ES2290118T3 - Proyectil de artilleria estabilizado mediante aletas. - Google Patents

Abstract

Proyectil de artillería (1), del tipo que incorpora una unidad (3) de expulsión por la base para aumentar el alcance del proyectil, que está equipado con aletas (9-14) para estabilización en su trayectoria, en el que las aletas (9-14), cuando se activan, son desplazables radialmente para sobresalir por el exterior de la periferia externa del proyectil a través de ranuras o aberturas pasantes (28) en la pared del mismo, pero están inicialmente retraídas de modo radial en la sección del motor propulsor o cámara de material propulsor (4) de la unidad (3) de expulsión por la base entre paredes protectoras (16-17) específicas que aíslan las aletas frente a las cargas de propulsión circundantes (25) del motor propulsor y dividen también el interior del mismo en sectores (18-23) que están separados entre sí.

Description

Proyectil de artillería estabilizado mediante aletas.

La presente invención se refiere a un proyectil de artillería de largo alcance, que está estabilizado por aletas en su trayectoria y que está diseñado para ser disparado en un cañón de arma ranurado y tiene, por lo tanto, una llamada banda de forzamiento deslizante como superficie principal de contacto con el interior del cañón y, después de que ha abandonado el mismo, tiene aletas de estabilización desplegables. El diseño de las aletas de estabilización, el modo en el que se despliegan y el hecho de que, mientras se encuentran retraídas, están en el interior de una cámara de material propulsor o un motor propulsor de una unidad de expulsión por la base ("base-bleed"), incorporada en el proyectil, son características especiales del proyectil, tal como se reivindica en la presente invención.

Una posible razón para elegir un proyectil de artillería estabilizado por aletas, en vez de un proyectil estabilizado por giro, es que se podría guiar, de manera deseada, en su camino al objetivo y es mucho más fácil corregir la trayectoria de un proyectil estabilizado por aletas que la de un proyectil estabilizado por giro, y esto es aplicable con independencia de si la corrección de la trayectoria se debe conseguir por motores de impulso, por aletas de guiado o por algún otro método.

Un requisito para el proyectil, tal como se reivindica en la presente invención, es que sea posible dotarlo de alcance extralargo. Un método cada vez más utilizado en los últimos años para conseguir alcances extralargos, incluso con artillería antigua de disparo con cañón, es la técnica de expulsión por la base ("base bleed") utilizada para eliminar la turbulencia del extremo posterior y la subpresión formadas por detrás de los proyectiles mientras se desplazan por la atmósfera, teniendo ambas un efecto de desaceleración que acorta el alcance. La técnica de expulsión por la base implica la instalación, en la sección posterior del proyectil, de una cámara de combustión llena de agente propulsor de combustión lenta que, mientras se quema, genera gases que salen a una velocidad predeterminada a través de un orificio en la cara posterior del proyectil, eliminando y compensando de esta manera la turbulencia de desaceleración y la subpresión por detrás del proyectil.

Sin embargo, cuando se dota un proyectil de una unidad de expulsión por la base, así como de aletas de estabilización, surge un problema con respecto a la posición de estas últimas, ya que la unidad de expulsión por la base debe estar situada en la parte posterior del proyectil al menos con un orificio del flujo de salida de gas en la cara posterior del proyectil, mientras que las aletas tienen que estar situadas también en la sección posterior del proyectil tan lejos como sea posible del centro de gravedad del mismo. Un problema adicional es que para permitir que el proyectil sea disparado desde un cañón ranurado, las aletas deben poder retraerse completamente en el interior del diámetro mínimo del cañón, al tiempo que no deben ocupar un volumen demasiado grande en el interior del proyectil, impidiendo de esta manera el uso de este espacio para la carga explosiva que justifica la existencia del proyectil.

La presente invención ofrece una solución al problema de las aletas, que se pueden retraer, que implica una función ventajosa mientras están en modo retraído y que permite una posición de las aletas muy próxima a la cara posterior del proyectil, es decir, precisamente en la posición en la que tienen que estar situadas.

