EP0790476A2 - Raketenangetriebene Abstandswaffe - Google Patents

Raketenangetriebene Abstandswaffe Download PDF

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EP0790476A2
EP0790476A2 EP97101942A EP97101942A EP0790476A2 EP 0790476 A2 EP0790476 A2 EP 0790476A2 EP 97101942 A EP97101942 A EP 97101942A EP 97101942 A EP97101942 A EP 97101942A EP 0790476 A2 EP0790476 A2 EP 0790476A2
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EP
European Patent Office
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propellant charge
percent
warhead
ranged weapon
torpedo
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Rainer Schöffl
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Dynamit Nobel AG
Dynamit Nobel GmbH Explosivstoff und Systemtechnik
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Dynamit Nobel AG
Dynamit Nobel GmbH Explosivstoff und Systemtechnik
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    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/20—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of high-explosive type
    • F42B12/201—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of high-explosive type characterised by target class
    • F42B12/204—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of high-explosive type characterised by target class for attacking structures, e.g. specific buildings or fortifications, ships or vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F42B12/02—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/20—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of high-explosive type
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F42B19/00—Marine torpedoes, e.g. launched by surface vessels or submarines; Sea mines having self-propulsion means
    • F42B19/12—Propulsion specially adapted for torpedoes
    • F42B19/26—Propulsion specially adapted for torpedoes by jet propulsion

Definitions

  • the invention relates to a rocket-propelled ranged weapon.
  • bunkers or other targets can be effectively combated with rockets or missiles
  • maritime targets can also be effectively combatted with torpedoes or attacking missiles with appropriate defense missiles.
  • such ranged weapons In order to cover the route from a launch site to the target, such ranged weapons have a rocket motor arranged in a carrier housing and fed by a propellant charge. To combat the target, a warhead is arranged in the carrier housing and is fired when the target is reached. With such a construction defines the one present in the propellant charge Fuel the maximum range of the ranged weapon and the warhead the effect achievable at the target.
  • Ranged weapons When using ranged weapons, the situation often arises that the target is at a distance from the launch site that is different from the maximum range. When fighting moving targets, there is also the situation that the distance to the launch site changes. Ranged weapons can therefore often not reach their destination due to a lack of fuel, or still have a significant amount of fuel when they reach their destination.
  • the invention has for its object to provide a ranged weapon with improved effectiveness.
  • the propellant charge provided for driving the ranged weapon can be detonated using an ignition device.
  • the energy present in the propellant charge is made available to combat the target and it is possible to enlarge the propellant charge to the extent that the warhead is reduced, thereby increasing the range of the ranged weapon.
  • the effectiveness of the ranged weapon is increased when it is used below the maximum range of the ranged weapon, since the residual energy of the propellant charge that is still present when it arrives at the target can be ignited to achieve an effect.
  • the rifle is designed as a torpedo, only the propellant charge is provided in the carrier housing to achieve an effect on the target.
  • a separate warhead is dispensed with in this embodiment.
  • the pressure wave effect required to combat the target is caused by ignition of the propellant charge by means of an ignition device, the strength of the pressure wave effect (blast effect) depending on the amount of solid propellant fuel which is still present when the target is reached.
  • the ranged weapon is designed as a torpedo or as a missile to combat armored targets
  • a separate warhead can be provided in addition to the propellant charge for the drive.
  • the effect of the torpedo or missile, which is achieved by firing the warhead, is increased in that the remainder of the propellant charge is fired at the same time as the warhead when it reaches the target.
  • the range weapon shown as a torpedo 10 shown in FIG. 1 is driven by a rocket motor 16 arranged in the carrier housing 14.
  • the rocket motor 16 has a rocket nozzle 18 which is connected to a combustion chamber 22 via a gas guide tube 20.
  • compressed gases are generated by burning off a propellant charge 24, which drive the torpedo 10 by flowing out of the rocket nozzle 18.
  • an acoustic target seeker head 28 is provided on its bow 26, which detects the target to be combated and controls the torpedo 10 via guide fins 30 and rudders 32 arranged at the rear 12 of the torpedo 10.
  • the control rudders 32 are driven by servomotors 34.
