EP1355121A1 - Mörsergranate - Google Patents

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EP1355121A1
EP1355121A1 EP03005297A EP03005297A EP1355121A1 EP 1355121 A1 EP1355121 A1 EP 1355121A1 EP 03005297 A EP03005297 A EP 03005297A EP 03005297 A EP03005297 A EP 03005297A EP 1355121 A1 EP1355121 A1 EP 1355121A1
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EP
European Patent Office
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grenade
mortar
rocket
speed
mortar grenade
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Withdrawn
Application number
EP03005297A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Heinz-Josef Dr. Kruse
Wolfgang Dr. Seidel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Original Assignee
Rheinmetall W&M GmbH
Rheinmetall Waffe Munition GmbH
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10226515A external-priority patent/DE10226515B3/de
Application filed by Rheinmetall W&M GmbH, Rheinmetall Waffe Munition GmbH filed Critical Rheinmetall W&M GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B30/00—Projectiles or missiles, not otherwise provided for, characterised by the ammunition class or type, e.g. by the launching apparatus or weapon used
    • F42B30/08—Ordnance projectiles or missiles, e.g. shells
    • F42B30/10—Mortar projectiles
    • F42B30/12—Mortar projectiles with provision for additional propulsive charges, or for varying the length

Definitions

  • the invention relates to a mortar grenade with a grenade body and one on the rear side tail unit connected to the shell.
  • a pyrotechnic propellant charge is generally used as the drive in the form of e.g. Discs used at the rear end of the mortar shell, e.g. around the tail unit.
  • Discs used at the rear end of the mortar shell, e.g. around the tail unit.
  • a reduction in recoil forces could be done on the weapon side through a pipe return system and / or by extending the barrel, but lead such measures, among other things, to increase the manufacturing and maintenance costs and to limit the manageability of the grenade launcher.
  • the invention has for its object the firing by the recoil forces total mortar shell load on weapon and weapon carrier for one Reduce the specified range of the grenade compared to existing systems or to significantly increase the range of the mortar projectiles with the same system load.
  • the invention is essentially based on the idea of driving the mortar shell not a conventional pyrotechnic propellant charge, but to use a rocket engine, whose propellant charge is selected such that it is only a soft ejection of the Mortar grenade from the weapon barrel. After leaving the gun barrel you can the mortar grenade either by the same rocket engine or an additional one Rocket propulsion to be accelerated to a predetermined target speed.
  • the target speed is determined, for example, by means of a mortar on the mortar arranged sensor, which is followed by an electronic evaluation unit, which the measured speed with a predetermined before the firing of the grenade Compare setpoint.
  • the force is neutral Burn-up of the remaining propellant, i.e. the further burn-up of the propellant has an effect no longer (or no longer significantly) the further flight behavior of the grenade.
  • Such a force-neutral burn-up can be achieved, for example, in that the propellant gases no longer generated by the rocket propellant through the rear outflow nozzles, but escape through openings arranged radially on the grenade.
  • the propellant gases no longer generated by the rocket propellant through the rear outflow nozzles, but escape through openings arranged radially on the grenade.
  • the electronic control device controllable valves are located in the corresponding gas lines with the electronic control device controllable valves.
  • a satellite-based GPS navigation system intial measurement unit (IMV system)
  • IMV system intial measurement unit
  • pitot system a satellite-based GPS navigation system
  • IMV system intial measurement unit
  • pitot system a conventional pitot system
  • 1 denotes a mortar grenade that is filled with an explosive 2 Grenade body 3 and a tail unit adjoining the rear of the grenade body 3 4 with tail 5 comprises.
  • a rocket drive 6 is arranged, one with a rocket propellant 7 filled recess 8, a combustion chamber 9 and one up to the rear end 10 of the tail shaft 4 extending outflow nozzle 11 comprises.
