DE69628759T2 - Verfahren zur erhöhung der luftabwehr-trefferwahrscheinlichkeit und danach entworfene waffe - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren und ein in Übereinstimmung mit diesem ausgebildetes Projektil zum Trennen fehlerhafter Annäherungszünderanzeigen von echten Zielanzeigen beim Bekämpfen von Luftzielen mittels eines sprengstoffgeladenen Projektils, das in seiner Flugbahn rotiert und mit einem Annäherungszünder mit nicht mehr als vier, seitlich eng begrenzten, Hauptsuchrichtungen versehen ist, welche in einem Winkel zur Flugbahnrichtung des Projektils orientiert sind.
• Das erfindungsgemäße Verfahren und Projektil sind in erster Linie zum Gebrauch in Verbindung mit solchen Waffen vorgesehen, die, da sie nicht mit fortschrittlichen, zum Bekämpfen von Fluggeräten ausgelegten Sichtungs- und Zielverfolgungssystemen ausgerüstet sind, in einem besonders großen Ausmaß davon abhängen, dass selbst bei deutlicher Zielverfehlung, zum Beispiel bis zu 10 bis 100 Metern, eine Einwirkung auf das Ziel erfolgt.
• Entwicklungen im Gebiet der Luftfahrt, sowohl in Form von konventionellen Flugzeugen, Kampfhubschraubern und Panzerabwehrhubschraubern, als auch bei geführten und selbststeuernden Geschossen, haben selbst für sehr kleine Militäreinheiten die Anforderungen für einfache und wirksame Flugabwehrwaffen erhöht; Anforderungen, die die momentan erhältliche Luftabwehrausrüstung nie vollständig erfüllen können wird. Dies liegt insbesondere darin begründet, dass die verbesserten Flugfähigkeiten dazu zwingen, dass die bestehenden Luftabwehrsysteme noch ausgefeilter entwickelt und daher teurer werden, wenn sie überhaupt in der Lage sein sollen, das feindliche Flugzeug unter allen Umständen zu bekämpfen.
• Wie bereits angeführt wurde, ist die vorliegende Erfindung in erster Linie zum Gebrauch in relativ einfachen Waffensystemen und in denjenigen vorgesehen, die aus irgendeinem anderen Grund nicht die zum Bekämpfen von Luftzielen ausgelegte Sichtungs- und Zielverfolgungsausrüstung aufweisen, zum Beispiel Geschütze, die für andere Hauptzwecke vorgesehen sind, zum Beispiel Panzergeschütze, oder alternativ relativ einfache, von einer Person oder einem Team bediente Waffen, die für direkte Luftabwehrbekämpfung vorgesehen sind, zum Beispiel vom Backblast-, Countermass- oder Raketentyp. Was als ein gemeinsames Merkmal dieser Waffentypen angesehen werden kann, ist die Tatsache, dass sie im Prinzip in sich schnell entwickelnden Selbstverteidigungssituationen gegen mehr oder weniger direkte Angriffe von Fluggeräten verwendet werden, und unter diesen Umständen sowohl das Fehlen geeignet moderner Sichtungsausrüstung als auch das Fehlen von Zeit für Vorbereitung extra hohe Anforderungen an den Einwirkungsbereich der Waffe im Fall knapper Zielverfehlungen stellen.
• Daher wird zum Erreichen des in Verbindung mit der Erfindung angestrebten Ergebnisses einerseits ein Sprengkopf mit einem ausreichenden Trefferbereich und andererseits ein Annäherungszünder zum Abschießen der Einschlagkomponente mit ausreichend aktiver Reichweite, sowie ein Suchsystem benötigt, das für die Identifizierung tatsächlicher Ziele und Beseitigen von Fehleranzeigen ausgelegt ist. Außerdem ist natürlich der Systemträger oder das eigentliche Projektil vorhanden. In einer bevorzugten Ausführungsform kann dies aus einem autonomen Projektil bestehen, das unter Verwendung von Raketen- oder Backblast-Technik zum Beispiel aus einem Abschusslauf des Einzelschusstyps abgeschossen wird. Eine solche Waffe würde eine kostengünstige und wirksame Waffe für die Infanterie darstellen, zum Beispiel zur Verteidigung gegen Tiefflieger.
