DE2126690C3 - Verfahren zur Selbstlenkung von zerstörenden Projektilen und Projektil zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

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Höhemvinkelortung des Ziels durchgeführt wird, daß nach der Zielerfassung aus den aufgefangenen Signalen Daten gewonnen werden, welche die für die Proportionalnavigation verwendbaren Komponenten der Winkelgeschwindigkeit der sich ständig ändernden Ziellinie, d. h. der Verbindungsgeraden von Projektil und Ziel, darstellen, und daß diese Daten in Steuersignale umgewandelt werden, welche die anfängliche Einstellung der Ruder entsprechend den zum Erreichen des erfaßten Ziels erforderlichen Bahnkorrekturen verändern.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in vorteilhafter Weise eine Selbstlenkung eines sich allein unter der Wirkung der Schwerkraft senkrecht nach unten bewegenden antriebslosen Unterwasser-Projektils zu dem Ziel hin mit geringem technischem Aufwand ermöglicht. Im Gegensatz zu den bekannten Selbstlenkverfahren wird das Projektil nicht gegen eine Drehung um seine Längsachse stabilisiert, sondern absichtlich in eine solche Drehung versetzt. Diese Drehung wird zur Rundumabtastung des Raums ausgenutzt; das passive Schallortungsgerät braucht also selbst keine Seitenwinkelabtastung vorzunehmen, sondern nur eine Ortung in einer festen Seitenrichtung in bezug auf das Projektil. Dies ermöglicht einen einfachen Aufbau des Ortungsgeräts. Die Lenkung des Projektils in der erforderlichen Richtung erfolgt gleichfalls durch Ausnutzung der Eigendrehung, indem die Ruder während der Drehbewegung so verstellt werden, daß sich der Drehbewegung eine translatorische Bewegungskomponente in der erforderlichen Richtung überlagert. Dies kann bereits mit einem einzigen Ruderpaar erfolgen. Da sich das Projektil etwa senkrecht zu der Bewegungsebene des Ziels bewegt, ist auf diese Weise einerseits eine sichere Zielortung gewährleistet und andrerseits eine optimale Heranführung des Projektils an das Ziel nach dem Prinzip der Proportionalnavigation innerhalb des technisch möglichen Raumwinkels möglich.

Das erfindungsgemäße Selbstlenk-Projcktil zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich durch zwei Gruppen von mehreren Unterwasser-Schallempfängcrn aus. die an der Oberfläche des Projektils rings um dessen Längsachse in zwei Kreisbögen angeordnet sind, die in zwei senkrecht zu dieser Achse stehenden Ebenen liegen, deren Abstand vorzugsweise größer als die Wellenlänge der einzufangenden Schallwellen ist, und die verschiedene Radien haben.

Damit ist in vorteilhafter Weise ein besonders einfacher Aufbau des passiven Schallortungsgeräts erreicht, das unter Ausnutzung der Eigendrehung des Projektils eine Rundumabtastung dem Höhenwinkel und dem Seitenwinkel nach ohne eigene bewegliche Teile ermöglicht. Die beiden Gruppen von Unterwasser-Schallcmpfängem ergeben ein dem Seitenwinkel nach schmales, dem Höhenwinkel nach breites Abtastbündel, das bei der Drehung des Projektils den gesamten Seitenwinkelbereich von 360° bestreicht. Wenn bei dieser Abtastung ein Geräusch empfangen wird, ist die Scitenrichtung des Ziels erkannt, und aus dem Phasenunterschied der dabei an den beiden Gruppen von Untcrwasser-Schallempfängern erhaltenen Signale läßt sich die Höhenrichtung ermitteln.

Weitcrc vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des zu seiner Durchführung dienenden Selbstlenk-Projektils sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigt

Fig. 1 ein Schema zur Erläuterung des Abschusses einer Unterseebootbekämpfungsrakete von einem Überwasserschiff,

F i g. 2, 3 und 4 schematische Darstellungen des ίο Vorderteils einer erfindungsgemäßen Rakete von vorn, von der Seite und vom Ende her,

Fig. 5 ein vereinfachtes Übersichtsschema der Schaltungen der Selbstlenkeinrichtung einer erfindungsgemäßen Rakete,

F i g. 6 ein Übersichtsschema einer Anordnung zur Bildung eines »akustischen Kanals« in der Hocheinrichtung einer erfindungsgemäßen Rakete,

F i g. 7 Seitenwinkel-Empfangsdiagramme der verschiedenen akustischen Kanäle,

F i g. 8 Höhenwinkelempfangsdiagramme der verschiedenen akustischen Kanäle,

Fig. 9, 10, 11, 12, 13 Übersichtsdarstellungen verschiedener Bestandteile der Selbstlenkeinrichtung von Fig. 5,

Fig. 14 ein Übersichtsschema einer anderen Ausführungsform einer Anordnung zur Berechnung der Seitenwinkelauswanderung und

Fig. 15 ein Übersichtsschema einer elektronischen Steueranordnung des bei der Anordnung von F i g. 14 verwendeten Folgeregelsystems.

F i g. 1 zeigt schematisch ein Beispiel für den Abschuß einer Rakete C von einem Überwasserschiff A, die auf ein Unterseeboot B gerichtet ist. Der Auftreffpunkt D der Rakete C auf der Wasseroberfläche liegt senkrecht über der berechneten zukünftigen Position des Unterseeboots B. Der erste Abschnitt DE der Unterwasserbahn der Rakete C entspricht einer Übergangsphase des Eintritts in das Wasser, in deren Verlauf jede akustische Ortung durch die Bildung von Luftblasen in der Nähe der Rakete unmöglich gemacht wird. Diese Periode wird vorzugsweise für das Ingangsetzen der elektronischen Schaltungen der Selbstlenkeinrichtung ausgenutzt. Die Länge des Abschnitts DE liegt in der Größenordnung von etwa 50 Metern. Die akustische Lenkung der Rakete C beginnt also im Punkt E und ermöglicht die Änderung der Untenvasserbahn der Rakete im Innern eines rotationssyrnmetrischen Kegels F mit dei Spitze E und mit einer vertikalen Achse. Der Scheitelwinkel des Kegels F liegt in der Größenordnun§ von 40 bis 60° und hängt von dem mechanischer Aufbau der Rakete und beispielsweise ihrem Ballas' ab. Die Grundfläche G des Kegels F stellt die maximale Wirkungszone einer selbstgelenkten Rake« dieser Art dar, während die Fläche H die Wirkungs zone einer klassischen Rakete darstellt, d. h. di( Wirkungszone der Annähirungsortung der Raketi allein.

