DE3817266A1 - Suchzünder-Mine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Suchzünder-Mine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine Mine gattungsgemäßer Art ist aus der GB-OS 2 174 482 bekannt. Ein typischer Suchzünder-Mechanismus und seine munitionstechnische Wirkung sind etwa in der US-PS 4 587 902, in der Zeitschrift WEHRTECHNIK 9/86 Seite 47 links unten oder in der Zeitschrift DEFENSE ELECTRONICS Juni 1985 Seite 49 näher beschrieben.

Die Funktion einer solchen Suchzünder-Mine beruht darauf, mittels eines Wecksensors die Annäherung eines vermeindlichen Zielobjektes auf dem oder dicht über dem Einsatzgebiet zu erfassen und die Sub­ munition aus dem Startrohr in den Luftraum über dem Einsatzgebiet zu verschießen, aus dem sie kreisend absteigt und dabei die Umgebung des Einsatzgebietes mittels ihres Suchzünder-Sensors abtastet, um bei Auffassen eines Zielobjektes den Gefechtskopf mit projektil­ bildender Einlage zu zünden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß ein üblicher, auf seismische oder auf Luftschall-Schwingungen ansprechender Wecksensor kein hinreichendes Diskriminationsvermögen zwischen unterschiedlichen Schallquellen aufweist und deshalb zum Abschuß der Minen-Submunition auch dann schon führen kann, wenn tatsächlich kein zu bekämpfendes, also den Einsatz dieser Submunition recht­ fertigendes Zielobjekt in das Einsatzgebiet eingedrungen ist.

In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Suchzünder-Mine gattungsgemäßer Art derart auszustatten daß sich eine höhere Einsatz-Effektivität gegen die tatsächlich interessierenden Zielobjekte erreichen läßt, indem weitere Ziel­ kriterien des den Wecksensor ansteuernden Objektes erfaßt und ausge­ wertet werden können, ohne dafür den Sensoraufwand wesentlich erhöhen zu müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Mine gattungsgemäßer Art gemäß dem Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 ausgestattet ist.

Nach dieser Lösung wird also auf den in der zu verschießenden Sub­ munition ohnehin vorhandenen Sensor hoher Leistungsfähigkeit zurück­ gegriffen, um damit - vor dem Einsatz der eigentlichen Suchzünder- Funktion - klassifizierbare Informationen aus der Minen-Umgebung und insbesondere von darin sich etwa befindlichen, zu bekämpfenden Zielobjekten zu gewinnen und dementsprechend den Abschuß der Sub­ munition erst und nur dann auszulösen, wenn sich ein tatsächlich zu bekämpfendes Zielobjekt hinreichend für eine aussichtsreiche Bekämpfung aus dem darüberliegenden Luftraum an den Standort der Mine angenähert hat. Da allerdings die Ortungsrichtung der Submunition etwa koaxial zu dieser und damit in Richtung des Startrohres nach oben gerichtet ist, während das Zielobjekt am Grund oder dicht über dem Grund des Einsatzgebietes zu erwarten ist, wird die Öffnung des Startrohres mit einer Umlenkeinrichtung für die vom aktiven Sensor abzustrahlende und wieder aufzunehmende Mikrowellenenergie ausgestattet. Diese Umlenkeinrichtung kann für Abstrahlung und azimutale Fortschaltung nur eines gebündelten Ortungsstrahles ausgelegt sein, um eine höhere Detektionsleistung zu erreichen.

Die azimutale Verschwenkung des umgelenkten Ortungsstrahles läßt sich über eine elektrische Steuerung, also ohne das Erfordernis störanfälliger mechanischer Schwenkeinrichtungen hohen Bewegungs­ energiebedarfes, realisieren, so daß sich aus der Schwenk-Ansteuerung auch unmittelbar eine Richtungsinformation für die Signalverarbeitung zur Zielobjekt-Annäherungsdetektion ableiten läßt.

