DE3125954A1 - Verfahren zur bekaempfung von luftzielen mittels eines luft-luft-flugkoerpers - Google Patents

Verfahren zur bekaempfung von luftzielen mittels eines luft-luft-flugkoerpers

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DE3125954A1
DE3125954A1 DE19813125954 DE3125954A DE3125954A1 DE 3125954 A1 DE3125954 A1 DE 3125954A1 DE 19813125954 DE19813125954 DE 19813125954 DE 3125954 A DE3125954 A DE 3125954A DE 3125954 A1 DE3125954 A1 DE 3125954A1
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DE19813125954
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Inventor
Hans-Rainer Dipl.-Ing. 8093 Rott Wilhelm
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WILHELM HANS RAINER DIPL ING
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WILHELM HANS RAINER DIPL ING
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/22Homing guidance systems

Description

  • Verfahren zur Bekämpfung von Luftzielen mittels
  • eines Luft-Luft-Flugkörpers Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bekämpfung von Luftzielen mittels eines Luft-Luft-Flugkörpers, der entsprechend dem Lenkgesetz der Proportionalnavigation ins Ziel geführt wird.
  • Luft-Luft-Flugkörper verwenden zur Lenkung durchweg das Lenkgesetz der Proportionalnavigation (vgl. hierzu etwa Journal Guidance and Control, Band 4, Nr. 1 Jan/Feb.1981, S. 78 bis 85). Hierbei wird über eine im vorderen Teil des Flugkörpers vorgesehene Meßeinrichtung die Drehgeschwindigkeit der Sichtlinie Flugkörper-Ziel vermessen und anschließend der Flugkörper mit einer quer zur Bahn gerichteten Beschleunigung beaufschlagt, die proportional zur gemessenen Drehgeschwindigkeit der Sichtlinie ist. Auf diese Weise fliegt der Flugkörper eine Trajektorie, bei der die Drehgeschwindigkeit der Sichtlinie auf Null geregelt wird. Ist dies der Fall, so befindet sich der Flugkörper auf Kollisionskurs.
  • Der Proportionalitätsfaktor ("N-avigationsfaktor"), der der Verstärkung in einem Regelkreis entspricht, kann hierbei von der momentanen Geschwindigkeit und Höhe abhängig sein, da sich die Beschleunigungsfähigkeit des Flugkörpers mit Höhe und Geschwindigkeit ändert.
  • Es sind deshalb Varianten der Proportionalnavigation bekannt, bei denen derartige Abhängigkeiten so weit wie möglich durch Variation der Größe des Navigations- faktors kompensiert wern, beispielsweise durch Implementierung einer empirischen Funktion in Abhängigkeit von der Flugzeit des Flugkörpers.
  • Bei einer weiteren bekannten Variante wird die Beschleunigung des Flugkörpers nicht quer zur Bahnrichtung, sondern quer zur Sichtlinie berechnet.
  • Bei all diesen dem Lenkgesetz der Proportionalnavigation folgenden Verfahren ist die maximal erzielbare Reichweite dadurch gegeben, daß.bei einem Schuß aus dieser Enfernung der Flugkörper gegen Ende des Fluges noch eine bestimmte Mindestgeschwindigkeit besitzen muß.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Reichweite eines vorgegebenen Luft-Luft-Flugkörpers wesentlich vergrößert wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Flugkörper zum Zwecke einer Vergrößerung seiner Reichweite in einer ersten Flugphase auf eine unter vorgegebenem Winkel schräg nach oben gerichtete Flugbahn gebracht wird und diese Flugbahn bis zum Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer beibehält, ehe er dann in einer zweiten Flugphase dem Lenkgesetz der Proportionalnavigation folgend ins Ziel geführt wird.
  • Das Abfeuern eines Flugkörpers unter einem schräg nach oben gerichteten Winkel ist aus anderem Zu- sammenhang an sich bereits bekannt. So ist durch die DE-OS 29 32 428 ein Verfahren zur Bekämpfung von Bodenzielen durch gelenkte Flugkörper mit Hilfe einer Ortungseinrichtung und Kommandolenkung bekannt, wobei der Flugkörper überhöht abgeschossen wird und in Zielnähe auf einen gelenkten Kurs einschwenkt. Dadurch soll bei der Erfaßbarkeit von nur zwei Zielkoordinaten (Azimut und Entfernung) eine erhöhte Treffsicherheit und ein besonders für Panzer geeigneterer Beschuß von oben erreicht werden.
