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Die Erfindung ist ein Waffen-System mit Projektilen oder Kleine Raketen, wobei das Projektil auch ein intensives Licht aussendet, die Personen blenden kann. Das Licht wird nicht durch pyrotechnische Mittel erzeugt, somit ist das Projektil uneingeschränkt für seinen Hauptzweck einsetzbar. Es kann auch als Leuchtprojektil verwendet werden.
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Granaten mit Blende-Funktion sind schon lange bekannt. Sobald sie detonieren, setzen sie ein grelles Licht frei, das jeden in einen kleinen Umkreis zumindest vorübergehend blenden kann. Zudem wird auch ein sehr lauter Knall verursacht, der zusätzlich für Verwirrung sorgt. Sie dienen als Einsatzwaffe in Situationen, wobei so weit es geht Menschenleben verschont bleiben soll. Z.B. bei Geiselnahme oder wenn man aggressive Demonstranten vertreiben möchte, kann eine solche Blendgranate verwendet werden.
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Herkömmliche Blendgranaten weisen einen pyrotechnischen Satz auf, der im Einsatzort gezündet wird. Meistens wird Magnesium und deren Komponenten benutzt, um ein grelles Licht zu erzeugen.
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Die Anmeldung
EP3023730A1 beschreibt eine Blendgranate, die mit LED-s bestückt ist. Das Frequenzspektrum des Lichtpulses sollte im Bereich von 280 nm bis 1 mm liegen. Als Leuchtmittel werden bevorzugt solche auf Halbleiterbasis verwendet, wobei sich hierfür insbesondere LEDs eignen, aber auch Laserdioden. Mit entsprechenden halbleiterbasierten Leuchtmitteln ist es ohne weiteres möglich, einen Lichtpuls hoher Intensität respektive Helligkeit zu erzeugen, so dass die gewünschte Blende- oder Irritationswirkung gegeben ist. Vornehmlich LEDs eignen sich hierfür, da es sich um entsprechend kleine Bauelemente handelt, die darüber hinaus auch ohne weiteres und kostengünstig verfügbar sind.
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Die Anmeldung
US8113689B2 beschreibt ebenso ein Projektil, das mit LED-s ausgestattet ist und eine Art nicht tödliche Waffe darstellt, die zum Blenden von Personen geeignet ist.
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Die Anmeldung
EP2937663A1 beschreibt eine Blendgranaten und montageverfahren für Blendgranaten. Hier werden brennbare Materialien für die Licht und Knall-Erzeugung verwendet.
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Auch in der Anmeldung
US7908972B2 kommen brennbare Materialien zum Einsatz.
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Nachteil solcher Waffen ist, dass der Blende-Effekt nicht genau kontrollierbar ist. Sie können leicht Brände verursachen und auch dabei Personen schwer verletzen. Sie werden aus kurzer Distanz abgeworfen, mit einer Verzögerungszeit von ca. 1 - 3 Sekunden. Der Blende-Effekt ist nicht kontrollierbar, ein Abbruch erst recht nicht mehr steuerbar.
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Der in den Ansprüchen 1 bis 29 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Projektil mit einer Blendefunktion zu schaffen, wobei
- - es uneingeschränkt für seinen Hauptzweck einsetzbar ist, wobei
- - keine pyrotechnische Mittel verwendet werden sollen,
- - keine Energie-Quelle am Projektil eingebaut werden soll,
- - keine primäre Lichtquelle am Projektil selbst eingebaut werden soll,
- - es in der Lage ist, zuverlässig und vor allem ein sehr intensives Licht abzugeben, das am Einsatzort befindlichen Personen vorübergehend blenden soll,
- - der Blendeeffekt jederzeit aus der Ferne zuverlässig steuerbar.
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Diese Probleme werden mit den in den Ansprüchen 1 bis 29 aufgeführten Merkmalen gelöst.
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Vorteile der Erfindung sind:
- - es werden keine brennbare / pyrotechnische Mittel verwendet,
- - es entsteht keine Brandgefahr und keine Rauchentwicklung beim Einsatz, somit auch im Waldgebiete einsetzbar,
- - die Blende-Funktion ist jederzeit kontrollierbar, auch ein- und abschaltbar,
- - die Lichtintensität ist jederzeit steuerbar,
- - das Projektil weist keine eigene primäre Lichtquelle auf,
- - das Projektil ist einfach gebaut und weist keine Energiequelle oder sonst welche empfindlichen elektronischen Teile auf,
- - trotz Blende-Funktion, kann das Projektil für seine ursprüngliche Destination uneingeschränkt eingesetzt werden,
- - durch den intensiven Blend-Effekt kann man sogar das Leben von feindlichen Soldaten schützen, indem man sie temporär kampfunfähig macht und während dieser Zeit sie zum Ergeben zwingt.
