DE3836187C1

DE3836187C1 - Verfahren zur Herstellung eines gleichbleibenden kurzen Abstandes zwischen mindestens zwei aufeinanderfolgenden, ballistisch gleichartigen Geschossen und Geschoß zur Durchführung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE3836187C1
Application number: DE19883836187
Authority: DE
Inventors: Hartmuth Lehr; Erich Wollmann
Original assignee: Institut Franco Allemand de Recherches de Saint Louis ISL
Current assignee: Institut Franco Allemand de Recherches de Saint Louis ISL
Priority date: 1988-10-24
Filing date: 1988-10-24
Publication date: 2000-05-11
Anticipated expiration: 2008-10-25
Also published as: FR2810106A1

Abstract

Bei einem Tandemgeschoß mit einem Vorgeschoß und mindestens einem Nachgeschoß sind zur Herstellung eines über eine möglichst lange Schußdistanz gleichbleibenden Abstands bei gleicher Treffpunktlage von Vor- und Nachgeschoß(en) alle Geschoßteile so ausgebildet, daß ihre ballistischen Koeffizienten einander gleich sind. DOLLAR A Durch gestaffeltes kurzzeitiges Verzögern oder Beschleunigen aller Geschoßteile auf die jeweils gleiche Geschwindigkeit wird eine fliegende Anordnung von Geschoßteilen geschaffen, die einander im wesentlichen auf der gleichen Bahnkurve mit gleichbleibendem gegenseitigem Abstand folgen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Geschoßanordnung gemäß dem Ober begriff des Anspruchs 1.

Eine solche Geschoßanordnung ist aus der EP-0 069 949 A1 be kannt und besteht aus einem Vorgeschoß, sowie mindestens ei nem Nachgeschoß, das dazu eingerichtet ist, dem Vorgeschoß mit einem im wesentlichen gleichbleibenden Abstand zu diesem oder zum vorausfliegenden Nachgeschoß und damit mit der gleichen Fluggeschwindigkeit zu folgen. Um die Geschoße, die unmittelbar hintereinanderliegend aus einem Geschütz ver schossen zu werden, zu trennen, ist eine Trenneinrichtung zum Trennen des Vorgeschoßes vom Nachgeschoß erforderlich, um den genannten Abstand herzustellen; diese Trenneinrich tung besteht bei der bekannten Geschoßanordnung aus einer aerodynamisch wirkenden Bremse, die durch ein Zugseil betä tigt werden soll, das am Vorgeschoß befestigt ist und dessen Länge dem Abstand entspricht; ist dieses Zugseil voll ausge spannt, dann soll es die Bremse deaktivieren, wonach das Nachgeschoß beginnen soll, gegenüber dem Vorgeschoß aufzuho len, bis die Bremse durch das schlaffe Zugseil wieder akti viert werden soll.

Einer der Nachteile der bekannten Geschoßanordnung liegt darin, daß das Nachgeschoß, weil es imstande sein soll, ge genüber dem Vorgeschoß nach der erfolgten Abbremsung wieder aufzuholen, grundsätzlich einer anderen Flugbahn folgen wird als das Vorgeschoß und sich gegenüber diesem in vertikaler Richtung zu versetzen trachtet. Das Zugseil ist dabei hohen aerodynamischen Störeinflüssen ausgesetzt, so daß es seine beabsichtigten Steuerwirkung wohl höchstens in einem kurzen Abschnitt der gesamten Flugbahn wird ausüben können.

Aus der DE 32 07 220 A1 ist eine Geschoßanordnung aus einem Vorgeschoß und einem Nachgeschoß bekannt, die nicht durch ein Seil miteinander verbunden sind und dennoch hintereinan der herfliegen sollen. Doch auch dieser Druckschrift ist keine Maßnahme entnehmbar, die tatsächlich geeignet ist, dafür zu sorgen, daß Vor- und Nachgeschoß mit definiertem Abstand hintereinander herfliegen, also beide der im wesent lichen gleichen Flugbahn folgen.

Nun ist es aber der Zweck einer solchen Geschoßanordnung, daß Vor- und Nachgeschoß hintereinander auf ein Ziel mög lichst im gleichen Treffpunkt auftreffen, denn während das Vorgeschoß den aktiven oder reaktiven Schutz einer entspre chenden Panzerung auslösen und deaktivieren soll, soll das Nachgeschoß auf den dann schutzlosen Bereich der Panzerung selbst auftreffen und diese bekämpfen. Auch der zeitliche und damit räumliche Abstand zwischen den Geschoßen ist in nerhalb enger Grenzen festgelegt, denn ist der Abstand zu kurz, dann stört die vom Vorgeschoß ausgelöste Schutzein richtung etwa einer reaktiven Panzerung auch das Nachge schoß, und ist der Abstand zu groß, dann erfolgt etwa bei einem bewegten Ziel nicht mehr der Einschlag des Nachge schoßes im Treffpunkt des Vorgeschoßes.

