DE10031870A1

DE10031870A1 - Optronic ignition device for weapon system has sensor mounted adjustably in weapon system with three-point bearing containing mounting plate and adjustable, fixable bearing plate

Info

Publication number: DE10031870A1
Application number: DE2000131870
Authority: DE
Inventors: Andreas Ganghofer; Manfred Klare
Original assignee: Diehl Munitionssysteme GmbH and Co KG
Current assignee: Diehl Defence GmbH and Co KG
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2002-01-10

Abstract

Es wird eine optronische Zündeinrichtung mit einem Sensor (10) für einen Gefechtskopf eines Waffensystems beschrieben, wobei der Sensor (10) in einem Einbauraum (14) des Waffensystems mittels einer Dreipunkt-Lagerung (16, 18, 20) justierbar gelagert ist.An optronic ignition device with a sensor (10) for a warhead of a weapon system is described, the sensor (10) being adjustably mounted in an installation space (14) of the weapon system by means of a three-point bearing (16, 18, 20).

Description

Die Erfindung betrifft eine optronische Zündeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an optronic ignition device according to the preamble of claim 1.

Die DE 24 56 162 C2 offenbart einen Geschoßzünder mit einer nach dem Basisprinzip arbeitenden opto-elektronischen Meßeinrichtung, die bei Erreichen einer bestimmten Entfernung zwischen dem Geschoß und einer Zieloberfläche ein Signal an eine Auswerteschaltung abgibt. Die Meßeinrichtung weist einen durch eine Linse optische Impulse mit einer Impulsfolgefrequenz emittierenden Sender und einen über eine weitere Linse von der Zieloberfläche zurückgestreute Anteile dieser optischen Impulse aufnehmenden, in einem bestimmten Abstand vom Sender angeordneten Empfänger mit einem auf die Impulsfolgefrequenz abgestimmten schmalbandigen Filter und Empfangsverstärker auf. Zur Beseitigung der Auswirkungen von schaltungsbedingten Frequenzabweichungen ist zwischen das Bandbassfilter und den Sender eine Regelschaltung geschaltet, durch die die Impulsfolgefrequenz des Senders der Mittelfrequenz des Bandbassfilters nachgeführt ist. Das Eingangssignal der Regelschaltung ist ein aus dem Rauschpegel des Empfangsverstärkers durch das Bandbassfilter ausgefiltertes Signal. DE 24 56 162 C2 discloses a projectile fuse with one after Basic principle working opto-electronic measuring device that when reached a certain distance between the floor and a target surface outputs a signal to an evaluation circuit. The measuring device has one through a lens emitting optical pulses with a pulse repetition frequency Transmitter and one over another lens from the target surface backscattered portions of these optical impulses, in one certain distance from the transmitter arranged receiver with one on the Pulse rate frequency matched narrowband filter and Receiving amplifier on. To eliminate the effects of circuit-related frequency deviations is between the band bass filter and the transmitter switched a control circuit through which the Pulse repetition frequency of the transmitter of the medium frequency of the band bass filter is tracked. The input signal of the control circuit is one of the Noise level of the receiving amplifier filtered out by the band bass filter Signal.

Aus der DE 196 08 066 C2 ist ein optischer Abstandssensor für Geschoßzünder bekannt, der nach dem Impuls-Rückstrahlprinzip arbeitet und im Empfangszweig in Reihe einen Verstärker, eine im Sendeimpulstakt geöffnete Torschaltung, eine integrierende Kondensatorschaltung und einen Schwellwertschalter aufweist. Im Empfangszweig ist vor der Torschaltung ein Hochbass angeordnet, dessen Grenzfrequenz geringfügig unterhalb der Sendeimpulsfolgefrequenz liegt. Der Kondensator der integrierenden Kondensatorschaltung ist so geschaltet, daß er positive und negative Signalanteile entsprechend ihren Vorzeichen aufsummiert.DE 196 08 066 C2 describes an optical distance sensor for Projectile detonator known, which works on the pulse-retroreflective principle and One amplifier in series in the receiving branch, one in the transmit pulse cycle open gate circuit, an integrating capacitor circuit and one Has threshold switch. In the receiving branch is a before the gate circuit High bass arranged, the cut-off frequency slightly below that Transmit pulse repetition frequency is. The capacitor of the integrating Capacitor circuit is switched so that it is positive and negative Signal components added up according to their signs.

