Abwurfkörper mit Fallschirm

Abstract

 Ein Abwurfkörper (11) mit rückwärtigem Fallschirm-Stauraum (38), insbesondere in der Ausführung einer am Drallfallschirm ins Zielgebiet absteigenden Suchzünder-Submunition, soll eine einfach und platz­sparend realisierbare sowie funktionssicher lösbare, abschußfeste Verbindung zwischen der Fallschirmkassette (16) und dem Wirkteil (24) erhalten, um Kraftüberleitungen in der Peripherie der Kassette (16) bzw. des Wirkteiles (24) zu vermeiden und bei gegebenem Kaliber einen großvolumigen Fallschirm-Stauraum (38) realisieren zu können. Dafür ist eine zentrale Positionierung der Fallschirmkassette (16) über ihre trichterförmig in eine zentrale Hülse (22) auslaufende rückseitige Wand (17) im Zentrum der Wirkteil-Rückwand (12) mittels eines in der Ebene der Trennfuge (27) pyrotechnisch aufsprengbaren Verbindungselementes vorgesehen, das vorzugsweise als axial kurze pyrotechnische Trennschraube ausgebildet ist. Diese hintergreift mit ihrem Kopf (33) eine Rückwand-Ausbuchtung (23), gegen die die Kassettenwand-Hülse (22) mittels einer Flanschbuchse (36) axial angedrückt ist, in die der Trennschrauben-Gewindebolzen (26) koaxial eingeschraubt ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Abwurfkörper gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, insbesondere in der Ausführung einer fallschirm­gebremst ins Zielgebiet absteigenden Suchzünder-Submunition, wie sie etwa aus der US-PS 4 587 902 bekannt ist.

[0002] Um erst eine gewisse Zeit nach Abwurf-Freigabe des Körpers aus seinem Verbringungs-Träger den Fallschirm, insbesondere einen Drall-Fall­schirm, zur Entfaltung freizugeben, ist eine Fallschirmkassette hinter dem Wirkteil angebracht, die über eine Zeitsteuereinrichtung freigebbar ist, um beispielsweise durch Abheben von der Wirkteil-Rück­wand den Fallschirm-Stauraum zu öffnen und den Fallschirm aus seinem Stausack zur Entfaltung herauszuziehen. Die ordnungsgemäße Funktion des Trennens der Fallschirmkassette vom Wirkteil über eine solche Zeitsteuereinrichtung bedingt allerdings, daß deren Arretier- bzw. Freigabe-Mechanik axial-symmetrisch, aus Gründen der Raumersparnis vorzugsweise axial, angeordnet ist und das notwendige Spiel für den Freigabe-Bewegungsvorgang im Eingriff vom Wirkteil zur Fallschirm­kassette aufweist. Um dennoch einen beschleunigungs- und vibrations­festen, insbesondere aus einem Waffenrohr verschießbaren Aufbau zwischen Wirkteil und Fallschirmkassette zu erzielen, ist eine konstruktive Einfassung der Kassetten-Peripherie mit Fixierung an der Wirkteil-Peri­pherie erforderlich, was allerdings relativ große Volumina für die Aufnahme der auftretenden Querkräfte und der Axial-Spannelemente bedingt.

[0003] In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Abwurfkörper gattungsgemäßer Art derart auszustatten, daß die Bemessungen der Konstruktionselemente in der Peripherie der Fallschirmkassette reduziert werden können, um dadurch an Ver­bringungsgewicht zu sparen und bei gegebenem Kaliber den für den Fallschirm verfügbaren Stauraum vergrößern zu können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Ver­bindung zwischen der Fallschirmkassette und dem Wirkteil gemäß dem Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 erfolgt.

