SE508858C2 - Fenstabiliserad granat - Google Patents

Description

í J sus ass 21 ovan antytt sätt låta en granat inleda sin bana som rotationsstabiliserad för att därefter först då granaten närmar sig målet övergå till en fenstabilisering av densamma.

Det är tidigare känt ett flertal olika konstruktionsprinciper för utfällbara fenor användbara för fenstabiliserade projektiler. Om projektilen ifråga under utskjutningsfasen och under en större eller mindre del av den egna banan är rotationsstabilserad så kan samma fenor även inledningsvis ut- nyttjas för att bromsa upp projektilens rotation i tillräcklig grad för att den- na av samma fenor skall kunna fenstabiliseras på önskat sätt.

Vid den rent teoretiskt enklaste typen av infällbara fenor ligger varje fena inledningsvis infälld radiellt i projektilkroppen eller kanske ännu oftare infälld i ett speciellt därför avsett spår eller fack i densamma. För själva utfällningsfunktionen, som sprätter ut respektive fena radiellt svarar som regel speciella därför avsedda fjädrar. Den stora nackdelen med denna fen- typ är att de tar mycket utrymme i projektilkroppen samt att det är svårt att ge dem tillräcklig fenarea.

En andra väsentligt mycket mera utrymmessnål typ av fenor är sådana vil- ka inledningsvis, dvs före utfällningen, är inböjda mot och tätt rullande eller svepta omkring projektilkroppen och vilka sedan de frilagts genom bortskjutning av en därtill avpassad skyddshuv; öppning av en speciell spärr eller motsvarande, kastas ut av i första hand centrifugalkraften. (Om granaten är av den generella typ som är försedd med en slirande gördel och därför har en låg eller ingen direkt egen rotation så blir det i första hand luftkrafterna som får svara för fenutfällningen). Fenoma av denna typ är som regel så infästa i respektive projektil att de vid utfällningen även vri- der sig omkring en med projektilens längsaxel parallell infästningsaxel och varefter de låses i utfällt läge. Som exempel på denna fentyp, som till sin grundform innebär att fenan behåller sin bukiga form även efter utfäll- ningen, kan nämnas svenskt patent 339646 enligt vilket varje fena kan utgöras av en omkring den egna vridnings- och utfällningsaxeln ombockad plåt. Vid denna fentyp är fenarean som regel inget problem men däremot gäller det att vid utskjutningen av projektilen ur utskjutningsvapnets eld- rör skydda de i detta stadium infällda fenorna från gastrycket i eldröret. f; sk, i i” sus ass Om drivgastrycket vid utskjutningen kommer in under fenorna kommer detta att påverka fenoma med stor kraft så att de kastas ut allt för tidigt och för snabbt och därigenom förstöres vid passagen av eldrörets mynning. Vid en tät men allt för klen skyddshuv skulle istället den senare deforrneras i så hög grad att den blir omöjlig att avlägsna och därigenom helt kommer att omöjliggöra fenutfällningen. Om skyddshuven i sin tur skulle göras till- räckligt tät och stabil för att helt skydda fenoma så skulle denna bli allt för tung, dyr och utrymmeskrävande.

I de bägge svenska patenten 7908002-4 och 8200312-O finns beskrivna två rätt snarlika konstruktioner av inledningsvis rotationstabiliserade med base- bleed-aggregat försedda granater, båda försedda med fenor av ovan antydda typ visserligen av något olika detaljkonstuktion men båda avsedda att fälls ut i samband med att base-bleedaggregaten skjuts loss för att därefter överta stabiliseringsfunktionen. I båda dessa fall har man dessutom undvikit att få problem med att gastrycket vid utskjutningen skulle påverka fenoma före utfällningen genom att förlägga dessa framom gördeln, dvs utanför den del av granaten som påverkas av det fulla gastrycket. Det är dock långt ifrån alltid möjligt att välja denna till synes enkla lösning på problemet utan det är tvärt om i realiteten oftast andra kriterier som måste få bestämma var i längsled som granatens (projektilens) gördel skall placeras. Genom att gra- naten utsättes för sin största belastning just i tvärsnittet genom gördeln är det dessutom som regel nödvändigt att tillse att granaten där uppvisar ett mot deformation mycket motståndskraftigt tvärsnitt och det blir därför ofta detta krav som slutgiltigt bestämmer gördelns placering.

