DE3726308C1 - Hohlladungs-Flugkörper - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hohlladungs-Flugkörper mit einem am Umfang des Flugkörpers angeordneten Laserentfernungs­ messer (LEM) gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.

Aktive optische Sensoren zur Diskriminierung von in der Landschaft stehenden Feindzielen, die zusammen mit Bäumen, Büschen, Häusern bzw. Hütten etc. detektiert werden, sind unter anderem auch durch die Anmelderin bekannt geworden. Hier ist schon das Problem gelöst worden, daß Überflugsensoren aufaktiver optischer Basis zwischen beispielsweise einem Panzer und einem entsprechend gleichgroßen Baum unterscheiden können. Die Panzeridentifikation mittels eines zusätzlichen Magentsensors ist aus der DE-OS 29 22 583 bekannt. Ei­ ne Abtastung des Zielgebietes, wobei der Meßpunkt des LEM auf der Rollachse liegt, ist nicht möglich.

Durch die US-PS 3 837 283 ist eine optische Zündeinrichtung bekannt­ geworden, deren Auslösesicherheit durch die Korrelation zweier LEM erhöht wird. Der Nachteil dieser Einrichtung ist, daß der zeitliche Verlauf der Signale nicht verwertet werden kann und außerdem diese Zündeinrichtung nicht auslösen kann, wenn das Ziel schräg steht oder die Zielfläche schräggestellt ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und einen Hohlladungs-Flugkör­ per zu konzipieren, der einen Abstandszünder mit erhöhter Maskensi­ cherheit ohne mechanischen Stachel besitzt und dadurch eine Zielde­ tektion bei vor dem Ziel liegender Belaubung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 aufgezeigten Maßnahmen gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteran­ sprüchen konzipiert und in der nachfolgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert und in den Figuren der Zeichnung skizziert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teilquerschnitt eines Hohlladungs-Flugkörpers gemäß nachfolgender Beschreibung in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine schematische Skizze bezüglich der geometrischen Lage der LEM im Flugkörper und der Laserflecke im Auslösebereich am Ziel,

Fig. 3 das Diagramm der Geraden R(t)∝ const - vt) bei Auftreffen der LEM-Strahlen 1 und 2 bei senkrecht zu den LEM stehender Ziel­ fläche bei Annäherung des Flugkörpers an das Ziel.

Anhand der Fig. 1 und 2 soll nachstehend die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. Der gegebenenfalls um die Achse 13 rotierende, in Richtung Ziel Z fliegende Hohlladungs-Flugkörper 10 - nachstehend mit FK bezeichnet - ist mit einer Haupt- 18 und einer Vorhohlladung 19 versehen, sowie mit einem optischen Dom 17, durch den Laserstrahlen der Laserentfernungsmesser LEM 11 austreten können. Dieser FK 10 mit seinen in Flugrichtung blickenden LEM 11 fliegt nun auf ein vermeintliches Ziel Z zu, vorwiegend auf einen Panzer, der jedoch durch Buschwerk etc. getarnt ist. Diese Buschwerk kann nun irgendwo in irgend einer Entfernung zwischen LEM 11 und Ziel Z stehen. Das Buschwerk muß also nicht unmittelbar vor dem Panzer, sondern kann irgendwo auf dem Flugpfad vorhanden sein. Es verdeckt bzw. "maskiert" diesen, jedoch nicht in diesem Ausmaß, daß man von einer "optisch dichten" Maskierung sprechen kann. In der Praxis ist in den allermeisten Fällen bei vorhan­ denem Buschwerk oder bei einzeln stehenden Baumgruppen ein "Durchblick", auch wenn er noch so klein ist, gegeben. Um nun bei solchen Gegebenhei­ ten das Ziel Z - also einen solchermaßen verdeckt stehenden Panzer - an­ messen zu können, sieht die Erfindung vor, daß der LEM-Strahl 14 bzw. 15 so eng wie irgend möglich gebündelt wird. Mit einem Cw-Laser und diesem zugeordnete Mikroskop- bzw. Selfoc-Optik läßt sich ein Strahl­ querschnitt von < 3 mm über eine Distanz von < 5 m erzielen. Obwohl in vielen Fällen die gestellte Aufgabe durch einen einzigen LEM lösbar ist, wird als weitere Maßnahme nun noch die LEM-Anzahl im Flugkörper 10 vergrößert, d. h. statt nur einem LEM werden nunmehr 2 oder 3 LEM 11 verwendet. Gleichzeitig wird, wie im folgenden beschrieben, die Bewegung des FK 10, der die LEM 11 trägt, ausgenutzt, wobei die Messungen schon weit vor der eingestellten Auslöseentfernung beginnen. Es muß nämlich zur optimalen Erfüllung der Aufgabe verhindert werden, daß die LEM- Strahlung beim Zielanflug dauernd auf denselben neben dem Aufschlagpunkt liegenden "Maskenteil" - beispielsweise ein Blatt oder Aststück - blickt. Um dies zu vermeiden, ist vorgesehen, die LEM 11 in dem Flugkörper 10 so anzuordnen beziehungsweise einzubauen, daß sie zwischen Flugrichtung und LEM-Blickrichtung einen kleinen "Schielwinkel" be­ sitzen. Mit anderen Worten gesagt, die Laserstrahlachse 12 nimmt zur Flugkörperachse 13 einen bestimmten kleinen Winkel α ein. Bei Annähe­ rung des Flugkörpers an das die Sicht verdeckende Blatt wird nun durch diese leichte Schrägstellung der LEM 11 und durch die Rotation des FK 10 der Laserstrahl von diesem Blatt weggelenkt, so daß er wieder "freie Sicht" hat. Dieser Effekt wird durch erhöhte FK-Rotation um die Flug­ achse verstärkt. Nun werden die einzelnen "Schielwinkel" α der LEM so groß gewählt, daß in der Nähe der Auslöseentfernung für die Hohlladungen 18 bzw. 19 die Laserflecke 16 höchstens so weit auseinanderliegen, daß sie mit Sicherheit alle noch auf dem Panzer und innerhalb des Wirkungs­ bereichs der Hohlladung liegen.

