EP2213975B1 - Cargo-Geschoss - Google Patents

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EP2213975B1
EP2213975B1 EP20100150619 EP10150619A EP2213975B1 EP 2213975 B1 EP2213975 B1 EP 2213975B1 EP 20100150619 EP20100150619 EP 20100150619 EP 10150619 A EP10150619 A EP 10150619A EP 2213975 B1 EP2213975 B1 EP 2213975B1
Authority
EP
European Patent Office
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cargo
projectile
intercepting
freight container
casing
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP20100150619
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English (en)
French (fr)
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EP2213975A3 (de
EP2213975A2 (de
Inventor
Jörg Bachmann
Alexander Simon
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Krauss Maffei Wegmann GmbH and Co KG
Original Assignee
Krauss Maffei Wegmann GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP2213975A2 publication Critical patent/EP2213975A2/de
Publication of EP2213975A3 publication Critical patent/EP2213975A3/de
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/36Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information
    • F42B12/56Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information for dispensing discrete solid bodies
    • F42B12/58Cluster or cargo ammunition, i.e. projectiles containing one or more submissiles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41HARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H11/00Defence installations; Defence devices
    • F41H11/02Anti-aircraft or anti-guided missile or anti-torpedo defence installations or systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41HARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H13/00Means of attack or defence not otherwise provided for
    • F41H13/0006Ballistically deployed systems for restraining persons or animals, e.g. ballistically deployed nets
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    • F42AMMUNITION; BLASTING
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    • F42B12/58Cluster or cargo ammunition, i.e. projectiles containing one or more submissiles
    • F42B12/62Cluster or cargo ammunition, i.e. projectiles containing one or more submissiles the submissiles being ejected parallel to the longitudinal axis of the projectile
    • F42B12/625Cluster or cargo ammunition, i.e. projectiles containing one or more submissiles the submissiles being ejected parallel to the longitudinal axis of the projectile a single submissile arranged in a carrier missile for being launched or accelerated coaxially; Coaxial tandem arrangement of missiles which are active in the target one after the other

Definitions

  • the invention relates to a cargo projectile with a cargo space enveloped by a projectile casing, in which an interceptor element for intercepting enemy missiles is arranged.
  • Such cargo projectiles are used, in particular, with the use of large-caliber weapon systems for protecting objects against enemy missiles, for which purpose the cargo projectiles are provided with an interceptor element which is brought from the cargo space of the cargo projectile into an intercept position in the trajectory of the opposing missile, to detonate them by a collision or at least disturb their trajectory.
  • the opposing missiles are located prior to the launch of the cargo projectile by means of known methods sensory or radar technology and determines the further trajectory of the missile.
  • the weapon system is aligned and shot down the cargo projectile in the direction of the trajectory of the opposing missile.
  • the cargo projectile becomes the intercepting element transported within a few kilometers distance from the object to be protected from the inside of the cargo projectile and brought into a Abfangwolf in the determined trajectory of the opposing missile.
  • the interceptor whose detonator is activated so that the missile detonated at a safe distance from the object to be protected or at least disturbed the trajectory of the missile and this is brought to crash, so that the missile no danger to the protective object goes out.
  • the cargo projectiles are spin-stabilized projectiles which rotate at a speed of up to 16,000 rpm, which causes difficulties in deploying the interceptors.
  • EP 0 175 914 A1 is a cargo projectile with a net-like interceptor for controlling enemy missiles described. From the CH 329 075 A It is known to arrange a rotatable mounted with respect to the projectile casing shaped charge within the cargo projectile.
  • the object of the invention is to improve the application of the interceptor in a cargo projectile of the type mentioned.
  • the interceptor element is accommodated in a relation to the projectile casing via at least one bearing element rotatably mounted cargo containers, wherein the projectile casing having an opening of an air inlet through which an air stream into the interior of the freight container can be guided, and that the cargo container a piston which is designed such that it moves under the influence of the air flow for the application of the intercepting element against the direction of flight of the cargo projectile.
  • interception element is designed in the manner of a network.
  • mesh materials are particularly highly tear-resistant materials, such as aramid fibers, and in particular the product marketed by Dupont under the trade name KEVLAR ® material into consideration.
  • An advantage for a controlled clamping of the interceptor in the Abfangdian is an embodiment, according to which the interceptor is provided in its edge regions with weights. Under the influence of the centrifugal force due to the rotation of the intercepting element a rapid spread is achieved with the help of the weights.
  • the projectile casing is closed by a projectile floor, which is detachable from the projectile casing to form a discharge opening for the intercepting element.
  • the detachment of the soil can be done for example by blowing off, for which purpose a corresponding explosive charge in the bottom area can be provided.
  • a dispensing element is connected to the interceptor, which accelerates the Ausbringvorgang.
  • the dispensing element is designed in the manner of a brake screen. The braking force generated via the brake screen can be transmitted as a tensile force on the interceptor, whereby this is quickly pulled out of the interior of the freight container.
  • the projectile casing on an opening of an air inlet via which an air flow into the interior of the freight container is feasible.
  • the opening in the region between the projectile nose and the cargo space is arranged.
  • the opening of the air inlet can be opened during the flight, whereby an air flow into the interior of the freight container is created, which is available for the application of the interceptor.
  • the opening of the air inlet can take place via a blast, which takes place in an advantageous embodiment simultaneously with the blasting of the soil.
