EP2807440A1 - Anordnung eines antriebs zur kompensation von rückstosseffekten - Google Patents

Anordnung eines antriebs zur kompensation von rückstosseffekten

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Publication number
EP2807440A1
EP2807440A1 EP13702774.4A EP13702774A EP2807440A1 EP 2807440 A1 EP2807440 A1 EP 2807440A1 EP 13702774 A EP13702774 A EP 13702774A EP 2807440 A1 EP2807440 A1 EP 2807440A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive
weapon
tower
elevation
arrangement
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13702774.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Endhart
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rheinmetall Landsysteme GmbH
Original Assignee
Rheinmetall Landsysteme GmbH
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Filing date
Publication date
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Priority claimed from DE201220000807 external-priority patent/DE202012000807U1/de
Application filed by Rheinmetall Landsysteme GmbH filed Critical Rheinmetall Landsysteme GmbH
Publication of EP2807440A1 publication Critical patent/EP2807440A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A27/00—Gun mountings permitting traversing or elevating movement, e.g. gun carriages
    • F41A27/06—Mechanical systems
    • F41A27/24—Elevating gear

Definitions

  • the invention relates to an arrangement of an elevation drive, which serves for straightening a weapon, wherein the arrangement is intended to effect the compensation of dynamic recoil effects. It is proposed to mount the drive on a relatively rigid base plate and to integrate this arrangement as far as possible in front of the Eevationsachse.
  • Tower systems are equipped with drives that allow the weapon or the alignable masses to align around its axis of rotation for positioning the weapon in height.
  • the straightening in azimuth is often done by the tower or a gun carriage etc.
  • Ivloderne tower systems stabilize the weapon both in the axis of rotation and in the side axis, in order to enable a high probability of striking while driving.
  • DE 36 42 628 A1 describes an imbalance compensating device for a weapon system.
  • the unbalance moment is compensated by spring systems or a linear cylinder connected to a hydraulic storage system. This device supports the leveling of the weapon.
  • AT 78 753 B relates to a directional device for anti-aircraft guns. These have a height leveling machine with separate drive for draw height and distance angle, and a side drive machine with separate drive for target side angle and side shift angle. Both drives of the height leveling machine and the side leveler can be operated simultaneously or in any order.
  • a method and a device for increasing the accuracy of the accuracy are disclosed in DE 10 2007 044 732 A1.
  • the device comprises means which are incorporated in gun barrel sections and measure the pipe vibrations of the gun barrel. Depending on the stored forecasts, correction values are then given from the values determined at least to the directional drive.
  • Another method for stabilizing a weapon system is DE 43 17 935 C2 removable.
  • a sensor as a force measuring device triggered by interference and / or straightening elastic deformations of the respective drive mechanism and / or their recording devices.
  • the object of the invention is to present a possibility which, in a simple manner, is able to cope with the above problem, in particular with regard to the unwanted application of force to an Eievationsantrieb.
  • the invention is based on the idea that the effects of the return forces of a guided weapon are not absorbed or maintained by the erection drive.
  • a relief of the elevation drive is provided.
  • the idea is realized by mechanically decoupling the drive from the respective carriage or tower structure.
  • an arrangement of the drive is now provided on a base plate of the carriage or tower structure, because this is relatively stiff to the upper regions and therefore little or small angle changes or angular differences between the irknrichtbaren masses and the elevation drive and thus only one low reaction torque arises in the drive.
  • the drive is arranged in the weft direction in front of the elevation axis, as far away as possible, so that a displacement of the ierenrichtbaren masses against the weft direction leads to a lifting of the teeth between a drive pinion of the drive and a toothed segment of the inevitablynrichtbaren mass.
  • This arrangement prevents moments from being supported by the drive.
  • This view relates in particular to the formation of reaction moments due to tower-side deformations. Two effects of this arrangement are, a lifting of the teeth and a small angular error, because the drive is arranged on a relatively rigid base plate.
  • Fig. 2 shows a concrete embodiment of the idea.
  • Fig. 1 shows a general view of a tower 1 (carriage or tower structure) with a weapon 3a, which can be pivoted or rotated in elevation E and azimuth S.
  • a weapon 3a which can be pivoted or rotated in elevation E and azimuth S.
  • forces F occur and lead to a deformation V of the tower structure 1, against which at least one drive 2 for aligning the weapon 3a is supported in elevation.
  • the tower structure 1 is connected via a side pivot bearing 1e to the vehicle (not shown in detail). It allows a lateral directional drive (not shown in detail), the horizontal alignment of the system to the side axis of rotation S.
  • the side pivot bearing 1e is about a base plate 1 d (simplified) screwed example, and is thus connected to a Turmhüile 1 a.
  • the front area form an end wall 1 c and side walls 1 b, in which the elevation bearings are located.
  • the Bibnrichtbare mass 3 includes a Kumarmeric 3b, which is rotatably mounted on the inner rings of the Eievationslagers 3c about the elevation axis E.
  • the height-adjustable mass 3 also includes the weapon 3a mounted in the weapon carrier 3b and a toothed segment 3d.
  • Fig. 2 also shows details of the decoupling system.
  • the drive 2 in this case comprises an interface 2a, a motor / gear unit 2b and a drive pinion 2c.
  • the roof structure 1.1 of the tower structure 1 (or carriage) is in turn compared to the lower area 1.2 with its side pivot bearing 1 a relatively soft, so this tends to be more deformed than the lower.
  • the stayednrichtbaren mass 3 with its moment of inertia counteracts the deformation of a moment, whereby the holding torque of the drive 2 can be exceeded, it forms an angle error a.

