Die Erfindung betrifft ein drallstabilisiertes Geschoss mit einer Nutzlast nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Aus der Praxis ist die Verwendung eines solchen Geschosses in Verbindung mit einem Flugkörper-Abwehrsystem bekannt geworden, wobei ein fliegendes Ziel mit einem Feuerleitgerät erfasst, verfolgt und ein Geschütz automatisch nachgeführt wird. Die Geschossflugzeitberechnungen werden durchgeführt und beim Abschuss wird jedem Geschoss die aktualisierte Zündereinstellzeit induktiv über eine Programmierspule an den Zeitzünder übertragen, um das Ausstossen der Nutzlast, beispielsweise Subprojektile, unmittelbar vor das fliegende Ziel sicherzustellen. Beim Ausstossen der Nutzlast besteht jedoch die Gefahr, dass die Nutzlast in ihrer Flugbahn von Teilen des Geschosskörpers oder von einer zu grossen Druckbeaufschlagung der Ausstossladung ungünstig beeinflusst wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein möglichst störungsfreies und gleichmässiges Ausstossen der Nutzlast zu gewährleisten. Dies wird erfindungsgemäss durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhaft wirkt sich auch das Anbringen von Sollbruchstellen in Längsrichtung im Wirkraum aus sowie, bei Verwendung einer Nutzlast aus Subprojektilen, die spezielle koaxiale Anordnung der Subprojektile und deren Sichern gegen Verdrehung während der Geschossbeschleunigung durch Ausnehmungen am Geschosskörper im Bereich des Wirkraumes.
Ein Ausführungsbeispiel des drallstabilisierten Geschosses mit einer Nutzlast ist nachfolgend anhand von Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemässes drallstabilisiertes Geschoss mit einer Nutzlast aus Subprojektilen,
Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II in Fig. 1 und
Fig. 3 ein Streuungsbild eines Geschosses entsprechend Fig. 1 und 2.
Gemäss Fig. 1 enthält ein drallstabilisiertes Geschoss einen Geschosskörper 1, eine vorne am Geschosskörper 1 angebrachte ballistische Haube 2 und einen am Heckteil des Geschosskörpers 1 befestigten Zünder 3, welcher in diesem Beispiel als programmierbarer Zeitzünder 3 ausgebildet ist. Es ist aber denkbar, einen anderen Zünder zu verwenden, beispielsweise einen Distanzzünder, dessen Zündung durch Übertragungsmittel ausgelöst wird. Der Geschosskörper 1 weist ferner einen Wirkraum 4 für eine darin fest fixierte Nutzlast 5, einen hinter dem Wirkraum 4 und teilweise durch einen Steg 7 getrennt angeordneten Zünderraum 6, ein Führungsband 8 und Nuten 9 zur Befestigung an einer nicht dargestellten, an sich bekannten Patronenhülse auf. Eine Halteschraube 10 hält die Nutzlast 5 in axialer Richtung fixiert und verbindet Geschosskörper 1 und ballistische Haube 2.
Der im Zünderraum 6 befestigte, an sich bekannte Zeitzünder 3 enthält ein Zündergehäuse 11, eine Datenempfängerspule 12, eine Energieversorgung 13, z.B. mit Stossgenerator, ein elektronisches Zeitzündermodul 14, einen Zünder 15, einen Detonator 16 und eine Ausstossladung 17.
Erfindungsgemäss ist als Ausstossladung 17 eine Sprengladung 17 vorgesehen, welche in radialer Richtung mit sattem Kontakt im Zünder bzw. Zeitzünder 3 und/oder im Geschosskörper 1 und in axialer Richtung mit einem Dämpfungsabstand 18 zum Steg 7 angeordnet ist. An sich kann die Sprengladung 17 direkt im Geschosskörper 1 angeordnet sein, wobei dann die Zündkette zum Zünder bzw. Zeitzünder 3 bzw. Detonator 16 zu gewährleisten ist. Der Dämpfungsabstand 18 kann in Form eines Luftspaltes zwischen Steg 7 und Sprengladung 17, wie in Fig. 1, oder beispielsweise, nicht dargestellt, in Form eines zwischen Steg 7 und Sprengladung 17 angeordneten Materials mit dämpfenden Eigenschaften für die Detonationsstosswelle bestehen.
