DE3326876C2

DE3326876C2 - Submunitionskörper mit Zieldetektionseinrichtung

Info

Publication number: DE3326876C2
Application number: DE3326876A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr. 8501 Rückersdorf Kriz; Friedrich Dr.rer.nat. Dr. 8560 Lauf Lindner
Original assignee: Diehl & Co 8500 Nuernberg GmbH; Diehl GmbH and Co
Current assignee: Diehl Stiftung and Co KG
Priority date: 1983-07-26
Filing date: 1983-07-26
Publication date: 1986-04-10
Also published as: GB8418811D0; GB2144524B; GB2144524A; US4587902A; SG13889G; FR2549950B1; DE3326876A1; FR2549950A1

Abstract

Ein Submunitions-Körper (1) mit einer Zieldetektionseinrichtung (4), die außerhalb seiner Wandung (15) aus einem Zielgebiet parallel zur Körper-Achse (2) Strahlungsenergie - insbesondere Infrarot-Strahlungsenergie - aufnimmt und zur Zieldetektion auswertet, soll kleinbauend und für optimale Nutzung des im Trägerprojektil verfügbaren Raumes ausgebildet sein, ohne daß die munitionstechnischen Aufgaben des Submunitions-Körpers (1) beim Bekämpfen eines aufgefaßten Zielobjekts durch Bestandteile dieser Zieldetektionseinrichtung (4) beeinträchtigt werden. Dafür ist letztere in eine gesondert bestückbare und vor ihrem Einbau in den Submunitions-Körper (1) autark prüfbare Halterung oberhalb der Gefechtsladung (7) und derart in den Submunitions-Körper (1) eingebaut, daß sie erst nach dessen Ausstoß aus dem Trägerprojektil seitlich über die Körper-Wandung (15) herausbewegt (verschwenkt oder verschoben) wird. Vorzugsweise trägt ein Halterungs-Schlitten (14) nahe der Körper-Wandung (15) eine Umlenk-Optik, um die Aufnahme-Richtung der Sensoranordnung (19) der Zieldetektionseinrichtung (4) in radialer Richtung bezüglich der Körper-Achse (2) orientieren zu können. So steht auch bei vergleichsweise kleinen Körper-Abmessungen genügend Einbauraum für eine Optik-Apertur mit großem Durchmesser, also für hohe Zieltemperaturauflösung, zur Verfügung. Die Umlenk-Optik ist vorzugsweise in einem prismatischen Körper (24) aus strahlungsdurchlässigem Material ausgebildet, der ...

Description

Die Erfindung betrifft einen Submunitionskörper mit einer Zieldetektionseiiirichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein solcher Submunitionskörper mit Zieldetektionseinrichtung ist aus der DE-OS 30 42 063 bekannt Dort ist die Zieldetektionseinrichtung an der Außenseite des hohlzylindrischen Gehäuses des Submunitionskörpers angeordnet und hinsichtlich der aufzunehmenden Strahlungsenergie parallel zu seiner Achse orientiert. Nachteilig an dieser Anordnung außerhalb der eigentlichen Mantelfläche des Submunitionskorpers iit insbesondere, daß die Raumausnutzung im Trägergeschoß, das eine

4C Anzahl derartiger, übereinander-gestapelter Submunitionskörper zum Ausstoß über ein Zielgebiet transportiert, schlecht ist; weil nur ein Teil des ringförmigen Raumes zwischen dem Stapel der Submunitionskörper und der Hülle des Trägergeschosses tatsächlich — nämlieh für die Zieldetektionseinrichtung — benötigt wird. Nachteilig ist ferner, daß die an sich gegebene Axialsymmetrie des Aufbaues des Submunitionskörpers durch die außen angeordnete Zieldetektionseinrichtung gestört ist, was aufgrund hoher Drehgeschwindigkeiten

so drallstabilisierter Trägergeschosse konstruktiv aufwendige Zusatzmaßnahmen zur Beherrschung der dadurch auftretenden Fliehkräfte erfordert.

