EP0485897A1

EP0485897A1 - Projectile with trajectory correction

Info

Publication number: EP0485897A1
Application number: EP91119035A
Authority: EP
Inventors: Jürgen Leininger
Original assignee: Diehl GmbH and Co
Current assignee: Diehl Verwaltungs Stiftung
Priority date: 1990-11-14
Filing date: 1991-11-08
Publication date: 1992-05-20
Anticipated expiration: 2011-11-08
Also published as: EP0485897B1; DE4036166A1; DE59106528D1

Abstract

A projectile (10) with trajectory correction, having transverse-thrust drive devices (12) distributed along its circumference, is described, each drive device (12) possessing a pulse charge (14) and a cover (16) which can be ejected radially in relation to the longitudinal axis (24) of the projectile by the pulse charge (14). To simplify the production and assembly of the projectile (10), the covers (16) are integrated in a casing element (18) surrounding the projectile (10), each cover (16) being limited and defined by a predetermined breaking line (20) formed in the casing element (18). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Projektil gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a projectile according to the preamble of claim 1.

Ein derartiges Projektil ist aus der DE 22 64 243 C2 als während des Fluges rotierender Flugkörper bekannt, bei dem mit Hilfe Wenigstens eines während des Fluges auslösbaren und radial zum Flugkörper orientierten Impulses die Flugbahn zur Erhöhung der Trefferwahrscheinlichkeit geändert werden kann. Der aus der Zündung der entsprechenden Impulsladung resultierende Impuls setzt sich aus zwei Anteilen zusammen, nämlich dem Anteil der vom Projektil wegfliegenden Deckelmasse und dem Anteil der ausströmenden Gasmasse. Der Impuls bewirkt, dass das Projektil mit einer Quergeschwindigkeitskomponente senkrecht zur zentralen Längsachse des Projektils reagiert.Such a projectile is known from DE 22 64 243 C2 as a missile rotating during flight, in which the trajectory can be changed with the aid of at least one pulse which can be triggered during flight and is oriented radially to the missile in order to increase the probability of being hit. The pulse resulting from the ignition of the corresponding pulse charge is composed of two parts, namely the part of the lid mass flying away from the projectile and the part of the gas mass flowing out. The impulse causes the projectile to react with a transverse velocity component perpendicular to the central longitudinal axis of the projectile.

Dabei entsteht eine Richtungsänderung der Vorwärtsgeschwindigkeit und somit eine Änderung der Flugbahn. Der Betrag der resultierenden Quergeschwindigkeit hängt davon ab, ob der Impuls radial durch den Projektilschwerpunkt oder unter einem Hebelarm radial zum Projektilschwerpunkt wirkt. Im einen Fall ergibt sich eine Kraftsteuerung, während sich im anderen Fall eine Momentensteuerung ergibt.This creates a change in direction of the forward speed and thus a change in the trajectory. The amount of the resulting transverse speed depends on whether the impulse acts radially through the projectile center of gravity or under a lever arm radially to the projectile center of gravity. In one case there is a force control, in the other case there is a torque control.

Eine Informationen über die momentane Bahnablage bezüglich des zu bekämpfenden Zieles empfangende oder berechnende Steuerungseinrichtung bestimmt, in welcher Roll-Lage des Projektils der Querimpuls ausgelöst wird, bzw. welche von mehreren voneinander um den Umfang des Projektiles verteilt angeordneten und noch verfügbaren Querschub-Antriebseinrichtungen für die erforderliche Bahnkorrektur gerade eine möglichst geeignete räumliche Orientierung aufweist und deshalb elektrisch anzusteuern ist.Information about the current path deposit with respect to the target receiving or calculating control device determines in which roll position of the projectile the transverse pulse is triggered, or which of several cross-thrust drive devices arranged and still available distributed around the circumference of the projectile for the necessary path correction has the most suitable spatial orientation and is therefore to be controlled electrically.

Kinematisch vergleichbare aber auf Steuerdüsen-Rückstosswirkung basierende Bahnkorrektureinrichtungen sind aus der DE 27 14 688 C2 bekannt.Kinematically comparable path correction devices based on control jet recoil action are known from DE 27 14 688 C2.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Projektil der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der Herstellungsaufwand im Vergleich zum gattungsgemässen Projektil der eingangs genannten Art erheblich reduziert ist.The invention has for its object to provide a projectile of the type mentioned, in which the manufacturing cost is significantly reduced compared to the generic projectile of the type mentioned.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemässen Projektils sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.This object is achieved according to the invention by the features of the characterizing part of claim 1. Preferred developments of the projectile according to the invention are characterized in the subclaims.

