DE69719064T2 - Verfahren und vorrichtung zum handhaben von treibladungen - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Lagerung und Handhabung von Treibladungen des modularen Typs in Artilleriegeschützen mit voll- oder halbautomatischen Ladesystemen.
• Es ist schon möglich, den Standort eines Artilleriegeschützes, das Feuer eröffnet hat, mit Hilfe von Artillerieortungsradar und sonstigen Überwachungssystemen schnell und mit hoher Genauigkeit festzustellen. Somit besteht für den Gegner eine gute Möglichkeit, wirksames Artilleriebekämpfungsfeuer zu eröffnen. Die Artillerie wird deshalb dazu mehr oder weniger gezwungen, die frühere, ziemlich stationäre Taktik zu übergeben und zu einer wesentlich mobileren Taktik zu übergehen, mit schnellen Einsätzen in der Form von kurzen, intensiven Feuerstößen mit nachfolgendem unmittelbarem Stellungswechsel an eine vorbestimmte Feuerstellung in einem ausreichend sicheren Abstand von der vorherigen. Bei dieser neuen Taktik wird zunehmend erforderlich, daß jedes Geschütz selbstfahrend ist und mindestens einen primären Munitionsvorrat selbst tragen kann.
• US Patent 5.111.730 beschreibt eine Verteilervorrichtung für modulare Treibladungen für Beschickung eines Artilleriegeschützes. Die erwähnte Vorrichtung kann jedoch nur einen einzigen Typ und eine einzige Größe von Treibladungen handhaben. Nach dem erwähnten Patent werden die Treibladungen aus einem Magazin eines nicht beschriebenen Typs abgeholt, in eine Transportvorrichtung eingelegt und in axialer Richtung in die eigentliche Verteilervorrichtung gebracht. Die vorbestimmte Anzahl der modularen Treibladungen wird auf einem Befehl von gewissen Ausstoßern in der Verteilervorrichtung gleichzeitig quer in einer Ladeschale geschoben, der die komplette Ladung an das betreffende Geschütz bringt. Im nächsten Schritt erhält die Ladeschale neue modularen Ladungen von der Transportvorrichtung. Eine Ladevorrichtung dieses Typs wird vermutlich ausreichende Funktion haben, solange nur ein Typ und eine Größe der modularen Ladungen gleichzeitig verwendet wird aber es ist schwierig zu verstehen wie eine solche Vorrichtung modifiziert werden könne um verschiedene Größen von modularen Treibladungen handhaben zu können.
• Man muß auch annehmen, daß zukünftige Generationen der Artillerie Treibladungen des modularen Typs verwenden werden, d. h. Treibladungen, die aus einer Anzahl modularer Ladungen verschiedener Größe bestehen, die von verschiedener Länge sowie teilweise auch von verschiedenem Durchmesser bzw. verschiedener Ladungsstärke sind und die sich auf verschiedene Weisen kombinieren lassen um die erwünschte Mündungsgeschwindigkeiten zu leisten. Zur Zeit wird dieses System von modularen Ladungen M(A)CS genannt, d. h. Modular (Artillery) Charge System (Modulares Treibladungssystem - MTLS). Da die nächste Generation der Artilleriegeschützen mit einem noch besseren Panzerschutz gegen Splitter versehen werden dürften, müssen die Ladesysteme der nächsten Generation außerdem sehr schnell arbeiten und große Mengen von Treibladungen lagern können sowie auch alle verschiedene Typen von Treibladungen des M(A)CS-Systemes handhaben können. Die Treibladungen müssen auch möglichst kompakt gelagert werden können. Weiter müssen die Ladesysteme robust und standfest sein und die Treibladungsmagazine müssen in möglichst kurzer Zeit nachgefüllt werden können, vorzugsweise aus einem Kfz mit einer automatischen Nachfüllvorrichtung.
• Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist, ein Ladesystem anzubieten, das die oben angegebenen Forderungen erfüllt.
