DE3526474C1

DE3526474C1 - Einrichtung zur Ausloesung eines absetzbaren Wirkkoerpers

Info

Publication number: DE3526474C1
Application number: DE3526474A
Authority: DE
Inventors: Hans 8068 Pfaffenhofen Spies; Alfons 8898 Schrobenhausen Wöhrl
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1985-07-24
Filing date: 1985-07-24
Publication date: 1986-12-18
Also published as: US4703693A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Auslösung eines absetzbaren Wirkkörpers, der eine oder mehrere Wirkladungen aufweist und der beim Auftreffen auf ein Ziel oder in Lauerstellung bei Annäherung eines Zieles auslösbar ist, wofür Sensoren zur Detektion der Umweltbedingungen vorgesehen sind, deren Ausgangssignale in einer Zündschaltung ausgewertet werden.

In der DE-PS 22 07 557 ist eine Hohlladungsmine für multiplen Einsatz beschrieben, die beim Absetzen aus der Luft mit der Wirkrichtung ihrer Hohlladung auf ein zu bekämpfendes Objekt gerichtet ist und ein zusätzliches Sensorsystem aufweist, das bei direkter Trefferlage der Mine bezüglich des zu bekämpfenden Objekts anspricht. Weiterhin weist die Mine ein primäres Sensorsystem zur Auslösung in der Lauerstellung auf. Eine derartige Mine ist zur Bekämpfung von aus Metall bestehenden Fahrzeugen geeignet, nicht jedoch für den Einsatz gegen Ziele wie Brücken, Shelter oder Startbahnen.

Die DE-AS 26 08 067 zeigt eine Zündschaltung für eine Streumunition mit Hohlladung, welche mehrere Sensoren miteinander logisch zum Zweck der Zündungsauslösung verknüpft.

Aus der DE-OS 34 36 397 ist ein Verfahren und eine Einrichtung zur Auslösung einer Nachschußladung bekannt, der mit Hilfe eines unempfindlichen und eines empfindlichen Beschleunigungsaufnehmers die Auslösebedingungen für die Nachschußladung sensiert. Ein damit ausgerüsteter Wirkkörper kann bei einem Abwurf aus der Luft das Auftreffen auf einen Shelter erkennen und je nach Beschaffenheit der Bedeckung des Shelters entweder gleich oder in Lauerstellung erst später ausgelöst werden.
Beim Aufprall auf eine harte Oberfläche, von der ein Wirkkörper, der nicht ausgelöst wurde, meistens erheblich beschädigt reflektiert wird, ergibt sich das Problem, im Moment des Auftreffens eine möglichst schnelle und genaue Analyse der zu erwartenden Bedingungen für eine sofortige Auslösung oder den Übergang in eine Lauerstellung zu treffen. Hierbei erweisen sich Systeme nach dem letztgenannten Stand der Technik, bei denen Weg/Masse-Aufnehmer eingesetzt werden, als zu träge. Außerdem benötigen sie in der Lauerstellung zusätzliche Sensoren zur Detektion einer möglichen Zielannäherung.

Für die Verminung und Zerstörung von Verkehrswegen, Sheltern und Startbahnen werden zunehmend abwerfbare, ballistisch verschießbare oder mit Triebwerken ausgestattete Wirkkörper verwendet, die aufgrund ihrer kinetischen Energie in ein Ziel einzudringen versuchen, da die größtmögliche Wirkung in einer gewissen Eindringtiefe erzielbar ist. Springt ein Wirkkörper aufgrund der Oberflächenbeschaffenheit des Zieles beim Aufprall wieder zurück, hat dies eine starke Leistungsminderung oder einen Ausfall zur Folge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Auslösung eines für Lauerfunktion ausgelegten Wirkkörpers so zu gestalten, daß die Verhältnisse beim Auftreffen des Wirkkörpers möglichst schnell und mit hoher Genauigkeit aufgrund von zieltypischen Signalverläufen detektiert werden können, wobei der Aufwand an Sensoren und Signalverarbeitung möglichst gering gehalten werden soll.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Wirkkörper mindestens einen Beschleunigungsaufnehmer bekannter Art und mindestens einen in der Wirkkörperstruktur integrierten Verformungsaufnehmer aufweist, deren Ausgangssignale einem Mikrorechner mit einem oder mehreren Speichern mit festem oder variablem Speicherinhalt zum Zweck der zeitlichen und amplitudenmäßigen Auswertung und des Vergleiches der Sensorsignale miteinander und/oder mit in dem Speicher oder den Speichern abgelegten Signalmustern nach einem festen oder vor dem Funktionsablauf wählbaren Programm zugeleitet werden.

