EP0952422A1 - Simulator for muzzle loading gun - Google Patents
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- EP0952422A1 EP0952422A1 EP98810345A EP98810345A EP0952422A1 EP 0952422 A1 EP0952422 A1 EP 0952422A1 EP 98810345 A EP98810345 A EP 98810345A EP 98810345 A EP98810345 A EP 98810345A EP 0952422 A1 EP0952422 A1 EP 0952422A1
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- European Patent Office
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- grenade
- simulator
- shot
- launch tube
- tube
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
- F41A33/00—Adaptations for training; Gun simulators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B8/00—Practice or training ammunition
- F42B8/12—Projectiles or missiles
- F42B8/20—Mortar grenades
Definitions
- the present invention relates to a simulator for muzzle-loading guns and ammunition suitable therefor.
- Simulation systems for training the operation of military weapon systems offer various advantages and are therefore becoming increasingly interesting. Among other things significantly less to no security measures are necessary, while when practicing real, far-reaching weapon systems, in addition to the strict security measures for the practitioners, large areas, which depending on the situation can be difficult to find, have to be cordoned off to avoid personal injury and property damage. Finally, practicing on simulators is usually associated with lower costs and can therefore be carried out more intensively. Situations can also be practiced with simulators that in reality can only be practiced with great effort or not at all, e.g. the influence of the weather, shooting in the built-up area. In weapon systems with relatively expensive ammunition, such as. B. muzzle-loading barrel weapons, what u. a. Mine, grenade and rocket launcher count, a particular advantage is a reusable ammunition.
- Another proposal is to automatically extract the grenades.
- One possibility is to provide a very weak propellant charge, another is to provide a spring, pneumatic or hydraulic cylinders or the like.
- the first option is associated with noise development and the consumption of propellant charges, the other requires manual or motorized tensioning of the spring or the generation of pneumatic or hydraulic pressure. Motorized tensioning or pressure generation in turn requires a relatively strong energy source that can be practiced in a realistic manner Terrain is usually not available.
- all ejection techniques again require safety measures, since each grenade is thrown a few meters away.
- the mine thrower simulator 1 looks like a "real" mine thrower: the launch tube 3 is pivotably mounted on the base plate 2. The upper part of the launch tube 3 is movably attached to a support 5 via a sighting and adjusting unit 4. Since for the simulation the alignment of the launch tube 3 is measured by an electronic compass in the alignment measuring unit 6, the simulator in the area of the compass consists largely of antimagnetic material, in particular the base plate 2 and the launch tube 3, so as not to disturb the earth's magnetic field. As such a material, e.g. B. aluminum, an alloy thereof or brass.
- the launch tube 3 has at the lower end the drop opening 7, from which the grenade 8, after being pushed in by the practitioner at the top, falls out of the launch tube 3 at the bottom.
- the low drop height largely prevents damage to the grenade 8.
- padding, for. B. a mat can be designed to further reduce the risk of grenades 8.
- Alignment unit 6 already mentioned comprises an electronic magnetic compass for the direction (azimuth) and protractor (inclinometer) for determining the elevation and tilting of the connecting pipe 3.
- the alignment measurement unit is located together with a radio data transmission unit 9 and a GPS unit 10 for determining the position of the simulator on a support 11 which is attached to the launch tube 3.
- the evaluation unit 12 with a misalignment device and a battery 13 as a power supply for the mine detector simulator. All of these measuring and control modules 6, 9, 10, 12, 13 are interconnected by power supply, signal and data lines 21.
- the misalignment device e.g. B. in the manner of an eccentric gear, also represents the connection between the launch tube 3 and the bearing ball 14, which rests on the base plate 2.
- the misalignment device is activated by the evaluation unit 12 in order to change the alignment of the launch tube.
- the misalignment i. H. the effect of the shock of a real mine launcher when fired, simulated.
- Data determined by the launcher evaluation unit 12 are transmitted wirelessly by the transmission unit 15 when it is fired to an evaluation device 16 (FIG. 2).
- the evaluation device 16 is usually in the care of the training supervisor and serves on the one hand to monitor the correct operation of the mine thrower simulator and on the other hand carries out the calculation of the trajectory and the virtual point of impact of the shot.
- the device 16 can e.g. B. a portable computer ("laptop") provided with a corresponding receiving unit.
- Fig. 3 shows a detail of the mine thrower simulator 1 in an enlarged view.
- the launch tube 3 there is a grenade 8 sliding straight down.
- it carries an optical transmitter 17, via which the shot control contained in the grenade 8 can transmit data as light signals 18.
- the light signals 18 are detected by the optical receiver 19 and forwarded to the projector control 12 for evaluation. Since the transmitter 17 emits a light cone of a suitably selected opening angle, the intensity of the light signal detected by the receiver 19 increases with the approach of the grenade 8. This distance dependency the intensity is used to detect a grenade sliding down the tube 3 (in contrast to a grenade that was inserted into the tube end before firing but was still held).
- the disappearance of the light signal when the grenade 8 falls out of the drop opening 7 can serve as a trigger for the simulation of the launch, ie as an equivalent to the ignition of the propellant charge of a real grenade.
- baffles 20 which guide the grenade 8 out of the tube even when the launch tube 3 is oriented almost vertically.
- the guide plates 20 have a passage or a window for the light signal 18.
- the Fig. 4 and 5 show an enlarged grenade 8. It essentially consists of the body 31, the detonator 32 and the tail unit 33 with additional charge plates 34.
