DE2264243C2

DE2264243C2 - Flugkörper mit korrigierbarer Flugbahn und erhöhter Trefferwahrscheinlichkeit

Info

Publication number: DE2264243C2
Application number: DE2264243A
Authority: DE
Inventors: Brian Boru La Jolla Calif. Dunne
Original assignee: SHIP SYSTEMS Inc SAN DIEGO CALIF US
Current assignee: SHIP SYSTEMS Inc SAN DIEGO CALIF US
Priority date: 1972-01-03
Filing date: 1972-12-30
Publication date: 1985-01-03
Also published as: NL182911C; NL182911B; IL41097A0; FR2167608A1; CA1009370A; IL41097A; NL7300067A; CH561893A5; GB1429941A; DE2264243A1; IT976742B; FR2167608B1

Description

a) bei eine ji drall-stabilisierten, flossenlosen Flugkörper wenigstens drei Massenteile (30) am Flugkörper (23) angeordnet sind, die in gewünschter Zahl und zu gewählten Zeitpunkten während des Fluges absprengbar sind,

b) der Laserstrahl-Empfänger (19) am Geschoß-Heck angebracht ist,

c) der Laserstrahl die zur Ermittlung des Zündzeitpunktes erforderlichen und die Abweichungen der Flugbahn von einer optimalen Flugbahn betreffenden Informationen und eine Information über eine Bezugsvertikale (36) trägt,

d) mit dem Zündschaltkreis der Drehwinkel 0 der absprengbaren Massentewe (30) relativ zur Bezugsvertikalen (36), Jer Absprengzeitpunkt und die Auswahl der Massentt.ie (30) bestimmbar ist.

2. Flugkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flugkörper (23) ein geschützgefeuertes Geschoß ist.

3. Flugkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flugkörper (23) fest mit einer Helmholtz-Spule (37) verbunden ist, mit deren Signal der Drehwinkel des Flugkörpers relativ zu der Bezugsvertikalen (36) festlegbar ist.

4. Flugkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstrahl-Empfänger (19) mehrere, am Geschoß-Heck angeordnete Fenster (18) aufweist, die getrennte Kanäle des elektronischen Zündschaltkreises beaufschlagen.

5. Flugkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstrahl pulscodiert ist.

Die Erfindung betrifft einen während des Fluges rotierenden Flugkörper, bei dem mit Hilfe wenigstens eines während des Fluges auslösbaren, auf den Flugkörper gerichteten Impulses die Flugbahn zur Erhöhung der Trcfferwahrscheiniichkeit geändert wird, und bei dem der Impuls mit Hilfe von mindestens einem, durch detonierenden Sprengstoff zu beschleunigenden Massenteil erzeugt wird, wobei der Massenteil so an dem Flugkörper befestigt ist, daß der Impuls senkrecht zur Geschoßachse und auf den Schwerpunkt gerichtet ist, wobei der Flugkörper einen Laserstrahl-Empfänger mit einem nachgeschalteten, elektronischen Zündschaltkreis für den Sprengstoff aufweist.

Bekannt ist ein Flugkörper der genannten Art aus der NL-OS 67 08 669. Der bekannte Flugkörper rotiert während des Fluges nur relativ langsam, da er mit ausklappbaren Leitrudern ausgestattet ist. Er besitzt außerdem einen Rückstoßantrieb. Der während des Fluges auslösbare, auf den Flugkörper gerichtete Impuls wird mit Hilfe eines einzigen, durch detonierenden Sprengstoff zu beschleunigenden Massenteils erzeugt. Per bekannte Flugkörper enthält weiterhin einen Laserstrahl-Empfänger mit einem nachgeschalteten, elektronischen Zündschaltkreis für den Sprengstoff.

