DE3515861C1 - Sensoranordnung für Suchzünder-Submunition - Google Patents
Sensoranordnung für Suchzünder-SubmunitionInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
Eine Sensoranordnung gattungsgemäßer Art ist aus der DE-OS 33 26 876
bekannt. Danach kann die Munition mit einem Millimeterwellen-Sensor
für die Suchzünder-Funktion ausgestattet sein, bei Realisierung
der Millimeterwellen-Antenne in Form einer die Hohlladungs-Einlage
des Gefechtskopfes überspannenden Abdeck-Scheibe. Die Leistung einer
derartigen Scheibenantenne ist aber gering, insbesondere wegen der
schlecht ausgeprägten Richtcharakteristik einer derartigen Antennen
ebene. Mit der Antennenleistung des Millimeterwellen-Sensors sinkt
aber auch die Systemleistung der Suchzünder-Munition, da diese darauf
beruht, ein zu bekämpfendes Zielobjekt exakt in Bezug auf die munitions
technische Wirkrichtung voraus zu detektieren. Bei zu schlechter
Antennencharakteristik ist aber schon die richtungsmäßig definierte
Auffassung eines Zielobjektes nicht gewährleistet; und darüberhinaus
besteht die Gefahr, daß in der Empfangsenergie so starke Clutter-
oder Mehrziel-Beiträge enthalten sind, daß eine eindeutige Zielidenti
fikation in der kurzen zur Verfügung stehenden Zeit gar nicht mehr
möglich ist.
Leistungsfähiger ist deshalb eine auf der Bündelungswirkung der
Cassegrain-Strahlengeometrie beruhende Millimeterwellen-Antenne,
wie sie aus der DE-OS 32 37 483 bekannt ist.
Insbesondere in Hinblick auf die Auslegung panzerbrechender Munition
mit vom Sprengstoff der Gefechtsladung zu einem abzufeuernden Projektil
umzuformender Einlage weist eine derartige Antennenanordnung jedoch
den erheblichen Nachteil auf, das für die Umformkinetik und für
die Flugdynamik des Projektils sehr empfindliche Zentrum der Einlage
abträglich zu beeinflussen in Hinblick auf die gewünschte Durchschlags
wirkung des Projektils auch über größere Gefechtsdistanz hinweg.
Denn die Sensoranordnung mit derartiger Cassegrain-Antenne beansprucht
apparativ einen vergleichsweise großen Bereich um den Scheitelpunkt
der Einlage herum und verlangt ein den Scheitelpunkt der Einlage
relativ weit überragendes Antennen-Speiseelement. Aus diesen Rand
bedingungen resultiert somit, daß sich eine vergleichsweise groß
kalibrige Einlage unter Umständen nicht in das für die Wirkung im
Ziel erforderliche kompakte, strömungsdynamisch günstig geformte
Projektil umformt, sondern sich beispielsweise im Flug zerlegen
kann und dann ohne die gewünschte Wirkung im Zielobjekt bleibt.
Zwar könnte man solche vorbauenden Antennen-Konstruktionselemente,
um sie nicht vom gerade erst in Ausbildung befindlichen Projektil
durchschlagen zu müssen, unmittelbar vor dem Einsetzen der Spreng
stoff-Umformung von der Einlage absprengen. Das wirft aber erhebliche
zusätzliche konstruktive und steuerungstechnische Probleme in Hinblick
auf einen als Massenprodukt preisgünstig zu erstellenden Submunitions
artikel, von dem hohe Funktionssicherheit erwartet wird, auf. Es
kommt hinzu, daß weit vorragende Bauteile bei der einzelnen Sub
munition dazu führen, daß in einen Träger vorgegebener Länge nur
eine beschränkte Anzahl von Submunitionen axial gestapelt werden
können, die zur besseren Raumausnutzung konisch ineinandergreifen.