Ausgehend von dieser Problemlage liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte, bekannte Geschoßan ordnung dahingehend weiterzubilden, daß über eine lange Schußdistanz hinweg ein innerhalb zulässiger Grenzen gleich bleibender Abstand zwischen den Geschoßen und deren im we sentlichen gleiche Treffpunktlage sichergestellt ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 ge löst; hierbei wird durch den gleichen ballistischen Koeffi zienten der Geschoße sichergestellt, daß die Geschoße exakt der gleichen Flugbahn folgen, wenn sie dieselbe Flugge schwindigkeit aufweisen. Beim ballistischen Koeffizienten, also der den Geschwindigkeitsabfall bestimmenden Kombination der Größen Geschoßmasse, Geschoßquerschnitt und Luftwider standsbeiwert, sind allerdings die gegenseitigen aerodynami schen Störeinflüsse berücksichtigt, z. B. Ablösewirbel, Wind schatten u. dgl.

Die erfindungsgemäße Geschoßanordnung kann aus einem Vorge schoß und einem oder mehreren Nachgeschoßen ausgebildet sein, die alle den gleichen ballistischen Koeffizienten auf weisen; in jedem Fall wird bei der Geschoßanordnung aufein anderfolgend jedes Geschoß auf die gleiche Fluggeschwindig keit gebracht.

Die Anordnung zum Herbeiführen einer Geschwindigkeitsände rung kann etwa eine Bremseinrichtung, wie sie dem Fachmann etwa aus der gattungsbildenden EP-0 069 949 A1 bekannt ist, oder ein zusätzliches Triebwerk sein, wie es dem Fachmann etwa aus der DE-32 05 431 A1 bekannt ist.

Die Einrichtung zur Geschwindigkeitsänderung führt die Tren nung der Geschoße und nachfolgend die gegenseitige Anpassung ihrer Geschwindigkeit herbei, während der gleiche ballisti sche Koeffizient dafür sorgt, daß die Geschoße dann der gleichen Flugbahn folgen.

Somit ist sichergestellt, daß nach erfolgter Trennung und Herstellen des Abstandes dieser und die Treffpunktlage aller Geschoße über den Rest der Flugbahn im wesentlichen unverän dert bleiben.

Der Anspruch 2 befaßt sich mit weiteren Ausbildungen der Trenneinrichtung, die das Vor- und Nachgeschoß jeweils so beschleunigt und/oder abbremst, daß die Geschoßanordnung nach der erfolgten Trennung die angestrebte Fluggeschwindig keit aufweist.

Sind mehrere Triebwerke vorgesehen, dann können sie in zeit lich gestaffelter Reihenfolge, etwa über beim Abschuß gezün dete pyrotechnische Mittel, so gezündet werden, daß in kurz aufeinanderfolgender, zeitlicher Staffelung, mit dem Vorge schoß beginnend, jedes Geschoßteil so beschleunigt wird, daß am Ende der Beschleunigungsvorgänge alle Geschoßteile wieder jeweils die gleiche, jedoch gegebenenfalls erhöhte Flugge schwindigkeit aufweisen, wobei dann zwischen den Geschoßen der angestrebte Abstand nicht nur vorliegt, sondern auch beibehalten wird.

Sind mehrere aerodynamische Bremseinrichtungen vorgesehen, dann sind sie bevorzugt gleichartig ausgebildet und können, wie die Bremse der gattungsbildenden Druckschrift, intermit tierend wirksam sein.

Die Bremsen können beispielsweise als Umfangsflansch an je dem Geschoß ausgebildet sein, der aus ausfahrbaren Einzel flächen besteht, die zu Beginn des Abbremsungsvor ganges ausgefahren werden können und am Ende des Abbremsungsvorgan ges abgesprengt oder abgeworfen werden können.

