EP1540264A1 - Bremseinrichtung für ein bahnkorrigierbares drallstabilisiertes artillerieprojektil - Google Patents

Bremseinrichtung für ein bahnkorrigierbares drallstabilisiertes artillerieprojektil

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EP1540264A1
EP1540264A1 EP03775150A EP03775150A EP1540264A1 EP 1540264 A1 EP1540264 A1 EP 1540264A1 EP 03775150 A EP03775150 A EP 03775150A EP 03775150 A EP03775150 A EP 03775150A EP 1540264 A1 EP1540264 A1 EP 1540264A1
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EP
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ring
braking device
retaining ring
projectile
screen
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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
    • F42B10/32—Range-reducing or range-increasing arrangements; Fall-retarding means
    • F42B10/48—Range-reducing, destabilising or braking arrangements, e.g. impact-braking arrangements; Fall-retarding means, e.g. balloons, rockets for braking or fall-retarding
    • F42B10/50—Brake flaps, e.g. inflatable

Definitions

  • the invention relates to a braking device according to the preamble of claim 1, as is the subject of the main patent.
  • the present invention is based on the technical problem of developing a braking device of the generic type in such a way that on the one hand there is a noticeably increased braking effect with on the other hand stable ballistics during the initiation of the braking device.
  • This task is based on the knowledge that a star-shaped arrangement of radially fold-out brake segments, despite the formation of eddies in the gaps between the brake segments, does not yet provide the desirable braking coefficients for the fastest and defined transition from the ballistic nerbring track to a taxed descent track.
  • the braking effect can be improved if the free gussets between the individual brake segments are spanned by triangular-shaped cloths, which when they are brought out of the gun are first folded together with the brake segments into the storage space under a holder hood and then with the blasting off Hood to be released for centrifugal support; but the combination of hinge-like brake segments and textiles clamped in between them is extremely labor-intensive and has the further disadvantage that due to the compact pressure in the storage space, local mechanical stresses 2xn in some areas damage to the textile gap filler.
  • Fig. 1 in the ogive area mounted on an artillery projectile detonator for warhead triggering, showing a ring-shaped textile brake element in the issued state and
  • Fig. 2 shows the braking element as such in an end view.
  • a detonator 11 which is designed for screwing into the ogive of an artillery projectile 12, has in its truncated cone-shaped outer surface 13 a storage space 14 which is recessed radially all round.
  • This carries its rear wall 25 axially opposite, that is, in the direction of flight in front of the storage space 14, a ring 15 to which the inner circumference 31 of a brake element which is coaxial in the operative position and which is circular in the form of a disc is articulated in the form of a textile screen 16 which can be stretched against the direction of flight.
  • the textile braking element is folded uniformly from the ring 15 backwards around the longitudinal axis 17 of the projectile into the storage space 14 and is overlapped by a hood until it breaks off into the shape of the dish due to centrifugal force due to centrifugal force is released. So that the under this radial tilting movement
  • Rotation of the projectile 12 corriolis force occurring in the articulation region of the braking element on the ring 15 can be reduced in a targeted manner, it is expedient to allow the ring 15 to be temporarily rotated relative to the projectile 12 until the reduction in force leads to the end of this slip.
  • the hood overlapping the circumferential storage space 14 with the folded-in brake element to complement the contour of the cone jacket surface 13 of the igniter 11 following the outer jacket surface 27 of the projectile 12 is designed at the front, in front of the small base of the brake screen 16, as a thick-walled hollow cylinder. This is followed in one piece by a very thin hollow cone-shaped wall. This thin-walled area is structurally designed to disassemble axially parallel to the hollow cylinder in front of predetermined breaking points in individual, then under the influence of centrifugal force radially lifting from the rotating storage space 14 shell pieces.
  • the force elements 19 thus located on the inner periphery of the hollow cylinder serve to radially burst open the hollow cylinder of the hood, which is supported on the receptacle 18, and thus to allow this covering hood to be taken apart from the storage space 14 into defined pieces.
  • Umbrella is at least equipped with a defined mass accumulation 29 by seam seams, but possibly also by sewing in reinforcements in comparison to the fabric surface, in order to quickly and stably lift out the folded position into the final shape specified by the cut in the interest of a quick effective large, symmetrical inflow surface for maximum braking effect.
  • the so-called brake screen 16 which is flowed against its outer surface, is essentially a textile structure surrounding the fastening ring 15 in the form of an annular disk.
  • this is designed not to be clamped under the influence of the centrifugal forces into a substantially flat and therefore flutter-prone textile disk, but only up to a relatively large angle with respect to the projectile axis 17, in order to be in the maximum flared condition without flutter to be able to maintain the same frustoconical geometry along the edge.
  • the circularly cut cloth 33 of the screen 16 with radial sector cuts or sewing folds along narrow cut-outs in the circumferential direction is gathered in such a way that the outer circumference of the screen 16 in its conical ramp-shaped active position is smaller than the circumference based on the radius ,
  • This wide annular disk-shaped brake screen 16 can be articulated with its cloth 33 directly looping around the ring 15 along its inner diameter. It is more expedient, however, to sew the cloth 33 in the form of a ray or a spoke with textile reinforcement tapes 34, which on the one hand are attached to the outer Connect the outer circumference 32 and from there extend radially beyond the inner circumference 31 to the ring 15, the outer diameter of which is somewhat smaller than that of the inner circumference 31.
  • the circular, frustoconical cloth 33 is only attached to the ring 15 by means of the reinforcing bands 34, which promotes a uniform release when emerging from the storage space 14 and reliably prevents damage to the cloth 33 when the ring 15 initially slips.
  • a circularly cut cloth 33 is equipped with a reduced outer circumference 32 by radial darts in such a way that the clamping movement thereby takes the form of a flat one is limited to an obtuse-angled hollow truncated cone, which is articulated by means of reinforcement bands 34, which are applied lengthways to the conical surface, on the inner circumference 31 of the small base pointing forward in the direction of flight, bridging a radial distance to the retaining ring 15 and on the rear, along the outer circumference 32, with a circumferential mass accumulation 29 is equipped to increase the centrifugal force; wherein the ring 15 in the front end region of the storage space 14, temporarily slipping relative to the projectile swirl, is axially clamped in the contour of the igniter 12.

