DE2028633A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Ortung und Lenkung von Flugkörpern - Google Patents

Description

DR. MÖLLER-BOR6 DIPL-PHYS. DLMANITZ DiPL-CHEM. DR. DEUFEl DIPL-ING. FINSTERWALD DIPL-ING. GRXMKOW

PATENTANWÄLTE

HUnchen, den ! ¥e/f S 2156

SOGIEXl HATIOHALE INDUSTIIllLl AEHOSPATIALl 37» bouleTard d· MontMorenoy P AH I 3 16. Sein·
frankreieh

Verfahren und Vorrichtung mir Ortung und Lenkung von flugkörpern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Torrichtung «ur Ortung und Lenkung τοη flugkörpern.

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren, welches dazu bestimmt ist, die Arbeitsweisen τοη Liohtquellen-larkierungs-Einrichtungen au Terhessern, welche insbesondere zur Ortung und zur Lenkung τοη flugkörpern anwendbar sind. Die Erfindung betrifft weiterhin Terrollkossmete MarkierungsTorriohtungen für die Anwendung des oben genamaimn Verfahrens. ^Λ

009884/0229

" Dr.MOI!»r-lort Df. Manlte · Dr. Owf«l · Dipi.-In_t. f\n**vH Dlpl.-liit.U—w

Iraunidiwtig, Am Nra*rpwk I I MBndtM 22, RobtrtKacti-Strae· Γ 7 llvHiort - Ui Ciwiilutl T.Wo„(053l)2l4W Wo* |«11) 225Π0,T.i·, SZ»· brt »Ν»^

1· 1st bekannt, aarkitrungerorrichtuagen srar Ortung und Lenkung Ton flugkörpern cn τοχν·η4·η u&& swax eatweder ait den bieten lug· oder alt Hilft τοη Ineirmiient«n, wtlche für sichtbar· eder unsichtbar* Strahlung onpfindlien sind. Unter die-■·η aarlci«ruag»«iiiriehtung«a sind pyrotechnisch· Zusammen-■ttsumgea Yor&an&en, welch· tetnuea, wi# "Btog^Lisene feuer", iniea lie tin· Vlaait tnttttntn laastn und Ttrbrtnnungsgaee «itftndtn· 1· tind tbtnfalls pjroteohmiBche Znaamtneetsunftn Ttrhandtn, vtltnt »ich allafthlien a&fhtisen, glühend vtrdtn mni dann ihre Vlmt -rtrlitrtm, ohne während dtr Reaktion Q*m au trstttgtn, ind®« »it äxs&h inrt Ofeerflache eine direkte Stranlung la dtr Wellenlänge der eeeten Empfindlichkeit dt· iBffftnftr· aueeenden, je m*ck*«», ob der letatere Inge «der «in InetrmmeÄt ist.

Prelle·, welcne· «ich für diest 3tn&iamaÄsqtieI] en st tilt, •eeteht mniehet darin» dit ame@t«cn€tt Ltietung der Intfernnng dta Bttbatkt·?· tdtr doe Inetroatnt· mx Ortung ansuf«««en, j· weiter fleh der flmgkSrp·? tntftrnt. Die Inpaseong «ml mit mlsaimaler Ha··· «rfolgoa, da die Ttrotsserong dtr ixktitevti·· τ·η flugkSrpern für tint gegebene Leistung dtr Yekterea an die Ha··· g«tend«n 1st· !■ übrigen btsteht Teranlaeamng, fttr «int gegebene pyrottebnieeht Zuaammen-■etsung «in· maximale Strahlrnngienergi» au erreichen.

Die Brfindung sehafft daher Lesungen für dit oben gtnannten Pr«»lerne, indta ei· einerseits dit Zueantttnottllung tintr StrahlereiMrichtttngs-lmordimmg verbessert und indem sie andererseits die Struktur einer Htatntar-Straliltrtinrichtung Terbessort.

Da· Verfahr en geai· der Erfindung ist inebteondtre anvemdbar auf aarkitrungeTorriehtungtn, in wtlclitn pyrotechnische ZmsaaaensetsmageB ait ähnlichen Strahlungetigenecnafttn oder

00086470229

mit verschiedenen Strahlungeeigensohaften angeordnet sind, welche einer ausgewählten Ordnung folgen und die getrennt, gleichseitig oder mit einer seitlichen Verschiebung gesundet werden, welche eich nach den Bedingungen der erforderlichen Lichtleistung richtet.