  • a gyrocompass which keeps the torpedo 10 on the launch course or an inertial navigation system can also be provided.
  • the propellant charge has the following recipe: Hexogen 20 to 40 percent by weight Ammonium perchlorate 30 to 40 percent by weight binder 10 to 20 percent by weight aluminum 10 to 25 percent by weight Burn moderators 4 to 10 percent by weight.
  • hexogen instead of hexogen, other explosives, in particular octogen or NTO (nitrotriazolone) or mixtures of the substances mentioned can also be used.
  • HTPB hydroxyl-terminated polybutadiene in particular is provided as the binder.
  • the propellant charge 24 is pressed or cast into an essentially cylindrical shaped body.
  • the ignition mixture generates an ignition flame which ignites the propellant charge 24 without causing it to explode. While the torpedo 10 is traveling, the propellant charge 24 burns off as a forehead burner, the compressed gases generated in the combustion chamber 22 flowing out of the rocket nozzle 18.
  • an ignition device 40 is provided on the propellant charge base 38 of the propellant charge 24 facing the bow 26.
  • the ignition device contains a detonator with which the propellant charge can be triggered.
  • An amplifier charge is preferably also provided in the ignition device.
  • a safety device is also installed in the ignition device 40.
  • the ranged weapon shown in FIG. 2 according to a second embodiment is designed as a torpedo 110, which differs from the torpedo 10 according to the first embodiment only in the design of the rocket motor 116 and by one in addition to the rocket motor 116 provided warhead 150 differs.
  • Parts of the torpedo 110 according to the second embodiment, which correspond to parts of the torpedo 10 according to the first embodiment, are therefore provided with reference numerals which are increased by 100 compared to the first embodiment, reference being made to the description of the first embodiment for the description of these parts .
  • the warhead 150 provided in the torpedo 110 consists of an explosive which is accommodated in a container and is arranged in the carrier housing 114 at the end of the rocket motor 116 facing the bow 126.
  • the warhead 150 can be fired by means of a trigger device 152 which is arranged on the warhead 150.
  • the ignition times of the trigger device 152 and of the ignition device 140 separate from the trigger device 152 are coordinated with one another in such a time that the torpedo 110 achieves a maximum effect.
  • propellant 124 and warhead 150 are fired simultaneously.
  • the advantages of the invention are particularly evident from the example of the described torpedo 110.
  • the propellant charge 124 contains approximately 11 kg of the solid fuel described above.
  • the warhead 150 for the blast contains about 15 kg of explosives.
  • the propellant charge 124 still contains a residual amount of approximately 5.5 kg of solid fuel. According to the invention, this residual amount can be detonated be so that the total explosive mass of the torpedo is 20.5 kg and the pressure wave effect is significantly improved.
  • the entire propellant charge 124 is used up and only the warhead 150 is effective in the target.
  • the rifle is designed as a torpedo 10 according to FIG. 1, 26 kg of solid fuel are provided as propellant charge 24 in the carrier housing 14.
  • a torpedo 10 with such a propellant charge 24 reaches its destination after a drive time of 120 seconds corresponding to approximately 4 kilometers, 4 kg of solid fuel remain to produce a pressure wave effect.
  • a torpedo 10 thus has a double range compared to the torpedo 110 with the same pressure wave effect at short distances, but with a then reduced pressure wave effect.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine raketenangetriebene Abstandswaffe mit einem Trägergehäuse (14), und einer in dem Trägergehäuse (14) angeordneten Treibladung (24), die zusammen mit einem Boden (25) und einer Düse (18), einen Raketenmotor (16) bildet. Um eine Abstandswaffe mit verbesserter Wirkung zur Verfügung zu stellen, ist gemäß der Erfindung eine Zündvorrichtung (40) vorgesehen, mit der die Treibladung (24) zur Explosion gebracht werden kann. Verwendung der Treibladung einer Rakete als Explosivladung. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine raketenangetriebene Abstandswaffe.
