EP1674818B1 - Flugkörper - Google Patents

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EP1674818B1
EP1674818B1 EP20050027434 EP05027434A EP1674818B1 EP 1674818 B1 EP1674818 B1 EP 1674818B1 EP 20050027434 EP20050027434 EP 20050027434 EP 05027434 A EP05027434 A EP 05027434A EP 1674818 B1 EP1674818 B1 EP 1674818B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
missile
target
power microwave
hlm
microwave pulses
Prior art date
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Revoked
Application number
EP20050027434
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP1674818A1 (de
Inventor
Peter Gleich
Erich Waxweiler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LFK-Lenkflugkörpersysteme GmbH
Original Assignee
LFK-Lenkflugkörpersysteme GmbH
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Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=35840438&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1674818(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by LFK-Lenkflugkörpersysteme GmbH filed Critical LFK-Lenkflugkörpersysteme GmbH
Publication of EP1674818A1 publication Critical patent/EP1674818A1/de
Application granted granted Critical
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Revoked legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H13/00—Means of attack or defence not otherwise provided for
    • F41H13/0043—Directed energy weapons, i.e. devices that direct a beam of high energy content toward a target for incapacitating or destroying the target
    • F41H13/0068—Directed energy weapons, i.e. devices that direct a beam of high energy content toward a target for incapacitating or destroying the target the high-energy beam being of microwave type, e.g. for causing a heating effect in the target
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/36—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information

