EP4459221A1 - Schwebemunition zum abfeuern durch bestehende vorrichtungen und systeme - Google Patents

Schwebemunition zum abfeuern durch bestehende vorrichtungen und systeme Download PDF

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EP4459221A1
EP4459221A1 EP24153410.6A EP24153410A EP4459221A1 EP 4459221 A1 EP4459221 A1 EP 4459221A1 EP 24153410 A EP24153410 A EP 24153410A EP 4459221 A1 EP4459221 A1 EP 4459221A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
module
ammunition
suspended
modules
modular
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.)
Pending
Application number
EP24153410.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Haßler
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.)
MBDA Deutschland GmbH
Original Assignee
MBDA Deutschland GmbH
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 MBDA Deutschland GmbH filed Critical MBDA Deutschland GmbH
Publication of EP4459221A1 publication Critical patent/EP4459221A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B15/00—Self-propelled projectiles or missiles, e.g. rockets; Guided missiles
    • F42B15/10—Missiles having a trajectory only in the air
    • F42B15/105—Air torpedoes, e.g. projectiles with or without propulsion, provided with supporting air foil surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B10/00—Means for influencing, e.g. improving, the aerodynamic properties of projectiles or missiles; Arrangements on projectiles or missiles for stabilising, steering, range-reducing, range-increasing or fall-retarding
    • F42B10/02—Stabilising arrangements
    • F42B10/14—Stabilising arrangements using fins spread or deployed after launch, e.g. after leaving the barrel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B10/00—Means for influencing, e.g. improving, the aerodynamic properties of projectiles or missiles; Arrangements on projectiles or missiles for stabilising, steering, range-reducing, range-increasing or fall-retarding
    • F42B10/02—Stabilising arrangements
    • F42B10/14—Stabilising arrangements using fins spread or deployed after launch, e.g. after leaving the barrel
    • F42B10/20—Stabilising arrangements using fins spread or deployed after launch, e.g. after leaving the barrel deployed by combustion gas pressure, or by pneumatic or hydraulic forces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B14/00—Projectiles or missiles characterised by arrangements for guiding or sealing them inside barrels, or for lubricating or cleaning barrels
    • F42B14/06—Sub-calibre projectiles having sabots; Sabots therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B15/00—Self-propelled projectiles or missiles, e.g. rockets; Guided missiles
    • F42B15/36—Means for interconnecting rocket-motor and body section; Multi-stage connectors; Disconnecting means

Definitions

  • the invention relates to suspended ammunition and methods for firing suspended ammunition, in particular with existing devices and systems which have not been developed for firing suspended ammunition.
  • a hover munition also known as a loitering munition, is a type of munition, particularly precision-guided munitions, that has the lift and/or buoyancy to float in the air.
  • the hover munition can be used to reconnaissance, surveillance and/or attack one or more specific and/or to-be-determined objects over an extended period of time.
  • Floating ammunition can be fired from a device for firing the floating ammunition, for example by means of a launch rail or with one or more canisters.
  • Conventional systems are usually specific, i.e. they are only designed to fire one or more specific types of floating ammunition, while firing the floating ammunition with other devices and/or systems is generally not possible, in particular not with devices and/or systems that were not conceptually developed in advance or not primarily for firing floating ammunition, such as armoured guns.
  • An armoured gun is, for example, an artillery or tank vehicle equipped with a large calibre gun barrel and heavy armour to protect the vehicle and its crew from attack.
  • the available space is regularly matched to the requirements for operating the gun, while the armour takes up the remaining space.
  • the available space in the The interior of an armoured gun and the dimensions - lengths, widths, heights - of the ammunition that can be used for the gun are coordinated with each other. Carrying and/or handling and firing ammunition with at least partially larger dimensions is not possible because the space required for this is not available at all. Firing suspended ammunition using existing systems, for example armoured systems, would, however, be desirable in order to increase the performance and application possibilities of the existing systems or to bring them up to the current state of the art (increase in combat effectiveness).
  • devices for firing the suspended ammunition which can be fired by a detached crew member or are mounted separately on an existing system.
  • guided ammunition is known, the dimensions of which - lengths, widths, heights - are based on existing, conventional ammunition in order to enable the use of guided ammunition in devices and systems that were not conceptually developed for firing guided ammunition. This guided ammunition enables a direct shot, so that a hover function is not required.
  • One of the objects of the invention is therefore to provide a suspended munition which enables the desired tactical missions such as reconnaissance, surveillance, target adaptation and/or attack over a period of one or more hours and/or an attack with a sufficiently large effector with existing devices and systems, in particular armoured devices and systems.
  • a further object is to integrate the advantages of different systems into a single system in order to use the existing resources more efficiently.
  • a modular suspended ammunition comprises a limited number of modules, the number of modules comprising: a first module, the first module comprising at least one sensor for detecting environmental information; and a second module, the second module configured to eject the hover munitions from a gun barrel and comprising a plurality of foldable and/or telescoping inflatable wings.
  • a first module comprises a coupling mechanism for coupling the first module to another module of the plurality of modules of the suspended ammunition in the gun barrel. This enables, for example, transport or firing of the suspended ammunition within a device with limited space.
  • the coupling mechanism can be configured to connect the plurality of modules to one another during ejection. This facilitates unloading and/or stowing the modular suspended ammunition.
  • a second module comprises a coupling mechanism for coupling the second module to another module of the plurality of modules of the suspended ammunition in the gun barrel. This enables, for example, transport or firing of the suspended ammunition within a device with limited space.
  • a first module and a second module have dimensions - lengths, widths, heights - that correspond to standard ammunition for the gun barrel. This enables, for example, the suspended ammunition to be transported or fired within a device with limited space.