Die mit der Erfingung erzielten Vorteile bestehen darin, dass es nicht erforderlich ist, für jede Querschub-Antriebseinrichtung einen eigenen Deckel herzustellen und die diversen Deckel jeweils in eigenen Arbeitsgängen am Projektil zu montieren. Es ergibt sich also nicht nur eine Reduktion des Herstellungsaufwandes sondern auch eine Reduktion des Montageaufwandes, d.h. ein produktions- bzw. fertigungsfreundliches System für die Integration der Deckel für die Querschub-Antriebseinrichtungen des bahnkorrigierbaren Projektils. Bei dem erfindungsgemässen Projektil kann es sich z.B. um ein aerodynamisch stabilisiertes oder um ein spinstabilisiertes Projektil handeln. Eine Spinstabilisierung wird für die Bahnkorrektur mit Impulsladungen nicht zwingend vorausgesetzt. Zur Nutzung der diskret am Umfang des Projektils verteilten Impulsladungen für eine räumliche Bahnkorrektur ist lediglich eine von Null verschiedene Rolldrehrate erforderlich. Die erforderliche Rolldrehrate ist abhängig von der realisierbaren Impulswirkzeit. Wenn die Impulsladungen extrem kleine Wirkzeiten im µs-Bereich aufweisen, ist eine Spinstabilisierung möglich. Wie bereits erwähnt worden ist, kann das Projektil jedoch auch aerodynamisch stabilisiert sein und eine deutlich geringere Rolldrehrahte aufweisen als ein spinstabilisiertes Projektil. Dabei ist es möglich, pro Impulsladungs-Ring, d.h. pro Reihe von Impulsladungen, die voneinander beabstandet entlang des Umfanges des Projektiles vorgesehen sind, jeweils ein eigenes Hüllelement vorzusehen. Es ist jedoch auch möglich, ein Hüllelement für mehrere Impulsladungs-Ringe, d.h. Reihen von entlang des Umfangs des Projektils gleichmässig verteilten Querschub-Antriebseinrichtungen vorzusehen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die einzelnen Impulsladungen an die Form des das Projektil umschliessenden Hüllelementes angepasst sein können, wodurch eine Vergrösserung des Impulsladungsvolumens und demzufolge eine Verstärkung der Impulswirkung erzielbar ist.The advantages achieved with the invention are that it is not necessary to produce a separate cover for each transverse thrust drive device and to mount the various covers on the projectile in separate operations. This results not only in a reduction in the manufacturing outlay but also in a reduction in the assembly outlay, ie a production- or production-friendly system for the integration of the covers for the transverse thrust drive devices of the web-correctable projectile. The projectile according to the invention can be, for example, an aerodynamically stabilized or a spin-stabilized projectile. Spin stabilization is not mandatory for orbit correction with impulse charges. To use the impulse charges discretely distributed around the circumference of the projectile for a spatial orbit correction, only a non-zero roll rate is required. The required roll rotation rate depends on the realizable impulse effective time. If the impulse charges have extremely short action times in the µs range, spin stabilization is possible. As has already been mentioned, however, the projectile can also be aerodynamically stabilized and have a much smaller roll rotation wire than a spin-stabilized projectile. It is possible to provide a separate envelope element for each pulse charge ring, ie for each row of pulse charges that are provided spaced apart along the circumference of the projectile. However, it is also possible to provide an enveloping element for a plurality of impulse charge rings, ie rows of transverse thrust drive devices distributed uniformly along the circumference of the projectile. Another advantage is that the individual pulse charges adhere to the shape of the envelope element surrounding the projectile can be adapted, whereby an increase in the pulse charge volume and consequently an increase in the pulse effect can be achieved.