  • Es sind verschiedene Abstandswaffen bekannt, mit denen entfernt liegende Ziele bekämpft oder feindliche Flugkörper abgewehrt werden können. So lassen sich zum Beispiel Bunker oder andere Ziele mit Raketen oder Flugkörpern und Seeziele zusätzlich mit Torpedos oder angreifende Flugkörper mit entsprechenden Abwehrflugkörpern wirkungsvoll bekämpfen.
  • Um den Weg von einem Abschußort zum Ziel zurückzulegen, weisen solche Abstandswaffen einen in einem Trägergehäuse angeordneten und von einer Treibladung gespeisten Raketenmotor auf. Zur Bekämpfung des Ziels ist in dem Trägergehäuse ein Gefechtskopf angeordnet, der bei Erreichen des Ziels gezündet wird. Bei einer solchen Konstruktion definiert der in der Treibladung vorhandene Treibstoff die maximale Reichweite der Abstandswaffe und der Gefechtskopf die am Ziel erreichbare Wirkung.
  • Beim Einsatz von Abstandswaffen tritt häufig die Situation auf, daß sich das Ziel in einer von der maximalen Reichweite verschiedenen Entfernung zum Abschußort befindet. Bei der Bekämpfung beweglicher Ziele tritt zudem die Situation auf, daß sich die Entfernung zum Abschußort verändert. Abstandswaffen können daher häufig wegen Treibstoffmangel ihr Ziel nicht erreichen oder weisen bei Erreichen des Zielorts noch eine erhebliche Treibstoffmenge auf.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abstandswaffe mit verbesserter Wirkung zur Verfügung zu stellen.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
  • Gemäß der Erfindung kann die zum Antrieb der Abstandswaffe vorgesehene Treibladung mit einer Zündvorrichtung zur Explosion gebracht werden. Dadurch wird die in der Treibladung vorhandene Energie zur Bekämpfung des Ziels zur Verfügung gestellt und es ist möglich, die Treibladung in dem Maße zu vergrößern, in dem der Gefechtskopf verkleinert wird, wodurch die Reichweite der Abstandswaffe vergrößert wird. Auf der anderen Seite wird auch die Wirkung der Abstandswaffe bei einem Einsatz unterhalb der maximalen Reichweite der Abstandswaffe erhöht, da die beim Eintreffen am Ziel noch vorhandene Restenergie der Treibladung zur Erzielung einer Wirkung zündbar ist.
  • Wenn die Abstandswaffe als Torpedo ausgebildet ist, ist in dem Trägergehäuse zur Erzielung einer Wirkung am Ziel ausschließlich die Treibladung vorgesehen. Auf einen separaten Gefechtskopf wird bei dieser Ausführungsform verzichtet. Die zur Bekämpfung des Ziels erforderliche Druckwellenwirkung wird durch Zündung der Treibladung mittels einer Zündvorrichtung hervorgerufen, wobei die Stärke der Druckwellenwirkung (Blast-Wirkung) von der Menge des Festtreibstoffes der Treibladung abhängt, der bei Erreichen des Ziels noch vorhanden ist.
  • Wenn die Abstandswaffe als Torpedo oder als Flugkörper zur Bekämpfung gepanzerter Ziele ausgebildet ist, kann neben der Treibladung für den Antrieb ein separater Gefechtskopf vorgesehen sein. Die Wirkung des Torpedos oder Flugkörpers, die durch Zündung des Gefechtskopfs erzielt wird, wird dadurch erhöht, daß der Rest der Treibladung bei Erreichen des Ziels im wesentlichen zeitgleich mit dem Gefechtskopf gezündet wird.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Zeichnung im Zusammenhang mit der Beschreibung.
  • Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Abstandswaffe gemäß einer ersten Ausführungsform, und
    Fig. 2
    eine Abstandswaffe gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • Die in Figur 1 gezeigte als Torpedo 10 ausgeführte Abstandswaffe wird von einem im Trägergehäuse 14 angeordneten Raketenmotor 16 angetrieben. Der Raketenmotor 16 weist eine Raketendüse 18 auf, die über ein Gasleitrohr 20 mit einem Brennraum 22 in Verbindung steht. Im Brennraum 22 werden durch Abbrand einer Treibladung 24 Druckgase erzeugt, die durch Ausströmen aus der Raketendüse 18 den Torpedo 10 antreiben.