Aus diesem Eingriff folgt jedoch, daß nach dem Auswurf aus dem Träger
die radiale Trenn-Bewegung der einzelnen Submunitionen voneinander
behindert wird, was zu einer Beschädigung der vorkragenden Konstruktions
teile führen kann und den angestrebten, von den Submunition abzudeckenden
Streubereich im Zielgebiet beeinträchtigt. Darüberhinaus kann der
mechanische
Eingriff der Antennenkonstruktion in den Bodenbereich der davor
im Träger angeordneten Submunition während des Ablieferungsvorganges
infolge der aufzulösenden mechanischen Anpassung dazu führen, daß
sich Antennenteile dejustieren, womit die Funktionsfähigkeit des
Suchzünder-Sensors und damit der Submunition insgesamt gefährdet
wird. Kritischer noch können die mechanischen Beanspruchungsgegeben
heiten beim Abschuß des mit solcher Submunition bestückten Trägers
sein. Denn aufgrund der geometrischen Antennenspiegel-Gegebenheiten,
die nicht ohne weiteres eine beliebig enge Bündelung der Richtcharkte
ristik zulassen, muß die Speiseleitung zum Hochfrequenz-Strahler
relativ weit bis vor dem Scheitelpunkt der Einlage vorragen, damit
die Energieverteilung über dem davorliegenden Cassegrain-Subreflektor
der anzustrebenden Antennencharakteristik entspricht. Da ein solcher
Strahler aber im wesentlichen aus einem sehr dünnen Hohlleiter besteht,
der somit keine große Knickfestigkeit aufweist, besteht die sehr
große Gefahr, daß die immensen Abschuß-Beschleunigungskräfte diesen
freitragend vorstehenden Hohlleiter einfach wegknicken lassen. Aber
auch schon bei einer durch die Beschleunigungskräfte hervorgerufenen
bloßen Verformung wäre die Antennengeometrie zumindest gestört und
die Suchzünder-Funktion deshalb zumindest beeinträchtigt, die Einsatz-
Wirkung der Submunition insgesamt also fraglich.
Die entsprechenden nachteiligen Verhältnisse liegen bei ähnlichen
Antennenanordnungen vor, wie sie aus der FR-PS 12 93 794 oder aus
der EP-OS 131 744 vorbekannt sind. Das gilt entsprechend für eine
Anordnung gemäß der US-PS 44 89 331, bei der unterschiedlich bemessene
Subreflektoren für unterschiedliche Frequenzen der vom Strahler
abgegebenen Hochfrequenzenergie wirksam sind; eine Ausbildung, die
nicht nur aus Kostengründen, sondern auch wegen der in Längsrichtung
gestaffelten Subreflektoren aus den oben genannten Gründen für Such
zünder-Submunition praktisch nicht in Betracht gezogen werden könnte.
In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Sensoranordnung gattungsgemäßer Art derart auszubilden,
daß sie eine gute Bündelung der Antennencharakteristik liefert,
jedoch ohne auf Antennenformen zurückgreifen zu müssen, die weit
aus dem Scheitelpunkt der Einlage hervorstehende oder über die Vorder
front der Struktur der Submunition vorragende, allein für die Antennen
charakteristik erforderliche Konstruktionsteile benötigen.
Diese Aufgabe wird bei einer Sensoranordnung gattungsgemäßer Art
dadurch gelöst, daß sie gemäß dem Kennzeichnungsteil des Anspruches 1
ausgestaltet ist.
Um trotz Einsatz einer Millimeterwellen-Antenne mit guter Bündelung
ihrer Charakteristik die äußere Kontur der Submunition für die Reali
sierung eines solchen Sensors nicht wesentlich überschreiten zu
müssen und die munitionstechnische Wirkung der Hohlladung möglichst
wenig zu beeinträchtigen, wird somit nach der erfindungsgemäßen
Lösung von der etwa aus dem Aufsatz "A Spectral-Iteration Technique
for Analyzing a Corrugated-Surface Twist Polarizer for Scanning
Reflector Antennas" von Kastner und Mittra in IEEE Transactions
on Antennas and Propagation, Vol.-Ap-30, No. 4, July 1982, bekannten
Tatsache Gebrauch gemacht, daß für die Auswertung reflektierter
Energie auch linearpolarisierte Strahlung in Betracht kommt, die
polarisationabhängig reflektiert werden kann. Auch aus dem Buch
von M. Skolnik "Indroduction to Radar Systems" 1980, Seiten 240
bis 243, ist es als solches bekannt, in Anlehnung an die klassische
Cassegrain-Strahlengeometrie einen gedrängteren Antennenaufbau zu
realisieren, bei dem ein gegenüber dem parabolischen Hauptreflektor
sehr viel kleinerer und hyperpolisch gewölbter Subreflektor vorgesehen
ist, so daß die Subreflektor-Abschattung durch einen Polarisations-Twist
vermeidbar wird. Dieser Antennen-Wirkmechanismus wird gemäß vorliegender
Erfindung dem munitionstechnischen Wirkmechanismus der Hohlladungs-
Submunition angepaßt.
