SE462181B - Saett att oeka traeffsannolikheten foer automatkanonluftvaern - Google Patents

Description

462 181 Dessutom tillkommer det problemet att man i de datorstödda styrsystemen som numera ingår i såväl moderna krigsflygplan som robotar kan bygga in olika möjligheter att under såväl an- flygning som eldgivning följa taktiskt svårförutsebara slinger- banor innefattande såväl snabba riktningsändringar och pendel- rörelser omkring en huvudkurs som olika hastighetsändringar.

Dylika "manövrerande" mål kan trots modernast tänkbara eldled- ningsmateriel vara mycket svåra att bekämpa.

Eftersom träffpunkten vid konventionellt eldrörsartilleri bestäms av pjäsinriktningen i eldgivningsögonblicket och eftersom granat- erna därefter behöver en viss tid att nå målområdet så innebär flygets ovan beskrivna nya möjligheter att följa taktiskt slinger- banor kombinerat med målens allt högre flyghastighet ytterligare problem för eldrörsluftvärnet.

Den bästa chansen för verkan i målet med projektiler vars hela in- riktning sker i avfyringsögonblicket, t ex i form av normala kanon- projektiler, får man därför om man direkt täcker den punkt och om- rådet däromkring där man beräknar att målet skall vara då projekt- ilerna når fram med ett flertal granater vars täckningsområde har sin tyngdpunkt i den tidigare nämnda punkten där målet beräknas befinna sig.

Det har tidigare föreslagits att man skall tvinga fram ett bestämt träffbildsmönster omkring målets beräknade läge genom smärre vinkel- korrigeringar för pjäsen mellan de olika skotten i en salva. Detta kan t ex ske genom att man under eldgivningen rör pjäsen omkring riktpunkten. Denna metod praktiserades t ex ofta vid äldre typer av manuellt riktade kulsprute- och lätt automatkanonluftvärn med enkla riktmedel. Naturligtvis kan metoden även utnyttjas för en förutbestämd automatisk förskjutning av en lv-pjäs under eld- givning. Samma resultat kan även åstadkommas genom att man bygger in en viss förskjutning i pjäsen mellan de olika skottens träff- punkt och pjäsens beräknade riktpunkt. Denna metod har man t ex prövat på dagens mångpipiga s k gatlingkanoner som är försedda med ett flertal pipor som roteras runt en i pjäsens skjutriktning anordnad axel och där de olika piporna avskjutes efter varandra 462 181 i och med att de når ett bestämt skjutläge medan den övriga delen av varvet runt axeln utnyttjas för att avlägsna tomhylsorna och ladda om de olika piporna. Vid dessa gatlingkanoner har den önskade spridningen åstadkommits genom att vissa pipor sned- ställts något relativt pjäsaxeln. Vid gatlingkanonerna ger detta förfarande som regel ett tillfredställande resultat till priset av den för pjästypen utmärkande extremt höga ammunitionsàtgången.

Såväl den senare metoden enligt vilken de olika piporna skjuter omkring riktpunkten enligt ett visst schema och den tidigare nämnda metoden där pjäsen rör sig enligt ett förutbestämt pro- gram under eldgivningen ger emellertid rent vinkelberoende träff- bilder där spridningen mellan de olika skotten blir helt beroende av avståndet till målet. Med dessa metoder kan man alltså enbart åstadkomma den optimerade träffbilden på ett enda normalskjut- avstånd.

I svensk patentansökan 8404403-1 (USA patentansökan 772.520) beskrivs ytterligare en metod att öka träffsannolikheten vid maskinriktade automatkanonluftvärn. Därvid krävs att pjäsen är försedd med ett modernt snabbverkande företrädesvis datorstyrt riktsystem med stor kapacitet sammankopplat med en pålitlig avståndsmätare samt tillgången till zonrörsaktiverade spränggra- nater. Denna metod bygger nämligen på att riktsystemet för pjäsen utnyttjas för att rikta om pjäsen mellan varje skott så att samtliga i en coh samma salva ingående skott på beräknat målavstånd till- sammans bildar ett på förhand bestämt träffbildsmönster där man vid uppbyggningen av träffbildsmönstret redan tagit hänsyn till zon- rörens olika känslighet på olika flyghöjd vilket alltså i sin tur innebär att granaterna läggs tätare närmare jordytan än på högre höjd. Samtidigt kan man i riktsystemet på förhand inprogrammera olika träffbildsmönster dels med avseende på olika måltyper såsom flygplan, robotar mm och dels med avseende på málets flyghöjd och allmänna uppträdande. Eftersom denna skjut- metod kräver en omriktning av pjäsen mellan varje skott får pjäsen inte ha en allt för hög eldhastighet men eldhastigheter upp till 500-700 skott/minut torde ej utgöra något hinder vid i övrigt vad avser rikt- och styrsystem modernt utrustade pjäser. 462181 Enligt den ovan i korthet beskrivna metoden väljes alltså träff- bildsmönstret med utgångspunkt från en utförd målidentifikation och med hänsyn till målets flyghöjd. Antalet granater per salva kan antingen bestämmas en gång för alla eller anpassas till den utförda målidentifikationen och därvid valt träffbildsmönster.

