DK158997B - Organer til formindskelse af skudspredningen i et vaabensystem - Google Patents

Description

i

DK 158997 B

Opfindelsen angår et anlæg til at mindske spredningen i et træffebillede for en ammunitionsenhed, der affyres i en ballistisk bane fra en udskydningsmekanisme mod et mål, som skal bekæmpes, og som har organer til indmåling af målets position og et udstyr til at 5 måle ammunitionsenhedens udskydningshastighed, og til på basis af de målte værdier at beregne ammunitionsenhedens nedslagspunkt.

Trods forbedrede metoder til indmåling og ildledelse har konventionelle våbensystemer en begrænset virkningsradius. Den uundgåelige 10 projektil spredning og vanskeligheder ved at indmåle et mål nøjagtigt medfører, at træfningssandsynligheden hurtigt formindskes med skudafstanden. Til at nedkæmpe et mål kræves der derfor en stor mængde ammunition og en væsentlig tid, som i mange tilfælde ikke forefindes i en kampsituation.

15

Til mål, som ligger indenfor synsvidden fra affyringsstedet kan træfningssandsynligheden forøges ved at anvende styrbare projektiler eller robotter f.eks. en robot, som styres automatisk eller manuelt mod målet under hele projektil banen. Sådanne systemer bliver i 20 midlertid meget komplicerede og derfor kostbare. Til robotter kræves særlige afskydningsmekanismer, og målet skal kunne observeres og følges af skytten.

For at forøge træfningssandsynligheden og rækkevidden ved f.eks.

25 konventionelle panserværnsvåben er der derfor i den senere tid fremkommet metoder, som bygger på en såkaldt slutfasekorrigering af projektilerne. Sådanne projektiler affyres på konventionel måde i en ballistisk bane mod målet. Når projektilet nærmer sig målet, initierer en måldektektor den nødvendige korrektion af banen for, at 30 målet kan rammes.

For at udføre en slutfasekorrigering kræves dels en mål detektor, som afgiver et signal, når projektilet er på vej mod et punkt nær målet, dels en mekanisme til at korrigere projektilets bane i overensstem-35 melse med signalet. Måldetektoren kan f.eks. udgøres af en IR-de-tektor, som med en søgevifte scanner området omkring målet, og når målet detekteres, afgiver en eller flere styrepulser til en korrektionsmotor, således at projektilets bane ændres og rettes mod målet.

DK 158997 B

2

Et slutfasekorrigeret, roterende projektil af denne art er kendt fra svensk fremlægge!sesskrift 429064, ifølge hvilket en korrektionsmotor omfatter et antal rundt langs projektilets periferi fordelte, individuelt udvælge!ige dyser, som er forbundne med hver sin detek-5 tor.

Selv om et sådant slutfasekorrigeret projektil i sammenligning med en robot, som styres mod målet automatisk eller manuelt under hele banen, bliver mindre kompliceret at betjene og billigere, så kræves 10 der dog, at projektilet eller granaten forsynes med komplicerede komponenter såsom mål søgere og en korrektionsmotor. Endvidere kræves en lasersender til udsendelse af en mod målet rettet laserstråle.

Det fra det laserbelyste mål afgivne ekkosignal må kunne modtages af mål søgeren, og afhængigt af positionen af dette ekkosignal skal der 15 afgives et signal til korrigering af projektilets bane.

Hensigten med opfindelsen er at tilvejebringe et anlæg til at mindske spredningen i et træffebillede for en ammunitionsenhed, og som har en betydelig simplere udformning end hidtil kendte slutfa-20 sekorrigerede projektiler. Sammenlignet med det i indledningen beskrevne slutfasekorrigerede projektil er det endvidere hensigten med anlægget, at det skal kunne anvendes mod mål, som befinder sig på stor skudafstand, f.eks. sømål. Opfindelsen bygger derved på den kendsgerning, at spredningen for konventionel ammunition er ca. fem 25 til seks gange større i længden end i siden. En forbedring af træfningssandsynligheden kan derfor opnås først og fremmest ved forholdsregler med hensyn til længdespredningen. Denne afhænger igen af spredningen i affyringshastighed (Vg-spredning), projektildata såsom vægt- og modstandskoefficient og vejrdata. Alle disse bidrag er 30 meget svære at bestemme helt nøjagtigt. En vis spredning i affyringshastigheden er således uundgåelig og er ofte det helt dominerende bidrag til længdespredningen, men heller ikke granatens modstandskoefficient og vejrdata kan bestemmes helt nøjagtigt i forvejen. Hver projektil bane er unik på grund af påvirkningerne fra 35 den omgivende atmosfære og ufuldkommenheder i forbindelse med projektilets fremstilling.