  • the outflow nozzle 11 can be closed by a controllable valve 12. Also are connected to the outflow nozzle 11 a plurality of radially outwardly directed gas lines 13, which can also be closed and opened by means of controllable valves 14.
  • the mortar grenade 1 has one connected to an electronic control device 15 GPS sensor 16 for determining the speed of the mortar grenade 1 during its Flight on.
  • the electronic control device 15 is via electrical lines 17 connected to the valves 12, 14.
  • a target speed value is programmed into a memory of the control device 15. Then the rocket propellant 7 of the rocket drive 6 ignited by a detonator, not shown.
  • the rocket propellant 7 is such designed that the mortar grenade after soft ejection at least the desired Speed reached after the rocket propellant 7 burned down.
  • Control device 15 constantly by evaluating the GPS sensor 16 measured position data the flight speed of the grenade 1 and compares it with the specified target speed.
  • FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of a mortar grenade 1 'according to the invention shown. It is an intelligently controllable mortar projectile, which has both fold-out tail fins 5 'and fold-out control wings 19.
  • the control device 15 ' is arranged on the bow side in the mortar grenade 1' and via a electrical line 20 with a GPS sensor 16 'and via electrical lines 17' with controllable valves 12 ', 14' connected.
  • FIG. 1 contains the mortar grenade 1 'a chamber filled with explosives 2' as well as a rocket engine 6 '.
  • the latter comprises a rocket propellant 7 'and a combustion chamber 9' with an adjoining outflow nozzle 11 '.
  • a second can be found on the rear of the mortar grenade Rocket drive (booster) may be arranged, the propellant is selected such that it only to gently eject the grenade from the tube of the grenade launcher.
  • the propellant is selected such that it only to gently eject the grenade from the tube of the grenade launcher.
  • FIG.3 A corresponding embodiment is shown in Fig.3. Only the rear area of the mortar shell marked 1 ". In the tail unit this grenade 1 "is both a foldable tail unit 5" and a first rocket drive 6 "is provided.
  • the second rocket drive is identified by the reference numerals 21 and its propellant is provided with the reference number 22.
  • the first rocket drive 6 "integrated in the tail unit takes over the further acceleration the grenade 1 "until the predetermined one and in a memory of an electronic Control device stored target speed of the grenade 1 "is reached.
  • the thrust jet can then turn to radially arranged openings of the Grenade 1 "are deflected, which are not shown in Figure 3 for reasons of better clarity are shown.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mörser'granate mit einem Granatkörper (3) und einem sich heckseitig an den Granatkörper (3) anschließenden Leitwerkschaft (4). Um zu erreichen, daß die durch die Rückstoßkräfte beim Abfeuern von Mörsergranaten (1; 1'; 1") auftretenden Gesamtbelastungen auf Waffe und Waffenträger für eine vorgegebene Reichweite der Granate (1; 1'; 1") -im Vergleich zu bestehenden Systemen- verringert wird bzw. bei gleicher Systembelastung die Reichweite der Mörsergranate (1; 1'; 1") wesentlich erhöht wird, schlägt die Erfindung vor, als Antrieb der jeweiligen Mörsergranate (1; 1') im Waffenrohr und unter Umständen auch noch während der nachfolgenden Freiflugphase einen ersten in die Mörsergranate (1; 1') integrierten Raketenantrieb (6; 6') zu verwenden, dessen Raketentreibsatz (7; 7') derart gewählt ist, daß er lediglich ein weiches Ausstoßen der Mörsergranate (1; 1") aus dem Waffenrohr bewirkt und anschließend die Mörsergranate (1; 1') bis zu einer vorgegebenen Geschwindigkeit beschleunigt. Alternativ können auch zwei getrennte Raketenantriebe (6", 21) verwendet werden, wobei der zweite Raketenantrieb (21) das weiche Ausstoßen der Mörsergranate (1") aus dem Waffenrohr und der erste, in die Mörsergranate (1") integrierte Raketenantrieb (6") die Beschleunigung der Mörsergranate (1") außerhalb des Waffenrohres übernimmt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Mörsergranate mit einem Granatkörper und einem sich heckseitig an den Granatkörper anschließenden Leitwerkschaft.