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Ausführungsbeispiele werden anhand der 1 bis 11 erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine einfache Variante des Projektils mit einem Reflektor,
- 2 ein Projektil mit Lichtleiter-Technik,
- 3 eine Ausführung mit Kugelreflektor / verjüngenden Konus-Reflektor
- 4 eine Variante mit IR- oder UV-Laserstrahl
- 5 den Aufbau des Systems mit verschiedene Reflektoren,
- 6 die Variante mit pyramidenförmigen Reflektor,
- 7 die Mikrowölbungen am Reflektor,
- 8 eine Ausführung mit zwei gleichzeitig abgefeuerte Projektilen,
- 9 die Reflektor-Ringe am Projektil,
- 10 Strahl-Abtastung aus einem Innen-Gebäude Bereich,
- 11 ein Projektil mit abschaltbare Leuchtspur-Funktion.
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Die Erfindung ist ein Waffen-System mit speziellen Projektilen 1, die eine Blende-Funktion aufweisen, bzw. einen Blende-Effekt ausführen können. Das Projektil weist selbst keine Lichtquelle auf und ist ziemlich einfach konstruiert. In dem Projektil eine Lichtquelle einzubauen, die nicht pyrotechnisch sondern elektrisch funktioniert, macht es erforderlich auch eine Energie-Quelle und die Steuerelektronik dort einzubauen. Genau das wird hier bei der Erfindung vermieden. Anstatt in dem Projektil eine Lichtquelle und Energiequelle einzubauen, wird dort lediglich eine Reflektor-Schicht 2 angebracht. Diese Reflektor-Schicht ist praktisch ein Spiegel 3, das Lichtstrahlen 4, die von hinten auf das Projektil treffen, seitlich unter breiten Winkel, bzw. schräg nach vorne und schräg nach hinten reflektiert werden. Die eigentliche Lichtquelle 5 ist an der Abschuss-Waffe 6 eingebaut. Die Lichtquelle hier ist ein relativ starker Laserstrahler 7 (in unserem Beispiel eine Laserdiode mit 200W Leistung) und zielt auf das Projektil 1. Sobald das Projektil den Einsatzbereich erreicht hat, wird der Laserstrahler (z.B. eine starke Laserdiode) 7 automatisch aktiviert und der Laserstrahl trifft das Projektil von hinten drauf. Weil der Spiegel 3 konusartig gebaut ist oder seitlich geneigt ist, werden die Laserstrahlen seitlich vom Projektil aus in einem engen oder etwas breiteren Winkel reflektiert (1).
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Während eine Variante ein Projektil mit einem kugelförmigen oder kegelförmigen Heckteil 8 mit der Spitze 9 nach hinten aufweist, der verspiegelt ist oder mir einer Spiegel-Beschichtung 10 ausgestattet ist, wird eine andere Variante mit mindestens einem Lichtleiter 11 ausgestattet, der das Licht von hinten schräg nach vorne und seitlich leitet (2). Von der Waffe, aus der das Projektil abgefeuert wurde, kommt ein starker Laserstrahl 4, der wie ein Dauerstrahl oder Blitzlicht gebündelt von hinten auf das Projektil trifft. Sobald der Strahl trifft, dringt er in dem Lichtfenster 32 am Heck des Projektils 1 ein und durch einen Lichtleiter 11 wird dann seitlich in einem großen Winkel durch ein Lichtaustritts-Fenster 33 austreten. Die Austritts-Stelle kann auch in Form eines Lichtleiter-Rings 31 in dem Umfang des Projektils gebaut werden. Das Licht das aus dem Lichtleiter austritt ist sehr intensiv und blendet augenblicklich jeden, der in einem Umkreis, deren Größe von der verwendete Laserleistung abhängig ist, sich befindet und drauf blickt oder durch indirekte Laserstrahl-Reflektion das Licht in den Augen bekommt. Die Lichtintensität ist jederzeit und beliebig steuerbar. Vor allem, durch eine elektronische Steuereinheit oder Steuerung 17 wird das Blender-Licht erst am Zielort eingeschaltet. Sobald das Projektil den Zielort erreicht hat, kann innerhalb von Millisekunden der Laserstrahl aktiviert werden und die Personen dort blenden. Die Steuerung kann durch Zeitmessung ab dem Zeitpunkt des Abfeuerns oder durch kontinuierliche Distanz-Ermittlung in Echtzeit zwischen dem Projektil und der Waffe, die Laserstrahlen aktivieren. Z.B. wenn ein Laser-Distanzmesser 34 kann dafür hilfreich sein. Sobald das Projektil das Ziel erreicht hat, kann automatisch die Laser-Aktivierung veranlasst werden und entweder kurz einen Laser-Strahl abgeben oder eine Reihe von Laserblitzen senden, die eine Repetitionsrate von z.B. 0,2ms haben. Die Laserstrahlen können in beliebige Licht-Farbe und Intensität abgegeben werden - alles hängt davon ab, welche Laserstrahler an die Waffe eingebaut werden. Auch Stroboskop-Effekte sind damit realisierbar. Wenn man gleisendes, weißes Licht mit einer hohen Strobo-Frequenz abgibt, dann kann der Feind zusätzlich verwirrt werden. Die Strobo-Steuerung ist an der Waffe selbst eingebaut und mit den Strobo-Blitzstrahl wird das Projektil von hinten getroffen.
