SE520074C2 - Raketvapensystem för fartyg samt metod att styra sådant raketvapensystem - Google Patents

Description

20 25 30 35 520 074 2 Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett raketvapensystem och en metod att styra ett raketvapensystem som löser ovan nämnda problem. Enligt uppfinningen âstadkoms detta genom ett raketvapensystem innefattande en lavett och en laddare som hämtar ett raketvapen från ett magasin och laddar lavetten som därefter riktar in raketvapnet mot ett målområde, enligt patentkrav 1 samt en metod enligt patentkrav 19.

Uppfinningen skall i det följande beskrivas i anslutning till bifogade figurer: Fig. 1 visar ett raketvapensystem enligt uppfinningen.

Fig. 2 visar ett raketvapensystem enligt uppfinningen.

Fig. 3 visar raketvapensystem och insatsmöjligheter.

Fig. 4a-b visar ett raketvapensystemet placerat under däck Fig. 5 visar exempel på hexapod till lavett/laddare.

Fig. 6a-b visar exempel på lavett/laddare.

Fig. 7a-c visar exempel på lavett/laddare enligt TAU-typ.

Fig. 8 visar enhetsraketvapen.

Fig. 9 visar raketvapensystem med ett flertal laddare, lavetter och magasin.

Figur 1 och 2 visar ett raketvapensystem (1) innefattande en lavett (11), en laddare (12) och ett magasin (13), innehållande en eller flera olika typer av raketvapen (3).

För att raketvapensystemet (1) skall kunna rikta in raketvapnet (3) mot ett mål- område (4) och välja rätt typ av raketvapen (3) skickar en operatör (2) en insats- signal (6) till raketvapensystemet (1). lnsatssignalen (6) innehåller information om typ av raketvapen som skall användas, uppgifter om mål och målområde (4) och annan data som behövs för att genomföra insatsen, dessa data kommer i fortsättningen att benämnas prepareringsdata. Raketvapensystemet (1) innefattar även en dator som bearbetar den överförda lnsatssignalen (6) och har kontakt med fartygets och andra tillgängliga sensorer. När raketvapensystemet (1) mottagit lnsatssignalen (6) prepareras lämpligt raketvapen (3), d.v.s. laddas med prepareringsdata. Prepareringen sker fördelaktligen när raketvapnet (3) fortfarande är kvar i magasinet (13), men kan även ske i laddaren (12) eller lavetten (11).

Laddaren (12) tar sedan raketvapnet (3) från magasinet (13) och laddari lavetten (11). lnnan eller under det att lavetten (11) riktar in raketvapnet (3) mot ett målområde (4) kan prepareringsdata i raketvapnet (3) uppdateras. Om raketvapen- systemet (1) fått nya uppgifter från tillgängliga sensorer eller om operatören (2) vill göra ändringar. Därefter avfyras raketvapnet (3) från lavetten. 10 15 20 25 30 35 o: V i» -° ' " f f H' H' ' ', vi ° " ' ' . v .i - -- i; l. -- - ; x - , . i -r * "., m» h: Figur 3 visar ett raketvapensystem placerat ombord på ett fartyg. Lavett, laddare och magasin är placerade under däck (100) för att förbättra fartygets smygegenskaper. Endast när raketvapnet skall avfyras öppnas en lucka (101) och en del av lavetten (15) blir synlig. Magasinet kan innehålla raketvapen av olika typer. Figur 3 visar som exempel raketvapen för/med torpedmotmedel (41), ubåtsjakt (42), sonarbojar (43), ytmålsjakt (44), närskydd/luftvärn (45), vilseledning (46) och telelänkbojar (47).

Figurema 4a-b visar två exempel på hur raketvapensystemet kan placeras ombord på ett fartyg. I figur 4a har raketvapensystemet två lavetter med laddare (15) och varsitt magasin (13). I figur 4b har en lavett (11) placerats till babord och ett magasin (13) till styrbord. Mellan lavetten (11) och magasinet (13) är en laddare (12) placerad. Systemet kan även innefatta fler lavetter med laddare ( 15) och magasin (13), lavetter med fler än en laddare eller laddare (12) som laddar fler än en lavett (11) (se fig. 9).

Figurema 5-7 visar ett exempel på en föredragen utföringsform av en del av lavetten. Lavetten har här formen av en parallellkinematisk robot, t.ex. av hexapod- eller TAU-typ.

