NO145807B - Anordning for utkasting av forstyrrelsesmiddel - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for utkasting av finfordelt forstyrrelsesmiddel i defensiv hensikt. Forstyrrelsesmiddelet kan bestå av et metallisk eller metallbelagt materiale i form av en mengde tynne strimler eller fibre, såkalte dipoler, som i den hensikt å villede fientlige med radarmålsøkere forsynte roboter ved angrep mot den egne enhet raskt skal kunne spres ut fra denne innenfor et nærliggende område i luftrommet. For at herved forstyrrelsen av robotene skal bli effektiv, er

det ønskelig at forstyrrelsesmiddelet i riktig øyeblikk spres ut til en på en viss måte"liggende sky, innenfor hvilken det ra-darreflekterende materiale er jevnest mulig fordelt, og at skyen gir et radarmålareal som er større enn den egne enhet slik at denne etter vekkmanøvrering unngår å bli truffet. Et annet her aktuelt forstyrrelsesmiddel er karbonpulver, som hvis det er til-strekkelig fint fordelt på analog måte kan danne en sky som er i stand til å absorbere varmestråling fra den egne enhet slik at denne-unngår å bli oppdaget fra en IR-målsøker. Et viktig anvendelses-område for oppfinnelsen utgjør den marine anvendelse av slike utkastningsanordninger. Miljøet til havs fordrer som kjent at alt. utstyr ombord på marine enheter skal oppfylle spesielle krav bl.a. til pålitelighet, holdbarhet og enkelhet ved anvendelse,

og det har vist seg at konvensjonelle systemer for forstyrrelses-middelutkasting, basert på pyrotekniske drivmidler med elektriske tennanordninger, har vanskelig for å oppfylle disse fordringer. Det finnes sikkerhetsforskrifter som forbyr omladning av slike kastere ute til havs.

For marin bruk foreligger også det ønskemål at den forstyrrende sky ikke utvikles umiddelbart ved prosjektilets utkasting men først etter en viss tid svarende til en forutbestemt banehøyde eller avstand fra den egne enhet, noe som i høy grad forbedrer den defensive beskyttelse som forstyrrelsesmiddelet gir. Samme ønskemål har man tilgodesett ved pyroteknisk virkende utkastningsanordninger beregnet for fly ved i prosjektilet å bygge inn en tids-krets som kontrollerer forstyrrelsesmiddelets frigjøring fra prosjektilhuset. Foruten at en slik tidsforsinkelse fordyrer og kompliserer prosjektilet vesentlig, taper man ytterligere i pålitelighet og aldringsbestandighet.

Kunnskapen om disse svakheter hos pyroteknisk arbeidende forstyr-relsesmiddelutkastere samt det forhold at man ved installeringen av slikt utstyr, i hvert fall ombord på marine enheter, har adgang til trykkluft, har ført til et konstruksjonsprinsipp ifølge hvilket utkastningsforløpet i sin helhet bør være pneumatisk.

Den foreliggende oppfinnelse går således ut fra en utkaster som omfatter minst ett stort sett oppadrettet utkasterrør, i hvis nedre del der er en tilkobling for tilførsel av trykkluft til røret, og et i røret innførbart, langstrakt prosjektil hvis hus danner et rom i hvilket forstyrrelsesmiddelet er lagret og hvilket er anordnet for å slynges ut gjennom utkasterrørets øvre ende ved hjelp av den trykkluft som tilføres gjennom nevnte tilkobling, idet forstyrrelsesmiddelet med en viss tidsforsinkelse fra det øyeblikk prosjektilet slynges ut skal frigjøres fra dette og spres ut, slik at det på en viss avstand eller viss høyde må danne en forstyrrende sky.

