DE3608107C1 - Traegerprojektil fuer Submunition - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Trägerprojektil gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derart ausgelegtes Trägerprojektil ist aus der DE-OS 27 38 031 bekannt.

Für das Abheben des Bodens von der davorgelegenen Submunition ist dort eine unsymmetrische Boden-Gestaltung derart vorgesehen, daß er nach dem Lösen von der Trägerprojektil-Hülle eine seitliche Verschiebung erfährt. Zugleich sind Maßnahmen für eine gezielt-niedrige Ausstoßgeschwindigkeit der Submunitionen aus der Hülle - wie gebremster Vorschub der Druckplatte in der Projektil-Spitze und relativ lange Bauweise der einzelnen Sub­ munitionen - vorgesehen, damit der Boden bereits seitlich weggeschleudert ist, wenn die erste (also die rückwärtige) Submunition das Trägerprojektil- Heck verläßt und seine Bremsvorrichtung aktiviert. Ein derart unsymmetrisch aufgebauter, also mit stark exzentrischem Schwerpunkt ausgelegter Boden eignet sich aber nicht zur Verbringung von Submunition unter hohem Drall des Trägerprojektils, weil das dann nicht mehr stabil fliegen oder sogar zerstört werden könnte. Außerdem führen die munitionstechnischen Gegeben­ heiten häufig nicht auf axial besonders lange, also möglichst lange in dem Projektil-Heck noch gehalterte Submunitionen, während künstliche Verlängerungen die Auslastung der Trägerprojektils unzulässig verschlechtern würden. Nachteilig ist schließlich auch, daß bei der vorbekannten Lösung der seitlich weggeschleuderte Boden nicht als Ausziehhilfe für die Sub­ munition bzw. ihre Bremsvorrichtung dienen kann, weil für einen ungestörten Bewegungsablauf jedenfalls anfänglich eine Krafteinleitung vom Boden her in axialer Richtung anzustreben wäre.

Die Erfindung bezieht sich nämlich bevorzugt auf die Wirkungsweise einer Submunition und dessen Trägerprojektil, wie sie in der Zeit­ schrift DEFENSE ELECTRONICS, Juni 1985 Seite 49 rechts oben, darge­ stellt sind.

In diesem Zusammenhang liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein solches Trägerprojektil mit koaxial nach rückwärts abhebendem Boden für den rückwärtigen Ausstoß (insbesondere mittels Fallschirmen abzubremsender) Submunition derart auszustatten, daß ein sicheres koaxiales Abheben des Projektil-Bodens von der projektil-heckseitig davorgelegenen Submunition, bei Unterstützung des Aufbaues des Sub­ munitions-Bremsmittels, gewährleistet ist, ohne daß das Bremsmittel durch den dahinter anfliegenden Projektil-Boden danach gefährdet würde.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das gattungs­ gemäße Trägerprojektil gemäß dem Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 ausgestattet ist.

Nach der erfindungsgemäßen Lösung ist somit vorgesehen, im ohnehin vorhandenen Innenraum des Bodens eines Projektiles hier interessierender Art das Tuch für ein radial aufzuspannendes Bremssegel unterzubringen, welches fliehkraftbedingt ausgestellt wird, sobald sich aufgrund Einsetzens unterschiedlicher Axialbewegungen zwischen Boden und davor anliegender Submunition überhaupt erst einmal ein Austritts- Ringspalt geöffnet hat.

Die Vergrößerung der Masseträgheit und der Angriffsfläche für die Anströmung führen zu einer sehr starken Abbremsung der translatorischen und der rotatorischen Bewegung des Bodens gegenüber der zunächst noch ungebremsten Bewegung der ebenfalls rückwärts aus dem Träger­ projektil herausgeschobenen Submunition. Dadurch ist einerseits sichergestellt, daß die Zugleine vom Boden zum letzten Bremsfallschirm gespannt und dieser aus seinem Packtopf herausgezogen wird; während andererseits der Bewegungsabbau am Boden zu dessen Absturz in einer von der momentanen Flugbahn der Submunition abweichenden Bahn führt, so daß eine Gefahr der Beschädigung des aufgespannten Bremsfall­ schirmes durch einen dann womöglich hinten auffliegenden Boden sicher vermieden ist.

