DK155237B - Undervandsvaaben - Google Patents

Description

i

DK 155237 B

Opfindelsen vedrører et våben til ødelæggelse af et mål under vandet og af den i krav l's indledning angivne art.

Anti-ubådskrigsførelse (ASW) har længe givet anledning 5 til alvorlige problemer for mange nationer. Evnen til effektiv krigsførelse og forsvaret imod andre nationers angreb afhænger delvis af beskyttelsen af handelsskibe og andre fartøjer imod en fjendes ubåde. Metoder til detektering af fjendtlige ubåde er meget effektive. Evnen 10 til at fremstille et våben, som kan destruere ubåden, er imidlertid ikke fulgt med tiden.

Siden den anden verdenskrig er dybvandsbombers effektive rækkevidde blevet forøget væsentligt, idet disse kan forsynes med raketfremdrivningsapparater, som kan føre 15 våbenet langt bort fra affyringsstedet. Dette forøger operationsradius og sikkerheden for det affyrende skib, men disse våben skal stadigvæk næsten direkte ramme den fjendtlige ubåd for at kunne medføre den ønskede virkning. Der er udviklet mere avancerede ASW våben 20 i form af anti-ubådstorpedoer, som er indrettet til at kunne detektere og spore ubåden efter, at torpedoen er dykket ned i vandet. Der er udviklet anti-ubådsraket-apparater (ASROC), hvor en torpedo nedkastes fra luften i nærheden af ubåden, hvilken torpedo er indrettet til 25 selv at detektere og opspore ubåden, når torpedoen er kommet under vand.

Fra U.S. patentskrift 3 088 402 kendes en torpedo, der fremføres til målområdet af en raket, der er udløseligt fastgjort til torpedoens bageste del. Når raketten er 30 udbrændt, frigøres den fra torpedoen og torpedoens fald mod vandoverfladen bremses af en faldskærm.

I modsætning hertil er raketten ifølge den foreliggende

DK 155237 B

2 opfindelse indeholdt i torpedoen, og raketkammeret anvendes som drivkammer i en hydroimpulsmotor når torpedoen skal fremdrives under vand.

Ved således at lade raketkammeret tjene den dobbelte 5 funktion er det muligt at forenkle torpedoens konstruktion} hvorved fremstillingsomkostningerne reduceres væsentligt.

Opfindelsen vil blive nærmere forklaret ved den følgende beskrivelse af nogle udførelsesformer, idet der henvi-10 ses til tegningen, hvor: fig. 1 er en skematisk fremstilling af virkemåder for systemer ifølge opfindelsen, fig. 2 er en skematisk fremstilling af hvorledes våbenet ifølge opfindelsen efter at være indtrådt i vandet fin-15 der målet og ledes mod det, fig. 3 er et tværsnit der viser en udførelsesform for opfindelsen, fig. 4 er et billede set fra enden af apparatet fra fig. 3, 20 fig. 5 er en grafisk fremstilling af virkemåden for et apparat ifølge opfindelsen, og fig. 6 er en grafisk fremstilling af hastighedsprofilen _______________ for et apparat ifølge opfindelsen ved fremdrift under vandet.

25 Fig. 1 viser skematisk affyringen af et undervandsvåben 10 ifølge opfindelsen med henblik på at tilintetgøre en ubåd 12. På fig. 1 er affyringen vist for henholds- 3

DK 155237 B

vis et skib 14 eller en helikopter 16. Våbenet 10 kan affyres fra skibet 14 til et sted i nærheden af ubåden 12, idet våbenet følger en ballistisk bane, idet det drives af det tidligere nævnte raketfremdrivningsmiddel.

5 Inden affyringen detekterer skibet 14 ubåden 12 ved hjælp af sonar eller en passiv, akustisk detekteringsteknik. Når våbenet rammer vandet, overtager et apparat for undervandsstyring og fremdrift reguleringen af våbenets bane imod ubåden 12. En sprængladning i våbenet 10 10 på ca. 75 kg kan slå hul selv i en moderne ubåd med dobbelt skrog, når våbenet eksploderer umiddelbart ved ubåden.

Når våbenet 10 kastes fra en flyvemaskine såsom en helikopter 16 eller anden flyvemaskine til ubådsbekæmpelse, 15 kastes våbenet 10 i nærheden af ubåden, og våbenet vil selv herefter kunne detektere og opsøge ubåden for sprængning ved kontakt med denne. Helikopteren 16, som bærer våbenet 10, kan ledes til et område i nærheden af båden 12 ved hjælp af et overfladefartøj eller ved hjælp af 20 søgeudstyr i flyvemaskinen, såsom dyksonar eller ved magnetisk detektion. Om nødvendigt kan der benyttes en faldskærm til at nedsætte våbenets hastighed, inden det rammer vandoverfladen. Faldskærmen kan være indrettet til automatisk frigørelse fra våbenet, inden dette dyk-25 ker ned under vandoverfladen. I tilfælde af nedkastning kan våbenet 10 anbringes på og nedkastes fra enhver flyvemaskine eller helikopter til ubådsangreb, som er udstyret til at bære konventionelle torpedoer. På grund af våbenets størrelse og form kan det anbringes i sædvan-30 lige torpedoholdere, som findes ombord. Nedkastningen af våbenet 10 kan initieres ved at trække i en armeringstråd, som aktiverer det primære batteri, hvorved våbenets elektroniske apparater aktiveres. Armeringen af sprængladningen er afhængig af en sikkerheds- og 35 alarmmekanisme i forbindelse med detonatoren 44 (fig.

