird aus dem mathematischen Rücklaufmodell ermittelt und die Komponenten werden ermittelt, indem die Schrägstellung des Rücklaufmechanismus, Winkel α verwendet wird.
RP = (C) (VS VS)/(Ao Ao) = (Vorholkraft),
wo C eine Konstante ist, welche den wirksamen Kolbenquerschnitt einschliesst, den Koeffizienten des blinden Durchlaufes und die Dichte des Oeles.
RPU = RP cos a α
RPZ = RP sin a α
Die Bahnkraft TR ist nicht bekannt, jedoch kann das Verhältnis zwischen den Komponenten bestimmt werden. Die Bahnkraft ergibt sich aus der Zwangsführung des Geschützrohres, um einer vorbestimmten Bahn zu folgen. Die Bahn kann durch eine Funktion von u dargestellt werden, pf(u), so dass:
Z = pf(u) oder Z = pf
Neigung der Bahn = dz/du = d(pf)/du = pf'
Der Winkel (β) der Bahn wird als positives CW definiert, somit:
tan β = -slope = -dz/du = pf'
Bezugnehmend auf Figuren 20(a) und 20(b):
tan β = TRU/TRZ = -pf'
TRU = -(TRZ)pf' Gl. 11
Es wurden zwei Differentialgleichungen entwickelt, Gleichungen 7 und 8. Die Zwangsführung der Rücklaufbahn verbindet diese zwei Gleichungen miteinander mit der Folge, dass die erste Gleichung 7 die einzige unabhängige Gleichung ist. Die Verschiebung Z ist ausschliesslich eine Funktion von U (d.h. Z = pf), so dass das folgende Verhältnis entwickelt werden kann:
Z = pf Gl. 12
Nun sind Ort, Geschwindigkeit und Beschleunigung in der z-Richtung alle als Funktionen von Ort, Geschwindigkeit und Beschleunigung in der u-Richtung definiert.
Aus Gl. 7 au = (Fu + FIMPU - WRU)/M
8 Az = (Fz - WRZ)/M
9 Fu = TRU + RPU
10 Fz = TRZ - RPZ
11 TRU = -(TRZ)pf'
Aus Gl. 9 und 11
Fu = -TRZ/pf') + RPU
Aus Gl. 10 TRZ = Fz + RPZ
Kombiniere Fu = -pf' (Fz + RPZ) + RPU
Aus Gl. 8 Fz = MAz + WRZ
Kombiniere Fu = -pf'(MAz + WRZ + RPZ) + RPU
Aus Gl. 14 Az = pf'.Au " pf".Vu²
Fu = -pf' (M[Pf'Au + pf"Vu²] + WRZ+ RPZ) + RPU
Zähle Gl. 7 für Au hinzu
Fu = -pf' (M[pf'(Fu + FIMPU-WRU)/M + pf"Vu²) + WRZ + RPZ) + RPU
Löse auf für Fu:
Auch aus Gl. 8 Fz = M.Az + WRZ
Kombinieren mit Gl. 14
Fz = Mpf'Au " Mpf" Vu.Vu + WRZ
Kombinieren mit Gl. 7
Fz = pf' (Fu + FIMPU - WRU) + Mpf" Vu.Vu + WRZ Gl. 16
Die Kurvenbahn der Schiene, welche für die dynamische Analyse verwendet wurde, ist an das vorliegende Modell der Ausbildung und des Rücklaufmechanismus angepasst worden um sicherzustellen, dass bei der Nullquadrant-Höhenstellung das Geschütz stabil ist. Im vorliegenden Beispiel wurde spezifiziert, dass die positive Bodenkraft, die auf die Feuerplattform wirkt, von 2000 zu einem Minimum von 1000 Pfund abfällt. Ein zusätzlicher Sicherheitsfaktor für die Stabilität wurde miteingeschlossen, indem die Kurvenbahn des vorliegenden Beispieles für die M203 PIMP-Ladung ausgebildet war. Dieses ergibt sogar eine noch grössere Stabilität, wenn ein normales M203 abgefeuert wird. Die Beschreibung der Bahn besteht aus Paaren von Punkten U und Z (Tabelle 1). Es ist ersichtlich, dass die Punktpaare nicht über die insgesamte Länge des Rücklaufes verlaufen. Die Bahn hinter den Daten wird als geradlinige Tangente zum letzten Abschnitt der Bahn definiert und als solche muss sie nicht explizit tabuliert werden.
