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Die Erfindung betrifft ein Schwergewichtstorpedo zum Absetzen in ein Gewässer außerhalb einer Sichtweite eines Ziels mit einem Fallschirm, einer Fallschirmtorpedoverbindung und einem Fallschirmlösemittel, sowie einen Transportschlitten und ein Flugzeug.
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Üblicherweise werden heutzutage ausschließlich Leichtgewichttorpedos von Luftfahrzeugen aus gestartet. Dabei werden die Leichtgewichtstorpedos in die Nähe insbesondere eines getauchten zu zerstörenden Ziels verbracht und laufen das Ziel nach dem Wassereintritt über eigene Sensoren gesteuert an. Zum einen führt das dazu, dass das Luftfahrzeug sehr nah an das zu zerstörende Ziel heranfliegen muss, da die Reichweite der eingesetzten Torpedos nicht ausreicht. Mithin werden im Allgemeinen lediglich Leichtgewichtstorpedos mittels Flugzeugen oder Luftfahrzeugen verbracht. Zudem ist es im Allgemeinen erforderlich spezielle Bombenschächte oder Halterungen für derartige Torpedos am Luftfahrzeug anzubringen. Dies führt dazu, dass separate, spezialisierte Verbringsysteme sowie deren Infrastruktur für die Torpedos bereitgestellt werden müssen.
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Aufgabe der Erfindung ist es den Stand der Technik zu verbessern.
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Gelöst wird die Aufgabe durch ein Schwergewichtstorpedo zum Absetzen in ein Gewässer außerhalb einer Sichtweite eines Ziels mit einem Fallschirm, einer Fallschirmtorpedoverbindung und einem Fallschirmlösemittel, wobei das Fallschirmlösemittel zweistufig ausgestaltet ist und die erste Stufe durch ein Aktivieren des Fallschirms und die Kräfte des Fallschirms auf den Schwergewichtstorpedo initiiert und die zweite Stufe durch das Initiieren der ersten Stufe in einen Aktivierungsmodus versetzt werden und die zweite Stufe ein Abtrennen des Fallschirms umfasst.
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Ein derartiger Schwergewichtstorpedo kann, im Gegensatz zu bisher eingesetzten Torpedos, außerhalb der Sichtweite eines Ziels und oder in sehr großer Entfernung zu einem Ziel in ein Gewässer verbracht werden. Dies liegt unter anderem daran, dass der Schwergewichtstorpedo über einen ausreichenden Energievorrat für das Antriebssystem und andere Systeme verfügt, welcher gewährleistet, dass das programmierte Ziel insbesondere mittels einer hochpräzisen Wegpunktnavigation erreicht wird und die zugehörige Angriffsoperation durchgeführt werden kann. Weiterhin sind Modifikationen an einem Flugkörper nicht notwendig. Somit entfallen etwaige spezielle Bombenschächte oder sonstige mechanische Vorrichtungen, da ein derartiges Schwergewichtstorpedo mit üblichen Verbringungsmitteln in das Gewässer abgesetzt werden kann.
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Zudem wird die Gefahr minimiert, dass das Fluggerät, welches den Schwergewichtstorpedo verbringt, während eines Einsatzes zerstört wird. Dies ist insbesondere deshalb der Fall, da dass Fluggerät außerhalb der Sichtweiten des zu zerstörenden Ziels agieren kann.
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Insbesondere können somit langsame und/oder schwer manövrierbare Transportflugzeuge oder Transporthubschrauber eingesetzt werden, welche beispielsweise in einer üblichen Operationshöhe von beispielsweise 50m oder 100m über einer Wasseroberfläche das Schwergewichtstorpedo verbringen können.
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Üblicherweise können mit derartigen „langsamen“ und/oder „schwerfälligen“ Fluggeräten keine Torpedos in die Nähe von zu zerstörenden Zielen verbracht werden.
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Durch die zweistufigen Fallschirmlösemittel kann zum einen ein sicheres Verbringen des Torpedos und zum anderen eine einfache Handhabung gewährleistet werden. Zudem können Sicherungsmechanismen vorgesehen sein, welche durch die beiden Stufen jeweils eingeleitet und/oder abgeschlossen werden.