• Die Generation von Annäherungszündern, die heute primär in Luftabwehrgewehren und Geschossen aktiven Einsatz finden, sind vom Doppler-Radartyp mit rundstrahlenden Suchstrahlen, und, wenigstens in Bodennähe, mit kurzen möglichen Reichweiten von beispielsweise 2 bis 5 Metern. Diese Annäherungszünder geben keine Richtungsinfor mationen in bezug zu dem angezeigten Ziel, sondern zeigen einfach die Nähe zu einem möglichen Ziel an. Da die heutigen Einschlagkomponenten auch so ausgelegt sind, dass sie ihre Splitter radial bei Detonation ihrer Sprengladung zerstreuen, hat die Unfähigkeit des Annäherungszünders, die Richtung des Ziels zu definieren, keinen anderen Nachteil außer der Tatsache, dass sowohl der Annäherungszünder als auch die aktive Ladung einen gewissen Teil ihrer inhärenten Energie in die Richtung von dem Ziel weg verschwenden.
• Der vorliegenden Endung zufolge, wird nun stattdessen vorgeschlagen, dass sowohl der Annäherungszünder als auch die aktive Ladung richtungsabhängig gestaltet werden, was absolut durchführbar ist, wenn wir als unseren Ausgangspunkt das Grundwissen nehmen, das momentan zur Verfügung steht. In diesem Zusammenhang würde es möglich sein, dass sowohl der Bereich des Annäherungszünders als auch die Wirkungsreichweite der Einschlagkomponente sehr beträchtlich vergrößert wird, ohne dass die Energiezufuhr zu einem der beiden erhöht werden müsste, sondern stattdessen lediglich in eine oder mehrere aktive Richtungen konzentriert wird. Die Möglichkeit, in der Lage zu sein, den Bereich um die Projektilflugbahn unter Verwendung einer Waffe in Übereinstimmung mit diesem Grundprinzip abzudecken, existiert natürlich bereits für ein jedes in seiner Flugbahn rotierendes Projektil.
• Berechnungen haben gezeigt, dass die Reichweite für einen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ausgelegten Gefechtskopf, das heißt die Reichweite sowohl des Annäherungszünders als auch der Wirkladung, unter Verwendung dieser Grundprinzipien um einen Faktor von 10 vergrößert werden könnte, verglichen mit einer Einschlagkomponente gleicher Größe und mit einer früheren und heute konventionellen Konstruktion, und es ist unumstritten, dass dies sehr wertvoll sein könnte.
• Es ist jedoch bereits in US-A1-3,136,251 offenbart, dass der Zerstörungsbereich einer Sprengladung eines Projektils, das mit einer solchen Ladung versehen ist und gegen ein Luftziel abgeschossen wird, beträchtlich verbessert werden kann, wenn die Sprengladung in der Richtung auf das Ziels detoniert wird auf Anzeige einer Annäherungsvor richtung oder eines Annäherungssensors, welche/welcher den Raum vor dem Projektil in einem Winkel zur Flugbahn des Projektils absucht. Eine Sprengladung, die für ein Projektil mehr oder weniger dieses Typs geeignet ist, ist auch in US-A1-3,565,009 offenbart, obwohl in diesem Patent kein Projektil erörtert wird.
• Die vorliegende Erfindung hat jetzt, bei einem Projektil, das mit einer Sprengladung versehen ist, die in der durch einen Annäherungszünder erfassten Richtung zum Ziel detoniert, eine Verbesserung hinzugefügt, die es ermöglicht hat, die Probleme zu beseitigen, die derzeitige Annäherungszünder aufgrund der Tatsache hervorrufen, dass sie die Tendenz haben, aufgrund der Form ihres Antennenmusters die Sprengladungen der Sprengköpfe zu spät nahe der äußeren Grenze ihrer Reichweite auszulösen, das heißt erst nachdem das Projektil am Ziel vorbeigeflogen ist.
• Die durch die vorliegende Erfindung gebotenen Vorteile schließen auch die Tatsache ein, dass eine beträchtliche Vergrößerung in der Fähigkeit sogar für völlig moderne Luftabwehrgeschütze möglich sein sollte, wenn die Prinzipien der Erfindung auf dieses angewendet werden.
• Die vorliegende Erfindung könnte daher in erster Linie als ein Verfahren, und in zweiter Linie als eine Vorrichtung zum Bekämpfen von Luftzielen mit einem Projektil definiert werden, welches mit Sprengstoff geladen und mit einem Annäherungszünder versehen ist und welches unter Rotation um seine eigene Längsachse auf eine Flugbahn zum Ziel hin abgeschossen wird, und welches, wenn ein Ziel von dem Annäherungszünder angezeigt wird, zur Detonation gebracht wird und bei der Detonation Splitter in Richtung auf das Ziel streut.
