DE3525147C1 - Sturz-Flugkoerper zum Bekaempfen von insbesondere Radarstellungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sturz-Flugkörper gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ein solcher Flugkörper ist aus der Zeitschrift WEHRTECHNIK Heft 5/1985 (Seiten 92/93) als solcher bekannt. Aus der dortigen Notiz "Anti-Radar-Lenkwaffe ALARM" geht das Erfordernis eines solchen Flug­ körpers mit für seinen Einsatzfall optimiertem Gefechtskopf hervor.

Es ist zwar grundsätzlich, beispielsweise aus der DE-OS 33 36 853, bekannt, zur gleichzeitigen Bekämpfung von Zielen unterschiedlicher Panzerungshärte sogenannte Mehrzweck-Gefechtsköpfe einzusetzen, die aus einer Kombination eines radial wirkenden Splitterteiles mit radial wirkenden projektil­ bildenden Einlagen hinter einer axialen Hohlladung bestehen; und darüber­ hinaus ist es etwa aus der DE-OS 22 05 074 oder aus der DE-AS 15 78 221 bekannt, durch eine definierte Gefechtskopf-Geometrie gezielt-unterschied­ liche Haupt-Abstrahlrichtungen vorgegebener Splitteranteile hervorzurufen. Der Einsatz derartiger Mehrzweck-Gefechtsköpfe in einem Sturzflugkörper führt aber noch nicht zur hinreichenden Wirksamkeit in einem Ziel hier in Betracht gezogener Gattung, das sich durch starke bodennahe Panzerung bei relativ weit ausladenden und funktionell kaum panzerbaren, darüber angeordneten Wirkelementen wie insbesondere den Antennenkonstruktionen von Radarstellungen auszeichnet.

In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Flugkörper mit einem seiner Funktion im Einsatz­ fall optimal angepaßten Gefechtskopf auszustatten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der gattungs­ gemäße Flugkörper gemäß dem Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 ausgestattet ist.

Nach dieser Lösung führen die vorgeformten groben und kleinen Splitter in unterschiedlichen Höhenbereichen über dem Grund zu einer wirksamen Bekämpfung der bodennahen harten und der eventuell darüber angeordneten halbharten Panzerung; während die dagegen großflächigen und relativ leicht verwundbaren, weichen Aufbauten überaus wirksam da großflächig vom hier sogenannten "Materialnebel" bekämpft werden können, der aus einer Zerlegung des Antriebsaggregates des Flugkörpers selbst gewonnen wird und damit zu einer nachhaltigen Beeinträchtigung der Funktionsbereitschaft insbesondere einer Radarstellung führt. Unter diesem "Materialnebel" ist im vorliegenden Zusammenhang ein Gemisch mittlerer bis sehr kleiner Splitterpartikel zu verstehen, die praktisch über den gesamten rückwärtigen Halbraum hinter dem Flugkörper ausge­ streut werden und sich mit der Explosionsdruckwelle des Gefechtskopfes verteilen, also trotz ihrer geringen Masseanteile mit relativ großer Energie großflächig-deformierend auf Radar-Antennenkonstruktionen einwirken. Diese Splitterwolke wird in höchst effektiver Weise durch Zerlegung des Betriebsaggregates mittels noch vorhandenen Treib­ stoffrestes erzeugt, der explosionsartig umgesetzt wird, indem infolge der Zündung des Gefechtskopfes mit den großen und den flugdynamisch vorgeformten Splittern zusätzlich rückwärtig ein Oxidationsmittel in den Treibstofftank vor dem Antriebsaggregat eingeschossen wird. Dabei kann im Interesse einer angestrebten Splittermischung eine Vor-Zerlegung bestimmter Teile des Antriebsaggregates durch in deren Nähe positionierte Schneidladungen erfolgen, die gleichzeitig mit oder unmittelbar vor der Umsetzung des Resttreibstoffes gezündet werden. Damit diese Zündung nicht unplanmäßig früh, nämlich hervorge­ rufen durch die elektromagnetischen Einflüsse einer starken Radar­ strahlung, erfolgen kann, wird das Zündkommando von der zentralen Zündeinrichtung zweckmäßigerweise über elektromagnetisch nicht beein­ flußbare Wirkverbindungen wie pyrotechnische Leitungen oder Licht­ leitungen übertragen.