  • Es ist weiterhin durch die DE-OS 1 406 539 bereits bekannt, einen gegen Tiefflieger einsetzbaren zielsuchenden Flugkörper überhöht abzuschicßcn r um Hindernisse zu umgehen, die eine direkte Zielerfassung erschweren. Hierbei schwenkt der Flugkörper dann, wenn sein Zielsuchkopf das Ziel erfaßt hat, in einen durch die Proportionalnavigation bestimmten, gelenkten Kurs ein.
  • Im Gegensatz zu diesen bekannten Verfahren befaßt sich die Erfindung mit dem Problem, die Reichweite eines Luft-Luft-Flugkörpers zu vergrößern. Die erfindungsgemäß vorgesehene erste Flugphase (in der sich der Flugkörper während einer bestimmten Zeitdauer auf einer schräg nach oben gerichteten Flugbahn befindet) dient bei dem erfindungsgemäßen Verfahren weder dem Zweck, das Ziel von oben zu treffen, noch eine einwandfreie Zielerfassung vor Übergang zur Proportionalnavigation zu gewährleisten.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren soll der Flugkörper vielmehr durch die erste Flugphase in eine größere Höhe gelangen, in der er durch die verringerte Luftdichte auf eine kleinere aerodynamische Widerstandskraft trifft, so daß er eine größere Geschwindigkeit erreicht bzw.
  • seine Geschwindigkeit nach dem Ausbrennen des Flugkörper-Antriebes langsamer abnimmt.
  • Eingehende Rechner-Simulationen haben ergeben, daß die Reichweite eines Luft-Luft-Flugkörpers beträchtlich gesteigert werden kann, wenn der Flugkörper nach dem Feuern nicht unmittelbar -dem Lenkgesetz der Proportionalnavigations folgend - den Kollisionskurs zum Ziel einschlägt, sondern wenn er zunächst in einer ersten Flugphase auf eine mit vorgegebenem Winkel schräg nach oben gerichtete Flugbahn gebracht wird und diese für eine vorgegebene Zeitdauer beibehält.
  • Die erste Flugphase besteht somit aus einer nach oben gerichteten Flugbahn, die durch den Bahnelevationswinkel und die Dauer der ersten Flugphase eindeutig definiert ist. Diese zwei Parameter sind vor Beginn des Flugkörperfluges geeignet zu wählen.
  • Der Winkel der Flugbahn sowie die Zeitdauer der ersten Flugphase werden in Abhängigkeit von folgenden, zum Zeitpunkt des Feuerns des Flugkörpers vorhandenen Daten ermittelt und vorgegeben: - Entfernung zwischen Flugkörper-Trägerflugzeug und Ziel, - Höhe und Geschwindigkeit des Zieles, - Höhe und Geschwindigkeit des Flugkörper-Trägerflugzeuges, - relative Flugrichtung von Flugkörper-Trägerflugzeug und Ziel.
  • Wenngleich die Zusammenhänge zwischen diesen Parametern verhältnismäßig komplex sind, so daß die im Einzelfall für die Ermittlung von Winkel und Zeitdauer zugrunde gelegte Abhängigkeit für den jeweiligen Luft-Luft-Flugkörper im einzelnen zu entwickeln ist, so lassen sich doch einige grundsätzliche Zusammenhänge in vereinfachter Form anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Diagramme aufzeigen.
  • Die Diagramme gemäß Fig. 1 bis Fig. 6 wurden mittels Simulation am Digitalrechner erstellt, wobei typische Daten eines Flugkörpers zugrundegelegt und der Einfachheit halber angenommen wurde, daß das den Flugkörper feuernde Trägerflugzeug und das Ziel direkt aufeinander zufliegen.
  • Fig. 1 zeigt die maximale Reichweite des Flugkörpers als Funktion des Elevationswinkels während der ersten Flugphase, wobei als Parameter die Dauer der ersten Flugphase (0, 10, 20 bzw. 30 sec.) gewählt ist.
  • Zugrundegelegt ist hierbei ein Schuß von 6000 m Höhe (mit Anfangsmachzahl .9) auf ein mit Mach = .9 in 6000 m Höhe fliegendes Ziel.
  • Während bei einem konventionellen Schuß (bei dem der Flugkörper sogleich nach dem Feuern dem Lenkgesetz der Proportionalnavigation folgt) eine Reichweite von etwa 40 km gegeben ist, ergibt im Falle der Fig. 1 eine erste Flugphase von 20 sec mit einem Elevationswinkel von 50 ° eine Reichweite von ca. 180 km.
  • Fig. 2 veranschaulicht dieselbe Abhängigkeit, jedoch ffir den Fall, daß der Abschuß von 100 m Höhe (mit AnEangsmachzahl .9) auf ein in 10 km Ilöhe mit Mach r .9 fliegendes Ziel erfolgt. Hier vergrößert sich die Reichweite bei einem Abschuß unter etwa 70 o und einer Zeitdauer der ersten Flugphase von 20 sec auf ca. 120 km (gegenüber etwa 30 km beim konventionellen Schuß).