  • a first module and a second module comprise a sabot and/or a sabot prior to firing. This improves, for example, the seal against a gun barrel during firing and increases the peak height and range of the suspended ammunition.
  • a first module and a second module comprise a plurality of inflatable wings. This reduces, for example, the volume and/or weight of a suspended munition and/or allows more space for other modules, e.g. an effector.
  • the suspended ammunition is configured to open the plurality of vanes after firing through the gun barrel with a delay after leaving a muzzle of the gun barrel. This enables, for example, early control of a flight path by controllable vanes.
  • a second module includes a drive for driving the suspended ammunition. This can, for example, improve the range and/or control of the suspended ammunition.
  • the suspended ammunition comprises a third module with an effector that is coupled between a first module and a second module. This can be used, for example, to act on one or more objects.
  • the suspended ammunition is configured to be loaded into and fired by a 120 mm smoothbore gun of a tank or to be loaded into and fired by a 155 mm gun of a self-propelled howitzer. This means that the suspended ammunition can be loaded into the gun barrel of an armored gun with limited space and fired from there.
  • Fig. 1 shows a schematic side view of an exemplary embodiment of a modular suspended munition for carrying, manipulating and firing in existing armored guns in a folded configuration.
  • Fig. 2 shows schematic cross-sections of exemplary embodiments of a modular suspended munition for carrying, manipulating and firing in existing armored guns in a folded configuration.
  • Fig. 3 shows a schematic plan view of an exemplary embodiment of a modular suspended munition for carrying, manipulating and firing in existing armored guns in an open configuration.
  • Fig. 1 shows a schematic side view of an exemplary embodiment of a modular floating ammunition 100 for carrying, manipulating and firing in existing armored guns in a folded configuration.
  • the floating ammunition 100 also referred to as gun-launched loitering ammunition, GL 2 M for short, comprises a plurality of modules 110-1 to 110-n.
  • the number of modules can be in the range between 1 and N, preferably the floating ammunition 100 comprises two or three modules. Three modules is regularly intended for heavier ammunition, e.g. for ammunition with a total weight of 30kg or more.
  • the number of modules can be coordinated with a ratio of length to caliber of a gun or gun barrel.
  • the gun can be a 120 mm smoothbore gun of a tank.
  • the gun can also be a 155 mm gun of a self-propelled howitzer.
  • Each module of the suspended ammunition 100 can have a shape that corresponds to the shape of a standard ammunition of the existing armored gun.
  • the dimensions - lengths, widths, heights - of each module are coordinated with the dimensions of the ammunition that can be used for the gun.
  • Each module can be carried in an existing ammunition storage device in the gun without having to make any changes to the system.
  • the modules 110-1 to 110-n can be connected to one another via separable combined electronic and mechanical coupling mechanisms 113-1 to 113n, for example a slip ring and a bayonet catch.
  • the modules 110-1 to 110-n can be coupled to one another in the gun barrel. Individual modules can also be coupled to one another before they are loaded into the gun barrel.
  • the modules 110-1 to 110-n can be mechanically fixedly coupled to one another in the gun barrel, for example with at least one of a bayonet catch, a pipe thread (only with a smooth barrel), a cocking lever catch, whereby a lever can be sunk into the ammunition casing, and a quick coupling.
  • Couplings that only permanently connect the modules when the ammunition is compressed when it is ejected are preferred. Ammunition whose modules are connected to one another by such couplings can be quickly unloaded and stowed away. Suitable coupling types for this are steep taper couplings (only for a smooth tube) and/or camlock couplings. The camlock coupling can be locked by pushing the modules into one another. A third option is to use a play-free locking hook and/or ring snap fastener. Optical contactless couplings can also be used for data transmission. Couplers can be used, e.g. optical couplers, inductive couplers, and/or other means of wireless communication.
  • Each module may comprise a plurality of sub-modules or provide one or more functions, such as an ejection function, a propulsion function, a lift function, a sensor function, an effector function, etc.
  • a sensor function may provide one or more of a search function, a steering function, a monitoring function, etc.
  • a module 110-1 with a seeker head 111-1 and an effector 112-1 is shown as an example. The effector can also be housed in another module.
  • a sensor function can be provided by a sensor that is configured to detect environmental information.
  • the suspended munition 100 can be configured for reconnaissance and thus comprise sensors for reconnaissance of infrastructure such as sensors for locating radar and/or radio sources. To determine a threat situation, the suspended munition 100 can comprise sensors for detecting electromagnetic radiation in the optically visible and/or infrared (IR) range. Sensors for detecting other frequency ranges in which signatures can be detected can also be included in the suspended munition 100.
  • sensors for reconnaissance of infrastructure such as sensors for locating radar and/or radio sources.
  • the suspended munition 100 can comprise sensors for detecting electromagnetic radiation in the optically visible and/or infrared (IR) range. Sensors for detecting other frequency ranges in which signatures can be detected can also be included in the suspended munition 100.
  • IR infrared
  • the seeker 111-1 can be, for example, a semi-active laser seeker (SAL seeker), a non-line-of-sight seeker (optical, IR or passive/active radar) or a lock-on after-launch seeker (NLOS seeker), or a seeker that enables one or more of these functions.
  • SAL seeker semi-active laser seeker
  • NLOS seeker lock-on after-launch seeker
  • the effector 112-1 may provide an impact function to act on one or more targets on the ground, in the air and/or at sea.
  • the effector 112-1 may, for example, comprise a tandem shaped charge.
  • the effector 112-1 may be configured to attack armored vehicles from above (top attack). Fragmenting and/or electronic effectors and/or laser effectors or any combination thereof are also possible.
  • the effector 112-1 can be permanently coupled to the seeker head 111-1 and thus form a single module 110-1 with it.
  • the effector 112-1 and the seeker head 111-1 can also form separate modules which can be coupled together as described below.