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Abstract

Um ein fliehkraftbedingt radial ausstellendes, ringscheibenförmiges textiles Bremselement (16) rasch in eine auch unter Anströmbedingungen stets definierte, formstabile Kontur zu bringen, ist ein kreisringförmig zugeschnittenes Tuch (33) durch radiale verlaufende Abnäher derart mit einem verkleinerten Aussenumfang (32) ausgestattet, dass die Aufspannbewegung dadurch auf die Form eines flachen stumpfwinkligen Hohlkegelstumpfes begrenzt wird, der mittels längs Erzeugender der Kegelmantelfläche aufgenähter Verstärkungsbänder (34) beim Innenumfang (31) an einen Haltering (15) angelenkt ist und längs des Aussenumfangs (32) mit einer umlaufenden Masseansammlung (29) zur Verstärkung der zentrifugalen Ausstellkräfte ausgestattet ist; wobei der Ring (15) im vorderen Stirnbereich des Stauraumes (14), relativ zum Projektildrall vorübergehend durchrutschend, in die Kontur des Zünders (11) axial eingespannt ist.

Description

Bremseinrichtung für ein bahnkorrigierbares drallstabilisiertes Artilleriepro j ekrü
Die Erfindung betrifft eine Bremseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, wie sie Gegenstand des Hauptpatentes ist.
Vorliegender Erfindung liegt die technische Problemstellung zugrunde, eine Bremseinrichtung gatrungsgemäßer Art dahingehend weiterzubilden, daß sich einerseits ein spürbar vergrößerter Bremseffekt bei andererseits stabiler Ballistik während des Initiierens der Bremseinrichtung ergibt.
Dieser Aufgabenstellung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine sternförmige Anordnung von radial ausklappbaren Bremssegmenten trotz der Wirbelbildungen in den Lücken zwischen den Bremssegmenten noch nicht die wünschenswerten Bremsbeiwerte zum möglichst raschen und definierten Übergang aus der ballistischen Nerbringungsbahn in eine versteuerte Abstiegsbahn erbringt. Die Bremswirkung lässt sich zwar verbessern, wenn die freien Zwickel zwischen den einzelnen Bremssegmenten von spitzwinklig dreiecksförmigen Tüchern überspannt werden, die beim Verbringen aus dem Geschütz zunächst noch zusammen mit den Bremssegmenten in den Stauraum unter einer Halterungs-Haube efngefaltet sind und dann mit dem Absprengen der Haube zum fliehkraftgestützten Aufrichten freigegeben werden; aber die Kombination aus scharnierartig angelenkten Bremssegmenten und dazwischen eingespannten Textilien ist außerordentlich montageaufwendig und weist darüber hinaus den Nachteil auf, daß aufgrund der kompakten Pressung im Stauraum lokale mechanische Beanspruchungen 2xn bereichswei- sen Beschädigung der textilen Lückenfüller führen können. Nachdem es ohnehin kritisch ist, alle diese Lückenfüller durch das Ausschwenken der mantelschalen- förmigen Bremssegmente rundum gleichzeitig zu spannen, so daß keine unsymmetrischen Anströmkräfte auftreten und zu unkontrollierbarer Ablenkung aus der bisherigen Flugbahn führen können, sind derartige Störungen gar nicht mehr zu vermeiden, wenn die Dreiecktücher lokal beschädigt sind und somit in nicht vorherbestimmbaren Sektoren um die Projektilogive herum ein vom Standard abweichendes Bremsverhalten erbringen.
Die oben umrissene Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Kombination der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale verwirklicht ist, wonach die bisher diskreten Bremssegmente praktisch zu einem integralen textilen Gebilde von der Form eines die Ogive umgebenden, zum flachen stumpfwinkligen Hohlkegelstumpf angestellten Kreisringes mit nach voraus weisender kleiner Basis aufgespannt werden.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung, ihrer Vorteile und Weiterbildungen wird außer auf die weiteren Ansprüche auch auf die nachstehende Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche stark abstrahiert aber angenähert maßstabsgerecht skizzierten bevorzugten Realisierungsbeispiels für die erfindungsgemäße Bremseinrichtung verwiesen. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 Einen im Ogivenbereich auf ein Artillerieprojektil montierten Zünder für die Gefechtskopfauslösung, mit Darstellung eines ringtuch- förmigen textilen Bremselementes im ausgestellten Zustand und