[0004] Nach dieser Lösung erfolgt eine axiale und radiale Festlegung der Fallschirmkassette am Wirkteil im Zentrum von dessen Rückwand, so daß hier die gegenseitige Lagefixierung erfolgt und im Bereiche der Kassetten-Peripherie keine Kräfte mehr aufgenommen und zum Wirkteil hin übertragen werden müssen; mit der wünschenswerten Folge, daß die Kassette dünnwandig und dadurch leicht und mit großem inneren Stauraum im Verhältnis zum Durchmesser ausgeführt werden kann und eindeutige kinematische Verhältnisse beim Trennvorgang der Kassette vom Wirkteil durch einfache zentrale Axialführungsmaßnahmen sicherstell­bar sind. Als aufsprengbares Spannelement zwischen Kassette und Wirkteil-Rückwand wird zweckmäßigerweise ein Bolzen mit in der Ebene der Trennfuge umlaufender Sollbruchstelle eingesetzt, die pyrotechnisch auftrennbar ist; bevorzugt in der Ausführungsform der von der Firma Dynamit Nobel AG für konstruktive Sonderaufgaben auf dem Gebiete der Versuchstechnik auf den Markt gebrachten pyrotechnischen Trenn­schrauben.

[0005] Zusätzliche Alternativen und Weiterbildungen sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und, auch unter Berücksichtigung der Darlegungen in der Zusammenfassung, aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche angenähert maßstabsgerecht skizzierten bevorzugten Realisierungsbeispiels zur erfindungsgemäßen Lösung.

[0006] Die einzige Figur der Zeichnung zeigt in Axial-Längsschnittdarstellung die pyrotechnisch absprengbare axiale Montage einer Rotationsfall­schirm-Kassette im rückwärtigen Bereich eines Abwurfkörper, insbe­sondere eines Suchzünder-Submunitionskörper.

[0007] Der skizzierte Submunitions-Abwurfkörper 11 weist zwischen seiner Rückwand 12 und einer rückwärtigen Verdämmung 13 für seine Wirkladung 14 eine elektromechanisch-elektronisch Sicherungs- und Zündeinrichtung 15 und koaxial dazu hinter der Rückwand 12 eine Fallschirm-Kassette 16 auf. In diese ist vor einer Trennwand 17 ein Rotationsfallschirm (nicht gezeichnet) und hinter der Trennwand 17 ein Bremsfallschirm (nicht gezeichnet) eingefaltet, mit rückwärtigem Abschluß durch einen Kassettendeckel 18. Über formschlüssige Festlegung der Kassetten-­Trennwand 17 zwischen einem umlaufenden Lagerflansch 19 auf der Innenmantelfläche der Kassetten-Wandung 20 und einem dahinter einge­setzten Sprengring 21 ist eine axiale Sicherung und radiale Zentrierung zwischen Kassette 16 und Trennwand 17 gegeben. Die Trennwand l7 ihrerseits ist mittels einer nach vorne vorstehenden Hülse 22 an einer rückwärtigen Ausbuchtung 23 der Rückwand 12 radial geführt und nach vorne festgelegt. Die rückwärtige Festlegung der Trennwand 17 (und damit der Kassette 16) an der Rückwand 12 (und damit am Wirkteil 24) erfolgt mittels eines zentrisch in der Rückwand 12 festgelegten, radial zentrierenden und axial spannenden Verbindungs­elementes 25. Dieses weist im wesentlichen die Form eines Bolzens 26 auf, der in der Ebene der Trennfuge 27 mit einer Axial-Sollbruch­stelle 28 ausgeführt ist. Diese kann mittels eines pyrotechnischen Anzündsatzes 29 aufgesprengt werden, der elektrisch über eine Anzünd­pille 30 im Innern des Verbindungs-Bolzens 26, gesteuert über eine Kabelverbindung 31 aus der Zündeinrichtung 15, initiierbar ist. Die Initiierung führt zu einem axialen Zerbrechen des Bolzens 26 in der Ebene der Trennfuge 27 unter Ausbördelung der Bolzen-Mantel­fläche in den dafür freigehaltenen Raum einer in der Ebene der Trenn­fuge 27 umlaufenden Kehlnut 32.

[0008] Der beim Aufbrechen des Spannbolzens 26 freiwerdende Reaktionsgas­druck führt zu einem Überdruck im Bereiche der Kehlnut 32 und damit zu einem, in Folge teleskopartigen Eingriffes der Ausbuchtung 23 und der Hülse 22 ineinander, zu einem axialgeführten Abheben der Fallschirmkassette 16 vom Wirkteil 24 unter axialem Trennen der beiden Teile des Bolzen 26 voneinander in der Ebene der Trennfuge 27.