Das «rfindungsgemäß« Terfahren ist im wesentlichen durch die Tatsache gekennzeichnet, daß man eine Lichtquelle gleichseitig eine direkte Strahlung und eine reflektierte Strahlung in einer hevorsugten Richtung aussenden läßt.

Für die Anwendung des oben genannten Verfahr ens läßt sich eine Markierungsvorrichtung von de« typ verwenden, welche durch Sektoren aus eine» feuerfesten Material gebildet wird, welche in einseine Abteilungen unterteilt M, die eine pyrotechnische Zusassiensetsung enthalten und kranzförmig um die Düse des Flugkörpers herum angeordnet sind, welche mit Zündern und mit Surchgangeöffnungen für das Feuer von einer Abteilung in die andere ausgestattet sind, wobei die verschiedenen Sektoren pyrotechnische Zusammensetzungen mit ähnlichen oder verschiedenen Strahlungeeigenschaften enthalten, die in Besug auf eine vertikale Achse des Kransee symmetrisch angeordnet sind und einen gemeinsamen oder individuellen Zünder besitsen.

Gemäß der Erfindung wird die verbesserte Markierungsvorrichtung durch eine Anordnung von feuerfesten Sektoren gebildet, von denen sich jeder durch die Tatsache ausseichnet, daß jeder Sektor einen feuerfesten Deckel aufweist, welcher die direkte Strahlung entweder durchlast oder nicht durchläßt und selbst emittiert und ein Strahlungs-Reflex.JLons element besitst.

Weitere Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß

C 09 8 8 ./0-229

." ' BAD ORIGINAL

das Strahluiigs-Reflex.j.oneelemeiit durch den Heflektorboden dee Sektors gebildet wird, welcher alt einem durchlässigen Deckel ausgestattet istι

der Deckel aus einem feuerfesten, undurchlässigen und emittierenden Material besteht» wie beispielsweise Tantal oder Molybdän, welches alt ein.«? Substanz alt hohem Äiseionsveraögen wie Zeriuaosyd übersogen ist oder nicht}

der undurchlässige Deckel reflektierende Facetten aufweist;

die reflektierenden !Facetten dl© Wäad© der konzentrischen Rillen oder die Oberflächen der Pyramiden oder der Kegel sind, welche vertieft in &®m Deckel angeordnet aind;

der Sektordeckel durch @ia inneres Gitter aue einem feuerfesten Material wie Molybdän verstärkt sein kann, welches in die Masse der pyi>©t@ehmig@hen Zusammensetzung integriert sein kann oder nichtι

der durchlässige Deckel mit einem selektiven Strahlungsfilter ausgestattet »ein kasam oder @©lb@t ein filter bilden kann und

dafi die MarklerusgeaaoriBirag swe±-fell@ umfassen kann von denen der eine auf die fages-üärkiersrag iimd- der andere auf die lacht-Marklerumg epesialisiert lets, wobei jeder dieser Teile mit einem individuellen Ztiad@r ausgestattet ist.,

Vorteilhafterweise siad Sie feuerfesten Sektoren mit einer pyrotechnischen Masse gefüllt, welche in d@r form von deformierbaren zylindrischen Stäbcken ia ein Asbestgewebe ■ eingerollt sind.

BAD ORIÖSMÄL 0Ö988W0229

/Sie Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser seigt:

Fig. 1 eine graphische Darstellung der Veränderung der Abschwächung der Strahlungsenergie als funktion der Entfernung yon der Quelle,

Fig. 2 eine graphische Sarstellung der Veränderung der

Strahlungsernergie einer Quelle für eine feste Entfernung als Funktion der Zeit,

Fig. 3 eine graphische Sarstellung der ffesamtveränderung : der Strahlungsernergie τοη drei Quellen, welche in festen Abständen voneinander gesundet werden, als Funktion der Zeit,

Fig. 4 eine graphische Sarstellung der erforderlichen Veränderung der Strahlungsernergie einer Quelle in einem besonderen Fall der Ortbestiaeung,

Fig. 5 einen Schnitt durch einen feuerfesten Sektor »it Beflektorboden,

Fig. 6 ein Strahl tmgadiagrana in eines besonderen fall, Fig. 7 ein Strahlungsdiagramm alt Faeetten-Beflektor,

Fig. 8 und 9 jeweils einen Grundriß und einen Schnitt eines Facetten-Strahlungsdeckels,

Fig. 10 einen scheBatischen Grundriß einer anderen Ausführungen form eines Facetten-Strahlungsdeokels,

Fig. 11 einen sohematischen Schnitt eines Sektors mit durch-

009884/0229 _BAD original

- 6 sichtigem Deckel,

■Fig. 12 einen schematischen Schnitt eines Sektors mit ebenem undurchsichtigem Strahlungsdeekel und

Fig. 13 ein Beispiel einer Strahleranordnung gemäß der Erfindung.

