DE2458607A1

DE2458607A1 - Flugziel mit radarverstaerkung

Info

Publication number: DE2458607A1
Application number: DE19742458607
Authority: DE
Inventors: Chris Benneche; James Wilson Brochu; Jack Spencer Conner
Original assignee: Northrop Grumman Corp
Current assignee: Northrop Grumman Corp
Priority date: 1974-02-25
Filing date: 1974-12-11
Publication date: 1975-08-28
Also published as: IL45876A0; FR2262280B3; NL7412000A; JPS50122192A; BE821300A; GB1443626A; US3866226A; FR2262280A1; IT1023077B; CA1010468A; SE7410562L

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Flugziele und Flugzielsysteme, insbesondere auf ein sehr preiswertes radarverstärktes Sub-Flugziel, das von einem fliegenden, ferngesteuerten Fluggerät gestartet wird, beispielsweise zur Verwendung beim Waffentraining und beim Testen von Flugkörpern.

Zum Zwecke der Erprobung von Geschützen und Flugkörpern sowie beim Training von Geschützbedienungsmannschaften werden über Funk ferngesteuerte Flugziele vom Boden oder von mit einer Flugbesatzung

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versehenen Flugzeugen aus gestartet. Sofern sie nicht durch Geschosstreffer oder Bruchlandungen zerstört sind, werden diese führerlosen Flugkörper mit Fallschirmen geborgen und wieder verwendet. Ebenso wurden Flugziele am Ende eines langen Schleppseils von einem Flugzeug gezogen, während Flugkörper auf das Flugziel gefeuert wurden. Beide Verfahren sind aufwendig und unter verschiedenen Aspekten unangemessen. Bergen, Reparatur und Ersatz von Flugzielen ist aufwendig, ebenso der automatische Verlust der gezogenen Flugziele und ihrer langen Schleppseile. Darüber hinaus verbietet sich im Falle des gezogenen Flugzieles ein Angriffswinkel der Geschosse aus der Frontrichtung, der sich bis zu einem vorgeschriebenen, von der Frontrichtung abgelegenen Winkel erstreckt. Dies infolge der von dem Schleppflugzeug eingenommenen Lage.

Somit besteht das Ziel der Erfindung darin, ein Flugziel der eingangs genannten Art zu schaffen, das einmal voll wirksam ist und darüber hinaus trotz nur einmaligem Gebrauch - ob es nun getroffen ist oder nicht - wirtschaftlich einsetzbar ist. Weiterhin soll an einem unbemannten Flugzeug mehr als ein Flugziel zusammen mit einer Einrichtung vorgesehen werden, die bewirkt , daß,das abgefeuerte Geschoß nur ein gewünschtes, einziges Flugziel verfolgt. Darüber hinaus soll ein Hochgeschwindigkeitsflugziel geschaffen werden, das die heutigen Hochgeschwindigkeitsf luggeschosse simuliert und welches beim Auftreffen des Geschosses sich hinlänglich weit von dem unbemannten Startflugzeug befindet, um auf diese Weise im Anschluß an den Start des

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Flugzieles die Notwendigkeit von Ausweichmanövern des Startflugzeuges zu vermeiden.

Die Erfindung umfasst im wesentlichen ein kleines, einfaches Flugziel nach Art einer Rakete,-das mit einer Einrichtung zur Verstärkung von Radarreflexion sowie einer Halterung an der Außenseite seines Körpers zur Anordnung an einem unbemannten Startflugzeug vor der Zündung des Raketenmotors versehen ist. Vorzugsweise weist das Flugziel keine Flügel auf, hat jedoch richtungsgebende Schwanzstummel und vorzugsweise eine Einrichtung zur Erzeugung eines Dralls während seines Fluges nach dem Start. Als Träger wird ein unbemanntes Flugzeug verwendet, das Einrichtungen zur Befestigung von mindestens zwei solcher Flugziele hat, mit denen sie einzeln gestartet werden können. Weiterhin sind Einrichtungen zur Abdeckung der Radarverstärkungseinrichtung eines jeden Flugzieles mit Ausnahme eines einzigen vorgesehen sowie eine Einrichtung zum Entfernen der Abdeckungen zu einem gewählten Zeitpunkt.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der schematischen Zeichnung. Hierbei zeigen:

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Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines unbemannten Flugzeuges mit zwei an den Flügelspitzen befestigten radarverstärkten Sub -Flugzielen, deren jedes gestartet und während einer vorgegebenen Zeit als Übungsflugziel fliegen kann;