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Folgendes Begriffliche sei erläutert:
Der „Schwergewichtstorpedo“ oder gelegentlich auch das Schwergewichtstorpedo weist eine Länge von mindestens 4m auf. Je größer der Abstand vom Abwurfpunkt zu dem zu zerstörenden Ziel ist, desto länger kann der Schwergewichtstorpedo ausgestaltet sein. Insbesondere weist ein derartiges Schwergewichtstorpedo eine Länge von mehr als 5m oder sogar mehr als 6m auf. Während Leichtgewichttorpedos nach dem Stand der Technik lediglich eine Länge zwischen 1m bis 3m und einen Durchmesser von 15cm bis 20cm aufweisen, weist ein Schwergewichtstorpedo im Allgemeinen einen Durchmesser von mehr als 45cm oder sogar 60cm auf. Übliche Durchmesserangaben werden in Zoll (´´) angegeben und liegen bei einem Schwergewichtstorpedo beispielweise bei 19´´ oder 21´´.
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Unter „Absetzen in ein Gewässer“ wird insbesondere das Verbringen oder der Abwurf des Schwergewichtstorpedos in einen See, Fluss oder ein Meer aus einem Luftfahrzeug heraus verstanden. Der Ort an dem dies durchgeführt wird, wird insbesondere als Abwurfpunkt bezeichnet.
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„Außerhalb einer Sichtweite eines Ziels“ bedeutet insbesondere, dass vom höchsten Punkt des Ziels oder, bei einem getauchten Fahrzeug“ von der Wasseroberfläche aus das verbringende Luftfahrzeug optisch auf einer Geraden nicht zu erfassen ist, da sich das Luftfahrzeug insbesondere „hinter dem Horizont“ beim Absetzen des Schwergewichtstorpedos befindet. Typische Einsatzhöhen für ein derartiges Luftfahrzeug liegen unterhalb von 100, insbesondere unterhalb von 50m und insbesondere unterhalb von 30m.
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Bei dem „Ziel“ handelt es sich insbesondere um ein Wasserfahrzeug oder eine sonstige insbesondere vom Menschen geschaffene Struktur auf oder in oder unterhalb eines Gewässers. Insbesondere sind damit Schiffe, U-Boote, Plattformen und dergleichen umfasst.
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Unter einem „Fallschirm“ wird insbesondere ein technisches Gerät verstanden, welches den Schwergewichtstorpedo aus einer Absetzhöhe im Wesentlichen unversehrt in das Gewässer verbringt. Eine Unversehrtheit ist dabei insbesondere gegeben, wenn nach dem Verbringen der Schwergewichtstorpedo seinen Einsatz erfolgreich fortführen kann. Bei dem Absetzvorgang vergrößert der Fallschirm insbesondere den Luftwiderstand oder erzeugt einen dynamischen Auftrieb, welcher die Fallgeschwindigkeit des Schwergewichtstorpedos verringert. Insbesondere weist ein derartiger Fallschirm eine meist aus Stoff oder Seide gefertigte Kappe auf, in welcher teilweise die Luft gestaut wird. Insbesondere handelt es sich bei dem Fallschirm und einen sogenannten Lastenfallschirm.
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Eine „Fallschirmtorpedoverbindung“ ist eine mechanische Verbindung zwischen dem Schwergewichtstorpedo und dem Fallschirm. Insbesondere lösen die Fallschirmlösemittel diese Verbindung, um den Fallschirm und den Schwergewichtstorpedo voneinander zu trennen.
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Bei den „Fallschirmlösemittel“ handelt es sich um Einrichtungen, welche den Fallschirm entfernen oder derart in die Funktionsweise des Fallschirm einwirken, dass der Schwergewichtstorpedo ohne die retardierende Wirkung des Fallschirmes den Einsatz im oder unter Wasser im Wesentlichen ungehindert fortführen kann.
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Die Fallschirmlösemittel können dabei insbesondere mechanisch umgesetzt werden, wie beispielsweise ein mechanisch entfernbarer Bolzen, oder können auch aufgrund chemischer oder elektrischer Wirkung oder gar mittels einer Sprengung wirken.
