DE2612327C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Auslösung des Wirkteils eines Geschosses - Google Patents

Description

Fig.8 den Empfang ausgesandter Lichtbänder von einem Geschoß,

Fig. 9 ein Beispie! der an die elektronische Ausrüstung des Geschosses von einem Lichtband über Detektoren gesandten Impulse, und

Fig. 10—13 verschiedene Detonationsprogramme.

In Fig. 1 sind ein Panzer Λ/, ein Schütze £mit einer Raketenwaffe Fund eine Zieleinrichtung C gezeigt. Die Zieleinrichtung ist im Zusammenhang mit Fig.5 näher erläutert In Fig. 1 ist die Waffe so gerichtet, daß das abgefeuer!" Geschoß das Ziel in seitlichem Abstand passieren wird. Selbstverständlich kann die Waffe auch so gerichtet werden, daß das Geschoß über dem Ziel passiert Wäre das Ziel ein Flugzeug, könnte man die Waffe so richten, daß das abgefeuerte Geschoß unter dem Rumpf des Flugzeuges passiert.

In F i g. 2 und 3 ist eine Rakete mit einer ballistischen Haube 1 gezeigt. Unter dieser Haube befindet sich ein Wirkteil, der den Charakter eines Hohlladungsgeschosses hat Der Wirkteil ist derart orientie.t, daß seine Schädigungswirkung senkrecht zur Längsachse der Rakete sein wird. Es leuchtet jedoch ein, daß der Granatenteil andere Winke! mit der Längsachse einschließen kann. Auch kann man hinter dem genannten Granatenteil eine Anzahl ähnlicher Teile derselben oder unterschiedlicher Richtung anbringen. Es ist jedoch zweckmäßig, daß sämtliche Granatenteile denselben Winkel mit der Längsachse der Rakete einschließen. Unter der ballistischen Haube kann selbstverständlich in herkömmlicher Weise auch ein Wirkteil vorgesehen sein, der geradeaus in Längsrichtung der Rakete wirkt. Der Granatenteil besitzt eine Hülse 3, die eine Sprengladung 4 enthält. Zum Granatenteil führt eine elektrische Leitung 5, deren Fortsetzung 9 bis zum Heck der Rakete lauft. Die elektrische Leitung 5 ist an ein elektromechanisches Zündrohr 6 zur Betätigung einer Primärladung 7 angeschlossen. Die Sprengladung 4 ist in bekannter Weise mit einer strahlbildenden Abdeckung 12 versehen. Der Granaienteil besitzt ferner eine Schutzhaube 11 auf der linken Seite und eine Schutzhaube 13 auf der rechten Seite der Granate. Unter dem Granatenteil befindet sich die vordere Stirnwand 8 des Raketenmotors 70, der an seinem unteren Ende eine Ausströmdüse 82 und um diese eine elektronische Empfängereinheit 71 aufweist. An diese Empfängereinheit ist die elektrische Leitung 9 angeschlossen. Zu der genannten Einheit führen weiter vier elektrische Leitungen, von denen zwei sichtbar sind und die Bezugsziffern 76 und 77 trügen. Diese Leitungen sind an vier Flügeln 78, 79, 80 und 81 angebracht. Das äußerste Ende jedes Lenkflügels trägt einen Detektor 72, 73, 74 bzw. 75, welche Licht empfangen und dieses in elektrische Signale zur Übertragung an die elektronische Empfängereinheit 71 umwandeln. Die vier Lenkflügel 78—81 sind symmetrisch angebracht, und es leuchtet ein, daß eine beliebige Anzahl Lenkflügel verwendet werden kann, vorausgesetzt, daß die erv^ünschte Detonation erzielt wird.

F i g. 4 zeigt dieselbe Rakete wie F i g. 2 und 3, jedoch ist die Rakete hier durch einen Annäherungszünder 88 ergänzt worden, der zwei Keulen 89 und 90 aussendet, die beide vorzugsweise zur Längsachse der Rakete sowie zueinander senkrecht sind, wobei der eine Zipfel parallel zur Wirkungsrichtung des davorlicgcnden Granatenteils gerichtet ist.

