DE102004044237A1

DE102004044237A1 - Verfahren und Vorrichtung nicht-letalen Einwirkens auf Personen

Info

Publication number: DE102004044237A1
Application number: DE200410044237
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Dr. Thiel; Norbert Dr. Eisenreich
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2004-09-14
Filing date: 2004-09-14
Publication date: 2006-03-30
Also published as: DE102004044237A8; WO2006029784A1

Abstract

Ein Verfahren zum nicht-letalen Einwirken auf wenigstens eine Zielperson, wobei ein Wirkkörper mit einer steuerbaren, von einer Wirkentfernung zur Zielperson abhängigen kinetischen Energie durch eine Abschussvorrichtung abgeschossen wird, zeichnet sich dadurch aus, dass zum Abschießen des Wirkkörpers mit einer steuerbaren, von einer Wirkentfernung zur Zielperson abhängigen, kinetischen Energie in der Abschussvorrichtung zunächst ein Treibmittel mit einem zum Einstellen der gewünschten kinetischen Energie angepassten Energiegehalt bereitgestellt wird. Auf diese Weise lässt sich sicherstellen, dass es über den gesamten Wirkungsbereich einer zur Durchführung des o. g. Verfahrens eingerichteten Vorrichtung zu keiner letalen Einwirkung auf die Zielperson kommt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum nicht-letalen Einwirken auf wenigstens eine Zielperson, wobei ein Wirkkörper durch eine Abschussvorrichtung abgeschossen wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum nicht-letalen Einwirken auf wenigstens eine Zielperson.
Sicherheitskräfte setzen heutzutage zum Einwirken auf Personen, beispielsweise um diese aufzuhalten, verstärkt sogenannte nicht-letale Wirkmittel ein, um nicht durch ansonsten mögliches Herbeiführen einer Todesfolge oder schwerer Verletzungen mit u. U. bleibenden Folgeschäden mit der möglichen Eskalation einer Krisensituation konfrontiert zu werden. Insbesondere im Rahmen friedenserhaltender, militärischer Einsätze sowie bei politisch motivierten Ausschreitungen oder dergleichen bietet sich dazu der Einsatz sogenannter Werfer (Launcher) an, mit denen sich nicht lokale Wirkkörpere, die als "Wirkkörper" bezeichnet werden, auf relativ kurze Entfernungen im Bereich von 0 bis 70 m auf ausgeprägt ballistischen Flugbahnen zur gezielten Einwirkung auf Personen, wie Gewalttäter, Agitatoren oder dergleichen, einsetzen lassen.

Die DE 199 25 864 C1 beschreibt einen Werfer herkömmlicher Art zur Anbringung unter dem Lauf eines Gewehres und zum Abfeuern einer Patrone. Bei derartigen Werfern ist die kinetische Wirkenergie eines abgeschossenen Wirkkörpers entfernungsabhängig, d.h. unmittelbar an der Mündung besitzt das Wirkkörper eine maximale kinetische Energie, was zur Folge hat, dass bei einer sehr kurzen Zieldistanz eine letale Wirkung des Wirkkörpers möglich ist; bei größerer Distanz hat dagegen die kinetische Energie des Wirkkörpers so sehr abgenommen, dass praktisch keine Einwirkungsmöglichkeit auf Personen mehr gegeben ist.

Herkömmliche Werfer, wie aus der DE 199 25 864 C1 bekannt, werden zudem mit werkspatronierter Munition betrieben, wie sie beispielsweise aus der DE 197 38 937 C2 bekannt ist. Derartige Munition ermöglicht bezüglich Ziel und Distanz keine einsatzbezogene Angleichung der kinetischen Energie. Vorbekannte letale Werfer, wie Mörser, Haubitzen oder dergleichen, lassen stufenweise Entfernungseinstellungen zu (durch Veränderung des Abwurfwinkels), wobei die Einstellungsmöglichkeiten jedoch um mehrere Größenordnungen über dem interessierenden, nicht-letalen Bereich liegen. Weiterhin erlaubt auch der Ladeprozess bei derartigen Vorrichtungen keine Anpassung der kinetischen Energie, was aufgrund der beabsichtigten letalen Wirkung auch gar nicht erwünscht ist.

Erforderlich ist also eine Möglichkeit der gezielten Einwirkung auf eine Zielperson, bei der über alle möglichen Wirkentfernungen eine nicht-letale kinetische Energie des abgeschossenen Wirkkörpers gegeben ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem bzw. der in einfacher und sicherer Weise eine definierte nicht-letale Einwirkung auf Zielpersonen möglich ist.

Die Aufgabe wird bei einer Gefahr der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass zum Abschießen des Wirkkörpers mit einer steuerbaren, von einer Wirkentfernung zur Zielperson abhängigen kinetischen Energie in der Abschussvorrichtung zunächst ein Treibmittel mit einem zum Einstellen der gewünschten kinetischen Energie angepassten Energiegehalt bereitgestellt wird.

Erfindungsgemäß wird also in der Abschussvorrichtung für das Wirkkörper zum Einwirken auf eine Zielperson von vornherein nur eine solche Menge an Energie in den Treibmitteln bereitgestellt, dass die kinetische Energie des Wirkkörpers am Ort der Zielperson einen bestimmten, nicht-letalen Betrag nicht überschreiten kann. Zu diesem Zweck weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum nicht-letalen Einwirken auf wenigstens eine Zielperson auf: ein Wirkkörper zum Einwirken auf die Zielperson; Bereitstellungsmittel zum Bereitstellen eines Treibmittels zum Beschleunigen des Wirkkörpers; und eine Steuereinheit in Wirkverbindung zumindest mit den Bereitstellungsmitteln zum Regulieren eines Energiegehalts des bereit gestellten Treibmittels und zum Steuern einer vor einer Wirkentfernung (X) zur Zielperson abhängigen kinetischen Abschluss-Energie des Wirkkörpers.

Der o.g. Energiegehalt kann erfindungsgemäß auf unterschiedliche Art zur Verfügung gestellt werden: Zum einen kann vorgesehen sein, dass der Energiegehalt durch mechanisches und/oder fluidisches Spannen eines spannbaren Treibmittels bereit gestellt wird, andererseits dass der Energiegehalt durch eine angepasste Menge eines zündbaren Treibmittels bereit gestellt wird, wobei in beiden Fällen gilt, dass der Energiegehalt des Treibmittels nach dessen Bereitstellung zumindest teilweise in kinetische Energie umgewandelt wird. Beispielsweise kann die Energieumwandlung durch Zünden des Treibmittels erfolgen.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass zum Bereitstellen des zündbaren Treibmittels ein zündbares Gas oder ein Gasgemisch mit wenigstens einem zündbaren Gas in die Abschussvorrichtung eingebracht wird, wobei das Gas vorzugsweise in flüssigem Aggregatzustand bevorratet und in die Bereitstellungsmittel eingespritzt wird. Auf diese Weise lässt sich erfindungsgemäß das Treibmittel in einfacher Weise bevorraten, beispielsweise in einer Gasflasche oder -kartusche, und zum Einstellen des gewünschten Energiegehalts des Treibmittels bzw. der kinetischen Energie leicht und genau dosieren.

Weiterhin kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass zum Bereitstellen des Treibmittels der Abschussvorrichtung Luft zugeführt wird, so dass sich ein leicht entzündliches Gemisch mit definierten energetischen Explosionseigenschaften erzeugen lässt.

Um effizientere Arbeitsdrücke erzielen zu können, kann optional ein Verdichtungs- oder Aufladevorgang vorgesehen sein, d.h. das Gas oder Gasgemisch wird vor dem Zünden durch Beaufschlagen mit einem Ladedruck verdichtet.

Als Alternative zu den vorstehend genannten gasförmigen Treibmitteln kann der Abschussvorrichtung zum Bereitstellen des Treibmittel auch ein partikelförmiges, energetisches und zündbares Material zugeführt werden.

Aus Sicherheitsgründen erfolgt erfindungsgemäß eine Energieumwandlung des Treibmittels erst nach einem erfolgten Einstellen der Wirkentfernung, was weiter gehende Einflussnahmemöglichkeiten bezüglich der kinetischen Energie des Wirkkörpers zulässt. Die Zündung des Treibmittels erfolgt vorzugsweise elektrisch.

