FR2558585A1 - Droppable submunitions for a projectile, especially of the anti-tank type - Google Patents
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Abstract
Description
Dans son brevet n" 8to4 514, déposé le 17 mars 1982, le présent titulaire a décrit et revendiqué un système d'arme, notamment antichar, comportant un projectile porteur d'une pluralité de sous-munitions largables et conçues de façon à assurer le survol du terrain à basse altitude, la détection, l'identification et la destruction d'objectifs terrestres dans une zone balayée par chacune des sous-munitions. In his patent no. 8to4 514, filed on March 17, 1982, the present holder described and claimed a weapon system, in particular anti-tank, comprising a projectile carrying a plurality of releasable submunitions and designed so as to ensure the low altitude overflight of the terrain, detection, identification and destruction of ground targets in an area swept by each of the submunitions.
Dans ce brevet antérieur, la caractéristique principale des sousmunitions est que l'axe de la charge militaire est incline par rapport à l'axe principal d'inertie de la sous munition, qui est aussi l'axe instantané de rotation. Les moments qui stexercent sur les sous-munitions sont, autant que possible, tels que l'axe principal d'inertie ne subisse~qu'une precession lente, sous lteffet des forces aérodynamiques, par exemple. I1 en résulte que k charge militaire de la sous-munition possède un calibre plus petit que celui de la sousmunition et du projectile.Lorsque ce calibre est petit, comme c'est souvent le cas lorsque le projectile est un obus, il peut etre nécessaire, pour obtenir une efficacité suffisante, de donner à la charge militaire le meme calibre que celui du projectile porteur des sous-munitions. In this prior patent, the main characteristic of submunitions is that the axis of the military charge is inclined relative to the main axis of inertia of the submunition, which is also the instantaneous axis of rotation. The moments which are exerted on the submunitions are, as much as possible, such that the main axis of inertia is only subjected to a slow precession, under the effect of aerodynamic forces, for example. As a result, the military charge of the submunition has a smaller caliber than that of the submunition and the projectile. When this caliber is small, as is often the case when the projectile is a shell, it may be necessary , to obtain sufficient efficiency, to give the military charge the same caliber as that of the projectile carrying the submunitions.
La présente invention se propose, en eonséquence, de créer une sousmunition largable de même calibre que celui du projectile porteur, ce qui permet en même temps, dans le cas où le projectile est un obus, de faire passer les efforts par la structure de la charge militaire de la sous-rnunitios. The present invention therefore proposes to create a dropable munition of the same caliber as that of the carrying projectile, which allows at the same time, in the case where the projectile is a shell, to pass the forces through the structure of the military charge of the sub-rnunitios.
L'invention a donc pour objet une sous-munition largable pour projectile, notamment antichar, du type comportant des moyens de détection, dliden- tification et de destruction d'objectif dans une zone balayee par la sous-munition, caractérisee en ce qu'elle est munie d'un système propulseur donnant une pous sée résultante permettant de communiquer à la sous-munition une force verti- cale, de créer un couple autour de l'axe vertical de la ous-munition, afin de maintenir constante la vitesse de rotation de la sous-muniltion, et de communiquer à la sous-munition un couple, autour d'un axe transversal, permettant d'assuret, en totalité ou en partie, une vobulation de la sous-munition réalisant le balayage de la zone contenant les objectifs à détecter, identifier et détruire. The subject of the invention is therefore a releasable submunition for a projectile, in particular anti-tank, of the type comprising means for detecting, identifying and destroying a target in an area swept by the submunition, characterized in that it is provided with a propellant system giving a resulting push allowing to communicate to the submunition a vertical force, to create a couple around the vertical axis of the munition, in order to maintain constant the speed of rotation of the submunition, and to communicate to the submunition a couple, around a transverse axis, allowing to assuret, wholly or in part, a sweep of the submunition carrying out the scanning of the zone containing the objectives to detect, identify and destroy.
Selon une caractéristique de l'invention, la sous-munition est pourvue d'une pluralité d'impulseurs dont l'axe de poussée passe par le centre de gravité de la sous-munition, ou à proximité de ce dernier, ces impulseurs ayant en particulier pour but de communiquer à la sous-munition une vitesse horizontale initiale. According to a characteristic of the invention, the submunition is provided with a plurality of impellers whose thrust axis passes through the center of gravity of the submunition, or near the latter, these impellers having particular aim of communicating to the submunition an initial horizontal speed.