  • the freight container on a piston which is designed such that it moves against the direction of flight of the cargo projectile under the influence of an air flow for the application of the intercepting element. In this way, the interception element is pressed out of the interior of the cargo projectile in a controlled manner to the outside.
  • the piston is provided on its side facing away from the air inlet with a fastening element to which the dispensing element is connected.
  • the dispensing element is connected via a swirl decoupling element to the fastening element, so that the rotational movement of the fastening element or the freight container does not transfer to the dispensing element when it has left the cargo space.
  • the piston is connected via a swirl decoupling element and / or a strain relief element on the front side of the freight container or the projectile casing.
  • This embodiment also serves to decouple the rotation of the projectile casing from that of the freight container. Over the strain relief element also an overloading of the cables when spreading the interceptor in the power flow ropes, strands, etc. is avoided.
  • the intercepting element is placed in a zig-zag fold around the jacket of the cylinder.
  • the interceptor may be mechanically stored in such a fold before the cargo container is inserted into the projectile casing, thereby reducing the risk of malfunction due to assembly errors.
  • the freight container has the shape of a cylinder open on one side.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an opposing missile 50, such as an artillery projectile, a rocket, a mortar projectile, etc., to be protected object in the form of a spatially extended field camp 100 shown with quadrangular base.
  • an opposing missile 50 such as an artillery projectile, a rocket, a mortar projectile, etc.
  • a spatially extended field camp 100 shown with quadrangular base.
  • a device 101 for firing a Cargo projectile 1 in the trajectory F 1 of the opposing missile 50 in order to ward off the threat posed by this danger to the object 100 to be protected.
  • FIG. 2 Device 101 shown in greater detail has a large-caliber artillery gun 102, via which the cargo projectiles 1 can be fired to intercept enemy missiles 50.
  • the apparatus 101 furthermore has a first locating device 103, a second locating device 104, a measuring device 105, a signal transmission unit 106 and a fire control computer 107.
  • the artillery gun 102, the locating device 104, the measuring device 105 and the signal transmission unit 106 are connected via data lines 108 to the Feuerleitrechner 107.
  • the locating device 103 and the artillery gun 102 are to be spatially close to dislocate.
  • the locating device 103 of the approaching enemy missile 50 is cleared, including both optronic sensors and radars can be used.
  • the data acquired via the location device 103 are transmitted to a second location device 104 for the purpose of target tracking.
  • the position data of the missile 50 are continuously determined as so-called. Track data.
  • the fire control computer 107 the calculation of a Feuerleitinate, due to which the artillery gun 102 automatically aligned and the cargo projectile 1 is fired at the calculated time, in particular automated.
  • a plurality of devices 101 can carry a concentrated firing strike with cargo projectiles 1 against the approaching missile 50.
  • the speed of the cargo projectile 1 is measured and the corresponding data are transmitted to the fire control computer 107. From this a corrected Feuerleitaims calculated and determined a date for the transfer of the cargo projectile 1 in its defensive position.
  • the signal transmission unit 106 transmits a radio signal to the cargo projectile through which the cargo projectile 1 in a distance range of a few kilometers before the calculated trajectory end or the planned impact point of the missile 50 in the manner to be described in the Defensive position is transferred. Details of such a control and calculation method are described, for example, in German patent applications no. DE 10 2007 007 404.4 and DE 10 2007 007 403.6 described.
  • the cargo projectile 1 flies from the artillery gun 102 along the launching trajectory F 2 in the direction of the missile to be defended 50, recognizes the correct distance to the missile 50 and goes into a defensive position, in which the intercepting element 7 in the calculated trajectory F 1 of the opposing Missile 50 is located.
  • the transition of the cargo projectile 1 in its defensive position can be initialized in various ways, for example via a proximity sensor detecting the enemy missile 50 or by means of a radio signal transmitted at the correct moment.
  • the cargo projectile 1 is transferred in the region of the calculated point of intersection S of the two trajectories F 1 and F 2 in the Abfangdian.
  • FIG. 3 shown is a view of the cargo projectile 1 in its defense position.
  • the intercepting element 7 is in the trajectory F 1 of the opposing missile 50, so that the opposing missile 50 strikes the intercepting element 7.
  • the interception element 7 is a net-like structure, which is arranged hanging behind the projectile casing 2 in a kind of drag arrangement.
  • the enemy missile 50 is intercepted by the interceptor 7, and braked abruptly by the impact. Due to the impact of the opposing missile 50 on the intercepting element 7, its detonator can be activated, so that the enemy missile 50 detonates in flight. In the case of missiles 50 without impact detonators, the flight path F 1 is disturbed or altered by the collision with the net-like intercepting element such that the missile 50, which is also greatly delayed by the impact, no longer poses a threat to the object 100 to be protected and rendered harmless, for example, by a fall becomes. Due to the high speeds of both the enemy missile 50 and the cargo missile 1, it is of great importance that the deployment of the interceptor 7 is reliable and defined within a short time window.
  • FIG. 4 the internal structure of the cargo projectile 1 is shown schematically.
  • the cargo projectile 1 is composed of a projectile casing 2, which is closed on its side facing away from the projectile nose on a bullet bottom 3 and wrapped in this way a closed cargo space 4.
  • a cargo container 5 is arranged as an essential element of the cargo projectile 1, in which the intercepting element 7 is stored folded.
  • the freight container 5 is rotatably supported by bearing elements 6 with respect to the projectile casing 2, so that when it exits the barrel of the artillery gun 102 it is transferred to the projectile casing 2 Due to the inertia of the freight container 5, twist D 1 is not completely transferred to the latter, ie the freight container 5 has a lower rotational speed or a smaller twist D 2 , which is lower compared with the projectile casing 2, for the deployment of the intercepting element 7.
