NO148347B - Prosjektil bestemt til ved utskytning aa faa en rotasjon som gjoer det rotasjonsstabilisert - Google Patents

Description

TEKNISK OMRÅDE

Den foreliggende oppfinnelse går ut på et prosjektil

som er bestemt til ved utskytning å få en rotasjon som gjør det rotasjonsstabilisert, idet det er forsynt med stabiliseringsfinner av den type som i og for seg er kjent ved finnestabiliserte prosjektiler, og hvor finnene er istand til å felles ut fra en ved utskytningen innfelt stilling (fig. 1) til en utfelt stilling (fig. 2) på et ønsket punkt av prosjektilets bane og dermed bremse dets rotasjon.

TEKNIKKENS STADIUM

Utviklingen innen artilleriområdet, såvel mark- som sjø-artilleriområdene, har gjort det mulig å utføre prosjektiler med øket skuddvidde, f.eks. ved hjelp av basisstrømnings-aggregater. Den økede skuddvidde er selvsagt ønskelig, men medfører øket absolutt spredning av prosjektilene. Denne økede spredning er meget ugunstig, særlig idet der har gjort seg bemerket en endring i truselbildene mot en høyere frekvens og mindre og hårdere elementærmål, hvor hvert elementærmål må bekjempes. For å minske prosjektilenes spredning har der vært foreslått sluttfasekorreksjon eller sluttfasestyring av prosjektilene. Dette innebærer at et prosjektil skytes i en ballistisk bane på konvensjonell måte, men der i slutten av banen blir aktivert en målsøkerdel og styredel som kan føre prosjektilet til treff eller nær treff i målet. Sammen-holdt med en radikal utskiftning av skytsartilleriet mot roboter blir et system i sluttfasekorrigerte prosjektiler mindre komplisert enn en robot siden der ikke benyttes kontinuerlig styring. Prosjektilet er videre vanskeligere å forstyrre, da det går i en ballistisk bane under en stor del eller størstedelen av flukten.

Der har vært fremsatt forskjellige løsninger av dette problem. Konvensjonell artilleriammunisjon er rotasjonsstabilisert i hele banen, dvs. har høy rotasjonshastighet (størrelsesorden 300-2000 rad/sek). Der har vært foreslått løsninger av 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 ammunisjonseffekter som lite avviker i størrelse og vekt fra konvensjonell ammunisjon. Ulempene ligger i den meget kompliserte styring og det begrensede manøvrerings-område samt den meget usikre realiserbarhet.

Målsøkeren blir komplisert, og der oppstår betydelige vanskeligheter ved kurskorrigeringen, da prosjektilets rulle-stilling må være bestemt når styresignalet avgis . Det har vært foreslått å bestemme rulleretningen i forhold til en referanseretning ved hjelp av såkalte rate-gyros og integ-rasjon. Dette forslag er imidlertid ikke uten problemer, da gyroene er følsomme for akselerasjon og kan.drive. Ved prosjektiler som avfyres med kanonløp, betegner særlig akselerasjonsfølsomheten et anselig problem.

Et rotasjonsstabilisert prosjektil er således i det hele tatt uskikket ved anvendelse som sluttfasestyrt prosjektil eller generelt dersom prosjektiler skal bære f.eks. en sprengladning med rettet sprengvirkning, hvor sprengstrålen blir ugunstig påvirket dersom sprengladningen roterer.

Et forsøk på å eliminere et rotasjonsstabilisert prosjektils ulemper ved utskytning av en nyttelast fra prosjektilet er gjengitt i svensk patentskrift 363 892. Der er der vist et rotasjonsstabilisert prosjektil som er forsynt med bremse-klaffer som i et ønsket punkt av banen blir felt ut og bremser prosjektilets rotasjon så prosjektilet blir ustabilt, hvoretter prosjektilets nyttelast kastes av. Da et slikt prosjektil således blir ustabilt som følge av rotasjons-bremsningen, kan det dog ikke tjene som sluttfasestyrt prosjektil eller forsynes med sprengladning med rettet sprengvirkning, siden det ville kreve at prosjektilet var aero-dynamisk stabilt.

De fleste løsninger som hittil har vært fremsatt når

det gjelder sluttfasestyreproblemer, innebærer at prosjektilet er forsynt med en såkalt skrubbende belte som medfører at prosjektilet har lav rotasjonshastighet idet det forlater løpets munning (størrelsesorden 0-200 rad/sek). Dette fører til at der like utenfor munningen må felles ut

stabiliserende finner. Fordeler ved dette system med lav eller ingen rotasjonshastighet i banen er at mål-

søkning og styring lar seg gjennomføre temmelig enkelt.

