DE2436731A1

DE2436731A1 - Mehrfach-abschussvorrichtung fuer flugkoerper

Info

Publication number: DE2436731A1
Application number: DE2436731A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Precitronic Gesellschaft fuer Feinmechanik und Electronic mbH
Current assignee: Precitronic Gesellschaft fuer Feinmechanik und Electronic mbH
Priority date: 1974-07-30
Filing date: 1974-07-30
Publication date: 1976-02-12
Also published as: DE2436731C3; DE2436731B2

Description

Mehrfach-Abschußvorrichtung für Flugkörper Die Erfindung betrifft eine Mehrfach-Abschußvorrichtung ir Flugkörper, mit einer Vielzahl von Abschußführungen für je einen Flugkörper, die in gebündelter, im wesentlichen paralleler Anordnung in einem höhen- und seitenrichtbaren Abschußgestell zusammengefaßt sind.
Unter Flugkörpern im Sinne dieser Anmeldung sollen sowohl herkömmliche Geschosse wie Granaten od.dgl. als auch angetriebene Flugkörper wie ungelenkte, gelenkte oder au-totaatisch zielsuchende Raketen verstanden werden. Ein bevorzugter Anwendungsfall sind ballistische leichte Artillerieraketen.
Raketen für Flächenfeuer werden meist nicht besonders ausgerichtet und sind in Abschußgestellen oder gebündelten @ohren, die auch als Mehrfachwerfer bezeichnet werden, paketiert untergebracht. Die ältesten Anordnungen dieser art finden sich bereits bei Leonardo da Vinci und der "ilitrailleuse" des Krieges 1870/71. Mehrfachwerfer, (z.B.
die "Stalinorgel") rurden insbesondere auch im letzten Krieg als Nachfolger der Granatwerfer des 1. leltkrieges vielfach verwendet.
bei den bisher bekannten Mehrfachwerfern sind die einzelnen Geschosse parallel zueinander ausgerichtet und werden somit gleichzeitig oder nacheinander in jeweils gleiche Flugbahnen abgeschossen. Ini Zielbereich, auf den das Abschußgestell als Ganzes mehr oder weniger genau ausgerichtet wird, ergibt sich dann entsprechend der relativ großen ballis-tischen Streuung dieser affen bzw. Raketen ein statistisches Trefferbild. Der einschlag des einzelnen Flugkörpers innerhalb dieses Streubildes läßt sich nicht weiter beeinflussen, es sei denn durch zachrichten des ganzen Abschußges-telles zwischen zeitlich aufeinanderfolgenden einzelnen Abschüssen, z.B. auch anhand eines Probeschusses, der vermessen wird.
In letzter Zeit ist es teils durch Anwendung besonderer Präzision bei der Herstellung von Werfern und Flugkörpern und teils durch besondere Kunstgriffe (Verzögern der Geschoßfreigabe nach der Zündung der Treibladung, Ausschaltung der Führungsreibung durch Gaslager usw, geluien, die Streuung der Geschoßeinschläge bei derartigen Mehrfachwerfern zu verringern.
Aufgrund dieser Verbesserung erscheint es nun sinnvoll, eine Beeinflussung der einzelnen Flugbahnen der Flugkörper anzustreben, um die Vorteile des Mehrfachwerfers mit denen des gezielten Einzelfeuers zu vereinigen.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, einen Mehrfachwerfer der genannten Art so auszubilden, daß durch gezielte beeinflussung der einzelnen Flugbahnen ein nicht durch die ballistische Streuung statistisch verteiltes, sondern in gewünschter Weise definiertes Wirkungsbild der Flugkörper einschlag im Zielbereich erzeugbar ist.
Diese Auf gabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß jede Abschußführung unabhängig von den anderen bezüglich zweier Kippachse feinrichtbar an dem Abschußgestell gelagert ist.
