DE102012020740A1 - Ammunition for bare shoulder support weapon, has warhead and thruster accelerating ammunition, tail unit arranged over tail boom and connected with thruster, and orbit correction device correcting ammunition according to firing - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Munition für eine schulterstützbare Waffe, beispielsweise eine Panzerfaust. Die Munition umfasst einen Gefechtskopf, ein Triebwerk zum Beschleunigen der Munition und ein Leitwerk zur Flugstabilisierung, welches über einen Leitwerksträger mit dem Triebwerk verbunden ist. Solche Munition ist aus der
Bei einer Ein-Mann verschossenen Munition wie der Panzerfaust, die von der Schulter oder von einem Gestell verschossen wird, sorgt ein Raketentriebwerk in der Anfangsflugphase nach Abschuss für die Beschleunigung der Munition. Wenn die Zieldistanz nicht sehr kurz ist, fliegt die Munition in der Endflugphase rein ballistisch zum Ziel. Bei dieser Technik sind Zielablagen durch Seiten-, Höhen- und Längsabweichungen von der nominalen Flugbahn unvermeidbar.In a one-man fired ammunition such as the bazooka, which is fired from the shoulder or from a rack, provides a rocket engine in the initial flight phase after launch for the acceleration of the ammunition. If the target distance is not very short, the ammunition will fly in the final flight phase purely ballistic to the target. In this technique targeting is unavoidable due to lateral, vertical and longitudinal deviations from the nominal trajectory.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Treffleistung einer schulterverschossenen Munition zu verbessern.It is therefore an object of the present invention to improve the performance of shouldered ammunition.
Diese Aufgabe wird durch eine Munition gemäß Anspruch 1 sowie durch das Verfahren zum Umrüsten einer Munition gemäß Anspruch 10 gelöst.This object is achieved by an ammunition according to claim 1 and by the method for converting an ammunition according to claim 10.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous embodiments of the invention can be found in the subclaims.
Erfindungsgemäß weist die eingangs beschriebene Munition eine Bahnkorrektureinrichtung zum Korrigieren der Flugbahn der Munition nach deren Abschuss auf. Dadurch können Seiten-, Höhen- und Längsfehler der Flugbahn kompensiert werden. Die Treffleistung der Munition wird damit verbessert.According to the invention, the ammunition described above has a track correction device for correcting the trajectory of the ammunition after it has been launched. As a result, side, height and longitudinal errors of the trajectory can be compensated. The performance of the ammunition is thus improved.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Bahnkorrektureinrichtung zumindest eine Sensoreinrichtung zum Sensieren von Beschleunigungen und Drehbewegungen der Munition während des Fluges auf. Dadurch können Abweichungen von der nominalen Flugbahn ermittelt werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Munition ferner eine Recheneinheit zum Erzeugen von Bahnkorrektursignalen auf Grundlage der von der Sensoreinrichtung sensierten Daten umfasst. Dabei übernimmt die Recheneinheit die von der Sensoreinrichtung ermittelten Abweichungen von der nominalen Flugbahn und erstellt eine Vorherbestimmung der durch diese Abweichungen verursachten Ablage im Ziel. Die Recheneinheit berechnet daraufhin Bahnkorrektursignale, durch welche die Zielablage minimiert wird.According to a preferred embodiment of the invention, the web correction device has at least one sensor device for sensing accelerations and rotational movements of the ammunition during the flight. As a result, deviations from the nominal trajectory can be determined. In this case, it is advantageous if the ammunition further comprises a computing unit for generating path correction signals on the basis of the data sensed by the sensor device. In this case, the arithmetic unit adopts the deviations from the nominal trajectory determined by the sensor device and prepares a predetermination of the deviation caused by these deviations in the target. The arithmetic unit then calculates path correction signals, by which the target filing is minimized.
Vorzugsweise umfasst dabei die Sensoreinrichtung ein Inertialsensorik. Die Sensoreinrichtung kann im oder am Leitwerksträger vorgesehen sein.The sensor device preferably comprises an inertial sensor system. The sensor device can be provided in or on the tail unit.
