DE8602212U1

DE8602212U1 - Freifliegendes Seitenkraftgesteuertes Waffenrohr zur Verteidigung gegen tieffliegende, gepanzerte Kampfhubschrauber

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Publication number: DE8602212U1
Application number: DE19868602212
Authority: DE
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Priority date: 1986-01-29
Filing date: 1986-01-29
Publication date: 1986-09-18

Description

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1. Allgemeines

1.1 Stand der Technik

Mit der bisherigen Technik bzw. mit leichten, tragbaren z.B. infra rotgesteuerten Fk-Flugabwehrwaffen (z.E. aus USA und Frankreich) können derzeit im Konturenflug tieffliegende Luftfahrzeuge (z.B. gepanzerte Kampfhubschrauber) in bebauter, bewaldeter Zone (oder aus der Deckung ^^eraus) im Nahbereich kaum bekämpft werden.

Ursachen sind in der Darbietung vom Ziel zu suchen sowie in der Technik der Abwehrwaffen.

Darbietung vom Ziel:

Herkömmliche Waffen bieue't sich ein tief fliegendes Ziel in einem Raum mit Nahhindernissen nur äußerst kurzer Zeit (z.B. < 0,35 see.) und kleinen Darbietungsvektor (z.B. AO Grad) d.h. z.B. ein Ziel 20m über dem Schützen welches mit 300 km/h fliegt, muß auf einer Flugbahnlänge von 30m bekämpft werden. Nicht berücksichtigt ist hier die Reaktionszeit sowie die psychologische Seite einen Aufschaltvorgang (mittels Visier) durch e'inen Schützen durchzuführen z.B. während Beschüß durch einen über ihm fliegenden gepanzerten Hubschrauber, (siehe Skizze 2 / Darbietungsbereich ST)

Stand der Technik Abwehrwaffen Bodengestützt

Für bodengestützte Rohrwaffen ist die Darbietungsdauer vom Ziel zu kurz und für gelenkte und selbstsuchende Lenkflugkörper (Fk) ist die Aufschaltzeit (incl. Reaktionszeit) zu lang,sowie bei erfolgtem Aufschaltvorgang die bei der anschließenden Verfolgung des Zieles erfolgenden Querbeschleunigungen viel au groß. Der Fk treibt während der ersten 100m Flugbahn aus der Visierlinie und der Suchkopf verliert anschließend das Ziel. Außerdem ist für den Aufschaltvorgang von Nachteil, daß ein gapanzerter Kampfhubschrauber von unten eine geringere Infrarotstrahlungsquelle darstellt als z.B. von oben.

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Stand der Technik Abwehrwaffen Luftgestützt i

Bei der Bekämpfung von oben sind bisher entweder nur Flugkörper f und Flugzeuge bekannt die mittels an ihnen befestigte Sensoren zur Zieldetektion GeschcSsevon oben ausstoßen oder Systeme am !

Fallschirm die von diesem getragen und gesteuert werden und wo S

j auch die Zielaufschaltung indirekt durch den Fallschirm gesteuert ; wird z.B. ein Sensor mit Waffe wird durch den Fallschirm*in eine kontinuierliche Kreisbewegung versetzt. Es gibt bisher keine Kanone, die eigenständig und unabhängig im Freien Fall ohne aero- « dynamische Unterstützung Zieldetektion durchführt bzw, sich selbst | auf ein Ziel aufschaltet und dies auch ohne Eigendrehung. |

Pyrotechnische Einrichtungen (Seitenkraftsteuerung in Form von Gasdüsen) zur Lenkung von Luft- und Raumfahrtobjekten sind ebenfalls nur bekannt bei drehenden Geschoß, bzw. Rakete, in der Luftfahrt ;·; sowie bei Satelitten in der Raumfahrt nicht bei einer Kanone bzw. ΐ Waffenrohr im »Zusammenhang mit einer Kreiselplattform als autonomes Objekt der Luftfahrt mit Einrichtungen zur Zieldetektion bzw. künstlichem, aktivierbaren Drehpunkt (Kreisel) und/Oder veränderbaren Schwerpunkt mit Seitenkraftsteuerung durch Zündpillen mit Verstärkerladung . ;

* oder durch eine Mechanik zwischen Fallschirm und System

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1.2 Waffenrohr mit Stabilisierung

Das vorgeschlagene System kennt das Problem der Fk-Querbeschleunigung nicht, da es in eine Position senkrecht über den Hubschrauber
fliegt und durch ein kurzes Nicken des Waffenrohrs den Hubschrauber in der Visierlinie hat. Em manuelles Aufschalten auf das Ziel entfällt.!

