EP0214166A1 - Pay load projectile. - Google Patents

Pay load projectile.

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EP0214166A1
EP0214166A1 EP86901065A EP86901065A EP0214166A1 EP 0214166 A1 EP0214166 A1 EP 0214166A1 EP 86901065 A EP86901065 A EP 86901065A EP 86901065 A EP86901065 A EP 86901065A EP 0214166 A1 EP0214166 A1 EP 0214166A1
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polyurethane foam
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Abstract

Un projectile (1) à charge utile comprend un senseur (16) et un support (15) de senseur résitants à l'impact du lancement et agencés dans une cavité (14) de la partie postérieure (11) du projectile (1). Après l'impact du projectile (1) stabilisé par des ailes dépliables (12) sur sa zone cible, où, le cas échéant, il pénètre dans le sol, il faut sortir le senseur (16) de sa position protégée à l'intérieur du projectile (1) et le déployer aussi haut que possible au-dessus de la surface du sol. Le senseur (16) est relié à un soufflet (5) qui s'ouvre à son tour dans un récipient (13) agencé dans le projectile et rempli de mousse de polyuréthanne mélangée à du gaz de chasse sous haute pression. Le récipient (13) est relié au soufflet (15) par une vanne (13c) actionnée par une commande électronique (13a) comprenant par exemple un circuit horloge. Lorsque la vanne (13c) s'ouvre, la mousse de polyuréthanne (17) pénètre dans le soufflet (15), l'étire et expulse ainsi le senseur (16) de la cavité (14). Finalement, la mousse de polyuréthanne (17) se fige, de sorte que le soufflet (15) ainsi étiré offre un support sûr pour le senseur (16) déployé.A payload projectile (1) comprises a sensor (16) and a sensor support (15) resistant to the impact of the launch and arranged in a cavity (14) of the rear part (11) of the projectile (1). After the impact of the projectile (1) stabilized by folding wings (12) on its target zone, where, if necessary, it penetrates into the ground, the sensor (16) must be removed from its protected position inside projectile (1) and deploy it as high as possible above the ground surface. The sensor (16) is connected to a bellows (5) which in turn opens into a container (13) arranged in the projectile and filled with polyurethane foam mixed with high pressure hunting gas. The container (13) is connected to the bellows (15) by a valve (13c) actuated by an electronic control (13a) comprising for example a clock circuit. When the valve (13c) opens, the polyurethane foam (17) enters the bellows (15), stretches it and thus expels the sensor (16) from the cavity (14). Eventually the polyurethane foam (17) freezes, so that the bellows (15) thus stretched provides a secure support for the deployed sensor (16).

Description

Nutzlastgeschoß Payload floor
Die Erfindung betrifft ein Nutzlastgeschoß nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a payload projectile according to the preamble of patent claim 1.
Nachdem es der modernen Gefechtsfeldartillerie gelungen ist, immer größere Schußreichweiten zu erzielen, die 40 km und mehr betragen, ergibt sich die Notwendigkeit einer verbesserten Aufklärung, um den Waffeneinsatz wirkungsvoller zu lenken. Weiter werden Geschosse entwickelt, die z. B. einen Minenladung enthalten, die zwecks Sperrung eines Geländeab Schnitts über große Entfernungen verschossen werden und die ihre Nutzlast erst dann aktivieren, wenn ein lohnenswertes Ziel in Bekämpfungsreichweite gelangt. Um diesen Einsatzprofilen gerecht zu werden, werden die Geschosse mit intelligenten Sensoren ausgestattet, die Aufklärungsergebnisse vom Gefechtsfeld übermitteln und/oder selbsttätig oder ferngesteuert eine Nutzlast aktivieren.Now that the modern battlefield artillery has been able to achieve ever larger firing ranges of 40 km and more, there is a need for improved reconnaissance in order to control the use of weapons more effectively. Projectiles are also being developed which, for. B. contain a mine charge, which are fired for the purpose of blocking a section over long distances and which only activate their payload when a worthwhile target comes within control range. In order to meet these deployment profiles, the floors are equipped with intelligent sensors that transmit reconnaissance results from the battlefield and / or activate a payload automatically or remotely.