  • a type of slip is generated during launching, by means of which the comparatively large rotational speed of the projectile casing 2 is not completely transferred to the freight container 5. This results in a spin decoupling between the projectile casing 2 and the freight container 5, which is why the intercepting element 7 has a suitable rotational speed for a reliable deployment under the influence of the centrifugal force F on leaving the cargo compartment 4.
  • bearing elements 6 are different types of bearings in question, such as plain bearings, needle roller bearings, ball bearings, etc., with the parameters of the bearing elements 6, the desired rotational speed difference between the projectile casing 2 and the freight container 5 can be adjusted.
  • a piston 10 is arranged displaceable back and forth. The movements of the piston 10 are guided over the inner surfaces of the freight container 5. On the side pointing in the direction of flight, the piston 10 is protected against overload by means of a strain relief 11 and a decoupling element 12 is connected to the front side of the freight container 5 in a rotationally coupled manner.
  • a fastening element 9 is connected to the piston 10, which extends concentrically to the axis of the cargo projectile 1.
  • a hollow-cylindrical pipe section serves as a fastening element 9.
  • the intercepting element 7 is connected to the piston 10 or the fastening element 9 via a plurality of connections 17.
  • the connections 17 can also be provided with strain relief elements 18 be to intercept inadmissible large forces in the deployment of the interceptor 7 in its intercept position.
  • a dispensing element 8 is arranged, which facilitates the application of the intercepting element 7 in its intercepting position.
  • the connection of the Ausbringelements 8 is dreenktkoppelt a decoupling element 13 and protected by a strain relief 19 against overload.
  • the dispensing element is a type of brake parachute which is stored folded in the freight container 5.
  • an opening 15 is provided in the front region of the cargo projectile 1 between its tip and the cargo space 4, through which an air flow L is guided into the interior of the freight container 5 against the piston 10. This air flow is also used to dispense the intercepting element 7.
  • the cargo missile 1 moves along the trajectory F 2 , cf. also Fig. 1 , Shortly before the calculated intersection point S of both trajectories F 1 , F 2 , the cargo projectile 1 is transferred to the intercept position, that is, the interceptor 7 is deployed and positioned as a large obstacle or large collision body in the trajectory F 1 of the opposing missile 50 ,
  • the opening 15 is opened in the front region of the projectile casing 2, which also takes place by a blast.
  • the air inlet channel 14 is opened, so that an air flow L enters the interior of the freight container 5.
  • the piston 10 is moved against the direction of flight of the cargo projectile 1 to the rear, whereby the application element 8 leaves the cargo compartment 4 of the cargo projectile 1.
  • the Ausbringelement 8 is a kind of brake parachute, which inflates upon exiting the cargo compartment 4 and in this way exerts a tensile force on the fastening element 9 and the piston 10, so that the piston 10 and with this the interception element 7 in Direction of the open end of the freight container 5 are moved. Due to the spin decoupling element 13, the rotational movements of the freight container 5 are not transmitted to the currently standing in the wind deployment aid 8.
  • the piston 10 moves under the influence of the tensile force generated by the Ausbringelement 8 supported by the air flow L in a position in which the radially around the fastening element 9 around folded interception element 7 exits from the interior of the cargo compartment 4.
  • the intercepting element 7 begins to deploy as it exits the cargo container under the influence of a radially outward directed flying force F, as shown in FIG FIG. 6 is shown.
  • the unfolding is assisted by weights 16 arranged in the edge regions of the intercepting element 7, which effect a rapid unfolding.
  • the decoupling element 12 comes into play, which after the deployment of the intercepting element 7 further rotations of the intercepting element 7 opposite the further rotating freight container prevented.
  • the net-like intercepting element 7 After unfolding, the net-like intercepting element 7 forms a large-area intercepting surface, which is in the way of the approaching enemy missile 50 and intercepts it.
  • the rotational speed D 2 of the intercepting element 7 required for the centrifugal force propagation of the intercepting element 7 can be adjusted independently of the rotational speed D 1 of the projectile casing 2 to a value advantageous for its deployment.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Cargo-Geschoss mit einem von einer Geschosshülle umhüllten Frachtraum, in welchem ein Abfangelement zum Abfangen gegnerischer Flugkörper angeordnet ist.
  • Derartige Cargo-Geschosse werden insbesondere unter Einsatz großkalibriger Waffensysteme zum Schutz von Objekten gegen gegnerische Flugkörper eingesetzt, wozu die Cargo-Geschosse mit einem Abfangelement versehen sind, das aus dem Frachtraum des Cargo-Geschosses in eine Abfangstellung in der Flugbahn des gegnerischen Flugkörpers gebracht wird, um diese durch eine Kollision zur Detonation zu bringen oder zumindest deren Flugbahn zu stören. Zur Bestimmung des Zeitpunkts und des Orts für die Ausbringung des Abfangelements werden die gegnerischen Flugkörper vor dem Abschuss des Cargo-Geschosses mittels bekannter Verfahren sensorisch oder radartechnisch geortet und die weitere Flugbahn der Flugkörper bestimmt.
