BESCHREIBUNG
Verfahren zum kadenzmäßigen Laden einer Waffe
Die Erfindung beschäftigt sich mit einem Verfahren für das kadenzmäßige bzw. kadenzabhängige Laden von Revoiverkanonen, insbesondere ferngesteuerter Revolverkanonen.
Revolverkanonen sind grundsätzlich bekannt. Diese werden nicht ausschließlich, aber bevorzugt im Mittelkaliberbereich eingesetzt. Sofern von einer Kanone keine Einsatzbereitschaft gefordert wird, ist die Kanone in der Regel entladen. Dies bedeutet, dass die Munitionskammern in der Revolvertrommel keine Munition enthalten, also leer sind. Diese Anforderung ist den Sicherheitsaspekten gezollt, nach denen es ist in jedem Fall zu vermeiden ist, dass Munition ungewollt gezündet wird und Schäden an Geschütz oder eine Gefährdung der Umwelt entsteht. Naturgemäß ist eine Kanone über die gesamte Lebensdauer betrachtet überwiegend in diesem entladenen Zustand. Zum Erreichen der Einsatz- bzw. Schiessbereitschaft müssen daher Revolverkanonen immer erst geladen werden. Dies erfolgt, indem Patronen von der Munitionszuführung zur Schiessposition in der Kanone stufenweise gefördert werden, sodass zumindest in der Patronenkammer, die in der Schussposition ist, eine Patrone in der Patronenkammer enthalten ist. Die bekannten Revoiverkanonen im Mittelkaliberbereich werden entweder manuell, pneumatisch oder hydraulisch oder auch elektrisch geladen.
Das schrittweise Beladen ist dabei abhängig von der Anzahl der Patronenkammern. Bei einer Waffe mit vier Patronen kam mern bedeutet das, dass 3 Ladevorgänge stattfinden. Für jeden Ladeschritt wird dazu ein Steuerschieber durch eine hydraulische Durchladevorrichtung beschleunigt. Dieser fährt in die hintere Endlage und wird durch die Schliessfedern wieder zurückgeschoben. Durch die Steuerkurve im Steuerschieber wird synchron die Revoivertrommel um 90° gedreht und die Kanone führt einen Ladezyklus aus. In einer Ausgangslage befindet sich eine Munition in einer üblicherweise gurtgliedlosen Muniti-
onszuführung und wird von dieser bis in einen Zuführer der Kanone gefördert. Die erste Patrone befindet sich damit an der Ausgangsposition im Zuführer und kann vom Patronenschieber der Kanone erfasst werden. Danach wird die erste Patrone durch die Sternräder des Zuführers weiter auf den Rotor (Trommelwelle) gestoßen und durch den Patronenschieber zur Hälfte in das obere (als 12-Uhr-Position bezeichnete) Patronenlager der Trommel geschoben. Diese erste Patrone wird auf dem Rotor weitergedreht und durch den Patronenschieber vollständig in das nun an der 9h Position liegende Patronenlager geschoben. Bei der folgenden 90° Trommeldrehung wird das Patronenlager mit der ersten Patrone weiter in die 6h Schiessposition gedreht. Die Patrone wird dabei durch den Stossboden im Waffengehäuse hinterstellt und verriegelt. Die Waffe ist damit geladen und schiessbereit. Eine bekannte hydraulische Durchladevorrichtung kann die drei notwendigen Ladevorgänge in 1 bis etwa 2 Sekunden ausführen und damit die Kanone in ebendieser Zeit laden.