- the detonator 32 is screwed into the body 31, as in a real grenade.
- the firing control 35 (FIG. 7) arranged in the body 31 can recognize which type of igniter is present (impact, delay, time detonator, etc.) via a marking on the detonator end which is screwed into the body 31.
- the usual types of ammunition and applications can thus be represented with one and the same type of grenade, and, if appropriate, unauthorized combinations are also recognized by the shot control 35 or in the evaluation device 16, eg. B. a detonator in a lighting grenade.
- the additional charge plates 34 which are simple, preferably simulated additional charges plates in the simulation shot, can each be inserted into receptacles between two guide vanes 36 each. So that the shot control 35 can recognize how many additional charge plates were plugged in, from which the flight distance is calculated, there is a sensor 37 for the additional charge plates between each two guide vanes 36.
- the sensors 37 can e.g. B. work optically (reflex light barrier) or inductively.
- the plates 34 consist of metal or a metallized carrier material
- the transmitter 17 is arranged at the lower end of the tail unit 33.
- FIG. 6 shows a block diagram of the shot control 35. It comprises a central processing unit 41, which essentially consists of a microcontroller. A capacitor of extremely high capacitance, e.g. B. known gold cap capacitors. Because of the low energy available, the shot control is only switched on by an inclination sensor 42 when the grenade takes up an angle to the horizontal which is in the range of the elevation of the mine thrower simulator (e.g. 45 ° to 90 °).
- the energy source is preferably charged while the grenade is being stored in a special transport container (not shown).
- the transport container has u. a. via a battery.
- the energy transfer can be done by electrical contacts on the grenade 8 and in the container or z. B. done wirelessly by induction.
- the energy of the energy source 43 is designed such that it is essentially used up after being fired, the unrealistic, immediate reuse of the grenade after its "firing" is prevented. Instead, a grenade must then be put back into the transport container after it has been fired and left there until the energy source is recharged.
- a realistic simulation requires that the grenade either deactivates after firing or generates a special signal which indicates that the grenade has been reused.
- the central unit 41 controls the transmitter 17 for the data transmission, which generates the light signals 18.
- Additional, optional sensors 44 may also be present.
- a brightness sensor due to the darkness in the tube 3 could serve to detect a launch in cooperation with the inclination sensor 42, or an acceleration sensor which would detect the "launch" by the impact of the grenade 8 on the launcher tube bottom, the discharge device or the base plate with or without Combination with the inclinometer 42 recognizes.
- other sensors installed in the grenade e.g. B. switches, optical, inductive or capacitive sensors, alone or in combination use to detect if the grenade is in the launch tube.
- the launcher control 51 (FIG. 7) consists of the evaluation unit 12, to which the sensors for position 10 (GPS unit), elevation / tilt 52 (inclinometer) and direction 53 (compass) are connected.
- the light detector 19 serves to receive the light signals of a grenade 8 in the launch tube 3, the output signals of which are both a measure of the distance of the grenade 8, i.e. H. their position in the launch tube 8, as well as the information about the grenade, which are emitted by the shot control.
- the launch data ie all the data required to calculate the launch, are transmitted to the evaluation device 16 via the transmission unit 15.
- a battery or a rechargeable battery is used as the energy source 54.
- the mine thrower simulator can still be set via the control unit 55 to different, real types of thrower, which, for. B. are characterized by the caliber.
- a typical exercise sequence is to be presented:
- the mine thrower simulator is set up and aimed at a target.
- the trainer continuously monitors what is happening using the data displayed by the evaluation device.
- the mine thrower simulator is aligned and the required number of grenades is provided by the shooter. Raising the grenades and tilting them according to the pipe inclination leads to the activation of the shot control 35, but only when a detonator is also screwed in and (virtually) sharp.
- the characteristic data of the grenade are passed to the Thrower control 51 transmits, which transmits this to the evaluation device 16 together with the data about the alignment of the launch tube.
- the evaluation device calculates the trajectory and the impact and / or issues a message in the event of unauthorized operating states.
- the falling out of the grenade from the drop opening 7 leads to its deactivation, be it due to a lack of energy or because the shot control blocks itself after simulating a shot. It is conceivable that a data transmission from the mine thrower simulator to the grenade in the launch tube also takes place for this purpose in particular.
- this device can be used at practically any location, e.g. B. also in built-up areas or in halls.
- the grenades in the launch tube are braked by an air cushion that forms below them in the launch tube because of the necessarily relatively tight seal with the tube wall. Because of the ejection opening, such an air cushion cannot form in the simulator.
- the friction of the grenades on the pipe wall can be increased by suitable measures, such as. B. at least in places a closer fit, special material pairing or attaching or fitting, for example, felt surfaces or similar material on or into the Surface parts of the grenades that come into contact with the pipe wall and / or into the pipe wall.
- the cover can also be kept closed by an electromagnet, so that the control of the mine detector simulator can release the cover by an electrical signal.
- the lid Under the weight of the grenade, possibly reinforced by its kinetic energy, the lid is pressed open and the grenade slides out. The lid is then automatically closed again by a return spring.
- a possible alternative to controlled opening could be that the closing spring is designed so that the lid opens automatically under the weight of the grenade. It is also sufficient if the cover only closes the outlet opening to such an extent that the grenades can no longer fall out of the tube.
- the return spring element can be designed so strongly that there is an effective braking effect on the grenade by pinching it between the launch tube and the flap.