  • a module 110-n is also shown as an example.
  • the module 110-n can provide an ejection function, a propulsion function and a buoyancy function, in particular a hovering function.
  • a function such as the hovering function can also be provided in combination with another module.
  • the ejection function can be implemented by a rocket motor or a propellant charge.
  • the ejection function can be adapted to a pressure and temperature specification of a gun or can be adapted to these in the gun.
  • the propulsion function may be implemented by a rocket engine, a gas turbine, and/or a propeller driven by an engine.
  • the engine may be an electric motor.
  • the electric motor may be powered by a battery.
  • the hovering function can be provided by a plurality of wings.
  • two front wings 114-n and two rear wings 115-n can be provided.
  • a different number of wings is also possible, for example four front wings 114-n and four rear wings 115-n (see also different cross sections along the plane AA in Fig. 2 ).
  • the wings 114-n and 115-n are foldable, telescopic, and/or inflatable.
  • the wings can be unfolded and extended using centrifugal forces, for example by using a spin when the suspended ammunition is ejected.
  • the time-critical unlocking can be carried out alternatively or additionally using pyrotechnics.
  • a mechanism can convert a rotary movement into a translation of an extending wing when the wings are fired, for example using a lever and/or pneumatic mechanism.
  • Inflatable wings can be inflated using a gas generator, for example, according to the principle of an airbag. Control and lifting surfaces can also be opened using spring preload. Foldable and/or telescopic wings can be folded or telescopic once or multiple times to provide more lift to the ammunition in an open configuration, for example to enable a longer operational duration and/or to meet a packing size requirement of the suspended ammunition.
  • Telescopic wings can have one or more segments that are pushed into each other in the folded configuration of the ammunition (see. Fig. 1 and Fig. 2 ), while in an open configuration of the ammunition they are pushed apart (cf. Fig. 3 ). As in the Fig. 3 As shown, the wings can be foldable (curved arrows) and telescopic (straight arrows). In the fully open configuration, the wings can be locked. The lock can be releasable to return the ammunition to the folded state.
  • all wings are mounted so that they open in the direction of flight. This can increase the force required to open the wings, while reducing the likelihood of a malfunction such as jamming with a sabot and/or sabot, for example when using an ejection powder charge or with rifled cannons.
  • Foldable wings may have one or more segments that are folded together in the folded configuration of the ammunition (not shown in Fig. 1 and Fig. 2 ) while they are unfolded in an open configuration of the ammunition (not shown Fig. 3 ).
  • Fig. 2 shows four schematic cross-sections (e.g. along plane AA in Fig. 1 ) of exemplary embodiments of a modular suspended munition for carrying, manipulating and firing in existing armored guns in a folded configuration.
  • the cross sections shown are, for example, along the plane AA of the module 110-n of the suspended munition 100 in Fig. 1 (top left).
  • the cross sections shown can also be cross sections of front and/or rear segments of the module 110-n in which front wings 114-n and/or rear wings 115-n are arranged.
  • a cross section of the module 110-n can have a rectangular, in particular square, shape, an oval, in particular a circular shape, or any other shape. Different cross sections along a flight axis are also possible.
  • the suspended munition may be sub-caliber.
  • the suspended munition may be fired with a sabot 130 and/or a sabot (not shown).
  • the sabot 130 may protect the suspended munition from stress during firing and/or seal the suspended munition from the gun barrel to achieve higher muzzle velocities and thus greater peak height.
  • an armored gun may thus be enabled to have NLOS capability over an increased distance.
  • Fig. 3 shows a schematic side view of an exemplary embodiment of a modular suspended ammunition 100 for carrying, manipulating and firing in existing armored guns in an open configuration.
  • the suspended ammunition comprises a plurality of modules 110-1 to 110-n. Regarding the description of these modules, in addition to the following description, reference is also made to the description of Fig. 1 referred to.
  • the front wings 114-n and/or the rear wings 115-n of the suspended ammunition can be opened together immediately after leaving the muzzle of the gun barrel, or with a delay of 10, 30, 60, or 90 seconds, or a time within any interval that can be started and/or completed by any of these times, for example to achieve a greater peak height.
  • the time of opening can depend on a centrifugal force and/or a requirement for orientation of the suspended ammunition.
  • the front wings 114-n and/or the rear wings 115-n can also be opened in a staggered manner, i.e. with different delays.
  • the intervals mentioned above are examples of such intervals.
  • the rear wings can be opened immediately after leaving the muzzle of the gun barrel, while the front wings are only opened later, for example when the suspended ammunition has reached a target area.
  • the front wings 114-n and/or the rear wings 115-n can form an opening angle with respect to the longitudinal axis of the hovering ammunition.
  • the opening angle can be the same or different for the front wings 114-n and/or the rear wings 115-n.
  • the opening angle for the front wings 114-n are 90° or more (in the example of Fig. 3 inclined forward), while the opening angle for the rear wings 115-n is 90° or less (in the example of Fig. 3 tilted forward).

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Abstract

Modulare Schwebemunition (100) bestehend aus einer Vielzahl von Modulen, wobei die Vielzahl von Modulen umfasst: ein erstes Modul (110-1), wobei das erste Modul zumindest einen Sensor zum Erfassen von Umgebungsinformationen umfasst; und ein zweites Modul (110-n), wobei das zweite Modul zum Ausstoß der Schwebemunition aus einem Geschützrohr konfiguriert ist und eine Vielzahl von faltbaren und/oder teleskopierbaren aufblasbaren Flügeln (114-n, 115-n) umfasst.

Description

    TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft Schwebemunition und Verfahren zum Abfeuern der Schwebemunition, insbesondere mit bestehenden Vorrichtungen und Systemen, die nicht zum Abfeuern von Schwebemunition entwickelt worden sind.
    • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Schwebemunition, auch als Loitering-Munition bezeichnet, ist eine Art von Munition, insbesondere präzisionsgelenkte Munition, die einen An- und/oder Auftrieb aufweist, um in der Luft zu schweben. Die Schwebemunition kann verwendet werden, um ein oder mehrere bestimmte und/oder zu bestimmende Objekte über einen längeren Zeitraum aufzuklären, zu überwachen und/oder eines oder mehrere dieser Objekte anzugreifen.
  • Schwebemunition kann von einer Vorrichtung zum Abfeuern der Schwebemunition abgefeuert werden, beispielsweise mittels einer Startschiene oder mit einem oder mehreren Kanistern. Herkömmliche Systeme sind meist spezifisch, das heißt, sie sind nur zum Abfeuern von einer oder von mehreren spezifischen Arten von Schwebemunition konzipiert sind, während ein Abfeuern der Schwebemunition mit anderen Vorrichtungen und/oder Systemen in der Regel nicht möglich ist, insbesondere nicht mit Vorrichtungen und/oder Systemen, die konzeptionell nicht im Vorhinein oder nicht primär zum Abfeuern von Schwebemunition entwickelt worden sind, wie beispielsweise gepanzerte Geschütze.
  • Ein gepanzertes Geschütz ist beispielsweise ein Artillerie- oder ein Panzer-Fahrzeug, das mit einem großkalibrigen Geschützrohr ausgestattet ist und über eine schwere Panzerung verfügt, um das Fahrzeug und seine Besatzung vor Angriffen zu schützen. In gepanzerten Geschützen ist der verfügbare Raum regelmäßig mit den Anforderungen zum Bedienen des Geschützes abgestimmt, während die Panzerung den übrigen Raum einnimmt. Der verfügbare Raum im Innern eines gepanzerten Geschützes und die Dimensionierung - Längen, Breiten, Höhen - der für das Geschütz verwendbaren Munition sind miteinander abgestimmt. Ein Mitführen und/oder Handhaben und ein Abfeuern von Munition mit einer zumindest teilweise größeren Dimensionierung ist nicht möglich, da ein hierzu erforderlicher Raum überhaupt nicht zur Verfügung steht. Ein Abfeuern von Schwebemunition mittels bestehenden, beispielsweise gepanzerten Systemen, wäre jedoch wünschenswert, um die Leistungsfähigkeit und die Einsatzmöglichkeiten der bestehenden Systeme zu erhöhen oder diese auf den aktuellen Stand der Technik zu bringen (Kampfwertsteigerung).
  • Zur Lösung dieser Aufgabe sind Vorrichtungen zum Abfeuern der Schwebemunition bekannt, die von einem abgesetzten Besatzungsmitglied abzufeuern oder separat an einem bestehenden System montiert sind. Ferner ist Lenkmunition bekannt, die in ihrer Dimensionierung - Längen, Breiten, Höhen - bestehender, herkömmlichen Munition nachempfunden ist, um den Einsatz von Lenkmunition auch in Vorrichtungen und Systemen zu ermöglichen, die konzeptionell nicht zum Abfeuern von Lenkmunition entwickelt worden sind. Mit dieser Lenkmunition wird ein Direktschuss ermöglicht, so dass eine Schwebefunktion nicht erforderlich ist.
  • Eine der Aufgaben der Erfindung besteht somit darin, eine Schwebemunition bereitzustellen, welche die erwünschten taktischen Missionen wie Aufklärung, Überwachung, Zielanpassung und/oder Angriff über einen Zeitraum von einer oder mehreren Stunden und/oder ein Angriff mit einem hinreichend großen Effektor mit bestehenden Vorrichtungen und Systemen, insbesondere gepanzerten Vorrichtungen und Systemen ermöglicht. Eine weitere Aufgabe besteht darin die Vorteile unterschiedlicher Systeme in ein einziges System zu integrieren, um die bestehenden Ressourcen effizienter zu nutzen.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung ist durch die unabhängigen Ansprüche definiert. Die abhängigen Ansprüche definieren vorteilhafte Ausführungsformen.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst eine modulare Schwebemunition eine beschränkte Anzahl von Modulen, wobei die Anzahl von Modulen umfasst: ein erstes Modul, wobei das erste Modul zumindest einen Sensor zum Erfassen von Umgebungsinformationen umfasst; und ein zweites Modul, wobei das zweite Modul zum Ausstoß der Schwebemunition aus einem Geschützrohr konfiguriert ist und eine Vielzahl von faltbaren und/oder teleskopierbaren aufblasbaren Flügeln umfasst.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
  • Gemäß einer Weiterbildung umfasst ein erstes Modul einen Kopplungsmechanismus, um das erste Modul mit einem anderen Modul der Vielzahl von Modulen der Schwebemunition in dem Geschützrohr zu koppeln. Hierdurch wird bspw. ein Transport oder ein Abfeuern der Schwebemunition innerhalb einer Vorrichtung mit beschränkten Platzverhältnissen ermöglicht.
  • Gemäß einer Weiterbildung kann der Kopplungsmechanismus dazu konfiguriert sein die Vielzahl von Modulen beim Ausstoß miteinander zu verbinden. Hierdurch wird ein Entladen und/oder Verstauen der modularen Schwebemunition erleichtert.
  • Gemäß einer Weiterbildung umfasst ein zweites Modul einen Kopplungsmechanismus, um das zweite Modul mit einem anderen Modul der Vielzahl von Modulen der Schwebemunition in dem Geschützrohr zu koppeln. Hierdurch wird bspw. ein Transport oder ein Abfeuern der Schwebemunition innerhalb einer Vorrichtung mit beschränkten Platzverhältnissen ermöglicht.