Vorzugsweise weist die Bahnkorrektureinrichtung zumindest ein Stellglied auf, welches auf Grundlage der Bahnkorrektursignale einen Drehimpuls und/oder einen Querschubimpuls auf die Munition bewirkt, um die Flugbahn der Munition zu korrigieren. Die Stellglieder setzen somit die Bahnkorrektursignale in physikalische Impulse um, durch welche die Flugbahn der Munition verändert wird.The web correction device preferably has at least one actuator which, on the basis of the web correction signals, effects an angular momentum and / or a transverse thrust pulse on the ammunition in order to correct the trajectory of the ammunition. The actuators thus convert the track correction signals into physical pulses which alter the trajectory of the munition.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das zumindest eine Stellglied Impulsgeber, welche am oder im Leitwerksträger oder am Leitwerk oder auf Höhe des Schwerpunkts der Munition oder vor dem Schwerpunkt der Munition angeordnet sind. Diese Impulsgeber können durch sogenannte Micro-Thruster realisiert sein, welche durch einen pyrotechnisch erzeugten Rückstoß einen Impuls auf die Munition übertragen können. Die Recheneinheit kann durch geeignete Auswahl einzelner Thruster und durch Einstellung von deren Schubdauer gezielte Flugbahnveränderungen verursachen. Durch das Vorsehen mehrerer Impulsgeber sowohl vor, hinter als auch auf Höhe des Schwerpunkts der Munition können sowohl Drehimpulse als auch Querschubimpulse auf die Munition übertragen werden.According to a particularly preferred embodiment of the present invention, the at least one actuator pulse generators, which are arranged on or in the tailplane or the tail or at the height of the center of gravity of the ammunition or in front of the center of gravity of the ammunition. These pulse generators can be realized by so-called micro-thruster, which can transmit a pulse to the ammunition by a pyrotechnically generated recoil. The arithmetic unit can cause targeted trajectory changes by appropriate selection of individual thrusters and by setting their duration of thrust. By providing a plurality of pulser both before, behind and at the height of the center of gravity of the ammunition both angular momentum and transverse thrust pulses can be transferred to the ammunition.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Leitwerksträger ein Marschtriebwerk angeordnet. Das Marschtriebwerk (sog. Sustainer) dient nicht primär der Steigerung der durch das Triebwerk erreichten Geschwindigkeit der Munition, sondern in erster Linie der Lenkbarkeit der Munition und der Aufrechterhaltung der erreichten Geschwindigkeit durch Lieferung eines vergleichsweise kleinen und relativ konstanten Schubes. Vorzugsweise ist dann das zuvor beschriebene Stellglied durch ein integriertes Strahlruder zum Umlenken des Schubstrahls des Marschtriebwerks oder durch eine Einschwenkbarkeit eines Strahlruders in den Schubstrahl des Marschtriebwerks realisiert. Durch das Strahlruder wird der am hinteren Teil des Leitwerksträgers durch eine Düse austretende Schubstrahl umgelenkt, wodurch eine Schubvektorsteuerung ermöglicht wird. Die Stellwirkung des Stellgliedes kann auch durch eine Schwenkbarkeit der Düse des Marschtriebwerks realisiert werden.According to a further particularly preferred embodiment of the present invention, a cruise engine is arranged in the tail unit. The cruise engine (so-called Sustainer) serves not primarily to increase the speed of the ammunition achieved by the engine, but primarily the steerability of the ammunition and the maintenance of the achieved speed by providing a comparatively small and relatively constant thrust. Preferably, the actuator described above is then implemented by an integrated thruster for deflecting the thrust jet of the cruise engine or by a swivel of a thruster in the thrust jet of the cruise engine. The thruster deflects the thrust jet exiting through a nozzle at the rear of the tail unit, thereby enabling thrust vector control. The actuating action of the actuator can also be realized by a pivoting of the nozzle of the cruise engine.
Bei allen zuvor beschriebenen Ausführungsformen können die Zielablagen durch kontinuierlich oder durch diskret wirkende Schubkräfte oder Impulsübertragungen korrigiert werden.In all of the embodiments described above, the target trays may be corrected by continuous or discrete thrusts or pulse transmissions.
