DE3111907A1

DE3111907A1 - Verfahren zum verteilen von submunition

Info

Publication number: DE3111907A1
Application number: DE19813111907
Authority: DE
Inventors: Klaus Fischer; Heinz 5210 Troisdorf Kroschel; Joachim Dipl.-Phys. 5000 Köln Nicodemus; Willi Dr.-Ing. Dr. 5090 Leverkusen Petters
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1981-03-26
Filing date: 1981-03-26
Publication date: 1982-10-07
Also published as: EP0062750B1; DE3276340D1; EP0062750A1; US4498393A; CA1216774A

Description

Troisdorf, den 2.2.1981

OZ:81017 (2999) Sc/Ce

DYNAMIT NOBEL· AKTIENGESELLSCHAFT Troisdorf, Bez. Köln

Verfahren zum Verteilen von Submunition

Die Erfindung "befaßt sich mit einem Verfahren zum Verteilen von Submunition entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs!

Die Verteilung von Submunition mittels Trägerflugkörpern ist allgemein bekannt. Bei der Submunition kann es sich um Minen, Bomblets, Tochtergeschosse, Störkörper od. dgl. handeln. Als Trägerflugkörper kommen insbesondere Raketen, aber beispielsweise auch Granaten" in Frage. Bei den bisherigen technischen Lösungen werden im allgemeinen die Gefechtsköpfe der Trägerraketen bzw. die Granaten über dem Zielgebiet auf verschiedene Art zerlegt und alle Einzelkörper oder Individuen der Submunition unmittelbar freigegeben.

Die in den letzten Jahren zunehmend höheren taktischen und technischen Forderungen an die verschiedenen Arten der 25Submunition führten zu immer komplexeren Ausführungen mit

Elektroniken und elektromechanischen Sensoren. Diese Submunitionen sind zwangsläufig störanfälliger ^3gen hohe mechanische Belastungen, wie sie bei den bekannten Verteilmethoden auftreten.

Aus der DE-OS 21 53 994 ist es weiterhin bekannt, Submunition oder allgemeiner Auswurfkörper im Gefechtskopf einer Rakete anzuordnen, der mit einer speziellen Verteileinheit versehen ist. Diese Verteileinheit weist eine Nutzlastträgerplatte mit mehreren schwenkbar daran angebrachten, die Auswurfkörper enthaltenden Ausstoßrohren auf, welche vor der Verteilung auseinander gespreizt werden. Um eine kreisförmige Verteilung der Auswurfkörper am Boden zu erreichen, kann die Verteileinheit vor der Freigabe der Auswurfkörper durch zusätzliche Bremsmaßnahmen etwa mittels eines Bremsfallschirmes oder durch Bremsklappen im Fluge so abgebremst werden, daß sie senkrecht nach unten sinkt. Dabei kann die Verteileinheit noch mit der restlichen Rakete verbunden oder auch von dieser abgetrennt sein und für sich allein in die senkrechte Bahn überführt werden.

Wie sich jedoch gezeigt hat, ist auch mit dieser Methode noch keine unter allen Umständen befriedigende Verteilung zu erreichen. Wird der gesamte Trägerflugkörper abgebremst, so ist für die Bremsmaßnahmen ein unerwünscht großer Aufwand erforderlich. Wird die Verteileinheit vom restlichen Flugkörper abgetrennt, so kann es, wie gefunden wurde, im Verlauf der weiteren Bewegung beider Körper zu Kollisionen zwischen diesen kommen, welche die definierte Freigabe der Submunition oder Auswurfkörper verhindern und zu unerwünschten zusätzlichen Belastungen führen. Die Folgen hiervon kann eine reduzierte Funktionszuverlässigkeit der Submunition sein.

55Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, insbesondere die

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vorstehenden Nachteile zu vermeiden, d.h. ein Verfahren zum Verteilen von Submunition entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs Λ so durchzuführen, daß Kollisionen und andere unerwünschte Belastungen und damit eine Reduzierung der Funktionszuverlässigkeit der Submunition zumindest weitgehend vermieden werden.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Durch das erfindungsgemäße definierte Ausstoßen der einen oder mehreren Verteileinheiten aus dem Trägerflugkörper nach Erreichen des ballistisch bestimmten Zerlegungspunktes über dem Zielgebiet wird ein so großer Abstand zwischen den Verteileinheiten und dem verbleibende Teil des Trägerflugkörpers erzeugt, daß Kollisionen zwischen den Verteileinheiten und dem Trägerflugkörper und dadurch bedingte Störungen in der Verteilung der Submunition am Boden zuverlässig vermieden werden. Der Ausstoß der Verteileinheit erfolgt bevorzugt in Flugrichtung des Trägerflugkörpers. Die definierte Führung während der Ausstoßbewegung kann z.B. erreicht werden, indem die als zylindrische oder rohrförmige Körper ausgebildeten Verteileinheiten in entsprechenden rohrförmigen Ausstoßeinrichtungen des Trägerflugkörpers geschoßartig geführt sind. Dabei können die Verteileinheiten aus Einzelrohren oder auch zu mehreren hinter- und/oder nebeneinander in ,jeweils einem Ausstoßrohr angeordnet, ggf. über Treibspiegel, ausgestoßen werden. Auch Führungen nach Art von Startschienen sind möglich.

Die Verteileinheiten sind mit aerodynamischen Stabilisierungseinrichtungen, beispielsweise Leitflächen, versehen, um Undefinierte Flugbewegungen zu vermeiden. Die . sich anfänglich auf gleicher Flugbahn im Abstand voneinander bewegende wenigstens eine Verteileinheit und der restliche Trägerflugkörper werden dann unterschiedlich ballistisch verzögert. Hat beispielsweise der restliche

Trägerflugkörper eine sehr viel geringere Masse als die Verteileinheit, so kann er allein dadurch hinreichend stärker abgebremst und damit aus seiner ursprünglichen Flugbahn nach unten ausgelenkt werden. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, die Verteileinheit mit einer gleichzeitig stabilisierend wirkenden Bremseinrichtung zu versehen, so daß die Verteileinheit stärker verzögert und dadurch nach unten ausgelenkt wird und der Trägerflugkörper weitgehend auf der ballistischen Bahn des ursprünglichen Flugkörpers die Verteileinheit überfliegt. Dabei sind der durch den definierten Primärausstoß aus dem Trägerflugkörper erzeugte Abstand der Verteileinheit von diesem und ihre Abbremsung so aufeinander abgestimmt, daß die Verteileinheit bei der durch die Abbremsung bedingten Wiederannäherung dennoch in einem ausreichenden, d.h. Kollisionen ausschließenden Abstand vom Trägerflugkörper verbleibt. Anschließend daran können die Individuen der Submunition aus der Verteileinheit ausgestoßen und damit im Sekundärausstoß zur individuellen Verteilung freigegeben werden. Auf diese Veise werden mögliche Kollisionen der restlichen Teile des Trägerflugkörpers mit der Verteileinheit und auch mit der Submunition ausgeschlossen und reproduzierbare ballistische Verhältnisse erzielt.

Durch den erfindungsgemäßen Primär- und Sekundärausstoß, auch Doppelausstoß genannt, v/erden bei schwereren Trägereinheiten, d.h. Flugkörpern mit einer größeren Anzahl von Individuen der Submunition noch weitere Vorteile erreicht, die anschließend näher erläutert werden.

Mit den bekannten Verteilverfahren wird, bezogen auf den Einzelschuß, eine Zufallsverteilung der Individuen der Submunition am Boden erreicht, die sich bei kleiner Individuenzahl der Gleichverteilung und bei großer Individuen-35zahl der Gauß¹sehen Verteilung nähert.

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Werden die Trägerflugkörper in Serien unter gleichen Abschußbedingungen verschossen, so ergibt sich auch für die Trägermunition eine Gauß'sche Verteilung, der sich die auf den Einzelschuß bezogene Zufallsverteilung überlagert.

Diese Überlagerung ergibt bei großer Individuenzahl einer Trägereinheit keine optimale Flächebelegung, da sich zwei Gauß'sche Verteilungen überlagern. Eine solche wird im allgemeinen nur erreicht, wenn die Individuen der auf eine Trägereinheit bezogenen Submunition nahezu gleich verteilt xirerden.