Die treibende Funktion für die dynamische Analyse ist die Kraft, welche beim Abfeuern des Geschosses auf das Geschütz einwirkt. Diese zeitabhängige Kraft wird aus den Tabellen totaler Impuls, der der rücklaufenden Masse erteilt wird, über die Zeit berechnet. Die Kraft ist berechnet aus:
FIMPU = (Aenderung in IMPULS)/(Aenderung in ZEIT)
Die Auswirkungen der unterschiedlichen Ladungen auf das gekrümmte System werden ermittelt, indem als Eingang eine andere Feuerimpulstabelle genommen wird. Diese Tabellen werden aus internen ballistischen Berechnungen erzeugt und umfassen die Gaswirkung auf eine Mündungsbremse mit einem Momentindex von 0,7. Drei verschiedene Tabellen wurden verwendet:
Tabelle 2: M203 PIMP - M483 Geschoss
Tabelle 3: M203 nominal - M483 Geschoss
Tabelle 4: M119 nominal - M483 Geschoss
Die Rücklaufkraft ist aus einem Rücklauf zylindermodell gebildet, wo die Rücklaufkraft (F-Rücklauf) gegeben ist durch:
F-Rücklauf = C (Vs . Vs)/(Ao . Ao)
Der Uebergang zwischen der Stufe eins Rücklauf und Stufe zwei ist von einem starken Abfallen von F- Rücklauf begleitet. Dieses ist erreicht, indem die Blendenflächen schnell vergrössert werden. Dieses Vergrössern der Blendenflächen ist im Modell als ein gleichförmiger, obwohl schneller Uebergang und nicht als schlagartiger Uebergang angenommen. Dieses sollte das Ansprechen eines praktischen Systemes genauer darstellen. Dieser mehrverzögerte Uebergang ergibt eine weniger streng zu machende Angleichung zwischen dem Rücklaufmechanismus und dem Profil der Kurvenbahn. Zusätzlich wird die Rücklaufkraft während der Stufe 2 nicht vollständig aufgehoben und ist eher derart bestimmt, dass sie einen nominellen Wert von 1000 Pfund aufweist. Dieses hat verschiedene Vorteile als wenn der Vorholer alleine nur die Stufe zwei steuern würde: (1) die Blendenflächen sind nun in der Stufe zwei definiert und nicht unbestimmt; (2) der aktive Rücklaufzylinder kann nun verwendet werden, um das Rücklaufen in der Stufe zwei fein einstellen zu können; und (3) nun ist in der Stufe zwei eine geschwindigkeitsabhängige Verzögerungskraft vorhanden, die beihilft, die von einem Ueberdruck stammende Energie abzuführen.
Für das Rücklaufmodell sind zwei Blendenprofile entwickelt worden; eines für einen langen Rücklauf und eines für einen kurzen Rücklauf. Diese Blendenflächen sind in den Figuren 21 aufgezeichnet und in den Tabellen 5 und 6 aufgelistet. Diese Blendenflächen sind equivalente Flächen und entsprechen nicht direkt den Blendenflächen für den tatsächlichen Rücklaufzylinder.
Die gesamte Kraft RP des Rücklaufmechanismus enthält eine lineare Federdarstellung der Vorholerfunktion. Somit
RP = F-Rücklauf + FRCP + DFRCP(S),
wobei S die Grösse der Ausfahrbewegung des Rücklaufmechanismus in Fuss ist.
Die genaue Konfiguration der Feuerwaffe und alle verbleibenden Daten sind in der in der Tabelle 7 gezeigten input date file gezeigt und in der Tabelle 8 tabuliert.