Hierdurch wird es möglich, daß die einzelnen Raketenführungen getrennt voneinander und mit hoher Geschwindigkeit ausgerichtet werden können. Man kann z.B. die Einschläge einzelner Raketen aus dem Mehrfachwerfer mit beispielsweise 60 Schuß den Krümmungen eines Flußlaufs, der Trassenführung einer Straße, einer Flugzeugrollbahn, einem Küstenstrich, dem Verlauf eines Frontabschnitts od.dgl. folgen lassen.
Man kann auch Flugkörper einzeln auf verschiedene, im Zielbereich erkannte Einzelziele ausrichten, und zwar sowohl bei indirektem Beschuß wie bei direktem Schießen mit flschem Flugbahnwinkel, a.B. Abgabe definiert ges@reizter Salven auf eine feindliche Angriffsspitze, Landungsbootgruppe usw.
Vorzugsweise ist der Richtbereich jeder @bschußführung auf einen Kleinen inkelausschlag, insbesondere + 5°, begrenzt. Die Grobausrichtung zum Zielbereich erfolgt durch Richten des Abschußgestells als Ganzem, so daß dem Richten der einzelnen Abschußführungen nur noch der Charkter einer Feinkorrektur zukommt, mit der die - z.B. durch einen Probeschuß ermit-telten - Richtfehler des Abschußgestells kompensiert und/oder die unterschiedliche Beeinflussung der Einzelflugbahnen bewirkt werden kann. Dies hat den Vorteil, daß die Einzelausrichtung mit sehr großer Geschwindigkeit vorgenommen werden kann und daß außerdem trotz der Ausrichtbarkeit eine große Packungsdichte der einzelnen Flugkörper-Abschußführungen in dem Abschußgestell möglich ist.
Vorzugsweise handelt es sich bei den beiden Kippachsen, um die die Abschußführung kippbar ist, nicht um Höhen- und Seitenrichtachse, sondern um zwei zueinander und zu Seelenachse der Abschußführung senkrechte Kippachsen. Diese sind vorzugsweise etwa in Längsmitte des Flugkörpers angeordnet, ebenfalls um die gegenseitige Behinderung benachbarter Flugkörber beim Richten möglichst gering zu halten und weil dort in der Regel der Geschoßschweipunkt liegt. Die Abschußführungen sind vorzugsweise als Führungsrohre und vorteilhafterweise gleichzeitig als Transportrohre für die Flugkörper ausgebildet. Maßnahmen zur Herabsetzung der ballistischen Streuung, beispielsweise Ausbildung der Führungen als durch die Ausstoßgase des Flugkörpers beaufschlagte Gaslager, können vorzugsweise vorhanden sein und sind im Zusammenhang mit dem Feinrichten der Flugkörper besonders sinnvoll.
Die konstruktive Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorzugsweise so getroffen, daß in Öffnungen einer Basisplatte des Abschußgestells eine Vielzahl von doppelten Gelenklagern ungeordnet ist, deren erste Lagerschale an der Basisplatte um eine erste Achse drehbar gelagert ist, und in deren zweite Lagerschale, die um eine zur ersten Achse senkrechte Achse in der zweiten Lager schale drehbar gelagert ist, das Führungsrohr mit hoher Präzision achsgerecht einsetzbar ist.
Zum Feinrichten sind grundsätzlich beliebige Vorrichtungen möglich, z.B. auch solche, die an den Führungsrohren außerhalb der Kipplagerung angreifen. Vorzugsweise jedoch weist die Kipplagerung jeder Abschußführung für jede Kippachse eine Richtvorrichtung mit Servo-Antrieb und einen den eingestellten Kippwinkel abtastendenIst-Wertgeber mit Rückkopplung zur Servo-Steuerung auf.
Zum Grobrichten des Abschußgestells als Ganzem ist mindestens ein Höhenrichtantrieb und vorzugsweise auch ein Seitenrichtantrieb vorgesehen, wobei das Seitenrichten allerdings auch durch entsprechendes Manövrieren eines das Abschußgestell tragenden Fahrzeuges bewirkt werden kann. In solchem Falle kann das Abschuß ge stell beispielsweise langes einer unteren Längskante kippbar gelagert sein, während im Bereich seiner anderen Längskante ein oder mehrere hydraulische Hubzylinder zum Höhenrichten angreifen.