Nach einer äußerst bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass zunächst ein einer maximalen Wirkentfernung entsprechender Energiegehalt, bereit gestellt wird und dass dieser nach Maßgabe einer Entfernungsbestimmung zur Zielperson reduziert wird. Dies insbesondere bei Bereitstellung chemischer Energie und Umwandlung dieser in kinetische Energie. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass zunächst ein zwischen einer maximalen und einer minimalen Wirkentfernung liegenden Teil-Wirkentfernung entsprechender Energiegehalt bereit gestellt wird und dass dieser nach Maßgabe einer Entfernungsbestimmung zur Zielperson durch weiteres Bereitstellen oder Reduzieren angepasst wird. Letzteres ist insbesondere mittels eines Treibmittels in Form einer Feder, sei diese mechanisch oder pneumatisch, bereitgestellte potentielle Energie sinnvoll. Die Energieumwandlung erfolgt nach Einstellen der Wirkentfernung. Auf diese Weise ist es erfindungsgemäß möglich, eine letztendliche exakte Anpassung des Energiegehalts situationsbedingt schnell vorzunehmen und flexibel an eine sich verändernde Gefährdungssituation, z.B. eine rasche Annäherung der Zielperson, anzupassen. Dabei entspricht die genannte Teil-Wirkentfernung vorzugsweise im Wesentlichen der halben maximalen Wirkentfernung der Abschussvorrichtung.

Der erfindungsgemäße nicht-letale Werfer schafft die waffentechnische Voraussetzung, dass auf die Zielpersonen in nicht-letaler Weise eingewirkt werden kann. Das Maß der Einwirkung auf die Zielperson hängt auch von Art und Eigenschaften des verwendeten Wirkkörpers ab; d.h. von der Art des Materials, wie z.B. der Härte und den Eigenschaften, wie z.B. der Masse und Formgebung.

Das erfindungsgemäße Einstellen der gewünschten kinetischen Energie kann einerseits in Abhängigkeit von der Wirkentfernung kontinuierlich erfolgen. Auf diese Weise lässt sich jeder Wirkentfernung eine genau angepasste, nicht-letale kinetische Energie zuordnen. Alternativ ist jedoch auch eine Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, bei der das Einstellen der gewünschten kinetischen Energie in Abhängigkeit von der Wirkentfernung diskontinuierlich in jeweils einem bestimmten Entfernungsbereich zugeordneten Energieintervallen erfolgt. Dies vereinfacht die Anpassung des zugeordneten Energiegehalts, was insbesondere bei Verwendung diskret zu dosierender, partikelförmiger Treibmittel, beispielsweise in Tablettenform, vorteilhaft sein kann: jeweils eine bestimmte Anzahl von Tabletten pro erforderliches Entfernungsintervall.

Eine äußerst bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das Wirkkörper unmittelbar von beim Zünden der Treibmittel generierten Treibgasen beschleunigt wird. Alternativ ist es jedoch nach einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, dass das Wirkkörper nach dem Zünden der Treibmittel bis zum Erreichen einer bestimmten Energieausbeute zeitlich verzögert vom beim Zünden generierten Treibgasen beschleunigt wird. In letzterem Fall kann die Beschleunigung des Wirkkörpers so lange verzögert werden, bis die nach Zündung der Treibmittel ablaufende Explosion eine maximale Energieausbeute zum Abschießen des Wirkkörpers erreicht hat.

Entsprechende Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sehen vor, dass der Energiegehalt nach Maßgabe einer mit der Steuereinheit zusammenwirkenden Entfernungsbestimmungs-Einrichtung für eine Entfernung zur Zielperson regulierbar ist, wobei die Steuereinheit vorzugsweise zum Regulieren des Energiegehalts in Abhängigkeit von einer kinetischen Energie des Wirkkörpers am Ort der Zielperson ausgebildet ist. Auf diese Weise ist erfindungsgemäß – wie bereits erwähnt – sichergestellt, dass bei korrekter Bestimmung der Zielentfernung kein Wirkkörper abgeschossen wird, das am Ort des Ziels eine zu hohe kinetische Energie besitzt und eine letale Wirkung entfalten könnte.

Ein entscheidender Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist demnach die Entfernungsbestimmungs-Einrichtung, die vorzugsweise zur optischen Entfernungsbestimmung ausgebildet ist und hierzu aus konstruktiver Sicht ein Lasermodul aufweist. In robuster, alternativer Ausgestaltung kann die Entfernungsbestimmungs-Einrichtung jedoch auch als Klappstangen-Visier ausgebildet sein.

Erfindungsgemäß können zum Beschleunigen des Wirkkörpers eine Reihe verschiedenartiger Treibmittel verwendet werden: So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Treibmittel einen im wesentlichen chemischen Energiegehalt aufweist, der durch Zünden zumindest indirekt in kinetische Energie des Wirkkörpers umwandelbar ist, wobei das Treibmittel unter atmosphärischen Normalbedingungen, insbesondere Normaldruck, entweder flüssig, gasförmig oder fest sein kann.

Wenn das Abschießen des Wirkkörpers erfindungsgemäß unter Verwendung eines Flüssig-Gas-Treibmittels erfolgen soll, sieht eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, dass die Bereitstellungsmittel Vorlagemittel für ein Flüssiggas-Treibmittel aufweisen, das vorzugsweise aus diesen in die Bereitstellungsmittel einspritzbar ist. Hierbei besteht die Option, dass Flüssiggas sowohl volumetrisch als auch über ein Zeitglied, d.h. direkt nach eingespritzer Menge oder alternativ über die Einspritzdauer abgemessen in die Bereitstellungsmittel einzuspritzen. Letztere weisen in bevorzugter Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung Luft-Zuführmittel zum Erzeugen eines leicht entzündlichen Gas-Luft-Gemisches auf.

Zum Erzielen effizienterer Arbeitsdrücke bei einem begrenzten Volumen der Bereitstellungsmittel weist die erfindungsgemäße Vorrichtung in äußerst bevorzugter Weiterbildung Verdichtungsmittel zum Verdichten des Treibmittels in den Bereitstellungsmitteln auf. In diesem Fall erfolgt erfindungsgemäß eine Zündung des Treibmittels nach dem Verdichtungsvorgang, bei der weiter oben beschriebenen Ausgestaltung nach dem Einmischvorgang.

Alternativ kann die erfindungsgemäße Vorrichtung Vorlagemittel für ein partikelförmiges, energetisches Material aufweisen.

Ein alternativ einzusetzendes, nicht zündbares Treibmittel zeichnet sich dagegen erfindungsgemäß dadurch aus, dass es einen im wesentlichen durch mechanische und/oder fluidische Spannung gegebenen Energiegehalt aufweist, der durch Entspannen zumindest indirekt in kinetische Energie des Wirkkörpers umwandelbar ist. Dabei kann das Treibmittel entweder als spannbares Gasvolumen oder als Federmittel, z.B. als Spiral-, Blattfeder, oder als Feder mit degressiver Fe dercharakteristik ausgebildet sein, wie in DE 102 28 166 A1 dargestellt, der Offenbarungsgehalt ausdrücklich in vollem Umfang zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung gemacht wird, wobei insofern auch die dort offenbarten Ausgestaltungen der Federmittel bevorzugte Ausgestaltungen des Federmittels der vorliegenden Erfindung sind.

Um die zum Einstellen einer bestimmten kinetischen Energie des Wirkkörpers erforderliche Menge an Treibmittel möglichst exakt bereitstellen und kontrollieren zu können, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise Sensormittel zum Bestimmen wenigstens einer dem Energiegehalt zuordenbaren Eigenschaft des Treibmittels, wie Druck, Masse, Spannung oder dgl. auf.

Das durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung abgeschossene Wirkkörper kann zur Sicherstellung seiner nicht-letalen Wirkung vorzugsweise stumpf und/oder hochgradig plastisch und/oder elastisch verformbar ausgebildet sein.

