SE542272C2 - Tändrör med reversibel luftbroms - Google Patents

Abstract

Föreliggande uppfinning avser ett tändrör (3) med en reversibel luftbroms (1) avsedd för en projektil (2), varav luftbromsen (1) är anordnad så att störningar som uppstår i projektilens (2) flygbana kan korrigeras genom att utföra en eller flera ut- och infållningar av luftbromsen (1). Luftbromsen (1) innefattar minst två bromsytor (8) symmetriskt anordnade bakom varsin skyddsanordning (5), anordnade på tändrörets (3) mantelyta (4), varav bromsytorna (8) är ut- och infållningsbara i rotationsled bakom nämnda minst två skyddsanordningar (5) via en i tändröret (3) centralt anordnad vridaxel.

Description

TÄNDRÖR MED REVERSIBEL LUFTBROMS TEKNISKT OMRÅDE Föreliggande uppfinning avser ett tändrör med en reversibel luftbroms avsedd för en projektil för minskning av längdspridningar, vid exempelvis artilleriskjutningar.

BAKGRUND Ett sätt att minska längdspridningen vid skjutning med artilleri är att ersätta en projektils eller granats befintliga tändrör med ett flygbanekorrigerande tändrör innefattande en utfållbar luftbroms. I de flesta kända granatkoncept där tändrör med utfallbar luftbroms används fälls luftbromsen ut när granaten har passerat flygbanans maximala höjd.

US 2009/0283627 tillhandahåller en luftbroms innefattande minst tre diskformade skivor anordnade för kontinuerlig eller stegvis utfällning, helt eller delvis, lateralt från en projektil. Ett problem är dock inverkan av centripetalaccelerationen, orsakad av projektilens rotation, under dess flygfärd. Luftbromsen fälls ut lateralt från projektilens tändrör, för att fälla in luftbromsen igen krävs stor kraft för att övervinna centripetalaccelerationen. Det krävs således en extra stark drivanordning för drivning av ut- och infallningsanordningen och ett stort batteri för drivanordningen, vilket i sin tur kräver ett extra lagringsutrymme i tändröret.

Korrektion av projektilens flygbana baseras på information om flygbanan, via satellitnavigering. Störningar i flygbanan som uppstår efter att bromsen fällts ut kan däremot inte korrigeras med en luftbroms av nämnd typ.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett huvudändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett tändrör med en reversibel luftbroms, dvs. luftbromsen är in- och utfallningsbar, avsedd för en projektil. Luftbromsen är anordnad så att störningar som uppstår i granatens flygbana kan korrigeras genom att styra bromsverkan.

Den reversibla luftbromsen minskar banspridningen för projektiler vid exempelvis artilleriskjutningar då den möjliggör bankorrigeringar även i den senare delen av flygbanan. Satellitnavigering av luftbromsen möjliggör även selektiv bankorrigering av olika projektiler vid beskjutning av ett eller flera mål samtidigt.

Nämnda ändamål, samt andra här ej uppräknade syften, tillgodoses på ett tillfredställande sätt, genom vad som anges i de föreliggande självständiga patentkraven.

En första utföringsform av tändröret innefattar en reversibel luftbroms avsedd for en projektil enligt bifogat patentkrav 1.

Luftbromsen innefattar minst två bromsytor, vilka är jämt fördelade runt tändrörets mantelyta. Varje bromsyta är anordnad bakom varsin skyddsanordning.

Skyddsanordningen kan vara fast anordnad på tändrörets mantelyta. Skyddsanordningen minskar luftmotståndet på bakomvarande bromsytor. Skyddsanordningarna kan ha olika form, i en utföringsform kan de bestå av bromsytor som är fast anordnade och inte styrbara. I en annan utföringsform kan de bestå av bromsytor som är styrbara men som skyddsanordning styrs de ej och är inaktiva. I andra utföringsformer kan de ha olika form beroende på syftet med projektilen.

Bakom varje fast bromsyta (skyddsanordning) finns åtminstone en styrbar bromsyta. Det kan vara en eller flera rader av styrbara bromsytor. Bromsytorna är styrbara reversibelt, dvs. de är ut- och infallningsbara i rotationsled bakom nämnda skyddsanordning via en i tändröret centralt anordnad vridaxel.

I en annan utföringsform innefattar nämnda tändrör en reversibel luftbroms med åtminstone tre bromsytor. Bromsytorna är jämnt fördelade runt tändrörets mantelyta och skyddas bakom respektive skyddsanordning, som beskrivet ovan. De styrbara bromsytorna är då placerade på samma rad vilket innebär att det endast är en styrbar bromsyta bakom varje respektive skyddsanordning. Antalet bromsytor kan vara upp till 10 (3-10) placerade efter varandra i en rad, dvs. längs med projektilkroppen.

