DE10018075A1 - Verfahren und Einrichtung zur Bekämpfung von Sprengkörpern,insbesondere Minen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine nach dem Verfahren arbeitende Einrichtung zur Bekämpfung von in freiem Gelände verlegten Sprengkörpern, insbesondere Minen, in einem automatisierten Ablauf.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine dem Verfahren zugrundeliegende Einrichtung zur Bekämpfung von Sprengkörpern, insbesondere Minen, mit Hilfe einer mobilen Plattform, an der ein steuerbarer Arm mit einem Sensor und mit einer Wechselkupplung angeordnet ist, mit der wenigstens eine Ein­ richtung zur Beseitigung oder Neutralisation des Sprengkörpers mit dem Arm verbindbar ist, wobei die Plattform ein Magazin zur Bevorratung mehrerer Ein­ richtungen aufweist.

In Krisengebieten werden häufig Minen offen oder leicht bedeckt verlegt, die zu einem späteren Zeitpunkt auf eine für die mit dieser Aufgabe Beschäftigten möglichst ungefährliche Weise geräumt werden sollen. In den Sprengkörpern oder Minen sind jedoch Sensorzünder eingebaut, deren vielseitige Zielerfas­ sung nicht mehr die manuelle Räumung ohne große Gefährdung des Räum­ personals erlaubt. Ein weiteres Problem ergibt sich daraus, dass die verwen­ deten kunststoffgebundenen Sprengstoffe gegenüber geringer Gewalteinwir­ kung inert sind, so dass es nicht möglich ist, den Sprengstoff durch einfachen Beschuss zur Deflagration oder Detonation zu veranlassen.

In der DE 196 38 375 A1 wird ein System zur Detektion und Beseitigung von Minen vorgestellt, welche sich zum Einbau in Panzer anstelle der Rohrwaffe eignet. Hierbei werden an einem Manipulatorarm mit Hilfe einer Wechsel­ kupplung Sensoren und/oder Sprengladungen angebracht, die dann mittels des Armes in die unmittelbare Nähe der zu bekämpfenden Mine verbracht werden müssen. Damit geraten funktionswesentliche Teile, die bei der nach­ folgenden Bekämpfung weiterer Minen benötigt werden, in den unmittelbaren Einflussbereich der Mine.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Methode zur aufeinanderfolgenden Auslösung einer Vielzahl verlegter Mine anzugeben, welche eine zügige Räu­ mung eines verminten Gebiets ohne Gefährdung des Räumgeräts oder des Räumpersonals ermöglicht.

Die Aufgabe wird durch das beschriebene Verfahren und die dem Verfahren zugrundeliegende Einrichtung zur Bekämpfung von Sprengkörpern, insbeson­ dere Minen in einfacher Weise gelöst.

Die besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Räumungsmethode sind darin zu sehen, dass zum einen die Bekämpfung der verlegten Sprengkörper aus einer Entfernung von bis zu 6 Metern möglich ist, wodurch sich die Gefahr der Beschädigung des Räumgeräts erheblich reduziert. Zum anderen kann ein großes Minenfeld zügig geräumt werden, da die Nachladung nach jedem Be­ schuss eines Sprengkörpers automatisiert erfolgen kann. Weiterhin muss die Anpassbarkeit an verschiedene Sprengkörpertypen und -größen hervorgeho­ ben werden, die durch die Auswahl verschieden großer projektilbildender La­ dungen oder Hohlladungen und deren Einbau an der Spitze der erfindungs­ gemäßen Einrichtung ermöglicht wird. Schließlich ist noch auf die sich aus der automatisierten Nachladung sich ergebende Möglichkeit hinzuweisen, dass die mobile Plattform, welche die erfindungsgemäße Einrichtung an ihrem steuerbaren Arm trägt, auch unbemannt in der Art eines Roboters, der mit Hilfe satellitengestützter Navigation gesteuert wird, betrieben werden kann, so dass während der Räumaktion keine Gefahr für Menschenleben besteht. Die Einrichtung ist an verschiedenen Arten von mobilen Plattformen einsetz­ bar, wie beispielsweise rad- oder kettengetriebenen Fahrzeugen oder auch bei Luftkissenfahrzeugen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der schema­ tisch vereinfacht dargestellten Figuren der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Eine Bekämpfungseinrichtung mit einer projektilbildenden Ladung,

Fig. 2 einen Adapter,

Fig. 3 einen steuerbaren Arm zur Halterung der Einrichtung an einer mo­ bilen Plattform,

Fig. 4 die Anordnung eines Magazins an einer mobilen Plattform.

