DE2335217C3

DE2335217C3 - Verfahren zur Belegung von Flächenzielen mit Raketen

Info

Publication number: DE2335217C3
Application number: DE19732335217
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. 8014 Neubiberg Weis
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1973-07-11
Filing date: 1973-07-11
Publication date: 1981-09-24
Also published as: DE2335217B2; DE2335217A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Belegung von Flächenzielen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist zwar bereits durch die GB-PS 11 64 107 eine Abschußvorrichtung bekannt, die zur Flugzeugabwehr ein mit einer Feuerleitanlage gesteuertes Bündel von Rohren aufweist, wobei jedes Rohr eine von der Hauptrichtachse unterschiedliche Winkelrichtung aufweist. Es sind hierbei jedoch sowohl die Erhöhungswinkel als auch die Spreizwinkel der Rohre unterschiedlich, wodurch die Aufgabe erfüllt werden soll, bei gleichzeitigem Abschuß aller Rohre eine höhere Trefferwirkung auf bewegte Ziele zu erreichen. Die zu verschießenden Geschosse sind mit Aufschlagzündern ausgestattet, die auf ein Punktziel, das abzuschießende Flugzeug, so gerichtet sind.

Demgegenüber betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Belegung von Flächenzielen und es wird der mehrere Munitionseinheiten aufnehmende Gefechtskopf durch einen Zeitzünder zerlegt. Für Geschosse mit Gefechtsköpfen, die mehrere Munitionseinheiten — sog. Sekundärgeschosse — aufweisen, ist es durch die DE-PS 18 15 822 bekannt, einen Zeitzünder zum Zerlegen des Geschosses und zum Ausstoßen der Sekundärgeschosse zu verwenden; ein Einsatz dieser Geschosse zum Verschießen aus gebündelten Rohren wird jedoch nicht beschrieben,

Andererseits ist es bekannt, ballistische Raketen aus Mehrfachraketenwerfern abzuschießen, deren Erhö* hungswinkel bis zu ca· 60° beträgt- Bei größeren Erhöhungswinkeln ist, wie die Erfahrung gezeigt hat, die Flugstabilität der Raketen bei den im Gipfelpunkt der Flugbahn herrschenden niedrigen Fluggeschwindigkeit ten für einen gezielten Flug zu gering. Zwar kann die Stabilität durch konstruktive Mittel verbessert werden, diese Mittel sind aber aufwendig. Bekannte Abschußvorrichtungen, insbesondere Raketenwerfer, sind daher mit einem Höhenrichtfeld von 0 Grad bis maximal 55 Grad ausgelegt Beispielsweise ist es durch den Aufsatz »Die Planung künftiger Waffensysteme für die Artillerie« von Dr. H. Bender, »Wehrtechnik«, Heft 9/70, insbesondere in der Abb. 14 auf S. 409 bekannt, daß es bei dem Einsatz von Raketenwerfern bisher nicht gelungen ist, bei Schüssen über einen großen Entfernungsbereich etwa gleiche Werte für die Seitenstreuung der abgeschossenen Raketen zu erhalten. Auf Seite 410 werden zwar Möglichkeiten beschrieben, um kleinere Längsstreuungen zu erzielen, die Seitenstreuungen werden jedoch dadurch nicht geringer. Es werden dabei, um wenigstens angenähert ein vorgegebenes Streufeld für die in dem Gefechtskopf der Rakete enthaltenen Munitionseinheiten zu erhalten, für jede Entfernung sowohl die Werfererhöhung als auch die Zünderlaufzeit neu eingestellt Die dafür erforderlichen Zeitzünder müssen genaue Einsteilvornchtungen aufweisen. Mechanisch einstellbare Zeitzünder sind für diese Zwecke wenig geeignet, da sie umständlich in der Bedienung sind und einen hohen Zeitbedarf beim Einstellen benötigen. Elektronische Zeitzünder sind aufwendig und teuer.

Eine weitere Schwierigkeit ergibt sich aus der Tatsache, daß zur Erzielung einer für die Belegung eines Flächenzieles erforderlichen Seitenstreuung die mit parallelen Rohren vorgesehenen Mehrfachwerfer Teilsalven in die Seitenwinkelrichtungen verschießen müssen. Sie führen dabei eine Schwenkbewegung aus, wodurch sich im Zielgebiet keilförmige Wirkungsflächen ergeben. Um die gesamte Tiefe eines Zielgebietes gleicher Breite mit Munitionskörpern wirksam zu überdecken, ist es also erforderlich, die Raketen mit einem so großen seitlichen Ablagewinkel zu verschießen, daß auch der vordere Teil des Zielgebietes in seiner vollen Breite erfaßt wird. Dabei ergibt sich zwangsläufig, daß der hintere Teil der von dem Raketenwerfer belegten Wirkungsfläche wesentlich breiter als das Zielgebiet ist. Dieses bedeutet einen unnötigen Munitionsverbrauch und eine mit Munition ungleichmäßig überdeckte Wirkungsfläche.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Belegung von Flächenzielen mit Abschußvorrichtungen zu schaffen, mit dessen Hilfe im Zielgebiet eine von der Schußweite nahezu unabhängige konstante Streufeldbreite der Raketen erzielbar ist.

