DE3784578T2

DE3784578T2 - Gefechtskopf mit mehreren fliegerpfeilen.

Info

Publication number: DE3784578T2
Application number: DE8787304961T
Authority: DE
Inventors: Maurice A Laviolette; William J Robertson
Original assignee: Minister of National Defence of Canada
Current assignee: Minister of National Defence of Canada
Priority date: 1986-06-05
Filing date: 1987-06-04
Publication date: 1993-06-24
Anticipated expiration: 2007-06-05
Also published as: DK288587A; DE3784578D1; JPS63259400A; NO872348D0; NO872348L; EP0255214B1; DK288587D0; CA1266202A; EP0255214A2; NO165815B; US4770101A; NO165815C; DK163892C; EP0255214A3; DK163892B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Submunitionsgefechtsköpfe, und insbesondere einen Gefechtskopf, welcher eine Anzahl von als "flechettes" (Fliegerpfeile) bekannten, durch starke kinetische Energie wirksame Eindringgeschosse enthält.
Der Gefechtskopf der vorliegenden Erfindung ist für den Einsatz mit ungelenkten Luft/Boden-Raketen als eine flächendeckende Waffe gegen Panzerfahrzeuge entwickelt worden. Der Einsatz solcher Waffen umfaßt das Abfeuern mehrerer Raketen auf einen Panzerverband, wobei jede Rakete mit einem mehrere Fliegerpfeile enthaltenden Gefechtskopf ausgerüstet ist. Beim Brennschluß der Raketen trennen sich die einzelnen Fliegerpfeile von jedem Gefechtskopf, und diese aerodynamisch stabilisierten Fliegerpfeile fliegen weiter zum Ziel, wo sie noch genug kinetische Energie besitzen, um durch die Panzerung zu dringen.
Bei einem Gefechtskopf dieses Typs müssen die Fliegerpfeile von einer aerodynamischen Geschoßhülse umschlossen und darin unbeweglich festgehalten sein, um eine hohe Geschwindigkeit der Fliegerpfeile nach ihrer Freisetzung zu gewährleisten. Die Fliegerpfeile müssen beim Brennschluß der Raketen ausgestoßen werden, und dieses Ausstoßen, welches bei einer sehr hohen Geschwindigkeit (z. B. 1200 m/s) stattfindet, muß unter minimaler Störung der Fliegerpfeile erfolgen, um einen aerodynamisch störungsfreien Flug und optimale Wirkung beim Auftreffen auf das Zielobjekt zu gewährleisten. Außerdem sollten die Halte- und Ausstoßvorrichtungen ein möglichst geringes Gewicht aufweisen, um die höchstmögliche Raketengeschwindigkeit zu erzielen und um die Wahrscheinlichkeit, daß das Trägerluftfahrzeug durch ausgeworfene Trümmerteile beschädigt wird, möglichst gering zu halten.
US-A-3954060 offenbart einen Gefechtskopf mit mehreren, in einem umfangskreisförmigen Muster angeordneten Fliegerpfeilen einschließlich eines Behälters, welcher Teile der Fliegerpfeile enthält. Eine konische Nase ist vor den Fliegerpfeilen angeordnet und weist einen Durchmesser auf, der wesentlich kleiner ist als der Durchmesser des Behälters. Eine Berstverkleidung erstreckt sich zwischen der konischen Nase und dem Behälter und umschließt die Fliegerpfeile. Eine Vorrichtung zum Ausstoßen der Fliegerpfeile umfaßt die Kolben-Vorrichtung zum Vorwärtstreiben der Fliegerpfeile und ermöglicht die Trennung der Fliegerpfeile, so daß sie unabhängig voneinander ein Ziel anfliegen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde ein Gefechtskopf geschaffen, welcher mehrere, in einem umfangskreisförmigen Muster angeordnete Fliegerpfeile einschließlich eines Behälters umfaßt, und einschließlich einer vor den Fliegerpfeilen angeordneten konischen Nase mit einem wesentlich kleineren Durchmesser als der Durchmesser des Behälters, einer sich zwischen der konischen Nase und dem Behälter erstreckenden Berstverkleidung, einer Teilervorrichtung zur Sicherung der Fliegerpfeile in den jeweiligen Umfangskreispositionen, und einer Vorrichtung zum Ausstoßen der Fliegerpfeile, welche eine Kolben-Vorrichtung zum Vorwärtstreiben der Fliegerpfeile umfaßt, so daß sich die Fliegerpfeile trennen und unabhängig voneinander ein Ziel anfliegen können, wobei der Behälter eine wesentlich kleinere Länge als die Fliegerpfeile aufweist und die hinteren Teile der Fliegerpfeile enthält, wobei die