Definitions

  • the invention relates to a missile according to the preamble of claim, such a device is made DE 199 59 358 known.
  • missiles There are numerous embodiments of missiles for a variety of applications known. In modern conflict scenarios increasingly attack missions of so-called. "Cheap drones" are described, which are equipped with chemical or biological weapons, z. For example, in future out-of-area missions, they could pose an immense potential threat to troops.
  • a generic missile with a fuselage, a power supply device, a high-power microwave generator for generating HLM pulses and a directional antenna for spatially directed delivery of the HLM pulses is in the US 5,192,827 disclosed.
  • HLM high-power microwave
  • the missile can effectively serially combat multiple attack drones by disrupting or destroying their electronic components and forcing them to crash or missions abort.
  • the HLM missile After being instructed by external sensor systems (eg ground / airborne radars), the HLM missile navigates autonomously to a target expectation area, which by higher-level sensor / fire control systems from the target position and Target speed was calculated. During its flight there, the target heading of the missile is updated externally at regular intervals.
  • external sensor systems eg ground / airborne radars
  • the on-board sensor takes over the search for the target and guides the missile closer to the target by means of a prescribed steering law.
  • a defined approach geometry must be maintained, which allows a directed to the target radiation of the HLM pulses by means of rigidly installed FK antennas.
  • the control of the missile is carried out by aerodynamic bow or stern rudder, the control concept corresponds to the classic "bank to turn" principle of single wing aircraft.
  • the two variants are in the FIGS. 1a and 1b respectively. 2a and 2b shown.
  • the autopilot converts the steering commands in the marching phase and in the final steering phase into the corresponding control commands in a known manner.
  • Superordinate ground or airborne sensors detect approaching drones, their position, heading and speed are measured and forwarded to an appropriate launch facility for HLM missiles.
  • the selected HLM missile is programmed with a first estimate of the target expectation space (target and missile position at the meeting).
  • the missile is launched by solids discharge booster or by catapult, the jet engine runs high, the starting booster is dropped and the missile heads for the roughly calculated target expectation space.
  • the use of a start booster is not necessary, if in principle should be started with the help of a catapult.
  • the target expectation space is permanently updated by the external target measurement the missile will be informed by data link the resulting course corrections.
  • the on-board end-phase sensor takes over the FK steering, as described above.
  • the FK is trained on the next target u.s.w ..
  • the FK autonomously enters the march back to the predetermined or data link commanded landing.
  • the missile can be launched after a general function check, the installation of a new booster and after refueling to another mission.
  • the missile can be used in addition to the focus task of drone hunting for other missions in which the destruction / destruction of relatively little shielded electronic components is intended.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Flugkörper nach dem Oberbegriff des Patentanspruches, eine solche Vorrichtung ist aus DE 199 59 358 bekannt.
  • Es sind zahlreiche Ausführungsformen von Flugkörpern für die unterschiedlichsten Anwendungen bekannt. In modernen Konfliktszenarien werden zunehmend Angriffsmissionen von sog. "Billigdrohnen" beschrieben, die mit chemischen oder biologischen Kampfmitteln bestückt, z. B. in zukünftigen Out-of-Area Einsätzen eine immense potenzielle Gefahr für die Truppen darstellen können.
  • Es gibt Systemansätze zur Bekämpfung dieser Drohnen, die jedoch schwerpunktmäßig auf eine Zerstörung der Angreifer in der Endphase des Angriffs abzielen und somit in der Reichweite sehr beschränkt sind. Als Beispiele seien Maschinenkanonen mit spezieller Splittermunition, Hochenergielaser usw. genannt. Um jedoch etwaige Massenangriffe oder räumlich-zeitlich gestaffelte Angriffe sinnvoll abwehren zu können, ist für das Abwehrsystem eine gewisse Stand-off-Fähigkeit zu fordern. Diese könnte durch die Bekämpfung der Angriffsdrohnen mittels einer oder mehrerer Drohnenjagd-Flugkörper schon in größeren Entfernungen sichergestellt werden.
  • Ein gattungsgemäßer Flugkörper mit einem Rumpf, einer Energieversorgungseinrichtung, einem Hochleistungs-Mikrowellengenerator zur Erzeugung von HLM-Impulsen sowie einer Richtantenne zur räumlich gerichteten Abgabe der HLM-Impulse ist in der US 5,192,827 offenbart.
  • Es ist das Ziel der Erfindung, einen Flugkörper zu schaffen, der eine effiziente und kostengünstige Bekämpfungsmöglichkeit für mehrere Drohnen bietet. Dies wird durch die Merkmale nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs erreicht.
  • Wichtige Merkmale des erfindungsgemäßen Jagdflugkörpers sind dabei sowohl das mehrfach nutzbare HLM-(= Hochleistungs-Mikrowellen-)Wirksystem, das ohne Selbstzerstörung des Flugkörpers eingesetzt werden kann, als auch die Wiederverwendbarkeit des Flugkörpers selbst, der für mehrere Missionen einsetzbar ist. Mit dem HLM-Wirksystem kann der Flugkörper seriell mehrere Angriffsdrohnen durch Störung bzw. Zerstörung von deren Elektronikkomponenten wirksam bekämpfen und sie zum Absturz oder Missionsabbruch zwingen.
  • Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, in der anhand der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele erörtert werden. Es zeigen
    • Fig. 1a und 1b einen erfindungsgemäßen Flugkörper mit Hecksteuerung und
    • Fig. 2a und 2b einen erfindungsgemäßen Flugkörper mit Entensteuerung.
  • Der HLM-Flugkörper gemäß der Erfindung besitzt einen flugzeugähnlichen Airframe, in den folgende Komponenten integriert sind:
    • Endphasensensor (z.B. IR) zur Lenkung des FK's im Zielnahbereich, zur Heranführung des Jagdflugkörpers an das Ziel
    • Hochleistungs-Mikrowellen-Generator zur Erzeugung von HLM-Impulsen
    • Richtantennen zur räumlich gerichteten Abgabe der HLM-Impulse
    • Navigations-, Lenk- und Regelelektonik, die elektromagnetisch entsprechend abgeschirmt werden muss, damit sie nicht durch die eigenen Impulse beeinträchtigt werden kann. Sie besteht aus den Subkomponenten IMU, GPS und Bordrechner.
    • Datenlink zur Kommunikation der Bodenanlage/Kommandozentrale mit dem Flugkörper
    • Turboluftstrahltriebwerk oder alternative Antriebssysteme (Propeller, Raketentriebwerk...) mit Treibstofftank
    • Fallschirm/Gleitschirm-Bergungssystem
    • Geeignete Auftriebsflächen und Aerodynamikruder
    • Elekromechanische Rudermaschinen zum Antrieb der Aerodynamikruder
    • Elektrische Energieversorgung für den HLM-Generator, die komplette Sensorik, sowie für die elektromechanischen Rudermaschinen
  • Nach Einweisung durch externe Sensorsysteme (z.B. boden/luftgestützte Radare) navigiert der HLM-Flugkörper autonom in einen Zielerwartungsbereich, welcher durch übergeordnete Sensor-/Feuerleitanlagen aus der Zielposition und Zielgeschwindigkeit errechnet wurde. Während seines Fluges dorthin wird der Soll-Kurs des Flugkörpers in regelmäßigen Zeitabständen von extern aktualisiert.
  • Im Zielnahbereich übernimmt der bordeigene Sensor die Zielsuche und führt den Flugkörper per vorgegebenem Lenkgesetz noch näher an das Ziel heran. Dabei muß eine definierte Annäherungsgeometrie eingehalten werden, die eine auf das Ziel gerichtete Abstrahlung der HLM-Impulse mittels der starr eingebauten FK-Antennen erlaubt.
  • Die Abstrahlung mehrerer Impulse geschieht dann in unmittelbarer Zielnähe, bei Restentfernungen von ca. kleiner 50 m.
  • Die Steuerung des Flugkörpers wird mittels aerodynamischer Bug - oder Heckruder durchgeführt, das Steuerungskonzept entspricht dem klassischen "Bank to Turn"-Prinzip von Ebenflügel-Fluggeräten. Die beiden Varianten sind in den Figuren 1a und 1b bzw. 2a und 2b dargestellt.
  • Der Autopilot setzt in bekannter Weise die Lenkkommandos in der Marschphase und in der Endlenkphase in die entsprechenden Steuerkommandos um.
  • Durch übergeordnete boden- oder luftgestützte Sensoren werden anfliegende Drohnen entdeckt, deren Position, Kurs und Geschwindigkeit werden vermessen und an eine entsprechende Startanlage für HLM- Flugkörper weitergeleitet.
  • Vor dem Start wird dem ausgewählten HLM-Flugkörper eine erste Abschätzung des Zielerwartungsraums (Ziel- und Flugkörperposition beim Zusammentreffen) einprogrammiert.
  • Der Flugkörper wird per Feststoffabwurfbooster oder per Katapult gestartet, das Luftstrahltriebwerk läuft hoch, der Startbooster wird abgeworfen und der Flugkörper nimmt Kurs auf den grob berechneten Zielerwartungsraum. Die Verwendung eines Startboosters entfällt, wenn grundsätzlich mit Hilfe eines Katapults gestartet werden soll.
  • Während seiner Annäherung an das ausgesuchte Ziel wird der Zielerwartungsraum durch die externe Zielvermessung permanent aktualisiert und dem Flugkörper werden per Datenlink die resultierenden Kurskorrekturen mitgeteilt.
  • Im Zielnahbereich übernimmt der bordeigene Endphasensensor die FK-Lenkung, wie oben bereits beschrieben.
  • Nach der Bekämpfung des ersten Drohnenziels wird der FK auf das nächste Ziel eingewiesen u.s.w..
  • Nach der Bekämpfung des letzten Ziels bzw. nach Erreichen der für den Rückmarsch benötigten Treibstoffrestmenge, bzw. nach Rückruf durch die Kommandozentrale tritt der FK autonom den Rückmarsch zum vorbestimmten oder per Datenlink kommandierten Landeort an.
  • Über dem Landeort wird das Fallschirm/Gleitschirm-Bergungssystem ausgelöst und der FK kann geborgen werden.
  • Der Flugkörper kann nach einer allgemeinen Funktionsüberprüfung, dem Anbau eines neuen Startboosters sowie nach Auftanken zu einer weiteren Mission gestartet werden.
  • Der Anbau eines neuen Startboosters entfällt für die Katapultstart-Version.
  • Der Flugkörper kann neben der Schwerpunktaufgabe der Drohnenjagd auch für andere Missionen eingesetzt werden, in denen die Störung/Zerstörung von relativ wenig abgeschirmten Elektronikbauteilen beabsichtigt wird.

Claims (1)

  1. Flugkörper mit einem Rumpf, einer Energieversorgungseinrichtung, einem Hochleistungs-Mikrowellengenerator zur Erzeugung von HLM-Impulsen und einer Richtantenne zur räumlich gerichteten Abgabe der HLM-Impulse, dadurch gekennzeichnet, dass er
    ein Triebwerk, Treibstofftanks und aerodynamisch wirksame Auftriebs- und Steuerflächen,
    eine Navigations-, Lenk- und Regelelektronik,
    eine Kommunikationseinrichtung zum Datenaustausch mit einer Kommandozentrale,
    einen Endphasensensor zur Lenkung im Zielnahbereich aufweist und dass er zu Wiederverwendbarheit
    eine Abschirmung für die elektronischen Einrichtungen gegen die erzeugten HLM-Impulse sowie ein Fallschirm-/Gleitschirm-Bergungssystem aufweist.
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