EP1711774A1 - Objektschutzsystem und verfahren zum sch tzen von objekten - Google Patents

Objektschutzsystem und verfahren zum sch tzen von objekten

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EP1711774A1
EP1711774A1 EP05701294A EP05701294A EP1711774A1 EP 1711774 A1 EP1711774 A1 EP 1711774A1 EP 05701294 A EP05701294 A EP 05701294A EP 05701294 A EP05701294 A EP 05701294A EP 1711774 A1 EP1711774 A1 EP 1711774A1
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EP
European Patent Office
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fog
protected
cover
protection
height
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Granted
Application number
EP05701294A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1711774B1 (de
Inventor
Stefan Lauer
Andreas Blache
Steffen Speer
Rudolf Salzeder
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.)
Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Original Assignee
Buck Neue Technologien GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Buck Neue Technologien GmbH filed Critical Buck Neue Technologien GmbH
Priority to PL05701294T priority Critical patent/PL1711774T3/pl
Publication of EP1711774A1 publication Critical patent/EP1711774A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1711774B1 publication Critical patent/EP1711774B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F41H9/00—Equipment for attack or defence by spreading flame, gas or smoke or leurres; Chemical warfare equipment
    • F41H9/06—Apparatus for generating artificial fog or smoke screens

Definitions

  • the present invention relates to an object protection system which envelopes an object to be protected by means of nebulization and therefore blocks the view of this object.
  • the invention further relates to a corresponding method for protecting objects.
  • a fogging is used in the military field to fog an area by means of fog grenades, fog mortars or even distributed mist pots or fog generators.
  • Military applications concern both the privacy of people and the privacy of vehicles.
  • the nebulized bodies disassemble at the point of action and distribute the nebulizing mass which is ignited at the same time, whereby partially so-called pellets are used as nebulising masses which are distributed and ignited at the site of action and then generate the nebula from the ground.
  • this type of fog protection is only suitable for the fogging of objects with very low height, such as a person or a vehicle, and remains largely at ground level.
  • an object of the present invention to provide an object protection system and a corresponding method which also larger objects, such as buildings, industrial plants or also nuclear power plants, in particular against terrorist attacks, for example, using an aircraft that is targeted to such an object to crash, or by using a remote-controlled aircraft effectively protected by Vemebelung.
  • claims 2 to 11 relate to particularly advantageous embodiments of the object protection system according to the invention, which relate to claims 13 to 20 particularly advantageous embodiments of the method according to the invention for protecting objects.
  • an object protection system comprises a plurality of launcher devices with active masses.
  • the launcher for the smoke grenades are in the vicinity of an object to be protected, such as a building, an industrial plant or a nuclear power plant, arranged, the launcher are designed so that the effective masses are implemented in height, ie, ignited the mist effective mass in height becomes.
  • the firing devices are preferably designed so that the fog grenades can be fired at substantially the same time, in particular in salvoes. By firing the effective masses in height, each fog grenade generates a defined, limited fog area during the implementation.
  • the launcher and the fog grenade are designed so that the plurality of mist areas generated in combination form a substantially tubular protective cover which surrounds the object to be protected in lateral directions substantially completely and has a minimum height which is at least the height of the protected Object corresponds.
  • an object to be protected can be protected quickly and effectively, since a possibly approaching aircraft obstructs the view of the object from the outside, which prevents, for example, a targeted approach and a targeted crash on the object to be protected.
  • the launcher and the fog grenade according to the invention are designed so that the plurality of mist areas generated in combination at least one Sector of such a tubular protective smoke cover (20), said at least one sector surrounding the object to be protected in lateral directions over an angular range of at least 90 °, more preferably over an angular range of at least 180 °, wherein the height of the sector a minimum Height equal to at least the height of the object to be protected.
  • the angular range of the sector is determined by the smallest possible circle is placed around the outline of the object to be protected, which completely surrounds the object to be protected, the angular range at this the object surrounding circle is determined.
  • mist contains particles (particles or droplets), which particles at least partially have a diameter which is in the size range of the wavelength of the electromagnetic radiation in the visible range, so that electromagnetic radiation passing through the py - Mikel and Rayleigh scattering is significantly reduced. Furthermore, it also comes to the absorption of electromagnetic radiation.