Berstverkleidung den vorderen Teil der Fliegerpfeile umgibt, und wobei die Teilervorrichtung einen Teiler umfaßt, der angrenzend an die konische Nase an der Kolben-Vorrichtung montiert ist, wobei der Teiler eingeformte Nuten aufweist, in welche die Vorderenden der Fliegerpfeile eingreifen, um diese in ihren jeweiligen Positionen zu sichern, wobei die Ausstoßvorrichtung für die Fliegerpfeile so ausgebildet ist, daß diese die Fliegerpfeile nach vorne aus dem Behälter treibt, so daß die Berstverkleidung bricht und nachfolgend sich die Fliegerpfeile von der Teilervorrichtung trennen, um unabhängig voneinander weiterzufliegen.
Diese Ausführung eines Gefechtskopfs ermöglicht eine minimale Länge mit geringem Luftwiderstand. Der geringe Luftwiderstand führt zu einer höheren Brennschlußgeschwindigkeit des Raketen- Gefechtskopf-Systems. Außerdem ermöglichen der verhältnismäßig kurze Behälter und die Berstverkleidung das Ausstoßen der Fliegerpfeilen nach einem relativ kurzen Weg in Bezug auf den Behälter. Die konische Nase trägt mit ihrem kleinen Durchmesser nicht nur zu einem geringen Luftwiderstand bei, sondern ermöglicht zudem den Fliegerpfeilen, sich zu trennen und nach dem Ausstoßen ohne störende Beeinflussung an der Nase vorbeizufliegen.
Bei bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung werden ferner die Fliegerpfeile durch zwischen die Fliegerpfeile und den Behälter eingerückte Schuhe festgehalten. Beim Ausstoßen trennen sich die Schuhe von den Fliegerpfeilen, und die Fliegerpfeile trennen sich von der Teilervorrichtung mit einer minimalen Bremseinwirkung.
In den beigefügten Zeichnungen, welche eine beispielhafte Ausführungsform dieser Erfindung erläutern, zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise als Längsschnitt eines Gefechtskopfs gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 die Ansicht eines Querschnitts entlang dem Abschnitt II-II von Fig. 1; und
Fig. 3 eine Explosionszeichnung, welche die Einzelteile des Gefechtskopfs darstellt, wobei der Klarheit wegen nur ein Fliegerpfeil, ein Schuh und ein Teil der Berstverkleidung gezeigt werden.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird ein Gefechtskopf veranschaulicht, dessen rückwärtiger Teil als Behälter mit einem Gewindeverbindungsstück zur Montage an der Vorderseite eines Raketentriebwerks ausgebildet ist. Der den Behälter und das Gewindestück einschließende Teil des Gefechtskopfs enthält einen Zünder für die im folgenden beschriebenen Zwecke.
Ein Kolben oder Stempel 18 ist in den Behälter 12 eingepaßt. Er umfaßt eine kreisförmige Stempelbasis 20 mit einer umkreisförmigen O-Ringdichtung 22, welche an der Innenwand des Behälters 12 anliegt. Eine axial angeordnete Kolbenbuchse 24 erstreckt sich von der Stempelbasis vorwärts, um den Kolben zu vervollständigen. Das vorwärtige Ende der Kolbenbuchse 24 ist an einem Teiler 26 befestigt, welcher im folgenden genauer beschrieben wird. Vor dem Teiler 26 und daran befestigt ist eine konische Nase 28.
Eine Berstverkleidung 30 erstreckt sich zwischen der Hinterkante der konischen Nase 28 und der Vorderkante des Behälters 12 zur Vervollständigung der äußeren Umhüllung des Gefechtskopfs. Die Verkleidung 30 wird vorzugsweise mit mehreren (z. B. drei), in gleichen Abständen zueinander angeordneten, sich der Länge nach erstreckenden Schwächungslinien vorgesehen, welche das Auseinanderbrechen der Verkleidung und das aerodynamische Abstreifen wie im folgenden beschrieben erleichtern. Die Verkleidung 30 weist eine glatte, aerodynamische Oberfläche auf und verjüngt sich zur konischen Nase hin, um die Luftreibung zu verringern.