Föreliggande uppfinning har nu till ändamål att, vid sådana granater, som åtminstone i en del av sin bana är fenstabiliserade, erbjuda ett sätt och en anordning som gör det möjligt att placera granatens gördel på det för grana- tens allmänna funktion och generella uppbyggnad mest fördelaktiga stället utan att detta för den skull negativt påverkar granaternas under dessas ut- skjutningsfas ännu ej utfällda fenor, vilka i infällt läge förutsättes vara in- böjda mot och svepta omkring projektilkroppens ytterperiferi samt inled- ningsvis täckta av en skyddshuv. Tidigare har det varit normal praxis att låta dylika mot projektilkroppen i infällt läge inböjda fenor behålla sin bukiga form även efter utfällningen. I och med att det nu går att få tag på material med tillräckligt hög elastisk töjbarhet och tillräckligt god egen- spänst har det emellertid blivit möjligt att tillverka fenor som kan ligga "ä y sos ess 4 inböjda mot projektilkroppen på ovan antytt sätt i åratal och som ändå åter- tar en i allt väsentligt plan form så snart de ges möjlighet att fällas ut och det är just denna fentyp som i första hand avses i samband med föreliggande uppfinning. Den ger nämligen vissa aerodynamiska och andra fördelar.

Som regel ges fenorna vid fenstabiliserade projektiler även en mindre vrid- ning på upp till några grader relativt projektilaxeln för att ge den fenstabili- serade projektilen en lågvarvig egenrotation. Även en dylik smärre fen- vridning kan inbegripas i den ovan antydda typen av mot projektilkroppen inböjda fenor vars i utfällt läge i huvudsak plana plana form uppnås tack vare fenmaterialets elastiska töjbarhet och goda egenspänst. Denna fenvrid- ning kan även utnyttjas för att ge utfällningskraft för fenorna vid projek- tiler avfyrade under mycket låg eller ingen rotation alls, t ex ur ett oräfflat eldrör. En motsvarande snedställning av fenorna kan även uppnås genom en mindre snedställning av fenornas respektive axlar relativt projektilens längsaxel.

En speciell fördel med sättet och anordningen enligt uppfinningen är att denna endast förutsätter att fenoma i infällt läge omges av en inför fenut- fällningen bortskjutbar skyddshuv av mycket begränsad godstjocklek och massa. Grundtanken bakom uppfinningen är nämligen att den inre voly- men av den skyddshuv, som inledningsvis omger granatens i infällt läge mot dess ytterperiferi tätt rullade eller svepta fenor, med undantag för den volym som fenorna själv upptar, skall vara helt fylld med någon lämplig inert, icke brärmbar eller klibbande substans med låg kompressibilitet och mycket låg egen hållfasthet.

Det finns t ex vissa två-komponent silikoner och då b.l.a. några som saluförs under namnet SEALGAARD som uppfyller dessa krav. Andra tänkbara substanser skulle vara en lämplig vätska. I första hand skulle i så fall en tixotrop vätska kunna komma ifråga eftersom man i så fall undviker risken för läckage vid förrådsläggning. Även med en förhållandevis klent dimensionerad skyddshuv som på detta sätt fyllts med en dylik i huvudsak icke kompressibel substans, som helt omger de infällda fenorna blir det sålunda möjligt att helt undvika varje form av skada på fenorna. Visserligen måste den därvid utnyttjade skydds- huven vara helt tät men den kan samtidigt vara tillverkad med en be- ./*' 508 858 gränsad godstjocklek och den kommer ändå att klara mycket höga yttre tryck utan att själv deformeras mer än att den utan problem låter sig avlägsnas då det blir tid för detta och detta helt utan att samtidigt deformera fenorna.

Genom att på ovan antytt sätt fylla ut skyddshuven hindrar man även krut- gasema att krypa in under fenorna och ge dessa en allt för snabb utfällning.