F i g. 5 zeigt die Einzelteile tier in F ι g. I veranschaulichten Zieleinrichtung. Die Zieleinrichtung enthalt einen l.ichtbandsciuler 20 und eine Austrittsöffnung 22 für Lichtbänder, und ciese Lichibänder bewegen sich vom oberen bis zum unteren Rand der Öffnung. Die Lichtbandöffnung ist in einem drehbaren Senderteil 2! angebracht, so daß das Lichtband aile Lagen zwischen waagerechter und senkrechter Lage einnehmen kann. Die Zieleinrichtung besitzt zwei optische Tuben 23 und 24 sowie einen Entfernungsknopf 25. Ferner gibt es eine Augenmuschel 26 für den Schützen. Der Schütze dreht den Entfernungsknopf 25, bis die von iiim beobachteten Bilder zusammenfallen. Dann ist die Entfernung zum Ziel richtig eingestellt. Der Entfernungsknopf ist an elektronische Mittel der Einheit angeschlossen, die diesen Wert registrieren. Ferner registrieren die elektronischen Mittel auch mittels eines Lasersenders

27 und eines Laserempfängers 30 gemessene Entfernungswerte, wobei der Lasersender 27 eine Senderoptik

28 und der Laserempfänger 29 eine Empfängeroptik 30 besitzt.

Ein Beispiel des in der Einheit G enthaltenen Lichtbands°nders ist in Fig.6Λ und 6B gezeigt. Der Lichtbandsender besitzt ein Sendergehäuse 50, in dem eine Lichtquelle 42 vorgesehen ist, die aus jeder beliebigen, lichtabgebenden Quelle bestehen kann, beispielsweise Lampen, Laserdioden, Leuchtdioden od. dgl. Die Wellenlänge des von der Lichtquelle abgegebenen Lichts kann irgendwo zwischen dem ultravioletten Bereich und dem infraroten Bereich liegen. Die Lichtquelle ist in einer Halterung 43 mit Optik vorgesehen und erzeugt ein in Höhen- und' Seitenrichtung etwas divergierendes Strahlenbündel 45, wie aus F i g. 6B klar ersichtlich ist. Dieses Strahlenbündel trifft zwei Prismen 41 und 40, die zusammen eine mit einer bestimmten Drehzahl umlaufende Einheit bilden. Das Prisma 40 ist ein sechsseitiges Prisma, und das Prisma 41 ein zwölfseitiges Prisma. Der vom Prisma 41 reflektierte Strahl trägt die Bezugsziffer 48, während dem vom Prisma 40 reflektierten Strahl die Bezugsziffer 46 angegeben ist. Da die Einheit mit den beiden Prismen rotiert, wird das von den Strahlen 48 gebildete Lichtband sich von oben ^»ch unten bewegen, und dies gilt auch für das von den Strahlen 46 gebildete Lichtband. Die vom Prisma 41 erzeugten Lichtbündel werden mit doppelt so hoher Frequenz wie die vom Prisma 40 erzeugten Lichtbündel auftreten. Die Strahlenbündel 48 und 46 werden die Austrittsöffnung 22 von deren oberem Rand bis zu deren unterem Rand passieren. Die Austrittsöffnung ist von einem Schieber 52 mit einer öffnung 53 abgedeckt, so daß entweder das eine Strahlenbündel 48 oder das andere Strahlenbündel 46 durch die Austrittsöffnung passieren.

Es leuchtet ein, daß die gezeigten Prismen 40 und 41 jeder beliebigen Form sein können, vorausgesetzt, daß man mit Hilfe der ausgesandten Strahlenbündel die erwünschte Detonation erzielen kann.

Statt der Prismen kann, wie in Fig. 7 gezeigt, eine Trommel 51 benutzt werden, die mit einer Anzahl Trommelspalte 55 und dazwischenliegenden, völlig abgedeckten Teilen 54 versehen ist. Innerhalb der Trommel sind eine Lichtquelle 56 und eine Halterung 57 für die Lichtquelle angebracht. Die Trommel wird in irgendeiner Weise in Umlauf versetzt, wobei über eine Austrittsöffnung im Sendergehiiuse Lichtbänder 59 ausgesanclt werden. Die Halterung 57 kann ferner mit einer zwcckcndienlichen Öffnung 58 versehen werden.

