DE19847091A1 - Verfahren zum Schützen eines Objektes gegen die Einwirkung eines schnellen Projektiles - Google Patents
Verfahren zum Schützen eines Objektes gegen die Einwirkung eines schnellen ProjektilesInfo
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Abstract
Zur Abwehr eines angreifenden Heckflügel-stabilisierenden Projektiles wie insbesonders eines KE-Penetrators, wird diesem vom zu schützenden Objekt her eine Blastgranate entgegengeschossen, deren Gasschwaden- und Reaktionsdruck-Blastwelle des gezündeten Blastgefechtskopfes vorwiegend auf den Heckbereich des angreifenden Projektiles einwirkt und dieses dadurch aus der Angriffsrichtung heraus verschwenkt, damit das angegriffene Objekt verfehlt oder wenigstens nicht in Längsrichtung getroffen wird. Weil wegen der hohen Passagegeschwindigkeit nur ein sehr kleines wirksames Einwirkungs-Zeitfenster besteht, wird für optimale Blastwirkung aus der sensorisch erfaßten Annäherungskinematik der Rendezvouszeitpunkt der dichtesten Annäherung der Blastgranate an das Heck des abzuwehrenden Projektiles extrapoliert oder der Blastgefechtskopf um systembedingte Verzugszeiten gegenüber jenem Rendezvouszeitpunkt vorverlegt zur Zündung angesteuert. Bei den für die zeitliche Vorverlegung zu berücksichtigenden systembedingten Verzugszeiten handelt es sich insbesondere um die Signalübertragungs- und Verarbeitungszeiten zwischen Sensoren und Steuerrechner sowie Steuerrechner und Zündeinrichtung, um die Zündverzugszeit zwischen Ankunft des Zündkommandos und Zünden des Blastgefechtskopfes sowie um die Laufzeit der Blastwelle über die dann gegebene Distanz von der Blastgranate zum Heckbereich des abzuwehrenden Projektiles.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schützen eines Objektes gegen die Ein
wirkung eines schnellen Projektiles, insbesondere eines gepanzerten Fahrzeuges
gegen die Bedrohung durch KE-Pfeilgeschosse.
Als Schutzmaßnahme gegen derartige auch sogen. KE-Penetratoren ist es etwa aus
der DE 41 22 622 A1 bekannt, die Hauptpanzerung des zu schützenden Objektes
zusätzlich mit einer Reaktivpanzerung aus mit Sprengstoff hinterfütterten Platten
zu belegen. Sensorisch wird ermittelt, welcher Bereich des zu schützenden Objek
tes vom anfliegenden Projektil bedroht wird, um aus diesem Bereich dem Projektil
eine Platte entgegenzuschleudern und dadurch wenigstens die Kinematik, im all
gemeinen aber auch die Kinetik des Angreifers so zu stören, daß er selbst im Falle
eines Treffers nur noch unschädliche Restwirkung ausübt, weil z. B. das Pfeilge
schoß nicht mehr in Längsrichtung sondern dagegen angestellt und deshalb ohne
große Durchschlagskraft seitlich auf das zu schützende Objekt trifft.
Bei der aus der DT 9 77 984 bekannten Reaktivpanzerung wird die sprengstoffbe
schleunigte Platte nicht dem anfliegenden Projektil entgegengeschleudert sondern
bei dessen Aufschlag quer zur Aufschlagrichtung verschoben, um die Einwir
kungsrichtung auszulenken.
Nachteilig an der an sich funktionstüchtigen Reaktivpanzerung ist die große zu
sätzliche Belastung des zu schützenden Objektes, nämlich stationär durch die Mas
se der Reaktionsplatten und dynamisch durch die Reaktionswirkung beim spreng
stoffbeschleunigten Bewegen einer Platte. Darüber hinaus ist es bei Fahrzeugen als
den zu schützenden Objekten nachteilig, daß aus konstruktiven Gründen der Vor
triebsbereich (Ketten oder Räder von vorne) weitgehend ungeschützt bleibt. Das
stellt eine besondere Gefahrdung gerade in der Hauptbedrohungsrichtung eines
Kampffahrzeuges dar. Nachteilig ist ferner, daß eine einmal ausgelöste Reaktions
platte einen ungeschützten Bereich hinterläßt, weil eine solche Lücke erst im Etap
penmagazin nach Wiederherrichten der Plattenhalterungen durch Einbau einer neu
en sprengstoffhinterfütterten Reaktionsplatte wieder geschlossen werden kann.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Schutz gegen schnelle
Projektile wie insbesondere KE-Penetratoren zu schaffen, der das zu schützende
Objekt weniger beansprucht und nach seiner Auslösung leichter wieder reaktivier
bar ist und der insbesondere eine optimale Störwirkung auf das angreifende Ge
schoß ausübt.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß nach dem Patentanspruch 1 dadurch gelöst,
daß das schnell anfliegende Projektil, insbesondere ein mittels Heckflügeln stabili
sierte Pfeil-Wuchtgeschoß, infolge Querkrafteinwirkung hinter seinem Schwer
punkt aus der Angriffsbahn abgelenkt oder wenigstens aus der Angriffsrichtung
verschwenkt wird, nämlich indem dem angreifenden Projektil aus einem problemlos
nachladbaren Startrohr an Bord des zu schützenden Objektes eine Blast-Granate
entgegengeschickt wird, deren ungerichtet wirkender und deshalb sehr preiswerter
Gefechtskopf zum optimalen Annäherungszeitpunkt an das angreifende Projektil
gezündet wird, um eine Gasschwaden- und Reaktionsdruckwelle gegen das abzu
wehrende Projektil freizusetzen. Optimal ist dieser Einwirkungs-Zeitpunkt, wenn
die Blastwirkung sich nicht vornehmlich, und insbesondere nicht zuerst auf den
Frontbereich, sondern auf den Heckbereich des angreifenden Geschosses mit sei
nem infolge der Stabilisierungsflossen vergrößerten Heckquerschnitt auswirkt.