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die Raketen aus Rohren mit zwischen 30" und 85" liegenden Erhöhungswinkeln abgeschossen und wird die Flugzeit bis zum Zerlegen der Gefechtsköpfe konstant auf einen zwischen 0,04 und 0,1 mal der Raketenabschußgeschwindigkeit liegenden Wert eingestellt.

Nach einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist Vorgesehen, daß die Flächenziele mit in den Gefechts^ köpfen def Raketen enthaltenen Minen belegt Werden,

Der wesentlichste mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß durch die Kombination des Schießens aus gespreizten Abschußrohren und aus der Zerlegung

des Gefechtskopfes nach einer vorbestimmten Flugzeit der Raketen, also einer konstanten Laufzeit des Zünders, die überraschende Wirkung auftritt, innerhalb eines großen Bereiches von Schußweiten jeweils nahezu konstante Streufeldbreiten zu erzielen. Die konstante Zünderlaufzeit erfordert nur sehr einfache Zeitzünder ohne jeden Zeiteinstellmechanismus.

Zur Erzielung der gewünschten Schußweite ist also nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nur noch die Erhöhung der Rühre des Raketenwerfers einzustellen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine graphische Darstellung von Raketenflugbahnen bzw. Schießparabeln bei Werferrohrerhöhungen zwischen 30° und 85°;

F i g. 2 eine skalierte Auftragung der Seitenablage als Funktion der Schußweite bei konstanten Spreizwinkeln der Werferrohre;

F i g. 3 eine schematische Darstellung von gebündelten Rohren mit von der Mitte nach außen hin größer werdenden Spreizwinkeln.

In dem Diagramm der F1 g. 1 sind Raketenflugbahnen aufgetragen, die nach später zu erläuternden Formeln für den luftleeren Raum errechnet wurden. Als Abzisse sind Schußweiten χ und als Ordinate Schußhöhen y, beide in Meter, aufgetragen. Vom Koordinaten-Nullpunkt ausgehende Schießparabeln stellen Raketenflugbahnen für unterschiedliche Schußwinkel λ dar. Die gezeigten Schießparabeln steigen von « = 30° um je 5° bis maximal α = 85° an. Quer durch die Schießparabeln laufende Kurven verbinden die nach einer bestimmten Flugzeit der Raketen erreichten Punkte auf den Raketenflugbahnen, wobei eine Anfangsgeschwindigkeit der Raketen von vo = 200 m/sec zugrundegelegt wurde. Diese Zeitkurven sind aufgetragen für Raketenflugzeiten zwischen 2 see und 20 see. In Anwendung auf das erfindungsgemäße Verfahren kann man aus der Fig. 1 für bestimmte Werfererhöhungen α die Zerlegerhöhen y für einen Raketengefechtskopf nach vorgegebenen Zünderlaufzeiten t ablesen.

Entsprechend den Schießparabeln erfolgt die Zerlegung der Gefechtsköpfe bei Werfererhöhungen oberhalb 45° vornehmlich im aufsteigenden Ast der Raketenflugbahnen vor ihrem Umkehrpunkt, bei Werfererhöhungen unterhalb 45° auch im oder kurz nach dem Gipfelpunkt. Werte von Werferrohrerhöhungen, bei denen das Verfahren noch gut anwendbar ist, sind die in der F i g. 1 eingetragenen Werte, also von « = 30°bis« = 85°.

Für die Steigzeit zwischen Abschuß und Erreichen des Umkehrpunktes im Erdschwerefeld (aber im luftleeren Raum) gilt die Formel:

/Ul =

r„ sin ■>

(D

55

60

Diese Formel bedeutet, daß die Rakete bei 45° Werfererhöhung bis zum Umkehrpunkt (Gipfelhöhe) eine Flugzeit von

/(45°) = 0.71 vcjg

hat, und daß die Zeitdifferenz zwischen Abschuß und Erreichen des Umkehrpunktes mit zunehmender Wer·^ fererhöhung zunimmt, bis bei senkrechtem Schuß nach oben die Zeitdifferenz Für die Berechnung der konstanten Laufzeit der Zerlegerzünder, mit denen die Raketen des Raketenwerfers ausgerüstet sind, werden somit die nachfolgenden Toleranzen angenommen:

Die mittlere Laufzeit ^= 0,07 · Vq kann entsprechend der Auslegung der aerodynamischen Stabilisierung des Raketensystems, also zwischen den Werten 0,04 und 0,10 · Vo schwanken.