Fig. 2 das Bremselement als solches in Stirnansicht.
Wie im Hauptpatent näher dargestellt, weist ein Zünder 11, der zum Einschrauben in die Ogive eines Artillerie-Projektiles 12 ausgelegt ist, in seiner kegelstumpf- förmigen Mantelfläche 13 einen umlaufend radial eingesenkten Stauraum 14 auf. Dieser trägt seiner Rückwand 25 axial gegenüber, also in Flugrichtung vor dem Stauraum 14 einen Ring 15, an den der Innenumfang 31 eines in Wirkstellung koaxial kreisscheibenförmig umlaufenden Bremselementes in Form eines der Flugrichτung entgegen aufspannbaren textilen Schirmes 16 angelenkt ist. Dieses textile Bremselement ist in seiner Depot- und Verbringungsstellung vom Ring 15 her nach rückwärts gleichförmig um die Projektil-Längsachse 17 herum in den Stauraum 14 eingefaltet und von einer Haube übergriffen, bis es durch das Absprengen der Haube zum fliehkraftbedingten radialen Ausstellen in die Schirrn- form freigegeben wird. Damit die bei dieser radialen Ausstellbewegung unter
Rotation des Projektiles 12 auftretende Corrioliskraft im Anlenkbereich des Bremselementes an den Ring 15 gezielt abgebaut werden kann, ist es zweckmäßig, bei der axialen Einspannung des Ringes 15 ein vorübergehendes Durchdrehen relativ zum Projektil 12 zuzulassen, bis der Kräfteabbau zur Beendigung dieses Schlupfes führt.
Die den umlaufenden Stauraum 14 mit dem eingefalteten Bremselement übergreifende Haube zur Ergänzung der Kontur der Kegelmanteliläche 13 Zünders 11 im Anschluss an die Außenmantelfläche 27 des Projektiles 12 ist vorne, vor der klei- nen Basis des Bremsschirmes 16, als dickwandiger Hohlzylinder ausgelegt. Daran schließt sich einstückig nach rückwärts eine dagegen sehr dünne hohlkegel- stampfförmige Wandung an. Dieser dünnwandige Bereich ist konstruktiv dafür ausgelegt, sich achsparallel bis zum Hohlzylinder vor sich erstreckender Sollbruchstellen in einzelne, dann unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft radial vom rotierenden Stauraum 14 abhebende Schalenstücke zu zerlegen. Dafür greift wie beim Hauptpatent der Stiel einer pilzförmigen Aufnahme 18 für mehrere über den Umfang gleichförmig verteilte, radial wirkende pyrotechnische Kraftelemente 19 von vorne, der Flugrichtung also entgegen, axial durch den Hohlzylinder der Haube und durch den Anlenk-Ring 15 hindurch in eine Fassung in der mechani- sehen Struktur des Zünders 11 ein. Die dadurch an der Innenperipherie des Hohl- zylinders gelegenen Kraftelemente 19 dienen dazu, bei Zündung den auf der Aufnahme 18 lagernden Hohlzylinder der Haube radial Aufzusprengen und damit diese Abdeckhaube in definierte Stücke zerlegt vom Stauraum 14 abheben zu lassen.
Die radiale pyrotechnische Beanspruchung des an der Aufnahme 18 ruhenden Hohlzylinders am vorderen Ende der Verbringungshaube führt also zum Entfernen der Stauraumwandung und damit zum Freigeben des Bremsschirmes 16, der sich nun zentrifugal aus dem Stauraum 14 heraus um den Ring 15 herum als des- sen kleinere Hohlkegelstumpf-Basis in eine zur Achse 17 nicht ganz orthogonale Wirkstellung ringscheibenförmig rasch und formstabil aufspannt.
