DK145939B - Projektil bestemt til ved udskydning at gives en rotation,somrotationsstabiliserer projektilet - Google Patents

Description

1/.5939 i

Den foreliggende opfindelse angår et projektil bestemt til ved udskydning at gives en rotation, som rotationsstabiliserer projektilet, hvilket projektil har stabi-5 liseringsfinner, der er indrettet til fra en ved udskydningen indfældet stilling at kunne udfældes til en udfældet stilling i et forud fastsat punkt i projektilets bane og derved bremse projektilets rotation. Opfindelsen er navnlig anvendelig som slutfasestyret projektil samt alment ved lo projektiler, der bærer en sprængladning med rettet spræng-virkning.

Udviklingen indenfor artilleriområdet, såvel landsom søartilleriområderne, har muliggjort projektiler med 15 forøget skudvidde, f.eks. ved hjælp af basisudstrømningsaggregat. Den forøgede skudvidde er naturligvis ønskværdig, men den medfører forøget absolut spredning af projektilerne. Den øgede spredning er meget ugunstig, i særdeleshed da en forandring i trusselsbilledet har gjort sig mærkbar 2o mod en højere frekvens af mindre og hårdere elementarmål, hvor hvert elementarmål skal bekæmpes. For at formindske projektilernes spredning er slutfasekorrigering eller slutfasestyring af projektilerne blevet foreslået. Dette medfører, at et projektil udskydes i en ballistisk bane på kon-25 ventionel måde, men at der i slutningen af banen aktiveres en målsøgerdel eller styredel, som kan føre projektilet til træfning eller nær træfning i målet. Sammenlignet med en radikal udskiftning af rørartilleri med raketter bliver et system med slutfasekorrigerede projektiler mindre kom-3o pliceret end en raket, eftersom kontinuerlig styring ikke anvendes. Projektilet er endvidere vanskeligere at forstyrre, da det går i en ballistisk bane under en stor eller større del af flyvebevægelsen.

Forskellige løsninger på dette problem er blevet 35 fremlagt. Sædvanlig artilleriammunition er rotationsstabiliseret i hele banen, dvs. det har høj rotationshastighed (størrelsesordenen 300-2000 rad/sek). Løsninger på problemet med slutfasestyring af projektiler, som er rotations- 145939 2 stabiliseret i banen, er blevet fremlagt. Fordelene ved et sådant system er, at helt konventionel udskydning kan foretages med ammunitionseffekter, som kun lidt afviger i størrelse og vægt fra konventionel ammunition. Ulemperne er den 5 meget komplicerede styring og det begrænsede manøvreområde samt den meget usikre realiserbarhed.

Målsøgeren bliver kompliceret,og betydelige vanskeligheder opstår ved kurskorrigeringen, eftersom projektilets rulningsstilling skal være bestemt, når styresignalet lo afgives. Det er blevet foreslået, at rulningsretningen bestemmes i forhold til en referenceretning ved hjælp af en såkaldt rategyro og integration. Dette forslag er imidlertid ikke uden problemer, da gyroen er følsom for acceleration og kan drive. Ved projektiler, som affyres med rør-15 artilleri, er i særdeleshed accelerationsfølsomheden et betydeligt problem.

Et rotationsstabiliseret projektil er således i det hele.taget uegnet ved anvendelse som slutfasestyret projektil,eller i almindelighed hvis projektilet skal bære 2o f.eks. en sprængladning med retningsbestemt sprængvirkning, hvor sprængstrålen påvirkes skadeligt, hvis sprængladningen roterer.

Et forsøg på at eliminere et rotationsstabiliseret projektils ulemper ved udskydning af en nyttelast fra pro-25 jektilet er vist i det svenske patentskrift nr. 363.892.

Der er deri vist et rotationsstabiliseret projektil, som er forsynet med bremseklapper, som i et ønsket punkt' af banen fældes ud og bremser projektilets rotation, så projektilet bliver ustabilt, hvorefter projektilets nyttelast 3o afkastes. Eftersom et sådant projektil således bliver ustabilt som følge af rotationsbremsningen, kan det ikke tjene som slutfasestyret projektil eller forsynes med sprængladning med retningsbestemt sprængvirkning, eftersom det derved ville kræves, at projektilet er aerodynamisk stabilt.