Zweckmäßigerweise wird das Abheben des Bodens von der rückwärtig gelegenen Submunition durch eine im Boden-Innenraum abgestützte Feder gefördert, die zugleich die Fliehkraftmassen mit dem daran befestigten äußeren Rand des Bremssegel-Tuches in die Trennebene vorverlagert; so daß aufgrund des Boden-Dralls die Fliehkraftmassen durch den sich beim Abheben öffnenden Ringschlitz radial herausge­ schleudert werden und das Tuch aus dem Boden-Innenraum hinterher­ ziehen, um es radial-ringförmig zum Bremssegel aufzuspannen.

Zusätzliche Alternativen und Weiterbildungen sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.

Anhand eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche stark abstrahiert und nicht ganz maßstäblich skizzierten bevorzugten Realisierungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 in abgebrochener Längsschnitt-Darstellung den Heck­ bereich eines Trägerprojektils mit darin angeordneter kalibergleicher Submunition vor dem topfförmigen Projektil-Boden,

Fig. 2 einen Blick in den Projektil-Boden gemäß Fig. 1 mit darin verstautem Bremssegel-Tuch,

Fig. 3 den, nach dem Abscheren vom übrigen Träger-Projektil, mittels eines radial ausgestellten Bremssegels abgebremsten Boden, der den Bremsfallschirm der benachbarten Submunition herausgezogen hat, und

Fig. 4 das ausgestellte Bremssegel vor dem Boden gemäß Fig. 3 in Ansicht.

Das Trägerprojektil 11 zur Verbringung von, nach dem Ausstoß fall­ schirmgebremst ins Zielgebiet absteigender, intelligenter (sensor­ gezündeter und/oder endphasenmanövrierbarer) Submunition 12 weist eine hohlzylindrische Hülle 13 auf, die im Bereiche des Projektil-Hecks 14 mittels eines mechanisch sehr stabil ausgeführten topfförmigen Bodens 15 verschlossen ist. Im dargestellten, bevorzugten Beispiels­ falle ist die Submunition 12 praktisch kalibergleich mit dem Träger­ projektil 11, indem sie den Innenraum-Querschnitt der Hülle 13 praktisch ausfüllt.

Wenn das Trägerprojektil 11 nach dem Abschuß, beispielsweise aus einer Haubitze, das zuvor aufgeklärte Zielgebiet überfliegt, werden die mitgeführten Submunitionen 12 durch den Bereich des Projektil- Hecks 14, also der Projektil-Flugrichtung 16 entgegen, aus dem Träger­ projektil 11 ausgestoßen.

Dafür wird im Bugbereich (in der Zeichnung nicht dargestellt) des Trägerprojektils 11 in als solcher aus der Submunitions-Technologie bekannter Weise ein Ausstoß-Treibsatz gezündet, um mittels dessen Reaktionsgasen Längsschub 17 der Flugrichtung 16 entgegen auf die koaxiale Packung der in der Hülle 13 transportierten Submunitionen 12 auszuüben. Bei hinreichend stark angestiegenem Längsschub 17 schert das Boden-Gewinde 18 im Befestigungsbereich zwischen Boden 15 und Hülle 13 ab; d.h. der Boden 15 mit der davorliegenden Packung der Submunitionen 12 wird parallel zur gemeinsamen Achse 19 rückwärts aus der Träger-Hülle 13 herausgeschoben.

Da ein Trägerprojektil 11 der hier betrachteten Art bei hoher Ge­ schwindigkeit in Flugrichtung 16 einen sehr starken Stabilisierungs- Drall 20 um seine Längsachse 19 aufweist, der durch die Packung in der Hülle 13 auch auf die auszustoßende Submunitionen 12 übertragen wird, und da die resultierende, nach rückwärts gerichtete Ausstoß-Ge­ schwindigkeit relativ klein im Vergleich zu derjenigen in Flugrichtung 16 ist, bewegt sich das Gebilde aus Boden 15 und davor koaxial ange­ ordneten Submunitionen 12 drallstabilisiert weiter in Richtung der ursprünglichen Flugrichtung 16. Obgleich der Boden 15 und die Sub­ munitionen 12 keine konstruktive Verbindung untereinander aufweisen, ist diese Anordnung aufgrund der hohen Kreiselkräfte aber kinetisch sehr stabil.