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Das Projektil kann auch so gebaut werden, dass er lediglich für diesen Zweck benutzt wird. In dem Fall wäre der ganze Projektil wie eine Linse gebaut und aus durchsichtigen Glas oder Kunststoff bestehen.
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Auf den 3 ist eine Variante mit dem Reflektor 12 dargestellt worden. Das Projektil ist einfach seitlich oder am hinteren Teil mit einem Kegelförmigen / Konusförmigen Spiegelfläche 10 versehen, dessen Spitze 9 Richtung Waffe zeigt. Eine Birnenform / Tropfenform 36 des Projektil-Endes verbessert den Winkel der Lichtreflektion. Der Spiegel ist hier wie eine Tayler-Konus-Form gebaut, damit die Laserstrahlen breitwinklig seitlich reflektiert werden können. Ähnlicher Effekt ist auch mit einem etwas „aufgeblähten“ Konus-Spiegel 38 zu erreichen (4). Ein Lichtstrahl, vorzugsweise ein Laserstrahl, das von hinten drauf einfällt, wird seitlich reflektiert und zerstreut. Der Reflektor kann auch in Form einer Pyramide 13 mit vielen Flächen gebaut werden (6). Eine leichte Birnenform des Reflektors ermöglicht eine Laserstrahl-Reflektion in etwas breiteren Winkel, was optimal für einen Blende-Effekt ist. Die geometrische Form der Lichtstrahlen wäre dann wie auf den 4 und 5 dargestellt. Trotzdem, auch eine einfache Kegelform des Spiegels hinten am Projektil funktioniert sehr gut, wenn dort eine Mikrostruktur eingebaut ist, die die Laserstrahlen leicht zerstreut reflektiert. Das wäre ein Spiegel (3, 12), der kleine Mikro-Wölbungen oder Mikro-Dellen 14 aufweist (wie bei einem Golfball) optimal geeignet. Weil der Spiegel kegelförmig ist, reflektiert er keine Laserstrahlen oder nur einen sehr geringen Teil davon in Richtung des Schützen, der das Projektil abgefeuert hat (7). Hauptsächlich werden diese seitlich sowie schräg nach vorne und hinten reflektiert
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Das System kann für beliebige Projektile verwendet werden, egal wie klein (z.B. Pistolen-Munition - 7,62mm) oder wie groß diese sind. Nicht nur an Projektilen, sondern auch in Raketen 15 oder in großkaliberiges Geschoss kann das System eingebaut werden.
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In der
2 ist eine Ausführung einer Variante mit Lichtleitertechnik dargestellt. Im Gegensatz zu Anmeldung
DE 10 2006 031 740 , bei der die Lichtstrahlen in das Projektil eindringen und dann gebündelt unmittelbar vor dem Projektil austreten, um einen Brennpunkt so zu erzeugen, sind die Lichtleiter 16 hier so eingebaut, dass der Laserstrahl 4, der hinten eindringt, seitlich in einem breiten Winkel abgegeben wird und das mit einen solchen Intensität, das Personen blenden soll. Zudem müssen hier die Laserstrahlen nicht permanent auf das Projektil abgegeben werden, sondern lediglich sobald das Projektil oder die Rakete ein bestimmtes Gebiet erreicht hat. Z.B. in einem Kampfgebiet mit Hügeln oder Häusern, falls man hinter der Hügel oder hinter einer Hauswand den Gegner vermutet, dann stellt man den Laserstrahler so ein, dass nachdem das Projektil abgefeuert wurde, erst unmittelbar vor dem Erreichen des Ziels, einen kurzen Laserimpuls drauf abgibt, den das Projektil dann seitlich zerstreut und den Gegner blendet. Die Zeit ist dabei sehr kurz, aber durch eine ordentliche Laserleistung kann man durchaus Menschen damit blenden, zumindest kurzzeitig. Die Laserstrahlen werden so zerstreut, dass diese seitlich rundum das Projektil oder der Rakete in einem breiten Winkel zerstreut werden. Nach hinten wird kein Laserstrahl reflektiert, sodass keine Gefahr besteht, denjenigen, der das Projektil oder die Rakete abgefeuert hat, sich selbst zu blenden. Die Laserstrahl-Aktivierung wird durch eine Steuereinheit 17 geregelt und genau so berechnet, dass dies erst im Einsatzort geschieht. Ist das Ziel z.B. in 500m Entfernung, wird der Laserstrahl erst dann aktiviert, wenn das Projektil tatsächlich diese Distanz zurückgelegt hat. Die Berechnung kann in Mikrosekunden erfolgen, mit einer Art Zeitmessung angefangen mit dem Abfeuern des Projektils. Wenn das Projektil z.B. mit ca. 1000m/s fliegt, bedeutet das, das eine Aktivierung nach 500.000 Mikrosekunden erfolgen soll (also halbe Sekunde nachdem Abfeuern).