  • Gemäß einer Weiterbildung weist ein erstes Modul und ein zweites Modul eine Dimensionierung - Längen, Breiten, Höhen - auf, die einer Standardmunition für das Geschützrohr entspricht. Hierdurch wird bspw. ein Transport oder ein Abfeuern der Schwebemunition innerhalb einer Vorrichtung mit beschränkten Platzverhältnissen ermöglicht.
  • Gemäß einer Weiterbildung umfasst ein erstes Modul und ein zweites Modul vor einem Abfeuern einen Treibkäfig und/oder einen Treibspiegel. Hierdurch wird bspw. eine Dichtung gegenüber einem Geschützrohr beim Abfeuern verbessert und eine Gipfelhöhe und Reichweite der Schwebemunition erhöht.
  • Gemäß einer Weiterbildung umfasst ein erstes Modul und ein zweites Modul eine Vielzahl von aufblasbaren Flügeln. Hierdurch wird bspw. ein Volumen und/oder ein Gewicht einer Schwebemunition verringert und/oder mehr Raum für andere Module, bspw. einen Effektor ermöglicht.
  • Gemäß einer Weiterbildung ist die Schwebemunition konfiguriert, um die Vielzahl von Flügeln nach einem Abfeuern durch das Geschützrohr mit einer Verzögerung nach einem Verlassen einer Mündung des Geschützrohres zu öffnen. Hierdurch wird bspw. eine frühe Steuerung einer Flugbahn durch steuerbare Flügel ermöglicht.
  • Gemäß einer Weiterbildung umfasst ein zweites Modul einen Antrieb zum Antreiben der Schwebemunition. Hierdurch kann bspw. eine Reichweite und/oder eine Steuerung der Schwebemunition verbessert werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung umfasst die Schwebemunition ein drittes Modul mit einem Effektor, das zwischen einem ersten Modul und einem zweiten Modul gekoppelt ist. Hierdurch kann bspw. auf ein oder mehrere Objekte gewirkt werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung ist die Schwebemunition konfiguriert zum Laden in und Abfeuern durch eine 120 mm Glattrohrkanone eines Panzers oder zum Laden in und Abfeuern durch eine 155mm Kanone einer Panzerhaubitze. Somit kann die Schwebemunition im einem gepanzerten Geschütz mit beschränkten Platzverhältnissen in das Geschützrohr geladen und dort abgefeuert werden.
  • Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
    • KURZE INHALTSANGABE DER FIGUREN
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer beispielhafte Ausführungsform einer modularen Schwebemunition zum Mitführen, Manipulieren und Abfeuern in bestehenden gepanzerten Geschützen in einer gefalteten Konfiguration.
  • Fig. 2 zeigt schematische Querschnitte von beispielhaften Ausführungsformen einer modularen Schwebemunition zum Mitführen, Manipulieren und Abfeuern in bestehenden gepanzerten Geschützen in einer gefalteten Konfiguration.
  • Fig. 3 zeigt eine schematische Draufsicht einer beispielhafte Ausführungsform einer modularen Schwebemunition zum Mitführen, Manipulieren und Abfeuern in bestehenden gepanzerten Geschützen in einer geöffneten Konfiguration.
  • Die beiliegenden Figuren sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt. Richtungsangebende Terminologie wie etwa "oben", "unten", "links", "rechts", "über", "unter", "horizontal", "vertikal", "vorne", "hinten" und ähnliche Angaben werden lediglich zu erläuternden Zwecken verwendet und dienen nicht der Beschränkung der Allgemeinheit auf spezifische Ausgestaltungen wie in den Figuren gezeigt.
  • In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - sofern nichts anderes ausgeführt ist - jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
    • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
  • Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer beispielhafte Ausführungsform einer modularen Schwebemunition 100 zum Mitführen, Manipulieren und Abfeuern in bestehenden gepanzerten Geschützen in einer gefalteten Konfiguration. Die Schwebemunition 100, auch als Gun-Launched-Loitering-Munition, kurz GL2M, bezeichnet, umfasst eine Vielzahl von Modulen 110-1 bis 110-n. Die Anzahl Module kann im Bereich zwischen 1 und N liegen, vorzugsweise umfasst die Schwebemunition 100 zwei oder drei Module. Drei Module ist regelmäßig für schwerere Munitionen gedacht, bspw. für Munitionen, die ein Gesamtgewicht von 30kg oder mehr aufweisen.
  • Die Anzahl der Module kann mit einem Verhältnis einer Länge zu einem Kaliber eines Geschützes bzw. Geschützrohres abgestimmt sein Das Geschütz kann beispielsweise eine 120 mm Glattrohrkanone eines Panzers sein. Das Geschütz kann auch eine 155mm Kanone einer Panzerhaubitze sein.
  • Jedes Modul der Schwebemunition 100 kann eine Form aufweisen, die der Form einer Standardmunition des bestehenden gepanzerten Geschützes entspricht. Die Dimensionierung - Längen, Breiten, Höhen -jedes Moduls ist mit der Dimensionierung der für das Geschütz verwendbaren Munition abgestimmt. Jedes Modul kann in einer im Geschütz bestehenden Vorrichtung zum Aufbewahrung von Munition mitgeführt werden, ohne dass an dem System Änderungen vorgenommen werden müssen.
  • Die Module 110-1 bis 110-n können über trennbare kombinierte elektronische und mechanische Koppelmechanismen 113-1 bis 113n, beispielsweise einen Schleifring und einen Bajonettverschluss, miteinander verbunden sein. Die Module 110-1 bis 110-n können in dem Geschützrohr miteinander gekoppelt werden. Einzelne Module können auch miteinander gekoppelt werden, bevor sie in das Geschützrohr geladen werden. Die Module 110-1 bis 110-n können im Geschützrohr mechanisch fix miteinander gekoppelt werden bspw. mit zumindest einem von einem Bajonettverschluss, einem Rohrgewinde (nur bei einem Glattrohr), einem Spannhebelverschluss, wobei ein Hebel in der Munitionshülle versenkt werden kann, und einer Schnellkupplung.