Die oben genannten Detektoren 72 — 75 können mit /weckdienlichen Filtern ausgerüstet sein, so dall nur Lieht einer erwünschten Wellenlänge empfangen wird.

Im folgenden ist nun beschrieben, wie ein (iesilioß

der beschriebenen Art abgefeuert und die erwünschte Detonation erzielt wird. Dabei sind Fig. 1—7 zusammen mit F i g. 8—10 zu betrachten.

Der Schütze in F i g. 1 richtet seine Waffe 1 gegen das Ziel M, beispielsweise gegen dessen rechte Seite. Es leuchtet ein, daß der Schütze seine Waffe auch gegen die andere Seite d>. s Ziels oder gegen die Oberseite des Ziels richten könnte, wobei im letzteren Falle der Senderteil 21 so gedreht werden muß, daß die Lichtbänder das Ziel von dessen einer Seite zu dessen anderer Seite überstreichen. Laut der Programmanweisung in F i g. 10 beginnt der Schütze zu einem Zeitpunkt 91 seine Waffe gegen das Ziel zu richten und dreht dabei den Entfernungsknopf 25, so daß die beiden von ihm beobachteten Bilder zusammenfallen (Zeitpunkt 93). Der Schütze leitet nun die Abfeuerung ein. Die mittels des Einstellknopfes 25 vorgenommene Einstellung wird im elektronischen Teil der Einheit G registriert.

Zu einem Zeitpunkt zwischen dem Beginn des Richtens und dem Abfeuern, beispielsweise dem Zeitpunkt 92, startet der Lichtbandsender und sendet Lichtbänder vom Prisma 40 durch die Austrittöffnung 22. Die Lichtbänder erreichen die Rakete und werden von deren Detektoren 72—75 aufgefangen. Fig. 8 zeigte das Verhalten der sich von oben nach unten bewegenden Lichtbänder am Heck der Rakete. Die Lichtbänder passieren die Rakete mit einer gewissen Frequenz f\ (die Anzahl ausgesandter Lichtbänder pro Zeiteinheit). Es ist angenommen, daß die Rakete eine gewisse Rotation hat. Wenn sich die Rakete in seitlicher Nähe des Ziels M befindet, muß ihr Wirkteil bei der Auslösung gegen das Ziel M gerichtet sein. Es ist angenommen, daß dies die in F i g. 8 gezeigte Richtung ist. In der in F i g. 8 gezeigten Lage empfängt der Detektor 75 zunächst einen Lichtimpuls, wenn ein Lichtband passiert. Dann erhalten die beiden Detektoren 72 und 73 einen Lichtimpuls, und zu einem späteren Zeitpunkt erhält auch der Detektor 74 einen Lichtimpuls. Durch Abtasten der Reihenfolge der von den Detektoren 72—75 erzeugten Lichtimpulse kann man somit die Drehlage des Geschosses im Verhältnis zu den Lichtbändern bestimmen, und somit auch feststellen, wenn das Geschoß die richtige Drehlage einnimmt, damit ein Auslösen des Wirktcils zu einem Treffer führt. Damit das Auslösen bei der richtigen Reihenfolge der von den Detektoren 72—75 erzeugten Impulse stattfindet, muß jedoch die Frequenz der Lichtbänder geändert worden sein, indem statt des Prismas 40 das Prisma 41 eingeschaltet worden ist. Dieses Umschalten erfolgt mittels des Schiebers 52. wobei die Lichtbänder mit einer höheren Frequenz /ii auftreten, beispielsweise zum Zeitpunkt 94. Dieses I Inischalten wird von der Elektronik der Einheit G besorgt. Der elektronische Empfängerteil 71 ist gegen die höhere Lichtbandfrequenz empfindlich und kann somit eine Detonation einleiten, sobald das Geschoß die in Fig. 8 gezeigte Lage einnimmt oder wenn es diese Lage nach einigen weiteren Umdrehungen einnimmt, wobei die Detonation zum Zeilpunkt 95 erfolgt. Die Voraussetzung des Einleitens der Detonation ist also in diesem Falle, daß

-, die Detektoren 72 und 73 gleichzeitig von einem Lichtband getroffen werden, wie dies in F i g. 9 gezeigt ist.