Eine Justiereinrichtung an opto-elektronischen Annäherungszündern ist aus der DE-PS 27 14 766 bekannt, bei denen im Kopf des Zünders nebeneinander die optischen Systeme eines mit einem kleinflächigen Richtstrahler versehenen Senders und eines mit einem ebenfalls kleinflächigen Strahlungsdetektor versehenen Richtempfängers angeordnet sind, deren durch optische Linsen bewirkte Richtcharakteristiken so einstellbar sind, daß sich ihre Strahlen in einem Sollabstand vor dem Zünderkopf kreuzen. Diese bekannte Justiereinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Sender und der Empfänger auf je einen Schieber, der quer verstellbar auf einem scheibenförmigen Trägerblättchen angeordnet ist, befestigt sind, und daß die beiden Trägerblättchen ihrerseits in Aufnahmekörben gehalten sind, die jeweils um die durch das zugehörige Trägerblättchen verlaufende optische Achse der zugehörigen Linse drehbar und nach erfolgter Justierung arretierbar sind. Bevorzugt ist es dort, wenn die Aufnahmekörper als Kugelkörper ausgebildet sind, in die die Trägerblättchen senkrecht zur jeweiligen optischen Achse zentrisch eingebaut sind, und wenn die Kugelkörper um diese Achse drehbar und gegenüber einer Mittelachse des Zünders neigbar in je einer Kugelpfanne gelagert und nach der Justierung in dieser festspannbar sind. An adjustment device on opto-electronic proximity detonators is from the DE-PS 27 14 766 known in which in the head of the detonator side by side optical systems with a small-area directional emitter Transmitter and one with a radiation detector, which is also small in area provided directional receiver are arranged, through optical lenses caused directional characteristics are adjustable so that their rays in cross a target distance in front of the detonator head. This well-known Adjustment device is characterized in that the transmitter and the Receiver on one slide each, which is adjustable on a cross disc-shaped carrier sheets is arranged, are fastened, and that the two carrier papers are in turn held in receiving baskets, each about the optical axis of the associated lens can be rotated and locked after adjustment. It is preferred there if the receiving body is designed as a spherical body are in which the carrier sheets perpendicular to the respective optical axis are installed centrally and if the spherical bodies can be rotated about this axis and tiltable relative to a central axis of the detonator in a ball socket stored and can be tightened in this after adjustment.

Die DE 39 18 243 C2 offenbart einen optronischen Annäherungszünder mit einer einstellbaren mechanischen Blende in seinem, an einer Zieloberfläche zu reflektierenden Strahlengang aus Sende- und Empfangs-Charakteristiken, wobei die Blende zum Zündschwellen-Feinabgleich nach einer Grobjustage von Sender und Empfänger ausgelegt und als quer zum Strahlengang mehr oder weniger tief in eine der Charakteristiken eintauchendes stiftförmiges Abschattungselement ausgebildet ist.DE 39 18 243 C2 discloses an optronic proximity fuse an adjustable mechanical aperture in his, on a target surface reflective beam path from send and receive characteristics, the diaphragm for ignition threshold fine adjustment after a rough adjustment of Transmitter and receiver designed and more or as transverse to the beam path less dipped into one of the characteristics Shading element is formed.

Ein optronischer Zünder insbesondere für eine großkalibrige Flugzeugbombe mit einer in einem Rohr vor seinem elektro-optischen Wandler gehalterten Sammellinse und mit einer davor angeordneten Schutzeinrichtung ist aus der DE 39 27 819 C2 bekannt. Dort ist die Sammellinse als plankonvexe Linse ausgebildet, auf der als Schutzeinrichtung frontseitig, vor ihrer vom Wandler abgewandten planen Oberfläche eine steife Planscheibe eben aufliegt, die seitlich mit der Sammellinse steif elastisch-schwimmend über eine Einfassung im Rohr gehaltert ist.An optronic detonator especially for a large-caliber aircraft bomb with one held in a tube in front of its electro-optical converter Collecting lens and with a protective device arranged in front of it is out of the DE 39 27 819 C2 known. There is the converging lens as a plano-convex lens trained on the front as a protective device, in front of it by the converter facing away from the flat surface, a rigid face plate lies flat on it on the side with the converging lens, stiff, elastic, floating over a frame is held in the tube.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optronische Zündeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die in ein Waffensystem wie eine Drohne oder einen Flugkörper problemlos integrierbar und zu der Gefechtskopfachse justierbar ist, wobei es möglich ist, den jeweiligen Sensor im Bedarfsfall ohne Nachjustage auszutauschen.The invention has for its object an optronic ignition device to create the kind mentioned in a weapon system like a drone or a missile easily integrated and to the warhead axis is adjustable, it being possible to use the respective sensor without need Exchange readjustment.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der optronischen Zündeinrichtung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.This object is achieved by the features of claim 1 solved. Preferred developments of the optronic ignition device are in marked the subclaims.

