DE69003190T2

DE69003190T2 - Ausstossvorrichtung für amphibische Munition sowie dazugehörender unabhängiger Antrieb.

Info

Publication number: DE69003190T2
Application number: DE1990603190
Authority: DE
Inventors: Lionel Knur; Roland Siegwald
Original assignee: Airbus Group SAS
Current assignee: Airbus Group SAS
Priority date: 1989-06-30
Filing date: 1990-06-28
Publication date: 1994-01-20
Anticipated expiration: 2010-06-29
Also published as: EP0406114B1; BR9003075A; DK0406114T3; FR2649194A1; FR2649194B1; DE69003190D1; ES2044483T3; EP0406114A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die den Ausstoß von amphibischer Munition von einem nicht mit einem Treibsystem ausgerüsteten Unterseeboot aus gestattet.
Gegenwärtig kann amphibische Munition insbesondere von der in der französischen Patentschrift 2 588 241 beschriebenen Art nur von Unterseebooten ausgestoßen werden, die mit Treibsystemen ausgerüstet sind.
Ein Beispiel eines Treibsystems ist in der Patentschrift US- A-1 418 795 beschrieben; der Ausstoß eines Torpedos wird hierbei durch Treibmittel (Druckluft oder Sprengstoff) erreicht, die mit dem Torpedo-Ausstoßrohr fest verbunden sind.
In der Patentschrift BE-A-411 330 ihrerseits wird eine Torpedo-Ausstoßvorrichtung ohne Treibsystem beschrieben, die auf den sehr speziellen Fall von Torpedos beschränkt ist, die mit einem ringförmigen Antrieb ausgerüstet sind, der am Umfang des Körpers dieser Torpedos montiert ist.
Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu beseitigen und den Ausstoß von beliebiger amphibischer Munition mit einem Maximum an Sicherheit von einem beliebigen, mit einem Torpedo-Ausstoßrohr ausgerüsteten Wasserfahrzeug oder Unterseeboot aus zu gestatten.
Die Erfindung, wie sie in Anspruch 1 beansprucht wird, schlägt zu diesem Zweck eine Ausstoßvorrichtung für amphibische Munition vor, die aus einem Torpedo-Ausstoßrohr besteht, in dem ein von der Munition unabhängiger Pulverantrieb angeordnet ist, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Pulverantrieb vom Torpedo-Ausstoßrohr unabhängig ist und mit seiner Zündeinheit am hinteren Ende dieser Munition anliegend angeordnet ist, so daß er die Munition über den Austritt des Rohrs hinaus treibt und begleitet und sich dann von ihr trennt.
Eine andere erfindungsgemäße Lösung ist in Anspruch 9 beschrieben.
Weitere Merkmale der Erfindung werden in den Unteransprüchen 2-8 und 10-14 beschrieben.
Erfindungsgemäß wird somit vorgeschlagen, daß in dem Ausstoßrohr hinter der Munition ein kleiner Antrieb angeordnet wird, der in der Lage ist, sie so anzutreiben, daß sie eine Geschwindigkeit am Rohraustritt erreichen kann, die in der Praxis 5 bis 30 m/s betragen kann. Dieser Antrieb ist ein Einwegelement.
Gemäß bevorzugten, ggf. kombinierten Anordnungen der Erfindung
- umfaßt die Zündeinheit eine Sicherheits-Primärzündvorrichtung mit elektrischen Zündern und eine Pulver-Sekundärzündvorrichtung;
- umfaßt dieser Antrieb in einer Schale, an deren Ende wenigstens eine Düse vorgesehen ist, eine Sekundärzündvorrichtung, die Teil der Zündeinheit bildet, und einen seitlich gehemmten Pulverblock mit radialer oder frontaler Verbrennung;
- ist die Schale ein Verbund, der von einem dichten Innenmantel aus Metall gebildet ist, der mit einer Wicklung bedeckt ist;
