DE2627183A1 - Einrichtung zur bekaempfung von bodenzielen an einem fliegenden waffentraeger - Google Patents

Einrichtung zur bekaempfung von bodenzielen an einem fliegenden waffentraeger

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DE2627183A1 DE19762627183 DE2627183A DE2627183A1 DE 2627183 A1 DE2627183 A1 DE 2627183A1 DE 19762627183 DE19762627183 DE 19762627183 DE 2627183 A DE2627183 A DE 2627183A DE 2627183 A1 DE2627183 A1 DE 2627183A1
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Ignaz von Dipl.-Ing. 8000 München Maydell
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MAYDELL, IGNAZ VON, DIPL.-ING., 8000 MUENCHEN, DE
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Description

Messerschmitt-Bölkow-Blohm Ottobrunn, 15. Juni 1976
Gesellschaft mit BTO14 Rd/hl beschränkter Haftung,
München 8007
Belegexemplar Darf nicht geändert werden
Einrichtung zur Bekämpfung von Bodenzielen
an einem fliegenden Waffenträger
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bekämpfung von Bodenzielen mit Hilfe eine3 aus einem fliegenden Waffenträger ausstoßbaren Projektils.
Ferngelenkte oder selbstgelenkte fliegende Waffenträger, wie Flugzeuge oder Raketen, die zur Bekämpfung von 3odenzielen mit einer abwerfbaren oder abfeuerbaren Munition ausgerüstet sind, erfordern zur Auslösung der Waffe komplizierte Einrichtungen, um eine möglichst hohe Treffergenauigkeit zu erzielen.
8007 C 15. 6.1976
ar W — ^
Eine Vielzahl von Meßgrößen müssen dazu exakt gemessen werden, und eine Vielzahl von Bedingungen müssen hierbei mit hoher Genauigkeit eingehalten werden. Dies ist in ihrer Gesamtheit mit bekannten Einrichtungen bei Waffenträgern, die mit hoher Geschwindigkeit und in geringer Höhe das Ziel anfliegen, nur unzulänglich möglich. Insbesondere verursachen dabei schon kleine Fehler in der Ermittlung der Flughöhe bei Bombenwurf aus dem schnellen Tiefflug durch eine große Geschwindigkeitskomponente der Bombe in der Flugrichtung große Ablagen vom Ziel, wodurch der Einsatz großer Munitionsmengen mit verhältnismäßig schweren und teueren Flugzeugen für eine erfolgreiche Zielbekämpfung erforderlich ist.
Für eine eingangs genannte Einrichtung besteht die Aufgabe der Erfindung darin, sie so auszubilden, daß bei relativ niedrigem technischem Gesamtaufwand für ein ausstoßbares Projektil eine hohe Treffergenauigkeit in schnellen Tiefflug erreicht wird.
Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der fliegende Waffenträger eine Zielvorrichtung aufweist, an die Regeleinrichtungen angeschlossen sind, mit denen die Horizontalgeschwindigkeit V. des Waffenträgers dem Betrag nach gleich der entgegengesetzt gerichteten Ausstoßgeschwindigkeit -V. eines Projektils einstellbar ist und mit der das in einem nach unten geneigtem Winkel aus einer Abschußvorrichtung ausstoßbare Projektil im Nadir über dem Ziel auslösbar ist. Die sich dabei ergebende steil bis senkrecht nach unten gerichtete 3allistik bedingt, daß die Flughöhe auch bei fehlerhafter Ermittlung nur sehr gering bzw. nicht in die Trefferablage eingeht.
8007 f 15. 6.19^5
Andererseits ist mit ausreichend beherrschbaren '-'itteln der Auslösezeitpunkt mit hoher Genauigkeit festzulegen und eine vorgegebene Ausstoß-~eschwindip-keit des Projektils mit gerin/>;em Aufwand ebenfalls genau einzuhalten, wodurch sich mit Hilfe der beschriebenen Einrichtung allremeingültip erheblich kleinere Trefferablagen als mit herkömmlichen Einrichtungen erreichen lassen, insbesondere auch im Tiefflug und bei ungünstiger Witterung. Sowohl für die Zielvorrichtung als auch zur Lenkung des Flugkörpers kann dabei von relativ einfachen und ungenauen Höhenfteßeinrichtungen Gebrauch gemacht werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Abschußvorrichtung ein Rechner zugeordnet, der den Auslösezeitpunkt für die Abschußvorrichtung in Abhängigkeit von einer Restdifferenz zwischen der Horizontalgeschwindigkeit VV des Waffenträgers und einer vorgegebenen horizontalen und entgegengesetzt gerichteten Ausstoßgeschwindigkeit -VH des Projektils bestimmt.