Selon une autre caractéristique de cette invention, on prévoit des moyens permettant d'incliner l'axe longitudinal principal d'inertie de la sousmunition par rapport à l'axe de sa charge militaire, ces moyens pouvant, par exemple, consister en un déplacement de masses, notamment des détecteurs dont est pourvue la sous-munition. According to another characteristic of this invention, means are provided making it possible to tilt the main longitudinal axis of inertia of the munition relative to the axis of its military load, these means being able, for example, to consist of a displacement of masses, in particular detectors with which the submunition is provided.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention res
sortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés, qui en illustrent un exemple de réat isation depourvu de tout caractère limitatif. Sur les dessins
- la Figure 1 est une vue schématique, en coupe axiale, représentant un projectile muni des sous-munitions selon l'invention;
- la Figure 2 est une vue schématique, en coupe axiale, d'une sousmunition selon l'invention;
- la Figure 3 est un schéma destiné à expliquer le comportement d'une sous-munition selon l'invention;;
- la Figure 4 est une vue schématique en plan représentant la sous- munition avec ses détecteurs sortis du compartiment équipement
- la Figure 5 représente la trace, sur un plan horizontal, des dtec- teurs d'une sous-munition selon l'invention sans vitesse horizontale, et,
- la Figure 6 représente la zone de terrain balayée par une sous- munition selon l'inventiony avec vitesse horizontale.Other features and advantages of the present invention res
will emerge from the description given below with reference to the appended drawings, which illustrate an exemplary embodiment thereof devoid of any limiting character. On the drawings
- Figure 1 is a schematic view, in axial section, showing a projectile provided with submunitions according to the invention;
- Figure 2 is a schematic view, in axial section, of a submunition according to the invention;
- Figure 3 is a diagram for explaining the behavior of a submunition according to the invention;
- Figure 4 is a schematic plan view showing the submunition with its detectors out of the equipment compartment
FIG. 5 represents the trace, on a horizontal plane, of the detectors of a submunition according to the invention without horizontal speed, and,
- Figure 6 shows the area of land swept by a submunition according to the invention with horizontal speed.
On se réfère en premier lieu à la Figure 1, sur laquelle on a repre-
senté un projectile 10, par exemple un obus, comportant deux sous-munitions
12, 12' selon l'invention (ce nombre test, bien entendu, pas limitatif), la jupe
14 de la sous-munition 12 venant recouvrir le compartiment équipement (décrit ci-après en référence à la Figure 2) de la sous-munition 12'.Entre les deux
sous-munitions 12, 12' est logé de préférence le système qui assure la séparation des deux sous-munitions, ce système pouvant être réal isé, par exemple,
sous la forme d'un générateur de gaz, -Le compartiment 16, situé à l'arrière des sous-munitions 12, 12J reçoit le parachute de freinage, et, éventuellement, un système de propulsion additionnelle, permettant, à portée égale, de réduire l'accélération communiquée au départ au projectile.L'ogive 18 du projectile reçoit notamment un altimètre permettant de connaftre l'altitude au-dessus du sol, l'équipement assurant la mesure de la vitesse de rotation @ x du projec- tile autour de son axe horizontal, la prise de tempage (c'est-à-dire le système d'introduction des données), et, éventuellement, les propulseurs de freinage final.We first refer to Figure 1, on which we have
smelled a projectile 10, for example a shell, comprising two submunitions
12, 12 'according to the invention (this test number, of course, not limiting), the skirt
14 of the submunition 12 covering the equipment compartment (described below with reference to Figure 2) of the submunition 12 '. Between the two
submunitions 12, 12 ′ is preferably housed the system which ensures the separation of the two submunitions, this system being able to be produced, for example,
in the form of a gas generator, -The compartment 16, located at the rear of the submunitions 12, 12J receives the braking parachute, and, optionally, an additional propulsion system, allowing, at equal range, reduce the acceleration communicated to the projectile at the start. The projectile's warhead 18 receives in particular an altimeter making it possible to know the altitude above the ground, the equipment ensuring the measurement of the speed of rotation @ x of the projectile around its horizontal axis, the timing (ie the data entry system), and, possibly, the final brake booster.