  • Bei diesen Kopplungen ist eine Entladung des Geschützes schwierig.
  • Bevorzugt sind Kopplungen, welche die Module erst durch die Stauchung der Munition beim Ausstoßen dauerhaft verbinden. Munitionen, deren Module durch derartige Kopplungen miteinander verbunden werden können schnell wieder entladen und verstaut werden. Geeignete Kupplungsarten hierfür sind Steilkegelkupplung (nur bei einem Glattrohr) und/oder Camlock-Kupplung. Die Camlock-Kupplung kann durch ein Ineinanderschieben der Module verrasten. Eine dritte Möglichkeit ist die Verwendung eines spielfreien Rasthaken- und/oder Ringschnappverschlusses. Zur Datenübertragung könne auch optische kontaktlose Koppler genutzt werden, bspw. optische Koppler, induktive Koppler, und/oder andere Mittel zur drahtlosen Kommunikation.
  • Jedes Modul kann eine Vielzahl von Submodulen umfassen oder eine oder mehrere Funktionen bereitstellen, wie beispielsweise eine Ausstoßfunktion, eine An- oder Vortriebsfunktion, eine Auftriebsfunktion, eine Sensorfunktion, eine Wirkungsfunktion (Effektor) usw. Eine Sensorfunktion kann eines oder mehrere bereitstellen von einer Suchfunktion, einer Lenkfunktion, einer Überwachung usw. In der Fig. 1 ist beispielhaft ein Modul 110-1 mit einem Suchkopf 111-1 und einem Effektor 112-1 gezeigt. Der Effektor kann auch in einem anderen Modul untergebracht sein. Eine Sensorfunktion kann durch einen Sensor bereitgestellt werden, der konfiguriert ist, um Umgebungsinformationen zu erfassen.
  • Die Schwebemunition 100 kann zum Aufklären konfiguriert sein und somit Sensoren zum Aufklären von Infrastruktur wie Sensoren zum Lokalisieren von Radar- und/oder Funkquellen umfassen. Zum Bestimmen einer Bedrohungslage kann die Schwebemunition 100 Sensoren zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung im optisch sichtbaren und/oder im Infraroten (IR) umfassen. Sensoren zum Erfassen von anderen Frequenzbereichen, in denen Signaturen erkennbar sind, können in der Schwebemunition 100 ebenfalls enthalten sein.
  • Der Suchkopf 111-1 kann bspw. ein Semi-Active-Laser-Suchkopf (SAL-Suchkopf), ein Non-Line-Of-Sight-Suchkopf (optisch, IR oder Passiv/Aktiv-Radar) oder ein Lock-On-After-Launch-Suchkopf (NLOS-Suchkopf) sein, oder ein Suchkopf, der eine oder mehrere dieser Funktionen ermöglicht.
  • Der Effektor 112-1 kann eine Wirkungsfunktion bereitstellen, um auf eine oder mehrere Ziele auf dem Boden, in der Luft und/oder zur See zu wirken. Der Effektor 112-1 kann bspw. eine Tandemhohlladung umfassen. Der Effektor 112-1 kann zum Bekämpfen von Panzerfahrzeugen von oben (top attack) konfiguriert sein. Fragmentierende und/oder elektronische Effektoren und/oder Laser-Effektoren oder irgendeine Kombination davon sind ebenfalls möglich.
  • Der Effektor 112-1 kann fest mit dem Suchkopf 111-1 gekoppelt sein und somit mit diesem ein einziges Modul 110-1 bilden. Der Effektor 112-1 und der Suchkopf 111-1 können auch separate Modul bilden, die, wie nachfolgend beschrieben, aneinandergekoppelt werden können.
  • In der Fig. 1 ist ferner beispielhaft ein Modul 110-n gezeigt. Das Modul 110-n kann eine Ausstoßfunktion, eine An- oder Vortriebsfunktion und eine Auftriebsfunktion, insbesondere eine Schwebefunktion, bereitstellen. Eine Funktion wie beispielsweise die Schwebefunktion kann auch in Kombination mit einem anderen Modul bereitgestellt sein.
  • Die Ausstoßfunktion kann durch einen Raketenmotor oder eine Treibladung implementiert sein. Die Ausstoßfunktion kann an eine Druck- und Temperaturspezifikation eines Geschützes angepasst sein oder im Geschütz an diese angepasst werden.
  • Die An- oder Vortriebsfunktion kann durch einen Raketenmotor, eine Gasturbine, und/oder einen Propeller implementiert sein, der durch einen Motor angetrieben wird. Der Motor kann ein Elektromotor sein. Der Elektromotor kann durch eine Batterie mit Energie versorgt werden.
  • Die Schwebefunktion kann durch eine Vielzahl von Flügeln bereitgestellt sein. In der gefalteten Konfiguration können beispielsweise zwei vordere Flügel 114-n und zwei hintere Flügel 115-n bereitgestellt sein. Eine andere Anzahl von Flügeln ist auch möglich, beispielsweise vier vordere Flügel 114-n und vier hintere Flügel 115-n (vgl. auch unterschiedliche Querschnitte entlang der Ebene A-A in Fig. 2). Die Flügel 114-n und 115-n sind faltbar, teleskopierbar, und/oder aufblasbar.