Gemäss Fig. 1 und 2 besteht in diesem Ausführungsbeispiel die Nutzlast 5 aus einer Vielzahl von zylindrischen Subprojektilen 20 aus Schwermetall, welche im Wirkraum 4 Subprojektilsäulen 21 in koaxialer Anordnung bilden. Je acht übereinander angeordnete Subprojektile 20 bilden eine Säule 21 und neunzehn solcher Säulen 21, siehe Fig. 2, sind im Wirkraum 4 durch die Halteschraube 10 in axialer Richtung fest fixiert. Vorzugsweise ist dabei der Geschosskörper 1 im Bereich des Wirkraumes 4 als Hohlzylinder 22 mit in Achsrichtung zusätzlichen Ausnehmungen 23 ausgebildet. Gemäss Fig. 2 sind hier sechs im Querschnitt exzentrische, kreissektorförmige Ausnehmungen 23 vorgesehen. Durch diese Ausnehmungen 23 werden einerseits die Subprojektile 20 bzw.
Subprojektilsäulen 21 nebeneinander zusammengehalten und, zusätzlich zur Halteschraube 10, gegen Verdrehung gesichert sowie anderseits in Längsrichtung Sollbruchstellen 24 an den dünnsten Wandstärken am Geschosskörper 1 gebildet.
Die Wirkungsweise des drallstabilisierten Geschosses ist folgende: Wird der Zünder 15 gezündet, so erfolgt über den Detonator 16 und die Sprengladung 17 das Ausstossen der Nutzlast 5 bzw. der Subprojektile 20. Aufgrund der Anordnung der Sprengladung 17 wirken die Stosswellen der Detonation in radialer Richtung zeitlich unmittelbar und in axialer Richtung zeitverzögert. Dadurch wird der Geschosskörper 1 im Bereich des Führungsbandes 8 seitlich aufgerissen und der Wirkraum 4 entlang den Sollbruchstellen 24 von hinten her seitlich geöffnet, beispielsweise wie eine Banane geschält, und dessen Seitenteile, unterstützt durch die Zentrifugalkräfte, weggeschleudert. Bedingt durch den Dämpfungsabstand 18 wird die Nutzlast 5 nur schwach druckbeaufschlagt, wodurch die Freigabe der Subprojektile 20 zeitverzögert und praktisch störungsfrei erfolgt.
Die als Nutzlast 5 dargestellten Subprojektile aus Schwermetall fliegen dann je einzeln drallstabilisiert in einem spitzen Streuwinkel einem Ziel entgegen.
Aus dem in Fig. 3 dargestellten Streuungsbild eines solchen Geschosses mit 152 Subprojektilen 20 ist die koaxiale Anordnung der neunzehn Subprojektilsäulen 21 mit ihren je acht Subprojektilen 20 im Wirkraum 4 und das praktisch störungsfreie Ausstossen sehr schön dokumentiert. Beispielsweise sind die eingerahmte Punktespirale 25 auf eine Subprojektilsäule 21 mit grösstem koaxialem Abstand zur Geschossachse und der Punkt 26 auf ein am Steg 7 anliegendes Subprojektil 20 zurückzuführen.
Als Nutzlast 5 können auch Subprojektile in anderer Ausbildung und Anordnung oder, zur Erzeugung von Falschzielen bzw. zum Blenden eines Flugzieles, CHAFF- oder FLARE-Nutzlasten vorgesehen sein.
The invention relates to a spin-stabilized projectile with a payload according to the preamble of claim 1.
The use of such a projectile in connection with a missile defense system has become known in practice, wherein a flying target is detected and tracked with a fire control device and a gun is automatically tracked. The projectile flight time calculations are carried out and when the projectile is fired, the updated detonator setting time is transmitted inductively to the time detonator via a programming coil in order to ensure that the payload, e.g. sub-projectiles, is ejected immediately before the flying target. When ejecting the payload, however, there is a risk that the payload in its trajectory will be adversely affected by parts of the projectile body or by excessive pressurization of the ejection charge.
The object of the invention is to ensure as smooth and trouble-free ejection of the payload as possible. According to the invention, this is solved by the features in the characterizing part of patent claim 1.
