NO146447B - Ballistisk artilleriprosjektil som innledningsvis er rotasjonsstabilisert - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår et ballistisk artilleriprosjektil som innledningsvis er rotasjonsstabilisert, og som er forsynt med utfellbare finner som- er innrettet til å felles ut etter at prosjektilet har tilbakelagt en del av banen.

Utviklingen innen artilleriområdet, såvel til lands som til vanns, har ført til øket skuddvidde, f.eks. ved bruk av basisstrømningsaggregater.

Den økede skuddvidde er selvsagt ønskelig, men medfører

øket absolutt spredning av prosjektilene. Denne økede spredning er meget ugunstig, særlig fordi der har gjort seg bemerket en endring i truselsbildet i retning av en større hyppighet av mindre og hårdere elementærmål,

hvor hvert elementærmål må bekjempes. For å minske prosjektilenes spredning har der vært foreslått slutt-fasekorreksjon eller sluttfasestyring av prosjektilene. Dette innebærer at et prosjektil skytes i en ballistisk

bane på konvensjonell måte, mén der i slutten av banen aktiveres en målsøkerdel og styredel som kan dirigere prosjektilet til treff eller tilnærmet treff i målet. Sammenholdt med en radikal utskiftning av kanonrørs-artLlleriet mot roboter blir et system med sluttfase-korrigerte prosjektiler mindre komplisert å håndtere og billigere. Prosjektilet blir også mindre komplisert enn en robot, siden der ikke benyttes kontinuerlig styring. Videre lar prosjektilet seg vanskeligere forstyrre, da det går i en ballistisk bane under størstedelen av flukten.

Der har vært fremsatt forskjellige løsninger på

dette problem. Konvensjonell artilleriammunisjon er rotasjonsstabilisert i hele banen og har også høy rotasjonshastighet (størrelsesorden 300 - 3000 rad/sek).

Der har vært fremsatt løsninger på problemet med sluttfasestyring av prosjektiler som er rotasjonsstabilisert i hele banen. Fordelen ved et slikt system er at det er mulig å foreta helt konvensjonell utskytning med ammunisjonsmateriell som avviker lite i størrelse og vekt fra konvensjonell ammunisjon. Ulempene ligger i den meget kompliserte styring og det begrensede manøv-reringsområde samt den meget usikre mulighet for reali-sering .

Målsøkeren blir komplisert, og der melder seg betyde-lige vanskeligheter ved kurskorreksjon- siden prosjektilets rullestilling må være bestemt når styresignalet avgis.

Det har vært foreslått å bestemme rulleretningen i forhold til en referanseretning ved hjelp av såkalte rate-gyroer og integrasjon. Dette forslag er imidlertid ikke uten problemer,da gyroene er følsomme for akselerasjon og kan drive. Ved prosjektiler som avfyres med kanonløp, er aksele-rasjonsfølsomheten et anselig problem.

De fleste løsninger som hittil er fremsatt når det gjelder problemet med sluttfasestyring, innbefatter å for-syne prosjektilet med såkalt slurende belte, noe som medfører at prosjektilet når det forlater løpets munning, har lav rotasjonshastighet (størrelsesorden 0 - 200 rad/sek). Dette fører til at der straks utenfor munningen må felles

ut stabiliserende finner. Fordeler ved dette system med lav eller ingen rotasjonshastighet i banen er at mål-søking og styring kan bli forholdsvis enkle. Visse kamp-midler, som sprengladninger med rettet sprengvirkning krever dessuten lav rotasjonshastighet for å gi god virkning. Ulempene ved disse sprenglegemer består i at skuddvidden påvirkes negativt. Dessuten øker spredningen lett siden prosjektilet er følsomt for forstyrrelser i begynnelsen av banen, dvs. der finnene felles ut, og utfellingen av finnene lett medfører forstyrrelser.