Fig. 1 zeigt einen bekannten Verschlussmechanismus 100 einer nicht weiter dargestellten Waffe (Kanone) als Explosionszeichnung. Mit 1 ist hierbei eine Wiege gekennzeichnet, an bzw. in welcher ein Steuerhebel 2 sowie eine Rückflussleitungen 3 und eine Druckleitung 4 integriert sind. Beide Leitungen sind mit einem Hydraulikaggregat 5 verbunden. Die weiteren Baugruppen sind ein Rückflussspeicher 6, ein Elektromagnet-Ventil 7, eine Durchladevorrichtuhg 8 sowie ein Druckspeicher 9, ein Ladekolben 10, ein Stössel 1 1 , ein Steuerschieber 12, eine Revolvertrommel 13 und ein Patronenlager 14. Die Durchladevorrichtung 8 ist an der Wiege 1 der Waffe befestigt. Zum Laden der Revolverkanone muss die Revolvertrommel 13 derart gedreht werden, dass ein Einführen der Patronen (nicht dargestellt) in die Patronenlager 14 möglich ist. Das Hydraulikaggregat 5 wird verwendet, um den notwendigen Druck zum Betrieb der Durchladevorrichtung 8 bereitzustellen. Die Druckvorrichtung 8 besteht im Wesentlichen aus einer motorisch betriebenen Pumpe, einem Tank, einem Filter, einem Überdruckventil, einem einstellbaren Druckregelventil sowie einem Bypass (nicht dargestellt). Die Druckleitung 4 führt das Hydraulikmedium unter Druck zur Durchladevorrichtung 8 und die Rückflussleitung 3 leitet das Medium zurück in den Tank. Zum Laden der Waffe werden die Druckspeicher 9 über die Druckleitung 4 seitens des Hydraulikaggregats 5 mit Druck beaufschlagt. Mit dem durch die Waffen Steuerung (nicht dargestellt) elektronisch ausgelösten Öffnen des Magnetventils 7 wird der Ladekolben 10 mit hoher Energie gegen den Stössel 1 gedrückt, wodurch schließlich der Steuerschieber 12 in Bewegung entgegengesetzt zur Mündungsrichtung des Rohrs (nicht näher dargestellt) versetzt wird. Dadurch wird die Revolvertrommel 3 in Rotation versetzt. Dieser Vorgang wird im Falle einer Revolvertrommel mit vier Patronenkammern dreimal durchgeführt. Damit ist die Waffe geladen und schiessbereit. Das erfindungsgemässe Verfahren sieht nun vor, dass dieser Ladevorgang in einer Geschwindigkeit vorgenommen wird, die zumindest etwa der
normalen Kandenz der Kanone entspricht und direkt daran anschließend, sobald die Waffe schiessbereit ist, der Abzug (nicht dargestellt) freigegeben wird, um das verzugsfreie Feuern in der normalen Kadenz der Kanone zu ermöglichen.
Fig. 2 zeigt ein Zustandsdiagramm der Waffe nach dem Stand der Technik. In Fig. 2 wird der Zustand Z der Waffe in einem Zustandsdiagramm in Abhängigkeit von der Zeit t dargestellt. Nach dem bekannten Verfahren befindet sich die Waffe anfangs (t < tO) im ungeladenen SA- FE-Zustand. Zu einem Zeitpunkt tO beginnt der Ladevorgang der Waffe, welcher zum Zeitpunkt t1 abgeschlossen ist; diese Zeitspanne nimmt üblicherweise einige Sekunden in Anspruch. Die Waffe wird deshalb lange vor einem Einsatz geladen und in geladenem Zustand stehen gelassen. Der Ladevorgang ist von einem eventuellen Feuerbefehl unabhängig. Ab einem Zeitpunkt t1 befindet sich die Waffe im CHARGED-Zustand und ist damit einsatz- und feuerbereit, fn diesem CHARGED-Zustand (und bereits in der Ladephase zwischen tO und t1) gelten erhöhte Sicherheitsbestimmungen. Ab t1 könnte ein Feuerbefehl zu einem Zeitpunkt t2„FIRE" erfolgen. Zwischen t1 und t2 können sehr unterschiedliche Zeitspannen liegen. Sofern ein Feuerbefehl zum Zeitpunkt t2 erfolgte, dauert das Feuern eines Einzelschusses, mehrerer Schüsse oder einer Salve bis zu einem weiteren Zeitpunkt t3„STOP". Das Feuern stoppt und die Waffe bleibt im CHARGED-Zustand. Es ist dabei möglich, dass ein weiterer Feuerbefehl erfolgt, sodass die Zeitpunkte t2 FIRE und t3 STOP mehrfach durchlaufen werden können und die Waffe anschließend im CHARGED-Zustand verbleibt. Unabhängig davon, ob ein Feuerbefehl ergangen ist (also die Schritte zu t2 und t3 auch ggfs. nicht erfolgten), muss die Waffe innerhalb der Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten t4 und t5 wieder entladen werden, sodass sich die Waffe ab t5 wieder im SAFE-Zustand befindet, bei dem die Sicherheitsanforderungen wieder gelockert werden und insbesondere Wartungsund Testvorgänge durchführbar sind.