En lignende anordning er kjent fra DE-OS 25 27 206. Utkaster-røret danner her et enkelt hulrom, i hvis øvre del forstyrrelsesmiddelet oppbevares i et par etter hverandre liggende beholdere. Røret opplades på forhånd med trykkluft som også sprer seg inn i forstyrrelsesmiddelbeholderne, og for å hindre luften i å strømme ut av røret er dets øvre ende avtettet med et lokk, omkring hvilket der er en sprengladning. Utkastingen foregår slik at denne sprengladning på en ikke nærmere angitt måte initieres slik at lokket blir fjernet og strømmiddelbeholderne som prosjektiler kastes ut av den ut av røret strømmende trykkluft. For utspredning av forstyrrelsesmiddelet er hver beholder forsynt med et pyroteknisk forsinkelsesorgan som sies å bli initiert ved utskyt-ingen ved hjelp av en elektrisk tennkrets omfattende elektroder i beholderens ender.

Den kjente anordning anvender således trykkluft som arbeidsmedi-um kun for selve utkastningsbevegelsen, mens øvrige viktige mo-menter i forløpet skjer på pyroteknisk måte og forutsetter uklan-derlig arbeidende elektriske tennmidler. Anordningen utgjør derfor ingen godtagbar løsning på problemet hvorledes man skal få

en enkel, robust og også i marine miljøer pålitelig utkastningsanordning for forstyrrelsesmiddelprosjektiler i hvilken såvel prosjektilutkastingen som den etterfølgende forstyrrelsesmiddel-spredningen baseres på pneumatisk energi.

Dette problem er ifølge den foreliggende oppfinnelses primære karakteristiske trekk blitt løst på en slik måte at prosjektilet har et første trykkammer som er anordnet for å lades opp av det lufttrykk som i utslyngningsøyeblikket oppstår i den nedre del av utkasterrøret bak prosjektilet, et andre trykkammer anbragt mellom det første trykkammer og forstyrrelsesmiddelrommet og ad-skilt fra sistnevnte ved hjelp av et stempelorgan som i utskyt-ningsøyeblikket er låst i forhold til prosjektilhuset, men for utstøtning av forstyrrelsesmiddelet ved en langsgående bevegelse inn i nevnte rom er anordnet for å bli frigjort ved dannelsen av et forutbestemt overtrykk i det andre trykkammer, og organer for overføring av trykkluft fra det første trykkammer til det andre trykkammer med en slik strømningskontroll at trykkluft-strømmen først er liten medførende at det forutbestemte overtrykk ikke oppstår før prosjektilet har forlatt utkasterrøret og den nevnte forsinkelsestid er forløpt, mens strømmen deretter er stor slik at det nu frigjorte stempelorgan kan gis en rask ut-støtningsbevegelse ved hjelp av den i det første kammer oppladede trykkluft.

Ved at således den trykkluft som besørger selve kastebevegelsen også benyttes for den tidsbestemte separasjon mellom prosjektil-hus og forstyrrelsesmiddel, tilgodeses ønskemålet om en konstruk-sjon som arbeider helt uavhengig av pyrotekniske og elektriske midler og som også oppfyller øvrige stilte krav. Den angitte løsning ifølge oppfinnelsen eliminerer også de risikoer for ulyk-ker under håndtering og oppbevaring som forbindes med slike midler .

Trykkluften kan ifølge et ytterligere karakteristisk trekk for oppfinnelsen også være til hjelp for prosjektillastens utspredning, hvilket viktige moment tidligere forårsaket store problem-er særlig når lasten utgjøres av dipoler. Selv om man som kjent fra US 3.09 5.814, pakker dipolene i bunter, som stables langs-etter hverandre i prosjektilhuset og kan være separert ved hjelp av tversgående mellomvegger, vil dipolene gjerne opptre som klum-per eller totter i luften, hvilket jo er klart ufordelaktig sett ut fra forstyrrelsessynspunkt sammenlignet med en skyformasjon med jevnt fordelte, fra hverandre adskilte dipoler. Ifølge nevnte amerikanske patent utstøtes lasten ved hjelp av en fjær fra sitt hus, hvoretter hele lasten på en gang skal separeres i sideretning ved hjelp av gasstråler som virker momentant og dannes i punkter i lastens sentrale del av et perforert rør som får sitt trykk fra en punktert liten trykkgassflaske. I stedet for denne kompliserte og funksjonelt usikre separasjonsanordning til-byr foreliggende oppfinnelse en løsning som er særdeles enkel og tilveiebringer en forbedret separasjon ved at nevnte første trykkammer via en kanal med trangt tverrsnitt kommuniserer med forstyrrelsesmiddelrommet, slik at et av trykkluften i det første kammer frembragt overtrykk foreligger i rommet ved slutten av forsinkelsestiden for å lette utspredning av forstyrrelsesmiddelet.