In der Fig. 1 ist vereinfacht eine der Erfindung entsprechende Einrichtung E zur Bekämpfung von im freien Gelände verlegten Sprengkörpern - wie bei­ spielsweise Minen - dargestellt. Diese umfasst zunächst ein längliches Gehäu­ se 4, das aus einem leichten, festen und amagnetischen Werkstoff wie z. B. Aluminium oder kohlefaserverstärkter Kunststoff besteht. An dem einen Ende der Einrichtung E, das im Betrieb der Einrichtung auf den zu bekämpfenden Sprengkörper ausgerichtet wird, ist eine projektilbildende Ladung 1 oder eine Hohlladung eingebaut, deren Wirkrichtung im Ausführungsbeispiel mit der Längsachse der Einrichtung E zusammenfällt. Andere Anordnungen sind denkbar und je nach Anwendungsfall auch sinnvoll. Zur Bekämpfung von Mi­ nen genügen in der Regel Ladungen mit einem Durchmesser von etwa 20 bis 30 mm. Am rückseitigen Ende der Ladung 1 ist eine Zündeinrichtung 2 ange­ bracht. Von der Zündeinrichtung 2 führt eine elektrische Verbindungsleitung 3 - beispielsweise ein Flachbandkabel - zu der am rückseitigen Ende der Einrich­ tung E befindlichen Steckverbindung 5, die die elektrische Verbindung von der Ladung 1 über den steuerbaren Arm 10 zum beweglichen Gerät 11 er­ möglicht. Im gleichen Bereich, der massiver ausgeführt sein kann, sind auch mechanische Verbindungselemente 6 angeordnet, die mit weiteren mechani­ schen Verbindungselementen 7 am Adapter 8, der in Fig. 2 dargestellt ist, korrespondieren. Das Gehäuse 4 der Einrichtung E weist weiterhin einen ge­ streckten Mittelteil auf, der den genügenden Abstand zwischen der Ladung 1 und dem Adapter 8 gewährleistet, da der Adapter 8 im Fall der sprengtechni­ schen Räumung unbeschädigt und funktionsfähig bleiben muss, um eine zü­ gige Räumung unter der automatisierten Zuhilfenahme weiterer gleichartiger Einrichtungen E zu ermöglichen. Parallel zur Längsachse des Gehäuses 4 sind vorteilhafterweise (in der Zeichnung nicht dargestellte) Sollbruchstellen vor­ gesehen. Diese bewirken bei der Auslösung der Ladung 1 ein fächerförmiges Aufspalten der Gehäusewände, wobei der adapterseitige Teil des Gehäuses unversehrt erhalten bleibt. Damit wird vermieden, dass Splitter und Bruchstü­ cke die Umgebung kontaminieren und den weiteren Einsatz erschweren. Die Gesamtlänge der Einrichtung E beträgt etwa 1 m.

Der in Fig. 2 dargestellte Adapter 8 weist zudem Mittel auf, die in der Zeich­ nung nicht näher dargestellt sind, welche nach erfolgter Räumung eines Sprengkörpers automatisiert den verbleibenden Rest der Einrichtung E in ei­ nem an der mobilen Plattform 11 angebrachten Behälter 15 ablegen und dann die Aufnahme einer neuen gleichartigen Einrichtung E aus einem eben­ falls an der mobilen Plattform 11 montierten Magazin 14 unterstützen. Der Adapter 8 selbst ist, wie in Fig. 3 dargestellt, am beweglichen Ende des steu­ erbaren Armes 10a angebracht. Er dient der formschlüssigen und funktionel­ len Verbindung von der Einrichtung E zum steuerbaren Arm 10.