Die Auslösung der einzelnen aerodynamischen Bremsen kann durch eine Zeitsteuerung, etwa durch einen Brennzünder, erfolgen. Hierbei ist es möglich, den Beginn der wirksamen Flugdistanz des erfindungsge mäßen Geschosses ähnlich dem Zündzeitpunkt einer Flakgranate vorzu wählen. Bevorzugt wird die aerodynamische Bremse des oder des letz ten nachfolgenden Geschoßteils jedoch schon beim Verlassen der Ge schützanordnung aktiviert, da infolge der nahezu gleichen Treff punktlage und des ständig gleichen Flugabstands der einzelnen Ge schoßteile es beim erfindungsgemäßen Geschoß zweckmäßig ist, den Abstand zwischen den einzelnen Geschoßteilen über deren gesamte Flugstrecke herzustellen, um somit den Einsatz des erfindungsge mäßen Geschosses auf der gesamten Flugbahn sicherzustellen.

So kann es beispielsweise vorteilhaft sein, bei einem zweiteiligen Tandemgeschoß dessen Nachgeschoß bereits beim Verlassen der Ge schützmündung durch den Treibspiegel kurz abzubremsen, der hierbei das Vorgeschoß ungebremst freigibt; ein durch die Abschußgase ge zündetes, leicht verzögert anbrennendes Triebwerk im Nachgeschoß beschleunigt dieses nach erfolgter Abbremsung wieder auf die glei che Geschwindigkeit, die auch das Vorgeschoß aufweist.

Um insbesondere bei einem Geschoß der letztgenannten Art eine mög lichst kurze Bekämpfungsdistanz zu ermöglichen, ist es bevorzugt, daß das oder das letzte nachfolgende Geschoßteil nicht nur mög lichst frühzeitig, sondern auch verhältnismäßig stark abgebremst wird, so daß es seine endgültige, beabsichtigte Fluggeschwindigkeit und somit letztlich auch den vorbestimmten Abstand zu dem vorausei lenden Geschoßteil bereits nach möglichst kurzer Flugstrecke er reicht. Bevorzugt wird dann auch das oder das zugehörige vorausei lende Geschoßteil in gleicher Weise, also ebenso stark, abgebremst; es ist aber auch möglich, die Bremswirkung beim vorauseilenden Ge schoßteil früher einsetzen zu lassen und die Abbremsung weniger stark vorzunehmen.

Bevorzugt können die an den Geschoßteilen jeweils vorgesehenen aerodynamischen Bremsen gleichartig ausgebildet sein.

Das erfindungsgemäße Geschoß kann als drallstabilisiertes Geschoß ausgebildet sein, ist bevorzugt aber pfeilstabilsiert und weiter bevorzugt als unterkalibriges Geschoß ausgebildet, wobei die aero dynamischen Bremsen oder mindestens eine von diesen mit Teilen des Treibspiegels zusammenwirken und mit diesem abgeworfen oder abge sprengt werden können.

Das erfindungsgemäße Geschoß ist bevorzugt als Wuchtgeschoß ausge bildet, kann aber auch als Formladungsgeschoß ausgebildet sein. Ferner ist es möglich, innerhalb einer einzigen Geschoßanordnung Wucht- und Formladungsgeschosse gemischt anzuordnen, soweit der obengenannte, ballistische Koeffizient der Geschoßteile untereinan der gleich ist.

Insgesamt muß stets, wie bereits oben angedeutet, die gegenseitige Beeinflussung der Geschoßteile berücksichtigt werden; so ist es zum Beispiel möglich, daß das Zusatztriebwerk eines vorauseilenden Ge schoßteils dieses nicht nur beschleunigt, sondern das nachfolgende Geschoßteil auch abbremst; ferner kann auch nach Herstellen des ge wünschten Abstandes zwischen den Geschoßteilen durch die Kopfwelle des vorauseilenden Geschoßteils ein gewisser Windschatten erzeugt werden, der bei dem im Abstand von nur wenigen Metern nachfolgenden Geschoßteil eine Anströmung bewirkt, welche sich von jener des vor auseilenden, insbesondere des vordersten, Geschoßteils unterschei det.

Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der beigefügten, schematischen Zeichnung noch näher erläutert; in dieser zeigt:

Fig. 1 die Geschwindigkeit zweier Geschoßteile eines erfindungsge mäßen Tandemgeschoßes, über deren jeweiliger Flugzeit auf getragen, und

Fig. 2 ein Diagramm ähnlich jenem der Fig. 1, jedoch mit unter schiedlichen Werten, wobei zusätzlich der Abstand zwischen den Geschoßteilen aufgetragen ist.

Die in der Zeichnung gezeigten Diagramme betreffen jeweils ein Tan demgeschoß, das ein vorauseilendes Geschoßteil bzw. Vorgeschoß und nur ein nachfolgendes Geschoßteil bzw. Nachgeschoß aufweist.