Für die Auslösung der Detonation wird angenommen, daß der Flugkörper mit konstanter Drehgeschwindigkeit rotiert Der Laserstrahl-Empfänger mit einem zugehörigen Detektor ist so geschaltet, daß er das Vorhandensein eines Laserstrahls abtastet und zu einem berechneten Zeitpunkt die Detonation auslöst Demnach liegt der Zeitpunkt, zu dem die Lage der Masse sich in bezug auf die Flugbahn exakt bestimmen läßt vor dem Abfeuern des Flugkörpers. Die Berechnung der Position von Flugkörper und Masse basiert auf der Messung der abgelaufenen Zeit nach dem Abschuß. Für die Abschußsequenz, für die Fluggeschwindigkeit und die Drehgeschwindigkeit müssen empirisch ermittelte, exakte Werte bekannt sein, damit zu der berechneten Zeit auch die Auslösung /.er Massen in der richtigen Flugkörper-Position erfolgt

Nachteilig ist demnach bei dem bekannten Flugkörper, daß eine Geschoßsteuerung, die mit derartig vielen Prämissen arbeitet sehr ungenau werden muß, wenn die angenommenen Werte nicht eingehalten werden. Jedes Geschoß hat aber in Gewicht Abmessungen, Sprengstoff-Füllung und atmosphärischen Bedingungen, um nur einige Einflußgrößen zu nennen, so große Streuungen, daß mit Abweichungen gerechnet werden muß. Selbst wenn die Fehler aus den genannten Quellen klein gehalten werden könnten, so läßt sich das bekannte Prinzip doch nicht auf rasch rotierende, flossenlose Flugkörper übertragen, da hier sich die aufgrund der Fehlerquellen sich ergebenden Abweichungen potenzieren.

Es stellt sich daher die Aufgabe, die Trefferwahrscheinlichkeit von Flugkörpern der eingangs genannten Art zu erhöhen, wobei insbesondere schnell-rotierende.

drall-stabilisierte und flossenlose Flugkörper präziser in ein Ziel gelenkt werden können, als dies nach dem Stand der Technik möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einem drall-stabilisierten. flossenlosen Flugkörper der eingangs genannten Art durch folgende kombinierte Merkmale erreicht:

a) Wenigstens drei Massenteile sind am Flugkörper angeordnet, die in gewünschter Zahl und zu gewählten Zeitpunkten während des Fluges absprengbar sind,

b) der Laserstrahl-Empfänger ist am Geschoß-Heck angebracht,

c) der Laserstrahl trägt die zur Ermittlung des Zündzeitpunktes erforderlichen und die Abweichungen

bo der Flugbahn von einer optimalen Flugbahn betreffenden Informationen und eine Information über eine Bczugsvertikale:

d) mit dem Zündschaltkreis ist der Drehwinkel Φ der absprengbaren Massenteile relativ zur Bezugsvcrtikalen, der Absprengzeitpunkt und die Auswahl der Massenteile bestimmbar.

Die vorgenannten Merkmale sind durch entsprechen·

de Vorrichtungen im Flugkörper selbst verwirklicht

Das Prinzip der während des Fluges auslösbaren Sprengladungen zur Erhöhung der Trefferwahrscheinlichkeit eines Flugkörpers ist auch aus der US-PS 33 74 967 bekannt Bei den letztgenannten Flugkörpern ist ein Teil des Geschosses als eine Art Behälter ausgebildet, in dem sich zahlreiche Scheiben aus Sprengstoff befinden. Die bei der Explosion des Sprengstoffes entstehenden, impul«.!*agenden Gase werden aus Öffnungen im Geschoßmantel herausgepreßt Bei diesen bekannten Flugkörpern ist nachteilig, daß der Impulsvektor nicht immer genau auf den Schwerpunkt des Flugkörpers gerichtet ist, so daß die Präzision des rotierenden Flugkörpers erhöht werden kann. Außerdem geht ein großer Teil des Raumes für die Nutzlast verloren. Der letztgenannte Flugkörper kann daher keine Anregung in Richtung der Erfindungslösung bieten.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem Flugkörper um ein geschützgefeuertes Geschoß. Es soll aber nicht ausgeschlossen werden, daß es sich auch um einen Raketenflugkörpe: handelt.

