DE4442520A1 - Rakete - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Raketen im allgemeinen und insbe­ sondere Abtastköpfe für Raketen, auch als Suchköpfe be­ zeichnet.

Raketen verwenden häufig Suchköpfe zur Navigation und/ oder Zielpeilung oder aber zum Zwecke der Zielerkennung. Abtastköpfe weisen im allgemeinen abtastende Infrarotde­ tektoren, Laserabtaster, Radar- oder andere bekannte Abtasttechniken ein, die um vorgegebene Achsen in dem Suchkopf drehen, kippen oder schwenken.

Im allgemeinen arbeiten vielsuchende Köpfe in einer von zwei Betriebsweisen. In einer ersten Betriebsweise, näm­ lich dem Spür/Such-Betrieb, tastet der Suchkopf ein wei­ tes Suchfeld nach einem Ziel ab. Es ist anerkannt, daß der Suchkopf zum Erreichen eines weiten Blickfeldes von der Spitze der Rakete nach vorn vorragen muß.

Wenn ein Ziel erkannt ist, arbeitet der Suchkopf im all­ gemeinen in einer zweiten Betriebsweise, nämlich einer Kreuzen/Erfassen-Betriebsweise, bei der die Rakete in Richtung auf das Ziel hin kreuzt, während der Suchkopf das erkannte Ziel kontinuierlich erfaßt. Es ist aner­ kannt, daß das Blickfeld, das für die Kreuzen/Erfassen- Betriebsweise sehr viel enger ist, als das Blickfeld für das Suchen.

Für Suchköpfe, die relativ groß sind, typischerweise aufgrund der inneren Umgebungssteuerung des Sucherkop­ fes, beispielsweise einer Kreiselanordnung für einen Infrarotdetektor, große Optiken und kardanische Aufhän­ gungen muß die Anordnung des Suchkopfs im wesentlichen die Aerodynamik der Rakete beeinflussen, insbesondere während eines Kreuzens mit hoher Geschwindigkeit, bei der der Luftwiderstand ein bedeutender Faktor ist. Ein derartiger Widerstand ist normalerweise höher, wenn der Suchkopf über die Spitze der Rakete herausragt, wie er es bei dem Abtaster mit einem großen Blickwinkel tut, wie oben erwähnt.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Verschieben der Position eines Suchkopfs relativ zu der Spitze der Trägerrakete, auf der er eher montiert ist, zu schaffen.

In Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung wird eine Rakete ge­ schaffen mit einem Raketenkörper, der ein Gehäuse für die Raketenspitze hat, einen Suchkopf, der in dem Gehäu­ se der Raketenspitze montiert ist und einen Positionie­ rer, der wahlweise den Suchkopf entweder in der er­ streckten Suchposition oder aber in einer rückgezogenen Kreuzposition positioniert.

In der Suchposition erstreckt sich der Suchkopf aus dem Gehäuse der Raketenspitze, um so dem Suchkopf ein vorge­ wähltes breites Blickfeld zu verschaffen. In der Kreuz­ position wird der Suchkopf in das Gehäuse der Raketen­ spitze zurückgezogen, um so aerodynamisch zu dem Rake­ tenkörper kontinuierlich zu sein. Das Blickfeld des Suchkopfs in der rückgezogenen Position ist im allgemei­ nen dazu geeignet, ein Ziel zu erfassen, nachdem das Ziel erkannt worden ist. Es ist enger als das Blickfeld des Suchkopfs in der vorragenden Position.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung verschiebt sich die Ausgangsposition des Suchkopfs in der Suchposition und der Positionierer verschiebt den Suchkopf in die Kreuzposition, nachdem ein Ziel von der Rakete angenommen worden ist. Vorzugsweise wird der Suchkopf in die Kreuzposition nur dann verschoben, wenn die Rakete das angenommene Ziel verfolgt.

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand einer eingehenden Beschreibung und eines bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiels der vorliegenden Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Rakete, die in Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist und betrieben wird;

Fig. 2A ist eine eine teilweise weggeschnittene sche­ matische Ansicht einer Spitze der in Fig. 1 gezeigten Rakete, die den Suchkopf in einer Kreuzposition zeigt;

Fig. 2B ist eine teilweise weggeschnittene schemati­ sche Ansicht einer Spitze der Rakete von Fig. 1, die den Suchkopf in einer Suchposition wiedergibt;

Fig. 3A ist eine schematische Querschnittsansicht der Spitze von Fig. 2A; und

Fig. 3B ist eine schematische Querschnittsansicht der Spitze nach 2B.