Als Antrieb wird bei bekannten Mörsergranaten in der Regel eine pyrotechnische Treibladung in Form von z.B. Scheiben verwendet, die am heckseitigen Ende der Mörsergranate, z.B. um das Leitwerk herum, angeordnet wird. Nach Zündung dieser Treibladung entwikkeln sich Treibladungsgase, welche die Granate aus dem Rohr des entsprechenden Granatwerfers dann ausstoßen.
Nachteilig bei diesen bekannten Mörsergranaten ist unter anderem, daß die Verwendung konventioneller pyrotechnischer Treibladungen mit hohen Rückstoßkräften verbunden ist, die auf das Waffensystem einschließlich des Waffenträgers einwirken.
Eine Verringerung der Rückstoßkräfte ließe sich zwar waffenseitig durch ein Rohr-Rücklaufsystem und/oder durch eine Verlängerung des Waffenrohres erreichen, doch führen derartige Maßnahmen unter anderem zu einer Erhöhung der Fertigungs- und Wartungskosten sowie zu einer Einschränkung der Handhabbarkeit des jeweiligen Granatwerfers.
Es ist ferner bekannt, Mörsergranaten mit einem zusätzlichen Raketenantrieb auszurüsten, der zur Nachbeschleunigung der Granate eingesetzt wird. Derartige Mörsergranaten werden daher auf übliche Weise, d.h. mittels einer pyrotechnischen Treibladung, aus einem Granatwerfer abgefeuert. An einem bestimmten Punkt der Flugbahn wird dann der Raketenantrieb gezündet und erzeugt einen zusätzlichen Schub. Die dadurch bewirkte Erhöhung der Geschwindigkeit der Mörsergranate führt dann zu einer Erhöhung der Reichweite der Granate.
Nachteilig ist auch bei diesen Mörsergranaten, daß sie relativ hohe Rückstoßkräfte beim Abfeuern der Granate aus dem Granatwerfer verursachen. Außerdem hat sich gezeigt, daß die Treffsicherheit derartiger Granaten mit Nachbeschleunigung geringer ist als bei Granaten ohne Raketenantrieb.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die durch die Rückstoßkräfte beim Abfeuern von Mörsergranaten auftretende Gesamtbelastung auf Waffe und Waffenträger für eine vorgegebene Reichweite der Granate im Vergleich zu bestehenden Systemen zu verringern bzw. bei gleicher Systembelastung die Reichweite der Mörsergeschosse wesentlich zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedanken, als Antrieb der Mörsergranate keine herkömmliche pyrotechnische Treibladung, sondern einen Raketenantrieb zu verwenden, dessen Treibsatz derart gewählt ist, daß er lediglich ein weiches Ausstoßen der Mörsergranate aus dem Waffenrohr bewirkt. Nach Verlassen des Waffenrohres kann dann die Mörsergranate entweder durch den gleichen Raketenantrieb oder einen zusätzlichen Raketenantrieb auf eine vorgegebene Sollgeschwindigkeit beschleunigt werden.
Die Ermittlung der Sollgeschwindigkeit erfolgt beispielsweise mittels eines an der Mörsergranate angeordneten Sensors, dem eine elektronische Auswerteeinheit nachgeschaltet ist, welche die gemessene Geschwindigkeit mit einem vor dem Abschuß der Granate vorgegebenen Sollwert vergleicht. Bei Erreichen dieses Sollwertes erfolgt dann ein kraftneutraler Abbrand des restlichen Treibsatzes, d.h., der weitere Abbrand des Treibsatzes wirkt sich nicht mehr (oder nicht mehr wesentlich) auf das weitere Flugverhalten der Granate aus.
Ein derart kraftneutraler Abbrand kann beispielsweise dadurch realisiert werden, daß die von dem Raketentreibsatz erzeugten Treibgase nicht mehr durch die heckseitigen Ausströmdüsen, sondern durch radial an der Granate angeordnete Öffnungen entweichen. Hierzu befinden sich in den entsprechenden Gasleitungen mit der elektronischen Steuervorrichtung ansteuerbare Ventile.
Als Sensor zur Bestimmung der Geschwindigkeit der Mörsergranate kann beispielsweise ein satellitengestütztes GPS-Navigationssystem (Inertial Measurement Unit (IMV-System)) oder ein konventionelles Pitotsystem verwendet werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
  • Fig.1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen konventionell verschießbaren Mörsergranate;
  • Fig.2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen steuerbaren intelligenten Mörsergranate und
  • Fig.3 den heckseitigen Teil eines weiteren Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Mörsergranate mit Booster.
    • In Fig.1 ist mit 1 eine Mörsergranate bezeichnet, die einen mit Sprengstoff 2 gefüllten Granatkörper 3 und einen sich heckseitig an den Granatkörper 3 anschließenden Leitwerkschaft 4 mit Leitwerk 5 umfaßt.
    In dem Leitwerkschaft 4 der Granate 1 ist ein Raketenantrieb 6 angeordnet, der eine mit einem Raketentreibsatz 7 gefüllte Ausnehmung 8, eine Brennkammer 9 und eine sich bis zum heckseitigen Ende 10 des Leitwerkschaftes 4 erstreckende Ausströmdüse 11 umfaßt.