[0009] Der pyrotechnisch trennbare Spannbolzen 26 kann seine axiale Ein­spannung zwischen der Wirkteil-Rückwand 12 und der Kassetten-Trennwand 17 mittels formschlüssiger Sicherungselemente (Querstifte, Feder­scheibe) oder formschlüssig nach Art von Nietköpfen erhalten. Montage­mäßig am einfachsten ist jedoch eine Ausbildung als kurzer Gewinde­bolzen 26, der in wenigstens eines der zu verspannenden Teile (Rück­wand 12, Trennwand 17) koaxial eingeschraubt ist und beispielsweise gegen das andere Teil mittels eines Schraubenkopfes 33 axial anliegt.

[0010] Beim dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Gewinde­bolzen 26 vorgesehen, dessen Schraubenkopf 33 in einer Ausnehmung 34 vor der Rückwand-Ausbuchtung 23 liegt, damit das Gehäuse der Zündeinrichtung 15 großflächig-flach gegen die Wirkkörper-Rückwand 12 anliegend abgestützt ist. Das Gewinde 35 kann entgegen der Dar­stellung unmittelbar in die Trennwandhülse 22 eingreifen; oder wie dargestellt in eine Mutter in Form einer rückwärtig in die Hülse 22 eingesetzten Flanschbuchse 36 mit rückwärtiger Innenprofilierung 37 zum Ansetzen eines Werkzeuges für Aufbringen eines Gegenmomentes beim Einschrauben des Trennbolzens 26. Das vordere Ende der Buchse 36 ist im Querschnitt so dimensioniert, daß sich zusammen mit dem angrenzenden rückwärtigen Ende der Rückwand-Ausbuchtung 23 zum Trenn­bolzen 26 hin in der Ebene der Trennfuge 27 die umlaufende Kehlnut 32 ergibt; während andererseits zwischen der Flanschbuchse 36 und den vorderen Ende der Trennwand-Hülse 22 der umlaufende Stirnbereich der Rückwand-Ausbuchtung 23 koaxial eingreift, um hier die axiale Führungsfunktion beim Abheben in der Trennfuge 27 zu fördern und eine Labyrinthdichtung gegen Übertritt der Anzündsatz-Reaktionsgase in den Drallschirm-Stauraum 38 auszubilden.

[0011] Beim Ausstoß des Submunitions-Abwurfkörpers 11 aus seinem Träger, etwa einem Verbringungs-Projektil, bewirkt eine (strömungsdynamisch oder konstruktiv hervorgerufene) Zugkraft hinter der Fallschirm­kassette 16 das Abheben ihres rückwärtigen Deckels 18 und damit das Herausziehen eines daran festgelegten Bremsfallschirmes aus dem Bremsschirm-Stauraum 39 hinter der Kassetten-Trennwand 17. Zu­gleich wird von einem Zündsensor 40 (etwa ein Abtaststift, der bei Freigabe aus dem Träger federbelastet in seine Einschaltstellung bewegt wird) eine elektronische Zeitschaltung aktiviert, um nach einer systembedingt gegebenen Bremszeitspanne den Drallschirm-Stauraum 38 zu öffnen. Hierfür wird der Anzündsatz 29 initiiert, also der Spannbolzen 26 unter Einleitung der axialen Trennbewegung durch den pyrotechnischen Reaktionsgasdruck gesprengt. Das gegenseitige Übergreifen von Trennwand-Hülse 22 und Rückwand-Ausbuchtung 23 stellt sicher, daß beim Aufsprengen des Spannbolzens 26 weder thermische noch mechanische Beschädigungen des in den Stauraum 38 eingefalteten Drallfallschirmes über die sich öffnende Trennfuge 27 erfolgen. Noch ehe dieser Eingriff 22-23 geöffnet ist, wird der Reaktionsgas-Über­druck mittels dünner Ausgleichskanäle 4l durch die Trennwand 17 hindurch in den rückwärtig geöffneten Raum 39 abgebaut, der wegen bereits herausgezogenen Bremsfallschirmes frei ist; so daß auch bei Auseinandergleiten des teleskopischen Eingriffes 22-23 dann keine heißen Reaktionsgase des Anzündsatzes 29 mehr zu Beschädigungen im Drallschirm-Stauraum 38 führen können.