  • Wie bereits erwähnt, ist die maximal erzielbare Reichweite dadurch definiert, daß bei einem Schuß aus dieser Entfernung gegen Ende des Fluges eine bestimmte Mindestgeschwindigkeit unterschritten wird. Die Fig. 3 bis 6 zeigen, wie beim erfindungsgemäßen Verfahren die Mindestgeschwindigkeit erst zu einem späteren Zeitpunkt unterschritten wird, was bedeutet, daß der Flugkörper länger fliegen und somit größere Reichweiten erzielen kann.
  • Fig. 3 veranschaulicht die Machzahl des Flugkörpers als Funktion der Flugzeit, wobei als Parameter die Dauer der ersten Flugphase (0, 5, 10 bzw. 15 sec) gewählt ist. Zugrundegelegt ist ein Schuß von 100 m Höhe mit Anfangsmachzahl .9 und Anfangselevation 60 ° auf ein in 10 km Höhe mit Mach .9 fliegendes Ziel in einer Entfernung von 32 km.
  • Bei einer Dauer der ersten Flugphase von 0 sec folgt der Flugkörper einer Flugbahn, bei der das Ziel nach 45 sec getroffen wird, wobei gerade eine Machzahl von 1 unterschritten wird (dies soll in diesem Beispiel die Mindestgeschwindigkeit sein). Die Entfernung von 32 km ist für diesen Fall also die maximal erzielbare Reichweite.
  • Wird dagegen eine erste Flugphase mit einer Zeitdauer von 15 sec gewählt, so beträgt die Machzahl zum Zeitpunkt, in dem das Ziel getroffen wird,noch ca. 1.5; der Flugkörper wurde also nicht von der maximalen Schußentfernung gefeuert.
  • Fig. 4 zeigt (für die der Fig. 3 zugrundeliegenden Daten ) die Flugbahn (Flughöhe) von Flugkörper und Ziel in Abhängigkeit von der Horizontalentfernung.
  • Als Parameter ist auch in dieser Figur die Zeitdauer der ersten Flugphase gewählt. Das Ziel wird in allen Fällen in einer Horizontalentfernung (vom Abschußpunkt) von 20 km getroffen.
  • Fig. 5 zeigt die Machzahl des Flugkörpers als Funktion der Flugzeit bei einem Schuß von 100 m Höhe (mit Anfangsmachzahl .9 und Anfangselevation 60 0) auf ein in 10 km Höhe mit Mach .9 in einer Entfernung von 100 km fliegendes Ziel, wobei die Dauer der ersten Flugphase 20 sec beträgt.
  • Der Flugkörper trifft das Ziel und hat hierbei noch nicht einmal seine Mindestgeschwindigkeit unterschritten. Die maximale Reichweite hat sich damit gegenüber dem ersten Beispiel mehr aLs verdreifacht.
  • Fig. 6 veranschaulicht für die auch bei Fig. 5 zugrundegelegten Daten die Flugbahn von Flugkörper und Ziel in Abhängigkeit von der Horizontalentfernung.
  • Wie insbesondere aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist die erzielbare Reichweite stark vom Bahnelevationswinkel und von der Zeitdauer der ersten Flu(pl1ase abhängig Bei einer technischen Realisierung des Verfahrens ist daher darauf zu achten, daß zum einen die Berechnung eines geeigneten Flugbahnwinkels und der Zeitdauer der ersten Flugphase mittels eines ausreichend genauen Algorithmus erfolgt und daß zum andern die vorgegebenen Daten, insbesondere der errechnete Flugbahnwinkel, mit ausreichender Genauigkeit eingehalten werden.
  • Hierzu erscheinen insbesondere zwei Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zweckmäßig: Bei der einen Variante wird nach Vorgabe von Sollwerten des Winkels und der Zeitdauer der ersten Flugphase das Flugkörper-Trägerflugzeug entsprechend diesem Winkel nach oben ausgerichtet, der Flugkörper beim Erreichen dieses Flugbahn-Sollwinkels gefeuert und der Sollwert der Zeitdauer der ersten Flugphase in Abhängigkeit einer Abweichung des Flugbahn-Istwinkels vom Flugbahn Sollwinkel so modifiziert, daß dieselbe Reichweite erzielt wird. Ist beispielsweise der Istwinkel der Flugbahn größer als der Sollwinkel, so wird die Zeitdauer der ersten Flugphase verkleinert und umgekehrt.
  • Bei einer zweiten für eine technische Realisierung in Betracht kommenden Variante werden nach Vorgabe von Sollwerten des Winkels und der Zeitdauer der ersten Flugphase diese Werte an das Lacxeregelungssystem des Flugkörpers übertragen, dann wird das Flugkörper-Trägerflugzeug entsprechend diesem Winkel nach oben ausgerichtet, der Flugkörper etwa beim Erreichen dieses Flugbahn-Sollwlnkels gefeuert und anschließend durch sein Lageregeluncjssystem auf den Flugbahn-Sollwinkel gesteuert.