Es wird jetzt auf Fig. 1 Bezug genommen, die schematisch eine Rakete wiedergibt, die einen Raketenkörper 2 und eine Raketenspitze 18 aufweist. Eine Mehrzahl von Flos­ sen, die durch die Bezugszeichen 14 und 16 angegeben sind, sind vorzugsweise an dem Raketenkörper 12 mon­ tiert. Die Flossen 14 und 16 verschaffen der Rakete 10 eine verbesserte Kreuzstabilität und/oder eine Steuer­ barkeit, wie dies im Stand der Technik bekannt ist.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung weist die Raketenspitze 18 ein Gehäuse 20 auf. Ein Suchkopf, auch als Abtastkopf bezeichnet und allgemein mit 22 bezeichnet, ist vorzugsweise in dem Gehäuse 20 montiert, wie dies unten unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 beschrieben wird. Der Suchkopf 22 weist einen Abtaster 24 auf, der ein vorgegebenes Blick­ feld abtastet, wie unten beschrieben, vorzugsweise durch ein Schild oder einen Dom 21. Das Schild 21 schützt den Abtaster 24 vor Staub, Feuchtigkeit, Temperaturänderun­ gen und anderen unerwünschten Einflüssen der äußeren Um­ gebung.

Der Abtaster 24 weist einen Infrarot-Detektor, einen Laser-Übertrager oder irgendeinen anderen aktiven oder passiven Detektor, wie er im Stand der Technik bekannt ist, auf. Wenn der Abtaster 24 einen Infrarotdetektor aufweist, weist die Rakete 10 vorzugsweise ein (nicht gezeigtes) Kühlsystem zum Kühlen des Inneren des Such­ kopfes 22 auf.

Es wird jetzt auf die Fig. 2A und 2B Bezug genommen, die teilweise weggeschnittene schematische Ansichten einer Raketenspitze 18 sind. Fig. 3A und 3B sind schematische Querschnittsansichten der Raketenspitze 18. Fig. 2B und 3B zeigen den Suchkopf 22 in einer sich erstreckenden Position, typischerweise zum Zwecke des Suchens eines Zieles, während die Fig. 2A und 3A den Suchkopf 22 in einer rückgezogenen Position zeigt, die typischerweise zum Kreuzen in Richtung auf ein erkanntes Ziel eingenom­ men wird. Die Position des Suchkopfes 22 in den Positio­ nen 2B und 3B werden im folgenden als eine Suchposition bezeichnet, während die Position des Suchkopfes 22 in den Fig. 2A und 3A als eine Kreuzposition bezeichnet wird.

Der Suchkopf 22 ist vorzugsweise auf dem Ende einer Wel­ le 26 angeordnet, die vorzugsweise entlang der Längsach­ se 27 der Rakete 10 beweglich ist, wie durch die Pfeile 29 (Fig. 2B und 3B) angegeben ist. Die Welle 26 ist vor­ zugsweise ebenfalls um die Achse 27 drehbar, gemeinsam mit dem Suchkopf 22, wodurch ein Abtaster 24 geschaffen wird, der eine Abtastmöglichkeit von 360° um die Achse 27 hat. Alternativ wird der Suchkopf 22 auf der Welle 26 durch ein drehbares Lager 30 gehalten.