- the cover can also be a kind of guide, e.g. B. in the manner of a short piece of pipe, and / or have a friction-increasing lining (felt strips; spring strips) to reduce the falling speed of the grenades.
- the measuring and evaluation units present on the simulator can also be arranged differently, for example the arrangement of all parts in the launch tube is conceivable, so that, if at all, only the antenna of the transmission unit 15 has to be attached outside. It is also conceivable that To mount compass in another suitable place e.g. B. the base plate 2, but then with a suitable measuring device, for. B. an optical rotary encoder between the base plate 2 and the bearing ball 14 of the launcher tube, the angle difference is measured and taken into account in the evaluation. It is also conceivable that when reactivating or charging the grenades, for. B. as suggested in the transport container, there is also the possibility of reprogramming the grenades, for. B. as explosive or light ammunition. This would only suffice for one programmable ammunition for the simulation of all possible real ammunition types. The programming, possibly even the connection of a fresh energy source, could also be done by changing the jacket (see above) of the body.
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Simulator für Vorderlader-Rohrwaffen gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie dafür geeignete Munition.The present invention relates to a simulator for muzzle-loading guns and ammunition suitable therefor.
Simulationssysteme für das Training der Bedienung militärischer Waffensysteme bieten verschiedene Vorteile und gewinnen daher zunehmend an Interesse. U. a. sind deutlich geringere bis keine Sicherheitsmassnahmen mehr nötig, während beim Üben an realen, weitreichenden Waffensystemen neben den strengen Sicherheitsmassnahmen für die Übenden auch noch grosse Gebiete, die je nachdem nur schwierig zu finden sind, abgesperrt werden müssen, um Personen- und Sachschaden zu vermeiden. Schliesslich ist das Üben in der Regel an Simulatoren auch mit geringeren Kosten verbunden und kann daher intensiver durchgeführt werden. Auch können mit Simulatoren Situationen geübt werden, die in der Realität nur mit grossem Aufwand oder überhaupt nicht geübt werden können z.B. der Einfluss des Wetters, Schiessen im überbautem Gebiet. Bei Waffensystemen mit relativ teurer Munition, wie z. B. Vorderlader-Rohrwaffen, wozu u. a. Minen-, Granat- und Raketenwerfer zählen, ist ein besonderer Vorteil eine wiederverwendbare Munition.Simulation systems for training the operation of military weapon systems offer various advantages and are therefore becoming increasingly interesting. Among other things significantly less to no security measures are necessary, while when practicing real, far-reaching weapon systems, in addition to the strict security measures for the practitioners, large areas, which depending on the situation can be difficult to find, have to be cordoned off to avoid personal injury and property damage. Finally, practicing on simulators is usually associated with lower costs and can therefore be carried out more intensively. Situations can also be practiced with simulators that in reality can only be practiced with great effort or not at all, e.g. the influence of the weather, shooting in the built-up area. In weapon systems with relatively expensive ammunition, such as. B. muzzle-loading barrel weapons, what u. a. Mine, grenade and rocket launcher count, a particular advantage is a reusable ammunition.
Bekannte Projekte für Minenwerfersimulatoren leiden u. a. daran, dass die Simulation in entscheidenden Punkten nicht der Realität entspricht, wodurch dann gefährliche Bedienungsfehler an Echtsystemen provoziert werden. Nach dem Durchführen eines Abschusses befindet sich bei den bekannten Konstruktionen der Schuss, d. h. die Mine, Granate, Beleuchtungsgranate usw., im Abschussrohr und muss daraus entfernt werden. Dazu wird vorgeschlagen, den Schuss mittels eines geeigneten Werkzeugs wieder nach oben aus dem Rohr herauszuziehen. Zum einen ist diese Manipulation in der Realität ausserordentlich gefährlich, zum anderen ist es mit einem solchen Minenwerfersimulator auch nicht möglich, Schnellfeuer zu üben, bei dem die Schüsse so schnell als möglich hintereinander abgefeuert werden.Known projects for mine throwing simulators suffer, among other things, from the fact that the simulation does not correspond to reality in crucial points, which then provokes dangerous operating errors on real systems. After a shot has been carried out, the shot, ie the lead, grenade, lighting grenade, etc., is in the launch tube in the known constructions and must be removed therefrom. For this purpose it is proposed to pull the shot upwards out of the tube again using a suitable tool. For one thing, this manipulation is in the Reality extremely dangerous, on the other hand, it is not possible with such a mine thrower simulator to practice rapid fire, in which the shots are fired as quickly as possible.