- besteht die Wicklung aus Glasfäden, Kohlenstoff, "Kevlar" oder anderem;
- besitzt jede Düse einen Dichtungsdeckel, der durch den Druck der Verbrennungsgase des Pulverblocks ausgestoßen werden kann;
- hat die Sicherheits-Primärzündvorrichtung eine elektrische Steuerung und ist umkehrbar;
- ist die Zündeinheit an einen mit dem Torpedo-Ausstoßrohr verbundenen Steuerblock angeschlossen, der ein den Zustand wenigstens der äußeren Tür des Torpedo-Ausstoßrohrs darstellendes Signal empfängt und die Zündeinheit nur aktivieren kann, wenn diese äußere Tür offen ist.
Die Erfindung betrifft ferner den genannten Antrieb an sich.
Die Erfindung besitzt folgende Vorteile:
- der pyrotechnische Antrieb gestattet es, mit einem Torpedo- Ausstoßrohr eines nicht mit einer Treibvorrichtung ausgerusteten Unterseeboots jeden Munitionstyp (Torpedos und Fernlenkgeschosse ...) ohne wesentliche Änderung des Unterseeboots auszustoßen;
- das geringe Gewicht dieses pyrotechnischen Antriebs, sein geringer Platzbedarf und seine integrierte Sicherheit gestatten eine einfache Verwendung;
- sein Betrieb und seine Leistungen sind von der Schußeintauchtiefe praktisch unabhängig;
- die Wahl der Pulvertechnologie gestattet den Wegfall jeglicher Wartung während der Betriebslebensdauer des Systems;
- die Anpassung an die auszustoßende Munition (Masse der Munition und Ausstoßgeschwindigkeit) wird durch die Möglichkeit der Änderung der Pulvermasse erleichtert;
- die gewickelte Verbundstruktur der Schale des Antriebs hat den Vorteil, daß im Fall des Platzens alle starken Metallspritzer vermieden werden, die das Innere des Torpedo-Ausstoßrohrs beschädigen könnten.
Der Antrieb ist so bemessen, daß eine Munition ausgestoßen werden kann, wenn sich das Abschuß-Unterseeboot in einer Tiefe von 0 bis 750 m befindet. Sein Gesamtplatzbedarf kann in einem Zylinder mit einem Durchmesser von 200 bis 300 mm und einer Länge von 300 bis 400 mm enthalten sein.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird im nachstehenden ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:
Fig. 1 ein Prinzipschema eines Torpedo-Ausstoßrohrs, das mit einem Vorrohr versehen ist und eine Munition und ihren Antrieb enthält,
Fig. 2 eine Seitenansicht der aus Munition und Antrieb bestehenden Einheit und
Fig. 3 eine Ansicht dieses Antriebs in einem axialen Schnitt.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Ausstoßvorrichtung 1, die eine amphibische Munition 2 wie ein Fernlenkgeschoß mit dem Gewicht P ausstoßen kann, die nicht mit autonomen Ausstoßantriebsmitteln ausgerüstet ist. Es handelt sich vorzugsweise um ein amphibisches Fernlenkgeschoß gemäß dem Patent FR-2 588 241.
Diese Munition besitzt außen eine Schale 2A, die mit Heckflügeln 2B ausgerüstet ist. Kabel 2C zur elektrischen Verbindung sind hier ebenfalls vorgesehen.
Die Vorrichtung umfaßt ein Torpedo-Ausstoßrohr 3 jeden bekannten Typs, das im vorliegenden Fall ein Vorrohr 4 umfaßt, und einen Antrieb 5, der hinter der Munition 2 angeordnet ist.
Auf bekannte Weise umfaßt das Torpedo-Ausstoßrohr 3 eine innere Tür 6 und eine Schleusentür 7, während das Vorrohr 4 eine Außentür 8, die mit Betätigungsmitteln 8A ausgerüstet ist und die Verbindung mit dem Seemedium gestattet, sowie Gleitführungen 9 umfaßt. Bei 7A ist die Schleusentür 7 in offener Stellung dargestellt.
