EP1407218A1 - Verfahren zur flughbahnkorrektur ballistisch verschossener drallstabilisierter artilleriemunition - Google Patents

Verfahren zur flughbahnkorrektur ballistisch verschossener drallstabilisierter artilleriemunition

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EP1407218A1
EP1407218A1 EP02758333A EP02758333A EP1407218A1 EP 1407218 A1 EP1407218 A1 EP 1407218A1 EP 02758333 A EP02758333 A EP 02758333A EP 02758333 A EP02758333 A EP 02758333A EP 1407218 A1 EP1407218 A1 EP 1407218A1
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spin
tip
detonator
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Jürgen Leininger
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Diehl Munitionssysteme GmbH and Co KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • 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
    • F42B10/60—Steering arrangements
    • F42B10/62—Steering by movement of flight surfaces
    • F42B10/64—Steering by movement of flight surfaces of fins

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1, as is known from DE 198 45 611 AI.
  • the detonator tip which can be screwed onto the ammunition body, has a component which can be rotated for swirl reduction in relation to the spin-stabilized ammunition body and from which two braking surfaces rigidly held with the same angle, in the manner of canard wings, transversely to the
  • Swirl axis can be extended in order to exert a directed braking effect on the current trajectory of the ammunition, depending on the current roll position in the room, in order to increase the accuracy of the target.
  • Swirl axis can be extended in order to exert a directed braking effect on the current trajectory of the ammunition, depending on the current roll position in the room, in order to increase the accuracy of the target.
  • the trajectory-selective braking measure can only shorten the trajectory, so that the scatter in the hit pattern can thus only be narrowed in one direction.
  • the invention is based on the object of making the error balance of ballistic ammunition fired over a target area more favorable overall.
  • the pitch or yaw adjustment which is in phase with respect to the current RoU position in the room, is carried out under the direction of a roll position sensor in the detonator tip, which indicates how the adjusting shafts of the two canard surfaces are aligned with respect to the earth's horizon are in which spatial direction the flight path is lengthened or shortened by a current setting of the canard surfaces.
  • a high-speed low-voltage DC motor is preferable, preferably in the coaxial design of a wave gear motor, because of the small installation space, the self-locking effect of a strong gear reduction and its inexpensive availability.
  • a torsionally rigid coupling of the two control shafts can be provided in order to get by with a single drive system; or the two canards are independent of each other via their own drives and can also be adjusted in opposite directions if necessary in the interest of highly dynamic control.
  • the cost of electrical circuitry can be reduced even more if, instead of the continuous adjustment control for alternately setting the canard surfaces for the period of a maximum of a quarter turn of the ammunition body around its swirl axis, a three-point subsystem that is always only temporarily activated, or even a two-point subsystem that always switches in the correct roll phase is used.
  • the electrical energy for the starting control can be provided by batteries or even better generated in the fuse tip itself as a generator, namely by taking advantage of the relative movement between the ammunition body stabilized by faster rolling and the reduced speed of the fuse tip decoupled by the ammunition body via a pivot bearing ,
  • a magnetic sensor that responds to the earth's magnetic field is preferred because it is suitable for all weather conditions over optronic horizon sensors and is cheaper and smaller in size compared to inertial platforms.