Aus der DE-OS 23 53 566 ist ein gattungsähnlicher Submunitionskörper bekannt, bei dem die Zieldetektionseinrichtung vollständig innerhalb seiner hohlzylindrischen Mantelfläche angeordnet ist; wobei ein Teil dieser Einrichtung vor der Hohlladungs-Einlage für die Gefechtsladung angeordnet ist. Nachteilig bei dieser Anordnung ist insbesondere, daß die Ausbildung und der Abschuß des, bei Zünden der Gefechtsladung aus der Einlage gebildeten, Projektils erheblich behindert wird. Da eine solche projektilbildende Einlage schon unter günstigen Direktschuß-Umständen nur einen geringen Trefferradius aufweist, ist die Trefferwirkung bei nachteiliger Beeinflussung der Projektilausbildung durch davor angeordnete Einrichtungen ganz erheblich beeinträchtigt und somit die taktische Einsatzfähigkeit eines solchen Submunitionskörpers in Frage gestellt

In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Submunitionskörper gattungsgemäßer Art derart mit einer Zieldetektionseinrichtung auszustatten, daß weder die Gegebenheiten in Zusammenhang mit dem Transport über das Zielgebiet, noch die Gegebenheiten in Zusammenhang mit der Zielobjekt-Bekämpfung (mittels projektilbildender Hohiladungs-EinJage) durch die Erfordernisse für einen funktionstüchtigen Einsatz der Zieldetektionseinrichtung verhindert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Submunitionskörper gattungsgemäßer Art dadurch gelöst, daß er zusätzlich die Teihuerkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1 aufweist.

Der Lösungsgedanke liegt also darin, zwar die Aufnähme der Strahlungsenergie aus dem Zielgebiet außerhalb der Zylinderwandung des Submunitionskörpers beizubehalten, aber dafür die Zieldetektionseinrichtung erst nach dem Ausstoß des Submunitionskörpers aus seinem Trägerprojektil neben der Aii3enwandung des 2η Submunitionskörpers zu positionieren. Die ir Trägerprojektil gestapelten Submunitionskörper weisen somit einheitlich zylindrische Konfiguration auf, füllen den Stapelraum also optimal aus. Nach dem Herausbewegen der Halterung mit der Zieldetektionseinrichtung aus dem Innenraum des (vom Trägerprojektil ausgestoßenen) Submunitionskörpers heraus ist dann zwar geometrisch, und hinsichtlich der Gewichtsverteilung, eine Unsymmetrische bezüglich der Zylinder-Achse gegeben; diese Unsymmetrie ist aber sogar nützlich in Hinblick darauf, daß ein solcher Submunitionskörper ja geneigt gegenüber der Lotrechten, insbesondere an einem Brems-Fallschirm hängend, in das Zielgebiet absteigen und dabei aufgrund der Anströmungsgegebenheiten eine Drehbewegung ausführen soll.

Grundsätzlich ist jede beliebige Bewegung der Halterung mit der Zieldetektionseinrichtung hinter der projektilbildenden Hohlladung aus dem Innern des Submunitionskörpe.i heraus realisierbar, insbesondere beispielsweise auch ein seitliches Herausschwenken aus einer ursprünglich achsparallelen Stellung der Halterung an der Innenseite der Zylinder-Wandung.

Konstruktiv besonders einfach beherrschbare Verhaltnisse ergeben sich, wenn die Zieldetektionseinrichtung an einer Halterung in Form eines linear, quer zur Zylinder-Achse, verschiebbaren Schlittens angeordnet ist.

Die Halterung kann vor ihrem Einbau in dem Submunitionskörper als autarke., funktionstüchtiger Bausatz mit der Sensoranordnung samt Umlenk- und Fokussier-Optiken für die auszuwertende Strahlungsenergie komplettiert, justiert und geprüft werden.

