WO2016146345A1 - Waffenrohr mit einer mündungsklappe - Google Patents

Waffenrohr mit einer mündungsklappe Download PDF

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WO2016146345A1
WO2016146345A1 PCT/EP2016/053713 EP2016053713W WO2016146345A1 WO 2016146345 A1 WO2016146345 A1 WO 2016146345A1 EP 2016053713 W EP2016053713 W EP 2016053713W WO 2016146345 A1 WO2016146345 A1 WO 2016146345A1
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WO
WIPO (PCT)
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flap
barrel
mouth
axis
weapon
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/053713
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Dobrindt
Marco Mundt
Original Assignee
Thyssenkrupp Marine Systems Gmbh
Thyssenkrupp Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thyssenkrupp Marine Systems Gmbh, Thyssenkrupp Ag filed Critical Thyssenkrupp Marine Systems Gmbh
Publication of WO2016146345A1 publication Critical patent/WO2016146345A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/28—Arrangement of offensive or defensive equipment
    • B63G8/32—Arrangement of offensive or defensive equipment of torpedo-launching means; of torpedo stores or handlers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41F—APPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
    • F41F3/00—Rocket or torpedo launchers
    • F41F3/04—Rocket or torpedo launchers for rockets
    • F41F3/077—Doors or covers for launching tubes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41F—APPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
    • F41F3/00—Rocket or torpedo launchers
    • F41F3/08—Rocket or torpedo launchers for marine torpedoes
    • F41F3/10—Rocket or torpedo launchers for marine torpedoes from below the surface of the water

Definitions

  • the invention relates to an outlet flap with a small footprint.
  • Weapons which are used for example for the emission of torpedoes, are common part of submarines.
  • submarines there is the peculiarity that the interior of the submarine remains within the pressure hull under normal atmospheric pressure, while due to the hydrostatic pressure with increasing depth a high pressure from the outside acts on the pressure hull.
  • the weapons tubes connect these two areas, since on the one hand the weapon tubes from the interior of the submarine must be reloaded, on the other hand a weapon must be ejected from the weapon barrel even when submerged. Therefore, the gun barrel must be closed pressure-tight and therefore know on the outside of a mouth flap on.
  • the muzzle flaps are therefore constructed mainly stable and tight closing.
  • Muzzle flaps are usually mounted hinged to the gun barrel, as this is known for example from DE 309117.
  • a submarine In addition to the pressure hull, a submarine has an outer skin, which may partially coincide with the pressure hull. In the field of gun barrels, however, the pressure hull and outer skin are typically separated. The outer skin is surrounded by water so that it does not have to withstand the external pressure. The outer shape is hydrodynamically optimized. Therefore, the outer skin usually has outer skin flaps in the area of the weapon tubes. The outer skin flaps adapt to the outer skin in the closed state and thus ensure a hydrodynamically favorable shape. Since the outer shape of the outer skin is very important, the outer skin flaps are usually opened inwards, ie in the direction of the weapon barrel.
  • a longer barrel has two basic advantages. On the one hand, longer weapons can be used. On the other hand, with a weapon of the same size, a slower acceleration of the weapon during the ejection can occur due to the longer acceleration distance, in order to achieve the same ejection speed. As a result, other, in particular smaller and lighter drive systems can be used for the ejection.
  • the object of the invention is to provide a compact mouth flap for a gun barrel.
  • the weapon barrel according to the invention with a mouth flap has a weapon barrel, which is cylindrical and has a cylinder axis.
  • the cylinder axis of a cylinder is the axis which passes through the center of the cross-section of the cylinder.
  • the weapon barrel may in particular have a round or elliptical cross section.
  • the mouth flap is pivotally connected to the gun barrel. When closed, the
  • Muzzle flap the weapon barrel pressure-tight from the environment, in the swung-open state of the mouth flap, a weapon can be ejected from the barrel.
  • the mouth flap has the shape of a cylinder segment.
  • the mouth flap also has an axis of rotation corresponding to the axis of rotation passing through the mouth
  • Component is. The position of the axis of rotation changes during pivoting
  • the axis of rotation is thus defined as the axis of rotation of the mouth flap in the closed state. Since the barrel and the mouth flap exactly abut each other in the closed state, it follows that the front end of
  • Rotation axis on The cylinder axis and the axis of rotation are perpendicular to each other, that is, between the cylinder axis and the axis of rotation results in an angle of 90 °.
  • the outlet flap can thus be guided in a spatially very compact way to the side, it is not necessary to keep a complete pivoting area in front of the gun barrel to the outer skin, which is larger than the mouth flap.
  • the mouth flap according to the invention is thus no longer spherically formed in the form of a spherical cutout, in contrast to conventional mouth flaps, but curved in one direction only.