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Auch kann das Fallschirmlösemittel passiv wie beispielsweise mittels einer Sollbruchstelle ausgebildet sein, welche beim Starten des Torpedos unter Wasser dazu führt, dass der Fallschirm „abgerissen“ wird. Insbesondere kann das Fallschirmlösemittel ein Sprengsatz sein, welcher definiert den Fallschirm oder mit dem Fallschirm verbundene Einrichtung absprengt. Insbesondere kann die erste Stufe die Sollbruchstelle „freigeben“, sodass in der zweiten Stufe die Sollbruchstelle bricht. Beispielsweise kann ein Splint in der Kerbe einer Sollbruchstelle angeordnet sein, welcher die Sollbruchstelle stabilisiert, sodass die Sollbruchstelle während der ersten Stufe hält und vor dem Aktivieren der zweiten Stufe der Splint entfernt wird, sodass die Sollbruchstelle bricht. Insbesondere deaktiviert die erste Stufe etwaige Sicherungsmittel, sodass das Abtrennen des Fallschirms erst erfolgen kann.
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In einer weiteren Ausführungsform weist der Schwergewichtstorpedo ein Wassereintrittsdetektionsmittel auf, wobei das Fallschirmlösemittel und das Wassereintrittsdetektionsmittel derart eingerichtet sind, dass, bei initiierter erster Stufe, die Fallschirmlösemittel in einer definierten Höhe oberhalb eines Wasserspiegels, beim einem Wasserkontakt des Torpedos, bei einem Teileintauch des Torpedos oder bei einem eingetauchten Torpedo aktiviert werden.
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Somit können die Fallschirmlösemittel erst dann eingesetzt werden, wenn das Schwergewichtstorpedo unbeschädigt verbracht ist oder verbracht werden wird. Weiterhin können abhängig von der Position des Schwergewichtstorpedos bestimmte Funktionalitäten aktiviert werden.
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Die Wassereintrittsdetektionsmittel ermitteln insbesondere einen Abstand zu einer Wasseroberfläche oder erkennen den Kontakt mit der Wasseroberfläche oder können feststellen, zu welchem Zeitpunkt zumindest Teile des Torpedos bereits in das Gewässer eingetaucht sind.
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Der „Wasserspiegel“ oder die „Wasseroberfläche“ ist der insbesondere über die Zeit gemittelte Wasserspiegel, bei dem etwaige Wellenbewegungen bereits gemittelt sind.
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Von einem „Teileintauchen“ ist insbesondere dann auszugehen, wenn sich wenigstens 5% und weniger als 95% des Torpedovolumens unterhalb des Wasserspiegels befinden. Von einem vollständigen Eintauchen wird ab einem eingetauchten Volumen von 95% ausgegangen.
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In einer weiteren Ausführungsform weisen die Wassereintrittsdetektionsmittel einen Drucksensor, ein Sonar, ein Leitfähigkeitssensor und/oder einen Abstandssensor auf.
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Somit können unterschiedlich physikalisch-technische Messmethoden verwendet werden, um die Position des Schwergewichtstorpedos in Bezug zu dem Wasserspiegel zu bestimmen.
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So kann beispielweise der Drucksensor anhand der Bestimmung des Luftdruckes die Höhe über dem Wasserspiegel bestimmen. Insbesondere wurde dabei beim Abwurf die Abwurfhöhe dem Torpedo als Messwertwert zur Verfügung gestellt und der für die Höhe relevante Luftdruck zum Kalibrieren vorab durch den Drucksensor bestimmt.
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Auch kann ein alternativer Drucksensor das Eindringen des Torpedos in das Gewässer aufgrund der entsprechenden Druckbelastung auf ein Gehäuse des Schwergewichtstorpedos feststellen. Ein derartiger Drucksensor kann beispielsweise als Dehnungsmessstreifen ausgestaltet sein, welcher derartige Druckveränderungen mittels nachgeschalteter Elektronik ermittelt.
