EP0149717B1

EP0149717B1 - Geschosskopf

Info

Publication number: EP0149717B1
Application number: EP84110720A
Authority: EP
Inventors: Wolfram Dr. Dipl.-Phys. Witt; Herbert Dr. Dipl.-Phys. Scholles
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1983-11-30
Filing date: 1984-09-07
Publication date: 1987-03-04
Also published as: EP0149717A1; DE3462554D1; US4622901A; DE3343265A1

Description

Die Erfindung betrifft einen von einem Lastengeschoß oder einem Flugkörper abwerfbaren Geschoßkopf nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In Flugrichtung vor der Wirkladung angeordnete Antennensysteme erweisen sich zwar besonders günstig im Hinblick auf eine optimale Zielerfassung ; andererseits sind sie ein störendes Hindernis für das von der Wirkladung im Detonationszeitpunkt erzeugte Projektil und können dessen Wirksamkeit beeinträchtigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuartigen Geschoßkopf anzugeben, bei dem trotz in Flugrichtung vor der Wirkladung angeordneter Antennenstruktur eine verbesserte Ausgestaltung des Projektils und eine Vergrößerung dessen Leistung ermöglicht wird. Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
In vorteilhafter Weise nutzt die Erfindung daher einerseits die bekannten Vorteile einer in Flugrichtung vor der projektilbildenden Belegung und Wirkladung angeordneten Antennenstruktur und ermöglicht darüber hinaus eine Leistungssteigerung des Geschoßkopfes.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt :

Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung. des Geschoßkopfes ;
Figur 2 eine Aufsicht auf die projektilbildende Belegung des Geschoßkopfes ;
Figur 3 eine vergrößerte Detaildarstellung der Antennenstruktur ;
Figur 4 einen Ausschnitt aus der Antenne in vergrößerter Darstellung ;
Figur 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Antennenstruktur.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Geschoßkopfes 1, der eine in einem Gehäuse 15 angeordnete Wirkladung 10 und eine projektilbildende Belegung 12 umfaßt. Derartige Geschoßköpfe werden von einem Lastengeschoß oder'einem Flugkörper über einem Zielgebiet ausgestoßen und suchen sich dort beim Herabsinken vermittels eines Zielerkennungsgeräts ein Ziel, bei dessen Erfassung die Wirkladung 10 gezündet und aus der projektilbildenden Belegung 12 ein Projektil zur Bekämpfung des Ziels geformt wird.
Die Mittel zur Zündung der Wirkladung 10 und Bestandteile des Zielerkennungsgeräts, die für die Erläuterung der Erfindung nicht wesentlich sind, fehlen in der schematischen Darstellung der Fig.1. Das Zielerkennungsgerät kann aktiv oder passiv arbeiten. Ein aktiv arbeitendes Zielerkennungsgerät sendet zunächst elektromagnetische Strahlung aus und empfängt die von einem Ziel reflektierte Strahlung. Ein passiv arbeitendes Zielerkennungsgerät wertet dagegen nur die vom Ziel selbst ausgehende Strahlung aus. In beiden Fällen ist eine Antennenstruktur zum Abstrahlen bzw. zum Empfangen der elektromagnetischen Strahlung notwendig, die zur Herbeiführung einer optimalen Funktion zweckmäßig in Flugrichtung gesehen vor allen anderen Bestandteilen des Geschoßkopfes 1 angeordnet wird. Dies ist an sich bereits aus der DE-A-11 59 771 schon bekannt.
In nachteiliger Weise beeinträchtigen nun aber, insbesondere Zwecks Erzielung einer Abschußfestigkeit vergleichsweise massiv ausgeführte Antennenstrukturen bei einer derartigen Anordnung die Ausbildung der projektilbildenden Ladung und verringern deren Wirksamkeit.
Um diesen Nachteil zu behehen, wird - wie aus Fig. 1 und Fig. 2 ersichtlich - die Antenne 11 so ausgebildet, daß sie höchstens einen kreisringförmigen Streifen beansprucht und damit nur periphere Bereiche der projektilbildenden Belegung 12 abschattet. Eine solche Antenne 11 kann beispielsweise eine planare Antennenstruktur sein (Fig. 4), die aus zahlreichen als Dipol wirksamen Schlitzen 40 besteht, die zur Erzeugung eines gewünschten Antennendiagramms zu Gruppen zusammengeschaltet sind. Die Antenne 11 besteht dann selbst aus einem Material mit guter elektrischer Leitfähigkeit, z. B. einem Metall wie Aluminium oder Kupfer, in das die auf die jeweilige Betriebswellenlänge abgestimmten Schlitze 40 eingebracht sind.
Aus der Antennentechnik sind ebenfalls geeignete komplementäre Antennenstrukturen bekannt, bei denen anstelle der Schlitze 40 aus leitfähigem Material hergestellte Dipole vorgesehen sind, die auf einer dielektrischen Unterlage befestigt werden.
Insbesondere bei Frequenzen im Mikrowellenbereich wird die Antennestruktur 11 vorzugsweise nur als Reflektor, also lediglich als Teil eines Aptennensystems dienen, der die elektromagnetISche Energie auf ein in Fig. 1 nicht jdargestelltes Empfangselement, z. B. einen einzigen Dipol oder die Öffnung eines Hohlleiters bündelt.
Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, bietet die erfindungsgemäß ausgebildete Antenne 11 durch die vorhandene zentrale Öffnung kein Hindernis für die projektilbildende Belegung 12, die dort offen zutage tritt. Nach Zündung der Wirkladung 10 kann sich aus der projektilbildenden Belegung im wesentlichen ungestört ein Projektil ausbilden, das vom Gefechtskopf 1 auf das Ziel fortgeschleudert wird.
Abhängig von Art und Form der projektilbildenden Belegung 12 lassen sich Projektile mit Kugel- oder Zylindersymmetrie erzeugen.
Insbesondere die letztgenannten lassen höhere endballistische Leistungen erwarten, sofern es gelingt, ihr Flugverhalten unter Kontrolle zu bringen. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird hier noch ein Weg zur Erreichung dieses Ziels angegeben. Das Flugverhalten von Projektilen mit zylindersymmetrischer Struktur kann - sofern keine Drallstabilisierung möglich ist - noch durch Leitwerke oder zumindest durch eine leitwerkähnliche Struktur optimiert werden. Eine leitwerkähnliche Struktur kann dem aus der projektilbildenden Belegung 12 erzeugten Projektil während des Sprengvorgangs aufgeprägt werden, indem nämlich die Antenne 11 als Formmittel wirksam ist. Zweckmäßig verfügt die Antenne 11 dazu über Materialverstärkungen 13, die sich in Radialrichtung erstrecken und die auf dem Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Diese Materialverstärkungen 13 bieten der Materie des Projektils, insbesondere in dessen Randbereichen, ein wesentlich stärkeres Hindernis dar als die dünneren Bereiche der Antenne 11 zwischen den Materialverstärkungen 13 und zwingen somit den Randbereichen der projektilbildenden Belegung 12, aus denen während des Sprengvorgangs der Heckbereich des im wesentlichen zylinderförmig ausgebildeten Projektils entsteht, eine symmetrische Gestalt auf, die Leitwerksfunktionen übernimmt. Eine mechanisch stabile und besonders abschußfeste Konstruktion der Antenne ergibt sich durch deren Befestigung vermittels Stützen 14, die sich - zumindest teilweise - durch die Wirkladung 10 hindurch erstrecken, an der Innenwandung des Gehäuses 15 des Geschoßkopfes 1. In vergrößerter Darstellung zeigt Fig. 3 einen Teil der Antenne 11 mitsamt den Stützen ohne die übrigen Bauelemente des Geschoßkopfes 1.
Vorzugsweise sind die Stützen 14 ebenfalls gleichmäßig auf dem Umfang der Antenne verteilt angeordnet, enden bevorzugt im Bereich der Materialverstärkungen 13, wo sie mit der Antenne 11 verbunden sind. Durch diese Stützen 14 läßt sich die Leitwerksformung bei dem aus der projektilbildenden Belegung 12 hergestellten Projektil noch verbessern.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung (Fig. 5) verfügt die Antenne 11 über radial nach innen vorspringende Fortzätze 11', die gleichmäßig auf dem Umfang verteilt angeordnet sind und die im zentralen Bereich eine sternförmig ausgebildete Öffnung begrenzen. Diese Fortsätze 11' fördern ebenfalls die Ausbildung eines stabilisierenden Leitwerks während des Entstehens des Projektils.

Claims

1. Von einem Lastengeschoß oder einem Flugkörper abwerfbarer Geschoßkopf (1) mit einem einen Empfänger, ggf. einen Sender und eine Antenne (11) aufweisenden Zielerkennungsgerät und einer durch ein Zielortungssignal zündbaren Wirkladung (10) mit einer projektilbildenden Belegung (12), bei dem die Antenne (11) des Zielerkennungsgerätes in Flugrichtung vor der Wirkladung (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne (11) aus einer im wesentlichen kreisringförmigen Struktur besteht, die höchstens periphere Bereiche der projektilbildenden Belegung (12) abschattet.

2. Geschoßkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne (11) gleichmäßig auf dem Umfang verteilt angeordnete Materialverstärkungen (13) aufweist.

3. Geschoßkopf nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne (11) an Stützen (14) befestigt ist, die sich - zumindest teilweise - durch die Wirkladung (10) hindurch erstrecken und sich am Gehäuse (15) des Geschoßkopfes (1) abstützen.

4. Geschoßkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (14) vorzugsweise auf dem Umfang der Antenne (11) gleichmäßig verteilt angeordnet und im Bereich der Materialverstärkungen (13) mit dieser verbunden sind.

5. Geschoßkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne (11) radial nach innen vorspringende Fortsätze (11') aufweist.