Das wichtigste Ziel der obigen dynamischen Analyse war das Zeigen der Stabilität des Feuerwaffensystems, in welchem ein gekrümmter Rücklauf verwendet ist. Die Stabilität ist sichergestellt wenn das stabilisierende Moment um die Lafettenschwänze Mst grösser als das Ueberkippmoment Mov ist. Mex = Mst - Mov. Falls Mst grösser als Mov ist, dann ist Mex positiv und die vordere vertikale Bodenreaktion (R2Y) wird positiv bleiben und das Geschütz wird nicht "hüpfen". Für den Zustand der Nullquadrant-Höhenstellung und der M203 (nominell) Ladung, illustriert Figur 22, dass Mst grösser als Mov ist und Figur 23 illustriert, dass R2Y positiv bleibt. Das Feuerwaffensystem wurde ausgebildet, dass es sogar bei einer M203 PIMP-Ladung stabil bleibt. Figur 24 zeigt, dass das Geschütz tatsächlich bei einer PIMP-Ladung stabil ist. Figur 24 zeigt auch, dass das Feuerwaffensystem, wenn die Ladung vermindert wird, progressiv stabiler wird, wobei die M119 Ladung die stabilste der drei gezeigten Ladungen ist.
Für jeden Lauf der dynamischen Analyse sind bis zu vier Files oder Tabellen des Output mit Zusätzen ".CP1", ".CP2", ".CP3", und ".CP4" vorhanden. Jeder Lauf weist einen ihm zugeordneten File-Namen auf, der zuerst mit der Vorzahl "X1" beginnt, welches alle File, die für diese Analyse verwendet wurden und dazu aufgestellt wurden, identifiziert. Der verbleibende Teil des File-Namens identifiziert die Ladung und die Quadrant-Elevation des Geschützes in Grad. Alle Aufzeichnungen sind aus den zur Verfügung gestellten Tabellen erzeugt und der File-Name der Quelle ist beim rechten Ende des Titels gedruckt.
In den Figuren 13 und 25-28 sind zusätzliche Daten für den Fall der M203 (nominelle Ladung) aufgezeichnet und eine Quadrant-Höhenstellung, die gleich Null ist, weil dieses der schlimmste Zustand ist, bei welchem das Geschütz stabil bleiben muss.
Tabelle 9 beschreibt alle Titel der Tabellen 10-16. Zusätzlich zu den aufgezeichneten Resultaten sind Tabellen, die alle Daten für unterschiedliche Quadrant- Höhenstellungen und Ladungen enthalten. Die tabellierten Ergebnisse schliessen ein:
Tabelle 10.1 X1M203QE00.CP1 langer Rücklauf/M203
Tabelle 10.2 X1M203QE00.CP2 langer Rücklauf/M203
Tabelle 10.3 X1M203QE00.CP3 langer Rücklauf/M203
Tabelle 10.4 X1M203QE00.CP4 langer Rücklauf/M203
Tabelle 11.1 X1SRQE45.CP1 kurzer Rücklauf/M203
Tabelle 11.2 X1SRQE45.CP2 kurzer Rücklauf/M203
Tabelle 11.3 X1SRQE45.CP3 kurzer Rücklauf/M203
Tabelle 11.4 X1SRQE45.CP4 kurzer Rücklauf/M203
Tabelle 12.1 X1SRQE70.CP1 kurzer Rücklauf/M203
Tabelle 12.2 X1SRQE70.CP2 kurzer Rücklauf/M203
Tabelle 12.3 X1SRQE70.CP3 kurzer Rücklauf/M203
Tabelle 12.4 X1SRQE70.CP4 kurzer Rücklauf/M203
Tabelle 13 X1M203QE05.CP1 langer Rücklauf/M203
Tabelle 14 X1M203QE20.CP1 langer Rücklauf/M203
Tabelle 15 X1PIMPQE00.CP1 langer Rücklauf/MPIMP
Tabelle 16 X1M119QE00.CP1 langer Rücklauf/M119
Somit ist es ersichtlich, dass der gekrümmte Rücklauf eine Stabilität für eine 155 mm geschleppte Demonstrationshaubitze von 9000 Pfund, die unter allen Zuständen feuert, sicherstellt. Tabelle 1 Tabelle 1 (Fortsetzung) Tabelle 2 M203 (PIMP) Geschoss M483 Impuls Data 0.7 M.B. Tabelle 3 M203 (nominal) Geschoss M483 Impuls Data 0.7 M.B. Tabelle 4 M119 (nominal) Geschoss M483 Impuls Data 0.7 M.B. Tabelle 5 Tabelle 6 Tabelle 7 **** 14. Mai 1986 Ausbildung mit verschobener Spornreaktion Stufe 2 F-Rucklauf Zeitliche Durchschnittl. Frequenz **** Variable Namen sind aufgelistet wenn ihre Werte in der Data-File erscheinen. Tabelle 8 Dimensionen des LWTH-Systems Datum der Ausgabe dieser Information - 20. Mai 1986 Datum der dazugehörigen Programmdurchläufe - 17./18. Mai 1986 (lbf/foot) Inches Tabelle 8 (Fortsetzung)