• Die Erfindung basiert auf die Verwendung eines sehr kompakten Lagerraumes, wo die modularen Ladungen in einer Anzahl von Magazinrohren, die parallel zueinander angeordnet sind, linear nacheinander gelagert werden, wobei jedes Magazinrohr modulare Ladungen eines und desselben Typs enthalten. Jedes solche Magazinrohr endet in einer gemeinsamen Endebene und ist am entgegengesetzten Ende einem Ausstoßer zugänglich, der z. B. im Rohr eingebaut ist. Auch druckluftsbetätigte Ausstoßer dürften verwendet werden können.
• In Verbindung mit diesem Magazin wird ein Manipulator verwendet, der als ein Industrieroboter mit beschränkter Bewegung ausgelegt ist, angeordnet um ein Abholrohr zwischen den Ausgabeöffnungen der Magazinrohre zu bewegen. Das Abholrohr wird dadurch vor einem Magazinrohr gestellt, wonach die gewünschte Anzahl modularer Ladungen in das Abholrohr übertragen werden. Das Abholrohr kann folglich modulare Ladungen von mehreren verschiedenen Magazinrohren abholen und dabei eine komplette Treibladung der gewünschten Stärke zusammenstellen vor es in eine äußere Endstellung gebracht wird, vor der Ladeschwinge, die zum Laden des betreffenden Artilleriegeschütz verwendet wird, und in welche die vollständige Ladung übertragen wird, z. B. von einem im Abholrohr eingebauten Ausstoßer. Der letztere kann auch verwendet werden um die Anzahl der aus einem bestimmten Magazinrohr abzuholenden modularen Ladungen festzustellen.
• Eine spezielle Variante der vorliegenden Erfindung wäre, zwei identische kompakte Magazine zu verwenden, mit einem in einem Zwischenraum zwischen diesen angeordneten Abholrohr, d. h. um es zu ermöglichen, modulare Ladungen an beiden Enden abzuholen. In dieser Version könnte das Abholrohr auch zur Übergabe der modularen Ladungen an die Ladeschwinge oder zwar selbst als Ladeschwinge zum Laden des Geschützes dienen. In dieser Version muß der Ausstoßer jedoch speziell ausgelegt sein um das Nachfüllen der modularen Ladungen durch die hintere Öffnung des Abholrohres nicht zu hindern.
• Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung sind in den nachfolgenden Patentansprüchen definiert worden und werden unten etwas näher beschreiben in Verbindung mit den angelegten Abbildungen, wo
• Abb. 1 eine Explosionsdarstellung eines in einem Panzerturm eingebauten Artilleriegeschützes zeigt,
• Abb. 2 eine Teilansicht von Abb. 1 in größerem Maßstab darstellt,
• Abb. 3 eine Schrägprojektion einer Variante der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung darstellt, und
• Abb. 4 dieselbe Explosionsdarstellung wie in Abb. 1 zeigt, aber mit einem Pulvermagazin, das in zwei Abteilungen aufgeteilt ist.
• Bauteile, die in mehr als einer Abbildung gezeigt werden, in erster Linie Abb. 1 und 2 sowie teilweise Abb. 4, haben dieselbe Pos.-Nr. ungeachtet des Maßstabs.
• Abb. 1 und 4 zeigen die Außenkonturen eines in einem Panzerturm 1 eingebauten Artilleriegeschützes 2. Die Bauteile für die Geschützlafette, sowie für die Ladeschalen, für den Ansetzer und für das komplette Geschoßhandhabungssystem werden, zur besseren Darstellung, nicht gezeigt.
