DE69001613T2 - Vorrichtung zum Aufhängen eines Tochtergeschosses an geneigter Position unter einen Fallschirm. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, um einen an einem Fallschirm hängenden Gegenstand, insbesondere eine Submunition, in eine geneigte Position zu bringen.
• Um eine Submunition des Panzerabwehrtyps mit Richtwirkung in die aktive Phase zu versetzen, ist es erforderlich, die Munition bezüglich der Vertikalen zu neigen, um eine spiralförmige Verschwenkung des Munitionskopfes zu erhalten, unabhängig von den zu seiner Abbremsung und seiner Versetzung in Drehung verwendeten Mitteln.
• Die Patentanmeldung EP-A-0 126 836 beschreibt eine solche Vorrichtung. Für den Übergang von der vertikalen Position zu der geneigten Position ist vorgesehen, ein von einem Fallschirm kommendes Verbindungsstück an einer Achse einzuhaken, die sich an einem ersten Ende eines Schwingarmes befindet, dessen anderes Ende mit einem die Munition enthaltenden Körper drehbar verbunden ist. Die beiden Enden des Schwingarmes befinden sich auf einer oberen Platte des Gehäuses, das eine zentral in der Mitte, und das andere in einer Ecke an einem Rand. Um den Körper in eine geneigte Position zu versetzen, muß das zentrale Ende beispielsweise mittels einer pyrotechnischen Einrichtung freigegeben werden. Das Gehäuse, das nur noch durch das Ende in der Ecke gehalten wird, kippt und bringt sich in eine geneigte Position. Die Bewegung findet mit einer seitlichen Verschiebung des Schwerpunkts statt, wodurch eine unregelmäßige Schwinghebelbewegung erzeugt wird. Diese Bewegung stört möglicherweise die Zündung und die Verschwenkung.
• Um dies zu vermeiden, ist nach der vorliegenden Erfindung vorgesehen, daß die Versetzung in eine geneigte Position mit einer minimalen seitlichen Verschiebung der Munition geschehen soll, um zu vermeiden, daß die gesamte Einheit in eine Schaukelbewegung gerät.
• Eine einfache Lösung würde darin bestehen, eine Drehachse einer Platine, die die Fallschirmleinen hält, auf Höhe des Schwerpunktes der Munition zu Positionieren. Diese Lösung ist jedoch nicht zufriedenstellend, da sich die Achse dann auf Höhe der militärischen Ladung befinden würde, wodurch deren Funktionieren stark gestört werden könnte.
• Demnach besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, eine Vorrichtung vorzusehen, um eine unter einem Fallschirm hängende Submunition in eine geneigte Position zu bringen, die diese Nachteile nicht aufweist.
• Erfindungsgemäß ist unter einer Platine, die dazu bestimmt ist, unter einem Fallschirm getragen zu werden, eine Submunition durch ein erstes und ein zweites Aufhängemittel aufgehängt,
• wobei das erste Aufhängemittel durch einen Arm gebildet ist, der mit seinem oberen und unteren Ende um parallele horizontale Achsen an der Platine bzw. an dem Gehäuse der Submunition angelenkt ist,
• - wobei das zweite Aufhängemittel eine Struktur mit zwei Positionen hat, nämlich: einer ersten Position, in der die Submunition vertikal ist, und einer zweiten Position, in der sie geneigt ist, wobei die Struktur auch ein Führungsmittel für das Kippen zwischen den beiden Positionen, ein Mittel zur Blockierung in der ersten Position und ein Mittel zur Freigabe aus dieser enthält,
• wobei das erste und das zweite Aufhängemittel so angeordnet sind, daß sich der Schwerpunkt der Submunition bei deren übergang von der vertikalen Position in die geneigte Position auf einer vertikalen Linie nach unten bewegt.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht das zweite Aufhängemittel aus symmetrischen länglichen Öffnungen in fest mit der Submunition verbundenen Pratzen sowie in diese Öffnungen eingreifenden Achsen oder Stiften, die fest an der Platine angebracht sind, wobei die Anwesenheit der Achsen oder der Stifte an dem einen bzw. dem anderen Ende der Öffnungen die beiden Positionen des zweiten Aufhängemittels bestimmt, und wobei die Längsform der Öffnungen das Führungsmittel definiert.
• Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung befinden sich die Öffnungen an mit der Platine fest verbundenen Pratzen, und die in die Öffnungen eingreifenden Achsen sind mit der Submunition fest verbunden.
• Die Erfindung betrifft auch ein Mittel, das es erlaubt, das Kippen der Submunition gegenüber dem Öffnen des Fallschirms zu verzögern, wobei dieses Mittel vollständig mechanisch ist und in einer Anordnung der Öffnungen in Verbindung mit der Anwesenheit einer zwischen der Submunition und der Platine zusammengedrückten Feder besteht.
• Die Eigenschaften der obengenannten Erfindung ergeben sich mit weiteren deutlicher aus der Lektüre der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen
• Fig. 1 eine Gesamtansicht einer Submunition, die in geneigter Position an einer Platine aufgehängt ist, die horizontal unter einem Fallschirm getragen wird;
• Fig. 2 eine Draufsicht der Platine und der Munition in vertikaler Position unter der Platine;
• Fig. 3 eine Seitenansicht der Platine und der Submunition von Fig. 2, wobei die unterbrochenen Linien die Submunition in geneigter Position zeigen;
• Fig. 4 und 5 Ansichten ähnlich Fig. 3, die eine Kippeinrichtung nach der Erfindung zeigen, die durch ein mechanisches System zum Verzögern des Kippens vervollständigt ist, und
• Fig. 6 eine Teilansicht eines Details aus Fig. 4 und 5 in einem vergrößerten Maßstab.
• In Fig. 1 trägt eine über Leinen 3 und einen Wirbel 4 horizontal unter einem Fallschirm 2 aufgehängte Platine 1 eine Submunition 5. Die Platine 1, die in Fig. 2 deutlicher erscheint, weist drei Seiten 1a, 1b, 1c auf, die einen Rahmen in Form eines gleichseitigen Dreiecks bilden. Jede Ecke der Platine 1 ist mit einem Verbindungsstück 6 versehen, an dem eine Leine 3 befestigt ist. Die Verbindungsstücke 6 sind aus zwei vertikalen Pratzen 7 gebildet, die dazwischen zylindrische Abschnitte 8 tragen.
• Die Pratzen 7 eines der Verbindungsstücke 6 - dem auf der rechten Seite in Fig.2 - weisen Lager auf, die eine zu der Seite 1c parallele horizontale Achse halten, an der ein nach unten gerichteter Arm 9 angelenkt ist. Der Arm 9 besteht aus einem oberen Teil 9a und einem unteren Teil aus zwei SchenkeIn, die eine Gabel 9b bilden, die um eine ebenfalls zu der Seite 1c parallele horizontale Achse an dem Gehäuse der Submunition 5 angelenkt ist.
• Die beiden von dem Arm 9 entfernten Ecken der Platine 1 weisen nahe der Verbindungsstücke 6 vertikale, zur Richtung der Seite 1c senkrechte Pratzen 10 auf. Die Ebenen der Außenflächen der Pratzen 10 befinden sich bezüglich der angrenzenden Verbindungsstücke 6 auf der Außenseite. Die Pratzen 10 tragen parallel zu den Gelenkachsen des Armes 9 horizontale, nach außen gerichtetete Stifte 11.