Bevor das Hüllelement am Projektil angeordnet wird, wird es mit den die entsprechenden Deckel festlegenden Sollbruchlinien ausgebildet. Die Sollbruchlinien zur Festlegung der einzelnen Deckel können beispielsweise an einem ebenen, flachen Band ausgebildet werden, wonach die eigentliche Formgebung des Hüllelementes als geschlossene ringförmige Hülse, als offene ringförmige Hülse oder als zweiteilige oder mehrteilige Hülse erfolgt. Hierbei ist selbstverständlich der Einfluss der Formgebung, d.h. der Umformung des flachen ebenen Bandes zum ringförmigen Hüllelement auf die Wirtsamkeit der vorhergefertigten Sollbruchlinien zu berücksichtigen. In einem flachen ebenen Band ist die Ausbildung der Sollbruchlinien relativ einfach realisierbar. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Sollbruchlinien in das vorgeformte Hüllelement, z.B. durch Erodieren, einzuarbeiten.Before the envelope element is arranged on the projectile, it is formed with the predetermined breaking lines that define the corresponding cover. The predetermined breaking lines for fixing the individual covers can be formed, for example, on a flat, flat band, after which the actual shaping of the enveloping element takes place as a closed annular sleeve, as an open annular sleeve or as a two-part or multi-part sleeve. Of course, the influence of the shape, i.e. the transformation of the flat, flat band into an annular wrapping element to take into account the economy of the pre-determined breaking lines. The formation of the predetermined breaking lines is relatively easy to implement in a flat, flat band. Of course, it is also possible to insert the predetermined breaking lines into the preformed envelope element, e.g. by eroding, to incorporate.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles des erfindungsgemässen bahnkorrigierbaren Projektiles. Es zeigt:

Fig. 1: ein halbseitig längsgeschnitten gezeichnetes Projektil,
Fig. 2: einen Schnitt entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1,
Fig. 3: eine halbseitig aufgeschnittene Seitenansicht des das Projektil umschliessenden Hüllelementes, das als geschlossene ringförmige Hülse ausgebildet ist, und
Fig. 4: eine Ansicht des Hüllelementes gemäss Fig. 3 in Blickrichtung des Pfeiles IV von unten.

Further details, features and advantages result from the following description of an exemplary embodiment of the web-correctable projectile shown in the drawing. It shows:

Fig. 1: a projectile drawn longitudinally on one side,
Fig. 2: 2 shows a section along the section line II-II in FIG. 1,
Fig. 3: a side view cut open on one side of the one surrounding the projectile Envelope element, which is designed as a closed annular sleeve, and
Fig. 4: 3 in the direction of arrow IV from below.

Figur 1 zeigt ein bahnkorrigierbares Projektil 10 mit Querschub-Antriebseinrichtungen 12, die - wie aus Figur 2 deutlich ersichtlich ist - entlang des Umfanges des Projektiles 10 voneinander beabstandet gleichmässig verteilt vorgesehen sind. Jede Querschub-Antriebseinrichtung 12 weist eine Impulsladung 14 und einen Deckel 16 auf. Die Deckel 16 sind an einem das Projektil 10 umschliessenden Hüllelement 18 ausgebildet, wobei jeder Deckel 16 durch eine im Hüllelement 18 ausgebildete Sollbruchlinie 20 begrenzt und bestimmt, d.h. festgelegt ist.FIG. 1 shows a path-correctable projectile 10 with transverse thrust drive devices 12, which - as can be clearly seen in FIG. 2 - are evenly spaced apart along the circumference of the projectile 10. Each transverse thrust drive device 12 has a pulse charge 14 and a cover 16. The covers 16 are formed on an envelope element 18 surrounding the projectile 10, each cover 16 being delimited and determined by a predetermined breaking line 20 formed in the envelope element 18, i.e. is set.

Jede einzelne Impulsladung 14 ist in einem zugehörigen, im Projektil 10 ausgebildeten Aufnahmeraum 22 vorgesehen. In dem in den Figuren gezeichneten Ausführungsbeispiel des Projektiles 10 sind die einzelnen Aufnahmeräume 22 für jeweils eine zugehörige Impulsladung 14 zur zentralen Längsachse 24 des Projektils hin kegelstumpfförmig verjüngt ausgebildet. Jede Impulsladung 14 ist mit einem Detonator 26 versehen, der mit einem elektrischen Zündkabel 28 verbunden ist.Each individual pulse charge 14 is provided in an associated receiving space 22 formed in the projectile 10. In the exemplary embodiment of the projectile 10 shown in the figures, the individual receiving spaces 22 for each associated pulse charge 14 are tapered in the shape of a truncated cone towards the central longitudinal axis 24 of the projectile. Each pulse charge 14 is provided with a detonator 26 which is connected to an electrical ignition cable 28.

