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EP0677717B1 - Mittels eines Laser-Leitstrahles fernsteuerbares Projektil - Google Patents

Mittels eines Laser-Leitstrahles fernsteuerbares Projektil Download PDF

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Publication number
EP0677717B1
EP0677717B1 EP95104882A EP95104882A EP0677717B1 EP 0677717 B1 EP0677717 B1 EP 0677717B1 EP 95104882 A EP95104882 A EP 95104882A EP 95104882 A EP95104882 A EP 95104882A EP 0677717 B1 EP0677717 B1 EP 0677717B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
projectile
warhead
sustainer
charge
casing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP95104882A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0677717A1 (de
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Diehl Stiftung and Co KG
Original Assignee
Diehl Stiftung and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Diehl Stiftung and Co KG filed Critical Diehl Stiftung and Co KG
Publication of EP0677717A1 publication Critical patent/EP0677717A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0677717B1 publication Critical patent/EP0677717B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20—Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/24—Beam riding guidance systems
    • F41G7/26—Optical guidance systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B5/00—Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
    • F42B5/02—Cartridges, i.e. cases with charge and missile
    • F42B5/10—Cartridges, i.e. cases with charge and missile with self-propelled bullet
    • F42B5/105—Cartridges, i.e. cases with charge and missile with self-propelled bullet propelled by two propulsive charges, the rearwardly situated one being separated from the rest of the projectile during flight or in the barrel; Projectiles with self-ejecting cartridge cases

Definitions

  • the invention relates to a projectile according to the preamble of claim 1.
  • Such a projectile is from the Patent Abstracts of Japan, Vol. 18, No. 314 (M-1621) from June 15, 1994 to JP-A-06 066 499.
  • the warhead of the projectile is a winged KE rod, the one to take up the discharge pressure of the propellant charge with a three-part Sabot is populated, which is thrown off after the pipe exit. Then an engine located in front of the warhead is fired, the accelerating the KE rod, the one at the rear of the engine - by surrounded the employed gas outlet nozzles - is rigidly coupled.
  • the KE staff must therefore first penetrate the engine when it is armored Ogive hits the armor of a target. By acceleration after exiting the gun barrel, the kinetic energy of this warhead is released increased - but then a significant amount of energy is lost again, if the KE rod the not yet burnt-out engine and its thick-walled Ogive penetrates, only to have an effect on the target object afterwards can.
  • US-A-4 537 371 is a small-caliber explosive device for aerial combat known, which to increase the probability of hits via a beamrider control can be maneuvered.
  • a valve-controlled dynamic pressure system is provided, which is via an annular nozzle at the projectile tip and an annular channel between the projectile shell and the warhead (Explosive charge) is pressurized. It becomes dependent of desired shear forces through obliquely backwards opening nozzles blown off specifically so that it is suitable for performing the maneuvers no aerodynamic rudder required.
  • DE-A-41 37 843 states that they can be controlled remotely via the lookout group in the command post of a main battle tank can, if in the beam path of the laser rangefinder, which is directed towards the target anyway a modulatable laser beam is faded in then serves as a remote control beacon.
  • the present invention has for its object to provide a projectile that by means of such a superimposition of a guide beam in the beam path of the range finder can be remotely controlled and optimally beyond this cost advantage a variable application scenario can be adapted.
  • the full-caliber warhead and the one as a march engine serving full-caliber rocket engine are axially against each other offset between the rear section and the ogive of the projectile.
  • Sufficient standoff for the subpoena and for the optimal formation of the shaped charge beam without extending the projectile yields a face Telescopic probe that can be extended from the ogive as a pre-installed one Impact contact.
  • the laser guide beam remote control is not essential due to the exhaust gases from the rocket engine disabled, especially if it is z.
  • a solid-fuel head torch with laterally inclined nozzles in the middle to front area of the projectile acts.
  • the projectile can go deep from the gun barrel Immerse in the propellant charge cartridge as the annular space outside the projectile and behind its bottom for the small amount of propellant charge for comparatively slow start is sufficient.
  • an inert gas cartridge in the propellant charge integrated for blowing out is provided.
  • the initialization of the power supply and the Orientation sensors for the control device of the Projectile is fired after loading into the barrel of the fire head, just before lighting the Propellant charge, through a contact in the tailgate floor through the protective hood.
  • the ammunition to be fired is not for the cartridge required axial space behind the rear part of the projectile bridged by a contact plunger, by means of which electrical initialization again from the bottom of the cartridge the power supply and the orientation sensors he follows.
  • So ammunition is created depending on the design and location, i.e. by mere exchange, of the warhead in terms of the march engine in very different ways tactical scenarios can be used.
  • the different Representatives of this family of ammunition are complete stowable just like the imported barrel weapon ammunition and manageable - with the further advantage that the projectiles despite the ammunition family according to the invention essential increased range a lower mechanical Experience launch load and through the laser remote control for web guidance and if necessary for one Ignition triggering can be used much more precisely.
  • the semi-autonomous targeting does not require an expensive search head in the projectile.