Zusätzliche Alternativen und Weiterbildungen sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und, auch auch unter Berücksichtigung der Darlegungen in der Zusammen­ fassung, aus nachstehender Beschreibung von in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche stark abstrahiert und nicht ganz maßstabsgerecht skizzierten bevorzugten Realisierungsbeispielen zur erfindungsgemäßen Lösung. Es zeigt:

Fig. 1 im Axial-Längsschnitt eine Suchzünder-Mine mit noch in ihrer Starteinrichtung befindlicher Sub­ munition und darüber angeordneter Strahl-Umlenk­ einrichtung für ihren Suchzünder,

Fig. 2 eine Strahl-Umlenkeinrichtung mit Kegelreflektor,

Fig. 3 eine Strahl-Umlenkeinrichtung mit Schlitzstrahler und

Fig. 4 eine Strahl-Umlenkeinrichtung mit Hornstrahlern.

Die in Fig. 1 im Axial-Längsschnitt skizzierte Mine 11 weist im wesentlichen eine Suchzünder-Submunition 12 vom eingangs erläuterten HABICHT-Typ auf, die aus einem Startrohr 13 verschießbar ist.

Dieses ist im wesentlichen quer zur Oberfläche des Einsatzgebietes 15 ausgerichtet. Die Mine 11 kann manuell installiert oder luft­ verbracht sein; insbesondere in letztgenanntem Falle ist die Mine 11 nach oben zweckmäßigerweise durch eine gewölbte Schutzkappe 16 abgedeckt, die verhindert, daß die Mine 11 womöglich zufällig mit dem Heck nach oben im Einsatzgebiet 15 zu liegen kommt und dann nicht mehr mittels Aufricht-Schenkeln 17 aufgestellt werden könnte, die beispielsweise über Drehmomenten-Gelenke 18 an die Mine 11 ange­ lenkt sind.

Die aus wenigstens einem Sensor 19 und einer internen Signalver­ arbeitung 20 bestehende Suchzünder-Sensorausstattung der Submunition 12 ist also in Wartestellung der Mine 11 ebenfalls im wesentlichen vertikal nach oben orientiert. Über der Submunition 12 ist eine Umlenkeinrichtung 21 für das elektromagnetische Strahlungsspektrum, mit dem der Sensor 19 arbeitet, angeordnet. Bei für dieses Strahlungs­ spektrum jedenfalls teilweise durchlässiger Schutzkappe 16 stellt letztere einen wirksamen mechanischen Schutz für die darunter angeordnete Umlenkeinrichtung 21 dar. Die Schutzkappe 16 kann aber auch nach Einnahme der betriebsbereiten Wartestellung (Fig. 1) abgeworfen werden, beispielsweise durch Freigabe eines Federkraftspeichers oder durch Ansteuerung eines pyrotechnischen Kraftelementes.

Die Mine 11 ist zweckmäßigerweise mit wenigstens einem Wecksensor 27 ausgestattet, der auf Bewegungen eines potentiellen Zielobjektes in der Nähe des Einsatzgebietes 15 anspricht, etwa auf das typische Geräuschspektrum gepanzerter Landfahrzeuge oder tieffliegender Luft­ fahrzeuge, das als Luftschall oder als seismische Schwingungen übertragen wird.

Bei entsprechender Anregung bewirkt der aus einer Langzeit-Energie­ quelle 29 betriebene Wecksensor 27 über eine Signalverarbeitungsein­ richtung 28 den Betriebsbeginn des Submunitions-Sensors 19 mit seiner Signalverarbeitung 20 für eine genauere Zielannäherungdetektion, möglichst mit Zielklassifikation, um den Start der Submunition 12 erst zu initiieren, wenn sich tatsächlich ein zu bekämpfendes Ziel­ objekt auf günstige Bekämpfungsentfernung angenähert hat. Für derartige Detektionsaufgaben ist die Auflösung eines passiven Wecksensors 27 nicht ausreichend. Deshalb wird hierfür die Signalverarbeitung 20 des Suchzünder-Sensors 19, der vorzugsweise als aktiver Millimeter­ wellen-Sensor 19 ausgelegt ist und eigentlich erst in der Abstiegs­ phase der Submunition zum Auslösen der Gefechtsladung benötigt wird, der Annäherungs-Signalverarbeitungseinrichtung 28 vorgeschaltet.

