SE505198C2 - Anordning vid tändsystem för ammunitionsbärande enhet - Google Patents

Description

sus {9s 10 15 20 25 30 35 E? L .flTlï u ' stridsdelar som skjuter ut splitter mot granaten eller ro- boten. Härvid utsätts den anflygande granaten eller roboten för en svärm av splitter när den befinner sig relativt nära stridsfordonet. Uppgiften för splittren är antingen att direkt initiera granatens eller robotens sprängämne eller att med en mindre insats av massa, hastighet, pengar och teknisk sofistikation initiera granatens eller robotens tändsystem. Det föreligger således ett önskemål om att i största möjliga utsträckning göra den anflygande granaten eller roboten okänslig för nämnda splitter så att granaten eller roboten når sitt mål och utlöses vid detta.

LösNINGEN Föreliggande uppfinning har som huvudändamål att föreslå en anordning som löser den i ovanstående angivna problema- tiken. Det som huvudsakligen kan anses vara kännetecknande för en anordning enligt uppfinningen är att antalet kon- taktetablerande skal är åtminstone tre och att den avkän- nande enheten är anordnad att avkänna tidsskillnad i ska- lens efter varandra följande kontaktetableringar vid defor- mation. Ett ytterligare kännetecken är att enheten alstrar initieringssignalen eller utlösningssignalen endast om tidsskillnaden överstiger ett utvalt värde.

I en föreslagen utföringsform anordnas ett trippelskal där mellanskalet är försett med elektriskt kontaktmaterial på sina båda sidor. En första kontaktetablering är därvid an- ordnad att ske mellan det yttre skalets insida och mellan- skalets utsida eller mellan mellanskalets insida och inner- skalets utsida. En andra kontaktetablering är effektuerbar mellan mittenskalets insida och innerskalets utsida respek- tive ytterskalets insida och mellanskalets utsida.

Vanligtvis sker först kontakt mellan det yttre skalets insida och mellanskalets utsida. Ett tidmätningsorgan kan ingå och vara triggningsbart vid den första elkontakt- 10 15 20 25 30 35 W W1v“ I (I) W 505 198 etableringen. Tidmätningsorganet förorsakar generering av initieringssignalen eller motsvarande signal om en förutbestämd tid hinner förflyta efter den första kontakt- etableringen. I det fall den andra elkontaktetableringen uppträder inom den förutbestämda tidsrymden avbryter tid- mätningsorganet sin tidmätning och ingen initierings- eller utlösningssignal alstras från tidmätningsorganet.

Den avkännande enheten kan i en utföringsform räkna ut an- slagshastigheten vid en uppträdande deformation med hjälp av uppmätt tidsskillnad mellan de första och andra kon- taktetableringarna och avstånden mellan skalen. I fallet då den framräknade hastigheten understiger den ammunitions- bärande enhetens maximala hastighet med visst tillägg, eller annan, på något sätt fastställd eller beräknad hastighet, genererar den avkännande enheten nämnda initierings- eller utlösningssignal. Om däremot den framräknade hastigheten överstiger den ammunitionsbärande enhetens maximala hastighet med samma tillägg genererar den avkännande enheten ingen initierings- eller utlösnings- signal.

I en utföringsform arbetar den avkännande enheten även med en övre tidsgräns. Om kontaktetablering sker i den ammuni- tionbärande enhetens bana på avstånd före målet och den framräknade tiden efter den första kontaktetableringen överstiger ett övre värde bortkopplas funktionen med trip- pelskal och inkopplas en funktion med dubbelskal (vilken kan vara konventionell i och för sig), dvs två kvarvarande skal av trippelskalet fungerar som dubbelskal.