Ytterligare en annan utföringsform av ett tändrör med en reversibel luftbroms innefattar att bromsytorna är parvis anordnade efter varandra bakom respektive skyddsanordning vilka är jämt fördelade på och runt tändrörets mantelyta. Bromsytorna utgörs då av en främre bromsyta anordnad närmast skyddsanordningens bakplan och en bakre bromsyta anordnad bakom den främre bromsytan. Det finns då två rader av bromsytor som kan samverka genom att öka respektive minska bromsverkan hos projektilen. Luftbromsen kan även innefatta flera rader av bromsytor anordnade efter varandra för att ytterligare förstärka bromskraften. Styrning av bromskraften innebär inte bara ökad bromsverkan genom att öka bromsytan, utan även att kunna minska bromsverkan genom att minska bromsytan. Bromsytorna kan vara utformade på olika sätt. De kan bestå av flera små bromsytor eller färre större bromsytor, och allt däremellan, beroende på projektilens utformning och syfte.

Tändröret med en reversibel luftbroms kan ytterligare innefattande en eller flera bakomliggande bromsytor.

En främre bromsring innefattande nämnda åtminstone två bromsytor är anordnad närmast skyddsanordningarnas bakplan. En eller flera bakre bromsringar innefattande nämnda minst två bromsytor är då anordnade bakom den främre bromsringen.

I en utforingsform av tändröret är luftbromsen anordnad bakom minst två kilformade skyddsanordningar, vilka är fast anordnade på tändrörets mantelyta. Luftbromsen är utoch infallbar i rotationsled bakom bakplanet av nämnda minst två kilar via en i tändröret centralt anordnad vridaxel kopplad till en vridanordning.

Antalet skyddsanordningar inte begränsande, det är minst två, men kan även vara tre, fyra, fem, eller upp till 10. De är jämt fördelade på och runt tändrörets mantelyta.

I en utforingsform innefattar luftbromsen exempelvis åtta bromsytor parvist anordnade bakom fyra kilar. De parvist anordnade bromsytorna utgörs av en främre bromsyta anordnad närmast kilens bakplan och en bakre bromsyta anordnad bakom den främre bromsytan. Den främre bromsytan är utfallbar genom vridning av bromsytan moturs och den bakre bromsytan är utfallbar genom vridning medurs, på så sätt har bromsytan förhållandevis ganska stor bromskraft.

De åtta bromsytorna kan i en utforingsform vara jämt fördelade på två vridbart anordnade bromsringar på tändrörets bakre del, bakom skyddsanordningarna. En främre bromsring anordnad närmast skyddsanordningarna bakplan och en bakre bromsringanordnad bakom den främre bromsringen. De kan vara styrbara åt vilket håll som helst i radiellt led.

I en utforingsform innefattar en av de två bromsringarna en drivkrans for drivning av de två bromsringarna i rotationsled.

I en annan utföringsform drivs bromsringarna av vridaxeln via drivkransarna och en tvåvägs kuggdrevsmekanism. Vridaxeln kan exempelvis drivas av en el-motor och ett batteri.

Bromsytorna är i en utföringsform utformade med ett tvärsnitt som korresponderar mot respektive skyddsanordnings tvärsnitt så att bromsytorna i infällt läge är dolda bakom skyddsanordningarna, sett framifrån. Bromsytorna kan även vara utformade med ett rektangulärt, cirkulärt, fen- eller bågformat tvärsnitt. Bromsytorna kan vara parvis utformade med samma tvärsnitt, men alla bromsytor behöver inte ha samma tvärsnitt.

Bromsytorna kan vara jämt fördelade på vridbart anordnade bromsringar på tändrörets bakre del, men andra lösningar är också möjliga.

I en utföringsform av den reversibla luftbromsen drivs den av ett batteri och en solenoid eller en el-motor.

Ytterligare ett syfte med gällande uppfinning är att tillhandahålla en metod för att styra längdspridningen hos en projektil. Metoden innefattar att ersätta ett befintligt bankorrigerande tändrör med ett tändrör som innefattar en reversibel luftbroms beskriven och definierad ovan. Ännu ett syfte med gällande uppfinning är att tillhandahålla en projektil innefattande ett tändrör med reversibel luftbroms beskriven ovan.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGAR Uppfinningen beskrivs nu, som exempel med referens till medföljande ritningar, i vilka: Fig. 1 visar en perspektivvy av ett tändrör med reversibla bromsytor i icke-aktiverat infällt läge (a) bakom skyddsanordningar och ett tändrör med bromsytor i ett aktiverat utfällt läge (b) bakom skyddsanordningar.