In Wirkverbindung mit der Steuereinheit weist die erfindungsgemäße Vorrichtung in äußerst bevorzugter Ausgestaltung Reduziermittel zum Reduzieren des in den Bereitstellungsmitteln bereit gestellten Energiegehalts auf. Derartige Reduziermittel dienen zum einen einer flexiblen Anpassung der bereit gestellten Energiemenge, andererseits lässt sich so beispielsweise bei Wegfall einer Gefährdungssituation erreichen, dass ein Wirkkörper nicht versehentlich abgeschossen wird, indem zuvor das Treibmittel vollständig entspannt bzw. aus den Bereitstellungsmitteln abgelassen wird.

Zum Auslösen eines Umwandlungsvorgangs eines bereit gestellten Treibmittels weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise geeignete Auslösemittel, beispielsweise zur Betätigung durch eine Bedienperson, auf. Die Auslösemittel sind vorzugsweise zweistufig ausgebildet, wobei durch die erste Stufe zumindest die Bereitstellung des Treibmittels und durch die zweite Stufe der Umwandlungsvorgang auslösbar ist. Auf diese Weise ist es beispielsweise einer Bedienperson möglich, im Falle einer auftauchenden Gefährdung zunächst die erfindungsgemäße Vorrichtung zu laden, d.h. auf das Abschießen des Wirkkörpers vorzubereiten, um anschließend schnell und flexibel auf die Gefährdungssituation bzw. deren Wegfall reagieren zu können.

Nach einer äußerst bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass durch die erste Stufe der Auslösemittel zugleich die Entfernungsbestimmung auslösbar ist, die sich erfindungsgemäß zum Anpassen des Energiegehalts nutzen lässt. Um insbesondere einer Bedienperson die erste und die zweite Stufe der Auslösemittel deutlich erkennbar anzuzeigen, sieht eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, dass sich die erste und die zweite Stufe durch unterschiedliche mechanische Widerstände bei der Betätigung der Auslösemittel auszeichnen, insbesondere wenn die Auslösemittel in herkömmlicher Weise als Abzug ausgebildet sind.

Um ein ungewolltes Abschießen eines Wirkkörpers zu verhindern, kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung eine in Wirkverbindung mit den Auslösemitteln stehende Sicherheitseinrichtung aufweisen, durch die zumindest die Auslösefunktion der Auslösemittel blockierbar ist. In äußerst bevorzugter Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass nach Maßgabe der Sicherungseinrichtung der umwandlungsfähige Energiegehalt des Treibmittels in den Bereitstellungsmitteln im wesentlichen auf Null reduzierbar ist.

Bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der das Wirkkörper unmittelbar von beim Zünden der Treibmittel generierten Treibgasen beschleunigt wird, ist im Rahmen einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass das Wirkkörper zum teilweise druckfesten Abdichten der Bereitstellungsmittel gegenüber der Umgebung ausgebildet ist. Zusätzlich oder alternativ kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung jedoch auch zusätzliche Abdichtmittel zum teilweise druckfesten Abdichten der Bereitstellungsmittel gegenüber der Umgebung aufweisen, die vorzugsweise zum Abschießen des Wirkkörpers durch die Steuereinheit steuerbar sind. Auf diese Weise wird das Wirkkörper nicht unmittelbar nach Zündung der Treibmittel abgeschossen, sondern es lässt sich durch Steuern der genannten Abdichtmittel ein Abschießen des Wirkkörpers so lange hinauszögern, bis eine maximale Energieausbeute des nach Zündung der Treibmittel ablaufenden, explosionsartigen Vorgangs erreicht ist. Jedoch darf zwischen Zündung der Treibmittel und Freigabe der genannten Abdichtmittel nur ein gegen Null tendierendes Zeitfenster liegen, da ansonsten aufgrund der eintretenden Abkühlung der Explosionsgase mit einem enormen Verlust an Wirkungsgrad (nutzbarer kinetischer Energie) beim Abschießen des Wirkkörpers zu rechnen ist.

Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt:
1 eine schematische Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
2 eine schematische Gesamteinsicht einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung;
3 eine schematische Gesamteinsicht einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung;
4 eine schematische Gesamteinsicht einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung;
5 ein detailliertes Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß der 1 bis 3;
5a ein Blockschaltbild einer alternativen Ausführungsform; und
5 ein detailliertes Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß der 4.
Die 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum nicht-letalen Einwirken auf eine Zielperson in Form eines Werfers (Launcher) 1. Der erfindungsgemäße Werfer 1 ist im Wesentlichen nach Art einer Maschinenpistole ausgebildet und weist entsprechend einen Lauf 2 zum Abschießen eines Wirkkörpers (nicht gezeigt), einen Handgriff 3, einen Abzug 4 sowie eine Schulterstütze 5 zur verbesserten Handhabung der Vorrichtung auf.
Der Lauf 2 kann als Wechsellauf ausgestaltet werden und lässt sich so schnell austauschen. Der Vorteil ist, dass so Wirkkörper verschiedenen Kalibers verwendet werden können.
In einem vorderen Bereich des Laufs 2 sind zwei einklappbare Beine 6 zum Abstützen der Vorrichtung 1 vorgesehen. An der Oberseite des Laufs 2 weist der erfindungsgemäße Werfer 1 Entfernungsbestimmungs-Einrichtungen 7, 8 zum Bestimmen einer Zielentfernung des Werfers 1 auf, nämlich ein Stangenvisier 7, bestehend aus zwei in Richtung der in 1 gezeigten Doppelpfeile P₁, P₂ ein- und ausklappbaren Stangen 7a, 7b und ein Lasermodul 8a.
Unterhalb des Laufs 2 des Werfers 1 ist gemäß der 1 ein Gehäuse 9 angeordnet, das neben einer Brennkammer sowie technischen Einheiten, wie einem Ventilator u.a., insbesondere eine Steuerungsanordnung zum Steuern unterschiedlicher erfindungsgemäßer Funktionalitäten des Werfers 1 aufweist, deren Aufbau weiter unten anhand der 5 noch detailliert erläutert wird. Die Steuerungsanordnung stellt erfindungsgemäß insbesondere Funktionen zum Einstellen und Steuern einer gewünschten kinetischen Energie des abzuschießenden Wirkkörpers zur Verfügung.
In der Schulterstütze 5 des erfindungsgemäßen Werfers 1 sind bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel Einrichtungen 10, EV für eine Treibmittel- bzw. Energieversorgung des Werfers 1 integriert, beispielsweise in Form eines Fluidgas-Behälters FG, wie einer Flüssiggas-Kartusche und einer Energieversorgung EV in Form eines Akkumulators, wobei das Treibmittel erfindungsgemäß zum Abschießen (Beschleunigen) des Wirkkörpers benötigt wird.
Weiterhin weist der erfindungsgemäße Werfer 1 Verriegelungsmittel 12 im Übergangsbereich des Laufs 2 und der Schulterstütze 5 auf, die zum Ver- bzw. Entriegeln in Richtung des Doppelpfeils P₃ beweglich sind. Nach Öffnen der Verriegelungsmittel 12 lässt sich der erfindungsgemäße Werfer 1 durch Schwenken zumindest des Laufs 2 in Richtung des Pfeils P₄ zum Laden eines Wirkkörpers öffnen.
Die 2 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform des Werfers 1 mit einem Schiebelauf. Das Wirkkörper 17 wird hier durch die Verbrennung eines Treibmittels beschleunigt. Der Werfer 1 weist an der Unterseite des Gehäuses 18 eine Flüssiggaskartusche auf. Diese ist über das Treibmittelventil 26 mit der Brennkammer 27 verbunden, die über eine Zündeinrichtung ZE verfügt. Zum Einblasen von Frischluft in die Brennkammer 27 befindet sich im Endteil des Gehäuses 18 das Gebläsemittel VE, das über das Gebläseventil 30 mit der Brennkammer BK verbunden ist.
Weiterhin weist der erfindungsgemäße Werfer 1 ein Verriegelungsmittel 12 auf. Nach Öffnen des Verriegelungsmittels 12 lässt sich der erfindungsgemäße Werfer 1 durch Aufschieben des Laufs 2, der im Unterschied zu 1 hier als Schiebelauf ausgebildet ist, in Richtung des Pfeils P₄ zum Laden eines Wirkkörpers öffnen, wobei der Lauf 2 durch die Führungen 31a, b geführt wird.
Die 3 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum nichtletalen Einwirken auf eine Zielperson in Form eines Werfers 1 mit einem Kipplauf. Im Unterschied zu 1 erfolgt hier das Beschleunigen des Wirkkörpers 17 indirekt. Dementsprechend ist die Brennkammer BK durch den Brennraumkolben 32 abgeschlossen. Dieser ist über eine Schubstange 15 mit dem Kolben 16 verbunden, der dann das Wirkkörper 17 beschleunigt. Die Rückzugfeder 33 stützt sich am Vorderteil des Gehäuses 18 ab und wird erfindungsgemäß dazu benötigt, den Brennraumkolben nach Abschießen des Wirkkörpers in Richtung Brennkammer zu drücken.
Die 4 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum nichtletalen Einwirken auf eine Zielperson in Form eines Werfers 1 ebenfalls mit Kipplauf und mit mechanischem Antrieb. Im Unterschied zu 1 ist hier auch der innere Aufbau des Werfers dargestellt. Der Werfer weist ein Federsystem 13 auf, das an einem Federteller 14 befestigt ist. Dieser ist wie derum mit der Schubstange 15 verbunden, die an ihrem Ende den Kolben 16 aufweist, welcher zum Abschießen (Beschleunigen) des Wirkkörpers 17 benötigt wird. An der Unterseite des Gehäuses 18 weist der Werfer einen Planetengetriebemotor 19 auf, der über den Zahnriemenantrieb 20 die Zughohlspindel 21 antreibt, die im Hauptlager 22 gelagert ist. Im Endteil des Gehäuses ist ein Dämpfungsglied 23 und ein Schloss 24 eingebaut, welches durch den Abzug 4 betätigt wird und die Schubstange 15 freigibt. Nach Öffnen der Verriegelungsmittel 12 lässt sich der erfindungsgemäße Werfer 1 durch Schwenken zumindest des Laufs 2 um das Gelenk 25 in Richtung des Pfeils P₄ zum Laden eines Wirkkörpers 17 öffnen.
Die 5 zeigt die Funktionen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nach 1 bis 3 anhand eines detaillierten Blockschaltbildes. Dabei sind Bestandteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, die bereits anhand der 1 bis 3 (teilweise) erläutert wurden, zusätzlich zu den in der 5 verwendeten alphanumerischen Bezugszeichen mit den selben Bezugszeichen wie in den 1 bis 3 bezeichnet.
Das Herzstück der in der 5 gezeigten erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist eine Steuerungseinheit SE, die bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel innerhalb des Gehäuses 9 Steuerungsanordnung 9 der 1 bis 3 angeordnet ist. Die Steuerungseinheit SE, beispielsweise ein Mikroprozessor, steht über vorzugsweise elektronische Schaltmittel SCH mit Energie-Versorgungsmitteln EV in Wirkverbindung. Die Energie-Versorgungsmittel EV, die erfindungsgemäß vorzugsweise elektrische Energie zur Versorgung diverser Funktionseinheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung liefern, sind zu diesem Zweck mit der Steuereinheit SE, der Zündeinrichtung 28 sowie dem Gebläse VE und Verdichtermitteln VD zur Versorgung derselben mit elektrischer Energie verbunden. Dabei sind die Energieversorgungen der vorstehend aufgezählten Bestandteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 separat durch die Steuereinheit SE über die Schaltmittel SCH steuerbar, was in der 5 durch eine Mehrzahl von Verbindungs-/Steuerpfeilen P_S zwischen den Schaltmitteln SCH und den Energie-Versorgungsmitteln EV symbolisiert ist.
Ein weiterer, zentraler Bestandteil der in der 5 gezeigten Ausgestaltung ist eine Brennkammer BK, die ihrerseits zunächst mit der Zündeinrichtung ZE in Wirkverbindung steht. Die Brennkammer BK dient erfindungsgemäß zunächst als Bereitstellungsmittel zum Bereitstellen des zum Abschießen eines Wirkkörpers WK benötigten, hier: speziell zündbaren Treibmittels. Zu diesem Zweck steht die Brennkammer BK über ein erstes Absperrorgan AO1 mit einem Vorlagemittel für ein geeignetes Treibmittel, hier: speziell einem Flüssiggas-Behälter FG in Verbindung. Das Absperrorgan AO1 ist gemäß der 5 durch die Steuereinheit SE steuerbar, wobei die Steuerung des Absperrorgans AO1 erfindungsgemäß auf zwei alternativ oder zusätzlich zueinander verwendbare Steuerungsarten erfolgen kann. Dies ist in der 5 durch strichpunktierte Signallaufwege (Pfeile) symbolisiert. Demnach besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung zwischen der Steuereinheit SE und dem ersten Absperrorgan AO1 zunächst ein geeignetes volumentrisches Steuerglied V, durch das das Absperrorgan AO1 zum Bereitstellen eines Flüssiggas-Treibmittels aus dem Vorlagemittel FG nach Maßgabe einer der Brennkammer BK bereits zugeführten bzw. einer gewünschten Treibmittel-Menge steuerbar ist. Alternativ oder zusätzlich ist ein Zeit-Steuerglied t vorgesehen, über das das Absperrorgan AO1 durch die Steuereinheit SE zum Bereitstellen des Treibmittels in der Brennkammer BK während einer bestimmten Zeit steuerbar ist.
Zwischen der Brennkammer BK und der Steuereinheit SE sind weiterhin Sensormittel SM geschaltet, die zum Bestimmen wenigstens einer energie-, hier: speziell mengenabhängigen Eigenschaft des Treibmittels in der Brennkammer BK ausgebildet sind. Bei der genannten mengenabhängigen Eigenschaft kann es sich bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel beispielsweise um einen Druck, eine Masse oder dergleichen handeln.
Zusätzlich zu dem genannten ersten Absperrorgan AO1 steht die Steuereinheit SE erfindungsgemäß mit einem zweiten Absperrorgan AO2 (vgl. Bezugszeichen 30 in 2 und 3) zur Steuerung desselben in Verbindung. Das genannte Absperrorgan AO2 ist zwischen die Brennkammer BK und die bereits erwähnten Gebläse- VE und Verdichtermittel VD geschaltet. Die Gebläsemittel VE und die Verdichtermittel VD stehen ihrerseits mit der Umgebungsluft UL in Verbindung. Somit ist über das zweite Absperrorgan AO2 nach Maßgabe der Steuereinheit SE Umgebungsluft – ggf. in verdichteter (aufgeladener) Form – in die Brennkammer BK und das darin enthaltene Treibmittel zur Erzeugung eines hinsichtlich seiner Reaktivität und seines chemischen Energiegehalts einstellbaren Gas-Luft-Gemisches einmischbar.
Mit der Brennkammer BK verbunden weist die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß der 5 weiterhin ein drittes Absperrorgan AO3 auf, das seinerseits ebenfalls steuerungstechnisch mit der Steuereinheit SE verbunden ist. An das Absperrorgan AO3 schließen sich geeignete Reduzier- bzw. Ablassmittel AM an, über die die Brennkammer BK nach Maßgabe der Steuereinheit SE zum Reduzieren des Energiegehalts entleerbar ist. Insbesondere ist bei einem gleichzeitigen Öffnen der Absperrorgane AO2, AO3 und Inbetriebnahme der Gebläsemittel VE ein Luftspülen der Brennkammer BK, beispielsweise zu deren Säuberung von Abbrandprodukten nach Zündung des Treibmittels, möglich. Dabei stehen die Ablassmittel AM gemäß der 5 wiederum mit der Umgebungsluft UL in Verbindung (punktierte Linie).