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Der Laserstrahl, mit der das Projektil getroffen wird, kann auch in UV- oder IR-Lichtbereich sein, also für das menschliche Auge unsichtbar. Es kann dann also solches reflektiert werden oder auf dem Spiegel oder im Lichtleiter des Projektils in ein sichtbares Licht konvertiert werden. Der Lichtleiter müsste dann aus einem Laserlicht-Konverter Material 18 bestehen, dass das unsichtbare Licht in sichtbares umwandelt. Materialien, die einen unsichtbaren Laserstrahl in ein sichtbares Licht umwandeln, werden Konverter genannt und sind weit verbreitet in wissenschaftliche Vorrichtungen oder in Laser-Scheinwerfern (z.B. in Laserdioden oder auch Fahrzeugscheinwerfer). Solche Konverter werden heutzutage oft bei Laserstrahlern eingesetzt, z. B. um ein monochromatisches Laserstrahl in einem Breitspektrum-Strahl umzuwandeln. Sie bestehen aus einem Aktiven-Medium (z.B. Phosphor-Komponenten), der mit dem unsichtbaren Laserstrahl bestrahlt wird. Hinter dem Konverter kommt ein Breitspektrum weißes Licht heraus oder ein Licht in eine anderen Lichtfarbe als ursprünglich. Das Licht wird durch eine Spiegelbeschichtung 10 zurückreflektiert.
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Auch der Spiegel 3 kann mit einer Beschichtung ausgestattet werden oder aus einem Material hergestellt werden, die das Infrarot oder UV-Licht in sichtbares Licht umwandelt und so auch reflektiert. Ein Projektil, der mit Infrarot oder UV-Laser bestrahlt wird, wird zwar leuchten, bzw. die Umgebung beleuchten, dabei ist aber die Laserquelle nicht mit dem Auge direkt sichtbar. Das erhöht die Sicherheit des Waffen-System Benutzers, weil er dadurch nicht seine Position verrät.
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Das Projektil muss nicht stets ab dem Abfeuern mit Laserstrahl bestrahlt werden, sondern der Laserstrahl kann erst dann aktiviert werden, wenn das Projektil den Einsatzort erreicht hat. Sobald das Projektil eine bestimmte Stelle erreicht hat, wird es von hinten mit einem Laserstrahl, der als Dauer-Laserstrahl, Pulsstrahl oder Laserblitz abgegeben wird, von dem Laserstrahler (Laserdiode) 7 aus der Waffe 6 bestrahlt. Es können auch mehrere Laserblitze abgegeben werden. Die Lichtblitze werden dann von dem Projektil aus in alle Richtungen seitlich in einem großen Winkel seitlich abgegeben. Bei der Variante mit dem Reflektor (Spiegel), ist das Ende des Projektils kegelförmig oder noch besser etwa Tropfen- oder Zwiebel- oder Zitronenförmig gebaut (4, 5). Die Laserstrahl-Intensität kann beliebig eingestellt werden. Sie kann auch an die Lichtverhältnisse angepasst werden. Ein Umgebungslichtsensor 19, der in die Waffe eingebaut ist, kann die Lichtintensität des Lasers automatisch steuern. Sie kann so stark sein, dass man nicht direkt in das Projektil schauen muss, um geblendet zu werden. Auch Lichtreflektionen aus der Umgebung können vorübergehend eine Verblendung verursachen. Um starke Laserblitze zu erzeugen, kann man Pulslaser benutzen, die kurzzeitig starke Lichtblitze erzeugen. Ein paar Mikrosekunden (oder Millisekunden bei etwas schwächeren Lasern) Blitzlichtdauern würden ausreichen. Man kann auch einen Dauerlaserstrahl von z.B. ca. 100 bis 800 Millisekunden erzeugen, der dann Menschen vorübergehend blenden würde. Ein solcher Laser kann aus einer Laserdiode 7 bestehen, die ca. 20Watt Leistung erbringt. Laserdioden sind sehr klein und bei einer so kurzen Strahldauer, brauchen sie nicht einmal eine großartige Kühlung dabei. Ein kleiner passiver Kühlkörper 20 würde vollkommen ausreichen. Somit sind diese ideal in tragbare Waffen einsetzbar. Auch deren Energiebedarf ist vergleichsweise gering. Die Laserblitzaktivierung kann zwar auch manuell, bzw. simultan mit dem Projektil-Abfeuern