DE102022130560A1

DE102022130560A1 - Method and device for defence against aircraft, in particular unmanned aircraft

Info

Publication number: DE102022130560A1
Application number: DE102022130560.0A
Authority: DE
Inventors: Mohamed Alsayed Ahmed M. Ismail
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2022-11-18
Filing date: 2022-11-18
Publication date: 2024-05-23

Abstract

Zur Abwehr eines Luftfahrzeugs wird eine Brennstoffwolke (6) auf einer potentiellen Flugroute (13) des Luftfahrzeugs (1) ausgebildet, wird eine tatsächliche Flugroute (13) des Luftfahrzeugs (1) erfasst und wird die Brennstoffwolke (6) mit Laserlicht (7) entzündet, wenn sich das Luftfahrzeug (1) auf seiner tatsächliche Flugroute (13) in die Brennstoffwolke (6) hinein bewegt.To defend against an aircraft, a fuel cloud (6) is formed on a potential flight path (13) of the aircraft (1), an actual flight path (13) of the aircraft (1) is detected and the fuel cloud (6) is ignited with laser light (7) when the aircraft (1) moves into the fuel cloud (6) on its actual flight path (13).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abwehr von Luftfahrzeugen, insbesondere von unbemannten Luftfahrzeugen, d. h. sogenannten Drohnen.The invention relates to a method and a device for defending against aircraft, in particular against unmanned aircraft, i.e. so-called drones.

Die militärische Bedeutung von bewaffneten Drohnen nimmt rasant zu. Drohnen haben verschiedene taktische Vorteile. Drohnen können sehr tief fliegen, so dass sie mit einem Radar oder anderen Erkennungssystemen nur schwer zu erfassen sind. Wenn Drohnen in Schwärmen eingesetzt werden, ist eine Luftabwehr schnell überfordert, alle Drohnen abzufangen, selbst wenn alle Drohnen erfasst werden. Drohnen sind vergleichsweise einfach und kostengünstig und können daher leicht in größerer Zahl bereitgestellt werden. Bei einer für größere Luftfahrzeuge ausgebildeten Luftabwehr kann sich ein Missverhältnis zwischen den Kosten für eine Luftabwehrmaßnahme und den Schäden, die durch eine nicht abgewehrte Drohne durchschnittlich verursacht werden, ergeben. Hinzu kommt, dass viele Luftabwehrmaßnahmen zur Abwehr sehr tief fliegender Drohnen nicht geeignet sind und eine große Gefahr besteht, dass die Luftabwehrmaßnahmen selbst, wie beispielsweise durch niedergehende Luftabwehrgeschosse oder -raketenteile, große Schäden verursachen.The military importance of armed drones is growing rapidly. Drones have various tactical advantages. Drones can fly very low, making them difficult to detect with radar or other detection systems. When drones are deployed in swarms, an air defense system is quickly overwhelmed by the task of intercepting all drones, even if all drones are detected. Drones are comparatively simple and inexpensive and can therefore be easily deployed in large numbers. For an air defense system trained to deal with larger aircraft, there can be a disproportion between the cost of an air defense measure and the damage caused on average by an uncountered drone. In addition, many air defense measures are not suitable for defending against very low-flying drones and there is a great risk that the air defense measures themselves will cause great damage, for example through falling anti-aircraft missiles or missile parts.

Unbewaffnete Drohnen finden ebenfalls militärische Verwendung, beispielsweise in der Aufklärung oder zur Störung von Überwachungs-, Flug- und Waffensystemen.Unarmed drones also have military uses, for example in reconnaissance or to disrupt surveillance, flight and weapons systems.

Auch außerhalb des militärischen Bereichs stellt sich zunehmend die Aufgabe der Abwehr von bewaffneten und unbewaffneten Drohnen.Even outside the military sector, the task of defending against armed and unarmed drones is becoming increasingly important.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Am 27.10.2022 berichtete die Tagesschau, siehe https://www.tagesschau.de/inland/ gesellschaft/laserwaffe-bundeswehr-101.html darüber, dass die Bundeswehr mit einer Laserwaffe eine Drohne vom Himmel geschossen habe. Der Test habe bereits im August 2922 unter Beteiligung der Rüstungsunternehmen MBDA und Rheinmetall stattgefunden. Die Laserwaffe wird als Hochenergielaser-Waffensystem bezeichnet und soll insbesondere zur Abwehr von Drohnen, Drohnenschwärmen oder angreifenden Schnellbooten im Nah- und Nächstbereich geeignet sein.On 27.10.2022, the Tagesschau reported, see https://www.tagesschau.de/inland/ gesellschaft/laserwaffe-bundeswehr-101.html that the German army had shot down a drone with a laser weapon. The test had already taken place in August 2022 with the participation of the arms companies MBDA and Rheinmetall. The laser weapon is described as a high-energy laser weapon system and is intended to be particularly suitable for defending against drones, drone swarms or attacking speedboats at close and very close range.