  • the remote-controlled projectile 11 has the caliber of a tubular ammunition and is therefore like this without any change requirements can be carried in a battle tank, for example and loadable in its main armament in the same way, so can be brought out of its tube, what diameter and Length of the projectile 11 concerns.
  • the electrical power supply 19 for the control device 14 and its orientation sensor system 20 (with a g-sensor for determining the position of the outlet in the tube and an adjusting rollage sensor) and for the electrical ignition triggering behind the ignition device 12, but also in whole or in part be arranged in the rear part 21 of the projectile 11.
  • Axially offset against each other and practically that filling the entire caliber within the projectile casing 18 are a warhead 22 and a marching engine 23 between Control device 14 including dynamic pressure motor 17 in the ogive 13 on the one hand and on the other hand the rear part 21 arranged.
  • the march engine 23 is a solid end-burner designed, the combustion chamber in the direction of flight via a deflection device 24 in a number of Nozzles 25 opens, the periphery along the shell 18 against each other are offset and acute-angled with reference to the projectile longitudinal axis 26 inclined towards the tail part 21 open through the shell 18.
  • the projectile is used against not or against semi-hard armored targets (like utility vehicles or Helicopter) is to be used, then it is with a Warhead 22 equipped, its explosive charge 27th arranged in front of the marching engine 23 and with a Splinter shell 28 is surrounded, which is preferably preformed Contains fragments, namely as shown in the steel sleeve 28 integrated and laterally radially outgoing Cubes 29 and axially acting balls 31 in the convex-spherical warhead-forehead 30 and possibly behind also an insert of axially outgoing balls 31.
  • the explosive charge 27 can with the safety device in focus 32 via a detonator 33 from the ignition device 12 mission-dependent (via a timer, an impact detonator, a self-immolation order, or remotely controlled).
  • a detonator 33 from the ignition device 12 mission-dependent (via a timer, an impact detonator, a self-immolation order, or remotely controlled).
  • Projectile 11 in its warhead 22 with a jet-forming cone insert 34 in front of an inert Detonation wave deflector 35 equipped and in this Trap the warhead 22 behind the marching engine 23, thus arranged between this and the rear part 21.
  • That subpoena 38 can eccentric for larger-caliber projectile designs between the control device 14 and the front Opening of the channel 36 may be located to the beam passage to influence as little as possible; for from normal caliber Pipes (105 mm) projectiles to be brought 11, the subpoena 38 is sufficient in the interest Caliber coaxially in front of the marching engine 23 with his central channel 36 arranged, as shown in Fig. 2.
  • misplaced warhead 22 protrudes the security device 32 with the detonator 33 in the rear part 21 in. Otherwise, this is with a laser receiver 39 in front of a laser sensor 40 behind a central one Bottom opening 41 equipped, by means of a laser guide beam Remote control information from the control center of the Guns to the control device 14 for precise Target control are transmitted.
  • the rear part 21 is also peripherally opposed to one another offset stabilization flights 42 equipped in the storage and firing position to the Outer wall of the shell 18 nestled in the area of the rear part 21 are and after leaving the launch tube spring-loaded from its retracted position (Fig. 1) swing out into its operative position (Fig. 2).
  • These wings 42 have a low pitch compared to the longitudinal axis of the projectile 26 and thereby convey the projectile 11 during the cruise around the longitudinal axis 26 a low rotation. This is too low to stabilize the swirl to act - the rotation only serves to and to compensate for aerodynamic disturbances during the mission; and in particular the rotation enables with a single pair diametrically opposite each other Rudder 15 (offset in time depending on the rotation) Control in both pitch and yaw direction.
  • the rear part 21 surrounded by a cup-shaped hood 43 which in In the course of starting the projectile 11 when leaving the Tube is thrown backwards.
  • An isolated in the hood bottom inserted metallic ring 44 is used as a contact for electrical excitation of the control device 14 immediately before the discharge charge is ignited (see below) for the thermal batteries of the Activate power supply 19 and the position gyro in accordance with the solder detector in the orientation sensor system 20 to initialize.
  • the projectile 11 is very submerged at the rear deep into his cartridge 45. Because the distance bridging not to the target with projectile 11 must be guaranteed by the start acceleration, but largely the march engine 23 is in Only one compared to ballistic fired ammunition so small amount of propellant charge 46 in the cartridge 45 required that the projectile 11 straight out of the Loosen the cartridge frame and leave the tube reliably what the wings 42 exhibit, the Hood 43 dropped and the marching engine 23 ignited becomes.
  • This small amount of propellant charge 46 can without more in the hollow cylindrical space between the cartridge sleeve 47 and protruding into the cartridge 45 Projectile sleeve 18, including an axially flat one Ring area between the bottom 48 of the cartridge 45 and the bottom 51 of the projectile tail 21 become.
  • the cartridge charge 46 becomes more common Way by means of a central firing pin behind the Sleeve bottom 48 ignited. In doing so, a senior Bridge to contact ring 44 as mentioned above the electrical Initialization (from power supply 19 and orientation sensors 20) before the firing pin takes effect.