Fig. 2 visar en perspektivvy av bromsytorna anordnade på bromsringar bakom ett tändrör med skyddsanordningar (a), och en utföringsform med en fast främre bromsskiva (b) som skyddsanordning.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Innan uppfinningen beskrivs i detalj, skall det förstås att denna uppfinning inte är begränsad till särskilda material eller konfigurationer beskrivna häri. Då konfigurationer och material kan variera, exempelvis antalet, storleken, materialet och formen av den försedda projektilens ingående element och detaljer anpassas efter det eller de projektiltyper, vapensystem och/eller övriga konstruktionsegenskaper som för tillfället föreligger.

Det skall också vara förstått att terminologin tillämpad häri används endast for att beskriva särskilda utföringsformer och inte är avsedd att vara begränsande för att omfattningen av föreliggande uppfinning begränsas endast av de bifogade kraven.

Med en reversibel luftbroms menas att luftbromsen är in- och utfallningsbar, dvs. bromsverkan kan ökas eller minskas genom styrning av bromsytans storlek. Detta möjliggör korrigering av avvikelser i projektilens flygbana vilket minskar längdspridningen vid exempelvis artilleriskjutningar. Det optimala är att in- och utfallningen av luftbromsen kan göras flera gånger under en projektils flygfärd vilket är möjligt med gällande uppfinning då bromsytorna rör sig i rotationsriktningen.

Föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas mer i detalj och härefter med referens till medföljande figurer i vilka exempel på utföringsformer av uppfinningen visas.

Fig. 1 visar en utföringsform av en projektil 2 med en reversibel luftbroms 1 enligt gällande uppfinning. Luftbromsen 1 är i infällt icke bromsande läge. Luftbromsen 1 innefattar in- och utfällbara bromsytor 8 vilka i denna utföringsform består av en främre 8 och en bakre platta 8', vilka är vridbart anordnade i rotationsled på projektilens 2 tändrör 3. Bromsytorna 8, 8' är anordnade bakom en skyddsanordning 5, som i denna utföringsform är kilformad. Antalet kilar är här fyra stycken jämt fördelade på och runt tändrörets 3 mantelyta 4. Skyddsanordningarna 5 minskar luftmotståndet på luftbromsens 1 bromsplattor 8, 8' under projektilens 2 flygfärd. På så sätt underlättas bromsytornas 8, 8' radiella rörelser i sidled vilket gör att bromsverkan kan regleras/styras åt båda hållen, dvs. mer eller mindre utvinklade bromsytor 8, 8' ger mer eller mindre bromsande verkan. Respektive bromsyta 8, 8' kan i en utföringsform drivas åt båda hållen dvs. både med- och motsols. I andra utföringsformer kan de endast drivas åt ett håll. Det kan vara en, två, tre, eller multipla bromsytor anordnade bakom varandra som fälls ut en efter en åt endast ett håll, likt en solfjäder. Bromsytan blir då stegvis större eller mindre på en sida av respektive skyddsanordning 5 beroende på om bromsytorna 8, 8' vinklas ut eller in, och hur många av dem som vinklas ut eller in. Då bromsytorna går att styra radiellt i sidled åt båda hållen kan bromsverkan förstärkas eller forsvagas genom styrning. Rörelsen är stegvis eller kontinuerlig.

Luftbromsens 1 bromsytor 8, 8' är anordnade bakom och i direkt anslutning till kilarnas 5 bakplan. Skyddsanordningarna 5 är utformade så att dess tvärsnitt korresponderar mot bromsytornas 8, 8' tvärsnitt, men andra former kan även förekomma, såsom exempelvis fenformade, rektangulära, bågformade. Kilarna 5 sträcker sig i denna utföringsform axiellt utmed tändrörets 3 mantelyta 4, från tändrörets 3 bakre del i riktning mot tändrörets 3 nosdel. Luftbromsen 1 innefattar åtta bromsytor 8, 8', parvist anordnade bakom de fyra kilarnas 5 bakplan. Var och en av de parvist anordnade bromsytorna 8, 8' utgörs av en främre bromsyta 8 anordnad närmast kilens 5 bakplan och en bakre bromsyta 8' anordnad bakom den främre bromsytan 8. Antalet bromsytor som är monterade bakom en skyddsanordning är inte begränsande för uppfinningen då vissa utföringsformer har multipla bromsytor anordnade bakom varandra. De parvist anordnade bromsytorna 8, 8' är utformade så att de vid infällt, ej aktiverat läge, döljs bakom respektive kils 5 bakplan, sett snett framifrån.