Die in der 5 gezeigte Zündeinrichtung ZE der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ist vorzugsweise als elektrische Zündeinrichtung in Form einer Zündkerze oder dergleichen ausgebildet. Durch sie lässt sich nach Maßgabe der Steuereinheit SE über die bereits genannten Schaltmittel SCH und die Energie-Versorgungsmittel EV eine elektrische Zündung des Gases bzw. Gasgemisches und somit eine Energieumwandlung (chemisch – (thermisch) – kinetisch) in der Brennkammer BK bewirken.
Weiterhin ist in der 5 eine Zielperson ZP dargestellt, auf die mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 nicht-letal durch den Abschuss eines Wirkkörpers WK (vgl. Bezugszeichen 17 in 2 und 3) eingewirkt werden soll. Zu diesem Zweck steht die Brennkammer BK mit einem entsprechenden Wirkkörper WK, das vorzugsweise stumpf und hochgradig plastisch und/oder elastisch verformbar ausgebildet ist, in Wirkverbindung, so dass das Wirkkörper WK durch bei Zündung des Gases bzw. Gasgemisches in der Brennkammer entstehende Treibgase durch den Lauf LF (vgl. Bezugszeichen 2 in 1 bis 3) der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 beschleunig- und abschießbar ist. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist weiterhin zwischen der Brennkammer BK und dem Wirkkörper WK bzw. dem Lauf LF ein weiteres, viertes Absperrorgan AO4 eingeschleift, das seinerseits durch die Steuereinheit SE steuerbar ist. Dabei ist das Absperrorgan AO4 speziell als steuerbares Abdichtmittel zum weitgehend druckfesten Abdichten der Brennkammer BK gegenüber der Umgebung (dem Lauf LF) ausgebildet.
Wie bereits einführend anhand der 1 bis 4 erläutert, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 eine Zielerkennungs-Einrichtung ZI auf, die insbesondere als Entfernungsbestimmungs-Einrichtung für eine Wirkentfernung X zwischen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 und der Zielperson ZP ausgebildet ist. Als "Wirkentfernung" wird in diesem Zusammenhang diejenige Entfernung bezeichnet, unter der das aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 abgeschossene Wirkkörper WK die Zielperson ZP mit einer vorbestimmten kinetischen Energie nicht-letal treffen soll. Die Entfernungsbestimmungs-Einrichtung ist, wie bereits anhand der 1 dargestellt, entweder als Stangenvisier 7 oder als Laser-Tracking-Modul 8, 8a ausgebildet, wobei auch beide Systeme zusammen bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 vorhanden sein können (vgl. 1 bis 4).
Die Einrichtungen 7, 8 zur Entfernungsbestimmung wirken mit Auslösemitteln AB (dem Abzug 4 der 1 bis 4) zusammen, die wiederum in Wirkverbindung mit der Steuereinheit SE stehen. Somit ist erfindungsgemäß nach Maßgabe der Entfernungsbestimmungs-Einrichtung 7, 8 über die Auslösemittel AB ein Auslösesignal zum Abschießen des Wirkkörpers WK durch die erfindungsgemäße Vorrichtung (Zünden des Treibmittels) bewirkbar.
Schließlich weist die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß der 5 eine Sicherungseinrichtung SI auf, die in Wirkverbindung sowohl mit der Steuereinheit SE als auch mit den vorstehend beschriebenen Auslösemitteln AB steht. Durch die Sicherungseinrichtung SI ist erfindungsgemäß das Auslösen eines Auslösesignals durch die Auslösemittel AB an die Steuereinheit SE möglich.
Im Folgenden wird detailliert die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß den 1 und 2 erläutert: Die Bevorratung und Dosierung des Flüssiggas-Treibmittels erfolgt in der flüssigen Phase. Es besteht gemäß der 5 die Option, sowohl volumetrisch (Steuerglied V) als auch über ein Zeitglied t gesteuert eine definierte Flüssiggas-Menge in die Brennkammer BK einzudüsen, d.h. in dieser bereit zu stellen. In der Brennkammer BK expandiert die eingespritzte Flüssigkeit und geht in den gasförmigen Zustand über, wobei mittels der Gebläsemittel VE ggf. Umgebungsluft eingemischt werden kann. Um trotz des begrenzten Volumens der Brennkammer BK effiziente Arbeitsdrücke erzielen zu können, ist optional ein Verdichtungs- bzw. Aufladevorgang (Ladedruck) mittels der Verdichtermittel VD vorgesehen. Die definierte Zündung des in der Brennkammer befindlichen Gases bzw. Gasgemisches erfolgt entsprechend entweder nach Einmischung oder nach dem Verdichtungsvorgang durch die Zündeinrichtung ZE in Verbindung mit der Steuereinheit SE. Die elektrische Zündung des Gases bzw. Gasgemisches leitet einen explosionsartig verlaufenden Vorgang ein, demzufolge der Druck in der Brennkammer BK auf einen definierten Wert ansteigt, der speziell von der Art und Menge des erfindungsgemäß bereit gestellten Gases bzw. Gasgemisches, d.h. dessen Energiegehalt abhängt. Das erfindungsgemäß gebildete Antriebssystem für das Wirkkörper WK, den Wirkkörper ist somit vorgespannt.
Ausgehend von dieser Situation bestehen erfindungsgemäß zwei Verfahrensvarianten, um das Wirkkörper WK in Richtung der Zielperson ZP abzuschießen: zum einen kann das Wirkkörper WK durch die expandierenden Explosionsgase direkt beschleunigt werden (vgl. 2); alternativ bietet sich eine indirekte Beschleunigungsmöglichkeit für das Wirkkörper WK an. Dabei bedeutet "direkte Beschleunigung", dass die Explosionsgase das Wirkkörper WK direkt anschieben (strichpunktierte Linie ohne Absperrorgan AO4 in 5), wobei das Wirkkörper WK selbst als Dichtorgan fungiert und die Brennkammer BK gegenüber der Umgebung zumindest weitgehend druckfest abdichtet. Dementsprechend wirkt das Wirkkörper WK bei einer direkten Beschleunigung selbst schon während der Aufladung und Zündung als Dichtorgan bis zum Verlassen des Laufs LF (Bezugszeichen 2 in 1) bzw. dessen Mündung. "Indirekte Beschleunigung" bedeutet dagegen, dass die Explosionsgase in der Brennkammer BK bis zum Erreichen einer bestimmten, vorzugsweise maximalen Energieausbeute von dem steuerbaren Absperrorgan AO4 zurückgehalten werden und erst nach Maßgabe der Steuereinheit SE schlagartig zum Zufluss hinter das Wirkkörper WK abgegeben werden. Gegenüber der direkten Beschleunigung dient das Wirkkörper WK bei der indirekten Beschleunigung nur auf einer Beschleunigungsstrecke (einer Länge des Laufs 2) als quasi-dichtes Dichtorgan. Alternativ ist auch ein Vorsehen eines in Abschussrichtung hinter dem Wirkkörper WK liegenden Schubteils möglich (vgl. Bezugszeichen 35, 36, 37 in 3), das dann seinerseits geeignete Abdichtmittel für den Lauf LF, 2 aufweist.
Zum Durchführen der vorstehend beschriebenen, indirekten Beschleunigung des Wirkkörpers WK muss das gezeigte Absperrorgan AO4 demnach als ein Nenndurchmesser großes Schnellschlussventil ausgebildet sein, wobei sich der Nenndurchmesser auf ein Kaliber der abzuschießenden Wirkkörpere bezieht. Ein derartiges Ventil muss gegenüber allen sich unter Umständen einstellenden und eventuell potentiell schädlichen Betriebszuständen, insbesondere hohen Explosionsdrücken, resistent sein, wobei der Durchmesser größer als alle Folgeengpässe, beispielsweise im Innern des Laufs LF, 2 sein muss, da sonst Entspannungsphasen eintreten. Des weiteren darf zwischen der Entzündung des Treibmittels in der Brennkammer BK und der mit Öffnung des Absperrorgans AO4 beginnenden Beschleunigungsphase des Wirkkörpers WK nur ein sehr kurzes, gegen Null tendierendes Zeitfenster liegen, da ansonsten aufgrund einer Abkühlung der heißen Explosionsgase mit einem enormen Verlust an Wirkungsgrad zu rechnen ist.
Die Auslösemittel AB (der Abzug 4) der Vorrichtung 1 verfügen erfindungsgemäß im Zusammenwirken mit der Sicherungseinrichtung SI und der Steuereinheit SE über zwei Stellungen/Stufen: die erste Stufe, beispielsweise realisierbar durch einen vernachlässigbaren mechanischen Widerstand an den Auslösemitteln AB (dem Abzug 4) beim Betätigen durch eine Bedienperson, löst eine Freigabe des Flüssiggases durch definiertes Öffnen des Absperrorgans AO1, das Verdüsen des Flüssiggases in die Brennkammer BK, das Entspannen und damit den Übergang in die Gasphase aus. Ggf. wird das Gas – wie vorstehend beschrieben – mit zugeführter Umgebungsluft UL aufbereitet und evtl. durch die Verdichtermittel VD aufgeladen. Die zweite Stufe wird erreicht, wenn beispielsweise an den Auslösemitteln AB ein deutlich spürbarer Abzugswiderstand über denjenigen der ersten Stufe hinaus auftritt. Bei der anschließenden, weitergehenden Betätigung der Auslösemittel AB (Durchziehen des Abzugs 4) erfolgt erfindungsgemäß die Zündung des Gases bzw. Gasgemisches. Je nach Einstellung durch die Steuereinheit SE über die Absperrorgane AO1, AO2 kann die im Folgenden ablaufende chemische Reaktion (Energieumwandlung) in der Brennkammer BK sowohl quasi-stöchiometrisch als auch mit Luft- bzw. Gasüberschuss verlaufen, wobei in jedem Fall – wie vorstehend bereits erwähnt – ein definierter Zeitrahmen eingehalten wird, z.B. über eine entsprechende Ausbildung und Ansteuerung des Absperrorgans AO4.
Zur Abwendung jeglicher Gefahren, die durch ungewolltes Auslösen der erfindungsgemäßen Vorrichtung auftreten können, sogenannten irregulären Situationen, befindet sich vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der Auslösemittel AB (des Abzugs 4 in 1 bis 4; dort nicht gezeigt) die Sicherungseinrichtung SI, beispielsweise in Form eines Sicherungsschalters. Durch Betätigen der Sicherungseinrichtung SI lassen sich erfindungsgemäß, wie in der 5 gezeigt, beispielsweise die Auslösemittel AB blockieren. Weiterhin kann nach Maßgabe der Steuereinheit SE ein Öffnen der Brennkammer BK über das Absperrorgan AO3 und das bereits erwähnte Luftspülen über das geöffnete Absperrorgan AO2 erfolgen, wobei das Treibmittel vollständig aus der Brennkammer BK entfernbar und über die Auslassmittel AM an die Umgebung UL abgebbar ist. Weiterhin ist über die Steuereinheit ein Kurzschließen der Zündeinrichtung ZE (Abschalten der Energieversorgung) möglich. Auf diese Weise ist nach Betätigen der Sicherungseinrichtung SI das Abschießen eines Wirkkörpers WK aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 nicht (mehr) möglich.
Alternativ kann, wie dies in 5a angedeutet ist, unter Wegfall des Sicherheitsschalters SI die Steuereinrichtung SE einen Zeitschalter ZS aufweisen. In Zusammenwirken mit diesem arbeitet die Steuereinrichtung SE bei der Ausführungsform der 5a derart, dass, wenn nach einer gewissen Zeit von 5 bis 10 sec nach Auslösen der Stufe 1 der Auslöseeinheit AB die Stufe 2 nicht betätigt wird, automatisch ein Blockieren sowie ein Öffnen der Brennkammer BK und ein Luftspülen erfolgt.
Der zeitliche Ablauf des mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 durchführbaren Verfahrens zum Einwirken auf eine Zielperson lässt sich folgendermaßen zusammenfassen:

1. Einlegen des Wirkkörpers WK;
2. unmittelbar anschließend Zufuhr von Flüssiggas in die Brennkammer und Gemischaufbereitung mit Umgebungsluft;
3. Entfernungsbestimmung durch Lasermodul oder visuelle Abschätzung der Zielentfernung durch Zielen mittels beispielsweise Klappstangen-Visier;
4. Festeinstellung des Ziels – vorzugsweise automatisch durch die Entfernungsbestimmungs-Einrichtungen 7, 8 – und Betätigung der Auslösemittel zum Zünden des Treibmittels und Ausstoßen des Wirkkörpers.

Erfindungsgemäß wird vorzugsweise nach Erreichen/Betätigen der ersten Auslösestufe (siehe oben) ein Ergebnis der Entfernungsbestimmung zur Zielperson ZP durch die Entfernungsbestimmungs-Einrichtungen 7, 8 an die Steuereinheit SE übermittelt. Bei Verwendung des Lasermoduls 8 ist dies unmittelbar das Ergebnis X der Entfernungsmessung; bei Verwendung des Klappstangen-Visiers 7 lässt sich die Entfernung X aus einer (relativen) Winkelstellung der Klappstangen 7a, 7b bestimmen. Alternativ kann auch an der Vorrichtung 1 die Möglichkeit einer getrennten, manuellen Entfernungseingabe möglich sein (hier nicht gezeigt). Anhand der Entfernungsbestimmung ermittelt die Steuereinheit SE je nach Art des eingesetzten Treibmittels die erforderliche, in der Brennkammer BK bereit zu stellende Treibmittel-Menge bzw. deren Energiegehalt, um dem abzuschießenden Wirkkörper WK nach Abbrand des Treibmittels eines solche kinetische Energie beim Verlassen der Vorrichtung zu verleihen, dass das Wirkkörper WK mit einer vorbestimmten, nicht-letalen kinetischen Energie am Ort der Zielperson ZP auftrifft. Zu diesem Zweck ist die Steuereinheit SE der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 vorzugsweise in geeigneter Weise soft- oder firmwaretechnisch eingerichtet.
Die maximale Reichweite des erfindungsgemäßen Werfers bzw. die entsprechende Wirkentfernung, X_max, beträgt mindestens 60 m und mehr. Zum Erreichen der genannten vorbestimmten, nicht-letalen kinetischen Energie am Ort der Zielperson ZP lassen sich grundsätzlich zwei Verfahrensweisen angeben, nämlich eine diskontinuierliche und eine kontinuierliche Methode:
Im Rahmen der diskontinuierlichen Methode wird (in der Steuereinheit SE) eine Voreinteilung möglicher Zielentfernungen X in mehrere Entfernungsintervalle vorgenommen, wobei n im Folgenden die Anzahl der genannten Entfernungsintervalle angibt. Für jedes dieser räumlich ausgedehnten Entfernungsintervalle wird eine gemeinsame kinetische Energie des Wirkkörpers WK beim Verlassen der Vorrichtung angenommen, d.h. eine Zielenergie (kinetische Energie beim Auftreffen am Ort der Zielperson ZP) ist an der aus Sicht der Vorrichtung vorderen Grenze des Intervalls relativ hoch und fällt dann in Richtung der hinteren Intervallgrenze kontinuierlich ab. Dabei werden Intervalllängen erfindungsgemäß so gewählt, dass die Zielenergie sowohl im vorderen als auch des hinteren Bereichs für die Zielperson ZP nicht-letalen Charakter hat.
Nach dem Vorstehenden wird die maximale Wirkentfernung X_max in n gleichlange Intervalle unterteilt. Dabei entspricht einer "1/n-Distanz" eine nicht-letale Wirkung im Bereich von 0/n bis 1/n der maximalen Wirkentfernung X_max, einer "2/n-Distanz" eine nicht-letale Wirkung im Bereich von 1/n bis 2/n von X_max usw., so dass schließlich einer "n/n-Distanz" eine nicht-letale Wirkung im Bereich von (n – 1)/n bis n/n von X_max entspricht. Für jede dieser Distanzen stellt die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Maßgabe der Steuereinheit SE eine konstante Abschussenergie des Wirk körpers WK zur Verfügung, was sich – wie bereits erwähnt – in einer über das entsprechende Entfernungsintervall abfallenden Zielenergie ausdrückt, was beim Auftragen der Zielenergie E_Z über X einen sägezahnförmigen Verlauf ergibt.
Die o.g. Einteilung sieht definierte Schnittstellen ohne Überlappung an den Intervallübergängen vor. Alternativ kann für die gerätetechnischen Einstellungen der Steuereinheit auch eine Intervall-Einteilung mit Überlappung der Intervalle vorgesehen werden.
Im Zuge einer vorteilhaften Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Brennkammer BK stets unmittelbar vor dem Anvisieren des Ziels mit einer zum Abschießen des Wirkkörpers WK maximal in der Brennkammer BK bereit stellbaren Treibmittel-Menge (Gasmenge; Energiemenge) aufgefüllt. Bei eingestellter oder gemessener Zielentfernung unterhalb der maximalen Entfernung X_max wird dementsprechend ein Teil des Treibmittels nach Maßgabe der Steuereinheit SE über das Ablassorgan AO3 und die Ablassmittel AM definiert in die Umgebung UL abgelassen. Damit ist gewährleistet, dass jedem der o.g. Längenintervalle gemäß der jeweils gemessenen Entfernung X ein definierter Gasdruck und somit ein (chemischer) Energiegehalt entspricht, der erfindungsgemäß über die in 5 gezeigten Sensormittel kontrollierbar ist, und dass das Wirkkörper WK über alle möglichen Wirkentfernungen eine im wesentlichen konstante, in jedem Fall nicht-letale Wirkenergie besitzt.
Auch im Zuge der bereits angesprochenen kontinuierlichen Methode ist die Brennkammer BK stets unmittelbar vor dem Anvisieren mit der zum Beschleunigen des Wirkkörpers WK maximal zuführbaren Gasmenge gefüllt. Anschließend wird im Zuge der kontinuierlichen Methode die Zielentfernung in jedem Fall mittels einer geeigneten Entfernungsbestimmungs- Einrichtung 7, 8 gemessen und das Messsignal über die Steuereinheit SE dem Absperrorgan AO3 zugeführt, so dass dieses öffnet und der Entfernung entsprechend eine definierte Treibmittel-Menge ausströmen lässt. Auch in diesem Fall ist für jede Zielentfernung eine Nicht-Letalität des Wirkkörpers WK gewährleistet.
Alternativ zu den vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen der Erfindung lassen sich an Stelle der Flüssiggas-Vorlage FG komprimierte Gase/Gasgemische als Treibmittel verwenden, wobei insbesondere das in der 5 gezeigte zweite Absperrorgan AO2 sowie die Gebläse- VE und Verdichtermittel VD entfallen können. Weiterhin ist auch eine automatisierte Zuführung von Tabletten oder Pulvern aus energetischen Materialien möglich, so dass an Stelle der in der 5 gezeigten Flüssiggas-Vorlage FG und des Absperrorgans AO1 ein entsprechendes Tabletten- oder Pulvermagazin bzw. eine geeignete Zuführeinrichtung treten, wobei Letztere wiederum durch die Steuereinheit SE nach Menge (Masse) und/oder Zuführdauer steuerbar ist. Als Treibmittel können z.B. folgende mit Luft bzw. Sauerstoff vermischte Gase und Flüssigkeiten dienen: Kohlenwasserstoffe, wie z.B. Methan, Ethan oder Propan, Alkane, Alkene, Alkine, Alkohole, Wasserstoff oder Nitromethan. Als festes Treibmittel können alle Treibladungspulver wie sie für Rohrwaffen eingesetzt werden, wie z.B. Nitrozellulosepulver, Nitraminpulver usw. eingesetzt werden.
Alternativ zu dem vorstehend beschriebenen, anfänglichen Zuführung einer maximalen Treibmittelmenge und anschließendem Ablassen, kann alternativ auch zunächst die Zielentfernung bestimmt und anschließend ausgehend von einer leeren Brennkammer BK direkt eine entsprechend abgemessenen Treibmittel-Menge zugeführt werden. Eine weitere Möglichkeit ist das Zuführen einer Treibmittel-Menge bis in einen variabel einstellbaren Teillastbereich entsprechend einer bestimmten, mittleren Wirkentfernung und anschließendes weiteres Zuführen oder Ablassen von Treibmitteln in Abhängigkeit von der bestimmten Zielentfernung.
In 6 ist eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Blockschaltbild dargestellt. Im Unterschied zu 5 wird hier als Treibmittel ein mechanisches Federsystem FS benutzt. Dem entsprechend ist hier ein weiterer zentraler Bestandteil der Ausgestaltung ein Federsystems FS mit Federteller, Schubstange und Kolben (vgl. Bezugszeichen 13 bis 16 in 4), das in Wirkverbindung mit einem Planetengetriebemotor PM steht. Das Federsystem FS dient als Bereitstellungsmittel zur Bereitstellung einer gewissen Energiemenge, die dem Wirkkörper WK zugeführt werden soll und wird vom Planetengetriebemotor PM gespannt. Zu diesem Zweck steht das Federsystem FS in Wirkverbindung mit einem Schloss SL, das die im Federsystem FS gespeicherte Energie schlagartig freigibt. Auch bei dieser Ausgestaltung kann, wie bei der 5a mit einem Zeitschalter gearbeitet werden und dann der Sicherheitsschalter SE entfallen.
Der zeitliche Ablauf des Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 durchführbaren Verfahrens zum Einwirken auf eine Zielperson lässt sich folgendermaßen zusammenfassen:

1. Einlegen des Wirkkörper WK;
2. Entfernungsbestimmung durch Lasermodul oder visuelle Abschätzung der Zielentfernung durch Zielen mittels beispielsweise Klappstangenvisier;
3. Festeinstellung des Ziels; vorzugsweise automatisch durch die Entfernungsbestimmungseinrichtung 7, 8 – und Betätigung der Auslösemittel zum Freigeben des Federsystems und Ausstoßen des Wirkkörpers;
4. Spannen des Federsystems FS über dem Planetengetriebemotor PM.

Nachdem wie oben der Steuerungseinheit SE die Entfernung zur Zielperson ZP übermittelt wurde, wird das Federsystem FS über den Planetengetriebemotor PM so weit entspannt, dass das Federsystem FS dem Wirkkörper WK eine solche kinetische Energie beim Verlassen der Vorrichtung verleihen kann, dass das Wirkkörper WK mit einer vorbestimmten, nichtletalen kinetischen Energie am Ort der Zielperson ZP auftrifft.
Beim Erreichen/Betätigen der zweiten Auslösestufe (siehe oben) gibt die Steuerungseinheit SE das Schloss SL frei, so dass sich das Federsystem FS entspannen kann und das Wirkkörper WK aus dem Lauf ausstößt.
Danach wird sofort das Federsystem FS über den Planetengetriebemotor PM wieder gespannt, so dass das nächste Wirkkörper WK eingelegt werden kann.

1: Werfer
2: Lauf
3: Handgriff
4: Abzug
5: Schulterstütze
6: Bein
7: Stangenvisier
7a: Stange
7b: Stange
8: Entfernungsbestimmungs-Einrichtung
8a: Lasermodul
9: Gehäuse
11: Akkumulator
12: Verriegelungsmittel
13: Federsystem
14: Federteller
15: Schubstange
16: Kolben
17: Projektil
18: Gehäuse
19: Planetengetriebemotor
20: Zahnriemenantrieb
21: Zughohlspindel
22: Hauptlager
23: Dämpfungsglied
24: Schloß
25: Gelenkkipplauf
30: Gebläseventil
31a, b: Führungsschiebelauf
32: Brennraumkolben
33: Rückzugfederkolben
AB: Auslösemittel
AM: Ablassmittel
AO1–AO4: Absperrorgan
BK: Brennkammer
EV: Energie-Versorgungsmittel
E_Z: Zielenergie
FG: Flüssiggas-Behälter
FS: Federsystem mit Federteller, Schubstange und
: Kolben
LF: Lauf
LS: Lasermodul
n: Anzahl
P₁–P₄: Bewegungsrichtung
PM: Planetengetriebemotor mit Zahnriemenantrieb
: und Zughohlspindel
P_S: Steuerpfeil
SCH: Schaltmittel
SE: Steuereinheit
SI: Sicherungseinrichtung
SL: Schloss
SM: Sensormittel
t: Zeitstellglied
UL: Umgebungsluft
V: volumentrisches Stellglied
VD: Verdichtermittel
VE: Gebläsemittel
VI: (Stangen-)Visier
WK: Wirkkörper
X: Zielentfernung
X_max: maximale Wirkentfernung
ZE: Zündeinrichtung
ZS: Zeitschalter
ZI: Zielerkennungs-Einrichtung
ZP: Zielperson