Ein anderer Vorschlag besteht in dem automatischen Herausschleudern der Granaten. Eine Möglichkeit besteht im Vorsehen einer sehr schwachen Treibladung, eine andere darin, eine Feder, pneumatische oder hydraulische Zylinder o. ä. vorzusehen. Erstere Möglichkeit ist mit Lärmentwicklung und mit Verbrauch von Treibladungen verbunden, die andere verlangt das manuelle oder motorische Spannen der Feder bzw. das Erzeugen des pneumatischen oder hydraulischen Drucks. Ein motorisches Spannen bzw. Druckerzeugen verlangt seinerseits eine relativ starke Energiequelle, die beim realitätsnahen Üben im Gelände in der Regel nicht zur Verfügung steht. Alle Auswurftechniken verlangen jedenfalls wieder Sicherheitsmassnahmen, da jede Granate einige Meter weit weggeschleudert wird. Es besteht auch die Gefahr, dass die teure Simulationsgranate bei ungünstiger Landung, z. B. auf der Heckflosse, bis zur Unbrauchbarkeit beschädigt wird. Aber auch die in der Spitze angeordneten Zünder können bei regulärer Landung beschädigt werden. Schliesslich ist nicht zu vergessen, dass die Übungsminen/granaten nach der Übung wieder zeitaufwendig gesucht und eingesammelt werden müssen.Another proposal is to automatically extract the grenades. One possibility is to provide a very weak propellant charge, another is to provide a spring, pneumatic or hydraulic cylinders or the like. The first option is associated with noise development and the consumption of propellant charges, the other requires manual or motorized tensioning of the spring or the generation of pneumatic or hydraulic pressure. Motorized tensioning or pressure generation in turn requires a relatively strong energy source that can be practiced in a realistic manner Terrain is usually not available. In any case, all ejection techniques again require safety measures, since each grenade is thrown a few meters away. There is also a risk that the expensive simulation grenade in the event of an unfavorable landing, e.g. B. on the tail fin, is damaged until unusable. But the detonators in the tip can also be damaged during regular landings. Finally, it should not be forgotten that the practice mines / grenades have to be searched for and collected again after the exercise.
Eine Aufgabe vorliegender Erfindung besteht darin, einen Simulator für Vorderlader-Rohrwaffen anzugeben, der ein realitätsnahes Üben der Bedienung unter Vermeidung mindestens eines der oben genannten Nachteile erlaubt.It is an object of the present invention to provide a simulator for muzzle-loading barrel weapons which enables realistic practice training while avoiding at least one of the disadvantages mentioned above.
Ein solcher Simulator für Vorderlader-Rohrwaffen ist im Anspruch 1 angegeben, die weiteren Ansprüche definieren bevorzugte Ausführungsformen und speziell für den erfindungsgemässen Simulator geeignete Munition.Such a simulator for muzzle-loading guns is specified in
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Figuren erläutert werden.
- Fig. 1
- zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Minenwerfersimulators;
- Fig. 2
- zeigt die Auswertungseinheit;
- Fig. 3
- zeigt schematisch einen Teilschnitt durch einen Minenwerfersimulator;
- Fig. 4
- zeigt eine Seitenansicht eines Schusses für den Minenwerfersimulator;
- Fig. 5
- zeigt eine Ansicht von unten des Minenwerfersimulators gemäss
Figur 4; - Fig. 6
- zeigt das Blockschema der Elektronik in einem Simulationsschuss; und
- Fig. 7
- zeigt das Blockschema der Elektronik im Minenwerfersimulator.
- Fig. 1
- schematically shows a side view of a mine thrower simulator;
- Fig. 2
- shows the evaluation unit;
- Fig. 3
- shows schematically a partial section through a mine thrower simulator;
- Fig. 4
- shows a side view of a shot for the mine thrower simulator;
- Fig. 5
- shows a view from below of the mine thrower simulator according to Figure 4;
- Fig. 6
- shows the block diagram of the electronics in a simulation shot; and
- Fig. 7
- shows the block diagram of the electronics in the mine detector simulator.
Der erfindungsgemässe Minenwerfersimulator 1 gleicht äusserlich einem "echten" Minenwerfer: Auf der Grundplatte 2 steht schwenkbar das Abschussrohr 3. Der obere Teil des Abschussrohrs 3 ist über eine Visier- und Justiereinheit 4 beweglich an einer Stütze 5 angebracht. Da für die Simulation die Ausrichtung des Abschussrohrs 3 u. a. durch einen elektronischen Kompass in der Ausrichtungsmesseinheit 6 gemessen wird, besteht der Simulator im Bereich des Kompasses weitgehend aus antimagnetischem Material, insbesondere die Grundplatte 2 und das Abschussrohr 3, um das Erdmagnetfeld nicht zu stören. Als ein solches Material kann z. B. Aluminium, eine Legierung davon oder Messing dienen.The
Das Abschussrohr 3 weist am unteren Ende die Ausfallöffnung 7 auf, aus der die Granate 8, nachdem sie oben vom Übenden eingeschoben wurde, wieder aus dem Abschussrohr 3 unten herausfällt. Die geringe Fallhöhe vermeidet dabei weitgehend Beschädigungen der Granate 8. Zusätzlich kann unter der Ausfallöffnung 7 eine Polsterung, z. B. eine Matte, ausgelegt werden, um die Gefahr für die Granaten 8 weiter zu verringern.The
Die bereits erwähnte Ausrichtungsmesseinheit 6 umfasst einen elektronischen Magnetkompass für die Richtung (Azimuth) und Winkelmesser (Inklinometer) zur Bestimmung der Elevation und der Verkippung des Anschussrohrs 3. Die Ausrichtungsmesseinheit befindet sich zusammen mit einer Funkdatenübermittlungseinheit 9 und einer GPS-Einheit 10 zur Bestimmung der Position des Simulators auf einem Träger 11, der am Abschussrohr 3 angebracht ist.