    Die Ausströmdüse 11 ist durch ein steuerbares Ventil 12 verschließbar. Außerdem sind mit der Ausströmdüse 11 mehrere radial nach außen geführte Gasleitungen 13 verbunden, die ebenfalls mittels steuerbarer Ventile 14 geschlossen und geöffnet werden können.
    Die Mörsergranate 1 weist einen mit einer elektronischen Steuervorrichtung 15 verbundenen GPS-Sensor 16 zur Ermittlung der Geschwindigkeit der Mörsergranate 1 während ihres Fluges auf. Außerdem ist die elektronische Steuervorrichtung 15 über elektrische Leitungen 17 mit den Ventilen 12, 14 verbunden.
    Nachfolgend wird auf die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Mörsergranate bei ihrem bestimmungsgemäßen Einsatz eingegangen:
    Vor dem Laden der Mörsergranate 1 in einen entsprechenden, nicht dargestellten Granatwerfer wird ein Sollgeschwindigkeitswert in einen Speicher der Steuervorrichtung 15 einprogrammiert. Anschließend wird dann der Raketentreibsatz 7 des Raketenantriebes 6 mittels eines nicht dargestellten Zünders gezündet. Dabei ist der Raketentreibsatz 7 derart ausgelegt, daß die Mörsergranate nach einem weichen Auswerfen mindestens die gewünschte Geschwindigkeit nach dem Abbrand des Raketentreibsatzes 7 erreicht.
    Sobald die Mörsergranate 1 das Rohr des Granatwerfers verlassen hat, ermittelt die elektronische Steuervorrichtung 15 ständig durch Auswertung der mittels des GPS-Sensors 16 gemessenen Positionsdaten die Fluggeschwindigkeit der Granate 1 und vergleicht diese mit der vorgegebenen Sollgeschwindigkeit.
    Hat die Mörsergranate 1 ihre vorgegebene Sollgeschwindigkeit erreicht, so schließt die Steuervorrichtung 15 das Ventil 12 und öffnet die Ventile 14 der Gasleitungen 13, so daß keine weitere Beschleunigung der Granate 1 in Flugrichtung durch die Treibladungsgase mehr erfolgen kann.
    In Fig.2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Mörsergranate 1' dargestellt. Dabei handelt es sich um ein intelligentes steuerbares Mörsergeschoß, welches sowohl ausklappbare Leitwerkflügel 5' als auch ausklappbare Steuerflügel 19 besitzt.
    Die Steuervorrichtung 15' ist bugseitig in der Mörsergranate 1' angeordnet und über eine elektrische Leitung 20 mit einem GPS-Sensors 16' und über elektrische Leitungen 17' mit ansteuerbaren Ventilen 12', 14' verbunden.
    Wie im Falle des im Zusammenhang mit der Fig.1 beschriebenen Ausführungsbeispieles enthält die Mörsergranate 1' eine mit Sprengstoff 2' gefüllte Kammer als auch einen Raketenantrieb 6'. Letzterer umfaßt einen Raketentreibsatz 7' sowie eine Brennkammer 9' mit einer sich daran anschließenden Ausströmdüse 11'.
    Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann beispielsweise an der Mörsergranate heckseitig ein zweiter Raketenantrieb (Booster) angeordnet sein, dessen Treibsatz derart gewählt ist, daß er lediglich zu einem weichen Auswerfen der Granate aus dem Rohr des Granatwerfers ausreicht.
    Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in Fig.3 dargestellt. Dabei ist lediglich der heckseitige Bereich der mit 1" bezeichneten Mörsergranate dargestellt. In dem Leitwerkschaft dieser Granate 1" ist sowohl ein klappbares Leitwerk 5" als auch ein erster Raketenantrieb 6" vorgesehen. Der zweite Raketenantrieb ist mit dem Bezugszeichen 21 und dessen Treibsatz mit dem Bezugszeichen 22 versehen.
    Sobald die Granate 1" das entsprechende (nicht dargestellte) Waffenrohr verlassen hat, übernimmt der in dem Leitwerkschaft integrierte erste Raketenantrieb 6" die weitere Beschleunigung der Granate 1", bis die vorgegebene und in einem Speicher einer elektronischen Steuervorrichtung abgelegte Sollgeschwindigkeit der Granate 1" erreicht ist.
    Anschließend kann dann wiederum der Schubstrahl zu radial angeordneten Öffnungen der Granate 1" umgelenkt werden, die in Fig.3 aus Gründen einer besseren Übersicht nicht dargestellt sind.
    Bezugszeichenliste
    1,1',1"
    Mörsergranate, Granate
    2,2'
    Sprengstoff
    3
    Granatkörper
    4
    Leitwerkschaft
    5,5',5"
    Leitwerk
    6,6',6"
    Raketenantrieb, erster Raketenantrieb
    7,7'
    Raketentreibsatz
    8
    Ausnehmung
    9,9'
    Brennkammer
    10
    Ende
    11,11'
    Ausströmdüse
    12,12'
    Ventil
    13
    Gasleitung, Mittel
    14,14'
    Ventil
    15,15'
    Steuervorrichtung
    16,16'
    GPS-Sensor, Sensor
    17,17'
    elektrische Leitung
    19
    Steuerflügel
    20
    elektrische Leitung
    21
    zweiter Raketenantrieb, Booster
    22
    Treibsatz