Ss wird sunächst auf die Fig. 1 Besug genommen. Bas Gesetz der theoretischen Abschwächung der Strahlungsleistung W, welche als Funktion der auf der Abssisse aufgetragenen Entfernung d auf der Ordinate aufgetragen ist und durch die Kurve 1 dargestellt ist ( Wo/d⁵), geht mit 1/d² der von einer Quelle mit konstanter Intensität Wo empfangenen Energie, wenn die Entfernung d des Smpfängers sur Quelle ansteigt. Bas Strahlungsgesets Wod der Energie einer Quelle, welche sich in der Weise rom Empfänger entfernt, daß die empfangene Energie konstant bleibt (Wo, Gerade 2), ist durch die Kurve 3 dargestellt,

Im der Fig. 2 ist das Strahlungsgesets (mit W/et//u auf der Ordinate aufgetragen) einer Heismassen-Sinrlchtung ohne Flamme «ur Orts-, bsw. Bahn-Harkierung durch die Kurve 4 als Funktion der Zeit oder der Entfernung (auf der Abszisse aufgetragen) für eine bestimmte Flugkörpergeschwindigkeit dargestellt, wobei die Absorbtion der Atmosphäre vernachlässigt ist.

ITm die ausgestrahlte leistung auf das gewünschte Geeeta einsustellen, 1st es interessant, nacheinander mehrere Sektoren su verschiedenen Zeiten su Sünden. Kam fiberlagert auf diese Weise die Karren 5, 6, 7 (siehe Fig. 3), welche jeweils drei Quellern entsprechen. Man erhält somit die durch die Kurve 8 dargestellte Strahlung, welche aus der Überlagerung der

009884/0229

drei oben genannten Karren resultiert/ die eich addieren. Somit ist es möglich, die erforderliche Leistung einem bestimmten Flugkörper ansupassen. Wie es beispielsweise bei der Ortung und Lenkung τοη Flugkörpern im Infrarotbereich im allgemeinen der lall. 1st, kann es sich als unerlässlich erweisen, aus Gründen, welche durch beabsichtigte oder in natürlichen Ursachen begründete Störungen bedingt sind, ein komplexeres Strablmngegesets su haben, um einer FeldTeränderung der Empfangsoptik im Laufe des Fluges Bechnung eu tragen, welche es gestattet, τοη einem bestimmten Augenblick an das Feld su verringern und es auf ein Bündel su reduzieren. In diesem Falle kann die erforderliche Leistung eine komplexere Form aufweisen, wie sie beispielsweise durch die Kurve 9 in der graphischen Darstellung der Fig. 4 geseigt ist.

Um die gewünschte Leistung su erhalten, können die Abteilungen oder Sektoren, welche nacheinander su verschiedenen Zeiten gezündet werden können, Semische mit mehr oder weniger schneller Verbrennung und mit veränderlicher Strahlungsleistung aufweisen.

Um die ausgestrahlte Leistung su erhöhen, bestehen die Abteilungen gemäfi der Erfindung aus einem feuerfesten und isolierenden Material 10 (siehe Fig. 5), beispielsweise aus

Asbest und können durch einen Slimmerbelag 11 isoliert sein, welcher durch eine Metallschicht 12 sum Reflektor gemacht ist. Sie Strahlungsflache kann eine derartige Struktur aufweisen, daß die Tortelle der Strahlung und der Reflexion angewendet werden und «war in dem Falle, in welchem das Indikatordiagramm der Materie eine günstige Ellipse 15 1st (siehe Fig. 6), wobei die ausgesandte Strahlung in Bezug auf die Horaale I einen Winkelei» bildet und einen Faktor der Strahlungsintensität Ix nach der Achse OX aufweist,

009884/0229 BAD original

• · 9

• - at.**

welcher Ua 15 - 20Jt über dMi alitieren ULssionsfaktor liegt.

