DE102004061979B4 - Flugkörper - Google Patents

Abstract

Flugkörper mit einem Rumpf (Airframe), einem Triebwerk, Treibstofftanks und aerodynamisch wirksamen Auftriebs und Steuerflächen, mit einer Navigations-, Lenk- und Regelelektronik, einer Energieversorgungseinrichtung und einer Kommunikationseinrichtung zum Datenaustausch mit einer Kommandozentrale, dadurch gekennzeichnet, dass er
einen Hochleistungs-Mikrowellengenerator zur Erzeugung von HLM-Impulsen,
eine Richtantenne zur räumlich gerichteten Abgabe der HLM-Impulse,
einen Endphasensensor zur Lenkung im Zielnahbereich,
eine Abschirmung für die elektronischen Einrichtungen gegen die erzeugten HLM-Impulse sowie
ein Fallschirm/Gleitschirm-Bergungssystem aufweist.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Flugkörper nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
• Es sind zahlreiche Ausführungsformen von Flugkörpern für die unterschiedlichsten Anwendungen bekannt. In modernen Konfliktszenarien werden zunehmend Angriffsmissionen von sog. „Billigdrohnen” beschrieben, die mit chemischen oder biologischen Kampfmitteln bestückt, z. B. in zukünftigen Out-of-Area Einsätzen eine immense potentielle Gefahr für die Truppen darstellen können.
• Es gibt Systemansätze zur Bekämpfung dieser Drohnen, die jedoch schwerpunktmäßig auf eine Zerstörung der Angreifer in der Endphase des Angriffs abzielen und somit in der Reichweite sehr beschränkt sind. Als Beispiele seine Maschinenkanonen mit spezieller Splittermunition, Hochenergielaser usw. genannt. Um jedoch etwaige Massenangriffe oder räumlich-zeitlich gestaffelte Angriffe sinnvoll abwehren zu können, ist für das Abwehrsystem eine gewisse Stand-off-Fähigkeit zu fordern. Diese könnte durch die Bekämpfung der Angriffsdrohnen mittels einer oder mehrerer Drohnenjagd-Flugkörper schon in größeren Entfernungen sichergestellt werden.
• Ein Flugkörper, beispielsweise in Form eines Geschosses, mit einem Hochleistungs-Mikrowellengenerator mit einer Richtantenne zum letalen Zerstören von Bekämpfungszielen ist aus der DE 100 44 867 A1 bekannt.
• Es ist das Ziel der Erfindung, einen Flugkörper zu schaffen, der eine effiziente und kostengünstige Bekämpfungsmöglichkeit für mehrere Drohnen bietet. Dies wir durch die Merkmale des Patentanspruchs erreicht.
• Wichtige Merkmale des erfindungsgemäßen Jagdflugkörpers sind dabei sowohl das mehrfach nutzbare HLM-(=Hochleistungs-Mikrowellen-)Wirksystem, das ohne Selbstzerstörung des Flugkörpers eingesetzt werden kann, als auch die Wiederverwendbarkeit des Flugkörpers selbst, der für mehrere Missionen einsetzbar ist. Mit dem HLM-Wirksystem kann der Flugkörper seriell mehrere Angriffsdrohnen durch Störung bzw. Zerstörung von deren Elektronikkomponenten wirksam bekämpfen und sie zum Absturz oder Missionsabbruch zwingen.
• Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, in der anhand der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele erörtert werden. Es zeigen
• 1a und 1b einen erfindungsgemäßen Flugkörper mit Hecksteuerung und
• 2a und 2b einen erfindungsgemäßen Flugkörper mit Entensteuerung.
• Der HLM-Flugkörper gemäß der Erfindung besitzt einen flugzeugähnlichen Airframe, in den folgende Komponenten integriert sind:
• – Endphasensensor (z. B. IR) zur Lenkung des FK's im Zielnahbereich, zur Heranführung des Jagdflugkörpers an das Ziel
• – Hochleistungs-Mikrowellen-Generator zur Erzeugung von HLM-Impulsen
• – Richtantennen zur räumlich gerichteten Abgabe der HLM-Impulse
• – Navigations-, Lenk- und Regelelektonik, die elektromagnetisch entsprechend abgeschirmt werden muß, damit sie nicht durch die eigenen Impulse beeinträchtigt werden kann. Sie besteht aus den Subkomponenten IMU, GPS und Bordrechner.
• – Datenlink zur Kommunikation der Bodenanlage/Kommandozentrale mit dem Flugkörper
• – Turboluftstrahltriebwerk oder alternative Antriebssysteme (Propeller, Raketentriebwerk ...) mit Treibstofftank
• – Fallschirm/Gleitschirm-Bergungssystem
• – Geeignete Auftriebsflächen und Aerodynamikruder
• – Elekromechanische Rudermaschinen zum Antrieb der Aerodynamikruder und