  • the transmission should fall below 2% in order to permanently prevent object recognition in all cases.
  • ⁇ is the transmission and x is the optical path length through the irradiated medium
  • ⁇ is the so-called mass extinction coefficient. It is a material immanent size and depends on the wavelength. The mass extinction coefficient thus indicates the ability of the transmission damping for the respective smoke material system.
  • the individual fog areas are generated in the object protection system according to the invention in the form of a mosaic side by side and one above the other, that a substantially tubular smoke protection cover is formed, inside which the object to be protected is located.
  • the generated mist areas are generated in the fog protection sheath substantially directly adjacent to each other, but it is also possible to form the object protection system and in particular the launcher and the fog grenades or to select the effective masses so that the generated mist areas, the size of which is calculated as described above, overlap in order to produce as dense as possible tubular protective cover with sufficiently low transmission in all areas, for example a transmission ⁇ below 4% or below 2%.
  • mist effect mass preferably very light elements are used, such as platelets, thin tablets, coated carriers or pellets, coarse granules or dragees, which are able to produce over several seconds, preferably between 3 to 15 seconds, fog, said very light elements preferably have a low rate of descent, so that the burning and fog-generating pieces do not fall through to the ground and there cause a fire hazard.
  • Preferred sinking speeds are in a range of about 2 m / s to 10 m / s, in particular 4 m / s to 6 m / s.
  • irritation effects are additionally realized by the selection of the fog substance as well as the firing sequence which is staggered in time within a certain scope.
  • the effects are produced by decomposition flashes and by the visible burn-off (flame effect) of the active mass.
  • the human visual system has incorporated biological compensation and control mechanisms via sensory cells, optic line, visual center in the brain, switching stations, efferent neural pathways, and eye muscles that counterbalance the structural weaknesses. Some of these mechanisms can be influenced by the optional emissive effects.
  • the retina represents the photosensitive detector and has a complicated structure.
  • the brightness control of this detector is done by aperture control of the pupil and sensitivity change of the sensory cells by photochemical processes.
  • the retina is able to interconnect multiple sensory cells and couple to a nerve fiber. All these effects are affected by the optional emission effects.
  • a further influence occurs via processes in the visual center of the brain: At the edge of the field of vision, movements or abrupt changes in brightness are perceived better than in the center in order to be able to better recognize approaching threats. Automatically and unconsciously, the area of optimal vision is directed to the edge threat. This mechanism is also evoked by the emissive effects.
  • firing devices for the fog grenades different devices, such as stationary launcher batteries, can be used.
  • the launcher batteries are fanned out in a preferred embodiment to cover different positions in both height and width.
  • the individual launcher tubes aim in different directions, so that the fog grenades are fired in different directions such that their decomposition and effect takes place at the planned action site, namely at the planned location of the fog protective sheath to be produced.
  • the type of installation and alignment can be used to produce a wide variety of forms of smoke protection envelopes, for example cylinders, cones, cuboids, ellipsoids, etc. Both symmetrical and asymmetrical shapes can be formed, depending on the object shape and structure to be protected.
  • the firing energies of the fog grenades can be used as setting and control variables. It is possible to have different fertilize to achieve different distances and to use different delay times between firing and actuation of Zerlegerladung means delay element. It should be noted that with the degrees of freedom launcher, shot energy (and thus launch speed) and delay time any location in the room can be achieved, so that the desired shape of the fog protection shell can be generated by a mosaic composition of individual fog areas of the individual fog grenades.
  • Projector assemblies can be positioned differently depending on the infrastructure and needs, for example on buildings or roofs, but also on the ground.
  • the site is chosen so that the required firing energy and the firing shock remains in reasonable magnitudes, being avoided that any duds can pose a source of danger.
  • the object protection system is also designed so that the weft direction is not aimed towards buildings, used roads or roads, including escape routes, or to valuable facilities and buildings.
  • certain security zones are defined, in the directions of which no fog grenades are fired.
  • the launcher or the dispenser units are designed so that an exchange and testing of ammunition is possible.
  • protection against unauthorized access is preferably provided.
  • Devices are preferably provided for protection against splinters in the form of, for example, 2.3 m high protective walls, which can be designed to be open at the top. It is to be considered in the design of the dispenser units that the disassembly of an ammunition No danger to personnel outside the dispenser unit due to splinters in the dispenser.