!■ lftlt Bioh di· Intrgi· «im·· DBi 14 (sieht Tig. 7) auf •lmtr Warn* 15 ausgestrahlten "fernere" auch verstärken, in* dem «tin Strahlungeanteil 1$ «ad «ein Beflex^onsanteil 1? amf der benachbarten Wand 16 kombiniert werden. lach der Darstellung in den fig» 8 «ad 9 kann der undurchsichtige Deckel beispielsweise auch durch eine Abteilung in der for» Ton konzentrischen BiIlBa 19 gebildet werden, deren Wände 20 die Bolle you reflektierenden Facetten spielen, lach der fig. 10 kann ebenso ein Deckel 21 hergestellt werden, dessen facetten den Flachen τοη Tetraedern 22 entsprechen, welche rertieft oder erhaben ausgebildet sind. I« übrigen können die Tetraeder auch durch Kegel ersetst werden. Die auf diese Weiss geschaffenen Fliehen besitzen ein· leistungsauebeute, welche lsi wesentlichen gegea den gleichen Wert strebt, wie 1ha eine Tlelsahl tsb schwareen lleaentarkörpern aufweist.

Der Deokel der Abteilungen trigt Sm übrigen dazu bei, das AusstrOaen ren allen Partikeln su Tersieiden, welche aus der Verbrennung der pyrotechnischen Zusassienseteung resultieren.

lach der Darstellung la der flg. 11 kann eine Abteilung auch durch ein Gehäuse 22 aus eine« feuerfesten Material gebildet werden, dessen Boden reflektierend sein kann, welches eine pyrotechnische Zueasmeneeteung 23 einschließt, die mit eine· Zünder 24 ausgestattet ist· Über dem Gehäuse ist ein fur die nutsbare Strahlung durchlässiger Deckel 25 angeordnet, welcher durch ein Gitter aus feuerfestes] Material 26 rerstftrkt 1st odsr nicht, beispielsweise aus Molybdän. Zwischen der Zusammensetzung 25 und dem Deckel 25 ist aufler-. · dem Torteilhaf terweise ein Raum 27 vorgesehen, welcher die Ausdehnung der Zusammensetzung während der Verbrennung ge-

0 0 9 8 8 4 / 0 2 2 9 ■ ^B&B QHiGlHAL

stattet. Der Deckel 25 kann heispislsweis· «as Glas oder aus* Quarz bestehen, je nachdem, ob die gesaate Strahlung durchgelassen werden soll oder nicht. Der Deckel kann ebenso aus einem optischen filter bestehen, welches nur den für die Iienkung interessanten Strahlungsanteil durchläßt.

Nach der ?ig. 12 kann der Deckel 28 undurchlässig sein und bei hoher Temperatur selbst strahlen und swar entweder aufgrund seiner natürlichen Beschaffenheit, wie es besonders für Tantal und Molybdän der Jail ist oder durch eine Schicht 29 eines Oxyds, wie beispielsweise Zeriueoiyd. Sine metallische Strahlungsoberfläche kann ix übrigen mit einer Schutsglasur übersogen sein, welche das« bestimmt ist, die Oxydation su verhindern.

Nach der Pig. 13 kann eine Strahlungaanordnung gemlfi der findung durch eine Gegenüberstellung von Sektoren oder Abteilungen gebildet werden, welch« kransförmig um die Düee 50 des Flugkörpers herum angeordnet sind. Sin Zünder 31 setst die Anordnung in Brand, welcher sich in dem Kraus regelmäßig nach swei symmetrischen Halbkreisen 32 und 33 ausbreitet und durch die (nicht dargestellten) öffnungen verlauft, welche in den Irennwänden der Abteilungen angebracht sind. Um die gewünschte Strahlungsform su erhalten, können dl· Abteilungen jeweils mit bestimmt·» pyrotechniichen Zusammensetzungen gefüllt sein, s.B., mit einer echnellen 34» alt einer langsamen 35, alt einer echmellem 36 und mit einer kräftigen 37.