Landscapes

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  • Gear Transmission (AREA)

Abstract

Vorgeschlagen wird eine Lafette oder ein Turmsystem (1) mit einer höhenrichtbaren Masse (3), umfassend zumindest eine Waffe (3a), die über zumindest einen Antrieb (2) in Elevation gerichtet werden kann, wobei der Antrieb (2) auf einer Grundplatte (1d) des Lafetten-bzw. Turmsystems (1) montiert und der Antrieb (2) in Schussrichtung möglichst weit vor der Elevationsachse angeordnet ist, so dass eine Verschiebung der höhenrichtbaren Masse (3) entgegen der Schussrichtung zu einem Abheben der Verzahnung zwischen einem Antriebsritzel (2c) des Antriebs (2) und einem Zahnsegment (3d) des Lafetten- bzw. Turmsystems (1) führt.

Description

BESCHREIBUNG
Anordnung eines Antriebs zur Kompensation von Rückstoßeffekten
Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines Elevationsantriebs, der zum Richten einer Waffe dient, wobei die Anordnung die Kompensation von dynamischen Rückstoßeffekten bewirken soll. Vorgeschlagen wird, den Antrieb auf eine relativ steife Grundplatte zu montieren und diese Anordnung möglichst weit vor der Eievationsachse einzubinden.
Turmsysteme sind mit Antrieben versehen, die es ermöglichen die Waffe bzw. die richtbaren Massen um ihre Eievationsachse auszurichten zur Positionierung der Waffe in der Höhe. Das Richten in Azimut erfolgt häufig durch den Turm oder eine Lafette etc.
Ivloderne Turmsysteme stabilisieren die Waffe sowohl in der Eievationsachse als auch in der Seitenachse, um auch während der Fahrt eine hohe Trefferwahrscheinlichkeit zu ermöglichen.
Bei den Turmsystemen wurde häufiger festgestellt, dass insbesondere der Elevationsantrieb durch auftretende Reaktionsmomente überlastet werden können und sich dadurch nach einem Schuss ein Positionsfehler der höhenrichtbaren Massen einschleichen kann. Dieses Problem entsteht, da die Waffe vor der Zuführung der Patrone in ihrer Nullposition gehalten werden muss. Damit verbunden werden zur Erzieiung einer geforderten Kadenz der Rücklaufweg der Waffe gering gehalten und die Rücklauffedern mit einer hohen Vorspannung belastet. Dadurch wird jedoch eine ungewöhnlich hohe Rückstoßkraft in sehr kurzer Zeit in iafettierte (Turm-) Struktur eingeleitet. Diese Charakteristik der Rückstoßkraft erzeugt eine ruckartige Verformung der Turmstruktur, während die trägheitsbehafteten höhenrichtbaren Massen in ihrer Ursprungsgeschwindigkeit verharren wollen. Dadurch entsteht ein Reaktionsmoment um die Eievationsachse, das vom Elevationsantrieb aufgefangen werden muss. Die DE 36 42 628 A1 beschreibt eine Unbalance-Ausgleichsvorrichtung für eine Waffenanlage. Dabei wird das Unbalance-Moment durch Federsysteme oder einen an ein Hydraulik- Speichersystem angeschlossenen Linearzylinder ausgeglichen. Diese Vorrichtung unterstützt das Höhenrichten der Waffe.
Die AT 78 753 B betrifft eine Richtvorrichtung für Flugzeugabwehrgeschütze. Diese besitzen eine Höhenrichtmaschine mit getrenntem Antrieb für Zieihöhen- und Entfernungswinkel und eine Seitenrichtmaschine mit getrenntem Antrieb für Zielseitenwinkel und Seitenverschiebungswinkel. Beide Antriebe der Höhenrichtmaschine als auch der Seitenrichtmaschine können gleichzeitig oder in beliebiger Aufeinanderfolge betätigt werden.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erhöhung der Treffergenauigkeit offenbart die DE 10 2007 044 732 A1. Die Vorrichtung umfasst Mittel, die in Waffenrohrquerschnitten eingebunden sind und die Rohrschwingungen des Waffenrohres messen. Aus den dabei ermittelten Werten werden in Abhängigkeit mit hinterlegten Prognosen dann fallweise Korrekturwerte zumindest an den Richtantrieb gegeben.