Die hintere Kante der Verkleidung 30 bildet zur Aufnahme der Vorderkante des Behälters eine zurückspringende Stufe, so daß zwischen ihnen ein glatter Stoß 31 geschaffen wird, welcher durch Vernieten oder Kleben gesichert wird, um die Verkleidung 30 am Behälter 12 zu befestigen. Das vordere Ende der Verkleidung 30 liegt an der hinteren Kante der konischen Nase an, so daß zwischen ihnen ein glatter Stoß geschaffen wird. Der Stoß kann leicht haftend verstärkt werden, so daß ein ordentliches Einpassen gewährleistet wird. Die Berstverkleidung 30 besteht aus irgendeiner wohlbekannten synthetischen Kunststoffverbindung, die imstande ist, unter den bei ihrem Einsatz auf sie einwirkenden Kräften zu zersplittern, wie im folgenden beschrieben wird.
In dem Gefechtskopf werden fünf Fliegerpfeile 32 befördert, wovon jeder einen schlanken, stabähnlichen Schaft mit einer sich verjüngenden konischen Nase 34 am vorderen Ende und drei symmetrisch angeordneten Finnen 36 am hinteren Ende aufweist. Die Fliegerpfeile sind symmetrisch um die Kolbenbuchse 24 herum angeordnet, wobei der Fuß jedes Fliegerpfeiles in einer radial verlaufenden Nut 38 in der Vorderseite des Kolbensockels 20 aufliegt. Fünf axiale Schlitze 40 in der Kolbenbuchse 24 nehmen Finnen der jeweiligen Fliegerpfeile auf, wie ganz deutlich in Fig. 2 dargestellt.
Am vorderen Ende der Kolbenbuchse 24 weist der Teiler 26 einen Ringflansch 48 mit Längsnuten 50 auf, in welche die Fliegerpfeile direkt hinter den sich verjüngenden Nasenstücken 34 eingepaßt sind. Direkt vor dem Flansch 48 weist der Hauptteil des Teilers 26 bei Stelle 52 Nuten auf, und ein vergrößertes, sich nach vorne verjüngendes Kopfstück 54 weist bei Stelle 56 ebenfalls Nuten auf, um das vordere Ende jedes Fliegerpfeils aufzunehmen und festzuhalten.
Fünf kleine Schuhe 58 sind zwischen die jeweiligen Fliegerpfeile und den Behälter 12 eingepaßt, um die Fliegerpfeile strahlenförmig gegen die Kolbenröhre 24 festzuhalten. Die Innenfläche 60 jedes Schuhs ist so ausgebildet, daß sie den Fliegerpfeil andrückt und festhält, während die Außenseite des Schuhs bei 62 eine Nut aufweist, um zwei Längsrippen 64 zu bilden, welche gegen die Innenseite des Behälters 12 drücken.
Im Einsatz wird das den Gefechtskopf tragende Raketentriebwerk gezündet, wobei der Gefechtskopf noch unversehrt ist. Das Triebwerk wird normalerweise durch Schubkraft und aerodynamische Kräfte zur Eigendrehung gebracht, so daß der Gefechtskopf beim Brennschluß mit hoher Geschwindigkeit und Eigendrehung weiterfliegt. Beim Brennschluß des Raketentriebwerks wird der Zünder 16 auf bekannte Weise gezündet und treibt den Kolben 18 durch den Behälter 12 entlang, um den Kolben, den Teiler 26 und die konische Nase 28 zusammen mit den Fliegerpfeilen 32 in Achsenrichtung vorwärts aus dem Behälter zu treiben. Die Fliegerpfeile bewegen sich vorwärts und stoßen auf die Verkleidung 30, welche sie dadurch zerbrechen, insbesonders entlang der darin eingeformten Schwächungslinien. Die Berstverkleidung 30 wird sodann aerodynamisch abgestreift. Dann trennen sich die Schuhe 58 von den Fliegerpfeilen und die Fliegerpfeile trennen sich von der vom Kolben 18 und der konischen Nase gebildeten Einheit aufgrund der Eigendrehung und des unterschiedlichen Luftwiderstands. Nach dem Ausstoßen bewegen sich die Fliegerpfeile ohne störende Beeinflussung an der konischen Nase 28 mit dem verhältnismäßig kleinen Durchmesser vorbei und fliegen weiter zu ihrem Ziel.
Der im Vergleich zum Durchmesser des Behälters verhältnismäßig geringe Durchmesser der konischen Nase, der verhältnismäßig kurze Behälter 12, und die Verwendung einer sich nach vorne verjüngenden Berstverkleidung tragen zur Ausbildung eines kurzen Gefechtskopfs mit geringem Luftwiderstand und minimaler störender Beeinflussung der Fliegerpfeile bei ihrer Freisetzung bei. Der geringe Luftwiderstand des Systems bewirkt eine hohe Brennschlußgeschwindigkeit, welche für mit ihrer kinetischen Energie wirkenden Gefechtsköpfe von großer Wichtigkeit ist.
Damit das Gewicht des Systems möglichst niedrig gehalten wird, kann eine Anzahl der Bauteile aus besonders leichten Materialien, wie zum Beispiel Kunststoffen, hergestellt werden. Zu diesen Bauteilen können die Verkleidung, die Schuhe, der Teiler und die konische Nase gerechnet werden.

