EP0254122A1 - Verfahren zur Erhöhung der Treffwahrscheinlichkeit von Mehrrohr-Maschinenwaffen - Google Patents

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EP0254122A1
EP0254122A1 EP87109749A EP87109749A EP0254122A1 EP 0254122 A1 EP0254122 A1 EP 0254122A1 EP 87109749 A EP87109749 A EP 87109749A EP 87109749 A EP87109749 A EP 87109749A EP 0254122 A1 EP0254122 A1 EP 0254122A1
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Ingolf Reuter
Dietrich Dr. Hoffmann
Harald Weisser
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Mauser Werke Oberndorf GmbH
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Mauser Werke Oberndorf GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means
    • F41G3/04—Aiming or laying means for dispersing fire from a battery ; for controlling spread of shots; for coordinating fire from spaced weapons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41F—APPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
    • F41F1/00—Launching apparatus for projecting projectiles or missiles from barrels, e.g. cannons; Harpoon guns
    • F41F1/08—Multibarrel guns, e.g. twin guns
    • F41F1/085—Multibarrel guns, e.g. twin guns with oscillating barrels; with barrels having variable relative orientation

Definitions

  • the invention relates to a method for increasing the hit probability of multi-barrel machine guns, in particular quadruple weapon systems.
  • the aim was in each case to combine the mean meeting points of the individual weapon barrels over an average combat distance of, for example, 500 to 2000 m.
  • the hit expectation is relatively low with this system. While increasing the spread of individual weapons, a certain increase in the target expected hit target drop can be achieved, but the hit prospect decreases steadily with increasing distance from the middle meeting point.
  • a device for remote adjustment of the range in a Gatling type gun is known.
  • a muzzle clamp is arranged, each with a surface engaging a gun barrel, which runs at an angle to the longitudinal axis of the respective gun barrel.
  • a transverse alignment of the gun barrels is possible via a control device on the housing.
  • This well-known machine gun contains a bundle of rotatable gun barrels, in which a narrowly concentrated spread of the bullets is normally achieved.
  • this object is achieved in that the mean point of impact of the individual weapon barrels is spread around the mean point of impact of all the weapon barrels of a weapon system in such a way that the hit density remains almost constant with increasing storage from the mean point of impact of all weapon barrels.
  • the average point of impact of the individual weapon barrels can be spread out by the amount of the mean standard deviation of the scatter of the individual weapon tubes from the average point of impact of all weapon tubes of a weapon system.
  • the weapon system can consist of four individual weapon tubes, which are arranged at the same distance from the center point of contact of all weapon tubes of the weapon system, the individual weapon tubes by the value of the standard deviation in side and height from the center point of contact of all weapon tubes of the weapon system can be spread and the selected spread is then added to the weapon system as a fixed size.
  • the probability of being hit was calculated for a quadruple weapon system with a cadence of 1,500 rounds per minute. It was assumed that the target area would be 2 m ⁇ 2 m at a shooting distance of 1000 m and a fire duration of 2 seconds. At first it was assumed that all gun barrels shoot at one point. In the further course, the individual gun barrels were spread by the value of the standard deviation of 3 mrad in side and height from the mean point of impact of all gun barrels. It was found that up to a target placement of approx. 3.5 mrad, which corresponds to approx. 3.5 m at 1000 m shooting distance, the probability of being hit by the system without spreading the gun barrels is higher, namely 100%.
  • the probability of being hit was already 99.4%, which is only an insignificant difference compared to the first case without spreading. If the target deposits are larger than 3.5 mrad, the spreading system has a clear advantage. The spread is still 50% chance of being hit at about 8.8 mrad target placement, with only about 18% chance of being hit without spreading. It follows from this that the system according to the invention improves the likelihood of being hit, in particular of highly cadent multi-barrel weapon systems in the case of target deposits which are always present due to system tolerances.