Das Nachgeschoß (Index 2) wird erst von t_2a bis t_2e (während der Zeit dt₂) mit einem größeren Luftwiderstand versehen und folglich von der Geschwindigkeit v_2a = v₂(T_2a) auf v_2e v₂(t_2e) abgebremst. Hierbei wird ein Abstand zwischen Vor- und Nachgeschoß hergestellt.

Zum Zeitpunkt t_1a, der im allgemeinen um das Intervall dt später als t_2e zu liegen kommt, wird dann bis zum Zeitpunkt t_1e (Dauer dt₁) das Vorgeschoß (Index 1) in gleicher Weise wie vorher das Nachgeschoß mit einem größeren Luftwiderstand versehen, so daß dessen Fluggeschwindigkeit von v_1a auf v_1e verringert wird. Dieser Wert ist nicht identisch mit v_2e, es muß jedoch gelten v₁(T_1e) = v₂(T_1e).

Mit Ausnahme der Zeitspanne von t_2a bis t_1e (diese Zeitspanne entspricht dt + d_t1) weisen die beiden Geschoßteile dann auf der gesamten Flugbahn immer gleiche Fluggeschwindigkeiten auf.

In Abhängigkeit von den Geschoßdaten und den Zusatzwiderständen müssen die einzelnen Zeitintervalle folgendermaßen gewählt werden:

a) Die Zeitspanne d_t2 wird so bemessen, daß sich zwischen Vor- und Nachgeschoß ein Abstand einstellt, der in der Größenordnung des Sollwertes, vorzugsweise jedoch etwas darunter, liegen soll.
b) Die Zeitspane d_t1 muß so bemessen sein, daß dadurch die Ge schwindigkeit des Vorgeschosses auf die dann gerade vorliegende Geschwindigkeit des Nachgeschosses abgebremst wird, jeweils ge messen zum Zeitpunkt t_1e.
c) Der Zeitraum dt, der zwischen dem Aktivieren der beiden aero dynamischen Bremsen liegt, muß so bemessen sein, daß sich auf grund des Geschwindigkeitsunterschiedes von Vor- und Nachge schoß während der Zeitspanne von t_2a bis t_1e ein gegensei tiger Abstand einstellt, der die zur Bekämpfung des (z. B. akti ven) Ziels erforderlichen Bedingungen erfüllt. Deutet man den Weg a (Fig. 2) als Zeitintegral der Geschwindigkeit, so folgt nach den Figuren, daß die von den Geschwindigkeitskurven einge schlossene Fläche gleich dem erzielten und somit aufgabengemäß dem erforderlichen Abstand wird. Es können damit auch die ge genseitigen Abhängigkeiten von Bremswiderständen und Zeitinter vallen verdeutlicht werden.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß das Maß der Abbremsung (Steigung der v₁- bzw. v₂-Kurve) nicht für Vor- und Nachgeschoß gleich sein muß, wie dies bei dem Diagramm der Fig. 1 der Fall ist. Es ist ohnehin von sekundärer Bedeutung, welche Geschwindigkeitsänderungen Vor- und Nachgeschoß im Zeitraum zwischen t_2a und t_1e erfahren. Der Wert der (negativen) Beschleunigung kann für das Vor- und Nach geschoß unterschiedlich sein; maßgeblich ist nur, daß nach dem Zeitpunkt t_1e die gleiche Geschwindigkeit für beide Geschoßteile und somit nur ein einziger Kurvenzug im Diagramm vorliegt.

Im unteren Teil der Fig. 2 ist der gegenseitige Abstand a zwischen Vor- und Nachgeschoß über der Zeit aufgetragen; dieser Abstand ist im oberen Teil durch die schraffierte Fläche dargestellt, die von den Kurvenzügen für den Geschwindigkeitsverlauf von Vor- und Nach geschoß eingeschlossen ist.

Wie ersichtlich, ist a₀ der Abstand zwischen Vor- und Nachgeschoß bis zum Zeitpunkt t_2a, also etwa nach Verlassen der Geschützmün dung bis zum Beginn der Trennung von Vor- und Nachgeschoß. Der Ab stand a₀ kann von Null bis zu einigen cm betragen. Der Abstand a nimmt dann während der Geschwindigkeitsänderungen von Vor- und Nachgeschoß zu, bis beide Geschoßteile zum Zeitpunkt t_1e die gleiche Geschwindigkeit aufweisen, und erreicht dann den Endwert a_soll, den Sollwert, der nachfolgend über den Rest der Flugbahn bis zum Erreichen des Ziels beibehalten wird.