Dafür wird nun die konkave Öffnung einer als Hauptreflektor ausge
legten Hohlladungs-Einlage durch das als Subreflektor dienende,
scheibenförmige Polarisationsfilter abgedeckt, welches mit einem
Polarisations-Umlenkgitter auf der reflektierenden Oberfläche der
Hohlladungs-Einlage derart zusammenwirkt, daß die auszusendende
Strahlungsenergie erst nach Reflexion an der Einlage die Polarisations
richtung für einen Durchtritt durch das Filter aufweist. Für diese
Lösung braucht die Abstrahlöffnung des an den rückwärtigen Hoch
frequenzteil angeschlossenen Hohlleiters nicht (oder jedenfalls
allenfalls minimal) im Bereiche des Scheitelpunktes durch die Einlage
hindurchzutreten, so daß insoweit praktisch alle negativen Einflüsse
auf deren optimale Sprengstoff-Umformung zum abzufeuernden Projektil
vermieden sind. Das vor der Einlage gehaltene Filter kann eine dünne,
vom Projektil problemlos durchschlagbare Kunststoffscheibe mit dünnen,
eingebetteten oder aufgebrachten elektrischen Leitern sein, es beein
trächtigt also die Wirkung des Projektils im Ziel praktisch nicht
mehr. Dieses Filter ist vollständig eben, wenn es in der Hälfte
der wirksamen Brennpunktdistanz vor der reflektierenden Vorderfläche
der Einlage angeordnet ist; wobei diese wirksame Brennpunktdistanz
von der Geometrie der Wölbung des Polarisationsumlenkgitters im
Vergleich zur Geometrie der dahintergelegenen Einlagen-Vorderfläche
abhängt. Selbst wenn das Filter nicht exakt am Orte des halben Brenn
punktabstandes liegt, weil es durch geringe Wölbung Nichtlinearitäten
bei der Strahlenreflektion kompensieren soll, tritt dadurch noch
kein wesentlicher, störender Überbau des Munitionsartikels in seiner
Wirkrichtung auf. Eine Auswölbung der Filters entgegen der Richtung
der Munitions- und Antennen-Wirkrichtung erbringt vor allem auch
den konstruktiven Vorteil höherer Stabilität gegen eine entgegen
gesetzt gerichtete hohe Abschußbeschleunigung der Munition z. B.
in einem Trägergeschoß. Wenn eine solche Einwölbung (oder Auswölbung)
zur Munitionsartikel-Trennebene hin zur Ebene ausgeschäumt wird,
ergibt sich daraus eine Beeinflussung des geometrischen Verhaltens
der durchtretenden elektromagnetischen Energie, also des Antennen
diagrammes.
Der Hohlfrequenzteil selbst ist zweckmäßigerweise direkt in den
Sprengstoff der Gefechtsladung hinter der Einlage eingebettet und
so konfiguriert, daß er in Zusammenwirken mit der Geometrie der
umgebenden Struktur-Wandung des Munitionsartikels als Detonations
wellen-Umlenker für optimale Umformung der Einlage in das abzufeuernde
Projektil wirkt.
Zusätzliche Alternativen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den weiteren Ansprüchen. Weitere Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung
unter Beschränkung auf das Wesentliche stark abstrahiert und nicht
ganz maßstabsgerecht skizzierten bevorzugten Ausführungsbeispiels
zur erfindungsgemäßen Lösung. Es zeigt:
Fig. 1 eine Sensoranordnung bei zielsuchender Munition,
im Axial-Längsschnitt quer zur Längserstreckung
der Leiter im Polarisationsfilter,
Fig. 2 den Munitionsartikel gemäß Fig. 1 in Vorderansicht,
gegen sein Polarisationsfilter,
und
Fig. 3 ein Vektordiagramm zur Erläuterung der Polarisations
beeinflussung bei der aufeinander folgenden Anstrahlung
des Polarisationsfilters und des Polarisationsumlenk
gitters.
Beim in Fig. 1 im Längsschnitt bei abgebrochener Darstellung skizzierten
Munitionsartikel 1 handelt es sich um sogenannte Suchzünder-Submunition.