  • FIG. 1 In Fig. 1, four gun barrels 1, 2, 3 and 4 of a multi-barrel machine gun system are shown on the left in a simplified representation, all of which have a common meeting point location 6 in accordance with the target field 5. This means that the central point of impact 7 of all weapon barrels 1, 2, 3, 4 is also the point of impact 6 of the individual weapon barrels 1, 2, 3, 4.
  • FIG. 1 shows the gun barrels 1, 2, 3 and 4 again in a simplified illustration, but in this case they are spread apart, which can be seen from the four target areas 5.
  • Each of these target fields 5 has a meeting point location which is always assigned to one of the weapon barrels 1, 2, 3, 4.
  • the meeting points 6 of the individual weapon barrels are all at the same distance from one another and furthermore are all at the same distance 8 in side and height from the middle meeting point 7 of all weapon barrels.
  • the distance from the middle point of impact of the individual weapon barrels to the outer boundaries of the target fields 5 means the standard deviation 10 of the individual weapon barrels 1, 2, 3, 4.
  • the point of impact 6 of the individual weapon barrels 1, 2, 3, 4 is always spread by the amount of the spread 8 of the individual weapon barrels around the central point of impact 7.
  • the amount of the spread 8 can in particular equal to the amount of the standard deviation 10 of the individual weapons.
  • FIG. 2 now shows the hit distribution for the individual representations of the spread from FIG. 1.
  • the distribution of the hits can be seen from the left-hand illustration in the event that all gun barrels 1, 2, 3, 4 have a common meeting point location. If there is no target drop, the hit expectation is very high, which can be seen from the fact that in this case most hits 11 can be seen in the inner ring 12 of the simple standard deviation. The number of hits in the outer rings 13 and 14 decreases accordingly by two to three times the standard deviation. 2, the point of impact of the individual weapon barrels 1, 2, 3, 4 is spread by the amount of the standard deviation 10 in width and height from the common mean point of impact 7. In this case of the spreading of the individual weapon tubes, the hit expectation is high if there is no target deposit. Hit expectation remains high even when the target drop is small; and even when the target tray becomes limited. This is exactly the opposite for the case in which the individual weapon barrels 1, 2, 3, 4 are not spread, as can be seen in the left-hand illustration of FIGS. 1 and 2.
  • the average point of impact 6 of the individual weapon barrels 1, 2, 3, 4 is spread by the amount of the mean standard deviation of the scatter of the individual weapon tubes by the average point of impact 7 of all weapon tubes of a weapon system.
  • FIG. 3 shows the hit density for two weapons with a common middle point position 6. It can be clearly seen in this diagram that the hit density for two weapon barrels is correspondingly doubled compared to only one weapon barrel, as lines 15 and 16 show.
  • the diagram according to FIG. 4 shows the hit density for two weapons with a spread middle meeting point 6.
  • the lines 15.1 show the hit densities of the individual weapons.
  • Line 16.1 shows the common hit density of both weapons. You can clearly see a constant hit density with increasing distance from the middle meeting point.
  • the diagram according to FIG. 5 shows the representation of an area with at least 50% probability of being hit in the system with the gun barrel 1, 2, 3, 4 and without the gun barrel spreading.
  • the outer ring 17 delimits the area 18 within which the center of the target must lie in order to achieve at least 50% probability of being hit by the system with spreading weapon barrels, while the inner ring 19 has the area 20 with at least 50% chance of being hit by the weapon system without spreading the individual Shows gun barrels.
  • the area 18 of the spread system is approximately 55% larger than the area 20 of the system without spreading.
  • the shooting distance of 1000 m was chosen for both systems.
  • the spread of the individual weapon barrels was 3 mrad, while in one case the spread was 0 mrad and in the second case 3 mrad in height and side.
  • the probability of hitting as a function of target placement is shown in the diagram of FIG. 6. Above all, it can be seen that in a system with spreading, the same probability of being hit is achieved with higher target positions.