Das System sucht sich innerhalb eines Radius von 360° sein Ziel selbst

Außerdem bekämpft das System den Hubschrauber von seiner schwächsten „ Seite von oben, wo die Panzerung am geringsten ist und z.B. die Infrarotabstrahlung und Geräusche durch Rotor und Turbine am größten
sind zum Aufschalten für entsprechende Sensoren. κ

S Die Bekämpfung durch das System mittels Flugmanöver oder Täuschgeschol

(z.B. Infrarot) auszuweichen erscheint zwecklos, da es sich hier
um keinen Fk handelt, sondern um ein Geschoß.

Bei der beschriebenen Waffe handelt es sich primär um eine Verteidigungswaffe gegen tieffliegende, gepanzerte Kampfhubschrauber (Konturet flug), die auf ca. 100m hochgeschossen wird und von dieser überhöhten! Position einen z.B. 50m über Grund fliegenden Hubschrauber mit einem | Geschoß bekämpft. Um den Aufwand an Elektronik und Sensoren in Grenzet zu halten, ist es wahrscheinlich zweckmäßig, als Geschoß eine Streuwal zu nehmen, d.h. mehrere Bündel kleiner Geschoße, die die Trefferwahr-f

{ scheinlichkeit erhöhen. Außerdem müßte untersucht werden, inwieweit ei

sinnvoll ist, die Höhe des Bahnscheitelpunktes jeweils gemäß der Bedrohung individuell und automatisch zu verändern. Das heißt z.B. bei
einem schnellen tieffliegenden Ziel (Flugzeug), steuert die Kanone I einen Bahnscheitelpunkt von 1200m an und nicht 100m und verschießt ζ.ί

aus dieser Position eine Rakete mit Suchkopf aus dem Waffenrohr. J

Der Darbierungsbereich und Darbietungsdauer und somit auch die Aufschaltzeit ist ca. um den Faktor 10 besser als bei bisherige bodengestützte Luftabwehrwaffen, die in Räumen mit Nahhindernissen verschossen werden (siehe Skizze 2, Darbietungsbereich FL) und außerdem geschieht die. "Auf schaltung automatisch.

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Technische Beschreibung

- Die Lagestabilisierung des Rohres erfolgt durch Computer und
kreiselplattfonn mittels Stabilisationstreibsätze bzw. pyro-

j technischer Zündpillen mit Verstärkerladung. Diese sind im

Allgemeinen auf der entgegengesetzten Richtung von der Rohrmündung, also am Schaft radial eingelassen. Es gibt jeweils

ϊ eine Reihe Stabilisationstreibsätze auf dem vollständigen

Radiusumfang mit gleicher Leistung sowie zusätzliche Reihen
(axialaufsteigend) geringere Leistung. Dies kann z.B. 400

' Pillen auf einem Schaftstück von 10 cm Durchmesser um 8 cm

länge bedeuten.

- Die Stabilisationstreibsätze werden von einem Bordcomputer angesteuert auf Grund der Information der Kreiselplattform und der
Angriffssensoren. Im Computer ist die Lage und Leistung jedes
einzelnen Stabilisationstreibsatzes eingespeichert, bei errorder-

[ liehen Zwischenleistungen zündet der Computer ggf. Stabilisations

treibsätze unterschiedlicher Leistung die sich versetzt gegenüberstehen.