• Die Stifte 11 greifen jeweils in eine Öffnung 12 ein, die sich in am Oberteil der Submunition 5 befestigten Platten 13 befinden. Die Platten 13 sind vertikal und senkrecht zu der Richtung der Seite 1c. Die Öffnungen 12 sowie die Platten 13 sind in bezug auf die Ebene symmetrisch, in der der Arm 9 schwingt. Die Enden der Öffnungen 12 bestimmen zwei Positionen der Submunition 5 in bezug auf die Platine 1: befinden sich die Stifte 11 an den unteren Enden, dann befindet sich die Submunition 5 in vertikaler Position, die in Fig. 3 in durchgezogenen Linien dargestellt ist, und befinden sie sich an den oberen Enden, dann befindet sich die Submunition in nach einem gewünschten Neigungswinkel α geneigter Position, die in unterbrochenen Linien dargestellt ist. Die Positionen der oberen Enden der Öffnungen 12 sind noch dadurch definiert, daß sich in der sich daraus ergebenden geneigten Position der Submunition 5 der Schwerpunkt G&sub2; der Submunition unter dem Schwerpunkt G&sub1; der Submunition in vertikaler Position befindet, sowie auf der gleichen Vertikalen relativ zu der Platine 1.
• Andererseits weisen die Öffnungen 12 zwischen ihren Enden eine solche Form auf, daß sich bei einer relativen Verschiebung der Stifte 11 in den Öffnungen von einem Ende zum anderen der Schwerpunkt der Submunition 5 vertikal und in der gleichen Richtung zwischen den Punkten G&sub1; und G&sub2; relativ zu der Platine 1 verschiebt. Die durch diese Anforderung bestimmte Form der öffnungen 12 ist gekrümmt und im wesentlichen die in Fig. 3 dargestellte. Man wird bemerken, daß es in Abhängigkeit von der Länge des Armes 9 einen Grenzneigungswinkel der Submunition 5 gibt, jenseits dessen der Schwerpunkt der Submunition beim Kippen wieder steigen würde, anstatt sich weiter nach unten zu bewegen. Diese Position ist in Fig. 3 durch den durch G2 und die obere Drehachse des Armes 9 begrenzten Geradenabschnitt definiert, dessen Länge die Summe des Abstandes zwischen den zwei Drehachsen des Armes 9 und des Abstandes des Schwerpunktes G der Submunition 5 von der unteren Drehachse des Armes 9 ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Öffnungen 12 und der Arm 9 so angeordnet, daß der gewünschte Neigungswinkel der Submunition dieser Grenzwinkel ist.
• Im Ausgangszustand ist die Submunition 5 vertikal unter der Platine 1 gehalten, indem die Stifte 11 an den unteren Enden der Öffnungen 12 blockiert sind. Folglich genügt es, im Betrieb ein Mittel zum Entriegeln der Stifte 11 vorzusehen sowie z.B. durch eine Feder eine schwache Energie oder sogar überhaupt keine zuzuführen, damit die Submunition die geneigte Position einnimmt, wobei die Schwerkraft zu dem Kippen beiträgt. In der Praxis wird die Einheit so ausgelegt sein, daß sich der Schwerpunkt der Submunition auf der durch den Wirbel 4 verlaufenden Vertikalen befindet.
• Das Mittel zum Entriegeln der Stifte 11 ist bevorzugt durch ein Verzögerungsmittel gesteuert, so daß das Kippen der Untermunition gegenüber der Abbremsphase verzögert wird. Beim Öffnen des Fallschirmes kann nämlich die Verzögerung sehr beträchtlich sein, in einer Größenordnung von mehreren Zehnfachen der Erdbeschleunigung. Das Kippen der Submunition in diesem Augenblick wäre sehr abrupt und würde eine beträchtliche Energiemenge freisetzen, die absorbiert werden müßte. Im übrigen würde das Kippen eine Öffnung der Drehflügel, mit denen diese Submunitionen im allgemeinen versehen sind, mit hoher Geschwindigkeit mit sich bringen, und die starken aerodynamischen Kräfte, die die Flügel aushalten würden, würden es erforderlich machen, die Drehachsen und die Öffnungsanschläge größer auszulegen. Die zur Zeit verwendeten Systeme beruhen auf einer Verzögerung, die eine mechanische Wirkung steuert. Sie sind vom elektromechanischen oder auch elektropyrotechnischen Typ oder aber vollständig pyrotechnisch. Allgemein sind sie relativ kostspielig, und ihr komplizierter Aufbau ist der Zuverlässigkeit der gesamten Einheit abträglich.