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Das üblicherweise in dem Schwergewichtstorpedo im Bug vorhandene aktive Sonar kann beispielsweise in der Flugphase bereits ein Schallsignal aussenden, welches von der Wasseroberfläche reflektiert wird und eine Höheninformation aufgrund des Dopplereffekts oder der Sendeempfangsdauer bestimmen. Insbesondere kann das Sonar feststellen wann es in das Gewässer eingetaucht ist, da sich dadurch das charakteristische Verhalten des ausgesandten Schalls verändert.
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Auch ein Leitfähigkeitssensor, welcher beispielsweise die Salinität des Gewässers detektiert, kann bestimmen, dass Teile des Torpedos im Wasser befindlich sind.
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Neben dem Sonar kann als Abstandssensor auch ein optisches System eingesetzt werden, welches beispielsweise einen Laserstrahl oder ein optisches Signal einer Leuchtdiode auswertet.
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Auch der Einsatz der Höheninformation aus dem Luftfahrzeug in Kombination mit einer Zeitmessung kann als Wassereintrittsdetektionsmittel genutzt werden.
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Um insbesondere die empfindlichen Antriebselemente des Schwergewichtstorpedos zu schützen, kann der Fallschirm torpedoheckseitig angeordnet sein, so dass die Antriebsmittel die geringste mechanische Belastung beim Eintritt in das Gewässer erfahren.
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In einer weiteren Ausführungsform ist der Fallschirm in einem zusammengelegten Zustand in einer Fallschirmkassette angeordnet. Somit kann vorteilhafterweise ein Torpedo mit aktivierbarem Fallschirm bereitgestellt werden. In dieser Ausführungsform können die Fallschirmlösemittel sowohl den Fallschirm selbst als auch die Fallschirmkassette lösen.
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Es ist teilweise äußerst schwierig einen bereits aktivierten Torpedo zu bergen. Andererseits kann ein aktivierter Torpedo, welches noch nicht für den Einsatz verbracht wurde, eine Gefahr darstellen. Um möglichst spät und dennoch sicher einen Schwergewichtstorpedo zu aktivieren, kann der Schwergewichtstorpedo derart eingerichtet sein, dass ein Aktivieren des Schwergewichtstorpedos mit oder nach einem Aktivieren des Fallschirms erfolgt, also während oder nach der ersten Stufe erfolgt.
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Dabei umfasst das Aktivieren des Schwergewichtstorpedos insbesondere das Aktivieren der Energiesektion, weil insbesondere bei den verwendeten Batterien mit dem Aktivieren ein Zusammenführen verschiedener chemischer Stoffe erfolgt und es gegebenenfalls zu einer Überhitzung eines Torpedos kommen könnte, falls der Torpedo nicht auf seine Einsatzmission geschickt wird.
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In einer weiteren Ausführungsform weist der Schwergewichtstorpedo einen Datenspeicher auf, welcher Flugzeugdaten, insbesondere Flugzeugnavigationsdaten, aufweist.
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Um optimal Navigieren zu können, benötigt ein Schwergewichtstorpedo möglichst genaue Anfangspositions- und/oder Richtungsdaten. Für den Fall, dass der Schwergewichtstorpedo von einem Luftfahrzeug abgesetzt wird, kann der Torpedo die Positions- und/oder Richtungsdaten vom Luftfahrzeug erhalten, um mit diesen Daten als Fix und/oder als Erstorientierung zu starten.
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Um eine konstruktiv einfache mechanische Realisierung der Fallschirmlösemittel bereitzustellen kann die Fallschirmtorpedoverbindung eine erste Sollbruchstelle und/oder eine zweite Sollbruchstelle aufweisen, wobei insbesondere die erste Sollbruchstelle bei dem Initiieren der ersten Stufe und/oder die zweite Sollbruchstelle beim Abtrennen des Fallschirms bricht oder brechen. Zudem kann eine der beiden Sollbruchstellen oder können beide Sollbruchstellen eine Sollbruchstellensicherung aufweisen, z.B. in Form eines Splints. Die Sollbruchstellensicherung verhindert insbesondere das Brechen der entsprechen gesicherten Sollbruchstelle.