Für die Wirkung der Submunitionen 12 müssen diese nacheinander, die rückwärtige zuerst, voneinander abgehoben werden, um damit den jeweils davorliegenden Bremsfallschirm 21 aus dem rückwärtig an der Submunition 12 gelegenen Packtopf 22 herausziehen zu können. Der Fallschirm 21 der rückwärts gelegenen Submunition 12 ist dafür als erster, nämlich über eine Zugleine 23 vom axial zurückbleibenden Boden 15, herauszuziehen.

Dafür ist zunächst einmal zu gewährleisten, daß die Bewegung des Bodens 15 gegenüber derjenigen der Submunitionen 12 gebremst wird, damit Zug auf die Leine 23 ausgeübt werden kann; und danach ist zu gewährleisten, daß beim Abbremsen der rückwärtigen Submunition 12 (aufgrund ihres sich entfaltenden Bremsfallschirmes 21) der dann relativ zur Submunition 12 wieder schnellere Boden 15 nicht rückwärts in den Fallschirm 21 hineinfliegt und diesen zerstört.

Eine gewisse Bremskraft wirkt verlangsamend auf den Boden 15 aufgrund der Tatsache, daß hinter dem Boden 15 durch den strömungsbedingten Unterdruck eine Sogkraft 24 aufgebaut wird. Diese reicht aber nur bei relativ sehr kleiner Masse des Bodens 15 aus, um den aufgrund der Kreiselkräfte dynamisch so stabilen Verbund zwischen Boden 15 und davorliegender Packung der Submunitionen 12 zu trennen. Ein Boden 15 mit sehr kleiner Masse ist andererseits bei einem Träger­ projektil 11 der hier in Betracht zu ziehenden Art nicht realisierbar, weil die riesigen Längs- und Rotationskräfte, die dem Projektil 11 beim Rohr-Abschuß eingeprägt werden, über die Kolbenfunktion des Bodens 15 im Abschußrohr übertragen werden müssen. Es ist deshalb dafür zu sorgen, daß sich auf den massereichen Boden 15 zusätzliche Bremskräfte auswirken, um diesen gegenüber der Momentangeschwindigkeit der Submunitionen 12 so stark zu verzögern, daß die Fallschirm-Aus­ zugleine 23 zur rückwärtigen, also vor dem Boden 15 gelegenen Sub­ munition 12 gespannt wird.

Für diesen Aufbau zusätzlicher Bremskräfte ist im nach vorne ge­ öffneten Innenraum 25 des topfförmigen Bodens 15, also hinter der rückwärts gelegenen Submunition 12 bzw. ihrem Packtopf 22, das Tuch 26 eines Bremssegels verstaut, dessen innerer Rand 27 über eine Befestigungseinrichtung 28 an den Boden 15 gefesselt ist. Der einen größeren Umfang als der Innenrand 25 aufweisende, in den Boden-Innen­ raum 25 eingefaltete äußere Rand 29 ist längs seiner Peripherie punktsymmetrisch mit einer Anzahl von Fliehkraftmassen 30 ausgestattet.

Wenn nun aus irgendeinem Grunde, beispielweise aufgrund der Wirkung der Sogkräfte 24, der Boden 15 auch nur geringfügig gegenüber der momentanen Bewegung der Submunition 12 verzögert wird, öffnet sich infolge Abhebens der rückwärtigen Submunition 12 vom Boden 15 in der Trennebene ein peripher umlaufender Ringspalt, durch den die Fliehkraftmassen 30 austreten können und aufgrund des hohen Dralles 20 radial weggeschleudert werden; so daß sie unter Ausübung erheblicher Zentrifugalkraft das eingefaltete Tuch 26 aus dem Boden-Innenraum 25 herausziehen und zum radial ausgestellten, peripher um den Boden 15 herumlaufenden Bremssegel 31 aufspannen, in dem sich die Luftan­ strömung 32 fängt, wie in Fig. 3/Fig. 4 skizziert. Dadurch wird der Boden 15 praktisch schlagartig im Vergleich zur momentanen Ge­ schwindigkeit der Submunitionen 12 abgebremst, und die Zugleine 23 wird gespannt, kann also den Bremsfallschirm 21 der rückwärtigen Submunition 12 herausziehen. Die Befestigungsstelle 33 zum Fallschirm 21 reißt dann ab, so daß der Bremsfallschirm 21 sich ungestört ent­ falten und über die abgebremste Submunition 12 den entsprechenden Fallschirm der davor angeordneten Submunition herausziehen kann (in der Zeichnung nicht berücksichtigt).