La vitesse dotation peut etre ramenée à la valeur désirée, par exemple à l'aide d'empennages déployés en même temps que le parachute de freinage, soit à l'aide d'un ou de plusieurs propulseurs à tuyères tangentielles, permettant de maintenir la vitesse de rotation (J3 dans la plage désirée. Ces
x systèmes peuvent être de tout type connu, et ils ne seront pas décrits ici, étant donné qu'ils ne font pas partie de l'invention.The speed of the endowment can be reduced to the desired value, for example using tailplane deployed at the same time as the braking parachute, either using one or more propellants with tangential nozzles, making it possible to maintain the rotation speed (J3 in the desired range. These
x systems can be of any known type, and they will not be described here, since they are not part of the invention.
La séquence générale de fonctionnement est la suivante 1" - au bout d'un temps tl, affiché au départ et fonction de la portée demandée,
le parachute de freinage du projectile 10 est ouvert. Au bout d'un temps
court (par exemple, de l'ordre de 10 sec., cette valeur n'ayant aucun
caractère limitatif), qui est fonction de la surface du parachute, le pro
jectile est proche de la verticale, et sa vitesse est voisine de la vitesse
limite.On détermine l'altitude d'ouverture du parachute de freinage, de
manière qu'au bout de cette période de freinage, le projectile soit au
dessus d'une altitude déterminée H au-dessus du sol; 2" - lorsque l'altimètre logé dans l'ogive 18 indique l'altitude H affichée (par
exemple 60 mètres, cette valeur ayant aucun caractère limitatif), le
compartiment arrière 16, qui contient le parachute de freinage, est
éjecté. Quelques dixièmes de seconde après cette éjection, le propulseur
de freinage éventuel, logé dans l'ogive, qui peut aussi participer à lajus-
tement de la vitesse de rotation, est allumé, et il est éjecté lorsque la
vitesse descensionnelle, ou ascensionnelle, du projectile atteint la va
leur désirée.The general operating sequence is as follows 1 "- after a time tl, displayed at the start and depending on the range requested,
the projectile 10 braking parachute is open. After a while
short (for example, on the order of 10 sec., this value having no
limiting character), which is a function of the surface of the parachute, the pro
jectile is close to the vertical, and its speed is close to the speed
We determine the opening altitude of the braking parachute,
so that at the end of this braking period, the projectile is at
above a specified altitude H above the ground; 2 "- when the altimeter housed in the warhead 18 indicates the altitude H displayed (by
example 60 meters, this value having no limiting character), the
rear compartment 16, which contains the braking parachute, is
ejected. A few tenths of a second after this ejection, the propellant
braking system, housed in the warhead, which can also participate in the
rotation speed, is on, and it is ejected when the
rate of descent, or ascent, of the projectile reaches the va
their desired.
Quelques dixièmes de seconde après, les sous-munitions 12 et 12' sont séparées. Elles sont alors l'une au-dessus de l'autre, et elles sont animées de la meme vitesse angulaire connue, (i
La suite de la séquence du fonctionnement apparaitra à la lecture de la description des sous-munitions, faite ci-après en référence aux Figures 2 à 6.A few tenths of a second later, the submunitions 12 and 12 'are separated. They are then one above the other, and they are driven by the same known angular speed, (i
The following sequence of operation will appear on reading the description of the submunitions, given below with reference to Figures 2 to 6.