In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung ist dabei der Waffenträger mit einem vom Rechner gesteuerten Autopiloten ausgerüstet, der Einrichtungen zur Einhaitun.«; einer vorgegebenen Flughöhe und Horizontalgeschwindigkeit aufweist. Die beiden letztgenannten Bedingungen sind mit relativ einfachen bekannten Mitteln realisierbar.
Gemäß einer speziellen Weiterbildung der Erfindung trägt ferner zur Erhöhung der Treffergenauigkeit wesentlich bei, daß der Waffenträger eine Einrichtung zur fortlaufenden Ermittlung der Laufzeiten elektromagnetischer Wellen aufweist, die von mindestens zwei Leitstellen ausgesendet sind, sowie eine Einrichtung zum Vergleich dieser
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gemessenen Laufzeiten mit weiteren in einem Speicher des Waffenträgers eingegebenen äquivalenten Zielkoordinaten, die dem Rechner zugeordnet ist, der daraus die Positions-Ist-Werte des Waffenträgers und die horizontale Entfernung 3owie die Richtung zum Ziel ermittelt.
Es hat sich dabei gezeigt, daß Zielkoordinaten, die gemäß einer Weiterbildung der Erfindung in analoger Weise mit Hilfe eines Aufklärungsflugkörpers gewonnen sind und die in den Speicher des Waffenträgers eingegeben sind, eine höhere Treffergenauigkeit ergeben als aus Landkarten entnommene Vergleichsdaten.
Ferner ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Einrichtung so ausgebildet, daß eine unveränderliche Ausstoßgeschwindigkeit der Munition durch zweckmäßige Ausbildung der Treibsätze gewährleistet i3t und die Fluggeschwindigkeit des Waffenträgers vom Rechner gesteuert, dieser Ausstoßgeschwindigkeit angepaßt ist. Dabei genügt es, mit Hilfe einer der Vergleichseinrichtung und dem Autopiloten zugeordnete Schalteinrichtung die Fluggeschwindigkeit nur in Zielnähe präzise mit Hilfe der genannten Einrichtungen zu regeln, während auf der Start- und Anflugstrecke nur einfache Flugregler wirksam 3ind. Diese Maßnahme erlaubt den Einsatz relativ einfacher an sich bereits bekannter meßtechni3Cher und regeltechnischer Mittel. Bei der Ausbildung der Treibsätze für das ausstoßbare Projektil wird zweckmäßigerweise von bewährten Techniken, die eine Rückstoßfreiheit gewährleisten, Gebrauch gemacht.
Zur Fehlerkorrektur kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung noch vorgesehen sein, zumindest in Zielnähe
-x-
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den Neigungswinkel der Abschußvorrichtung und/oder der Flugbahn des Waffenträgers sowie dessen Schiebewinkel vom Rechner zu steuern.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigt:
Fifr.1 einen schematisch vereinfacht und der Länre nach aufgeschnitten dargestellten fließenden V/affenträger mit eingebauter Finrichtunp· zur Bekämpf uniT von Bodenzielen;
Fi<*.2 ein Blockschaltbild der Einrichtung nach Fip-.I;
.3 ein erweitertes Blockschaltbild der Rinrichtun--nach Fig.2.
Der in der Fig.1 gezeigte fließende Waffenträger ist mit einem nicht dargestellten bekannten Triebwerk, beisoic.lsweise einem relativ einfachen luftatmenden Triebwerk regelbaren Schubes ausgerüstet und mit ebenfalls bekannten Einrichtungen zur Fernlenkung versehen. Zur BekMnpfun-T von Bodenzielen weist er eine Abschabvorrichtung 2 auf, die 3 entgegengesetzt zu seiner Flugrichtung und um einen Winkel "ν nach unten geneigt angeordnet ist. Aus dieser Abschussvorrichtung ist ein Projektil 3 mit einer horizontalen GeschwindiFTkeitskomponente -V. ausstoßbar, die dem Betrag nach gleich aber entgegengesetzt zur horizontalen Geschwindigkeitskomponente V. des VJaffenträerers 1 ist. Für die Flugbahn des Projektils 3 ergibt sich dabei eine sehr steil bis senkrecht nach unten gerichtete Ballistik, und einfache Überlegungen zeilen auf, daß dabei in Gegensatz zu herkömmlichen und in Flugrichtung oder nach unten weisenden Abwurf- und Abschußeinrichtungen die
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- a.