The application of predetermined breaking points in the longitudinal direction in the effective space also has an advantageous effect, and, if a payload made of subprojectiles is used, the special coaxial arrangement of the subprojectiles and their securing against rotation during projectile acceleration through recesses on the projectile body in the area of the effective space.
An embodiment of the spin-stabilized projectile with a payload is described in detail below with reference to drawings. It shows:
1 shows a longitudinal section through a spin-stabilized projectile according to the invention with a payload of subprojectiles,
Fig. 2 shows a cross section along line II-II in Fig. 1 and
3 shows a scattered image of a projectile corresponding to FIGS. 1 and 2.
1, a spin-stabilized projectile contains a projectile body 1, a ballistic hood 2 attached to the front of the projectile body 1 and a detonator 3 fastened to the rear part of the projectile body 1, which in this example is designed as a programmable timer 3. However, it is conceivable to use another igniter, for example a distance igniter, the ignition of which is triggered by transmission means. The projectile body 1 also has an effective space 4 for a payload 5 fixed therein, a detonator space 6 arranged behind the effective space 4 and partially separated by a web 7, a guide band 8 and grooves 9 for attachment to a cartridge case, not shown, which is known per se . A retaining screw 10 holds the payload 5 fixed in the axial direction and connects the projectile body 1 and ballistic hood 2.
The timer 3, which is known per se and is fastened in the igniter chamber 6, contains an igniter housing 11, a data receiver coil 12, a power supply 13, e.g. with shock generator, an electronic timer module 14, an igniter 15, a detonator 16 and an exhaust charge 17th
According to the invention, an explosive charge 17 is provided as the ejection charge 17, which is arranged in the radial direction with full contact in the detonator or time fuse 3 and / or in the projectile body 1 and in the axial direction with a damping distance 18 from the web 7. As such, the explosive charge 17 can be arranged directly in the projectile body 1, in which case the ignition chain to the detonator or time detonator 3 or detonator 16 must be ensured. The damping distance 18 can be in the form of an air gap between the web 7 and the explosive charge 17, as shown in FIG. 1 or, for example, not shown, in the form of a material arranged between the web 7 and the explosive charge 17 with damping properties for the detonation shock wave.
1 and 2, in this exemplary embodiment the payload 5 consists of a large number of cylindrical sub-projectiles 20 made of heavy metal, which form 4 sub-projectile columns 21 in a coaxial arrangement in the active space. Eight subprojectiles 20 arranged one above the other form a column 21 and nineteen such columns 21, see FIG. 2, are firmly fixed in the active space 4 by the retaining screw 10 in the axial direction. The projectile body 1 is preferably formed in the region of the active space 4 as a hollow cylinder 22 with additional recesses 23 in the axial direction. According to FIG. 2, six recesses 23, which are eccentric in cross-section, are provided here. Through these recesses 23, the subprojectiles 20 or
Subprojectile columns 21 held together and, in addition to the retaining screw 10, secured against rotation and, on the other hand, predetermined breaking points 24 formed in the longitudinal direction on the thinnest wall thicknesses on the projectile body 1.
The mode of action of the spin-stabilized projectile is as follows: If the detonator 15 is fired, the payload 5 or the sub-projectile 20 is ejected via the detonator 16 and the explosive charge 17 immediately and with a time delay in the axial direction. As a result, the projectile body 1 is torn open laterally in the region of the guide band 8 and the effective space 4 is laterally opened from behind along the predetermined breaking points 24, for example peeled like a banana, and its side parts, supported by the centrifugal forces, are flung away. Due to the damping distance 18, the payload 5 is only slightly pressurized, as a result of which the release of the sub-projectiles 20 is delayed and practically trouble-free.
The subprojectiles made of heavy metal, shown as payload 5, then fly individually against each target in a twist-stabilized manner at an acute scattering angle.
From the scatter image shown in FIG. 3 of such a projectile with 152 sub-projectiles 20, the coaxial arrangement of the nineteen sub-projectile columns 21 with their eight sub-projectiles 20 in the effective space 4 and the practically trouble-free ejection are very well documented. For example, the framed point spiral 25 can be traced back to a subprojectile column 21 with the greatest coaxial distance to the projectile axis and the point 26 to a subprojectile 20 resting on the web 7.
Sub projectiles in a different design and arrangement or, for generating false targets or for dazzling a flight destination, CHAFF or FLARE payloads can also be provided as the payload 5.