Dans l'exemple de réalisation non limitatif représente sur la Figure 2, chaque sous-munition comporte, de bas en haut a) la charge militaire 20, avec sa fusée, l'armement de la charge étant as
suré une fraction de seconde après la séparation de la sous-munition du
projectile porteur 10, au bout d'un temps suffisant pour éviter le recouvre
ment des champs d'action des charges des sous-munitions, pour que celles
ci n'attaquent pas le même objectif; b) les impulseurs 22, 22' ... > communiquant à la sous-munition la vitesse
horizontale désirée. Dans cet exemple de réalisation non limitatif, on a
supposé qu'il existait huit impulseurs, régulièrement disposés autour de
la sous-munition, et dont les axes de poussée passent par le centre de gra
vité de la sous-munition G.Ces impulseurs peuvent hêtre, par exemple, du
type décrit dans le brevet français n" 76 26 982, déposé le 8 septembre 1976
par le présent titulaire.In the nonlimiting exemplary embodiment shown in FIG. 2, each submunition comprises, from bottom to top a) the military charge 20, with its rocket, the arming of the charge being as
a fraction of a second after the separation of the submunition from the
carrier projectile 10, after a sufficient time to avoid overlapping
field of action of the charges of the submunitions, so that those
these do not attack the same objective; b) the impellers 22, 22 '...> communicating the speed to the submunition
horizontal desired. In this nonlimiting exemplary embodiment, we have
assumed that there were eight impellers, regularly arranged around
submunition, and whose thrust axes pass through the center of gra
of submunition G. These impellers may be, for example,
type described in French patent n ° 76 26 982, filed on September 8, 1976
by the present holder.
Si vO est la vitesse horizontale désirée, et si M est la masse de la
sous-munition, l'impulsion totale nécessaire est légèrement supérieure à
Mvoa et llimpulsion devant etre fournie par chaque impulseur, tel que 22,
221, doit être légèrement supérieure à Mv
8
Si l'on veut obtenir cette vitesse vO au bout d'un tour, soit en
secondes, on fait fonctionner successivement tous les impulseurs en décalant l'instant dlallumage à chaque fois de
If vO is the desired horizontal speed, and if M is the mass of the
submunition, the total impulse required is slightly greater than
Mvoa and the impulse to be supplied by each impeller, such as 22,
221, must be slightly higher than Mv
8
If we want to obtain this speed vO at the end of a revolution, either in
seconds, all the impellers are operated successively by shifting the ignition time each time by
On vérifie facilement qu'il est important de connaftre @; avec une
x assez bonne précision, et que les délais d'allumage ne soient pas trop dis perses,
Les impulseurs de la deuxième sous-munition pewent etre disposés et actionnés de la meme façon, mais ils sont cependant allumés avec un retard de
(dans le cas ou le projectile comporte deux sous-munitions).It is easy to verify that it is important to know @ with a
x fairly good accuracy, and that the ignition times are not too long,
The impellers of the second submunition can be arranged and actuated in the same way, but they are however ignited with a delay of
(in case the projectile has two submunitions).
On vérifie sans peine que les sous-munitions auront alors des vitesses égales et opposées.It is easily verified that the submunitions will then have equal and opposite speeds.
Si le projectile comporte trois sous-munitions, on peut faire en sorte que leurs vitesses respectives vO soient décalées de 120 entre elles. If the projectile comprises three submunitions, it is possible to ensure that their respective speeds v0 are offset by 120 between them.
On peut tailleurs obtenir le meme résultat en affichant la meme séquence d'allumage des différents impulseurs prévus sur les sousmunitions, mais en décalant les différentes sous-munitions les unes par rapport aux autres dans le projectile porteur, ce décalage étant de T lorsqu'il existe deux sous-munitions. We can tailor the same result by displaying the same ignition sequence of the different impellers provided on the submunitions, but by shifting the different submunitions relative to each other in the carrier projectile, this offset being T when it there are two submunitions.
Selon une caractéristique de l'invention, les tuyères des impulseurs
peuvent aussi
- ne pas passer par l'axe GX de la sous-munition, En projection sur un
plan perpendiculaire à GX, le vecteur poussée a un bras de levier d3
Sur la Figure 3 nous avons représenté un impulser Les autres im
pulseurs en sont déduits par rotation autour de GX;
- passer au-dessus ou en-dessous de centre de gravité, afin de faire pré
cessionner l'axe GX de la sous-munition.According to a characteristic of the invention, the nozzles of the impellers
can also
- do not pass through the GX axis of the submunition, Projecting on a
plane perpendicular to GX, the thrust vector has a lever arm d3
In Figure 3 we have represented an impulse The other im
pulsers are deduced therefrom by rotation around GX;
- pass above or below center of gravity, in order to pre
stop the GX axis of the submunition.