  • the cartridge 45 in the propellant space at least one inert gas cartridge 49 may be arranged is activated by the ignited propellant charge 46 and for example releases a larger volume of carbon dioxide, around the propellant charge reaction gases as directly as possible after leaving the projectile 11 from the pipe mouth drive out and so the gun, despite the low Suction at low muzzle velocity, quickly to be able to release again for reloading.
  • the one with the propellant charge 46, compared to one ballistic projectile, low initial acceleration and low muzzle velocity brought out of the pipe Projectile 11 then starts its cruise engine 23, whose reaction gases 50 through the relatively far ahead the rear part 21 lying and oriented obliquely outwards Nozzles 25 laterally (obliquely backwards) from Projectile 11 are aligned so that these exhaust gases 50th the laser beam connection from the command post to the laser sensor 40 in the bottom of the rear part 21 do not interfere critically.
  • the rocket-powered projectile can be in the laser beam control yourself, as in the above DE-OS 41 37 843 explained in more detail;
  • remote triggering of the ignition device 12 according to today's parallel application "Remote control device for firing the warhead of a Projectile "(to avoid repetition full reference is made here) if the Warhead 12 does not detonate via impact or time criteria (for example for self-dismantling at not hit target) is triggered.
  • a contact plunger 52 is provided, which telescopically engages in the separate cartridge 45 and by means of a coil spring 53, the length difference bridging to a normal barrel weapon cartridge, is pressed against the contact ring 44. Also this short cartridge 45 is again with an inert gas cartridge 49 to blow out the pipe, now through one Support star 54 (for centering the contact plunger 52) therethrough, fitted.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Projektil gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Ein derartiges Projektil ist aus den Patent Abstracts of Japan, Vol. 18, No. 314 (M-1621) vom 15.06.1994 zu JP-A-06 066 499 bekannt. Um die Wandstärke der Rohrwaffe dünner auslegen zu können, ist dort vorgesehen, die Treibladung nur dafür zu dimensionieren, daß das Projektil auch tatsächlich gerade das Rohr verläßt. Beim Gefechtskopf des Projektils handelt es sich um einen geflügelten KE-Stab, der zur Aufnahme des Ausstoßdruckes der Treibladung mit einem dreiteiligem Treibspiegel bestückt ist, welcher nach dem Rohraustritt abgeworfen wird. Dann wird auch ein vor dem Gefechtskopf angeordnetes Triebwerk gezündet, das den KE-Stab nachschleppend beschleunigt, der dafür am Triebwerks-Heck - von den angestellten Gasaustrittsdüsen umgeben - starr angekoppelt ist. Der KE-Stab muß deshalb zunächst das Triebwerk durchschlagen, wenn es mit seiner armierten Ogive auf die Panzerung eines Zielobjektes aufschlägt. Durch die Beschleunigung nach Austritt aus dem Waffenrohr wird zwar die kinetische Energie dieses Gefechtskopfs erhöht - aber ein erheblicher Anteil an Energie geht dann wieder verloren, wenn der KE-Stab das noch nicht ausgebrannte Triebwerk und dessen dickwandige Ogive durchdringt, um danach erst Wirkung im Zielobjekt ausüben zu können.
Aus der US-A-4 537 371 ist ein kleinkalibriges Sprenggeschoß für den Luftkampf bekannt, welches zur Erhöhung der Trefferwahrscheinlichkeit über eine Beamrider-Steuerung manövriert werden kann. Zum Durchführen der Richtungswechsel ohne das Erfordernis, eigens Energiequellen für ein Ruderstellsystem einbringen zu müssen, ist ein ventilgesteuertes Staudrucksystem vorgesehen, das über eine Ringdüse an der Projektilspitze und einen Ringkanal zwischen Projektilhülle und Gefechtskopf (Sprengladung) mit einem Überdruck beaufschlagt ist. Der wird in Abhängigkeit von gewünschten Querkrafteinwirkungen durch schräg nach rückwärts sich öffnende Düsen gezielt abgeblasen, so daß es für die Durchführung der Manöver keiner aerodynamischen Steuerruder bedarf.
Bezüglich großkalibriger Projektile ist in der DE-A-41 37 843 ausgeführt, daß sie über die Ausblickgruppe im Gefechtsstand eines Kampfpanzers ferngesteuert werden können, wenn in den ohnehin auf das Ziel gerichteten Strahlengang des Laser-Entfernungsmessers noch ein modulierbarer Laserstrahl eingeblendet wird, der dann als Fernlenk-Leitstrahl dient.
Vorliegender Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Projektil anzugeben, das sich mittels solcher Überlagerung eines Leitstrahles in den Strahlengang des Entfernungsmessers fernsteuern läßt und über diesen Kostenvorteil hinaus optimal an ein variables Einsatzszenario angepaßt werden kann.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das gattungsgemäße Projektil auch die Merkmale des Kennzeichnungsteiles des Hauptanspruches aufweist.
Nach dieser Lösung handelt es sich um ein aus dem Haupt-Waffenrohr eines Kampfpanzers wie eine übliche Rohrgranate verbringbares Projektil; das dann aber nach dem Abschuß nicht ballistisch, sondern mittels eines Marschtriebwerkes und demzufolge über eine wesentlich vergrößerte Distanz ins Ziel verbracht wird, also nach Art einer laser-leitstrahlgesteuerten Rakete. Über diesen in den Laser-Entfernungsmesser eingekoppelten Leitstrahl wird dann auch noch eine Zündinformation übermittelt, wenn keine Aufschlag- oder Zeitzündung des Gefechtskopfes vorgesehen ist.