Beschreibungen der Kräfte für die Computer- Ausdrucke

Alle Kräfte sind in lbf. Und ausgedruckte Kräfte sind die Summe für beide Seiten des Geschützes.
Alle Kräfte und Abmessungen sind auf Diagrammen in derjenigen Richtung gezeichnet, welche für die dynamische Analyse und sich daraus ergebenden Computerausdrucke als positiv angenommen wurde, mit der Ausnahme wo ein "(-)" angeführt ist, welches heisst, dass die gezeigte Richtung negativ ist. Tabelle 9 Verschiebungen, Geschwindigkeiten und Beschleunigungen Name Beschreibung Einheiten Verschiebung Rücklauf des Geschützes parallel zur Wiege (und zum Rohr) Verschiebung Rücklauf des Geschützes senkrecht zur Wiege (und Rohr) Geschwindigkeit Rücklauf des Geschützes parallel zur Wiege (und Rohr) Geschwindigkeit Rücklauf des Geschützes senkrecht zur Wiege (und Rohr) Beschleunigung Rücklauf des Geschützes parallel zur Wiege (und Rohr) Beschleunigung Rücklauf des Geschützes senkrecht zur Wiege (und Rohr) Gewicht der rücklaufenden Masse Gewicht der nicht-rücklaufenden, zentriert nicht anhebenden Masse Gewicht der nicht-rücklaufenden, zentriert anhebenden Masse zentriert bei Tabelle 9 (Fortsetzung) Name Beschreibung Richtung der Komponente Stangenzuggkraft Kraft beim Verschluss beim Schienenende Kraft Mündung beim Schienenende Kraft des Schildzapfens auf Wiege Mechanische Kraft Höhenrichtwerk/Ausgleichsvorrichtung Schildzapfenkraft auf Oberlafette Schildzapfenkraft auf Unterlafette Höhenrichtwerk/Ausgleichsvorrichtung - Kraft auf Oberlafette Höhenrichtwerk/Ausgleichsvorrichtung - Kraft auf Unterlafette Tragkraft von Unterlafette auf Oberlafette Tragkraft von Rücklaufkissen auf Oberlafette *F2_X Scherkraft von Spornzusammenbau auf unterer Zapfen * Das Vorhandensein dieser zweiten Zapfenscherkraft (F2_X) bewirkt, dass die Oberlafette statisch unbestimmt ist. Folglich muss (F2_X) vor dem Programmdurchlauf der Computer-Auflösung gewählt werden. Der Wert für (F2_X) hängt von der Ausbildung der Schnittstelle des Zapfen-Spornzusammenbaus und von den Ausbiegungen aller dazugehörigen Teile ab. Tabelle 9 (Fortsetzung) Name Beschreibung Richtung der Komponente Belastung von Spornzusammenbau auf Zapfensäule Obere Scherkraft von Zapfen vom Spornzusammenbau Kraft auf Lafettenschwanz/Unterlafette von oberer Lafette Kraft auf Rücklaufkissen von Oberlafette Kraft von Spornzusammenbau Moment (kraftgekuppelt)(e) von Spornzusammenbau Vertikale Bodenkraft auf Tragkörper (vertikale Reaktion Nr. 2) Horizontale Bodenkraft auf Sporn/Tragkörper (horizontale Reaktion Nr. 2) Vertikale Bodenkräfte auf Lafettenschwanzende (vertikale Reaktion Nr. 1) Totale (netto) Schienenkraft Totaler Stangenzug (Rücklauf + Vorholung) TABELLE 10.1 ZEIT FTRACK F-FLOAT_Y TABELLE 10.1 (Forsetzung) TABELLE 10.2 GRAD ZEIT TABELLE 10.2 (Fortsetzung) TABELLE 10.3 KRÄFTE AUF WIEGE UND LAGETTENSCHWANZ/UNTERLAFETTE GRAD ZEIT TABELLE 10.3 (Fortsetzung) TABELLE 10.4 KRÄFTE AUF OBERLAFETTE GRAD GEWÄHLT ZEIT TABELLE 10.4 (Fortsetzung) TABELLE 11.1 GRAD ZEIT FTRACK F-FLOAT_Y TABELLE 11.2 GRAD ZEIT TABELLE 11.3 KRÄFTE AUF WIEGE UND LAFETTENSCHWANZ/UNTERLAFETTE GRAD ZEIT TABELLE 11.4 KRÄFTE AUF OBERLAFETTE GRAD GEWÄHLT ZEIT TABELLE 12.1 GRAD ZEIT FTRACK F-FLOAT_Y TABELLE 12.2 GRAD ZEIT TABELLE 12.3 KRÄFTE AUF WIEGE UND LAFETTENSCHWANZ/UNTERLAFETTE GRAD ZEIT TABELLE 12.4 KRÄFTE AUF OBERLAFETTE GRAD GEWÄHLT ZEIT TABELLE 13 GRAD ZEIT FTRACK F-FLOAT_Y TABELLE 13 (Fortsetzung) TABELLE 14 GRAD ZEIT FTRACK F-FLOAT_Y TABELLE 14 (Fortsetzung) TABELLE 15 GRAD ZEIT FTRACK F-FLOAT_Y TABELLE 15 (Fortsetzung) TABELLE 16 GRAD ZEIT FTRACK F-FLOAT_Y TABELLE 16 (Fortsetzung)