Hierzu ist vorgesehen, daß die im Auslösebereich liegenden Laserflecke 16 in ihrem Abstand voneinander ungefähr dem Durchmesser - oder etwas kleiner - des Flugkörpers 10 entsprechen. Alle Meßwerte der LEM 11 und ihre zeitlichen Änderungen werden im Mikrocomputer µP des FK ausgewer­ tet und zur Zündaktivierung analysiert.

Nun können hierfür zwei Strategien herangezogen werden. Bei der ersten Strategie ist vorgesehen, daß der jeweils größte LEM-Meßwert als Abstand zum wahren Ziel interpretiert wird, wobei Meßwerte schon bei größeren als der nominalen Auslöseentfernung ausgewertet werden. Erst wenn jede der ausgewerteten LEM-Entfernungen kleiner als die Mindestauslöseentfer­ nung ist, erfolgt die Zündaktivierung bzw. Auslösung. Wurden jedoch im jeweiligen Fall keine Maskierungen - sprich Blätter - festgestellt, so wird in der Mitte des Auslösebereichs, d. h. bei nomineller Auslöseent­ fernung, ausgelöst bzw. aktiviert.

Blätter etc. werden dadurch erkannt, daß immer wieder bei jedem LEM aufgrund der vorher beschriebenen FK-Rotation und der LEM-Schielwinkel neue Entfernungssprünge auftreten. Der "ungetarnte" Panzer wird dadurch erkannt, daß sich fast alle LEM-Entfernungen gleichmäßig ohne Sprünge gemäß der Fluggeschwindigkeit verringern. Bei Kenntnis der FK-Rotation und FK-Geschwindigkeit lassen sich sogar bei hinreichend guter Entfer­ nungsauflösung der LEM Aussagen darüber machen, ob die Zielfläche eben ist und senkrecht oder schief zur FK-Achse steht. Dies kann zur Optimie­ rung der Waffenwirkung durch entsprechende Auswahl des Auslöseabstandes verwendet werden.

Bei der zweiten Strategie wird die wahre Zieloberfläche aus dem zeit­ lichen Verlauf der LEM-Werte in der Weise abgeleite, daß die jeweils maximalen Entfernungen als Zielentfernungen interpretiert werden. Liegen diese fast alle näherungsweise auf einer Geraden R(t)∝ const - vt (Fig. 3) bei exakt senkrechter Zieloberfläche, so ist tatsächlich die Zieloberfläche entdeckt. Bei schräger Zieloberfläche ist dieser Entfer­ nungsfunktion R(t) eine Funktion sin vt überlagert, wobei v die FK-Roll­ frequenz ist.