Allerdings ist die Ortungsrichtung 32 des Suchzünder-Sensors 19 im wesentlichen koaxial mit der Minen-Längsachse 26 und damit im wesentlichen vertikal nach oben ausgerichtet, während die Funktion der Annäherungs-Signalverarbeitungseinrichtung 28 einen im wesent­ lichen horizontal orientierten Detektionsstrahl 40 verlangt. Dieser kann aber, ohne das Erfordernis eines weiteren Sensors, mittels der Umlenkeinrichtung 21 erzielt werden, die beispielsweise koaxial zur Suchzünder-Ortungsrichtung 32 einen Umlenk-Spiegel 33 in Form einer reflektierend beschichteten Kegelspitze 61 aufweist, welche im Polbereich an der Innenmantelfläche der Schutzkappe 16 ausgebildet oder angeordnet ist (Fig. 2). Dieser Kegelspiegel 33 bewirkt so, mittels des Suchzünder-Strahlenganges, eine Rundum-Erfassung der Umgebung der im Einsatzgebiet 15 aufgestellten Mine 11 zur Gewinnung weiterer Informationen über das Objekt, das den Wecksensor 27 initiierte.

Bei Detektion eines hinreichend angenäherten und seiner Gattung nach zu bekämpfenden Zielobjektes mittels der Annäherungs-Signalver­ arbeitungseinrichtung 28 wird ein Treibsatz 41 gezündet, der im Startrohr 13 zwischen der vertikal hochzuschießenden Submunition 12 und einem Verdämmungsboden 62 angeordnet ist. Ein Montagering 42 zwischen der Schutzkappe 16 mit der darunter befindlichen Ortungsstrahl-Umlenk­ einrichtung 21 kann dafür ausgelegt sein, von der Gehäusestirn 63 der im Startrohr 13 beschleunigten Submunition 12 bei Rohraustritt fortgeschleudert zu werden. Um die dabei auftretende mechanische Beanspruchung in der Submunition 12 und etwaige Abgangsstörungen zu vermeiden, kann es jedoch zweckmäßiger sein, den Montagering 42 mittels einer beispielsweise ringförmig eingelegten pyrotechnischen Ladung 64 abzusprengen, die spätestens gleichzeitig mit dem Treibsatz 41 aus der Verarbeitungseinrichtung 28 über eine Zündleitung 65 initiiert wird.

Ein günstigerer Wirkungsgrad für die aktive Ortungsanlage in Form des Suchzünder-Sensors 19 ergibt sich bei Vermeidung der Umlenkverluste an einem Spiegel 33 (Fig. 2), wenn die Umlenkeinrichtung 21 als koaxial bestrahlter Hohlraumresonator 66 (Fig. 3) ausgelegt ist, aus dem einzelne Detektionsstrahlen 40 fächerförmig durch horizontal sich erstreckende Wandungs-Schlitze 67 austreten. Die in der Umgebung der Mine 11, insbesondere an einem Zielobjekt, reflektierte Strahlungs­ energie tritt durch diese Schlitze 67 in den Hohlraumresonator 66 wieder ein und setzt ihre Ausbreitung darin koaxial zum Sensor 19 fort, so daß wieder über die Signalverarbeitung 20 in der Verarbeitungs­ einrichtung 28 eine Zieldetektion durchgeführt werden kann.

Ein noch günstigerer elektrischer Wirkungsgrad ergibt sich, wenn der als FM-CW-Radar ausgelegte Mikrowellensensor 19 während des Betriebes im Einsatzgebiet 15 eine Gruppe von azimutal-sternförmig ausgerichteten Hornstrahlern 68 als der Umlenkeinrichtung 21 speist, die unter der Schutzkappe 16 aus für Mikrowellenstrahlung durch­ lässigem Material an einem zentralen Trichter-Speiseleiter 69 vor dem Startrohr 13 angeordnet sind (Fig. 4).