Um den Drehwinkel des Flugkörpers relativ ^u der Bezugsvertikalen unabhängig von systembedingten Variablen halten zu können, ist der Flugkörper fest mit einer Helmholtz-Spule verbunden, mit deren Signal der Drehwinkel des Flugkörpers relativ zu der Bezugsvertikalen festlegbar ist

Zur Aufnahme des Signals des steuernden Laserstrahles sind am Geschoßheck mehrere Fenster angeordnet die getrennte Kanäle des elektronischen Zündschaltkreises beaufschlagen.

Weiterhin kann zum Ausschluß von Störungen der Laserstrahl pulscodiert sein.

Zur Erläuterung der Erfindung sind Ausführungsbeispiele und Steuerungssysteme anhand der Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen im einzelnen:

F i g. 1 zeigt das Prinzip des stationären Abschußsystems zusammen mit dem Laser-Lenkstrahl (gestrichelt) und mit der aui ein Ziel (Flugzeug) ausgerichteten Bahn eines Flugkörpers;

F i g. 2 zeigt schematisch die SpannungsverJaufe an zwei für das Orientierungssystem verwendeten HeImholtz-Spulen, die mit ungefähr gleicher Orientierung im Erdmagnetfeld rotieren. Der Kurvenverlauf A bezieht sich auf eine mit dem rotierenden Flugkörper fest verbundene Spule. Der Kurvenverlauf B bezieht sich auf eine in einer Laser-Quelle befindliche Spule;

Fig. 3 zeigt schematisch die Laser-Quelle, die Verschlüsselung verschiedener Lenkfunktionen und die Erzeugung einer Rotation des rechteckigen Laserstrahls;

F i g. 4 zeig; eine perspektivische Seitenansicht eines mit dem erfindungsgemäßen Lenksystems ausgerüsteten Flugkörpers;

Fig. 5 zeigt eine 90°-Sektor-Ansicht in Zielrichtung mit einer Schar statistisch um die optimale Flugbahn (durch den Ursprung des Koordinaten-Systems verlaufend) verteilter Flugkörper, die von dem rechteckigen, rotierenden Laserstrahl angestrahlt werden;

F i g. 6 zeigt im Querschnitt den Flugkörper mit peripher angebrachten, absprengbaren Masseteilen.

Figur 1

Von einem stationären Geschütz wird ein mit einem Laser-Lenksystem ausgerüsteter spin-stabilisierter Flugkörper 23 unter Verwendung der üblichen ballistischen Daten in Richtung auf ein Ziel 15 abgefeuert Die durchgezogene Linie 16 stellt die von einem Rechner 17 ermittelte optimale Bahn des Flugkörpers 23 dar. In der Regel ergibt sich ohne ein zusätzliches Lenksystem eine mehr oder minder starke Streuung der Flugkörper um diese optimale Flugbahn, bedingt durch zufällige Einflüsse, wie z. B. geringfügige Unterschiede in der Wirksamkeit der Zündladung, in der Geschoßform und Masse und in den wirksamen Reibungskräften. Mit Hilfe des

ίο Laser-Lenksystems können die Flugkörper 23 wieder näher an ihre optimale Flugbahn herangebracht werden, wodurch sich die Trefferwahrscheinlichkeit deutlich erhöht
Das Laser-Lenksystem besteht aus den drei Komponenten Laserstrahl, Laserstrahl-Empfänger und Detonations-Impulssystem. Die für eine Bahnkorrektur des Flugkörpers notwendigen Informationen übermittelt ein pulscodierter Laserstrahl 10 mit rechteckigem Querschnitt 25, der um eine Achse 26 rotiert Der Laserstrahl ist dabei in dem hier gezeigten Beispiel ^r-o ausgerichtet, daß die Achse 26 die optimale P.ugbahn etwa in der Mitte, bei 24, schneidet Ein Flugkörper 23, der sich in diesem Bereich dann innerhalb des von dem rotierenden Laserstrahls beschriebenen äußeren Kreis 29 befindet, kann mittels der gesendeten Daten die Auslösung des kurskorrigierenden Impulssystems zu einem optimalen Zeitpunkt bewirken. Für das Orientierungssystem trägt der Laserstrahl das Signal einer an der Laserquelle montierten rotierenden Helmholtz-Spuie ?-9. Dieses Signal enthält eine Information über eine Bezugsvertikale.

