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Die
Erfindung betrifft einen Artillerieraketenwerfer gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Bei
derartigen Artillerieraketenwerfern mit einem Abschußbehälter, der
eine Anzahl Abschußrohre
aufweist, in welchen jeweils eine Artillerierakete vorgesehen und
mittels eines eine definierte Sollbruchkraft besitzenden Verriegelungselementes
loslösbar
festgehalten ist, kann sich die jeweilige Artillerierakete erst
bei Erreichen der der Sollbruchkraft des Verriegelungselementes
entsprechenden Mindestschubkraft in Bewegung setzen. Diese Mindestschubkraft
beträgt
beispielsweise bei Artillerieraketen mittleren Kalibers zirka 6
bis 7 Tonnen, damit die Rakete beim Verlassen des zugehörigen Abschußrohres
bereits eine ausreichend hohe Geschwindigkeit besitzt, weil in dieser
Anfangs-Flugphase die Seitenwindempfindlichkeit besonders hoch ist
und folglich die Treffgenauigkeit der Rakete beeinträchtigt werden
kann.
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Während des
Schubaufbaues „zerrt" die Artillerierakete – in Schußrichtung – am Artillerieraketenwerfer
und bewirkt hierbei eine Bewegung des Werfers, die für das Abgangsverhalten
der Rakete nachteilig ist.
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In
Kenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
einen Artillerieraketenwerfer der eingangs genannten Art zu schaffen, wobei
das Abgangsverhalten der jeweiligen Rakete verbessert, d.h. der
Abgangsfehler wesentlich reduziert ist, und eine Verschießbarkeit
beispielsweise von mittelkalibrigen Artillerieraketen aus vergleichsweise
leichtgewichtigen Werfern möglich
ist.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Artillerieraketenwerfer der eingangs genannten
Art erfindungsgemäß durch
die Merkmale des Kennzeichenteiles des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte
Aus- bzw. Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Artillerieraketenwerfers
sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
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Die
erfindungsgemäße Strahlbremseinrichtung
dient zur mindestens annähernden
Kompensation der während
des Schubkraftaufbaues beim Raketenstart über das Verriegelungselement
auf den Abschußbehälter ausgeübten Zenkraft,
so daß der erfindungsgemäße Artillerieraktenwerfer
bis zum Austritt der Rakete aus dem zugehörigen Abschußrohr quasi
bewegungslos bleibt, d.h. der Abschußbehälter gerät in eine Art „schwimmenden" Zustand. Hierdurch
wird während
des Raketenstarts ein Schwingen des Abschußbehälters verhindert, woraus die
Vorteile einer hohen Schußgenauigkeit
durch ruhigeren Raketenabgang sowie einer schnelleren Schußfolge,
d.h. einer höheren
Schußfrequenz,
resultieren, weil die für
ein Ausschwingen des Abschußbehälters nach
einem Schuß benötigte Zeitspanne
vergleichsweise kurz ist. Ein weiterer Vorteil besteht dann, daß beispielsweise
Hydraulikstützen bei
einem Weiterfahrzeug unter Umständen überflüssig sind,
was insbesondere bei leichtgewichtigen Werferfahrzeugen mit einem
Gewicht von z.B. weniger als 20 Tonnen wichtig ist.
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Nach
dem Austritt der Artillerierakete aus dem Abschußbehälter treffen die Ausströmgase des Raketenmotors
der Rakete auf der Frontseite des Abschußbehälters auf, d.h. der Rückstrahl
des Raketenmotors ist auf die Vorderfront des Abschußbehälters wirksam.