  • In Abhängigkeit der ermittelten Flugbahn wird das Waffensystem ausgerichtet und das Cargo-Geschoss in Richtung der Flugbahn des gegnerischen Flugkörpers abgeschossen. Nach dem Abschuss des Cargo-Geschosses wird das Abfangelement in einigen Kilometern Abstand zu dem zu schützenden Objekt aus dem Inneren des Cargo-Geschosses heraus befördert und in eine Abfangstellung in der ermittelten Flugbahn des gegnerischen Flugkörpers gebracht. Beim Auftreffen des gegnerischen Flugkörpers auf das Abfangelement wird dessen Zünder aktiviert, so dass der Flugkörper in sicherem Abstand zu dem zu schützenden Objekt detoniert oder zumindest die Flugbahn des Flugkörpers gestört und dieser zum Absturz gebracht wird, so dass von dem Flugkörper keine Gefahr für das zu schützende Objekt ausgeht.
  • Als problematisch hat sich bei dieser Art von Cargo-Geschossen die kontrollierte Ausbringung des Abfangelements innerhalb eines kleinen Zeitfensters während des Flugs des Cargo-Geschosses erwiesen. Bei den Cargo-Geschossen handelt es sich um drallstabilisierte Geschosse, die mit einer Umdrehungszahl von bis zu 16.000 U/min rotieren, was Schwierigkeiten beim Ausbringen der Abfangelemente bereitet.
  • In der EP 0 175 914 A1 wird ein Cargo-Geschoss mit einem netzartigen Abfangelement zur Bekämpfung gegnerischer Flugkörper beschrieben. Aus der CH 329 075 A ist es bekannt, eine drehbar gegenüber der Geschosshülle gelagerte Hohlladung innerhalb des Cargo-Geschosses anzuordnen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Cargo-Geschoss der eingangs genannten Art die Ausbringung des Abfangelements zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird, ausgehend von der EP 0 175 914 A , erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Abfangelement in einem gegenüber der Geschosshülle über mindestens ein Lagerelement drehbar gelagerten Frachtcontainer untergebracht ist, wobei die Geschosshülle eine Öffnung eines Lufteinlasses aufweist, über welchen ein Luftstrom in das Innere des Frachtcontainers führbar ist und dass der Frachtcontainer einen Kolben aufweist, der derart ausgebildet ist, dass er sich unter dem Einfluss des Luftstroms zur Ausbringung des Abfangelements entgegen der Flugrichtung des Cargo-Geschosses bewegt.
  • Durch die Unterbringung des Abfangelements in einem Frachtcontainer, der gegenüber der beim Abschuss in Rotation versetzten Geschosshülle über ein Lagerelement drehbar gelagert untergebracht ist, ergeben sich verschiedene Rotationsgeschwindigkeiten der äußeren Geschosseshülle und des innen liegenden Frachtcontainers, welcher aufgrund seiner Massenträgheit beim Abschuss nicht in die gleiche Rotation versetzt wird wie die Geschosshülle des Cargo-Geschosses. Auf diese Weise ergibt sich eine geringere Rotationsgeschwindigkeit des Frachtcontainers und damit des Abfangelements, welche ein kontrolliertes Aufspannen des Abfangelements unter Fliehkrafteinfluss erlaubt.
  • Von konstruktivem Vorteil ist eine Ausgestaltung, nach welcher das Abfang-element nach Art eines Netzes gestaltet ist. Als Netzmaterialien kommen insbesondere hochreißfeste Materialien wie beispielsweise Aramit-Fasern und insbesondere das von der Firma Dupont unter der Handelsbezeichnung KEVLAR® vertriebene Material in Betracht.
  • Vorteilhaft für ein kontrolliertes Aufspannen des Abfangelements in der Abfangstellung ist eine Ausgestaltung, nach welcher das Abfangelement in seinen Randbereichen mit Gewichten versehen ist. Unter dem Einfluss der Fliehkraft aufgrund der Rotation des Abfangelements wird mit Hilfe der Gewichte eine rasche Ausbreitung erreicht.
  • In weiterer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Geschosshülle über einen Geschossboden verschlossen ist, der zur Bildung einer Ausbringöffnung für das Abfangelement von der Geschosshülle lösbar ist. Das Ablösen des Bodens kann beispielsweise durch Absprengen erfolgen, wozu eine entsprechende Sprengladung im Bodenbereich vorgesehen sein kann.
  • Ferner wird im Hinblick auf eine kontrollierte Ausbringung des Abfangelements vorgeschlagen, dass ein Ausbringelement mit dem Abfangelement verbunden ist, welches den Ausbringvorgang beschleunigt. In diesem Zusammenhang wird weiter vorgeschlagen, dass das Ausbringelement nach Art eines Bremsschirms gestaltet ist. Die über den Bremsschirm erzeugte Bremskraft kann als Zugkraft auf das Abfangelement übertragen werden, wodurch dieses rasch aus dem Inneren des Frachtcontainers herausgezogen wird.
  • Ebenfalls im Hinblick auf eine kontrollierte Ausbringung des Abfangelements weist, gemäß Anspruch 1, die Geschosshülle eine Öffnung eines Lufteinlasses auf, über welchen ein Luftstrom in das Innere des Frachtcontainers führbar ist. Vorteilhaft ist die Öffnung im Bereich zwischen der Geschossspitze und dem Frachtraum angeordnet. Zum Ausbringen des Abfangelements kann die Öffnung des Lufteinlasses während des Fluges geöffnet werden, wodurch ein Luftstrom in das Innere des Frachtcontainers entsteht, der zur Ausbringung des Abfangelements nutzbar ist. Auch können mehrere Lufteinlassöffnungen, beispielsweise in einer bezogen auf die Achse des Geschosses radialsymmetrischen Anordnung vorgesehen sein. Die Öffnung des Lufteinlasses kann über eine Sprengung erfolgen, die in vorteilhafter Ausgestaltung gleichzeitig mit dem Absprengen des Bodens erfolgt.
