DE60225047T3

DE60225047T3 - Waffenvisier

Info

Publication number: DE60225047T3
Application number: DE60225047T
Authority: DE
Inventors: Rolf Persson; Ulf Palmlöv; Jörgen Bergmark
Original assignee: BAE Systems Bofors AB
Current assignee: BAE Systems Bofors AB
Priority date: 2001-11-19
Filing date: 2002-10-09
Publication date: 2012-06-14
Anticipated expiration: 2022-10-10
Also published as: ZA200403815B; US20090025545A1; SE0103828L; JP4342315B2; EP1967814A1; EP1451517B1; US20050066807A1; JP2005513405A; IL162039A0; AU2002343907A1; ES2438615T3; EP1451517A1; ES2298399T3; NO332828B1; ES2298399T5; US7487705B2; EP1451517B2; EP1967814B1; US20080053302A1; US8365650B2

Description

Die Erfindung ist ein Kombinationsvisier zur Anbringung an einem Fahrzeug oder kleinen Schiff zur Verteidigung derselben im Nahbereich sowie gegen Luft- und Bodenangriffe. Das komplette Kombinationsvisier enthält seine eigene innere Waffe, die durch die Visiersensoren gesteuert wird. Die in dem Kombinationsvisier enthaltenen Visiersensoren können auch zur Schießsteuerung von anderswo angeordneten äußeren Waffen sowie auch zur Gewinnung von reinen Überwachungsdaten dienen.
Gegenüber insbesondere Überraschungs-Luftangriffen gegen einzelne Fahrzeuge oder kleinere Fahrzeuggruppierungen war es bisher, ohne moderne sofortige Luft- und Bodenabwehr, praktisch erforderlich, möglichst die schnellsten und größten Streitkräfte gegen einen Angreifer zu richten, mit den besten erhältlichen Infanteriewaffen, was mehr oder weniger die Anwendung des Schrotschussprinzips bedeutete. Nicht nur die Gefahr von Überraschungs-Luftangriffen ist durch die Einführung von Angriffs-Hubschraubern deutlich gestiegen, sondern auch die Wirkung solcher Angriffe. Es besteht deshalb ein großer Bedarf nach Sensor-gesteuerten Nahbereichs-Verteidigungswaffen, die schnell und wirksam einen gezielten Beschuss gegen angreifende feindliche Flugzeuge ermöglicht. Auf das Dokument US 5001985 wird verwiesen.
Neue Sensortechnologie, kombiniert mit Mikroelektronik sowie die enorme Entwicklung in der Computertechnologie in den vergangenen Jahren hat es ermöglicht, ein einzelnes Fahrzeug mit einem fortschrittlichen Visier auszurüsten, das vermehrte vielseitige Verteidigungsmöglichkeiten gegen sich rasch abspielende Angriffe ermöglicht. Es gibt verschiedene Typen von Waffen, die keine Rückstoßkräfte erzeugen, die man in einer gut geplanten Verteidigungsanordnung antrifft, wobei zur Zeit am Markt erhältliche Visiersensoren kombiniert werden, und, bei Zielaufschlag, sogar gegen Angriffs-Hubschrauber und leichtere Panzerfahrzeuge wirksam sind oder gegen reine Infanterieziele eingesetzt werden.
In diesem Zusammenhang geeignete Waffenformen sind beispielsweise schwere Maschinengewehre vom Kaliber 0.50 und 14,5 mm, die bereits in großer Anzahl in den Armeen weltweit eingesetzt werden, sowie die in letzter Zeit entwickelten Schnellfeuer-Granatenkanonen.
Das Grundprinzip für das Kombinationsvisier gemäß der Erfindung besteht darin, dass durch anpassbare Modulbauweise es möglich ist, mit einer kleinen Zahl, nämlich drei, von konzeptionell unterschiedlichen, aber funktionell integrierbaren Basismodulen ein Basisvisier, ein Waffenvisier oder eine maschinengesteuerte Waffenplattform zu realisieren. Das Kombinationsvisier gemäß der Erfindung soll auch in der Lage sein, wenn es mit seien modernen Sensoren an einen Kampfpanzer montiert wird, als eine abgeschirmte und hochwirksame Überwachungsplattform zu dienen.