Die entsprechende Kraft kann größenordnungsmäßig 10 Tonnen
betragen. Durch diese Kraft wird der Artillerieraketenwerfer entsprechend stark
nach rückwärts gedrückt, was
bei leichten Werferfahrzeugen mit einem Gewicht von beispielsweise zirka
8 bis 12 Tonnen zu einem Umstürzen
des Werferfahrzeuges führen
kann. Das gilt insbesondere dann, wenn der Abschußbehälter auf
dem Werferfahrzeug nicht in Fahrzeug-Längsrichtung ausgerichtet ist,
sondern zur Fahrzeug-Längsrichtung schräg oder quer
orientiert ist. Hier schafft der erfindungsgemäße Artillerieraketenwerfer
dadurch Abhilfe, daß der
Abschußbehälter erfindungsgemäß zur Reduktion
der auf die Vorderfront des Abschußbehälters beim Raketenabschuß wirksamen
Kräfte
in seinem mittleren Querschnittbereich zur Ausbildung eines Freiraumes
raketenfrei ausgebildet sein kann. Zu diesem Zwecke können die
entsprechenden Abschußrohre
im mittleren Querschnittbereich des Abschußbehälters raketenfrei sein, oder
der Abschußbehälter ist
im besagten mittleren Querschnittbereich abschußrohrfrei ausgebildet. Auf
diese Weise wird ein Hohlraum geschaffen, durch den die Ausströmgase des
jeweiligen Raketenmotors nach dem Austritt der Rakete aus dem Abschußrohr frei
nach rückwärts hindurchströmen können. Hierdurch
wird die Kraft auf die Vorderfront des Abschußbehälters entsprechend reduziert,
so daß die
Artillerieraketen in vorteilhafter Weise auch aus einem relativ
leichtgewichtigen Werfer verschossen werden können. Für diese Ausbildung wird ein
selbständiger
Patentschutz beantragt.
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Unmittelbar
mit den Vorteilen der erfindungsgemäßen Strahlbremseinrichtung
verbunden, ergibt sich eine weitere Verbesserungsmöglichkeit
für die Stabilität des Artillerieraketenwerfers
dadurch, daß der
Abschußbehälter in
seiner Aufnahme auf der Lafette – in Schußrichtung – um eine definierte Strecke nach
vorne verlagert positioniert ist. Eine solche Vorverlagerung ist
möglich,
weil die Strahlbremseinrichtung zumindest einen großen Anteil
der in Schußrichtung
wirkenden Ablösekraft
der Artillerierakete kompensiert. Diese mögliche Vorverlagerung kann
sich während
der Schußentwicklung
ebenfalls vorteilhaft auf die Werferstabilität auswirken, weil der vorverlagerte
Abschußbehälter den
Ausströmgasen
des Raketenmotors nach dem Rohraustritt der Rakete eine vergrößerte Gegenkraft
entgegensetzen kann, so daß das
Kippmoment des Werfers nach rückwärts entsprechend
reduziert wird.
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Weitere
Vorteile, Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles
des erfindungsgemäßen Artillerieraketenwerfers,
des Wirkungs-Prinzipes des erfindungsgemäßen Artillerieraketenwerfers
an Hand von Kraft-Zeit-Diagrammen bei der Schuß-Entwicklung einer Rakete,
sowie verschiedener Ausbildungen des Abschußbehälters des erfindungsgemäßen Artillerieraketenwerfers.
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Es
zeigen:
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1 eine Ausbildung des Artillerieraketenwerfers
in einer Seitenansicht,
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2 den zeitlichen Kraftverlauf
der Rakete,
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3 den zeitlichen Kraftverlauf
an der Strahlbremseinrichtung,
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4 eine schematische Vorderansicht
einer ersten Ausbildung des Abschußbehälters des Artillerieraketenwerfers
gemäß 1,
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5 eine der 4 ähnliche
Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform
des Abschußbehälters, und
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6 eine den 4 und 5 ähnliche
Vorderansicht einer dritten Ausführungsform
des Abschußbehälters.
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1 verdeutlicht schematisch
in einer Seitenansicht einen fahrbaren Artillerieraketenwerfer 10 mit
einem Abschußbehälter 12,
der – wie
aus den 4, 5 und 6 ersichtlich ist – eine Anzahl Abschußrohre 14 für Artillerieraketen 16 aufweist.