Die mit der erfindungsgemäßen optronischen Zündeinrichtung erzielten Vorteile bestehen darin, daß sie in ein Waffensystem wie ein Drohne oder einen Flugkörper sehr einfach integrierbar ist, wobei auch eine Justage sehr einfach möglich ist. Daraus resultiert der Vorteil einer kostengünstigen Subträger- Ausbildung. Ein erheblicher Vorteil besteht darin, daß der jeweilige Sensor ohne Nachjustage austauschbar ist. Jede Zündeinrichtung, die mit dem entsprechenden Waffensystem kombiniert wird, stützt sich über einen die Winkellage vorgebenden Subträger ab. Die Sensoren können ohne Nachjustage ausgewechselt werden, wie bereits ausgeführt worden ist. Die Sensor-Halterung ist in vorteilhafterweise auf die kürzest mögliche Toleranzkette genau justiert. Da Justagerahmen, wie sie bislang zur Sensorjustierung angewandt werden, entbehrlich sind, wird in vorteilhafter Weise auch eine maximale Gewichtseinsparung erzielt.The advantages achieved with the optronic ignition device according to the invention consist of being in a weapon system like a drone or one Missile is very easy to integrate, and adjustment is very easy is possible. This results in the advantage of an inexpensive subcarrier Education. A significant advantage is that the respective sensor without Readjustment is interchangeable. Any ignition device that with the corresponding weapon system is combined, based on a Subcarrier specifying the angular position. The sensors can be without Readjustment can be replaced, as has already been done. The Sensor holder is advantageously on the shortest possible Tolerance chain precisely adjusted. Since adjustment frame, as previously used for Sensor adjustment applied, are dispensable, will be more advantageous Way also achieved maximum weight savings.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles der optronischen Zündeinrichtung bzw. des hierfür vorgesehenen Sensors.Further details, features and advantages result from the following description of a schematically shown in the drawing Embodiment of the optronic ignition device or the therefor provided sensor.

Die Figur zeigt schematisch eine Sensor 10 einer optronischen Zündeinrichtung für einen Gefechtskopf eines Waffensystems, bei dem es ich um eine Drohne oder um einen Flugkörper handelt. Der Sensor 10 ist in einer Struktur 12 des Waffensystems, d. h. in einem Bauraum 14 der Waffensystem-Struktur 12 mittels einer Dreipunkt-Lagerung 16, 18 und 20 justierbar gelagert. Der Einbauraum 14 weist eine systemfeste Montageplatte 22 und eine Lagerplatte 24 auf, die in Bezug zur Montageplatte 22 verstellbar und nach einer passenden Verstellung fixierbar ist. Diese Fixierung geschieht bspw. mittels Schrauben, die in der Figur durch dünne strichlierte Linien 26 schematisch verdeutlicht sind. The figure schematically shows a sensor 10 of an optronic ignition device for a warhead of a weapon system, which is a drone or a missile. The sensor 10 is mounted in a structure 12 of the weapon system, ie in an installation space 14 of the weapon system structure 12 by means of a three-point bearing 16 , 18 and 20 in an adjustable manner. The installation space 14 has a system-fixed mounting plate 22 and a bearing plate 24 , which is adjustable in relation to the mounting plate 22 and can be fixed after a suitable adjustment. This fixation takes place, for example, by means of screws, which are illustrated schematically in the figure by thin dashed lines 26 .