4 DK 155227 3 3), indtil våbenet rammer vandet. Med den nuværende teknik kan ubåden 12 lokaliseres fra helikopteren 16 og kastes fra denne inden for en afstand fra målet på mellem 100 til 400 meter. Når våbenet affyres fra skibet 3 14, kan det også bringes til at ramme vandoverfladen inden for det nævnte område, som rigeligt ligger inden for våbenet 10's evne til akustisk detektering og målsøgning af målet og inden for rækkevidden af våbenets hydroimpuis fremdrivningsapparat.

10 Efter at våbenet 10 har ramt vandet (se fig. 2) decele- reres det kraftigt til sin nominelle synkehastighed i næsten lodret stilling. Våbenet kan omfatte vandbremser (som vist på fig. 5), som sænker hastigheden yderligere og tillader operation på vanddybder helt ned til 15 ca. 30 meter. Derefter styres våbenet 10 i retning mod målet, idet dets styrevinger reguleres i afhængighed af måldetekteringsapparater. Når bobledannelsen omkring våbenet ophører, kan sonartransorer, som er anbragt på siden af våbenet, sende og modtage signaler til og 20 fra målet. De på siden af våbenet anbragte transorer afsøger et volumen af vand inden for en torus, som omslutter våbenet, og som svarer til detekteringsapparatets rækkevidde. Da våbenet til at begynde med næsten er lodret, har de målsøgende organer en rundstrålende føl-25 somhed og kan på grundlag af do p'p ler-forskydning detektere et mål med en fart ned til 2,5 knob, i modsætning til detekteringsevnen for en torpedo, som skal pege imod målet og være på vej mod dette under detekteringen. Udstrålingsmønsteret 18 hidrørende fra de sidemontere-30 de transorer er vist på fig. 2, som også viser det ak tive søgemønster (20), som udsendes fra en særskilt, i våbenets næse anbragt sonar-transor, som medvirker til frembringelse af styreordrer til våbenets styremekanisme. Våbenet 10 opnår en middelhastighed under vandet 35 på ca. 30 knob og har en rækkevidde på ca. 500 meter.

5

DK 155237 B

Målets maksimale hastighed antages at være mellem 5 og 7 knob på lavt vand mellem 30 og 60 meter. I tilfælde af at der angribes ubåde med en større hastighed, kan våbenet nedkastes foran målet.

5 Efter at våbenet 10 har ramt vandoverfladen, fyldes dets motorkammer med søvand. Derefter affyres en gasgenerator, så der udstødes vand gennem en dyse til frembringelse af en fremdrivningskraft. Ved skiftevis at fylde motorkammeret og presse vandet ud gennem dysen 10 opnår våbenet 10 sin drivkraft gennem vandet.

Fig. 3 og 4 viser henholdsvis et tværsnit og et endebillede af en udførelsesform for våbenet ifølge opfindelsen. Som det kan ses på fig. 3 er våbenet 10 i det væsentlige opdelt i fire hovedsektioner: en forreste 15 transorsektion 30, en sprængladning 32, et fremdrivnings- apparat 34 og et retningsstyreapparat 36.

Den forreste sektion 30 indeholder en mosaik af akustiske transorer 40, som er anbragt i våbnets næse og er forbundet til sende- og modtagerorganer, så der er til-20 vejebragt et aktivt monoimpulssporeapparat med stor effekt. Senderen, modtageren og en tændsats for sprængladningen er anbragt i blokken 42 bag transorerne.

Sprængladningen 32 indeholder fortrinsvis omkring 75 kg sprængstof, som i det væsentlige udfylder sprængstof-25 kammeret, som endvidere indeholder en sikkerheds- og armeringsbeskyttet detonator 44, som er beliggende bagest i sprænghovedet. Ved hjælp af et ikke vist rør er der ført ledninger fra et elektronisk kredsløb 82 til våbenets næse.

30 Fremdrivningsapparatet 34 tjener to formål. Hovedkompo nenten er et kammer 46, som er beliggende inden i et

DK 155237 B

6 hus 48. For raketfremdrift indeholder kammeret 46 en eller flere segmentopdelte brænderenheder 50 og et antal gasstråledyser 52. Raketfremdrivningsapparatet tjener til at drive våbenet 12 fra et skib til kontakt med 5 vandet i nærheden af et mål, således som det er vist på fig. 1. Brænderenhederne 50 vil være fuldstændigt opbrugt, når våbenet 10 rammer vandet. På.dette tidspunkt lukkes gasstråledyserne 52 ved hjælp af en drejelig plade 54, som har et antal huller, som flugter med åb-10 ninger i gasstråledyserne 52. Pladen 54 drejes.ved· hjælp af en elektrisk motor 58 og et gear 56, indtil dens huller ikke længere flugter med hullerne i gasstråledyserne. Gasstråledyserne 52 er herefter lukket, idet der kun efterlades en vandstråledyse 60 i agterenden af kam-15 meret 46.