Claims

1. Ein Feuerwaffensystem (10) mit einem Feuerungszyklus und enthaltend:

- einen Lafettenabschnitt (12), der relativ zur Stellung des Feuerwaffensystems ortsfest ist;

- einen Wiegenabschnitt (22) zum Höhenrichten der vom Lafettenabschnitt (12) getragenen Feuerwaffe, der während dem Feuerungszyklus relativ ortsfest ist;

- ein rücklaufender Geschützzusammenbau (32) mit einem Massenschwerpunkt, einer Ausgangsstellung vor dem Feuern und einer Ausgangsorientierung vor dem Feuern;

- Tragmittel, um den Geschützzusammenbau (32) relativ zum Wiegenabschnitt (22) bewegbar zu tragen, so dass der Geschützzusammenbau entlang einer Rücklaufbahn verschiebbar ist;

- Rücklaufbremsmittel (34,36) um den Geschützzusammenbau (32) während dem Rücklauf zu verzögern;

- Mittel (34,36) zum Zurückführen des Geschützzusammenbaus (32) in seine Ausgangsstellung vor dem Feuern;

- welche Tragmittel zum bewegbaren Tragen des Geschützzusammenbaus (32) mindestens ein Paar parallele Kurvenbahnen (66a, 66b) und dazugehörige Nockenfolgemittel (56a, 56b) aufweist, von denen je eines auf einer Seite des rücklaufenden Geschützzusammenbaus (32) angeordnet ist, welche die Bewegung des Geschützzusammenbaus auf einer Rücklaufbahn zwangszuführen, die durch die Ausbildung jeder Kurvenbahn bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass

- die Rücklaufbahn eine zweistufige krummlinige Bahn (66) ist, wobei die erste Stufe einen Abschnitt mit einer gekrümmten Ausbildung hat, um dem Massenschwerpunkt des rücklaufenden Geschützzusammenbaus (32) eine aufwärts gerichtete Kraft und eine vertikale Beschleunigungskomponente zu erteilen, und die zweite Stufe, die an der ersten Stufe angrenzt und ihr nachfolgt, eine von der ersten Stufe verschiedene Ausbildung aufweist, um eine gesteuerte vertikale Verzögerung des Geschützzusammenbaus (32) während dem Rücklauf zu bewirken, und

- das Rücklaufbremssystem (34,36) Verzögerungsmittel zur Erzeugung einer Bremskraft aufweist, um den Geschützzusammenbau (32) voraussehbar und steuerbar zu verzögern, derart ausgebildet, dass die Grösse der Bremskraft der Ausbildung der zweistufigen krummlinigen Rücklaufbahn in einem vorbestimmten Verhältnis angepasst ist, derart, dass