Vorteilhafterweise kann die Empfindlichkeit der Aufnehmer programmgesteuert eingestellt werden. Außerdem ist mindestens ein weiterer Aufnehmer für weitere physikalisch erfaßbare Umweltbedingungen vorgesehen. Nach erfolgter Zielerfassung und -klassifikation können, falls im Wirkkörper mehrere Wirkmittel vorgesehen sind, die für den Anwendungsfall jeweils geeigneten ausgewählt werden. Nach Ablauf einer wählbaren Zeitspanne kann der Wirkkörper ausgelöst oder entschärft werden.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein Blockschaltbild

eines Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung.

Die erfindungsgemäße Einrichtung in der Figur stellt einen Zustandssensor dar, der aufgrund der beim Aufprall auf ein Ziel auftretenden Sensorsignale erkennt, ob der Wirkkörper im Ziel steckenbleibt oder ob er wieder zurückspringen würde. Hierfür wird einerseits der Beschleunigungsaufnehmer (S 2) und andererseits der Verformungsaufnehmer (Sl), der an geeigneter Stelle in der Wirkkörperstruktur eingesetzt ist, benötigt. Somit kann im Falle des Rücksprunges oder im Falle der Zerstörung des Wirkkörpers eine sofortige Auslösung erzielt werden.

Wenn der Wirkkörper jedoch im Ziel steckenbleibt, schaltet die Einrichtung programmgesteuert auf Lauerfunktion um. Dabei können noch weitere Aufnehmer (S3) für z. B. Schall, Magnetfeld oder Licht eingesetzt werden, um durch Signalvergleich im Mikrorechner μΡ eine genaue Zielklassifikation zu ermöglichen, gemäß der dann gegebenenfalls geeignete Wirkmittel ausgewählt und ausgelöst werden können. Nach Ablauf einer gewissen Zeitspanne kann der Wirkkörper programmgesteuert inert gemacht oder zerstört werden.

Das Blockschaltbild in der Figur zeigt einen Mikrorechner μΡ als Kern der Einrichtung. An den Mikrorechner μΡ sind die Aufnehmer Sl, S2 und S3 über Signalaufbereitungsschaltungen SVi, SV 2 und SF3, einen Multiplexer MUX und einem oder mehreren Ana-Iog-/Digital-Wandlern ADW angeschlossen. Weiterhin sind Speicher mit festem oder variablem Speicherinhalt RAM, ROM, eine Interface-Schaltung I/O und die Zündeinrichtung(en) ZÜND über entsprechende BUS-Leitungen mit dem Mikrorechner verbunden.

Der Verformungsaufnehmer S1 wird an einer signifikanten Stelle des Wirkkörpers angebracht. Zur Messung der Verformung kann beispielsweise ein bekanntes Dehnungs- oder Stauchelement in der Hülle des Wirkkörpers eingebracht sein. Ebensogut kann die verformungsabhängige Kapazitätsänderung eines Meßelementes verwendet werden. Die notwendigen Linearisierungen der Aufnehmerkennlinien und die Kompensation von Offset-Werten werden programmgesteuert in der Signalaufbereitungsschaltung vorgenommen.