  • Zur Lenkung des Torpedos ist an dessen Bug 26 ein akustischer Zielsuchkopf 28 vorgesehen, der das zu bekämpfende Ziel erfaßt und den Torpedo 10 über am Heck 12 des Torpedos 10 angeordnete Leitflossen 30 und Steuerruder 32 steuert. Die Steuerruder 32 werden dabei von Stellmotoren 34 angetrieben. Anstelle des Zielsuchkopfes 28 kann auch ein den Torpedo 10 auf Abschußkurs haltender Kreiselkompaß bzw. eine Trägheitsnavigationsanlage vorgesehen sein.
  • Die Treibladung 24, die im Innern des stromlinienförmigen und insbesondere im Zentralbereich im Querschnitt kreiszylindrischen Trägergehäuses 14 angeordnet ist, nimmt den überwiegenden Teil der zwischen Bug 26 und Heck 12 angeordneten zentralen Rumpfsektion 36 ein. Die Treibladung weist folgende Rezeptur auf:
    Hexogen 20 bis 40 Gewichtsprozent
    Ammoniumperchlorat 30 bis 40 Gewichtsprozent
    Binder 10 bis 20 Gewichtsprozent
    Aluminium 10 bis 25 Gewichtsprozent
    Abbrandmoderatoren 4 bis 10 Gewichtsprozent.
  • Anstelle von Hexogen können auch andere Sprengstoffe, insbesondere Oktogen oder NTO (Nitrotriazolon) oder Mischungen der genannten Stoffe verwendet werden. Als Binder ist insbesondere HTPB (hydroxylterminated Polybutadien) vorgesehen.
  • Die Treibladung 24 ist zu einem im wesentlichen zylindrischen Formkörper verpreßt oder vergossen. Am Boden 25 sind in einem Gehäuse 27, das sich zum Brennraum 22 hin öffnen kann, eine hier nicht näher dargestellte Anzündmischung mit Zündpille untergebracht, mit der die pyrotechnische Ladung 24 zum Antrieb des Torpedos 10 anzündbar ist. Die Anzündmischung erzeugt eine Zündflamme, die die Treibladung 24 anzündet, ohne sie zur Explosion zu bringen. Während der Fahrt des Torpedos 10 brennt die Treibladung 24 als Stirnbrenner ab, wobei die in dem Brennraum 22 erzeugten Druckgase aus der Raketendüse 18 ausströmen.
  • Um den Torpedo 10 im Ziel zur Explosion zu bringen, ist an dem dem Bug 26 zugewandten Treibladungsboden 38 der Treibladung 24 eine Zündvorrichtung 40 vorgesehen. Die Zündvorrichtung enthält einen Detonator, mit dem die Treibladung ansprengbar ist. Vorzugsweise ist in der Zündvorrichtung auch eine Verstärkerladung vorgesehen. Um ein unbeabsichtigtes Detonieren der Treibladung zu verhindern ist in der Zündvorrichtung 40 ferner eine Sicherungseinrichtung eingebaut.
  • Die in Figur 2 gezeigte Abstandswaffe gemäß einer zweiten Ausführungsform ist als Torpedo 110 ausgeführt, der sich von dem Torpedo 10 gemäß der ersten Ausführungsform lediglich in der Ausgestaltung des Raketenmotors 116 und durch einen zusätzlich zum Raketenmotor 116 vorgesehen Gefechtskopf 150 unterscheidet. Teile des Torpedos 110 gemäß der zweiten Ausführungsform, die Teilen des Torpedos 10 gemäß der ersten Ausführungsform entsprechen, sind daher mit Bezugszeichen versehen, die gegenüber der ersten Ausführungsform um 100 erhöht sind, wobei hinsichtlich der Beschreibung dieser Teile auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen wird.