Um einen Drohnenschwarm mit einer Laserwaffe abwehren zu können, muss jede einzelne Drohne ausreichend lange mit einem von der Laserwaffe ausgehenden Laserstrahl bestrahlt werden, um die Drohne zu zerstören oder so zumindest so schwer zu beschädigen, dass sie das von ihr anvisierte Ziel nicht mehr erreichen kann. Dies setzt ein genaues Erfassen und Verfolgen der Flugrouten sowie ein sehr genaues Ausrichten des Laserstrahls auf die sich längs der Flugrouten bewegenden Drohnen voraus. Bei der Bekämpfung eines Drohnenschwarms muss entweder je Drohne ein Laserstrahl verfügbar sein, was unrealistisch ist, oder der Laserstrahl muss nacheinander auf alle Drohnen gerichtet werden, um diese zu zerstören oder ausreichend zu beschädigen. Wenn der Laserstrahl im Wesentlichen zur Bekämpfung von Drohnen im Nahbereich geeignet ist, steht bei einem einfallenden Drohnenschwarm nur eine sehr kurze Zeitspanne zum Abwehren jeder einzelnen Drohne zur Verfügung.In order to be able to fend off a swarm of drones with a laser weapon, each individual drone must be irradiated with a laser beam emitted by the laser weapon for a sufficient length of time to destroy the drone or at least damage it so severely that it can no longer reach its intended target. This requires precise detection and tracking of the flight paths and very precise alignment of the laser beam to the drones moving along the flight paths. When fighting a swarm of drones, either a laser beam must be available for each drone, which is unrealistic, or the laser beam must be aimed at all drones one after the other in order to destroy them or damage them sufficiently. If the laser beam is essentially suitable for fighting drones at close range, only a very short period of time is available to fend off each individual drone when a swarm of drones approaches.

AUFGABE DER ERFINDUNGTASK OF THE INVENTION

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abwehr von Luftfahrzeugen, insbesondere von unbemannten Luftfahrzeugen, d. h. von Drohnen, aufzuzeigen, die ein effektive Bekämpfen auch von Drohnenschwärmen mit begrenztem Aufwand und reduzierter Gefahr von Kollateralschäden ermöglichen.The invention is based on the object of demonstrating a method and a device for the defense against aircraft, in particular against unmanned aircraft, i.e. against drones, which enable effective combat even against swarms of drones with limited effort and a reduced risk of collateral damage.

LÖSUNGSOLUTION

Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 11 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung.The object of the invention is achieved by a method having the features of independent patent claim 1 and by a device having the features of independent patent claim 11. The dependent patent claims relate to preferred embodiments of the method according to the invention and the device according to the invention.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Abwehr von Luftfahrzeugen, insbesondere unbemannten Luftfahrzeugen, d. h. sogenannten Drohnen, wird eine Brennstoffwolke auf einer potentiellen Flugroute des Luftfahrzeugs ausgebildet, wird eine tatsächliche Flugroute des Luftfahrzeugs erfasst und wird die Brennstoffwolke mit Laserlicht entzündet, wenn sich das Luftfahrzeug auf seiner tatsächliche Flugroute in die Brennstoffwolke hinein bewegt.In a method according to the invention for defending against aircraft, in particular unmanned aircraft, i.e. so-called drones, a fuel cloud is formed on a potential flight path of the aircraft, an actual flight path of the aircraft is detected and the fuel cloud is ignited with laser light when the aircraft moves into the fuel cloud on its actual flight path.

Um die Brennstoffwolke auszubilden, kann ein Brennstoffträgerprojektil vom Boden aus in die Nähe der auszubildenden Brennstoffwolke abgeschossen werden. Aus dem abgeschossenen Brennstoffträgerprojektil kann dann Brennstoff zur Ausbildung der Brennstoffwolke ausgestoßen werden.To form the fuel cloud, a fuel carrier projectile can be fired from the ground near the fuel cloud to be formed. Fuel can then be ejected from the fired fuel carrier projectile to form the fuel cloud.

Unter dem Hineinbewegen des Luftfahrzeugs auf seiner tatsächlichen Flugroute in die Brennstoffwolke ist der Abschnitt der Flugroute des Luftfahrzeugs zu verstehen, auf dem sich das Luftfahrzeug beim Entzünden der Brennstoffwolke befinden muss, damit das Luftfahrzeug in den Einwirkungsbereich der entzündeten Brennstoffwolke und der damit freigesetzten thermischen Energie gelangt.The movement of the aircraft on its actual flight path into the fuel cloud means the portion of the aircraft's flight path on which the aircraft must be when the fuel cloud is ignited, so that the aircraft comes into the area of influence of the ignited fuel cloud and the thermal energy released thereby.