• Das in Fig. 4 bis 6 veranschaulichte System hat den Vorteil, daß es vollständig mechanisch und sehr einfach ist. Es besteht im wesentlichen aus einem besonderen Ausschnitt des Endes der Öffnungen 12, die durch die Stifte 11 besetzt sind, wenn die Submunition vertikal ist, in Verbindung mit dem Vorhandensein einer geeigneten Feder, die zwischen dem Scheitel der Submunition und der Platine zusammengedrückt ist.
• Der Ausschnitt ist deutlicher in Fig. 6 zu sehen. Er bildet bezüglich der Öffnung 12' eine erste, nach unten gerichtete Kerbe 14' und eine zweite, nach oben gerichtete Kerbe 15'. Der innere Rand 16' der Kerbe 14' ist um einen Winkel β' zur Vertikalen entgegengesetzt zur allgemeinen Richtung der Öffnung 12' geneigt. Ebenso ist der innere Rand 17' um einen Winkel γ' zur Vertikalen an der gleichen Seite wie der Rand 16' geneigt.
• Die oben erwähnte, zwischen der Submunition und der Platine zusammengedrückte Feder erscheint in Fig. 4 und 5 und trägt die Bezugsziffer 18'. Sie sitzt um einen Stift 19', der fest mit einer Pratze 20 verbunden ist, die am Scheitel der Submunition 5' befestigt ist. Die Feder 18' ist zwischen den Pratzen 20' und 21' zusammengedrückt und übt eine horizontale Kraft F' aus.
• Die Kraft F' ist bei weitem ausreichend, um die Blockierung der Stifte 11' am Boden der Kerben 14' (Fig. 4) bis zum Öffnen des Fallschirms sicherzustellen. Die dann erzeugte Verzögerung ist so hoch - in der Größenordnung von mehreren Zehnfachen des Wertes der Erdbeschleunigung - daß die Kraft F' unter der Wirkung der Masse der Submunition 5' überwunden wird, wobei die Stifte 11' am Rand 16' der Kerben 14' gleiten, sich befreien und in die Kerben 15' eindringen (Fig. 5). Solange die Verzögerung hoch bleibt, sitzen die Stifte 11' trotz der Wirkung der Feder 18' am Grund der Kerben 15'. Der Wert des Winkels J' und der Wert der Kraft F' sind so berechnet, daß die Stifte 11' an dem inneren Rand 17' der Kerben 15' gleiten, wenn die durch den Fallschirm erzeugte Verzögerung noch einen Wert aufweist, der im wesentlichen gleich dem Zweifachen der Erdbeschleunigung ist, so daß eine gute Zuverlässigkeit des Systems erreicht wird.
• Selbstverständlich läßt der Ubergang der Stifte 11' von der Kerbe 14' zu der Kerbe 15', dann von der Kerbe 15' in die eigentliche Öffnung 12' eine geringfügige seitliche Verschiebung des Schwerpunktes der Submunition 5 entstehen. Indessen geht diese seitliche Verschiebung dem Kippen voran, und die sich daraus ergebenden Nachteile werden bei weitem dadurch ausgeglichen, daß das Kippen unter deutlich geringeren Belastungen durch Geschwindigkeit und Kräfte stattfindet.
• In anderen Ausführungsformen können die die Öffnungen 12 oder 12' tragenden Pratzen mit der Platine und die Stifte 11 oder 11' mit der Submunition fest verbunden sein.
