SE520694C2 - Impulsmotoraggregat för en projektil - Google Patents

Description

2 . ges den önskade bankorrigeringen. Användandet av sprängämnen för detta ändamål innebär emellertid vissa hållfasthetsproblem eftersom avfyringen av en eller flera impulskastmotorer inte samtidigt får medföra skador på granaten ifråga.

Föreliggande uppfinning hänför sig nu till en förbättrad typ av impulskastrnotor som är krutdriven och utformad som vad som närmast kan beskrivas som en liten kanon som slungar ut en mindre kastvikt med hög hastighet ur det egna eldröret. Den därvid erhållna impulsen blir då en effekt av kastviktens massa och utskjumingshastighet. Detta grundkoncept kan sedan utnyttjas antingen i form av ett enda eller troligen helst två parallella i princip diarnetralt genom den aktuella projektilen på samma avstånd från och på vardera sidan om proj ektilens centrurnlinje anordnade identiska, samtidigt avfyrade eldrör eller i form av ett antal dylika eldrör som samlats i ett tvärsnitt på proj ektilen där de sträcker sig radiellt ut från proj ektilcentrum. I detta senare koncept blir eldrören av nöden väsentligt kortare och de ger sålunda en väsentligt mindre specifik impuls per eldrör än de enstaka eller parallellkopplade diarnetralt anordnade väsentligt längre eldrören men de radiella eldrören ger samtidigt plats för desto fler eldrör inom samma proj ektiltvärsnitt och alltså desto fler möjligheter till kurskorrigeringar. Det är vidare väsentligt att eldrören oberoende av hur de i övrigt är utformade och om de avfyras ett och ett eller flera samtidigt ger en sammantagen impuls som går genom eller helt nära proj ektilens tyngdpunkt så att inte projektilen samtidigt ges en icke önskad rotationsimpuls för i så fall kommer den erhållna korrigeringsimpulsen att bli svårkontrollerad. Normalt måste man räkna med att en proj ektil av här aktuellt slag, trots att den är fenstabiliserad, alltid har en långsam rotation även under korrigeringsfasen. Detta innebär i sin tur att man alltid måste ta hänsyn till rolläget för den impulsmotor som man avser att utnyttj a.( Skulle man av någon orsak önska ge proj ektilen en rotationsimpuls av det ena eller andra slaget så är detta således fullt möjligt förutsatt att detta planerats i förväg och så att säga är inbyggt i systemet.) Med tillgång till flera radiellt anordnade impulskastmotorer monterade i en långsamt roterande proj ektil kan man initiera en kraftig bankorrigering genom att successivt avfyra flera impulsmotorer eñer varandra allt eftersom de kommer in i ett läge som vid avfyringen skulle ge en delimpuls i den önskade riktningen. Dessutom innebär tillgången till flera impulsmotorer som bildar vinklar med varandra att man kan åstadkomma bankorrigeringar som inte motsvarar en full impulsmotoreffekt. En dylik begränsad bankorrigering kan 520 694 3 nämligen åstadkommas genom att man simultant avfyrar två impulsmotorer som ligger på vardera sidan om den önskade impulsriktningen och som bildar samma vinkel med denna riktning och där den erhållna impulsen alltså blir lika med resultanten i den önskade riktningen till dessa bägge impulser.

Som redan antytts ovan gäller det att man vid avfyringen av varje typ av impulskastmotor helt känner projektilens rolläge och det avfyrade impulskastmotorns läge relativt den önskade kurskorrigeringen eftersom den erhållna kurskorrigeringen alltid blir helt beroende av i vilken riktning projektilen ges en impuls. Det är samtidigt inte absolut nödvändigt att impulskastmotorernas reella placering är i det proj ektiltvärsnitt som går genom projektilens tyngdpunkt utan huvudsaken är att de av de aktuella impulskastrnotorerna initierade irnpulsema i normalfallet går genom eller helt nära denna punkt.

Vid vart och ett av de ovan nämnda eldrörstypema, dvs såväl de lite längre diametralt anordnade eldrören som de väsentligt kortare radiella eldrören gäller emellertid att eldrörslängden blir begränsad och den skall rymma såväl en drivkrutladdning som en proj ektil och en accelerationssträcka för proj ektilen som dessutom själv bör ha en viss egenvikt. Den enklast tänkbara utformningen av en dylik projektil eller kastvikt blir vad som närmast kan beskrivas som en eldrörsplugg som avslutar eldröret utåt mot projektilens periferi. En på detta sätt utformad kastvikt får emellertid en mycket begränsad accelerationssträcka under vilken den påverkas av det fulla krutgastrycket fiån den innaniörliggande drivkrutladdningen.