For fremdrift under vandet opfyldes kammeret 46 med vand, hvorefter der antændes en gasgenerator, så vandet drives ud gennem dysen 60 og frembringer en hydrofrem-drivningsimpuls. Søvandet kan trænge ind i kammeret 20 46 via åbninger 62 og ventiler 64. Ventilerne er styret af magnetviklinger 66 og tilhørende forbindelser 68.

Et antal gasgeneratorer 70, som står i forbindelse med kammeret 46 via rør 72, er med indbyrdes afstand anbragt langs en cirkel omkring våbenet 10's længdeakse og affyres 25 i rækkefølge til frembringelse af en serie af hydroim- pulser, som driver våbenet gennem vandet.

I området mellem kammeret 46 og sprænghovedet 32 findes endvidere et antal på siden af våbenet anbragte, akustiske transorer 80, som benyttes til i begyndelsen at 30 lokalisere målet, og i blokken 82 findes et primærbatte ri og et signalbehandlingskredsløb 81.

Agtersektionen 36 indeholder våbenets styreapparat, som omfatter styrevinger 90, aktiveringsorganer 92 og

DK 155237 B

7 elektroniske styrekredsløb, som er beliggende i blokken 94.

Fig. 5 viser et grafisk billede af en typisk bevægelsesbane for våbenet, efter at det er trængt ned i vandet.

5 Våbenets kurs ved kontakten med vandoverfladen er typisk 53°, og dets hastighed er ca. 200 meter pr. sekund.

Efter et halvt sekunds forløb er hastigheden faldet til ca. 25 meter pr. sekund, og 1 sekund efter er hastigheden faldet til ca. 13 meter pr. sekund, hvor bobledan-10 neiser omkring våbenet ophører, så der tilvejebringes kontakt mellem de akustiske transorer og vandet. I løbet af de næste 2 sekunder detekteres ubådsmålets retning ved hjælp af på siden af våbenet anbragte transorer 80, og endvidere fyldes hydroimpulskammeret med vand.

15 Derefter affyres den første gasgenerator 70 til frem bringelse af den første hydroimpuls. Derved accelereres våbenet og drejer i retning mod målet. Våbenet kan, hvis det er ønskeligt, blive drejet i retning mod målet, inden den første hydroimpuls frembringes. Efter den 20 første hydroimpuls tillades våbenet at bremses af vandet, til hastigheden er så lav, at der kan modtages spore-information samtidigt med, at fremdrivningskammeret atter fyldes med søvand. Derefter affyres en anden gas-generator til frembringelse af en anden hydroimpuls, 25 som atter accelerer våbenet i retning mod ubåden. Denne sekvens fortsætter, indtil ubåden er ramt, eller indtil gasgeneratorerne er udbrændte, idet våbenet skiftevis decellereres, til det kan modtage sporeinformation, og skiftevis tilvejebringes fremdrivningskraft.

30 Fig. 6 er en grafisk fremstilling af våbenets hastig hed som funktion af tiden. Det kan ses, hvorledes hastigheden varierer mellem ca. 10 og 25 meter pr. sekund i takt med hydraimpulserne, idet middelhastigheden er ca. 30 knob. Dette er passende i forbindelse med de

DK 155237 B

e fleste ubådsmål, navnlig på lavt vand, hvortil våbenet er særligt indrettet. Når ubåden gør fart, kan våbenet kastes foran ubåden.

Claims (3)

1. Våben til ødelæggelse af et mål under vandet, hvilket våben indeholder et hus, et sprænghoved, som er anbragt i huset i nærheden af dettes forreste ende, 5 organer som er indrettet til at styre våbenet under vand i afhængighed af styresignaler, og en hydroimpuls-fremdrivningsmekanisme, som omfatter dels et kammer, som er beliggende i huset i nærheden af dettes bagende, dels en vandstråledyse, som strækker sig bagud fra kam-10 meret, og dels organer, som er indrettet til periodisk at tillade søvand at løbe ind i kammeret og til derefter at presse søvandet ud gennem dysen med stor kraft til frembringelse af våbenets fremdrivningskraft, kendetegnet ved, at kammeret (46) er udformet som 15 en raketmotor, der med raketmotorbrændsel er indrettet til at kunne fremdrive våbenet (10) fra et affyringssted på et overfladeskib eller et fly, gennem luften til et nedslagspunkt i vandet i nærheden af målet, og at kammeret (46) har et antal gasstråledyser (52) der 20 strækker sig bagud fra kammeret (46).

2. Våben ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der findes spærreorganer, der er indrettet til at afspærre gasstråledyserne (52) efter at raketmotorbrænd-selet (50) er opbrugt. 25

3. Våben ifølge krav 2, kendetegnet ved, at spærreorganerne består af en plade (54) med et antal huller, og at pladen kan drejes til en spærrestilling ved hjælp af en elektromotor (58) via gennem en udveksling (56).