[0012] Die vom Reaktionsgasdruck bereits etwas angehobene Funktionseinheit aus Kassetten-Trennwand 17 und damit formschlüssig verbundener Kassetten-­Wandung 20 wird nun durch die rückwärtige Zugkrafteinwirkung des Bremsschirmes ganz von der Rückwand 12 und damit vom Abwurfkörper-Wirk­teil 24 abgehoben, unter Ausfalten des an der Kassetten-Trennwand 17 befestigten und an der Wirkteil-Rückwand 12 festgelegten (in der Zeichnung nicht berücksichtigt) Drallfallschirmes zur Sicher­stellung einer gleichmäßigen Drehbewegung beim gebremsten weiteren Abstieg des Abwurfkörpers 11 in sein Zielgebiet.

Ansprüche

1. Abwurfkörper (ll) mit Fallschirm-Stauraum (38),
dadurch gekennzeichnet,
daß hinter seiner Rückwand (12) eine Fallschirm-Kassette (16) zentrisch mittels eines pyrotechnisch auftrennbaren Verbindungs­elementes (25) axial festgespannt ist.

2. Abwurfkörper nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verbindungselement (25) als Spann-Bolzen (26) mit in der Ebene einer Trennfuge (27) um einen Anzündsatz (29) umlaufender Sollbruchstelle (28) ausgeführt ist.

3. Abwurfkörper nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Ebene der Trennfuge (27) axial-teleskopisch ineinander­greifende Führungsteile (Hülse 22, Ausbuchtung 23) an der Kassette (16) bzw. an der Rückwand (12) ausgebildet sind.

4. Abwurfkörper nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsteile in der Ebene der Trennfuge (27) zum Spann­bolzen (26) hin mit einer umlaufenden Kehlnut (32) ausgestattet sind.

5. Abwurfkörper nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsteile als Labyrinthdichtung (22-23) ausgelegt sind.

6. Abwurfkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verbindungselement (25) als pyrotechnisch trennbarer Schraubbolzen (26) mit axial kurzem Gewinde (35) hinter dem Trenn-Anzündsatz (29) ausgelegt ist.

7. Abwurfkörper nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Gewindebolzen (26) einerseits mit einem Schraubenkopf (33) ausgestattet ist und andererseits in eine Flanschbuchse (36) eingschraubt ist.

8. Abwurfkörper nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Flanschbuchse (36) axial gegen eine rückwärtige Aus­buchtung (23) der Wirkteil-Rückwand (12) verspannt ist.

9. Abwurfkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stauraum (38) im Bereiche der Trennfuge (27) dem pyro­technisch auftrennbaren Verbindungselement (25) gegenüber durch eine teleskopartige Dichtung mit einer Hülse (22) abgetrennt ist.

10. Abwurfkörper nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der dem Stauraum (38) gegenüber abgedichtete Raum in der Umgebung des Verbindungsgelementes (25) über Ausgleichskanäle (41) zum Abbau des pyrotechnischen Reaktionsgasdruckes mit dem Freiraum hinter der Fallschirmkassette (16) verbunden ist.

11. Abwurfkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kassette (16) mit einer den Fallschirm-Stauraum (38) rückwärtig verschließenden Wand (17) ausgestattet ist, die im Zentrum eine koaxial zum Verbindungselement (25) umlaufende Hülse (22) aufweist, über die die Wand (17) axial gegen eine Ausbuchtung in der Wirkkörper-Rückwand (12) verspannt ist.

12. Abwurfkörper nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einer zentralen Ausnehmung (34) vor der Rückwand-Aus­buchtung (23) der Kopf (33) eines pyrotechnisch aktivierbaren Trennbolzens (26) angeordnet ist.

Zeichnung