Dies gilt ebenso für den oder die weiteren Aufnehmer S2 und S3. Der Beschleunigungsaufnehmer S2 ist z. B. ein bekannter Piezo-Sensor, der vom Mikrorechner angesteuert werden kann. Die Aufnehmer Sl und S 2 genügen zusammen bereits den erfindungsgemäßen Anforderungen an die Einrichtung. Das bedeutet, daß bereits mit diesen beiden Aufnehmern ein schnelles und hochauflösendes Erkennen der Aufprallverhältnisse und auch eine Zielerkennung in der Lauerstellung möglich sind. Ein weiterer Aufnehmer S3, hier ein Mikrofon, erhöht die Zielselektivität der Einrichtung in der Lauerstellung.

Die von den Aufnehmern abgegebenen Signale A 1, A 2 und A 3 werden in aufbereitetem Zustand A 5 im Mikrorechner μΡ auf ihre zeitliche und amplitudenmäßige Abfolge programmgesteuert verglichen. Da der Ablauf der Beschleunigungs- und Verformungskräfte, die auf einen Wirkkörper beim Aufprall einwirken, bekannt sind oder bereits zu einem früheren Zeitpunkt gemessen und in das Programm eingearbeitet beziehungsweise in den Speicher RAM, ROM abgelegt werden konnten, ist eine sehr schnelle Signalverarbeitung gewährleistet. Daraus resultiert im Falle eines Aufpralls des Wirkkörpers auf ein Ziel mit harter Oberflächenbeschaffenheit eine schnellstmögliche Auslösung des Wirkkörpers, so daß der Wirkkörper noch vor dem Zerbersten oder dem Zurückspringen größtmögliche Wirkung entfalten kann. Im Falle der Lauerfunktion eines steckengebliebenen Wirkkörpers ist durch den Signalvergleich eine genaue Zielklassifikation möglich, wodurch bei einem Wirkkörper mit mehreren Wirkladungen auch die wirksamste Ladung ausgewählt werden kann.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung liegt darin begründet, daß sie das Aufprallverhalten eines Wirkkörpers auf einem Ziel aufgrund eines zeit- und amplitudenmäßigen Signalvergleiches wesentlich genauer und schneller als wie die herkömmlichen Schaltungen, deren Aufnehmersignale mit Schwellwerten verglichen werden, aufzulösen vermag.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche

1. Einrichtung zur Auslösung eines absetzbaren Wirkkörpers, der eine oder mehrere Wirkladungen aufweist und der beim Auftreffen auf ein Ziel oder in Lauerstellung bei Annäherung eines Zieles auslösbar ist, wofür Sensoren zur Detektion der Umweltbedingungen vorgesehen sind, deren Ausgangssignale in einer Zündschaltung ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkkörper mindestens einen Beschleunigungsaufnehmer bekannter Art (S 2) und mindestens einen in der Wirkkörperstruktur integrierten Verformungsaufnehmer (Si) aufweist, deren Ausgangssignale (Ai, A 2, A3) einem Mikrorechner (μΡ) mit einem oder mehreren Speichern (RAM, ROM) mit festem oder variablem Speicherinhalt zum Zweck der zeitlichen und amplitudenmäßigen Auswertung und des Vergleiches der Sensorsignale miteinander und/oder mit in dem Speicher oder den Speichern (RAM, ROM) abgelegten Signalmustern nach einem festen oder vor dem Funktionsablauf wählbaren Programm zugeleitet werden.

2. Einrichtung zur Auslösung eines absetzbaren Wirkkörpers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfindlichkeit der Aufnehmer (Si, S 2) programmgesteuert einstellbar ist.

3. Einrichtung zur Auslösung eines absetzbaren Wirkkörpers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein weiterer Aufnehmer (S3) für zusätzliche physikalische Umweltbedingungen in der Lauerstellung des Wirkkörpers aktivierbar ist.

4. Einrichtung zur Auslösung eines absetzbaren Wirkkörpers nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der im Mikrorechner (μΡ) verarbeiteten Aufnehmersignale (A 1, A 2, A 3) nach erfolgter Ziel-Selektion und -Klassifizierung programmgesteuert jeweils geeignete Wirkmittel auslösbar sind.

5. Einrichtung zur Auslösung eines absetzbaren Wirkkörpers nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ablauf einer wählbaren Zeit der Wirkkörper programmgesteuert auslösbar ist oder entschärft wird.