Figur 5 visar ett exempel på hur en hexapodrobot kan se ut. Hexapodrobotar är förut kända genom t.ex. FR, 2 757 440 A1. Dess hydraul, eller på annat sätt drivna ben används för inriktning och gyrostabilisering av topplattan med sin raketvapeninfästning. Benens längd och robotens geometriska uppbyggnad ger roboten dess räckvidd.

Figur 6a-b visar ett exempel på en hexapod robot som används som både laddare och lavett. Laddare/lavetten innefattar armar (152) med gripdon (151) samt en hexapoddel (150). Hexapoddelen (150) används för inriktning av raketvapnet (3) inför avfyring samt för gyrostabilisering av roboten under inrlktnings- och avfyringssekvensen. När roboten arbetar som laddare används hexapoddelen för vridning runt robotens vertikal axel samt för att hjälpa robotens armar (152) och gripdon (151 ) att nå magasinet. För att kunna kommunicera med raketvapnet (30) har gripdonet (151) en lnfologisk koppling (155) till raketvapnet (3). Kopplingen (155) kan överföra prepareringsdata och tändimpulser. 10 15 20 25 30 35 520 074 4 Figur 7a-c visar hur en TAU-robot av SCARA-typ används som lavett och laddare. l figur 7a visas hur roboten (15) greppar ett raketvapen (3) med sin gripanordning (151). En lucka (101) i däcket (100) har öppnas och med hjälp av robotens armar (152) riktas raketvapnet (3) in mot ett målområde (4) för avfyring genom hålet i däcket (100). Figur 7b visar samma situation som i figur 7a från en annan vinkel. I figur 7c visas roboten (15) ovanifrån tillsammans med ett magasin (13) med raketvapen och en avlastningsplats för tomma raketrör (30).

Den parallellkinematiska roboten kan användas som enbart lavett, kräver liten räckvidd men stor noggrannhet i gyrostabilisering och inriktning, som laddare, kräver stor räckvidd och snabbhet eller som både laddare och lavett, kräver stor räckvidd, snabbhet och noggrannhet. För att åstadkomma detta på ett tekniskt och ekonomiskt fördelaktigt sätt använder roboten två olika moder. De olika modema använder olika koordinatsystem. Den första moden använder ett rumsligt koordinatsystem och används vid laddning. Ingen gyrostabilisering behövs och noggrannheten behöver inte vara så stor, magasinets och eventuell separat lavetts position relativt laddaren är alltid densamma. Detta betyder att roboten kan röra sig snabbt med stor räckvidd. Den andra moden använder ett globalt koordinatsystem och används vid inriktning och avfyring av raketvapnet. Här behövs en noggrann gyrostabilisering för att kompensera för fartygets rörelser och en precis inriktning.

Eftersom robotens rörelsema är små behöver de inte vara så snabba men däremot med stor precision.

Lavetten är fördelaktligen tillverkad i ett omagnetiskt material som tål att utsättas för de heta krutgaser som uppstå i samband med avfyring, korrosiv saltbemängd luft samt översköljning av havsvatten. Ett exempel är att belägga ett viktsoptimerat material, t.ex. höghållfast stål, titan eller aluminium, för själva robotstrukturen med ett pålagt värrneisolerande kerammaterial.

Raketvapensystemet har även en riktningsbegränsningsfunktion som förhindrar att lavetten riktas/avfyras i fördefinierade riktningar. Detta främst för att förhindra beskjutning av det egna fartyget.

Figur 8 visar en utföringsforrn av ett raketvapen. Raketvapnet (3) består av ett raketrör (30), en raketmotor (34) gemensam för alla typer av nyttolaster (31), en delad anpasssningsdel (32,33) och en nyttolast (31). Raketröret (30) utformas som en generell bärkropp med en väl definierad gränsyta, både infologiskt och 10 15 20 25 30 35 520 074 5 mekaniskt, mot magasin (13), laddare (12) och lavett (11) såväl som raketmotor (34), anpassningsdelar (32,33) och nyttolast (31). Den delade anpassningsdelen (32,33) består av två delar. Den första anpassningsdelen (33) tillhör raketmotorn (34) och är systemgemensam, den andra anpassningsdelen (32) är unik för varje typ av nyttolast (31). Fördelen med en delad anpassningsdel är att den blir betydligt billigare och mindre komplicerad än en anpassningsdel som passar till alla olika typer av nyttolaster. Dessutom blir det enklare att anpassa nya nyttolaster till systemet. I den första anpassningsdelen (32), raketmotoms anpassningsdel, finns tändimpuls- och prepareringsdataöverföringsgränssnitt mot lavett (11), laddare (12) och/eller magasin (13). De prepareringsdata och eventuella tändimpulser som berör nyttolasten (31) går vidare till den andra anpassningsdelen (33), nyttolastens anpassningsdel, och genom den in i nyttolasten (31). Fördelaktligen sker prepareringen via radio medan tändimpulsöverföringen sker induktivt med spolar.