Fig. 1b visar samma utföringsform av luftbromsen som Fig. 1a fast i utfällt bromsande läge. Vid utfallning av bromsytorna 8, 8' har här den främre bromsytan 8 av de två parvist anordnade bromsytorna 8, 8' vridits moturs runt projektilens 1 symmetrilinje så att den hamnar på kilens 5 vänstra sida, sett snett framifrån. Den andra bromsytan 8 ' vrids på motsvarande sätt i rotationsled fast medurs så att den hamnar på kilens 5 högra sida, sett snett framifrån. I andra utföringsformer kan de vara styrbara åt samma håll, eller motsatt håll, eller åt båda hållen.

Fig. 2a visar en utföringsform av bromsskivor 6, 6'. Luftbromsen 1 innefattar i denna utföringsform två likadana vridbart anordnade bromsskivor 6, 6', en främre bromsskiva 6 och en bakre bromsskiva 6'. Bromsskivorna består i denna utföringsform av en bromsring 7, 7' på vilken bromsytorna 8, 8' är anordnade.

En bromsskiva 6, 6 'enligt gällande uppfinning består här av bromsytor 8, 8 'anordnade på en bromsring 7, 7'.

Den främre bromsskivan 6 är anordnad närmast skyddsanordningens 5 bakplan och den bakre bromsskivan 6' är anordnad bakom den främre bromsskivan 6. Den främre bromsskivan 6 innefattar i denna utföringsform fyra jämt fördelade bromsytor 8 och den bakre bromsringen 6' innefattar fyra jämt fördelade bromsytor 8'. Bromsytorna 8, 8' är i denna utföringsform integrerade med bromsringarna 6, 6' i form av radiellt utskjutande delar på bromsringarnas 6, 6' periferi.

Antalet bromsytor 8 är minst 2. Antalet bromsytor 8 kan variera, villkoret är att de är symmetriskt balanserade runt projektilkroppen 2. Storleken på bromsytorna kan också variera då det ibland är lämpligare med flera små bromsytor 8, 8 'som kan fällas ut en efter en, eller färre större bromsytor 8, 8', antalet eller formen av dem är inte begränsande för gällande uppfinning.

Bromsskivornas 6, 6' rotation drivs i en utföringsform exempelvis via kuggkransar. Kuggkransarna kan exempelvis drivas av en tvåvägs kuggdrevsanordning kopplad till en, i tändröret 3, centralt anordnad vridaxel vilken drivs av en batteridriven elmotor. Vid aktivering och utfällning av luftbromsen 1 vrids respektive bromsskiva 6, 6' simultant, via kuggdrevsanordningen och vridaxeln, moturs resp. medurs en given sträcka i rotationsled.

Vid aktivering och infällning av luftbromsen vrids respektive bromsskiva 6, 6' på motsvarande sätt fast i motsatt rotationsriktning. I ett annat utförande av luftbromsen, som en diskontinuerligt ställbar, på- och av broms, vrids bromsskivorna 6, 6' momentant mellan två ändlägen, från helt infällda bromsytor 8, 8' till helt utfällda bromsytor 8, 8' respektive från helt utfällda bromsytor 8, 8' till helt infällda bromsytor 8, 8'. Bromsytornas 8, 8' läge är styrbart vilket betyder att deras läge och bromsverkan kan bestämmas. En eller flera batteridrivna solenoider kan användas istället för en elmotor för drivning av vridaxeln, ej visat. Användning av solenoider innebär en billigare lösning än el-motor, projektilen skulle också bli lättare med solenoidlösningen.

Alternativt är de inre delarna av bromsskivorna 6, 6' utformade med drivkuggar.

För friktionsfri rotation av bromsskivorna 6, 6' kan det anordnas ett glidlager, eller ett eller flera kullager, mellan bromsskivorna 6, 6'.

I ytterligare ett utförande av luftbromsen 1, som en kontinuerligt ställbar broms för selektiv styrning av en projektil, vrids bromsskivorna 6, 6' istället stegvist korta sträckor för succesiva korrigeringar av projektilens flygbana under dess färd mot målet. Styrningen sker via satelitnavigering. Exempelvis beräknas vridsträckor av en programerbar styrdator baserat på insamlad data från mät- och bildsensorer, anordnade i projektilen, om bl.a. hastighet, riktning och position för projektilen, relativt målet.