Die Lenkung der Rakete nach einem Proportional

So navigationsverfahren wird durch ein passives Ziel Ortungssystem ermöglicht, d. h. durch das Abhörei der von dem Ziel ausgesendeten Geräusche. Die War dieser Ortungsart wird damit begründet, daß man ein Gewichtsersparnis sowie eine einfachere und billiger Ausführung der akustischen Ortungselementc im Vei gleich zu einer auf der Aussendung und dem Emj fang von Ultraschall beruhenden aktiven Ortungsa erzielt. Somit wird eine diskrete Abhörung durchgi

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führt, die eine durch Hintergrundechos nicht gestörte keit, d. h. der Differenz der Lage des Projektils zwikontinuierliche Information liefert. Das Eigenge- sehen zwei Messungen und die Einführung dieses rausch der Rakete hat daran wegen ihrer geringen Werts in die Berechnung der Höhenwinkelauswande-Geschwindigkeit und des Fehlens eines eigenen An- rung. Die zyklische Steuerung der Ruder zur Höhentriebssystems nur einen geringen Anteil. 5 Winkelkorrektur der Bahn des Projektils in der Pro-Ein wichtiger Gesichtspunkt besteht darin, daß die jektil-Ziel-Ebene findet dann statt, wenn diese Ruder Rakete mit Hilfe von Führungsrudern, denen in der senkrecht zu dieser Ebene stehen. Ruhestellung eine besondere Neigung erteilt wird, in F i g. 2, 3 und 4 zeigen eine Vorderansicht der einer dauernden Drehbewegung um ihre Rotations- akustischen Gruppen, eine Vorderansicht der Ruder Symmetrieachse gehalten wird. Diese Drehbewegung io bzw. eine Stirnansicht des Projektils 1. Die Spitze des ermöglicht unter anderem die Durchführung einer Projektils 1 ist von dem akustischen Fenster 6 des wenig aufwendigen und für ein passives Abhören gut Annäherungsdetektors eingenommen, der die Ausgeeigneten akustischen Abtastung in allen Seitenwin- lösung des Zünders bewirkt. Das akustische Ortungskelrichtungen. Damit die Bahn der Rakete so geän- system besteht aus zwei gleichartigen Gruppen 4 dert wird, daß sie zu dem Ziel hin geführt wird, wirkt 15 und 5 von Hydrophonen 3, die entlang von Kreisman auf die Steuerung dieser Ruder in Abhängigkeit bögen senkrecht zu der spitzbogenförmigen Wand des von der Winkelgeschwindigkeit der Drehbewegung Projektils in einer parallel zur Achse L der Ruder 2 der Projektil-Ziel-Geraden ein. Die vertikale Kompo- liegenden Ebene angeordnet sind. Der Abstand zwinente dieser Winkelgeschwindigkeit ist durch die sehen den Phasenzentren dieser Gruppen, d. h. zwi-Winkelgeschwindigkeit der Drehbewegung der Ebene 20 sehen gleichwertigen Punkten der beiden Kreisbögen, gegeben, die das Ziel und die Drehachse des Projek- ist so bemessen, daß er größer als die Wellenlänge λ tils enthält, während ihre horizontale Komponente des beim passiven Abhören empfangenen akustischen durch die Winkelgeschwindigkeit der Drehbewegung Signals, beispielsweise gleich 3 λ ist. Dies hat die Wirder Projektil-Ziel-Geraden in dieser Ebene gegeben kung, daß die Empfindlichkeit der Bestimmung der ist. Diese beiden Komponenten werden durch Mes- 25 Höhenwinkeländerungen vergrößert wird. sen des Seitenwinkels und des Höhenwinkels des Es sind zwei Lenkruder 2 vorgesehen, die an einer Ziels bestimmt, das mit Hilfe des passiven Horch- Querachse L des Projektils 1 befestigt sind. Sie sind systems der Rakete durchgeführt wird. so geneigt, daß sie mit der Längsachse K des Projek-Für die genaue Seitenwinkelortung wird ein Ampli- tils gleiche Winkel von entgegengesetztem Vorzeichen tudenvergleich der gleichgerichteten Signale durchge- 30 bilden, was zur Folge hat. daß dem Projektil 1 zuführt, die über zwei Kanäle empfangen werden, die sätzlich zu seiner Längsbewegung eine Drehbewegung schielenden Richtdiagrammen entsprechen. Diese erteilt wird. Der Wert dieses Neigungswinkels, der Diagramme sind dem Seitenwinkel nach schmal und beispielsweise in der Größenordnung von etwa 10° dem Höhenwinkel nach breit, denn die Abtastung liegt, bestimmt die Drehgeschwindigkeit des Projektils erfolgt ausschließlich dem Seitenwinkel nach. Diese 35 um sich selbst unter Berücksichtigung der Geschwin-Winkelortung erfordert die Kenntnis einer absoluten digkeit ihrer Abwärtsbewegung, d. h. beispielsweise Bezugsazimutrichtung. Diese wird mit Hilfe eines 2 Umdrehungen pro Sekunde für eine Abwärtsge-Kreisels erhalten, dem eine Integrieranordnung zu- schwindigkeit von 10 m/s.

geordnet ist, die den Winkel berechnet, um den sich F i g. 5 zeigt ein Übersichtsschema der elektroni-

die Rakete zwischen zwei aufeinanderfolgenden 40 sehen Schaltungen der Selbstlenkeinrichtung des ProDurchgängen der akustischen Achse des passiven jektils. In dieser Schaltung bilden gleichartige An-Horchsystems durch das Ziel dreht. Die Abweichung Ordnungen 7, 8. 9 und 10 gleichzeitig vier akustische von 360° ergibt die Auswanderung pro Umdrehung Kanäle X, Y, Z und Z₁ mit dem Seitenwinkel nach der Rakete und somit die Amplitude der Befehle, die schmalen und dem Höhenwinkel nach breiten Diaden Rudern zu erteilen sind, damit die Neigung der 45 grammen. Drei dieser Anordnungen, nämlich die AnProjektil-Ziel-Ebene korrigiert wird. Ordnungen 7. 8, 9. empfangen die von der akustischen Eine wirksame Seitenwinkelkorrektur wird dadurch Gruppe 4 aufgefangenen Signale, während die vierte erreicht, daß eine zyklische Steuerung der Ruder Anordnung 10 die von der Gruppe 5 aufgefangenen während der Drehung der Rakete jedesmal dann Signale empfängt. In F i g. 7 und 8 sind die Seitendurchgeführt wird, wenn die Ruder in der Projektil- 50 winkeldiaeramme bzw. die Höhenwinkeldiagramme Ziel-Ebene liegen, d. h. zweimal pro Umdrehung, dieser Kanäle dargestellt- wie zu ersehen ist. sind die wenn zwei Ruder vorhanden sind. Diagramme der beiden Kanäle X und Y gegen die Die Messung des in der Projektil-Ziel-Ebene ge- akustische Achse Af versetzt (»schielende« Diamessenen relativen Höhenwinkels hängt sowohl von gramme), während die Diagramme Z und Z₁ zentrisch den Geschwindigkeiten des Ziels und des Projektils ö5 zu dieser Achse liegen. Die vier Kanäle haben das als auch von der Differenz zwischen der berechneten gleiche Höhenwinkeldiagramm das infolge der Nei- und der wirklichen zukünftigen Stellung des Ziels ab. gung der akustischen Gruppen 4 und 5 gegen die Zwei Phasendiskriminatoren ermöglichen die Mes- Horizontalebene versetzt ist

sung der relativen Abweichungen dieses Höhenwin- Die Kanäle X und Y werden in einer Anordnung