Detta skulle tillåta att raketvapnet (3) prepareras med slutgiltiga data efter avfyring, dvs. aktiv styming i luftfas med möjlighet till målpunktskorrigering och överföring av uppdaterad måldata.

Raketvapnet (3) kan utrustas med olika typer av nyttolast (31), t.ex. torpedmotmedel (41), ubåtsjaktammunition(42), sonarbojar (43), ytmålsammunition (44), luftmålsammunition (45), vilseledningsammunition (46) eller telelänkbojar (47).

Nyttolasten (31) kan ha samma diameter som raketmotom (fig. 8b) altemativt större eller mindre diameter (fig. 8a). Längden på nyttolasten (31) kan även den variera inom raketröret (30).

För att systemet skall veta vilka typer av raketvapen (3) som finns, hur många av varje sort som är tillgängligt och var de finns i magasinen (13) har varje raketvapen (3) en igenkänningskod (35,36,37) inbyggd. Koden (35,36,37) avläses lämpligen trådlöst och kräver ej att raketvapnet (3) är försett med egen intern strömförsörjning.

Exempel på lämpliga kodsystem är streckkod (35), spole (36) eller mikrovågstransponder (37).

Vid inmatning av raketvapen (3) i magasinet (13) avläses koden (35,36,37) och raketvapnet registreras. Denna information om antalet raketvapen, typer och deras placering i magasinet lagras i raketvapensystemet så att operatören(-ema) (2;21,22,23,24,25) kan se vad som finns till förfogande. lnmatningen av raketvapen i magasinet görs lämpligen manuellt av en laddare. 10 15 20 25 30 35 520 074 6 Preparering av raketvapnen sker lämpligtvis redan i magasinet (13). På detta sätt kan flera raketvapen (3) prepareras samtidigt oberoende av varandra. För att preparera raketvapnen (3) har magasinet (13) en eller flera ínfologiska kopplingar till raketvapnen. Prepareringen kan även ske i laddaren (12) och/eller Iavetten (11) men fördelaktigen sker endast uppdatering av preparingsdata där. Laddaren (12) och Iavetten (11) behöver sedan bara plocka rätt raketvapen, eventuellt uppdatera prepareringsdata, rikta in och avfyra.

Att använda raketvapen innefattande raketrör har både för och nackdelar.

Fördelarna är främst hanterbarheten i och utanför systemet. Lavett, laddare och magasin behöver inte ha speciella kopplingar till varje typ av raketvapen utan alla raketvapentyper har samma dimensioner och ínfologiska koppling till systemet. En nackdel är dock att de tomma raketrören snabbt och enkelt måste bort från Iavetten innan nästa kan laddas. Ett sätt att lösa detta är att ha en speciell plats i magasinet där tomma raketrör matas in. Ett annat sätt är att bara laddar varannan rad i magasinet. De tomma radema används sedan för att stoppa in tomrören. På detta sätt går laddaren till rätt typ av ammunition för nästa skott och väljer raden intill för undanstoppning av tomt raketrör. Detta betyder att det är mycket nära mellan dumpningsplats och laddningsplats vilket man vinner mycket tid på.

Altemativt kan raketvapen utan raketrör användas. Detta kräver en mer avancerad laddare och lavett. Lavetten/laddaren utrustas då t.ex. med ett tredelat raketrör där de två främre delar är rörliga och fungerar som de aktiva delama i gripdonet och integrera dänned funktionema raketrör och gripdon.

Ett av raketvapensystemets främsta egenskaper är att det kan hantera en mängd olika typer av raketvapen och dessa kan hanteras av flera olika operatörer samtidigt.