Tal como se reivindica en la presente invención, las aletas se retraen inicialmente de modo radial o se alojan en la cámara de material propulsor o sección del motor propulsor de la unidad de expulsión por la base mediante ranuras o aberturas pasantes en su pared exterior. Por lo tanto, en modalidad retraída, las aletas están cerradas de esta manera por paredes protectoras radiales que se mantienen en su sitio, incluso después de que se hayan desplegado las aletas. Naturalmente, las paredes protectoras y los espacios ocupados por las aletas llenan una pequeña parte del volumen total de la cámara de material propulsor pero, al mismo tiempo, se obtiene lo que se puede considerar una división de la cámara de material propulsor en varios sectores separados entre sí por las paredes protectoras de los compartimentos de aleta, mientras que estos sectores se mantienen en contacto mutuo mediante un espacio axial central alrededor del eje longitudinal de la cámara de material propulsor, que conduce al orificio del flujo de salida de gas anteriormente mencionado. Especialmente, la presente invención no permite que las aletas, y las paredes protectoras que las rodean en modo retraído, se extiendan todo el camino hasta el eje central de la cámara de material propulsor; en cambio, se interrumpen justamente antes de este punto.

Esta disposición, tal como se reivindica en la presente invención, proporciona varias ventajas. En primer lugar, las aletas están situadas óptimamente, es decir, en la parte posterior extrema del proyectil y, en segundo lugar, la posición de las aletas en modo retraído no influye negativamente sobre la carga activa del proyectil y, en tercer lugar, la posición de las aletas implica sólo una ligera prolongación de la cámara de material propulsor de la unidad de expulsión por la base para conseguir el mismo volumen que estaba disponible previamente para una carga propulsora activa y, finalmente, al subdividir la cámara de material propulsor en sectores, se obtiene acceso "libre" a una división y un soporte eficientes del agente propulsor de expulsión por la base. Se ha puesto de manifiesto, a su vez, que este último aspecto es al menos igual de importante, dado que previamente había problemas significativos al producir una unidad de expulsión por la base, adecuada para elementos propulsores de combustión lenta, de tamaño y resistencia suficientes para soportar las aceleraciones implicadas en el disparo, mientras que mantienen unidos también los mismos hasta su quemado activo. Por consiguiente, era necesario crear previamente soportes especiales de agente propulsor en el interior de la cámara de combustión de la unidad de expulsión por la base. Se describe en la patente sueca número 461477, propiedad de la solicitante, un ejemplo de dicho soporte de agente propulsor en forma de cúpula de soporte dispuesta, de manera inicial, internamente alrededor de la tobera de salida de una unidad de expulsión por la base.

Para dotar a las aletas de una longitud mayor que la permitida inmediatamente por el diámetro del proyectil, se puede dar a las aletas una función telescópica, es decir, cada aleta es fabricada en forma de dos o más partes inicialmente en posición telescópica antes del despliegue. Para extender estos elementos de aleta, tanto desde sus compartimentos entre las paredes protectoras en el interior de la cámara de material propulsor como un elemento respecto al otro, se puede usar, del modo descrito con más detalle a continuación, parte de la presión del gas que propulsa el proyectil desde el cañón. Esta presión del gas se puede complementar también posteriormente, en mayor o menor extensión, con la presión del gas generado en el interior de la cámara de material propulsor de la unidad de expulsión por la base, cuando comienza la ignición del agente propulsor en su interior. La presión disponible del gas se usa de esta manera para empujar las aletas a través de sus ranuras respectivas en la pared lateral del proyectil y para extenderlas desde su modalidad contraída telescópicamente. Para proporcionar una estanqueidad deseable cuando las aletas han alcanzado su posición completamente desplegada, sus bordes interiores deberían estar diseñados, preferiblemente, de manera que estuvieran ligeramente acampanados hacia adentro en dirección al interior de la cámara de material propulsor, de modo que, tan pronto como haya alcanzado, cada uno de ellos, su posición completamente desplegada, se pueden llegar a acuñar firmemente en sus ranuras respectivas en la pared exterior de la cámara de material propulsor o se pueden llegar a acuñar/bloquear en la extremidad de cada primer elemento de aleta.