  • In diesem Zusammenhang weist, gemäß Anspruch 1, der Frachtcontainer einen Kolben auf, der derart ausgebildet ist, dass er sich unter dem Einfluss eines Luftstroms zur Ausbringung des Abfangelements entgegen der Flugrichtung des Cargo-Geschosses bewegt. Auf diese Weise wird das Abfangelement aus dem Inneren des Cargo-Geschosses kontrolliert nach außen gedrückt.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass der Kolben auf seiner dem Lufteinlass abgewandten Seite mit einem Befestigungselement versehen ist, an welchem das Ausbringelement angebunden ist.
  • Ferner ist vorgesehen, dass das Ausbringelement über ein Drallentkopplungselement an das Befestigungselement angebunden ist, so dass sich die Rotationsbewegung des Befestigungselements bzw. des Frachtcontainers nicht auf das Ausbringelement überträgt, wenn dieses den Frachtraum verlassen hat.
  • Ferner ist vorgesehen, dass der Kolben über ein Drallentkopplungselement und/oder ein Zugentlastungselement an der Stirnseite des Frachtcontainers oder der Geschosshülle angebunden ist. Auch diese Ausgestaltung dient dazu, die Rotation der Geschosshülle von jener des Frachtcontainers zu entkoppeln. Über das Zugentlastungselement wird ferner eine Überbelastung der beim Ausbringen des Abfangelements im Kraftfluss liegenden Seile, Stränge usw. vermieden.
  • Weiterhin ist vorgesehen, dass das Abfangelement in einer Zick-Zack-Faltung um den Mantel des Zylinders gelegt ist. Auf diese Weise ergibt sich eine definierte Ablage des Abfangelements in dessen Transportstellung. Das Abfangelement kann beispielsweise maschinell in einer solchen Faltung abgelegt werden kann, bevor der Frachtcontainer in die Geschosshülle eingesetzt wird, wodurch sich die Gefahr von Funktionsstörungen aufgrund von Montagefehlern reduziert.
  • Schließlich wird vorgeschlagen, dass der Frachtcontainer die Form eines einseitig offenen Zylinders aufweist.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile des erfindungsgemäßen Cargo-Geschosses werden nachfolgend unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels erläutert. Darin zeigen:
  • Fig. 1
    in einer stark schematisierten Draufsicht ein vor gegnerischen Flugkörpern zu schützendes Feldlager mit vier Abschussvorrichtungen zum Abschuss von Cargo-Geschossen,
    Fig. 2
    in stark schematisierter Darstellung eine Prinzipansicht einer Vorrichtung zum Verschließen von Cargo-Geschossen,
    Fig. 3
    eine seitliche Prinzipansicht eines Cargo-Geschosses in dessen Abfangstellung,
    Fig. 4
    eine seitliche Ansicht eines Cargo-Geschosses in dessen Ausgangsstellung,
    Fig. 5
    eine weitere Ansicht eines Cargo-Geschosses in der Abfangstellung und
    Fig. 6
    eine Prinzipdarstellung zur Veranschaulichung der Vorgänge bei der Entfaltung des Abfangelements.
  • In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung ein vor einem gegnerischen Flugkörper 50, beispielsweise einem Artillerie-Geschoss, einer Rakete, einem Mörser-Geschoss usw., zu schützendes Objekt in Form eines räumlich ausgedehnten Feldlagers 100 mit viereckiger Grundfläche dargestellt. An den Ecken des Feldlagers 100 befindet sich jeweils eine Vorrichtung 101 zum Verschießen eines Cargo-Geschosses 1 in die Flugbahn F1 des gegnerischen Flugkörpers 50, um die von diesem ausgehende Gefahr für das zu schützende Objekt 100 abzuwehren.
  • Die in Fig. 2 näher dargestellte Vorrichtung 101 weist ein großkalibriges Artilleriegeschütz 102 auf, über welches die Cargo-Geschosse 1 zum Abfangen gegnerischer Flugkörper 50 verschiessbar sind. Die Vorrichtung 101 weist ferner eine erste Ortungseinrichtung 103, eine zweite Ortungseinrichtung 104, eine Messeinrichtung 105, eine Signalsendeeinheit 106 sowie einen Feuerleitrechner 107 auf. Das Artilleriegeschütz 102, die Ortungseinrichtung 104, die Messeinrichtung 105 und die Signalsendeeinheit 106 sind über Datenleitungen 108 mit dem Feuerleitrechner 107 verbunden.
  • Für eine zuverlässige Ortung und Abwehr der gegnerischen Flugkörper 50 sind die Ortungseinrichtung 103 und das Artilleriegeschütz 102 räumlich nah zu dislozieren.
  • Über die Ortungseinrichtung 103 wird der heranfliegende gegnerische Flugkörper 50 aufgeklärt, wozu sowohl optronische Sensoren als auch Radargeräte eingesetzt werden können. Die über die Ortungseinrichtung 103 erfassten Daten werden an eine zweite Ortungseinrichtung 104 zum Zwecke der Zielverfolgung übermittelt. Dabei werden die Positionsdaten des Flugkörpers 50 als sog. Trackdaten kontinuierlich ermittelt. Mittels des Feuerleitrechners 107 erfolgt die Berechnung einer Feuerleitlösung, aufgrund welcher das Artilleriegeschütz 102 automatisiert ausgerichtet und das Cargo-Geschoss 1 zum berechneten Zeitpunkt insbesondere automatisiert abgefeuert wird. Auch können gleichzeitig mehrere Vorrichtungen 101 einen konzentrierten Feuerschlag mit Cargo-Geschossen 1 gegen den herannahenden Flugkörper 50 führen.