Ved det i lastrommet herskende overtrykk, som kontinuerlig byg-ges opp under hele utkastningsbevegelsen og således får mulighet til å forplante seg såvel i aksial som radial retning gjennom hele lasten, som i denne utførelse buntvis kan være omgitt av tynne, oppslissede folieomhyllinger, i kombinasjon med lastens suksessive utmating og eksponering mot omgivelsene oppstår en kontinuerlig tømming med på pneumatisk vis forsert separasjon i radial retning, hvilket skrider frem bunt for bunt alt mens prosjektilet fortsetter videre i sin bane.

Andre trekk som er typiske for utkastningsanordningen vil fremgå av etterfølgende beskrivelse i hvilken oppfinnelsen forklares nærmere i forbindelse med tegningene som illustrerer to utfør-elseseksempler av anordningen. Fig. 1 viser en utkastningsanordning ifølge oppfinnelsen i lengdesnitt; Fig. 2 viser perspektivisk en i et hus innesluttet strimmelbunt og en del av et sentralt rør tilhørende et strimmelprosjektil; Fig. 3 er et lengdesnitt av utkastningsanordningen i en alterna-tiv utførelse hvor prosjektilet vises i stilling før utkastingen; og Fig. 4 illustrerer, likeledes i lengdesnitt, prosjektilet ifølge fig. 3 etter utskyting og under begynnende utspredning av forstyrrelsesmiddelet .

På tegningen betegner 1 generelt en langstrakt, stort sett sylindrisk beholder eller prosjektil som kan inneholde et radar-reflekterende forstyrrelsesmiddel i form av tynne aluminiums-strimler eller med aluminium belagte fibre av glass eller lignende, og som derfor i det etterfølgende betegnes strimmelprosjektil.

Når strimmelprosjektilet skal anvendes innføres det i et utkaster-rør 2 som danner et stort sett oppadrettet sylindrisk hulrom, i hvis nedre del der er en tilkobling 3 til hvilken trykkluft eller likeverdig høykomprimert gass ledes fra en trykkilde. Trykkluft-tilførselen bør være anordnet slik at når utkastning skal skje, settes det fra begynnelsen trykkløse utkasterrør momentant under fullt trykk.

Strimmelprosjektilets hus 4, som fortrinnsvis utføres av aluminium eller annet lett materiale, er i eksemplet i fig. 1 sammen-satt av en bakre hylseformet del 5, som fortil danner en tversgående mellomvegg 6 mens den baktil er forsynt med en endevegg 7, og en fremre rørformet del 8 som er fastgjenget på den bakre del og på figuren vises i sterkt forkortet lengde. Lengst frem har prosjektilet en i husdelen 8 tett innpasset endevegg 9, som av-grenser et rom 10 for strimmellasten og fra hvis midte forløper et perforert, gjennom nevnte rom langsgående rør 11, hvilket i sin andre ende er innfestet i et stempelorgan 12. På dets over-side likesom nedentil på endeveggen 9 kan det som figuren viser finnes utfyllingsringer 13 av mykt materiale samt skiver 14 som dekker disse for å tilpasse lengden av rommet 10 etter aktuell last.

Stempelorganet 12 er på sin bakside utformet med en tapp 15 som er tett innpasset i en passasje 16 i mellomveggen 6, på hvis bakside tappen er låst for bevegelse fremad ved hjelp av en hylse 17 og en skjærstift 18 som strekker seg tvers gjennom hylsen og tappen. Stiften skal være kalibrert for en viss maksimal skjærbelastning, her oppstått ved en aksial oppadrettet kraft fra stempelorganet, ved hvilken skjærbelastning stempelorganet således blir frigjort for bevegelse oppad gjennom rommet 10.