Fig. 2 eine Stirnansicht der linken Hälfte des unbemannten Flugzeugs zur Darstellung von Einzelheiten der Flugzielbefestigung;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch das Flugziel;

Fig. 4 einen Querschnitt durch das Flugziel gemäß Linie 4-4 in Fig, 3 mit Darstellung verschiedener Längsreflektoren;

Fig. 4A eine teilweise perspektivische Ansicht des Gegenstandes der Fig. 4, wobei die Außenhaut entfernt ist, zur besseren Darstellung der Längsreflektoren;

Fig. 5 eine Seitenansicht von links des Vorderendes des Flugziels zur Darstellung einer dort angeordneten Abdeckung der Nase;

Fig. 6 einen teilweisen Querschnitt der Läagslinie 6-6 der Fig. 5 sur Darstellung von Einzelheiten der abnehmbaren Abdeckung der Nase;

Fig. 7 eine schaubildliche Darstellung der oberen Schale der Abdeckung der Nase und

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Fig. 8 eine schaubildliche Darstellung der Bodenschale dieser Nasenabdeckung.

Gemäß Fig. 1 weist ein unbemanntes Flugzeug 1 einen Rumpf 2, Tragflächen 4, Schwanzflächen 5 sowie einen Strahlmotor-Einlaß 6 auf. An jeder Spitze der Tragflächen 4 ist ein Sub -Flugziel 7 angeordnet. Diese werden hin und wieder von Fachleuten deshalb als Sub-Flugzieie bezeichnet, weil^:normalerweise Flugkörper mit den gleichen oder ähnlichen Eigenschaften und Größen wie das gezeigte unbemannte Flugzeug 1 als Flugziele für das Fluggeschoß- und Geschütztraining- verwendet wurden. Die Sub-Flugziele 7 werden im folgenden sowohl als Flugziel als auch als Sub-Flugziele bezeichnet.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, trägt jedes Flugziel 7 zwei Aufhängungen oder Halterungen 9 an seiner Oberseite, die in einer an der Unterseite der Tragfläche 4 vorgesehenen Führung angeordnet werden. Die Flugziele 7 erstrecken sich normalerweise vor und hinter der Tragfläche 4. Die Führung 10 kann leicht nach unten oder oben gebogen sein, um mit der sehnenartigen Tragflächenkontur zusammenzupassen oder um das Flugziel 7 anfänglich in einer leicht nach oben oder unten geneigten Richtung zu starten. Diese Anordnung zur Befestigung an den Flügelspitzen kann naturgemäß modifiziert werden. Fig.>3 zeigt die Anordnung im Innern eines jeden Flugziels 7. Im Nasenteil 11 ist ein Radarreflektor 12 angeordnet, beispielsweise eine Luneberg-Linse, die

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mittels einer Linsenbefestigungs-Anordnung 14 gehaltert ist, die ihrerseits vorzugsweise kurvenförmig ausgebildet ist, um mit der Rückseite der Linse 12 zusammenzupassen. Der zentrale Teil wird in der Hauptsache von einer Innenröhre 15 ausgefüllt, die zur Aufnahme eines herkömmlichen, schnellbrennenden Raketenmotors 16 mit einer elektrischen Zündung 17 und einer Abgasdüse 19 ausgebildet ist. Eine Außenhaut 20, beispielsweise aus Fiberglas, bedeckt den Körper des Plugziels bis zum hinteren Ende der Linse 12. Ein dreiteiliger Metallschwanz ist am hinteren Ende vorgesehen. Die Schwanzflächen sind vorzugsweise leicht geneigt, um in bekannter Weise dem Flugziel 7 nach dem Start einen Drall zu verleihen. Fig. 2 zeigt die hinteren Kanten 21 des Schwanzes gegen die vorderen Kanten leicht geneigt. Sofern erwünscht, können auch andere Dralleinrichtungen verwendet werden, wie z.B. schräg angeordnete Abgasdüsen des Raketenmotors

Zwischen dem Rohr 15 und der Außenhaut 20 ist eine spezielle Radarreflexionseinrichtung vorgesehen. Sie weist kreisumfängliche Reflektoren 24 auf, die aus Aluminium gefertigt und gleichzeitig auch als Träger-Zwischenwände dienen können; ein Kunststoffschaum-Füllkörper enthält Paare von Längsstreifenreflektoren 26 (vgl. Fig. 4), die unter rechten Winkeln zueinander angeordnet sind. Die Reflektoren und 25 wirken somit auf diese Weise als Szintillatoren während des Fluges des Flugziels. Diese Radarreflextonaeinrichtung beeinflusst nicht vom vorderen Ende des Flugziels einkomraende elektromagnetische