Soweit hier von Laserlicht die Rede ist, mit dem die Brennstoffwolke entzündet wird, so versteht es sich, dass es sich hierbei um einen Laserstrahl hoher Leistung und auch hoher Leistungsdichte handelt, um die Entzündungstemperatur der Brennstoffwolke möglichst schnell zu erreichen. Das Laserlicht kann, muss aber nicht, dazu geeignet sein, das abzuwehrende Luftfahrzeug auch direkt zu beschädigen. Die zur Abwehr des Luftfahrzeugs hervorgerufene Beschädigung des Luftfahrzeugs wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren jedoch gezielt durch die thermische Energie bewirkt, die in der entzündeten Brennstoffwolke freigesetzt wird.As far as laser light is mentioned here, with which the fuel cloud is ignited, it is understood that this is a laser beam with high power and high power density in order to reach the ignition temperature of the fuel cloud as quickly as possible. The laser light can, but does not have to, be suitable for directly damaging the aircraft to be defended. However, the damage to the aircraft caused to defend against the aircraft is specifically caused by the thermal energy released in the ignited fuel cloud in the method according to the invention.

Das Entzünden der Brennstoffwolke mit dem Laserlicht stellt keine besondere Anforderungen an die Präzision beim Ausrichten des Laserlichts. Es reicht aus, die Brennstoffwolke mit dem Laserlicht zu treffen. Dennoch kann es vorteilhaft sein, das Laserlicht nicht nur irgendwo in die Brennstoffwolke, sondern auf das Luftfahrzeug in der Brennstoffwolke zu richten. Zum einen besteht damit die Möglichkeit, das Luftfahrzeug auch durch das Laserlicht selbst zu schädigen. Zum anderen kann das Luftfahrzeug zur Umwandlung des Laserlichts in Wärme und damit für das Entzünden der Brennstoffwolke genutzt werden.Igniting the fuel cloud with the laser light does not require any particular precision when aiming the laser light. It is sufficient to hit the fuel cloud with the laser light. Nevertheless, it can be advantageous to direct the laser light not just somewhere in the fuel cloud, but at the aircraft in the fuel cloud. On the one hand, this means that the aircraft itself could be damaged by the laser light. On the other hand, the aircraft can be used to convert the laser light into heat and thus to ignite the fuel cloud.

Das Entzünden der Brennstoffwolke setzt in jedem Fall erhebliche thermische Energie im Umfeld des zu bekämpfenden Luftfahrzeugs frei, mit deren Hilfe das Luftfahrzeug auch dann effektiv bekämpft wird, wenn es von dem Laserlicht nicht getroffen oder allein durch das Laserlicht nicht ausreichend beschädigt wird.In any case, the ignition of the fuel cloud releases considerable thermal energy in the vicinity of the aircraft to be attacked, with the help of which the aircraft can be effectively attacked even if it is not hit by the laser light or is not sufficiently damaged by the laser light alone.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird auf mindestens einer potentiellen Flugroute des Luftfahrzeugs mindestens eine Brennstoffwolke als Falle für das Luftfahrzeug aufgestellt. Wenn sich das Luftfahrzeug auf seiner erfassten tatsächlichen Flugroute in diese Brennstoffwolke hinein bewegt, wird die Brennstoffwolke gezündet und damit das in der gezündeten Brennstoffwolke befindliche oder in die gezündete Brennstoffwolke eintretende Flugzeug zerstört, beschädigt oder ebenfalls von seiner Flugroute abgebracht. Dabei kann das Luftfahrzeug zum Absturz kommen. Die damit verbundene Gefährdung von Objekten am Boden ist unvermeidbar. Weder die Brennstoffwolke noch die Zündung der Brennstoffwolke führt jedoch zwingend zu einer Gefährdung von Objekten am Boden. Zumindest gilt dies, wenn die Brennstoffwolke räumlich begrenzt und ihre Zusammensetzung so gewählt wird, dass ihre Entzündung zwar das Luftfahrzeug in dem notwendigen Maße beeinträchtigt, aber keine Objekte am Boden beschädigt.In the method according to the invention, at least one fuel cloud is set up on at least one potential flight path of the aircraft as a trap for the aircraft. If the aircraft moves into this fuel cloud on its recorded actual flight path, the fuel cloud is ignited and the aircraft located in the ignited fuel cloud or entering the ignited fuel cloud is destroyed, damaged or also diverted from its flight path. This can cause the aircraft to crash. The associated danger to objects on the ground is unavoidable. However, neither the fuel cloud nor the ignition of the fuel cloud necessarily leads to a danger to objects on the ground. This is at least the case if the fuel cloud is spatially limited and its composition is selected such that its ignition impairs the aircraft to the necessary extent but does not damage objects on the ground.