- Es ist denkbar, daß während der Flugbahn und Operationsphase die
Waffe Kreisel- bzw. Drall-stabilisiert wird durch das Betreiben
entsprechend versetzter Stabilisationstreibsätze. Auch ist denkbar, das falls erforderlich, die Drallstabilisierung durch entsprechende Düsen unterbrochen wird. Kontinuierliche Drehbewegungen zur Zielauf schaltung der Sensoren können ebenfalls durch die Stabilisationstre sätze eingeleitet werden. Außerdem wird es möglich sein, den freien

Fall der Kanone kurzzeitig zu bremsen, wenn das für den Aufschaltvo gang von Wichtigkeit ist.

- Ggf. müßte untersucht werden, ob es nicht zweckmäßig ist, die Start einheit nicht abzusprengen um die auf ihr sitzender Startsensor zusätzlich mit bei der Zielordung miteinzubeziehen (siehe Skizze 14)

- Bei der Starteinheit könnte es sich anstatt um 4 Feststofftriebwerk um eine ringförmige um den Umfang gehende Düse handeln, wobei die
Kupplung_a im Mittelpunkt.is.t.

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- Der Drehpunkt für das freifliegende Waffenrohr bzw« für die

Stabilisationstreibsätze erfolgt entweder durch Schwerpunkt-

_t flügel die in der Höhe der Rohrmündung ausgefahren werden

ij| oder einer bzw. mehrere vor der Rohrmündung angebrachten Dreh-

^i? punktskreisel der abgesprengt wird* Ggf. kann der (bzw* die)

Kreisel auch auf einem Flügel sitzen, versetzt aus dem Mittelpunkt vom System, da das dynamische Verhalten der Kanone im ί Computer abgespeichert ist bezogen auf die Visierlinie.

I Anmerkung 1: Die Leistung der Waffe bzw. Abschuß auf dem Scheitel-

^ ,■ punkt auf ein Ziel, wird ausschließlich von der inner

ballistischen Leistung in dem Rohr bestimmt.

ι- Anmerkung 2: Die Geschoße sind zur Sicherung der eigenen Boden-

ί truppen so angelegt j daß sie sich ca. 10 ώ über dem

"■ Boden selbst entschärfen bzw. zerlegen.

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3. Zusätzliche Anwendunqsmöqlichkeiten bzw. Systeme

- als autonomes Tieffliegerabvehrsystem, welches mit einem

Marschflugkörper (z.B. hinter einer Verteidigungslinie) abgesetzt wird.

- als tragbare, automatische Tornisterwaffe (mit Federausstoß) zum Tieffliegerschutz für die Infantrie oder als fester Einbausatz für Kraftfahrzeuge bzw. Kettenfahrzeuge,

- als Waffenrohr mit endphasengelenkter Munition gegen tieffliegende Luftfahrzeuge im Überschallbereich,

- als Handgranate,

- als Seezielbekämpfungsmine,

- als Bordwaffe für Flugzeuge,

- als Plattform eines Kampflasers,

- als Seezielbekämpfungswaffe',

- als preisgünstige Variante zum Objekt (oder Grenz-) Schutz gegen Tiefflieger. Eine Vielzahl von Systemen (Waffenrohre) sind über Kabel mit einem zentralen Überwachungsradar und Rechner verbunden und werden von diesem aus gezündet bei Überflug eines Zieles.

Die Koordinaten der einzelnen Rohre sind im Rechner abgespeichert,

- als Täuschflugkörper auf S··'. '.ffen (gegen anfliegende Fk) als Schif fssystein,

- zur Bekämpfung von anfliegenden Raketen, z.B. auf Schiff installiert

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ι, Benennung de.r Skizzen

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Skizzen

Skizze 1: Verteidigung gegen tief fügende Luftfahrzeuge Skizze 2: Darbietungsfeld

ST * herkömmliche Abwehrwaffen

FL ■ Neues System (Kanone mit Stailisierung)

Skizze 3: Kanone mit Starttriebwerk im Abschußbehälter

Skizze 4: Kanone mit Starttriebwerk

Skizze 5: Starteinheit mit Starttriebwerk und Sensor

Skizze 6: Stabilisierte Kanone

Skizze 7: A START

Skizze 8: B TRENNUNG Starteinheit und stabilisierte Kanone

Skizze 9: C AUSFAHREN der Schwerpunktflügel oder Start des Drehpunktkreisel (Schwerpunktflügel Modell x)