35 . De fleste hidtil præsenterede løsninger på slutfa sestyringsproblemet indebærer, at projektilet er forsynet med såkaldt glidende føringsbælte, hvilket medfører, at projektilet, når det forlader rørmundingen, har lav rota- 145939 3 o tionshastighed (størrelsesordenen 0-200 rad/sek). Dette medfører, at stabiliserende finner skal fældes ud umiddelbart udenfor mundingen. Fordele ved dette system med lav eller ingen rotationshastighed i banen er, at målsøgning 5 og styring kan blive temmelig enkle. Visse kampmidler, såsom sprængladninger med retningsbestemt sprængvirkning, kræver desuden som nævnt ovenfor lav rotationshastighed for at give god virkning. Ulemperne ved dette system er, at skudvidden påvirkes negativt. Spredningen vokser deslo uden let, eftersom projektilet er følsomt for forstyrrelser i begyndelsen af banen, dvs. når finnerne fældes ud, og finneudfældningen indfører let forstyrrelser. Ved de hidtil fremlagte løsninger har projektillængden desuden stærkt oversteget den, der gælder for konventionelle pro-15 jektiler, hvilket stiller nye krav til ammunitionshåndte-ring, specielt hvad angår automatladede systemer.

Den foreliggende opfindelse forener de ovenstående systemers fordele,samtidig med at ulemperne er minimeret 2o ved, at projektilet ifølge opfindelsen er rotationsstabiliseret ved dets udskydning, hvorefter rotationen i et forud fastsat punkt i projektilets bane bremses, så projektilet i projektilbanens senere del bliver finnestabiliseret. Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at projektilets 25 aerodynamiske trykcentrum i finnernes indfældede stilling ligger foran projektilets tyngdepunkt, og at dets aerodynamiske trykcentrum i finnernes udfældede stilling er beliggende bag projektilets tyngdepunkt, så det indledningsvis rotationsstabiliserede projektil ved opbremset rota-3o tion er udformet til at blive finnestabiliseret.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen, som viser en foretrukken udførelsesform for et projektil ifølge opfindelsen, idet 35 fig. 1 viser projektilet, som er forsynet med ba sisudstrømningsaggregat, under indledningsfasen af sin bane, fig. 2 samme projektil, hvor basisudstrømningsag- 145939 4 gregatet er afkastet, og finnerne er frilagt, og fig. 3 samme projektil, hvor optikken er frilagt og styrefinner udfældet.

5 X figurerne er samme detalje overalt blevet forsy net med samme henvisningsbetegnelser.

Projektilet er vist med et basisudstrømningsaggregat 1, som giver forøget skudvidde ved på kendt måde at af-lo give gas, som udfylder undertrykket ved projektilets bageste ende. Behovet for slutfasekorrigering vokser som tidligere angivet med forøget skudvidde. Det vil imidlertid indses, at den foreliggende opfindelse i lige høj grad egner sig til alle andre typer af slutfasekorrigerede projek-15 tiler eller til projektiler, som medfører sprængladning med retningsbestemt sprængvirkning.

Projektilet er i sin bageste del forsynet med fire stabiliseringsfinner 6-9 af den type, som er i og for sig kendt ved finnestabiliserede projektiler. I den viste ud-2o førelse udgøres de af såkaldte wrap-around-finner, dvs.

finner, som i indfældet stilling i hovedsagen følger projektilets udvendige overflade. Finnerne 6-9 tilbageholdes .i indfældet stilling ved hjælp af låseorganer i form af fire konventionelle dækplader 2-5, der holdes på plads af 25 basisudstrømningsaggregatet 1, ved at dette tæt omslutter dækpladernes bageste del.

En ikke vist forsinkelsesmekanisme i projektilet er dimensioneret til. i et forud fastsat punkt af banen at initiere afkastning af basisudstrømningsaggregatet 1, så 3o dækpladerne 2-5 automatisk fjernes og blotlægger finnerne 6-9. Disse er på kendt måde dimensioneret således, at de fældes ud ved en kombination af centrifugalkræfter og luftkræfter og derefter på ligeledes kendt måde låses i udfældet stilling.

35 Det vil indses, at arrangementet af dækplader 2-5 ikke er nødvendigt, og at disse ved behov derfor kan undværes .

Forsinkelsesmekanismen, der f.eks. kan indeholde 145939 5 en pyroteknisk sats, er af konventionel, for fagmanden velkendt type, hvorfor den ikke behøver at vises eller beskrives her.

Indenfor opfindelsestanken kan flere andre måder 5 at udfælde finnerne 6-9 naturligvis tænkes. I stedet for at svinges ud kan de f.eks. fældes ud gennem i projektilet udformede spalter.