Um den Schubstrahl des Haupttriebwerks am Leitwerksträger vorbei schräg nach hinten zu leiten, sind vorzugsweise am hinteren Teil des Triebwerks neben dem Ansatz des Leitwerkträgers mehrere Austrittsdüsen angeordnet, über welche der Schubstrahl des Haupttriebwerks austreten kann.In order to guide the thrust jet of the main engine past the tailplane obliquely to the rear, a plurality of outlet nozzles are preferably arranged at the rear of the engine next to the approach of the tail boom, via which the thrust jet of the main engine can escape.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Umrüsten einer konventionellen Munition in eine erfindungsgemäße Munition, wie sie zuvor beschrieben wurde. Eine solche konventionelle Munition, an welcher die erfindungsgemäße Umrüstung vorgenommen wird, weist dabei vorzugsweise einen Gefechtskopf, ein Triebwerk zum Beschleunigen der konventionellen Munition und ein Leitwerk zur Flugstabilisierung auf, welches über einen den Schubstrahl des Triebwerks durchleitenden Leitwerksträger mit dem Triebwerk verbunden ist. Erfindungsgemäß werden an dieser konventionellen Munition folgende Schritte vorgenommen (in beliebiger Reihenfolge):
Verschließen des Schubstrahldurchlasses zwischen Triebwerk und Leitwerksträger, Einbringen mehrerer Düsen in den hinteren Teil des Triebwerks neben dem Ansatz des Leitwerksträgers, über welche der Schubstrahl des Triebwerks am Leitwerksträger vorbei nach hinten leitbar ist,
Einbringen bzw. Anbringen einer Bahnkorrektureinrichtung – wie sie weiter oben für die verschiedenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Munition unter Berücksichtigung ihrer verschiedenen Elemente Sensoreinrichtung, Recheneinheit und Stellglieder beschrieben worden ist – in und/oder an den Hohlraum des Leitwerksträgers. The present invention further relates to a method for converting a conventional ammunition into an ammunition according to the invention, as described above. Such a conventional ammunition, on which the conversion according to the invention is carried out, preferably has a warhead, an engine for accelerating the conventional ammunition and a stabilizer for stabilizing the flight, which is connected via a the thrust jet of the engine passing tail unit with the engine. According to the invention, the following steps are performed on this conventional ammunition (in any order):
Closing the thrust jet passage between the engine and tail unit, introducing a plurality of nozzles in the rear part of the engine adjacent to the approach of the tail boom, over which the thrust jet of the engine on the tail unit is guided past backwards,
Introduction or attachment of a web correction device - as has been described above for the various embodiments of the ammunition according to the invention, taking into account their various elements sensor device, processing unit and actuators - in and / or on the cavity of the tail boom.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann zusätzlich in einem weiteren Schritt am hinteren Ende des Leitwerksträgers eine Düse für den Austritt des Schubstrahls des Marschtriebwerks angeordnet werden.According to a preferred embodiment of the method according to the invention, a nozzle for the exit of the thrust jet of the cruise engine can be additionally arranged in a further step at the rear end of the tail boom.
Alternativ zu allen oben beschriebenen Schritten (außer dem Schritt des Einbringens mehrerer Düsen in den hinteren Teil des Triebwerks) kann auch der Leitwerksträger der konventionellen Munition an seinem Ansatz zum Triebwerk abgetrennt werden, in den Hohlraum des Leitwerksträgers die Bahnkorrektureinrichtung eingebracht werden, dann am abgetrennten Ende verschlossen werden und anschließend wieder fest mit dem hinteren Teil des Triebwerks verbunden werden, vorzugsweise durch Verschweißen.As an alternative to all the steps described above (except the step of introducing several nozzles in the rear of the engine) and the tail boom of the conventional ammunition can be separated at its approach to the engine, in the cavity of the tail boom the web correction device are introduced, then at the severed end be closed and then firmly connected to the rear of the engine, preferably by welding.
Nachstehend wird die Erfindung anhand ihrer vorteilhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.The invention will be explained in more detail below on the basis of its advantageous embodiments with reference to the drawings.