I en ytterligare utföringsform kan ett eller flera skal av trippelskalen innefatta med kontaktmaterial uppbyggda sek- tioner som är isolerade från varandra. Respektive sektion kan etablera en individuell elektrisk kontakt som är noter- bar eller utskiljningsbar av den avkännande enheten. Med 505 1ás 10 15 20 25 30 35 E? l- '"W¶v“ hjälp av sektionerna minskar sårbarheten för anflygande splitter i ännu högre grad. Den avkännande enheten kan fås att i robotens eller granatens bana bortse från kontakteta- bleringar effektuerade av enstaka sektioner. Utlösnings- villkoret eller utlösningsvillkoren kan ändras efter hand under ammunitionsenhetens anflygning mot målet beroende på om den utsättes för splitterbeskjutning. I en ytterligare utföringsform ingår trippelsskalarrangemanget i kombination med ett ytterligare tändsystem som är initierbart av stötvågor i enhetens skal eller stomme.

Ytterligare utföringsformer framgår av efterföljande under- krav.

FÖRDELAR Genom det i ovanstående föreslagna kan en uppbyggnad med trippelskal utnyttja tidpunkterna för kortslutning av skalen som en typ av hastighetsmätare. Kortslutningar som indikerar anslagshastigheter större än en vald/viss hastig- het hos granaten i dess bana kan man därvid bortse ifrån.

Man kan därvid utgå från den maximala hastigheten, eller utföra någon överslagsberäkning, för att få fram ett bättre värde på hastigheten än den maximala. Vissa kända robot- system möjliggör att man ur styrautomater och liknande kan erhålla ett i sammanhanget lämpligt värde på hastigheten.

Marginalen uppåt väljes därvid större ju osäkrare värde föreligger på aktuell verklig hastighet. Ett trippelskal realiseras mekaniskt på liknande sätt som ett vanligt dubbelskal. Trippelskalet kan således utnyttjas för att diskriminera mellan splitterträff och målanslag.

Uppfinningen tar även fasta på att få granaten eller robo- ten att fungera vid ett verkligt målanslag även om en eller flera splitterträffar som kortsluter förbindelsen mellan två eller mellan alla tre skalen uppträder. Man kan därvid låta trippelskalet vara sektionerat enligt ovanstående. 10 15 20 25 30 35 'w 011,: u v ' ä 5 _ \5Û5 198 Fördelen med detta är att utöver att trippelskalet kan skilja mellan splitterträff och målanslag förmår trippel- skalet utlösa granatens stridsdel även om en sektion redan kortslutits. Granatens logik kan efter hand fås att koppla bort sektioner som penetrerats och kortslutits av splitter.

Kravet för utlösning av stridsdelen kan sålunda ändras efter hand, varigenom tändystemets funktion endast gradvis förändras i så måtto att det i vissa fall tar något längre tid efter anslag i målet innan granaten eller motsvarande utlöses. Ett sätt att göra granaten än mer resistent mot beskjutning med splitter är att samordna ett tändsystem med trippelskal och sektionering av ett eller flera av skalen med ett tändsystem som avkänner stötvågor i granatens skal eller stomme. Dessa tändsystem placeras ofta längst bak i granaten, och är därigenom hyggligt skyddade mot beskjut- ning, även om de kan aktiveras av stötvågor som alstras av splitteranslag i granaten. Logiken i en granat med trippel- skal eller sektionerat trippelskal kan också konstrueras att vid skador på multipelskalsystemet koppla in ett stöt- vågsavkännande system. Detta system kommer inte att kunna diskriminera mellan splitteranslag och anslag i mål, men kan användas som backup när ordinarie tändsystem genom be- skjutning har satts ur funktion, t.ex. genom att allt för många sektioner har penetrerats av splitter.