Der vollkalibrige Gefechtskopf und der als Marschtriebwerk dienende vollkalibrige Raketenmotor sind axial gegeneinander versetzt zwischen dem Heckteil und der Ogive des Projektils angeordnet. Dabei ist ein Splitterhüllen-Gefechtskopf vor dem Marschtriebwerk, dagegen ein Gefechtskopf mit strahlbildender Hohlladungseinlage hinter dem (dann ggf. mit einem Strahlkanal koaxial durchzogenen) Marschtriebwerk angeordnet; wobei im letztgenannten Fall vor dem Marschtriebwerk noch eine Vorladung mit strahl- oder projektilbildender Einlage zum Abräumen einer reaktiven Panzerung im Einwirkungsbereich des unmittelbar nachfolgenden Hohlladungsstrahles vorgesehen sein kann. Einen ausreichenden Standoff für die Vorladung und für die optimale Ausbildung des Hohlladungs-Strahles ohne Verlängerung des Projektils erbringt ein stirnseitig aus der Ogive ausfahrbarer Teleskopfühler als vorverlegter Aufschlagkontakt.
Da die Treibladung nicht zum ballistischen Überbrücken der Zielentfernung ausgelegt ist, genügt ein sehr geringes Treibladungsvolumen zum Herausschieben des Projektils aus dem Rohr etwa der Hauptwaffe eines Kampfpanzers. Mangels der hohen bei einer Rohrwaffe sonst auftretenden Abschußbeschleunigungen vereinfacht sich die konstruktive Auslegung des vorliegenden Projektils. Zeitgesteuert wird nach dem Rohraustritt das Marschtriebwerk gezündet, um das Projektil auf Missionsgeschwindigkeit zu halten, bis es nach Ausbrennen des Raketenmotors noch ballistisch weiterfliegt. Außerdem werden zunächst eingeklappte Canard-Ruder sowie Schnorchel für deren Staudruckmotor aus der Projektil-Hülle herausgeschwenkt.
Zugleich wird eine Schutzkappe hinter dem Projektil-Heckteil abgeworfen, so daß sich die zunächst um die Projektil-Hülle herumgewickelten, leicht angestellten Stabilisierungsflügel entfalten können und der Lasersensor zum Empfang von Lageinformationen aus dem Leitstrahl-Lenkfeld freigegeben ist. Die Laserleitstrahl-Fernlenkung wird durch die Abgase des Raketen-Triebwerks nicht wesentlich behindert, zumal wenn es sich z. B. um einen Feststoff-Stirnbrenner mit seitlich geneigt abblasenden Düsen im mittleren bis vorderen Bereich des Projektils (je nach Lage des Gefechtskopfes bezüglich des Marschtriebswerks) handelt.
Für den Start aus dem Waffenrohr kann das Projektil tief in die Treibladungs-Kartusche eintauchen, da der Ringraum außerhalb des Projektils und hinter seinem Boden für die geringe Menge an notwendiger Treibladung zum vergleichsweise langsamen Start ausreicht. Um das Rohr nach dem Abschuß dennoch rasch von Rauchgasen freizubekommen, ist zweckmäßigerweise in die Treibladung zusätzlich eine Inertgas-Patrone zum Freiblasen integriert.
Die Initialisierung der Stromversorgung und der Orientierungssensorik für die Steuerungseinrichtung des Projektils erfolgt nach dem Laden ins Waffenrohr mit Betätigen des Feuerkopfes, unmittelbar vor dem Anzünden der Treibladung, über einen Kontakt im Heckteil-Boden durch die Schutzhaube hindurch.
Bei einer zweiteiligen, also mit getrennter Treibladung zu verschießenden Munition wird der nicht für die Kartusche benötigte axiale Raum hinter den Heckteil des Projektils von einem Kontaktstößel überbrückt, mittels dessen wieder vom Kartuschen-Boden her die elektrische Initialisierung der Stromversorgung und der Orientierungssensorik erfolgt.
So ist eine Munition geschaffen, die je nach Auslegung und Lage, also durch bloßen Austausch, des Gefechtskopfes in Bezug auf das Marschtriebwerk in sehr unterschiedlichen taktischen Szenarien einsetzbar ist. Die verschiedenen Repräsentanten dieser Munitionsfamilie sind völlig gleich wie die eingeführte Rohrwaffenmunition verstaubar und handhabbar - mit dem weiteren Vorteil, daß die Projektile der erfindungsgemäßen Munitionsfamilie trotz wesentlich erhöhter Reichweite eine geringere mechanische Abschußbelastung erfahren und durch die Laser-Fernsteuerung für die Bahnlenkung und gegebenenfalls für eine Zündauslösung wesentlich präziser einsetzbar sind. Die halbautonome Zielansteuerung bedarf keines teuren Suchkopfes im Projektil. Wenn dieses sich dem Ziel mit gegenüber der Sichtlinie überhöhter Flugbahn annähert, so daß eine Fokussierung des Leitstrahles auf die nähere Zielumgebung erst in der letzten Annäherungsphase erfolgt, ist auch die Detektierwahrscheinlichkeit entsprechend gering und eine Korrektur der Zielauswahl noch in spätem Annäherungsstadium möglich. Deshalb ist mit den erfindungsgemäßen Projektilen technisch unproblematisch eine ökonomische Kampfwertsteigerung großkalibriger Rohrwaffen erzielbar.