• Im Panzerturm 1 gibt es ein kompaktes Magazin 3 für modulare Ladungen, das aus achtzehn Magazinrohre besteht, die im gezeigten Beispiel übereinander bzw. seitlich zueinander angeordnet sind. Sämtliche Magazinrohre enden in derselben senkrechten Endebene 5. Jedes Magazinrohr 4 hat seine Ausgabeöffnung in dieser Endebene. Jede solche Ausgabeöffnung kann ggf. mit einem Öffnungs- bzw. schließbaren Deckel oder Sperre versehen werden (wird aber nicht gezeigt). Jedes Magazinrohr ist auch am entgegengesetzten Ende zur Ausgabeöffnung einem Ausstoßer zugänglich, der in jedem Magazinrohr arbeitet. Dieser Ausstoßer kann durch Druckluft oder ein sonstiges Medium mechanisch getrieben werden. Da es vorausgesetzt wird, daß jeder Ausstoßer in dem Rohr angeordnet ist, wird der Ausstoßer nicht gezeigt. Einer und derselbe Typ von modularer Ladung soll in jedem Magazinrohr 4 gelagert werden. Diese modularen Ladungen sind mit brennbaren Außenhüllen versehen, mit einer solchen äußeren Form, daß sie miteinander kombinierbar sind und da sie von verschiedener Ladungsstärken und Längen sein können, kann, durch Zusammenstellen einer geeigneten Kombination von solcher modularer Ladungen, eine komplette Ladung von genau der erwünschten Stärke erhalten werden.
• Zum Abholen modularer Ladungen aus einem oder mehreren vorbestimmten Magazinrohren gibt es ein Abholrohr 6 parallel zu den Magazinrohren, das zwischen deren Ausgabeöffnungen schrittweise verschiebbar ist. In der Version gem. Abb. 1 und 2 ist das Abholrohr 6 an einem horizontalen, mechanisch verschiebbaren Querschlitten 7 befestigt, der seinerseits an einem mechanisch bewegbaren Höhenschlitten 8 befestigt ist. Der letztere ist seinerseits entlang zwei diagonalen Führungen 9 und 10 mechanisch verschiebbar.
• Mit Hilfe der horizontalen, seitlichen und diagonalen Verschiebbarkeit hat das Abholrohr Zugang zu sämtlichen Magazinrohren, einschließlich denen, die nahe an dem schrägen Seitendach des Panzerturmes angeordnet sind. Das Abholrohr 6 hat eine weitere Stellung unmittelbar hinter der Ladeschwinge 11 durch welche das Artilleriegeschütz 2 geladen wird. Es gibt einen in dem Abholrohr 6 völlig integrierten Ausstoßer zur Übertragung der aus den Magazinrohren abgeholten modularen Ladungen von dem Abholrohr 6 an die Ladeschwinge.
• Jedes Magazinrohr muß mit einer Ausgabesperre von irgendeinem Typ versehen werden, um die modularen Ladungen während Transport des Geschützes in den Magazinrohren zurückzuhalten, aber die deaktiviert werden kann wenn eine oder mehrere modulare Ladungen abgeholt werden sollen. Die Ausgabesperren können von einfacher technischer Konstruktion sein und deshalb werden sie nur in Abb. 2 allgemein angedeutet, mit der Bezeichnung 36.
• Zur Deaktivierung dieser Ausgabesperren beim Abholen modularer Ladungen kann das Abholrohr z. B. konstruktiv ausgelegt werden mit einer beschränkten axialen Beweglichkeit, mit Pfeil 37 gezeigt, um zu ermöglichen, daß das Abholrohr jedesmal dicht an der Ausgabeöffnung des betreffenden Magazinrohres angelegt werden kann.
• Gleichzeitig sind die Ausgabesperren 36 so ausgelegt, daß sie, wenn das Abholrohr 6 an die Ausgabeöffnung eines beliebigen Magazinrohres angelegt wird, jedesmal selbsttätig zur Seite des betreffenden Magazinrohres geklappt werden. Als das Abholen fertig ist, kehren die Ausgabesperren 36 in die geschlossene Stellung zurück als das Abholrohr 6 die Ausgabeöffnung des Magazinrohres verläßt.
• Das Abholrohr 6 kann auch mit einer inneren Blockiervorrichtung versehen werden, wie z. B. einen Förderanschlag, der zwischen mehreren Stellungen verschiebbar ist, die jede eine innere Länge im Abholrohr freigibt, die der Anzahl der zu jedem Zeitpunkt abzuholenden modularen Ladungen aus jedem Magazinrohr entspricht. Ein solcher verschiebbarer, innerer Förderanschlag 38 (vgl. Abb. 2) kann auch als Ausstoßer zur Übertragung der modularen Ladungen an die Ladeschale des Geschützes verwendet werden. Zum Verschieben des Förderanschlags 38 gibt es ein ausfahrbares/einziehbares hydraulischem Kolbensystem 39, in Abb. 2 dargestellt, das aus drei verschiebbaren Kolben besteht, wovon zwei (40, 41) in der gezeigten Stellung völlig ausgefahren sind und das dritte völlig eingezogen ist.