Detta innebär i sin tur att granatens gördel som tidigare antytts kan placeras på lämpligast möjliga plats oberoende av om skyddshuven med i densam- ma skyddade fenor kommer att befinna sig på den av krutgasema vid grana- tens utskjutrting påverkade delen av granaten eller ej. För att fälla ut fenor- na krävs enligt uppfinningen enbart en bortskjutning av skyddshuven ifråga varvid beroende av granatens konstruktion och hur utskjutningen av densamma genomföres olika kombinationer av den kraft med vilken fenorna fjädrar tillbaka från sina inspända lägen, centrifugalkraften och fartvinden gemensamt tvingar ut fenorna till utfällt läge och samtidigt slungar bort den låghållfasta skyddssubstansen från granatkroppen och fenorna. Metoden att utnyttja en avskjutbar huv för att aktivera fenutfäll- ningen har även den fördelen att samma funktion samtidigt kan utnyttjas för att t ex avlägsna ett urbrunnet eller av annat skäl inte längre önskvärt base-bleed-aggregat.

Uppfinningen har definierats i de efterföljande patentkraven och den skall nu något ytterligare beskrivas i samband med bifogade figurer.

Av dessa visar Fig. 1 ett längdsnitt, omedelbart efter utskjutriingen, genom en artilleri- granat av den typ som skulle kunna vara aktuell i samband med uppfin- ningen medan Fig. 2 visar samma granat efter det att granatens fenor fällts ut, Fig. 3 i större skala och med fler detaljer visar ett längdsnitt genom den bakersta delen av granaten enl. Fig. 1 medan Fig. 4 visar en vy längs snittet II-II i Fig. 3 medan Fig. 5 visar en förstoring av det markerade partiet i Fig. 4 medan slutligen /7 J, I 508 858 Fig. 6 visar en snedprojektion av av den allra bakersta delen av granaten enligt Fig. 2 dvs med skyddshuven avlägsnad och samtliga fenor utfällda.

Observera att inte heller själva granatskalet finns med på denna figur.

I figurerna har motsvarande detaljer givits samma hänvisningsbeteck- ningar oberoende av figuremas skalor och vyer.

Den på figurerna illustrerade granaten 1 är en sk TCM-granat, dvs en granat vars ballistiska bana kan korrigeras medan granaten är på väg mot målet (TCM= Trajectory Correctable Munitions). Granatens 1 huvudpartier kan anses vara en främre elektronikdel 2; innehållande den för granatens ban- korrigering och övriga funktion nödvändiga elektroniken, en därpå följan- de styrdel 3; innehållande ett antal krutdrivna impulsmotorer 4 av i och för sig känd typ för genomförandet av de kurskorrigeringar som elektronik- delen ger order om, var och en försedd med en utloppsdysa 5, vilka fram till respektive impulsmotors avfyring är täckt av ett utskjutbart skydd 5', samt en därpå följande lastdel 6; innehållande en här inte närmare preciserad last, som t ex kan bestå av substridsdelar, samt slutligen en bakre del 7, som främst innefattar ett base-bleedaggregat 8, fenoma 9-13 med dessas infäst- ningsaxlar 14-18. Base-bleedaggregatet 8 är vidare fast förenat med en skyddshuv 19. Den på Fig. 1 och 2 visade granaten är dessutom försedd med några rotationsbegränsade främre fenor 33.

För skyddshuvens, fenomas och base-bleedaggregatets närmare utformning hänvisas till fig 3-6.