geschehen, muss aber nicht unbedingt sein. Eine kleine Mikroprozessor-Schaltung kann präzise die Laserblitzaktivierung durchführen, sodass erst wenn das Projektil während des Flugs im Einsatzort ankommt, dann mit Laserblitzlicht bestrahlt wird. Das wird mit der Zeitmessung der Flugdauer ermittelt. Unmittelbar nachdem das Projektil abgefeuert wird, wird eine Zeitmessung z.B. in Millisekunden oder für eine sehr hohe Genauigkeit in Mikrosekunden gestartet. Bei einer Geschwindigkeit des Projektils von 1000m/s, würde eine Millisekunde einen Weg von 1m und eine Mikrosekunde lediglich einen Weg von einem Millimeter bedeuten. Wird z.B. ein Einsatz des Blende-Effektes ab einer Entfernung von 280m gewünscht, dann wird der Laserstrahler nach ca. 280ms eingeschaltet werden (bei einer Projektil-Geschwindigkeit von 1000m/s). Das Projektil kann ansonsten wie ein ganz normales Projektil eingesetzt werden. Die Laser-Blende-Funktion ist jederzeit ein- und abschaltbar. Eine andere Eigenschaft bringt diese Methode mit: verwendet man anstatt von sichtbaren Laserstrahlen, Röntgen-Strahlen 21, kann man mit einem dementsprechenden Detektor 22 hinter den Wänden oder Hindernisse 23 sehen. Der Röntgenstrahl wird z.B. erst dann das Projektil treffen, wenn es im Flug im dementsprechenden Bereich sich befindet (10). Es gibt sogar Laser-Röntgenstrahl-Emitter, die in Forschungsphase sich befinden, die tragbar sind. Ein solches Gerät könnte auch für unsere Zwecke in Zukunft eingebaut werden. Eine typische Situation: das Projektil bohrt eine dünne Wand 24 durch und sobald das geschehen ist, wird ein Röntgenstrahl 21 es von hinten treffen. Der Strahl dringt in das Projektil ein und durch den Lichtleiter oder Reflektor seitlich und auch schräg nach hinten abgebeben. Der Röntgenstrahl dringt durch alle Anwesenden und auch durch die Wände hindurch. Ein kleiner Teil der Strahlen wird von Detektoren empfangen und die Informationen auf einem Display 25 dargestellt. Es ist zwar nur eine Momentaufnahme, kann aber Aufschlüsse über die Anzahl der Personen und deren Position geben. Insbesondere wenn andere Methoden, z.B. IR-Scanner nicht funktionieren sollen, kann diese Methode erfolgreich eingesetzt werden. Um Verzerrungen oder Unschärfe auf dem Bild zu vermeiden, kann der Röntgen-Blitz (Laser-Blitz) nur ein paar Mikrosekunden lang dauern. Innerhalb dieser Zeit legt das Projektil lediglich ein paar Millimeter zurück, was dadurch ein sehr scharfes Bild erzeugen kann. Selbstverständlich muss der Bildsensor ebenso sehr schnell sein, um diesen Blitz einfangen zu können, aber solche Bildsensoren gibt es schon.
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Das Projektil wird zwar die Laserstrahlen, die es von hinten von der Abschusswaffe treffen, seitlich umleiten, aber diese Laserstrahlen werden dann gleichzeitig von der Umgebung teilweise reflektiert und ein sehr kleiner Teil davon trifft wieder das Projektil seitlich. Weil die Optik des Projektils bidirektional funktioniert, wird ein Bruchteil des Laserstrahls wieder zu der Abschusswaffe zurückgeworfen. Der Laserstrahl, der zurückkommt weist eine extrem kleine Energie auf, kann aber mit gute und empfindliche visuellen Erfassungs-Komponenten, wie z.B. gute Optik-Systeme mit Linsen oder Spiegel-Teleskop-Ähnliche Systeme erfasst werden und daraus wichtige Informationen gesammelt werden und in Form von Bildern oder Videos gespeichert oder ausgewertet werden. Es würde so aussehen, als man auf einen gewölbten Spiegel die Umgebung anschauen würde. Weil die Projektil-Oberfläche gekrümmt ist, ist ein daraus gewonnenes Bild stark verzerrt, aber es gibt genügend Software, die das Bild entzerren und richtig darstellen können. Hinzu kommt, dass am Heck des Projektils ein kleiner, kreisförmiger Spiegel eingebaut werden kann.