För denna typ av träffbildsmönster gäller vidare att zonrörens aktiveringsområden för angränsande granater i salvan delvis skall täcka varandra så att träffbildsmönstret blir helt tätt samtidigt som zonrörens aktiveringsområden inte skall gå så nära markplanet att målet omöjligen kan gå så lågt. Detta ger vid lågflygande mål träffbildsmönster som är avplanade nedåt mot markplanet samtidigt som träffbildsmönstret med ett fåtal granater kan byggas upp på höjden genom att zonrören där automatiskt får ett större känslig- hetsområde. Detta är värdefullt eftersom ett mycket lågflygande mål endast kan vika undan i höjd eller sidled. Vidare kan träff- bildsmönstret i samband med målidentifikation anpassas så att fler granater läggs nära målets beräknade läge då målet är stort och hårt och lättare att mäta in än då målet är litet och svårt att mäta in och eventuellt går så nära markplanet att zonrörens känslighetsområde blir klart begränsat och därför fler granater krävs bredvid varandra för att bilda ett träffbildsmönster med tillräcklig sidotäckning. På detta sätt erhålles alltid ett med avseende på måltyp och dennas flyghöjd anpassat träffbildsmönster omkring målet där avståndet mellan de olika granaterna i salvan alltid är detsamma i meter räknat oavsett skjutavstånd men däre- mot helt avhängigt av det träffbildsmönster_som valts med utgångs- punkt från den gjorda målidentifikationen.

Flygets och robotarnas tidigare i all korthet beskrivna nya möjlig- heter till oförutsebara undanmanövrar medför emellertid att inte ens detta förfinade skjutsystem med skott för skottriktning alltid är helt tillfredställande bl a beroende av att hänsynen till dessa undanmanövrar innebär att ett så stort målområde kan behöva täckas för en fullgod träffsannolikhet att den tillgängliga tiden för eldgivningen ej räcker till, alternativt att ammunitionsåtgången blir allt för hög. Zonrörsammunition är trots allt mycket dyr och ett helt tätt träffbildsmönster kräver att spridningen inom träff- bildsmönstret ej är större än vad zonrörsräckvidden medger. ..\ 462 181 Enligt föreliggande uppfinning utnyttjas nu en kombination mellan att skjuta i träffbildsmönster och att slutfasstyra de avskjutna granaterna vid en sen tidpunkt i deras bana till att dels medge en vidgning av träffbildsmönstrets yttäckning vid oförändrat antal granater dels öka träffsannolikheten inom det av träffbildsmönstret täckta målområdet.

Slutfasstyrning eller slutfaskorrigering av projektiler kan genom- föras på olika sätt men den troligen billigaste metoden är den s k gasimpulsmetoden där projektilens riktning ändras genom att en eller flera gasimpulsraketmotorer verkar vinkelrätt mot projektilbanan.

Enligt Newtons tredje lag erhålls på detta sätt en riktningsändring på projektilen. Uppfinningen är emellertid ej begränsad till denna typ av slutfasstyrning utan varje typ av slutfasstyrning kan an- vändas. Ett flertal olika typer av slutfaskorrigerade granater är tidigare kända eller projekterade. De flesta av dessa befinner sig pà projekt- eller försöksstadiet och de är som regel avsedda för bekämpning av pansar och är därför försedda med egna målsökare som aktiverar slutfaskorrigeringen först efter en egen målidenti- fiering. En dylik granat som innehåller såväl en aktiv målsökare som en slutfaskorrigering blir emellertid mycket dyrbar och dessutom kräver mâlsökaren så stort utrymme att den ej ryms i t ex en 40 mm lv-granat.