  • Der bei dem Torpedo 110 vorgesehene Gefechtskopf 150 besteht aus einem Sprengstoff, der in einem Behälter aufgenommen und in dem Trägergehäuse 114 an dem dem Bug 126 zugewandten Ende des Raketenmotors 116 angeordnet ist. Der Gefechtskopf 150 kann mittels einer Auslösevorrichtung 152 gezündet werden, die an dem Gefechtskopf 150 angeordnet ist. Die Zündzeitpunkte der Auslösevorrichtung 152 und der von der Auslösevorrichtung 152 separaten Zündvorrichtung 140 sind derart zeitlich aufeinander abgestimmt, daß mit dem Torpedo 110 eine maximale Wirkung erzielbar ist. Vorzugsweise werden die Treibladung 124 und der Gefechtskopf 150 gleichzeitig gezündet.
  • Die Vorteile der Erfindung werden insbesondere am Beispiel des beschriebenen Torpedos 110 deutlich. Wenn der Torpedo 110 für eine Antriebszeit von 60 Sekunden entsprechend etwa 2 Kilometern Reichweite ausgelegt ist, enthält die Treibladung 124 ca. 11 kg des oben beschriebenen festen Treibstoffes. Der Gefechtskopf 150 für die Druckwellenwirkung enthält ca. 15 kg Sprengstoff. Erreicht der Torpedo 110 sein Ziel bereits nach 30 Sekunden, so enthält die Treibladung 124 noch eine Restmenge von ca. 5,5 kg festem Treibstoff. Gemäß der Erfindung kann diese Restmenge zur Detonation gebracht werden, so daß die gesamte Sprengstoffmasse des Torpedos 20,5 kg beträgt und die Druckwellenwirkung erheblich verbessert ist. Nach 60 Sekunden ist die gesamte Treibladung 124 aufgebraucht und es kommt im Ziel nur noch der Gefechtskopf 150 zur Wirkung.
  • Wenn dagegen die Abstandswaffe als Torpedo 10 nach Fig. 1 ausgebildet ist, sind in dem Trägergehäuse 14 26 kg fester Treibstoff als Treibladung 24 vorgesehen. Wenn ein Torpedo 10 mit einer solchen Treibladung 24 nach einer Antriebszeit von 120 Sekunden entsprechend ca. 4 Kilometern sein Ziel erreicht, bleiben noch 4 kg fester Treibstoff zur Erzeugung einer Druckwellenwirkung. In 1 Kilometer Entfernung entsprechend 30 Sekunden Antriebszeit verbleiben noch 20,5 kg fester Treibstoff, die zur Detonation gebracht werden können. Ein solcher Torpedo 10 hat also gegenüber dem Torpedo 110 bei gleicher Druckwellenwirkung bei geringen Entfernungen eine doppelte Reichweite, mit dann allerdings verringerter Druckwellenwirkung.

Claims (7)

  1. Raketenangetriebene Abstandswaffe mit einem Trägergehäuse (14;114) und einer in dem Trägergehäuse (14;114) angeordneten Treibladung (24;124), die zusammen mit einem Boden (25,125) und einer Düse (18,118) einen Raketenmotor (16;116) bildet,
    gekennzeichnet durch,
    eine Zündvorrichtung (40;140), mit der die Treibladung (24;124) zur Explosion gebracht werden kann.
  2. Abstandswaffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Trägergehäuse (114) ein im wesentlichen zeitgleich mit der Treibladung (124) zündbarer Gefechtskopf (150) angeordnet ist.
  3. Abstandswaffe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Trägergehäuse (114) zum Zünden des Gefechtskopfs (150) eine von der Zündvorrichtung (140) separate Auslösevorrichtung (152) angeordnet ist.
  4. Abstandswaffe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibladung (24;124) aus einem festen Treibstoff besteht und insbesondere als Stirnbrenner ausgebildet ist.
  5. Abstandswaffe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Treibstoff der Treibladung (24;124) folgende Bestandteile aufweist: Hexogen und/oder Oktogen und/oder NTO 20 bis 40 Gewichtsprozent Ammoniumperchlorat 30 bis 40 Gewichtsprozent Binder 10 bis 20 Gewichtsprozent Aluminium 10 bis 25 Gewichtsprozent Abbrandmoderatoren 4 bis 10 Gewichtsprozent.
  6. Abstandswaffe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gefechtskopf als Hohlladung ausgebildet ist.
  7. Abstandswaffe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägergehäuse ganz oder teilweise als Splittermantel ausgebildet ist.
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