Dieses fliehkraftbedingte Ausstellen des ringscheibenförmigen Bremsschirmes 16 wird noch dadurch gefördert, daß - der Anlenkung am Ring 15 gegenüber - der
Schirm wenigstens durch Saumnähte, gegebenenfalls aber auch durch Einnähen von Verstärkungen im Vergleich zur Tuchfläche mit einer definierten Massenansammlung 29 ausgerüstet ist, um das Trägheitsmoment für ein rasches und stabiles Ausstellen aus der eingefalteten Lage in die vom Schnitt her vorgegebene End- form im Interesse einer schnell wirksamen großen, symmetrischen Anströmfläche für maximale Bremswirkung zu steigern.
Wie in der Zeichnung skizziert handelt es sich also beim hier so genannten Bremsschirm 16, der aber gegen seine Außenmantelfläche angeströmt wird, im wesentlichen um eine den Befestigungsring 15 ringscheibenförmig umgebendes textiles Gebilde. Das ist allerdings vom Schnitt her dafür ausgelegt, unter Einfluß der Zentrifugalkräfte nicht in eine im wesentlichen ebene und daher flattergefährdete textile Scheibe aufgespannt zu werden, sondern nur bis zu einem relativ großen Winkel gegenüber der Projektilachse 17, um im maximal ausgestellten Zu- stand ohne Flattererscheinungen längs des Randes stets die gleiche kegelstumpf- förmige Geometrie stabil einhalten zu können. Dafür ist das an sich in der Ebene kreisrund zugeschnittene Tuch 33 des Schirmes 16 mit radialen Sektorschnitten oder Nähfalten längs schmaler Ausschnitte in Umfangsrichτung so gerafft, daß der Außenumfang des Schirmes 16 in seiner kegelsrampfförrnig aufgestellten Wirk- Stellung kleiner als der auf den Radius bezogene Kreisumfang ist. Das führt zu einem auch unter der Anströmung ringsum gleichförmig aufgebauschten, mechanisch stabilen und geometrisch definierten kegelstonpfmantelförmigen Bremsschirm 16, der in Flugrichtung orientiert ist, dessen kleine Basis also gleich bei der Aufnahme 18 mit dem Ring 15 liegt, während die große Basis von dort nach rückwärts, zum Projektil 12 hin orientiert ist.
Dieser breite ringscheibenförmige Bremsschirm 16 kann mit seinem Tuch 33 längs dessen Innendurchmessers unmittelbar den Ring 15 umschlingend angelenkt sein. Zweckmäßiger ist es jedoch, das Tuch 33 strahlen- oder speichenförmig mit ebenfalls textilen Verstärkungsbändern 34 zu benähen, die einerseits an den Au- ßenumfang 32 anschließen und sich von dort radial über den Innenumfang 31 hinaus bis zum Ring 15 erstrecken, dessen Außenendurchmesser etwas kleiner als derjenige des Innumfangs 31 ist. So ist das kreisringförmige, kegelstumpfförmig angestellte Tuch 33 nur mittels der Verstärkungsbänder 34 an den Ring 15 gefes- seit, was ein gleichmäßiges Ausstellen beim Auftauchen aus dem Stauraum 14 fördert und Beschädigungen des Tuches 33 beim anfänglichen Durchrutschen des Ringes 15 zuverlässig vermeidet.
Um also das fliehkraftbedingt radial ausstellende textile Bremselement 16 rasch in eine auch unter Anströmungsbedingungen stets definierte, formstabile Kontur zu bringen, ist ein kreisringförmig zugeschnittenes Tuch 33 durch radial verlaufende Abnäher derart mit einem verkleinerten Außenumfang 32 ausgestattet, daß die Aufspannbewegung dadurch auf die Form eines flachen stumpfwinkligen Hohlkegelstumpfes begrenzt wird, der mittels längs Erzeugender der Kegelmantelflä- ehe aufgebrachter Verstärkungsbänder 34 am Innenumfang 31 der in Flugrichtung nach vorne weisenden kleinen Basis einen radialen Abstand überbrückend an den Haltering 15 angelenkt ist und rückwärtig, längs des Außenumfangs 32, mit einer umlaufenden Masseansammlung 29 zur Verstärkung der zentrifugalen Ausstellkräfte ausgestattet ist; wobei der Ring 15 im vorderen Stirnbereich des Staurau- mes 14, relativ zum Projektildrall vorübergehend durchrutschend, in die Kontur des Zünders 12 axial eingespannt ist.