Enligt föreliggande uppfinning, som i första hand är avsedd för lv-artilleri av medelgrov kaliber t ex 40 eller 57 mm, skall granaten ej innehålla någon egen målsökare utan endast ett kon- ventionellt zonrör för utlösning av granatens verkansladdning, lämpliga organ för slutfaskorrigering av granaten samt en mottagare som tar emot en order från den aktuella luftvärnspjäsens eldled- ningsinstrument att aktivera slutfasstyrningen i ena eller andra riktningen.

Grundprincipen för uppfinningen är alltså att man helt i enlighet med den tidigare diskuterade svenska patentansökan 8404403-1 genom omriktning skott för skott skall forma ett på förhand med tanke på målidentifikation, målbanetyp och flyghöjd mm bestämt träffbilds- mönster av granater omkring den punkt som målet beräknas ha nått då 462 181 granaterna når målområdet. Därtill kommer enligt uppfinningen att träffbildsmönstret genom slutfasstyrning av granaterna under slut- delen av dessas bana mot målet korrigeras i enlighet med under _ projektilernas väg mot målet gjorda kompletterande màlinmätningar.

Metoden enligt uppfinningen gör det alltså som redan nämnts möjligt att dels förtäta träffbildsmönstret dels förflytta detta i ena eller andra riktningen eller att göra bådadera. Pà motsvarande sätt kan träffbildsmönstret även göras glesare.

I och med den i enlighet med uppfinningen införda slutfasstyr- ningen av granaterna på basis av sent i projektilbanan gjorda målinmätningar minskas radikalt målets möjligheter att genom slingerbanor eller andra svârförutsebara manövrar villa bort pjässiktet.

Den praktiska utformningen av för utövande av uppfinñingen nöd- vändiga málföljnings- och eldledningsinstrument, kalkylatorer och sändare pá eller vid pjäsen samt mottagare aktiveringsdon och slutfasstyrningsorgan i granaterna bygger på känd teknik och kommer därför ej att beröras närmare i detta sammanhang.

Uppfinningen har definierats i de efterföljande patentkraven och skall nu något ytterligare beskrivas i samband med några olika exempel.

Figur 1 visar generellt en variant där hela träffbildsmönstret för- flyttas medan figur 2 visar ett exempel på en delförtätning av ' ett träffbildsmönster och figur 3 ytterligare ett exempel pà ett träffbildsmönster.

Figur 1 visar en lv-kanon 1 försedd med egen radareldledning kalkylatorer mm. Lv-kanonen 1 har öppnat eld mot ett mål 2 och avfyrar därvid sju granater 3-9. Dessa inriktas och avfyras var för sig med riktpunktdifferenser dem emellan i avsikt att forma träffbildsmönstret 3a-9a där varje streckad cirkel mar- kerar det effektiva verkansomrádet för respektive granats zontänd- rör och verkansdel. Zontändrörens känslighet ökar som bekant med flyghöjden därför har den översta granaten 6 fått den största -> 462 181 markeringscirkeln. På figuren har endast projektilbanan för granaten 3 utritats. Träffbildsmönstrets placering är vald för att få sin tyngdpunkt i punkten M1 eftersom pjäsens 1 eldledningskalkylator med utgånspunkt från målets 2 kurs och fart i eldgivningstid- punkten tyder på att målet skulle ha nått punkten M1 då granaterna hunnit fram till målområdet. I verkligheten följer dock ej målet den prickade kursen mot punkten M1 utan följer istället den streck- prickade slingerbanan ll. Då granaterna nått punkten 12 i resp. projektilbana sker en kurskorrigering av samtliga granater medelst slutfasstyrning så att hela träffbildsmönstret istället samlas omkring punkten M2 som pjäsens eldledningskalkylator nu kunnat konstatera skall ligga i målets omedelbara närhet då projektilerna når dit. Samtliga granater slutfaskorrigeras alltså i den med pilar markerade riktningen vilket ger ett heltäckande träffbilds- mönster 3-9 omkring målet.

En andra variant visas på figur 2. På denna visas träffbilds- mönstret för en åtta granaters salva där granaterna 13-20 lagts glesare än granaternas zonrörsräckvidder. Vid avfyringsögon- blicket beräknades målet ha nått punkten M3 då granaterna nått målets omedelbara närhet. Måluppföljningen visar emellertid att målet vid denna tidpunkt med all sannolikhet istället kommer att vara i punkten M4. Genom slutfaskorrigering länkas granaterna 14, 16 och 19 av från sina ursprungliga kurser så att dessa till- sammans bildar det streckade träffbildsområdet 14', l9', 16' om- kring punkten M4. I detta exempel valdes alltså slutfasstyrning de tre granater som låg närmast målets rätta läge M4. Givetvis kan även förtätningar av hela träffbildsmönster ske på mot- svarande sätt samtidigt som även spridningar av träffbilds- mönster kan genomföras på samma sätt.

