NO320413B1 - Selvodeleggende anslagsbrannror - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et selvødeleggende anslagsbrannrør for ammunisjon. Spesielt vedrører den foreliggende oppfinnelse et brannrør for automatisk og sikkert å detonere ammunisjon avlevert med prosjektil også når ammunisjonen ikke eksploderer ved sammenstøt eller nedslag.

Selvødeleggende anslagsbrannrør blir benyttet for å detonere ammunisjon avlevert av prosjektiler når ammunisjonen ikke eksploderer ved sammenstøt. Det er et mangfold årsaker til at ammunisjon ikke eksploderer ved sammenstøt: (1) den treffer ikke målet og lander på myk grunn slik som en sump eller et snødekket område; og (2) den lander med en suboptimal vinkel i forhold til sammenstøtspunktet. Ueksplodert ammunisjon medfører fare for sivile og militære, og operasjonen for å fjerne slik ueksplodert ammunisjon er farefull, kostbar og krever mye arbeid.

Tidligere kjente selvødeleggende anslagsbrannrør kan generaliseres i tre kategorier: (1) kjemiske, (2) mekaniske og (3) elektroniske. Eksempler på kjemiske selvødeleggende forsinkelsesbrannrør er gitt i US-patent nr. 3.998.164 (Hadfield). Dette patentet beskriver et selvødeleggende brannrør som viser bruk av et tidsinnstillingskammer som rommer væske i kombinasjon med en vekt og rørformet fjærmekanisme for å utløse tennstemplet på detonatoren.

Et eksempel på et mekaniske selvødeleggende brannrør for under-utrustning (sub-munition) er gitt i US-patent nr. 4.653.401 (Gatti). Dette patentet baserer seg på plastisk deformasjon av et ledningselement som holder og forsinker anvendelsen av et sekundært anslagselement på detonatoren.

Nylig har elektroniske selvødeleggende brannrør også blitt utviklet for å detonere prosjektiler gjennom elektroniske tidsinnstillingskretssystemer etter at de feilaktig har unnlatt å eksplodere ved sammenstøt.

Det er et formål med den foreliggende oppfinnelse å øke påliteligheten til selvødeleg-gende brannrør uten vesentlig å øke enhetsproduksjonskostnaden for disse.

Det er et annet formål med den foreliggende oppfinnelse å inkorporere i et selvødeleggende anslagsbrannrør nøkkelkomponenter som responderer på fysiske krefter utøvd på ammunisjonen og under flukten til prosjektilet.

Den foreliggende oppfinnelse er et sylindrisk tennstempel med et hult sentrifugalkammer for å holde et antall kuler og et antall radielle åpninger på dens overflate for å fremvise deler av sfærene når kammeret blir rotert. Ved en ende av kammeret er det en fjær for å utøve kompresjonskraft langs den langsgående aksen til kammeret og ved den andre enden er et selv-ødeleggende (SØ) tennstempel for å tenne detonatoren. En sentrifugallås med et dreiepunkt forskjøvet fra den langsgående aksen holder kammeret på plass ved å samvirke med et spor på overflaten av sentrifugalkammeret. Det sylindriske tennstemplet er satt konsentrisk inne i en ramme, og anbragt over en fluktsammenstilling som oppviser detonatoren. Detonatoren blir rotert i innretning med SØ-tennstemplet etter at prosjektilet som inkorporerer brannrøret har beveget seg den minimums taktiske avstand. Rammen er videre koplet til en basis som oppviser et punktdetonasjon (PD) tennstempel for å tenne detonatoren. Figur IA er et perspektivriss, delvis avskåret, av den foreliggende oppfinnelse som viser det i en "sikker" posisjon og før prosjektilet har blitt drevet gjennom munningen. Figur IB er et perspektivriss av bunnen av fluktsammenstillingen til prosjektilet i henhold til figur IA. Figur 2A er et perspektivriss, delvis avskåret, av den foreliggende oppfinnelse, som viser tilbaketrekningen av tilbakeslagstappen under den innledende utskytingen av prosjektilet. Figur 2B er et perspektivriss av bunnen av fluktsammenstillingen til prosjektilet, og viser tilbaketrekningen av anslagsstiften og initieringen av tidsinnstillingsfunksjonen til brannrøret. Figur 3A er et perspektivriss, delvis avskåret, av den foreliggende oppfinnelse, og viser den fulle utstrekningen av sentrifugallåsen og av sentrifugalkulene ved den maksimale akselerasjonen av prosjektilet. Figur 3B er et perspektivriss av bunnen av fluktsammenstillingen til prosjektilet, og viser den gradvise innretningen av rotorsammenstillingen til en "ARMERT" posisjon. Figur 4A er et perspektivriss, delvis avskåret, av den foreliggende oppfinnelse, og viser innretning av punktdetonasjons (PD) tennstemplet med detonatoren og full utstrekning av armeringslåsetappen. Figur 4B er et perspektivriss av bunnen av fluktsammenstilling til prosjektilet, og viser utstrekningen av armeringslåsetappen, som dermed låser rotoren i den "armerte" posisjonen. Figur 5 er et perspektivriss, delvis avskåret, og den foreliggende oppfinnelse, og viser senkingen av selvødeleggelses (SØ) tennstemplet ned på detonatoren når selv-ødeleggelses (SØ) fjæra overvinner sentrifugalkraften som virker på sentrifugalkulene. Figur 6 er et perspektivriss, delvis avskåret, av den foreliggende oppfinnelse, og viser selvødeleggelses (SØ) tennstemplet som tenner detonatoren til fluktsammenstillingen.