• Weitere Merkmale der Erfindung sind in dem Verfahrensanspruch 1 und dem darauf bezogenen Vorrichtungsanspruch 2 angegeben.
• Die Suchrichtung oder Suchrichtungen des Annäherungszünder werden mit der dynamischen Richtung oder den Richtungen des Splitterauswurfs des eigentlichen Projektils koordiniert, und in diesem Kontext ist es natürlich erforderlich, sowohl die Geschwindigkeit des Projektils als auch seine Rotationsgeschwindigkeit, und ferner die Reaktionszeit des mit dem Annäherungszünder zusammenwirkenden Zündsystems zu berücksichtigen.
• In Übereinstimmung mit diesem Grundprinzip kann der Annäherungszünder dann mit zwei sehr nahe beieinanderliegenden und ansonsten identischen Suchstrahlen ausgebildet werden (die zum Beispiel nur um einen Grad oder wenige Grade divergieren). Mit diesem Grundaufbau ist es tatsächlich einfach, eine große Anzahl verschiedener Fehlanzeigen zu beseitigen, da zwei vollständig verschiedene Anzeigen (d. h. mit Unterschieden, die größer als ein bestimmter Grenzwert sind) für beide Suchstrahlen sehr wahrscheinlich so interpretiert werden können, dass ein Suchstrahl ein Ziel getroffen hat, während der andere außerhalb liegt. Dagegen können zwei identische Anzeigen, die sich nicht innerhalb einer vorbestimmten Abfolge ändern, sehr wahrscheinlich so interpretiert werden, dass sie Kontakt mit Boden, Wasser, oder, unter bestimmten Bedingungen, Wolken bedeuten.
• Die Erfindung soll nun etwas detaillierter unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben werden, von denen 1 eine Skizze eines Verwendungsbeispiels zeigt, und 2 die Hauptteile des in Verbindung mit der Erfindung verwendeten Projektils zeigt.
• 1 zeigt somit einen Schützen 1 mit einer Waffe 2, die in Übereinstimmung mit der Erfindung ausgebildet ist und aus einem Abschussrohr und einem Projektil 3 besteht, welches aus diesen Rohr mittels eines Gasgenerators oder in irgendeiner anderen Weise abgeschossen wird. Die Hauptteile des Projektils 3 sind in 2 gezeigt. Der Schütze 1 von 1 wird von einem Angriffshubschrauber 4 bedroht, gegen den er deshalb seine Waffe abgeschossen hat. Das Projektil 3 folgt der Flugbahn 5, die in der Figur gezeigt ist, in der Richtung auf das Ziel. Während das Projektil auf der Flugbahn 5 fliegt, sucht ein Annäherungszünder 6 (siehe 2), der in dem Projektil eingebaut ist, aufeinanderfolgend über einen eng begrenzten Suchstrahl, der sich entlang einer durch die Drehung des Projektils definierten wendelförmigen Bahn bewegt, den umgebenden Bereich bis zu und einschließlich der maximalen Reichweite des Annäherungszünders ab. In den Figuren ist dieser Suchstrahl absichtlich nur als einzelne gestrichelte Linie 7 gezeigt. Die Absicht besteht tatsächlich darin, dass diese eine seitliche Erstreckung aufweisen, die so klein wie technisch möglich ist. Der vom Annäherungszünder abgetastete Bereich um die Projektilflugbahn herum ist in 1 in Form einer Spirallinie 7' angezeigt, welche daher die längste Reichweite des Annäherungszünders symbolisiert. Wenn der Annäherungszünder 6 das Ziel 4 angezeigt hat, wird die aktive Ladung 8 des Projektils detoniert, woraufhin ein in die Richtung der Stelle der Zielanzeige abgeschossener Splitterhagel gebildet wird.
• Das in 2 gezeigte Projektil 3 weist in seinem vorderen Teil den vorhergehenden erwähnten Annäherungszünder 6 mit verknüpfter Elektronik auf, die einen programmierbaren Mikroprozessor, und, unmittelbar hinter dem letzteren, die aktive Ladung 8, einen Hauptantriebsmotor 9 und ein Starttriebwerk 10 einschließen kann. Der Annäherungszünder 6 kann zum Beispiel ein sogenannter Optroniklaser-Annäherungszünder, ein IR-Annäherungszünder, oder ein Annäherungszünder eines anderen Grundtyps sein. Eine Vorbedingung für den betreffenden Annäherungszünder besteht darin, dass er einen bis vier konzentrierte Suchstrahlen gleichmäßig um den Umfang des Projektils herum verteilt mit sehr eng begrenzter Ausdehnung quer zur Suchrichtung aufweisen muss.