Claims (4)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Bekämpfung von Luftzielen mittels eines Luft-Luft-Flugkörpers, der entsprechenc de Lenkgesetz der Proportionalnavigation ins Ziel geführt wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß der Flugkörper zum Zwecke einer Vergrößerung seiner Reichweite in einer ersten Flugphase auf eine unter vorgegebenem Winkel schräg nah ohcn gerichtete Flugbahn gebracht wird und diese lubahn bis zum Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer beibehält, ehe er dann in einer zweiten Flugphase dem Lenkgesetz der Proportionalnavigation folgend ins Ziel geführt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel der Flugbahn sowie die Zeitdauer der ersten Flugphase in Abhängigkeit von folgenden, zum Zeitpunkt des Feuerns des Flugkörpers vorhandenen Daten ermittelt und vorgegeben werden: - Entfernung zwischen Flugkörper-Trägerflugzeug und Ziel, - Höhe und Geschwindigkeit des Zieles, - Höhe und Geschwindigkeit des Flugkörper- Trägerflugzeuges, - relative Flugrichtung von Flugkörper-Trägerflugzeug und Ziel.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Vorgabe von Sollwerten des Winkels und der Zeitdauer der ersten Flugphase das Flugkörper-Trägerflugzeug entsprechend diesem Winkel nach oben ausgerichtet, der Flugkörper beim Erreichen dieses Flugbahn-Sollwinkels gefeuert und der Sollwert der Zeitdauer der ersten Flugphase in Abahängigkeit einer Abweichung des Flugbahn-Istwinkels vom Flugbahn-Sollwinkel so modifiziert wird, daß dieselbe Reichweite erzielt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Vorgabe von Sollwerten des Winkels und der zeitdauer der ersten Flugphase diese Werte an das Lageregelungssystem des Flugkörpers übertragen werden, das Flugkörper-Trägerflugzeug entsprechend diesem Winkel nach oben ausgerichtet wird, der Flugkörper beim Erreichen dieses Flugbahn-Sollwinkels gefeuert und anschließend durch sein Lageregelungssystem auf den Flugbahn-Sollwinkel gesteuert wird.
DE19813125954 1981-07-01 1981-07-01 Verfahren zur bekaempfung von luftzielen mittels eines luft-luft-flugkoerpers Withdrawn DE3125954A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2844065A1 (fr) * 1992-07-21 2004-03-05 United Kingdom Government Systeme de guidage d'engin

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3741502A (en) * 1961-05-15 1973-06-26 Us Navy Long range missile programmer

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3741502A (en) * 1961-05-15 1973-06-26 Us Navy Long range missile programmer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2844065A1 (fr) * 1992-07-21 2004-03-05 United Kingdom Government Systeme de guidage d'engin

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