Zusätzliche Alternativen und Weiterbildungen sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und, auch unter Berücksichtigung der Darlegungen in der Zusammenfassung, aus nachstehender Beschreibung von in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche stark abstrahiert und nicht ganz maßstabsgerecht zkizzierten bevorzugten Realisierungsbeispielen zur erfindungsgemäßen Lösung. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1
in mittig abgebrochener Längsschnittdarstellung das tief in die Patrone eintauchende Projektil in Stau- und Startkonfiguration,
Fig. 2
ein Projektil entsprechend der Darstellung in Fig. 1, aber mit abgewandeltem Gefechtskopf und in Marschkonfiguration, sowie
Fig. 3
in ebenfalls mittig abgebrochener Längsschnittdarstellung eine getrennte Ausstoßladung für ein Projektil nach Fig. 1 (ohne integrierte Patrone) oder nach Fig. 2.
Das fernlenkbare Projektil 11 hat das Kaliber einer Rohrmunition und ist deshalb wie diese ohne Änderungserfordernisse beispielsweise in einem Kampfpanzer mitführbar und in gleicher Weise in dessen Hauptbewaffung ladbar, also aus dessen Rohr verbringbar, was Durchmesser und Länge des Projektils 11 betrifft.
Hinter einer auf Ziel-Annäherung oder -Aufschlag bzw. auf ein Fernsteuer-Zündkommando reagierenden Zündeinrichtung 12 in der Ogive 13 ist eine Steuerungseinrichtung 14 für wenigstens zwei einander diametral gegenüberliegende und vorzugsweise starr gekoppelte Canard-Ruder 15 angeordnet, die ihre Stellenergie aus einem über Schnorchel 16 gespeisten pneumatischen Staudruckmotor 17 beziehen. Wie aus dem Vergleich von Fig. 1 mit Fig. 2 ersichtlich, sind Ruder 15 und Schnorchel 16 in der Lager- und Abschußstellung hinter die Außenkontur des Projektils 11 eingeklappt, im Marschflug aber ausgeklappt, so daß sie dann von der Anströmung längs der Projektil-Hülle 18 beaufschlagt werden. Die elektrische Stromversorgung 19 für die Steuerungseinrichtung 14 sowie deren Orientierungssensorik 20 (mit einem g-Sensor zur Abgangs-Lagebestimmung im Rohr und einem darauf sich einjustierenden Rollage-Sensor) und für die elektrische Zündauslösung können hinter der Zündeinrichtung 12, aber auch ganz oder teilweise im Heckteil 21 des Projektils 11 angeordnet sein.
Axial gegeneinander versetzt und jeweils praktisch das ganze Kaliber innerhalb der Projektil-Hülle 18 ausfüllend sind ein Gefechtskopf 22 und ein Marschtriebwerk 23 zwischen Steuerungseinrichtung 14 samt Staudruckmotor 17 in der Ogive 13 einerseits und andererseits dem Heckteil 21 angeordnet. Das Marschtriebwerk 23 ist als Feststoff-Stirnbrenner ausgelegt, dessen Brennkammer in Flugrichtung über eine Umlenkeinrichtung 24 in einer Anzahl von Düsen 25 mündet, die peripher längs der Hülle 18 gegeneinander versetzt sind und spitzwinklig unter Bezug auf die Projektil-Längsachse 26 geneigt in Richtung zum Heckteil 21 durch die Hülle 18 münden.