Neben dem Brennstoff können aus dem zum Ausbilden der Brennstoffwolke abgeschossenen Brennstoffträgerprojektil auch weitere Stoffe ausgestoßen werden, beispielsweise Stoffe zum für das menschliche Auge sichtbaren oder unsichtbaren Markieren der Brennstoffwolke und/oder zur vereinfachten Entzündung des Brennstoffs der Brennstoffwolke mit dem Laserlicht.In addition to the fuel, other substances can also be ejected from the fuel carrier projectile fired to form the fuel cloud, for example substances for marking the fuel cloud in a way that is visible or invisible to the human eye and/or for simplifying the ignition of the fuel in the fuel cloud with the laser light.

Je nach Umgebung, in der die Luftfahrzeuge abzuwehren sind, kann die Brennstoffwolke gezielt so groß ausgebildet werden, dass durch ihr Entzünden auch mehrere Luftfahrzeuge eines Schwarms zugleich abgewehrt werden können. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn mehrere derart voneinander getrennte Brennstoffwolken ausgebildet werden, dass die mehreren Brennstoffwolken unabhängig voneinander entzündbar sind. Dabei können die Brennstoffwolken sowohl hintereinander längs einer potentiellen Flugroute angeordnet werden als auch im Bereich mehrerer potentieller Flugrouten. Je nachdem wo noch nicht ausreichend bekämpfte Luftfahrzeuge auftreten, können diese dann durch Entzünden einer einzelnen oder durch Entzünden mehrerer Brennstoffwolken, gleichzeitig oder nacheinander, bekämpft werden.Depending on the environment in which the aircraft are to be repelled, the fuel cloud can be deliberately made so large that several aircraft in a swarm can be repelled at the same time by igniting it. However, it is particularly preferred if several fuel clouds are formed that are separated from one another in such a way that the several fuel clouds can be ignited independently of one another. The fuel clouds can be arranged one after the other along a potential flight route or in the area of several potential flight routes. Depending on where aircraft that have not yet been sufficiently combated appear, they can then be combated by igniting a single fuel cloud or by igniting several fuel clouds, simultaneously or one after the other.

Der Brennstoff für die mehreren Brennstoffwolken kann nacheinander aus dem jeweiligen abgeschossenen Brennstoffträgerprojektil und/oder aus mehreren abgeschossenen Brennstoffträgerprojektilen ausgestoßen werden.The fuel for the multiple fuel clouds may be ejected sequentially from the respective fired fuel carrier projectile and/or from multiple fired fuel carrier projectiles.

Es versteht sich, dass beim Ausbilden jeder Brennstoffwolke an einer bestimmten Stelle auftretender Wind oder andere Luftbewegungen zu berücksichtigen sind. Das erfindungsgemäße Verfahren kann das Erfassen derartiger Luftbewegungen, beispielsweise mit einem LIDAR, umfassen.It is understood that wind or other air movements occurring at a particular location must be taken into account when forming each fuel cloud. The method according to the invention can include detecting such air movements, for example with a LIDAR.

Die Brennstoffwolke kann Feststoffpartikel als Brennstoff aufweisen, die zu einer Redoxreaktion aktivierbar sind. Eine solche Redoxreaktion verbraucht keinen Luftsauerstoff. Auf diese Weise kann eine solche Auswirkung der entzündeten Brennstoffwolke durch starke Luftdruckschwankungen auf ihre weitere Umgebung verhindert werden, wie sie mit thermobaren Waffen, sogenannten Vakuumbomben, gezielt hervorgerufen wird. Beispielsweise können die Feststoffpartikel nach dem Entzünden eine aluminothermische Reaktion durchlaufen.The fuel cloud can contain solid particles as fuel that can be activated to undergo a redox reaction. Such a redox reaction does not consume any atmospheric oxygen. In this way, the effect of the ignited fuel cloud on its wider surroundings due to strong fluctuations in air pressure, as is deliberately caused by thermobaric weapons, so-called vacuum bombs, can be prevented. For example, the solid particles can undergo an aluminothermic reaction after ignition.

Die Feststoffpartikel können schwebefähige Nanopartikel sein, die eine zumindest über längere Zeit stabile Wolke ausbilden, bevor sie zum Boden absinken. Konkret kann es sich bei den Feststoffpartikeln um ein sogenanntes Nano- oder Superthermit handeln.The solid particles can be suspended nanoparticles that form a cloud that is stable for at least a longer period of time before sinking to the ground. Specifically, the solid particles can be a so-called nano- or super-thermite.