-in der ersten Stufe das momentane destabilisierende Moment der Rücklaufkräfte durch das momentane stabilisierende Moment der Kräfte überwunden wird, welche aus der Reaktion auf die aufwärts gerichtete Kraft des rücklaufenden Geschützzusammenbaus (32) im krummlinig ausgebildeten Abschnitt der ersten Stufe der krummlinigen Rücklaufbahn (66) und dem Moment des statischen Gewichtes des Feuerwaffensystems (10) hervorgehen,

- in der zweiten Stufe der krummlinigen Rücklaufbahn (66) die momentanen destabilisierenden Momente der Rücklaufkräfte und die Reaktion auf die nach unten gerichtete Kraft des rücklaufenden Geschützzusammenbaus (32) zusammen während der gesteuerten vertikalen Verzögerung durch das Moment des statischen Gewichtes des Feuerwaffensystems (10) überwunden werden.

2. Ein Feuerwaffensystem wie im Anspruch 1 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stufe der krummlinigen Rücklaufbahn (66) einen linearen Abschnitt aufweist, der derart geformt ist, dass die Orientierung des Geschützzusammenbaus (32) beim Beginn des Rücklaufens beibehalten wird.

3. Ein Feuerwaffensystem wie entweder im Anspruch 1 oder 2 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt der ersten Stufe der krummlinigen Rücklaufbahn (66) mit der krummlinigen Ausbildung einen Abschnitt mit einem in Richtung der Rücklauf bewegung des Gechützzusammenbaus (32) kleiner werdenden Krümmungsradius aufweist.

4. Ein Feuerwaffensystem wie in einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüchen beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Stufe der krummlinigen Rücklaufbahn (66) einen Abschnitt mit einer linearen Ausbildung aufweist.

5. Ein Feuerwaffensystem wie in irgend einem oder mehreren de vorangehenden Ansprüchen beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Stufe der krummlinigen Rücklaufbahn (66) einen Abschnitt aufweist, der in einer Richtung gekrümmt ist, die entgegengesetzt zu derjenigen des krummlinig ausgebildeten Abschnittes der ersten Stufe gerichtet ist.

6. Ein Feuerwaffensystem wie in irgend einem der vorangehenden Ansprüchen 1 bis 5 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Stufe der krummlinigen Rücklaufbahn (66) einen Abschnitt aufweist, der in derselben Richtung wie der krummlinig ausgebildete Abschnitt der ersten Stufe gekrümmt ist, wobei die Krümmung dieses Abschnitets der zweiten Stufe flacher als die Krümmung des krummlinig ausgebildeten Abschnittes der ersten Stufe ist.

7. Ein Feuerwaffensystem wie in irgend einem der vorangehenden Ansprüche beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragmittel um den Geschützzusammenbau (32) relativ zum Wiegenabschnitt (22) bewegbar zu tragende Mittel aufweisen, um die Achse des Geschützzusammenbaus (32) während dem gesamten Rücklaufzyklus parallel zur Ausgangsstellung vor dem Feuern zu halten.

8. Ein Feuerwaffensystem wie in irgend einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüchen beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenbahn (66) fest mit dem Wiegenabschnitt (22) verbunden ist und die Nockenfolgemittel (56) fest mit dem Geschützzusammenbau (32) verbunden sind.

9. Ein Feuerwaffensystem wie in irgend einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüchen 1-7 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenbahn (64) fest mit dem Geschützzusammenbau (32) verbunden ist und die Nockenfolgemittel (54) fest mit dem Wiegenabschnitt (22) verbunden sind.

10. Ein Feuerwaffensystem wie in Anspruch 8 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass der Geschützzusammenbau (32) Jochmittel (46) zum Tragen und Umgeben des Geschützzusammenbaus (32) aufweist, um die Nockenfolgemittel (56) mit dem Geschützzusammenbau zu verbinden.

11. Ein Feuerwaffensystem wie in Anspruch 9 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass der Geschützzusammenbau (32) Jochmittel zum Tragen und Umgeben des Geschützzusammenbaus (32) aufweist, um die Kurvenbahn (64) mit dem Geschützzusammenbau zu verbinden.