Por supuesto, para proporcionar la extensión de los elementos de aleta contraídos telescópicamente se podrían usar alternativamente diversos dispositivos completamente mecánicos, tales como tipos diferentes de muelles. Incluso se pueden concebir, completamente dentro del concepto fundamental de la presente invención, combinaciones de sistemas mecánicos y controlados por presión de gas.

Tal como se ha indicado anteriormente, se puede utilizar parte de la presión del gas que proviene del disparo del proyectil para desplegar las aletas. Se permite el acceso a esta presión del gas propulsor al hacer posible que el mismo entre en la unidad de expulsión por la base, es decir, por el paso central no obstruido de la cámara de material propulsor. Cuando el proyectil sale del cañón desde el que se dispara, existe también de esta manera una presión en el interior de la cámara de material propulsor de la unidad de expulsión por la base, que es equivalente a la presión en el cañón. Cuando el proyectil abandona el cañón, la presión en el exterior del proyectil cae rápidamente hasta la presión atmosférica normal, mientras que la presión en el interior de la cámara de material propulsor cae mucho más lentamente, ya que la única abertura de importancia (para conseguir el equilibrio de presión) es la salida de gas de la unidad de expulsión por la base. De esta manera, entre el momento en el que el proyectil abandona el cañón y antes de que la presión en el interior de la unidad de expulsión por la base haya tenido tiempo para alcanzar el equilibrio (con la presión atmosférica ambiental) es cuando se usa la sobrepresión disponible para desplegar las aletas.

Una variante especial de la presente invención utiliza un cuerpo envolvente protector desmontable que protege las aletas y retiene las mismas en modo retraído hasta que el proyectil ha abandonado el cañón después de ser disparado. Un modo elemental de retirar mecánicamente este cuerpo envolvente protector implica también usar la presión del gas en el cañón durante el disparo y permitir que tenga acceso libre al interior del cuerpo envolvente. Cuando el proyectil alcanza la boca del cañón, existe también una presión igual a la presión en el cañón en el interior de la cubierta protectora, pero tan pronto como el proyectil sale de la boca, la presión en el exterior de la cubierta cae rápidamente hasta la presión atmosférica ambiental, mientras que la presión en el interior de la cubierta protectora cae más lentamente, dando como resultado que esta sobrepresión interna expulsa la cubierta protectora frente a la única resistencia, más pequeña, ofrecida por la presión atmosférica. Tal como se ha descrito ya, la misma sobrepresión interna se puede usar también para desplegar las aletas.

Por supuesto, existían previamente aletas retraídas radialmente, pero en la medida que se tiene constancia de ello, nunca se han retraído directamente hacia adentro de la cámara de material propulsor de una unidad de expulsión por la base del modo descrito en la presente invención, en la que las aletas en modo retraído están protegidas también por paredes de guía de soporte radial que tienen la doble función de actuar como soportes de agente propulsor activo.

La presente invención está definida en las reivindicaciones siguientes de la patente y se describe a continuación, con más detalle, con referencia a las ilustraciones mostradas en las figuras 1-5 adjuntas.

En las figuras adjuntas:

la figura 1 muestra un proyectil, en sección, equipado con las aletas características, mientras que

la figura 2 muestra, a mayor escala, una sección longitudinal de la unidad del proyectil de expulsión por la base en modo anterior al lanzamiento, y

la figura 3 muestra una sección por el plano -III-III- en la figura 2, mientras que

las figuras 4 y 5 muestran la misma proyección que la figura 3 durante fases diferentes del despliegue de las aletas.