In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:
Die
Die Bahnkorrektureinrichtung weist eine Sensoreinrichtung A1 und/oder A2 auf zum Sensieren von Beschleunigungen und Drehbewegungen der Munition während des Fluges. Ferner ist eine Recheneinheit (nicht dargestellt) zum Erzeugen von Bahnkorrektursignalen auf Grundlage der von der Sensoreinrichtung A1, A2 sensierten Daten vorgesehen. Die Sensoreinrichtung A1, A2 kann eine Inertialsensorik umfassen. Zusätzlich kann auch noch ein GPS-Modul zum Erfassen der Lage im Raum vorgesehen sein. Die Sensoreinrichtung A1 kann im Leitwerksträger T vorgesehen sein. Alternativ oder kumulativ kann die Sensoreinrichtung A2 am Leitwerksträger T vorgesehen sein.The path correction device has a sensor device A1 and / or A2 for sensing accelerations and rotational movements of the ammunition during the flight. Furthermore, a computing unit (not shown) is provided for generating path correction signals on the basis of the data sensed by the sensor device A1, A2. The sensor device A1, A2 may comprise an inertial sensor. In addition, a GPS module for detecting the position in the room may also be provided. The sensor device A1 can be provided in the tail unit T. Alternatively or cumulatively, the sensor device A2 can be provided on the tailplane support T.
Die Bahnkorrektureinrichtung umfasst zumindest ein Stellglied B1, B2; D, E, F, G, welches auf Grundlage der Bahnkorrektursignale einen Drehimpuls und/oder einen Querschubimpuls auf die Munition bewirkt, um die Flugbahn der Munition zu korrigieren.The web correction device comprises at least one actuator B1, B2; D, E, F, G which, on the basis of the trajectory correction signals, cause an angular momentum and / or a transverse thrust pulse on the ammunition to correct the trajectory of the ammunition.
Eine mögliche Realisierungsform der Stellglieder stellt das Anordnen von Impulsgebern B1, B2 dar, welche am (B1) Leitwerksträger T oder vor (B2) dem Schwerpunkt CG der Munition angeordnet sind. Diese Impulsgeber B1, B2 können durch Micro-Thruster realisiert werden, die über pyrotechnisch erzeugten Rückstoß einen Impuls auf die Munition bewirken können. Eine andere mögliche Realisierungsform des Stellgliedes stellt das Vorsehen eines Marschtriebwerks D dar, welches im Leitwerksträger T angeordnet ist. Durch ein integriertes Strahlruder G zum Umlenken des Schubstrahls des Marschtriebwerks D oder durch eine Einschwenkbarkeit eines Strahlruders F in den Schubstrahl des Marschtriebwerks D oder durch eine Schwenkbarkeit E der Düse des Marschtriebwerks D kann ein bahnkorrigierender Impuls auf die Munition übertragen werden.One possible form of implementation of the actuators is the arrangement of pulse generators B1, B2, which are arranged on the (B1) tail carrier T or before (B2) the center of gravity CG of the ammunition. These pulse generators B1, B2 can be realized by micro-thruster, which can cause a pulse on the ammunition via pyrotechnically generated recoil. Another possible realization of the actuator is the provision of a cruise engine D, which is arranged in the tailplane T. By an integrated thruster G for deflecting the thrust jet of the cruise engine D or by a Einschwenkbarkeit a thruster F in the thrust jet of the cruise engine D or by a pivoting E of the nozzle of the cruise engine D, a track-correcting pulse can be transferred to the ammunition.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können natürlich auch kumulativ beide Stellglied-Realisierungsformen – also Thruster und Schubvektorsteuerung – in der erfindungsgemäßen Munition vorgesehen sein. Dadurch kann eine besonders hohe Agilität und eine optimale Treffleistung der Munition erreicht werden. According to a particularly preferred embodiment of the present invention, of course cumulative both actuator implementation forms - ie thruster and thrust vector control - be provided in the ammunition according to the invention. As a result, a particularly high agility and optimal performance of the ammunition can be achieved.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
-
- A1, A2A1, A2
- Sensoreinrichtung (Inertialsensorik)Sensor device (inertial sensor)
- B1, B2B1, B2
- Impulsgeber (Micro-Thruster)Pulse generator (micro-thruster)
- CC
- Düsen (von H)Nozzles (from H)
- CGCG
- Schwerpunkt der MunitionFocus of the ammunition
- DD
- MarschtriebwerkCruise engine
- Ee
- schwenkbare Düse (von D)swiveling nozzle (from D)
- FF
- einschwenkbares StrahlruderSwiveling thruster
- GG
- integriertes Strahlruderintegrated thruster
- HH
- Triebwerkengine
- II
- Schubstrahldurchlass (zwischen H und T)Thrust jet passage (between H and T)
- JJ
- Hohlraum (von T)Cavity (from T)
- KK
- Gefechtskopfwarhead
- LL
- Leitwerktail
- TT
- Leitwerksträgertail boom
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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