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Eine „Sollbruchstelle“ ist allgemein insbesondere ein durch konstruktive und/oder mechanische und/oder physikalische Maßnahmen oder Auslegungen vorgesehenes Konstruktionselement. Insbesondere im Überlastfall wird dieses Element gezielt und vorhersagbar versagen, um hierdurch einen möglichen Schaden in einem Gesamtsystem klein zu halten oder eine besondere Funktion zu erreichen. An der geplanten Bruchstelle ist häufig eine Kerbe oder eine Einritzung zu finden. Durch die Kerbwirkung ist hier das Bauteil entscheidend geschwächt.
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In einer Ausführungsform weist die Fallschirmtorpedoverbindung ein Sicherungsmittel auf, welches derart eingerichtet ist, dass das Sicherungsmittel beim Initiieren der ersten Stufe entsichert.
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Als „Sicherungsmittel“ kann insbesondere die zuvor beschriebene Sollbruchstellensicherung verwendet werden. Auch ein elektronisches oder elektromechanisches Sicherungsmittel ist mit umfasst.
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Um eine einfache mechanische Realisierung des Sicherungsmittels bereitzustellen, kann das Sicherungsmittel einen Stift, insbesondere einen Splint, aufweisen, welcher beim Initiieren der ersten Stufe zerstört oder entfernt wird.
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In einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe gelöst durch einen Transportschlitten für ein Transportflugzeug für einen zuvor beschriebenen Schwergewichtstorpedo.
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Dies bietet den Vorteil, dass übliche bisher schon verwendete Transportschlitten und Sicherungsmittel für den Abwurf aus Transportflugzeugen verwendet werden können, welche vorliegend einen erfindungsgemäßen Schwergewichtstorpedo aufweisen.
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Diese Art der Verbringung verringert die Kosten und setzt bisher erfolgreich getestete Systeme ein. Ein spezieller Umbau des Luftfahrzeugs ist nicht erforderlich. Zudem können Lösemittel vorgesehen sein, welche den Torpedo nach dem Aktivieren des Fallschirmes von dem Transportschlitten befreien. Auch kann der Transportschlitten im Flugzeug verbleiben und lediglich der Schwergewichtstorpedo durch Aktivieren des Fallschirmes ausgesetzt werden.
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In einer Ausführungsform ist der Stift mit dem Transportschlitten verbunden. Somit verbleibt nach einem Aktivieren des Fallschirms und somit der ersten Stufe der Stift am Transportschlitten und die zweite Stufe des Aktivierens ist freigegeben.
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In einem zusätzlichen Aspekt wird die Aufgabe gelöst durch ein Flugzeug, insbesondere ein Transportflugzeug, welches einen zuvor beschriebenen Schwergewichtstorpedo oder einem zuvor beschriebenen Transportschlitten aufweist.
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Somit kann ein System bereitgestellt werden, welches Schwergewichtstorpedos aus der Luft in ein Gewässer außerhalb der Sichtweite eines Ziels mittels eines Fallschirmes verbringt.
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Unter dem Begriff „Flugzeug“ sind sämtliche fliegenden Einrichtungen wie beispielsweise Transportflugzeuge oder Hubschrauber umfasst.
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Insbesondere für den Fall, dass es sich bei dem Flugzeug um ein Transportflugzeug oder einen Transporthubschrauber handelt, kann das Flugzeug eine öffenbare Heckklappe aufweisen, über die, in einem geöffneten Zustand, der Schwergewichtstorpedo absetzbar ist. Beispielsweise weisen die Herkules C130 und die Transall C160 eine derartige öffenbare Heckklappe auf.
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Damit Flugdaten oder sonstige Daten, welche in dem Luftfahrzeug vorgehalten werden, ermittelt oder über die Systeme des Luftfahrzeug weitergeleitet werden dem Schwergewichtstorpedo aufgeprägt werden können, weist das Flugzeug mindestens eine Datenleitung auf, welche mit dem Schwergewichtstorpedo datenaustauschend verbunden ist. Somit können zu einem sehr späten Zeitpunkt noch Navigations- und/oder Missionsdaten an den Schwergewichtstorpedo übermittelt werden.
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Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt
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1 eine schematische Darstellung zum Absetzen eines Schwergewichtstorpedos in ein Gewässer mittels eines Flugzeuges und dem zugehörigen Abtrennen des Fallschirmes und eine mechanische Ausgestaltung einer Fallschrimtorpedoverbindung.