  • Bei Schwebemunition, welche über eine gezogene Kanone verschossen wird, kann das Ausklappen, so wie auch das Ausfahren der Flügel durch die Nutzung von Fliehkräften realisiert werden, bspw. unter Nutzung eines Dralls beim Ausstoß der Schwebemunition. Die zeitkritische Entriegelung kann alternative oder zusätzlich pyrotechnisch erfolgen. Bei Systemen welche ohne Drall abgegeben werden, ist die Nutzung eines pyrotechnischen Öffnungsmechanismus bevorzugt. Ein Mechanismus kann, bspw. durch einen Hebel- und/oder Pneumatikmechanismus bei Aufschießen der Flügel eine Drehbewegung in eine Translation eines ausfahrenden Flügels umwandeln. Aufblasbare Flügel können bspw. nach dem Prinzip eines Airbags mit Hilfe eines Gasgenerators aufgeblasen werden. Steuer- und Auftriebsflächen können auch mittels Federvorspannung geöffnet werden Faltbare und/oder teleskopierbare Flügel können einfach oder mehrfach faltbar bzw. teleskopierbar sein, um der Munition in einer geöffneten Konfiguration mehr Auftrieb bereitzustellen, um bspw. eine längere Einsatzdauer zu ermöglichen und/oder eine Anforderung an ein Packmaß der Schwebemunition zu erfüllen.
  • Teleskopierbare Flügel können ein oder mehrere Segmente aufweisen, die, in der gefalteten Konfiguration der Munition ineinandergeschoben sind (vgl. Fig. 1 und Fig. 2), während sie in einer geöffneten Konfiguration der Munition auseinandergeschoben sind (vgl. Fig. 3). Wie in der Fig. 3 gezeigt können die Flügel faltbar (gekrümmte Pfeile) und teleskopierbar sein (gerade Pfeile). In der vollständig geöffneten Konfiguration können die Flügel arretiert sein. Die Arretierung kann lösbar sein, um die Munition wieder in den gefalteten Zustand zu bringen.
  • Bevorzugt werden alle Flügel so gelagert, dass diese in Flugrichtung aufklappen. Dies kann einen Kraftaufwand zum Aufklappen der Flügel erhöhen, während eine Wahrscheinlichkeit einer Fehlfunktion wie bspw. ein Verkanten mit einem Treibkäfig und/oder Treibspiegel verringert wird, bspw. beim Verwenden einer Ausstoßpulverladung oder bei gezogenen Kanonen.
  • Faltbare Flügel können ein oder mehrere Segmente aufweisen, die, in der gefalteten Konfiguration der Munition zusammengefaltet sind (nicht gezeigt in Fig. 1 und Fig. 2), während sie in einer geöffneten Konfiguration der Munition auseinandergefaltet sind (nicht gezeigt Fig. 3).
  • Fig. 2 zeigt vier schematische Querschnitte (bspw. entlang der Ebene A-A in Fig. 1) von beispielhaften Ausführungsformen einer modularen Schwebemunition zum Mitführen, Manipulieren und Abfeuern in bestehenden gepanzerten Geschützen in einer gefalteten Konfiguration. Die gezeigten Querschnitte sind bspw. entlang der Ebene A-A des Moduls 110-n der Schwebemunition 100 in Fig. 1 (oben links).
  • Die gezeigten Querschnitte können auch Querschnitte von vorderen und/oder hinteren Segmenten des Moduls 110-n sein, in denen vordere Flügel 114-n und/oder hintere Flügel 115-n angeordnet sind. Ein Querschnitt des Modul 110-n kann eine rechteckige, insbesondere quadratische Form, eine ovale, insbesondere eine kreisförmige Form, oder jede andere Form aufweisen. Unterschiedliche Querschnitte entlang einer Flugachse sind auch möglich.
  • Wie in Fig. 2 (oben links) veranschaulicht kann die Schwebemunition unterkalibrig sein. Die Schwebemunition kann mit einem Treibkäfig (Sabot) 130 und/oder einem Treibspiegel (nicht gezeigt) abgefeuert werden. Der Treibkäfig 130 kann die Schwebemunition vor einer Belastung beim Abfeuern schützen und/oder die Schwebemunition gegenüber dem Geschützrohr abdichten, um eine höher Mündungsgeschwindigkeiten und somit größere Gipfelhöhe zu erreichen. In Verbindung mit einem NLOS-Suchkopf kann einem gepanzerten Geschütz somit NLOS-Fähigkeit über eine vergrößerte Distanz ermöglicht werden.
  • Fig. 3 zeigt eine schematische Seitenansicht einer beispielhafte Ausführungsform einer modularen Schwebemunition 100 zum Mitführen, Manipulieren und Abfeuern in bestehenden gepanzerten Geschützen in einer geöffneten Konfiguration. Die Schwebemunition umfasst eine Vielzahl von Modulen 110-1 bis 110-n. Bezüglich der Beschreibung dieser Module wird neben der folgenden Beschreibung auch auf die Beschreibung zur Fig. 1 verwiesen.
  • Die vorderen Flügel 114-n und/oder die hinteren Flügel 115-n der Schwebemunition können direkt nach dem Verlassen der Mündung des Geschützrohres gemeinsam geöffnet werden, oder mit einer Verzögerung von 10, 30, 60, oder 90 Sekunden, oder einem Zeitpunkt innerhalb von jedem Intervall, das durch einen dieser Zeitpunkte begonnen und/oder abgeschlossen werden kann, geöffnet werden, um beispielsweise eine größere Gipfelhöhe zu erreichen. Der Zeitpunkt des Öffnens kann von einer Fliehkraft und/oder einem Erfordernis einer Orientierung der Schwebemunition abhängig sein.
  • Die vorderen Flügel 114-n und/oder die hinteren Flügel 115-n können auch gestaffelt, d.h. mit unterschiedlicher Verzögerung geöffnet werden. Die oben erwähnten Intervalle sind Beispiele von solchen Intervallen. Beispielsweise können die hinteren Flügel direkt nach dem Verlassen der Mündung des Geschützrohres geöffnet werden, während die vorderen Flügel erst später geöffnet werden, beispielsweise wenn die Schwebemunition ein Zielgebiet erreicht hat.