Die Abschußgeschwindigkeit vo berechnet sich bei gewünschter maximaler Reichweite xm bis zum Gipfelpunkt aus der Formel

· g

Allgemein gilt für die Schußweite χ als Funktion der Werfererhöiiung und der Zünderlaufzeit u die Formel

χ = I₀COSi · r.
und für die Zerlegerhöhe y die Formel

y = i

f.-fr?

Als Beispiel soll die Auslegung eines Minenwurfgerätes genommen werden, für das etne maximale Schußweite α-λ/= 2000 m bis zur Zerlegung der Gefechtsköpfe der Raketen gewünscht wird. Die v₀ berechnet sich nach der Formel (3) zu 200 m/s.

Mit dieser vo ergibt sich nach der Formel (2) für einen Wert von sin α = 0,7, entsprechend einer Werfererhöhung von 45°, eine mittlere Zünderlaufzeit k= 14 see. Entsprechend der Fig. 1 erfolgt die Zerlegung der Gefechtsköpfe bei größeren α-Werten als 45° unabhängig vom Erhöhungswinkel jeweils vor Erreichen der Gipfelhöhe, so daß die Raketen nicht mehr der starken Bahnkrümmung zu folgen brauchen. Bei unterhalb von 45° liegenden V/erten für λ sind auch noch gute Sdiießergebnisse zu erwarten, weil hierbei die Bahnkrümmung der Schießparabeln ziemlich flach verlaufen.

Für die Bestimmung der Spreizwinkel der Werferrohre ist die Breite der Zielfläche und die Breitenwirkung der einzelnen Munitionseinheit maßgebend. Die günstigste Wirkung wird erzielt, wenn mit einer Salzve aus dem Raketenwerfer die gesamte Zielfläche belegt werden kann. Haben die Werferrohre fest vorgegebene Spreizwinkel ß, lassen sich bei konstanter Zünderlaufzeit t, nahezu gleiche Streufeldbreiten erreichen, weil für die Seitenablage Λ der Auftreffpunkte die Grund'ißprojektion des Spreizwinkels maßgebend ist.

Die Seitenablage im luftleeren Raum ist durch nachfolgende Forme! gegeben:

-4=2

• sin/< ■ sin ■*

beträel.

Hierbei ist x_ma, die maximal erreichbare Schußweite.

In der F i g, 2 sind die Zusammenhänge zwischen der Schußweite λ· und der Seitenablage A in skalierter Form durch die Abhängigkeit Von x/xmuzu /tAAmardargestellt. An dem rechten ausgezogenen Ast der Kurve sind die Werte der Werfererhöhungen eingetragen. Man erkennt, daß die Seitenabiage, insbesondere bei größeren Werfererhöhungen ab etwa 60°, nur geringfügig differiert.

In der F i g. 3 ist ganz schematisch ein Werfer 10 mit gebündelten Rohren 11 gezeigt, bei denen die Spreizwinkel β einstellbar sind und von der Mitte nach außen hin ständig größer werden. Die Spreizwinkel β der äußeren Rohre 11 bestimmen die Seitenablageri A und somit die Streufeldbreiten.

Das beschriebene Verfahren ist anwendbar auf den Beschüß aller mit Werfern zu beschießenden Flächenzielen. Ebenso vorteilhaft können Minenfelder mit diesem Verfahren in einer genau vorbestimmten Länge und Breite verfegt werden. Die Gefechtsköpfe der Raketen werden dazu mit einer entsprechenden Anzahl von autonomen Minen gefüllt, die beim Zerlegen des Kopfes nach der konstanten Flugzeit der Rakete herausfallet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Belegung von Flächenzielen mit aus gebündelten Rohren einer Abschußvorrichtung zu verschießenden Raketen, die jeweils einen mehrere Munitionseinheiten aufnehmenden Gefechtskopf aufweisen, der im Bereich des Gipfelpunktes ihrer Flugbahn durch einen Zeitzünder zerlegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Raketen aus einer mit gleichen Erhöhungswinkeln (α) und mit von der Mitte nach außen hin größer werdenden Spreizwinkeln (ß) versehenen Abschußvorrichtung abgeschossen und ihre Gefechtsköpfe durch den Zeitzünder unabhängig von den beim Abschuß jeweils eingestellten Erhöhungswinkeln nach einer konstanten Flugzeit zerlegt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Raketen aus Rohren (ti) mit zwischen 3(F und 85° liegenden Erhöhungswinkeln («) abgeschossen werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flugzeit (Q bis zum Zerlegen der Gefechtsköpfe konstant auf einen zwischen 0,04 und 0,1 mal der Raketen-Abschußgeschwindigkeit (vo) liegenden We; t eingestellt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Flächen mit in den Gefechtsköpfen der Raketen enthaltenden Minen belegt werden.

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