12. Ein Feuerwaffensystem wie in Anspruch 8 oder 10 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenfolgemittel parallele, links und rechts angeordnete vordere Nockenfolgeglieder (54a, 54b) aufweisen, die bei entgegengesetzten Seiten der Lächsachse des Rücklaufs des Geschützzusammenbaus (32) vor dem Massenschwerpunkt des Geschützzusammenbaus (32) mit dem Geschützzusammenbau (32) verbunden sind, und parallele, links und rechts angewordnete hintere Nockenfolgeglieder (56a, 56b), die bei entgegengesetzten Seiten der Längsachse des Rücklaufs des Geschützzusammenbaus hinter dem Massenschwerpunkt des Geschützzusammenbaus mit dem Geschützzusammenbau verbunden sind, und links und rechts angeordnete vordere Kurvenbahnen (64a, 64b) und parallele links und rechts angeordnete hintere Kurvenbahnen (66a, 66b) aufweist, die mit dem Wiegenabschnitt (22) verbunden und derart angeordnet sind, dass sie die linken bzw. rechten vorderen bzw. hinteren Nockenfolgeglieder (54a, 54b, 56a, 56b) berühren.

13. Ein Feuerwaffensystem wie in Anspruch 9 oder 11 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass es parallele links und rechts angeordnete vordere Kurvenbahnen hat, die bei entgegengesetzten Seiten der Längsachse des Rücklaufs des Geschützzusammenbaus mit dem Geschützusammenbau (32) verbunden sind, und parallele links und rechts angeordnete hintere Kurvenbahnen, die bei entgegengesetzten Seiten der Längsachse des Geschützzusammenbaus mit dem Geschützzusammenbau verbunden sind, welche Nockenfolgemittel (56) links und rechts angeordnete vordere Nockenfolgeglieder und links und rechts rechte Nockenfolgeglieder aufweisen, die derart mit den Wiegeabschnitten (22) verbunden sind, dass der Massenschwerpunkt des rücklaufenden Geschützzusammenbaus (32) in der Ausgangsstellung vor dem Feuern zwischen den vorderen links und rechts angeordneten und hinteren links und rechts angeordneten Nockenfolgeglieder angeordnet ist.

14. Ein Feuerwaffensystem wie in irgend einem oder mehreren der vorgängigen Ansprüchen 8 bis 13 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenbahn (66) mindestens eine Schiene aufweist, die in einem Führungsgehäuse angeordnet ist und die Nockenfolgemittel (56) mindestens einen Rollenzusammenbau (62) zur Rollberührung mit der Schiene aufweist.

15. Ein Feuerwaffensystem wie in irgend einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüchen 8 bis 14 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenbahn (66) mindestens eine linke Schiene (66b) und mindestens eine rechte Schiene (66a) aufweist, und dass die Nockenfolgemittel (56) entsprechende linke und rechte Schienenfolgeglieder (56a, 56b) aufweisen.

16. Ein Feuerwaffensystem wie in Anspruch 14 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenzusammenbau (62) einen Mehrfachrollensatz aufweist.

17. Ein Feuerwaffensystem wie in Anspruch 16 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrfachrollensatz einen trapezförmigen Längsquerschnitt aufweist.

18. Ein Verfahren zum Stabilisieren eines Feuerwaffensystems beim Feuern, welches Feuerwaffensystem einen nicht rücklaufenden Lafettenabschnitt (12), einen auf dem Lafettenabschnitt rotierbar angeordneten Wiegenabschnitt (22), einen rücklaufenden Geschützzusammenbau (32) mit einer Rohrlängsachse und einen Massenschwerpunkt aufweist, und mittels mindestens einem Paar parallele Kurvenbahnen (66a, 66b) und dazugehörige Nockenfolgemittel (56a, 56b), welche die Form des Rücklaufweges festlegen, bewegbar auf dem Wiegenabschnitt (22) montiert ist, um sich während dem Rücklauf entlang einer Rücklaufbahn zwangsgeführt zu bewegen, und ein Rücklaufbremssystem (34,36) auweist, um den Geschützzusmmenbau während dem Rücklauf zu bremsen, welches Verfahren folgende Schritte aufweist:

- Zwangsführen des Massenschwerpunktes des rücklaufenden Geschützzusammenbaus (32), so dass er sich in einer ersten Stufe des Rücklaufs entlang einer gekrümmten Bahn aufwärts bewegt, um dem Massenschwerpunkt des rücklaufenden Geschützzusammenbaus eine nach oben gerichtete Kraft und vertikale Beschleunigungskomponente zu erzeugen;