^kcls· ^6o 11 verarbeitet, die ein impulsförmiges Signal h bildet,

Damit diese Messung von der Anordnung zur BiI- das dem Durchgang der von den Achsen K und M dung der Proportionalnavigationsbefehle verwertet der Rakete 1 gebildeten Ebene durch das Ziel entwerden kann, muß von der gemessenen Höhenwinkel- spricht. Dieses" Signal b wird anschließend gleichabweichung die Winkelgeschwindigkeit der Drehung zeitig einer Anordnung 12 für die Verarbeitung dei des Projektils in bezug auf absolute Achsen abge- 65 Kanäle Z und Z. und einer Anordnung 15 zur Bezogen werden. Ein vorzugsweise auf der Drehachse rechnung der Seitcnwinkelauswanderunc Λ G zügedes Projektils angeordneter Beschleunigungsmesser führt. Die Anordnung 15 cmpfänct andrerseits err ermöglicht die Messung dieser Wmkelgeschwindig- Signal d von einem Integrator 14 der von einerr

11 ^ν 12

Kreisel 13 gesteuert wird. Das Signal b wird außer- außerdem beide das Signal d; sie bilden ein Steuer-

dem diesem Integrator 14 und einer Anordnung 18 signal c für die Ruder 2 der Rakete 1. Die Steuerung

für die Berechnung der Höhcnwinkelauswanderung erfolgt mit Hilfe eines Relais 21 mit drei Stellun-

A 5 zugeführt. Die Anordnung 18 empfängt die Si- gen N, O, P.

gnale x,, und y_ft von der Anordnung 12 sowie ein 5 F i g. 6 zeigt als Beispiel ein Übersichtsschema einer Lageabweichungssignal ,1 λ,,, das von einem Beschleu- der vier Anordnungen zur Bildung der akustischen nigungsmesser 16 über eine Abweichungsrechenan- Kanäle, nämlich der Anordnung 7. Die Richtwirordnung 17 geliefert wird. Schaltungen 19 und 20 kungsfunktion X (Θ, f) eines solchen Kanals ist durch empfangen das Signal J G bzw. das Signal Δ S und die folgende Gleichung gegeben:

x(θ, /) = 2 ^ß.(⁰-0 · ^A>·^cos ν ⁺ i Σ ^Bi(⁰>0 * ^Ai■ ^sin<P.··

i-1 1=1

Darin sind β die Richtung der Schallquelle in 15 ist einerseits mit dem einen Eingang einer Vergleichsbezug auf die akustische Achse der Rakete, t die Zeit, anordnung 36 verbunden und andrerseits mit einem i die Nummer jedes Hydrophons, die sich von 1 bis η Integrationsfilter 34, das eine Integration über den ändert und b_t (θ<) das von dem Hydrophon Nr. i Verlauf einer Umdrehung des Projektils durchführt; empfangene Signal; α,- und q_t sind die Bewertungs- darauf folgt ein Dämpfungsglied 35 für die Einstelfaktoren für die Bewertungen der Amplitude bzw. 20 lung des Schwellenwerts, an das der zweite Eingang der Phase, die durchgeführt werden müssen, damit der Vergleichsanordnung 36 angeschlossen ist. Diese bestimmte Bedingungen für die Richtwirkung, die Vergleichsanordnung liefert somit ein Signal für die Richtung des Bündels und den Pegel der Sekundär- Grobfeststellung des Durchgangs der KM-Ebene zipfel eingehalten werden. Die beispielsweise von der durch das Ziel; dieses Signal bildet ein Fenster für Gruppe 4 gelieferten Signale ß,(ö, t) werden also 45 die Zulassung der am Ausgang der Schaltung 33 ergleichzeitig zwei Bewertungsnetzwerken 22 und 23 scheinenden Impulse. Dieser Ausgang ist nämlich mit vom klassischen Sinus-Cosinus-Typ mit Widerstän- einem Und-Gatter 37 verbunden, das von dem Ausden und Rechenverstärkern zugeführt, denen jeweils gang der Vergleichsanordnung 36 gesteuert wird. Die eine Summierschaltung 24 nachgeschaltet ist. Die aus diesem Und-Gatter 37 austretenden Impulse b Ausgänge der Summierschaltungen 24 sind einerseits 30 entsprechen dann eindeutig einem Durchgang durch direkt und andererseits über einen π/2-Phasenschie- das Ziel.

ber 25 mit den Eingängen einer Summierschaltung Fig. 10 zeigt schematisch die Anordnung 15 für

26 verbunden, deren Ausgang den Ausgang des be- die Berechnung der Seitenwinkelauswanderung AG

treffenden Kanals darstellt. Zur Erzielung der ge- der KM-Ebene. Der Kreisel 13 liefert in Verbindung

wünschten gegenseitigen Versetzung der Diagramme 35 mit dem Integrator 14 zu dieser Anordnung 15 einen

der Kanäle X und Y wird auf die Faktoren A₁ und <p_t absoluten Azimutbezugswert d. Der Integrator 14

der durchgeführten Bewertungen eingewirkt. wird durch das von der Anordnung 11 stammende

Der Durchgang der von der akustischen Achse M Signal b auf Null zurückgestellt; er bestimmt somit

und der Drehachse K der Rakete bestimmten Ebene den Winkel, um den sich das Projektil 1 zwischen

durch das Ziel wird durch die Gleichheit der über 40 zwei aufeinanderfolgenden Durchgängen der KM-

die Kanäle Ä' und Y empfangenen Signale festgestellt. Ebene durch das Ziel dreht. Der Wert d wird nach

Diese Feststellung erfolgt mit Hilfe der Anordnung Durchgang durch eine vom Signal b gesteuerte Ab-

11, die in der in Fig. 9 gezeigten Weise ausgeführt tastschaltung 38 in der Schaltung 39 gespeichert. Ej

ist. Eine erste Bearbeitung der Signale X und Y be- wird anschließend in eine Subtrahierschaltung 40

steht darin, daß sie nacheinander durch ein auf die 45 eingegeben, die andrerseits den Wert 360° empfängt.

Betriebsfrequenz der Hydrophone 3 abgestimmtes Eine Schaltung 41 multipliziert die so ermittelte Ab-

Bandfilter 27, dann durch einen quadratischen De- weichung mit dem Proportionalnavigationskoeffizien-

tektor 28 und schließlich durch einen Integrator 29 ten A-, wodurch ein Wert J G erhalten wird, dessen

geschickt werden; die Zeitkonstante des Integrators Vorzeichen und Amplitude die Art der Seitenwinkel-

wird in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit 5° steuerung definieren, die mit den Rudern 2 der Rakete

der Eigendrehung der Rakete 1 gewählt. Die Fein- vorzunehmen ist.

erkennung der Gleichheit der Signale X und Y erfolgt Zur Berechnung der Höhenwinkelauswanderunj

anschließend mit Hilfe einer Subtrahierschaltung 30, A S werden die von den Kanälen Z und Z₁ abgegebe

der eine Begrenzer- und Differenzierschaltung 32 nen Signale benutzt. In der Verarbeitungsanordnunj

nachgeschaltet ist, auf die wiederum eine Schaltung 55 12, deren Prinzipschema in Fig. 11 gezeigt ist, wer

33 zur Formung und Aufrechterhaltung beispiels- den diese Signale über Bandfilter 27, die denjenigei

weise der positiven Impulse folgt. der Anordnung 11 gleich sind, gleichzeitig zu zwe