Nedan följer ett exempel. Ett antal operatörer (verksamhetsroller) (2; 21 ,22,23, 24,25) kan samtidigt använda raketvapensystemet (1). De verksamhetsroller som främst är aktuella är: ubåtsjakt (42,43) och undervattensförsvar (41) ,|uftförsvar, el och telekrig och ytstrid (44). Före användning fördelar en fartygschef eller liknande raketvapensystemet till aktuella operatörer som därmed kan använda sig av systemet för insats. Samtliga operatörer utför planering och preparering av egna insatser oberoende av varandra. insats kan ske samtidigt och oberoende om systemet har fler lavetter eller lavett med plats för två eller fler raketvapen. Om det 10 15 20 520 074 7 uppstår en flaskhals någonstans i systemet, t.ex. att laddaren eller lavetten inte hinner med, upprättas en kölista. Omfördelning och prioritering mellan olika funktioner görs direkt av fartygschefen eller så upprättar systemet en dynamisk lista. Den dynamiska listan uppdateras hela tiden med hjälp av fartygets och övriga tillgängliga sensorer och operatörerna så att insatserna kan prioriteras på ett optimalt sätt. Fördelen med en dynamisk lista är främst när fartyget möter en situation som kräver ett flertal insatser samtidigt och en manuell prioritering är för långsamt.

Exempel på data för ett raketvapensystem enligt uppfinningen. Den totala systemvikten är 2500 kg, lavetten rymmer ett raketrör och har en omladdningstid för ett raketrör på 20 sekunder. Omladdningen kan repeteras kontinuerligt till dess att alla raketvapen i magasinet är slut. Magasinet rymmer 40-80 raketvapen av fyra olika typen. Raketvapnen väger ca. 50 kg/st och innefattar ett två meter långt raketrör med en diameter av 0,13 m. Lavetten har någon form av insats för att kunna rymma/hålla raketrör med en skiftande diameter mellan 0,10 - 0,30 m.

Raketvapensystemet är här beskrivet ombord på ett fartyg. Men systemet kan även användas på land när raketvapensystem skall gömmas eller placeras i slutna utrymmen t.ex. i anläggningar under mark eller på fordon.

Claims (27)

10 15 20 25 30 35 520 074 8 PATENTKRAV

1. Raketvapensystem (1) för fartyg innefattande en lavett (11), k ä n n e t e c k n a t a v att lavetten (11) innefattar en parallellkinematisk robotstruktur, t.ex. av hexapod- eller TAU-typ, samt en laddare (12), som hämtar ett raketvapen (3) från ett magasin (13) och laddar lavetten (11), som riktar in raketvapnet (3) mot ett målområde (4).

2. Raketvapensystem (1) enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att raketvapnet (3) prepareras med data.

3. Raketvapensystem (1) enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n at a v att raketvapnet (3) prepareras i magasinet (13), innan det hämtas av laddaren (12).

4. Raketvapensystem (1) enligt något av patentkraven 1-3, k ä n n e t e c k n a t a v att magasinet (13) innehåller en eller flera olika typer av raketvapen (3), t.ex. ubåtsjaktvapen (42), motmedel (41,46), ytmàlsvapen (44) och sensorer (43,47).

5. Raketvapensystem (1) enligt något av patentkraven 2-4, k ä n n e t e c k n a t a v två eller flera operatörer (2) kan preparera olika raketvapen (3) samtidigt.

6. Raketvapensystem (1) enligt något av patentkraven 1-5, k ä n n e t e c k n a t a v att raketvapnet (3) hämtas från magasinet (13) av en laddare (12) anordnad på lavetten (11).

7. Raketvapensystem (1) enligt något av patentkraven 1-6, k ä n n e t e c k n a t a v att raketvapensystemet är placerat under däck (100) på ett fartyg eller i ett fartyg för att förbättra fartygets smygegenskaper.

8. Raketvapensystem (1) enligt något av patentkraven 1-7, k ä n n e t e c k n a t av att lavetten (11)ärgyrostabiliserad.

9. Raketvapensystem (1) enligt något av patentkraven 1-8, k ä n n e t e c k n a t a v att lavetten (11) har en gripanordning (151) för att hantera raketvapen (3) placerade i ett raketrör (30) samt en infologisk koppling (155) för att överföra information, tändimpuls- och preparerlngsdata, till raketvapnet (3). 10 15 20 25 30 n :in

10. t a v att lavetten (11) har en integrerad grip/raketrörsanordning för att hantera Raketvapensystem (1) enligt något av patentkraven 1-8, k ä n n e t e c k n a raketvapen (3) utan raketrör samt en infologisk koppling för att överföra information, tändimpuls- och prepareringsdata, till raketvapnet (3).

11. at a v att lavetten (11) är tillverkad av ett omagnetiskt, tätt, värme-, och Raketvapensystem (1) enligt något av patentkraven 1-10, k ä n n e t e c k n korrossionståligt material, t.ex. en keramklädd aluminiumstruktur.

