DE3543769A1 - Mine for defence against moving objects - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Mine zur Abwehr von be wegten Objekten, insbesondere Hubschraubern, mit einer in einem Gehäuse untergebrachten projektilbildenden Ladung, einer Antenne zur Erfassung der Objekte und einem Steuergerät zur Bestimmung des Zeitpunktes der Zündung der Ladung in Abhängigkeit von dem Signal der Antenne.The invention relates to a mine to ward off be objects, especially helicopters, with a projectile-forming housed in a housing Charge, an antenna for detecting the objects and a control unit for determining the time of the Ignition of the charge depending on the signal from the Antenna.
Hubschrauber, insbesondere Kampfhubschrauber, stellen für das Heer in zunehmendem Maße eine Bedrohung dar. Zur Bekämpfung dieser in niedrigen Flughöhen (ca. 5 bis 50 m) operierenden, äußerst wendigen Hubschrauber sind die üblichen Abwehrsysteme nicht besonders gut geeig net.Helicopters, especially attack helicopters an increasing threat to the army. To combat these at low altitudes (approx. 5 to 50 m) operating, extremely agile helicopters the usual defense systems are not particularly suitable net.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mine der eingangs genannten Art zu schaffen, die schnell und problemlos verlegt werden kann und wirksam gegen sich relativ schnell bewegende Ziele einsetzbar ist. The invention has for its object a mine to create the type mentioned that quickly and can be easily installed and effective against yourself relatively fast moving targets can be used.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß da rin, daß das Gehäuse an einer Basis kardanisch aufge hängt ist, daß eine Antriebseinrichtung vorgesehen ist, die das Gehäuse in Abhängigkeit von der Einfallsrich tung der von der Antenne empfangenen Signale derart nachführt, daß die Wirkrichtung der Ladung - ggf. unter Berücksichtigung eines Vorhalts - der Bewegung des Ob jektes folgt, und daß das Steuergerät die Ladung zündet, wenn der Abstand des Objektes von der Antenne ein Minimum durchläuft oder einen Schwellenwert unter schreitet.This object is according to the invention as rin that the housing gimbal to a base depends is that a drive device is provided, the processing the housing in response to the incident Rich received from the antenna signals readjusts so that the effective direction of the charge - if necessary, taking into account a reserve - the movement of the object follows, and that the control unit ignites the charge when the distance of the object from the antenna passes through a minimum or falls below a threshold value.
Eine derartige Mine bildet ein selbständiges Gerät, das entweder mit einem Verlegefahrzeug auf dem Boden ver legt oder auch z.B. von einer Rakete abgeworfen werden kann. Selbstverständlich können die verlegten Minen durch Fernsteuerung scharf oder inaktiv geschaltet werden, um ein Minenfeld erforderlichenfalls passierbar zu machen. Im übrigen ist jede Mine aber eine selb ständige Einheit, die alle für die Zielerfassung und Zielverfolgung erforderlichen Elemente enthält und bei der das Steuergerät den Zeitpunkt des Abschusses selbst bestimmt. Projektilbildende Ladungen haben eine große Reichweite von etwa 100 bis 150 m bei hoher Durch schlagskraft. Das Projektil bildet sich infolge der Detonation einer Sprengstoffladung aus einer Metall einlage, mit der die Sprengstoffladung bedeckt war.Such a mine forms an independent device that either with a laying vehicle on the floor sets or e.g. be dropped by a missile can. Of course, the laid mines activated or deactivated by remote control become passable around a minefield if necessary close. Otherwise, every mine is the same permanent unit, all for target acquisition and Target tracking contains necessary items and at the control unit the time of the launch itself certainly. Projectile-forming charges are large Range of about 100 to 150 m with high throughput power. The projectile forms as a result of Detonation of an explosive charge from a metal insert with which the explosive charge was covered.
Mit Hilfe der Antenne und des Steuergerätes führt die Mine eine selbständige Zielverfolgung durch, wobei durch entsprechende Betätigung der Antriebsvorrichtung die Wirkrichtung der Bewegung des Objektes folgt. Die Antenne ist vorzugsweise eine Radarantenne, die Be standteil eines Radargerätes ist. Mit Hilfe eines solchen Radargerätes kann auch der Schwerpunkt des Zieles ermittelt werden, um die Wirkrichtung der Ladung genau auf das Objekt einstellen zu können.With the help of the antenna and the control unit, the Mine through self-tracking, where by appropriate actuation of the drive device the direction of action follows the movement of the object. The Antenna is preferably a radar antenna, the Be is part of a radar device. With help of a such radar can also be the focus of the Target determined to determine the direction of action of the cargo to be able to adjust exactly to the object.