Modulare Bauweise, die die größtmögliche Flexibilität bietet, jedoch in sich kompliziert ist, ist kein neues Basisprinzip, jedoch gibt es, soweit bekannt, bisher keine maschinengesteuerten Waffenvisiere, die sowohl als reines Waffenvisier oder als eine Plattform für die Waffe, deren Funktion es steuert, arbeiten können und deren Arbeitsmodul auch, falls erforderlich, in eine reine Waffenplattform umgewandelt werden kann, z. B. wenn das Visier beschädigt ist. Gemäß der Erfindung ist es auch möglich, unter Verwendung von vielen seiner Basismodulen, ein Waffenvisiersystem zu bauen, dessen verschiedene Komponenten individuell an dem Schiff oder Fahrzeug, an dem sie angebracht werden, installiert werden.
Somit umfasst das Kombinationsvisier gemäß der Erfindung (auch in Bezug auf das Fahrzeug oder Schiff, an dem die Kombination angebracht werden soll) zuerst ein drehbar arbeitendes oder Basismodul, mit einem an dem Modul installierten Sensormodul und, falls erwünscht, einem installierbaren Waffenmodul oberhalb des Sensormoduls.
Das in dem erfindungsgemäßen Kombinationsvisier enthaltene Basismodul ist verantwortlich für das Seitenrichten, und in geringerem Maße, das Höhenrichter des Sensormoduls und enthält somit den kompletten Richtmotor für das gesamte Kombinationsvisier, die zugeordnete Seitenrichtbremse und, falls erforderlich, einen kollektiven Seitenricht- und Höhenrichtmotor für das gesamte Kombinationsvisier oder einen Teil desselben. Die für das gesamte Kombinationsvisier erforderliche Steuerelektronik ist in geeigneter Weise in dem Betriebs- oder Basismodul angeordnet. Somit sind alle Varianten der für das Kombinationsvisier erforderlichen Komponenten in dem Betriebs- oder Basismodul angeordnet.
Das Sensormodul, einschließlich aller Visiersensoren, ist im Normalfall direkt oberhalb des Betriebsmoduls montiert, und dort wird seine Elevation durch den Höhenrichtmotor in dem Betrieb- oder Basismodul gesteuert, wenn es gleichzeitig der Seitenrichtbewegung des Basismoduls, auf dem es montiert ist, folgt. Das Sensormodul enthält somit ein Elevations-gesteuertes Sensorgehäuse, das einschließlich aller Sensoren gegen äußere Beschädigung abgeschirmt ist, wobei das Sensorgehäuse vorzugsweise um eine horizontale Achse drehbar ist, d. h. an zwei einander gegenüberliegenden Hubarmen oder Konsolen gelagert ist, die einerseits die Elevationsachse des Visiermoduls tragen und andererseits Raum für alle erforderliche Kommunikation zwischen dem Betriebsmodul und dem Sensormodul bieten, Der Höhenrichtmotor in dem Operationsmodul, versehen mit einem synchronen Antriebsgurt oder einem Äquivalent dazu, installiert in jedem der Hubarme oder Konsolen, kann die Höhenrichtbewegung des Sensorgehäuses steuern. Die Hubarme oder Konsolen können auch Platz bieten für solche Extrakomponenten wie Kühlkanäle für den Umlauf von Kühlluft und, insbesondere in heißen Klimazonen, Kühlelemente für die umgewälzte Luft.
Über dem Sensormodul kann, falls gewünscht, ein Waffenmodul montiert werden, der zwei einander gegenüberstehende vertikale Verlängerungen der Lager des Sensorgehäuses, die die Hubarme oder Konsolen tragen, umfasst, wobei zwischen diesen beiden ihre eigene horizontale Höhenrichtachse erhalten wird, wobei das Höhenrichten angetrieben wird durch den Höhenrichtmotor über mindestens eines der Lager des Sensorgehäuses, das an der Waffe angelenkt ist.