Claims

Verfahren zum nicht-letalen Einwirken auf wenigstens eine Zielperson, wobei ein Wirkkörper durch eine Abschussvorrichtung abgeschossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abschießen des Wirkkörpers mit einer steuerbaren, von einer Wirkentfernung zur Zielperson abhängigen, kinetischen Energie in der Abschussvorrichtung zunächst ein Treibmittel mit einem zum Einstellen der gewünschten kinetischen Energie angepassten Energiegehalt bereit gestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiegehalt durch mechanisches und/oder fluidisches Spannen eines spannbaren Treibmittels bereit gestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiegehalt durch eine angepasste Menge eines zündbaren Treibmittels bereit gestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiegehalt des Treibmittels nach dessen Bereitstellung zumindest teilweise in kinetische Energie umgewandelt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Energieumwandlung in kinetische Energie des Wirkkörpers durch Zünden des Treibmittels erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bereitstellen des zündbaren Treibmittels ein zündbares Gas oder ein Gasgemisch mit wenigstens einem zündbaren Gas in die Abschussvorrichtung eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas in flüssigem Aggregatzustand bevorratet und eingespritzt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Treibmittel zu einer der folgenden Gruppen gehört: a) Kohlenwasserstoffe, wie z.B. Methan, Ethan, Propan; Alkane; Alkene; Alkine; b) Alkohole, Wasserstoff, Nitromethan.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bereitstellen des Treibmittels der Abschussvorrichtung Luft zugeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas oder Gasgemisch vor dem Zün den durch Beaufschlagen mit einem Ladedruck verdichtet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bereitstellen des Treibmittels der Abschussvorrichtung ein partikelförmiges, energetisches und zündbares Material zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Treibmittel ein Treibladungspulver ist, wie es für Rohrwaffen eingesetzt wird, z.B. Nitrozellulosepulver, Nitraminpulver.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündung des Treibmittels elektrisch erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst ein einer maximalen Wirkentfernung entsprechender Energiegehalt bereit gestellt wird und dass dieser anschließend nach Maßgabe einer Entfernungsbestimmung zur Zielperson reduziert wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst ein einer zwischen einer maximalen und einer minimalen Wirkentfernung liegenden Teil-Wirkentfernung entsprechender Energiegehalt bereit gestellt wird und dass dieser nach Maßgabe einer Entfernungsbestimmung zur Zielperson durch weiteres Bereitstellen oder Reduzieren angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Teil-Wirkentfernung im wesentlichen der halben maximalen Wirkentfernung entspricht.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellen der gewünschten kinetischen Energie in Abhängigkeit von der Wirkentfernung kontinuierlich erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellen der gewünschten kinetischen Energie in Abhängigkeit von der Wirkentfernung diskontinuierlich in jeweils einem bestimmten Entfernungsbereich zugeordneten Energieintervallen erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Wirkkörper unmittelbar von beim Zünden der Treibmittel generierten Treibgasen beschleunigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Wirkkörper nach dem Zünden der Treibmittel bis zum Erreichen einer bestimmten Energieausbeute zeitlich verzögert von beim Zünden generierten Treibgasen beschleunigt wird.
Vorrichtung (1) zum nicht-letalen Einwirken auf wenigstens eine Zielperson (ZP), aufweisend: – ein Wirkkörper (WK) zum Einwirken auf die Zielperson (ZP); – Bereitstellungsmittel (BK) zum Bereitstellen eines Treibmittels zum Beschleunigen des Wirkkörpers (WK); und – eine Steuereinheit (SE) in Wirkverbindung zumindest mit den Bereitstellungsmitteln (BK) zum Regulieren eines Energiegehalts des bereit gestellten Treibmit tels und zum Steuern einer vor einer Wirkentfernung (X) zur Zielperson (ZP) abhängigen kinetischen Abschluss-Energie des Wirkkörpers (WK).
Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiegehalt nach Maßgabe einer mit der Steuereinheit (SE) zusammen wirkenden Entfernungsbestimmungs-Einrichtung (7, 8) für eine Entfernung (X) zur Zielperson (ZP) regulierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (SE) zum Regulieren des Energiegehalts in Abhängigkeit von einer kinetischen Energie des Wirkkörpers am Ort der Zielperson (ZP) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernungsbestimmungs-Einrichtung (7, 8) zur optischen Entfernungsbestimmung ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernungsbestimmungs-Einrichtung (8) zur Entfernungsbestimmung ein Lasermodul (8a) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernungsbestimmungs-Einrichtung (7) als Klappstangen-Visier (7a, 7b) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Treibmittel einen im wesentlichen chemischen Energiegehalt aufweist, der durch Zünden zumindest indirekt in kinetische Energie des Wirkkörpers umwandelbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Treibmittel unter atmosphärischen Normalbedingungen flüssig ist.
Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass Treibmittel unter atmosphärischen Normalbedingungen gasförmig ist.
Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Treibmittel unter atmosphärischen Normalbedingungen fest ist.
Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Treibmittel zu einer der folgenden Gruppen gehört: a) Kohlenwasserstoffe, wie z.B. Methan, Ethan, Propan; Alkane; Alkene; Alkine; b) Alkohole, Wasserstoff, Nitromethan; c) Treibladungspulver, wie sie für Rohrwaffen eingesetzt werden, wie z.B. Nitrozellulosepulver, Nitraminpulver.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 31, gekennzeichnet durch elektrische Zündmittel (ZE) zum Zünden des Treibmittels.
Vorrichtung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereitstellungsmittel (BK) Vorlagemittel (FG) für ein Flüssiggas-Treibmittel aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Treibmittel aus den Vorlagemitteln (FG) in die Bereitstellungsmittel (BK) einspritzbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereitstellungsmittel (BK) Luft-Zuführmittel (VE, AO2) zum Erzeugen eines Gas-Luft-Gemisches aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 34 oder 35, gekennzeichnet durch Verdichtungsmittel (VD) zum Verdichten des Treibmittels in den Bereitstellungsmitteln (BK).
Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereitstellungsmittel (BK) Vorlagemittel für ein partikelförmiges, energetisches Material aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Treibmittel einen im wesentlichen durch mechanische und/oder fluidische Spannung gegebenen Energiegehalt aufweist, der durch Entspannen zumindest indirekt in kinetische Energie des Wirkkörpers umwandelbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass das Treibmittel ein Federmittel ist.
Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass das Treibmittel als spannbares Gasvolumen ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 40, gekennzeichnet durch Sensormittel (SM) zum Bestimmen wenigstens einer dem Energiegehalt zuordenbaren Eigenschaft des Treibmittels, wie Druck, Masse, Spannung oder dgl.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass das Wirkkörper (WK) stumpf und/oder hochgradig plastisch und/oder elastisch verformbar ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 42, gekennzeichnet durch in Wirkverbindung mit der Steuereinheit stehende Reduziermittel (AM) zum Reduzieren des in den Bereitstellungsmitteln (BK) bereit gestellten Energiegehalts.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 43, gekennzeichnet durch Auslösemittel (AB) zum Auslösen eines Umwandlungsvorgangs für den Energiegehalt des Treibmittels.
Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösemittel (AB) zweistufig ausgebildet sind, wobei durch die erste Stufe zumindest die Bereitstellung des Treibmittels und durch die zweite Stufe der Umwandlungsvorgang auslösbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass durch die erste Stufe zugleich die Entfernungsbestimmung auslösbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 45 oder 46, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste und die zweite Stufe durch unterschiedliche mechanische Widerstände bei einer Betätigung der Auslösemittel (AB) auszeichnen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 44 bis 47, gekennzeichnet durch eine in Wirkverbindung mit den Auslösemitteln (AB) stehende Sicherungseinrichtung (SI), durch die zumindest die Auslösefunktion der Auslösemit tel (AB) blockierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, dass nach Maßgabe der Sicherungseinrichtung (SI) der umwandlungsfähige Energiegehalt des Treibmittels in den Bereitstellungsmitteln (BK) im wesentlichen auf Null reduzierbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass das Wirkkörper (WK) zum weitgehend druckfesten Abdichten der Bereitstellungsmittel (BK) gegenüber der Umgebung ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 49, gekennzeichnet durch Abdichtmittel (AO4) zum teilweise druckfesten Abdichten der Bereitstellungsmittel (BK) gegenüber der Umgebung.
Vorrichtung nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtmittel (AO4) zum Abschießen des Wirkkörpers (WK) durch die Steuereinheit (SE) steuerbar sind.