• Außer den Vorteilen, die darin bestehen, daß das Kippen der Submunition ohne seitliche Verschiebung seines Schwerpunktes stattfindet, und damit ohne die Gefahr eines durch das Kippen hervorgerufenen Schaukelns der gesamten Einheit, und daß die relative Verschiebung des Schwerpunktes beim Kippen nach unten es ermöglicht, das Kippen praktisch ohne Energiezufuhr zu erreichen, muß bemerkt werden, daß die Vorrichtung aus getriebenem Blech und demnach kostengünstig hergestellt werden kann.

Claims (8)

1. Vorrichtung, um eine an einem Fallschirm hängendes Submunition (5) in eine geneigte Position zu bringen, enthaltend eine Platine (1), die dazu bestimmt ist, unter dem Fallschirm getragen zu werden, dadurch gekennzeichnet, daß sie erste und zweite Aufhängemittel zum Auf hängen der Submunition (5) an der Platine (1) aufweist;

- wobei das erste Aufhängemittel durch einen Arm (9) gebildet ist, der mit seinem oberen und unteren Ende um parallele horizontale Achsen an der Platine (1) bzw. an dem Gehäuse der Submunition (5) angelenkt ist;

- wobei das zweite Aufhängemittel eine Struktur mit zwei Positionen hat, nämlich: einer ersten Position, in der die Submunition (5) vertikal ist, und einer zweiten Position, in der sie geneigt ist, wobei die Struktur auch ein Führungsmittel für das Kippen zwischen den beiden Positionen von solcher Art enthält, daß sich der Schwerpunkt der Submunition (5) bei deren Übergang von der vertikalen Position in die geneigte Position auf einer vertikalen Linie nach unten bewegt, sowie ein Mittel zur Blockierung in der ersten Position und ein Mittel zur Freigabe aus dieser.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Aufhängemittel von der Art mit einer Achse oder einem Stift ist, die bzw. der in eine längliche Öffnung eingreift, wobei die beiden Positionen des zweiten Aufhängemittels dadurch bestimmt sind, daß sich die Achse oder der Stift an dem einen bzw. dem anderen Ende der Öffnung befindet, und wobei die Führung des Kippens durch die Längsform der Öffnung definiert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Aufhängemittel zwei symmetrische längliche Öffnungen (12) in fest am oberen Enden der Submunition (5) angebrachten Pratzen (13) aufweist, sowie in diese Öffnungen (12) eingreifende Achsen oder Stifte (11), die fest an der Platine (1) angebracht sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Freigabe des zweiten Aufhängemittels ein Mittel mit Verzögerung ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner ein Mittel enthält, um den abergang des zweiten Aufhängemittels von seiner ersten Position in seine zweite Position zu unterstützen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem ein Mittel enthält, um das Kippen der Submunition (5') gegenüber dem Öffnen des Fallschirms zu verzögern, wobei dieses Mittel darin besteht, daß das Ende der Öffnungen (12'), das von den Stiften (11') eingenommen wird, wenn die Submunition (5') nicht gekippt ist, in Form von Kerben (14', 15') ausgeschnitten ist, in Verbindung mit dem Vorhandensein einer Feder (18'), die zwischen dem Scheitel der Submunition (5') und der Platine (1') zusammengedrückt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft (F') der Feder (18') und die Neigung (β') des inneren Randes (16') der Kerbe (14') von solcher Art sind, daß eine Verzögerung in der Größenordnung von mehreren Zehnfachen des Wertes der Erdbeschleunigung notwendig ist, um die Stifte (11') aus den Kerben (14') zu befreien.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung (γ') des inneren Randes (17') der Kerbe (15') von solcher Art ist, daß die von dem Fallschirm erzeugte Verzögerung auf einen Wert in der Größenordnung des Zweifachen der Erdbeschleunigung abfallen muß, damit die Kraft (F') der Feder (18') ausreichend ist, um die Stifte (11') aus den Kerben (15') zu befreien.