Bei dieser Anordnung folgen die Waffe und die Sensoren einander sowohl beim Höhenrichten als auch beim Seitenrichten, da derselbe Höhenrichtmotor die Elevation beider Module steuert, auch wenn eines der höhenrichtbaren Module seinen eigenen unabhängig arbeitenden Höhenrichtmotor aufweist, während beide Einheiten sich bezüglich des Seitenrichtens wie eine einzige Einheit verhalten. Gemäß einer anderen Variante ist die Waffe mit ihrem eigenen Höhenrichtmotor ausgerüstet, der sowohl mechanisch, z. B. synchroner Riemenantrieb, oder elektrisch sein kann, und der mit dem Höhenrichtmotor in dem Betriebsmodul so verbunden ist, dass beide Motoren als eine einzige Einheit arbeiten. Der Vorteil dieser Konfiguration besteht u. a. darin, dass der Höhenrichtmotor in dem Betriebsmodul ausschließlich für die bewegte Masse des Sensormoduls bestimmt sein kann und nicht für eine Waffe dimensioniert zu werden braucht, die nicht immer vorgesehen ist. Im Allgemeinen hat die Waffe eine größere Masse als der Sensormodul und muss während des Schießens unbewegt gehalten werden, und vorzugsweise soll sie mit einer eigenen Höhenrichtbremse ausgerüstet sein.
Zusätzlich zu dem, was bisher beschrieben wurde, ist auch vorgesehen, dass die Schnittstellen oder Verbindungsbereiche zwischen dem Betriebsmodul und dem Sensormodul sowie zwischen dem Sensormodul und dem Waffenmodul identisch ausgebildet sein sollen, so dass das Sensormodul, falls erforderlich, weggelassen und die gesamte Visier-Waffen-Kombination in eine reine Waffenplattform umgewandelt wird. Dies kann vorteilhaft sein in Fällen, bei denen aufgrund spezieller Überlegungen die Waffe und das Visier getrennt montiert werden sollen. Ferner können Zwischeneinrichtungen, die zwischen den Moduleinheiten montiert werden, dazu dienen, dem Sensorgehäuse und/oder der Waffe extreme Höhenrichtmöglichkeiten zu verleihen, die für bestimmte Einsatzbereiche (Höhenrichtzwecke) angepasst sind.
Wenn die Waffe auf dem Visier montiert wird, muss die Munitionszufuhr zu der Waffe in besonderer Weise gelöst werden. Da die Waffen in erster Linie für den Einsatz in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Kombinationsvisier gedacht sind, wird es sich um als Gurt zugeführte Geschosse handeln. Deshalb muss eine Zuführsteuerung für die Munitionsgurte von dem Hauptmagazin zu der Geschosszuführung der Waffe konstruiert werden, und diese Zuführsteuerung kann in den meisten Fallen mit sehr einfachen Mitteln realisiert werden. Somit kann das Hauptmagazin in geeigneter Weise an dem Basismodul montiert werden, so dass es dessen Seitenrichtbewegung folgt.
Die Erfindung ist in den Patentansprüchen definiert und wird im Folgenden im Einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
In den Zeichnungen zeigen:
1, 2 und 3 das gesamte Kombinationsvisier von vorn, von der Seite und von oben;
4 einen Schnitt gemäß IV-IV in 1,
5 einen Schnitt gemäß V-V in Fig.- a,
6 in Vorderansicht eine getrennte Verwendung lediglich des Sensormoduls des Kombinationsvisiers;
7 in Seitenansicht eine getrennte Verwendung des Waffenabschnitts.
Alle Bestandteile in den verschiedenen Figuren, soweit sie dargestellt sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die Hauptabschnitte in dem kompletten Kombinationsvisier sind ein Basis- oder Betriebsmodul 1, zwei vertikale Sensorkonsolen 2 und 3, ein Sensorgehäuse 4, zwei vertikale Waffenkonsolen 6 und 7 und die Waffe 8. Es handelt sich um ein schweres Maschinengewehr, einen Mörser oder eine andere automatisch ladende Waffe mit so wenig Rückstoß, dass der Rückstoß der Waffe die Sensoren in dem Sensorgehäuse nicht beschädigt.
Der Basis- oder Betriebsmodul, dessen Hauptkomponenten in 4 gezeigt sind, enthält ein zentrales vertikales Drehlager 9, um welches das gesamte Kombinationsvisier über eine volle Umdrehung drehbar ist. Diesem Drehlager sind auch Schleifringverbindungen für die Zufuhr von elektrischem Betriebsstrom und für die Ausführung von Arbeitsbefehlen zugeordnet. Ferner ist ein Seitenrichtmotor 10, eine Seitenrichtbremse 11 und ein Raum für Steuerelektronik 12 sowie ein Höhenrichtmotor 13 vorgesehen. Letzterer ist hauptsächlich geeignet für das Höhenrichten des Sensorgehäuses 4, z. B. über einen der synchronen Antriebsgurte in den Sensorkonsolen 2 und 3. Ein halbmondförmiges Geschossmagazin ist permanent an dem Basismodul montiert. Das Geschossmagazin folgt somit der Seitenrichtbewegung des Basismoduls. Der Munitionsgurt für die Waffe 8 läuft von dem Magazin 14 über eine Munitionsführung 15 zu der Ladeposition der Waffe.