Figur 2

Für die Übermittlung von Steuerbefehlen muß ein gemeinsames Betriebssystem zwischen der Laserquelle und dem Flugkörper hergestellt werden. Dazu dient eine absolute Vertikale, die an der Laserquelle ζ. Β. mit einem Pendel bestimmt werden kann. Damit eine Projektion dieser absoluten Vertikalen in einem Flugkörper verfüg^:jar ist werden vergleichbare Erdmagnetfeldmessungen mit rotierenden Helmholtz-Spulen sowohl an der Laserquelle als auch am Flugkörper durchgeführt. Das durch Induktion entstehende Spannungssignal an der Laserquelle kann direkt auf die Orientierung der Helmholtz-Spulen gegenüber der absoluten Vertikalen bezogen werden (Kurvenverlauf A). Mit dem Flugkörper fest verbunden ist eine ähnliche Helmholtz-Spule 37 (vgl. F i g. 6), die sich durch die Eigenrotation des Flugkörpers fast koaxial mit der Bezugsspule dreht. Folglich erhält man am Flugkörper ein ähnliches Spannungssignal (Kurvfcnverlauf B). Fast gleich ist dabei bei beiden Kurvenvrläufen das Verhältnis des Maximalwertes H_n, zum Wert H_v bei r=0 (Abschuß-Zeitpunkt) in der vertikalen Ebene. Der Winkel Φ wird von der Vertikalen ausgehend in einer Ebene senkrecht zum Laserstrahl gemessen, wobei der Scheitelpunkt durch das Rotationszentrum des Laserstrahles gegeben ist. Es gilt:

γ = i^L (Laser-Quelle) « ^f- (Flugkörper)

H H

Der Wert /wird dem Flugkörper durch ein amplitudenmoduliertes Signal auf einer bestimmten Wellenlänge des Laserstrahls zugeführt. Mit den Werten /und H_n, (Flugkörper) kann der die projektierte Bezugsvertikale 36 definierende Wert Hv (Flugkörper) von einer Kleinstrechnerschaltung im Flugkörper bestimmt werden.

25 C)

Figur 3

Für die Informationsübertragung wird ein modifizierter Argon-Ionenlaser verwendet, um mit geringem Aufwand einen brauchbaren Strahl zu erhalten. Die zum Laser gehörende Laserröhre 1 besteht aus einem Gasbehälter 2, verbunden mit einer luftgekühlten Präzisions-Quarzröhre 3 mit einem inneren Durchmesser von ca. 5 cm sowie einer Länge von ca. 75 cm. Der Elektronenfluß erfolgt von einer Glühkathode 4 durch die aktive Laserregion zu der Anode 5. Konfokale optische f\

Resonatoren 6 sind außen so befestigt, daß der Laser- K\

strahl das abschließende Quarzfenster passieren kann, welches unter dem Brewster-Winkel 7 befestigt ist. Mit b) einem geeichten Widerstand wird die benötigte Be- is triebsspannung von ca. 12 kV eingestellt. Eine Drahtspule 8, die um die Quarzröhre 3 gewickelt ist, liefert eine kontinuierliche Hochfrequenz-Energie zur Ionisierung des in der Quarzröhre enthaltenen Argons. Durch veränderlichen Gasdruck wird eine optimale Laser-Ausstrahlung erreicht.