Erfindungsgemäß werden nun bei schwereren Trägereinheiten die Individuen der Submunition in mehreren Verteileinheiten untergebracht, die als Sekundärkörper im Trägerflugkörper neben- und/oder hintereinander angeordnet sind. Ihr Anzahl ist klein im Verhältnis zur Gesamtzahl der Individuen je Trägereinheit. Dadurch wird beim Primärausstoß entsprechend den statischen Gesetzmäßigkeiten annähernd eine Gleichverteilung der Verteileinheiten je Trägerflugkörper erreicht, die eine der Ausstoßhöhe entsprechende Ausdehnung besitzt. Ist nun auch die Zahl der Individuen ge Verteileinheit niedrig, so wird auch beim Sekundärausstoß, bezogen auf die einzelne Verteileinheit, eine mehr oder weniger vollkommene Gleichverteilung erreicht. Da der zweite Ausstoßpunkt tiefer liegt als der erste, überlagert sich die \tfeniger ausgedehnte Gleichverteilung der Individuen je Verteileinheit der Gleichverteilung der Verteileinheiten in vorteilhafter Weise zu einer Gleichverteilung aller Individuen eines Trägerflugkörpers.

Bei Trägerflugkörpern mit einer größeren Anzahl von Individuen der Submunition kommt es darüber hinaus bei den bekannten Verteilverfahren beim unmittelbaren Freigeben der Submunition aus dem Trägerflugkörper zu einer Häufung der Individuen am Freigabepunkt. Hierdurch wird die Wahrscheinlichkeit der Kollision der Individuen untereinander

und mit Teilen des zerlegten Trägerflugkörpers wesentlich erhöht. Auch dieser Nachteil wird vermieden, wenn die Submunition in mehreren Verteileinheiten untergebracht wird, deren Anzahl im "Vergleich zur Individuenzahl entsprechend geringer ist.

Die Individuen der Submunition sind in der Verteileinheit bevorzugt hintereinander stapel- oder säulenartig angeordnet. Sie sind in Abhängigkeit von der Ausstoßrichtung aus der Verteileinheit weiterhin vorzugsweise in diese so orientiert eingesetzt, daß sie sich nach ihrem Ausstoß z.B nicht mehr überschlagen müssen, um ihre vorgesehene Position während des Fluges einzunehmen. Dieser Sekundärausstoß aus der Verteileinheit kann in deren Flugrichtung erfolgen. Bevorzugt werden jedoch nach Anspruch 2 die Individuen der Submunition entgegen der Flugrichtung aus der Verteileinheit ausgestoßen oder diese sozusagen nach vorn abgezogen. Dabei wird die Verteileinheit in Flugrichtung zusätzlich beschleunigt, während die SubmunitionskÖrper verzögert werden. Aufgrund der im allgemeinen sehr viel kleineren Masse der Verteileinheit im Vergleich zur Submunition wird die Geschwindigkeit der Verteileinheit stark erhöht, so daß auch hier wieder ein deutlicher Abstand zwischen der Verteileinheit und der Submunition erzeugt wird. Aufgrund der anschließenden unterschiedlichen ballistischen Verzögerung divergieren die Flugbahnen beider Komponenten dann derart, daß auch im weiteren Verlauf des Verteilvorgangs eine Kollision nicht zu befürchten ist.

Ein weiterer Wachteil der bisherigen Verteilverfahren besteht darin, daß bei der Freigabe der Submunition im allgemeinen unmittelbar danach zu hohe Fluggeschwindigkeiten vorliegen. Die damit verbundenen mechanischen Belastungen, die bei der Freigabe stoßartig auftreten,können zu einer Gef ährdung der elektronischen \w.<± elektromechanischen Bauteile moderner Submunition führen und somit deren Funktions-

Zuverlässigkeit zusätzlich zur Kollisionsgefahr noch weiter einschränken. Nach einem weiteren im Anspruch 3 angegebenen Vorschlag der Erfindung ist daher vorgesehen,die Verteileinheiten vor dem Sekundärausstoß so weit abzubremsen, daß die Submunition ohne Gefahr einer Beschädigung durch die infolge der Luftanströmung auftretenden Belastungen ausgestoßen werden kann.

Der erfindungsgemäße Doppelausstoß bietet bei mit uber-Schallgeschwindigkeit fliegenden Trägerflugkörpern weiterhin die Möglichkeit, entsprechend Anspruch 4- eine optimale Verzögerung der Verteileinheit einerseits und der Individuen der Submunition andererseits zu erreichen, indem die Verteileinheit z.B. mit einem für Überschallgeschwindigkeit ausgelegten Bremsfallschirm verzögert wird, während die Individuen z.B. mit für Unterschallgeschwindigkeiten ausgelegten Bremsfallschirmen so verzögert werden, daß sie eine vorgesehene Aufschlaggeschwindigkeit auf den Boden nicht überschreiten. Dadurch wird weiterhin ein gerichtetes Auftreffen auf den Boden mit entsprechenden definierten Belastungsrichtungen erreicht, für welche die Submunition ausgelegt werden kann. Die Zufallsverteilung der Individuen der Submunition kann je nach den Erfordernissen z.B. durch asymmetrische Öffnungen in den Bremsfallschirmen auf eine größere Fläche ausgedehnt werden.

Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Zeichnung in vier verschiedenen Phasen beispielhaft gezeigt und wird anhand dieser nachstehend näher erläutert.

In der Pig. 1 ist der Primärausstoß gezeigt, nachdem der Trägerflugkörper 1 mit der die Submunition enthaltenden hülsenförmigen Verteileinheit 2 den ballistisch bestimmten Ausstoßpunkt über dem Zielgebiet erreicht hat. Der Ausstoß der Verteileinheit 2 erfolgt nach einem Zündimpuls von einem Zeitzünder oder einem auf die Bodenentfernung

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ansprechenden Abstandszünder mittels einer pyrotechnisehen Ausstoßladung. Die Ogive 3 wird zuvor bzw gleichzeitig mit dem Ausstoßen abgesprengt. Die mittels des Überschallschirmes 4 stabilisierte und sich ebenso wie der Trägerflugkörper 1 auf einer definierten Flugbahn bewegende Verteileinheit 2 ist unmittelbar nach dem Ausstoßvorgang, d.h. noch nahe dem Trägerflugkörper 1 gezeigt.

Im Verlaufe der weiteren Bewegung wird der Abstand zwischen beiden Körpern zunächst vergrößert, bis die Verzögerungswirkung des Fallschirmes 4 überwiegt und die Verteileinheit 2 gemäß Fig. 2 in eine eigene Flugbahn einschwenkt. Der restliche Trägerflugkörper 1 überfliegt die Verteileinheit im hinreichenden Abstand, so daß Kollisionen ausgeschlossen sind.

In Fig. 3 ist der Sekundärausstoß gezeigt, nachdem die Verteileinheit 2 auf Unterschallgeschwindigkeit abgebremst ist. Die Submunition, hier fünf Minen 5? wird nach Ablauf einer vorbestimmten Verzögerungszeit ab dem Primärausstoß wieder mit Hilfe einer pyrotechnischen Ladung aus der an ihrem vorderen Ende 2¹ geschlossenen Verteilhülle 2" entgegen der Flugrichtung ausgestoßen. Die zeitliche Verzögerung kann auf pyrotechnischer, mechanischer oder elektronischer Basis bewirkt werden. Dabei wird der Bremsfallschirm 4 mit abgetrennt.

Die in der Verteilhülle 2" als dichter Stapel angeordneten Minen 5 mit ihrem Unterschallfallschirm 6 werden durch die starke nacheinander erfolgende Abbremsung vereinzelt und schweben schließlich gemäß Fig. 4 stabilisiert und abgebremst annähernd in Gleichverteilung zu Boden. Durch Unsymmetrien an den Bremseinrichtungen 6 und die beim Sekundärausstoß vorliegende Elevation kann die Verteilung der Minen 5 am Boden beeinflußt werden.

Claims

Patentansprüche:

M.)Verfahren zum Verteilen von Submunition, bei dem die in wenigstens einer Verteileinheit eines Trägerflugkörpers untergebrachten Individuen der Submunition zu einem vorgegebenen Zeitpunkt freigegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Verteileinheit zu einem vorgegebenen Zeitpunkt aus dem Trägerflugkörper definiert ausgestoßen wird, indem sie während der Ausstoßbewegung in diesem geführt wird, und im Abstand von diesem in stabiler Fluglage gehalten wird, und daß der Trägerflugkörper und die Verteileinheit unterschiedlich verzögert werden, so daß die Flugbahnen von beiden divergieren,und schließlich die Individuen der Submunition aus der Verteileinheit ausgestoßen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Submunition entgegen der Flugrichtung der Verteileinheit aus dieser ausgestoßen wird.
3. Verfanren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Submunition erst ausgestoßen wird, wenn die Verteileinheit auf eine Geschwindigkeit herabgebremst ist, welche der Submunition zugemutet werden kann.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteileinheit vor dem Ausstoßen der Submunition mit Hilfe einer Bremseinrichtung für den Überschallbereich bis vorzugsweise auf Unterschallgeschwindigkeit abgebremst wird.