Er besteht im wesentlichen aus einem Hohlzylinder 2, der in Wirk
richtung 3 durch eine Einlage 4 aus plastisch verformbarem Material
abgeschlossen ist. Zwischen der Einlage 4 und einer rückwärtigen
Verdämm-Wandung 5 ist der Sprengstoff der Gefechtsladung 6 einge
schlossen. Ihr z. B. als Übertragungsladung dimensionierter Zünder 7
ist in der, mit der Wirkrichtung 3 zusammenfallenden, Längsachse
8 des Hohlzylinders 2 in der rückwärtigen Wandung 5 angeordnet.
Er wird aus einer hinter der Wandung 5 gelegenen elektronischen
Schaltung (in der Zeichnung nicht berücksichtigt) angesteuert, wenn
die Sensoranordnung 10 in Wirkrichtung 3 ein zu bekämpfendes Zielob
jekt als solches akquiriert hat.
Grundsätzlich ist der Frequenzbereich der Strahlungsenergie, die
von der Sensoranordnung 10 abgestrahlt und nach Reflektion im Ziel
gebiet wieder aufgenommen und ausgewertet wird, beliebig. Im Interesse
hohen Auflösungsvermögens und kleinbauender Sende- und Empfangs-Elek
tronik trotz nur beschränkt zur Verfügung stehenden Apertur-Einbau
raumes für die Sensoranordnung 10 wird vorzugsweise elektromagnetische
Strahlungsenergie im Millimeterwellen-Spektralbereich eingesetzt,
die (aufgrund entsprechender Auslegung des als Sender und Empfänger
ausgelegten Hochfrequenzteiles 18) linear polarisiert ist. Das Abgeben
und Aufnehmen von Strahlungsenergie erfolgt mittels der Strahlungs
öffnung 13 eines an den Hochfrequenzteil 18 angeschlossenen Hohl
leiters 17. Dieser erstreckt sich vom in die Gefechtsladung 6 einge
betteten, und in seiner Konfiguration als Detonationswellen-Umlenker
ausgestalteten, Hochfrequenzteil 18 längs der Achse 8 bis in die
Nähe des Scheitelpunktes 41 der parabolisch gekrümmten Einlage 4,
in oder dicht bei der der Hohlleiter 17 endet. Der Öffnungswinkel
der trichterförmigen Strahlungsöffnung 13 bestimmt den Abstrahlwinkel
der Strahlungsenergie gegen ein gewissermaßen als Subreflektor wirkendes
Polarisationsfilter 42, das vor der Einlage 4 im Hohlzylinder 2
gehaltert ist. Der Winkel der Öffnung 13 ergibt sich im konkreten
Falle durch die geometrischen Gegebenheiten der Anordnung des Polarisations
filters 42 bezüglich des Brennpunktes der Antennencharakteristik
12 vor der als Hohlspiegel wirkenden Einlage 4. Um die Sensoranordnung
10 nicht nur aktiv (als Radargerät) betreiben, sondern auch wirksam
im passiven Betrieb (als Radiometer) einsetzen zu können, ist nämlich
insbesondere ein großer Dynamikbereich anzustreben, also ein großer
Unterschied zwischen minimaler aufgenommener Strahlungsleistung
über maximale Entfernung und maximaler Strahlungsleistung bei minimaler
Entfernung. Durch eine gute Nebenzipfeldämpfung der Antennencharakte
ristik 12 läßt der Dynamikbereich sich vergrößern, da dann weniger
Strahlungstemperatur des Clutters aus der Umgebung eines aufgefaßten
Zielobjektes mit vermessen wird. Die Nebenzipfeldämpfung wird u. a.
geprägt durch die Größe dieses abgeschatteten Teilbereichs innerhalb
der Querausdehnung der Antennencharakteristik 12, z. B. infolge der
Anordnung eines zentral abschattenden Cassegrain-Subreflektors.
Diese zentrale Abschattung vor dem Hohlspiegel-Hauptreflektor (in
der Form der Einlage 4) wird bei vorliegender Erfindung praktisch
vermieden, jedenfalls auf ein Minimum reduziert, da nur noch das
Vorderende des Hohlleiters 17 (sog. Feed) abschattet; dessen Durch
messer ohnehin minimal wird, da er gemäß der Mikrowellen-Antennen
theorie der Wellenlänge direkt und dem Öffnungswinkel der Feed-Ein
strahlungswellen 45 umgekehrt proportional ist, mit großem Öffnungs
winkel bei kurzbauendem Abstand zwischen Hauptreflektor (Einlage
4) und Subreflektor (hier in der Form des Polfilters 42).