Bei klarer bis leicht bedeckter Atmosphäre reduziert /j

die aus dem Strahl herausgestreute Energie die Leistung K₂

des Primärstrahles bis zu 3 dB/km. Da die Streuveriuste auf der reziproken 5. Potenz der Wellenlänge basieren, wird das System vorzugsweise mit Wellenlängen im optischen Bereich betrieben. Der dem Infraroten nahe Bereich kann ebenfalls benutzt werden, da es Detektoren gibt, die in diesem Bereich bei Zimmertemperatur arbeiten. Kontinuierliche Gaslaser, die monochromatisches Licht von 10 600Ä produzieren, können auch benutzt werden; hier ergeben sich jedoch größere Dämpfungsverluste als bei Wellenlängen im sichtbaren Spektrum. Um ein System störungssicherer zu machen, verwendet man drei oder mehr Wellenlängen gleichzeitig.

Die Impuisverschiüsseiung des Laserstrahles wird durch hohe Impulsfolgefrequenz des Lasers erreicht. Man kann mit einem Argon-lonenlaserohne Schwierigkeiten Impulse von 0,4 bis 3 Mikrosekunden Dauer produzieren. Eine andere Methode, um eine Folge von Impulsen zu produzieren (verschlüsselt oder unverschlüsselt), besteht darin, den Strahl durch drei oder mehr mechanische Strahl-Zerhacker oder durch Filterscheiben-Sektoren 9 zu schicken, die mit unterschiedlicher Winkelgeschwindigkeit rotieren.

Die Lichtenergie des Lasers kann in einen sehr engen Strahl 10 konzentriert werden. Der öffnungswinkel 11 des Strahles ist für die hier interessierenden Reichweiten hauptsächlich von der Qualität der Laseroptik abhängig. Atmosphärisch bedingte Streu- und Brechungseffekte spielen nur eine untergeordnete Rolle. Für die hier beschriebene Anwendung kann ein Winkel von einem Milliradian leicht erzielt werden.

Um den Radialabstand des Flugkörpers von seiner optimalen Flugbahn zu übermitteln, wird der Laserstrahl mit rechteckigem Querschnitt 25 um die Rotationsachse 26 mit einer Frequenz /Ό rotiert Um dies zu erreichen, läßt man den Strahl einen Spalt 27 passieren, damit er rechteckig wird. Dann läßt man ihn gegebenenfalls durch ein Gerät, das als Strahldehner bekannt ist, laufen, um die lange Seite eines Rechteckes zu vergrößern; abschließend läuft er durch ein rotierendes Dove-Prisma 28 oder eine äquivalente Spiegelanordnung, wodurch der rechteckige Strahl um das Rotationszenirurn 26 zum Rotieren gebracht wird. Eine Kleinstrechnerschaltung im Flugkörper kann aus der bekannten Rotationsfrequenz /0 und aus der Verweildauer des rechtekkigen Laserstrahls auf den lichtempfindlichen Zellen des Laserstrahl-Empfängers den Radialabstand berechnen. Der Laserstrahl mit seinen aufmodulierten Signalen dient demnach zur Erzeugung folgender Informationen im Flugkörper:

a) Lage der Bezugsvertikalen 36; hierfür werden der blauen Linie bei 4880 Ä durch Amplitudenmodulation Signale überlagert, wobei die Modulationsfrequenz f\ proportional dem Wert/(vgl. Fig. 2) ist:

Proportionalitätskonstante;

Winkel Φ zwischen der Bezugsvertikalen und der Lage des Flugkörpers in der Ebene senkrecht zum Laserstrahl (Scheitelpunkt ist der Schnittpunkt dieser Ebene mit der optimalen Flugbahn). Hierfür wird ein ampiiiuuetiinouüiicries Signa! der grünen Serie bei 5145 A überlagert, wobei die Modulationsfrequenz /j proportional Φ ist:

₂
= Proportionalitätskonstante;

Radialabstand des Flugkörpers von der optimalen Flugbahn; für die Ermittlung dieser Information wie» die Kenntnis der Rotationsfrequenz /Ό des Laserstrahls ausgenutzt.

d) Zurückgelegte Entfernung R des Flugkörpers, ab welcher die Korrekturimpulse ausgelöst werden sollen; hierzu dienen amplitudenmodulierte Signale auf der blau-grünen Linie bei 4965 Ä, wobei die Modulationsfrequenz etwa proportional R ist:

/3 K₃

Kj ■ R;
Proportionaütätskonstante.

Figur 4

Bei dem in Seitenansicht dargestellten und mit dem beschriebenen Lenksystem ausgerüsteten Flugkörper 23 handelt es sich beispielsweise um ein mit Hochexplosivstoff gefülltes Leuchtspurgeschoß, welches mit einem Kopfzünder versehen ist Das Kaliber sei mit 37 mm angenommen; diese Kaliber kann das Lenksystem leicht aufnehmen. Es können jedoch auch größere oder kleinere Flugkörper mit dem Lenksystem bestückt werden.

An der Rückseite des Flugkörpers 23 befinden sich mehrere Fenster 18, durch welche die Laserstrahlung aufgefangen werden kann. Die Informationsverarbeitung der übermittelten Daten durch geeignete Kleinstrechnerschaltungen im Flugkörper dient dem Zweck, eines von wenigstens drei an einem Lenkband 22 befindlichen Masseteilen 30 auszuwählen, um dieses dann zum richtigen Zeitpunkt radial nach außen abzusprengen, um eine optimale Bahnkorrektur zu bewirken. Da sich die Masseteile 30 mit ihren Schwerpunkten auf einer Schnittebene 32 befinden, welche senkrecht zur Längsachse des Flugkörpers steht und durch den Schwerpunkt 33 des Flugkörpers verläuft, werden beim Absprengen keine störenden Präzessionsbewegungen erzeugt

Figur 5

Betrachtet werden in einer Momentaufnahme mehrere auf ein Ziel zusteuernde Flugkörper 23 (Drallrichtung mit Pfeilen gekennzeichnet) in Richtung des Rotations-

10

15

/entrums 26 des Laserstrahls. Die Flugkörper sind statistisch um die Achse 26 verteilt. Ein Flugkörper 23' befindet sich gerade innerhalb der rechteckigen Querschnittsfläche 25 aes Laserstrahls, welcher einen äußeren Kreis 29 beschreibt. Dieser Flugkörper 23' hat einen bestimmten radialen Abstand 34 von seinem optimalen Flugbahnpunkt, dargestellt durch das Rotationszentrum 26. uno iine um # abweichende Winkellage gegenüber der Be/.ugsvertikalcn36.

Figur 6

Für die weitere Beschreibung wird angenommen, daß das Lenkband 22 drei Massenteile 30, z. B. aus Stahl oder Messing, trägt, die von kleinen Mengen Sprengstoff 31 abgesprengt und beschleunigt werden können. Damit verschiedene diskrete Radialimpulse verfügbar sind, können die Massen der Massenteile 30 unterschiedlich groß sein und/oder mit unterschiedlicher Menge Sprengstoff unterlegt sein. Angemessene Sprengstoffmassen haben ca. die 2- oder 3fache Masse der Massenteile 30. Der Sprengstoff kann beispielsweise ein Sekundärsprengstoff sein, der von einem Zünder 21 ausgelöst wird, der wiederum eine Mehrzahl verschiedener Explosivkomponenten enthalten kann, z. B. Blei- styphenat als Primärexplosivstoff, gefolgt von einer Reihe empfindlicherer Booster-Explosivstoffe wie Tetryl, wiederum gefolgt von Sekundär-Sprengstoffen wie HMX. RDX oder PETN. Der Sekundär-Sprengstoff ist im allgemeinen sehr brisant; aus diesem Grunde wird normalerweise eine dünne Pufferschichi, z. B. aus weichem Plastikmaterial, zwischen Sekundärsprengstoff und Massenteil 30 eingelegt, um eine weiche und reproduzierbare Beschleunigung des Massenteils sicherzustellen. Um eine vorzeitige Detonation des Sprengstof- fes durch Stoßwellen zu verhindern, wird eine dünne Schicht stcßdärrirneRden Materials, 2. B. Gummi oder Polyethylen, zwischen Explosivfüllung und metallenem Flugkörper eingebracht.