Die Bestimmung der geographischen Position und von Elevation und Verkippung kann mit marktgängigen Bauteilen problemlos mit genügender Genauigkeit erfolgen. Problematisch ist dagegen die Bestimmung der Richtung. In zahlreichen Tests konnte bisher eine ausreichende Genauigkeit nur mit dem angegebenen Magnetkompasssensor erzielt werden. Dies schliesst jedoch nicht aus, dass zukünftig andere Sensortypen zum Einsatz gelangen, gegebenenfalls auch unter entsprechender Verringerung der Anforderungen. Als Grenze für die Zielgenauigkeit wurden 10 Artillerie-0/00 angenommen entsprechend einer Streuung ≤ 10 m auf 1 km Schussweite oder ½° Winkelauflösung am Abschussrohr.The determination of the geographical position and of elevation and tilting can easily be carried out with sufficient accuracy using commercially available components. In contrast, determining the direction is problematic. In numerous tests, sufficient accuracy could only be achieved with the specified magnetic compass sensor. However, this does not exclude that other sensor types will be used in the future, possibly with a corresponding reduction in requirements. As the limit for the target accuracy of
Im Inneren des Abschussrohrs 3 befindet sich die Auswertungseinheit 12 mit Dejustiereinrichtung und eine Batterie 13 als Stromversorgung des Minenwerfersimulators. Alle diese Mess- und Steuermodule 6, 9, 10, 12, 13 sind untereinander durch Stromversorgungs-, Signal- und Datenleitungen 21 verbunden.In the interior of the
Die Dejustiereinrichtung, z. B. in der Art eines Exzentergetriebs, stellt zugleich die Verbindung zwischen Abschussrohr 3 und der Lagerkugel 14 dar, die auf der Grundplatte 2 aufliegt. Nach einem Abschuss wird die Dejustiereinrichtung von der Auswertungseinheit 12 aktiviert, um die Ausrichtung des Abschussrohrs zu verändern. Damit wird die Dejustierung, d. h. die Wirkung der Erschütterung eines echten Minenwerfers beim Abschuss, simuliert.The misalignment device, e.g. B. in the manner of an eccentric gear, also represents the connection between the
Von der Werferauswertungseinheit 12 ermittelte Daten werden drahtlos von der Sendeeinheit 15 bei einem Abschuss an ein Auswertungsgerät 16 (Fig. 2) übermittelt. Das Auswertungsgerät 16 befindet sich in der Regel in der Obhut des Übungsleiters und dient zum einen der Überwachung der korrekten Bedienung des Minenwerfersimulators und führt zum anderen die Berechnung der Flugbahn und des virtuellen Auftreffpunktes des Schusses durch. Das Gerät 16 kann z. B. ein mit einer entsprechenden Emfangseinheit versehener tragbarer Computer ("Laptop") sein.Data determined by the
Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt des Minenwerfersimulators 1 in vergrösserter Darstellung. Im Abschussrohr 3 befindet sich eine gerade herabgleitende Granate 8. Sie trägt an ihrem unteren Ende einen optischen Sender 17, über den die in der Granate 8 enthaltene Schusssteuerung Daten als Lichtsignale 18 aussenden kann. Die Lichtsignale 18 werden vom optischen Empfänger 19 erfasst und an die Werfersteuerung 12 zur Auswertung weitergeleitet. Da der Sender 17 einen Lichtkegel von geeignet gewähltem Öffnungswinkel aussendet, steigt die Intensität des vom Empfänger 19 erfassten Lichtsignals mit der Annäherung der Granate 8. Diese Entfernungsabhängigkeit der Intensität wird dazu benutzt, eine im Rohr 3 herabgleitende Granate zu erkennen (im Gegensatz zu einer vor dem Abschuss in das Rohrende eingeführten, aber noch festgehaltenen Granate). Das Verschwinden des Lichtsignals beim Herausfallen der Granate 8 aus der Ausfallöffnung 7 kann als Auslöser für die Simulation des Abschusses dienen, d. h. als Äquivalent zur Zündung des Treibsatzes einer echten Granate.Fig. 3 shows a detail of the
Im Bereich der Ausfallöffnung 7 befinden sich Leitbleche 20, die die Granate 8 auch bei nahezu senkrechter Ausrichtung des Abschussrohrs 3 aus dem Rohr hinausleiten. Die Leitbleche 20 weisen für das Lichtsignal 18 einen Durchgang oder ein Fenster auf.In the area of the
Die Figg. 4 und 5 zeigen vergrössert eine Granate 8. Sie besteht im wesentlichen aus dem Körper 31, dem Zünder 32 und dem Leitwerk 33 mit Zusatzladungsplättchen 34. Der Zünder 32 ist, wie bei einer echten Granate, im Körper 31 eingeschraubt. Über eine Markierung an dem Zünderende, das in den Körper 31 hineingeschraubt ist, kann die im Körper 31 angeordnete Schusssteuerung 35 (Fig. 7) erkennen, welcher Zündertyp vorliegt (Aufschlag-, Verzögerungs-, Zeitzünder usw.). Es können damit mit einem und demselben Granatentyp die üblichen Munitions- und Anwendungsarten dargestellt werden, wobei gegebenenfalls durch die Schusssteuerung 35 oder im Auswertungsgerät 16 auch unerlaubte Kombinationen erkannt werden, z. B. ein Aufschlagzünder in einer Beleuchtungsgranate.The Fig. 4 and 5 show an
Die Zusatzladungsplättchen 34, die beim Simulationsschuss einfache, bevorzugt Zusatzladungen nachgebildete Plättchen sind, können jeweils in Aufnahmen zwischen je zwei Leitflügel 36 eingesteckt werden. Damit die Schusssteuerung 35 erkennen kann, wieviele Zusatzladungsplättchen aufgesteckt wurden, woraus die Flugweite berechnet wird, befindet sich zwischen je zwei Leitflügeln 36 ein Sensor 37 für die Zusatzladungsplättchen. Die Sensoren 37 können z. B. optisch (Reflexlichtschranke) oder induktiv arbeiten. Im Fall induktiver Sensoren bestehen die Plättchen 34 aus Metall oder aus einem metallisierten TrägermaterialThe
