SE445952B - Anordning for att minska projektilspridning - Google Patents

Description

8301651-9 För att öka träffsannolikheten och räckvidden hos exempelvis konven- tionella pansarvärnspjäser har därför på senare tid metoder framkommit som bygger på s k slutfaskorrigering av projektilerna. Därvid avfyras projektilerna på konventionell väg i en ballistisk bana mot målet. Då projektilen kommer i närheten av målet initierar en måldetektor den erforderliga bankorrektionen för att målet skall träffas.

För att åstadkomma slutfaskorrigering erfordras dels en måldetektor vilken avger en signal om projektilen är på väg mot en punkt vid sidan av målet, och dels en anordning för att korrigera projektilens bana i enlighet med signalen. Måldetektorn kan exempelvis utgöras av en IR- detektor som med en avsökningslob avkänner området kring målet och, om målet detekteras, avger en eller flera styrpulser till en korrektions- motor så att projektilens bana ändras och riktas mot målet.

En slutfaskorrigerad roterande projektil av detta slag är förut känd genom svenska patentansökan 76.03926-2 varvid korrektionsmotorn inne- fattar ett antal runt projektilens periferi fördelade individuellt valbara dysor förbundna med varsin detektor. Även om en sådan slutfaskorrigerad projektil, jämfört med en robot vilken styrs mot målet automatiskt eller manuellt under hela dess ,bana, blir mindre komplicerad att handha och billigare, så fordras dock att projektilen eller granaten förses med komplicerade kompo- nenter såsom målsökare och korrektionsmotor. Vidare fordras en laser- sändare för utsändning av en mot målet riktad laserstråle. Den från det laserbelysta målet avgivna ekosignalen måste kunna mottas av mål- sökaren och beroende på läget för denna ekosignal skall en signal av- ges för korrigering av projektilens bana.

Avsikten med vår uppfinning är att åstadkomma en anordning för att minska spridningen i träffbild för en ammunitionsenhet vilken har en betydligt enklare uppbyggnad än tidigare kända slutfaskorrigerade pro- jektiler. Jämfört med den inledningsvis beskrivna slutfaskorrigerade projektilen är också avsikten med vår anordning att den skall kunna användas mot mål belägna på stora skjutavstånd, exempelvis sjömàl.

Uppfinningen bygger därvid pâ det faktum att spridningen för konven- 3 8301651-9 tionell ammunition är ca 5-6 gånger större i längsled än i sida. En förbättring av träffsannolikheten kan därför åstadkommas främst genom att åtgärda längsspridningen. Denna beror i sin tur på spridningen i utskjutningshastighet (V0-spridning), granatdata såsom massa och mot- ståndskoefficient och väderdata. Alla dessa bidrag är mycket svåra att helt förutse. En viss spridning i utskjutníngshastighet är således oundviklig och ofta det helt dominerande bidraget till längssprid- ningen men inte heller granatens motståndskoefficient och väderdata kan helt bestämmas i förväg. Varje projektilbana är unik på grund av störningarna från den omgivande miljön och ofullkomligheter i skottets tillverkning.

Uppfinningen kännetecknas därvid i huvudsak av att ammunitionsenheten innefattar organ anordnade att aktiveras då ammunitionsenheten befin- ner sig i en förutbestämd position i sin bana i beroende av differen- sen mellan målets verkliga position och den beräknade nedslagspunkten för nedbromsning av ammunitionsenheten i avsikt att öka träffsannolik- heten.

Genom att öka utskjutningshastigheten kan den nominella nedslagspunk- ten förläggas 1,0-l,5% bortom målläget. Ammunitionsenheten korrigeras sedan genom bromsning till en högre träffsannolikhet. Beroende på var den beräknade nedslagspunkten är belägen överföres ett bromskommando av viss nivå till ammunitionsenheten. Härigenom elimineras en stor del av osäkerheten i nedslagspunktens läge och träffsannolikheten för- bättras.

Vid en fördelaktig utföringsform hos uppfinningen kompletteras mät- ningen av utskjutningshastigheten med en mätning av ammunitionsenhetens läge och hastighet i sin bana, exempelvis ammuni- tionsenhetens hastighetsavtagande under en förutbestämd bansträcka, och på basis av dessa värden beräknas sedan nedslagspunkten. Ammuni- tionsenhetens hastighetsavtagande kan därvid lämpligen mätas under första tredjedelen av banan.