Im folgenden soll eine Überschlagsrechnung zur Ermittlung der benötigten Masse m_t für die absprengbaren Massenteile 30 durchgeführt werden. Die Streuung des Flugkörpers 23 soll mit ο bezeichnet werden. Die Radialgeschwindigkeit {Δν) des Flugkörpers 23 aus der optimalen Flugbahn heraus kann dann mit der Flugkör-Pergeschwindigkeit ν in folgende Beziehung gebracht werden:

Av ν

keit, läßt sich Gleichung (3) weiter vereinfachen:

σ · m m, = —-—.

(D

50

Eine typische Geschwindigkeit ν am Ziel ist ca. 850 m/s. Die Geschwindigkeit v_q des abgesprengten Massenteils wird mit ca. 1700 m/s angenommen. Aus der folgenden Gleichung (2) ergibt sich die Masse mg, die für die Korrektur eines Flugkörpers der Masse m erforderlich ist:

Δν ■ m = Vg ■ m_g

(2)

Die Masse m_f läßt sich mit Hilfe der beiden Gleichungen (1) und (2) wie folgt berechnen:

Δ Vj m

v,

σ · ν ■ m

(3)

65

60

Da die Geschwindigkeit des Massenteils (30) ungefähr doppelt so groß ist wie die Flugkörpergeschwlndig- Mit einer vernünftigen Annahme von ο von ca. 7 χ IO'^J und m = 600 g ergibt sich für /n> eine Masse von 2,1 g. Da Pi₁.. in Relation zu einer z. B. für d;is Kaliber 37 mm üblichen Gesamtmasse von ca. 600 g recht klein ist, kommt es praktisch zu keiner Verschlechterung der eigentlichen Splitterkraft oder Durchdringungskraft des Flugkörpers.

Damit die Fernsteuerung des Flugkörpers das richtige Massenteil 30 zum richtigen Zeitpunkt absprengt, werden die vom Laserstrahl-Empfänger 19 empfangenen Signale zunächst verstärkt und dann an eine Kleinstrechner-Schaltung 40 weitergeleitet, die wiederum einen bestimmten Zünder 21 über einen Zündschaltkreis zum günstigsten Zeitpunkt durch einen impuls aktiviert. Die Fotozellen des Laserstrahl-Empfängers können dabei z. B. als Blei-Selenid oder Blei-Sulfid hergestellt sein. Dies sind Detektoren, die auf die Strahlung des Argon-Ionenlasers bei Zimmertemperatur ansprechen und normalerweise keine Kühlung benötigen.

An die Kleinstrechnerschaltung 40 werden auch die Signale der die Erdmagnetfeldlinien 38 durchschneidenden Helmholtzspule 37 weitergegeben, um, wie bereits erläutert, die Orientierung des Flugkörpers (23) zu einer Bezugsvertikalen 36 zu bestimmen; außerdem liefert die rotierende Helmholtzspule Impulse für eine Rotationszähleinheit 20, die die Anzahl der Flugkörperumdrehungen ab Startzeitpunkt zählt. Da neben der Zeitdauer für eine Flugkörperumdrehung in Abhängigkeit von der Fluggeschwindigkeit auch die anfängliche Flugkörpergeschwindigkeit und die negative Beschleunigungsrarte, verursacht durch Luftreibung, recht gut bekannt sind, kann daraus mittels der Kieinsirechnerschaltung 40 leicht eine genaue Information über die zurückgelegte Strecke gewonnen werden.