Soll nun die an sich schon sehr hohe "Maskensicherheit" noch weiter erhöht werden, so ist dies durch Kombination der LEM 11 mit einem anderen, nicht optischen Sensor - beispielsweise einem Magentsensor oder einem induktiven, kapazitiven Sensor - möglich.

Damit ist eine Einrichtung zur Erhöhung der Maskensicherheit geschaffen, bei der aus dem zeitlichen Verlauf von Meßwerten abgeleitet wird, ob eine Zielsignatur von unzusammenhängenden kleinen Flächen - bei spiels­ weise Blätter - oder größeren Flächen - beispielsweise der Oberfläche eines Panzers - stammt.

Claims (7)

1. Hohlladungs-Flugkörper mit einem am Umfang des Flugkörpers ange­ ordneten Laserentfernungsmesser (LEM) zur Unterscheidung von räumlich strukturierten Masken oder Falschzielen von Realzielen, dessen Meßwerte zur Aktivierung des Zünders herangezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwei und mehr LEM (11) in größtmöglichem Abstand voneinander am Umfang des Flugkörpers (10) und innerhalb dessen Dom′s (17) in einem "Schielwinkel α", der von der jeweiligen Entfernungsmeßachse (12) und der Flugkör­ perachse (13) definiert wird, angeordnet sind, und der jeweilige Winkelbereich, in dem jeder LEM (11) arbeitet, so eng gebündelt wird, daß der Meßquerschnitt der Laserstrahlen (14, 15) im Bereich von < 3 mm bei einer Zieldistanz bzw. Auslöseentfernung von etwa < 5 m ist, so daß in der Nähe der Auslöseentfernung für die Hohl­ ladungen (18, 19) die Laserflecke (16) höchstens so weit ausein­ anderliegen, daß sie mit Sicherheit alle noch auf dem Realziel und innerhalb des Wirkungsbereichs der Hohlladung liegen und durch den Mikrocomputer (µP) des Flugkörpers (10) - unter Aussonderung von Zielmarkierungen durch Blattwerk - die Meßwerte der einzelnen LEM (11) und ihre zeitlichen Änderungen unter Berücksichtigung der FK-Rotation und FK-Geschwindigkeit zur Zielidentifikation und Zünderaktivierung ermittelt werden.

2. Hohlladungs-Flugkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zieloberfläche aus dem zeitlichen Verlauf der LEM-Werte R(t) ermittelt wird, wobei die jeweils maximalen gemessenen Entfernungen die Zielentfernungen R bilden, wenn diese Werte in ihrer Mehrzahl auf der Geraden (R(t)∝ const - vt) liegen, wobei v die Flugkörperge­ schwindigkeit ist.

3. Hohlladungs-Flugkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Minimierung des Strahlquerschnitts des LEM (11) ein Cw-Laser verwendet wird, dem eine Mikroskop- bzw. Selfocoptik zugeordnet ist.

4. Hohlladungs-Flugkörper nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die "Schielwinkel" α nur so groß sind, daß die im Auslösebereich erzeugten Laserflecke (16) in ihrem Abstand D voneinander klein gegen die Zielgröße sind, d. h. ungefähr dem maximalen Durchmesser Φ oder etwas kleiner als dieser des Flugkörpers (10) entsprechen (Fig. 2).

5. Hohlladungs-Flugkörper nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündauslösung erst erfolgt, wenn alle vom Mikrocomputer (µP) ausgewerteten Entfernungen kleiner als die festge­ setzte Mindestauslöseentfernung sind.

6. Hohlladungs-Flugkörper nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mittels mehrerer LEM (11) eine Neigung der Ziel­ fläche gegenüber der FK-Achse (13) festgestellt und zur Optimierung der Waffenwirkung durch geeignete Wahl des Auslöseabstandes verwendet wird.

7. Hohlladungs-Flugkörper nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Maskensicherheit dem LEM (11) ein zweiter, nicht optischer Sensor - beispielsweise ein Magnetsensor - zu­ geordnet ist.