Da die Seitenwinkelempfangsdiagramme der Ka- Phasendiskriminatoren übertragen, nämlich einen

näle X und Y Sekundärzipfel aufweisen können, ent- Cosinus-Phasendiskriminator 42 und einem Sinus

spricht nicht jeder am Ausgang der Schaltung 33 er- 60 Phasendiskriminator 43. Die Signale des Kanals Z

scheinende Impuls immer dem Durchgang der KM- werden zu dem Sinus-Phasendiskriminator 43 übe

Ebene durch das Ziel; ein solcher Impuls kann auch einen .-τ/2-Phasenschieber 25 übertragen. Die beidei

von dem Durchgang eines Sekundärzipfels durch das Phasendiskriminatoren sind in gleicher Weise au:

Ziel stammen. Zur Behebung dieser Mehrdeutigkeiten zwei Kanälen zusammengesetzt, von denen jede

wird eine Anpassungsschwelle mit Hilfe einer Schal- 65 einen quadratischen Detektor 28 eathält, dem eil

tung 31 gebildet, weiche die Summe der Signale X Integrator 29 nachgeschaltet ist, wobei diese beidei

und Y nach deren Vorbehandlung in den Schaltungen Schaltungsteile denjenigen der Anordnung 11 gleicl

27, 28 und 29 bildet. Der Ausgang der Schaltung 31 sind. Die Ausgänge der beiden Integratoren 29 sini

mit den Eingängen einer Fubtrahierschaltung 46 verbunden. An den Eingängen der Diskriminatoren enthält jeweils der eine Kanal eine Summierschaltung 44, während der andere Kanal eine Subtrahierschaltung 45 enthält. Es läßt sich zeigen, daß die Ausgangssignale χ und y der Phasendiskriminatoren 42 und 43 als Funktion des Sinus des relativen Höhenwinkels β des Ziels zwei um 90° phasenverschobene Sinuskurven sind. Diese Signale werden dann in den Schaltungen 47 und 48 abgetastet, die durch das von der Anordnung 11 gelieferte Signal b gesteuert werden. Am Ausgang der Anordnung 12 erhält man somit bei jedem Durchgang der KM-Ebene durch das Ziel Werte „ν_Λ und y,,. Wenn mit Ax₁, der Wert ^xh~^xh-\ ^und ^m·¹ Ay₁, der Wert y_h — ν_Λ_, bezeichnet werden, wobei h — l und /1 Indices sind, die zwei aufeinanderfolgende Durchgänge durch das Ziel betreffen, läßt sich zeigen, daß die Abweichung Aß_h des relativen Höhenwinkels den Werten

Ax_h

proportional ist. Zur Berechnung der Abweichung Δ ßi, wählt man vorzugsweise die Bestimmung, die die

größte Genauigkeit ergibt, also --— wenn der Absolutwert von x_h größer als derjenige von y,, ist, und

-*- im entgegengesetzten Fall. Zur Berechnung

der Höhenwinkelauswanderung AS ist es notwendig, die relative Höhenwinkelabweichung A ß_h in die absolute Höhenwinkelabweichung Δ ß_h — Δ λ_λ umzuwandeln, wenn mit α_Λ der Abtastwert des vom Beschleunigungsmesser 16 gelieferten Lagewinkels bezeichnet wird, und diese absolute Abweichung mit dem Proportionalnavigationskoeffizient A- zu multiplizieren. Fig. 12 zeigt das Prinzipschema einer solchen Schaltung 18 für die Berechnung der Höhenwinkelauswanderung AS. Die aufeinanderfolgenden /\btastwerte Jt_n-1, X₁, und y_h__v y,, werden im Speicher 49 eingegeben, bevor sie voneinander in Subtrahierschaltungen 50 abgezogen werden, die die Werte Ax_h und Ay₁, zu Dividierschaltungen 51 bzw. 52 liefern. Die Dividierschaltungen 51 und 52 empfangen außerdem von den Speichern 49 die Werte y,, und x_h und liefern an ihren Ausgängen die Werte

schaltung 41 erhalten, die den von der Subtrahierschaltung 56 gelieferten Wert mit k multipliziert.

Die so bestimmten Werte . f G und Δ S und d werden dann von zwei gleichen Schaltungen 19 und 20 verwertet, deren Aufgabe darin besteht, die Steuersignale für die Ruder 2 zu bilden. Die Steuerung erfolgt vorzugsweise binär (»alles oder nichts«), so daß die Ruder drei mögliche Stellungen haben, die den drei Stellungen N, O, P des Relais 21 entspre-

chen: Die Stellung O ist die Ruhestellung, in der die Neigung der Ruder dauernd gleich einem Wert ist, mit dem die gewünschte Drehzahl erhalten werden kann, d. h. eine Neigung in der Größenordnung \on 10° für eine Drehzahl von 2 Umdrehungen pro Sekünde. In den Stellungen /V und P sind die Ruder in gleicher Weise um einen zuvor gewählten Wert nach der einen bzw. der anderen Seite gegen die Ruhestellung O angestellt, wobei die Dauer, für die die Ruder in der einen oder anderen dieser Stellungen gehalten werden, die Amplitude der durchgeführten Bahnkorrektur bestimmt.

Diese Steuerung der Ruder wird beispielsweise viermal pro Umdrehung durchgeführt: Zweimal derr Höhenwinkel nach, d. h., wenn die akustische Achse M durch das Ziel geht und wenn sie um 180 von dieser Stellung entfernt ist, und zweimal derr Seitenwinkel nach, wenn die akustische Achse M senkrecht zu den beiden zuvor definierten Stellunger steht. Wenn die Drehzahl der Rakete zwei Umdre hungen pro Sekunde beträgt, ist also die maximall Dauer jeder Steuerung Ve Sekunde. Die Wahl de Stellungen N, O, P der Ruder hängt von dem Vor zeichen der Seitenwinkelauswanderung bzw. der Hö henwinkelauswanderung sowie von der Lage des voi dem Integrator 14 gelieferten Werts d in bezug au die Wirkungsbereiche der Steuerungen ab. Die fol gende Tabelle zeigt als Beispiel die Art der den Relais 21 als Funktion dieser beiden Parameter zu geführten Steuersignale c.

Δ x 1,

bzw. -

Eine Polaritätsumkehrschaltung 53 verbindet den Ausgang der Dividierschaltung 51 mit einem Eingang eines Umschalters 54, dessen andrer Eingang das Ausgangssignal der Dividierschaltung 52 empfängt. Das Steuersignal für den Umschalter 54 wird von einer Vergleichsschaltung 55 durch Vergleich der Absolutwerte der Signale x_h und y_h gebildet. Der Ausgang des Umschalters 54 ist mit dem einen Eingang einer Subtrahierschaltung 56 verbunden, die an ihrem anderen Eingang den von der Schaltung 17 gebildeten Wert A (\i, empfängt. In der Schaltung 17 werden die aufeinanderfolgenden Abtastwerte λ_λ_, und a_;, des Lagewinkels der Rakete nach Speicherung in den Elementen 49 den Eingängen einer Subtrahierschaltung 50 zugeführt, die den Wert A \_h liefern. Der gesuchte Wert .KS' wird am Ausgang einer Multiplizier-