F i g. 11 zeigt ein anderes Abfeuerungsprogramm. bei dem das genannte Umschalten von der niedrigen zur

κι höheren Lichtbandfrequenz zu einem Zeitpunkt 96 erfolgt, wo sich das Geschoß vor dem Ziel befindet. Das Geschoß hat in diesem Falle einen Annäherungszünder, der dem elektronischen Empfängerteil im Geschoß mitteilt, wenn sich das Geschoß neben dem Ziel

i) befindet, beispielsweise zu einem Zeitpunkt 94. Die Detonation findet dann zu einem etwas späteren Zeitpunkt 95 statt, wenn der elektronische Empfängerteil des Geschosses von den Detektoren 72—75 Lichtimpulssignale der richtigen Reihenfolge erhält.

F i g. 12 zeigt ein weiteres Abfeuerungsprogramm, wo in einem Punkt S vor dem Ziel zu einem Zeitpunkt 96 der Laserentfernungsmesser die genaue Entfernung zwischen dem Ziel und dem Punkt S mißt. Dieser Wert wird d°r Elektronik in der Einheit G zugeführt, welches

>-, die Anzahl Lichtbänder hervorrechnet, die das Geschoß zwischen den Zeitpunkten 96 und 94 passieren müssen, so daß, wenn das Geschoß das Ziel zum Zeitpunkt 94 erreicht, die Lichtbandfrequenz von der Frequenz /j zur Frequenz /Ii umgestellt wird. Dann erfolgt die Detona-

i.-i tion, wenn das Geschoß die Lage gemäß Fig.8 und 9 einnimmt. Die Detonation kann ggf. nach einer vorbestimmten Verzögerung erfolgen.

F i g. 13 zeigt ein weiteres Abfeuerungsprogramm, wo man einen Lichtbandsender mit nur einer vorbestimm-

;, ten Frequenz ausnutzt. Die Flugzeit zwischen dem Punkt 5 zum Zeitpunkt % und dem Ziel zum Zeitpunkt 94 wird über einen entfernungsmessenden Laser in der Elektronik der Einheit G bestimmt, und die Anzahl Lichtbänder, die das Geschoß zwischen den Zeitpunk-

iii ten 96 und 94 passieren müssen, wird zu Bestimmung des Zeitpunktes 94 errechnet. Wenn zum Zeitpunkt 94 das Ziel erreicht worden ist. sendet ein sich in der Einheit G befindender Laser ein besonderes Lichtimpuls aus. das die Detonation hervorruft, wenn die oben genannten Bedingungen des Geschosses erfüllt sind. Dieser Laser kann auch der entfernungsmessende Laser sein. Auch eine andere Art von Lichtimpuls kann in Frage kommen. Fs lcuchliM ein. daß die Geschosse der vorliegenden Erfindung auch nicht-rotierend sein können, in welchen ι Falle der Wirkteil eine etwas falsche Einrichtung auf das Ziel bekommen kann. Um dies zu vermeiden, können die Geschosse mit Gliedern versehen werden, die über die Elektronik des Geschosses dieses um seine Längsachse in diejenige Lage drehen, in der die Detonation erfolgen

Hier/u 13 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche: 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Lichtbänder einstellbar ist.

1. Verfahren zur Auslösung des Wirkteils eines Geschosses bei dem die Schädigungswirkung des Wirkteils in einer Vorzugsrichtung verläuft, die unter einem Winkel zur Längsachse des Geschosses liegt, bei dem das Geschoß am Zielobjekt vorbeigelenkt wird und die Auslösung erfolgt, wenn der Wirkteil auf das zu schädigende Zielobjekt gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Abschießen des Geschosses dessen Entfernung vom Abschußort überwacht wird, und daß der Wirkteil durch ein Signal ausgelöst wird, wenn eine voreingestellte Entfernung erreicht ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal in Form von das Geschoß überstreichenden Lichtbändern gesandt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Orientierung der Lichtbänder als Information über die richtige Drehlage des Geschosses eingestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbänder mittels Detektoren erfaßt werden, und daß der Wirkteil ausgelöst wird, wenn die Detektoren in einer vorbestimmten Reihenfolge von einem Lichtband überstrichen werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Lichtbänder bei Erreichen der voreingestellten Entfernung geändert wird.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen der vorbestimmten Entfernung ein Signalimpuls an das Geschoß gesandt wird.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung durch Zählen der ausgesandten Lichtbänder bestimmt wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Einrichtung zur Erfassung der Lage des Wirkteils im Raum, die starr mit dem Wirkteil verbundene Detektoren umfaßt, und mit einer Auslöseeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoren (72,73,74,75) am Rumpf des Geschosses (F) angebracht sind, sowie ferner durch eine Entfernungsmeßeinrichtung (23, 24) und durch eine Entfernungsüberwachungseinrichtung (27, 29), wobei die Auslöseeinrichtung den Wirkteil bei Erreichen der voreingestellten Entfernung auslöst.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernungsüberwachungseinrichtung aus einem Lasersender (27) und einem Laserempfänger (29) besteht.