Zum Zeitpunkt t_z haben die Geschoßteile einen Mindestabstand a_min erreicht und befin den sich dann in der Mindest-Kampfdistanz, d. h. das Tandemgeschoß hat dann jene Strec ke zurückgelegt, während welcher es unwirksam oder noch nicht voll wirksam war.

Um diese Mindest-Kampfdistanz so kurz wie möglich zu halten, wird man bevorzugt danach trachten, den Zeitpunkt t_2a so nahe möglich an den Abschußzeitpunkt t₀ heranzulegen und zusätzlich gegebenen falls auch die Steigung des Kurvenzuges für v₂ zwischen t_2a und t_2e sowie für v₁ zwischen t_1a und t_1e so steil wie möglich einzustellen, so daß der Zeitpunkt t_1a mit dem Zeitpunkt t_2e zusammenfallen kann oder noch vor diesen fällt.

Claims

1. Geschoßanordnung zum Verfeuern aus einem Geschütz, mit

1. einem Vorgeschoß,
2. mindestens einem Nachgeschoß, das dazu eingerichtet ist, dem Vorgeschoß mit einem im wesentlichen gleichbleibenden Abstand zu diesem oder zum vorausfliegenden Nachgeschoß und damit mit der gleichen Fluggeschwindigkeit zu folgen, und
3. einer Trenneinrichtung zum Trennen des Vorgeschoßes vom Nachgeschoß zum Herstellen des Abstandes bei oder nach dem Abschuß,

dadurch gekennzeichnet,

1. daß der ballistische Koeffizient (d. h. die den Geschwin digkeitsabfall bestimmende Kombination der Größen Ge schoßmasse, Geschoßquerschnitt und Luftwiderstandsbei wert) des Vorgeschoßes und des Nachgeschoßes, gegebenen falls unter Berücksichtigung von gegenseitigen aerodyna mischen Störeinflüssen, miteinander übereinstimmen, so daß sie berührungsfrei derselben Flugbahn folgen, und
2. daß den Geschoßen eine Anordnung zum Herbeiführen einer Geschwindigkeitsänderung zugeordnet ist, die dazu einge richtet ist, nach Herstellen des Abstandes die Geschoße auf die gleiche Fluggeschwindigkeit zu bringen.

2. Geschoßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Trenneinrichtung beim Herstellen des Abstandes

1. zunächst das Nachgeschoß auf die niedrigere Fluggeschwin digkeit verzögert und anschließend das Vorgeschoß eben falls auf die Fluggeschwindigkeit verzögert,
2. oder das Vorgeschoß auf die höhere Fluggeschwindigkeit beschleunigt und das nachfolgende Nachgeschoß ebenfalls auf die Fluggeschwindigkeit beschleunigt,
3. oder das Vorgeschoß zunächst beschleunigt und dann auf die von dem nachfolgenden Nachgeschoß eingenommene Flug geschwindigkeit verzögert,
4. oder das Nachgeschoß zunächst verzögert und dann auf die von dem Vorgeschoß eingenommene Fluggeschwindigkeit be schleunigt.

3. Geschoßanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Trenneinrichtung als eine Anzahl jeweils bevor zugt gleichartiger aerodynamischer Bremsen ausgebildet ist, von denen jeweils eine am Vorgeschoß und am Nachgeschoß an geordnet ist.

4. Geschoßanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß die aerodynamischen Bremse jeweils mittels einer Zeitsteuerung, bevorzugt durch pyrotechnische Mittel, aus lösbar ist.

5. Geschoßanordnung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, da durch gekennzeichnet, daß die aerodynamische Bremse nach der Abbremsung des Vorgeschoßes bzw. des oder des betreffenden Nachgeschoßes von diesem abtrennbar ist und/oder unwirksam wird.

6. Geschoßanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß die aerodynamische Bremse des Nachgeschoßes bei Verlassen der Mündung des Geschützes aktivierbar ist.

7. Geschoßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Trenneinrichtung als eine Anzahl jeweils bevor zugt gleichartiger Zusatztriebwerke ausgebildet ist, die so aufeinander abgestimmt sind, daß nach deren Ausbrennen die Geschoße die gleiche Geschwindigkeit aufweisen.

8. Geschoßanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, daß mehrere Nachgeschoße vorgesehen sind, von denen sich das jeweils vorausfliegende zum nach folgenden verhält wie das Vorgeschoß zum Nachgeschoß.