Wie aus den Figuren 2, 3 und 4 zu erkennen ist, ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel des Projektils 10 das Hüllelement 18 als in sich geschlossene, ringförmige Hülse ausgebildet. Es wäre jedoch auch möglich, dass das Hüllelement 18 als offene ringförmige Hülse ausgebildet ist. Desgleichen ist es möglich, das Hüllelement durch zwei Hülsenhälften oder durch mehr als zwei Hülsenteile zu bilden. Aus den Figuren 1,2 und 3 ist ersichtlich, dass die die einzelnen Deckel 16 begrenzenden und festlegenden Sollbruchlinien 20 an der Innenfläche 30 des Hüllelementes 18 ausgebildet sind. Auf diese Weise ergibt sich der Vorteil, dass keine Nachbearbeitung erforderlich ist, um die aerodynamischen Eigenschaften des Projektils 10 durch die Sollbruchlinien 20 nicht zu beeinträchtigen. Aus den Figuren 1 und 2 ist zu erkennen, dass die einen entsprechenden Deckel 16 festlegende Sollbruchlinie 20 einen Verlauf aufweist, der an den Verlauf der Aussenrandkante 32 des Aufnahmeraumes 22 für die entsprechende Impulsladung 14 angepasst ist. Wenn die einzelnen Aufnahmeräume 22 also kegelstumpfförmig verjüngt ausgebildet sind, sind die Sollbruchlinien 20 entsprechend den Aussenrandkanten 32 der Aufnahmeräume 22 kreisförmig ausgebildet, wie aus Figur 3 ersichtlich ist.As can be seen from Figures 2, 3 and 4, in the illustrated embodiment of the projectile 10, the enveloping element 18 is designed as a self-contained, annular sleeve. However, it would also be possible for the enveloping element 18 to be designed as an open annular sleeve. Likewise, it is possible to use two enveloping elements Form halves of the sleeve or by more than two sleeve parts. It can be seen from FIGS. 1, 2 and 3 that the predetermined breaking lines 20 delimiting and defining the individual covers 16 are formed on the inner surface 30 of the enveloping element 18. In this way, there is the advantage that no reworking is necessary in order not to impair the aerodynamic properties of the projectile 10 by the predetermined breaking lines 20. It can be seen from FIGS. 1 and 2 that the predetermined breaking line 20 which defines a corresponding cover 16 has a profile which is adapted to the profile of the outer edge 32 of the receiving space 22 for the corresponding pulse charge 14. If the individual receiving spaces 22 are thus tapered in the shape of a truncated cone, the predetermined breaking lines 20 are circular in accordance with the outer edge edges 32 of the receiving spaces 22, as can be seen from FIG. 3.