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Strahlung. Wenn es jedoch nach dem Start alleine fliegt und einen
Drall aufweist, werden gepulste Radarreflexionen sowohl von den
kreisumfänglichen und den Längsreflektoren 24 und 26 bewirkt, insbesondere wenn die Strahlung unter einem Winkel zur Flugrichtung des
Flugzieles einfällt.

Da das gesteuerte, unbemannte Flugzeug 1 mit den beiden daran angeordneten Sub-Flugzielen 7 fliegt, können die am Boden befindlichen
Abwehrbatterien das Trägerflugzeug 1 beispielsweise mittels der Luneberg-Linsen 12 orten und verfolgen. Wenn dann der Flugkörper oder
das Fluggeschoß abgefeuert wird, wird die Bodensteuerung des unbemannten Flugzeugs 1 davon unterrichtet und sie erzeugt aus der Entfernung zur Zündung des ersten Flugzielmotors ein Funksignal, so daß sich das Flugziel mit hoher Beschleunigung vom Trägerflugzeug 1 startet. Während des Betriebs verfolgt das Flugzielverfolgungsradar nur das gestartete Flugziel, da dieses eine hohe Beschleunigung (beispielsweise 23g) aufweist und da eine im folgenden zu beschreibende Maske über der Nase des
nicht abgefeuerten Flugzieles zur Abdeckung dessen Luneberg-Linse angeordnet ist. Das Flugziel wird normalerweise in einer leicht nach oben geneigten Richtung gestartet, beispielsweise unter 13 bis 17 Grad zum Horizont. Unter Annahme einer Beschleunigung von etwa 23g und einer
Motorbrenndauer von etwa 1,6 Sekunden verläuft die Bahn des Flugzeugs nahezu horizontal während der ersten 20 Sekunden seines Fluges.

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Wenn die beiden Flugziele 7 durch ein einziges Trägerflugzeug 1 befördert werden, weist eines der Flugziele eine Maske 27 über der Nase des Flugzieles in Form einer für Funksignale nicht durchlässigen Abdeckung auf; vgl. Fig. 1 und 5. Bei dieser Ausführungsform wird z.B. das linke Flugziel zuerst gestartet. Deshalb weist die Nase 11a des rechten Flugziels die Maske 27 auf.

Wie in den Fig. 6-8 weiter dargestellt ist, umfasst die Maske oder Nasenabdeckung 27 eine obere Halbschale 29 sowie eine untere Halbschale 30, die so ausgebildet und größenmäßig zusammengesetzt ist, daß sie dicht anliegend über die Nase des Flugzieles gestülpt und bei Befehl automatisch abgestoßen werden kann, um die horizontale Mittellinie der zusammengesetzten Schalen herum sind ein erster Kragen 31 am unteren Rand der oberen Haibschaie 29 sowie ein zweiter Kragen an der unteren Halbschale 30 unter parallelem Abstand zu deren oberem Rand angeordnet. Zwischen dem Rand der unteren Halbschale 30 und den Kragen 31 und 32 ist ein umlaufendes Kunststoffschaumkissen 34 vorgesehen. Längs der Mitte dieses Kissens 34 befindet sich eine in Abständen oder anderweitig befestigte Zündschnur, vorzugsweise mehrere solcher Zündschnüre 35, die aus pryrotechnischem Material gefertigt sind und zwar derart, daß sie nach Zündung rasch abbrennen. An einem Ende der Zündschnüre 35 ist eine Zündladung 36 mit Zündleitungen 37 angeordnet, die in Zündkontakt miteinander stehen. Vorzugsweise sind die Zündschnüre um die Zündladung 36 herum gewunden und mit ihr verschnürt oder um sie herum gewickelt. Die Zündleitungen 37 kommen von

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einem Zündkreis 39, der an dem Flugziel 7 angeordnet sein kann, vorzugsweise jedoch im Trägerflugzeug 1, so daß er nicht mit dem Flugziel 7 aufgegeben wird.