El proyectil (1) ilustrado en la figura 1 tiene una sección frontal (2) que puede contener una espoleta, funciones de armado y seguridad, y funciones de control y carga. Estos elementos no son parte de la presente invención y, por lo tanto, no se describirán más adelante. En la sección posterior del proyectil (1) existe una unidad de expulsión por la base con la designación general (3). Justo por delante de la unidad (3) de expulsión por la base existe una ranura en el cuerpo de proyectil en la que está montada la banda de forzamiento (8) de plástico deslizante. La unidad (3) de expulsión por la base contiene una cámara de material propulsor (4) y una salida de gas (5) situada en el centro. El proyectil (1) está equipado también con varias aletas (9-14) desplegables que se muestran en forma desplegada en las figuras 1 y 5, y en modo retraído en las figuras 2, 3 y 4. Cada una de las aletas consiste en una aleta primaria interior (6) retraída en el cuerpo de proyectil o, con más precisión, en la unidad (3) de expulsión por la base, y una aleta secundaria telescópica (7) retraída/telescópicamente hacia adentro de dicha primera aleta. Cada una de las aletas primarias (6) está guiada radialmente y es desplazable radialmente entre paredes protectoras (16) y (17) de apoyo, respectivamente, (ver la figura 3) dispuestas en cada lado de cada una de dichas aletas primarias, y como los bordes longitudinales interiores (15) de las aletas primarias (6) tienen también contacto libre con el interior de la cámara de material propulsor (4), tan pronto como las aletas primarias abandonan el cañón son presionadas hacia afuera para desplegarse a través de sus ranuras (28) respectivas en la pared del cuerpo del proyectil, del modo descrito previamente, por la presión restante de la fase del encañonamiento, complementada posiblemente con la presión del agente propulsor de expulsión por la base, que ha comenzado la ignición recientemente. De manera correspondiente, las aletas secundarias (7) están montadas de modo desplazable en las aletas primarias (6), y son dependientes también de la presión del gas propulsor en la cámara de material propulsor (4) para su despliegue. Hasta que el proyectil (1) no haya abandonado con un cierto margen del cañón del arma desde el que se dispara, la unidad de expulsión por la base y las aletas retraídas están cubiertas por un cuerpo envolvente protector (26). Tal como se ilustra en la figura 2, el cuerpo envolvente protector (26) cubre inicialmente la sección posterior del proyectil y retiene, de esta manera, las aletas en modo retraído. Este modo se muestra en la figura 2. Al proporcionar a la presión del gas que propulsa el proyectil durante el disparo real acceso libre al interior de la carcasa protectora (26) mediante una abertura (27) independiente en dicha carcasa, se genera una alta sobrepresión en el interior de la carcasa protectora (26), pero cuando dicho proyectil sale de la boca del cañón que se dispara, la presión en el exterior de la carcasa protectora (26) cae de modo extremadamente rápido, mientras que la presión en el interior de la misma posiblemente no pueda caer igual de rápido. El resultado es que la sobrepresión en el interior del cuerpo envolvente protector (26) llega a ser tan grande que expulsa hacia atrás dicha carcasa desde el exterior de la unidad (3) de expulsión por la base, tal como se ilustra en las figuras 4 y 5.

Simultáneamente con la expulsión del cuerpo envolvente protector (26), o inmediatamente después de la misma, se inicia la carga propulsora de la unidad (3) de expulsión por la base y se usa simultáneamente la presión restante de la fase de encañonamiento para hacer salir las aletas primaria y secundaria (6) y (7) a efectos de que se desplieguen. Cuando la aleta primaria (6) alcanza su posición más abierta respectiva, sus bordes longitudinales interiores (15) respectivos cierran de forma estanca las ranuras en la pared de la unidad de expulsión por la base a través de las que se despliegan dichas aletas primarias, mientras que la presión del gas despliega también las aletas secundarias (7) hasta una posición exterior cerrada de forma estanca y bloqueada correspondientemente.