	Bezugsazimut d	AS	Vor zeichen von Λ G	Vor zeichen VOM .1 S	Stellung des Relais 2
0°	^Sbis 0° +	2		+	N
0°	2	AG 2			P
90°	+ i* bis 90°-	AG	+		O
55 90°	-ψ bis 90° +	2			P
180°	+ -— bis 180° -	AS			N
60 180:	----bis 180M- 2	AS 2			O
270° 65	Λ S + --■ bis 270"- 2	AG 2	—		P N
270	-^G bis 270=- 2	AG 2			O
+ bis 360: ■-	AS 2	N P
	O

Fig-13 zeigt eine Schaltung 19 zur Bildung der Seitenwinkelsteuersignale c. In dieser Schaltung wird der Wert A G einer Dividierschaltung mit dem Teilerfaktor 2 zugeführt, deren Ausgang gleichzeitig mit iwei Subtrahierschaltungen 58 und 60 und mit zwei Addierschaltungen 59 und 61 verbunden ist. Die Subtrahierschaltung 58 und die Addierschaltung 59 empfangen außerdem den Wert 90°, während die Subtrahierschaltungen 60 und 61 den Wert 270° empfan-

74, beispielsweise von optischer oder magnetischer Art materialisiert; diese Marke ruft jedesmal dann, wenn sie mit einem drehfest mit dem Projektil verbundenen Detektor 75 in einer Linie steht, das Erscheinen eines elektrischen Impulses m am Ausgang dieses Detektors hervor. Die Nachregelung der Plattform 70 hat den Zweck, diesen Impuls m synchron mit dem von der Anordnung 11 der Selbstlenkein-

, richtung gelieferten Impuls b zu machen. Zu diesem

gen. Vier Subtrahierschaltungen 62, 63, 64, 65 emp- io Zweck werden die Impulse b und m ebenso wie das fangen einerseits jeweils die Ausgangssignale einer Signal ω, das sich auf die vom Kreisel 13 festgestellte der Schaltungen 58, 59, 60, 61 und andrerseits den Winkelgeschwindigkeit bezieht, den entsprechenden von dem Integrator 14 gelieferten Wert d. Die Aus- Eingängen einer elektronischen Folgeregelanordnung gänge der Subtrahierschaltungen 62 und 63 sind mit 73 zugeführt, die einen Drehmomentmotor 72 speist, einer Antivalenz-Schaltung 66 und die Ausgänge der 15 der die Plattform 70 über ihre Drehachse 71 antreibt.

Ein Ausführungsbeispiel der Folgeregelanordnung 73 ist in Fig. 15 gezeigt. In dieser Anordnung empfängt eine Differenzschaltung 81 herkömmlicher Art die Impulse b und m, aus denen sie ein elektrisches

Subtrahierschaltungen 64 und 65 mit einer gleichartigen Antivalenzschaltung 67 verbunden. Die Antivalenzschaltung 66 ist mit einer Schaltung 68 verbunden, die zum Ausgang c eine Spannung liefert, deren

Polarität mit dem Vorzeichen von A G identisch ist. 20 Signal bildet, das dem zeitlichen Abstand zwischen

35

Die Antivalenz-Schaltung 67 ist mit einer Schaltung
69 verbunden, die zum Ausgang c eine Spannung
liefert, deren Polarität dem Vorzeichen von A G entgegengesetzt isi. Je nach der Polarität dieser Spannung wird das Relais 21 in die Stellung N oder in 25 führt, in welcher davon der Wert des vom Kreisel die Stellung P gebracht. Das Fehlen jeder Spannung 13 gelieferten Signals ω abgezogen wird. Ein Fehlerentspricht der Stellung O. Gleichartige Steuersignale
werden von der Schaltung 20 gebildet, die der zuvor
beschriebenen Schaltung 19 gleich ist, abgesehen davon, daß die Werte AG 90 und 270° durch AS 30
0 bzw. 180° ersetzt werden.

Bei der zuvor beschriebenen Selbstlenkeinrichtung macht der Kreisel 13 die Eigendrehung des Projektils mit. Er muß daher eine große Präzision, beispielsweise in der Größenordnung von 0,5" pro Sekunde um einen mittleren Arbeitspunkt aufweisen, der einer großen Winkelgeschwindigkeit entspricht, beispielsweise in der Größenordnung von 1000° pro Sekunde; dies trifft nur für bestimmte Typen von Präzisionskreiseln zu.

Es ist daher erwünscht, die Selbstlenkeinrichtung der beschriebenen Art so auszubilden, daß zur Berechnung der Seitenwinkelauswanderung AG des Ziels ein Kreisel klassischer Art dienen kann, dessen

mittlerer Arbeitspunkt der Winkelgeschwindigkeit 0 45 Kreisel 13 festgestellte Winkelgeschwindigkeit ω den entspricht. Wert Null hat.

Bei einer solchen Ausführungsform sind die Be- Zur Bildung des den Anordnungen 19 und 20 der

standteile 13, 14 und 15 der in F i g. 5 dargestellten Selbstlenkeinrichtung zuzuführenden Werts d, der Selbstlenkeinrichtung durch eine Anordnung ersetzt, die zeitliche Winkelstellung der akustischen Achse M deren Übersichtsschema in Fig. 14 gezeigt ist. 5° des Projektils in bezug auf die Zielrichtung dar

stellt, wird an der Plattform 70 eine Scheibe 76 be-

den Zeitpunkten des Erscheinens der Impulse b und m proportional ist.

Nach Durchgang durch eine Integrierschaltung 82 wird dieses Signal einer Summierschaltung 83 zuge-

signalverstärker 84 verbindet den Ausgang der Summierschaltung 83 mit der Steuerung des Drehmomentmotors 72.

Beim Betrieb der Folgeregelung entspricht die vom Kreisel festgestellte Winkelgeschwindigkeit ω der Winkelgeschwindigkeit der Zielauswanderung, wobei der Wert Λ G dann dadurch erhalten wird, daß das Signal ω dem Eingang der Multiplizierschaltung 41 zugeführt wird, in der es mit dem Proportionalnavigationskoeffizient k multipliziert wird.

Beim Fehlen eines georteten Ziels, d. h., wenn kein Impuls b am Eingang der Schaltung 81 vorhanden ist, befindet sich der entsprechende Eingang der Summierschaltung 83 auf dem Potential 0, was bewirkt, daß die Folgeregelung auch den am zweiten Eingang der Summierschaltung 83 empfangenen Wert ω zu Null zu machen sucht. Die Plattform 70 wird dann tatsächlich so nachgeregelt, daß die vom

Bei dieser Anordnung ist der Kreisel 13 von der Eigendrehung des Projektils dadurch entfesselt, daß er auf einer nachgeregelte.n Plattform 70 befestigt ist, die nur einen einzigen Freiheitsgrad um ihre Achse festigt, die Markierungen 77 trägt, die in gleichen Abständen voneinander liegen und deren Anzahl von der für die Bestimmung des Werts d erforderlichen