Ein weiteres Verfahren zur Stabilisierung einer Waffenanlage ist der DE 43 17 935 C2 entnehmbar. Hierbei werden durch einen Sensor als Kraftmesseinrichtung die durch Stör- und/oder Richtbewegungen ausgelösten elastischen Verformungen der jeweiligen Antriebsmechanik und/oder deren Aufnahmevorrichtungen erfasst und korrigiert.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Möglichkeit aufzuzeigen, die in einfacher Art und Weise vorstehender Problematik insbesondere in Bezug auf die unerwünschte Krafteinleitung auf einen Eievationsantrieb gerecht wird.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, dass die Auswirkungen der Rückstoffkräfte einer lafet- tierten Waffe nicht vom Eievationsantrieb aufgenommen bzw. gehalten werden. Vorgesehen ist eine Entlastung des Elevationsantriebs. Die Idee wird dadurch verwirklicht, dass eine mechanische Entkoppelung des Antriebs von der jeweiligen Lafetten- oder Turmstruktur vorgenommen wird. In Durchführung der Idee wird nunmehr eine Anordnung des Antriebes auf einer Grundplatte der Lafetten- oder Turmstruktur vorgesehen, weil diese relativ steif ist zu den oberen Bereichen und deshalb wenig bzw. kleine Winkeländerungen bzw. Winkeldifferenzen zwischen den höhenrichtbaren Massen und dem Elevationsantrieb und somit nur ein geringer Reaktionsmoment im Antrieb entsteht. Der Antrieb ist dabei in Schussrichtung vor der Elevations- achse angeordnet, so weit weg wie möglich, damit eine Verschiebung der höhenrichtbaren Massen entgegen der Schussrichtung zu einem Abheben der Verzahnung zwischen einem Antriebsritzel des Antriebs und einem Zahnsegment der höhenrichtbaren Masse führt. Durch diese Anordnung wird verhindert, dass Momente über den Antrieb abgestützt werden. Diese Sichtweise betrifft insbesondere die Entstehung von Reaktionsmomenten durch turmseitige Verformungen. Zwei Effekte dieser Anordnung sind, ein Abheben der Verzahnung und ein kleiner Winkelfehler, weil der Antrieb auf relativ steifer Grundplatte angeordnet ist.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
Fig. 1 ein Grundprinzip nach dem Stand der Technik,
Fig. 2 eine konkrete Ausführungsform der Idee.
Fig. 1 zeigt in einer allgemeinen Darstellung einen Turm 1 (Lafette oder Turmstruktur) mit einer Waffe 3a, die in Elevation E und Azimut S geschwenkt bzw. gedreht werden kann. Bei einer Schussabgabe treten Kräfte F auf und führen zu einer Verformung V der Turmstruktur 1 , an der sich zumindest ein Antrieb 2 zum Richten der Waffe 3a in Elevation abstützt.
Die Turmstruktur 1 ist über ein Seitendrehlager 1e mit dem Fahrzeug (nicht näher dargestellt) verbunden. Es ermöglicht über einen Seitenrichtantrieb (nicht näher dargestellt) die horizontale Ausrichtung des Systems um die Seitendrehachse S. Das Seitendrehlager 1e wird über eine Grundplatte 1 d (vereinfacht dargestellt) beispielsweise verschraubt und ist somit an eine Turmhüile 1 a angebunden. Den vorderen Bereich bilden eine Stirnwand 1 c und Seitenwangen 1 b, in denen sich die Elevationsiager befinden. Die höhenrichtbare Masse 3 beinhaltet einen Waffenträger 3b, der über die Innerringe des Eievationslagers 3c um die Elevationsachse E drehbar