Die erfindungsgemäße Mine eignet sich nicht nur zur Abwehr von Hubschraubern, sondern sie ist auch gegen andere tieffliegende Objekte einsetzbar, sowie gegen gepanzerte Fahrzeuge. Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß die Mine lediglich verlegt werden muß. Eine spezielle Ausrichtung bei der Verlegung ist nicht er forderlich, weil die Mine eine eigenständige Zielerfas sung durchführt und die Wirkrichtung selbsttätig auf das Ziel ausrichtet.The mine according to the invention is not only suitable for Defense against helicopters, but it is also against other low-flying objects can be used, as well as against armored vehicles. There is a particular advantage in that the mine only has to be relocated. A special orientation when laying is not he required because the mine has an independent target solution and the direction of action automatically aligns the target.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Antenne an dem Gehäuse befestigt und mit diesem durch die Antriebsvorrichtung bewegbar. Dadurch wird sichergestellt, daß die Ausrichtung der Antenne stets mit der Wirkrichtung übereinstimmt. Durch das Steuer gerät wird die Antenne dem Ziel nachgeführt und dabei gleichzeitig die projektilbildende Ladung auf das Ziel ausgerichtet.According to a preferred embodiment of the invention the antenna is attached to and with the housing movable by the drive device. This will ensures that the alignment of the antenna is always coincides with the direction of action. By the wheel device the antenna is tracked to the target and thereby at the same time the projectile-forming charge to the target aligned.
Die Antenne kann einen Reflektor aufweisen, der in einem Wartezustand über das Gehäuse geklappt ist und in einem Suchzustand derart aufgeklappt ist, daß die Re flektorachse exakt parallel zur Wirkrichtung der Ladung verläuft. Im Wartezustand bedeckt der Reflektor das Gehäuse und schützt auf diese Weise die projektilbil dende Ladung gegen Umwelteinflüsse, z.B. Regen.The antenna can have a reflector which is in a waiting state is folded over the housing and in a search state is expanded such that the Re reflector axis exactly parallel to the direction of action of the load runs. The reflector covers this in the waiting state Housing and protects the projectile in this way end of charge against environmental influences, e.g. Rain.
Zweckmäßigerweise sind an der Basis mehrere Sensoren angebracht, die nach unterschiedlichen Richtungen von der Basis auslegbar sind und von dem Objekt ausgesandte Schallwellen empfangen. Die Sensoren beeinflussen das Steuergerät derart, daß dieses bei Annäherung eines Objektes in einen Suchzustand versetzt wird. Wenn mindestens einer der Sensoren anspricht, richtet sich der Wirkkörper, der im Wartezustand mit der Einlage zur Basis zeigt, auf und die Antenne wird ausgeklappt.Appropriately, there are several sensors at the base attached in different directions from the base can be laid out and emitted by the object Receive sound waves. The sensors influence that Control unit such that this when a Object is placed in a search state. If at least one of the sensors responds the active body, which in the waiting state with the insert for Base points to and the antenna is unfolded.
Die Sensoren haben eine größere Reichweite als die An tenne bzw. die projektilbildende Ladung, so daß die Mine bereits vorbereitet ist, wenn das Objekt in den Empfangsbereich der Antenne eintritt. Die Sensoren dienen zur Aktivierung des Systems und zur Groberfas sung der Annäherungsrichtung des Objektes. Sie können durch Federn oder mit pyrotechnischen Hilfsladungen ausgestoßen werden. Es ist möglich, mit einem Signal geber die Sensoren in regelmäßigen Abständen zu über prüfen und zu eichen. Wenn die Antenne das Ziel erfaßt hat, werden in dem Steuergerät Position, Kurs und Ge schwindigkeit des Objektes ermittelt, um die Ladung (den Wirkkörper) entsprechend nachzuführen. Befindet sich das Objekt in einer hinreichend guten Schußposi tion, wird die Ladung gezündet. Erfaßte Objekte am Rande des Wirkungsbereichs werden erst gegen Ende der Funktionszeit der Mine bekämpft, wenn nicht mehr zu erwarten ist, daß das Objekt sich der Mine innerhalb der Funktionszeit noch weiter annähert.The sensors have a greater range than the An tenne or the projectile-forming charge, so that the Mine is already prepared when the object is in the Reception area of the antenna. The sensors are used to activate the system and to rough out solution of the approach direction of the object. You can by springs or with pyrotechnic auxiliary charges be expelled. It is possible with a signal transmit the sensors at regular intervals check and calibrate. When the antenna detects the target position, course and ge speed of the object determines the load (the active body) accordingly. Located the object in a sufficiently good shot posi tion, the charge is ignited. Objects recorded on The edge of the sphere of activity will only become apparent towards the end of the Fought mine operating time, if not more is expected that the object is inside the mine approximates the functional time.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.The following is with reference to the drawings an embodiment of the invention explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Mine im Warte zustand bei Annäherung eines Objektes, Fig. 1 is a schematic representation of the mine in the waiting state of an object is approached,
Fig. 2 den Suchzustand und die Detonation der Mine, Fig. 2 the search condition and the detonation of the mine,
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Aufbaus der Mine, und Fig. 3 is a schematic representation of the structure of the mine, and
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Rakete zur Verlegung mehrerer Minen. Fig. 4 is a schematic representation of a rocket for laying several mines.