Wenn das Projektil zum Einsatz gegen nicht oder gegen halbhart gepanzerte Ziele (wie Versorgungsfahrzeuge oder Hubschrauber) eingesetzt werden soll, dann ist es mit einem Gefechtskopf 22 ausgestattet, dessen Sprengladung 27 vor dem Marschtriebwerk 23 angeordnet und mit einer Splitterhülle 28 umgeben ist, die vorzugsweise vorgeformte Splitterkörper enthält, nämlich wie dargestellt in die Stahl-Hülle 28 integrierte und seitlich radial abgehende Würfel 29 sowie axial wirkende Kugeln 31 in der konvex-balligen Gefechtskopf-Stirn 30 und ggf. dahinter noch zusätzlich eine Einlage von axial abgehenden Kugeln 31. Die Sprengladung 27 kann bei scharfgestellter Sicherungseinrichtung 32 über einen Detonator 33 aus der Zündeinrichtung 12 missionsabhängig (über einen Zeitzünder, einen Aufschlagzünder, einen Selbstzerlegungsbefehl oder ferngesteuert) initiiert werden. Zum Einsatz gegen hartgepanzerte Ziele ist das, im übrigen gleich ausgelegte, Projektil 11 in seinem Gefechtskopf 22 mit einer strahlbildenden Spitzkegel-Einlage 34 vor einem inerten Detonationswellen-Umlenker 35 ausgestattet und in diesem Falle der Gefechtskopf 22 hinter dem Marschtriebwerk 23, also zwischen diesem und dem Heckteil 21 angeordnet. Für eine mögliche ungestörte Ausbildung eines Hohlladungs-Strahles (sogenannten Stachels) aus der mit Zünden der Sprengladung 27 umgeformten Einlage 34 kann nun allerdings das Marschtriebwerk 23 von einem zentralen Kanal 36 durchzogen sein. Dieser kann in dem Treibsatz des Marschtriebwerkes 23 ausgespart sein; zweckmäßiger ist es jedoch, den Feststoff so aufzubauen und anzuordnen, daß zunächst ein zentraler Kanal 36 freibrennt, dessen Volumen somit zur Antriebsleistung beiträgt. Zur Wirkerhöhung kann die freie Weglänge des Strahles von der Sprengladung 27 zum Zielaufschlagpunkt noch durch einen Teleskopfühler 37 verlängert werden, der mittels Federkraft oder mittels des Staudruckmotors 17 während des Fluges aus der Zündeinrichtung 12 und somit durch die abgeplattete Front der Ogive 13 herausschiebbar ist und bei Zielaufschlag die Zündeinrichtung 12 triggert.
Zum wirkungsvollen Einsatz gegen reaktiv gepanzerte Ziele initiiert die Zündeinrichtung 12 oder der Fühler 37 kurz vor der Hauptsprengladung 27 des Gefechtskopfes 22 zunächst eine Vorladung 38 mit strahl- oder projektilbildender Einlage zum lokalen Abräumen eines reaktiven Schutzes, unmittelbar bevor dann an der selben Stelle der Strahl des Gefechtskopfes 22 gegen die Hauptpanzerung zur Einwirkung gelangt. Jene Vorladung 38 kann bei größerkalibriger Projektil-Auslegung auch exzentrisch zwischen der Steuerungseinrichtung 14 und der stirnseitigen Öffnung des Kanales 36 gelegen sein, um den Strahldurchgang möglichst wenig zu beeinflussen; für aus normalkalibrigen Rohren (105 mm) zu verbringende Projektile 11 ist die Vorladung 38 aber im Interesse hinreichenden Kalibers koaxial vor dem Marschtriebwerk 23 mit seinem zentralen Kanal 36 angeordnet, wie aus Fig. 2 ersichtlich.
Bei gemäß Fig. 2 nach rückwärts, also hinter das Marschtriebwerk 23, verlegtem Gefechtskopf 22 ragt die Sicherungseinrichtung 32 mit dem Detonator 33 in das Heckteil 21 hinein. Im übrigen ist dieses mit einem Laser-Empfänger 39 vor einem Laser-Sensor 40 hinter einer zentralen Bodenöffnung 41 ausgestattet, über die mittels eines Laser-Leitstrahles Fernlenkinformationen vom Leitstand des Geschützes an die Steuerungseinrichtung 14 zur präzisen Zielansteuerung übermittelt werden.
Das Heckteil 21 ist ferner mit mehreren peripher gegeneinander versetzt angelenkten Stabilisierungsflügen 42 ausgestattet, die in Lager- und Abschußstellung an die Außenwand der Hülle 18 im Bereiche des Heckteils 21 angeschmiegt sind und nach dem Verlassen des Abschußrohres federbelastet aus ihrer eingeklappten Stellung (Fig. 1) in ihre Wirkstellung (Fig. 2) ausschwenken. Diese Flügel 42 weisen eine geringe Anstellung gegenüber der Projektil-Längsachse 26 auf und vermitteln dadurch dem Projektil 11 während des Marschfluges um die Längsachse 26 eine geringe Rotation. Diese ist zu gering, um drallstabilisierend zu wirken - die Rotation dient nur dazu, Abgangs- und aerodynamische Störungen während der Mission zu kompensieren; und insbesondere ermöglicht es die Rotation, mit einem einzigen Paar einander diametral gegenüberliegender Ruder 15 (rotationsabhängig zeitlich versetzt) die Steuerung sowohl in Nick- wie auch in Gierrichtung durchzuführen.
Zur Sicherung der noch an die Peripherie angelegten Flügel 42 und zum Schutz des Laser-Sensors 40 ist das Heckteil 21 von einer topfförmigen Haube 43 umgeben, die im Zuge des Startens des Projektils 11 beim Verlassen des Rohres nach rückwärts abgeworfen wird. Ein isoliert in den Hauben-Boden eingesetzter metallischer Ring 44 dient als Kontakt zum elektrischen Anregen der Steuerungseinrichtung 14 unmittelbar vor dem Anzünden der Ausstoßladung (vergleiche unten), um die Thermalbatterien der Stromversorgung 19 zu aktivieren und den Lage-Kreisel nach Maßgabe des Lotdetektors in der Orientierungssensorik 20 zu initialisieren.