Grundsätzlich kann die Brennstoffwolke auch so ausgebildet werden, dass sie zu einer Luftsauerstoff verbrauchenden Reaktion entzündlich ist. So kann die Brennstoffwolke aus einem sogenannten Fuel Air Explosive (FAE) ausgebildet werden. Nach der Entzündung einer solchen Brennstoffwolke treten die für thermobare Waffen typischen starken Luftdruckschwankungen auf. Diese Luftdruckschwankungen können gezielt genutzt werden, um das jeweilige Luftfahrzeug zum Absturz zu bringen. Zu beachten ist jedoch, dass diese Luftdruckschwankungen auch Objekte am Boden gefährden.In principle, the fuel cloud can also be formed in such a way that it is flammable in a reaction that consumes atmospheric oxygen. For example, the fuel cloud can be formed from a so-called fuel air explosive (FAE). After such a fuel cloud is ignited, the strong air pressure fluctuations typical of thermobaric weapons occur. These air pressure fluctuations can be used specifically to bring down the aircraft in question. However, it should be noted that these air pressure fluctuations also endanger objects on the ground.

Wenn der jeweilige Brennstoff der Brennstoffwolke das Laserlicht selbst nicht ausreichend in Wärme umwandelt, um seine Entzündungstemperatur zu erreichen, kann ein zusätzlicher Stoff, beispielsweise in Form von passiven Feststoffpartikeln, in die Brennstoffwolke eingebracht werden, der nur dazu dient, das Laserlicht in Wärme umzuwandeln, um den in seiner Nachbarschaft befindlichen Brennstoff zu entzünden. In einer weiteren Ausführungsform werden neben dem eigentlichen Brennstoff reaktive Feststoffpartikel in die Brennstoffwolke eingebracht, die leicht mit dem Laserlicht entzündet werden können und die dann als Zündsatz den Brennstoff entzünden.If the respective fuel of the fuel cloud does not convert the laser light into heat enough to reach its ignition temperature, an additional substance, for example in the form of passive solid particles, can be introduced into the fuel cloud, which only serves to convert the laser light into heat in order to ignite the fuel in its vicinity. In a further embodiment, in addition to the actual fuel, reactive solid particles are introduced into the fuel cloud, which can be easily ignited with the laser light and which then ignite the fuel as an ignition charge.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Brennstoffwolke vom Boden oder einer fliegenden Plattform aus ausgebildet werden. Ebenso kann die Brennstoffwolke vom Boden oder einer fliegenden Plattform aus mit dem Laserlicht entzündet werden. Das Ausbilden und Entzünden der Brennstoffwolke vom Boden aus kann mit stationären Einrichtungen, verfahrbaren Einrichtungen oder auch mit tragbaren und sogar mit schultergestützten Einrichtungen erfolgen. Wenn eine fliegende Plattform, bei der es sich ihrerseits um ein Luftfahrzeug, insbesondere ein unbemanntes Luftfahrzeug, d. h. eine Drohne handeln kann, zum Einsatz kommt, kann dieselbe fliegende Plattform sowohl zum Ausgangspunkt für das Ausbilden der Brennstoffwolke als auch für das Laserlicht zum Entzünden der Brennstoffwolke eingesetzt werden. Es können aber auch verschiedene fliegende Plattformen zum Einsatz kommen.In the method according to the invention, the fuel cloud can be formed from the ground or from a flying platform. The fuel cloud can also be ignited from the ground or from a flying platform using the laser light. The formation and ignition of the fuel cloud from the ground can be carried out using stationary devices, movable devices or also portable and even shoulder-based devices. If a flying platform, which in turn can be an aircraft, in particular an unmanned aircraft, i.e. a drone, is used, the same flying platform can be used both as the starting point for the formation of the fuel cloud and for the laser light to ignite the fuel cloud. However, different flying platforms can also be used.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Abwehr von Luftfahrzeugen weist Brennstoffträgerprojektile zum Ausbilden von Brennstoffwolken durch Ausstoßen von Brennstoff, eine Abschusseinrichtung zum Abschießen der Brennstoffträgerprojektile und eine Lasereinrichtung zum Aussenden von Laserlicht zum Entzünden des Brennstoffs auf.A device according to the invention for defence against aircraft has fuel carrier projectiles for forming fuel clouds by ejecting fuel, a launching device for firing the fuel carrier projectiles and a laser device for emitting laser light to ignite the fuel.