Denn andernfalls konnte eine im Frontbereich schon bewirkte Auslenkung durch
daraufhin noch erfolgende Querbeanspruchung des Heckbereiches wieder rück
gangig gemacht werden.
Aufgrund der hohen Relativgeschwindigkeit zwischen dem schnellen angreifenden
Projektil und der ihm entgegengeschossenen Abwehr-Blastgranate ist der optimale
Einwirkungs-Zeitpunkt erfindungsgemäß relativ eng einzugrenzen, nämlich auf
einen Zeitbereich in der Größenordnung einer halben Millisekunde im Zuge des
möglichst dichten Vorbeiflugs der Abwehrgranate am angreifenden Projektil. Um
diese kritische Wirkzeitspanne einzuhalten, wird aus der Kinematik des angreifen
den Projektils und aus der Kinematik der Abwehrgranate unter Berücksichtigung
von systembedingten Verzögerungszeiten der optimale Zündkommandozeitpunkt
für den Blast-Gefechtskopf bestimmt.
Die Annäherungskinematik des abzuwehrenden Projektils wird nach Richtung und
Geschwindigkeit mittels eines Sensors an Bord des zu schützenden Objektes aus
gemessen, wie er etwa in der DE 40 08 395 A1 zur Bestimmung einer zu aktivie
renden Reaktionsplatte beschrieben ist. Dieser Sensor kann auch die Bewegung der
vom Objekt dem Projektil entgegengeschossenen Blastgranate erfassen, um dann
im Steuerrechner an Bord des zu schützenden Objektes aus den beiden Geschwin
digkeitsvektoren den vorausliegenden Rendezvouszeitpunkt zu extrapolieren, also
im Zuge des Vorbeiflugs den Zeitpunkt der dichtesten hinter dem Mittenbereich
des Projektils gelegenen Annäherung der Blastgranate an das angreifende Projektil.
Für die Vorausbestimmung des Rendezvouszeitpunktes kann aber die Blastgranate
auch selbst mit einem (Annäherungs-)Sensor zum Messen der zeitlichen Änderung
des Restabstandes zum anfliegenden Projektil ausgestattet sein. Dieser mitfliegende
Sensor ist dann zweckmäßigerweise über eine Kommandoverbindung zur
Blastgranate auf den Steuerrechner an Bord des zu schützenden Objektes geschal
tet. Bei solcher bidirektionalen Datenverbindung kann es sich um eine
Leitstrahlstrecke mit gesteuertem Reflektor an Bord der Blastgranate handeln, be
vorzugt aber um einen Steuerdraht oder dergleichen elektrischen Leiter zur Zwei
richtungs-Informationsübermittlung, über welchen ohnehin die Zündeinrichtung der
Blastgranate mit dem Steuerrechner an Bord des zu schutzenden Objektes bis zum
Ausführen des Zündkommandos verbunden bleibt.
Mit dem Zünden des Blast Gefechtskopfes wird aber nicht bis zum Rendezvous
zeitpunkt zugewartet. Vielmehr erfolgt, wenn aus den sensorisch ermittelten Be
wegungsgleichungen der Rendezvouszeitpunkt bestimmt ist, eine Vorverlegung
des Zündkomandozeitpunktes vor jenen extrapolierten Rendezvouszeitpunkt. Der
Betrag dieser Vorverlegung bestimmt sich aus verschiedenen Verzögerungsantei
len, die insbesondere die Laufzeit der Blastwelle über den aktuell gegebenen Ren
dezvousabstand zum Heckbereich des abzuwehrenden Projektiles zum Inhalt hat,
zuzüglich der Zündverzugszeit (also der Reaktionszeit zwischen Ankunft des
Zündkommandos in der Granate und Detonation des Blastgefechtskopfes) und
zuzüglich der Übertragungs- und Verarbeitungszeiten für die Erfassung von Sen
sordaten, deren Übermittlung an den Steuerrechner sowie deren Verarbeitung und
Übermittlung als das Zündkomando an die Blastgranate.