Flughöhe über dem Ziel von untergeordneter Bedeutung für eine exakte Zielbekämpfung ist. Andererseits ist aber die Geschwindigkeit des V/affenträgers selbst mit herkömmlichen und relativ einfachen Mitteln genau so zu regeln, daß sie einer ebenfalls mit relativ niedrigem Aufwand konstant zu haltenden Ausstoßgeschwindigkeit V des Projektils 3 entspricht. Gegenüber bekannten Einrichtungen zur Bekämpfung von Bodenzielen ergibt sich aus Obigem eine wesentlich erhöhte Treffergenauigkeit, insbesondere auch dann, wenn der Waffenträger in relativ geringer Höhe schnell über Grund fliegt.
Mit Vorteil erfolgt das Abfeuern des Projektils 3 mit Hilfe einer in der Fie.2 dargestellten weiteren Ausbildung der Vorrichtung 2 und der Zieleinrichtung k, remäß der der Zündzeitpunkt tz mittels eines Rechners 5 festgelegt wird, in den mit bekannten elektronischen Mitteln die Daten über Horizontalgeschwindigkeit V., Zielentfernung E7 des Waffenträgers 1, die Ausstoßgeschwindigkeit V und der
el
Neigungswinkel < der Abschußvorrichtung 2 eingegeben sind, wobei letzterer gegebenenfalls mittels bekannter Steuereinrichtungen veränderbar ist. An den Rechner 5 ist ferner ein an sich bekannter Autopilot 6 zur Führung des './affenträpers angeschlossen, der zusätzlich entsprechend den im Rechner vorliegenden Daten gesteuert ist, die mit zweckentsprechenden bekannten Mitteln eingegeben sind. Zur Eingabe der Flughöhe können dabei relativ ungenaue Meßeinrichtungen dienen, z.B. ein barometrischer Höhenmesser.
Zur weiteren Steigerung der TreffergenauigKeit sind dem Rechner 5 in der Ficc.3 dargestellte spezielle Ortungseinrichtungen zugeordnet, die ausführlich in der älteren deutschen Patentanmeldung P 25 32 479.2 beschrieben sind.
8007 > 1«5. 6.
Dabei ist dem Rechner 5 eine Information über die Zielen tfernuni? R„ aus einer Verrleichseinrichtunp- 6 zugeführt, an die eine Einrichtung zur Laufzeitmessung 7 für elektromagnetische Wellen und ein Speicher 8 für Laufzeitkoordinaten des Zieles angeschlossen sind. Die Einrichtung zur Laufzeitmessung 7 besteht dabei im wesentlichen aus einem Empfänger, der simultan oder alternierend die von zwei Antennen ausgestrahlten Sirnale empfängt, während analoge und mit Hilfe eines Aufklärungsflurkörpers gewonnene Zielkoordinaten im Laufzeitspeicher vorliegen. Die aus den beiden Einrichtungen 7 und δ gewonnenen Sirnale werden in der Vergleichseinrichtun·' in Zielentfernungssignale E_ umgesetzt und dem Rechner b zugeführt. Daraus resultiert für den Waffenträger 1 eine fortlaufende hochgenaue Ortung, welche bei relativ niedrigem Gesamtaufwand die Genauigkeit von Landkarten übertrifft.
In der Einrichtung zur Laufzeitmessung 7 lie.-.en ferner Sirnale vor, die über den Rechner 5 dem Autopiloten 1J zugeführt sind und somit zur Selbstlenkung des Waffenträgers 1 auf das Ziel herangezogen sind.
Aus dem Höhenmesser erhält der Autopilot Signale zur Regelung der Flughöhe H und vom Rechner die Signale zur Regelung der Geschwindigkeit V des Waffenträgers und zur Einhaltung des Neigungswinkels » im Moment des Zündzeitpunktes t„ für die Abschußvorrichtung 2, wobei ihm ein Sollgeschwindigkeitsspeicher 9 zugeordnet ist.
Auf dem aufgezeigtem Wege ist vom Autopiloten mit Hilfe eines nicht dargestellten und bekannten TriebwerKreglers oder mit ebenfalls bekannten Bremsmitteln (Spoilern)
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die Horizontalgeschwindigkeit V. des Waffenträgers 1 in Übereinstimmung mit der vorgegebenen Ausstoßgeschwindigkeit V. des Projektils 3 rebracht. Hierzu ist eine Schalteinrichtung 10 vorgesehen, mit der beim Erreichen einer vorgegebenen Zielentfernung mit Hilfe eines aus der Vergleichseinrichtung 6 zugeführten Sipnales die dem Autopiloten 1J zugeordneten Geschwindinckeitsregeleinrichtungen einschaltbar sind.
Der Einfluß von Gegen- und Rückenwind ist praktisch wetren der sehr kurzen Fällzeit des Projektils ohne Einfluß auf die Zielgenauigkeit. Hingegen wird bei Seitenwindeinfluß, beispielsweise durch Schieben des Waffenträgers, ein Ablagefehler hervorgerufen, der dadurch behoben ist, daß der Zieleinrichtung U an sich bekannte Mittel zur Berücksichtigung des SeitenwindeinfIu3ses zugeordnet sind, womit die Bedingung, Horizontalgeschwindigkeit des Waffenträgers bleich der entgegengesetzt gerichteten Horizontalgeschwindigkeit des Projektils wieder erfüllt ist.