Tal como se ilustra principalmente en la figura 3, las aletas primarias (6) en modo retraído están cerradas por ambos lados gracias a las paredes protectoras (16) y (17) de apoyo mencionadas previamente, que forman un recubrimiento integral resistente a la temperatura de la cámara de material propulsor (4) de la unidad de expulsión por la base, de manera que el par de paredes protectoras de apoyo de cada dos aletas adyacentes divide la cámara de material propulsor (4) en varios sectores o segmentos designados por (18-23) en las figuras, conteniendo inicialmente cada uno de tales sectores una cantidad específica de agente propulsor o cuerpo propulsor (25). Existe un canal central (24) de gas propulsor y de iniciación, extendiéndose a través de la unidad (3) de expulsión por la base, que es común a todos los sectores (18-23) de la cámara de material propulsor (4), ya que cada uno de dichos sectores está expuesto a dicho canal.

Como cada uno de los sectores propulsores (18-23) están restringidos de este modo en tamaño y están dotados de soporte lateral satisfactorio gracias a las paredes protectoras (16-17) de las aletas (9-14) adyacentes, es posible eliminar cualquier riesgo de daño a la carga propulsora de la unidad de expulsión por la base durante el disparo, es decir, antes de empezar a usarla, mientras que esta subdivisión en sectores permite también propiedades de resistencia satisfactorias para los cuerpos propulsores justo hasta su quemado.

Claims (6)

1. Proyectil de artillería (1), del tipo que incorpora una unidad (3) de expulsión por la base para aumentar el alcance del proyectil, que está equipado con aletas (9-14) para estabilización en su trayectoria, en el que las aletas (9-14), cuando se activan, son desplazables radialmente para sobresalir por el exterior de la periferia externa del proyectil a través de ranuras o aberturas pasantes (28) en la pared del mismo, pero están inicialmente retraídas de modo radial en la sección del motor propulsor o cámara de material propulsor (4) de la unidad (3) de expulsión por la base entre paredes protectoras (16-17) específicas que aíslan las aletas frente a las cargas de propulsión circundantes (25) del motor propulsor y dividen también el interior del mismo en sectores (18-23) que están separados entre sí.

2. Proyectil de artillería (1), según la reivindicación 1, en el que las aletas (9-14), que están inicialmente retraídas de modo radial, y sus paredes protectoras circundantes (16, 17) dejan libre un canal central de gas propulsor en el centro de la cámara de material propulsor (4), incluso cuando dichas aletas están en modalidad retraída telescópicamente.

3. Proyectil de artillería (1), según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que cada aleta (9-14) está dividida en dos o más elementos (6-7) que se pueden retraer telescópicamente.

4. Proyectil de artillería (1), según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que el proyectil, incluso cuando las aletas consisten en varios elementos secundarios (7) y primarios (6) que se pueden retraer telescópicamente entre sí, despliega las aletas después de que el propio proyectil haya abandonado el cañón utilizando la presión residual del cañón en el interior de la cámara de material propulsor (4) de la unidad (3) de expulsión por la base, complementada alternativamente con la presión del gas propulsor desde la carga propulsora contenida en dicha cámara cuando se inicia la ignición de la carga.

5. Proyectil de artillería (1), según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que, hasta que no haya abandonado el cañón desde el que se dispara, dicho proyectil tiene una cuerpo envolvente protector (26) que cubre las aletas (9-14) retraídas y la unidad (3) de expulsión por la base, que es desmontable hacia atrás con relación a la dirección de desplazamiento, cuerpo envolvente que, mediante una abertura (27) específica, preferiblemente concéntrica con la salida (5) de gas desde la unidad (3) de expulsión por la base, tiene acceso a la sobrepresión que prevalece durante la fase de disparo o de permanencia en el cañón del arma en la que se dispara el proyectil.

6. Proyectil de artillería (1), según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que los bordes longitudinales interiores (15) de los elementos de aleta (6, 7) que están dirigidos hacia la cámara de material propulsor (4), cuando están desplegados en su posición más abierta, cierran sus ranuras (28) respectivas en la cámara de material propulsor (4) de la unidad (3) de expulsión por la base y cierran sus ranuras respectivas en el borde exterior de las aletas primarias (6) a través de las que se despliegan.