Som framgår av t ex Fig. 3 har granaten 1 i det aktuella exemplet ett förhåll- andevis tunt ytterskal 20 och en bakre gördel 21 framställd av koppar eller motsvarande och i övrigt utformad enligt konventionell teknik. Granat- kroppens 1 ringa godstjocklek är i första hand en direkt följd av att granaten i fråga är avsedd att transportera ett antal substridsdelar mot avsett mål och detta faktum har egentligen ingen betydelse i sammanhanget. Däremot är det av vikt att konstatera hur base-bleedaggregatet 8 och den därmed fast förenade skyddshuven 19 är utformad. Base-bleedaggregatet 8 är sålunda utformat med en inre brännkammare 22 som inledningsvis skall innehålla ett långsambrinnande specialkrut 22”. Bakåt i granatens flygriktning avslu- tas base-bleedaggregatets brännkammarvägg med en yttre fläns 23 för att därefter övergå i den därmed fast förenade yttre skyddshuven 19, som i sin fl .T \J. 508 858 tur sträcker sig från nämnda fläns och i granatens blivande flygriktning framåt parallellt med base-bleedaggregatets 8 yttre begränsningsyta. Mellan den yttre begränsningsytan för base-bleedaggregatets 8 brännkammarvägg och skyddshuvens 19 insida bildas således en ringformig spalt 24. I ur- sprungsläget är base-bleed-aggregatet 8 inpassat i ett därtill avpassat utrym- me 31 i granatens 1 bakersta del. Denna utgörs på figurerna av en separat med granatens 1 ytterskal 20 fast förenad part 25 som närmast har formen av en cylinder-formad burk vid vars yttre ändparti de tidigare omnämnda fenorna 9-13 är infästa via sina axlarna 14-18. Fenorna 9-13 är vidare i ur- sprungsläget inböjda mot partens 25 yttre rundade begränsningsyta sam- tidigt som den del av partens 25 vid vilken fenorna är fästa i sin tur är ned- förda i den tidigare Omnämnda spalten 24 samtidigt som skyddshuvens 19 inneryta närmast dess fria överkant 26 tätt men avdragbart överlappar en därtill avpassad tätningskant 27. Det utrymme inne i spalten 24 som sedan ej uppfylles av parten 25, fenorna 9-13 eller dessas axlar 14-18 är nu i ur- sprungsläget helt uppfyllt med den ovan definierade inerta och låghållfasta substansen 32 som alltså har till uppgift att förhindra att varken huv eller fenor deformeras i så stor grad att de ej kan uppfylla sina uppgifter.

Det på figuren 3 med 28 betecknade utrymmet innehåller en mindre krut- laddning som på kommando har till uppgift att trycka ut base-bleedaggre- gatet 8 och samtidigt avlägsna den därmed i ett stycke framställda skydds- huven 19.

Som vidare framgår av bl a Fig. 3 är den homogena godsmassan tvärs granaten i höjd med gördeln 21 avsevärd. I denna godsförstärkning ingår även base-bleedaggregatets inre bakvägg 8'. Den homogena godsmassan i detta tvärsnitt är en väsentlig detalj eftersom det är just detta granattvärsnitt som under utskjutningsfasen utsättes för den största tvärbelastningen.

En ytterligare detalj som kan vara värd att nämnas är att fenornas axlar är avfasade längs två varandra motstående sidor så att de bildar två i det när- maste radiellt relativt granatens tvärsnitt riktade stödplan (se stödplanen 29 och 30 på Fig. 5). Genom att förspänna den omvikning som fenorna upp- visar omkring sina resp axlar så att fenplåten fjädrar till omkring resp axel så ger dessa låskanter en enkelt åstadkommen men tillräcklig låsning av fenorna i utfällt läge så snart de svängts ut till detta läge.

Claims (9)

/rw f' sos ess Case 3642 SE Patentkrav

1. Sätt att vid, medelst eldrörsvapen i ballistiska banor avfyrade åtrnínsto- ne i respektive banas avslutande fas fenstabiliserade granater under utskjut- ningsfasen förhindra, att det på granatens åtminstone bakre del under ut- skjutningen ur eldröret fullt ut verkande krutgastrycket från förbränningen av den för granatens utskjutníng utnyttjade drivkrutladdningen under ut- skjutningsfasen deformerar vid granatens bakre del anordnade utfällbara fenor (9-13) med uppgift att på kommando fällas ut och omvandla densam- ma till en fenstabiliserad dylik och vilka under utskjutningsfasen skyddas av en dessa omgivande till granatens yttre form anpassad vid tidpunkten för fenutfällningen avkastbar skyddshuv (19) med en endast begränsad egen väggtjocklek k ä n n e t e c k n a t d ä r a v att nämnda skyddshuv (19) ut- formas så att den i sig själv är helt tät utom där den ansluter mot granatens yttre begränsningsytor och att denna anslutning i sin tur är såväl helt tät som lösbar samt att det utrymme (24) i densamma som ej upptas av nämn- da fenor helt uppfylles av en inert, icke brännbar, icke klibbande, substans (32) med låg kompressibilitet och mycket låg egen hållfasthet.