Gemäß Fig. 1 ist eine auf dem Boden verlegte Mine vor gesehen, die mit einer Basis 10 auf dem Boden ruht. An der Basis 10 ist ein Gehäuse 11, das die projektilbil dende Ladung enthält, kardanisch aufgehängt. Die An tenne 12 ist über die Oberseite des Gehäuses 11 ge stülpt.According to Fig. 1 is a laid on the floor in front of mine is seen, which rests with a base 10 on the ground. At the base 10 , a housing 11 , which contains the projectile-forming charge, is gimbaled. At the antenna 12 is placed over the top of the housing 11 ge.
Die Mine weist vier Sensoren 13 auf, die nach dem Ver legen von der Basis 10 nach verschiedenen Richtungen ausgestoßen werden. Jeder Sensor 13 ist mit der Basis über ein Kabel 14 verbunden. Die Sensoren 13 werden vorzugsweise kreuzförmig verlegt, d.h. jeweils zwei Sensoren werden nach entgegengesetzten Richtungen aus gestoßen, so daß die Winkelabstände zwischen jeweils zwei benachbarten Sensoren 13, bezogen auf die Basis 10, 90° betragen. Die Sensoren 13 befinden sich in einem Abstand von mehreren Metern von der Basis 10.The mine has four sensors 13 which, after laying, are expelled from the base 10 in different directions. Each sensor 13 is connected to the base via a cable 14 . The sensors 13 are preferably laid in a cross shape, ie two sensors are pushed out in opposite directions, so that the angular distances between two adjacent sensors 13 , based on the base 10 , are 90 °. The sensors 13 are at a distance of several meters from the base 10 .
Die Empfangssignale der akustischen Sensoren 13 werden ausgewertet, um eine grobe Bestimmung der Richtung eines sich nähernden Objekts 15 vorzunehmen. Die Be stimmung der Objektrichtung kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die Phasenlagen, der von den Sensoren 13 empfangenen Schallschwingungen miteinander verglichen werden.The received signals from the acoustic sensors 13 are evaluated in order to roughly determine the direction of an approaching object 15 . The determination of the object direction can be done, for example, by comparing the phase positions of the sound vibrations received by the sensors 13 .
Wenn die Sensoren 13 die Annäherung eines Objektes 15, z.B. eines Hubschraubers, erkannt haben, wird die Mine in den in Fig. 2 dargestellten Suchzustand versetzt. When the sensors 13 have recognized the approach of an object 15 , for example a helicopter, the mine is set to the search state shown in FIG. 2.
Die Antenne 12, die Bestandteil eines Zielverfolgungs- Radargerätes ist, wird aufgeklappt und auf das Objekt 15 derart eingestellt, daß die Empfangsachse der An tenne auf den Schwerpunkt des Objektes 15 gerichtet ist. Dabei wird gleichzeitig das Gehäuse 11 auf das Objekt 15 ausgerichtet. Wenn sich das Objekt 15 im Wirkungsbereich der Ladung befindet, wird die projek tilbildende Ladung gezündet, so daß ein Projektil 16 auf das Objekt 15 abgeschossen wird.The antenna 12 , which is part of a target tracking radar device, is opened and adjusted to the object 15 such that the receiving axis of the antenna is directed to the center of gravity of the object 15 . At the same time, the housing 11 is aligned with the object 15 . When the object 15 is in the effective range of the charge, the projectile-forming charge is ignited so that a projectile 16 is fired at the object 15 .