- Zwangsführen des rücklaufenden Geschützzusammenbaus in der zweiten Stufe des Rücklaufs, um sich entlang einer zweiten Bahn zu bewegen, der eine von der gekrümmten Bahn der ersten Stufe verschiedene Ausbildung aufweist, um dem Geschützzusammenbau (32) eine gesteuerte vertikale Verzögerung zu erteilen;

- den Geschützzusammenbau (32) mittels dem Rücklaufbremssystem (34,36) während dem Rücklauf vorsehbar und steuerbar verzögern, so dass die Grösse der Verzögerungskraft des Rücklaufbremssystems (34,36) in einem vorbestimmten Verhältnis an der Ausbildung der zweistufigen Rücklaufbahn angepasst ist, so dass

- in der ersten Stufe das momentane destabilisierende Moment der Rücklaufkräfte durch das momentane stabilisierende Moment der Kräfte überwunden wird, welche aus der Reaktion auf die aufwärts gerichtete Kraft des rücklaufenden Geschützzusammenbaus (32) in der gekrümmten Bahn der ersten Stufe des Rücklaufs und dem stabilisierenden Moment des statischen Gewichtes des Feuerwaffensystems (10) überwunden wird, und

- in der zweiten Stufe der gekrümmten Rücklaufbahn (66) die momentanen destabilisierenden Momente sowohl Rücklaufkräfte als auch der Reaktion auf die nach unten gerichtete Kraft des rücklaufenden Geschützzusammenbaus während der gesteuerten vertikalen Verzögerung durch das Moment des statischen Gewichtes des Feuerwaffensystems (10) überwunden wird.

19. Das Verfahren wie in Anspruch 18 beansprucht, gekennzeichnet durch den zusätzlichen erstweiligen Schritt der Zwangsführung des rücklaufenden Geschützzusammenbaus (32), um bei Beginn des Rücklaufens entlang einer linearen Rücklaufbahn zu laufen, um während dem ersten Teil des Rücklaufens die Ausgangsorientierung des Geschützzusammenbaus (32) beizubehalten.

20. Das Verfahren wie in Anspruch 18 und 19 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt Zwangsführen des Massenschwerpunktes des rücklaufenden Geschützzusammenbaus (32) um sich in der ersten Stufe des Rücklaufs entlang einer gekrümmten Bahn aufwärts zu bewegen durchgeführt wird, indem der Massenschwerpunkt des rücklaufenden Geschützzusammenbaus (32) zwangsgeführt wird, um sich aufwärts entlang einer Bahn zu bewegen, die einen Abschnitt mit einem in Richtung der Rücklaufbewegung des Geschützzusammenbaus abnehmenden Krümmungsradius aufweist.

21. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 18, 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt Zwangsführen des rücklaufenden Geschützzusammenbaus zur Bewegung entlang einer zweiten Bahn durchgeführt wird, indem der Rohrabschnitt entlang einer zweiten Bahn verschoben wird, der einen Abschnitt einer linearen Ausbildung aufweist.

22. Das Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt Zwangsführung des rücklaufenden Geschützzusammenbaus (32) zur Bewegung entlang einer zweiten Bahn durchgeführt wird, indem der Geschützabschnitt entlang einer zweiten Bahn verschoben wird, die einen Abschnitt aufweist, der in einer zur gekrümmten Bahn der ersten Stufe entgegengesetzten Richtung gekrümmt ist.

23. Das Verfahren wie in einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 21 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt Zwangsführen des rücklaufenden Geschützzusammenbaus (32) um sich entlang einer zweiten Bahn zu bewegen durchgeführt wird, indem der Geschützabschnitt entlang einer zweiten Bahn verschoben wird, die einen Abschnitt aufweist, der in derselben Richtung wie die gekrümmte Bahn der ersten Stufe gekrümmt ist, jedoch eine flachere Kurve aufweist.

24. Das Verfahren wie in einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 25 beansprucht, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt Zwangsführen der Rohrachse des zurücklaufenden Geschützzusammenbaus (32), um während dem gesamten Rücklaufzyklus parallel zur Ausgangsoriengierung vor dem Feuern zu bilden.