Wegen der nicht unerheblichen Abmessung eines solchen Submunitionskörpers kann vor der Fokussier-Optik eine Umlenk-Optik zweckmäßig sein. Dann kann die Auswertung der längs der Hohlzylinder-Achse aufgenommenen Strahlungsenergie hinter der Hohlladung über eine Optik-Apertur besonders großen Durchmessers — also mit hoher Zieltemperaturauflösung — erfolgen. Das ermöglicht auch die Beschränkung auf einen kleinen Verschiebeweg: weil es genügt, die in der Nähe der Zylinderwandung gelegene Umlenk-Spiegelfläche über diese Wandung hinaus zu verschieben. Bezüglich der Axialrichtung des Submuriitionskörpers liegt die Apertur also stets hinter dessen Hohlladung, sie behin- 6» dert die spätere ProjektüilIdung deshalb nicht.

Die Justageerfordernisse für die Zieldetektionseinrichtung lassen sich auf ein Minimum reduzieren, wenn die Maßnahmen zur Umlenkung und Fokussierung der aufgenommenen Strahlungsenergie in einem monolithischen Körper aus strahlungsleitendem Material zusammengefaßt werden, dessen Außenflächen als Spiegelflächen bzw. als Linsenflächen dimensioniert sind.

Die Erfindung wird in der nachstehenden Beschreibung anhand zweier in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche stark vereinfacht skizzierter bevorzugter Realisierungsbeispiele näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 im Axial-Längsschnitt einen Submunitionskörper mit eingefahrenem Sensor-Schlitten, unter Berücksichtigung auch dessen ausgefahrener Position, als Halterung für eine Infrarot-Sensoranordnung,

F i g. 2 eine reflektiv arbeitende Umlenk- und Fokussiereinrichtung für den Sensor-Schlitten und

F i g. 3 eine transmissiv arbeitende Umlenk- und Fokussiereinrichtung für den Sensor-Schlitten.

Ein Trägerprojektil stößt über einem Zielgebiet (in der Zeichnung nicht dargestellt) eine Anzahl von Submunitionskörpern 1 aus. Deren Achse 2, uie gegenüber der Lotrechten 3 auf das Zielgebiet geneigt ist, rotiert um diese Lotrechte 3. Dadurch wird mittels einer Zieldetektionseinrichtung 4, mit der jeder in das Zielgebiet hinabstüi-zende Submunitionskörper 1 ausgestattet ist, längs einer spiralförmig sich einengend verlaufenden Bahn das Zielgebiet nach einem Zielobjekt abgetastet. Bei Auffassen eines Zielobjekts initiiert eine Detektionsschaltung 5 den Detonator 6 für eine Gefechtsladung 7 zum Umformen und Abfeuern einer projektbildenden Hohlladungs-Einlage 8 für die Bekämpfung des aufgefaßten Zielobjekts.

Der Submunitionskörper 1 ist vorzugsweise als Hohlzylinder 9 aufgebaut, der, in Richtung auf das Zielgebiet hin durch eine Blende 10 abgeschlossen, einerseits die Gefechtsladung 7 mit der Einlage 8 unter einer Treibspiegel-Trennwand 11 umschließt und andererseits darüber die Einrichtungen für definierten Abstieg ins Zielgebiet und für die Detektion eines Zielobjekts; beherberg*. Zusätzlich zur Infrarot-Detektionseinrichtung 4 kann ein Millimeterwellen-Sensor an die Schaltung 5 angeschlossen sein; dann kann anstelle der Blende 10 vor der Einlage 8 eine mmW-Antenne angeordnet sein.

Vorzugsweise ist vorgesehen, rückwärtig, unter einer Deckplatte 12, im Hohlzylinder 9 einen eingefalteten Fallschirm 13 anzuordnen, der nach dem Ausstoß des Submunitionskörpers 1 aus seinem Trägerprojektil ausgefaltet wird. Die Befestigung der Tragleinen des Fallschirms 13 ist dann in Bezug auf die Gewichtsverteilung im Hohlzylinder 9 derart gewählt, daß sich die erläuterte Winkelabweichung der Zylinder-Achse 2 von der Lo; rechten 3 einstellt.