Der Absprengwinkel θ ist durch die Konstruktionsdaten des Flugkörpers bekannt Der Winkel λ+ θ wird mit Hilfe des Signals der Helmholtzspule 37 bestimmt Wenn der Winkel α ungefähr den Winkel Φ entspricht, wird der Zünder 21 eines entsprechenden Massenteils 30 gezündet, wodurch die Masse in einem Winkel Φ herausgeschleudert wird und damit im Geschoß ein Korrekturimpuls in Richtung auf die optimale Flugbahn (im Koordinatenursprung in F i g. 6) gibt Die Stromversorgung der elektronischen Schaltungen im Flugkörper kann z. B. durch einen kleinen elektrischen Generator bewerkstelligt werden, der durch die Rotation des Flugkörpers während der Beschleunigung im Geschützrohr gespeist wird, oder durch eine Batterie 35, die durch Rückschlagkräfte während der Geschoß-Beschleunigung im Geschützrohr aktiviert wird, wie von automatischen Zündern her bekannt ist

Insgesamt ergibt sich damit ein Geschoß, bei dem durch gesteuertes Absprengen von Masseteilen die Trefferwahrscheinlichkeit wesentlich erhöht ist

Bezugszahlen zu P 22 64 2435-22

1 Laserröhre

2 Glasbehälter

3 luftgekühlte Quarzröhre

4 Glühkathode

5 Anode

6 optische Resonatoren

7 Brewsterscher Winkel

8 Drahtspule

9 Filterscheibenvektoren JO Laserstrahl

11 öffnungswinkel des Laserstrahls 5

12/13/

; 14 drei verschiedene Laserfrequenzen

15 Ziel

16 optische Flugbahn

\,, Yl Rechner (am Geschütz) io

V. 18 Fenster

19 Laserstrahl-Empfänger

ta 20 Rotations-Zähleinheit

$. 21 Zünder

■r 22 Lenkband 15

!;■ 23 Flugkörper

,·! 23' Flugkörper

iü 24 Mitte dsr Flugbahn

S 25 rechteckiger Querschnitt des Laserstrahles

j| 26 Rotationsachse des Laserstrahls (Koordina- 20

l{ tenursprung)

,if 27 Spalt (den der Laserstrahl passieren muß)

·» 28 Dove-Prisma

I 29 vom rotierenden Laserstrahl beschriebener

M Außenkreis 25

£ 30 Massenteil

§ 31 Sprengstoff

Jj 32 Schnittebene durch das Lenkband

I 33 Schwerpunkt

|1 34 Radialabstand von der optimalen Flugbahn 30

|i 35 Batterie

(I 36 Bezugsvertikale

37 Helmholtz-Spule

? 38 Erd-Magnetfeldlinien

y 39 Helmholtz-Spule 35

Sg 40 Kleinstrechnerschaltung

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

40

45

50

55

60

65

Claims

Patentansprüche:

1. Während des Fluges rotierender Flugkörper, bei dem mit Hilfe wenigstens eines während des Fluges auslösbaren, auf den Flugkörper gerichteten Impulses die Flugbahn zur Erhöhung der Trefferwahrscheinlichkeit geändert wird, und bei dem der Impuls mit Hilfe von mindestens einem, durch detonierenden Sprengstoff zu beschleunigenden Massenteil erzeugt wird, wobei der Massenteil so an dem Flugkörper befestigt ist, daß der Impuls senkrecht zur Geschoßachse und auf den Schwerpunkt gerichtet ist, wobei der Flugkörper einen Laserstrahl-Empfänger mit einem nachgeschalteten, elektronischen Zündschaltkreis für den Sprengstoff aufweist,
dadurchgekennzeichnet, daß