Bei dem obigen Beispiel beträgt der Erfassungsradius r 1 der Sensoren 13 etwa 150 m, während der Wirkradius r 2 der projektilbildenden Ladung etwa 100 m beträgt. Die Zündung der Ladung wird ausgelöst, wenn das Objekt 15 sich innerhalb des Radius r₂ befindet und die Mine auf das Objekt 15 ausgerichtet ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Abstand des Objektes 15 von der Mine auszuwerten und die Zündung dann zu bewirken, wenn der Abstand des Objektes 15 von der Mine ein Minimum durch läuft.In the above example, the detection radius r 1 of the sensors 13 is approximately 150 m, while the effective radius r 2 of the projectile-forming charge is approximately 100 m. The ignition of the charge is triggered when the object 15 is within the radius r ₂ and the mine is aligned with the object 15 . Another possibility is to evaluate the distance of the object 15 from the mine and to cause the ignition when the distance of the object 15 from the mine runs through a minimum.
Der Aufbau der Mine ist in Fig. 3 schematisch darge stellt. Die Basis 10, die auf den Boden aufgesetzt wird, enthält den Funktionsteil der Mine. An der Basis 10 sind die auswerfbaren Sensoren 13 untergebracht. An der Oberseite der Basis 10 ist ein um eine vertikale Achse schwenkbarer Rahmen 17 gelagert, der von einem an der Basis 10 vorgesehenen Motor 18 antreibbar ist. An dem aufragenden Schenkel des Rahmens 17 ist eine um eine horizontale Achse schwenkbare Gabel 19 gelagert, zwischen deren Schenkeln das Gehäuse 20 aufgehängt ist. Das Gehäuse 20 kann an der Gabel 19 starr angebracht sein; alternativ besteht die Möglichkeit, das Gehäuse 20 an der Gabel 19 um eine horizontale Achse herum schwenkbar anzubringen und hierzu einen dritten Motor vorzusehen. Prinzipiell reicht die Verschwenkung um zwei Achsen herum aus, um das Gehäuse 20 in jede be liebige Richtung einzustellen. Die Verschwenkung der Gabel 19 um die horizontale Achse herum erfolgt durch einen am Rahmen 17 befestigten Motor 21.The structure of the mine is shown schematically in Fig. 3 Darge. The base 10 , which is placed on the ground, contains the functional part of the mine. The ejectable sensors 13 are accommodated on the base 10 . A frame 17 which can be pivoted about a vertical axis and is driven by a motor 18 provided on the base 10 is mounted on the top of the base 10 . On the upstanding leg of the frame 17 , a fork 19 is pivoted about a horizontal axis, between the legs of which the housing 20 is suspended. The housing 20 can be rigidly attached to the fork 19 ; alternatively, there is the possibility of attaching the housing 20 to the fork 19 so as to be pivotable about a horizontal axis and to provide a third motor for this purpose. In principle, the pivoting around two axes is sufficient to adjust the housing 20 in any direction. The fork 19 is pivoted about the horizontal axis by a motor 21 attached to the frame 17 .
Das im wesentlichen zylindrische Gehäuse 20 enthält die projektilbildende Ladung 22, die aus einem Sprengstoff 23 besteht, welcher an der einen Stirnseite mit einer konkaven metallischen Einlage 24 bedeckt ist. An dem der Einlage 24 abgewandten Ende befinden sich die Zünd einrichtung 26 und die Verstärkerladung 25. In dem rückwärtigen Ende des Gehäuses 20 ist ferner der Sig nalgeber 27 untergebracht, welcher Signale aussendet, die von den Sensoren 13 empfangen werden, um die Sen soren 13 zu eichen und auf ihre Funktionsfähigkeit zu überprüfen.The essentially cylindrical housing 20 contains the projectile-forming charge 22 , which consists of an explosive 23 , which is covered on one end face with a concave metallic insert 24 . At the end facing away from the insert 24 there are the ignition device 26 and the booster charge 25 . In the rear end of the housing 20 , the signal generator 27 is also housed, which emits signals that are received by the sensors 13 to calibrate the sensors 13 and to check their functionality.
Die Antenne 12 weist einen parabolischen Reflektor 28 auf, der mit einem Gelenk 29 an dem oberen Ende des Gehäuses 20 befestigt ist. Im Brennpunkt des Reflektors 28 ist in bekannter Weise der Sende- und Empfangsteil 28 a der Antenne 12 angeordnet. Das Steuergerät 30 ist an der Rückwand des Reflektors 28 befestigt.The antenna 12 has a parabolic reflector 28 which is fastened to the upper end of the housing 20 with a joint 29 . In the focal point of the reflector 28 , the transmitting and receiving part 28 a of the antenna 12 is arranged in a known manner. The control unit 30 is attached to the rear wall of the reflector 28 .