Opfindelsen er i hovedsagen kendetegnet ved, at ammunitionsenheden omfatter organer beregnet til at blive aktiveret, når 3

DK 158997 B

ammuniti onsenheden befinder sig i en forud fastlagt position i sin bane i afhænginghed af forskellen mellem målets virkelige position og det beregnede nedslagspunkt, til opnåelse af en nedbremsning af ammunitionsenheden med det formål at øge træfningssandsynligheden.

5

Ved at forøge affyringshastigheden kan det nominelle nedslagspunkt flyttes 1,0-1,5% længere ud end målets placering. Ammunitionsenheden korrigeres derpå ved nedbremsning til en højere træfningssandsynlighed. Afhængig af hvor det beregnede nedslagspunkt ligger, over-10 føres en bremsekommando af en given størrelse til ammunitionsenheden. Herigennem elimineres en stor del af usikkerheden med hensyn til nedslagspunktets placering, og træfningssandsynligheden forbedres .

15 I en fordelagtig udførelsesform for opfindelsen suppleres målingen af affyringshastighed med en måling af ammunitionsenhedens placering og hastighed i banen, f.eks. ammunitionsenhedens hastighedsaftagen i en forudbestemt del af banen, og på basis af disse værdier beregnes derpå nedslagspunktet. Ammunitionsenhedens hastighedsaftagen kan i 20 denne forbindelse med fordel måles under første tredjedel af banen.

En konventionel affyringsanordning f.eks. en årti Heri pjece kan benyttes, og ammunitionsenheden (projektil, granat eller lignende) kan være forsynet med en konventionel drivladning. Ganske vist 25 kræves der en modtager i ammunitionsenheden til at modtage nedbremsningskommandoen fra affyringspladsen, men denne modtager kan være af forholdsvis enkel karakter. Påvirkningsorganerne i ammunitionsenheden, som skal bevirke den krævede nedbremsning f.eks. udfoldning af bremseklapper, kan også være ret enkle. Ildlednings-30 udstyret må være forsynet med et Vp-måleudstyr og eventuelt også et relativt nøjagtigt udstyr til fastlæggelse af ammunitionsenhedens bane samt en regneenhed til at jævnføre ammunitionsenhedens aktuelle bane med den beregnede bane.

35 I det følgende beskrives opfindelsen nærmere med henvisning til de vedføjede tegninger, der viser et eksempel på en hensigtsmæssig udførelsesform.

Fig. 1 viser princippet i opfindelsen,

DK 158997 B

4 ' fig. 2 er et indbygningseksempel, og fig. 3 og 4 to eksempler på, hvorledes bremseorganet kan være udformet.

5 På fig. 1 er vist, hvorledes anlægget kan anvendes i forbindelse med et årti Heri system til bekæmpelse af mål f.eks. et fartøj. På figuren betegner målet 1 enten målets virkelige position eller det sigtepunkt, mod hvilket våbenet skal rettes ved nedkæmpning af et 10 bevægeligt mål. Som allerede nævnt karakteriseres anlægget af, at en konventionel affyringsmekanisme 2 i form af en årti Heri pjece eller lignende kan anvendes. Granaterne kan eksempelvis være indenfor kaliberområdet 7,5-15,5 cm.

15 Ved hjælp af en ildledelsesradar 3 foretages en kontinuert indmål ing af målet. Ildledelsesradaren består af en regneenhed 4 til beregning af målets bevægelse og en forudbestemmel se af mål positionen. Regneenheden 4 videresender værdier til retning af årti Heri pjecen 2 mod et punkt 5, som ligger længere ude end sigtepunktet 1 for målet i 20 forhold til pjecen 2, fortrinsvis 1,0-1,5% længere væk end sigtepunktet.