In den bodennahen Raumabschnitten unterhalb des Materialnebels ge­ langen beim Zünden des Gefechtskopfes die erwähnten größermassigen und energiereicheren Splitter zum Einsatz, um auch Wirkungen an den stärker und an den hart gepanzerten Teilen beispielsweise einer Radarstellung vorzurufen. Es hat sich gezeigt, daß bei der typischen Verteilung der Härte und Verwundbarkeit des Zieles in der Umgebung des Auftreffpunktes eines erfindungsgemäßen Sturzflugkörpers die Auslegung des Gefechtskopfes für vier unterschiedliche Wirkkomponenten ein optimales Ergebnis hinsichtlich Aufwand und Wirkung im Ziel erbringt, nämlich außer der nachhaltigen Beschädigung der leicht gepanzerten Aufbauten durch den rückwärtig großvolumig ausgestreuten Materialnebel insbesondere auch eine Beschädigung oder gar Zerstörung von Gebäuden bzw. gepanzerten Fahrzeugen mit darin untergebrachten Elektronik- und Versorgungs-Einrichtungen für den Betrieb der Antenne, als der Radarstellung. Dabei ergibt sich eine etwa rotationssymmetrische Wirkung um das Lot im - in der Praxis gewöhnlich etwas gegenüber dem Ziel seitlich versetzten - Auftreffpunkt des Sturzflugkörpers, wenn die Hauptachse seines Gefechtskopfes mit den energiereichen und vorgeformten Splittern um etwa den Winkel gegenüber der Flugkörper- Längsachse verschwenkt ist, der durch die Endflugbahn bei der Ansteuerung des strahlenden Zielobjektes konstruktiv bzw. flugdynamisch gegeben ist. Eine optimale Splitterausnutzung in relativ flachem Winkel gegenüber der Horizontalen oberhalb des Grundes, also gegen die am härtesten gepanzerten Teile des Zieles, wird dabei mit einem im wesentlichen zylindrischen Gefechtskopf erzielt, von dessen Mantel­ fläche massive Splitter - insbesondere in der Form sprengstoffge­ formter Projektile - in einem schmalen, flachen Raumwinkelbereich abgeliefert werden, während dagegen leichtere Splitter - insbesondere ballistisch günstig vorgeformte Splitter - in einem dagegen breiteren Winkelbereich unter gewisser Anstellung gegenüber der Horizontalen abgeliefert werden. Für den Fall eines direkten Treffers im Ziel ist im Stirnbereich des Gefechtskopfes zweckmäßigerweise zusätzlich eine Flach-Hohlladung zur Ausbildung eines projektilartigen Wirkkörpers großer Durchschlagkraft vorgesehen.

In nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche stark abstrahiert, hinsichtlich der Dimensionierung des Gefechtskopfes und seiner Splitterwirkung aber angenähert maßstabs­ gerecht skizzierten bevorzugten Ausführungsbeispiels zur oben umrissenen Lösung ist die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den erfindungsgemäßen Sturzflugkörper mit bevorzugter Auslegung seines Gefechtskopfes unter Berücksichtigung dessen Zusammenwirkens mit dem Treibstofftank zur Erzeugung eines rückwärtigen Materialnebels und

Fig. 2 die Splitterwirkung des Gefechtskopfes beim Aufschlag des Sturzflugkörpers in der Nähe eines Zieles in der Form einer mobilen Radarstellung.