So wird also erfindungsgemäß aus den sensorisch erfaßten Bahn- bzw. Annähe
rungsdaten der zu erwartende Rendezvouszeitpunkt extrapoliert, aber das Zünd
komando für den Blastgefechtskopf um die Summe systembedingter Verzugszeiten
vor jenen Rendezvouszeitpunkt vorgezogen, damit die Blastwirkung gerade inner
halb des aus der hohen Passagegeschwindigkeit resultierenden nur sehr kurzen
Wirkzeitfensters auf den Heckbereich des abzuwehrenden Projektiles trifft und
dieses trotz nur geringen Einsatzes an Sprengstoffmenge merklich aus seiner mo
mentanen Anflugrichtung auslenkt. Dadurch verfehlt das Projektil sein Ziel, jeden
falls trifft es nicht in Längsrichtung sondern allenfalls in Querrichtung und somit
ohne große Durchschlagswirkung auf das gefährdete Objekt.
Zusammenfassend kann deshalb festgestellt werden, daß nach vorliegender Erfin
dung zur Abwehr eines angreifenden heckflügel-stabilisierten Projektiles wie ins
besondere eines KE-Penetrators diesem vom zu schützenden Objekt her eine
Blastgranate entgegengeschossen wird, deren Gasschwaden- und Reaktions
druck-Blastwelle des gezündeten Blastgefechtskopfes vorwiegend auf den Heckbe
reich des angreifenden Projektiles einwirkt und dieses dadurch aus der Angriffs
richtung heraus verschwenkt, damit das angegriffene Objekt verfehlt oder wenig
stens nicht in Längsrichtung getroffen wird. Weil wegen der hohen Passagege
schwindigkeit nur ein sehr kleines nutzbares Einwirkungs-Zeitfenster besteht, wird
für optimale Blastwirkung aus der sensorisch erfaßten Annäherungskinematik der
Rendezvouszeitpunkt der dichtesten Annäherung der Blastgranate an das Heck des
abzuwehrenden Projektiles extrapoliert aber der Blastgefechtskopf um systembe
dingte Verzugszeiten gegenüber jenem Rendezvouszeitpunkt vorverlegt zur Zün
dung angesteuert. Bei den für die zeitliche Vorverlegung zu berücksichtigenden
systembedingten Verzugszeiten handelt es insbesondere um die Signalübertra
gungs- und Verarbeitungszeiten zwischen Sensoren und Steuerrechner sowie Steu
errechner und Zündeinrichtung, um die Zündverzugszeit zwischen Ankunft des
Zündkommandos und Zünden des Blastgefechtskopfes sowie um die Laufzeit der
Blastwelle über die dann gegebene Distanz von der Blastgranate zum Heckbereich
des abzuwehrenden Projektiles.
Claims (6)
1. Verfahren zum Schützen eines Objektes gegen die Einwirkung eines schnellen
Projektiles durch Einwirken einer Gasschwaden- und Reaktionsdruckwelle
(Blastwelle) aus dem gezündeten Blastgefechtskopf einer dem Projektil entge
gengeschossenen Blastgranate, an deren Blastgefechtskopf schon vor dem
Rendezvouszeitpunkt vom zu schützenden Objekt aus ein Zündkommando
übermittelt wird, welcher Zeitpunkt an Bord des zu schützenden Objektes sen
sorisch aus dem Zeitverhalten der gegenseitigen Annäherung von Projektil und
Blastgranate extrapoliert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zündkommandozeitpunkt um systembedingte Verzugszeiten vor dem
extrapolierten Rendezvouszeitpunkt liegt, wobei die systembedingten Ver
zugszeiten insbesondere die Laufzeit der Blastwelle über den Rendezvousab
stand zum abzuwehrenden Projektil, die Zündverzugszeit des Blastgefechts
kopfes ab Ankunft des Zündkommandos sowie Sensor-, Rechner- und Über
tragungszeiten beinhalten.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zeitlich vorausliegende Rendezvouszeitpunkt über einen Sensor an
Bord des zu schützenden Objektes aus den Bewegungen des angreifenden
Projektiles und der ihm entgegengeschossenen Blastgranate relativ zum zu
schützenden Objekt extrapoliert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zeitlich vorausliegende Rendezvouszeitpunkt über einen Sensor für die
Annäherung des angreifenden Projektiles an Bord des zu schützenden Objek
tes und mittels eines Sensors für den Restabstand von der Blastgranate zum
angreifenden Projektil an Bord der Blastgranate extrapoliert wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem zu schützenden Objekt und der Blastgranate eine Zweirich
tungs-Informationsübermittlung stattfindet.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Blastgranate mittels eines elektrischen Leiters mit dem zu schützenden
Objekt bis zum Zünden des Blast-Gefechtskopfes verbunden bleibt.
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