Besonders wichtig ist jedoch, daß auch am Abschußgestell Präzisions-Ist-Wertgeber zum Erfassen des Höhen- und Seitenrichtwinkels des Abschußgestells vorgesehen sind, da diese Werte als Bezugswerte für die Feinausrichtung der einzelnen Abschußführungen dienen müssen.
Vorzugsweise sind die einzelnen feinrichtbaren Abschußführungen an einen Ballistikrechner angeschlossen, der eine Rechenstufe zum zeitlich aufeinanderfolgenden Erzeugen von Richtsignalen für die einzelnen Abschußführungen sowie eine Selektionsstufe zum selektierten Zuführen der Richtsignale zu den Richtantrieben der einzelnen Abschußführungen aufweist.
Die das Feinrichten der einzelnen Abschußführungen bewirkenden Signale sind vorzugsweise mittels eines einen Zielbereich abbildenden Taktik-Schirmes durch Selektion und Markieren von Einzelzielen erzeugbar.
Die Zeichnung zeigt in schematisch vereinfachter Darstellung eine Abschußvorrichtung mit zugehörigem Ballistikrechner gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Auf einer Grundplatte 1, die z.B. von einem Panzerfahrzeug getragen gein kann, ist das Abschußgestell 2 so aufgesetzt, daß es längs seiner einen unteren Längskante mit einem Kipplager 3 kippbar gelagert ist, während an seiner anderen Seite eine hydraulische Kippvorrichtung 4 angreift.
Damit ist das flbschußgestell 2 höhenrichtbar. Zum :£eitenrichten wird entweder das die Grundplatte 1 tragende Fahrzeug entsprechend manövriert, oder die Grundplatte 1 ist an dem Fahrzeug um eine Seitenrichtachse drehbar angeordnet.
Sel@stverständlich kann man bei komplizierterer Anordnung auch das Abschußgestell 2 relativ zur Grundplatte 1 drehbar und damit seitenrichtbar anbringen.
Die dargestellte einfache einordnung hat den Vorteil, daß das Abschußgestell 2 nach Art eines Containers fertig mit Flugkörpern bzw. Geschossen gefüllt auf die Grundplatte 1 aufgesetzt und nach dem Abschießen der Flugkörper gegen ein gefülltes Abschußgestell ausgetauscht werden kann. Das zeitraubende Einsetzen der Flugkörper in die einzelnen Abschußführungen braucht dadurch nicht an der Abschuß stelle unter Gefechtsbedingungen vorgenommen zu werden, sondern kann in zurückgezogener Position oder bereits am Fabrikations- bzw. Bereitstellungsort erfolgen.
Das Abschußgestell 2 ha-t eine Basisplatte 5, clie beson@ers stabil, verzugsfrei und präzise gearbeitet ist, beispielsweise in Fachwerk- oder Honigwabenbauweise. Diese Basisplatte 5 besitzt eine Vielzahl von @ffnungen, von denen nur eine bei b dargestellt is-t. In diesen Offnungen @ der Basisplatte 5 sind in dicht gezackter, z.B. schachbrett-oder wabenförmiger Anordnung, Abschußführungen 7 fUr je einen einzelnen Flugkörper (Rakete) 8 angeordnet. (Weitere Flugkörpei der dichtgepackten Anordnung sind bei 3 angedeutet). Jede Abschußführung 7 ist bei dem Ausführungsbeispiel als Führungsrohr, das gleichzeitig auch Transportrohr für den Flugkörper 8 sein kann, ausgebildet. Das Führungsrohr 7 is-t mit hoher Präzision, z.B. mit einer Kegelpassung, achsgerecht in eine erste Lagerschale 9 eingesetzt und verriegelt, die die innenschale eines doppelten Gelenklagers bildet und um eine erste Achse kippbar in einer zweiten Lagerschale 10 gelagert ist. Diese ist um eine zweite, um 900 versetzte Kippachse in einem Lagerring 11 an der Basisplatte@5 gelagert. Auf diese Weise ist eine kardanische Verkippung des Führungsrohres 7 und damit ein Richten des Flugkörpers o möglich. Die möglichen Winkelausschläge für diese Kippbewegungen sind auf kleine Winkel, z.B. weniger als SO in allen Richtungen, begrenzt, damit dieses Feinrichten sehr schnell und mit geringem Leistungsbedarf erfolgen kann und außerdem eine hohe Packungsdichte der Flugkörper 8, 8' auf der Basisplatte 5 möglich ist. Alle über diesen Winkelausschlag hinausgehenden Richtbewegungen werden durch Höhen- und Seitenrichte. des Abschußgestells 2 bewirkt.