Derartige Ladeverfahren sind besonders zeitintensiv. Charakteristisch für das Ladeverfahren dieser Waffen ist zudem, dass das Laden sehr lange vor dem Einsatz durchgeführt werden muss. Es muss weiterhin eine Einschätzung dafür abgegeben werden, dass zu einem späteren Zeitpunkt der Einsatz der Waffe zu erwarten ist. Diese Einschätzung ist mit Unsicherheiten behaftet und bedarf umfassender Planungsaktivitäten. So muss rechtzeitig entschieden werden, wann die Waffe aus dem sicherheitstechnisch unkritischen (SAFE-)Zustand herausgeholt und in einen kritischen (CHARGED-)Zustand gehoben wird. In diesem Zustand müssen an Bedienung und Sicherheitseinrichtungen der Waffe höhere Anforderungen gestellt werden als im SAFE-Zustand. Es werden dann beispielsweise Bedienungs-, Wartungs- und Aufenthaltsrechte der Bediener in Waffennähe stark eingeschränkt. Die Waffe ist damit über
einen längeren Zeitraum in einem Zustand außerhalb des generell wünschenswerten SAFE- Zustandes. Falls die Waffe dann bei einem Einsatz entgegen der Erwartung und entgegen der vorbereitenden Ladetätigkeiten nicht gebraucht wird, muss die Waffe aus den grundsätzlich bekannten Sicherheitsaspekten wieder entladen werden. Dies bedeutet einen zusätzlichen zeitlichen Aufwand. Denn erst durch das Entladen wird die Waffe wieder in den SAFE- Zustand rücküberführt.
Bekanntlich wird die bei dem Lade- / Entladevorgang zu- bzw. weggeführte Munition teilweise mechanisch stark belastet. Da während der Einsatzphase unter Feldbedingungen üblicherweise nicht getestet werden kann, weiche Teile der entladenen Munition mechanisch zu stark befastet wurden und welche Teile der Munition nur so gering belastet wurden, dass sie für zukünftige Einsätze noch tauglich wären, werden sämtliche entladenen Patronen entsorgt ungeachtet ihres jeweiligen tatsächlichen Belastungszustandes. Dies führt zu hohen Kosten.
Aus der DE 10 2007 046 545 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung der Schussfolge einer Maschinenwaffe bekannt, bei welchem die Schussfolge derart geändert wird, dass der zeitliche Abstand zwischen benachbarten Schussauslösungen abwechselnd verringert oder vergrößert wird, wobei sich in der Summe die gewünschte Kadenz einstellt, um ein Resonanzschwingen des Waffenrohres zu vermeiden.
Hier stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren insbesondere zum Laden von Revolverkanonen bereitzustellen, das wesentlich höhere Sicherheitsstandards erfüllt und gleichzeitig kostengünstig ist.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die Ansteuerung der bekannten Durchladevorrichtung zu beschleunigen und den Ladevorgang gleichzeitig mit der Ansteuerung des Abzugs zu verbinden. Dabei wird der Ladevorgang derart beschleunigt, dass die z.B. drei Ladebewegungen bei einer Vierkammertrommel beispielsweise in der Zeit von einer bis wenigen zehntel Sekunden ablaufen. Im idealen Fall werden die Schritte des Ladevorgangs in einer Geschwindigkeit durchlaufen, die annähernd oder gleich der normalen Kadenz der Kanone ist. Dieser Vorgang wird kadenzmäßiges Laden genannt. Während des letzten Durchlade-
Vorgangs wird der Abzug angesteuert bzw. freigegeben, sodass das Feuer nach dem Durchladen verzugslos eröffnet wird.