För att tillfullo kunna utnyttja drivkrutladdnings specifika effekt på kastvikten och ge denna en ordentlig accelerationssträcka föreslås nu i enlighet med föreliggande uppfinning att varje kastvikt utformas som en utåt mot projektilens periferi tillsluten inåt mot dess centrum öppen till den egna kammarens innermått med det egna yttemiåttet noggrant anpassad men i densamma axiellt utåt törskjutbar med den egna drivkrutsatsen uppfylld hylsa. Med denna utformning erhålls en styrning av kastvikten som är lika lång som dess som eldrör fimgerande kammaren samtidigt som dess accelerationssträcka där den påverkas av det fiilla krutgastrycket får motsvarande längd. Samtidigt erhålls en praktisk utfonrming av krutkamrama som kan utfonnas som kmtfyllda patronhylsor vilka monteras 520 694 4 på plats först i ett slutmoment av tillverkningen. Denna specifika utforrrming av kastviktema gör det även möjligt att ge dessa en större egen massa än vad som annars skulle ha varit möjligt.

En speciell fördel med på ovan antytt sätt utformade impulskastrnotorer oavsett om dessa är av den diametrala eller den radiella typen är att dessa blir mycket kompakta varigenom utrymme i proj ektilen kan sparas för andra ändamål. Vid impulskastmotorer av den radiella typen erhålls ett utrymme omkring proj ektilens centrurnaxel där tändfuriktionen för de olika kamramas drivkrutladdningar kan placeras. Vid impulskastrnotorer av den diametrala typen får tändfinilctionen placeras nära projektilens yttervägg vid motsatta sidan om projektilen som kastviktemas utloppsöppningar. Med kastviktema utformade som drivkrutladdade hylsor blir det även god plats för en förhållandevis stor krutmängd i varje dylik hylsa. Dessutom gör konstruktionen det möjligt att erhålla en hög utskjutningshastighet för kastvikten vid ett begränsat krutgastryck, vilket är väsentligt eftersom man då kan göra hela utskjutningsenheten lättare och mindre skrymmande. Ett praktiskt sätt att ge kastviktema en acceptabel massa trots liten egen godsmängd är att tillverka den av tungmetall. Vid granater som är rotationsstabiliserade i delar av den egna banan måste man även ta hänsyn till centrifitgalkraflens inverkan och räkna med att fästa in kastviktema i det egna eldröret medelst en kort gänga, ett låsstifi eller på armat sätt så att inte dessa i förtid slungas ut av centrifugalkraften. Denna kan nämligen beräknas bli ganska stor och man måste nog räkna med att det kan vara nödvändigt att dimensionera kastviktemas fasthållriingskrafter dvs gängan Jåsstifien eller motsvarande till mellan *A och 1/2 maxtrycket för den egna drivkrutladdningen. Om fasthållningen utgörs av en gänga eller låsstifi skall den alltså skjuvas igenom då gastrycket från det brinnande krutet når det på förhand bestämda värdet.

I nonnalfallet önskar man placera den impulskastrnotor, som man avser att utnyttja för bankorrigering av en proj ektil, så att dennas impuls direkt går genom eller nära proj ektilens tyngdpunkt. Det kan emellertid finnas fall då den för en granat eller arman projektil avsedda verkanslasten har en sådan form att det helt enkelt inte går att placera ett impulsmotoraggregat så att dess aktiva impuls får denna inriktning. En lösning på detta problem blir då att utnyttja två eller flera impulsaggregat anordnade på ömse sidor om 520 694 5 nämnda tyngdpunkt och så inriktade och dimensionerade att flera simultant avfyrade relativt varandra noggrant korrigerade impulsladdningar sammantaget ger en impuls som går genom eller nära projektilens tyngdpunkt.

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

Av dessa visar Figur 1 en granat med ett kastviktsmotoraggregat Figur 2 en granat med två kastviktsmotoraggregat Figur 3 ett snitt i större skala längs linjen H-II i Figur l och Figur 4 samma snitt som Figur 3 men här i snedprojektion. och Figur 5 och 6 två delsnitt av en alternativ utformning av kastviktmotoraggregatet Den på Figur 1 visade proj ektilen 1 är utrustad med i dess bakparti anordnade stabiliseringsfenor 2. Under bankorrigeringsfasen bör en jänm men långsam rotation upprätthållas. En dylik rotation kan t ex initieras och upprätthållas genom att stabiliseringsfenorna givits en liten noga avpassad snedstälhiing relativt granatens absoluta längsaxel.