FIGURBESKRIVNING En för närvarande föreslagen utföringsform av en anordning enligt uppfinningen skall beskrivas i nedanstående under samtidig hänvisning till bifogade ritning där figur 1 i längdsnitt visar främre delar av en ammuni- tionsbärande enhet med tändsystem innefattande ett trippelskal, sus 198 10 15 20 25 30 35 äs 4.... .fllTflí .u ' figur 2 i perspektiv visar delar av ett av i figuren ingående skal som uppbär metallkontaktytor som bildar sektioner som är inbördes elektriskt isolerade från varandra, och figur 3 i principschemaform visar funktionen vid trip- pelskalet enligt figuren 1.

DETALJERAD UTFÖRINGSFORM I figuren 1 visas främre delar av en ammunitionsbärande en- het med 1. Enheten innefattar ett trippelskalsarrangemang med skal 2, 3 och 4. Ytterskalet 2 har en form som bestäms av kraven på luftmotstånd, utskjutningsförhållanden, ammu- nitionstyp, m.m. De två innanförliggande skalen 3 och 4 har i det visade fallet en form som medför att de väsentligen parallellt följer ytterskalets form. De tre skalen är elek- triskt ledande och kontakt dem emellan uppstår när de de- formeras eller kortsluts på annat sätt. I vissa tillämp- ningar försäkrar man sig om isolering mellan skalen genom att mellan skalen ha skikt av isolerande material. De inre skalen kan av hållfasthetsskäl tillverkas i isolerande ma- terial, på vilket kontaktmaterialbeläggningar är anordnade.

Kontaktetableringar är således utförbara mellan ytterska- lets 2 inneryta och mellanskalets 3 ytteryta respektive mellanskalets 3 inneryta och innerskalets 4 ytteryta. Led- ningsdragningen från trippelskalet kan ske på i och för sig känt sätt så att granatens hölje får utgöra en första ledare, medan isolerade kablar eller trådar 5 och 6 i det visade fallet är förda genom stridsdelen inuti densamma till tändsystemet. I vissa utföranden, t.ex. vid robotar, kan en eller flera ledningar anordnas utanpå robotens eller motsvarande kropp. De bärande inre skalen fästes i en utfö- ringsform stående på en hylla 7 i granatens inre och de bärande skalens metallbeläggningar avslutas så att de inte gör kontakt med nämnda hylla. Ledarna 5 och 6 är anslutna 10 15 20 25 30 35 Ti: ~ 1 ' E? & _ w f? 505 198 till en i enheten 1 inplacerad avkännande enhet 8 som dess- utom är ansluten till den ledande stommen via en ledare 9.

I beroende av nämnda kontaktetableringar skall den avkän- nande enheten generera en initieringssignal il till den ammunitionsbärande enhetens last som är symboliserad med 10. Enhetens 1 uppbyggnad kan vara i och för sig känd och skall inte beskrivas närmare här. Ett eller flera av nämnda skal 2, 3, 4 kan uppbära kontaktmaterialbeläggningar som är utförda som sektioner ll, 12, 13, osv. enligt figuren 2.

Sektionerna är isolerade från varandra och i detta fall föreligger en individuell ledningsdragning från sektionerna till enheten 8. Avstånden mellan skalen är i figuren 1 an- givna med a, b. Avstånden mellan sektionerna ll, 12, 13 i figuren 2 är indikerade med c och d. Istället för att såsom ovan beskrivits låta granatens hölje utgöra den första ledaren, kan den i likhet med ledarna 5 och 6 utgöras av en isolerad kabel eller tråd.

I figuren 3 är enhetens 1' flygriktning angiven med pilen 14. Ett mot enheten l' avfyrat splitter är visat med 15 och splittrets riktning är indikerad med 16.

Vid målträff, som ofta är relativt långsam (200-300 m/s), deformeras sannolikt granatens eller enhetens nos gradvis.