Wenn die Sensoren 13 die Annäherung eines Objektes er kannt haben, wird über einen (nicht dargestellten) Motor die Antenne 12, die zuvor die obere Stirnseite des Gehäuses 20 verschlossen hatte, aufgeklappt, so daß die Achse des Reflektors 28 parallel zur Achse des Ge häuses 20 verläuft. In einer Suchphase wird durch Be tätigung der Motoren 18 und 21 das Gehäuse 20 ver schwenkt, bis die Antennenachse auf das Objekt 15 aus gerichtet worden ist. Hierzu sendet das Radargerät in bekannter Weise Impulse aus, die von dem Objekt 15 re flektiert und von der Antenne 12 empfangen werden. Aus der Laufzeit der Impulse kann die Entfernung des Ob jektes von der Mine bestimmt werden. Wenn diese Ent fernung geringer ist als der Wirkradius r 2 (Fig. 2), wird die Ladung 22 gezündet und das hierdurch geformte Projektil 16 bewegt sich mit hoher Geschwindigkeit auf das Objekt 15 zu.If the sensors 13 the proximity of an object he knows, the antenna 12 , which had previously closed the upper end face of the housing 20 , is opened via a motor (not shown), so that the axis of the reflector 28 is parallel to the axis of the housing 20 runs. In a search phase, by actuating the motors 18 and 21, the housing 20 pivots until the antenna axis has been directed onto the object 15 . For this purpose, the radar device sends out pulses in a known manner, which are reflected by the object 15 and received by the antenna 12 . The distance of the object from the mine can be determined from the duration of the pulses. If this distance is less than the effective radius r 2 ( FIG. 2), the charge 22 is ignited and the projectile 16 formed thereby moves at high speed towards the object 15 .
Wenn innerhalb einer vorgegebenen Funktionszeit nach Einnahme des Suchzustandes kein für eine Zündung aus reichender Zustand erreicht wird, d.h. im Fall un günstiger Schußbedingungen (z.B. bei zu großer Ent fernung des Objektes) wird das System wieder in den Wartezustand überführt. Hierbei wird die Antenne 12 wieder auf das Gehäuse 20 geklappt. Vor Ablauf der Funktionszeit wird die Mine entschärft und dieser Zustand wird angezeigt, indem beispielsweise eine Flagge aus der Basis 10 ausgeworfen wird.If within a given functional time after the search state has been reached no ignition-sufficient condition is reached, ie in the case of unfavorable shooting conditions (eg if the object is removed too far) the system is returned to the waiting state. Here, the antenna 12 is folded back onto the housing 20 . Before the function time expires, the mine is disarmed and this state is indicated by, for example, ejecting a flag from the base 10 .
Die beschriebene Mine kann auf einfache Weise durch eine einzige Person verlegt bzw. aufgestellt werden. Es besteht auch die Möglichkeit, mehrere Minen in be kannter Weise von einer Rakete abzuwerfen. Das Prinzip einer solchen Rakete ist in Fig. 4 dargestellt.The mine described can be easily installed or installed by a single person. There is also the possibility of launching several mines in known manner from a rocket. The principle of such a rocket is shown in Fig. 4.
Die Rakete 31 enthält einen Treibsatz 32 und in der Raketenspitze einen Zeitzünder 33. Die vom Treibsatz 32 entwickelten Antriebsgase entweichen durch seitlich schräg nach hinten abstehende Düsen 34. Der Rumpf der Rakete ist nach hinten über die Düsen 34 hinaus ver längert und enthält bei dem dargestellten Ausführungs beispiel zwei Minen M 1 und M 2. Jede Mine ist mit einer Ausstoßvorrichtung 35 versehen und enthält außerdem einen Fallschirm. The missile 31 contains a propellant charge 32 and a timer 33 in the tip of the missile. The drive gases developed by the propellant 32 escape through nozzles 34 which project laterally obliquely to the rear. The fuselage of the rocket is extended to the rear beyond the nozzles 34 and, for example, contains two mines M 1 and M 2 in the illustrated embodiment. Each mine is provided with an ejector 35 and also contains a parachute.
Die Rakete wird aus einem Einfachwerfer (z.B. einem Verpackungsrohr), abgefeuert. Der Zeitzünder 33 ist so eingestellt, daß er die Minen M 1 und M 2 nach einer be stimmten Flugzeit in ca. 150 bis 200 m Höhe separiert, wonach die Minen an ihrem Fallschirm niedergehen und im Verlegungsgebiet verteilt werden. Die Rakete 31 hat eine Reichweite von maximal etwa 5 km.The rocket is fired from a single launcher (e.g. a packaging tube). The timer 33 is set so that it separates the mines M 1 and M 2 after a certain flight time at a height of about 150 to 200 m, after which the mines descend on their parachute and are distributed in the installation area. The missile 31 has a maximum range of about 5 km.
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