In dem falle, in welchem ·· erforderlich ist, lachtschünae dnrchsuführ«a_f kann es erforderlich sein, die Strahlung im sichtbar·* Bereich auf ein Minimum am recmsierem, um den Sohütsen nicht su blenden, welcher das Siel la einem •»tischen Instrument sl«ht. Zm dieatm Zweck Is-I es vorteilhaft,

000804/0229

tint dtr Abteilungen, β.B. 38, darauf su speiiallieieren, eine Zueammeneetsung mit mäßiger Inergie su enthalten, welche mittels eines besonderen Zünders 39 gesundet und Tor des Schuf durch den Schützen ausgewählt wird. Diese Abteilung könnte Bit eine« filter ausgestattet sein oder nicht, welches τοη der Empfindlichkeit der Detektoreinrichtung abhängt. Sie richtigt Arbeitsweise einer Lenkung hangt tatsächlich in allgemeinen tos Signal-Rauech-Yerhältnie ab, und das Bauschen ist während des lachtschießena sehr schwach. Sie Ausführung einer solchen Anordnung in demselben Gehäuse gestattet eint Verminderung dtr Nassen und der Abmessungen.

- Patentansprüche -

. . " : BAD "ORfGIMAL

009884/0229

Claims (11)

1. • «

   - 11 -

   1ttinttimirflehi

   Terfehren car Ortung und Lenkung tob flugkörpern Bit Hilfe tob optlich rerfο Ig ten Markierungseinrichtungen, welche getrennt oder Bit seitlicher Verschiebung gesundet werden, dadurch gekennielchnet, dafi BaB eine Lichtquelle (H), «eiche tob flugkörper getragen wird, gleichseitig eine direkte Strahlung (16) und eine reflektierte Strahlung (17) in einer beTorsugten Richtung (16,17) aussenden IaBt.
2. 2. Torrichtung rar Anwendung dee Verfahrens nach Anspruch 1, welche eine Reihe tob feuerfeiten Sektoren aufweist, die Bit einer pyrotechmischen Maeee gefüllt sind, die kransförmig aa die DtUe eine* Tlugkörpers herum angeordnet alad uad die mit gerneiniamen oder indiTiduellen Zündern ausgestattet sind, dadaroh gekenaseichne t, dafi jeder Sektor einen feuerfesten Deckel (25,29) aufweist, welcher die direkte Strahlung eatweder durchllit oder nicht darchlilt und selbst eeittiert aad ein Strahlungs-Beflexionseleaent (12,20) besitet.
3. 3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e a a «eichnet, deJ das Strahlungs-Refleiionselement durch den Eeflektorboden (12) des Sektors gebildet wird, welcher mit einem durchlässigen Deckel ausgestattet ist.
4. 4· Torrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e a a seichnet, da· der Beekel aas einem feuerfest ob, undurchlässigen uad emittierenden Material (29) besteht, wie beispielsweise Tantal oder Molybdän, welches Bit einer Substanz mit hohes Emissionsvermögen wie Zeriumoxyd

   0098 84/02 29. BADORfGfNAL

   - 12 überzogen let od.tr nicht.
5. 5. Torrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, dal der undurchlässige Deckel reflektierende Facetten aufweist.
6. 6. Torrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η zeichnet, deJ die reflektierenden Facetten die Wände der konzentrischen Rillen (19) oder die Oberflächen der Pyramiden oder der Kegel (22) sind, welche vertieft in dea Deckel angeordnet sind.
7. 7. Torrichtung nach eines der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dafi der Sektordeckel durch ein inneres Gitter (26) aus einen feuerfesten Material wie Molybdän verstärkt sein kann, welches in die Masse der pyrotechnischen Zusammensetzung integriert sein kann oder nicht.
8. 8. Terrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dsJ der durchlässige Deckel mit einem selektiven Strahlumgsfilter ausgestattet sein kann oder selbst ein Filter bilden kann.
9. 9. Torrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Torrichtung zwei Teile aufweist, von denen der eine (34» 35» 36, 37) auf die Tages-Markierung und der andere (38) auf die Hacht-Marklerung spezialisiert ist, wobei jeder mit einem individuellen Zünder (31,39) ausgestattet ist.
10. 10. Torrichtung nach Anspruch 9» dadurch g e k e η η - . zeichnet, daJ die Sektoren mit einer pyrotechnisches Masse gefüllt sind, welche in der Form defor-

    OO 988 A/02 2 9 " BAD ORIGINAL

    mierbarer zylindrischer Stäbchen in ein Asbestgewebe eingerollt sind.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei in Bezug auf die vertikale Achse des Kranzes symtetrisch angeordnete Abteilungen mit pyrotechnische!! nassen gefüllt sind, deren Eigenschaften hinsichtlich der Geschwindigkeit und hinsichtlich der optischen Strahlung verschieden sind.

    BAD ORfQfHAL 009884/0229