Beim aus dem Trägerprojektil ausgestoßenen Submunitio.iskörper 1 wird die in eine Halterung nach Art z. B. eines Schubstempels oder Schlittens 14 eingebaute Zieldetektionseinrichtung 4 in die (in F i g. 1 mit-berücksichtigte) Wirkstellung, radial außerhalb der Zylinder-Wandung 15. herai .,gefahren. Dafür können Vcschubeinrichtungen 16 in Form von Kraftspeichern (beispielsweise Federn) vorgesehen sein, die den Vorschub des Schlittens 14 bewirken, sobald die arretierende Rückhaltekraft eines Konstruktionsteiles am Trägerprojektil (infolge Aussioßes aus diesem) fortfällt; oder sobald eine sonstige Verriegelung am Submunitionskörper 1 selbst aufgehoben wird, beispielsweise aufgrund der Freifall-Verzögerung infolge Ausfaltens des Brems-Fallschirmcs 13. Als Vorschub-Einrichtung 16 kann aber auch ein (beispielsweise pyrotechnisches) Kraftelement

vorgesehen sein; das über Steuerschaltung 17 zeitabhängig oder sensorgesteuert ausgelöst wird, um erst nach gewisser Fallzeit des ausgestoßenen Subinunitionskörpers 1 den Sensor-Schlitten 14 herauszufahren. Die äußere Form des aus der Wandung 15 dann seitlich, also quer zur Achse 2, hervorstehenden Teiles des Schlittens 14 kann dafür ausgelegt sein, strömungsdynamisch zur Rotationsbewegung der Achse 2 um die Lotrechte 3, im Zuge des Einfallens des Submunitionskörpers 1 in das Zielgebiet, beizutragen.

Die in den Halterungs-Schlitten 14 eingebaute Zieldetektionseinrichtung 4 besteht im wesentlichen aus einer Optik 18 mit großem Apertur-Durchmesser und einer Sensoranordnung 19. Im Interesse einer in Richtung der Achse 2 des Submunitionskörpers 1 flachbauenden Einrichtung liegen diese in Ausschub-Richtung des Schlittens 14 hintereinander, also quer zur Achse 2. Für die parallel zur Achse 2 verlaufende Orientierung 20 der von der Sensoranordnung 19 aufgenommenen Strahlungsenergie ist deshalb am Schlitten 14 zusätzlich eine Umlenk-Spiegelfläche 21 vorgesehen.

Wie auch in F i g. 2 skizziert, kann im Interesse einer kleinbauenden Zieldetektionseinrichtung 4 vorgesehen sein, die Sensoranordnung 19 hinter einer zentralen Öffnung 22 in der Umlenk-Spiegelfläche 21 anzuordnen und gegenüberliegend, vor der Spiegelfläche 21, die Fokussier-Optik 18 in Form eines Konkavspiegels 23.

Weniger aufwendig und kritisch hinsichtlich der Justageerfordernisse ist es. anstelle einer solchen reflektiv arbeitenden Umlenk- und Fokussiereinrichtung gemäß F i g. 2 eine transmissiv arbeitende gemäß F i g. 3 zu realisieren. Hier sind die Funktionen der planaren Umlenk-Spiegelfläche 21 und der sphärischen oder asphärischen Fokussier-Optik 18 in einem prismatischen Körper 24 aus einem Material, das Strahlungsenergie im infraroten Bereich durchläßt, konstruktiv zusammengefaßt. Als Viater'al für den Körper 24 eignet sich z. B. polykristallines Germanium: mit Ausarbeiten der Linsenflächen für die Fokussier-Optik 18 durch Einsatz konventioneller Schleif- oder Diamand-Dreh-Methoden. Der Körper 24 kann aDer auch als Gußstück aus infrarot-durchlässigem gasförmigem Material, mit Nachbearbeitung seiner Spiegel- und Linsenflächen, realisiert sein. Eine derartige monolithische, transmissiv arbeitende Umlenk- und Fokussiereinrichtung weist den besonderen Vorteil auf. nach der Endbearbeitung insoweit keinerlei Justier-Erfordermssen mehr zu bedürfen; also einfach auf einen Montagerahmen 25 der Halterung mit der Sensoranordnung 19 montiert und dieser gegenüber ausgerichtet werden zu können. so