Visse stridskomponenter, som sprengladninger med rettet sprengvirkning, krever dessuten som nevnt ovenfor lav rotasjonshastighet for å gi god virkning. Ulempene ved dette system består i at skuddvidden blir påvirket negativt. Videre kan spredningen lett økes siden prosjektilet er følsomt for forstyrrelser i begynnelsen av banen, dvs.

når finnene felles ut, og at denne utfelling lett innfører forstyrrelser. Ved de hittil fremsatte løsninger har prosjektilets lengde dessuten kraftig oversteget den som gjelder for konvensjonelle prosjektiler, noe som stiller nye krav til ammunisjonshåndtering, spesielt når det gjelder automatladede systemer.

REDEGJØRELSE FOR OPPFINNELSEN

Den foreliggende oppfinnelse kombinerer fordelene ved

det ovennevnte system, samtidig som ulempene er redusert til et minimum ved at prosjektilet ifølge oppfinnelsen er rotasjonsstabilisert ved utskytningen, hvoretter rotasjonen blir redusert i et ønsket punkt av prosjektilets bane, slik at prosjektilet blir finnestabilisert i den senere del av sin bane. Dette blir oppnådd ved at prosjektilets aerodynamiske trykksentrum i innfelt stilling av finnene ligger foran prosjektilets tyngdepunkt, og at dets aerodynamiske trykksentrum i den nevnte utfelte stilling ligger bakenfor prosjektilets tyngdepunkt, så prosjektilet ved oppbremset rotasjon går over fra å være rotasjonsstabilisert til å bli finnestabilisert.

BESKRIVELSE AV TEGNINGSFIGURER

Oppfinnelsen vil i det følgende bli belyst nærmere

under henvisning til tegningen, som viser en foretrukken utførelsesform for et prosjektil ifølge oppfinnelsen. Fig. 1 viser prosjektilet, som er forsynt med basis-strømningsaggregat, under den innledende fase av dets bane. Fig. 2 viser samme prosjektil når basisstrømningsaggregatet er kastet av og finnene frilagt, og

fig. 3 viser det samme prosjektil når optikken er frilagt og neseror felt ut.

På figurene er samme deler forsynt med samme henvisnings-betegnelser.

FORETRUKKEN UTFØRELSESFORM

Det viste prosjektil har et basisstrømningsaggregat 1 som på kjent måte gir øket skuddvidde ved å avgi gass som utfyller undertrykkvolumet ved prosjektilets bakre ende. Behovet for sluttfasekorreksjon øker som tidligere angitt ved øket skuddvidde. Det vil imidlertid innses at den foreliggende oppfinnelse i like høy grad egner seg for alle andre typer av sluttfasekorrigerte prosjektiler eller for prosjektiler som fører sprengladning med rettet sprengvirkning.

Prosjektilet er i sin bakre del forsynt med fire stabiliseringsfinner 6-9 av en type som i og for seg er kjent ved finnestabiliserte prosjektiler. I den viste ut-førelse utgjøres finnene av såkalte wrap-around-finner, dvs. finner som i innfelt stilling stort sett følger prosjektilets mantelflate. Finnene 6-9 holdes tilbake i innfelt stilling ved hjelp av låseorganer i form av fire konvensjonelle dekkblikk 2-5 som holdes på plass av basisstrømningsaggregatet 1 ved at dette tett omslutter dekkblikkenes bakre del.

En ikke vist forsinkelsesanordning i prosjektilet er dimensjonert for i et ønsket punkt av banen å initiere av-kastning av basisstrømningsaggregatet 1 slik at dekkblikkene 2-5 automatisk blir fjernet og frilegger finnene 6-9. Disse er på kjent måte dimensjonert slik at de blir felt ut ved en kombinasjon av sentrifugalkrefter og luftkrefter og deretter likeledes på kjent måte låses i utfelt stilling.

Det vil innses at arrangementet med dekkblikk 2-5 ikke

er nødvendig, men disse ved behov kan unnværes.

Forsinkelsesanordningen, som f.eks. kan inneholde en pyroteknisk sats, er av konvensjonell type som er velkjent for fagfolk så den ikke behøver å vises eller beskrives her.

Innen rammen av oppfinnelsestanken er det naturligvis mulig å tenke seg andre måter å felle ut finnene 6-9 på. Istedenfor å svinges ut kan de f.eks. felles ut gjennom spalter utformet i prosjektilet.

Som vist på fig. 3 har prosjektilet i sitt forparti 4 neseror 10 som kan føres ut gjennom hver sin spalte 10a for å styre prosjektilet i den senere, finnestabiliserte del av dets bane. Neserorene 10 er innrettet til ved en på forhånd bestemt oppnådd rotasjonsbremsning av prosjektilet å felles ut gjennom spaltene 10a. Initieringen av neserorenes utfelling kan alternativt skje ved hjelp av en ikke vist forsinkelsesanordning av konvensjonell art. Styringen av prosjektilet kan alternativt skje ved hjelp av impulser fra styrebokser, og neserorene kan da helt unnværes. Er prosjektilet isteden forsynt med aerodynamiske neseror, kan disse være felt ut under hele flukten og til og med i løpet. Dette forutsetter at deres spenn-vidde er mindre enn løpets diameter. Neserorene er i den forbindelse slik dimensjonert at prosjektilet kan fly rotasjonsstabilisert.