  • Mit Hilfe der Messeinrichtung 105 wird die Geschwindigkeit des Cargo-Geschosses 1 gemessen und die entsprechenden Daten an den Feuerleitrechner 107 übermittelt. Von diesem wird eine korrigierte Feuerleitlösung berechnet und ein Zeitpunkt zur Überführung des Cargo-Geschosses 1 in dessen Abwehrstellung ermittelt. Zu diesem Zeitpunkt wird von der Signalsendeeinheit 106 ein Funksignal an das Cargo-Geschoss übermittelt, durch welches das Cargo-Geschoss 1 in einem Entfernungsbereich von einigen Kilometern vor dem errechneten Flugbahnende bzw. dem geplanten Einschlagpunkt des Flugkörpers 50 in noch näher zu beschreibender Weise in die Abwehrstellung überführt wird. Einzelheiten eines solchen Steuer- und Berechnungsverfahrens sind beispielsweise in den deutschen Patentanmeldungen Nr. DE 10 2007 007 404.4 und DE 10 2007 007 403.6 beschrieben.
  • Das Cargo-Geschoss 1 fliegt von dem Artilleriegeschütz 102 entlang der Abschussflugbahn F2 in Richtung des abzuwehrenden Flugkörpers 50, erkennt den richtigen Abstand zum Flugkörper 50 und geht in eine Abwehrstellung über, in welcher sich das Abfangelement 7 in der berechneten Flugbahn F1 des gegnerischen Flugkörpers 50 befindet. Der Übergang des Cargo-Geschosses 1 in dessen Abwehrstellung kann auf verschiedene Arten initialisiert werden, beispielsweise über einen den gegnerischen Flugkörper 50 detektierenden Näherungssensor oder mittels eines im richtigen Moment übermittelten Funksignals. Das Cargo-Geschoss 1 wird im Bereich des errechneten Schnittpunkts S der beiden Flugbahnen F1 und F2 in die Abfangstellung überführt.
  • In Figur 3 dargestellt ist eine Ansicht des Cargo-Geschoss 1 in dessen Abwehrstellung. In dieser Stellung befindet sich das Abfangelement 7 in der Flugbahn F1 des gegnerischen Flugkörpers 50, so dass der gegnerische Flugkörper 50 auf das Abfangelement 7 trifft.
  • Bei dem Abfangelement 7 handelt es sich um ein netzartiges Gebilde, das hinter der Geschosshülle 2 in einer Art Schleppanordnung hängend angeordnet ist. Der gegnerische Flugkörper 50 wird von dem Abfangelement 7 abgefangen, und durch den Aufprall schlagartig abgebremst. Durch den Aufprall des gegnerischen Flugkörpers 50 auf das Abfangelement 7 kann dessen Zünder aktiviert werden, so dass der gegnerische Flugkörper 50 im Flug detoniert. Bei Flugkörpern 50 ohne Aufschlagzünder wird durch die Kollision mit dem netzartigen Abfangelement 7 die Flugbahn F1 derart gestört bzw. verändert, dass der durch den Aufprall zudem stark verzögerte Flugkörper 50 keine Bedrohung mehr für das zu schützende Objekt 100 darstellt und beispielsweise durch Absturz unschädlich gemacht wird. Aufgrund der hohen Geschwindigkeiten sowohl des gegnerischen Flugkörpers 50 wie auch des Cargo-Geschosses 1 ist es von großer Bedeutung, dass die Entfaltung des Abfangelements 7 zuverlässig und innerhalb eines kurzen Zeitfensters definiert erfolgt.
  • Einzelheiten des Cargo-Geschosses 1 und die Vorgänge bei dessen Überführung von der Transport- oder Cargo-Stellung in die Abfangstellung werden nachfolgend unter Zuhilfenahme der Figuren 4 und 5 beschrieben, wobei in Figur 4 die Transportstellung und in Figur 5 die Abfangstellung dargestellt ist.
  • In Figur 4 ist der innere Aufbau des Cargo-Geschosses 1 schematisch dargestellt. Das Cargo-Geschoss 1 setzt sich zusammen aus einer Geschosshülle 2, die an ihrer der Geschossspitze abgewandten Seite über einen Geschossboden 3 geschlossen ist und auf diese Weise einen geschlossenen Frachtraum 4 umhüllt. Innerhalb des Frachtraums 4 ist als wesentliches Element des Cargo-Geschosses 1 ein Frachtcontainer 5 angeordnet, in welchem das Abfangelement 7 gefaltet abgelegt ist. Der Frachtcontainer 5 ist über Lagerelemente 6 gegenüber der Geschosshülle 2 drehbar gelagert, so dass sich der beim Austritt aus dem Lauf des Artilleriegeschützes 102 auf die Geschosshülle 2 übertragene Drall D1 aufgrund der Massenträgheit des Frachtcontainers 5 nicht vollständig auf diesen übertragen wird, d.h. der Frachtcontainer 5 eine verglichen mit der Geschosshülle 2 geringere, für die Entfaltung des Abfangelements 7 günstigere Rotationsgeschwindigkeit bzw. einen geringeren Drall D2 aufweist. Über die Lagerelemente 6 wird beim Abschuss eine Art Schlupf erzeugt, durch welchen die vergleichsweise große Rotationsgeschwindigkeit der Geschosshülle 2 nicht vollständig auf den Frachtcontainer 5 übertragen wird. Es ergibt sich eine Drallentkopplung zwischen der Geschosshülle 2 und dem Frachtcontainer 5, weshalb das Abfangelement 7 beim Austritt aus dem Frachtraum 4 eine geeignete Rotationsgeschwindigkeit für eine zuverlässige Entfaltung unter dem Einfluss der Fliehkraft F aufweist.