Das Hüllelement 18 ist vorzugsweise in einer um das Projektil 10 umlaufenden Ausnehmung 34 angeordnet, wobei die Querschnittskontur des Hüllelementes 18 derart dimensioniert ist, dass sich aus aerodynamischen Gründen eine quasi stufen- bzw. absatzlose Aussenkontur des Projektils 10 ergibt. Zur Befestigung des Hüllelementes 18 am Projektil 10 bzw. in der Ausnehmung 34 des Projektils 10 dienen Befestigungselemente 36, bei denen es sich zum Beispiel um Senkkopfschrauben handelt. Mit Hilfe der Befestigungselemente 36 wird insbesondere ein offen ringförmiges Hüllelement 18 oder ein durch wenigstens zwei Hülsenteile bzw. -hälften gebildetes Hüllelement 18 am Projektil 10 gegen axiale Verschiebung bzw. gegen Verschiebung in Umfangsrichtung des Projektils 10 gesichert. Insbesondere zur Sicherung des Hüllelementes 18 gegen Verschiebung in Umfangsrichtung ist es zweckmässig, wenn das Hüllelement 18 - wie insbesondere aus Figur 3 deutlich ersichtlich ist - am Randabschnitt 38 mit voneinander beabstandeten Aussparungen 40 und das Projektil mit einem umlaufenden Absatz 42 ausgebildet ist, der eine der Wanddicke des Hüllelementes 18 entsprechende Höhe und den Aussparungen 40 am Randabschnitt 38 des Hüllelementes 18 entsprechende Rastorgane 44 aufweist. Durch eine solche Verrastung ergibt sich ausserdem eine mechanische Entlastung der Befestigungselemente 36. Mit der Bezugsziffer 46 sind in Figur 3 Durchgangslöcher bezeichnet, die aussenseitig eine Einsenkung 48 aufweisen. Durch die Durchgangslöcher 46 werden die Befestigungselemente 36 in entsprechende Gewindelöcher 50 (siehe Fig. 1) im Projektil 10 eingeschraubt. Die Einsenkungen 48 dienen zur Aufnahme der Senkköpfe der als Senkkopfschrauben ausgebildeten Befestigungselemente 36.The enveloping element 18 is preferably arranged in a recess 34 which runs around the projectile 10, the cross-sectional contour of the enveloping element 18 being dimensioned such that, for aerodynamic reasons, there is a virtually stepless or offset outer contour of the projectile 10. Fastening elements 36, which are, for example, countersunk screws, are used to fasten the enveloping element 18 to the projectile 10 or in the recess 34 of the projectile 10. With the aid of the fastening elements 36, in particular an open ring-shaped envelope element 18 or an envelope element 18 formed by at least two sleeve parts or halves on the projectile 10 is secured against axial displacement or against displacement in the circumferential direction of the projectile 10. In particular to secure the envelope element 18 against displacement in the circumferential direction, it is expedient to if the enveloping element 18 - as can be seen particularly clearly from FIG. 3 - is formed on the edge section 38 with spaced-apart recesses 40 and the projectile is provided with a circumferential shoulder 42 which has a height corresponding to the wall thickness of the enveloping element 18 and the recesses 40 on the edge portion 38 of the Envelope element 18 has corresponding locking members 44. Such a latching also results in a mechanical relief of the fastening elements 36. The reference number 46 in FIG. 3 denotes through holes which have a depression 48 on the outside. The fastening elements 36 are screwed into corresponding threaded holes 50 (see FIG. 1) in the projectile 10 through the through holes 46. The depressions 48 serve to receive the countersunk heads of the fastening elements 36 designed as countersunk screws.

Claims

Track-correctable projectile with transverse thrust drive devices (12) distributed along its circumference, each drive device (12) having a pulse charge (14) in a receiving space (22) under a cover (16) which can be ejected radially with respect to the longitudinal axis of the projectile (24) ,
characterized by
that the covers (16) are formed in an envelope element (18) surrounding the projectile (10), each cover (16) being delimited and determined by a predetermined breaking line (20) formed in the cover element (18).

Projectile according to claim 1,
characterized,
that the envelope element (18) is designed as a closed annular sleeve.

Projectile according to claim 1,
characterized,
that the envelope element (18) is designed as an open annular sleeve.

Projectile according to claim 1,
characterized,
that the sleeve element (18) is formed by two sleeve halves or a number of sleeve parts.

Projectile according to one of the preceding claims,
characterized,
that the predetermined breaking line (20) defining a corresponding cover (16) is formed on the inner surface (30) of the enveloping element (18) facing the projectile (10).

Projectile according to one of the preceding claims,
characterized,
that the predetermined breaking line (20) defining a corresponding cover (16) has a course corresponding to the course of the outer edge (32) of the receiving space (22) for the associated pulse charge (14).

Projectile according to one of the preceding claims,
characterized,
that the envelope element (18) is fixed against axial displacement or against displacement in the circumferential direction on the projectile (10).

Projectile according to claim 7,
characterized,
that the envelope element (18) is fixed to the projectile (10) by means of fastening elements (36).

Projectile according to claim 7 or 8,
characterized by
that the envelope element (18) is formed on one of its two axially opposite edge sections (38) with spaced-apart recesses (40) and the projectile with a circumferential shoulder which has a height corresponding to the wall thickness of the envelope element (18) and the recesses (40) has corresponding locking elements 44 on the enveloping element (18).

Projectile according to one of the preceding claims,
characterized,
that the projectile (10) has a circumferential recess (34) for the aerodynamic stepless or step-free reception of the enveloping element (18).