Vid en i figuren 3 visad tidpunkt tl inträffar kortslutning mellan det yttre skalet 2' och mellanskalet 3'. Vid en tid- punkt t2 inträffar kortslutning mellan de två inre skalen 3' och 4'. Tidpunkten t3 anger tiden då splittret passerar det inre skalet. Tidsmellanrummet mellan kortslutningarna kan beräknas med kännedom om granatens hastighet relativt målet och avståndet mellan skalen. Antas en granathastighet 300 m/s och ett avstånd a, b mellan skalen på 2 mm så kom- och 3' 6,7 mikrosekunder efter anslag och kortslutning mellan mer kortslutning mellan skalen 2' att inträffa ca skalen 3' och 4' efter ytterligare ca 6,7 mikrosekunder.

Tiden mellan kortslutningarna är 6,7 mikrosekunder. Enheten sus 198 10 15 20 25 30 35 Ir. Q .fidTflFu ' 8' är i ett utföringsexempel anordnad eller programmerad att initiera granatens stridsdel endast om tiden mellan kortslutningarna är längre än ett visst värde, t.ex. 5 mikrosekunder. En säkerhetsmarginal erhålles således genom att förstnämnda tid understiges av sistnämnda tid. Nämnda tidsangivelser, avstånd, m.m. kan väljas olika i olika upp- byggnadsfall.

Om ett motmedel mot granaten, t.ex. nämnda splitter 15, träffar granaten, kommer detta att normalt ha betydligt större hastighet än granaten själv, typiskt 1000 m/s, var- till kommer granatens egenhastighet. Splitter (och sekun- därsplitter) kan därvid i flertalet fall åstadkomma elek- trisk kontaktetablering om de överstiger måtten a och b enligt figuren 1. Så t.ex. kan splitter, t.ex. splittret 15, alstrar två kortslutningar med kortare tidsmellanrum än ca 2 mikrosekunder. Marginalen mellan dessa två mikrosekun- der och förut nämnda 6,7 mikrosekunder är stor och diskri- minering mellan mål och splitter kan ske förhållandevis lätt med hjälp av den avkännande enheten eller logiken 8'.

Enheten 8, 8' kan innefatta ett tidmätningsorgan som mäter tiden mellan de första och andra kontaktetableringarna. Då avstånden a, b är kända kan även hastigheten vid målanslag och kollision med anflygande splitter räknas fram av enhe- ten och relationsställas till granatens maximala hastighet.

Hastigheter som understiger en viss förutbestämd granathas- tighet medför generering av initieringssignalen il' från enheten 8'. Överstiger hastigheten granathastigheten ute- blir genereringen av signalen il'. Säkerhetsmarginaler kan därvid lätt implementeras i enheten 8'.

Eftersom tändsystemet kommer att innefatta trippelskal kan det inträffa att ett fragment/splitterdel stannar i trip- pelskalet och därigenom kortsluter antingen den inre eller den yttre kretsen. Logiken i systemet kan då fås att bortse 10 15 20 "P 1-v=-' 9 isns 198 från denna kortslutning om den kvarstår under längre tid, n 0 t.ex. några millisekunder, varefter tändsystemet kan fun- gera som ett dubbelskal med den kvarvarande öppna opåver- kade kretsen (dubbelskalet). Det kan också inträffa att båda kontakterna kortsluts. efter detta tändsystem. Om emellertid tändsystemet utföres Granaten eller roboten saknar med sektionerade skal enligt figuren 2 kommer granatens logik 8' att kunna klara sig mot enstaka splitterträffar även av detta slag.

I figuren 1 är ett symboliskt visat mål angivet med 17.

Då det gäller uppbyggnader av den avkännande enheten 8, 8' i samband med sektionerat skal hänvisas även till den svenska ansökan med nummer (Anordning vid tänd- system) som inlämnats samma dag av samma sökanden Uppfinningen är inte begränsad till den i ovanstående som exempel visade utföringsformen utan kan underkastas modifi- kationer inom ramen för efterföljande patentkrav och upp- finningstanken.