En konventionell utskjutningsanordning, exempelvis en artilleripjäs, 8301651-9 kan användas och ammunitionsenheten (projektil, granat e d) kan vara försedd med en konventionell drivladdning. Visserligen erfordras en mottagare i ammunitionsenheten för att motta bromskommandot från ut- skjutningsplatsen men denna mottagare kan vara av jämförelsevis enkel karaktär. De verkställande organen i ammunitionsenheten som skall åstadkomma den erforderliga nedbromsningen, exempelvis utfällning av bromsplåtar, kan också vara synnerligen enkla. Eldledningsutrustningen måste förses med vc-mätutrustning, och eventuellt också en relativt noggrann utrustning för inmätning av ammunitionsenheten samt en beräk- ningsenhet för att jämföra dess aktuella bana med en beräknad bana.

I det följande skall uppfinningen närmare beskrivas i anslutning till bifogade ritningar som visar exempel på en fördelaktig utföringsform.

Figur 1 visar en principfigur över uppfinningen, figur 2 ett inbyggnadsexempel och figurerna 3 och 4 tvâ exempel på hur bromsorganet kan vara utfört.

I figur 1 visas hur anordningen kan användas i samband med ett artillerisystem för bekämpning av ett mål, exempelvis ett fartyg. I figuren betecknar målet 1 antingen målets verkliga läge eller den framförhållningspunkt mot vilken vapnet skall inriktas vid bekämpning av ett rörligt mål. Som redan nämnts karakteriseras anordningen av att en konventionell utskjutningsanordning 2 i form av en artilleripjäs e d kan användas. Granaterna kan ligga inom exempelvis kaliberomràdet 7,5-15,5 cm.

Med hjälp av en eldledningsradar 3 görs en kontinuerlig målinmätning.

Eldledningsradarn innefattar en beräkningsenhet 4 för beräkning av målets rörelse och prediktering av màlposition. Beräkningsenheten 4 -avger värden för inriktning av artilleripjäsen 2 mot en punkt 5 belägen bortom framförhållningspunkten l för målet i förhållande till pjäsen 2, företrädesvis 1,0-1,5 % längre bort än framförhållningspunk- ten. 8301651-9fl Från artilleripjäsen 2 avlossas en granat visad i olika lägen 6, 7 i dess bana mot den beräknade punkten 5. En radarenhet 8', 9 gör inmät- ningar av granaten i början av dess bana och beräknar på basis av denna inmätning granatens ballistik och speciellt dess nedslagspunkt 10, vilken på grund av störningar från den omgivande miljön och ofull- komligheter i skottets tillverkning avviker mer eller mindre från den beräknade, ideala nedslagspunkten 5.

Radarenheter för granat- och projektilinmätning är i och för sig förut kända och beskrivs därför ej närmare. Beroende på vad det är för beräkning som skall utföras kan olika värden hos granaten inmätas.

I vårt fall skall granatens nedslagspunkt beräknas och därför uppmätes granatens utskjutningshastighet medelst en vo-mätutrustning 8 placerad i anslutning till pjäsen 2. Som ovan nämnts kan i många fall vO-sprid- ningen vara så dominerande att det är tillräckligt att beräkna ned- slagspunkten 10 på basis enbart av den uppmätta utskjutningshastig- heten. I dessa fall kan radarenheten 8', 9 slopas. I andra fall önskas däremot en korrigering även för den spridning i träffbilden som orsa- kas av granatdata såsom massa och motståndskoefficient och väderdata och därvid utnyttjas radarenheten 8', 9 för beräkning av hastighets- avtagandet under exempelvis första tredjedelen av banan.

Utgående från granatens beräknade nedslagspunkt 10 och màlets fram- förhållningspunkt 1 beräknas i enheten 11 erforderlig bromskorriger- ing av granaten för att dess nedslagspunkt i längsled skall ligga så nära målet i punkten 1 som möjligt. Om behov finns kan granatens korrigerade ballistik beräknas och jämföras med mâlpunkten 1 för en eventuell ny korrigeringsberäkning i ett iterativt förfarande. Vid en bestämd tidpunkt då granaten befinner sig i lämplig position 7 i sin bana sänds ett kommando via en radiolänk 12, 13 till en mottagare i granaten. Reglerenheten i granaten ombesörjer att exempelvis ett be- stämt antal bromsklaffar utlöses varefter granaten följer en korrige- rad bana som avslutas i målet 1. Hur reglerenheter och bromsorgan inuti granaten är anordnade kommer närmare att beskrivas i samband med figurerna 2, 3 och 4 nedan.