71 aufweist, die mit der Achse K der Eigendrehung 55 Genauigkeit abhängt. Ein vor diesen Markierungen des Projektils zusammenfällt. 77 angebrachter Detektor 78 liefert jedesmal dann

einen elektrischen Impuls, wenn er in einer Linie

Solange das Ziel von dem akustischen System der Selbstlenkeinrichtung noch nicht geortet worden ist, d. h., solange noch kein Impuls b von der Anordnung 11 der Selbstlenkeinrichtung abgegeben wird, wird die Plattform 70 so nachgeregelt, daß die von dem Kreisel 13 festgestellte Winkelgeschwindigkeit w den Wert 0 hat. Sobald dagegen ein Impuls b am Ausgang der Anordnung 11 erscheint, wird die Plattform 70 so nachgeregclt, daß sie auf das geortete Ziel hin ausgerichtet bleibt, wobei ihre Bezugsebene dann die Zielrichtung enthalten muß. Diese Bezugsebene ist durch eine an der Plattform 70 angebrachte Marke mit einer Markierung liegt. Dieser Detektor 78 ist drehtest mit dem Projektil verbunden. Ein Digitalzähler 79, der durch den vom Detektor 75 gelieferten Impuls »1 auf Null zurückgestellt wird, zählt diese Impulse. Der Wert d wird durch eine Digital-Analog-Umsetzung des vom Zähler 79 gebildeten Digitalwerts in der Schaltung 80 erhalten. Bei der nach dem Schema von F i g. 5 ausgeführten Selbstlenkeinrichtung ist es ferner notwendig, der zur Bestimmung der Lageabweichung A\_h des Projektils dienenden Beschleunigungsmesser 16 sehi

genau auf die Drehachse K der Eigendrehung der Rakete einzustellen, damit seine Angaben nicht durch die Zentrifugalbeschleunigung verfälscht werden; dies ist nicht immer sehr leicht möglich. Die Ausführungsform von Fig. 14 ermöglicht es, sich

von diesem Nachteil dadurch freizumachen, daß der Beschleunigungsmesser 16 auf der Plattform 70 so angebracht wird, daß seine empfindliche Achse in der Bezugsebene der Plattform 70 und senkrecht zu deren Drehachse 71 liegt.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (35)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Selbstlenkung von zerstörenden Projektilen, die sich im Wasser allein unter der Wirkung der Schwerkraft ohne eigenen Unterwasserantrieb annähernd senkrecht nach unten bewegen und mit einem passiven Horchsystem von Unterwasser-Schallempfängern ausgestattet sind, mit dem ein zu erreichendes, in großer Tiefe befindliches Ziel durch Erfassen der von ihm stammenden Geräusche geortet wird, wobei mit Hilfe der Proportionalnavigation aus den Ortungssignalen Lenkkommandos für verstellbare Ruder des Projektils gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbaren Ruder des Projektils zunächst derart eingestellt werden, daß dem Projektil eine dauernde Eigendrehung um seine Längsachse erteilt wird, auf Grund deren mit dem Horchsystem eine akustische Rundumabtastung zur Seiten- und Höhenwinkelortüng des Ziels durchgeführt wird, daß nach der Zielerfassung aus den aufgefangenen Signalen Daten gewonnen werden, welche die für die Proportionalnavigation verwendbaren Komponenten der Winkelgeschwindigkeit der sich ständig ändernden Ziellinie, d. h. der Verbindungsgeraden von Projektil und Ziel, darstellen, und daß diese Daten in Steuersignale umgewandelt werden, welche die anfängliche Einstellung der Ruder entsprechend den zum Erreichen des erfaßten Ziels erforderlichen Bahnkorrekturen verändern.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale die Bahn des Projektils in zwei zueinander senkrechten, die Längsachse des Projektils enthaltenden Ebenen verändern, von denen eine Ebene die Richtung des erfaßten Ziels enthält, und daß die Steuersignale die gemessenen Werte der Komponenten der Winkelgeschwindigkeit der Ziellinie ausdrücken.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale zyklisch auf die Ruder des Projektils einwirken, wobei die Periode der Zyklen gleich der Periode der Eigendrehung des Projektils oder gleich der durch eine ganze Zahl geteilten Umdrehungsperiode ist.

4. Selbstlenk-Projektil zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch wenigstens ein Paar verstellbare Ruder (2), die in an sich bekannter Weise zu beiden Seiten des Projektils (1) in einer die Längsachse (K) des Projektils enthaltenden Ebene angeordnet und gegen diese Ebene anstellbar sind.

5. Selbstlenk-Projektil zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch zwei Gruppen (4, S) von mehreren Unterwasser-Schallempfängern (3), die an der Oberfläche des Projektils rings um dessen Längsachse (K) in zwei Kreisbögen angeordnet sind, die in zwei senkrecht zu dieser Achse stehenden Ebenen liegen, deren Abstand vorzugsweise größer als die Wellenlänge der einzufangenden Schallwellen ist, und die verschiedene Radien haben.

6. Selbstlenk-Projektil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge dei Unterwasser-Schallempfäriger jeder der beider Gruppen (4, S) in elektronischen Bewertungsund Summierschaltungen derart zusammengefaßi sind, daß einerseits auf Grund einer gleicher Gruppe (4) zwei erste akustische Empfangskanäk (X, Y) gebildet, werden, deren Diagramme den: Seitenwinkel nach eine symmetrische Ablage ir bezug auf die akustische Achse (M) der beider Gruppen (X, Y) haben, und andererseits aul Grund der beiden Gruppen (4, 5) zwei weitere akustische Empfangskanäle (Z, Z₁) gebildet werden, deren Diagramme zentriscb zu der akustischen Achse (M) liegen, die aber phasenverschobene Signa'e liefern, und daß die vier akustischen Kanäle dem Seitenwinkel nach schmale und dem Höhenwinkel nach breite Empfangsdiagramme haben.

7. Selbstlenk-Projektil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale, die von den beiden ersten akustischen Kanälen (X, Y) abgegeben werden, einer Amplitudenvergleichsanordnung (11) zugeführt werden, die ein impulsförmiges Signal (b) abgibt, das ein Kennzeichen für die Gleichheit der beiden Signale ist und anzeigt, wenn die von der Drehachse (K) des Projektils und von seiner akustischen Achse (M] gebildete Ebene durch das Ziel geht.

8. Selbstlenk-Projektil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsanordnung (11) eine Hilfsschaltung (31, 34, 35, 36) enthält, die in jedem Zeitpunkt die Summe dei beiden von den beiden ersten Kanälen (X, Y) abgegebenen Signale bildet und den Ausgang dei Vergleichsanordnung (11) sperrt, wenn diese Summe kleiner als ein Anpassungsschwellwert ist, der von dem Wert der über eine Umdrehungsperiode des Projektils integrierten Summe abhängt.

9. Selbstlenk-Projektil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rechenanordnung (15) für die Berechnung der Seitenwinkelauswanderung (Δ G) der von der Drehachse (K) und der akustischen Achse (M) des Projektils gebildeten Ebene vorgesehen ist, daß die Rechenanordnung eine Abtastschaltung (38) enthält, die ein Signal (d) empfängt, das ein Kennzeichen für den Winkel ist, um den sich das Projektil zwischen zwei aufeinanderfolgenden Durchgängen der Ebene (K, M) durch das Ziel dreht, und die dieses Signal (d) nach Abtastung mit Hilfe des diese Durchgänge kennzeichnenden impulsförmigen Signals (b) zu einem Speicherelement (39) liefert, an das eine Subtraktionsschaltung angeschlossen ist, welche die Differenz zwischen einem einen Winkel von 360° kennzeichnenden Signal und dem abgetasteten Signal bildet, daß das auf diese Weise erhaltene Signal nach Multiplikation mit dem Proportionalnavigationskoeffizient (k) in einer Multiplizierschaltung (41) als Kennzeichen für die Seitenwinkelauswandening (IG) verwendet wird, und durch sein Vorzeichen und seine Amplitude die den beweglichen Rudern des Projektils zu erteilende Seitenwinkelkorrektur definiert.