Bei der Konstruktion derartiger Geschosse sind stark widersprechende Forderungen zu erfüllen. Zum einen müssen nämlich die hochempfindlichen Sensoren abschußsicher im Geschoß angeordnet werden, damit sie die großen Beschleunigungskräfte unbeschadet aufnehmen, die beim Abschuß und beim Aufprall auf dem Zielgebiet auftreten. Großkalibrige Geschosse sind bekanntlich beim Abschuß einer Belastung ausgesetzt, die ein Vieltausendfaches der Erdbeschleunigung beträgt. Zum anderen müssen nach dem Eintreffen des Geschosses im Zielgebiet die Sensoren mögliehst hoch über die Erdoberfläche ausgefahren werden, um eine große Auffassungsreichweite sicherzustellen.When constructing such storeys, very contradicting requirements have to be met. On the one hand, the highly sensitive sensors have to be arranged in a bullet-proof manner so that they can absorb the large acceleration forces that occur during the launch and impact on the target area. Large-caliber projectiles are known to be exposed to a load that is several thousand times the acceleration due to gravity. On the other hand, after the bullet arrives in the target area, the sensors have to be extended high above the earth's surface in order to ensure a large detection range.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Nutzlastgeschoß anzugeben, mit dem diese Forderungen erfüllbar sind.The invention has for its object to provide a payload floor with which these requirements can be met.
Ausgehend von einem Nutzlastgeschoß der eingangs näher bezeichneten Art wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.Starting from a payload projectile of the type specified in the introduction, this object is achieved by the features specified in the characterizing part of patent claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:Advantageous refinements and developments of the invention emerge from the subclaims. The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. It shows:
Fig. 1: teilweise im Längsschnitt den Heckbereich eines Geschosses;Fig. 1: partially in longitudinal section the rear area of a floor;
Fig. 2: ein im Zielgebiet in das Erdreich eingedrungenes Geschoß mit einem ausgefahrenen Sensor;Fig. 2: a projectile penetrated into the ground in the target area with an extended sensor;
Fig. 3: eine vergrößerte Teildarstellung von Bestandteilen des Geschosses nach Fig. 1, nämlich einen Sensor und einen Sensorträger; Fig. 4: eine vergrößerte Darstellung von Teilen des Geschosses nach Fig. 1, nämlich einen Sensor und einen Sensorträger im ausgefahrenen Zustand.3 shows an enlarged partial representation of components of the projectile according to FIG. 1, namely a sensor and a sensor carrier; 4: an enlarged representation of parts of the projectile according to FIG. 1, namely a sensor and a sensor carrier in the extended state.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung im wesentlichen nur den Heckbereich eines Nutzlastgeschosses 1 im Ruhezustand. Das Nutzlastgeschoß 1 ist flügelstabilisiert und verfügt dazu über in der gezeigten Ruhelage eingeklappte Stabilisierungsflügel 12, die um Drehachsen 12a schwenkbar gelagert sind. Das Geschoß 1 verfügt weiter über eine Nutzlast 18, bei der es sich um eine Sende/Empfangseinrichtung und/oder eine Sprengladung handeln kann. Im Heckteil 11 des Geschosses 1 ist eine Ausnehmung 14 vorgesehen, in der ein ausfahrbar gelagerter Sensor 16 angeordnet ist. Bei diesem Sensor 16 kann es sich um einen empfindlichen akusto-elekt rischen Wandler handeln, der Schallwellen in elektrische Signale umsetzt, also beispielsweise ein Mikrofon, oder um einen Magnet feldsensor oder um einen Detektor, der auf Änderung des elektrisehen Feldes anspricht o. dgl. Während der Lagerung, während des Abschußvorgangs, während des Geschoßflugs und beim Aufprall auf das Zielgebiet ist der Sensor 16 geschützt in der Ausnehmung 14 angeordnet, so daß er alle auftretenden Belastungen unbeschadet überstehenkann. Nach dem Aufprall des Geschosses 1 im Zielgebiet stellt sich jedoch die Aufgabe, den