Allerede i begynnelsen av stempelbevegelsen blir tappen 15 truk-ket ut av passasjen 16, hvorved denne tydelig blir frilagt og åpner en forbindelse med vesentlig areal mellom det bakre hulrom 19 i prosjektilet - nedenfor kalt det første trykkammer - og det av mellomveggen 6 og stemplet 12 begrensede rom 20 - benevnt det andre trykkammer. Foruten ved den således av passasjen 16 eta-blerte forbindelse står de to trykkammer i stadig forbindelse med hverandre ved hjelp av et strupehull 21, hvis gjennomstrøm-ningsareal skal være nøyaktig avveiet og lite i forhold til pas-sasjens 16 areal.

For trykkluftens adgang til strimmelprosjektilet har dets bakre endevegg 7 et antall i en krans omkring veggens midtpunkt liggende åpninger 22, på hvis innside der er rundt åpningene anordnede ventilseter 23 samvirkende med en plan, fleksibel ventil-skive 24.- Denne er fiksert i veggens midtpunkt mellom et mellom-legg 25 og et støtteelement 26 og kontrollerer på konvensjonell måte slik som en tilbakeslagsventil at strømning på grunn av en trykkforskjell over åpningene 22 skjer inn til kammeret 19 men ikke ut av dette.

I utførelsen ifølge fig. 1 er der til slutt en langsgående kanal 27, som er tatt ut i sentrum av stempelorganet 12 og avsluttes med et hull 28 som munner ut i det_sentrale rør 11, og hvis tverrsnitt skal være betydelig mindre enn strupehullets 21 tverrsnitt. Derved står det første kammer 19 i trykkoverførende forbindelse med rommet 10 og strimmellasten i dette, men trykket vil bli bygget opp vesentlig langsommere enn i det andre kammer 20.

Et eksempel på hvorledes lasten kan være anordnet illustreres i fig. 2. Påtredd på det sentrale, perforerte rør 11 er der et antall strimmelbunter 29, hvorav bare én er vist på figuren og hvilke tilsammen utfyller lastrommet 10. Hver bunt som på kjent måte inneholder en mangfoldighet aksielt og parallelt anordnede, tett sammenpakkede dipoler av en viss lengde, omsluttes av en tynn folie dannende en mantel 30, som følger innsiden av prosjektilhusets fremre del 8 og som fortrinnsvis er forsynt med et antall langsgående slisser 31 for å øke mantelens tilbøyelighet til å dele seg opp ved strimmelfrigjøringen. I folien kan det også gjøres rekker av huller 32 for kommunikasjon i radial retning i lastrommets perifere del.

I varianten ifølge figurene 3 og 4, i hvilke samme henvisningsbetegnelser anvendes for deler som er like de tidligere "beskrevne, mangler den trykkoverførende forbindelse til lastrommet 10, det sentrale rør 33 er ikke perforert og tjener bare som rygg-rad for strimmellasten.

Prosjektilhuset 4 utføres her av et enkelt rør 34 som sammen-føyes med mellomveggen 6 og endeveggen 7 eksempelvis ved på sted-ene 35 og 36 beliggende rett overfor spor dreiet i veggene, å trykkvalse rørmaterialet inn i sporene i hvilke 0-ringer er inn-lagt. Rørets fremre ende lukkes med.et kapsellignende lokk 37, som når utstøtningsbevegelsen påbegynnes lett fjernes ved anslag fra en oventil på røret 33 anbragt plate 38.

Flere slike tversgående plater er påtredd det sentrale rør,

og mellom platene er der avstandsrør 39 som på hensiktsmessig måte deler lastrommet aksielt opp i rom, hvert beregnet for en strimmelbunt, og hvilke avstandsrør således hindrer at strimmellasten ved utkastingen trykkes sammen mot stempelorganet 40. Dette har, som tegningen viser, en klaring i forhold til prosjektilhusets 4 innside for at stempelorganet skal løpe lett og luft nedenifra skal kunne presses oppad forbi stempelorganet, virkende som smøremiddel for dette og for strimmelbuntene.