Am unteren Ende des Leitwerks 33 ist der Sender 17 angeordnet.The
Aus der Darstellung dieses beispielhaften Simulationsschusses ergibt sich auch, dass ein Auswerfen durch verringerte Treibladung auf zusätzliche Schwierigkeiten stösst: Selbst eine verringerte Treibladung würde hohe Temperaturen im Leitwerk erzeugen, die nach dem Pulverabbrand entstandenen Treibgase sind sehr heiss und stehen unter hohem Druck und die Schusssteuerung 35 in der Granate ist einer grossen Beschleunigung ausgesetzt, wodurch die Schusssteuerung 35, die Sensoren 37 und der Sender 17 in Mitleidenschaft gezogen werden könnten und entsprechend mit hohem Aufwand temperatur-, druck- und beschleunigungsfest ausgeführt werden müssten.The illustration of this exemplary simulation shot also shows that ejection due to reduced propellant charge poses additional difficulties: even a reduced propellant charge would generate high temperatures in the tail unit, the propellant gases generated after the powder burn-off are very hot and under high pressure and the
Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild der Schusssteuerung 35. Sie umfasst eine Zentraleinheit 41, die im wesentlichen aus einem Mikrocontroller besteht. Als Energiequelle 43 dient ein Kondensator extrem hoher Kapazität, z. B. an sich bekannte Gold-Cap-Kondensatoren. Wegen der doch geringen zur Verfügung stehenden Energie wird die Schussstuerung erst durch einen Neigungssensor 42 eingeschaltet, wenn die Granate einen Winkel zur Horizontalen einnimmt, der im Bereich der Elevation des Minenwerfersimulators liegt (z. B. 45° bis 90°).6 shows a block diagram of the
Die Energiequelle wird bevorzugt während der Aufbewahrung der Granate in einem speziellen Transportbehälter (nicht dargestellt) aufgeladen. Der Transportbehälter verfügt dazu u. a. über eine Batterie. Die Energieübertragung kann durch elektrische Kontakte an der Granate 8 und im Behälter oder z. B. drahtlos auf induktivem Weg erfolgen.The energy source is preferably charged while the grenade is being stored in a special transport container (not shown). The transport container has u. a. via a battery. The energy transfer can be done by electrical contacts on the
Da die Energie der Energiequelle 43 so ausgelegt ist, dass sie im wesentlichen nach einem Abschuss aufgebraucht ist, wird die realitätsfremde, sofortige Wiederverwendung der Granate nach deren "Abschuss" verhindert. Vielmehr muss dann eine Granate nach dem Abschuss wieder in den Transportbehälter zurückgelegt und solange darin belassen werden, bis die Energiequelle wieder aufgeladen ist.Since the energy of the
Im Falle von Energiequellen höherer Kapazität ist es für eine realistische Simulation nötig, dass sich die Granate entweder nach einem Abschuss deaktiviert oder ein spezielles Signal erzeugt, das anzeigt, dass die Granate wiederverwendet wurde.In the case of energy sources of higher capacity, a realistic simulation requires that the grenade either deactivates after firing or generates a special signal which indicates that the grenade has been reused.
Die Zentraleinheit 41 steuert für die Datenübertragung den Sender 17 an, der die Lichtsignale 18 erzeugt.The
Es können noch weitere, optionale Sensoren 44 vorhanden sein. Z. B. könnte ein Helligkeitssensor durch die Dunkelheit im Rohr 3 dazu dienen, einen Abschuss in Zusammenarbeit mit dem Neigungssensor 42 zu erkennen, oder ein Beschleunigungssensor, der den "Abschuss" durch das Aufprallen der Granate 8 am Werferrohrboden, der Ableiteinrichtung oder der Grundplatte mit oder ohne Kombination mit dem Neigungsmesser 42 erkennt. Im weiteren ist es auch denkbar, andere in der Granate eingebauten Sensoren, z. B. Schalter, optische, induktive oder kapazitive Sensoren, allein oder in Kombination zu verwenden, um zu detektieren, ob sich die Granate im Abschussrohr befindet.Additional,
Die Werfersteuerung 51 (Fig. 7) besteht aus der Auswertungseinheit 12, an die die Sensoren für Position 10 (GPS-Einheit), Elevation/Kippung 52 (Inklinometer)und Richtung 53 (Kompass) angeschlossen sind. Dem Empfang der Lichtsignale einer Granate 8 im Abschussrohr 3 dient der Lichtdetektor 19, dessen Ausgangssignale sowohl ein Mass für die Entfernung der Granate 8, d. h. deren Position im Abschussrohr 8, als auch die Informationen über die Granate tragen, die von der Schusssteuerung ausgesendet werden.The launcher control 51 (FIG. 7) consists of the
Die Abschussdaten, also alle Daten, die benötigt werden, um den Abschuss zu berechnen, werden über die Sendeeinheit 15 zum Auswertungsgerät 16 übertragen. Als Energiequelle 54 dient eine Batterie oder ein Akku.The launch data, ie all the data required to calculate the launch, are transmitted to the
Der Minenwerfersimulator kann über die Bedieneinheit 55 noch auf verschiedene, reale Werfertypen eingestellt werden, die z. B. durch das Kaliber charakterisiert sind.The mine thrower simulator can still be set via the