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Description

Verfahren zur Flugbahnkorrektur ballistisch verschossener drallstabilisierter Artilleriemunition
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, wie es aus der DE 198 45 611 AI bekannt ist. Dort weist die auf den Munitionskörper aufschraubbare Zünderspitze ein zum Drallabbau gegenüber dem drallstabilisierten Munitionskörper verdrehbares Bauteil auf, aus dem zwei starr mit glei- eher Anstellung gehalterte Bremsflächen nach Art von Canardflügeln quer zur
Drallachse ausgefahren werden können, um zur Steigerung der Zielgenauigkeit des vorgegeben Trefferpunktes je nach der momentanen Roll-Lage im Raum eine gerichtete Bremswirkung auf die aktuelle Flugbahn der Munition auszuüben. Zum gleichen Zweck mittels einer solchen Flugbahnverkürzung durch Steigerung der Bremswirkung war es aus der WO 98/01719 schon bekannt, zwei Scheiben ohne
Anstellung einander diametral gegenüber radial aus der Ogive eines Projektiles auszufahren.
Allerdings wird der in der Projektilspitze verfügbare Einbauraum größtenteils für die Sicherungs- und Zündeinrichtungen benötigt, schon der zusätzliche Einbau einer Empfängerschaltung für etwa Radar-Abstandsmessung oder Satellitennavigation bereitet große Schwierigkeiten. Deshalb ist der notwendige Einbauraum für hier einzufahrende Bremsflächen und für deren Bewegungs- und Halterungsmechanismen der dynamischen Belastung des Anströmdruckes entgegen kaum hin- reichend verfügbar. Von grundsätzlichem Nachteil ist bei jenen vorbekannten
Lösungen im übrigen, daß durch die richtungsselektive Bremsmaßnahme die Flugbahn nur verkürzt werden kann, daß also damit die Streuung im Trefferbild nur in einer Richtung eingeengt werden kann. In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Fehlerhaushalt ballistisch über ein Zielgebiet verschossener Munition insgesamt günstiger zu gestalten.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß gemäß den im Hauptanspruch angegebenen wesentlichen Kombinationsmerkmalen und gemäß den in den Unteransprüchen gekennzeichneten Abwandlungen und Weiterbildungen nun die Längs- und Querstreuungen nicht mehr nur in Richtung kürzerer Reichweiten kompensiert werden, sondern außer der gerichteten Verkürzung nun auch ein ge- zieltes Strecken der aktuellen Flugbahn ermöglicht wird.
Dafür sind seitlich an der verjüngten Frontpartie der Munition, nämlich im vom Munitionskörper rollentkoppelten Zünder an der Spitze der Ogive mittels radial zur Drallachse orientierter Stellwellen einander radial gegenüber zwei kaliberglei- ehe, nicht einziehbare aber durch Verdrehen um ihre Stellwellen in beiden Richtungen gegenüber der neutralen Stellung anstellbare Canardflügelflächen gelagert, mit denen je nach der momentanen Lage im Raum entweder eine Nickbewegung zur Beeinflussung der Längsstreuung oder eine Gierbewegung zur Beeinflussung der Querstreuung gezielt hervorgerufen werden kann. Die in Bezug auf die mo- mentane RoU-Lage im Raum phasenrichtige Nick- oder Gier-Anstellung erfolgt unter der Regie eines Roll-Lagesensors in der Zünder-Spitze, der angibt, wie die Stellwellen der beiden Canardflächen gerade in Bezug auf den Erdhorizont ausgerichtet sind, in welche Raumrichtung also die Flugbahn durch eine aktuelle Anstellung der Canardflächen verlängert oder verkürzt wird.
Für solche gesteuerte Anstellung der Canards ist wegen des geringen Einbaurau- mes, der selbsthemmenden Wirkung einer starken Getriebeuntersetzung und seiner preiswerten Verfügbarkeit ein hochtouriger Kleinspannungs-Gleichstrommo- tor zu bevorzugen, vorzugsweise in der koaxialen Bauform eines Wellgetriebe- motors. Dabei kann eine drehstarre Kopplung der beiden Stellwellen vorgesehen sein, um mit einem einzigen Antriebssystem auszukommen; oder die beiden Canards sind über jeweils eigene Antriebe unabhängig voneinander und dann im Interesse einer hochdynamischen Steuerung bedarfsweise auch gegensinnig einstellbar. Der Aufwand an elektrischer Schaltungstechnik läßt sich noch verringern, wenn statt der kontinuierlichen Anstellsteuerung zum wechselweisen Einstellen der Canardflächen für die Zeitspanne von jeweils maximal einer Viertelumdrehung des Munitionskörpers um seine Drallachse dafür ein immer nur gezielt vorübergehend aktiv geschaltetes Dreipunkt- oder gar ein stets rollphasenrichtig umschaltendes Zweipunktsteilsystem eingesetzt wird.
Die elektrische Energie für die Anstellsteuerung kann von Batterien bereitgestellt oder bessern noch in der Zünder-Spitze selbst generatorisch erzeugt werden, nämlich unter Ausnutzen der Relativbewegung zwischen dem durch schnelleres Rollen stabilisierten Munitionskörper und der dagegen verringerten Drehzahl der vom Munitionskörper über ein Drehlager drehentkoppelten Zünder-Spitze.
Für die Lagebestimmung der Zünder-Spitze im Raum ist ein auf das Erdmagnetfeld ansprechender Magnetsensor zu bevorzugen, weil er gegenüber optronischen Horizontsensoren allwetter-tauglich und gegenüber Inertialplattformen preisgünstiger sowie kleinerbauend ist.
So ist mit denkbar geringem apparativem Aufwand, nämlich mit einem einachsig einstellbaren Canardsystem, infolge des zusätzlichen Freiheitsgrades der Bahnverlängerung eine räumliche Bahnkorrektur der an sich ungelenkten Artilleriemu- nition und somit eine außerordentliche Steigerung der Ablieferungspräzision in Bezug auf den vorgegebenen Zielpunkt erreichbar.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zu abhängig von der momentanen RoU-Lage im Raum erfolgender Flugbahnkorrektur einer ballistisch verbrachten drallstabilisierten Artilleriemunition mittels an von der gegenüber ihrem Munitionskörper verjüngten und rollentkoppelten Zünder-Spitze einachsig radial orientierter Canardflächen, dadurch gekennzeichnet, daß von der gegenüber dem Munitionskörper verjüngten Zünder-Spitze etwa vollkalibrig fest vorstehende, um radial zur Drallachse orientierte Stellwellen anstellbare Canardflächen in beiden Richtungen um die Neutralstel- hing herum angestellt werden.
Verfahren nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellwellen aus dem generatorisch genutzten Drehzahlunterschied zwischen Zünder-Spitze und Munitionskörper versorgt elektromotorisch verdreht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellwellen diskontinuierlich verdreht werden.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellwellen unterschiedlich verdreht werden.
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