  • Als Lagerelemente 6 kommen verschiedene Arten von Lagern in Frage, beispielsweise Gleitlager, Nadellager, Kugellager, usw., wobei sich über die Parameter der Lagerelemente 6 die gewünschte Rotationsgeschwindigkeitsdifferenz zwischen der Geschosshülle 2 und dem Frachtcontainer 5 einstellen lässt.
  • Im Inneren des Frachtcontainers 5 ist ein Kolben 10 hin und her verschiebbar angeordnet. Die Bewegungen des Kolbens 10 sind über die Innenflächen des Frachtcontainers 5 geführt. Auf der in Flugrichtung weisenden Seite ist der Kolben 10 über eine Zugentlastung 11 gegen Überlast geschützt und ein Entkopplungselement 12 drehentkoppelt an die Stirnseite des Frachtcontainers 5 angebunden. Auf der gegenüberliegenden Seite ist ein Befestigungselement 9 mit dem Kolben 10 verbunden, welches sich konzentrisch zur Achse des Cargo-Geschosses 1 erstreckt. Beim Ausführungsbeispiel dient ein hohlzylindrisches Rohrstück als Befestigungselement 9. Das Abfangelement 7 ist über mehrere Anbindungen 17 an den Kolben 10 oder das Befestigungselement 9 angebunden. Auch die Anbindungen 17 können mit Zugentlastungselementen 18 versehen sein, um unzulässig große Kräfte bei der Entfaltung des Abfangelements 7 in dessen Abfangstellung abzufangen.
  • Am hinteren Ende des Cargo-Geschosses 1 bzw. im hinteren Bereich des Frachtcontainers 5 ist ein Ausbringelement 8 angeordnet, welches die Ausbringung des Abfangelements 7 in dessen Abfangstellung erleichtert. Auch die Anbindung des Ausbringelements 8 ist über ein Entkopplungselement 13 drehentkoppelt und über eine Zugentlastung 19 gegen Überlast geschützt. Bei dem Ausbringelement handelt es sich um eine Art Bremsfallschirm, der in dem Frachtcontainer 5 gefaltet abgelegt ist.
  • Darüber hinaus ist im vorderen Bereich des Cargo-Geschosses 1 zwischen dessen Spitze und dem Frachtraum 4 eine Öffnung 15 vorgesehen, durch welche ein Luftstrom L in das Innere des Frachtcontainers 5 gegen den Kolben 10 geführt ist. Auch dieser Luftstrom dient der Ausbringung des Abfangelements 7.
  • Nachfolgend werden die einzelnen Vorgänge bei der Überführung des Cargo-Geschosses 1 von dessen Transportstellung in die in Figur 3 dargestellte Abfangstellung erläutert.
  • Nach erfolgtem Abschuss des Cargo-Geschosses 1 in Richtung der Flugbahn F1 des gegnerischen Flugkörpers 50 bewegt sich das Cargo-Geschoss 1 entlang der Flugbahn F2, vgl. auch Fig. 1. Kurz vor dem errechneten Schnittpunkt S beider Flugbahnen F1, F2 wird das Cargo-Geschoss 1 in die Abfangstellung überführt, das heißt das Abfangelement 7 wird entfaltet und als großflächiges Hindernis bzw. als großflächiger Kollisionskörper in der Flugbahn F1 des gegnerischen Flugkörpers 50 positioniert.
  • Hierzu wird, beispielsweise gesteuert über einen Näherungssensor, der Boden 3 des Cargo-Geschosses 1 von der Geschosshülle 2 getrennt, was beispielsweise über eine Sprengung erfolgen kann. Gleichzeitig wird die Öffnung 15 im Frontbereich der Geschosshülle 2 geöffnet, was ebenfalls durch eine Sprengung erfolgt. Hierdurch wird der Lufteinlasskanal 14 geöffnet, so dass ein Luftstrom L in das Innere des Frachtcontainers 5 eintritt. Über den Luftstrom L wird der Kolben 10 entgegen der Flugrichtung des Cargo-Geschosses 1 nach hinten verschoben, wodurch das Ausbringelement 8 den Frachtraum 4 des Cargo-Geschosses 1 verlässt.
  • Bei dem Ausbringelement 8 handelt es sich um eine Art Bremsfallschirm, der sich beim Austritt aus dem Frachtraum 4 aufbläst und auf diese Weise eine Zugkraft auf das Befestigungselement 9 bzw. den Kolben 10 ausübt, so dass der Kolben 10 und mit diesem das Abfangelement 7 in Richtung des offenen Endes des Frachtcontainers 5 bewegt werden. Aufgrund des Drallentkopplungselements 13 werden die Rotationsbewegungen des Frachtcontainers 5 nicht auf die zu diesem Zeitpunkt im Wind stehende Ausbringhilfe 8 übertragen.