Kastviktsmotoraggregatet enligt uppfinníngen är placerat vid 3 i höjd med eller nära granatens tyngdpunkt där det i princip bildar en tvärs granaten genomgående skiva. I det på figuren visade altemativet är det tänkt att de av kastviktsmotorn 3 alstrade impulserna skall verka vinkelrätt mot granatens 1 längsaxel. Det kan dock under vissa omständigheter vara lämpligt att även vinkelställa dem relativt proj ektilens längsaxel detta helt beroende av vilken bankorrigering man vill åstadkomma. I övrigt gäller att kastviktsmotorema är radiellt anordnade varför de vid motoremas avfyring bildade impulsema alltid kommer att gå genom granatens längsaxel. Detta ger en för varje impulsmotorstart törutsebar bankorrigering. Det går emellertid utan ändring av grundkonceptet att utnyttja samma impulsmotorsytem för att ge såväl sneda kurskorrigeringar som att inducera rotationsimpulser i granaten 1. De enda ändringar som därvid måste genomföras är att ändra placeringen eller vikelinriktningen för kastviktsmotorerena. Påpekas kan dock att de 520 694 på granaten verkande kurskorrigeringsimpulserna blir svåra att törutbestämma så snart det rör impulser som ej går genom eller helt nära granatens tyngdpunkt.

På Figur 2 illustreras en variant 1' till den tidigare nämnda granaten 1. Granaten 1' är försedd med två identiska kastviktsmotoraggregat 3 ' och 3 " anordnade på ömse sidor om den egna tyngdpunkten T . I dessa bägge impulsmotoraggregaträr de impulsmotorer inom resp aggregat som befinner sig i samma vinkelläge samrnankopplade för momentan initiering. Sarnmantagria ger de vid varje impulsmotorinitiering på granaten initierade impulserna en resulterande impuls genom granatens tyngdpunkt T . På Figur 2 ger sålunda en impulsmotorstart impulsema A och B vilka tillsammans ger den resulterande irnpulsen R enlig: A+B=R.

På Figur 5 och 6 illustreras variant på impulsmotoraggregatet som endast kan utnyttjas för en enda aktiv impuls som dock blir desto krafiigare. Denna innefattar nämligen två identiskt lika diametralt i granaten anordnade impulskastniotorer 13 och 14 vilka är anordnade på vardera sidan granatens tyngdpunktsaxel och avsedda att avfyras sirnultant så att den därvid erhållna samrnantagna impulsen går genom granatens tyngdpunktsaxel och inte initierar någon icke önskvärd rotationsimpuls. De bägge kastviktsmotorerna 13 resp 14 innefattar sålunda vardera ett eldrör 15 resp 16 i vilka identiska kastviktshylsor 17 är anordnade. Var och en av dessa hylsor har i sina resp bakre urborrningar en drivkrutladdning 19. lhylsomas främre del finns en gäng 20 som måste skjuvas igenom innan kastviktshylsoma kan lämna sina resp eldrör. I höjd med eldrörens 15,16 bakre ändar finns ett gemensamt utrymme 21 i vilket en anfyringsladdning 22 är anordnad.

Denna står i sin tur i kontakt med en kommandostyrd tändare. Då denna anfyringsladdning initieras tänds de bägge drivkrutladdningania 19 simultant och så snart krutgastrycket hunnit stiga till ett tillräckligt högt värde för att skjuva igenom gängoma 20 skjuts kastviktshylsoma 17 ut ur resp eldrör.

Som framgår av Figur 2 och 3 innefattar kastviktsmotoraggregatet 3 tio olika kastvikt- motorer 4, vilka var och en är initierbar på kommando. Vilket antal kastviktsmotorer man får plats med blir i stor utsträckning beroende av vilken tvärsnittsdimension och vilken längd man önskar ge dem. Kastviktsmotorema kan även konstrueras med separata i en 520 694 f t - s . t lättare stomme infogade eldrör. I det på figuren visade altemativet finns i godset mellan kastviktsmotorkamrama speciella lätthål 5. I aggregatets centrum finns plats för en initieringsfunktion 10. Initieiingsfiirilctionen 10 har kontakt med ett antal tändare 6, en för varje kastviktsmotor, vilka kan initieras var för sig. Varje kastviktsmotor 4 innehåller en utåt mot projektilens l periferi öppen inåt sluten impulsladdningskamrnare 7, en i densamma införd till dess innermått noggrant anpassad kastviktshylsa 8, som är sluten utåt men öppen inåt och vars innerutryrnme helt upptas av en drivkrutladdning 9.