Claims (10)

505 wša 10 15 20 25 30 35 .Qwgï-I ' 10 PATENTKRAV

1. l. Anordning vid tändsystem för ammunitionsbärande enhet (1), t.ex. i form av granat eller robot, och innefattande skal (2, 3, 4) som vid deformation på grund av anslag mot mål (17) utför elkontaktetablering samt en elkontaktetable- ringen avkännande enhet (8) som effektuerar en initierings- signal (il) till den ammunitionsbärande enhetens last (10) i beroende av elkontaktetableringen, k ä n n e t e c k- n a d därav, att antalet elkontaktetablerande skal är åt- minstone tre, att den avkännande enheten (8) är anordnad att avkänna tidsskillnad i skalens efter varandra följande kontaktetableringar vid deformation, och att enheten alstrar initieringssignalen endast om tidsskillnaden över- stiger ett utvalt värde.

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k- n a d därav, att vid tre skal (2, 3, 4) det mellersta skalet (3) är försett med elektriskt kontaktmaterial på sina båda sidor, och att en första elkontaktetablering vid deformation är effektuerbar mellan det yttre skalets insida och mellanskalets utsida eller mellanskalets insida och innerskalets utsida samt en andra kontaktetablering är effektuerbar mellan mittenskalets insida och innerskalets utsida respektive ytterskalets insida och mittenskalets utsida.

3. Anordning enligt patentkravet l eller 2, k ä n n e- t e c k n a d därav, att ett tidmätningsorgan är initier- bart vid den första elkontaktetableringen, och att tidmät- ningsorganet förorsakar generering av en initieringssignal (il) om en förutbestämd tid förflutit efter den första kon- taktetableringen. 10 15 20 25 30 35 "F fw; -f “, 11 _ 505 198

4. Anordning enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k- n a d därav, att tidmätningsorganet avbryter tidmätningen om den andra elkontaktetableringen uppträder inom en förut- bestämd tidsrymd.

5. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att anslagshastigheten vid en uppträdande deformation är framräkningsbar medelst den avkännande enheten (8, 8') som avkänner tidsskillnaden mellan de första och andra kontaktetableringarna och har tillgång till information om avstånden mellan skalen, att i fallet då den framräknade hastigheten understiger den ammu- nitionsbärande enhetens hastighet med visst tillägg vid målplatsen (17) den avkännande enheten genererar initierings- eller utlösningssignalen, och att i fallet då den framräknade hastigheten med samma tillägg överstiger den ammunitionsbärande enhetens hastighet den avkännande enheten icke genererar initierings- eller utlösnings- signalen.

6. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att den avkännande enheten (8, 8') är anordnad att arbeta med en övre tidsgräns mellan de första och andra kontaktetableringarna, och att vid framräkning av tid över den övre tidsgränsen, t.ex. på grund av att den ena kontaktetableringen skett på utpräglat avstånd till målet, t.ex. på ett avstånd som föranleder en tidsmätning av några millisekunder, den avkännande enheten bortser från tids- och eller hastighetsmätningarna och an- ordningen fungerar enligt dubbelskalsprincipen.

7. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att de inre skalen (3, 4) är uppbyggda med kontaktmaterial applicerat på bärare i form av isolerande material, t.ex. glasfiberarmerad plast. I r~ïm| . n " - 12 505 198 10 15 20

8. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att tidsrymden mellan de första och andra kontaktetableringarna är av storleksord- ningen 4-4O mikrosekunder.

9. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att ett eller flera skal innefattar från varandra elektriskt isolerade kontaktmate- rialsektioner (ll, 12, 13) som är kapabla att till den av- kännande enheten leverera information om individuella el- kontaktetableringar, varvid den avkännande enheten kan bortse från kontaktetableringar effektuerade av sektionerna på utpräglat avstånd från målet, och/eller ändra utlös- ningsvillkoret efterhand.

10. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att tändsystemet ingår i kombination med ett ytterligare tändsystem som är initier- bart av stötvågor i den ammunitionsbärande enhetens skal/stomme.