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Das System kann auch in Kombination mit einer Röntgenstrahlenquelle 26 funktionieren. In dem Fall wird ein kurzer Impuls auf das Projektil oder der Rakete abgegeben, sobald dieses das Ziel erreicht hat, das mit einem Röntgenstrahl 21 durchleuchtet, was mit einem Röntgen-Detektor oder Empfänger 22 in die Waffe ein Bild daraus erstellt wird. Ähnlich wie beim Medizinischen Röntgengeräte, wobei der Körper geröntgt wird, so wird das ganze Gebäude oder der feindlicher Bereich mit Röntgenstrahlen bestrahlt, um ein Bild dann von hinten in Waffenrichtung zu bekommen. Der Röntgen-Bilderzeuger kann an dem Waffen-System gekoppelt werden oder auch etwas seitlich versetzt platziert werden, um einen Strahl, dass seitlich und nach hinten von dem Projektil oder von der Raketen zurückgeworfen wird, das ein Gebäude durchdringt, zu erfassen. In diesem Fall, sollte der Konus-Spiegel 27 des Projektils oder der Rakete hinten, ziemlich flach sein (z.B. eine Verjüngung unter 45°), damit der Reflektion-Winkel so gestaltet ist, dass der von hinten treffender Laserstrahl, mehr oder weniger seitlich und auch schräg nach hinten zurückgeworfen wird. Selbstverständlich, dass der reflektierter Laserstrahl nicht direkt den Laserstrahler wieder trifft, aber in einem engen Winkel außerhalb der Flugachse und zerstreut durch die Gegenstände wieder teilweise zurückkommt. Zum Zeitpunkt der Abgabe des Röntgenstrahl-Impulses, erscheint das Gebäude für einen Röntgen-Detektor mit einem Bildschirm teilweise transparent und man kann dann eine visuelle Aufnahme erzeugen bzw. ein Foto aufnehmen. In dem Fall kann derjenige, der die Waffe bedient, erkennen, ob und wie viele Gegner hinter dem Gebäude sich verstecken oder wie deren Bewaffnung ist. Außerdem in Kombination mit einer schnellen Kamera, kann das System über Projektile die Umgebung bei Dunkelheit hell erleuchten und das Gebiet fotografieren. Die Röntgenstrahlenquellen sind nicht ganz klein und benötigen auch dementsprechend Strom, den ein Einsatzfahrzeug aus seiner Energie-Quelle bereitstellen kann. In nahe Zukunft werden als Röntgenstrahlenquelle auch Laserdioden verwendet, die in der Lage sind, Röntgenlaserstrahlen abzugeben. Diese Laser-Röntgendioden gibt zwar noch nicht, aber die werden bald auch auf dem Markt kommen. Es wird heutzutage daran geforscht und es gibt ein paar Prototypen davon. Somit sind die nicht weit von einer Markteinführung entfernt.
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Mit dem Einsatz dieses Systems, kann auch die Leuchtmunition oder Leuchtspurmunition System vollständig ersetzt werden. Es würde ausreichen wenn am Projektil hinten eine kleine Farbmarkierung 28 oder eine kleine Spiegelfläche 29 oder ein Lichtkonverter-Schicht angebracht ist, die unter Laserstrahl leuchtet. Sobald der Laserstrahler auf das Projektil trifft, dann leuchtet die Farbmarkierung und man kann die Flugbahn des Projektils sichtbar machen. Vorteilhaft ist sogar dabei, dass diese Leuchtmarkierung nur derjenige der den Schuss abgegeben hat, sehen kann und nicht die Feinde. Hinzu kommt, dass diese Leuchtspurmarkierung jederzeit ein- und abschaltbar ist (11).
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Um die Flugeigenschaften nicht zu beeinflussen kann das Heck-Teil 30 des Projektils aus einem durchsichtigen Material bis zu dem Kegelform-Spiegel 27 gebaut sein. Die Laserstrahlen, die das Projektil von hinten treffen, würden in diesem durchsichtigen Teil eindringen, den Kegelform-Spiegel 27 dann treffen, seitlich reflektiert werden und aus dem durchsichtigen Teil austreten. Damit wäre problemlos der Blendeeffekt auch bei einem Projektil mit flachem Heck-Teil realisierbar. Eine andere Variante weist kleine Kanäle auf, die in das Heck des Projektils gebohrt sind, die aber konusartige vom Heck aus verlaufen. In diesen Kanälen dringt das Laserlicht ein und wird dann seitlich vom Projektil austreten. Die Kanäle im Metallmasse des Projektils, die ausbreitend nach vorne angeordnet sind, können mit durchsichtigem Material (Glas, Kunststoff) verschlossen werden, wobei das Licht trotzdem eindringen kann. Weil die Kanalwände Bestandteile des Metalls des Projektils sind, können diese glatte Wände haben und das Licht gut spiegeln, sodass diese fast wie Lichtleiter wirken.