Claims

P atentansprücne
1. Bremseinrichtung mit im Zünder-Bereich der Ogive eines bahnkorrigierbaren Artillerie-Projektiles (12) unter einer absprengbaren Haube aus einem Stauraum (14) radial ausstellbaren Bremselementen ?
5 dadurch gekennzeichnet, daß ein lückenlos umlaufendes Bremselement in Form eines textilen Schirmes (16) vorgesehen ist, das aufgrund bezüglich seines Radius verkürzten Außenu fanges (32) ur bis in eine flache stumpfwinklige Hohl- kegelsτumpfform ausstellbar ist, die mit ihrer in Flugrichtung nach vorne L0 weisenden kleineren Basis im vorderen Bereich des Stauraumes (14) an einen Haltering (15) angelenkt ist.
2. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
15 daß der Schirm (16) mit radial verlaufenden Verstärkungsbändern (34) besetzt ist, die einen lichten radialen Abstand zwischen dem Innenumfang (31) und dem Haltering (15) überbrückend um den Haltering (15) herumgeschlungen sind.
20 3. Bremseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (15) gegenüber dem Drall des Projektiles (12) verdrehbar axial in die Kontur des Zünders (11) eingespannt ist.
5 4. Bremseimichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenumfang (32) des Schirmes (16) mit einer zusätzlichen Mas- senansarnmlung (29) belegt ist.
EP03775150A 2002-09-13 2003-09-10 Bremseinrichtung für ein bahnkorrigierbares drallstabilisiertes artillerieprojektil Expired - Lifetime EP1540264B1 (de)

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