  • the pivot axis and the axis of rotation are spaced 0.05 to 0.8 times the outer radius of the barrel. This area has proven to be particularly advantageous because at a spacing of more than 0.8 times the radius of the gun barrel, the space requirement increases significantly. However, if the spacing is less than 0.05 times the radius of the barrel, the separation between the muzzle flap and barrel is not efficient.
  • the pivot axis and the axis of rotation are spaced by 0.1 to 0.5 times the radius of the gun barrel.
  • the radius of the mouth flap is greater than the radius of the barrel.
  • the radius of the mouth flap is 1.1 times to 2 times the radius of the barrel.
  • the radius of the mouth flap in this context is the radius of the weapon tube facing the inside of the mouth flap. If the weapon barrel does not have a circular cross section but an elliptical cross section, then the radius of the weapon barrel in this context means the radius of the weapon barrel, which is in the same plane as the radius of the estuary flap.
  • the mouth flap with a
  • the outer skin flap is hinged. In order to have both an optimal fit of the outer skin flap in the outer skin as well as a good
  • the outer skin flap can be pivoted.
  • the outer skin flap be mounted centrally hinged to the mouth flap, so that the two sides of the outer skin flap are first folded to the mouth flap and then given away with the mouth flap.
  • Muzzle flap hinged be hinged and folded as a whole against the mouth flap.
  • Embodiments have the advantage that comparatively few moving parts are arranged in the area surrounded by water and thus exposed to the seawater.
  • the first embodiment with the centrally arranged folding possibility is preferred for weapon tubes, which are located in the region of the ship's axis, where the outer skin has a lower curvature.
  • the second embodiment is preferably in the outer area, where the outer skin has an oblique orientation relative to the gun barrel.
  • Worm gear driven consist of a helical so-called worm (worm shaft), which rotates during rotation a gripping gear (worm wheel). Worm gears are considered the quietest gear drives.
  • Worm gear can be a large translation, so that with a low-performance, but high-speed drive, the comparatively heavy mouth flap can be pivoted.
  • the drive via an electric motor which is directly cooled by the surrounding water.
  • the worm gear can be driven via a linkage, which leads into the interior of the pressure hull and from there manually, electrically and / or hydraulically driven. This corresponds to the usual construction today for driving the pivoting of the mouth flap.
  • the mouth flap has a curved rack and driven by a gear.
  • the axis of rotation is arranged vertically.
  • Mouth flap in a horizontal movement As a result, there is no change in the potential energy of the mouth flap and thus only the work necessary to overcome the friction must be performed by the drive.
  • the axis of rotation is arranged horizontally and the pivot axis is arranged above the axis of rotation.
  • the weapon barrel has at least one seal on the side facing the mouth flap.
  • the seal may be a rubber seal.
  • the seal has an interior space.
  • the seal can be made hollow.
  • the interior of the seal is filled with water via at least one opening.
  • the seal may be formed of a shape memory material.
  • the invention relates to a submarine with a weapon barrel according to the invention with a mouth flap.
  • Figure 1 Schematic view of a first barrel with swung-mouth flap
  • Figure 2 Schematic cross section of a second weapon barrel with muzzle flap during pivoting
  • Figure 3 Schematic cross section of a third weapon barrel with muzzle flap
  • FIG. 4 Schematic cross section of a fourth gun barrel with muzzle flap and curved rack during pivoting
  • Figure 5 Schematic cross section of a fifth barrel with muzzle flap
  • Figure 6 Schematic cross section of a sixth barrel with muzzle flap
  • Figure 7 Schematic cross section of a seventh gun barrel with muzzle flap
  • FIG. 1 shows a first weapon barrel 10 with the mouth flap 20 swung open, in a schematic plan view.
  • the weapon barrel 10 has a front end 12, to which the
  • Mouth flap 20 connects in the closed state and closes the barrel 10 pressure-tight.
  • the front end 12 may have a seal.
  • the mouth flap 20 has a radius 32.
  • In the closed state results in the rotation axis 30, to which the inside of the mouth flap 20 is spaced in each case by the radius of the mouth flap 32. Since the front end 12 of the gun barrel 10 has the same curvature, resulting from the curvature of the front end 12 of the barrel 10, the rotation axis 30. Die
  • the mouth flap is pivotable about the pivot axis 40, wherein the pivot axis 40 is spaced from the axis of rotation 30. The distance is in a first approximation, half the radius of the gun barrel 10. By the spacing closes the mouth flap 20 in the closed state directly to the front end 12 of the gun barrel 10 and closes this pressure-tight.
  • Pivoting creates a distance, so that the outlet flap 20 can be pivoted with little friction.
  • the space required, which arises through the outlet flap 20 during pivoting, is comparatively small, so that a comparatively long barrel 10 can be used.