Beim in der Zeichnung skizzierten Flugkörper 1 kann es sich um ein endphasen-gelenktes Projektil oder um ein mit einer Suchsteuerung ausgestattetes unbemanntes Kleinflugzeug handeln, das dafür ausgelegt ist, mittels eines vorzugsweise rein passiv arbeitenden Mikrowellen- Detektors 2 den momentanen Standort einer Radarstellung 3 (siehe Fig. 2) anzusteuern, wenn diese - auch nur vorübergehend - ihren Sender eingeschaltet hat, also elektromagnetische Energie im ent­ sprechenden Frequenzband abstrahlt. Die mittels des Flugkörpers 1 zu bekämpfende gegnerische Radarstellung 3 kann stationär (land­ gebunden) oder quasi-stationär (installiert auf Land- oder Wasser­ fahrzeugen) vorliegen. Eine solche Radarstellung 3 zeichnet sich durch sehr unterschiedliche und nach oben hin abnehmende Panzerungs­ härte aus. Die härteste Panzerung weist ein stationäres Gebäude (Bunker) oder beispielsweise ein Ketten-Trägerfahrzeug auf; sie liegt daher in der Größenordnung bis zu etwa 2 m über dem Grund 4. Darüber erstreckt sich die halbharte Panzerung von Gebäude-, Fahrzeug- oder Schiffsaufbauten, die schließlich als weichgepanzert einzustufende, oder gar gitterförmige oder blechtafelförmige, Antennen­ konstruktionen 7 tragen.

Aus Aufwandsgründen hinsichtlich der Realisierung des Detektors 2 und der Steuerungseinrichtung (in der Zeichnung nicht berücksichtigt) des Flugkörpers 1, zumal wenn eine aus größerer Entfernung erfaßte Radarstellung 3 nur sehr kurzzeitig gesendet hat, ist eine Trefferab­ lage auch innerhalb der näheren Umgebung der Radarstellung 3 in Betracht zu ziehen. Selbst bei solcher Trefferablage soll noch eine größtmögliche Wirkung im Ziel, nämlich jedenfalls eine Zerstörung der Hochfrequenzeinrichtungen, sichergestellt sein.

Hierfür findet im Flugkörper 1 ein sogenannter Mehrzweck-Gefechts­ kopf 8 Verwendung; der für den Fall eines direkten Treffers mit einer projektilbildenden, also flachkegeligen bzw. kugelkalotten­ förmigen, Einlage 9 zum Durchschlagen auch harter Zielobjekt-Panzerung und im übrigen mit Belegungen für Splitter unterschiedlicher Wirkung in unterschiedlichen Raumsektoren ausgestattet ist. Damit diese Splitterwirkungen möglichst symmetrisch um den Auftreffpunkt 10 (Fig. 2) des Flugkörpers 1 verteilt sind, obgleich der die Radar­ stellung 3 im steilen Sturzflug ansteuernde Flugkörper 1 aus flug­ dynamischen Gründen den Auftreffpunkt 10 nicht vertikal, sondern gegenüber der Vertikalen 11 in einem vorgegebenen Auftreffwinkel 12 ansteuert, ist die Achse 13 des Gefechtskopfes B und somit die Wirkachse seiner projektilbildenden Einlage 9 um etwa diesen Winkel 12, also spitzwinkelig, aus der Flugrichtungs- oder Längsachse 14 der Flugkörpers 1 verschwenkt.