Es soll noch ein typischer Übungsablauf dargestellt werden: Der Minenwerfersimulator wird aufgestellt und auf ein Ziel gerichtet. Der Übungsleiter kontrolliert dabei kontinuierlich das Geschehen mittels der Daten, die vom Auswertungsgerät angezeigt werden. Je nach (virtuellem) anzupeilendem Ziel und den Schussvorgaben wird der Minenwerfersimulator ausgerichtet und die nötige Anzahl Granaten wird vom Schützen bereitgelegt. Das Anheben der Granaten und Schrägstellung entsprechend der Rohrneigung führt zur Aktivierung der Schusssteuerung 35, allerdings erst, wenn auch ein Zünder eingeschraubt und (virtuell) scharf ist. Während des Hinabgleitens im Abschussrohr 3 werden die charakteristischen Daten der Granate an die Werfersteuerung 51 übermittelt, die diese zusammen mit den Daten über die Ausrichtung des Abschussrohrs an das Auswertungsgerät 16 übermittelt. Das Auswertungsgerät berechnet anhand dieser Daten die Flugbahn und den Einschlag und/oder gibt bei unerlaubten Betriebszuständen eine Meldung aus.A typical exercise sequence is to be presented: The mine thrower simulator is set up and aimed at a target. The trainer continuously monitors what is happening using the data displayed by the evaluation device. Depending on the (virtual) target to be aimed at and the shooting targets, the mine thrower simulator is aligned and the required number of grenades is provided by the shooter. Raising the grenades and tilting them according to the pipe inclination leads to the activation of the
Das Herausfallen der Granate aus der Ausfallöffnung 7 führt zu deren Desaktivierung, sei es durch Energiemangel oder dadurch, dass sich die Schusssteuerung nach dem Simulieren eines Schusses selbst blockiert. Denkbar ist dabei, dass auch eine Datenübertragung insbesondere zu diesem Zweck vom Minenwerfersimulator auf die Granate im Abschussrohr stattfindet.The falling out of the grenade from the
Da der beschriebene Minenwerfersimulator weder ein Abschussgeräusch erzeugt - auch wenn dies für realitätsnahe Simulation gegebenenfalls, wenn auch mit wesentlich reduzierter Lautstärke, durch einen Geräuschgenerator erzeugt werden kann - noch Granaten ausgeschleudert werden, kann mit diesem Gerät an praktisch jedem Ort geübt werden, z. B. auch in bebautem Gebiet oder in Hallen.Since the described mine thrower simulator neither produces a launch sound - even if this can be generated for realistic simulation, if necessary with a significantly reduced volume, by a sound generator - nor grenades can be thrown out, this device can be used at practically any location, e.g. B. also in built-up areas or in halls.
Bei einem realen Minenwerfer werden die Granaten im Abschussrohr durch ein Luftpolster gebremst, das sich unter ihnen im Abschussrohr wegen dem notwendigerweise relativ dichten Abschluss mit der Rohrwand bildet. Wegen der Auswurföffnung kann sich ein solches Luftpolster im Simulator nicht ausbilden. Für eine realistischere Gleitzeit der Granaten im Rohr, insbesondere für das Üben von Schnellfeuer, kann die Reibung der Granaten an der Rohrwand durch geeignete Massnahmen erhöht werden, wie z. B. zumindest stellenweise engere Passung, spezielle Materialpaarung oder Anbringen bzw. Einpassen von beispielsweise Filzflächen o. ä. Material auf bzw. in die Oberflächenpartien der Granaten, die mit der Rohrwand in Kontakt kommen, und/oder in die Rohrwand. Es ist zudem denkbar, die Ausfallöffnung 7 mit einem Deckel verschlossen zu halten, die Granate auf dem Werferrohrboden gebremst oder ungebremst aufprallen zu lassen und den Deckel vorzugsweise nach Ablauf der typischen Verzögerungszeit zwischen Einwurf und Zündung der Granate zu öffnen. Das Öffnen des Deckels kann z. B. durch Einwirkung des Eigengewichts der Granate, mit einem Hilfsantrieb (Motor) oder der gespeicherten Energie der herabgleitenden Granate erfolgen. Durch eine geeignete Form des Deckels kann dieser zudem dazu dienen, die Granate relativ sanft und definiert aus dem Werferrohr zu entfernen.In a real mine launcher, the grenades in the launch tube are braked by an air cushion that forms below them in the launch tube because of the necessarily relatively tight seal with the tube wall. Because of the ejection opening, such an air cushion cannot form in the simulator. For a more realistic gliding time of the grenades in the pipe, especially for the practice of rapid fire, the friction of the grenades on the pipe wall can be increased by suitable measures, such as. B. at least in places a closer fit, special material pairing or attaching or fitting, for example, felt surfaces or similar material on or into the Surface parts of the grenades that come into contact with the pipe wall and / or into the pipe wall. It is also conceivable to keep the
Der Deckel kann auch durch einen Elektromagneten geschlossen gehalten werden, so dass die Steuerung des Minenwerfersimulators durch ein elektrisches Signal den Deckel freigeben kann. Unter dem Gewicht der Granate, gegebenenfalls verstärkt durch dere Bewegungsenergie, wird der Deckel aufgedrückt, und die Granate gleitet heraus. Durch eine Rückholfeder wird der Deckel danach selbsttätig wieder geschlossen.The cover can also be kept closed by an electromagnet, so that the control of the mine detector simulator can release the cover by an electrical signal. Under the weight of the grenade, possibly reinforced by its kinetic energy, the lid is pressed open and the grenade slides out. The lid is then automatically closed again by a return spring.