Wie man bemerkt, ist die Längsachse X-X der Munition 2 im vorliegenden Fall bezüglich der Längsachse Y-Y des gesamten Torpedo-Ausstoßrohrs leicht nach unten versetzt.
Der Antrieb ist im Kontakt mit dem Boden der Munition durch ein Verbindungssystem 30 positioniert. Der in Fig. 3 dargestellte Treibantrieb besteht aus:
- einer Sicherheits-Primärzündvorrichtung 11;
- einer Sekundärzündvorrichtung 12;
- einem seitlich gehemmten Pulverblock 13;
- einer insgesamt mit 14 bezeichneten Schale aus einem Metall - Wicklungs-Verbund; und
- einer oder mehreren Düsen 15.
Die Sicherheits-Primärzündvorrichtung 11 umfaßt schematisch bei 11B dargestellte elektrische Zünder sowie eine schematisch bei 11C dargestellte kleinen Primärzündpulverladung (von allen bekannten geeigneten Typen). Sie wird mit Hilfe eines in den Zünder integrierten Elektromotors, der schematisch bei 11A dargestellt ist, scharf gemacht. Drähte 16 gewährleisten die Verbindung des Zünders mit einem Steuerblock 17. Signale, die von in geeigneter Weise angeordneten Fühlern kommen, die bekannt, jedoch nicht dargestellt sind, werden an diesem Block angelegt, so daß ihm nur dann die Betätigung des Elektromotors gestattet wird, wenn wenigstens die Vordertür 8 des Torpedo-Ausstoßrohrs offen ist. Dieser Motor ist reversibel und kann durch Umkehrung des elektrischen Stroms in die Sicherheitsstellung zurückgestellt werden.
Die Sekundärzündvorrichtung 12 besteht aus Zündpulver. Sie wird durch die Sicherheits-Primärzündvorrichtung 11 gezündet.
Der seitlich gehemmte Pulverblock 13 hat eine radiale Verbrennung und arbeitet unter Hochdruck. Er liefert die für den Antrieb erforderlichen Gase. Er besitzt im vorliegenden Fall einen Kanal 18 mit Sternprofil (was die in Fig. 3 sichtbaren Dickenänderungen erklärt).
Die Schale 14 des Antriebs besteht aus einem sehr dünnen Innenmantel aus Metall, der die Abdichtung gewährleistet und mit gewickelten Glasfäden bedeckt ist, die in ein wärmehärtendes Harz jeden bekannten geeigneten Typs eingebettet sind und die mechanische Festigkeit der Einheit gewährleisten. Gemäß einer Abwandlung kann die Wicklung aus Kohlenstoff, Kevlar oder anderem bestehen.
Diese gewickelte Struktur hat den Vorteil, daß im Fall eines Platzens alle starken Metallspritzer vermieden werden, die das Innere des Torpedo-Ausstoßrohrs beschädigen könnten.
Diese Schale ist im vorderen Teil durch ein System 19, das im vorliegenden Fall außerdem die Verkeilung des Blocks gewährleistet, und im hinteren Teil durch eine Kalotte 20 zum thermischen Schutz des Bodens thermisch geschützt.
Die Düse 15 - im vorliegenden Fall eine einzige Düse - gestattet den Aussoß der Verbrennungsgase und wird vor dem Abschuß durch einen Deckel 21 bis zu einem Außendruck dicht gehalten, der größer als der der maximalen Verwendungstiefe der Munition entsprechende Druck ist. Im Fall des Abschusses genügt der Druck der Verbrennungsgase jedoch, um diesen Deckel auszustoßen.