  • Figure 2a the process of pivoting the mouth flap 20 with reference to Figure 2a, Figure 2b and Figure 2c is shown.
  • the mouth flap 20 is closed, partially opened in Figure 2b and in Figure 2c, the mouth flap 20 is fully open, so that a weapon can be ejected from the barrel 10.
  • the mouth flap 20 is around the
  • Pivot axis 40 pivoted, which is spaced from the axis of rotation 30.
  • Mouth flap 20 has.
  • FIG. 3 shows an outlet flap 20 which is hingedly connected to an outer skin flap 60 and pivotable together.
  • the gun barrel 10 is closed
  • Mouth flap 20 and closed outer skin flap 60 shown in a schematic cross section. Good to see is that the outer skin 50 with closed outer skin flap 60 results in a smooth, flow-optimized surface.
  • the outer skin flap 60 is folded to the mouth flap 20, this purpose, the mouth flap 20 and the outer skin flap 60 are hinged together on the folding axis 62. This is necessary because the outer skin flap 60 must fit optimally in the outer skin 50 and thus a lateral pivoting without a flap is not possible.
  • the mouth flap 20 After folding the outer skin flap 60 against the mouth flap 20, the mouth flap 20 can be pivoted, as shown in Figure 3c to Figure 3f. For this purpose, the mouth flap 20 is pivoted about the pivot axis 40. After pivoting, the weapon barrel 10 is open, as shown in FIG. 3f, a weapon may be ejected from the barrel 10.
  • FIG. 4 illustrates the pivoting of an orifice flap 20 by means of a curved toothed rack 70 and a toothed wheel 72.
  • a curved toothed rack 70 and a toothed wheel 72.
  • Analogous to the case shown in Figure 3 is a
  • the arched rack 70 is arranged to extend above or below the barrel 10.
  • the outlet flap 20 has two curved toothed racks 70, wherein one is arranged above the weapon barrel 10 and one below the weapon barrel 10.
  • the mouth flap 20 is closed, shown open in Figure 4b.
  • FIG. 5 shows a schematic illustration of a weapon barrel 10 with a mouth flap 20.
  • the barrel has a seal 80 all around, which is a pressure-tight and watertight seal
  • the weapon barrel 10 Completing the gun barrel 10 simplified by the mouth flap 20.
  • the weapon barrel 10 has a handlebar 90 connected thereto, via which the mouth flap 20 is pivotably connected to the weapon barrel 10.
  • the handlebar 90 is at the
  • Pivot axis 40 rotatably connected to the barrel 10. To guide the
  • the handlebar is arranged above and / or below the weapon barrel 10.
  • an alternative seal 80 is shown, wherein the seal 80 has an interior space 82 which is filled with water via an opening 84 or a multiplicity of openings.
  • the opening 84 or the openings can be designed, for example, as bores.
  • the seal 80 is in this case designed so that it provides an optimal surface for the mouth flap 20.
  • FIG. 80 A further alternative embodiment of a seal 80 with inner space 82 and opening 84 or the openings is shown in FIG.
  • the seal 80 has a right-angled shape in the first approximation.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Waffenrohr 10 mit einer Mündungsklappe 20, wobei des Waffenrohr 10 zylinderförmig ist und eine Zylinderachse aufweist. Die Mündungsklappe 20 ist schwenkbar mit dem Waffenrohr 10 verbunden. Die Mündungsklappe 20 weist die Form eines Zylindersegments und eine Rotationsachse 30 auf, wobei die Zylinderachse und die Rotationsachse 30 senkrecht aufeinander stehen. Das Verschwenken der Mündungsklappe 20 erfolgt entlang einer Verschwenkachse 40, wobei die Verschwenkachse 40 und die Rotationsachse 30 parallel und beabstandet sind.

Description

WAFFENROHR MIT EINER MÜNDUNGSKLAPPE
Die Erfindung betrifft eine Mündungsklappe mit geringem Platzbedarf.
Waffenrohre, welche beispielsweise zum Ausstoß von Torpedos eingesetzt werden, sind üblicher Bestandteil von Unterseebooten. In Unterseebooten ergibt sich die Besonderheit, dass der Innenraum des Unterseeboots innerhalb des Druckkörpers unter normalen Atmosphärendruck verbleibt, während aufgrund des hydrostatischen Drucks mit zunehmender Tauchtiefe ein hoher Druck von außen auf den Druckkörper einwirkt. Die Waffenrohre verbinden diese beiden Bereiche, da zum einen die Waffenrohre aus dem Inneren des Unterseeboots nachgeladen werden müssen, zum anderen muss auch im getauchten Zustand eine Waffe aus dem Waffenrohr ausgestoßen werden. Daher muss das Waffenrohr druckdicht verschließbar sein und weißt daher an der Außenseite eine M ündungsklappe auf. Die Mündungsklappen sind daher vor allem stabil und dicht schließend konstruiert.