Sensor 16 aus seiner geschützten Lage auszufahren, so daß er möglichst weit über die Erdoberfläche hinausragt, in die das Geschoß eingedrungen ist. Zur Verdeutlichung zeigt Fig. 2 in schematischer Darstellung ein im Zielgebiet in das Erdreich 20 eingedrungenes Nutzlastgeschoß 1 mit einem ausgefahrenen Sensor 16, der, von einem Sensorträger 15 gestützt, möglichst weit über die Erdoberfläche 20a hinausragt, um beispielsweise auftreffende Schallwellen 21 aufnehmen und verarbeiten zu können. Die ausgeklappten Flügel 12, die das Geschoß auf der Flugbahn stabilisierten, verhindern beim Aufprall des Geschosses 1 im Zielgebiet ein zu tiefes Eindringen des Geschosses 1 in das Erdreich 20, um den Sensor 16 noch in eine möglichst günstige Position gelangen zu lassen. Als Sensorträger 15 ist ein Faltenbalg vorgesehen, der aus KunstStoff, Gummi oder einer biegeelastischen Metallegierung, wie beispielsweise Tombak, besteht. In der in Fig. 1 dargestellten Ruhelage des Sensors 16 und des Sensorträgers 15 ist der Sensorträger 15 möglichst eng zusammengefaltet in der Ausnehmung 14 im Heckteil 11 des GeSchosses 1 angeordnet. Er ist dabei mit einem Tank 13 im Heckteil 11 des Geschosses 1 verbunden, der mit Polyurethanschaum 17 gefüllt ist, der mit einem unter hohem Druck stehenden Treibgas versetzt ist. Der Polyurethanschaum 17 kann über einen Kanal 13b und über eine Ausnehmung im Gehäuse 13 in Abhängigkeit vom St euer zust and eines Ventilelements 13c, das von einer Steuerelektronik 13a beaufschlagt wird, in das Innere des Sensorträgers 15 gelangen. Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Teildarstellung des Sensors 16 und des mit diesem Sensor 16 verbundenen Sensorträgers 15 in der in Fig. 1 angegebenen Ruhelage, in der sich Sensor 16 und der Sensorträger 15 noch innerhalb der Ausnehmung 14 im Heckteil 11 des Geschosses 1 befinden. Die Steuerelektronik 13a umfaßt vorzugsweise einen Zeitschalter, der beispielsweise nach einer vorgebbaren Flugzeit das Ventilelement1 shows in a schematic representation essentially only the rear area of a payload floor 1 in the idle state. The payload storey 1 is wing-stabilized and, for this purpose, has stabilization wings 12 which are folded in in the rest position shown and are pivotably mounted about axes of rotation 12a. The floor 1 also has a payload 18, which can be a transmitting / receiving device and / or an explosive charge. A recess 14 is provided in the rear part 11 of the projectile 1, in which a retractable sensor 16 is arranged. This sensor 16 can be a sensitive acousto-electric converter that converts sound waves into electrical signals, for example a microphone, or a magnetic field sensor or a detector that responds to a change in the electrical field or the like. During storage, during the firing process, during the projectile flight and upon impact with the target area, the sensor 16 is arranged in a protected manner in the recess 14, so that it can withstand all occurring loads without damage. After the impact of the projectile 1 in the target area, however, the task arises of moving the sensor 16 out of its protected position so that it projects as far as possible above the surface of the earth into which the projectile has penetrated. For clarification, FIG. 2 shows a schematic representation of a payload storey 1 that has penetrated into the ground 20 in the target area with an extended sensor 16, which, from a Supported sensor carrier 15, protrudes as far as possible above the earth's surface 20a in order, for example, to be able to pick up and process sound waves 21. The unfolded wings 12, which stabilized the projectile on the trajectory, prevent the projectile 1 from penetrating too deeply into the ground 20 when the projectile 1 impacts in the target area in order to allow the sensor 16 to reach a position that is as favorable as possible. A bellows consisting of plastic, rubber or a flexible metal alloy, such as tombac, is provided as the sensor carrier 15. In the rest position of the sensor 16 and the