  • the meeting areas are designated with 21 and 22.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

Um die Treffwahrscheinlichkeit von Mehrrohr-Maschinenwaffensystemen zu erhöhen, wird die mittlere Treffpunktlage von einzelnen Waffenrohren um die mittlere Treffpunktlage aller dieser Waffenrohre eines Waffensystems um den Betrag der mittleren Standardabweichung der Streuung der einzelnen Waffenrohre gespreizt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Treffwahrschein­lichkeit von Mehrrohr-Maschinenwaffen, insbesondere von Vierlingswaffen­systemen.
  • Bei den bisherigen Mehrrohr-Maschinenwaffensystemen wurde jeweils ange­strebt, die mittleren Treffpunktlagen der einzelnen Waffenrohre auf eine mittlere Kampfentfernung von bspw. 500 bis 2000 m zusammenzulegen. Dadurch ergibt sich ein relativ enger Gesamtstreukreis der Waffen. Durch die immer vorhandenen Ungenauigkeiten in der Feuerleitung und in der Waffenanlage selbst fällt jedoch regelmäßig der mittlere Treffpunkt mit dem Ziel meist nicht zusammen. Dieser Nachteil macht sich insbesondere bei bewegten Zielen negativ bemerkbar. Die Treffererwartung ist bei diesem System relativ gering. During Vergrößerung der Streuung von Einzelwaffen kann eine gewisse Steigerung der Treffererwartung bei Zielablagen errreicht werden, jedoch sinkt die Trefferaussicht mit zunehmender Ablage vom mittleren Treffpunkt stetig.
  • Aus der DE-PS 24 39 250 ist eine Vorrichtung zur Ferneinstellung des Streubereichs bei einem Geschütz der Gatling-Bauart bekannt. Dabei ist am Ende eines jeden Geschützlaufes eine Mündungsverklammerung mit an jeweils einer an einem Geschützlauf angreifenden Oberfläche angeordnet, die im Winkel zur Längsachse des jeweiligen Geschützlaufs verläuft. Über eine Steuereinrichtung am Gehäuse ist eine Querausrichtung der Ge­schützläufe möglich. Diese bekannt Maschinenwaffe enthält ein Bündel von drehbaren Geschützrohren, bei welcher im Normalfall eine eng gebün­delte Streuung der Einschüsse erzielt wird.
  • Durch eine Verstellung der Geschützrohre kann sowohl eine mäßige Streuung als auch eine sehr große Streuung von Einschüssen erzielt werden. Wird die Streuung groß gewählt, so zeigen sich Einschüsse in einem Ringband mit einem freien Mittenbereich. Einen Lösungshin­weis für die Erhöhung der Treffwahrscheinlichkeit von Mehrrohr­Maschinenwaffen mit feststehenden Waffenrohren gibt diese DE-PS 24 39 250 nicht.
  • Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Erhöhung der Treffwahrscheinlichkeit von Mehrrohr-Maschinenwaffen und insbe­sondere von Vierlingswaffensystemen vorzuschlagen, bei dem durch Spreizung der mittleren Treffpunktlagen der einzelnen Waffenrohre eine Verbesserung der Streucharakteristik erreicht werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die mittlere Treffpunktlage der einzelnen Waffenrohre um die mittlere Treffpunkt­lage aller Waffenrohre eines Waffensystem derart gespreizt wird, daß die Trefferdichte bei begrenzt zunehmender Ablage von der mittleren Treffpunktlage aller Waffenrohre nahezu konstant bleibt.
  • In Ausbildung der Erfindung kann die mittlere Treffpunktlage der einzelnen Waffenrohre um den Betrag der mittleren Standardabweichung der Streuung der einzelnen Waffenrohre aus der mittleren Treffpunkt­lage aller Waffenrohre eines Waffensystems heraus gespreizt werden.
  • In besonderer Ausführung der Erfindung kann das Waffensystem aus vier einzelnen Waffenrohren bestehen, die in gleichem Abstand um die mittlere Treffpunktlage aller Waffenrohre des Waffensystems angeordnet werden, wobei die einzelnen Waffenrohre um den Wert der Standardabweichung in Seite und Höhe von der mittleren Treffpunktlage aller Waffenrohre des Waffensystems gespreizt werden können und die gewählte Spreizung dann dem Waffensystem als fest eingestellte Größe beigegeben wird.