Vorgeschlagen wird, die Rotation der Revolvertrommel zumindest annähernd mit einer Geschwindigkeit ablaufen zu lassen, die der normalen Kadenz der Waffe entspricht. Bei Erreichen eines vorbestimmten Ladeschritts wird der Abzug der Waffe so angesteuert, dass das Feuer im Wesentlichen verzugslos eröffnet werden kann. Die Feuerauslösung erfolgt ohne eine Verschlechterung der Einsatzbedingungen bei einer insgesamt extrem schnell hergestellten Einsatzbereitschaft. Das Durchführen des Ladevorganges erfolgt dabei in einer extrem kurzen Zeit, welche die Reaktionszeit für das Abfeuern der Waffe nicht wesentlich verlängert, wodurch der Ladevorgang erst bei der Feuerauslösung selbst durchgeführt werden kann. Das Abfeuern der Waffe erfolgt ohne Pause unmittelbar nach (mit) dem Ladevorgang. Gleichzeitig wird die Waffe -also erst unmittelbar - vor dem Feuern vom sicheren SAFE- Zustand in den CHARGED-Zustand überführt, wodurch die Sicherheitsstandards der Waffe deutlich verbessert werden. Die Zeit, in der die Waffe in Einsatz- und Feuerbereitschaft und nicht im SAFE-Zustand ist, wird auf ein Minimum begrenzt oder fällt ganz weg, was zu einer deutlichen Erhöhung der Betriebssicherheit führt. Durch die Verlängerung der Zeit im SAFE- Zustand wird für die Waffe eine größere Testtiefe (z.B. für den Abzug) ermöglicht, was wiederum in eine höhere Zuverlässigkeit der Waffe mündet.
Da nunmehr nur bei tatsächlicher Feuerauslösung die Waffe geladen wird, sind keine Munitionsverluste durch Munitionsbeschädigungen beim Lade-/Entladevorgang zu erwarten. Eine ungewollte mechanische Belastung der entladenen Munition wird vollkommen vermieden, eine kostspielige Entsorgung entfällt.
Das Verfahren ermöglicht einen ferngesteuerten, automatischen und raschen Ladevorgang, der so auch in unbemannten Geschützen und Geschütztürmen (wie z.B. bei Marinegeschützen oder Waffenstationen auf Fahrzeugen / Plattformen etc.) zum Einsatz kommen kann.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfändung näher erläutert werden, wobei zur Erläuterung auf die nach dem Stand der Technik bekannte Waffenkanone bzw. ihre Baugruppen Bezug genommen wird. Es zeigt:
Fig. 1 einen Verschlussmechanismus einer Waffe bzw. Kanone als Explosionszeich-
nung nach dem Stand der Technik,
Fig. 2 ein Zustandsdiagramm der Waffe nach dem Stand der Technik,
Fig. 3 ein Zustandsdiagramm der Waffe mit einem kadenzmäßigen Ladeverfahren,
Fig. 4 ein weiteres Zustandsdiagramm mit dem Ladeverfahren,
Fig. 5 eine bevorzugte Ausführungsform des Ladeverfahrens.
Fig. 3 zeigt ein Zustandsdiagramm der Waffe nach einem kadenzmässigen Ladeverfahren. Die Waffe befindet sich anfangs (t<t0) im entladenen SAFE-Zustand. Im Unterschied zum Ladeverfahren nach dem Stand der Technik wird zu einem Zeitpunkt tO kein gesonderter Ladebefehl ausgelöst, um eine Feuerbereitschaft in den CHARGED-Zustand herzusteilen. Erst und nur in Kombination mit dem Auslösen eines Feuerbefehls wird ab einem Zettpunkt t1 der kadenzmässige Ladevorgang gestartet. Der Ladevorgang ist damit von einem Feuerbefehl direkt abhängig. Dabei wird Munition in mindestens ein oder mehrere Patronenlager der Revolvertromme! 13 eingeführt, wobei die Rotation der Revolvertrommel zumindest annähernd mit der Geschwindigkeit erfolgt, die der normalen Kadenz der Waffe entspricht. Die Revolvertrommel 13 wird mindestens so lange weitergedreht, bis die erste Patrone die Schiessposition erreicht hat. Anschliessend bzw. annähernd zeitgleich wird zu einem Zeitpunkt t2„FIRE" der Abzug der Waffe so angesteuert, dass das Feuer im Wesentlichen verzugslos eröffnet werden kann. Der Feuerstoß dauert dann bis zu einem Zeitpunkt t3„STOP". Damit ist die Waffe im feuerbereiten CHARGED-Zustand, sodass ein weiterer Schuss bzw. Feuerstoß verzugslos ausgelöst werden könnte. Sofern kein weiterer Feuerbefehl ergeht, wird die Waffe ab einem Zeitpunkt t4 wieder entladen, sodass ab dem Zeitpunkt t5 die Waffe entladen ist und sich wieder im SAFE-Zustand befindet.