Projektilet har i sin forreste del fire styrefinner lo, se fig. 3, som kan føres ud gennem hver sin spalte lo loa til styring af projektilet i dettes senere finnestabiliserede del af projektilbanen. Styrefinneme lo er indrettet til ved en forudbestemt opnået rotationsbremsning af projektilet at udfældes gennem spalterne loa. Initieringen af styrefinnernes udfældning kan alternativt ske ved hjælp 15 af en ikke vist forsinkelsesmekanisme af konventionel art. Styringen af projektilet kan alternativt ske ved hjælp af impulser fra en eller flere styrebokse, hvorved styrefinnerne helt kan undværes. Hvis projektilet i stedet for er forsynet med aerodynamiske styrefinner, kan disse være 2o udfældet under hele banetiden, også i røret. Dette forudsætter da, at deres spændvidde er mindre end rørdiameteren. Styrefinnerne er desuden således dimensionerede, at projektilet kan flyve rotationsstabiliseret.

Projektilet har desuden i en næsedel fire dækpla-25 der 11-13, som er bestemt til ved initiering af en ikke vist forsinkelsesmekanisme at fjernes fra projektilet, efter at dette er blevet finnestabiliseret, og blotlægge en ikke vist målfølgeoptik, se fig. 3.

Eftersom hverken styreorganerne eller målfølgerop-3o tikken udgør nogen del af den foreliggende opfindelse, er de ikke vist eller beskrevet i detaljer her, men det anses for tilstrækkeligt med ovenstående summariske beskrivelse af deres funktion.

For ifølge opfindelsen at opnå finnestabilisering 35 af det rotationsstabiliserede projektil kræves dels en anbringelse af stabiliseringsfinnerne 6-9 på den ovenfor beskrevne måde, dels en sådan dimensionering af projektilet, at dets aerodynamiske trykcentrum, dvs. det punkt, hvor 145939 6 luftkræfterne angriber, i stabiliseringsfinnernes udfældede stilling er beliggende bag projektilets tyngdepunkt.

Projektilet er endvidere således dimensioneret, at dets trykcentrum også ligger bag projektilets tyngdepunkt, når 5 både stabiliseringsfinnerne 6-9 og styrefinnerne lo er udfældet. Endelig er projektilet således dimensioneret, at dets trykcentrum ligger noget foran projektilets tyngdepunkt, når stabiliseringsfinnerne 6-9 og styrefinnerne lo er i indfældet stilling, dvs. i projektilets første del lo af banen, hvor projektilet er rotationsstabiliseret. Selv om det for rotationsstabiliserede projektiler i almindelighed gælder, at trykcentrum på denne måde ligger foran tyngdepunktet, er det dog indenfor opfindelsens ramme tænkeligt i stedet at placere trykcentrum i eller bag projek-15 tilets tyngdepunkt.

Trykcentrums placering er vist i fig. 3, hvor trykcentrum i stabiliseringsfinneme 6-9's indfældede stilling er beliggende i et punkt Cl, som ligger noget foran projektilets tyngdepunkt, der er markeret med G i fig. 3. I 2o stabiliseringsfinnerne 6-9's udfældede stilling er tryk centrum forskudt bagud til et punkt C2 bag tyngdepunktet G. Ved udfældning af styrefinnerne lo flyttes trykcentrum noget fremad til et punkt C3, som dog også ligger bag tyng-dépunktet G.

25 Virkemåden for det beskrevne projektil er følgen de: Når projektilet udskydes af et ikke vist rør, gives det en relativt høj rotation (størrelsesordenen 3oo-2ooo rad/sek), f.eks. ved hjælp af et konventionelt 3o føringsbælte. I et forud fastsat punkt i projektilets bane afkastes basisudstrømningsaggregatet 1, så dækpladerne 2-5 fjernes, og stabiliseringsfinnerne 6-9 blotlægges.

Disse fældes ud og bremser projektilets rotation. På grund af stabiliseringsfinnemes og projektilets ovennævnte di-35 mensionering vil projektilet da gå over fra at være rotationsstabiliseret til at blive finnestabiliseret. Projektilets slutfasestyring og målsøgerfunktion eller udløsning af projektilets sprængladning med retningsbestemt spræng- 145939 7 virkning kan nu ske.

Det er af hensyn til præcisionen sædvanligvis bedst at udfælde stabiliseringsfinnerne, efter at mindst halvdelen af banen er tilbagelagt, men i visse tilfælde 5 kan en tidligere udfældning være hensigtsmæssig for i tide at få rotationshastigheden ned.