Eine mögliche Alternative zur kontrollierten Öffnung könnte darin bestehen, dass die Schliessfeder so ausgelegt ist, dass sich der Deckel von selbst unter dem Eigengewicht der Granate öffnet. Es ist im übrigen ausreichend, wenn der Deckel die Ausfallöffnung nur soweit schliesst, dass die Granaten nicht mehr aus dem Rohr herausfallen können.A possible alternative to controlled opening could be that the closing spring is designed so that the lid opens automatically under the weight of the grenade. It is also sufficient if the cover only closes the outlet opening to such an extent that the grenades can no longer fall out of the tube.
Bei Simulatoren für Minenwerfer, die nicht selbsttätig feuern, sondern bei denen von aussen eine im Abschussrohr befindliche Granate abgeschossen wird, z. B. über eine Reissleine, muss ein solcher Deckel oder eine äquivalente Verschlussvorrichtung vorhanden sein. Erst durch Betätigen des Auslösers wird zum einen die Simulation ausgelöst, zum anderen der Deckel freigegeben, so dass die Granate herausfallen kann.In the case of simulators for mine launchers which do not fire automatically, but in which a grenade located in the launch tube is fired from the outside, e.g. B. over a rip cord, such a cover or an equivalent closure device must be available. Only by pressing On the one hand the trigger is triggered, on the other hand the lid is released so that the grenade can fall out.
Zum Abbremsen der Granate beim Herausfallen kann das Rückholfederelement so stark ausgelegt werden, dass sich eine effektive Bremswirkung auf die Granate durch Einklemmen zwischen Abschussrohr und Klappe ergibt. Zusätzlich kann der Deckel noch eine Art Führung, z. B. in der Art eines kurzen Rohrstücks, und/oder eine die Reibung vergrössernde Auskleidung (Filzstreifen; Federstreifen) aufweisen, um die Fallgeschwindigkeit der Granaten zu vermindern.In order to brake the grenade when it falls out, the return spring element can be designed so strongly that there is an effective braking effect on the grenade by pinching it between the launch tube and the flap. In addition, the cover can also be a kind of guide, e.g. B. in the manner of a short piece of pipe, and / or have a friction-increasing lining (felt strips; spring strips) to reduce the falling speed of the grenades.
Varianten der beispielhaft angegebenen Ausführungsform sind dem Fachmann aus der Beschreibung zugänglich, ohne den Bereich der Erfindung wie beansprucht zu verlassen.Variants of the exemplary embodiment specified are accessible to the person skilled in the art from the description without leaving the scope of the invention as claimed.
Denkbar ist beispielsweise, zusätzlich eine nach einem Echoverfahren, z. B. mittels Ultraschall, arbeitende Detektionseinheit im Rohr anzuordnen, die die Anwesenheit und Bewegung einer Granate im Abschussrohr unabhängig festzustellen gestattet, und/oder auch induktive Sensoren hierfür am Abschussrohr.It is conceivable, for example, to additionally use an echo method, e.g. B. by means of ultrasound, to arrange the detection unit in the tube, which allows the presence and movement of a grenade in the launch tube to be determined independently, and / or inductive sensors for this purpose on the launch tube.
Im Hinblick auf die verschiedene äussere Form verschiedener Munitionsarten, insbesondere zwischen Leucht-und Sprengmunition, kann es auch von Vorteil sein, den Körper veränderbar zu gestalten, z. B. durch einen auswechselbaren Mantel.In view of the different outer shape of different types of ammunition, in particular between light and explosive ammunition, it can also be advantageous to make the body changeable, e.g. B. by an interchangeable jacket.
Die am Simulator vorhandenen Mess- und Auswertungseinheiten können auch anders angeordnet sein, denkbar ist beispielsweise die Anordnung aller Teile im Abschussrohr, so dass, wenn überhaupt, nur noch die Antenne der Sendeeinheit 15 ausserhalb angebracht werden muss. Denkbar ist auch, den Kompass an einem anderen geeigneten Ort zu montieren z. B. der Grundplatte 2, dann muss jedoch mit einer geeigneten Messeinrichtung, z. B. einem optischen Drehgeber zwischen der Grundplatte 2 und der Lagerkugel 14 des Werferrohrs, die Winkeldifferenz gemessen und in der Auswertung berücksichtigt werden. Denkbar ist auch, dass bei der Reaktivierung bzw. Aufladung der Granaten, z. B. wie vorgeschlagen im Transportbehälter, auch die Möglichkeit besteht, die Granaten umzuprogrammieren, z. B. als Spreng- oder Leuchtmunition. Damit würde nur eine einzige, programmierbare Munition für die Simulation aller möglichen, realen Munitionsarten genügen. Die Programmierung, gegebenenfalls sogar der Anschluss einer frischen Energiequelle, könnte auch durch Wechseln des Mantels (siehe oben) des Körpers erfolgen.The measuring and evaluation units present on the simulator can also be arranged differently, for example the arrangement of all parts in the launch tube is conceivable, so that, if at all, only the antenna of the
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