Um die Gesamtabmessungen der eingeführten Rohrmunition beizubehalten, taucht das Projektil 11 heckseitig sehr tief in seine Treibladungs-Kartusche 45 ein. Da die Entfernungsüberbrückung zum Ziel bei dem Projektil 11 nicht durch die Startbeschleunigung gewährleistet werden muß, sondern weitgehend dem Marschtriebwerk 23 obliegt, ist im Vergleich zu ballistisch verschossener Munition nur eine so geringe Menge an Treibladung 46 in der Kartusche 45 erforderlich, daß das Projektil 11 sich gerade aus der Kartuschen-Einfassung lösen und das Rohr zuverlässig verlassen kann, womit sich die Flügel 42 ausstellen, die Haube 43 abgeworfen und das Marschtriebwerk 23 gezündet wird. Diese geringe Menge an Treibladung 46 kann ohne weiteres in dem hohlzylindrischen Raum zwischen der Kartuschen-Hülse 47 und der in die Kartusche 45 hineinragenden Projektil-Hülle 18, einschließlich eines axial flachen Ringbereiches zwischen dem Boden 48 der Kartusche 45 und dem Boden 51 des Projektil-Heckteils 21, untergebracht werden. Die Kartuschen-Ladung 46 wird in üblicher Weise mittels eines zentralen Schlagbolzens hinter dem Hülsen-Boden 48 gezündet. Dabei wird über eine leitende Brücke zum Kontakt-Ring 44 wie oben erwähnt die elektrische Initialisierung (von Stromversorgung 19 und Orientierungssensorik 20) durchgeführt, ehe der Schlagbolzen wirksam wird.
Zusätzlich kann in dem Treibladungs-Raum der Kartusche 45 wenigstens eine Inertgas-Patrone 49 angeordnet sein, die von der gezündeten Treibladung 46 aktiviert wird und beispielsweise ein größeres Volumen an Kohlendioxid freisetzt, um die Treibladungs-Reaktionsgase möglichst unmittelbar nach Verlassen des Projektils 11 aus der Rohrmündung auszutreiben und so das Geschütz, trotz der geringen Sogwirkung bei niedriger Mündungsgeschwindigkeit, schnell wieder zum Nachladen freigeben zu können.
Das von der Treibladung 46 mit, im Vergleich zu einem ballistischen Geschoß, geringer Anfangsbeschleunigung und geringer Mündungsgeschwindigkeit aus dem Rohr ausgebrachte Projektil 11 startet dann sein Marschtriebwerk 23, dessen Reaktionsgase 50 durch die relativ weit vor dem Heckteil 21 liegenden und schräg nach außen orientierten Düsen 25 seitlich (schräg nach rückwärts) vom Projektil 11 fortgerichtet sind, so daß diese Abgase 50 die Laserstrahl-Verbindung vom Gefechtsstand zum Laser-Sensor 40 im Boden des Heckteils 21 nicht kritisch stören. So kann das raketengetriebene Projektil sich im Laser-Leitstrahl selbst steuern, wie in der oben schon erwähnten DE-OS 41 37 843 näher erläutert; mit ferngesteuerter Auslösungsmöglichkeit der Zündeinrichtung 12 gemäß der heutigen Parallelanmeldung "Fernsteuereinrichtung zum Zünden des Gefechtskopfes eines Projektils" (auf die zur Vermeidung von Wiederholungen hier voll-inhaltlich Bezug genommen wird), falls die Detonation des Gefechtskopfes 12 nicht über Aufschlag- oder Zeitkriterien (etwa zur Selbstzerlegung bei nicht getroffenem Ziel) ausgelöst wird.
Bei größerkalibrigen Rohrwaffen ist aus Lagerungs- und Handhabungsgründen keine integrierte Einheit von Projektil (Gefechtskopf) und Treibladungskartusche mehr vorgesehen, sondern eine getrennte Treibladung 46. Weil wegen der geringen erforderlichen Beschleunigung zum Herausschieben des Projektils 11 aus dem Rohr, um dann das Marschtriebwerk 23 zünden zu lassen, wie schon dargelegt im vorliegendem Falle nur ein relativ geringes Volumen an Treibladung 46 erforderlich ist, weist gemäß Fig. 3 die getrennte Kartusche 45 eine nur geringe axiale Länge auf. Ihre Hülse 47 besteht nun teilweise aus verbrennbarem Material. Für die Initialisierungs-Kontaktierung zum Ring 44 im Projektil-Boden 51 vor dem Abschuß, also durch die Schutz-Haube 43 hindurch, ist ein Kontaktstößel 52 vorgesehen, der teleskopisch in die separate Kartusche 45 eingreift und mittels einer Schraubenfeder 53, die Längendifferenz zu einer normalen Rohrwaffen-Kartusche überbrückend, gegen den Kontakt-Ring 44 angedrückt wird. Auch diese kurze Kartusche 45 ist wieder mit einer Inertgas-Patrone 49 zum Freiblasen des Rohres, nun durch einen Stützstern 54 (zum Zentrieren des Kontaktstößels 52) hindurch, ausgestattet.