Für die gesamte Einrichtung zur Bekämpfung von Bodenzielen und auch für die Lenkeinrichtung des Waffenträgers ergibt sich ein relativ niedriger Gesamtaufwand, vornehmlich durch die Anwendung einer Zieleinrichtung mit senkrechter Waffenballistik in Verbindung mit einer Einrichtung zur Laufzeitmessung. Bisher ist eine vergleichbare Treffergenauigkeit selbst mit wesentlich höherem Gesamtaufwand unter Einsatz großer oder bemannter Flugzeuge im schnellen Tiefflug nicht möglich. Von besonderem Vorteil ist für die Einrichtung ferner, daß nur Höhenmesser relativ geringer Genauigkeit, beispielsweise barometrische Höhenmesser
8007 . \*. 6.1Q7C
* Jl-
werden. Ein weiterer Vorteil der Einrichtung ist gegenüber Verlustflupkörpern der, daß ein fließender V/affenträfrer nacheinander Projektile auf räumlich voneinander entfernte Ziele absetzen kann. Hierzu können beispielsweise eine nachladbare Abschußvorrichtun- 2 oder eine Mehrfachanordnung von Abschußvorrichtun-en vorgesehen sein.
- Patentansprüche - 10 -

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. !Einrichtung zur Bekämpfung von Bodenzielen mit Hilfe eines aus einem fließenden Waffenträger ausstoßbaren Projektils, dadurch gekennzeichnet , daß der fliegende Waffenträger (1) eine Zielvorrichtung (4) aufweist, an die Regeleinrichtungen angeschlossen sind, mit denen die Horizontalgeschwindigkeit V. des Waffenträgers dem Betrag nach gleich der entgegengesetzt gerichteten Ausstoßgeschwindigkeit -V. eines Projektils (2) einstellbar ist und mit der das in einem nach unten geneigtem Winkel * aus einer Abschußvorrichtung (2) ausstoßbare Projektil (3) im Nadir über dem Ziel auslösbar ist.
    Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zielvorrichtung (4) ein Rechner (5) zugeordnet ist, der den Auslösezeitpunkt (t~) für die Abschußvorrichtung (2) in Abhängigkeit von einer Restdifferenz zwischen der Horizontalgeschwindigkeit (V^) des Waffenträgers und einer vorgegebenen horizontalen und entgegengesetzt gerichteten Ausstoßgeschwindigkeit (-V,) des Projektils bestimmt.
    - 11 -
    Ά- 15. 6.1976
    3. Einrichtung nach Anspruch ?, dadurch r e k e η η zeichnet , daß der Waffenträger (1) einen vom Rechner (5) gesteuerten Autopiloten (1O mit Einrichtungen zur Einhaltung einer vorgegebenen Flughöhe (H) und Horizontalgeschwindigkeit (V. ) aufweist.
    4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Waffenträger (1) eine Einrichtung (7) zur fortlaufenden Ermittlung der Laufzeiten elektromagnetischer Wellen aufweist, die von mindestens zwei Leitstellen ausgesendet sind, sowie eine Einrichtung (6) zum Vergleich dieser gemessenen Laufzeiten mit weiteren in einem Speicher (8) des Waffenträgers (1) eingegebenen äquivalenten Zielkoordinaten, die dem Rechner (5) zugeordnet ist, der daraus die Positions-Ist-Werte des Waffenträgers (1) und die horizontale Entfernung (E7) sowie die Richtung zum Ziel ermittelt.
    5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß im Speicher (8) die Zielkoordinaten durch die Speicherung von Laufzeitmessungen festgelegt sind, die mittels eines Aufklärungsflugkörpers gewonnen sind.
    6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Vergleichseinrichtung (6) eine Schalteinrichtung (10) zugeordnet ist, welche die Fluggeschwindigkeitsregeleinrichtungen des Autopiloten (14) beim Erreichen einer vorgegebenen Zielentfernun^ (K?) einschaltet.
    - 12 -
    * 3- 15. 6.1976
    7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß in Zielnähe zusätzlich der Neigungswinkel ( .. ) der Abschußvorrichtunp; (2) und/oder der Flugbahn des Waffenträgers (1) vom Rechner (5) gesteuert sind.
    8. Einrichtung nach einem der vorhersehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Zieleinrichtung (4) Korrektureinrichtung^ für Seitenwindeinflüsse zugeordnet sind.
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