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Die Variante aus der 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Hier werden zwei Projektile aus zwei Abschussrohren gleichzeitig abgegeben. Die Abschussrohre sind nicht ganz parallel laufend angeordnet, sondern weisen eine kleine Abweichung auf. Ein paar Winkel Grad reichen aus. Sobald die Projektile abgefeuert werden, werden beide oder nur einer davon mit einem Laserstrahl von hinten getroffen. Je nach Winkeleinstellung der beiden Abschuss-Rohre in der Abschusswaffe, werden die Projektile mehr oder weniger auseinander fliegen. Weil die Projektile nicht nur die Umgebung, sondern auch einander mit den Laserstrahlen direkt oder aus Umgebungs-Reflektionen treffen werden (weil der Laserstrahl seitlich geleitet oder reflektiert wird), werden die Laserstrahlen durch das Heckteil der Projektile zurück zu der Abschusswaffe geworfen. Die saubere Belichtung mit Laserstrahlen liefert recht gute visuelle Informationen. Mit Hilfe eines Lichtsensor-Systems oder Bilderfassungs- / Bild-Sensor-Komponenten und dementsprechende Optik-Systeme kann man aus dem Ort, in dem die Projektile hinfliegen, viele nützliche Daten erfassen. Es können sogar Bildaufnahmen oder gar kurze Videoaufnahmen aus der dortigen Umgebung angefertigt werden. Das Licht, dass die Projektile auf das Waffensystem zurückwerfen beinhaltet solche Informationen.
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Auch hier kann ein Strobo-Effekt zustande kommen. Wenn ein Laserstrahl in schnellen Impulsen (z.B. 12 - 800 Impulse pro Sekunde) abgegeben wird, so pulsiert das reflektierte Licht aus dem Projektil ebenso. Man kann auch mehrere Lichtfarben in den Impulsen hintereinander implementieren und abgeben. Das wird durch wechselhafte Steuerung der Laserdioden in die Waffe erreicht. Z.B. wenn eine blaue und eine grüne Laserdiode wechselweise emittieren (z.B. jeweils 10ms) wird ein Strobo-Effekt zustande kommen, der schnell ermüdende Wirkung und Verwirrung auf die Personen, die das Licht ansehen, zeigt. Anstatt oder gleichzeitig mit dem Laserstrahler kann auch ein IR-Laserstrahler oder gar Mikrowellenstrahler eingesetzt werden, der auf das Projektil hinten trifft. Insbesondere optimal dafür sind Gunn-Dioden geeignet. Man kann auch MASER (das sind Mikrowellen-LASER, bzw. LASER in Mikrowellenbereich) verwenden, die aber dann in einem Einsatzfahrzeug eingebaut werden sollen (wegen der Grösse und Gewicht). Die Gunn-Dioden (oder Gunn-Elemente) erzeugen Mikrowellen mit hoher Energiedichte. Die Mikrowellen-Energie wird durch Konverter-Materialien im Projektil in sichtbares Licht umgewandelt, das sehr intensiv leuchtet und für Blende-Effekte geeignet ist.
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Die beschriebene Blend-Methode kann nicht nur in Projektil-Waffen-System angewendet werden, sondern auch in Raketen-Abschuss-Vorrichtungen. Hier ist etwas komplizierter eine Rakete mit einem Laserstrahl so zu treffen, dass sie die Laserstrahlen radial reflektiert, weil die Rakete durch ihren eigenen Antrieb einen Rauch-Schweif hinter sich zieht, was die Laserstrahlen mehr oder weniger absorbiert. Man kann aber in die Raketen-Heckbereich einen Ringspiegel einbauen, der trotzdem durch Laserstrahlen getroffen werden kann, der dann diese radial in die Umgebung reflektiert.