Det er beskrevet et selvødeleggende anslagsbrannrør for et prosjektil som inneholder eksplosiv. I den følgende beskrivelse er et mangfold spesifikke detaljer beskrevet, slik som sentrifugalkammer og tennstempel for å gi en gjennomgående forståelse av foreliggende oppfinnelse. Det vil være opplagt for en fagperson innen området at den foreliggende oppfinnelse kan bli praktisert uten disse spesifikke detaljene. I andre tilfeller blir beskrivelse av velkjente deler slik som de som er tilknyttet eksplosive ladninger og den utvendige konstruksjonen til et prosjektil unngått for ikke å utydeliggjøre presentasjon av den foreliggende oppfinnelse.

Figur IA er et perspektivriss, delvis avskåret, av den foreliggende oppfinnelse, og viser den i en "SIKKER" posisjon og forut for at prosjektilet blir drevet gjennom munningen. Brannrøret 1 beskriver generelt søkerens selvødeleggende anslagsbrannrør som er en mekanisk tennsats for å tenne en eksplosiv ladning ved nedslag av prosjektilet. Brannrøret 1 innbefatter en fluktsammenstilling 5 og en selvødeleggende tennsats 10 adskilt av en konisk fjær 28. Figur IB er et perspektivriss nedenfra av fluktsammenstillingen til prosjektilet i henhold til figur IA. Fluktsammenstillingen 5 innbefatter et legeme 12, en anslagsstift 14, en fjær 16, en pinjongsammenstilling 18, en skaftsammenstilling 20 og en rotorsammenstilling 22 for å innrette detonatoren etter et forhåndsbestemt intervall. Det bør forstås av fagpersoner innen området at fluktsammenstillingen 5 har blitt benyttet tidligere, og ikke kreves beskyttet av søkeren av den foreliggende oppfinnelse. Rotorsammenstilling 22 innbefatter videre en armeringslåsetapp 24 og en detonator 26.

Med henvisning til figur IA, innbefatter den selvødeleggende tennsatsen 10 en ramme 30 med en kapsling 32, en bunn 34, en selvødeleggende (SØ) tennstempelunder-sammenstilling 38, en sentrifugallås 40, en selvødeleggende (SØ) tilbakeslagstapp undersammenstilling 42 og en støttering 60. Rammen 30 og kapslingen 32 utgjør den øvre delen av selvødeleggelsesbrannrøret og bunnen 34 utgjør bunnen. En punktdetonasjon (TD) tennstempel 36 er anbragt nær sentret av bunnen 34 for å tenne den eksplosive ladningen straks prosjektilet treffer målet. Samtidig tillater en selvødeleggende (SØ) tennstempelåpning 37 på stemplet 36 SØ-tennstempelunder-sammenstillingen 38 å bli senket derigjennom når prosjektilet feilaktig ikke eksploderer ved sammenstøt (vil bli beskrevet detaljert i henholdsvis figurene 5 og 6).