10. Selbstlenk-Projektil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal (d), das ein Kennzeichen für den Winkel ist, um den sich das Projektil zwischen zwei aufeinanderfolgenden

Durchgängen der Ebene (K, M) durch das Ziel dreht, von einem Integrator (14) abgegeben wird, der ein von einem Kreisel (13) geliefertes absolutes Azinmt-Bezugssignal empfängt und von dem das die Durchgänge der Ebene durch das Ziel 5 kennzeichnende impulsförmigen Signal (b) auf Null zurückgestellt wird.

11. Selbstlenk-Projektil nacr» einen der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden von den beiden weiteren akustischen Kanälen (Z, Zl) abgegebenen Signale jeweils zwei Phasendiskriminatoren, nämlich einem Cosinus-Phasenciskriminator (42) und einen Sinus-Phasendiskriminator (43) zugeführt werden, die in Abhängigkeit von dem Sinus des sich auf das Ziel beziehenden Höhenwinkels β zwei um 90° phasenverschobene sinusförmige Signale (x, y) liefern, die Abtastschaltungen (47, 48} zugeführt werden, die von dem die Durchgänge der Ebene (K, M) durch das Ziel kennzeichnenden impulsförmigen Signal (b) gesteuert werden, daß die auf diese Weise abgetasteten Signale (x_h, y_h) dann einer Rechenanordnung (18) für die Höhenwinkelauswanderung (AS) zugeführt werden, die eine Schaltung zur Bildung der relativen Höhenwinkelabweichungen (Δ /?,,) enthält, und dann einer Schaltung (56), die von diesen relativen Höhenwinkelabweichungen die abgetasteten Änderungen des Lagewinkels des Projektils (J,,) abzieht und ein Signal abgibt, das nach Multiplikation mit dem der Proportionalnavigationskoeffizient (k) in einer Multiplizierschaltung (41) ein Kennzeichen für die Höhenwinkelauswanderung (A S) ist und durch sein Vorzeichen und seine Amplitude die den Rudern (2) des Projektils zu erteilende Höhenwinkelkorrektur definiert.

12. Selbstlenk-Projektil nach Anspruch 11 unter Rückbeziehung auf Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung, daß die Befehle die Höhenwinkelkorrektur und die Seitenwinkelkorrektur des Projektils den Steuerorganen für die beiden Ruder (2) jeweils zweimal bei jeder Umdrehung des Projektils zugeführt werden, und zwar die Seitenwinkelkorrekturbefehle dann, wenn die Symmetrieebene der Ruder (2) mit der Ebene zusammenfällt, welche die Drehachse des Projektils und die Ziellinie enthält, und die Höhenwinkelkorrekturbefehle dann, wenn die Symmetrieebene der Ruder (2) senkrecht zu der Ebene steht, welche die Drehachse und die Ziellinie enthält.

13. Selbstlenk-Projektil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß den Rudern (2) ein einziges binär gesteuertes Relais (21) zugeordnet ist.

14. SelbstJenk-Projektil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Amplitudenvergleichsanordnung (11) für die Signale der beiden ersten akustischen Empfangskanäl". (X, Y) und einer das Rudersteuersignal liefernden Schaltung (19) ein Kreisel (13) vorgesehen ist, der auf einem unabhängig von dem Projektil drehbaren Träger befestigt ist, sowie ein elektromechanisches Folgeregelsystem, das die Stellung des Kreisels in der Weise nachregelt, daß beim Fehlen eines gesuchten Ziels der Kreisel (13) ein Winkelgeschwindigkeitssignal (w) des Wertes Null liefert und bei der Anzeige eines Ziels durch Erscheinen der Ausgangsimpulse der Vergleichsanordnung (11) der Kreisel (13) in einer Bezugsebene ausgerichtet bleibt, welche die Richtung des georteten Ziels enthält, und daß ein doppeltes Markierungssystem (74, 75; 77, 78) für die Lage der Bezugsebene sowie Schaltungen (79, 80) für die Bildung des Werts (d) der Winkelstellung der akustischen Achse (M) des Projektils im Verlauf der Zeit vorgesehen sind.

15. Selbstlenk-Projektil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger des Kreisels (13) eine Plattform (70), die an ih-em Rand mit einer Markierung (74) für die Bezugsebene versehen ist, sowie eine Scheibe (76) enthält, die an ihrem Rand Markierungen (77) trägt, die in gleichen Abständen voneinander liegen und deren Anzahl in Abhängigkeit von der für die Bestimmung des Werts (d) der Winkelstellung der akustischen Achse erforderlichen Genauigkeit abhängt, und daß der Träger auf einer Drehachse (71) befestigt ist, die von einem Drehmomentmotor (72) des Folgeregelsystems betätigt wird.

16. Selbstlenk-Projektil nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch zwei Detektoren, die auf der Höhe der Markierungen (74, 77) drehtest mit dem Projektil verbunden sind, und von denen der erste Detektor (75) beim Vorbeigang der Markierung (74) der Plattform (70) einen Impuls (m) liefert, der synchron mit dem Impuls (b) der Vergleichsanordnung (11) ist und einem Eingang einer elektronischen Steueranordnung (73) des Folgeregelsystems sowie einem Eingang eines Zählers (79) der Schaltungen für die Bildung des Werts (d) der Winkelstellung zugeführt wird, während, der zweite Detektor (78) zu einem zweiten Eingang des Zählers (79) Impulse liefert, die durch den Vorbeigang der Markierungen (77) am Umfang der Scheibe (76) erzeugt werden.

17. Selbstlenk-Projektil nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steueranordnung (73) des Folgeregelsystems eine Differenzschaltung (81) enthält, von der ein Eingang an den Ausgang der Vergleichsanordnung (11) angeschlossen ist, während der andere Eingang mit dem Ausgang des ersten Detektors (75) des Markierungssystems verbunden ist, und die an ihrem Ausgang ein Signal abgibt, das dem zeitlichen Abstand zwischen den Zeitpunkten des Auftretens der den Eingängen zugeführten Impulse proportional ist, und daß der Differenzschaltung (81) eine Integrierschaltung (82), eine Summierschaltung (83), in welcher die Subtraktion von dem Wert des Winkelgeschwindigkeitssignals (w) erfolgt, und ein Verstärker (84) für das dei Steuervorrichtung für den Drehmomentmotor (72) zuzuführende resultierende Fehlersignal nachgeschaltet sind.

18. Selbstlenk-Projektil nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daü die Multiplizierschaltung (41), welche das Winkelgeschwindigkeitssignal (w) mit dem Propor tionalnavigationskoeffizient (k) multipliziert zwi sehen dem Ausgang des Kreisels (13) und einerr Eingang der das Rudersignal liefernden Schaltunf (19) angeschlossen ist.