Die Artillerieraketen 16 sind jeweils mittels eines (nicht
dargestellten) Verriegelungselementes im zugehörigen Abschußrohr 14 loslösbar festgehalten.
Die Verriegelungselemente besitzen jeweils eine definierte Sollbruchkraft.
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Mit
der Bezugsziffer 18 sind in 1 die Ausströmgase der
gestarteten Artillerierakete 16 bezeichnet. Zur mindestens
annähernden
Kompensation der während
des Schubkraftaufbaues beim Raketenstart auf den Abschußbehälter 12 ausgeübten Zerrkraft
weist der Artillerieraketenwerfer 10 eine Strahlbremseinrichtung 20 auf.
Bei dem in 1 schematisch
dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Strahlbremseinrichtung 20 am Abschußbehälter 12 vorgesehen.
Desgleichen ist es möglich,
daß die Strahlbremseinrichtung 20 am
Werferaufbau 22 des Artillerieraketenwerfers 10 vorgesehen
ist.
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Die
Strahlbremseinrichtung 20 ist zweckmäßigerweise von einer Prallplatte 24 gebildet,
die in bezug auf den Abschußbehälter 12 oder
den Werferaufbau 22 ausfahrbar oder ausklappbar sein kann.
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Der
Pfeil 26 verdeutlicht in 1 die
Ablösekraft
der gestarteten Artillerierakete 16 und der Pfeil 28 verdeutlicht
die auf die Strahlbremseinrichtung 20 wirkende Kraft. Diese
beiden Kräfte 26 und 28 kompensieren
sich während
des Raketenstartes mindestens annähernd.
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Der
zeitliche Kraftverlauf bei der Schußentwicklung der jeweiligen
Artillerierakete 16 ist in den 2 und 3 verdeutlicht.
Beim Raketenstart sind drei Hauptphasen A, B und C zu unterscheiden,
d.h. beim Raketenstart wirken auf den Abschußbehälter 12 verschiedene
Kräfte,
die in die Hauptphasen A, B und C eingeteilt werden können:
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Hauptphase A:
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Nach
Anzündung
des Raketenmotors der Rakete 16 wirkt auf den Abschußbehälter 12 über das
zugehörige
Verriegelungselement, mittels welchem die Artillerierakete 16 im
zugehörigen
Abschußrohr 14 loslösbar festgehalten
ist, eine Zugkraft, bis die Sollbruchkraft des Verriegelungselementes
erreicht ist. Diese Sollbruchkraft kann z.B. größenordnungsmäßig 7 Tonnen
betragen.
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Hauptphase B:
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Nach
dem Loslösen
der Artillerierakete 16, d.h. nach dem definierten Bruch
des Verriegelungselementes, läuft
die Rakete 12 gegen Drallschienen, die eine schiefe Ebene
bilden, und übt
in Flugrichtung eine weitere Zugkraft aus, während die Ausströmgase 18 des
Raketenmotors gegen die Innenstruktur des entsprechenden Abschußrohres 14 wirken.
Hierbei handelt es sich um eine Kraftkomponente gegen die Flugrichtung
der Rakete 16. In der Hauptphase B findet zum Zeitpunkt
t1 eine Umkehr der Gesamtkraftrichtung statt, wie aus 2 ersichtlich ist.
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Die 3 verdeutlicht den zeitlichen
Kraftverlauf der auf die Strahlbremseinrichtung 20 wirkenden
Kraftkomponente.
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Wie
sich aus einem Vergleich der 2 und 3 ergibt, bewirkt die Strahlbremseinrichtung 20 eine mindestens
annähernde
Kompensation der Kraftkomponenten beim Raketenstart.
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Hauptphase C:
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Nach
dem Austritt der Rakete 16 aus dem zugehörigen Abschußrohr 14 des
Abschußbehälters 12 ergibt
sich durch die Beaufschlagung des Abschußbehälters 12 mit den Ausströmgasen 18 des Raketenmotors
eine Kraft in einer zur Flugrichtung der Rakete 16 entgegengesetzten
Richtung. Diese Kraft kann beispielsweise größenordnungsmäßig 10 Tonnen
betragen.