Der Abtaster 24 ist, wie in insbesondere in den Fig. 3A und 3B gezeigt, vorzugsweise um einen Schwenkpunkt 25 kippbar, der auch den Abtaster 24 mit der Welle 26 ver­ bindet. Während der Abtaster 24 gegenständlich in ein sehr großes Blickfeld gekippt werden kann, hängt das tatsächliche Blickfeld des Abtasters von der Position des Suchkopfs bezüglich dem Gehäuse 20 ab. Insbesondere ist erkennbar, daß das Blickfeld des Abtasters 24 in der Kreuzposition von Fig. 3A, das durch die Pfeile 23 ange­ geben ist, erheblich enger ist als das Blickfeld des Ab­ tasters 24 in der in Fig. 3B gezeigten Suchposition, durch die Pfeile 31 angegeben.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung ist der Suchkopf 27 nach dem Anschuß der Rakete in der in den Fig. 2B und 3B gezeigten Suchposi­ tion. Dies verschafft dem Abtaster ein weites Blickfeld 31, wie oben beschrieben, wodurch die Wahrscheinlichkeit vergrößert wird, daß der Abtaster 24 ein mögliches Ziel erkennt. Nachdem ein Ziel von der Rakete 10 angenommen worden ist, ist der breite Blickwinkel 31 jedoch normal­ erweise nicht mehr erforderlich, da die generelle Rich­ tung des Ziels bereits geortet ist. Wenn die Rakete 10 fortschreitet, dem Ziel nachzuspüren, ist ein erheblich engerer Blickwinkel erforderlich, die Suchposition, in der der Sucher 22 über das Gehäuse 22 hinausragt, ist nicht länger erforderlich.

Es ist zu beachten, daß die Suchposition nach den Fig. 2B und 3B, in der sich der Kopf nach außen er­ streckt, zu einem erheblichen Luftwiderstand an der Spitze der Rakete 18 auswirken kann, insbesondere bei hohen Fluggeschwindigkeiten, wodurch sich die aerodyna­ mische Wirksamkeit der Rakete 10 verringert. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Suchkopf 22 nach der Erkennung des gewünschten Ziels in die Kreuzpositionen, die in den Fig. 2A und 3A gezeigt ist, zurückgezogen. Es ist zu beachten, daß die Kreuz­ position, in der der Suchkopf 22 teilweise in das Gehäu­ se 22 zurückgezogen ist, aerodynamisch der Suchposition überlegen ist. Da das Erfassen des erkannten Zieles kein weites Sichtfeld benötigt, kann das Blickfeld 23 für das Kreuzen kleiner sein als das Blickfeld 31 für das Suchen.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Rakete 10 einen Positionierer 40 auf, der die Position des Suchkopfes 22 durch Steuern der Position der Welle 26 entlang der Achse 27 steuert. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung bewegt der Positionierer 40 die Welle 26 automatisch nach vorn, wenn die Rakete 10 ein Ziel sucht und nach hinten, wenn die Rakete 10 ein Ziel aufnimmt, d. h. in Richtung auf ein erkanntes Ziel kreuzt.

Die in den Ansprüchen und der vorangehenden Beschreibung genannten Merkmale und Vorteile der Erfindung können so­ wohl einzeln als auch in verschiedenen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.

Claims (7)

1. Eine Rakete, mit
einem Gehäuse (20),
einem Suchkopf (22), der in dem Gehäuse (20) montiert ist, und
einem Positionierer (40), der den Suchkopf (22) wahl­ weise in entweder einer vorragenden Position, in der der Suchkopf (22) sich aus dem Gehäuse (20) der Rake­ tenspitze (18) erstreckt, um den Suchkopf (22) so ein vorgegebenes, breites Blickfeld zu geben, oder einer rückgezogenen Position, in der der Suchkopf (22) in das Gehäuse (20) der Raketenspitze (18) rückgezogen ist, bringt, um so aerodynamisch mit dem Körper (12) der Ra­ kete (10) kontinuierlich zu sein, bringt.

2. Eine Rakete nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Suchkopf (22) einen Abtaster (24) aufweist, der in Übereinstimmung mit einem vorgegebenen Blickfeld kippbar ist.

3. Eine Rakete nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Infrarot-Sensor, der dem Suchkopf (22) zugehörig ist.

4. Eine Rakete nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Laserempfänger, der dem Su­ cherkopf (22) zugehörig ist.

5. Eine Rakete nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionie­ rer (40) den Suchkopf (22) in eine sich erstreckende Position positioniert, wenn die Rakete ein mögliches Ziel sucht und wobei der Positionierer den Suchkopf in eine rückgezogene Position positioniert, wenn die Rake­ te auf ein erkanntes Ziel hin kreuzt.

6. Eine Rakete nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Suchkopf (22) in der rückgezogenen Position ein vorgegebenes enges Blickfeld hat, das geeignet ist, um ein Ziel aufzuspü­ ren, nachdem das Ziel von der Rakete angenommen worden ist.

7. Eine Rakete nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgegebene breite Blickfeld sich über annähernd +/- 135° er­ streckt.