Fig. 2b visar ytterligare en utföringsform av nämnda luftbroms 1. 1 denna utföringsform utgörs skyddsanordningen av den första bromsytan 8 som är fast monterad på tändröret 3, eller så är den första bromsytan 8 icke styrbar, eller så har man den i att inaktivt läge. Bakom den första bromsytan 8 återfinns åtminstone en styrbar bromsyta (8') som är beskrivet ovan.

En luftbroms 1 enligt nämnda princip kan utformas antingen som en kontinuerligt ställbar broms eller som en diskontinuerligt ställbar på- och av broms.

För att gällande utföringsformer ska fungera gäller att rotationscentrum ej får flyttas från symmetriaxeln.

I ytterligare ett utförande, ej visat, avsett för selektiv styrning av flera projektiler samtidigt mot olika mål, innefattar tändröret, eller projektilen, även en satellit-navigerad enhet för fjärrstyrd programmering av en programerbar styrdator.

Skyddsanordningarna 5 genererar dock ett luftmotstånd men detta är acceptabel vid beaktande av den förbättrade styrbarheten som en reversibel, ut- och infällbar, luftbroms 1 innebär.

Sammanfattningsvis löser föreliggande uppfinning problemet med centripetalaccelerationens inverkan på luftbromsen vid in- och utfällning genom att luftbromsen är utformad med vridbart anordnade bromsytor 8, 8'. Vid ut- och infällning av bromsytorna 8, 8' vrids dessa i rotationsled bakom respektive skyddsanordning 5, vilket även möjliggör bankorrigeringar i senare delen av flygbanan mot mål. Realtidstyrning.

Claims (9)

PATENTKRAV

1. Ett tändrör (3) innefattande en reversibel luftbroms (1) avsedd tor en projektil (2), kännetecknad av att luftbromsen (1) innefattar minst en vridbar bromsskiva (6) innefattande minst två bromsytor (8) anordnade på en bromsring (7) i form av radiellt utskjutande delar i bromsringens (7) periferi, vilka är jämt fördelade runt tändrörets (3) mantelyta (4), och anordnade bakom varsin skyddsanordning (5) som är anordnad på tändrörets (3) mantelyta (4) lör att minska luftmotståndet på bakomvarande bromsytor (8) varav bromsytorna (8) är ut- och infällningsbara i sidled längs med mantelytan (4)bakom nämnda skyddsanordning (5) , så att de i infällt läge är dolda bakom skyddsanordningarna (5), sett framifrån.

2. Ett tändrör (3) med en reversibel luftbroms (1) enligt krav 1, innefattande tre till 10 bromsytor (8) jämt fördelade runt tändrörets (3) mantelyta (4).

3. Ett tändrör (3) med en reversibel luftbroms (1) enligt krav 1 eller 2, innefattande att bromsytorna (8, 8') är parvis anordnade efter varandra bakom respektive skyddsanordning (5), vilka är jämt fördelade på och runt tändrörets (3) mantelyta (4), varav de anordnade bromsytorna (8, 8') utgörs av en främre bromsyta (8) anordnad närmast skyddsanordningens (5) bakplan och en bakre bromsyta (8') anordnad bakom den främre bromsytan (8).

4. Ett tändrör (3) med en reversibel luftbroms (1) enligt krav 3, ytterligare innefattande en eller flera bakomliggande bromsytor (8 ').

5. Ett tändrör (3) med en reversibel luftbroms (1) enligt något av krav 1-4, varvid bromsytorna (8, 8 ') är utformade med ett tvärsnitt som korresponderar mot respektive skyddsanordnings (5) tvärsnitt så att bromsytorna (8, 8') i infällt läge är dolda bakom skyddsanordningarna (5), sett framifrån.

6. Ett tändrör (3) med en reversibel luftbroms (1) enligt något av krav 1-4, varvid bromsytorna (8, 8') är utformade med ett rektangulärt, cirkulärt, fen- eller bågformat tvärsnitt.

7. Ett tändrör (3) med en reversibel luftbroms (1) enligt något av krav 3 till 6, varvid bromsytorna (8, 8') är jämt fördelade på vridbart anordnade bromsringar (7, 7') på tändrörets (3) bakre del bakom skyddsanordningarna (5), en främre bromsring (7) anordnad närmast skyddsanordningarnas (5) bakplan och en eller flera bakre bromsringar (7’) anordnade bakom den främre bromsringen (7).

8. Ett tändrör (3) med en reversibel luftbroms (1) enligt något av krav 1-7, varav vridaxeln drivs av ett batteri och en solenoid eller en el-motor.

9. Projektil innefattande ett tändrör enligt något av kraven 1-8.