Ved hittil fremsatte løsninger har dessuten prosjektilets lengde overskredet den som gjelder for konvensjonelle prosjektiler, noe som stiller nye krav til ammunisjons-håndtering særlig når det gjelder automatladede systemer.

Svensk patent (patentsøknad 79.08002-4) går ut på en oppfinnelse som kombinerer de ovennevnte systemers fordeler samtidig som ulempene er redusert til et minimum. Dette oppnås ved at et prosjektil avfyres fra et løp

i en ballistisk bane og herunder får en stabiliserende rotasjon. Etter at prosjektilet har tilbakelagt en del av banen, vanligvis mer enn halvparten, blir der felt ut finner som bremser prosjektilets rotasjon og deretter stabiliserer prosjektilet under resten av banen.

Også i flere andre sammenhenger har man et behov for å bremse rotasjonen av roterende prosjektiler, f.eks. innen visse lysgranater o.l. kan folde ut en fallskjerm som gir langsom nedfart. Bremsningen av rotasjonen kan i visse tilfeller skje ved hjelp av utfellbare finner på samme måte som i det eksempel som ble omtalt mer utførlig ovenfor.

Dette enkle prinsipp er imidlertid meget vanskelig

å realisere, noe som beror på at de dynamiske krefter som virker på finnene på grunn av sentrifugalvirkningen av granatens rotasjon/og som utgjør drivkraften ved utfellingen, blir meget store under utfellingsfasen og ved finnenes anslag mot stoppeflater og låsning i utfelt stilling, dersom der ikke treffes spesielle tiltak for å bremse forløpet.

Mekanismen til utfelling av finnene skal oppvise følgende egenskaper: Innretningen skal inneholde et ledd som finnene kan felles ut om. Leddet må være tilstrekkelig kraftig til å tåle belastningen fra finnene.

Innretningen bør også inneholde en bremse som be-grenser finnenes utfellingshastighet. Ellers blir påkjenningene på konstruksjonen, når finnene slår an i endestillingen for utfellingen, større enn den mekaniske fasthet- den kan ha.

Innretningen skal fiksere finnene i utfelt

stilling med slik stivhet at det blir mulig å

oppta luftkreftene.

Den foreliggende oppfinnelse innebærer at de ovennevnte tre funksjoner kombineres i ett og samme maskin-element, en torsionsaksel, ved at prosjektilet ifølge oppfinnelsen får en utførelse som angitt i de etter-følgende patentkrav.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til den vedlagte tegning, som viser en skisse av en del av et prosjektil ifølge en utførelsesform for oppfinnelsen med enkeltdelene trukket fra hverandre.

De ønskede egenskaper oppnås ved at finnene 1 er festet til granatkroppen 2 med aksler 3 som er utformet for å kunne deformeres plastisk ved vridning, torsionsaksler. Torsionsakselene 3 er festet til finnene 1 og prosjektilet 2 med deler 4, inngrepsdeler, slik utformet at rotasjon av akslene 3 i forhold til finnene 1 og prosjektilet 2 blir gjort umulig. Inngrepsdelene 4 kan være polygonale og strekke seg gjennom hull i finnene 1

og prosjektilet 2, som det er tilfellet med den utførelses-form som er vist på tegningen. Ved andre utførelsesformer for oppfinnelsen kan de være forsynt med kiler eller festet ved krympning, ved hjelp av gjennomgående splinter eller forbindelseskiler. For befestigelsen av inngrepsdelene 4 til finnene 1 og prosjektilet 2 kan der også tenkes andre måter som ikke krever at akslene 3 går gjennom hull i disse. F.eks. kan inngrepsdelene 4 være sveiset fast til finnene 1 og prosjektilet 2.

Mellom inngreppsdeler 4 festet til finnene 1 og inngrepsdeler 4 festet til prosjektilet 2 er akslene 3 utført med torsionspartier 5 utformet for å deformeres ved vridning når finnene 1 felles ut.

