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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1.
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Ein
Verfahren zum Schützen
eines Objektes gegen die Einwirkung eines schnellen Projektils ist aus
der
DE 198 47 091
A1 bekannt. Hierzu wird einem angreifenden und deshalb
zu bekämpfenden KE-Projektil
eine Blastgranate entgegengeschossen. Mit Zünden deren Gefechtskopfes wirkt
die sich bildende Gasschwaden- und Reaktionsdruckwelle so auf das
Projektil ein, daß dieses
aus der Angriffsrichtung heraus verschwenkt wird und damit das angegriffene
Objekt verfehlt oder wenigstens nicht in Längsrichtung trifft. Die Auslenkung
solch schneller KE-Penetratoren erfolgt dadurch, daß die Blastwelle auf
die am Heck der Projektile befindlichen Stabilisierungsflossen einwirkt
und dadurch das Heck des Projektils aus der Flugrichtung herauslenkt.
Auf den gleichen Schutzmechanismus hinsichtlich der Bedrohung durch
ein KE-Projektil bezieht sich die
DE 196 01 756 C1 . Beide Publikationen befassen
sich auch mit einer Optimierung des Zündzeitpunktes zum Ausbilden
der auf das Heckleitwerk des KE-Projektils einwirkenden Blastwelle.
Bedrohungen durch andere, insbesondere durch langsamere zielsuchende
Projektile sind dort nicht in Betracht gezogen.
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Aus
der
US 3,853,059 A ist
es als solches bekannt, bei einer Flugabwehrrakete mit einem lang gestreckten
Gefechtskopf, der zur Ausbildung definierter Splitter eine gekerbte
Hülle aufweist,
zwei unterschiedlich gelegene Zündeinleitungspunkte
vorzusehen, um – je
nach der momentanen Begegnungssituation mit einem abzuwehrenden
Flugzeug – unterschiedliche
Splitterbilder hervorzurufen. Zur Abwehr eines anfliegenden KE-Geschosses wäre ein solcher
Splittergefechtskopf eher nicht verwendbar, weil die Wirkung kaum über die
Beschädigung
der Heckflossen hinausgehen würde,
die Gefahr des richtungsstabilen Auftreffens auf das zu schützende Objekt
also zu groß bleiben
würde.
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Auch
das an sich viel versprechende Abwehrkonzept der Blastwelle gegen
das Heckleitwerk eines KE-Geschosses weist noch den grundsätzlichen
Nachteil auf, daß bei
einer nicht ausreichenden Festigkeit der Heckflossen diese durch
die Blastwelle abgerissen werden können. Dadurch bietet das Projektil
nur noch eine geringe Angriffsfläche
und setzt die Blastwelle außerstande
das Projektil aus seiner Flugbahn auszulenken. Infolgedessen behält das Projektil
seine Flugbahn bei und trifft nahezu ungestört das angegriffene Objekt.
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Ein
weiterer Nachteil des besagten Verfahrens ist, daß, falls
das zu schützende
Objekt mit einem wirkladungtragenden, angetriebenen Projektil angegriffen
würde,
dieses, sofern es zielsuchend ausgelegt ist, nicht durch die beschriebene
Auslenkung des Projektilhecks vom Erreichen des Ziels abgebracht
werden kann. Nach der Auslenkung des Hecks würde die Zielsucheinrichtung
das Projektil er neut auf das zu schützende Objekt ausrichten und die
Wirkladung des Projektils würde
das Objekt treffen.
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In
Erkenntnis der vorstehend in Zusammenhang mit der Abwehr-Blastwelle dargelegten
Gegebenheiten liegt vorliegender Erfindung die technische Problemstellung
zugrunde, ein Verfahren zum Schützen
eines Objektes gegen einen Angriff durch ein Projektil vorzuschlagen,
bei dem es sich sowohl um ein schnelles Wuchtgeschoss wie auch um
einen langsameren, zielsuchenden Flugkörper handeln kann.
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Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die
im Hauptanspruch angegebenen wesentlichen Merkmale gelöst. Danach
wird ein Objekt dadurch geschützt,
daß einem
angreifenden Projektil weiterhin eine Blastgranate entgegengeschossen
wird und das angreifende Projektil durch die Einwirkung einer Gasschwaden-
und Reaktionsdruckwelle bekämpft wird,
wobei nun jedoch eine kontrollierte Ausformung einer solchen Blastwelle
erfolgt. Dafür
enthält
die Blastgranate mehrere voneinander unabhängig ansteuerbare Zündsysteme,
die unterschiedliche Ausformungen der Blastwellen-Charakteristik
bewirken. Die Auswahl des Zündsystems
und damit die Zündung
der zugeordneten Detonatoren erfolgt abhängig vom Typ des angreifenden
Projektils.