Skizze 10: C wie oben! (Schwerpunktflügel Modell y)

Skizze 11: D STABILISATION durch Betrieb der pyrotechnischen Einrichtungen bzw. ausrichten auf die Visierlinie

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Skizze 12: E ZERLEGEN des Angriffsensor GESCHOSS verläßt den Lauf

Skizze 13: kompletter Ablauf der Funktionen A bis E Skizze 14: Sensoren in Funktion

Skizze 15: Luftmine bzw. niehrere Kanonen gebündelt zur Mehrfachzielbekämpfung

Skizze 16:

Mehrfachzielbekämpfung durch Luftmine

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Bezugszeichenliste für Skizze 1-16

Punkte

Pkt. 1: Waffenrohr mit Starttriebverk in Stellung

Pkt. 2: Gepanzerter Kampfhubschrauber im Konturenflug

Pkt. 3: Abschußbehälter

Pkt. 4: Gasaustrittöffnung für Starttriebwerk

Pkt. 5: Sensor 360" Bodenziele (Startsensor)

Pkt. 6: Sensor 360° tieffliegende Luftfahrzeuge (Startsensor)

Pkt. 7: Starttriebwerk mit Startsensoren

Pkt. 8: Waffenrohr mit integrierter Vorrichtung zur Stabilisierung auf die Visierlinie im freien Fall zur Bekämpfung von tieffliegenden Luftfahrzeugen

Pkt. 9: Basis Waffenrohr mit Kupplung (zwischen Starteinheit u. Kanone)

Pkt. 10: Triebwerke Starteinheit

Pkt. 11: Düse Triebwerk

Pkt. 12: Auswerteelektronik Startsensoren

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Pkt. 13: Treibladung gezündet

Pkt. 14: Kreisel (künstliche Drehpunktkreisel)

Pkt. 15: Pyrotechnische Einrichtungen (Stabilisationstreibsätze)
z.B. 400 Stck. im System

Pkt. 16: Radial eine Reihe Stabilisationstreibsätze gleicher

Leistung _;:

Pkt. 17: Kreiselplattform mit Computer ί

Pkt. 18: Treibladung für Geschoß bzw. Fk

Pkt. 19: Geschoß (besteht ggf. aus mehreren Einzelgeschoßen mit
großer Streuung

Pkt. 20: Hohlladung · I

Pkt. 21: Elektrische Leitungsführung eingelassen im Rohr zwischen jj Computer und Angriffssensoren |

Pkt. 22: 4 Ausstellflügel (Schwerpunktflügel) . |

Pkt. 23: Angriffssensor |

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Pkt. 24t Zündpille zum Absprengen von Angriffssensoren und Kreisel | Pkt. 25: Abschußrohr (Kanone) ggf. aus Gfk

Pkt. 26: Schraubverschluß zwischen den einzelnen Segmenten (Pyrotech- <j nische Einrichtungen, Computer und Kanone)

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Pkt. 27: Abgaskanal für 4 Triebwerke von der Starteinheit

Pkt. 28: Stabilisationstreibsätze kleiner Leistung

Pkt. 29: Stabilisationstreibsätze mittlerer Leistung

Pkt. 30: Stabilistaionstreibsatz großer Leistung

Pkt. 31: Abgasstrahl Stärttriebwerk

Pkt. 32: Kupplung gelb'sj: z.B. mittels Zündpille I

Pkt. 33: Angriffsensor ortet das unter ihm fliegende Ziel Pkt. 34: Schwerpunktflügel ausgefahren (Modell X) Pkt. 35: Schwerpunktflügel eingefahren (Modell y)

Verlagerung Schwerpunkt zur Kanonenmündung

Pkt. 36: Flü&elenden aus Metall l|

Pkt. 37: Flügelbasis ausgefahren aus Kunststoff (z.B. Gfk)

Pkt. 38: Feder zum Ausfahren der Flügel

Pkt. 39: Nebensensoren

Pkt. 40: Hauptsensoren

Pkt. 41: Stabilisationstreibsätze in Betrieb

Pkt. 42: Zieldeckungslinie (Zielentfernung z.B. 160m)