Fra arti11eripjecen 2 affyres en granat, som er vist i forskellige positioner 6,7 i banen mod det beregnede punkt 5. En radarenhed 8',9 25 foretager fastlæggelse af granaten i begyndelsen af dennes bane og beregner på basis af denne indmåling granatens ballistik og især dens nedslagspunkt 10, som på grund af påvirkninger fra den omgivende atmosfære og ufuldkommenheder i fremstillingen af projektilet afviger mere eller mindre fra det beregnede, ideelle nedslagspunkt 30 5.

Radarenheder til granat- og projektilindmåling er i sig selv kendte og vil derfor ikke blive nærmere beskrevet. Afhængig af hvad det er for en beregning, som skal udføres, kan forskellige værdier for 35 granaten indmåles. I det foreliggende tilfælde skal granatens nedslagspunkt beregnes, og derfor beregnes granatens affyringshastighed ved hjælp af et Vg-måleudstyr 8 anbragt i tilslutning til pjecen 2. Som foran omtalt kan i mange tilfælde VQ-spredningen være så dominerende, at det er tilstrækkeligt at beregne nedslagspunktet

DK 158997B

5 10 på basis alene af den målte affyringshastighed. I sådan et tilfælde kan radarenheden 8',9 undværes. I andre tilfælde ønskes derimod en korrektion også af spredningen i træffebi 11edet, og som forårsages af granatdata såsom vægt- og modstandskoefficient og 5 vejrdata, og hertil benyttes radarenheden 8',9 til beregning af hastighedens aftagen under f.eks. første tredjedel af banen.

Med udgangspunkt i granatens beregnede nedslagspunkt 10 og målets sigtepunkt 1 beregnes i enheden 11 den krævede bremsekorrektion for 10 granaten for at få nedslagspunktet i skudretningen til at ligge så nær målpunktet 1 som muligt. Om fornødent kan granatens korrigerede ballistik beregnes og sammenlignes med mål punktet 1 til en eventuel ny korrektionsberegning ved en iterativ fremgangsmåde. På et givet tildspunkt, når granaten befinder sig i en hensigtsmæssig position 7 15 i banen, sendes en kommando via en radioforbindelse 12,13 til en modtager i granaten. Styreneheden i granaten bevirker, at f.eks. et bestemt antal bremseklapper udløses, hvorefter granaten følger en korrigeret bane, som slutter i målet 1. Hvorledes styreenheden og bremseorganer inde i granaten er monterede, vil blive beskrevet 20 nærmere i forbindelse med fig. 2,3 og 4 i det følgende.

Afhængig af, hvor langt fra målets placering 1 det beregnede nedslagspunkt 10 ligger, kan forskellige bremsningsniveauer indføres.

Hvis der f.eks. indføres en tretrinsbremsning, indebærer det, at 25 granater med et beregnet nedslag indenfor et interval A umiddelbart på målets fjernere liggende side korrigeres med bremsenieveau 1, granater med beregnet nedslag i et interval B, der ligger umiddelbart efter A, korrigeres med bremseniveauet 2, og granater med beregnet nedslag i intervallet C, der ligger efter B, korrigeres med 30 bremseniveauet 3. Bremseniveauet 1 kan eksempelvis medføre, at modstanden øges med 10% efter 0,3 flyvetid og tilsvarende mere for øvrige bremseniveauer.

Det eksempel, som· er beskrevet i fig. 1, angår især et artillerisy-35 stem, hvor en granat affyres mod et bevægeligt mål. Opfindelsen kan imidlertid tilpasses alle genstande, som i en skudbane affyres mod et mål f.eks. projektiler, raketter, bomber og miner. Artillerpjecen 2 i fig. 1 står som symbol for det punkt, hvor genstandenes bane begynder. Radarenhederne 3 og 8, regneenhederne 4,9 og 11 samt

DK 158997 B

e radioforbindelsen 12,13 udgøres af i og for sig kendte anlæg. I stedet for en radioforbindelse 12,13 kan andre anlæg f.eks. anlæg, som arbejder på lys- eller IR-bølgelængder benyttes til at overføre bremsekommandoen til den affyrede ammuniti onsenhed. Også menneske-5 lige observatører og mekaniske anlæg kan erstatte dele af det beskrevne system. Enhederne kan endvidere være opdelte i et antal mindre endnu mere specialiserede dele. Alternativt kan flere funktioner udføres i en og samme enhed. Endvidere kan ildledningsudstyret naturligvis være anbragt i en anden lokalitet end selve affy-10 ringspladsen.