Das Polarisationsfilter 42 weist eine große Anzahl linearer Leiter
43 auf, deren gegenseitiger Abstand 44 z. B. in der Größenordnung
von 10% der Wellenlänge der für die Zielakquisition auszuwertenden
Strahlungsenergie liegt. Der Durchmesser der Leiter 43 kann bei
Einsatz von Ätztechniken durchaus in der Größenordnung von 100 µm
liegen; jedenfalls ist er klein zu wählen gegenüber dem Abstand
44.
Für das zeichnerisch skizzierte Ausführungsbeispiel ist angenommen,
daß der Hochfrequenzteil 18 aufgrund seines Innenaufbaues und seiner
Orientierung innerhalb des Hohlzylinders 2 über den Hohlleiter 17
horizontal linear-polarisierte Strahlungsenergie durch die Öffnung 13
abstrahlt. Wenn die im Polarisationsfilter 42 enthaltenen Leiter 43
ebenfalls horizontal (also quer zur Darstellebene der Fig. 1) ver
laufen, wirkt das Filter 42 als Reflektor für die eingestrahlte
Welle 45, die also in eine reflektierte Welle 46 mit ebenfalls linearer
horizontaler Polarisation umgelenkt wird.
Die in Wirkrichtung 3 weisende Vorderfläche 15 der Einlage 4 trägt
ein Polarisationsumlenkgitter 47. Dieses weist wie das Polarisations
filter 42 gestreckte Leiter 43 in einem gegenseitigen Abstand 44
in der Größenordnung von etwa 10% der Wellenlänge der Strahlungs
energie, bei dagegen kleinen Querabmessungen der Leiter 43, auf.
Die Leiter 43 des Polarisationsumlenkgitters 47 verlaufen aber so,
daß sie - bezogen auf die Projektion in die Ebene des Polarisations
filters 42 (vgl. die Stirnansicht gemäß Fig. 2) - zwar ebenfalls
linear, aber in jener Filterebene um 45° um die zentrale Achse 8
herum verschwenkt, erscheinen.
Die vom Polarisationsfilter 42 ohne Polarisationsänderung reflektierte
Welle 46 erfährt beim Auftreffen auf das dagegen um 45° geneigte
Umlenkgitter 47 die in Fig. 3 symbolisch dargestellte vektorielle
Zerlegung in einen um 45° verschwenkten reflektierten Anteil 48
und einen das Gitter 47 passierenden Anteil 49. Dieser (durch das
quer dazu orientierte Gitter 47) hindurchtretende Anteil 49 gelangt
bis auf die metallische - also Strahlungsenergie beliebiger Polarisation
ohne Polarisationsänderung reflektierende - Vorderfläche 15 der
Einlage 4. Wenn die wirksame Distanz vom Gitter-Leiter 43 zur Reflektor-
Fläche 15 gerade ein Viertel der Wellenlänge des passierenden Anteiles
49 beträgt, dann ist diesem Anteil 49 gegenüber die reflektierte
Welle 51 um gerade 180° phasenverschoben.
Aus deren vektorieller Addition mit dem zuvor am Gitter 47 reflektierten
Anteil 48 ergibt sich eine abgestrahlte Welle 52, die (vgl. Fig. 3)
nicht mehr in der Anfangsorientierung (horizontal), sondern quer
dazu orientiert ist. Diese also vertikal polarisierte Abgangswelle
52 kann deshalb, entgegen den Gegebenheiten für die Einstrahlungs
welle 45, die horizontal orientierten Leiter 43 und damit das Polari
sationsfilter 42 ungehindert (parallel zur Wirkrichtung 3 des Munitions
artikels 1 und damit seiner Sensoranordnung 10) passieren.