  • Die vorderen Flügel 114-n und/oder die hinteren Flügel 115-n können einen Öffnungswinkel gegenüber deiner Längsachse der Schwebemunition bilden. Der Öffnungswinkel kann für die vorderen Flügel 114-n und/oder die hinteren Flügel 115-n gleich oder unterschiedlich sein. Beispielsweise kann der Öffnungswinkel für die vorderen Flügel 114-n 90° oder mehr betragen (im Beispiel von Fig. 3 nach vorne geneigt), während der Öffnungswinkel für die hinteren Flügel 115-n 90° oder weniger beträgt (im Beispiel von Fig. 3 nach vorne geneigt).
  • In der vorangegangenen detaillierten Beschreibung sind verschiedene Merkmale zur Verbesserung der Stringenz der Darstellung in einem oder mehreren Beispielen zusammengefasst worden. Es sollte dabei jedoch klar sein, dass die obige Beschreibung lediglich illustrativer, keinesfalls jedoch beschränkender Natur ist. Sie dient der Abdeckung aller Alternativen, Modifikationen und Äquivalente der verschiedenen Merkmale und Ausführungsbeispiele. Viele andere Beispiele werden dem Fachmann aufgrund seiner fachlichen Kenntnisse in Anbetracht der obigen Beschreibung sofort und unmittelbar klar sein.
  • Die Ausführungsbeispiele wurden ausgewählt und beschrieben, um die der Erfindung zugrundeliegenden Prinzipien und ihre Anwendungsmöglichkeiten in der Praxis bestmöglich darstellen zu können. Dadurch können Fachleute die Erfindung und ihre verschiedenen Ausführungsbeispiele in Bezug auf den beabsichtigten Einsatzzweck optimal modifizieren und nutzen. In den Ansprüchen sowie der Beschreibung werden die Begriffe "beinhaltend" und "aufweisend" als neutralsprachliche Begrifflichkeiten für die entsprechenden Begriffe "umfassend" verwendet. Weiterhin soll eine Verwendung der Begriffe "ein", "einer" und "eine" eine Mehrzahl derartig beschriebener Merkmale und Komponenten nicht grundsätzlich ausschließen.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 100
    Schwebemunition
    110
    Modul n der Schwebemunition mit 1 ≤ n ≤ N
    111
    Suchkopf
    112
    Effektor
    113
    Koppelungsmechanismus
    114
    vorderer Flügel
    115
    hinterer Flügel
    120
    Kaliber (Durchmesser des Geschützrohres)
    130
    Treibkäfig

Claims (10)

  1. Modulare Schwebemunition (100) bestehend aus einer Vielzahl von Modulen (110-1, 110-n), wobei die Vielzahl von Modulen (110-1, 110-n) umfasst:
    ein erstes Modul (110-1), wobei das erste Modul (110-1) zumindest einen Sensor zum Erfassen von Umgebungsinformationen umfasst; und
    ein zweites Modul (110-n), wobei das zweite Modul (110-n) zum Ausstoß der Schwebemunition (100) aus einem Geschützrohr konfiguriert ist und eine Vielzahl von faltbaren und/oder teleskopierbaren aufblasbaren Flügeln (114-n, 115-n) umfasst.
  2. Modulare Schwebemunition (100) nach Anspruch 1, wobei das erste Modul (110-1) einen Kopplungsmechanismus umfasst, um das erste Modul (110-1) mit einem anderen Modul (110-n) der Vielzahl von Modulen der Schwebemunition (100) in dem Geschützrohr zu koppeln, wobei der Kopplungsmechanismus bevorzugt dazu konfiguriert ist die Vielzahl von Modulen beim Ausstoß miteinander zu verbinden.
  3. Modulare Schwebemunition (100) nach Anspruch 1, wobei das zweite Modul (110-n) einen Kopplungsmechanismus umfasst, um das zweite Modul (110-n) mit einem anderen Modul (110-1) der Vielzahl von Modulen der Schwebemunition (100) in dem Geschützrohr zu koppeln, wobei der Kopplungsmechanismus bevorzugt dazu konfiguriert ist die Vielzahl von Modulen beim Ausstoß miteinander zu verbinden.
  4. Modulare Schwebemunition (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste Modul (110-1) und das zweite Modul (110-n) eine Dimensionierung - Längen, Breiten, Höhen - aufweist, die einer Standardmunition für das Geschützrohr entspricht.
  5. Modulare Schwebemunition (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das erste Modul (110-1) und das zweite Modul (110-n) vor einem Abfeuern einen Treibkäfig und/oder einen Treibspiegel umfassen.
  6. Modulare Schwebemunition (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das erste und das zweite Modul (110-n) eine Vielzahl von aufblasbaren Flügeln umfassen.
  7. Modulare Schwebemunition (100) nach Anspruch 6, wobei die Schwebemunition konfiguriert ist, um die Vielzahl von Flügeln nach einem Abfeuern durch das Geschützrohr mit einer Verzögerung nach einem Verlassen einer Mündung des Geschützrohres zu öffnen.
  8. Modulare Schwebemunition (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das zweite Modul (110-n) einen Antrieb zum Antreiben der Schwebemunition umfasst.
  9. Modulare Schwebemunition (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Schwebemunition ein drittes Modul mit einem Effektor umfasst, das zwischen dem ersten Modul (110-1) und dem zweiten Modul (110-n) gekoppelt ist.
  10. Modulare Schwebemunition (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Schwebemunition zum Laden in und Abfeuern durch eine 120 mm Glattrohrkanone eines Panzers oder zum Laden in und Abfeuern durch eine 155mm Kanone einer Panzerhaubitze konfiguriert ist.
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