Brennstoffträgerprojektile zum Ausbilden von Brennstoffwolken durch Ausbringen von Brennstoff, eine Abschusseinrichtung zum Abschießen der Brennstoffträgerprojektile, eine Laservorrichtung zum Aussenden von hochenergetischem Laserlicht für das Zünden des Brennstoffs, eine Erfassungseinrichtung für Flugrouten der Luftfahrzeuge und eine Steuereinrichtung auf. Weiterhin kann die Vorrichtung eine Erfassungseinrichtung für Flugrouten der Luftfahrzeuge und eine Steuereinrichtung aufweisen, die die Abschusseinrichtung ansteuert, um Abschussrichtungen der Brennstoffträgerprojektile und Ausstoßpunkte des Brennstoffs derart festzulegen, dass die Brennstoffwolken auf den Flugrouten der Luftfahrzeuge ausgebildet werden, und die die Lasereinrichtung ansteuert, um diejenigen der Brennstoffwolken, in die die Luftfahrzeuge auf ihren Flugrouten eintreten, mit dem Laserlicht zu entzünden. Auch das Ansteuern der Abschusseinrichtung durch die Steuereinrichtung erfolgt vorzugsweise abhängig von den mit der Erfassungseinrichtung erfassten Flugrouten der Luftfahrzeuge.Fuel carrier projectiles for forming fuel clouds by releasing fuel, a launching device for launching the fuel carrier projectiles, a laser device for emitting high-energy laser light for igniting the fuel, a detection device for flight routes of the aircraft, and a control device. Furthermore, the device can have a detection device for flight routes of the aircraft and a control device which controls the launching device in order to determine the launch directions of the fuel carrier projectiles and the ejection points of the fuel in such a way that the fuel clouds are formed on the flight routes of the aircraft, and which controls the laser device in order to ignite those of the fuel clouds into which the aircraft enter on their flight routes with the laser light. The control of the launching device by the control device also preferably takes place depending on the flight routes of the aircraft detected by the detection device.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch mehrere Abschusseinrichtungen und/oder Lasereinrichtungen und/oder Erfassungseinrichtungen aufweisen, die auch räumlich getrennt voneinander positioniert werden können. Statt einer autarken Erfassungseinrichtung für die Flugrouten der Luftfahrzeuge, beispielsweise mit eigener Radaranlage, kann die Erfassungseinrichtung die Flugrouten der Luftfahrzeuge auch auf Basis von extern erhaltener Daten erfassen.The device according to the invention can also have several launch devices and/or laser devices and/or detection devices, which can also be positioned spatially separate from one another. Instead of an autonomous detection device for the flight routes of the aircraft, for example with its own radar system, the detection device can also detect the flight routes of the aircraft on the basis of externally obtained data.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann als ein- oder mehrteilige Einheit am Boden stationiert oder auf einer fliegenden Plattform angeordnet sein. Zur Stationierung am Boden zählt auch die Anordnung an einem ausfahrbaren Kran oder dergleichen, um die Vorrichtung beispielsweise über Baumwipfel- oder Dachhöhe anzuheben.The device according to the invention can be stationed on the ground as a single or multi-part unit or arranged on a flying platform. Stationing on the ground also includes arranging it on an extendable crane or the like in order to lift the device above treetop or roof height, for example.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.Advantageous developments of the invention emerge from the patent claims, the description and the drawings.

Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen.The advantages of features and combinations of several features mentioned in the description are merely exemplary and can be used alternatively or cumulatively without the advantages necessarily having to be achieved by embodiments according to the invention.

Hinsichtlich des Offenbarungsgehalts - nicht des Schutzbereichs - der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents gilt Folgendes: Weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen, was aber nicht für die unabhängigen Patentansprüche des erteilten Patents gilt.The following applies to the disclosure content - not the scope of protection - of the original application documents and the patent: Further features can be found in the drawings - in particular the geometries shown and the relative dimensions of several components to one another as well as their relative arrangement and operative connection. The combination of features of different embodiments of the invention or of features of different patent claims is also deviating from the selected back relationships of the patent claims is possible and is hereby suggested. This also applies to features that are shown in separate drawings or are mentioned in their description. These features can also be combined with features of different patent claims. Likewise, features listed in the patent claims can be omitted for further embodiments of the invention, but this does not apply to the independent patent claims of the granted patent.

Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs „mindestens“ bedarf. Wenn also beispielsweise von der Ausbildung einer Brennstoffwolke die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau eine Brennstoffwolke, zwei Brennstoffwolken oder mehr Brennstoffwolken ausgebildet werden. Die in den Patentansprüchen angeführten Merkmale können durch weitere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, die der Gegenstand des jeweiligen Patentanspruchs aufweist.The number of features mentioned in the patent claims and the description is to be understood as meaning that exactly this number or a greater number than the number mentioned is present, without the need for an explicit use of the adverb "at least". For example, if the formation of a fuel cloud is mentioned, this is to be understood as meaning that exactly one fuel cloud, two fuel clouds or more fuel clouds are formed. The features mentioned in the patent claims can be supplemented by further features or can be the only features that the subject matter of the respective patent claim has.

Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.The reference signs contained in the patent claims do not represent a limitation of the scope of the subject matter protected by the patent claims. They serve only the purpose of making the patent claims easier to understand.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE CHARACTERS

Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.

1 zeigt in schematischer Darstellung eine erste bodengestützte Vorrichtung bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
2 zeigt in schematischer Darstellung eine zweite schultergestützte Vorrichtung bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
3 zeigt in schematischer Darstellung eine dritte luftgestützte Vorrichtung bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
4 zeigt in schematischer Darstellung die Vorrichtung gemäß 1 bei der Ausführung einer abgewandelten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
5 zeigt in schematischer Darstellung eine weitere abgewandelte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In the following, the invention is further explained and described with reference to preferred embodiments shown in the figures.