Insgesamt ergibt die Anordnung aus Polarisationsfilter 42 vor der
als Reflektor wirkenden und ein Polarisationsumlenkgitter 47 tragenden
Einlage 4 also unter Berücksichtigung der Polarisationsänderung
die Strahlengeometrie ähnlich einer Cassegrain-Antennenanordnung
mit dem Vorteil der guten Parallelitätsbündelung und Nebenzipfel
dämpfung aufgrund strahlengeometrisch großer wirksamer Apertur;
aber nun bei geringer axialer Baulänge infolge Anstrahlung eines
als Polarisationsfilter 42 ausgebildeten Subreflektors in relativ
kleinem Abstand vor einem Hauptreflektor, als der die Vorderfläche
15 der parabolischen Einlage 4 dient. Im Idealfall ist das Polarisations
filter 42 als ebene Scheibe in einem Abstand vor dem Scheitelpunkt
41 der Einlagen-Vorderfläche 15 angeordnet, der genau bei der Hälfte
des Brennpunktsabstandes 53 der parabolischen Fläche 15 liegt. Damit
ist trotz optimal gebündelten Strahlungsverlaufes der Abgangswellen
52 eine ebene Frontseite 54 des Munitionsartikels 1 erzielt; mit
der Folge, daß ein axialer Stapel von mehreren solchen Submunitions
artikeln 1-1 beim Abwurf aus einem Träger (in der Zeichnung nicht
dargestellt) problemlos durch aerodynamische Hilfsmittel voneinander
getrennt werden kann, ohne daß (aufgrund von etwa über die Frontseite
54 vorstehenden Teilen mit axialem Eingriff über die Füge-Ebene
55 zwischen zwei voreinanderliegenden Submunitionsartikeln 1-1)
die Sensoranordnung beim Ausstreuen aus der anfangs gemeinsamen
Submunitions-Längsachse 8 heraus irgendwelchen Beschädigungsgefahren
ausgesetzt wäre, oder sogar die wünschenswerte Kinematik des Trennens
der zunächst axial gepackten Submunitionsartikel 1-1 beeinträchtigt
werden könnte.
Für den mechanischen Aufbau des Polarisationsfilters 42 bzw. des
Polarisationsumlenkgitters 47 können dünne Drähte in Kunststoff
materialien eingegossen oder eingeschäumt werden, die als Materialien
für Radoms in der Radartechnik bekannt und bewährt sind, weil sie
hohe mechanische Stabilität mit geringen dielektrischen Verlusten
vereinigen. Für ein Radom sind solche Materialien z. B. als "Teflon"
oder "Nuryl" im Handel; zum Ausschäumen des Abstandes zwischen der
Vorderfläche 15 und den Gitter-Leitern 43 eignen sich handelsübliches
Polyathylen oder "Polystyrol". Die Leiter 43 können aber auch auf
solche Trägermaterialien aufgebracht und beispielsweise durch Ein
schmelzen oder Verkleben mechanisch festgelegt werden; oder sie
werden als schmale leitende Beläge aufgedruckt oder aufgedampft
bzw. aus leitenden Kaschierungen herausgeätzt.
In der Praxis liegen die idealisierten Verhältnisse gemäß Fig. 1/Fig. 3
nur angenähert vor. Das liegt insbesondere daran, daß aufgrund der
geometrischen Gegebenheiten zwischen den Leitern 43 des Polarisations
umlenkgitters 47 und der Reflektor-Fläche 15 nicht unbedingt über
der gesamten Vorderfläche 15 der Einlage 4 stets exakt die Phasen
drehung zum Übergang des Anteiles 49 in die um 180° phasenverschobene
Welle 51 stattfindet; zumal auch jeder der angestrahlten Leiter
43 des Filters 42 bzw. des Gitters 47 wieder als radial abstrahlender
zylindrischer Primärstrahler ohne Vorzugsorientierung wirkt. Dabei
überlagern sich diese Effekte, so daß tatsächlich wesentliche Komponenten
der linear polarisierten Einstrahlungswelle 45 als quer dazu linear
polarisierte Abgangswelle 52 durch das Polarisationsfilter 42 hindurch
treten.
Im übrigen lassen sich die durch die nicht-idealen Strahlungsgegeben
heiten hervorgerufenen Einflüsse weitgehend durch eine empirisch
bestimmbare Variation der Strahlengeometrie über der Einlagen-Vorder
fläche 15 kompensieren. So kann vorgesehen sein, den Abstand der
Gitter-Leiter 43 zur Reflektor-Fläche 15 mit der Ablage vom Scheitel
punkt 41 zum Rand hin zu vergrößern, also die Gitterkrümmung stärker
als beim parabolischen Verlauf der Fläche 15 auszubilden. Eine noch
günstigere Strahlungsleistung ergibt sich, wenn das Gitter 47 und
die Reflektorfläche 15 zwar parallel verlaufen, also überall gleiche
Krümmungen aufweisen; aber das als ebene Scheibe ausgebildete Filter
47 etwas in Wirkrichtung 3 vor den halben Brennpunktsabstand 53
vorgeschoben angeordnet ist.