Das höhenrichtbar gelagerte Sensorgehäuse 4 zwischen den beiden vertikalen Sensorkonsolen 2 und 3 ist mit drei Sensorfenstern 16 bis 18 versehen, die für eine Videokamera 16, eine IR-Kamera 17 und einen Laser-Entfernungsmesser 18 vorgesehen sind. Das Sensorgehäuse 4 ist mit einem hin- und hergehenden dreiarmigen Scheibenwischer 19 zum Reinigen der Sensorfenster versehen.
Die Paare von Sensorkonsolen 2, 3 und 6, 7 können gegeneinander ausgetauscht werden und können auch miteinander verbunden werden, weil die Schnittstelle zwischen ihnen und den auswählbaren Konsolen und dem Basismodul so ausgebildet sind, dass dies möglich ist, was ferner bedeutet, dass alle elektrischen Kontaktwege aufrechterhalten werden, gleichgültig welche Konsolen benutzt werden. Die Konsolen können auch andere Funktionen haben, z. B. für das Zirkulieren von Kühlluft. Wenn das erfindungsgemäße Kombinationsvisier in sehr heißem Klima eingesetzt wird, kann ein Kühlelement 20 in einer der Konsolen untergebracht werden, durch das die umgewälzte Kühlluft hindurchströmen kann. Wie bereits erwähnt, kann die Höhenrichtbewegung des Sensorgehäuses in erster Linie über einen Synchronantriebsgurt, oder ein Äquivalent davon, von dem Höhenrichtmotor 30 in dem Basismodul über eine der Konsolen angetrieben werden. Theoretisch sollte auch das Höhenrichten der Waffe in gleicher Weise gesteuert werden. Da jedoch die Waffe in den meisten Fällen die größte Eigenmasse haben wird, kann es (in der Regel) zweckmäßiger sein, wie in 1 angedeutet, die Waffe mit ihrem eigenen Höhenrichtmodul 21 auszurüsten, der parallel mit dem Höhenrichtmotor 13 des Sensorgehäuses gesteuert wird. In 1 ist auch eine Waffenbremse zeichnerisch dargestellt. Die Waffenbremse 22 hat die Aufgabe, die Horizontalbewegung der mit dem Visier verbundenen Waffe in dem Moment, wenn das Visier das Ziel erfasst, schnell zu stoppen, so dass die Waffe beim Schießen unbewegt gehalten wird.
Wie bereits erwähnt, können die Konsolenpaare 2, 3 und 6, 7 gegeneinander ausgetauscht werden. Zusätzlich können angelenkte Konsolen, die einen extrem großen Höhenrichtwinkel ermöglichen, verwendet werden, falls erforderlich. Dies ist beispielsweise in 7 dargestellt, wo sie mit 23 und 24 bezeichnet sind, wobei 24 in der Zeichnung nicht sichtbar ist.
Da die Konsolen ein Höchstmaß an Austauschbarkeit bieten, machen sie es auch möglich, das Visier und den Überwachungsmodul, wie in 6 angedeutet, zur Steuerung von getrennt angeordneten Waffen eingesetzt wird, sowie als reines Waffenmodul, wie in 7 angedeutet, welches dann einerseits durch ein separat angeordnetes Visiermodul gesteuert werden kann, wie in 6 angedeutet. Eine Umprogrammierung der verwendeten Steueralgorithmen der Waffe ist erforderlich, zur Anpassung an die Anordnung des Visiermoduls und Waffenmoduls nebeneinander, oder in Abstand voneinander. Dies erfordert aber nur die Anwendung von derzeit üblicher Technologie.