Zweckmäßigerweise wird, wie durch die Teilung des Hohizyiinders 9. in Fig. 1 skizziert, der Submunitionskörper 1 so aufgebaut, daß die Detektor-Halterung unabhängig von der Montage der Gehäuseteile, und der Gefechtsiadung 7 samt ihrer Einlage 8, als Sensor-Schlitten !4 montiert und hinsichtlich der Funktion seiner Zieldetektionseinrichtung 4 justiert werden kann: um dann als autark geprüftes Funktionsteil eingesetzt werden zu können.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Submunitionskörper (1) mit einer außerhalb seines munitionstechnischen Wirkungsbereiches gelegenen Zieldetektionseinrichtung (4), die parallel zu seiner Achse (2) orientiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zieldetektionseinrichtung (4) in einer ihm gegenüber beweglichen, aus dem Innern nach außerhalb der Wandung (15) verlagerbaren Halterung angeordnet ist.

2. Submunitionskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung axial hinter der Gefechtsladung (7) für die Umformung einer projektilbildenden Einlage (8) angeordnet ist

3. Submunitionskörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er in der verlagerten Stellung der Halterung eine unsymmetrische Gewichtsverteilung aufweist.

4. Submunitionskörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der aus seiner Wandung (15) herausbewegbare Teil der Halterung eine derartige strömungsdynamische Profilierung aufweist, daß eine einer Fallbewegung überlagerte Rotationsbewegung gefördert ist

5. Submunitionskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung herausklappbar angeordnet ist.

6. Submunitionskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung quer zu seiner Längs-Ach-,.e (2) ry-jial herausfahrbar angeordnet ist.

7. Submunitionskörper nach ein rn der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung ein gesondert bestückbares, funktionsprüfbares und in den Körper einbaubares Bauteil ist.

8. Submunitionskörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung nach Lösen einer Verriegelung von einem Kraftspeicher bewegbar angeordnet ist.

9. Submunitionskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung von einem aus einer Steuerschaltung (17) betreibbaren Kraftelement bewegbar angeordnet ist.

10. Submunitionskörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Halterung eine Optik mit großer Eingangsapertur vor einer Fokussier-Optik (18) angeordnet ist.

11. Submunitionskörper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Fokussier-Optik (18) eine Umlenkoptik vorgesehen ist.

12. Submunitionskörper nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Um'enk-Optik justierbar auf einem Montagerahmen (25) angeordnet ist.

13. Submunitionskörper nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenk-Opük eine Umlenk-Spiegelfläche (21) und einen Konkavspiegel (23) aufweist.

14. Submunitionskörper nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenk-Optik einen prismatischen Körper (24) aus strahlungsdurchlässigem Material aufweist, bei dem eine Außenfläche als Umlenk-Spiegelfläche (21) und wenigstens eine weitere Außenfläche als Foki'ssier-Optik (18) ausgebildet sind.

15. Submunitionskörper nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine ra-

dial gegenüber der Umlenk-Optik versetzte Sensor-Anordnung (19) vorgesehen ist

16. Submunitionskörper nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensor-Anordnung (19) an der Halterung angeordnet ist

17. Submunitionskörper nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoranordrung (19) hinter einer öffnung (22) in einer Umlenk-Spiegelfläche (21), einem Konkavspiegel (23) gegenüber, angeordnet ist

18. Submunitionskörper nach Anspruch 16. dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoranordnung Π9) einem primatischen Umlenk- und Fokussier-Körper (24) gegenüber versetzt an einem Justage-Rahmen (25) angeordnet ist

19. Submunitionskörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur an der aus der Körper-Wandung (15) herausverlagerbaren Halterung angeordneten Zieldetektionseinrichtung (4) im munitionstechnischen Wirkungsbereich vor dem Körper eine Abdeck-Blende (10) vorgesehen ist, die als Millimeterwellen-Antenne ausgelegt ist.