c) au-dessus des impulseurs 22, 22' ... est disposé le compartiment 24, qui
contient le système d'alimentation, les détecteurs et 11 électronique. Les
détecteurs 26, 26' (Fig. 4), qui peuvent être de tout type connu, assurant
les fonctions de détection et d'identification des objectifs, sont sortis de
leur compartiment 24, par exemple après la fin de la période de fonctionne
ment des impulseurs 22, 22'. Lorsqu'on prévoit deux détecteurs, ils sont
sortis de préférence du même coté (Fig. 4), de façon à décaler l'axe prin
cipal d'inertie de la sous-mutiition d'un angle eA- par rapport à l'axe de la charge militaire 20.On peut obtenir ce décallage α en déplaçant ou en éjec-
tant d'autres masses de la sous-munition, par exemple une partie du caré-
nage.c) above the impellers 22, 22 '... is arranged the compartment 24, which
contains the power system, detectors and electronics. The
detectors 26, 26 '(Fig. 4), which can be of any known type, ensuring
the functions of detection and identification of objectives, came out of
their compartment 24, for example after the end of the operating period
impellers 22, 22 '. When two detectors are provided, they are
preferably come out on the same side (Fig. 4), so as to offset the main axis
cipal of inertia of the sub-mutiition of an angle eA- with respect to the axis of the military charge 20.We can obtain this offset α by moving or ejecting
so many other masses of the submunition, for example part of the shell
swim.
Si les contraintes constructives le perrnettent, on peut décaler l'axe
de la charge militaire par rapport à celui de la sous-munition (comme dé
crit dans le brevet français n 82 04 524, déjà mentionne ci-dessus), ce qui
évite de sortir autant les détecteurs.If the constructive constraints allow it, we can offset the axis
of the military charge compared to that of the submunition (as a
written in French patent n 82 04 524, already mentioned above), which
avoid taking out the detectors as much.
d) au-dessus du compartiment équipement 24 est situé le compartiment 28,
qui reçoit le système de propulsion de la sous-munition1 qui peut comporter
plusieurs tuyères, communiquant à la sous-munition une poussée résultante
P2, projetée sur un plan passant par l'axe longitudinal et la tuyère équiva
lente, qui est orientée comme représenté sur la Figure 3, et qui fait un
angle # avec l'axe GX.d) above the equipment compartment 24 is located the compartment 28,
which receives the submunition propulsion system1 which may include
several nozzles, communicating to the submunition a resulting thrust
P2, projected onto a plane passing through the longitudinal axis and the equivalent nozzle
slow, which is oriented as shown in Figure 3, and which makes a
angle # with the GX axis.
La composante suivant GX : P2 cos #) permet de communiquer à la sous-munition une accélération vers le haut pour annuler la vitesse descensionnelle, lorsqu'il n'y a pas de propulseur de freinage sur le projectile, ou de compenser la pesanteur. The following component GX: P2 cos #) makes it possible to communicate to the submunition an acceleration upwards to cancel the downward speed, when there is no brake booster on the projectile, or to compensate for gravity.
Si d2 est la distance du centre de gravité G à P2 le moment autour d'un axe perpendiculaire à GX est alors P2 d2, et ce moment tourne avec la sous-munition Soit I le moment d'inertie principal longitudinal (axe GX, qui n'est
x plus confondu avec l'axe de la charge militaire et des détecteurs, lorsque ces derniers sont sortis de la sous-munition), et It le moment d'inertie transversal (l'ellipsoi'de d'inertie étant supposée de révolution).If d2 is the distance from the center of gravity G to P2 the moment around an axis perpendicular to GX is then P2 d2, and this moment turns with the submunition Let I be the main longitudinal moment of inertia (axis GX, which is not
x more confused with the axis of the military charge and the detectors, when the latter have left the submunition), and It the transverse moment of inertia (the ellipsoid of inertia being supposed to be of revolution).
Soit Z, la projection du vecteur unite porte par GX sur un plan Gyz, horizontal et passant par G. On démontre alors que
relation dans laquelle 4d, est l'angle complexe entre l'axe principal d'inertie de la sous-munition et l'axe de la charge militaire de cette dernière. La fonction f2 est une fonction périodique, ou presque périodique.Let Z be the projection of the unitary vector carried by GX onto a horizontal Gyz plane passing through G. We then demonstrate that
relation in which 4d is the complex angle between the main axis of inertia of the submunition and the axis of the military charge of the latter. The function f2 is a periodic, or almost periodic, function.