Selbstverständlich können auch andere, bekannte Ausführungen von @ardanlagerungen verwendet werden.
Für die @ichtbewegungen bezüglich beider Kippachsen ist jeder Kippachse ein @ichtantrieb zugeordnet, der in der Zeichnung für die eine Kippachse allgemein bei 12 angedeutet ist. @s kann sich insbesondere um einen Servo-Getriebemotor mit Soll-Lagerstellwertgeber und Istwert-Rückkopplung handeln. Jedoch sind auch andere Formen des Richtantriebes, z.B. ein hydraulischer Antrieb, möglich, und die Stollwertgeber für die tatsdchliche @inkellager zur kückmeldung an den Regelkreis können als Portetiometer oder auch Digitalcodierer, Präzisionssynehros, @esolver od.dgl. ausgebildet sein.
j-it dem Abschußgestell 2 ist ferner ein Referenzwertgeber 1 S>' verbunden, der Fühler und entsprechende Anzeigemittel für die momentane Höhen- und Seitenwinkellage des Abschußgestells 2 enthält. Derartige Einrichtungen, wie z.B. hochgenaue Lotwertgeber, Lotkreisel sowie Richtkreisel oder nordweisendes Kreiselsystem, sind an sich bekannt. Die Genauigkeit und das Zeit- und Regelverhalten dieser Referenzwertgeber muß natürlich der angestrebten Genauigkeit und Geschwindigkeit des Feinrichtens der Führungsrohre 7 entsprechen.
Die Richtbefehle für das Feinrichten der Führungsrohre 7 werden beispielsweise mit dem im linken Teil der Zeichnung dargestellten Ballistikrechner erzeugt. Dieser weist als Anzeige- und Bediengerät ein sogenanntes Taktikpult 14 mit Bildschirm 15 auf, auf dem eine bildliche Darstellung des Zielbereichs, z.B. ein Kartenausschnitt oder eine photographisch, z.B. mit Aufklärungsmitteln gewonnene Darstellung, maßstabs- und koordinatengerecht wiedergegeben werden kann.
In dieser Darstellung kann ein gewünschter beliebiger Einschlagpunkt angesteuert werden, z.B. durch Einstellen mittels eines Fadenkreuzes, dessen X- und Y-Koordinete mit Drehgebern abgetastet werden können, oder, gemäß dem Ausführungsbeispiel, dadurch daß der bildschirm 15 als sogenanntes "aktives Display" ausgebildet ist, bei dem das Betasten eines beliebigen Punktes mit einem Manipulator oder Lichtstift 17 den abgriff der Koordinaten des getastetön Punktes bewirkt.