Mündungsklappen werden üblicherweise klappbar an das Waffenrohr anmontiert, wie dieses beispielsweise aus der DE 309117 bekannt ist.
Zusätzlich zu dem Druckkörper weist ein Unterseeboot eine Außenhaut auf, welche teilweise mit dem Druckkörper zusammen fallen kann. Im Bereich der Waffenrohre sind Druckkörper und Außenhaut jedoch typischerweise getrennt. Die Außenhaut wird von Wasser umspült, sodass diese dem Außendruck nicht standhalten muss. Die Außenform ist hydrodynamisch optimiert. Daher weist die Außenhaut im Bereich der Waffenrohre üblicherweise Außenhautklappen auf. Die Außenhautklappen passen sich in die Außenhaut im geschlossenen Zustand ein und gewährleisten so eine hydrodynamisch günstige Form. Da die äußere Form der Außenhaut sehr wichtig ist, werden die Außenhautklappen üblicherweise nach innen, also in Richtung auf das Waffenrohr geöffnet.
Durch diese Anordnung ergibt sich, dass zwischen dem vorderen Ende des Waffenrohrs und der Außenhaut vergleichsweise viel Platz benötigt wird, um sowohl die Mündungsklappe als auch die Außenhautklappe zu öffnen. In heutigen Unterseebooten wird hierfür bis zu zwei Metern Abstand benötigt.
Vorteilhaft wäre es, den benötigten Platz zu reduzieren, da so das Waffenrohr verlängert werden könnte. Ein längeres Waffenrohr hat zwei grundlegende Vorteile. Zum einen können längere Waffen eingesetzt werden. Zum anderen kann bei einer gleich großen Waffe aufgrund der längeren Beschleunigungsstrecke eine langsamere Beschleunigung der Waffe beim Ausstoß erfolgen, um eine gleiche Ausstoßgeschwindigkeit zu erzielen. Hierdurch können andere, insbesondere kleinere und leichtere Antriebssysteme für den Ausstoß verwendet werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine kompakte Mündungsklappe für ein Waffenrohr zu schaffen.
Gelöst wird die Aufgabe durch das Waffenrohr mit einer Mündungsklappe mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.
Das erfindungsgemäße Waffenrohr mit einer Mündungsklappe weist ein Waffenrohr auf, welches zylinderförmig ist und eine Zylinderachse aufweist. Die Zylinderachse eines Zylinders ist die Achse, welche durch den Mittelpunkt des Querschnittes des Zylinders verläuft. Das Waffenrohr kann insbesondere einen runden oder elliptischen Querschnitt aufweisen. Die Mündungsklappe ist schwenkbar mit dem Waffenrohr verbunden. Im geschlossenen Zustand schließt die
Mündungsklappe das Waffenrohr druckdicht gegenüber der Umgebung ab, im aufgeschwenkten Zustand der Mündungsklappe kann eine Waffe aus dem Waffenrohr ausgestoßen werden. Die Mündungsklappe weist die Form eines Zylindersegments auf. Die Mündungsklappe weist ferner eine Rotationsachse auf, welche der Rotationsachse entspricht, welche sich durch den
vollständigen Zylinder ergeben würde, von welchem das Zylindersegment ein gedachter
Bestandteil ist. Die Position der Rotationsachse ändert sich beim Verschwenken der
Mündungsklappe, erfindungsgemäß ist die Rotationsachse somit als die Rotationsachse der Mündungsklappe in geschlossenem Zustand definiert. Da Waffenrohr und Mündungsklappe im geschlossenen Zustand exakt aneinander anliegen, ergibt sich, dass das vordere Ende des
Waffenrohrs, an welches die Mündungsklappe sich anschließt, die gleiche Krümmung wie die innere Fläche der Mündungsklappe aufweist. Die Rotationsachse ist somit auch in Bezug auf das vordere Ende des Waffenrohrs gegeben, an welches sich die Mündungsklappe anschließt. Das Zylindersegment an sich weist somit keine geartete Rotationssymmetrie bezüglich der
Rotationsachse auf. Die Zylinderachse und die Rotationsachse stehen senkrecht aufeinander, das heißt, zwischen der Zylinderachse und der Rotationsachse ergibt sich ein Winkel von 90 °. Das Verschwenken der Mündungsklappe erfolgt entlang einer Verschwenkachse, vorzugsweise entlang einer Kreisbahn, wobei die Verschwenkachse und die Rotationsachse parallel und beabstandet sind.