Virkemåten ved en utkasting blir nå den allerede beskrevne idet de i fig. 3-4 forekommende henvisningsbetegnelser anvendes. Så snart trykkluft via tilkoblingen 3 kommer inn i utkasterrøret 2, åpner ventilorganet 24, slik at det fås et raskt voksende trykk også i prosjektilets første kammer 19, samtidig som pro-

sjektilet forskyves oppad med akselerert hastighet.

Trykket i kammeret 19 forplantes relativt langsomt til det andre kammer 20 gjennom strupehullet 21, som er således avpasset i forhold til sistnevnte kammers volum og areal samt til skjærstiftens 18 bruddbelastning at den resulterende oppadrettede kraft, som på grunn av det voksende trykk etter strupestedet vil virke på stemplet 40, etter en forutbestemt tid blir lik nevnte bruddbelastning. Denne forsinkelsestid velges slik at den svarer til en ønsket kastebanehøyde eller en ønsket avstand fra utkastnings-punktet. Forsinkelsestiden kan altså tilpasses etter de taktiske omstendigheter men forutsettes å være så lang at prosjektilet herunder har rukket å passere ut av utkasterrørets munning og blitt slynget videre et godt stykke i sin bane. I sistnevnte trinn er ventilen 24 stengt, og prosjektilet anvender bare den i huset akkumulerte trykkluftmengde.

Når stiften 18 skyves av og stemplet således er blitt frigjort fra mellomveggen 6, begynner stemplet, på grunn av den strupte luftstrøm først langsomt å bevege seg fremad inn i forstyrrelsesmiddelrommet 10 og skyver derved røret 33 med platene 38 og de mellom disse anordnede strimmelbunter foran seg. Etterat lokket 37 i prosjektilets fremre ende er fjernet og stemplet har beveg-et seg ytterligere et stykke, slipper imidlertid tappen 15 fra mellomveggen 6, hvorfor trykkluften i fortsettelsen kan strømme oppad også gjennom passasjen 16. Det effektive gjennomstrømnings-areal blir altså vesentlig større hvorfor strimmellasten skyves fremad i en rask utstøtningsbevegelse.

Som fig. 4 viser splintres derved strimmelbuntene alt ettersom

de forlater prosjektilrøret og blir eksponert for fartvinden, og resultatet blir at strimlene brer seg ut til sidene og oppad i en lang hale etter det oppad farende prosjektil. Etterat hele lasten er frigjort brer forstyrrelsesmiddelet seg ytterligere ut til en sky med jevn fordeling.

Ved utførelsesformen ifølge fig. 1 og 2 foregår utkastingen på samme måte, men med den forskjell at trykkluft via kanalen 27

og det sentrale rør 11 under hele forløpet føres fra trykkammeret 19 til lastrommet 10. Trykket i dette vokser derved så langsomt

på grunn av tverrsnittets 28 ubetydelige areal at det ikke nevne-verdig motvirker stemplets frigjøring fra prosjektilhuset, men kan likevel fremme strimmelutspredningen fra og med det øyeblikk lasten begynner å trenge ut av prosjektilhuset.

Innenfor oppfinnelsens ramme er modifikasjoner tenkelige, og således kan forstyrrelsesmiddelets utstøtning eventuelt skje i mot-satt retning mot utkastingsretningen, idet det første og det andre trykkammer anordnes i prosjektilets fremre ende i nu nevnt rekkefølge. Drivmiddelet som kommer inn i utkasterrøret over-føres i denne variant fra prosjektilets bakre ende ved _hjelp av en derifra gjennom lastrommet langsgående ledning som munner ut i det første kammer.