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Für die Erfindung, allgemein für einen Blend-Effekt kann eine 10W-Laserdiode verwendet werden, die einen gut gebündelten Laserstrahl auf das Projektil sendet und damit es hinten am Heck trifft. Man kann auch leistungsstärkere Laserquellen verwenden, aber für kleinere Waffen ist diese Laserleistung mehr als ausreichend, um die feindlichen Kräfte, kurzzeitig zu blenden. Eine stärkere Laserstrahlenquelle, z.B. 100W Laserleistung würde ausreichen, die Menschen auch bei nicht direktem Blickkontakt zu der Flugrichtung des Projektils, alleine durch blitzartige Beleuchtung der Umgebung oder durch die Laserstrahlen-Reflektionen aus der Umgebung zu blenden. Die blitzartige Beleuchtung durch das Projektil hat den Vorteil, weil sie auch in große Entfernungen wirksam ist und vor allem jederzeit ein- und abschaltbar ist. Man kann die Laserstrahlen-Steuerung in der Waffe programmieren, sodass sie das Projektil in eine beliebig einstellbare Distanz zum „leuchten“ bringt. Der Schütze kann die Steuerung vor dem Abschuss durch einen Regler oder Touchdisplay so einstellen, dass sie z.B. das Projektil zum „leuchten“ bringt, wenn es eine Flugdistanz von 754m erreicht hat und nur bis 793m leuchtet, danach nicht mehr, oder eine erneute Beleuchtung von 807 - 832m. Der Schütze kann beliebige Einstellungen vornehmen, die dann automatisch und sehr genau ausgeführt werden. Die Ansprechzeiten der Laserdioden sind extrem kurz. Die Distanzermittlung des Projektils kann durch verschiedene Methoden in Echtzeit erreicht werden. Am einfachsten ist es, durch Erschütterungs-Sensoren (die die Erschütterung des Waffenlaufs wahrnehmen, Schall-Sensoren (die den direkten Knall beim Abfeuern registrieren), oder Lichtsensoren (die das Einmündungsfeuer aus dem Waffenlauf erfassen), zum Zeitpunkt des Abfeuerns, einen elektronischen Zeitmesser zu starten, der direkt mit der Laserquellen-Steuerung gekoppelt ist. Die Projektil-Geschwindigkeit ist bekannt und die ist bei der gleichen Waffe, nahezu bei allen Projektilen ähnlich. Somit braucht man nicht unbedingt teure Distanz-Messvorrichtungen, die das Projektil während seiner Flugbahn erfassen und die Distanz-Messdaten in Echtzeit an die Steuerung leiten. Bei größeren Waffensystemen kann man zwar auch solche Distanzmeß-Vorrichtungen einbauen, was durch den Hersteller eine Auslegung der Kosten oder der Aufwand ist.
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Letztendlich kann das Waffensystem auch in Weltraum Anwendung finden. Wenn man die Gasplaneten oder die Atmosphäre eines Planeten, eines Mondes oder eventuell Asteroiden selbst besser erforschen möchte kann man solche Projektile dort abfeuern, mit dem Laserstrahl von hinten diese bestrahlen und dann das zurückgeworfene Laserstrahl analysieren. Ebenso die Variante mit zwei gleichzeitig abgegebenen Projektilen oder Raketen kann angewendet werden. Die Projektilen können hier parallel in einen kleinen Abstand voneinander fliegen und die Gas-Masse, die dazwischen sich befindet, durch die Laserstrahlen gescannt und zum Detektor außerhalb, gesendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Projektil
- 2
- Reflektor-Schicht
- 3
- Spiegel
- 4
- Lichtstrahlen Laserstrahl
- 5
- Lichtquelle
- 6
- Abschuss-Waffe
- 7
- Laserstrahler / Laserdiode
- 8
- kugelförmiges oder kegelförmiges Projektil-Heckteil
- 9
- Spitze nach hinten
- 10
- Spiegel-Beschichtung
- 11
- Lichtleiter
- 12
- Reflektor
- 13
- Reflektor in Form einer Pyramide
- 14
- Mikro-Wölbungen oder Mikro-Dellen
- 15
- Rakete
- 16
- Lichtleiter
- 17
- Steuereinheit
- 18
- Laserlicht-Konverter
- 19
- Umgebungslichtsensor
- 20
- passiver Kühlkörper
- 21
- Röntgen-Strahlen / X-Laserstrahlen
- 22
- Detektor / Empfänger
- 23
- Wände oder Hindernisse
- 24
- dünne Wand
- 25
- Display
- 26
- Röntgenstrahlenquelle
- 27
- Konus-Spiegel
- 28
- Kleine Farbmarkeirung
- 29
- Spiegelfläche
- 30
- Heck-Teil des Projektils
- 31
- Lichtleiter-Ring
- 32
- Lichtfenster
- 33
- Lichtaustritts-Fenster
- 34
- Distanz-Messgerät
- 35
- Reflektierte Laserstrahlen
- 36
- Konus-Spiegel im Tropfenform / Tayler-Konus-Form
- 37
- IR- / UV-Laserstrahler
- 38
- Konus-Spiegel nach aussen „aufgebläht“
- 39
- Reflektor-Ring am Projektil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 3023730 A1 [0004]
- US 8113689 B2 [0005]
- EP 2937663 A1 [0006]
- US 7908972 B2 [0007]
- DE 102006031740 [0019]