Die Kadenz bekannter Revolverkanonen liegt im Bereich von einigen Hundert bis über Eintausend Schuss pro Minute. Der kadenzmässige Ladevorgang zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 erfolgt danach in einem Zeitbereich von deutlich unterhalb einer Sekunde, insbesondere im Bereich einer 1/4 bis einer 1/3 Sekunde. Diese Verzögerung zwischen dem Feuerbefehl und dem Abschuss der ersten Patrone ist kurz und kann leicht in die Feuerleitrechnung des gesamten Geschützes durch z.B. Korrektur der Vorhalteparameter, der Elevation oder des Azimutwinkels oder auch der Auslösezeit von Zerlege- oder Explosivmunition integriert werden.
Im Falle, dass die Waffe nicht gebraucht wird, also kein Feuerbefehl ausgelöst wird (nicht
dargestellt), verbleibt die Waffe dauerhaft im SAFE-Zusiand. Damit können die geringeren Sicherheitsanforderungen des SAFE-Zustandes beibehalten werden und darüber hinaus ist es nicht mehr erforderlich, unbenutzte Munition aus der Waffe zu entladen und anschließend mit hohen Kosten zu entsorgen.
In einer eiteren Ausführungsform des Verfahrens nach Fig. 4 verbleibt die Waffe nach Ende eines Feuerstoßes zum Zeitpunkt t3„STOP" nicht länger im CHARGED-Zustand, sondern es wird stattdessen automatisch gleich anschließend der Entladevorgang angeschlossen. Damit entfällt der Zeitpunkt t4 des Starts des Entladens, da er mit dem Zeitpunkt t3 zusammenfällt. Der Entladevorgang zwischen den Zeitpunkten t3 und t5 wird ebenfalls in einer Geschwindigkeit vorgenommen, die zumindest annähernd der normalen Kadenz der Waffe entspricht. Damit ist das Entladen sehr schnei! - üblicherweise deutlich unterhalb einer Sekunde - nach dem Ende des Feuerstoßes abgeschlossen, die Waffe befindet sich wieder im unkritischen SAFE-Zustand.
Das Entladen von Munition braucht, sofern überhaupt notwendig, nur dann zu erfolgen, wenn zuvor ein Feuerbefehl mit einem Feuern der Waffe erfolgt war. Dieses tritt wesentlich seltener ein als das Herstellen der Feuer- und Einsatzbereitschaft wie im Stand der Technik, sodass hier wesentliche Munitions- und Kosteneinsparungen die Folge sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens nach Fig. 5 werden beim kadenzmässigen Laden nur genau so viele Patronen zugeführt, wie für den Feuerbefehl benötigt werden. Umfasst der Feuerbefehl nur einen Einzelschuss, wird nur eine Patrone zugeführt, die Munitionszuführung zur Revolvertrommel 13 unterbrochen und die Revolvertrommel 13 bis zum Erreichen der Patrone in der Abschussposition weitergedreht. Dann erfolgt durch das Ansteuern des Auslösers zum Zeitpunkt t2„FIRE" das Abfeuern genau eines Schusses. Umfasst der Feuerbefehl mehrere Schüsse, werden genau diese Anzahl der Patronen zugeführt, dann die Munitionszuführung unterbrochen und die Revolvertrommel 13 solange weitergedreht, bis der letzte Schuss zum Zeitpunkt t3„STOP" abgegeben wurde. Der besondere Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass nach Ende des Feuerns sämtliche Patronenlager der Revotvertrommel 3 leer sind und sich die Waffe damit automatisch wieder im SAFE-Zustand befindet. Es müssen keine Patronen entladen werden. Daher ist dieses Verfahren besonders kostengünstig und zugleich sicher.