Ved igjen å henvise til figur IA, innbefatter SØ-tennstempelundersammenstillingen 38 en selvødeleggelses (SØ) fjær 54, et SØ-hode 44, et SØ-spor 46, et SØ-sentrifugalkammer 48 og et SØ-tennstempel 52. SØ-tennstempelundersammenstillingen 38 er anbragt inne i en åpning 31 i rammen 30 for å tilveiebringe feilsikker detonasjon av den eksplosive ladningen til prosjektilet dersom prosjektilet feilaktig skulle unnlate å eksplodere av årsaker som er nevnt i bakgrunnsavsnittet ovenfor. SØ-sentrifugalkammeret 48 er hult, og inneholder et antall kuler 50, der kammeret videre kommuniserer med et antall radielle åpninger 49 anordnet på overflaten av kammeret 48. Når prosjektilet og kammeret blir utsatt for sentrifugalkraft, vil kulene 50 bli skjøvet utover og en del av disse vil fremvises gjennom de radielle åpningene 49. SØ-sporet 46 er anbragt mellom SØ-hodet 44 og SØ-sentrifugalkammeret 48 for det formål å motta sentrifugallåsen 40. Sentrifugallåsen 40 har et dreiepunkt 56 forskjøvet i forhold til den langsgående aksen til rammen 30, og sentrifugallåsen 40 låser SØ-avfyringsstempelundersammenstillingen 38 på plass ved hjelp av SØ-tilbakeslagstapp-undersammenstillingen 42. SØ-tilbakeslagstappundersammenstillingen 42 innbefatter en SØ-tilbakeslagstapp 58 og en fjær 62 (ikke vist i noen av figurene). Figurene IA og IB beskriver den uinnrettede "sikker"-posisjonen til den selvødeleggende tennsatsen 10 når prosjektilet enda ikke har blitt skutt ut. Her låser anslagsstiften 14 rotorsammenstillingen 22 på plass, mens SØ-tilbakeslagstapp-undersammenstillingen 42 også låser sentrifugallåsen 40 mot SØ-tennstempel-undersammenstillingen. Figur 2A er et perspektivriss, delvis avskåret, av den foreliggende oppfinnelse, og viser tilbaketrekningen av SØ-tilbakeslagstappen under den innledende utskytingen av prosjektilet. Straks prosjektilet blir utsatt for en tilbakeslagskraft, blir fjæra 62 (ikke vist) i SØ-tilbakeslagstappundersammenstillingen 42 avbøyd og tillater SØ-tilbakeslagstappen 58' å trekke seg tilbake. Samtidig blir sentrifugalkraft (som resultat av at prosjektilet baner seg vei gjennom våpenløpet og ut av munningen) utøvd på SØ-sentrifugallåsen 40 og SØ-kulene 50'. Sentrifugallåsen 40 mister sin kontakt med SØ-sporet 46 og beveger seg over SØ-tilbakeslagstappundersammenstillingen 42, mens kulene 50' inne i SØ-sentrifugalkarnmeret blir beveget utover inne i de radielle åpningene 49 vist i tegningen. Kulene 50' blir tvunget mot støtteringen 60 slik at SØ-tennstempelundersammenstillingen 38 forblir uendret i sin posisjon. Derfor forblir tennsatsen sikret og løpets sikkerhet blir sikret. Sentrifugalkraften virker også på anslagsstiften 14' og fjæra 16' slik at de trekker seg tilbake og tillater rotorsammen-stilingen 22 til fluktsammenstillingen i figur 2A og 2B å innlede armeringssekvensen. Figur 3 A er et perspektivriss, delvis avskåret, av den foreliggende oppfinnelse, og viser brannrøret når prosjektilet når maksimal akselerasjon. Her en sentrifugallåsen 40' helt tilbaketrukket og kulene 50" helt strukket ut gjennom de radielle åpningene 49. I kombinasjon med kontakten med støtteringen 60 er kulene 50" i stand til å overvinne kompresjonskraften utøvd aksielt av SØ-fjæra 54'på SØ-tennstempelundersammen-stillingen. Figur 3B er et perspektivriss nedenfra av fluktsammenstillingen til prosjektilet, og viser den gradvise innretningen av rotorsammenstillingen til en "armert" posisjon. Under påvirkning av radielt virkende sentrifugalkrefter fortsetter anslagsstiften 14' og fjæra 16' å bli trukket tilbake, og rotorsammenstillingen 22' roterer i posisjon. Pinjongsammenstillingen 18' og skaftsammenstillingen 20' forhindrer rotorsammenstillingen 22' fra å rotere til den "armerte" posisjon inntil etter at den foreskrevne armeringsforsinkelsestiden er nådd. Figur 4A er et perspektivriss, delvis avskåret, av den foreliggende oppfinnelse, og viser innretning av punktdetonasjons(PD) tennstemplet 36 med detonatoren 26' og full utstrekning av armeringslåsetappen 24'. Rotorsammenstillingen 22" er vist til å innrette detonatoren 26' direkte over PD-tennstemplet 36. I figur 4B viser fluktsammenstillingen til prosjektilet utstrekeningen av armeringslåsetappen 24'. Her har prosjektilet beveget seg forbi munningssikkerhetsavstanden og før den taktiske avstanden. Armeringslåsetappen 24' forhindrer rotorsammenstillingen 22" fra å uarmere seg selv når den feilaktig ikke treffer målet og lander på myk grunn. Med andre ord er den selvødeleggende tennsatsen 10 armert. Dersom prosjektilet skulle treffe målet, akselererer fluktsammenstillingen 5 mot rammen. Når detonatoren 26' er innrettet med PD-tennstemplet 36, detonerer den den eksplosive ladningen. Figurene 5 og 6 beskriver detonasjonssekvensen i henhold til den foreliggende oppfinnelse når prosjektilet feilaktig ikke eksploderer ved sammenstøt og når den