På fig. 2 er vist et eksempel på, hvorledes en granat, som indgår i anlægget, er opbygget. I dette tilfælde udgøres ammunitionenheden af en brisantgranat af konventionel form med en sprængdel 14 og en 15 næsekappe 15. I næsekappen er endvidere indbygget en modtager 16 beregnet til at modtage bremsekommandoen fra radioforbindelsen 12,13, en aktiveringsenhed 17 og et bremseorgan 18 forsynet med et antal bremseklapper 19 fordelt rundt langs granatens omkreds, og af hvilke en bremseklap 20 er vist i udragende stilling.

20

Fig. 3 viser en forstørret detalje af bremseorganet 18 med en bremseklap 21 i tilbagetrukket stilling. Bremseklappen 21 er anbragt i en reces 22, som via kanaler 23,24 er forbundet med en elektrisk tændmekanisme 25. Den elektriske tændmekanisme er ved hjælp af en 25 ledning 26 forbundet med aktiveringsmekanismen 17 og beregnet til at antænde en krudtladning. Bremseklappen er fastlåst i tilbagetrukket stilling ved hjælp af en forskydelig pal 27. En stoppepal 28 er anbragt i væggen på kammeret 22 og rager ind i en reces 29 i bremseklappen, således at dennes udfoldningsgrad begrænses.

30

Fig. 4 viser en variant af opfindelsen, hvor den krævede bremsekor-rektion opnås ved, at en eller flere dele af næsepartiet på ammunitionsenheden bortsprænges med det formål at øge luftmodstanden. På figuren er vist tre sådanne bortsprængningsdele 33,34,35, hvor hver 35 del fastholdes af fastgørelsesorganer 36,37,38. Bag hver del er anbragt en lille krudtladning 39,40,41 i form af en tændsats eller lignende, og som gennem en ledning 42,43 er forbundet med modtagerelektronikken 44. For at fremme delenes separation fra granatkroppen kan de være ekcentrisk udformede.

DK 158997B

7

Ved bortsprængning af en eller flere dele 33,34,35 kan en bremse-virkning af forskellig størrelse opnås. Som et alternativ kan blot et enkelt bremsetrin være indbygget i ammunitionsenheden, hvorved en bremsevirkning af forskellig størrelse opnås gennem valg af tids-5 punkt for aktivering af krudtladningen. Et såkaldt forsinkelsestrin kan indgå enten i modtagerelektronikken 44 eller i udstyret i skytsti 11 ingen.

Anlægget virker på følgende måde. Når det af radarenheden 8,9 10 beregnede nedslagspunkt 10 afviger fra målpositionen 1, overføres der via radioforbindelsen 12,13 en bremsekommando til modtageren 16 i granaten. Bremsekommandoen overføres til aktiveringsenheden 17, som afhængig af bremsekommandoniveauet udvælger de bremseklapper 19, som skal bringes til at virke. Til de udvalgte bremseklapper akti -15 veres derved den elektriske tænder 25 gennem en antændelsesimpuls over ledningen 26, hvorved en krudtladning antændes og forbrænder. Krudtgasserne ledes gennem kanalerne 23,24 til recessen 22 og et trykkammer 30, der er udformet under selve bremseklappen 21. Ved krudtgassernes virkning i trykkammeret 30 skydes palen 27 ud, og 20 bremseklappen 21 trykkes af krudtgasserne så langt ud, at stoppepalen 28 indgriber i recessens væg 31 og stopper bevægelsen. Bremsekl appen 21 fastholdes derpå i sin stilling af stoppepalen 28 og af den centrifugalkraft, som virker i kraft af granatens rotation, også når krudtgasserne er sivet ud.

25

Bremseklappernes udragende del er udformet til eksempelvis at opfylde kravene om bremseevne, aerodynamik og stabilitet. Om ønsket kan flere bremseklapper drives af samme krudtladning, hvilket er antydet ved kanal 32 f.eks. til udfoldning af en symmetrisk anbragt 30 bremseklap.