Damit ist die Gefechtskopf-Achse 13 im Auftreffpunkt 10 angenähert lotrecht orientiert; und die axial symmetrischen Splitter-Belegungen des Gefechtskopfes 8 führen zu im wesentlichen horizontalen Splitter­ verteilungen, also weitestgehend zur Vermeidung von Wirkverlusten aufgrund etwaiger Einschläge in den Grund 4 in näherer Umgebung des Auftreffpunktes 10. Die Abgangshöhe und damit die radiale Reich­ weite der Splitter hängt davon ab, in welcher Höhe über dem Grund 4 der Gefechtskopf 8 gezündet wird; was sich konstruktiv durch die Länge des Flugkörpers 1 vor dem Einbauort seines Gefechtskopfes 8 bestimmen und bedarfsweise durch einen mechanischen oder elektronischen Abstandszünder noch vergrößern läßt, um sicherzustellen, daß der im wesentlichen horizontal sich erstreckende Raumsektor des Splitter­ wirkbereiches möglichst gerade die oberhalb des Grundes 4 gelegenen halbharten Aufbauten 6 in der Nachbarschaft des Auftreffpunktes 10 erfaßt.

Im Interesse eines günstigen Winkelbereiches dieses Splitter-Wirk­ sektors ist der Splitter-Mantelbereich 15, der den Sprengstoff 16 des Gefechtskopfes 8 hinter der stirnseitigen Einlage 9 seitlich umgibt, kegelstumpfähnlich ausgebildet, also gegenüber der Gefechts­ kopf-Achse 13 geneigt.

Dadurch verläuft bei lotrecht durch den Auftreffpunkt 10 verlaufender Gefechtskopfachse 13 die mittlere Abgangsebene 17 der Splitter dieses Mantelbereiches 15 nicht horizontal, sondern flachkegelig; um (wie aus Fig. 2 ersichtlich) durch einen hinreichend stark ansteigenden Splitter-Wirkbereich 18 möglichst auch noch weiter aufragende Auf­ bauten 6 in größerer radialer Entfernung zu erfassen und die Wirkver­ luste in der Form von Splitteranteilen, die schon nach kurzer Flugzeit auf den Grund 4 auftreffen, zu verringern. Im Interesse hoher kinetischer Energie und günstiger flugdynamischer Eigenschaften weist der Split­ ter-Mantelbereich 15 vorzugsweise eine Belegung aus vorgeformten Partikeln, insbesondere in der Form von Kugeln 19, auf.

Diese Splitterwirkung reicht jedoch zur wirksamen Bekämpfung harter Ziele 5 in der Nachbarschaft des Auftreffpunktes 10 dicht über dem Grund 4 nicht unbedingt aus. Deshalb ist zwischen dem kegelstumpf­ förmigen Splitter-Mantelbereich 15 und der stirnseitigen Einlage 9 der Sprengstoff 16 von einem hohlzylindrischen Mantelbereich 20 eingefaßt, der mit einer Vielzahl peripher gegeneinander versetzter kleiner projektilbildender Einlagen 21 belegt ist. Die bei Zünden des Sprengstoffes 16 aus den Einlagen 21 geformten und mit sehr hoher kinetischer Energie abgefeuerten Projektile bewegen sich praktisch in einer Wirkebene 22 radial bezüglich der Gefechtskopf-Wirkachse 13, und damit im wesentlichen horizontal über dem Grund 4 zur Be­ kämpfung harter Ziele 5 unmittelbar über dem Grund 4, in einem sehr spitzwinkelig, konzentrierten um die Symmetrie-Achse 13 herum ver­ laufenden Wirksektor 23 (vgl. die Aufriß-Skizze gemäß Fig. 2).

Für großflächige Zerstörungen in den leichten Antennenkonstruktionen 7 sind selbst die vom Splitter-Mantelbereich 15 abgegebenen Massen vielfach noch zu kompakt und zu energiereich; ein bloßes lokales Durchschlagen der Antennenkonstruktionen 7 würde hier nicht die gewünschte Wirkung im Ziel erbringen.