  • Durch die Spreizung der Treffpunktlagen der einzelnen Waffenrohre wird auf einfache Weise eine Verbesserung der Streucharakteristik erreicht, indem die Trefferdichte bei zunehmender Ablage bzw. Ent­fernung vom mittleren Treffpunkt bis zu einem gewissen Abstand nahe­zu konstant bleibt. Während es bei Punktzielen vorteilhaft ist, die Waffenrohre um den Betrag der mittleren Streuung zu spreizen kann es bei Flächenzielen vorteilhafter sein, die Spreizung etwas größer zu wählen.
  • In einem Versuch wurde für ein Vierlingswaffensystem mit einer Ka­denz der Einzelwaffen von 1500 Schuß pro Minute die Treffwahrschein lichkeit berechnet. Dabei wurde ausgegangen von einer Zielfläche von 2 m × 2 m auf eine Schußentfernung von 1000 m und einer Feuer­dauer von 2 Sekunden. Zunächst wurde angenommen, daß alle Waffenrohre auf einen Punkt schießen. Im weiteren Verlauf wurden die einzelnen Waffenrohre um den Wert der Standardabweichung von 3 mrad in Seite und Höhe von der mittleren Treffpunktlage aller Waffenrohre gespreizt. Dabei zeigte sich, daß bis zu einer Zielablage von ca. 3,5 mrad, was etwa 3,5 m auf 1000 m Schußentfernung entspricht, die Treff­wahrscheinlichkeit für das System ohne Spreizung der Waffenrohre höher liegt, und zwar bei 100%. Es ergab sich jedoch weiter, daß im Falle der Spreizung der einzelnen Waffenrohre die Treffwahrschein­lichkeit bereits bei 99,4% lag, was gegenüber dem ersten Fall ohne Spreizung einen nur unwesentlichen Unterschied darstellt. Bei größeren Zielablagen als 3,5 mrad ist das System mit Spreizung jedoch eindeutig im Vorteil. 50% Treffwahrscheinlichkeit werden mit der Spreizung noch bei ca. 8,8 mrad Zielablage erreicht, wobei ohne Spreizung dann nur noch ca. 18% Treffwahrscheinlichkeit zu erzielen sind. Daraus ergibt sich, daß mit dem erfindungsgemäßen System eine Ver­besserung der Treffwahrscheinlichkeit, insbesondere von hochkadenten Mehrrohr-Waffensystemen bei, durch Systemtoleranzen, immer vorhandenen Zielablagen erreicht wird.
  • In der Zeichnung sind Einzelheiten der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1 die Spreizung der Treffpunktlage der einzelnen Waffenrohre in schematischer Darstellung;
    • Fig. 2 die Trefferverteilung in schematischer Darstellung;
    • Fig. 3 ein Diagramm der Trefferdichte bei zwei Waffen mit gemeinsamen Treffpunkt;
    • Fig. 4 ein Diagramm der Trefferdichte bei zwei Waffen mit gespreiztem Treffpunkt;
    • Fig. 5 ein Diagramm mit der Darstellung der Fläche mit 50% Treffwahrscheinlichkeit mit und ohne Spreizung der Waffenrohre;
    • Fig. 6 ein Diagramm über die Treffwahrscheinlichkeit als Funktion der Zielablage.
  • In Fig. 1 sind links, in vereinfachter Darstellung, vier Waffenrohre 1,2,3 und 4 eines Mehrrohr-Maschinenwaffensystems gezeigt, die ent­sprechend dem Zielfeld 5 alle eine gemeinsame Treffpunktlage 6 be­sitzen. Dies bedeutet, daß die mittlere Treffpunktlage 7 aller Waffen­rohre 1,2,3,4 gleichzeitig auch die Treffpunktlage 6 der einzelnen Waffenrohre 1,2,3,4 ist.