• Abb. 3 zeigt eine andere Version, die bessere Beweglichkeit des Abholrohres ergibt.
• Diese Version benutzt ein kompaktes Magazin 12, das aus parallelen Magazinrohren 13 besteht, die übereinander bzw. seitlich zueinander angeordnet sind und die alle in einer Endebene 14 enden, wo ihre Ausgabeöffnungen belegen sind. Alle die Magazinrohre sind mit Ausstoßern am entgegengesetzten Ende zur Ausgabeöffnung versehen. Die Magazinrohre sollen an beiden Enden mit irgendeinem Typ von Rückhaltesperre versehen sein.
• Statt einem einzigen Abholrohr werden in diesem Bespiel vier solche Abholrohre 15-18 verwendet, wobei jedes mit einem kettengetriebenen Ausstoßer 19-22 versehen ist, wie in der Abbildung angedeutet. Die Abholrohre 15-18 sind ihrerseits an einem mit einem Schultergelenk 24, einem Armgelenk 25 und einem Handgelenk 26 versehenen Manipulator 23 befestigt. Mit Hilfe dieses Manipulators 23 kann irgendeines der Abholrohre 15-18 vor einem beliebigen Magazinrohr 13 gestellt werden, woraus es die gewünschte Anzahl modularer Ladungen abholen kann. Durch Wiederholung dieser Schrittfolge mit sämtlichen vier Abholrohren für die gewählten Magazinrohre können vier vollständige Treibladungen bereit gehalten werden.
• Von der Stellung mit den Abholrohren direkt außerhalb der Ausgabeöffnungen der Magazinrohre kann der Manipulator, dank seiner drei Gelenken, die ggf. mit vollständigen Dreh- und Schwenkmöglichkeiten versehen werden können, die Abholrohre direkt hinter der Ladeschwinge 27, zum Laden des Artilleriegeschützes, schwenken, wobei die betreffenden Ausstoßer 19-22 in dieser Stellung aktiviert werden.
• Bei dieser Variante sind folglich komplette Ladungen für vier Schuß immer bereit für das Feuern in extrem schneller Folge ohne daß die Abholrohre zwecks der Nachfüllung an die Magazinrohre zurückgebracht werden brauchen. Bei Dauerfeuer kann ggf. jeweils nur ein Abholrohr befüllt werden da dadurch eine gleichmäßigere Kadenz erreicht wird.
• Letztlich zeigt Abb. 4 eine Variante, wo das Pulvermagazin in eine vordere Abteilung 29 und eine hintere Abteilung 30 unterteilt ist. Beide dieser Magazine bestehen aus denselben Typ von Magazinrohre wie der des vorigen Magazins. Ihre entsprechende Ausgabeöffnungen 31 bzw. 32 sind jedoch zueinander gekehrt. Wie bei den vorgenannten Varianten sind die Ausstoßer in den Magazinrohren eingebaut.
• In diesem Zusammenhang sollte erwähnt werden, daß die Anzahl modularer Ladungen, die zu einem Zeitpunkt von einem Magazinrohr in ein Abholrohr übertragen wird, entweder durch genaues Definieren des Hubs des Ausstoßers sowie der Ausstoßgeschwindigkeit, oder durch Verstellbarkeit des in dem Abholrohr eingebauten Ausstoßers zu der Anzahl der modularen Ladungen, die zu jedem Zeitpunkt abgeholt werden soll, d. h. grundsätzlich wie über die Vorrichtung gemäß Abb. 2 schon erwähnt worden ist, festgestellt werden kann.