Aufgrund der starken Vergrößerung der Massenträgheit des Bodens 15 bei radial ausgestellten Fliehkraftmassen 30 tritt nicht nur eine sehr krasse Verringerung der Bewegung in Richtung der Boden-Längs­ achse 19, also eine Abstandsvergrößerung zum Fallschirm 21, ein, sondern auch eine starke Verminderung des Boden-Dralls 20. Infolge der Bremswirkung des Segels 31 verläßt der Boden 15 auch allmählich die bisherige Flugbahn (in Fig. 3 symbolisch durch einen gestrichelten Pfeil 43 angedeutet); so daß letztlich jedenfalls keinerlei Gefahr mehr besteht, daß der Boden 15 anschließend doch noch rückwärts in den seinerseits abbremsenden Fallschirm 21 hineinfliegen könnte.

Wenn infolge Abbaues des Dralls 20 die von den Fliehkraftmassen 30 ausgeübten Zentrifugalkräfte nicht mehr ausreichen, gegen die Kraft der Umluft-Anströmung 32 das Bremssegel 31 radial aufgespannt zu halten, geht diese Bremswirkung zwar unter, weil das Tuch des Segels 31 sich nach rückwärts an die Außenkontur des Bodens 15 anlegt; auch jetzt besteht aber keine Beschädigungsgefahr für den Fallschirm 21 mehr, weil der Boden 15 längst in einen stark abgebremsten und instabilen Flug übergegangen ist, also sich längs einer anderen (Abstürz-)Flugbahn bewegt, als der fallschirmgebremste Abstieg der Submunition 12 ins Zielgebiet.

Zur Vereinfachung der Darstellung sind (vgl. Fig. 2 und Fig. 4) beim Ausführungsbeispiel vier Fliehkraftmassen 30 längs des äußeren Randes 29 des Bremssegel-Tuches 26 verteilt. Um z.B. mit größeren Spannkräften eine größere Fläche gleichmäßiger aufzuspannen, können aber auch Fliehkraftmassen 30 in größerer Anzahl vorgesehen sein.

In Fig. 3/Fig. 4 ist berücksichtigt, daß es zweckmäßig sein kann, außer den eigentlichen Fliehkraftmassen 30 (zum Spannen des Brems­ segel-Tuches 26) separate Zusatzmassen 44 vorzusehen, die über Leinen 34 an den eigentlichen Fliehkraftmassen 30 befestigt sind. Das hat den Vorteil, daß bei Öffnung des Ringspaltes zwischen Boden 15 und rückwärtiger Submunition 12 der Massen-Austritt nicht durch das eingefaltete Tuch 26 behindert wird. Die zunächst praktisch ungestört austretenden Zusatzmassen 44 verlagern dann durch Zug über die Leinen 34 die eigentlichen Fliehkraftmassen 30 in den Bereich des Austritts­ schlitzes, so daß dann das Tuch 26 herausgezogen und radial-ring­ förmig zum Bremssegel 31 aufgespannt werden kann.

Stattdessen oder zusätzlich kann, wie in der Zeichnung berücksichtigt, vorgesehen sein, wenigstens die einzelnen Fliehkraftmassen 30 mit Federkräften in Flugrichtung 16 zu beaufschlagen und sie dadurch im Zuge des Abhebens des Bodens 15 von der rückwärtigen Submunition 12 zur Trennebene vorzuschieben, so daß sie durch den Ringspalt radial herausgeschleudert werden können. Diese Federkräfte unter­ stützen damit zugleich den Trennvorgang zwischen dem Boden 15 und der rückwärtigen Submunition 12, wenn die Federn 35 sich einerseits im Boden-Innenraum 25 und andererseits (gegebenenfalls über die Fliehkraftmassen 30) gegen die rückwärtige Submunition 12 abstützen. Im Beispielsfalle gemäß etwa Fig. 1 erfolgt diese Abstützung über einen geteilten Zwischenring 36 als Druckmittler für den Längsschub 17, der von den Submunitions-Längswänden 37 auf den Boden 15 ausgeübt wird. Der Zwischenring 36 ist zweckmäßigerweise so profiliert, daß er eine eindeutige axiale und insbesondere periphere Anlage-Halterung für die Fliehkraftmassen 30 (und ggf. 44) ausübt, damit diese bei der Einleitung des Abschuß-Dralles 20 nicht unter Verdrallung des eingefalteten Tuches 26 peripher verschoben werden. Die Druckkraft der Feder 35 fördert das Abheben der Submunitionen 12 vom Boden 15, so daß mittels der Federn 35 zunächst der in mehrere Abschnitte unterteilte Zwischenring 36 in die Trennebene befördert wird und radial fortfliegen kann. Dadurch sind die Fliehkraftmassen 30 (bzw. 44) zum radialen Ausstellen des Bremssegels 31 freigegeben.