    Claims (5)

    1. Mörsergranate mit einem Granatkörper (3) und einem sich heckseitig an den Granatkörper (3) anschließenden Leitwerkschaft (4) mit den Merkmalen:
      a) in dem Leitwerkschaft (4) der Mörsergranate (1; 1'; 1") ist ein erster Raketenantrieb (6; 6'; 6") angeordnet, der eine mit einem Raketentreibsatz (7; 7') mindestens teilweise gefüllte Ausnehmung (8), eine Brennkammer (9; 9') und eine sich bis zum heckseitigen Ende (10) des Leitwerkschaftes (4) erstreckende Ausströmdüse (11; 11') umfaßt;
      b) die Mörsergranate (1; 1'; 1") weist einen Sensor (16; 16') zur Ermittlung der Geschwindigkeit der Mörsergranate (1; 1'; 1") während ihres Fluges sowie eine elektronische Steuervorrichtung (15; 15') auf, die nach Erreichen einer vorgegebenen Sollgeschwindigkeit Mittel (13) einschaltet, welche einen kraftneutralen Abbrand des Raketentreibsatzes (7; 7') bewirken.
    2. Mörsergranate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Raketentreibsatz (7) des ersten Raketenantriebes (6; 6'; 6") derart gewählt ist, daß er ein weiches Ausstoßen der Mörsergranate (1; 1'; 1") aus einem entsprechenden Waffenrohr bewirkt und anschließend die Mörsergranate (1; 1';1") bis zu einer vorgegebenen Geschwindigkeit beschleunigt.
    3. Mörsergranate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß heckseitig an dem Leitwerkschaft der Mörsergranate (1") ein zweiter Raketenantrieb (21) lösbar angeordnet ist, welcher derart gewählt ist, daß er ein weiches Ausstoßen der Mörsergranate (1") aus einem entsprechenden Waffenrohr bewirkt und daß der erste Raketenantrieb (6") derart gewählt ist, daß er nach dem Auswerfen der Mörsergranate (1") diese auf ihre Sollgeschwindigkeit beschleunigt.
    4. Mörsergranate nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmdüse (11; 11') mit radial nach außen geführten Gasleitungen (13) verbunden ist, und daß in den Gasleitungen (13) und in der Ausströmdüse (11; 11') von der elektronischen Steuervorrichtung (15; 15') ansteuerbare Ventile (12, 14; 12', 14') angeordnet sind, die von der Steuervorrichtung (15; 15') derart angesteuert werden, daß nach Erreichen der vorgegebenen Sollgeschwindigkeit der Schubstrahl des ersten Raketenantriebes (6; 6'; 6") nur noch durch die radialen Gasleitungen (13) nach außen gelangt.
    5. Mörsergranate nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Sensor (16; 16') zur Ermittlung der Geschwindigkeit der Mörsergranate (1; 1'; 1") um ein Satelliten-Navigationssystem (GPS, IMV) handelt, welches aus den Positionsbestimmungen der Mörsergranate (1; 1'; 1") zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten eine Geschwindigkeitsermittlung vornimmt.
    EP03005297A 2002-04-18 2003-03-11 Mörsergranate Withdrawn EP1355121A1 (de)

    Applications Claiming Priority (4)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE10217169 2002-04-18
    DE10217169 2002-04-18
    DE10226515 2002-06-14
    DE10226515A DE10226515B3 (de) 2002-04-18 2002-06-14 Mörsergranate

    Publications (1)

    Publication Number Publication Date
    EP1355121A1 true EP1355121A1 (de) 2003-10-22

    Family

    ID=28676063

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP03005297A Withdrawn EP1355121A1 (de) 2002-04-18 2003-03-11 Mörsergranate

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    EP (1) EP1355121A1 (de)
    IL (1) IL155451A0 (de)

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    Also Published As

    Publication number Publication date
    IL155451A0 (en) 2003-11-23

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    Effective date: 20070530