Tegningen viser en finne 1 som i innfelt stilling stort sett følger prosjektilets mantelflate, en såkalt"wrap-around"~finne. Det er imidlertid også mulig å anvende finner 1 av en annen vanlig type, nemlig slike som i innfelt stilling ligger i en radial sliss i prosjektilet 2, og som felles ut ved å dreies om en aksel 3 som følger en korde i tverrsnittet av prosjektilet 2.

Finnene 1 monteres i innfelt stilling og blir under den innledende del av prosjektilets flukt i banen holdt i denne stilling av en konstruksjonsdetalj som ikke vedkommer oppfinnelsen. Låsningen opphører etter at en forsinkelsesanordning, f.eks. en pyroteknisk sats har av-gitt en impuls. På grunn av sentrifugalkrefter og i visse utførselsformer luftkrefter blir finnene 1 deretter felt ut under vridningsdeformas jon av torsionspartiene 5 av akslene 3. Ved å avpasse tverrsnittet av torsionspartiene 5 er det mulig å fastlegge deformasjonsmomentet, og ved å avpasse torsionspartienes lengde kan man legge påkjenningsnivået i akslene på et passende nivå. Det er således deformasjonsmomentet som bremser utfellingen av finnene under sentrifugalkreftenes virkning, og det er også deformasjonsmomentet som setter grensen for den be-lastning finnene kan oppta i utfelt stilling.

Materialene i akslene og tverrsnittet og lengden av torsionspartiene 5 bestemmer fjærkonstanten for finnenes innfesting i utfelt stilling. Torsionspartiene 5 kan f.eks. utformes ved avdreining av akselen.

Prøver har vist at akslene f.eks. kan være fremstilt av stål i henhold til SIS 2346. Ved en av disse prøver ble en slik stålstang med lengde 10,5 mm og diameter 7,5 mm vridd 360° innen der inntrådte brudd.

Claims (7)

1. Ballistisk artilleriprosjektil (2) som innledningsvis er rotasjonsstabilisert, og som er forsynt med utfellbare finner (1) innrettet til å felles ut etter at prosjektilet (2) har tilbakelagt en del av banen, karakterisert ved at finnene (1) er forbundet med prosjektilet (2) ved hjelp av torsionsaksler (3).

2. Artilleriprosjektil som angitt i krav 1, karakterisert ved at torsionsakslene (3) er fremstilt med inngrepspartier (4), hvorav minst ett pr. aksel i montert tilstand er i fast inngrep med en finne (1) og minst ett pr. aksel er i fast inngrep med prosjektilet (2), slik at rotasjon av akslene i forhold til finnene (1) og prosjektilene (2) blir forhindret, og med torsionspartier (5) som sitter mellom inngrepspartier (4) festet til finnene (1) og inngrepspartier (4) festet til prosjektilet (2) og er utformet for å deformeres ved vridning når finnene (1) felles ut.

3. Artilleriprosjektil som angitt i krav 2, karakterisert ved at akselens(3) inngrepspartier (4) har polygonalt tverrsnitt.

4. Artilleriprosjektil som angitt i krav 2, karakterisert ved at akselens (3) inngrepspartier (4) er forsynt med kiler.

5. Artilleriprosjektil som angitt i ett av kravene 2-4, karakterisert ved at akselens (3) torsionspartier (5) har fått et bestemt tverrsnitt og en bestemt lengde ved bearbeidelse.

6 . Artilleriprosjektil som angitt i ett av de foregående krav karakterisert ved at finnene (1) er av "v/rap-around"-type, d.v.s. i innfelt stilling stort sett følger prosjektilets mantelflate.

7. Artilleriprosjektil som angitt i ett av kravene 1-5 karakterisert ved at finnene (1) i innfelt stilling ligger i en radial sliss i prosjektilet (2) og er innrettet til å felles ut ved å dreies om en akse som ligger som korde i prosjektilets (2) tverrsnitt.