Claims

Maschinengesteuerte Visier-Waffen-Modulkombination, die zur Installation auf einem Fahrzeug, Wasserfahrzeug oder einem Äquivalent dazu ausgebildet ist, wobei die Visier-Waffen-Kombination eine geringe Zahl von Modulen mit modularem Aufbau aufweist und funktionell in der Lage ist, in verschiedenen Konfigurationen integriert zu werden, wobei die Module der Visier-Waffen-Kombination ein seitenrichtbares, einstellbares Basismodul (1) aufweist, mit mindestens einem Seitenrichtmotor (10), Steuerelektronik (12) und ggf. einem Höhenrichtmotor (13), wobei die Module der Visier-Waffen-Kombination zwei vertikal vorstehende, einander gegenüberstehende Konsolen oder Hubarme (2, 3 & 6, 7) aufweist, die auf dem Basismodul (1) installiert sind, wobei zwischen den Konsolen oder Hubarmen (2, 3 & 6, 7) ein Visiermodul, das in den Modulen der Visier-Waffen-Kombination enthalten ist und ein Sensorgehäuse (4) aufweist, mit Visiersensoren (16–18) und/oder ein Waffenmodul, das in den Modulen in der Visier-Waffen-Kombination enthalten ist und eine sensorgesteuerte Waffe (8) aufweist, installiert ist/sind.
Maschinengesteuerte Visier-Waffen-Modulkombination nach Anspruch 1, umfassend die seitenrichtbaren einstellbaren und höhenrichtbaren maschinengesteuerten Visiersensoren (16–18), wobei der Basismodul (1) so ausgebildet ist, dass er Befestigungspunkte für die zwei einander gegenüberstehenden und von dem Basismodul (1) vertikal vorstehenden Konsolen oder Hubarme (2, 3) aufweist, zwischen denen das den Sensor (16–18) enthaltende Sensorgehäuse (4) höhenrichtbar mit einer horizontalen Achse (4') gelagert ist und wobei die vertikalen Konsolen oder Hubarme (2, 3) freie Enden (2', 3') haben, die von dem Basismodul (1) aus mit zwei ähnlichen vertikalen Waffenkonsolen oder Hubarmen (6, 7) verlängerbar sind, zwischen denen eine Waffe (8) installiert ist, die parallel von den in dem Sensorgehäuse (4) angeordneten Sensoren (16–18) gesteuert wird.
Maschinengesteuerte Visier-Waffen-Modulkombination nach Anspruch 2, bei der das Sensorgehäuse (4) tragende, vertikal vorstehende Konsolen oder Hubarme (2, 3) und das daran aufgehängte Sensorgehäuse (4) vollständig durch die Waffenkonsolen- oder Hubarme (6, 7) ersetzt werden können und die Waffe (8) zwischen ihnen höhenrichtbar aufgehängt werden kann, wobei die Schießsteuerung für die Waffe (8) auf einem anderen Visiermodul oder Visier-Waffen-Modul kommen kann.
Maschinengesteuerte Visier-Waffen-Modulkombination nach Anspruch 2 oder 3, wobei die vertikalen Hubarme (2, 3; 6, 7) Platz (12) und erforderliche Übertragungsmittel bereithalten für die erforderlichen Befehls- und Steuerverbindungen zwischen den unterschiedlichen beweglichen Teilen der Visier-Waffen-Modulkombination, wobei die Übertragungsmittel so ausgebildet sind, dass sie immer arbeiten, gleichgültig, welche oder wie viele der vertikalen Konsolen oder Hubarme (2, 3; 6, 7) installiert sind.
Maschinengesteuerte Visier-Waffen-Modulkombination gemäß einem der Ansprüche 2–4, bei dem die vertikalen Konsolen oder Hubarme (2, 3; 6, 7) auch Zirkulationskanäle für Kühlluft um die Sensoren (16–18) in dem Sensorgehäuse (4) herum vorsehen.
Maschinengesteuerte Visier-Waffen-Modulkombination nach einem der Ansprüche 2–5, bei der die vertikalen Konsolen oder Hubarme (2, 3; 6, 7) mit Zwischenstücken (23, 24) verlängert werden können, um den Höhenrichtwinkel der höhenrichtbaren Teile zu vergrößern, ohne die Funktion der Sensoren (16, 18) oder der Waffe (8) zu beeinträchtigen.
Maschinengesteuerte Visier-Waffen-Modulkombination gemäß einem der Ansprüche 2–6, bei der die mit den Sensoren (16–18), die die Schießsteuerung durchführen, verbundene Waffe (8) ein schweres Maschinengewehr oder ein Mörser ist.
Maschinengesteuerte Visier-Waffen-Modulkombination nach einem der Ansprüche 2–7, bei der die Waffe (8) mit ihrem mit dem Basismodul (1) verbundenen Magazin (14) so installiert ist, dass sie immer der Seitenrichtbewegung des Basismoduls (1) folgt.