• 2 zeigt ferner zwei verschiedene Positionen des Ziels 4 (4' und 4'') an, wenn das letztere vom Suchstrahl des Annäherungszünders getroffen wird. Diese beiden Positionen liegen in verschiedenen Abständen von der Projektilflugbahn 5. Wenn der Annäherungszünder 6 Ziele an der Position 4' anzeigt, wird die aktive Ladung 8 gezündet, und ein konzentrierter Splitterhagel, gebildet bei der Detonation der Wirkladung, wird in Richtung auf das Ziel entlang der Flugbahn 11' ausgeworfen, welche die Mittellinie des Splitterhagels zeigt.
• Zuerst bewegt sich der Splitterhagel etwas schräg vorwärts in bezug zu der Bewegungsrichtung des Projektils, aber, wenn die Bewegungskomponente in der Flugbahnrichtung durch den Wind in der Atmosphäre verlangsamt wird, wird die Bewegungsrichtung des Splitterhagels immer radialer werden, je weiter der Schusshagel sich von dem Projektil weg bewegt hat. Dies ist in 2 mittels der Zielposition 4'' und der Splitterzerstreuung 11'' gezeigt.

Claims (2)

1. Verfahren zum Bekämpfen von Luftzielen mit einem Projektil (3), welches mit Sprengstoff (8) geladen und mit einem Annäherungszünder (6) versehen ist und welches unter Rotation um seine eigene Längsachse auf einer Flugbahn zum Ziel abgeschossen wird, wobei die Sprengstoffladung (8), wenn ein Ziel von dem Annäherungszünder angezeigt wird, von dem Zünder zur Detonation gebracht wird und bei der Detonation Splitter in Richtung auf das Ziel (4) streut, und wobei dem Annäherungszünder (6) nicht mehr als vier konzentrierte Suchrichtungen gegeben sind, die seitlich eng begrenzt und in einem Winkel von 15 bis 90° zur Flugbahnrichtung (5) des Projektils (8) orientiert sind, wobei die Suchrichtungen des Annäherungszünders (6) mit der Richtung oder den Richtungen des Splitterauswurfs des Geschosses (3) koordiniert sind, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass der Annäherungszünder (6), der mit zwei identischen, sehr nah beieinanderliegenden und ansonsten identischen Suchstrahlen ausgebildet ist, das Ziel (4) dadurch anzeigt, dass verschiedene Erfassungen von den beiden Suchstrahlen als Anzeige dafür gewertet werden, dass das Ziel (4), auf das das Projektil (3) gerichtet wurde, sich in einem bekämpfbaren Abstand befindet, worauf der Sprengstoff (4) gezündet wird, während zeitlich und richtungsmäßig identische Erfassungen von den beiden Strahlen als fehlerhafte Anzeige gewertet werden.
2. Vorrichtung zur Verwendung bei dem Verfahren gemäß Anspruch 1 zum Bekämpfen von Luftzielen, bestehend aus einem Projektil (3), welches mit Sprengstoff (8) gefüllt und mit einem Annäherungszünder (6) versehen ist und unter Rotation um seine eigene Längsachse auf einer Flugbahn zum Ziel abgeschossen wird, und mit einem splitterbildenden Gehäuse, das mindestens teilweise an den Sprengstoff (8) angrenzt, wobei der darin eingebaute Annäherungszünder (6) nicht mehr als vier Suchrichtungen (7, 11) hat, die seitlich eng begrenzt sind und einen Winkel von 15 bis 90° zu der Flugbahnrichtung (5) des Pro jektils bilden, wobei das splitterbildende Gehäuse des Projektils so ausgebildet ist, dass der bei Detonation des Sprengstoffs gebildete Splitterschauer zu jedem von dem Annäherungszünder angezeigten Ziel hin ausgeworfen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Annäherungszünder (6) zum Identifizieren von tatsächlichen Zielen und zur Eliminierung von fehlerhaften Anzeigen mit zwei Suchstrahlen ausgebildet ist, die extrem nah beieinander liegen und im Übrigen identisch sind, und dass der Annäherungszünder (6) mit einem Mikroprozessor verbunden ist, der so programmiert ist, dass der Sprengstoff gezündet wird im Fall von verschiedenen Zielerfassungen von den beiden Suchstrahlen, während im Fall von identischen Erfassungen dieses als eine Anzeige gewertet wird, dass die Erfassung Boden, Wasser, Wolken oder ein anderes Fehlersignal betrifft.