Eine weitere Kompensationsmöglichkeit besteht darin, das Polarisations
filter 42 entgegen den idealisierten Verhältnissen nach Fig. 1 nicht
als ebene Scheibe etwa im halben wirksamen Brennpunktsabstand 53
anzuordnen, sondern schwach konvex ausgewölbt in etwas größerem
oder schwach konkav eingewölbt in etwas kleinerem Abtand vor dem
Scheitelpunkt 41. Um im ersterwähnten Falle wieder eine eingriffsfreie
Trennebene 55 zwischen axial voreinander gelegenen Submunitions
artikeln 1-1 zu erzielen, wären dann gegebenenfalls deren Stirnkanten
56 geringfügig vorzuziehen (in der Zeichnung nicht berücksichtigt).
Ein entsprechend parabolisch ausgewölbtes Polarisationsfilter 42
weist dann auch den Vorteil höherer Beschleunigungsfestigkeit, dieser
Auswölbung entgegen, auf.
Claims (7)
1. Sensoranordnung für einen Munitionsartikel (1) in Form von Suchzünder-
Submunition mit vor einer projektilbildenden Gefechtsladung (6) etwa
in der Ebene des vorderen Randes ihrer Hohlladungseinlage (4) ange
ordneter und diese überspannender Abdeckung (10), die als Antenne
einer Zieldetektions-Sensoranordnung ausgelegt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Speiseleitung (Hohlleiter 17) für abzustrahlende bzw. aufzu
nehmende Strahlungsenergie durch die Gefechtsladung (6) verläuft
und mit einer Strahlungsöffnung (13) für linear polarisierte Strahlungs
energie in unmittelbarer Nähe des Scheitelpunktes (41) der parabolisch
geformten Vorderfläche (15) der Hohlladungseinlage (4) endet, die
in Abstand von etwa einem Viertel der Länge der Wellen (45) dieser
hier reflektierten Strahlungsenergie mit einem Polarisations-Umlenk
gitter (47) belegt ist, und daß die Abdeckung vor der Hohlladungs
einlage (4) als ein gegenüber der Orientierung des Umlenkgitters
(47) um 45° verdrehtes Polarisations-Filter (42) ausgebildet ist,
dessen Orientierung parallel zur Polarisierung der Strahlungsenergie
der Einstrahlungs-Wellen (45) ist.
2. Sensoranordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Umlenkgitter (47) und das Filter (42) jeweils gestreckte
Leiter (43) im gegenseitigen Abstand (44) von etwa 10% der Wellen
länge der elektromagnetischen Strahlungsenergie im Mikrowellen-Spektral
bereich aufweisen, wobei die Breite der Leiter (43) klein im Verhältnis
zu diesem Abstand (44) ist.
3. Sensoranordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leiter (43) in einen dielektrisch verlustarmen Trägerwerk
stoff eingebettet sind.
4. Sensoranordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leiter (43) auf einem dielektrisch verlustarmen Träger
werkstoff ausgebildet sind.
5. Sensoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet,
daß das scheibenförmige Filter (42) im halben Brennpunktsabstand
(53) der parabolischen Flächen (15) angeordnet ist und das Gitter
(47) eine größere Krümmung aufweist, als die Fläche (15).
6. Sensoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das scheibenförmige Filter (42) aus dem halben Brennpunktsab
stand (53) der Fläche (15) heraus in Wirkrichtung (3) der Gefechts
ladung (6) versetzt angeordnet ist und das Gitter (47) die gleiche
Krümmung aufweist, wie die Fläche (15).
7. Sensoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich als Speiseleitung ein Hohlleiter (17) längs der durch
den Scheitelpunkt (41) der Einlage (4) hindurch verlaufenden
Achse (8) zwischen der Einlage (4) und einen Hochfrequenzteil
(18) erstreckt, der in die Gefechtsladung (6) eingebettet und
als Detonationswellen-Umlenkung konfiguriert ist.
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GB2276436B (en) | 1995-02-22 |
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GB2276436A (en) | 1994-09-28 |
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