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Der
Typ des angreifenden Projektils wird während der Flugphase der Blastgranate,
also erst unmittelbar, bevor auf das angreifende Projektil eingewirkt
wird, durch Sensoren bestimmt, die auf dem zu schützenden
Objekt angeordnet sind. Diese Sensoren ermitteln und optimieren
weiterhin die Restlaufzeit der Blastgranate bis zu deren Zündzeitpunkt, also
dem Zeitpunkt, an dem die Blastwelle ausgelöst wird, um das angreifende
Projektil zu bekämpfen. Dabei
kann je nach Auswahl und Ansteuerung des Zündsystems, einer Multiple-Purpose-Zündeinrichtung, sowohl eine
symmetrische als auch eine asymmetrische Blastwelle um die im Bezug
auf eine Querebene zur Längsachse
der Blastgranate gebildet werden.
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Die
Informationen über
die getroffene Auswahl des Zündsystems
sowie die Restlaufzeit der Blastgranate werden fortlaufend optimiert
und über eine
Nachrichtenverbindung von Bord des zu schützenden Objektes an die Blastgranate übermittelt.
Die Auswahl des Zündsystems
sowie die Restlaufzeit der Blastgranate bis zum Zündzeitpunkt
können über einen
sich abspulenden Draht aber auch über eine materielle oder immaterielle
optische oder elektromagnetische Verbindung an die Blastgranate übermittelt werden. Über den
sich abspulenden Leiter kann auch die erforderliche Zündenergie
an die Zündsysteme der
Blastgranate übertragen
werden, wodurch eine Vorrohrsicherheit in Bezug auf das Objekt sichergestellt
ist.
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Im
Falle einer Unterbrechung der Nachrichtenverbindung zwischen zu
schützendem
Objekt und Blastgranate löst
die zuletzt wirksam übermittelte Restlaufzeit
das Zünden
des aktuell gewählten
Zündsystems
aus.
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Zusätzliche
Weiterbildungen und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und aus nachstehender
Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche stark
abstrahiert und nicht ganz maßstabsgerecht
skizzierten bevorzugten Realisierungsbeispiels zur erfindungsgemäßen Lösung zum
erfindungsgemäßen Verfahren.
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In
der einzigen Figur der Zeichnung ist ein Axiallängsschnitt durch einen Gefechtskopf 10 skizziert,
der in einer Blastgranate 11 in Längsrichtung angeordnet ist.
Außerdem
sind zwei beispielhafte Möglichkeiten
für unterschiedlich
ausgeformte Querschnitte von Blastwellen-Charakteristiken 12 und 13 zur
Bekämpfung
von angreifenden Projektilen 14 und 15 dargestellt.
In der Blastgranate 11 sind beim Gefechtskopf 10 mehrere,
im dargestellten Beispielsfall drei, Detonatoren 16, 17 und 18 angeordnet,
die durch mehrere voneinander unabhängig ansteuerbare Zündsysteme
(Multiple-Purpose-Zündeinrichtung) ausgelöst werden
können.
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Wird
einer der Detonatoren 16, 17, 18 gezündet, geht
von diesem ein detonativer Abbrand des im Gefechtskopf 10 befindlichen
Sprengstoffs aus, wodurch sich eine Gasschwaden- und Reaktionsdruckwelle,
eine sog. Blastwelle bildet, die sich radial um die Längsachse 19 der
Blastgranate 11 ausbreitet. Die Charakteristik 12 bzw. 13 solch
einer Blastwelle ist abhängig
von der Lage des gezündeten
Detonators 16, 17, 18.
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Werden
gleichzeitig mehrere Detonatoren 16, 17, 18 gezündet, also
beispielsweise die stirnseitig in der den Sprengstoff umfassenden
Kammer des Gefechtskopfes 10 angeordneten Detonatoren 16 und 18,
bilden sich von diesen ausgehend zwei miteinander interferierende
Detonationswellen. Diese laufen aufeinander zu, überlagern sich und bilden eine
resultierende Blastwelle, deren typische Geometrie in der Zeichnung
als Charakteristik 13 angegeben ist. In diesem Beispielsfalle
stellt sich die Charakteristik 13 keilringförmig dar,
symmetrisch um eine senkrecht zur Längsachse 19 der Blastgranate 11 gedanklich
angeordnete Querebene 20, die in halbem Abstand zwischen
den Detonatoren 16 und 18 liegt.
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Wird
jedoch nur ein einzelner Detonator 17 gezündet, der
mittig im Gefechtskopf 10 der Blastgranate 11 angeordnet
ist, bildet sich eine zur Querebene 20 symmetrische Blastwellen-Charakteristik 12 mit
reifenförmiger
Gestalt.