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Die
hinter dem Abschußbehälter 12 vorgesehene
und passend dimensionierte Strahlbremseinrichtung 20 bzw.
Prallplatte 24 der Strahlbremseinrichtung 20 wird
vor dem Abschuß der
jeweiligen Rakete 16 nach rückwärts ausgefahren oder ausgeklappt.
Beim Start der Rakete 16 prallen die Ausströmgase des
Raketenmotors auf die Prallplatte 24 und üben auf
diese eine Kraft aus, die zur Flugrichtung der Artillerierakete 16 entgegengesetzt
ist. Diese Kraft ist zeitabhängig
größenordnungsmäßig proportional
zu der auf das Verriegelungselement ausgeübten Kraft und kompensiert
diese durch ihre entgegengesetzte Wirkrichtung. Das bedeutet, daß beim Rohrdurchlauf
der Rakete 16 im Gesamtsystem des Artillerieraketenwerfers 10 ein
annähernd
kräftefreier
Zustand vorliegt, aus dem eine Minimierung von Abgangsfehlern resultiert
und die Verwendung von Bodenstützen,
d.h. von Hydraulikstützen,
bei einem Werferfahrzeug unter Umständen entbehrlich ist.
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4 verdeutlicht schematisch
eine Ausbildung des Abschußbehälters 12 mit
2x3 Abschußrohren 14,
die allesamt jeweils mit einer Artillerierakete 16 bestückt sind.
Demgegenüber
verdeutlicht die 5 schematisch
eine Ausbildung des Abschußbehälters 12,
bei dem die Abschußrohre 14' im mittleren Querschnittbereich
des Abschußbehälters 12 raketenfrei,
d.h. nicht jeweils mit einer Rakete bestückt sind.
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6 verdeutlicht in einer
den 4 und 5 ähnlichen Vorderansicht schematisch
einen Abschußbehälter 12,
der in seinem mittleren Querschittbereich überhaupt abschußrohrfrei,
d.h. ohne Abschußrohre
ausgebildet ist. Bei einer Ausbildung des Abschußbehälters 12 gemäß den 5 oder 6 wird im mittleren Querschnittbereich
des Abschußbehälters 12 also
ein Hohlraum 30 geschaffen, durch den die Ausströmgase 18 des
Raketenmotors nach dem Austritt der jeweiligen Artillerierakete 16 aus
dem Abschußbehälter 12 frei
nach rückwärts durchströmen können, so
daß der
Rückstrahl
des jeweiligen Raketenmotors nach dem Rohraustritt der Rakete 16 in seinem
Einfluß auf
den Artillerieraketenwerfer 10 entsprechend gemindert ist.
Auf diese Weise wird ein Umstürzen
eines leichtgewichtigen Artillerieraketenwerfers 10 bzw.
Werferfahrzeuges mit einfachen Mitteln verhindert. Zu einem solchen
Umstürzen
kann es bislang insbesondere dann kommen, wenn der Abschußbehälter 12 auf
dem Werferfahrzeug nicht in Fahrzeug-Längsrichtung sondern zur Fahrzeug-Längsrichtung
schräg
oder quer orientiert ist, weil dann das Kippmoment entsprechend
klein ist.
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- 10
- Artillerieraketenwerfer
(für 16)
- 12
- Abschußbehälter (von 10)
- 14,
14'
- Abschußrohre (von 12)
- 16
- Artillerieraketen
- 18
- Ausströmgase (von 16)
- 20
- Strahlbremseinrichtung
(von 10)
- 22
- Werferaufbau
(von 10)
- 24
- Prallplatte
(von 20)
- 26
- Pfeil/
Ablösekraft
(von 16 auf 10)
- 28
- Pfeil/
Karftwirkung (auf 20)
- 30
- Freiraum
(von 12)