  • In der rechten Darstellung von Fig. 1 befinden sich zunächst wieder in vereinfachter Darstellung die Waffenrohre 1,2,3 und 4, die in diesem Fall jedoch gespreizt sind, was aus den vier Zielfeldern 5 ersichtlich ist. Jedes dieser Zielfelder 5 hat eine Treffpunktlage, die immer einem der Waffenrohre 1,2,3,4 zugeordnet ist. Die Treff­punktlagen 6 der einzelnen Waffenrohre befinden sich alle im gleichen Abstand zueinander und weisen ferner alle einen gleichen Abstand 8 in Seite und Höhe zu der mittleren Treffpunktlage 7 aller Waffen­rohre auf. Die Entfernung von der mittleren Treffpunktlage der einzelnen Waffenrohre zu den Außenbegrenzungen der Zielfelder 5 bedeutet jeweils die Standardabweichung 10 der einzelnen Waffenrohre 1,2,3,4.
  • Aus der rechten Darstellung in Fig. 1 ist also ersichtlich, daß die Treffpunktlage 6 der einzelnen Waffenrohre 1,2,3,4 immer um den Betrag der Spreizung 8 der einzelnen Waffenrohre um die mittlere Treffpunktlage 7 gespreizt ist.Der Betrag der Spreizung 8 kann insbe­sondere gleich dem Betrag der Standardabweichung 10 der Einzelwaffen gewählt werden.
  • Figur 2 zeigt nun zu den einzelnen Darstellungen der Spreizung aus Fig. 1 die Trefferverteilung. Dabei ist aus der linken Darstellung die Trefferverteilung erkenntlich für den Fall, daß alle Waffen­rohre 1,2,3,4 eine gemeinsame Treffpunktlage besitzen. Soweit keine Zielablage vorhanden ist, ist die Treffererwartung sehr hoch, was daran zu erkennen ist, daß in diesem Fall die meisten Treffer 11 in dem inneren Ring 12 der einfachen Standardabweichung zu sehen sind. Die Trefferzahl nimmt in den Außenringen 13 und 14 um die zweifache bis dreifache Standardabweichung entsprechend ab. In der rechten Darstellung von Fig. 2 ist die Treffpunktlage der einzelnen Waffenrohre 1,2,3,4 um den Betrag der Standardabweichung 10 in Breite und Höhe von der gemeinsamen mittleren Treffpunktlage 7 gespreizt. In diesem Fall der Spreizung der einzelnen Waffenrohre ist die Treffererwartung hoch, wenn keine Zielablage vorhanden ist. Die Treffererwartung bleibtauch dann hoch, wenn die Zielablage klein ist; und sogar auch dann, wenn die Zielablage begrenzt groß wird. Dies verhält sich genau umgekehrt für den Fall, daß die einzelnen Waffenrohre 1,2,3,4 nicht gespreizt werden, wie dies in der linken Darstellung von Fig. 1 und Fig. 2 zu sehen ist.
  • Durch eine Spreizung der Treffpunktlagen der einzelnen Waffenrohre 1,2,3,4 wird also eine Verbesserung der Streucharakteristik erreicht, indem die Trefferdichte bei zunehmender Ablage vom mittleren Treff­punkt bis zu einem gewissen Abstand nahezu konstant bleibt. Die mittlere Treffpunktlage 6 der einzelnen Waffenrohre 1,2,3,4 wird um den Betrag der mittleren Standardabweichung der Streuung der einzelnen Waffenrohre um die mittlere Treffpunktlage 7 aller Waffenrohre eines Waffensystems gespreizt.
  • Die erfindungsgemäße Aussage, daß bei größeren Zielablagen das System mit der Spreizung gegenüber dem Waffensystem ohne Spreizung eindeutig im Vorteil ist, geht insbesondere aus Fig. 2 hervor.