Claims (6)

1. Anordning for utkasting av finfordelt forstyrrelsesmiddel omfattende minst et stort sett oppadrettet utkasterrør (2), i hvis nedre del der er en tilkobling (3) for tilførsel av trykkluft til røret, og et i røret innførbart, langstrakt prosjektil (1), hvis hus (4) danner et rom (10) i hvilket forstyrrelsesmiddelet er lagret og hvilket er anordnet for å slynges ut gjennom utkasterrørets øvre ende ved hjelp av den trykkluft som tilføres gjennom nevnte tilkobling, idet forstyrrelsesmiddelet med en viss tidsforsinkelse fra det øyeblikk prosjektilet slynges ut skal frigjøres fra dette og spres ut, slik at det på en viss avstand eller viss høyde vil dannes en forstyrrende sky, karakterisert ved at prosjektilet (1) har et første trykk-kammer (19) som er anordnet for å opplades av det lufttrykk som i utslyngningsøyeblikket oppstår i den nedre del av utkasterrør-et (2) bak prosjektilet, et andre trykkammer (20) anbragt mellom det første trykkammer og forstyrrelsesmiddelrommet (10) og ad-skilt fra sistnevnte ved hjelp av et stempelorgan (12; 40) som i utskytningsøyeblikket er låst i forhold til prosjektilhuset (4), men for utstøtning av forstyrrelsesmiddelet ved en langsgående bevegelse inn i nevnte rom er anordnet for å bli frigjort ved dannelsen av et forutbestemt overtrykk i det andre trykkammer (20), og organer (21, 16) for overføring av trykkluft fra det første trykkammer til det andre trykkammer med en slik kontroll av strømningsarealet at trykkluftstrømmen først, når strømnings-arealet hos nevnte organ er svært strupet, er liten medførende at det forutbestemte overtrykk ikke oppstår før prosjektilet har forlatt utkastrøret og den nevnte forsinkelsestid er forløpt, mens strømmen deretter, ved at arealet hos nevnte organ blir vesentlig utvidet ved stempelorganets frigjørelse, er stor slik at det nu frigjorte stempelorgan kan gis en rask utstøtnings-bevegelse ved hjelp av den i det første kammer oppladede trykkluft.

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at det første trykkammer (19) via en kanal (27) med trangt tverrsnitt (28) kommuniserer med forstyrrelsesmiddelrommet (10), slik at et av trykkluften i det første kammer frem bragt overtrykk foreligger i rommet ved slutten av forsinkelsestiden for å lette utspredning av forstyrrelsesmiddelet.

3. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at det for oppladning av det første kammer (19) finnes et antall åpninger (22) i prosjektilhusets bakre endevegg (7) og et med disse samvirkende tilbakeslagsventilorgan (24) som til-later trykkluft å strømme inn i kammeret men hindrer utstrømming fra kammeret gjennom åpningene.

4. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at stempelorganet (12; 40) og en i huset fast anbragt mellomvegg (6), som innbyrdes adskiller nevnte to trykkamre (19, 20) er frigjørbart forbundet med hverandre ved en tapp (15) til-hørende stempelorganet, hvilken tapp utfyller en gjennom mellomveggen forløpende passasje (16), og en skjærstift (18) som i tverretning strekker seg gjennom tappen og mellomveggen, idet dannelsen av det forutbestemte overtrykk i det andre kammer re-sulterer i at skjærstiften brytes av, hvoretter tappen ved stempelorganets forskyvning trekkes ut av passasjen slik at denne blir frilagt og danner de nevnte organers utvidet strømnings-areal.

5. Anordning som angitt i krav 4, karakterisert ved at det i mellomveggen (6) på siden av nevnte passasje (16) er tatt ut et kamrene (19, 20) forbindende strupehull (21) som danner de nevnte organers svært strupet strømningsareal.

6. Anordning som angitt i kravene 2 og 4, karakterisert ved at kanalen (27) til forstyrrelsesmiddelrommet (10) forløper gjennom stempeltappen (15) og munner ut i et sentralt, gjennom forstyrrelsesmiddelrommet langsgående, perforert rør (11).