12. at a v att lavetten (11) kan laddas med ett eller flera raketvapen (3). Raketvapensystem (1) enligt något av patentkraven 1-11, k ä n n e t e c k n

13. a t delad anpassningsenhet (32,33) och en nyttolast (31), t.ex. ubåtsjaktammunition, Raketvapensystem (1) enligt något av patentkraven 1-12, k ä n n e t e c k n a v att raketvapnet (3) innefattar en systemgemensam raketmotor (34), en torpedmotmedel eller sonarbojar.

14. att den delade anpassningsenheten (32,33) innefattar två anpassningsdelar, en Raketvapensystem enligt patentkrav 13, k ä n n e t e c k n a t a v systemgemensam första anpassningsdel (32) med tändimpuls- och prepareringsdataöverföringsgränssnitt mot magasin (13), laddare (12) och/eller lavett (11,15), samt en andra anpassningsdel (33) som är unik för varje nyttolast (31) och mottar prepareringsdata för nyttolasten från den första anpassningsdelen (32) och leder det vidare in i nyttolasten (31).

15. att dataöverföring från magasin (13), laddare (12) och/eller lavett (11) till den första Raketvapensystem (1) enligt patentkrav 14, k ä n n e t e c k n at a v anpassningsdelen sker trådlöst, t.ex. genom radio eller induktion

16. a t a v att raketvapnet (3) lämnat lavetten (11) sker via radio eller tråd. Raketvapensystem (1) enligt något av patentkraven 1-15, k ä n n e t e c k n att dataöverföring från raketvapensystemet (1) till raketvapnet (3) efter det > , ~ « - - 10 15 20 25 30 35 520 074 10

17. Raketvapensystem (1) enligt något av patentkraven 1-16, k ä n n e t e c k n at a v att varje raketvapen (3) har en igenkänningskod i form av en streckkod (35), spole (36), mikrovágstransponder (37) eller liknande.

18. a t a v att raketvapensystemet innefattar en eller flera lavetter (11) med Raketvapensystem (1) enligt något av patentkraven 1-17, k ä n n e t e c k n tillhörande laddare (12) och magasin (13).

19. kännetecknad Metod att styra ett raketvapensystem ( 1) för fartyg, a v - att en insatssignal (6), innefattande prepareringsdata, överförs till raketvapensystemet (1); - att prepareringsdata överförs till ett raketvapen (3); - att en laddare (12) styrd av insatssignalen (6) bringas att hämta raketvapnet (3) från ett magasin (13) och ladda en lavett (11), innefattande en parallellkinematisk robotstruktur, med raketvapnet (3); - att lavetten (11) styrd av insatssignalen (6) bringas att rikta in raketvapnet (3) mot ett målområde (4).

20. Metod enligt patentkrav 19, k ä n n e t e c k n a d a v - att prepareringsdata överförs till raketvapnet (3) i magasinet ( 13).

21. Metod enligt patentkrav 20, k ä n n e t e c k n a d a v - att laddaren (12) styrd av insatssignalen (6), innefattande data om vilken typ av raketvapen som skall laddas, bringas att hämta efterfrågad typ från ett magasin (13) innefattande mer än en typ av raketvapen (3).

22. Metod enligt något av patentkraven 19-21, k ä n n e t e c k n a d a v - att insatssignalen (6) överförs av en eller flera operatörer (2; 21,22,23,24); - att flera insatssignaler (6) kan överföras till systemet samtidigt.

23. Metod enligt patentkrav 22, k ä n n e t e c k n a d a v 10 15 20

24.

25.

26.

27. 520 074 . . - « t o 11 - att insatssignalerna (6) lagras om/när laddaren (12) och/eller lavetten (11) är upptagna. Metod enligt patentkrav 23, k ä n n e t e c k n a d a v - att insatssignalernas prepareringsdata lagras i de aktuella raketvapnen (3) när de äri magasinet (13). Metod enligt något av patentkraven 23-24, k ä n n e t e c k n a d a v - att en prioritering sker bland de lagrade insatssignalerna och en dynamisk lista upprättas; och/eller - att en av operatörerna (2, 21 ,22,23,24,25), tex. fartygschefen, omfördelar och prioriterar bland de lagrade insatssignalerna. Metod enligt något av patentkraven 19-25, k ä n n e t e c k n a d a v - att raketvapnet (3) avfyras från lavetten (11); - att raketvapnets prepareringsdata uppdateras efter avfyring. Metod enligt något av patentkraven 19-26, k ä n n e t e c k n a d a v - att laddaren arbetar enligt ett rumsligt koordinatsystem; - att lavetten vid inriktning och avfyring arbetar enligt ett globalt koordinatsystem.