sensor carrier 15 shown in FIG. 1, the sensor carrier 15 is arranged as tightly as possible in the recess 14 in the rear part 11 of the shell 1. It is connected to a tank 13 in the rear part 11 of the floor 1, which is filled with polyurethane foam 17, which is mixed with a propellant gas under high pressure. The polyurethane foam 17 can enter the interior of the sensor carrier 15 via a channel 13b and via a recess in the housing 13 depending on the state of the valve and a valve element 13c which is acted upon by control electronics 13a. FIG. 3 shows an enlarged partial representation of the sensor 16 and the sensor carrier 15 connected to this sensor 16 in the rest position indicated in FIG. 1, in which the sensor 16 and the sensor carrier 15 are still located within the recess 14 in the rear part 11 of the projectile 1. The control electronics 13a preferably include a timer, which, for example, the valve element after a predefinable flight time
13c öffnet und den unter hohem Druck stehenden Polyurethanschaum 17 in den Sensorträger 15 eindringen läßt, wodurch dieser gestreckt wird und dadurch den Sensor 16 aus der Ausnehmung 14 im Heckteil 11 des Geschosses 1 hinaustreibt, um ihn in die in Fig. 2 dargestellte Lage gelangen zu lassen. Fig. 4 zeigt in einer vergrößerten Darstellung den Sensor 16 in der in Fig. 2 erläuterten Lage, zusammen mit einem Teil des jetzt mit Polyurethanschaum 17 ausgefüllten und dadurch völlig gestreckten Sensorträgers 15. Der Polyurethanschaum 17 härtet in verhältnismäßig kurzer Zeit aus, versteift daher den Sensorträger 15 in seiner gestreckten Lage und bietet somit dem Sensor 16 eine hinreichend stabile, ggf. jedoch elastisch nachgebende Halterung. Der Sensor 16 ist über ein Kabel 30, das innerhalb des Sensorträgers 15 geführt wird, mit der Nutzlast 18 (Fig. 3, Fig. 4) verbunden, so daß die vom Sensor 16 aufgenommene und ggf. umgewandelten Signale an die Nutzlast 18 weitergeleitet werden können.13c opens and allows the high-pressure polyurethane foam 17 to penetrate into the sensor carrier 15, as a result of which the latter is stretched and thereby the sensor 16 drives out of the recess 14 in the rear part 11 of the projectile 1 in order to allow it to reach the position shown in FIG. 2. Fig. 4 shows an enlarged view of the sensor 16 in the position illustrated in Fig. 2, together with a part of the sensor carrier 15, which is now filled with polyurethane foam 17 and is therefore completely stretched. The polyurethane foam 17 hardens in a relatively short time and therefore stiffens the Sensor carrier 15 in its extended position and thus offers the sensor 16 a sufficiently stable, but possibly elastically yielding holder. The sensor 16 is connected to the payload 18 (FIG. 3, FIG. 4) via a cable 30, which is guided within the sensor carrier 15, so that the signals picked up and possibly converted by the sensor 16 are forwarded to the payload 18 can.
In der in Fig. 2 dargestellten Position ist der Sensor 16 aus seiner geschützten Lage ausgefahren und wird vom Sensorträger 15 möglichst weit über der Erdoberfläche 20a gehalten und nimmt dort beispielsweise auftreffende Schallwellen 21 auf. Je nach Intensität bzw. Schallspektrum der auftreffenden Schallwellen 21 spricht eine beispielsweise als Nutzlast 18 vorgesehene Sprengladung auf die Sensor s ignale an und zerstört dadurch ein in Bekämpfungsreichweite gelangtes Ziel, bei dem es sich beispielsweise um ein Fahrzeug, insbesondere einen Kampfpanzer handeln kann.In the position shown in FIG. 2, the sensor 16 has moved out of its protected position and is held by the sensor carrier 15 as far as possible above the surface 20a of the earth and receives sound waves 21, for example, there. Depending on the intensity or sound spectrum of the impinging sound waves 21, an explosive charge provided, for example, as a payload 18 responds to the sensor s ignale and thereby destroys a target that has reached a combat range, which can be, for example, a vehicle, in particular a main battle tank.