  • Wie die Darstellung in Figur 5 zeigt, bewegt sich der Kolben 10 unter dem Einfluss der über das Ausbringelement 8 erzeugten Zugkraft unterstützt durch den Luftstrom L in eine Stellung, in welcher das radial um das Befestigungselement 9 herum verfaltete Abfangelement 7 aus dem Inneren des Frachtraums 4 austritt. Da sich der Frachtcontainer 5 in Drehung befindet, beginnt sich das Abfangelement 7 mit dem Verlassen des Frachtcontainers unter dem Einfluss einer radial nach Außen gerichteten Fliegkraft F zu entfalten, wie dies in Figur 6 dargestellt ist. Die Entfaltung wird über in den Randbereichen des Abfangelements 7 angeordnete Gewichte 16 unterstützt, die eine rasche Entfaltung bewirken. Nach der Entfaltung kommt das Entkopplungselement 12 zum Tragen, welches nach der Entfaltung des Abfangelements 7 weitere Rotationen des Abfangelements 7 gegenüber dem sich weiter drehenden Frachtcontainer unterbindet.
  • Nach der Entfaltung bildet das netzartige Abfangelement 7 eine großflächige Abfangfläche, welche sich dem herannähernden gegnerischen Flugkörper 50 in den Weg stellt und diesen abfängt.
  • Aufgrund der über die Lagerelemente 6 realisierten Entkopplung des Frachtcontainers 5 gegenüber der Geschosshülle 2 kann die für die Fliehkraftausbreitung des Abfangelements 7 erforderliche Rotationsgeschwindigkeit D2 des Abfangelements 7 unabhängig von der Rotationsgeschwindigkeit D1 der Geschosshülle 2 auf einen für dessen Entfaltung vorteilhaften Wert eingestellt werden.
  • Bezugszeichen:
  • 1
    Cargo-Geschoss
    2
    Geschosshülle
    3
    Geschossboden
    4
    Frachtraum
    5
    Frachtcontainer
    6
    Lagerelement
    7
    Abfangelement
    8
    Ausbringelement
    9
    Befestigungselement
    10
    Kolben
    11
    Zugentlastung
    12
    Entkopplungselement
    13
    Entkopplungselement
    14
    Lufteinlass
    15
    Öffnung
    16
    Gewicht
    17
    Anbindung
    18
    Zugentlastung
    19
    Zugentlastung
    50
    Gegnerischer Flugkörper
    100
    Feldlager
    101
    Vorrichtung
    102
    Artilleriegeschütz
    103
    Ortungseinrichtung
    104
    Ortungseinrichtung
    105
    Messeinrichtung
    106
    Signalsendeeinheit
    107
    Feuerleitrechner
    F
    Fliehkraft
    L
    Luftstrom
    F1
    Flugbahn
    F2
    Flugbahn
    S
    Schnittpunkt
    D1
    Rotationsgeschwindigkeit, Drall
    D2
    Rotationsgeschwindigkeit, Drall

Claims (11)

  1. Cargo-Geschoss mit einem von einer Geschosshülle (2) umhüllten Frachtraum (4), in welchem ein Abfangelement (7) zum Abfangen gegnerischer Flugkörper (50) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Abfangelement (7) in einem gegenüber der Geschosshülle (2) über mindestens ein Lagerelement (6) drehbar gelagerten Frachtcontainer (5) untergebracht ist, wobei die Geschosshülle (2) eine Öffnung (15) eines Lufteinlasses (14) aufweist, über welchen ein Luftstrom (L) in das Innere des Frachtcontainers (5) führbar ist und dass der Frachtcontainer (5) einen Kolben (10) aufweist, der derart ausgebildet ist, dass er sich unter dem Einfluss des Luftstroms (L) zur Ausbringung des Abfangelements (7) entgegen der Flugrichtung des Cargo-Geschosses bewegt.
  2. Cargo-Geschoss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abfangelement (7) nach Art eines Netzes gestaltet ist.
  3. Cargo-Geschoss nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abfangelement (7) in seinen Randbereichen mit Gewichten (16) versehen ist.
  4. Cargo-Geschoss nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschosshülle (2) über einen Geschossboden (3) verschlossen ist, der zur Bildung einer Ausbringöffnung für das Abfangelement (7) von der Geschosshülle (2) lösbar ist.
  5. Cargo-Geschoss nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein Ausbringelement (8), das mit dem Abfangelement (7) verbunden ist.
  6. Cargo-Geschoss nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausbringelement (8) nach Art eines Bremsschirms gestaltet ist.
  7. Cargo-Geschoss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (10) auf seiner dem Lufteinlass (14) abgewandten Seite mit einem Zylinder (9) versehen ist, an welchen das Ausbringelement (8) angebunden ist.
  8. Cargo-Geschoss nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausbringelement (8) über ein Drallentkopplungselement (13) an den Zylinder (9) angebunden ist.
  9. Cargo-Geschoss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (10) über ein Drallentkopplungselement (12) und/oder ein Zugentlastungselement (11) an einer Stirnseite des Frachtcontainers (5) oder der Geschosshülle (2) angebunden ist.
  10. Cargo-Geschoss nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abfangelement (7) in einer Zick-Zack-Faltung um den Mantel des Zylinders (9) gelegt ist.
  11. Cargo-Geschoss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Frachtcontainer (5) die Form eines einseitig offenen Zylinders aufweist.
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