Wenn die Halbschalen schließlich zusammengefügt werden, wird ein Kunststoffstreifen 40 (ohne Klebung) über das Kissen 34 und die Zündschnüre 35 angeordnet; wie in Fig. 6 dargestellt, ist er nur an seiner Außenseite mit den beiden benachbarten Kragen 31 und 32 verbunden oder verklebt, wodurch die Nasenabdeckung zusammengehalten wird. Die Schalen können aus Glasfasern hergestellt sein, die mit Aluminium 41 an der Innenseite sprühbeschichtet sind. Auf diese Weise wird die Maske 27 gebildet, wenn sie über dem Luneberg-Linsenreflektor 12 angeordnet wird. Das Schaumkissen 34 ist flexibel und vorzugsweise etwas federnd, so daß die Maske 27 während der Handhabung und des Fluges bis zu ihrem Abstoßen gut und zuverlässig verbleibt.

Nachdem das erste Flugziel 7 gestartet wurde und nachdem darauf gefeuert wurde, wird das Trägerflugzeug 1 weiterhin durch die Leitzentrale geflogen, bis die übende Geschützmannschaft soweit ist, daß sie auf ein weiteres Flugziel feuern kann. Dann bringt die Leitzentrale oder der Kontroller das Trägerflugzeug 1 auf die gewünschte Höhe, Lage und Richtung für das zweite Verfolgungsmanöver, wobei er in der Zwischenzeit den Zündkreis 39 vermittels eines geläufigen Funkfernsteuerungssignals betätigt hat. Wenn die Zündladung 36 gezündet ist_r brennen

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oder schmelzen die Zündschnüre 35 den Kunststoffstreifen 40 auseinander, wodurch die Schalen 29 und 30 voneinander getrennt werden und diese auseinander geblasen werden oder auseinander fallen. Nunmehr wird dieses zweite Flugziel· verfolgt, und wenn ein Geschoß darauf abgefeuert ist, startet die Leitzentrale das zweite Flugziel, das durch das Geschoß oder den Flugkörper verfolgt und getroffen werden soll. Anschließend wird das Trägerflugzeug 1 zu seinem Startplatz zurückgeflogen und geborgen, um wiederum zur Beladung mit zwei weiteren Flugzielen 7 an den Führungen 10 verwendet zu werden. Zur Information der Boden-Leitzentrale des Trägerflugzeuges wird ein herkömmliches Trägerflugzeug-Verfolgungssystem verwendet. Die Verfolgungssignale vom Trägerflugzeug 1 und die Flugsteuerungssignale zum Trägerflugzeug sind in Fig. 1 durch einen Pfeil 42 angegeben. Falls gewünscht, können Rauchimpulse zur Unterstützung der Verfolgung am Trägerflugzeug verwendet werden. Ebenfalls können raucherzeugende Einrichtungen in einigen Flugzielen 7 in den Räumen, in denen normalerweise Kunststoffschaum 25 angeordnet ist, vorgesehen werden.

In der vorangegangenen Beschreibung wurde das Starten des Flugzieles vom Trägerflugzeug 1 derart beschrieben, daß der Start auf den Augenblick des Abfeuerns des Geschosses folgt. Wenn jedoch eine Nahbereichs-FlugzielVorstellung gemacht werden muß, kann das Flugziel 7 vor dem Abfeuern des Geschosses gestartet werden.

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Die erfindungsgemäßen Flugziele 7 können naturgemäß in unterschiedlichen Größen hergestellt und mit Raketenmotoren mit unterschiedlichem Schub versehen werden. Bei einem Äusftihrungsbeispiel ist das Flugziel weniger als 1,5 m lang, wiegt etwa 15 kg und weist einen 7 cm Raketenmotor mit einem Schub von etwa 345 kg auf. Es erreicht eine Maximalgeschwindigkeit von 1,4 Mach bei einer Flughöhe von etwa 3.000 m (10.000 Fuß). Dabei ist eine 17,8 cm (7 Zoll) Luneberg-Linse vorgesehen. Dies zeigt, daß ein sehr wirtschaftliches, realistisches Flugziel vorliegt mit einer Geschwindigkeit und anderen Kenngrößen, wie sie zur Simulation heutiger Waffen erforderlich und zur Darstellung eines guten Flugzieles für moderne Geschosse erforderlich sind. Die Flugziele sind nach jedem Flug verloren. Die (ebenfalls preiswerten) Trägerflugzeuge für den Start werden immer wieder geflogen.