Deshalb ist vorgesehen, mittels des Gefechtskopfes 8 in einem großen Raumbereich 24 hinter dem Flugkörper 1 eine große Masse im wesentlichen kleiner Splitter mäßiger kinetischer Energie auszustreuen, die zu­ sätzlich zur Druckwelle bei der Explosion des Sprengstoffes 16 ver­ teilt, also großflächig auf weiche Ziele wie Antennenkonstruktionen 7 (insbesondere in größerem Abstand über dem Grund 4) einwirken und dort zu so starken Verformungen führen, daß die geometrischen Gegebenheiten für eine brauchbare Antennencharakteristik hinfällig werden. Als Material zur Lieferung einer solchen Splitterwolke im Raumbereich 24 dienen die Betriebsaggregate des Flugkörpers 1 selbst, insbesondere sein Generator 25 und vor allem sein Antriebsmotor 26, die hinter dem Gefechtskopf 8 in den Flugkörper 1 eingebaut sind. Besonders günstig ist es, wenn es sich beim Antriebsmotor 26 um ein materialreiches Druckguß-Aggregat handelt, wie im Falle eines mehrzylindrigen Hubkolben-Verbrennungsmotors zum Antrieb der hinter dem Flugkörper-Heck 27 gelegenen Schubschraube eines Klein­ flugzeuges (in der Zeichnung nicht ausgeführt). Als Explosivstoff für die Zerlegung dieser Aggregate in eine große Splittermasse dient vorzugsweise der im Auftreffpunkt 10 noch vorhandene Restvorrat an Treibstoff in Reaktion mit einem Oxydatormaterial.

Hierfür ist gemäß dem in Fig. 1 berücksichtigten bevorzugten Reali­ sierungsbeispiel rückwärtig am Gefechtskopf 8 ein Oxydatorbehälter 28 und zwischen diesem und den zu zerlegenden Flugkörper-Aggregaten deren Treibstofftank 29 angeordnet. Beim Zünden des Gefechtskopf- Sprengstoffes 16 wird also das Oxydatormaterial 30 (z.B. eine Sauer­ stoff abgebende Sprengstoffkomponente in den teilweise noch (z.B. mit Benzin) gefüllten Treibstofftank 29 sozusagen hineingeschossen, um dort eine explosionsartige Reaktion auszulösen. Um die Wirkrichtung dieser Reaktion auf die zu zerlegenden Aggregate, insbesondere den Antriebsmotor 26, zu konzentrieren, ist zwischen dem Sprengstoff 16 und dem Oxydator-Behälter 28, also der Basis des kegelstumpf­ förmigen Splitter-Mantelbereiches 15 gegenüber, eine Auskleidung 31 in der Form einer kugelkalottenförmigen Flachhohlladung angeordnet, deren Wirkachse 32 parallel zur Flugkörper-Längsachse 14, also gegenüber der frontseitigen Gefechtskopf-Wirkachse 13 ver­ schwenkt, verläuft.

Um die Zerlegung der großen Aggregate, insbesondere des Antriebs­ motors 26, zu fördern, kann (wie in Fig 1 berücksichtigt) vorgesehen sein, dort kleine Schneidladungen 33 (kleine Hohlladungen mit spitz­ winkelig-linearer oder -kegelförmiger Einlage) anzuordnen; die z. B. gleichzeitig mit dem Zünder 34 für den Sprengstoff 16 des Gefechts­ kopfes 8 gezündet werden und somit unmittelbar vor der Reaktion im Treibstofftank 29 die Zerlegung des Materials einleiten, das dann mit mäßiger kinetischer Energie, sozusagen als Materialnebel, in den rückwärtigen halbkugelförmigen Raumbereich 24 abgegeben wird.

Die Koordinierung der Ansteuerung der Schneidladungen 33 und des Gefechtskopf-Zünders 34 ist in der Zeichnung durch gemeinsamen An­ schluß an eine zentrale Sicherungs- und Zündeinrichtung 35 veran­ schaulicht, die durch den Schock beim Aufschlag des Flugkörpers 1 auf den Grund 4 oder durch einen Abstandszünder (in der Zeichnung nicht berücksichtigt) ausgelöst werden kann. Die von der Zündein­ richtung 35 ausgehenden Zünder-Wirkverbindungen 36 sind vorzugsweise als pyrotechnische Zündschläuche realisiert, damit vorzeitiges Aus­ lösen beim direkten Anfliegen einer Radarstellung 3 durch starke elektromagnetische Stör- oder Täuschfelder sicher vermieden ist.