1 shows a schematic representation of a first ground-based device when carrying out the method according to the invention.
2 shows a schematic representation of a second shoulder-supported device during execution of the method according to the invention.
3 shows a schematic representation of a third air-supported device during the execution of the method according to the invention.
4 shows a schematic representation of the device according to 1 when carrying out a modified embodiment of the method according to the invention; and
5 shows a schematic representation of a further modified embodiment of the method according to the invention.

FIGURENBESCHREIBUNGFIGURE DESCRIPTION

1 zeigt die Abwehr eines unbemannten Luftfahrzeugs 1, einer sogenannten Drohne, mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 2. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 2 weist eine Abschussvorrichtung 3 zum Abschießen von Brennstoffträgerprojektilen 4 vom Boden 15 auf. Von den abgeschossenen Brennstoffträgerprojektilen 4 wird Brennstoff 5 zur Ausbildung einer Brennstoffwolke 6 ausgestoßen. Abschussrichtungen der Brennstoffträgerprojektile 4 und Ausstoßpunkte, an denen der Brennstoff 5 zur Ausbildung der Brennstoffwolke 6 aus den Brennstoffträgerprojektilen 4 ausgestoßen wird, werden so festgelegt, dass die Brennstoffwolke 6 auf einer Flugroute 13 des Luftfahrzeugs 1 ausgebildet wird. Wenn sich das Luftfahrzeug 1 auf seiner Flugroute die Brennstoffwolke 6 hineinbewegt, wird die Brennstoffwolke 6 mit Hilfe von Laserlicht 7 von einer Lasereinrichtung 8 vom Boden 14 aus entzündet. Durch das Entzünden des Brennstoffs 5 wird thermische Energie freigesetzt, die das Luftfahrzeug 1 zerstört, beschädigt oder so weit von seinem Kurs abbringt, dass es unschädlich gemacht ist. Die Flugroute 13 des Luftfahrzeugs 1 kann mit einer hier nicht separat dargestellten Erfassungseinrichtung der Vorrichtung 2 erfasst werden. In 1 ist angedeutet, dass der Brennstoff 5 in der Brennstoffwolke 6 in Form von Feststoffpartikeln 9 vorliegt. Hierbei handelt es sich um schwebefähige Nanopartikel, die in 1 nicht maßstabsgerecht, sondern viel zu groß dargestellt sind. 1 shows the defense of an unmanned aircraft 1, a so-called drone, with the aid of a device 2 according to the invention. The device 2 according to the invention has a launch device 3 for launching fuel carrier projectiles 4 from the ground 15. Fuel 5 is ejected from the launched fuel carrier projectiles 4 to form a fuel cloud 6. Launch directions of the fuel carrier projectiles 4 and ejection points at which the fuel 5 is ejected from the fuel carrier projectiles 4 to form the fuel cloud 6 are determined such that the fuel cloud 6 is formed on a flight path 13 of the aircraft 1. When the aircraft 1 moves into the fuel cloud 6 on its flight path, the fuel cloud 6 is ignited from the ground 14 with the aid of laser light 7 from a laser device 8. The ignition of the fuel 5 releases thermal energy which destroys, damages or deviates the aircraft 1 so far from its course that it is rendered harmless. The flight route 13 of the aircraft 1 can be recorded with a recording device of the device 2, not shown separately here. In 1 It is indicated that the fuel 5 in the fuel cloud 6 is present in the form of solid particles 9. These are suspended nanoparticles that are in 1 are not shown to scale, but much too large.

2 zeigt eine schultergestützte Variante der Vorrichtung 2, die von einer Bedienperson 10 betätigt wird. Die Bedienperson 10 kann die Flugroute 13 des Luftfahrzeugs 1 selbst erfassen oder hierbei von einer wieder nicht dargestellten Erfassungseinrichtung unterstützt werden. 2 shows a shoulder-supported variant of the device 2, which is operated by an operator 10. The operator 10 can record the flight route 13 of the aircraft 1 himself or be supported in this by a recording device, again not shown.

Bei der Ausführungsform gemäß 3 ist die Vorrichtung 2 luftgestützt. Konkret ist sie an einer fliegenden Plattform 11 in Form eines weiteren unbemannten Luftfahrzeugs 12 angeordnet. Das Erfassen der Flugroute 13 des zu bekämpfenden Luftfahrzeugs 1 kann dabei durch eine Erfassungseinrichtung des Luftfahrzeugs 12 erfolgen.In the embodiment according to 3 the device 2 is air-supported. Specifically, it is arranged on a flying platform 11 in the form of another unmanned aircraft 12. The detection of the flight path 13 of the aircraft 1 to be attacked can be carried out by a detection device of the aircraft 12.