In einem anderen Anwendungs fall dient das Nutzlastgeschoß 1 lediglich der Lageerkundung. Zu diesem Zweck besteht die Nutzlast 18 aus einem Hochfrequenzsender, der die vom Sensor 16 aufgenommenen Informationen auf dem Funkweg zur Lagedarstellung zu einem rückwärtigen Befehlsstand übermittelt. In diesem Fall wi rd zweckmäßig der Sensorträger 15 als Antenne für den als Nutzlast 18 vorgesehenen Hochfrequenzsender benutzt. In another application, the payload storey 1 is used only for location investigation. For this purpose, the payload 18 consists of a high-frequency transmitter, which transmits the information picked up by the sensor 16 on the radio path for displaying the position to a rear command station. In this case, sensor carrier 15 is expediently used as an antenna for the high-frequency transmitter provided as payload 18.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Nutzlastgeschoß mit einem Sensor, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Sensor (16) mit einem Sensorträger (15) verbunden ist, und daß Sensor (16) u. Sensorträger (15) aus dem Geschoß (1) ausfahrbar ausgebildet, während des Abschusses jedoch geschützt in einer im Heck (11) des Geschosses (1) angeordneten Ausnehmung (14) angeordnet sind.1. Payload floor with a sensor, so that the sensor (16) is connected to a sensor carrier (15), and that sensor (16) u. Sensor carrier (15) is designed to be extendable from the projectile (1), but is arranged in a protected manner in a recess (14) arranged in the rear (11) of the projectile (1) during the launch.
2. Nutzlastgeschoß nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Sensorträger (15) aus einem Faltenbalg besteht, der Über eine durch eine Ventileinrichtung (13c) verschließbare Öffnung (13b) mit einem Behälter (13) verbunden ist, der von mit hochgespanntem Treibgas versetztem Polyurethanschaum (17) gefüllt ist. 2. Payload projectile according to claim 1, characterized in that the sensor carrier (15) consists of a bellows which is connected via an opening (13c) which can be closed by a valve device (13c) to a container (13) which is made of polyurethane foam mixed with high-tension propellant gas (17) is filled.
3. Nutzlastgeschoß nach einem der Ansprüche 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Ventileinrichtung (13c) von einer im oder am Behälter (13) angeordneten Steuerelektronik (13a) nach Aufschlag des Geschosses (1) im Zielgebiet im Öffnungssinne beaufschlagbar ist.3. Payload projectile according to one of claims 1 and 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the valve device (13c) can be acted upon by a control electronics (13a) arranged in or on the container (13) after the projectile (1) has hit the target area in the opening direction.
4. Nutzlastgeschoß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Steuerelektronik (13a) einen Verzögerungsschalter und/oder einen Aufschlagschalter umfaßt.4. Payload projectile according to one of claims 1 to 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the control electronics (13a) comprises a delay switch and / or an impact switch.
5. Nutzlastgeschoß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Sensor (16) vermittels eines Kabels (30) mit der Nutzlast (18) verbunden ist.5. Payload projectile according to one of claims 1 to 4, that the sensor (16) is connected by means of a cable (30) to the payload (18) by means of a cable (30).
6. Nutzlastgeschoß nach einem der Ansprüche 1 bis 5 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Kabel (30) durch den Sensorträger (15) hindurchgeführt ist. 6. Payload projectile according to one of claims 1 to 5 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the cable (30) is passed through the sensor carrier (15).
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EP0214166A1 true EP0214166A1 (en) 1987-03-18
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