Ebenfalls durch Anschluß an die zentrale Zündeinrichtung 35 ist in Fig. 1 berücksichtigt, daß es zweckmäßig sein kann, an der Hülle 37 des Flugkörpers 1 in der Nachbarschaft des Splitter-Mantelbe­ reiches 15 Hilfsladungen 38, etwa in Form von Sprengstoffolien, anzuordnen; die zu einem Aufbrechen oder Perforieren der Hülle 37 führen, damit die Splitter, beispielsweise die Kugeln 19, möglichst wenig kinetische Energie verlieren, wenn sie durch die Hülle 37 hindurch seitlich abgefeuert werden.

Claims (11)

1. Sturz-Flugkörper (1) mit Antriebsmotor (26) und Gefechtskopf (8) zum Bekämpfen quasi-stationärer Ziele mit in ihrer Höhen-Erstreckung schwächer werdender Panzerung, wie insbesondere Radarstellungen (3), dadurch gekennzeichnet, daß im Wirkbereich seines von einem kegelstumpfförmigen Splitter-Mantel­ bereich (15) eingefaßten Sprengstoffes (16) zwischen einem Treib­ stoff-Tank (29) und dem Sprengstoff (16) ein Oxidatorbehälter (28) und jenseits des Treibstofftanks (29) ein Funktionsaggregat des Antriebs­ motors (26) angeordnet ist.

2. Flugkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sein Sprengstoff (16) rückwärtig mit einer flachen Auskleidung (31) belegt ist.

3. Flugkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (32) der Auskleidung (31) etwa parallel zur Flugkörper- Längsachse (14) verläuft.

4. Flugkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereiche des Antriebsmotors (26) Schneidladungen (33) angeordnet sind.

5. Flugkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidladungen (33) und ein Zünder (34) für den Spreng­ stoff (16) aus einer gemeinsamen Zündeinrichtung (35) ansteuer­ bar sind.

6. Flugkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinrichtung (35) durch von elektromagnetischen Stör­ oder Täuschsfeldern nicht beeinflußbare Wirkverbindungen (36) an den Sprengstoff-Zünder (34) und an die Schneidladungen (33) angeschlossen ist.

7. Flugkörper nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der rückwärtigen flachen Auskleidung (31) gegenüber der Sprengstoff (16) auf der Stirnseite des kegelstumpfförmigen Mantelbereiches (15) mit einer projektilbildenden Einlage (9) belegt ist.

8. Flugkörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der projektilbildenden Einlage (9) ein zylindrischer Mantelbereich (20) mit radial orientierten kleinen projektil­ bildenden Einlagen (21) belegt ist.

9. Flugkörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem mit radial orientierten projektilbildenden Einlagen (21) belegten zylindrischen Mantelbereich (20) sich der kegel­ stumpfförmige Mantelbereich (15) anschließt, der mit flugdynamisch günstig vorgeformten Splittern, insbesondere in Form von Kugeln (19), belegt ist.

10. Flugkörper nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen und kegelstumpfförmigen Mantelbereiche (20, 15) eine Neigung gegenüber der Flugkörper-Längsachse (14) aufweisen, die etwa dem typischen Flugkörper-Auftreffwinkel (12) gegenüber der Vertikalen (11) entspricht.

11. Flugkörper nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß seine Hülle (37) in der Nachbarschaft der Gefechtskopf-Mantel­ bereiche (15), die wenigstens mit vorgeformten Splittern (Kugeln 19. belegt sind, mit Perforations-Hilfsladungen (38) ausgestattet ist.