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Bei
einer anderen Realisierung kann die Zündung mehrerer Detonatoren 16, 17, 18 so
vorgesehen sein, daß diese
nicht gleichzeitig, sondern zeitlich versetzt zueinander gezündet werden,
was zur Folge hat, daß die Überlagerung
der einzelnen Detonationswellen zu einer zur Querebene 20 asymmetrischen
Blastwellen-Charakteristik
führt (in
der Zeichnung nicht berücksichtigt).
Dafür können drei
voneinander unabhängige
Zündsysteme
verwandt werden, oder in einem einzigen Zündsystem, werden die Detonatoren 16, 17, 18 zeitversetzt
gezündet.
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Aufgrund
der Möglichkeit,
die Blastwellen-Charakteristik unterschiedlich ausformen zu können, läßt sich
ein angegriffenes Objekt, insbesondere ein Kampfpanzer gegen angreifende
Projektile 14, 15 unterschiedlichen Typs wirksam
schützen.
Um ein angreifendes KE-Projektil 14 zu bekämpfen, werden zwei
am Gefechtskopf 10 stirnseitig angeordnete Detonatoren 16 und 18 gezündet, wodurch
die „fokussierte" keilringförmige Blastwellen-Charakteristik 13 erzeugt
wird. Der Vorteil dieser keilringförmigen Charakteristik 13 ist,
daß deren
Ausdehnung in Längsrichtung
der Blastgranate 11 begrenzt ist. Infolge der dadurch kurzen
Durchflugzeit wirkt die Blastwelle lediglich kurzzeitig auf den
mit stabilisierenden Heckflossen 21 ausgestatteten Heckbereich
des vorbeifliegenden KE-Projektils 14 und
weniger auf den kleinen Querschnitt des eigentlichen KE-Projektils 14. Dadurch
wird das Heck des angreifenden Projektils 14 von der Blastgranate 11 weg
aus der Angriffsrichtung heraus verschwenkt und dabei das Projektil 14 um
einen Drehpunkt 22 ausgelenkt, so daß dieses nicht mehr frontal
auf das zu schützende
Objekt trifft. Ein taumelndes bzw. quer zur Flugrichtung aufschlagendes
Projektil 14 würde
dann keine ernsthafte Gefährdung
mehr für
das zu schützendes
Objekt darstellen.
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Würde jedoch
ein KE-Projektil 14 mit einer sich reifenförmig ausbreitenden
Blastwellen-Charakteristik 12 bekämpft werden, die durch einen
einzigen zentral angeordneten Zünder 17 ausgelöst wird,
ist die erfolgreiche Bekämpfung
eines schnellen, heck-stabilisierten KE-Projektils 14 nicht
gewährleistet.
Denn bei der langen Durchflugzeit durch die reifenförmige Blastwellen-Charakteristik 12 droht
Gefahr, daß die
Heckflügel 21 abgerissen
werden könnten,
wonach keine Einwirkung der Blastwelle auf das schlanke Projektil 14 mehr
wirksam ist. Ein derart beschädigtes
KE-Projektil 14 fliegt weitgehend ungestört weiter
in Angriffsrichtung auf das zu schützende Objekt zu und trifft
dieses in einer kritischen Orientierung.
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Ein
mit einer Wirkladung ausgestattetes Projektil 15 jedoch
läßt sich
nicht erfolgreich im kurzen Durchflug mit einer keilringförmigen Blastwellen-Charakteristik 13 bekämpfen. Die
Einwirkung der Blastwelle auf das Projektil 15 bewirkt
zwar eine gewisse Beeinflussung dessen Flugbahn, aber seine Zielsucheinrichtung 23 reagiert
auf eine Veränderung der
Flugbahn und steuert das Projektil 15 wieder in das anvisierte
Ziel.
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Infolge
dessen müssen
derartige Projektile 15 mit einer Charakteristik 12 bekämpft werden.
Dies geschieht dadurch, daß in
der Blastgranate 11 ein einzelner, zentraler Detonator 17 gezündet wird
und eine energiereiche Blastwelle mit reifenförmiger Blastwellen-Charakteristik 12 auf
das lange hindurchfliegende Projektil 15 einwirkt. Das
führt zur
Beschädigung
der Zielsucheinrichtung 23 und damit zur Instabilisierung
dessen Flugbahn, so daß dessen Wirkladung
nicht mehr in der Nähe
des zu schützenden
Objekts detonieren kann.
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Die
Entscheidung, ob eine ausgedehnte oder eine fokussierte Blastwellen-Charakteristik
12 oder
13 zur
Bekämpfung
eines angreifenden Projektils
14 oder
15 erforderlich
ist, soll erst so spät
als möglich
getroffen und endgültig
festgelegt werden. Hierzu sind an Bord des zu schützenden
Objekts Sensoren etwa der An, wie in der
DE 100 24 320 A1 beschrieben
sind, angebracht, um die Umgebung des zu schützenden Objektes zu überwachen.
