EP0485897B1 - Bahnkorrigierbares Projektil - Google Patents
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- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B10/00—Means for influencing, e.g. improving, the aerodynamic properties of projectiles or missiles; Arrangements on projectiles or missiles for stabilising, steering, range-reducing, range-increasing or fall-retarding
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- F41G7/20—Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
- F41G7/30—Command link guidance systems
- F41G7/301—Details
- F41G7/305—Details for spin-stabilized missiles
Definitions
- the invention relates to a projectile according to the preamble of claim 1.
- 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.
- 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.
- 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 of the circumference of the projectile distributed and still available transverse thrust drive devices for the required path correction has the most suitable spatial orientation and is therefore to be controlled electrically.
- a manufacturing method for a pre-fragmented projectile shell of an explosive ammunition is known from EP-A 0 365 886.
- the pre-fragmentation takes place through predetermined breaking points in the shell. As a result, there is a defined formation of fragments when the projectile detonates.
- the invention has for its object to provide a projectile of the type mentioned, in which the manufacturing effort is significantly reduced compared to the generic projectile of the type mentioned.
- 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 not only results 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.
- the impulse charges have extremely short action times in the ⁇ s range.
- the projectile can also be aerodynamically stabilized and have a significantly lower roll rotation wire than a spin-stabilized projectile.
- Another advantage is that the individual pulse charges adhere to the shape of the enveloping element surrounding the projectile know to be adapted, whereby an increase in the pulse charge volume and consequently an increase in the pulse effect can be achieved.
- 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.
- the formation of the predetermined breaking lines is relatively easy to implement in a flat, flat band.
- FIG. 1 shows a projectile 10 which can be corrected for the path, with transverse thrust drive devices 12 which, as can clearly be seen in FIG.
- 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.
- Each individual pulse charge 14 is provided in an associated receiving space 22 formed in the projectile 10.
- the individual receiving spaces 22 are each tapered in the shape of a truncated cone towards the central longitudinal axis 24 of the projectile for an associated pulse charge 14.
- Each pulse charge 14 is provided with a detonator 26 which is connected to an electrical ignition cable 28.
- the enveloping element 18 is designed as a closed, 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 fixing 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.
- the predetermined breaking line 20, which defines a corresponding cover 16 has a course which is adapted to the course 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.
- 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 in such a way that, for aerodynamic reasons, the outer contour of the projectile 10 is quasi stepless or offset.
- 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.
- the enveloping element 18 - is formed on the edge section 38 with spaced-apart recesses 40 and the projectile 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 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.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Projektil gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.
- Ein 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.
- 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.
- Eine Information 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 Projektils verteilt angeordneten und noch verfügbaren Querschub-Antriebseinrichtungen für die erforderliche Bahnkorrektur gerade eine möglichst geeignete räumliche Orientierung aufweist und deshalb elektrisch anzusteuern ist.
- Kinematisch vergleichbare aber auf Steuerdüsen-Rückstoßwirkung basierende Bahnkorrektureinrichtungen sind aus der DE 27 14 688 C2 bekannt.
- Aus der WO-A 83/03894 ist ein bahnkorrigierbares Projektil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit am Umfang verteilten Querschub-Antriebseinrichtungen bekannt. Diese Antriebseinrichtungen liegen an einer Projektil-Hülle an. Die Zerlegung der Projektil-Hülle bei Zündung einer Querschub-Antriebseinrichtung erfolgt ohne konstruktive Hilfsmaßnahmen in Bezug auf die Projektil-Hülle. Nachteilig ist daher, daß der Impuls der Antriebseinrichtung durch die erforderliche Umformarbeit an der Projektil-Hülle stark gedämpft ist. Weiterhin ist der Antriebsimpuls nicht ohne weiteres reproduzierbar, da durch unterschiedliche Festigkeitsstrukturen der Projektil-Hülle in Bezug auf die Antriebseinrichtung ein verschieden großer Arbeitsaufwand bezüglich der partiell umzuformenden bzw. aufzureißenden Projektil-Hülle erforderlich ist.
- Ein Herstellungsverfahren für eine vorfragmentierte Geschoßhülle einer Sprengmunition ist aus der EP-A 0 365 886 bekannt. Die Vorfragmentierung erfolgt durch Sollbruchstellen in der Geschoßhülle. Dadurch liegt bei Detonation des Geschosses eine definierte Splitterbildung vor.
- Aus der nicht vorveröffentlichten EP-A 0 418 636 ist es bekannt, bei einem bahnkorrigierbaren Projektil jede Querschub-Antriebseinrichtung mit einem separat anzufertigenden und zu montierenden Deckel zu verschließen. Die Deckel sind aufgrund ihrer kombiniert sphärischen und geradlinigen Außenkontur nur unter einem entsprechend hohen Kostenaufwand herzustellen und in Bezug auf die Außenkontur des Projektils zu montieren.
- 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.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Projektils sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
- 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 kennen, wodurch eine Vergrösserung des Impulsladungsvolumens und demzufolge eine Verstärkung der Impulswirkung erzielbar ist.
- 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 Wirksamkeit 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
Claims (10)
- Bahnkorrigierbares Projektil mit entlang seines Umfanges verteilen Querschub-Antriebseinrichtungen (12), wobei sämtliche Antriebseinrichtungen (12) unter einem, das Projektil (10) umschließenden Hüllelement (18) angeordnet sind und
jede Antriebseinrichtung (12) in einem Aufnahmeraum (22) eine Impulsladung (14) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Antriebseinrichtung (12) ein, in Bezug auf die Projektil-Längsachse (24), radial ausstoßbarer Deckel (16) zugeordnet ist und
die Deckel (16) im Hüllelement (18) ausgebildet sind,
wobei jeder Deckel (16) durch eine im Hüllelement (18) ausgebildete Sollbruchlinie (20) begrenzt und bestimmt ist. - Projektil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Hüllelement (18) als geschlossene ringförmige Hülse ausgebildet ist. - Projektil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Hüllelement (18) als offene ringförmige Hülse ausgebildet ist. - Projektil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Hüllelement (18) durch zwei Hülsenhälften bzw. einer Anzahl Hülsenteile gebildet ist. - Projektil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die einen entsprechenden Deckel (16) festlegende Sollbruchlinie (20) an der dem Projektil (10) zugewandten Innenfläche (30) des Hüllelementes (18) ausgebildet ist. - Projektil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die einen entsprechenden Deckel (16) festlegende Sollbruchlinie (20) einen an den Verlauf der Aussenrandkante (32) des Aufnahmeraumes (22) für die zugehörige Impulsladung (14) entsprechenden Verlauf aufweist. - Projektil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Hüllelement (18) gegen axiale Verschiebung bzw. gegen Verschiebung in Umfangsrichtung am Projektil (10) festgelegt ist. - Projektil nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Hüllelement (18) mittels Befestigungselementen (36) am Projektil (10) festgelegt ist. - Projektil nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Hüllelement (18) an einem seiner beiden axial gegenüberliegenden Randabschnitte (38) mit voneinander beabstandeten Aussparungen (40) und das Projektil mit einem umlaufenden Absatz ausgebildet ist, der eine der Wanddicke des Hüllelementes (18) entsprechende Höhe und den Aussparungen (40) am Hüllelement (18) entsprechende Rastorgane 44 aufweist. - Projektil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Projektil (10) eine umlaufende Ausnehmung (34) zur aerodynamischen stufen- bzw. absatzlosen Aufnahme des Hüllelementes (18) aufweist.
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