Die Lagerplatte 24 ist mit einer kegeligen Lagerausnehmung 28 ausgebildet, die zur Aufnahme eines vom Sensor 10 wegstehenden Auflagedorns 30 vorgesehen ist. Der Auflagedorn 30 ist axial federnd ausgebildet. Der in der kegeligen Lagerausnehmung 28 der Lagerplatte 24 nadelgelagerte Auflagedorn 30 bildet den Lagerpunkt 16 der oben erwähnten Dreipunkt-Lagerung des Sensors 10 im Einbauraum 14 der Waffensystem-Struktur 12. Der Sensor 10 ist außerdem mit einer Kugelfläche, die durch den strichlierten Bogen 32 verdeutlicht ist, im Einbauraum 14 festgelegt. Um den Sensor 10 wunschgemäß einstellen, d. h. justieren und nach der Justage fixieren zu können, sind die beiden Klemmpunkte 18 und 20 vorgesehen. Bei den Klemmpunkten 18 und 20 handelt es ich bspw. um Verschraubungen 34 oder um formschlüssige Klemmungen.The bearing plate 24 is formed with a tapered bearing recess 28 , which is provided for receiving a support mandrel 30 protruding from the sensor 10 . The support mandrel 30 is axially resilient. The support mandrel 30 supported in the conical bearing recess 28 of the bearing plate 24 forms the bearing point 16 of the above-mentioned three-point bearing of the sensor 10 in the installation space 14 of the weapon system structure 12 . The sensor 10 is also fixed in the installation space 14 with a spherical surface, which is illustrated by the dashed arc 32 . In order to be able to set the sensor 10 as desired, ie to adjust it and to fix it after the adjustment, the two clamping points 18 and 20 are provided. The clamping points 18 and 20 are, for example, screw connections 34 or form-fitting clamps.

Werden optronische Zündeinrichtungen in ein übergeordnetes Waffensystem wie eine Drohne oder einen Flugkörper eingebaut, so ergibt sich von der Sensor-Blickrichtung mit vorgegebener Zündentfernung bis zur Wirkachse des Gefechtkopfes des Waffensystemes häufig eine große Toleranzkette. In den meisten Fällen muß der Sensor auf die genannte Wirkachse ausgerichtet werden bzw. er muß mit der Wirkachse des Gefechtkopfes einen Schnittpunkt besitzen. Diese Ausrichtung ist jedoch häufig nur von vorne möglich, weil der Sensor häufig nur von vorne zugänglich ist.Become optronic ignition devices in a superordinate weapon system installed like a drone or a missile, it results from the Sensor viewing direction with specified ignition distance up to the effective axis of the Warhead of the weapon system often has a large tolerance chain. In the in most cases the sensor must be aligned with the active axis mentioned or it must intersect with the axis of action of the warhead have. However, this alignment is often only possible from the front because of the Sensor is often only accessible from the front.

Erfindungsgemäß ist die Justage einfach und ein Auswechseln des Sensors ohne Nachjustage möglich. Das wird dadurch erreicht, daß der Sensor mittels der Dreipunkt-Lagerung im Einbauraum 14 des Waffensystems befestigt ist. Dabei wird die Winkellage der Zündeinrichtung über den Lagerpunkt 16 und die Lagerplatte 24, deren Position justierbar ist, vorgegeben. Die justierbare Lagerplatte wird mit Hilfe einer Einstellehre zum Gefechtskopf ausgerichtet. Der Sensor 10 wird am Ende des Einbauraumes 14 mit Hilfe der Montageplatte 22 über den Auflagedorn 30 am Sensor 10 geführt. Die Montageplatte 22 ist mit der verschiebbaren Lagerplatte 24 kombiniert, deren Position die Winkellage des Sensors 10 vorgibt. Wird der Sensor 10 in den Einbauraum 14 eingeführt, so wird der Auflagedorn 30 in der kegeligen Lagerausnehmung 28 der Lagerplatte 24 zentriert. Der Sensor 10 kann dann von vorne durch die Verschraubungen 34 festgeschraubt werden. Der Winkelausgleich kann über die Kugelfläche 32 realisiert werden. Der Auflagedorn 30 ist axial federnd ausgebildet, um die Längenänderung bei der jeweiligen Verschwenkung spielfrei auszugleichen.According to the invention, the adjustment is simple and the sensor can be replaced without readjustment. This is achieved in that the sensor is fastened by means of the three-point bearing in the installation space 14 of the weapon system. The angular position of the ignition device is predetermined via the bearing point 16 and the bearing plate 24 , the position of which is adjustable. The adjustable bearing plate is aligned with the warhead using an adjustment gauge. The sensor 10 is guided at the end of the installation space 14 by means of the mounting plate 22 over the support mandrel 30 on the sensor 10 . The mounting plate 22 is combined with the displaceable bearing plate 24 , the position of which specifies the angular position of the sensor 10 . If the sensor 10 is inserted into the installation space 14 , the support mandrel 30 is centered in the conical bearing recess 28 of the bearing plate 24 . The sensor 10 can then be screwed tight from the front through the screw connections 34 . The angle compensation can be implemented via the spherical surface 32 . The support mandrel 30 is axially resilient in order to compensate for the change in length during the respective pivoting without play.