2. Sättenligtkrav 1 kännetecknat därav attföranvändningsom nämnda substans (32) väljes en som har sådana egenskaper att all dess mas- sa då fenoma fälls ut inte längre förmår att sitta kvar på fenor (9-13) och granatkropp.

3. Anordning för att, i enlighet med sättet enligt endera av kraven 1 eller 2, vid medelst eldrörsvapen i ballistiska banor avfyrade åtminstone i banans avslutande fas fenstabiliserade granater (1) under utskjutningsfasen förhind- ra, att det på granatens åtminstone bakre del under utskjutningen ur eld- röret fullt ut verkande krutgastrycket från förbränningen av den för grana- tens utskjutníng utnyttjade drivkrutladdningen under utskjutningsfasen direkt eller indirekt deformerar vid granatens bakre del anordnade utfäll- bara fenor (9-13) med uppgift att på kommando fällas ut och omvandla den- samma till en fenstabiliserad dylik och vilka under utskjutningsfasen skyd- das av en vid tidpunkten för fenutfällningen avkastbar skyddshuv (19) med en endast begränsad egen väggtjocklek som i sig inte är tillräcklig för att en- sam motstå nämnda gastryck k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att nämnda skyddshuv (19), som har formen av en framåt öppen men bakåt i granatens ,\_ T 508 858 flygriktning helt sluten hylsa, som fram till den tidpunkt då den kastas av och fenoma (9-13) fälls ut omsluter granatens bakre del där fenoma är fästa, är tätt men lösbart ansluten mot granatkroppen framom fenornas i grana- tens (1) flygriktning främre kant samt att allt fritt utrymme (24) inne i nämnda skyddshuv (19) som ej upptas av fenoma (9-13) eller därmed sam- manhängande komponenter är helt uppfyllt av en inert, icke brännbar, icke klibbande substans (32) med låg kompressibilitet och en mycket låg egen hållfasthet. ~

4. Anordningenligtkrav3 kännetecknad därav attnämnda skyddshuv (19) är fast förbunden med ett resp granat tillhörigt base-bleed- aggregat (8) varför dessa bägge komponenter kommer att avlägsnas tillsam- mans .

5. Anordningenligtenderaavkraven3eller4 kännetecknad där- a v att base-bleedaggregatet (8) och skyddshuven (19) bildar en enhet, med den förstnämnda så anordnad i centrum att det mellan skyddshuvens (19) insida och nämnda aggregat (8) bildas en ringformig spalt (24), vilken inled- ningsvis inrymmer den egentliga granatens bakersta del samt de vid den- samma fästa och mot densammas utsida inböjda och omsvepta fenorna (9- 13).

6. Anordningenligtenderaav kraven3till5 kännetecknad därav att de utfällbara fenoma (9-13) utgöres av plåtar av material med mycket hög elastisk töjbarhet och långt formminne och vilka plåtar bockats om- kring i granatkroppen fast anordnade i dess längsriktning sig sträckande för resp fena avsedda lagringsaxlar (14-18), vilka i sin tur försetts med i den egna längsrikmingen sig sträckande varandra motstående i huvudsak radi- ellt i förhållande till granatens tvärsnitt anordnade avfasade sidoplan (29- 30) medan fenomas (9-13) ombockning omkring resp axlar (14-18) utformats så att de kniper åt omkring resp axel (14-18).

7. Anordningenligtendera avkraven3 till6 kännetecknad därav den substans (34), som uppfyller skyddshuvens (19) inre av fenorna mm icke upptagna utrymme utgöres av en tvåkomponents härdande silikon med i härdat tillstånd låg egen hållfasthet. “Y f 508 858,

8. Anordningenligtenderaav kraven3till6 kännetecknad därav att den substans (34), som uppfyller skyddshuvens (19) inre av fenorna mm icke upptagna utrymme utgöres av en vätska, såsom vatten.

9. Anordningenligtenderaavkraven3till6 kännetecknad därav att den substans (34), som uppfyller skyddshuvens (19) inre av fenorna mm icke upptagna utrymme utgöres av en tixotrop med låg egen hållfasthet och låg kornpressibílitet