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Ein Transportflugzeug 101 weist eine öffenbare Heckklappe 102 auf. Im Inneren des Transportflugzeuges 101 ist ein Schwergewichtstorpedo 103 mit einer Länge von 5,0 m und einem Durchmesser von 19´´ auf einem Transportschlitten (nicht dargestellt) angeordnet. Der Schwergewichtstorpedo 103 weist einen Sonarkopf 105, einen Antrieb 107 sowie eine Fallschirmkassette 109 mit einem zugehörigen Fallschirm 111 auf. Zudem ist der Schwergewichtstorpedo 103 über eine Datenleitung (nicht dargestellt) mit dem Navigationsrechner und über eine Stromversorgungsleitung (nicht dargestellt) mit dem Energiesystem des Transportflugzeugs 101 verbunden.
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Eine mechanische Verbindung 141 der Fallschirmkassette 109 mit dem Schwergewichtstorpedo 103 weist eine erste Kerbe auf, welche als Sollbruchstellen ausgebildet ist. Die erste Kerbe 145 wird durch einen Splint 147 stabilisiert. Der Splint 147 ist über einen Metalldraht mit dem Transportschlitten verbunden.
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Um den Schwergewichtstorpedo 103 in das Gewässer zu verbringen, werden zuerst die Navigationsdaten zzgl. der Information in welcher Richtung Norden liegt an den Schwergewichtstorpedo 103 übermittelt. Anschließend wird bei geöffneter Heckklappe 102 der gefaltete Fallschirm 111 durch ein Öffnen der Fallschirmkassette 109 aktiviert. Dadurch öffnet sich der Fallschirm 111 und aufgrund des in der Fallschirmkappe eingreifenden (Fahrt-)Windes wird der Schwergewichtstorpedo 103 heckseitig aus dem Transportflugzeug 101 verbracht [siehe in 1a.)]. Die Kräfte ziehen an der mechanischen Verbindung, wobei die erste Kerbe 145 aufgrund der stabilisierenden Wirkung des Splints 147 nicht bricht. Beim Verlassen des Flugzeugs wird der mit dem Transportschlitten verbundene Splint 147 abgezogen und die erste Kerbe 145 als Sollbruchstelle aktiviert.
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Aufgrund der Gewichtskraft richtet sich der Schwergewichtstorpedo 103 vertikal mit seinem Torpedokopf in Richtung Wasseroberfläche 121 aus [siehe 1b.)], wobei die erste Kerbe 145 für dies Belastung haltend ausgestaltet ist.
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In einer ersten Alternativen [siehe 1c1] reduzieren sich die Zugkräfte auf die Verbindung 141 und die erste Kerbe 145 bricht aufgrund der Druckkräfte.
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In einer zweiten Alternative [siehe 1c2)] taucht der Schergewichtstorpedo 103 vollständig mitsamt der Fallschirmkassette 109 und dem Fallschirm 111 in das Gewässer ein. Anschließend wird der Heckantrieb 107 gestartet, sodass der Schwergewichtstorpedo 103 in Fahrtrichtung 131 bewegt wird.
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Aufgrund der nun durch die Bremswirkung des Fallschirms 111 wirkenden (Zug-)Kräfte an der Kerbe 145 bricht die Kerbe 145 und die Fallschirmkassette 109 mitsamt dem Fallschirm 111 wird in Abtrennrichtung 113 abgetrennt. Der Schwergewichtstorpedo 103 verfolgt seine Mission und zerstört das außerhalb der Sichtweite liegende Ziel (nicht dargestellt).
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Bezugszeichenliste
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- 101
- Transportflugzeug
- 102
- Heckklappe
- 103
- Schwergewichtstorpedo
- 105
- Sonarkopf
- 107
- Antrieb
- 109
- Fallschirmkassette
- 111
- Fallschirm
- 113
- Abtrennrichtung Fallschirm
- 121
- Wasseroberfläche
- 131
- Fahrtrichtung Schwergewichtstorpedo
- 141
- Kassettenverbindung
- 143
- erste Kerbe
- 145
- zweite Kerbe
- 147
- Splint