Der steuerbare Arm 10 ermöglicht das Positionieren der Einrichtung E bezüg­ lich der Lage des beweglichen Geräts 11. Hierzu verfügt der steuerbare Arm 10 über wenigstens sechs Gelenke 16 mit Drehachsen, um die er selbst be­ züglich der mobilen Plattform 11 gedreht, verschwenkt oder um die die ein­ zelnen Glieder des Arms gegeneinander gedreht oder verschwenkt werden können. Eine teleskopartige Vorrichtung 16 zur Längeneinstellung des Arms 10 ist ebenfalls vorgesehen. Der Arm 10 ist über eine Drehkupplung 13 mit der mobilen Plattform 11 verbunden. Im Bereich des beweglichen Endes 10a ist ein Splitter- und/oder Blastschutz 9 montiert, der den Arm 10 vor Druck­ wellen und dem Einschlag von Partikeln schützt. Weiterhin ist auf dem steu­ erbaren Arm die Anbringung von Sensoren 12 vorgesehen, die die Lage des zu bekämpfenden Sprengkörpers entweder selbsttätig ermitteln oder dem Räumpersonal zur Darstellung bringen. Eine derartige Sensorik wird im Aus­ führungsbeispiel mit einer auf dem Arm 10 montierten dreidimensional abbil­ denden Kamera 12 realisiert, die im Ausführungsbeispiel mit einem integrier­ ten Lasermarkiergerät zusammenarbeitet. Das Zielbild wird dann auf einem Monitor in der Fahrerkabine des beweglichen Geräts 11 angezeigt. Die Positi­ on der Einrichtung E wird anschließend mit einem Steuerknüppel nachgeführt und die Entsicherung und Zündung zum geeigneten Zeitpunkt ausgelöst.

Ergänzend zum optischen Sensor 12 können in der Einrichtung E noch weite­ re Sensoren vorgesehen sein, die eine verdeckt verlegte Mine orten können. Besonders bewährt haben sich hierbei Sensoren, die nach dem Röntgenrück­ streuverfahren arbeiten. Dieses ermöglicht nicht nur die Bestimmung der Po­ sition der Mine, sondern auch die Erkennung, in welcher Lage sich das Mi­ nengehäuse befindet.

Bei dem beweglichen Gerät 11 kann es sich sowohl um ein unbemanntes, ferngesteuert zum Einsatzort verbringbares Fahrzeug handeln, als auch um ein bemanntes Fahrzeug von dem aus die Räumung durchgeführt wird. Im Fall des unbemannten Fahrzeuges erfolgt die Navigation zum Einsatzort mit Hilfe satellitengestützter Führungssysteme. Die Zielerkennung und -bekämpfung erfolgt automatisch und/oder ferngesteuert, wobei auch hierbei die satelli­ tengestützte Navigation vorteilhafterweise einzusetzen ist. Der Nachladevor­ gang erfolgt zur Reduzierung der Gefährdung des Räumungspersonals beim bemannten wie beim unbemannten Fahrzeug automatisiert oder vollautoma­ tisch.

Der selbsttätige Ladevorgang beinhaltet auch den Vorteil, dass je nach Art der zu bekämpfenden Sprengkörper unterschiedliche Typen von Einrichtun­ gen E zum Einsatz gebracht werden können. Um Minen mit herkömmlichen oder kunststoffgebundenen Sprengstoffen wirksam zu bekämpfen ist es not­ wendig, eine wesentliche Sprengstoffreaktion im Sprengsatz zu erreichen. Die maßgeblichen Einflussparameter zur Erzielung einer Deflagration oder Deto­ nation sind dabei zum einen die Eigenschaften des zu initiierenden Spreng­ stoffes wie Schock- und Temperaturempfindlichkeit, Zusammensetzung, Dich­ te und Körnung des Sprengstoffes sowie die Art des Bindemittels. Zum ande­ ren gehen die Verdämmung des Sprengstoffes in Abhängigkeit vom Hüllen­ material, der Wandstärke, den Sollbruchstellen oder den Schwachstellen der Hülle und darüber hinaus die Art des verwendeten Zünders als maßgebliche Größen in die Dimensionierung der Ladung 1 mit ein. Als Ladung wird bevor­ zugt eine projektilbildende Ladung oder eine Hohlladung verwendet, deren durch die Detonation geformtes Projektil in der Lage ist, auch über einen Ab­ stand von bis zu 6 Metern die Detonation oder Deflagration des Sprengkör­ pers zu bewirken oder zumindest dessen Zündeinrichtung außer Betrieb zu setzen.