Anlægget ifølge fig. 4 fungerer i princippet på samme måde. En bremsekommando overføres til modtageelektronikken 44 i ammunitionsenheden. Afhængigt af bremsekommandoniveauet aktiveres en eller 35 flere krudtladninger 39,40,41, idet der alternativt kan vælges en hensigtsmæssig forsinkelse. Efter næsedelens (næsedelenes) bortsprængning øges ammunitionsenhedens luftmodstand betydeligt, og en nedbremsning opnås. Opfindelsen er ikke begrænset til den foran som eksempel viste udførelsesform men kan varieres indenfor rammen af de 5

DK 158997B

8 i det følgende anførte patentkrav.

10 15 20 25 30 35

Claims (9)

1. Anlæg til formindskelse af spredningen i et træffebillede for en ammunitionsenhed, der affyres i en ballistisk bane fra en udskyd- 5 ningsmekanisme mod et mål, der skal bekæmpes, og som har organer til udmåling af målets position og en mekanisme (8) til måling af ammuniti onsenhedens udskydningshastighed og til på basis af denne kendte værdi at beregne ammunitionsenhedens nedslagspunkt (10), kendetegnet ved, at ammunitionsenheden har organer (18), 10 der er indrettet til at blive aktiveret, når ammunitionsenheden befinder sig i en forudbestemt position (7) i sin bane i afhængighed af forskellen mellem målets virkelige position (1) og det beregnede nedslagspunkt (10) for bremsning af ammunitionsenheden med det formål at forøge træffesandsynligheden. 15

2. Anlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det foruden den nævnte mekanisme (8) til måling af ammunitionsenhedens udskydningshastighed også har organer (8',9) til indmåling af den affyrede ammunitionsenhed i dennes bane, f.eks. ammunitionsenhedens hastig- 20 hedsformindskelse i en forudbestemt banestrækning, og at ammuni tionsenhedens nedslagspunkt (10) baseres også på denne værdi.

3. Anlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at organerne (18) til nedbremsning er indrettet til at blive aktiveret ved 25 trådløs overføring af en bremsekommando, f.eks. over en radioforbindelse (12,13) til en modtager (16) i ammunitionsenheden.

4. Anlæg ifølge krav 3, kendetegnet ved en beregningsenhed (11) til beregning af den fornødne bremsekorrigering, således at 30 det beregnede nedslagspunkt (10) kommer til at falde sammen med målets virkelige position (1), hvorefter en tilsvarende bremsekommando er beregnet til at blive overført til ammunitionsenheden, når denne befinder sig i den forudbestemte position (7) i sin bane.

5. Anlæg ifølge krav 4, kendetegnet ved, at ammunitions enheden foruden den nævnte modtager (16) har en aktiveringsmekanisme (17) til aktivering af en eller flere bremseklapper (19) i brem-seorganerne (18). DK 158997 B

6. Anlæg ifølge krav 5, kendetegnet ved, at bremseorga-nerne (18) omfatter et antal bremseklapper (19), der er fordelt langs omkredsen af ammunitionsenheden, og som normalt er tilbagetrukket i recesser (22), men som skubbes ud i en udragende stilling 5 ved hjælp af aktiveringsmekanismen (17), hvorved de udragende dele tilvejebringer den ønskede bremsevirkning.

7. Anlæg ifølge krav 6, kendetegnet ved, at aktiveringsmekanismen (17) omfatter en eller flere elektriske tændere (25) til 10 initiering af en krudtladning, og ved at krudtgasserne er indrettet til gennem kanaler (23,24) at tilvejebringe det nødvendige tryk i et trykkammer (30) bag ved bremseklapperne (19) til bevægelse af disse til deres udragende stillinger.

8. Anlæg ifølge krav 4, kendetegnet ved, at den nævnte modtager (16) som reaktion på bremsekommandoen er indrettet til at tilvejebringe bortsprængning af en eller flere dele (33,34,35) af næsepartiet med det formål at forøge ammunitionsenhedens luftmodstand. 20

9. Anlæg ifølge krav 8, kendetegnet ved, at de nævnte dele (33,34,35) er indrettet til at blive bortsprængt ved hjælp af krudtladninger (39,40,41), der er anbragt i forbindelse med delenes fastgørelsesorganer (36,37,38). 25 30 35