4 zeigt, dass die Brennstoffwolke 6 schon weit vor dem zu bekämpfenden Luftfahrzeugs 1 auf dessen potentiellen oder zu erwartenden Flugroute 13 ausgebildet werden kann. Sie bildet dann eine für das Luftfahrzeug 1 unsichtbare Falle aus, die mit Hilfe des Laserlichts 7 aktiviert wird, sobald sich das Luftfahrzeug 1 auf seiner tatsächlichen Flugroute 13 in die Brennstoffwolke 6 hinein bewegt. 4 shows that the fuel cloud 6 can be formed well in advance of the aircraft 1 to be attacked on its potential or expected flight route 13. It then forms a trap that is invisible to the aircraft 1 and is activated with the help of the laser light 7 as soon as the aircraft 1 moves into the fuel cloud 6 on its actual flight route 13.

5 illustriert mehrere durch Abstände 14 voneinander getrennte Brennstoffwolken 6'-6''''. Die Abstände 14 sind so groß, dass beim Entzünden einer der Brennstoffwolken 6'-6'''' mit dem Laserlicht 7 nur diese Brennstoffwolke entzündet wird, die anderen Brennstoffwolken aber noch nicht. Die anderen Brennstoffwolken können daher später mit dem Laserlicht 7 entzündet werden, um erneut auf dasselbe Luftfahrzeug 1 einzuwirken, oder insbesondere auf ein weiteres Luftfahrzeug 1 eines Schwarms von Luftfahrzeugen 1. 5 illustrates several fuel clouds 6'-6'''' separated by distances 14. The distances 14 are so large that when ignited one of the fuel clouds 6'-6'''', only this fuel cloud is ignited with the laser light 7, but not the other fuel clouds. The other fuel clouds can therefore be ignited later with the laser light 7 in order to act again on the same aircraft 1, or in particular on another aircraft 1 of a swarm of aircraft 1.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE SYMBOLS

11: LuftfahrzeugAircraft
22: Vorrichtungcontraption
33: AbschusseinrichtungLaunching device
44: BrennstoffträgerprojektilFuel carrier projectile
55: Brennstofffuel
66: BrennstoffwolkeFuel cloud
77: LaserlichtLaser light
88th: LaservorrichtungLaser device
99: FeststoffpartikelSolid particles
1010: BedienpersonOperator
1111: fliegende Plattformflying platform
1212: LuftfahrzeugAircraft
1313: FlugrouteFlight route
1414: AbstandDistance
1515: BodenFloor
6'-6''''6'-6'''': BrennstoffwolkeFuel cloud

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

https://www.tagesschau.de/inland/ gesellschaft/laserwaffe-bundeswehr-101.html [0005]

Claims

Method for defending against aircraft (1), - wherein a fuel cloud (6) is formed on a potential flight path (13) of the aircraft (1), - that an actual flight path (13) of the aircraft (1) is detected and - that the fuel cloud (6) is ignited with laser light (7) when the aircraft (1) moves into the fuel cloud (6) on its actual flight path (13).

Procedure according to Claim 1 , characterized in that a fuel carrier projectile (4) is fired and that fuel (5) is ejected from the fired fuel carrier projectile (4) to form the fuel cloud (6).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel cloud (6) is formed from the ground or a flying platform (11).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel cloud (6) is ignited from the ground or a flying platform (11) with the laser light (7).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel cloud (6) is formed with solid particles (9) which can be activated to a redox reaction.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel cloud (6) is designed such that it consumes atmospheric oxygen after its ignition.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel cloud (6) is formed such that it has solid particles (9) which convert the laser light (7) into heat.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the laser light (7) is directed into the fuel cloud (6) to be ignited, optionally onto the aircraft (1) in the fuel cloud (6).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of fuel clouds (6'-6'''') are formed which are separated from one another in such a way that the plurality of fuel clouds (6'-6'''') can be ignited independently of one another.

Procedure according to Claim 9 , characterized in that the fuel (5) for the plurality of fuel clouds (6'-6'''') is ejected one after the other from a fired fuel carrier projectile (4) and/or from a plurality of fired fuel carrier projectiles (4).

Device for defence against aircraft with - fuel carrier projectiles (4) for forming fuel clouds (6) by ejecting fuel (5), - a launching device (3) for firing the fuel carrier projectiles (4), - a laser device (8) for emitting laser light (7) to ignite the fuel (5), - a detection device for flight routes (13) of the aircraft (1) and - a control device which controls the launching device (3) in order to determine firing directions of the fuel carrier projectiles (4) and ejection points of the fuel (5) in such a way that the fuel clouds (6) are formed on the flight routes (13) of the aircraft (1), and which controls the laser device (8) in order to ignite those of the fuel clouds (6) into which the aircraft (1) enter on their flight routes (13) with the laser light (7).