Die auf diese Diese abgetasteten einzelnen Zielpunktkoordinaten werden über die Leitung 18 in einen Speicher 19 und von da in die Datenverarbeitungsstufe 20 eingegeben, die diese Zielpunktkoordinaten in entsprechende Ri cht signale, z.B. in artilleristischen Stricheinheiten, umrechnen. Für diese Umrechnung halt der Speicher 19 weiterhin Entfernungs-, Richtungs- und Maßstabsinformationen für den auf dem Bildschirm 15 dargestellten Zielbereich bereit, und ferner werden vom IIeßwertgeber 13 über eine Signalverarbeitungsstufe 21 die bereits eingestellten Höhen- und Seitenrichtwerte des Abschußgestells 2 eingegeben. Die Ortskoordinaten der Abschuß stelle werden durch einen Koordinatengeber 26 manuell oder automatisch eingegeben, vorzugsweise als UTM-Gitterkoordinaten. Die auf diese eise sowie auch unter Berücksichtigung der innen- und außenballistischen Größen (Geschoßtyp, Windstärke und -richtung usw.) errechneten @ichtsignale werden über einen Verstärker 22 einer Verteilerstufe 23 zugeführt, in der festgelegt wird, welches der aul der Basisplatte 5 dichtgepackten Führungsrohre 7 auf den soeben am bildschirm 15 eingetasteten Zielpunkt gerichtet werden soll. Entsprechend dieser Auswahl gelangen die Richtsignale über eine Leitung 24 zu den Richtantrieben 12 des ausgewählten Führungsrohres.
Statt einzelne Zielpunkte abzutasten, kann man z.B.
auch mit dem ilaninulator 17 auf dem Bildschirm 15 einer gewünschten Linie, z.13. einem Flußlauf, kontinuierlich folgen, und in dem so durchlaufenen Koordinatenbereich mittels der Verteileinrichtung 23 die einzelnen Führungsrohre sukzessive auf willkürlich ausgewählte Punkte oder systematisch in Keihe verteilt einstellen. Es ist möglich, entweder jedes Geschoß nach seiner Feinausrichtung sofort abzuschießen, oder aber die gesamten verfügbaren Geschosse in dem Abschußgestell 2 zunächst feinzurichten und dann als Serie im ganzen oder in Gruppen zum Abschuß zu bringen.
Das tatsächliche Abschießen der Flugkörper 8 aus den feingerichteten Abschußführungen 7 kann dann durch eine entsprechende Abschußtaste 25 bzw. andere, nicht dargestellte Bediengeräte ausgelöst werden.
Es ist daran gedacht, daß diese Raketen in eine mittlere @eichweite von oa. 20 km verschossen werden. Zweckmüssigerweise sollten die @aketen einheitliche Treibsätze und außchballistische Verhalten aufweisen. Zum Erreichen näherliegender Ziele können die kaketen auch in die oberen Winkelgruppen verschossen werden, und es kann zur Begrenzung der Flugzeit eine an sich bekannte Festhaltevorrichtung zum gesteuerten Vorabbrand der Treibsätze erfindungsgemäß einbezogen werden.
Die Raketen können aber auch fiir die Afeuerung von Salven in die direkte Schußbahn benutzt werden, z.B. zur Küstenverteidigung oder wenn in freien Gefechtsfeld massiert auftretende Ziele bekämpft werden sollen. Für diesen Fall werden zusätzliche optische Aufklärungs- und @ichtmittel, z.B.
eine Fernsehkamera, das Gefechtsfeld mitsamt der Zielverteilung aufnehmen und diese Information auf dem Bildschirm 15 des Taktikpultes 14 darstellen. Für diesen Fall ist vorgesehen, daß auch zusätzlich zu den zeichnerisch nicht dargestellten optischen Aufklärungs- und Richtmitteln artilleristische winkelwerte in das System übertragen und in der elektrenischen Datenverarbeitung als Referenz berücksichtigt werden. Dementsprechend wird die Aufnahmeoptik bereits mit einer artilleristischen Strichteilung fLir horizontale und vertikale Richtung versehen sein. Diese gelangt auf dem Bildschirm zur Darstellung und ergänzt das Lagebild am Tak- @@@auit 14. @@@se zus@tzliehen Einrichtungen werden bevor-@u@@ @@@ @@@@@@@@ @@stal@@@@ten erfinde@@schen Einrichtungen ein esetzt werden.