Eine weitere Steigerung des Wirkungsgrades dieser Rückstrahlortungs­ anlage zur Gewinnung von Entfernungs- und Bewegungsinformationen des sich annähernden Objektes und einer Zielobjekt-Klassifikation ist dadurch erreichbar, daß anstelle eines scheibenförmigen Strahlungs­ querschnittes bzw. eines Fächers von rundumorientierten Einzelstrahlen die gesamte vom Sensor 19 in Suchzünder-Ortungsrichtung 32 abge­ strahlte Energie auf einen einzigen Detektionsstrahl 40 konzentriert wird, der nacheinander in unterschiedliche Richtungen radial bezüglich der Minen-Längsachse 26 abgestrahlt wird und so zugleich eine Richtungs­ auswertung hinsichtlich der am Zielobjekt und in dessen Umgebung reflektierten Ortungsenergie ermöglicht. Um die Strahlschwenkung nicht mittels eines störanfälligen und vor allem energieaufwendigen mechanischen Drehspiegels vornehmen zu müssen, der zusätzlich mit einem Richtungsdetektor zur Angabe der momentanen Spiegelorientierung auszustatten wäre, kann vorgesehen sein, im Falle einer Umlenkein­ richtung 21 mit Hohlraumresonator 66 die einzelnen achsparallel übereinander angeordneten Gruppen von Schlitzen 67 normalerweise elektrisch zu sperren und nur selektiv, angesteuert aus der Signal­ verarbeitungseinrichtung 28 über Umschaltleitungen 70, für den Austritt eines Detektionsstrahles 40 in nur diese azimutale Richtung zu öffnen. Das läßt sich am einfachsten realisieren, wenn die Schlitze 67 durch auf die Hochfrequenzenergie abgestimmte, selektiv ansteuerbare Sperr­ glieder 71 überbrückt sind, z. B. mittels PIN-Dioden, wie etwa in der DE-OS 34 14 855 näher beschrieben. Die werden gruppenweise - gemäß der azimutalen Orientierung der übereinanderliegenden Schlitze 67 - zur Aufhebung des Hochfrequenz-Blockage angesteuert.

Eine noch bessere Richtcharakteristik für den azimutal verschwenk­ baren Detektionsstrahl 40 ergibt sich bei Realisierung der Umlenk­ einrichtung 21 mit Hornstrahlern 68 (Fig. 4), die in der Nähe ihrer Horn-Hälse 72 über Sperrglieder elektrisch blockiert sind und selektiv nacheinander geöffnet werden können.

Claims (9)

1. Suchzünder-Mine (11) mit einem Startrohr (13) für seine Such­ zünder-Submunition (12) mit etwa koaxial orientiertem Suchzünder- Sensor (19), dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Startrohr (13) eine Umlenkeinrichtung (21), für Ablenkung der abgestrahlten Energie des aktiven Sensors (19) etwa quer zur Minen-Längsachse (26), vorgesehen und der Signalver­ arbeitung (20) des Suchzünder-Sensors (19) eine Annäherungs- und Zielklassifikations-Signalverarbeitungseinrichtung (28) zum Ansteuern eines Abschuß-Treibsatzes (41) zugeordnet ist.

2. Mine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkeinrichtung (21) in einer als Aufrichthilfe ausge­ legten, beim Start der Submunition (12) vom Startrohr (13) abwerf­ baren Schutzkappe (16) angeordnet ist.

3. Mine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinrichtung (28) parallel zum Treibsatz (41) eine Abspreng-Ladung (64) zwischen der Schutzkappe (16) und dem Startrohr (13) ansteuert.

4. Mine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkeinrichtung (21) als zum Sensor (19) koaxialer und auf diesen gerichteter Kegel (61) mit reflektierender Mantel­ fläche ausgebildet ist.

5. Mine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkeinrichtung (21) als Hohlraumresoantor (66) mit Abstrahl-Schlitzen (67) in seiner Zylinderwand ausgebildet ist.

6. Mine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkeinrichtung (21) mit azimutal unterschiedlich orientierten Hornstrahlern (68) hinter einem zentralen Trichter- Speiseleiter (69) ausgestattet ist.

7. Mine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkeinrichtung (21) für Bündelung der abgestrahlten Energie zu einem azimutal verschwenkbaren Detektionsstrahl (40) ausgelegt ist.

8. Mine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkeinrichtung (21) aus der Signalverarbeitungseinrichtung (28) über Umschaltleitungen (70) eine Ansteuerung zu nur selektiver Freigabe einer Abstrahlrichtung für einen Detektionsstrahl (40) erfährt.

9. Mine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (67) bzw. die Hornstrahler (68) über selektiv elektrisch freisteuerbare Sperrglieder (71) blockiert sind.