Claims

1. Gefechtskopf mit mehreren, in einem umfangskreisförmigen, einen Behälter (12) einschließenden Muster angeordneten Fliegerpfeilen (32), mit einer konischen Nase (28), welche vor den Fliegerpfeilen angeordnet ist und einen Durchmesser aufweist, der wesentlich kleiner ist als der Durchmesser des Behälters (12), mit einer Berstverkleidung (30), welche sich zwischen der konischen Nase und dem Behälter erstreckt, mit einer Teilervorrichtung (26, 50, 52) zum Sichern der Fliegerpfeile in den jeweiligen Umfangskreispositionen und mit einer Vorrichtung (16, 18, 24) zum Ausstoßen der Fliegerpfeile, welche einen Kolben (16, 18, 24) zum Vorwärtstreiben der Fliegerpfeile umfaßt, so daß sich die Fliegerpfeile voneinander trennen können und unabhängig voneinander ein Ziel anfliegen, wobei der Behälter (12) eine wesentlich kleinere Länge als die Fliegerpfeile (32) aufweist und die hinteren Teile der Fliegerpfeile enthält, wobei die Berstverkleidung (30) den vorderen Teil der Fliegerpfeile umgibt und wobei die Teilervorrichtung einen Teiler (26) umfaßt, der an dem Kolben (16, 18) benachbart zur konischen Nase (28) angeordnet ist, wobei der Teiler eingeformte Nuten (50, 52) umfaßt, in welche vordere Enden der Fliegerpfeile eingreifen, um diese in ihren jeweiligen Positionen zu sichern, wobei die Ausstoßvorrichtung (16, 18) für die Fliegerpfeile so ausgebildet ist, daß diese die Fliegerpfeile nach vorne aus dem Behälter (12) treibt, so daß die Berstverkleidung bricht und nachfolgend die Fliegerpfeile sich von der Teilervorrichtung (26, 50, 52) für einen unabhängigen Flug trennen.

2. Gefechtskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (18, 20, 24) in dem Behälter verschiebbar ist, daß die Ausstoßvorrichtung einen Zünder (16) zum Treiben des Stempels entlang des Behälters umfaßt und daß die konische Nase (28) und der Teiler (26) auf einem sich axial von dem Stempel (16, 16, 24) aus erstreckenden Teil (24) montiert sind.

3. Gefechtskopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel eine Stempelbasis (20) aufweist, welche an dem rückwärtigen Ende eines jeden Fliegerpfeiles (32) anliegt.

4. Gefechtskopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilervorrichtung ferner in den Stempel (24) eingeformte Schlitze (40) aufweist, welche die Finnen der Fliegerpfeile aufnehmen.

5. Gefechtskopf nach Anspruch 1, welcher Schuhe (58) umfaßt, welche zwischen den Behälter und den Fliegerpfeilen eingerückt sind, um letztere in der Position zu halten, bis sie nach vorne aus dem Behälter getrieben werden.