Auf der dieser Düse entgegengesetzten Seite umfaßt der Antrieb eine Querfläche 22, die an das Heck der Munition 2 durch einfache Anlage oder durch Positionierungs- und/oder Verbindungsmittel, wie Systeme zur abscherbaren oder anderen Befestigung mit Kugeln, angefügt werden kann. Bei dem vorliegenden Beispiel umfaßt das Verbindungssystem 30 eine Verbindungsplatte 31, die am Antrieb mittels Bohrungen 32 befestigt ist und mit der Munition vorübergehend durch durchbrechbare Verbindungsorgane jedes bekannten geeigneten Typs verbunden ist, die mit gewöhnlich am Heck der Munition vorgesehenen Innengewinden zusammenwirken.
Im nachstehenden wird die Arbeitsweise der Erfindung beschrieben.
Die aus Munition 3 und ihrem Zusatzantrieb 4 bestehende Einheit wird in das "trockene" Torpedo-Ausstoßrohr 1 über das Innere des Unterseeboots eingeführt (in Fig. 1 von rechts) und mit Hilfe eines bekannten Bordwerkzeugs angebracht.
Die elektrischen Verbindungskabel 2C und 16 zwischen der Munition 2 und dem Block 17 des Rohrs sowie zwischen der Sicherheits-Primärzündvorrichtung 11 des Antriebs und diesem Block 17 werden angeschlossen und die Innentür 6 des Rohrs wird geschlossen.
Wenn die Entscheidung für den Schuß getroffen wird, wird die Außentür 8 des Rohrs geöffnet und das Rohr wird unter Wasser gesetzt.
Das Vorhandensein der Information "Außentür offen" ist erforderlich, um das Scharfmachen des Sicherheitszünders 16 des Antriebs durch den Block 17 und die Zündung seiner Primärladung 11C zu ermöglichen.
Die heißen Gase des Zünders zünden die Sekundärladung 12, die die Zündung des Blocks 13 bewirkt.
Die über das Rohr 9 austretenden Verbrennungsgase erzeugen einen Schub, der über die Auflagefläche 22 und das Verbindungssystem 30 übertragen wird und bewirkt, daß die Munition 2 aus dem Torpedo-Ausstoßrohr mit der für die Durchführung der Mission erforderlichen Geschwindigkeit austritt.
Bei dem vorliegenden Beispiel bewirkt dieser Schub außerdem, daß die Organe zur Verbindung mit der Munition kurz nach der Zündung zerbrochen werden, so daß der Antrieb nurmehr einfach an der Munition für ihren Ausstoß anliegt.
Zu Beginn ihres Ausstoßes wird die Einheit Munition-Antrieb im Torpedo-Ausstoßrohr geführt. Dieser Antrieb kann sich nach der Verbrennung von der Munition durch Schwerkraft (Aufhören der Anlage an der Munition) oder durch Ausstoß trennen (beispielsweise im Fall der Zündung eines in das Fernlenkgeschoß integrierten und bis dahin inaktiven Antriebs zu diesem Zeitpunkt wie beispielsweise im Fall des genannten Patents FR-2 588 241). Der Antrieb ist hierbei verloren.
Der pyrotechnische Antrieb kann bis zu einer Tiefe von 750 m arbeiten. Seine Düse ist an eine Zwischentiefe mit einem entsprechenden Austrittsdruck angepaßt.
Der Innendruck von etwa 100 bis 200 bar gestattet es, einen guten Wirkungsgrad der Düse zu erhalten.
Die Arbeitsdauer dieses pyrotechnischen Antriebs beträgt 0,5 bis 2 Sekunden. Hierzu sei erwähnt, daß die Wirkverbrennungszeit einer Pulvermasse von 5 bis 10 kg in Meereshöhe bei einer Temperatur von 20ºC 0,5 bis 2 Sekunden beträgt und die entsprechende mittlere Wirkkraft etwa 5.000 bis 20.000 Newton (N) beträgt.
Die vorstehende Beschreibung dient natürlich nur als nicht begrenzendes Beispiel, und es können vom Fachmann zahlreiche Abwandlungen vorgeschlagen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten.