Im Hinblick auf die hohe Abschußbeschleunigung des Projektils 11 ist für die Federn 35 eine hohe Knickfestigkeit, also ein kleiner Quotient von Federlänge zu Federdurchmesser anzustreben. Deshalb ist es zweckmäßig, nicht jeder Fliehkraftmasse 30 eine eigene zylindrische Spiralfeder zuzuordnen, sondern eine einzige schneckenförmige oder Kegelstumpf-Spiralfeder einzubauen, die mit ihrem rückwärtigen Ende 38 kleinen Durchmessers im Innenraum 25 des Bodens 15 abgestützt ist; während das Spiralfeder-Stirnende 39 großen Durchmessers mit seiner obersten Windung 40 (vgl. Fig. 2) achsparallel gegen die Fliehkraftmassen 30 andrückt.

Dadurch ist auch im Zentrum dieses Stirnendes 39 Raum für die Aus­ bildung der Befestigungseinrichtung 28 für den inneren Rand 27 des Tuches 26. Dieses ist hier, um lokale Überbeanspruchungen zu ver­ meiden, zweckmäßigerweise um einen Haltering 41 herumgeschlungen, der seinerseits über Leinen 42 an den Boden 15 gefesselt sein kann (Fig. 1). Eine bessere Ausnutzung des Boden-Innenraumes 25 bei ver­ einfachten Montagegegebenheiten ergibt sich, wenn der Haltering 41 an der Feder 35, im Bereiche ihrer größten Windung 40, befestigt und mit dieser im Boden 15 montiert ist (zeichnerisch nicht berück­ sichtigt); so daß die Befestigungsebene des Tuches 26 bei über die Ringspalt-Trennebene vorgeschobener Federwindung 40 vom Boden 15 axial entfernt ist, also lokale Überbeanspruchungen an scharfen Rändern vermieden sind.

Claims (7)

1. Trägerprojektil (11), für aerodynamisch gebremst absetzbare, unter Anlage gegen den Projektil-Boden (15) nach rückwärts aus dem Projektil- Heck (14) ausstoßbare Submunition (12), wobei der Boden (15) für eine Trennbewegung von der an ihn beim Ausstoß anliegenden Submunition (12) ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden-Innenraum (25) ein Bremssegel-Tuch (26) verstaut ist, dessen innerer Rand (27) am Boden (25) so gehaltert ist, daß der äußere Rand (25) des Tuches (26) unter Einfluß von Fliehkraftmassen- Zentrifugalkräften aus einem Ringspalt zwischen Boden-Innenraum (25) und davor abhebender Submunition (12) zum Aufspannen eines Bremssegels (31) radial ausstellt.

2. Trägerprojektil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehkraftmassen (30) achsparallel bezüglich des Projektil- Bodens (15) federbelastet gegen den Boden (15) abgestützt sind.

3. Trägerprojektil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine schneckenförmige Spiral-Feder (35) in den Boden-Innen­ raum (25) eingesetzt ist, deren Stirnende (39) größeren Durch­ messers mit der obersten Windung (40) gegen die Fliehkraftmassen (30) abgestützt ist.

4. Trägerprojektil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß außer den Fliehkraftmassen am äußeren Rande (29) des in den Boden-Innenraum (25) hineinverstauten Bremssegel-Tuches (26) noch Zusatzmassen (44) vorgesehen sind, die über Leinen (34) an die Fliehkraftmassen (30) gefesselt sind.

5. Trägerprojektil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereiche der späteren Trennebene zwischen der rückwärtigen Submunition (12) und dem Boden (15) ein segmentierter Zwischen­ ring (36) vorgesehen ist, der für definierte Positionierung der Massen (30; 33) profiliert ist.

6. Trägerprojektil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden-Innenraum (25) ein Haltering (41) für die Befestigung des inneren Randes (27) des Bremssegel-Tuches (26) angeordnet ist.

7. Trägerprojektil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (41) an der vorneliegenden Windung (40) größten Durchmessers der Feder (35) befestigt ist.