Figur 3 visar i sin tur en variant på ett glest träffbildsmönster enligt uppfinningen innefattande nio granater 21-29 vilka avfyrats med riktspunktsdifferenser dem emellan som, om inga åtgärder vid- tagits, i höjd med målet skulle ha givit det på figuren visade träffbildsmönstret. På figuren markeras granaternas lägen med kryss medan streckade cirklar anger granaternas manöverförmåga med maximalt utnyttjad slutfasstyrning och de heldragna mindre 462 181 cirklarna zonrörens och granaternas aktiva verkansområde. Träff- bildsmönstret är alltså mycket glest men täcker samtidigt en stor yta. Vid eldgivningen har träffbildsmönstret grupperats omkring punkten M5 som då beräknats bli målets verkliga läge när granaterna når målområdet. I verkligheten blir målets läge emellertid i punkten M6, men detta läge kan på grund av målets undanmanövrar räknas fram först vid en mycket sen tidpunkt. I enlighet med uppfinningen är det nu möjligt att dirigera in de granater som kan nå närheten av punkten M6 i denna riktning. I detta fall slutfasstyrs granaterna 21, 23 och 27 mot punkten M6 men det är endast granaten 23 som når fram vilket dock är helt tillfred- ställande eftersom den ger full máltäckning. De slutfasstyrda granaternas slutlägen har markerats 21 b, 23 b och 27 b. Grana- terna 23 b och 27 b'nya zonrörsräckvidder har streckats medan den måltäckande granaten 23 b har dubbelstreckats. Även om granaterna 23 b och 27 b ej når helt fram så kan deras infasning i riktning mot målets slutläge ge en extra säkerhet. Övriga granater som ej har någon möjlighet att nå målet lämnas därhän. Att rätt granater påverkas säkerställes genom kodade signaler som aktiverar resp. granats slutfasstyrning.

Claims (7)

462 181 PATENTKRAV

1. Sätt att optimera effekten vid bekämpning av manövreran- de luftmål (2) medelst automatkanonluftvärn (1) som skjuter i träffbildsmönster med riktpunktsdifferenser mellan de olika gra- naterna (3-9,13-20,21-29) k ä n n e t e c k n a t därav att man skjuter slutfasstyrbara granater mot målet (2) med rikt- punktsdifferenser mellan dessa som på beräknat málavstànd ej överstiger granaternas manöverförmåga och varvid granaternas slutlägen inom träffbildsmönstret korrigeras genom slutfasstyr- ning i enlighet med målinmätningar gjorda medan granaterna be- finner sig i sina banor mot målet.

2. Sätt enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a t därav att slutfasstyrningen utnyttjas för att styra in en eller flera av granaterna (14,16 och 19) i riktning mot en punkt (M4) inom träffbildsmönstret och därigenom förtäta mönstret mot denna punkt.

3. Sätt enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a t därav att slutfasstyrningen utnyttjas för att sidförskjuta hela träffbilds- mönstret (3-9).

4. Sätt enligt ett eller flera av kraven 1-3 k ä n n e - t e c k n a t därav att slutfasstyrningen av granaterna (2l,23 och 27) aktiveras med kodade kommandon varigenom varje granat kan ges en specifik kurskorrigering i enlighet med målets vid varje korrigeringstillfälle beräknade läge.

5. Sätt enligt krav 1 eller 4 k ä n n e t e c k n a t därav att granaterna slutfasstyrs bort från varandra så att träffbildsmönstret vidgas.

6. Sätt enligt ett eller flera av kraven 1-5 k ä n n e - t e c k n a t därav att granaterna förses med zonrörsaktiverade tändrör vars räckvidd understiger granaternas manöverförmåga. /0 462 181

7. Sätt enligt ett eller flera av kraven 1-6 k ä n n e - t e c k n a t d ä r a v att inga av granaterna (21-29) inom det okorrigerade träffbildsmönstret läggs längre från närmaste granat än vad som motsvarar granaternas manöverförmåga och inga närmare varandra än att granaternas zonrörsräckvidder just över- lappar varandra.