10. Vorrichtung nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Entfernungsüberwachungseinrichtung ein Lichtbandsender (21) und ein Zähler zur Zählung der Lichtbänder vorgesehen sind, der den Wirkteil bei einem der Entfernung zwischen Abschuß- und Auslöseort entsprechenden vorbestimmten Zählerstand auslöst.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des Lichtbandsenders bei Erreichen der Entfernung veränderlich ist.

12. Vorrichtung nach einem der Anspruches bis

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Auslösung des Wirkteils eines Geschosses der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 8 beschriebenen, aus der FR-PS 13 27 111 bekannten Art

Die dem Gegner zugewandte Vorderseite eines Zielobjekts, beispielsweise eines Panzers, ist im allgemeinen stärker geschützt als die seitlichen Bereiehe. Nach der FR-PS 13 27 111 wird daher das Geschoß am Zielobjekt vorbeigelenkt und der Wirkteil wird ausgelöst, sobald sich das Geschoß seitlich vom Zielobjekt befindet und der Wirkteil auf das Zielobjekt gerichtet ist. Die Ausrichtung des Zielobjekts erfolgt mittels Infrarotdetektoren, die auf einen Antriebsmotor einwirken, der seinerseits den Wirkteil konzentrisch zur Geschcßachse dreht.

Da Motor und Wirkteil eine verhältnismäßig träge Masse darstellen, ist es möglich, daß der Wirkteil überhaupt nicht oder verspätet ausgelöst wird, so daß das Geschoß verloren ist. Darüberhinaus ist es aber, insbesondere bei Zielobjekten großer Ausdehnung, möglich, daß der Wirkteil auf die wärmste, jedoch nicht empfindlichste Stelle des Zielobjekts gerichtet ist. Das bekannte Verfahren und die bekannte Vorrichtung versagen völlig, wenn im Zielgebiet mehrere Zielobjekte vorhanden sind.

Der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 bzw. 8 beschriebenen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren und die gattungsgemäße Vorrichtung so weiter zu entwickeln, daß das Zielobjekt vom Wirkteil des Geschosses sicher getroffen werden kann.

Da der Wirkteil bei Erreichen einer bestimmten Entfernung unter der Bedingung ausgelöst wird, daß sich der Wirkteil in der richtigen Lage befindet, wird das Zielobjekt mit großer Sicherheit nicht nur überhaupt, sondern bei Vorhandensein einer solchen Stelle an der empfindlichsten Stelle von der Seite getroffen. Ein Drehantrieb für das Geschoß ist überflüssig, da es sich ohnehin mit großer Drehzahl dreht.

Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Patentan-Sprüche 2 bis 7 bzw. 9 bis 12.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Ziel und ein Abschußgerät für Geschosse,

F i g. 2 ein Aulführungsbeispiel eines Geschosses,

Fig. 3 einen Einzelteil des in F i g. 2 gezeigten Geschosses,

Fig.4 das in Fig. 2 gezeigte Geschoß mit einem Annäherungszünder.

Fig. 5 eine Zieleinrichtung für den das Geschoß abfeuernden Schützen, mit Optik und Laserausrüstung sowie einem Lichtbandsender,

Fig. 6A und Fig. 6B eine Ausführungsform des Lichtbandsenuers, wobei Fig. 6Λ den Sender in Seitenansicht und F i g. 6B den Sunder in perspektivischer Ansicht zeigt,

F i g. 7 eine andere Ausführungsform des Lichtbandsenders.