Vorteil der Beabstandung der Verschwenkachse von der Rotationsachse ist, dass die
Mündungsklappe dicht schließend auf dem Waffenrohr zum Liegen kommt. Beim Verschwenken trennt sich die Mündungsklappe von dem Waffenrohr und gleitet nicht unmittelbar am
Waffenrohr zu Seite. Hierdurch wird Reibung und somit auch Geräuschbildung vermieden, welche die Position eines Unterseebootes verraten würde. Zum anderen kann die Mündungsklappe somit in räumlich sehr kompakter Weise zur Seite geführt werden, es ist nicht notwendig, ein kompletten Verschwenkbereich vor dem Waffenrohr bis zur Außenhaut frei zu halten, welcher größer als die Mündungsklappe ist.
Die erfindungsgemäße Mündungsklappe ist im Gegensatz zu herkömmlichen Mündungsklappen somit nicht mehr kugelförmig in Forme eines Kugelausschnitts gebildet, sondern nur in eine Richtung gewölbt.
In einer Ausführungsform der Erfindung sind die Verschwenkachse und die Rotationsachse um das 0,05 bis 0,8 fache des äußeren Radius des Waffenrohrs beabstandet. Dieser Bereich hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da bei einer Beabstandung von mehr als dem 0,8 fachen des Radius des Waffenrohrs der Platzbedarf deutlich ansteigt. Ist die Beabstandung jedoch unter dem 0,05 fachen des Radius des Waffenrohrs, so ist die Trennung zwischen Mündungsklappe und Waffenrohr nicht effizient. Bevorzugt sind die Verschwenkachse und die Rotationsachse um das 0,1 bis 0,5 fache des Radius des Waffenrohrs beabstandet. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist Radius der Mündungsklappe größer als der Radius des Waffenrohrs. Bevorzugt beträgt der Radius der Mündungsklappe das 1,1 fache bis 2 fache des Radius des Waffenrohrs. Der Radius der Mündungsklappe ist in diesem Zusammenhang der Radius der dem Waffenrohr zugewandten Innenseite der Mündungsklappe. Weist das Waffenrohr keinen kreisrunden Querschnitt, sondern einen elliptischen Querschnitt auf, so ist unter dem Radius des Waffenrohr in diesem Zusammenhang der Radius des Waffenrohrs zu verstehen, welcher in der gleichen Ebene wie der Radius der Mündungsklappe.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Mündungsklappe mit einer
Außenhautklappe verbunden und die Mündungsklappe und die Außenhautklappe gemeinsam verschwenkbar. Durch die Kombination von Mündungsklappe und Außenhautklappe kann weiterer Platz eingespart werden. Durch ein gemeinsames Verschwenken wird zudem nur ein Antrieb zum Verschwenken benötigt, was weiter Platz und Gewicht einspart. Hierdurch ist eine Verlängerung des Waffenrohrs um bis zu 2 m gegenüber den heute üblichen Waffenrohren möglich.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Außenhautklappe klappbar. Um sowohl eine optimale Einpassung der Außenhautklappe in die Außenhaut als auch eine gute
Verschwenkbarkeit zu gewährleisten, kann die Außenhautklappe verschwenkbar sein. Hierbei kann in einer ersten Ausführungsform die Außenhautklappe mittig an der Mündungsklappe klappbar angebracht sein, sodass die beiden Seiten der Außenhautklappe zunächst an die Mündungsklappe angeklappt werden und dann mit der Mündungsklappe verschenkt werden. In einer weiteren Ausführungsform kann die Außenhautklappe an einer Seite an der
Mündungsklappe klappbar befestigt sein und als Ganzes gegen die Mündungsklappe geklappt werden. Es sind auch beliebige andere Mechanismen denkbar. Die beiden genannten
Ausführungsformen haben den Vorteil, dass vergleichsweise wenige bewegliche Teile in dem von Wasser umspülten Bereich angeordnet und somit dem Meerwasser ausgesetzt sind. Die erste Ausführungsform mit der mittig angeordneten Klappmöglichkeit ist bevorzugt für Waffenrohre, welche sich im Bereich der Schiffsachse befinden, wo die Außenhaut eine geringere Krümmung aufweist. Die zweite Ausführungsform ist bevorzugt im Außenbereich, wo die Außenhaut eine schräge Orientierung im Verhältnis zum Waffenrohr aufweist. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Mündungsklappe über einen
Schneckenradgetriebe angetrieben. Schneckengetriebe bestehen aus einer schraubenförmigen sogenannten Schnecke (Schneckenwelle), die bei Drehbewegung ein in diese greifendes Zahnrad (Schneckenrad) dreht. Schneckengetriebe gelten als geräuschärmste Verzahnungsantriebe.