• In der Version gemäß Abb. 4 ist das Abholrohr 28 zwischen den zwei Pulvermagazinen 28 und 30 schwenkbar und kann in beliebigen Abholstellungen modulare Ladungen aus jedem Magazin von vorne sowie auch von hinten abholen. Außerdem kann das Abholrohr entlang der Bogenlinie 33 in eine Stellung unmittelbar hinter dem Verschluß des Geschützes direkt geschwenkt werden und dabei auch als Ladeschale und Ansetzer dienen. Falls das Abholrohr nicht mit einer besonderen Winkelverstellungsfunktion versehen wird so kann das oben angegebene nur erfolgen wenn das. Geschützrohr in waagerechte Stellung steht. Folglich ist in den meisten Fällen eine Ladeschwinge 42 als Zwischenstufe erforderlich.
• Um zu ermöglichen, daß das Ladungsrohr alle Magazinrohre sowie die korrekte Stellung hinter dem Verschluß des Geschützes 2 erreicht wird vorausgesetzt, daß die Gelenkarme 34 und 35, wovon nur 35 in der Abbildung gezeigt wird, von kontinuierlich verstellbarer Länge sind.
• Beim Nachfüllen der Magazine des obenerwähnten Typs werden diese Magazinen mit neue modulare Ladungen aus besonderen Ladefahrzeugen versehen, die die neuen Ladungen durch zu diesem Zweck angepaßten Luken eingeben, wonach die neuen modularen Ladungen von den Abholrohren zu den einzelnen Magazinrohren verteilt werden.

Claims (8)

1. Ein Verfahren für Artilleriegeschütze (2) mit voll- oder halbautomatischen Ladesystemen zur Handhabung und, vor dem Laden des betreffenden Geschützes, Vorbereitung von kompletten Treibladungen, bestehend aus einer vorbestimmten Anzahl von modularen Teilladungen des M(A)CS-Typs (MTLS-Typs), d. h. solche komplette Treibladungen, die aus einer Anzahlkombinierbaren modularen Ladungen bestehen, die, weil sie verschiedene Typen von Treibstoff enthalten können und von verschiedenen, genormten Längen sein können, von verschiedener Stärke sein können und die alle eine hauptsächlich steife, brennbare Außenhülle haben, wobei jede einzelne komplette Treibladung aus der erforderlichen Anzahl modularen Teilladungen besteht, und wobei die erwähnten modularen Teilladungen vor dem Laden des Geschützes linear nacheinander in einem Magazin (4) gelagert werden, wo die erforderliche Anzahl modularer Teilladungen mit Hilfe einer Vorrichtung (6, 15-18, 28) geholt werden kann, die mit Hilfe eines Manipulators (7-10, 26, 35) von einer Initialstellung vor einer Ausgabeöffnung (5, 14) des erwähnten Magazins in eine zweite Stellung vor einem Ladeteller, einer Ladeschwinge oder entsprechender Vorrichtung (11, 27, 42) bewegt werden, die zur Beschickung des betreffenden Artilleriegeschützes (2) mit der erforderlichen Anzahl, von dem Magazin geholten, modularen Teilladungen verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die modularen Teilladungen im Magazin in mehreren kompakt angeordneten Magazinrohren parallel zueinander bzw. übereinander bzw. seitlich zueinander angeordnet sind, wobei jedes Magazinrohr eine Anzahl modularer Teilladungen eines spezifischen Typs enthält und alle Magazinrohre (4) mit ihren Ausgabeöffnungen eine gemeinsame Endebene (5, 14) bilden, wo die Vorrichtung (6, 15-18, 28) eine vorbestimmte Anzahl von modularen Teilladungen frei wählen kann und diese abholen sowie auch in die Ladeschwinge (11, 27, 42) übertragen.

2. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1 für Artilleriegeschütze (2) mit voll- oder halbautomatischen Ladesystemen zur Lagerung, Handhabung und, vor dem Laden des betreffenden Geschützes, Vorbereitung von kompletten Treibladungen, bestehend aus miteinander kombinierbaren modularen Teilladungen, d. h. modulare Teilladungen, die, durch verschiedene Länge und/oder verschiedenen Treibstoff, von verschiedener Stärke sein können, aber die alle eine hauptsächlich steife, brennbare Außenhülle haben und die alle das erforderliche Anzündsystem enthalten und die zu kompletten Treibladungen kombiniert werden können um die frei zu wählende Mündungsgeschwindigkeit für die gewünschte Schußweite und Flugbahn zu leisten, wobei die erwähnten modularen Teilladungen vor dem Laden des Geschützes linear nacheinander in einem mit einem Ausgabemechanismus versehenen Magazin (4) gelagert werden, wobei das erwähnte System auch eine Vorrichtung (6, 15-18, 28) in der Form eines Abholrohres enthält, das mit Hilfe eines Manipulators (7-10, 26, 35) von einer Initialstellung vor einer Ausgabeöffnung (5, 14) des erwähnten Magazins in eine zweite Stellung vor einem Ladeteller, einer Ladeschwinge oder entsprechender Vorrichtung (11, 27, 42) bewegt werden kann, die zur Beschickung des Artilleriegeschützes mit einer Anzahl, von dem Magazin geholten, modularen Teilladungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Magazin aus mehreren parallel zueinander bzw. übereinander bzw. seitlich zueinander angeordneten Magazinrohren (4) besteht und daß jedes einzelne Magazinrohr (4) für einen spezifischen Typ von modularen Teilladungen vorgesehen ist und eine eigene Ausgabeöffnung sowie einen Ausstoßer am entgegengesetzten Ende zur Ausgabeöffnung aufweist, zum Ausstoßen der zum betreffenden Zeitpunkt befohlenen Anzahl der modularen Treibladungen in das Abholrohr (6, 15-18, 28) und daß jede der erwähnten Ausgabeöffnungen in einer gemeinsamen Endebene (5, 14) angeordnet ist und daß das erwähnte Abholrohr (6, 15-18, 28), mit Hilfe eines Manipulators, konstruiert ist um in einer äußeren Haltestellung ausserhalb irgendeines der erwähnten Magazinrohre eine vorbestimmte Anzahl modularer Treibladungen von irgendeinem der erwähnten Magazinrohre abholen zu können.

3. Eine Vorrichtung nach Anspruch 2, wo der Manipulator (7-10, 23, 35), der das Abholrohr (6, 15-18, 28) antreibt, zwischen seinen verschiedenen Stellungen eine Form hat, die ähnlich der eines Industrieroboters (26) ist, mit Armen mit einem oder mehreren Gelenken (24-26).

4. Eine Vorrichtung nach Anspruch 2, wo der Manipulator (7-10), der das Abholrohr (6) antreibt, zwischen seinen verschiedenen Stellungen mindestens zwei zueinander senkrechte Förderrutschen (7, 8), in einer zu der gemeinsamen Endebene der Magazinrohre (4) parallelen Ebene, aufweist

5. Eine Vorrichtung nach Ansprüchen 2-4, wo der Manipulator (23) mehrere Abholrohre (15-18) trägt, die vor der Abfeuerung von mehreren Geschossen in schneller Folge mit modularen Teilladungen befüllt werden können, wobei die erwähnten Abholrohre hinter der Ladeschwinge (27) nacheinander plaziert sind um komplette Treibladungen für die abzufeuernden Geschoße bereitzustellen.

6. Eine Vorrichtung nach Ansprüchen 2-5, wo jedes Abholrohr (6, 15-18, 28) mit einem eigenen Ausstoßer (19-22) versehen ist.

7. Eine Vorrichtung nach Anspruch 6, wo der eigene Ausstoßer des Abholrohres (6, 15-18, 28) zwischen verschiedenen Stellungen umstellbar ist entsprechend der Anzahl der modularen Teilladungen, die von jedem Magazinrohr (4) abzuholen ist und wobei die Ausstoßer der Magazinrohre von Druckluft angetrieben werden oder aus Druckluft bestehen.

8. Eine Vorrichtung nach Anspruch 2, wo der Treibladungsmagazin in zwei Magazineinheiten (29, 30) unterteilt ist und das Abholrohr angeordnet ist um zwischen diese einzuschwenken und modulare Teilladungen wahlweise von vorn, von hinten oder von beiden Seiten zu empfangen und wobei der Ausstoßer des Abholrohres (28) so ausgeführt ist, daß er davon nicht beeinträchtigt wird.