Claims (16)

1. Verfahren zur Bekämpfung verlegter Sprengkörper, insbesondere Mi­ nen, mit Hilfe einer mobilen Plattform (11), an der ein steuerbarer Arm (10) mit einem Sensor (12) und mit einer Wechselkupplung (8) angeordnet ist, mit der wenigstens eine Einrichtung (E) zur Beseitigung oder Neutralisation des Sprengkörpers mit dem Arm (10) verbindbar ist, wobei die Plattform (11) ein Magazin (14) zur Bevorratung mehrerer Einrichtungen (E) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (E), die eine Hohlladung (1), insbeson­ dere eine projektilbildende Ladung, enthält, mit Hilfe eines dreidimensional auflösenden optischen Sensors (12) unter Wahrung eines Sicherheitsabstan­ des in die Nähe des Sprengkörpers verbracht wird und anschließend mit Hilfe wenigstens eines weiteren Sensors (12) exakt ausgerichtet und ausgelöst wird.

2. Verfahren zur Bekämpfung verlegter Sprengkörper, insbesondere Mi­ nen, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reste der Einrich­ tung (E) nach erfolgter Auslösung automatisiert zu einem Behälter (15) ver­ bracht und dort abgelegt werden und dass anschließend eine weitere Einrich­ tung (E) aus dem Magazin (14) entnommen und zur Bekämpfung eines weite­ ren Sprengkörpers bereitgehalten wird.

3. Einrichtung zur Bekämpfung verlegter Sprengkörper, insbesondere Minen, mit Hilfe einer mobilen Plattform (11), an der ein steuerbarer Arm (10) mit einem Sensor (12) und mit einer Wechselkupplung (8) angeordnet ist, mit der wenigstens eine Einrichtung (E) zur Beseitigung oder Neutralisation des Sprengkörpers mit dem Arm (10) verbindbar ist, wobei die Plattform (11) ein Magazin (14) zur Bevorratung mehrerer Einrichtungen (E) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (E) ein Gehäuse (4) mit im Vergleich zur Querabmessung (B) großer Länge (L) aufweist, an dessen einem Ende die Hohlladung, insbesondere die projektilbildende Ladung (1), angeordnet ist, während am anderen Ende Mittel zur mechanischen und/oder elektrischen Verbindung (5, 6) mit der Wechselkupplung oder einem Adapter (8) vorgese­ hen sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) aus einem leichten, festen und amagnetischen Werkstoff be­ steht.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) Sollbruchstellen aufweist, die etwa parallel zu seiner längs­ ten Gehäuseerstreckung (L) ausgerichtet sind.

6. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) infolge der Auslösung der Ladung (1) in großflächige, leichte Stücke zerlegbar ist.

7. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (4) der Einrichtung (E) eine Zündeinrich­ tung (2) für die Ladung (1) vorgesehen ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Wechselkupplung oder am Adapter (8) Mittel (7) zum automatisierten Ergrei­ fen und Lösen der Einrichtung (E) vorgesehen sind.

9. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass am steuerbaren Arm (10) im Bereich des beweglichen Endes (10a) ein Splitter- und/oder Blastschutz (9) angebracht ist.

10. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass am steuerbaren Arm (10) ein dreidimensional auflö­ sender optischer Sensor (12) angeordnet ist.

11. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, dass im Bereich der Einrichtung (E) ein weiterer Sensor (12), insbesondere ein nach dem Röntgenrückstreuverfahren arbei­ tender Sensor, zur Detektion der geometrischen Eigenschaften des Spreng­ körpers vorgesehen ist.

12. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, dass an der mobilen Plattform (11) außen- und o­ benliegend wenigstens ein Magazin (14) zur Aufnahme einer Vielzahl von Ein­ richtungen (E) vorgesehen ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Magazin (14) eine Vielzahl von Aufnahmeflächen und/oder -räumen aufweist, deren Hauptrichtung zur Beschickung in einem spitzen Winkel zur Horizonta­ len angeordnet ist.

14. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, dass an der mobilen Plattform (11) wenigstens eine Ablagefläche oder einen Behälter (15) zur Aufnahme der Reste ausgelöster Einrichtungen (E) angeordnet ist.

15. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, dass der steuerbare Arm (10) mindestens drei Ge­ lenke (16) aufweist, mit denen er in insgesamt sechs Freiheitsgraden steuer­ bar ist.

16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der steuerbare Arm (10) eine teleskopartige Längenverstellvorrichtung (17) auf­ weist.