Beroende på hur långt från màlläget 1 den beräknade nedslagspunkten 8301651-9 10 är belägen kan olika bromsnivåer införas. Om t ex en trestegs- bromsning införes innebär det att granater med ett beräknat nedslag inom ett intervall A närmast bortom mâlläget korrigeras med broms- nivå 1, granater med beräknat nedslag i ett intervall B närmast bort- om A korrigeras med bromsnivå 2 och granater med beräknat nedslag i intervallet C, bortom B, korrigeras med bromsnivån 3. Bromsnivà 1 kan exempelvis innebära att motståndet ökas med 10% efter 0,3 av bantiden och motsvarande större för övriga bromsnivâer.

Det exempel som beskrivits i figur 1 avser speciellt ett artillerisy- stem där en granat avlossas mot ett rörligt mål. Uppfinningen är emellertid tillämpbar för alla de föremål som i en kastbana kan av- lossas mot ett mål, exempelvis projektiler, raketer, bomber och minor.

Artilleripjäser 2 i figur 1 står endast som symbol för den punkt där föremålen börjar sin bana. Radarenheterna 3 samt 8, beräkningsenheter- na 4, 9 och ll samt radiolänken 12, 13 utgöres av i och för sig kända anordningar. Istället för en radiolänk 12, 13 kan andra kända anord- ningar, exempelvis anordningar vilka arbetar på ljus- eller IR-våglängd, utnyttjas för att överföra bromskommandot till den av- lossade ammunitionsenheten. Även mänskliga observatörer och mekaniska anordningar kan ersätta delar av det beskrivna systemet. Enheterna kan vidare vara uppdelade i ett antal mindre, än mer specialiserade, antal delar. Alternativt kan flera funktioner sammanföras i varje enhet.

Vidare kan eldledningsutrustningen naturligtvis ha en annan lokali- sering än själva utskjutningsplatsen.

I figur 2 visas ett exempel på hur en granat kan vara uppbyggd som ingår i anordningen. I detta fall utgöres ammunitionsenheten av en spränggranat vilken är av konventionell form med en stridsdel 14 och noskåpa 15. I noskåpan är emellertid inbyggd en mottagare 16 anordnad att motta bromskommandot från radiolänken 12, 13, en verkställande enhet 17 och ett bromsorgan 18 försett med ett flertal bromsklaffar 19 fördelade runt granatens periferi varav en av bromsklaffarna 20 visas i utfällt läge.

Figur 3 visar en detaljförstoring av bromsorganet 18 med en bromsklaff 21 visad i infällt läge. Bromsklaffen 21 är placerad i ett utrymme 22 7 s3o1es1-9 vilket via kanaler 23, 24 är förbundet med en eltändare 25. Eltändaren är via en ledning 26 förbunden med den verkställande enheten 17 och anordnad att antända en krutladdning. Bromsklaffen är fixerad i in- fällt läge medelst ett skjuvstift 27. Ett stoppstift 28 är anordnat i kammarens 22 vägg och ingriper i en urtagning 29 i bromsklaffen så att dess utfällningsqrad begränsas.

Figur 4 visar en variant av uppfinningen, där den erforderliga broms- korrigeringen ástadkommes genom att en eller flera delar av nospartiet hos ammunitionsenheten bortspränges i avsikt att öka luftmotståndet. I figuren ingår tre sådana bortsprängbara delar 33, 34 och 35 där varje del fasthålles genom en gängning 36, 37 och 38. Bakom varje del är en liten krutladdning 39, 40, 41, i form av en tändhatt e d, placerad och förbunden via ledning 42, 43 med mottagarelektroniken 44. För att underlätta delarnas separation från granatkroppen kan de vara excent- riska.

Genom bortspränqning av en eller flera delar 33, 34, 35 kan olika stor bromsverkan erhållas. Som alternativ kan ett enda bromssteg vara in- byggt i ammunitionsenheten varvid olika stor bromsverkan erhålles genom val av tidpunkt för aktivering av krutladdningen. Ett s k för- dröjningssteg kan ingå antingen i mottagarelektroniken 44 eller i markutrustningen.

Anordningen fungerar på följande sätt. Då den av radarenheten 8, 9 beräknade nedslagspunkten 10 avviker från málpositionen 1 överföres via radiolänken 12, 13 ett bromskommando till mottagaren 16 i granaten. Bromskommandot överföres till den verkställande enheten 17 vilken beroende på bromskommandots nivå väljer ut de bromsklaffar 19 som skall sättas i funktion. För de utvalda bromsklaffarna aktive- ras därvid eltändaren 25 via en tändpuls över ledningen 26 varvid en krutladdning antänds och förbränns. Krutgaserna leds genom kanalerna 23, 24 till utrymmet 22 och en tryckkammare 30 bildad under själva bromsklaffen 21. Under krutgasernas verkan i tryckkammaren 30 skjuvs stiftet 27 av och bromsklaffen 21 tryckes ut av krutgaserna så långt att stoppstiftet 28 ingriper mot urtagningens vägg 31 och stoppar 83Û1651-9_ rörelsen. Bromsklaffen 21 hålls sedan i läge av stoppstiftet 28 och den centrifugalkraft som verkar på grund av granatens rotation, även sedan krutgaserna läckt ut.