• – Elektrische Energieversorgung für den HLM-Generator, die komplette Sensorik, sowie für die elektromechanischen Rudermaschinen.
• Nach Einweisung durch externe Sensorsysteme (z. B. boden/luftgestützte Radare) navigiert der HLM-Flugkörper autonom in einen Zielerwartungsbereich, welcher durch übergeordnete Sensor-/Feuerleit anlagen aus der Zielposition und Zielgeschwindigkeit errechnet wurde. Während seines Fluges dorthin wird der Soll-Kurs des Flugkörpers in regelmäßigen Zeitabständen von extern aktualisiert.
• Im Zielnahbereich übernimmt der bordeigene Sensor die Zielsuche und führt den Flugkörper per vorgegebenem Lenkgesetz noch näher an das Ziel heran. Dabei muß eine definierte Annäherungsgeometrie eingehalten werden, die eine auf das Ziel gerichtete Abstrahlung der HLM-Impulse mittels der starr eingebauten FK-Antennen erlaubt.
• Die Abstrahlung mehrerer Impulse geschieht dann in unmittelbarer Zielnähe, bei Restentfernungen von ca. kleiner 50 m.
• Die Steuerung des Flugkörpers wird mittels aerodynamischer Bug- oder Heckruder durchgeführt, das Steuerungskonzept entspricht dem klassischen „Bank to Turn”-Prinzip von Ebenflügel-Fluggeräten. Die beiden Varianten sind in den 1a und 1b bzw. 2a und 2b dargestellt.
• Der Autopilot setzt in bekannter Weise die Lenkkommandos in der Marschphase und in der Endlenkphase in die entsprechenden Steuerkommandos um.
• Durch übergeordnete boden- oder luftgestützte Sensoren werden anfliegende Drohnen entdeckt, deren Position, Kurs und Geschwindigkeit werden vermessen und an eine entsprechende Startanlage für HLM-Flugkörper weitergeleitet.
• Vor dem Start wird dem ausgewählten HLM-Flugkörper eine erste Abschätzung des Zielerwartungsraums (Ziel- und Flugkörperposition beim Zusammentreffen) einprogrammiert.
• Der Flugkörper wird per Feststoffabwurfbooster oder per Katapult gestartet, das Luftstrahltriebwerk läuft hoch, der Startbooster wird abgeworfen und der Flugkörper nimmt Kurs auf den grob berechneten Zielerwartungsraum. Die Verwendung eines Startboosters entfällt, wenn grundsätzlich mit Hilfe eines Katapults gestartet werden soll.
• Während seiner Annäherung an das ausgesuchte Ziel wird der Zielerwartungsraum durch die externe Zielvermessung permanent aktualisiert und dem Flugkörper werden per Datenlink die resultierenden Kurskorrekturen mitgeteilt.
• Im Zielnahbereich übernimmt der bordeigene Endphasensensor die FK-Lenkung, wie oben bereits beschrieben.
• Nach der Bekämpfung des ersten Drohnenziels wird der FK auf das nächste Ziel eingewiesen u. s. w..
• Nach der Bekämpfung des letzten Ziels bzw. nach Erreichen der für den Rückmarsch benötigten Treibstoffrestmenge, bzw. nach Rückruf durch die Kommandozentrale tritt der FK autonom den Rückmarsch zum vorbestimmten oder per Datenlink kommandierten Landeort an.
• Über dem Landeort wird das Fallschirm/Gleitschirm-Bergungssystem ausgelöst und der FK kann geborgen werden.
• Der Flugkörper kann nach einer allgemeinen Funktionsüberprüfung, dem Anbau eines neuen Startboosters sowie nach Auftanken zu einer weiteren Mission gestartet werden.
• Der Anbau eines neuen Startboosters entfällt für die Katapultstart-Version.
• Der Flugkörper kann neben der Schwerpunktaufgabe der Drohnenjagd auch für andere Missionen eingesetzt werden, in denen die Störung/Zerstörung von relativ wenig abgeschirmten Elektronikbauteilen beabsichtigt wird.

Claims (1)

1. Flugkörper mit einem Rumpf (Airframe), einem Triebwerk, Treibstofftanks und aerodynamisch wirksamen Auftriebs und Steuerflächen, mit einer Navigations-, Lenk- und Regelelektronik, einer Energieversorgungseinrichtung und einer Kommunikationseinrichtung zum Datenaustausch mit einer Kommandozentrale, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Hochleistungs-Mikrowellengenerator zur Erzeugung von HLM-Impulsen, eine Richtantenne zur räumlich gerichteten Abgabe der HLM-Impulse, einen Endphasensensor zur Lenkung im Zielnahbereich, eine Abschirmung für die elektronischen Einrichtungen gegen die erzeugten HLM-Impulse sowie ein Fallschirm/Gleitschirm-Bergungssystem aufweist.