Die zu ver enden@en Gefechtsköpfe der Raketen @erden @e@ @ilit@riscken Einsatzzweck entsprechen; sie können als @prengsatz mit Aufschlagzünder, @it @eitzänder oder mit @nnäherungszünder ausgestattet sein; sie können auch Tochtergeschosse besitzen, z.B. @egen massierte @ubschrauberlandungen einzusetzen, und sie können z.B. - ebenfalls gegen Hubschrauber oder aber auch @e@en @ngriffsboote und schließlich auch @@n@er oder Minenfelder - Explosivgase führen. Schließlich könnten bei ents@rechender Auslegung auch in an sich bekannter @eise Streuminen definierter verschossen werden als es heutigen militarischen Vorsteilungen und Veröffentlichungen entspricht.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. hehrfach-Abschußvorrichtung für Flugkörper, mit einer Vielzahl von Abschußführungen für je einen Flugkörper, die in geb@ndelter, im wesentlichen paralleler Anordnung in einem höhen- und seitenrichtbaren Abschußgestell zusammengefaßt sind, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß jede Abschußführung (7) unabhangig von den anderen bezüglich zweier Kippachsen feinrichtbar an den Abschußgestell (2) gelagert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Feinrichtbereich jeder Abschußführung auf kleine Winkelausschläge begrenzt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Kippachsen senkrecht zueinander und zur Seelenachse der Abschußführung stehen.

4. Vorrichtung nach einem der ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß jede Abschußführung (7) als Führungs- und gegebenenfalls Transportrohr ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Abschußführungen (7) in an sich bekannter @eis@ von den Ausstoßgasen der @@u@@@@@@@ beaufschlagte Cas@ager@ührungen für die Flugkör-@er au@@eisen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c l1 n e t, daß an einer Basisplatte (5) des Abschußgestells (2) eine Vielzahl von doppelten Gelenklagern (9, 10) bzw. Kardanlagern angeordnet ist, deren erste Lagerschale (10) an der Basisplatte um eine erste Achse drehbar gelagert ist, und in deren zweite Lagerschale (y), die an der ersten um eine zur ers-ten achse senkrechte zweite Achse drehbar gelagert ist, das Führungsrohr (7) mit hoher Präzision achsgerecht einsetzbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daE das Führungsrohr (7) in der Lagerschale (9) mit einer Kegelpassung einsetzbar und verriegelbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daE die Kipplagerung jeder Abschußführung (7) sich etwa in Längsmitte bzw. im Schwerpunktbereich der Flugkörper befindet.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kipplagerung jeder Abschußführung (7) für jede Kippachse eine Richtvorrichtung mit Servo-Antrieb, Soll-@ertgeber und Istwert-@ückkopplung aufweist.

1 0. Vorrichtung nach Anspruch 9, , dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß auch das Abschußgestell (2) mit eine Höhen- und gegebenenfalls Seitenrichtantrieb (4) ausgerüstet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Abschußgestell (2) mit @r@zisions-Ist-Wertgebern (13) für die Erfassung des h'bhen- und Seitenrichtwinkels ausgerüstet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch g e k e n n z e 1 c h n e t, daß die einzelnen feinrichtbaren Abschußführungen (7) an einen Ballistikrechner angeschlossen sind, der eine Rechenstufe (20) zum Erzeugen von Richtsignalen und eine Verteilstufe (23) fltr die Auswahl der mit den Richtsignalen zu beaufschlagenden Abschußführung (7) aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß das Feinrichten der einzelnen Abschußführungen (7) durch Signale bewirkt wird, die von einem einen Zielbereich (16) abbildenden Taktikschirm (15) durch Abgreifen der Koordinaten einzelner Bildpunkte erzeugbar sind. 14. @errichtung nach Anspruch 12, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß an den @echner ein @@ordinatengeber (2@) zum Eingeben der Ortskoordinaten der Abschußstelle in @T@-Gitterkoordinaten angeschlossen ist.