Schneckenradgetriebe lassen eine große Übersetzung zu, sodass mit einem leistungsschwachen, aber hochdrehenden Antrieb die vergleichsweise schwere Mündungsklappe verschwenkt werden kann. Vorzugsweise erfolgt der Antrieb über einen Elektromotor, welcher durch das umgebende Wasser direkt gekühlt wird. Alternativ kann das Schneckenradgetriebe auch über ein Gestänge angetrieben werden, welches in das Innere des Druckkörpers führt und von dort manuell, elektrisch und/oder hydraulisch angetrieben werden kann. Dieses entspricht der heute üblichen Konstruktion zum Antrieb des Verschwenkens der Mündungsklappe. Durch den Einsatz des Schneckenradgetriebes und der dadurch geringeren notwendigen Kraft kann dieses
vergleichsweise lange, sich über die gesamte Länge des Waffenrohr erstreckende Gestänge vergleichsweise leicht konstruiert werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Mündungsklappe eine gewölbte Zahnstange aufweisen und über ein Zahnrad angetrieben.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Rotationsachse senkrecht angeordnet. Durch die senkrechte Anordnung der Rotationsachse erfolgt das Verschwenken der
Mündungsklappe in einer horizontalen Bewegung. Hierdurch erfolgt keine Änderung der potentiellen Energie der Mündungsklappe und es muss somit nur die zur Überwindung der Reibung notwendige Arbeit durch den Antrieb verrichtet werden.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die Rotationsachse waagerecht angeordnet und die Verschwenkachse oberhalb der Rotationsachse angeordnet. Dadurch erfolgt das Verschwenken der Mündungsklappe in eine Position oberhalb des Waffenrohrs. Zwar muss bei dieser Anordnung beim Öffnen der Mündungsklappe die potentielle Energie zum Verschwenken der Mündungsklappe aufgewendet werden, es ergibt sich jedoch der Vorteil, dass beim Ausfall der Systeme diese potentielle Energie zum Verschließen des Waffenrohrs verwendet werden kann. Dadurch wird die Sicherheit des Druckkörpers erhöht.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Waffenrohr wenigstens eine Dichtung an der der Mündungsklappe zugewandten Seite auf. Bei der Dichtung kann es sich um eine Gummidichtung handeln.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Dichtung einen Innenraum auf. Die Dichtung kann hohl ausgeführt sein.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Innenraum der Dichtung über wenigstens eine Öffnung mit Wasser gefüllt ist.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Dichtung aus einem Formgedächtnismaterial gebildet sein.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Unterseeboot mit einem erfindungsgemäßen Waffenrohr mit einer Mündungsklappe.
Nachfolgend ist das erfindungsgemäße Waffenrohr mit einer Mündungsklappe anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Figur 1: Schematische Aufsicht auf ein erstes Waffenrohr mit aufgeschwenkter Mündungsklappe
Figur 2: Schematischer Querschnitt eines zweiten Waffenrohrs mit Mündungsklappe während des Verschwenkens
Figur 3: Schematischer Querschnitt eines dritten Waffenrohrs mit Mündungsklappe und
klappbarer Außenhautklappe während des Verschwenkens Figur 4: Schematischer Querschnitt eines vierten Waffenrohrs mit Mündungsklappe und gewölbter Zahnstange während des Verschwenkens
Figur 5: Schematischer Querschnitt eines fünften Waffenrohrs mit Mündungsklappe und
Dichtung
Figur 6: Schematischer Querschnitt eines sechsten Waffenrohrs mit Mündungsklappe und
Dichtung
Figur 7: Schematischer Querschnitt eines siebten Waffenrohrs mit Mündungsklappe und
Dichtung
In Figur 1 ist ein erstes Waffenrohr 10 mit aufgeschwenkter M ündungsklappe 20 in schematischer Aufsicht gezeigt. Das Waffenrohr 10 weist ein vorderes Ende 12 auf, an welches die
Mündungsklappe 20 in geschlossenem Zustand anschließt und das Waffenrohr 10 druckdicht verschließt. Das vordere Ende 12 kann eine Dichtung aufweisen. Die Mündungsklappe 20 weist einen Radius 32 auf. Im geschlossenen Zustand ergibt sich die Rotationsachse 30, zu welcher die Innenseite der Mündungsklappe 20 jeweils um den Radius der Mündungsklappe 32 beabstandet ist. Da das vordere Ende 12 des Waffenrohres 10 die gleiche Krümmung aufweist, ergibt sich auch aus der Krümmung des vorderen Endes 12 des Waffenrohrs 10 die Rotationsachse 30. Die
Zylinderachse des Waffenrohrs 10, hier nicht dargestellt, verläuft in der Mitte des Waffenrohrs 10, parallel zum dargestellten Radius der Mündungsklappe 32. Die Mündungsklappe ist um die Verschwenkachse 40 verschwenkbar, wobei die Verschwenkachse 40 von der Rotationsachse 30 beabstandet ist. Der Abstand beträgt in erster Näherung die Hälfte des Radius des Waffenrohrs 10. Durch die Beabstandung schließt die Mündungsklappe 20 im geschlossenen Zustand unmittelbar an das vordere Ende 12 des Waffenrohrs 10 an und verschließt dieses druckdicht. Beim
Verschwenken entsteht ein Abstand, sodass die Mündungsklappe 20 reibungsarm verschwenkt werden kann. Der Platzbedarf, welcher durch die Mündungsklappe 20 beim Verschwenken entsteht, ist vergleichsweise gering, sodass ein vergleichsweise langes Waffenrohr 10 eingesetzt werden kann. In Figur 2 ist der Vorgang des Verschwenkens der Mündungsklappe 20 anhand der Figur 2a, Figur 2b und Figur 2c gezeigt. In Figur 2a ist die Mündungsklappe 20 geschlossen, in Figur 2b teilweise geöffnet und in Figur 2c ist die Mündungsklappe 20 vollständig geöffnet, sodass eine Waffe aus dem Waffenrohr 10 ausgestoßen werden kann. Die Mündungsklappe 20 wird um die
Verschwenkachse 40 verschwenkt, welche von der Rotationsachse 30 beabstandet ist.