Bei der Justage wird wie folgt vorgegangen: Die Montageplatte 22 mit der Lagerplatte 24 werden in der Struktur 12 des Waffensystems montiert. Dabei ist die Lagerplatte 24 vorerst nicht fixiert, so daß sie in Bezug zur Montageplatte 22 noch wunschgemäß verstellt werden kann. Anstelle des Sensors 10 wird in den Einbauraum 14 eine Einstellehre eingebracht, die nach der passenden Ausrichtung einen Zugang zum Festschrauben der Lagerplatte 24 an der systemfesten Montageplatte 22 ermöglicht. Die Ausrichtung der Einstellehre erfolgt bspw. mittels eines Hilfslasers, der in der Einstellehre die Meßachse des optronischen Zünders verkörpert. Am Waffensystem wird dabei über spezielle Referenzpunkte am Gefechtskopf eine Zieltafel mit einer Sollpunkts-Referenz befestigt. Die Einstellehre wird in ihrer Winkelposition so lange verstellt, bis der Hilfslaser auf der Sollpunkts-Referenz zu liegen kommt. Die Einstellehre greift in die Lagerplatte 24 ein und bewegt die Lagerplatte folglich mit. Sobald der Hilfslaser auf der Sollpunkts-Referenz liegt, kann die Lagerplatte 24 in dieser Idealposition zum Gefechtskopf fixiert, d. h. verschraubt werden. Jeder Sensor 10 der anschließend montiert wird, ist dann automatisch passend an das Waffensystem justiert.The adjustment is carried out as follows: The mounting plate 22 with the bearing plate 24 are mounted in the structure 12 of the weapon system. The bearing plate 24 is initially not fixed, so that it can still be adjusted as desired in relation to the mounting plate 22 . Instead of the sensor 10 , an adjustment gauge is introduced into the installation space 14 , which, after the appropriate alignment, allows access for screwing the bearing plate 24 to the system-fixed mounting plate 22 . The alignment gauge is aligned, for example, by means of an auxiliary laser which embodies the measuring axis of the optronic igniter in the adjustment gauge. A target plate with a target point reference is attached to the weapon system via special reference points on the warhead. The setting gauge is adjusted in its angular position until the auxiliary laser comes to rest on the reference point reference. The setting gauge engages in the bearing plate 24 and consequently moves the bearing plate with it. As soon as the auxiliary laser lies on the reference point reference, the bearing plate 24 can be fixed in this ideal position relative to the warhead, ie screwed on. Each sensor 10 which is then mounted is then automatically adjusted to match the weapon system.

Claims

1. Optronic ignition device with a sensor ( 10 ) for a warhead of a weapon system, such as a drone or a missile, characterized in that the sensor ( 10 ) in an installation space ( 14 ) of the weapon system by means of a three-point bearing ( 16 , 18 , 20 ) is adjustable.

2. Optronic ignition device according to claim 1, characterized in that the installation space ( 14 ) has a system-fixed mounting plate ( 22 ) and in relation to the mounting plate ( 22 ) adjustable and fixable bearing plate ( 24 ) on which the sensor ( 10 ) is needle-supported ,

3. Optronic ignition device according to claim 2, characterized in that the bearing plate ( 24 ) is formed with a tapered bearing recess ( 28 ), and that from the sensor ( 10 ) in the bearing recess ( 28 ) protruding support mandrel ( 30 ) protrudes.

4. Optronic ignition device according to claim 3, characterized in that the support mandrel ( 30 ) is axially resilient.

5. Optronic ignition device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sensor ( 10 ) with two clamping points ( 18 , 20 ) in the installation space ( 14 ) is fixed.

6. Optronic ignition device according to claim 5, characterized in that the two clamping points ( 18 , 20 ) are provided on a spherical surface ( 32 ).