Claims

1. Ausstoßvorrichtung für amphibische Munition (2), bestehend aus einem Torpedo-Ausstoßrohr (3), in dem ein von der Munition unabhänghiger Pulverantrieb (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Pulverantrieb vom Torpedo-Ausstoßrohr unabhängig ist und mit seiner Zündeinheit (11, 12) am hinteren Ende dieser Munition anliegend angeordnet ist, so daß er die Munition über den Austritt des Rohrs hinaus treibt und begleitet und sich dann von ihr trennt.

2. Ausstoßvorrichtung für amphibische Munition nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinheit eine Sicherheits-Primärzündvorrichtung (11) mit elektrischen Zündern (11B) und eine Pulver-Sekundärzündvorrichtung (12) umfaßt.

3. Ausstoßvorrichtung für amphibische Munition nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (5) in einer Schale (14), an deren Ende wenigstens eine Düse (15) vorgesehen ist, eine Sekundärzündvorrichtung (11, 12), die Teil der Zündeinheit bildet, und einen seitlich gehemmten Pulverblock (13) mit radialer oder frontaler Verbrennung umfaßt.

4. Ausstoßvorrichtung für amphibische Munition nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (14) ein Verbund ist, der von einem dichten Innenmantel aus Metall gebildet ist, der mit einer Wicklung bedeckt ist.

5. Ausstoßvorrichtung für amphibische Munition nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung aus Glasfasern, Kohlenstoff, "Kevlar" oder anderem besteht.

6. Ausstoßvorrichtung für amphibische Munition nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Düse (15) einen Dichtungsdeckel (21) besitzt, der durch den Druck der Verbrennungsgase des Pulverblocks ausgestoßen werden kann.

7. Ausstoßvorrichtung für amphibische Munition nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheits-Primärzündvorrichtung eine umkehrbare elektrische Steuerung hat.

8. Ausstoßvorrichtung für amphibische Munition nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinheit (11, 12) an einen mit dem Torpedo-Ausstoßrohr verbundenen Steuerblock (17) angeschlossen ist, der ein den Zustand wenigstens der äußeren Tür des Torpedo-Ausstoßrohrs darstellendes Signal empfängt und die Zündeinheit nur aktivieren kann, wenn diese äußere Tür offen ist.

9. Pulverantrieb zum Ausstoßen einer amphibischen Munition (2) aus einem Torpedo-Ausstoßrohr (3), dadurch gekennzeichnet, daß er eine Schale (14) besitzt, die in diesem Rohr angeordnet werden kann, bezüglich dieses frei ist, an ihrem Ende wenigstens eine Düse (15) aufweist, auf das hintere Ende dieses Rohrs zu gerichtet sein soll und wenigstens einen Teil einer Zündeinheit (11, 12) und einen seitlich gehemmten Pulverblock (13) mit radialer oder frontaler Verbrennung enthält, wobei diese Schale in ihrem vorderen Teil eine Fläche (22) aufweist, die an das hintere Ende der Munition angefügt werden soll.

10. Antrieb zum Ausstoßen einer amphibischen Munition nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (14) aus einem Verbund besteht, der von einem dichten Innenmantel aus Metall gebildet ist, der mit einer Wicklung bedeckt ist.

11. Antrieb zum Ausstoßen einer amphibischen Munition nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung aus Glasfasern, Kohlenstoff, "Kevlar" oder anderem besteht.

12. Antrieb zum Ausstoßen einer amphibischen Munition nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Düse (15) einen Dichtungsdeckel (21) besitzt, der durch den Druck der Verbrennungsgase des Pulverblocks ausgestoßen werden kann.

13. Antrieb zum Ausstoßen einer amphibischen Munition nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinheit elektrisch gesteuert ist.

14. Antrieb zum Ausstoßen einer amphibischen Munition nach nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinheit eine Sicherheits-Primärzündvorrichtung (11) mit elektrischen Zündern (11B) und eine Pulver-Sekundärzündvorrichtung (12) umfaßt.