Claims (9)

  1. Projektil (11), das als Rohrmunition aber mit verringertem Treibladungs-Volumen abschießbar und koaxial vor einem Gefechtskopf (22) mit einem nach Rohrverlassen startenden Triebwerk ausgestattet ist, dessen Reaktionsgase (50) durch Düsen (25) austreten, die spitzwinklig gegenüber der Projektil-Längsachse (26) geneigt sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß es bei gleichen äußeren Abmessungen wie eingeführte großkalibrige Rohrmunition aber mit dagegen stark verringertem Volumen an Treibladung (46) abgeschossen wird,
    daß es mit einem als Marschtriebwerk (23) ausgelegten Triebwerk ausgestattet ist,
    daß sein Marschtriebwerk (23) und sein Gefechtskopf (22) in einer Projektil-Hülle (18) angeordnet sind,
    daß sein Marschtriebwerk (23) als Feststoff-Stirnbrenner ausgelegt ist, dessen Reaktionsgase (50) durch eine in Flugrichtung stirnseitig vor dem Stirnbrenner gelegene Umlenkeinrichtung (24) zu den Düsen (25) strömen, die durch die Projektil-Hülle (18) münden,
    daß sein Marschtriebwerk (23) je nach dem Wirkmechanismus seines Gefechtskopfes (22) statt koaxial vor diesem auch koaxial hinter dem Gefechtskopf (22) angeordnet sein kann, daß es mittels eines Laser-Leitstrahles fernsteuerbar ist, und
    daß es an seinem Heckteil (21) rückwärtig von einer, beim Verlassen des Rohres nach rückwärts abwerfbaren, topfförmigen Schutz-Haube (43) umgriffen ist, deren Wandung längs der Projektil-Hülle (18) angeschmiegte Stabilisierungsflügel (42) übergreift und dessen Boden einen Laser-Sensor (40) im Heckteil-Boden (51) überdeckt.
  2. Projektil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß es mit Schnorcheln (16) ausgestattet ist, die, nach dem Verlassen der Rohr-Mündung, aus der Kaliber-Peripherie herausschwenkbar sind, um einen Staudruckmotor (17) zum Betrieb eines Paares von Canard-Rudern (15) vor fest angestellten Stabilisierungsflügeln (42) zu speisen.
  3. Projektil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Schutz-Haube (43) für das Heckteil (21) eine elektrisch leitende Verbindung zu einem Kontakt-Ring (44) im Heckteil-Boden (51) bildet.
  4. Projektil nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß es bei Ausstattung mit einem in Flugrichtung hinter dem Marschtriebwerk (23) liegenden Gefechtskopf (22) in dessen Sprengladung (27) mit einer strahlbildenden Spitzkegel-Einlage (34) zur Wirkung durch einen sich konzentrisch durch die Brennkammer des Marschtriebwerkes (23) erstreckenden Strahl-Kanal (36) hindurch versehen ist, vor welchem - konzentrisch oder seitlich versetzt - eine Vorladung (38) mit strahl- oder projektilbildender Einlage angeordnet ist, die kurz vor der Sprengladung (27) des Haupt-Gefechtskopfes (23) zündbar ist.
  5. Projektil nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß eine Zündeinrichtung (12) mit einem koaxial aus der Projektil-Ogive (13) ausfahrenden Teleskopfühler (37) als vorverlegter Aufschlagkontakt für die Zündauslösung ausgestattet ist.
  6. Projektil nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß sich der zentrale Strahl-Kanal (36) nach dem Anzünden des Marschtriebwerkes (23) in diesem selbst freibrennt.
  7. Projektil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein kombinierter Detonations- und Splitter-Gefechtskopf (22) in Flugrichtung koaxial vor dem Marschtriebwerk (23) angeordnet und in seiner Hülle (28) mit radial abgehenden vorgefertigten Splittern in Form von Würfeln (29) sowie mit axial abgehenden vorgefertigten Splittern in Form von Kugeln (31) und hinter dessen Stirn (30) mit einer weiteren Packung von Kugeln (31) ausgestattet ist, wobei die Zündeinrichtung (12) über einen Laser-Lenkstrahl ferngesteuert initiierbar ist.
  8. Projektil nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß es heckseitig tief in die Hülse (47) einer Treibladungs-Kartusche (45) eintaucht und peripher sowie heckseitig von einer Treibladung (46) umgeben ist, in der auch wenigstens eine Inertgas-Patrone (49) zum Freiblasen des Rohres nach dem vergleichsweise langsamen Rohraustritt des Projektils (11) angeordnet ist.
  9. Projektil nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß bei einer getrennt zu ladenden Treibladungs-Kartusche (45) mit teilweise verbrennbarer Hülse (47) und in die Treibladung (46) eingebetteter Inertgas-Patrone (49) die freie Distanz zum Projektil-Boden (51) von einem axial federbelastet teleskopisch ausfahrenden Kontaktstößel (52) überbrückbar ist, der vorübergehend elektrisch leitend über eine Schutz-Haube (43) am Projektil-Heckteil (21) mit einem Initialisierungs-Kontaktring (44) im Projektil-Boden (51) verbunden ist, ehe die Treibladung (46) anzündbar ist.
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