gelagert ist. Zu der höhenrichtbaren Masse 3 gehören auch die im Waffenträger 3b montierte Waffe 3a sowie ein Zahnsegment 3d. Fig. 2 zeigt zudem nähere Details des Entkoppelungssystems. Der Antrieb 2 umfasst hierbei eine Schnittstelle 2a, eine Motor/Getriebeeinheit 2b sowie ein Antriebsritzel 2c. Die Dachstruktur 1.1 der Turmstruktur 1 (oder Lafette) ist ihrerseits im Vergleich zum unteren Bereich 1.2 mit seinem Seitendrehlager 1 a relativ weich, sodass dieses sich tendenziell mehr, verformt als die untere. Die höhenrichtbaren Masse 3 mit ihrem Massenträgheitsmoment setzt der Verformung ein Moment entgegen, wodurch das Haltemoment des Antriebs 2 überschritten werden kann, es bildet sich ein Winkelfehler a.
Um zu verhindern, dass dieser Winkeifehler a beim Rückgang der Rückstoßkraft auf die Ausrichtung der Waffe 3a Auswirkung hat, ist vorgesehen, die Entlastung des Antriebs 2 durch eine optimierte Anordnung des Antriebs 2 zu schaffen. So wird eine Möglichkeit darin gesehen, die Entstehung von Reaktäonsmomenten im Antrieb 2 dadurch zu unterbinden, dass die Anordnung des Antriebs 2 auf der Grundpiatte 1d der Lafetten- bzw. Turmstruktur 1 vorgenommen wird (Fig. 2). Der Antrieb 2 wird dabei in Schussrichtung möglichst weit vor der Ele- vattonsachse angeordnet. Damit führt eine Verschiebung der höhenrichtbaren Masse 3 entgegen der Schussrichtung zu einem Abheben der Verzahnung zwischen dem Antriebsritzel 2c und dem Zahnsegment 3d. Diese Anordnung verhindert, dass sich Momente über den Antrieb 2 abstützen. Zum anderen wird der Winkelfehler zwischen höhenrichtbarer Masse 3 und Antriebsritzel 2c durch Anordnung des Antriebs 2 auf der relativ steifen Grundplatte 1 d verringert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Lafette oder Turmsystem (1) mit einer höhenrichtbaren Masse (3), umfassend zumindest eine Waffe (3a), die über zumindest einen Antrieb (2) in E!evation gerichtet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (2) auf einer Grundplatte (1d) der Lafettenbzw. Turmsystem (1 ) montiert und der Antrieb (2) in Schussrichtung möglichst weit vor der Elevationsachse (E) angeordnet ist, sodass eine Verschiebung der höhenrichtbaren Masse (3) entgegen der Schussrichtung zu einem Abheben der Verzahnung zwischen einem Antriebsritzel (2c) des Antriebs (2) und einem Zahnsegment (3d) des Lafettenbzw. Turmsystems (1 ) führt.
2. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lafetten- bzw. Turmstruktur (1) über ein Seitendrehlager (1e) mit dem Objekt, wie beispielsweise einem Fahrzeug, verbunden ist, wobei das Seitendrehlager (1e) mit der Grundplatte (1d) beispielsweise verschraubt und somit an eine Turmhülle (1 a) angebunden ist.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im vorderen Bereich eine Stirnwand (1 c) und Seitenwangen (1 b) eingebunden sind, in denen sich Elevations- lager befinden.
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die höhenrichtbare Masse (3) einen Waffenträger (3b) für die Waffe (3a) beinhaltet, der über Innerringe (3c) des Eleva- tionsiagers um die Elevationsachse (E) drehbar gelagert ist.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (2) eine Schnittsteile (2a), eine Motor/Getriebeeinheit (2b) sowie das Antriebsritzel (2c) umfasst.
EP13702774.4A 2012-01-27 2013-01-25 Anordnung eines antriebs zur kompensation von rückstosseffekten Withdrawn EP2807440A1 (de)

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