Prosjektilet har dessuten i et neseparti fire dekk-

blikk 11-13 som er bestemt til ved initiering av en ikke vist forsinkelsesanordning å fjernes fra prosjektilet etter at dette er blitt finnestabilisert, og frilegge en ikke vist målfølge-optikk eller lignende, jfr. fig. 3. Siden hverken styreorganene eller målfølgeoptikken utgjør noen del av den foreliggende oppfinnelse, er de ikke beskrevet i detalj her, idet den ovenstående summariske beskrivelse av deres funksjon menes å være tilstrekkelig.

For å oppnå finnestabilisering av det rotasjonsstabiliserte prosjektil i samsvar med oppfinnelsen kreves der dels en anordning av stabiliseringsfinnene 6-9 på den ovenfor beskrevne måte og dels en slik dimensjonering av prosjektilet at dets aerodynamiske trykksentrum, dvs. det punkt hvor luft-kreftene angriper, i finnenes utfelte stilling ligger bakenfor prosjektilets tyngdepunkt. Videre er prosjektilet dimensjonert slik at dets trykksentrum også ligger bakenfor prosjektilets tyngdepunkt når både finnene 6-9 og neserorene 10 er felt ut. Sluttelig er prosjektilet slik dimensjonert at dets trykksentrum ligger noe foran prosjektilets tyngdepunkt når finnene 6-9 og neserorene 10 er i innfelt stilling, dvs.

i den første del av prosjektilets bane, hvor prosjektilet er rotasjonsstabilisert. Skjønt det for rotasjonsstabiliserte prosjektiler i alminnelighet gjelder at trykksenteret på

denne måte—ligger foran tyngdepunktet, er det likevel tenkelig innen oppfinnelsens ramme isteden å henlegge trykksenteret i eller bakenfor prosjektilets tyngdepunkt.

Trykksenterets plassering er vist på fig. 3. I innfelt stilling av finnene 6-9 ligger trykksenteret i et punkt Cl noe foran prosjektilets tyngdepunkt, som er markert med G.

I utfelt stilling av finnene 6-9 er trykksenteret flyttet bakover til et punkt C2 bakenfor tyngdepunktet G. Ved utfelling av neserorene 10 blir trykksenteret igjen flyttet noe fremover til et punkt C3, som imidlertid stadig ligger bakenfor tyngdepunktet G.

Virkemåten av det beskrevne prosjektil er som følger:

Når prosjektilet er skutt ut av et ikke vist løp, får det

en rotasjon med relativt høy vinkelhastighet (størrelses-orden 300-2000 rad/sek) f.eks. ved hjelp av et konvensjonelt prosjektilbelte. I et på forhånd bestemt ønsket punkt av prosjektilets bane blir basisstrømningsaggregatet 1 kastet av så dekkblikkene 2-5 blir fjernet og finnene 6-9 frilagt. Disse blir felt ut og bremser prosjektilets rotasjon. På grunn av den ovennevnte dimensjonering av finner og prosjektil vil prosjektilet da gå over fra å være rotasjonsstabilisert til å være finnestabilisert. Prosjektilets sluttfasestyring og målsøkerfunksjon eller utløsning av prosjektilets sprengladning med rettet sprengvirkning kan nu skje.

Av hensyn til presisjonen er det som regel best å felle ut finnene etter at minst halve banen er tilbakelagt, men i visse tilfeller kan en tidligere utfelling være hensiktsmessig for å få ned rotasjonshastigheten i tide.

Claims (3)

1. Prosjektil som er bestemt til ved utskytning å få en rotasjon som gjør det rotasjonsstabilisert, idet det er forsynt med stabiliseringsfinner (6-9) av den type som i og for seg er kjent ved finnestabiliserte prosjektiler, og hvor finnene er istand til å felles ut fra en ved utskytningen innfelt stilling (fig. 1) til en utfelt stilling (fig. 2) på et ønsket punkt av prosjektilets bane og dermed bremse dets rotasjon, karakterisert ved at prosjektilets aerodynamiske trykksentrum (Cl) i innfelt stilling av finnene (6-9) ligger foran prosjektilets tyngdepunkt (G), og at dets aerodynamiske trykksentrum (C2) i den nevnte utfelte stilling ligger bakenfor prosjektilets tyngdepunkt (G), så prosjektilet ved oppbremset rotasjon går over fra å være rotasjonsstabilisert til å bli finnestabilisert.

2. Prosjektil som angitt i krav 1, karakterisert ved et låseorgan (1-5) som tjener til å holde finnene (6-9) i innfelt stilling og kan skilles fra prosjektilet for å frilegge finnene i det nevnte ønskede punkt av banen.

3. Prosjektil som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at finnene (6-9) er utformet som såkalte wrap-aroundfinner, dvs. i innfelt stilling stort sett følger prosjektilets mantelflate.