La Figure 5 montre la trace, sur un plan horizontal (c'est-à-dire sur celui du terrain où se situent les objectifs à détecter, identifier et détruire), de l'axe des détecteurs de la sous-munition, avec x = 0, 9, et pendant un it temps de 0, 1 seconde, la hauteur H au-dessus du sol étant de 50 mètres. Figure 5 shows the trace, on a horizontal plane (i.e. on that of the terrain where the targets to be detected, identified and destroyed) are located, of the axis of the submunition detectors, with x = 0, 9, and for a time of 0, 1 second, the height H above the ground being 50 meters.
Bien entendu} ces valeurs, qui n'ont aucun caractère limitatif, sont uniquement données à titre d'exemple indicatif. Of course} these values, which have no limiting character, are only given by way of indicative example.
On voit que cette vobulation permet d'analyser parfaitement le terrain, si l'on y superpose une vitesse v G du centre de gravité G de l'ordre de quelques dizaines de métrez par seconde. La Figure 6 représente la zone de terrain balayée par la sous-munition, pour une vitesse horizontale VG = 20 m/sec., pendant une durée de 2 secondes, avec H = 50 mètres (valeurs non limitatives). We see that this sweeping makes it possible to perfectly analyze the terrain, if we superimpose on it a speed v G of the center of gravity G of the order of a few tens of meters per second. Figure 6 represents the area of land swept by the submunition, for a horizontal speed VG = 20 m / sec., For a duration of 2 seconds, with H = 50 meters (nonlimiting values).
I1 parait préférable d'envisager une poussée P2 constante. Cependant, on peut prévoir éventuellement une poussée à deux étages : par exemple, si la vitesse descensionnelle du projectile, sous son parachute de freinage, est 30 m/sec., et s'il n'y a pas de propulseur de freinage sur le projectile, on peut réaliser une poussée P 2 telle que : P2 cos ? = 3 Mg, pendant 1, 8 sec., de manière à obtenir une vitesse légèrement ascensionnelle au bout de cette période de 1, 8 sec., puis à réaliser ensuite une poussée P2 de manière que
P2 cos Jt soit légèrement plus petit que Mg.It seems preferable to envisage a constant P2 thrust. However, a two-stage thrust can possibly be provided: for example, if the projectile's downward speed, under its braking parachute, is 30 m / sec., And if there is no braking propellant on the projectile, we can achieve a thrust P 2 such as: P2 cos? = 3 Mg, for 1, 8 sec., So as to obtain a slightly ascending speed at the end of this period of 1, 8 sec., Then to carry out a push P2 so that
P2 cos Jt is slightly smaller than Mg.
Par ailleurs, si l'on projette l'axe de la poussée P2 sur un plan perpendiculaire à GX, on peut faire en sorte que cette poussée crée un moment autour de GX, permettant de maintenir en moyenne constante la vitesse de rotation
On peut aussi éventuellement prévoir une variation de P2 c ost en fonction de l'altitude et pour réguler cette dernière, soit en agissant sur P2, soit en agissant sur tb, , par exemple à laide d'intercepteur de jet. Furthermore, if we project the axis of the thrust P2 on a plane perpendicular to GX, we can ensure that this thrust creates a moment around GX, allowing the speed of rotation to be kept constant on average
One can also possibly provide a variation of P2 c ost as a function of the altitude and to regulate the latter, either by acting on P2, or by acting on tb, for example using the jet interceptor.
On peut aussi prévoir d'autres propulseurs d'appoint, qui ne sont allumés qu'en-dessous d'une certaine altitude. Other boosters can also be provided, which are only ignited below a certain altitude.
Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés ici, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. It remains to be understood that the present invention is not limited to the exemplary embodiments described and shown here, but that it encompasses all variants thereof.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8400792A FR2558585B1 (en) | 1984-01-19 | 1984-01-19 | WIDE SUBMUNITIONS FOR PROJECTILE, ESPECIALLY ANTICHAR |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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-
1984
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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