maksimale taktiske distansen. Grunnet luftmotstanden avtar rotasjonshastigheten til

prosjektilet kontinuerlig gjennom dets flukt. Samtidig reduseres sentrifugalkraften som virker på tennsatsen 10 kontinuerlig. Etter en viss flukttid er kraften som utøves av SØ-fjæra 54' på SØ-tennstempelundersammenstillingen i figurene 5 og 6 større enn kraften til sentrifugalkraften som virker på kulene 50". Kulene 50" trekker seg tilbake fra støtteringen 60 gjennom de radielle åpningene 49. SØ-tennstempelundersammen-stillingen 38" og SØ-tennstemplet 52" blir senket ned på detonatoren 26" og avfyrer den eksplosive ladningen.

Den foreliggende oppfinnelse som beskrevet i figurene 1-6 benytter få komponenter som således fører til en kompakt konstruksjon for et selvødeleggende anslagsbrannrør. Videre sikrer SØ-tennstempelundersammenstillingen benyttet i kombinasjon med SØ-tilbakeslagstappundersammenstillingen at hver av komponentene virker på hverandre responsivt med de fysiske kreftene (enten det er akselerasjon, retardasjon eller sentrigufal) som utøves på brannrøret. Som sådan er det selvødeleggende brannrøret i henhold til den foreliggende oppfinnelse pålitelig. I tillegg er hver av komponentene i den foreliggende oppfinnelse mekaniske og benyttet omfattende. Derfor kan enhetsproduksjonskostnaden for den foreliggende oppfinnelse minimaliseres.

Selv om den foretrukne utførelsesformen av den foreliggende oppfinnelse fremviser en SØ-tennstempelundersammenstilling med et hult sentrifugalkammer og et flertall kuler, skal det forstås at andre ekvivalente konfigurasjoner er mulig. For eksempel kan et antall radierte klaffer anbragt på sentrifugalkammeret bli benyttet i stedet for kulene for å forhindre SØ-tennstempelundersammenstillingen fra å bli senket ned på detonatoren.

Claims (5)

1. Selvødeleggende anslagsbrannrør for et prosjektil inkludert en fluktsammenstilling for å detonere en eksplosiv ladning koplet dertil, hvilken fluktsammenstilling videre innbefatter minst en rotorsammenstilling og en detonator for å innrette detonatoren med et punktdetonasjon (PD) tennstempel, hvilket selvødeleggende anslagsbrannrør er karakterisert ved å innbefatte: en ramme; en selvødeleggende (SØ) tennstempelsammenstilling anbragt konsentrisk inne i rammen for pålitelig å detonere detonatoren etter at PD-tennstemplet som feilaktig har unnlatt å detonere detonatoren, hvilken SØ-tennstempelsammenstilling videre innbefatter et SØ-hode på en ende for å motta en SØ-fjær, et SØ-tennstempel på den motsatte enden for å tenne detonatoren, og et sentrifugalkammer for å romme et antall kuler deri, hvilket kammer videre kommuniserer med et antall radielle åpninger og fremviser en del av kulene når brannrøret blir rotert; et spor anbragt på overflaten av SØ-tennstempelsammenstillingen for å motta en sentrifugallås, hvilken lås har et dreiepunkt forskjøvet fra en langsgående akse til rammen; en tilbakeslagstappsammenstilling som styrer frigjøringen av sentrifugallåsen fra SØ-tennstempelsammenstillingen, hvilken tilbakeslagssammenstilling har en tilbakeslagstapp som kan trekkes tilbake når den utsettes for akselerasjon fra prosjektilet; og en støttering anbragt konsentrisk inne i rammen for å balansere kreftene utøvd radielt på sentrifugalkammeret med kreftene utøvd aksielt på SØ-tennstempelsammen-stillingen av SØ-fjæra, hvorved støtteringen forhindrer SØ-tennstempelsammenstillingen fra å bli senket ned på detonatoren når sentrifugalkrafter på prosjektilet skyver kulene mot ringen og SØ-fjæra senker SØ-tennstempelsammenstillingen ned på detonatoren når kompresjons-kreftene overvinner sentrifugalkreftene på kulene.

2. Selvødeleggende anslagsbrannrør i henhold til krav 1, karakterisert ved at sentrifugalkammeret er hult og sylindrisk.

3. Selvødeleggende anslagsbrannrør i henhold til krav 1, karakterisert ved at kulene er radierende klaffer.

4. Selvødeleggende anslagsbrannrør i henhold til krav 1, karakterisert ved at antallet kuler er det samme som antallet radielle åpninger.

5. Selvødeleggende anslagsbrannrør i henhold til krav 1, karakterisert ved at sporet er anbragt mellom SØ-hodet og sentrifugalkammeret.