  • Das Diagramm nach Fig. 3 zeigt die Trefferdichte bei zwei Waffen mit einer gemeinsamen mittleren Treffpunktlage 6. Klar erkennbar ist in diesem Diagramm, daß die Trefferdichte bei zwei Waffenrohren gegenüber nur einem Waffenrohr entsprechend verdoppelt wird, wie die Linien 15 und 16 zeigen.
  • Das Diagramm nach Fig. 4 zeigt die Trefferdichte bei zwei Waffen mit gespreiztem mittlerem Treffpunkt 6. Die Linien 15.1 zeigen die Trefferdichten der einzelnen Waffen. Die Linie 16.1 zeigt die gemeinsame Trefferdichte beider Waffen. Es ist deutlich eine konstant bleibende Trefferdichte bei begrenzt zunehmendem Abstand vom mittleren Treffpunkt zu erkennen.
  • Das Diagramm nach Fig. 5 zeigt die Darstellung einer Fläche mit mindestens 50% Treffwahrscheinlichkeit bei dem System mit gespreiztem Waffenrohr 1,2,3,4 und ohne Spreizung der Waffenrohre. Der äußere Ring 17 begrenzt dabei die Fläche 18 innerhalb der der Zielmittelpunkt liegen muß, um mindestens 50% Treffwahrscheinlichkeit für das System mit gespreizten Waffenrohren zu erreichen, während der innere Ring 19 die Fläche 20 mit mindestens 50% Treffwahrschein­lichkeit für das Waffensystem ohne Spreizung der einzelnen Waffenrohre zeigt. Die Fläche 18 des gespreizten Systems ist dabei umn etwa 55% größer als die Fläche 20 des Systems ohne Spreizung. Für beide Systeme wurde die Schußentfernung von 1000 m gewählt. Die Streuung der einzelnen Waffenrohre betrug 3 mrad, während die Spreizung in dem einen Fall 0 mrad und in dem zweiten Fall 3 mrad in Höhe und Seite beträgt.
  • Die Treffwahrscheinlichkeit als Funktion der Zielablage wird in dem Diagramm nach Fig. 6 gezeigt. Erkennbar ist hier vor allen Dingen, daß bei einem System mit Spreizung gleiche Treffwahrscheinlichkeiten bei höheren Zielablagen erreicht werden. Mit 21 und 22 sind die Treff-Flächen bezeichnet.

Claims (3)

1. Verfahren zur Erhöhung der Treffwahrscheinlichkeit von Mehrrohr-­Maschinenwaffen, insbesondere von Vierlingswaffensystemen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die mittlere Treffpunktlage (6) der einzelnen Waffenrohre (1,2,3,4) um die mittlere Treffpunktlage (7) aller Waffenrohre (1,2,3,4) eines Waffensystems derart gespreizt wird, daß die Trefferdichte bei begrenzt zunehmender Ablage von der mittleren Treffpunktlage (7) aller Waffen­rohre (1,2,3,4) nahezu konstant bleibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die mittlere Treffpunktlage (6) der einzelnen Waffenrohre (1,2,3,4) um den Betrag der mittleren Standardabweichung der Streuung der ein­zelnen Waffenrohre aus der mittleren Treffpunktlage (7) aller Waffen­rohre (1,2,3,4) eines Waffensystems heraus gespreizt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Waffensystem aus vier einzelnen Waffenrohren (1,2,3,4) besteht, die im gleichen Abstand um die mittlere Treffpunktlage (7) aller Waffenrohre (1,2,3,4) des Waffensystems angeordnet werden, und daß die einzelnen Waffenrohre (1,2,3,4) um den Wert der Standardabweichung in Seite und Höhe von der mittleren Treffpunktlage (7) aller Waffen­rohre (1,2,3,4) des Waffensystems gespreizt werden, wobei die gewählte Spreizung dem Waffensystem als fest eingestellte Größe beigegeben wird.
EP87109749A 1986-07-12 1987-07-07 Verfahren zur Erhöhung der Treffwahrscheinlichkeit von Mehrrohr-Maschinenwaffen Expired - Lifetime EP0254122B1 (de)

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