Pkt. 43: Angriffssensoren abgesprengt

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Pkt. 44: Geschoä Verlaßt den Lauf Pkt. 45: Phase 1 (Startsensor faßt Ziel auf und löst Start aus)

Pkt. 46: Phase 2 (Startsensor richtet Kanone grob auf das Ziel aus. Die Kanone wirkt als Elende bzw. Totbereich für den Sensor. Das Ziel ist grob aufgefaßt wenn das Ziel

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Pkt. 47: Phase 3 (Starttriebwerk ist abgesprengt. Angriffssensor hat auf das Ziel aufgeschaltet und richtet die Kanone auf die Visierlinie aus)

Pkt. 48: System zur Mehrfachzielbekämpfung (Luftmine, Streuwaffe) bestehend aus 4 Kanonen

,Pkt. 49:

Pkt. 50: Rohrschafthalterung Pkt. 51: Spannring für 4 Kanonen

Pkt. 52: Panzerbrechende Geschoße (in einem Rohr 24 Stck.)

Pkt. 53: Schwerpunkt vom System bei eingefahrenen Flügel

Pkt. 54: Schwerpunkt vom System bei ausgefahreren Flügel

Pkt. 55: Erstes Ziel

Pkt. 56: Zweites Ziel

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Pkt. 57ί Drittes Ziel

Pkt. 58: Drehpunkt der Kanone (im freien Fall)

Pkt. 59: Drehpunktkreisel

Pkt. 60: Zündpille

'kt. 61: Verstärkerladung

Pkt. 62: Gelenk 90°

Pkt. 63: Dämpfungsschirm aus Kunststoff

Pkt. 64: Luftschlitze

Pkt. 65: Zentraler Positionierungskörper

Pkt. 66: Waffenrohrbasis

Pkt. 67: Ringdüse (z.B. Lavalring Haisdüse)

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Claims

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4. Brfindunqsanspruche

4.1 Waffenrohr zum Verschuß von Geschossen sowie für Lenkgeschoße mit Raketenmotor dadurch gekennzeichnet, daß mit der Basis bzw. Boden des Waffenrohres (Pkt.9) ein Fest- bzw. Flüssigkeitsstarttriebwerk verbunden ist.

4.1.1 Waffenrohr mit Starttriebwerk gem. Anspruch 4.1. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Waffenrohrboden u. Starttriebwerk eine elektrische, mechanische oder pyrotechnische Kupplung integriert ist. (Pkt.32)

4.1.2.Waffenrohr gem. Anspruch 4.1 - 4.1.1 dadurch gekennzeichnet, daß die Waffenrohrbasis in der äußeren Rohrform sich verjüngt (stumpfer Kegel Pkt. 66) und mit eingelassenen Abgaskanälen versehen ist (Pkt. 2 7)

4.
2 Waffenrohr gem. Anspruch 4.1. - 4.1.2. dadurch gekennzeichnet daß an (in) dem verlängerten Waffenrohrboden ein Mikroprozessor ( Computer ) mit Kreiselplattform integriert ist (Pkt. 17)

4.2.1 Waffenrohr gem. Pkt. 4.1 - 4.2. dadurch gekennzeichnet, daß in (an) dem Waffenrohr Zündpillen mit Verstärkerladung kreisförmig radial eingelassen sind (z.B. 400 Stck.) wobei jeder Kreis eine andere Ladung von Zündpillen haben kann . Integriert rechtwinklig zur Schußrichtung oder angewinkelt. ( Pkt. 16,28,29,30)

4.
3. Waffenrohr gem. Anspruch 4.1 - 4.2.1 dadurch gekennzeichnet, daß um die Rohrmündung ausfahrbare Schwerpunktflügel an einem Gelenk befestigt sind ( Pkt. 22,34,35)

4.3.!.Waffenrohr gem. Anspruch 4.1. - 4.3. dadurch gekennzeichnet, daß an den ausfahbaren Schwerpunktflügel ein oder mehrere Drehpunktkreisel befestigt sind. (Pkt. 59)

4.3.2.Waffenrohr gern Anspruch 4.1 - 4.3.1 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schwerpunktflügel ein schirmartiges Dämpfungsnetz befestigt ist.