Wird ein angreifendes Projektil
14 oder
15 entdeckt,
wird diesem eine Blastgranate
11 entgegengeschossen sowie
mittels der Radar-Sensoren an Bord des Objektes aus dem Radar-Echo
fortlaufend der Typ des Angreifers bestimmt und das Zündsystem
festgelegt, das die für
die Bekämpfung
dieses angreifenden Projektils optimale Blastwellen-Charakteristik
13 oder
12 ergibt.
Weiterhin wird, um die optimale Blastwirkung zu erzielen, wie in
der
DE 198 47 091
A1 offenbart aus der sensorisch erfaßten Annäherungskinematik der Rendezvouszeitpunkt
der dichtesten Annäherung
der Blastgranate
11 an das abzuwehrende Projektil
14 bzw.
15 extrapoliert
und dabei um systembedingte Verzugszeiten gegenüber dem Rendezvouszeitpunkt
vorverlegt. Der Zündzeitpunkt
wird in Form einer Restlaufzeit kontinuierlich ermittelt und optimiert
und ebenso wie die Auswahl des Zündsystems fortlaufend über z.B.
einen sich abspulenden elektrischen Leiter
24 mittels einer
modulierten Hochfrequenz an die abgeschossene, dem Angreifer entgegenfliegende
Blastgranate
11 übermittelt.
Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der Zündzeitpunkt und das Zündsystem
bis zuletzt steuerbar und optimierbar sind.
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Über den
sich abspulenden elektrischen Leiter 24 mit einer Länge von
einigen zehn Metern kann die erforderliche Zündenergie für die Zündsysteme an die Blastgranate 11 übertragen
werden. Das erfordert allerdings ein Zweileiter-Kabel. Dies kann
sowohl vor als auch nach dem Abschuß der Blastgranate 11 erfolgen,
wobei Letzteres im Interesse der dadurch gegebenen Vorrohrsicherheit
zu bevorzugen ist. Um bei vor dem Abschuß aufgeladenen Zündsystemen
die erforderliche Vorrohrsicherheit zu gewährleisten, ist ein Gasdrucksensor
vorgesehen.
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Statt
der Übertragung
von Zündinformationen
an die Blastgranate 11 über
einen elektrischen Leiter 24 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, diese Informationen über einen optischen Leiter, oder
immateriell nämlich über eine
anderweitige optische Verbindung oder eine elektromagnetische Verbindung
zu übertragen.
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Für den Fall,
daß die
Nachrichtenverbindung vom zu schützenden
Objekt zur Blastgranate 11 unterbrochenen ist und keine
aktualisierte Restlaufzeit übermittelt
wird, beispielsweise durch Bruch des elektrischen Leiters 24,
ist der Zündmechanismus
so ausgelegt, daß die
zuletzt wirksam übermittelte
Restlaufzeit das Zünden
des aktuell gewählten
Zündsystems
initiiert. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß, obwohl
die Verbindung zwischen Objekt und Blastgranate 11 abgerissen
ist, die Blastgranate 11 das angreifende Projektil 14 oder 15 bestmöglich bekämpft. Diese
Verfahrensweise, das Zündsignal
aus einer Zeitschaltung an Bord der Blastgranate 11 abzuleiten
hat darüber
hinaus den Vorteil, daß impulsförmige Störungen auf
der Informationsstrecke vom Objekt nicht zur Unzeit den Gefechtskopf 10 zünden können.
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So
ist erfindungsgemäß ein Verfahren
zum Schützen
eines Objekts gegen die Einwirkung eines angreifenden Projektils 14, 15 so
ausgelegt, daß eine Blastwelle
aus einer dem Projektil 14, 15 entgegengeschossenen
Blastgranate 11 das angreifende Projektil 14, 15,
je nach dem Typ des angreifenden Projektils 14, 15 optimal
bekämpft.
Hierfür
wird die Blastwellen-Charakteristik 12, 13 durch
Zündung
voneinander unabhängig
ansteuerbarer Zündsysteme
unterschiedlich ausgeformt. Die Auswahl des optimierten Zündsystems
erfolgt hierbei aufgrund an Bord des zu schützenden Objekts sensorisch
ermittelter Daten über
den aktuellen Angreifer. Die Auswahl des Zündsystems sowie die Restlaufzeit
bis zum Zündzeitpunkt
fortlaufend an die Blastgranate 11 übermittelt werden. Wenn die
Nachrichtenverbindung vom Objekt zur Blastgranate 11 unterbrochen
ist, wird nach der zuletzt wirksam übermittelten Restlaufzeit das
Zünden
des aktuell gewählten
Zündsystems
initiiert.