Im Vergleich zwischen Figur 1 und Figur 2 ist zu erkennen, dass eine Verschwenkachse 40, welche im geschlossenen Zustand weiter in Richtung des Druckkörpers bzw. der Druckkörperachse liegt als die Rotationsachse 30, einen geringeren Platzbedarf vor dem Waffenrohr 10 für die
Mündungsklappe 20 aufweist.
Figur 3 zeigt eine Mündungsklappe 20, welche mit einer Außenhautklappe 60 klappbar verbunden und gemeinsam verschwenkbar ist. In Figur 3a ist das Waffenrohr 10 mit geschlossener
Mündungsklappe 20 und geschlossener Außenhautklappe 60 in einem schematischen Querschnitt gezeigt. Gut zu erkennen ist, dass die Außenhaut 50 mit geschlossener Außenhautklappe 60 eine glatte, strömungsoptimierte Oberfläche ergibt. Zunächst wird, wie in Figur 3b dargestellt, die Außenhautklappe 60 an die Mündungsklappe 20 geklappt, hierzu sind die Mündungsklappe 20 und die Außenhautklappe 60 klappbar an der Klappachse 62 miteinander verbunden. Dieses ist notwendig, da die Außenhautklappe 60 sich optimal in die Außenhaut 50 einpassen muss und somit ein seitliches Verschwenken ohne ein Klappen nicht möglich ist. Alternativ zum gezeigten Ausführungsbeispiel ist es ausreichend, wenn nur eine Seite der Außenhautklappe 60 geklappt wird, insbesondere wenn die Außenhaut 50 im Bereich des Waffenrohrs 10 eine starke Krümmung aufweist. Nach dem Anklappen der Außenhautklappe 60 an die Mündungsklappe 20 kann die Mündungsklappe 20 verschwenkt werden, wie in Figur 3c bis Figur 3f gezeigt. Hierzu wird die Mündungsklappe 20 um die Verschwenkachse 40 verschwenkt. Nach dem Verschwenken ist das Waffenrohr 10 offen, wie in Figur 3f gezeigt, eine Waffe kann aus dem Waffenrohr 10 ausgestoßen werden.
In Figur 4 ist die Verschwenkung einer Mündungsklappe 20 mittels einer gewölbten Zahnstange 70 und eines Zahnrades 72 dargestellt. Analog dem in Figur 3 dargestellten Fall ist eine
Außenhautklappe 60 klappbar mit der Mündungsklappe 20 verbunden. Die gewölbte Zahnstange 70 ist so angeordnet, dass diese oberhalb oder unterhalb des Waffenrohrs 10 verläuft. Besonders bevorzugt weist die Mündungsklappe 20 zwei gewölbte Zahnstangen 70 auf, wobei eine oberhalb des Waffenrohrs 10 und eine unterhalb des Waffenrohrs 10 angeordnet ist. In Figur 4a ist die Mündungsklappe 20 geschlossen, in Figur 4b geöffnet dargestellt.
Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Waffenrohrs 10 mit einer Mündungsklappe 20. Das Waffenrohr weist umlaufend eine Dichtung 80, welche ein druck- und wasserdichtes
Abschließen des Waffenrohres 10 durch die Mündungsklappe 20 vereinfacht. Zusätzlich weist das Waffenrohr 10 einen mit diesem verbundenen Lenker 90 auf, über welchen die Mündungsklappe 20 verschwenkbar mit dem Waffenrohr 10 verbunden ist. Der Lenker 90 ist an der
Verschwenkachse 40 drehbar mit dem Waffenrohr 10 verbunden. Zur Führung der
Mündungsklappe 20 weist der Lenker 90 am der Verschwenkachse 40 gegenüberliegenden Ende ein Schlitzloch 92 auf. Der Lenker ist oberhalb und/oder unterhalb des Waffenrohres 10 angeordnet.
In Figur 6 ist eine alternative Dichtung 80 gezeigt, wobei die Dichtung 80 einen Innenraum 82 aufweist, der über eine Öffnung 84 oder eine Vielzahl von Öffnungen mit Wasser gefüllt ist. Die Öffnung 84 bzw. die Öffnungen können beispielsweise als Bohrungen ausgeführt sein. Die Dichtung 80 ist hierbei so ausgeführt, dass diese eine optimale Fläche für die Mündungsklappe 20 bietet.
Eine weitere alternative Ausführungsform einer Dichtung 80 mit Innenraum 82 und Öffnung 84 bzw. der Öffnungen ist in Figur 7 dargestellt. Die Dichtung 80 weist eine in erster Näherung rechtwinklige Form auf. Bezugszeichen:
10 Waffen roh r
12 vorderes Ende
20 Mündungsklappe
30 Rotationsachse
32 Radius der Mündungsklappe
40 Verschwenkachse
50 Außenhaut
60 Außenhautklappe
62 Klappachse
70 gewölbte Zahnstange
72 Zahnrad
80 Dichtung
82 Innenraum
84 Öffnung
90 Lenker
92 Schlitzloch

Claims

Patentansprüche:
1. Waffenrohr (10) mit einer Mündungsklappe (20), wobei des Waffenrohr (10) zylinderförmig ist und eine Zylinderachse aufweist, wobei die Mündungsklappe (20) schwenkbar mit dem Waffenrohr (10) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündungsklappe (20) die Form eines Zylindersegments aufweist und eine Rotationsachse (30) aufweist, wobei die Zylinderachse und die Rotationsachse (30) senkrecht aufeinander stehen und wobei das Verschwenken der Mündungsklappe (20) entlang einer Verschwenkachse (40) erfolgt, wobei die Verschwenkachse (40) und die Rotationsachse (30) parallel und beabstandet sind.
2. Waffenrohr (10) mit einer Mündungsklappe (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschwenkachse (40) und die Rotationsachse (30) um das 0,05 bis 0,8 fache des äußeren Radius des Waffenrohrs (10) beabstandet sind.
3. Waffenrohr (10) mit einer Mündungsklappe (20) nach einem der vorangegangenen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (32) der Mündungsklappe (20) größer als der Radius des Waffenrohrs (10) ist, bevorzugt dass der Radius (32) der Mündungsklappe (20) das 1,1 fache bis 2 fache des Radius des Waffenrohrs (10) beträgt.
4. Waffenrohr (10) mit einer Mündungsklappe (20) nach einem der vorangegangenen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündungsklappe (20) mit einer
Außenhautklappe (60) verbunden ist und Mündungsklappe (20) und Außenhautklappe (60) gemeinsam verschwenkbar sind.
5. Waffenrohr (10) mit einer Mündungsklappe (20) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhautklappe (60) klappbar ist.
6. Waffenrohr (10) mit einer Mündungsklappe (20) nach einem der vorangegangenen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündungsklappe (20) über einen
Schneckenradgetriebe angetrieben wird.
7. Waffenrohr (10) mit einer Mündungsklappe (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündungsklappe (20) eine gewölbte Zahnstange (70) aufweist und über ein Zahnrad (72) angetrieben wird.
8. Waffenrohr (10) mit einer Mündungsklappe (20) nach einem der vorangegangenen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse (30) senkrecht angeordnet ist.
9. Waffenrohr (10) mit einer Mündungsklappe (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse (30) waagerecht angeordnet ist und dass die Verschwenkachse (40) oberhalb der Rotationsachse (30) angeordnet ist.
10. Waffenrohr (10) mit einer Mündungsklappe (20) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Waffenrohr (10) wenigstens eine Dichtung (80) an der der Mündungsklappe (20) zugewandten Seite aufweist.
11. Waffenrohr (10) mit einer Mündungsklappe (20) nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, dass die Dichtung (80) einen Innenraum (82) aufweist.
12. Waffenrohr (10) mit einer Mündungsklappe (20) nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, dass der Innenraum (82) über wenigstens eine Öffnung (84) mit Wasser gefüllt ist.
13. Unterseeboot mit einem Waffenrohr (10) mit einer Mündungsklappe (20) nach einem der vorangegangenen Ansprüche.
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