19. Selbstlenk-Projektil nach Anspruch 16, da durch gekennzeichnet, daß der Zähler (79) von digitalen Typ ist, durch den Impuls (m) des erster

Detektors (75) auf Null zurückgestellt wird und die Impulse des zweiten Detektors (78) zählt, und daß ein Digital-Analog-Umsetzer (80) vorgesehen ist, der den Wert (d) an seiner Ausgangsklemme abgibt.

20. Selbstlenk-Projektil nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch Rekennzeichnet, daß ein Beschleunigungsmesser (16), der den Lagewinkel (d_A), des Projektils liefert, auf der Platt-

zip der bekannten Hundekurve stattfindet.

Dabei muß das Projektil stets sorgfältig gegen eine Drehung um seine Längsachse stabilisiert werden, damit die Höhen- und Seitensteuerung richtig durchgeführt 5 werden kann.

Das Ortungsgerät muß daher so beschaffen sein, daß es eine Abtastung des gesamten erfaßbaren Raumwinkels nach Höhenwinkel und Seitenwinkel relativ zu dem Projektil durchführen kann.

Dies erfordert einen beträchtlichen Aufwand, form (70) derart angeordnet ist, daß seine Wirk- 10 der nach einmaligem Einsatz verloren ist.

achse in der Bezugsebene der Plattform (70) und senkrecht zu deren mit der Drehachse (K) des Projektils zusammenfallenden Drehachse (71) liegt.

In der DT-AS 11 98 209 ist auch bereits ein Verfahren zur Selbstlenkung von Projektilen nach dem Prinzip der Proportional-Navigation beschrieben, das bekanntlich darin besteht, daß die Winkelgeschwin- >5 digkeit des Geschwindigkeitsvektors des Projektils proportional der Winkelgeschwindigkeit der Ziellinie, d. h. der Verbindungsgeraden von Projektil und Ziel,

gehalten wird.

Auch in diesem Fall wird unterstellt,

daß die erforderliche Änderung der Richtung des Ge-2o schwindigkeitsvektors des Projektils durch die Einstellung von Höhen- und Seitenrudern erfolgt, was

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Selbst- wiederum eine Stabilisierung des Projektils gegen eine lenkung von zerstörenden Projektilen, die sich im Drehung um seine Längsachse voraussetzt.

Da die Wasser allein unter der Wirkung der Schwerkraft Zielrichtung beliebig sein kann, muß das Oitungsohne eigenen Unterwasserantrieb annähernd senk- ²5 gerät auch in diesem Fall so ausgebildet sein, daß es recht nach unten bewegen und mit einem passiven den erforderlichen Raumwinkel nach Höhenwinkel Horchsystem von Unterwasser-Schallempfängern und Seitenwinkel relativ zum Projektil abtasten kann, ausgestattet sind, mit dem ein zu erreichendes, in In der US-PS 29 92 794 sind als weitere mögliche

großer Tiefe befindliches Ziel durch Erfassen der von Nutzlast auch Wasserbomben erwähnt, also Unterihm stammenden Geräusche geortet wird, wobei mit 3o wasser-Projektile ohne eigenen Antrieb, die sich im Hilfe der Proportionalnavigation aus den Ortungs- Wasser allein unter der Wirkung der Schwerkraft

" " annähernd senkrecht nach unten bewegen, doch ist

für diesen Fall die Möglichkeit einer Selbstlenkung nicht vorgesehen.

35 Überhaupt ist bisher eine Selbstlenkung von solchen Unterwasser-Projektilen ohne eigenen Antrieb nicht in Betracht gezogen worden, auch nicht in Verbindung mit der Proportional-Navigation. Dies erklärt sich daraus, daß die bei Torpedos oder anderen

auch Torpedos, also Unterwasser-Projektile mit 4° Projektilen mit Unterwasserantrieb angewendeten eigenem Antrieb, und es ist angegeben, daß diese Selbstlenkverfahren für solche antriebslosen Piojek-Torpedos nach dem Abwerfen sich mit Hilfe ihres tile wegen der bestehenden besonderen Gegebenheiten eigenen Schallortungsgeräts selbst zum Ziel lenken nicht brauchbar sind. Die antriebslosen Projektile sollen. Über die Ausbildung des Schallortungssystems bewegen sich unter der Wirkung der Schwerkraft anoder der Selbstlenkeinrichtung ist nichts näheres aus- 45 nähernd senkrecht nach unten, also im wesentlichen geführt; sie kann von beliebiger bekannter Art sein, senkrecht zu der horizontalen Ebene, in der sich die wie sie für Projektile mit eigenem Antrieb (Raketen, in Frage kommenden Ziele im allgemeinen bewegen, Torpedos usw.) üblich ist. und es besteht keine Möglichkeit, die Projektile in

Ein Beispiel für eine solche bekannte Selbstlenk- beliebiger Richtung zu bewegen, etwa in der Horieinrichtung für einen Torpedo mit passivem Schall- so zontalen oder gar in der Aufwärtsrichtung. Auch ist Ortungsgerät ist in der US-PS 32 38 910 beschrieben. es nicht möglich, die Sinkgeschwindigkeit zu beein-Der Torpedo hat Seiten- und Höhenruder, die durch flüssen. Jede Lenkung oder Selbstlenkung ist daher Lenkkommandos eingestellt werden, die aus den darauf beschränkt, das Projektil von seiner senkrech-Ortungssignalen gebildet werden, die das passive ten Fallinie nach der einen oder anderen Richtung Schallortungsgerät auf Grund der vom Ziel stam- 55 um einen gewissen Winkel abzulenken, soweit dies menden Geräusche erzeugt technisch möglich ist.

Die bekannten Einrichtungen zur Selbstlenkung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver-

von Projektilen mit eigenem Antrieb auf Grund der fahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das von einem mitgeführten Ortungsgerät gelieferten In- mit geringem technischem Aufwand eine optimale formationen über die Zielrichtung machen im all- ^6o Selbstlenkung des Projektils zu dem Ziel innerhalb gemeinen von den Gegebenheiten Gebrauch, daß es der durch den fehlenden Antrieb bedingten beauf Grund des eigenen Antriebs möglich ist, das Pro- schränkten Möglichkeiten ergibt, jektil in jede beliebige Höhen- und Seitenrichtung zu Diese Aufgabe wird erfindungsgemäö dadurch gebewegen, und daß die Eigengeschwindigkeit des Pro- löst, daß die verstellbaren Ruder des Projektils zujektils im allgemeinen größer als die Geschwindigkeit 65 nächst derart eingestellt werden, daß dem Projektil des Ziels ist. In den meisten Fällen wird daher das eine dauernde Eigendrehung um seine Längsachse erProjektil einfach möglichst direkt auf das Ziel zu- teilt wird, auf Grund deren mit dem Horchsystem gelenkt, so daß eine Zielverfolgung nach dem Prin- eine akustische Rundumabtastung zur Seiten- und

Signalen Lenkkommandos für verstellbare Ruder des Projektils gebildet werden.

Die Erfindung betrifft ferner ein Selbsllenk-Projektil zur Durchführung dieses Verfahrens.

In der US-PS 29 92 794 ist ein Fernlenk-Flugkörper beschrieben, der als Träger für verschiedene Nutzlasten dient, die beim Erreichen des Zielgebietes abgeworfen werden. Zu diesen Nutzlasten gehören