Bromsklaffens utstickande del är utformad för att exempelvis uppfylla krav på bromsförmâga, aerodynamik och stabilitet. Om lämpligt kan flera bromsklaffar drivas av samma krutladdning, som antyds genom kanalen 32, exempelvis för utfällning av en symmetriskt anordnad bromsklaff.

Anordningen enligt figur 4 fungerar på i princip samma sätt. Ett bromskommando överföres till mottagarelektroniken 44 i ammunitions- enheten. Beroende på bromskommandots nivå aktiveras en eller flera krutladdningar 39, 40, 41, alternativt väljes lämplig fördröjning.

Efter nosdelens (nosdelarnas) bortsprängning ökas ammunitionsenhe- tens luftmotstånd väsentligt och en nedbromsning erhålles.

Uppfinningen är inte begränsad till den ovan som exempel visade ut- föringsformen utan kan varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims (6)

1. 8301-651-9 PATENTKRAV l. Anordning för att minska spridningen i träffbild för en ammunitionsenhet avfyrad i en ballistisk bana från en ut- skjutningsanordning mot ett mål som skall bekämpas innefattande organ för inmätning av màlets position och en anordning (8) för att mäta ammunitionsenhetens utskjutningshastighet och på basis av detta värde beräkna ammunitionsenhetens nedslagspunkt (10) k ä n n e t e c k n a d av att ammunitionsenheten innefattar organ (18) anordnade att aktiveras då ammunitionsenheten befin- ner sig i en förutbestämd position (7) i sin bana i beroende av differensen mellan màlets verkliga position (1) och den beräknade nedslagspunkten (10) för nedbromsning av ammunitions- enheten i avsikt att öka träffsannolikheten.

2. Anordning enligt patentkrav 1 k ä n n e t e c k n a d av att den förutom nämnda anordning (8) för mätning av ammuni- tionsenhetens utskjutningshastighet också innefattar organ (8', 9) för inmätning av den avfyrade ammunitionsenheten i sin bana, exempelvis dess hastighetsavtagande under en förutbestämd ban- sträcka, och att ammunitionsenhetens nedslagspunkt (10) baseras även på detta värde.

3. Anordning enligt patentkrav 1 k ä n n e t e c k n a d av att organen (18) för nedbromsning är anordnade att aktiveras genom trådlös överföring av ett bromskommando, exempelvis via en radiolänk (12, 13), till en mottagare (16) i ammunitionsenheten.

4. Anordning enligt patentkrav 3 k ä n n e t e c k n a d av en beräkningsenhet (ll) för beräkning av erforderlig broms- korrigering för att den beräknade nedslagspunkten (10) skall 10 8301651-9 sammanfalla med mâlets verkliga position (1) varefter ett mot- svarande bromskommando är anordnat att överföras till ammuni- tionsenheten då denna befinner sig i den förutbestämda positio- nen (7) i sin bana.

5. Anordning enligt patentkrav 4 k ä n n e t e c k n a d av att ammunitionsenheten förutom nämnda mottagare (16) inne- fattar en verkställande enhet (17) för aktivering av en eller .flera bromsklaffar (19) hos bromsorganet (18).

6. Anordning enligt patentkrav 5 k ä n n e t e c k n a d av att bromsorganet (18) innefattar ett flertal runt ammunitionsenhetens periferi fördelade bromsklaffar (19) .normalt anordnade i infällt läge i varsitt utrymme (22) men via den verkställande enheten (17) förskjutbara till ett utfällt läge i vilket bromsklaffarnas utstickande delar åstadkommer den erforderliga uppbromsningen av ammunitionsenheten. 8. Anordning enligt patentkrav 4 k ä n n e t e c k n a d av att nämnda mottagare (16) som svar på bromskommandot är an- ordnad att åstadkomma bortsprängning av en eller flera delar (33, 34, 35) av nospartiet i avsikt att öka ammunitionsenhetens luftmotstånd. 9. Anordning enligt patentkrav 8 k ä n n e t e c k n a d av att nämnda delar (33, 34, 35) är anordnade att bortsprängas med hjälp av krutladdningar (39, 40, 41) placerade i anslutning till delarnas fasthàllningsorgan (36, 37, 38).