Die Prinzipien der Erfindung kommen ebenfalls zum Tragen, wenn mit einem Trägerflugzeug 1 mehr als zwei Sub-Flugziele befördert werden sollen. Die zusätzlichen Sub-Flugziele werden an parallelen Tragflächenstationen oder unterhalb des Rumpfes des Trägerflugzeuges oder im Trägerflugzeugrumpf angeordnet. Wenn vier Sub-Flugziele vorgesehen sind, sind normalerweise drei Reflektormasken 27 erforderlich, von denen jede ein getrenntes und gesondertes Abwerf-Steuerungssystem aufweist.

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Die Erfindung ist im vorstehenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels dargestellt. Es sind demgegenüber jedoch zahlreiche Abänderungen möglich, ohne daß diese vom Grundgedanken der Erfindung abweichen.

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Claims

PATENTANSPRÜC HE

QJ, Flugziel zum Starten von einem Trägerflugzeug, gekennzeichnet durch

einen stromlinienförmigen Körper mit an seiner oberen Oberfläche vorstehenden Aufhängungen (9) ,

eine Schwanzanordnung (18) am hinteren Ende des Körpers,

eine Radarreflexions-Verstärkungseinrichtung an der Nase des Körpers,

einen sich längs der Mitte des Körpers erstreckenden Raketenmotor (16) mit einer Einrichtung (17) zum Zünden des Motors (16) an einem gewählten Zeitpunkt, um das Flugziel (7) vom Trägerflugzeug (1) zu starten und

eine zusätzliche im Körper um den Motor (16) herum angeordnete Radarreflexionseinrichtung (14, 26) mit einer Anzahl von Szintillatoren.
2. Flugziel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es mittels des Motors (16) auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigbar'ist.
3. Flugziel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Einrichtung zur Erzeugung eines Dralls um seine Flugachse nach dem Start aufweist.

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4. Flugziel nach mindestens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Reflexionseinrichtung leichtgewichtige, sich vom Motor zum äußeren Teil des Körpers erstreckende Metallumfangsringe (24) aufweist.
5. Flugziel nach mindestens einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Reflexionseinrichtung leichtgewichtige, im Ringraum zwischen dem Motor (16) und dem äußeren Teil (20) des Körpers angeordnete Metallängsstreifen (26) aufweist.
6. Flugziel nach mindestens einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß im Körper zwischen dem Motor (16) und dem äußeren Teil (20) des Körpers ein Kunststoffschaum-Füllstoff vorgesehen ist, der die Räume zwischen den Szintillatoren ausfüllt.
7. Flugziel nach mindestens einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß es eine abnehmbare, das Frontteil und die Seitenteile der Radarreflexions-Verstärkungseinrichtung umgebende und eine Radarmaske bildende Nasenabdeckung (27) aufweist sowie eine mit der Nasenabdeckung (27) zusammenwirkende Fernsteuerung, um die Nasenabdeckung (27) als Reaktion der Betätigung der Fernsteuerung von dem Flugziel (7) abzutrennen.
8. Flugziel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nasenabdeckung (27) zwei Halbschalen (29, 30) aufweist sowie einen diese normalerweise verbindenden, abnehmbaren Streifen und eine mittels der Fernsteuerung zündbare und sich entlang des

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abtrennbaren Streifens erstreckende pyrotechnische Einrichtung (35), mit der der Streifen durchbrenn- und abtrennbar ist, wobei die Abdeckeinrichtung abstoßbar ist.
9. Flugziel nach mindestens einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet,- daß es ein fernsteuerbares Flugzeug (1) aufweist, das jeweils im Bereich einer jeder seiner Flügelspitzen ein Flugziel (7) bis zu deren Start aufweist und daß die Raketenmotoren (16) der Flugziele (7) während des Fluges des Flugzeuges (1) zwecks Einzelstart der Flugziele (7) einzeln zündbar sind.
10. Flugziel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der zusätzlichen Reflexions- und Dralleinrichtungen ein Pulsen der Reflexionen während des Flugs des Flugzieles (7) erzeugbar ist.
11. Flugziel nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die abnehmbare Nasenäbdeckung nur an einem der Flugziele (7) vorgesehen ist.
12. Flugziel nach mindestens einem der Ansprüche 9-11, dadurch gekenn ζ e ichne t, daß die abnehmbare Nasenabdeckung mit Ausnahme eines einzigen an sämtlichen Flugzielen (7) vorgesehen ist und daß ihre jeweiligen Steuereinrichtungen einzeln betätigbar sind.

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