Hänvisningssiffran 11 markerar en gänga eller annan fastsättning av kastviktshylsorna 8 avsedd att motverka centrifugalkrafiens inverkan på kastviktshylsorna. Denna fastsättning måste sedan övervinnas av det inre krutgastrycket innan kastvikthylsoma skjut ut.

Kastviktshylsan 8 är utfonnad med en styming som är lika lång som eldrörskammarens 7 cylindriska insida. Detta ger kastviktshylsan en lång accelerationssträcka och därmed också en hög impuls i förhållande till den egen massa och drivkrutvikten och detta vid ett begränsat krutgastryck.

En ytterligare fördel är att den långa hylslängden för kastviktviktshylsan 8 flyttar tyngdpunkten närmare centrum vilken minskar centrifiigalkrafiens verkan på de olika kastviktshylsoma och dessutom begränsar den snedbelastningen på granaten som blir en följd av att en eller flera kastvikter avfyrats.

Claims (5)

520 “ffifiïrfz Åt; Éeï PATENTKRAV

1. Impulsmotoraggregat för en, i en ballistisk bana fritt flygande proj ektil, (1,1 ') utfonnat att i projektilens (1,1 ') bana på kommando kurma aktiveras och genom förbränning av därtill avpassade explosivämnesladdningar (9,19) avfyra irnpuls- eller kastvikter (8) tvärs proj ektilens (1,1 ') flygbana för att därigenom utsätta projektilen (1,1 ') för sidoriktade impulser av känd storlek, vilka i sin tur ger på förhand kända korrigeringar av projektilens (1,1 ') bana, innefattande minst en tvärs projektilens (1,1') längsriktning anordnad utåt mot dess periferi öppen men inåt sluten cylinderforrnad impulsladdningskarnmare (7,15,16) i vilken en därtill noggrant anpassad och i densamma fórskjutbar kastvikt (8,17) samt en explosivämnesladdning (9,19) är anordnad kännetecknad därav att nämnda kastvikt (8,17) har form av en utåt mot projektilens ( 1,1 ') periferi sluten inåt mot impulsladdningskamrnarens (7,15,16) inre öppen till dennas innermått med de egna yttennåtten noggrant anpassad i impulsladdníngskammaren fórskjutbar explosivärnnenesladdningsfylld (9,19) kastviktshylsa (8,17) vars inre explosivänmesladdning står i förbindelse med en på kommando aktiverbar tändare (6,22).

2. . Impulsmotorsaggregat enligt krav 1 kännetecknat därav, att respektive kastviktshylsa (8,17) har en längd motsvarande längden för den cylindriska delen av den impulsladdningskannnare (7,15,16) i vilken den är placerad.

3. Impulsmotoraggregat enligt krav 1 eller 2 kännetecknat därav, att varje kastvikthysa (8,17) är infást i den egna impulsladdníngskammaren (7,15,16) medelst ett infástriingsorgan i form av en gänga, låssprint eller armat organ (11,20) som kan motstå på resp kastviktshysa (8,17) verkande eventuella centrifiigallcrafier, men som genombrytes då trycket stiger vid explosivärnnesladdningens (9,19) förbränning. 520 6%Å«w::e%.¿l«re*@:

4. Impulsmotoraggregat enligt endera av kraven 1-3 kännetecknat därav att det innefattar ett antal i proj ektilens tvärsnitt relativt dennas längsaxel radiellt ut mot dess ytterperiferi sig sträckande individuellt initierbara impulsladdningskammare (7) var och en innefattande en explosivämnesladdningsfylld (9,l9) kastviktshylsa (8,17) och en egen separat initierbar tändare (6).

5. Impulsmotoraggregat enligt endera av kraven 1-4 kännetecknat därav att det innefattar minst två delaggregat (3 ',3 ” ) anordnade i längsled på ömse sidor om proj ektilens tyngdpunkt och så samordnade att då däri ingående impulsmotorer initieras med minst en från varje delaggregat ger en på förhand känd sammantagen impuls med hänsyn tagen till projektilens tyndpunkt och tyngdpunktsaxel.