  • the nebula can have different shapes, in particular a cross-section of the nebula in the horizontal direction may have different shapes, for example the horizontal cross section may be substantially circular or oval, but it is also possible for the horizontal cross section to be substantially rectangular or polygonal shape, or any other shape as desired.
  • the cross-sectional shape can be adapted to the shape and structure of the object to be protected, but also deliberately deviate from this, so as not to allow conclusions about the shape of the protective cover on the object to be protected.
  • the horizontal cross-section of the nebula can have substantially the same shapes at different heights, but it is also possible that the horizontal cross-section also has different shapes at different heights, for example a substantially rectangular shape in a lower region which slowly increases in height Area merges into an oval cross-sectional shape.
  • the horizontal cross-section at different heights includes a substantially equal area, in a particularly preferred Ausumngsform is provided, however, that the smoke protection sheath tapers in a vertical upward direction.
  • the smoke protection sheath tapers in a height range which is above the height of the object to be protected.
  • the substantially tubular smoke shield is open at the top, although possibly tapered, but in another embodiment it is also possible for the tubular smoke shield to be additionally provided with a lid so that the smoke shield will also protect the object to be protected completely shielded.
  • a completely closed hose-shaped protective mist cover can also be realized, for example, by the fact that the smoke protection cover tapers upwards in the vertical direction in such a way that the walls of the fog protection cover essentially converge and thereby close off the protective cover.
  • the smoke protection cover can be designed such that the object to be protected forms substantially centrally within the smoke protection cover
  • the decentralized arrangement of the object to be protected in the protective mist cover has the advantage that, in particular in the cases in which a not very large volume is detected by the fog protection, a potential attacker can not assume that the object to be protected in the Center of the space formed by the protective cover, so that a Zielfin- formation is further difficult.
  • the smoke cover may be generated substantially in the immediate vicinity of the object, but in a preferred embodiment it is provided that the fog wrap is generated at a designated distance from the object so as to provide clearance between the fog wrap and the object to be protected.
  • this clearance has the advantage that the volume enclosed by the protective cover is increased, thus making it even more difficult to locate the object to be protected, and thus reducing the probability of a hit.
  • the provision of a free space in addition to the above-mentioned advantages furthermore has the advantage that in the case of wind influences that offset the generated smoke protection cover, the object to be protected remains over a longer period of time within the generated smoke protection cover.
  • the size of the free space is selected as a function of a required total protection time for the object and as a function of a predetermined wind speed.
  • wind speed in preferred embodiments, statistical values are used for the location at which the object to be protected is located, wherein as wind speed, for example, an average wind speed or even a maximum wind speed can be assumed.
  • the wind speed is taken to be a value chosen so that, for example, in 80% or 90% of all cases, the wind does not exceed the assumed wind force.
  • the preferred wind direction can be taken into account, wherein in a preferred embodiment, the free space in the direction , from which the wind comes preferred, is chosen to be larger than on the leeward side of the object to be protected.
  • the free space can be selected in a preferred Ausumngsform so that at the predetermined wind speeds and the required total protection time a one-time generation of the smoke protection cover is sufficient. For example, with a required protection time of 180 seconds and a maximum wind speed of 10 m / s, a free space of approximately 1800 m would have to be provided.
  • the object protection system such that at certain time intervals, at least twice, a smoke protection cover is generated.
  • the height of the fog protection cover corresponds to at least the maximum height of the object to be protected, but preferably the fog protection cover is higher than the object to be protected, for example, to ensure that even with an approach of an aircraft from a greater height, the object remains hidden longer, which in particular then Meaning is, if the fog protection cover is not closed at the top.
  • this additional beyond the height of the building height of the fog protective sheath depends on the one of the free space, ie the distance of the fog protection sheath to the side boundaries of the object to be protected, as well as a maximum assumed approach angle of an aircraft or a flying object, so that it is preferably ensured that the free space and total height of the smoke protection cover are coordinated so that the object to be protected, for example, from an aircraft can only be seen through the upper edge of the fog protection cover through an upper opening when the then required approach angle of the aircraft the object is too high to control the aircraft or the flying object still on the object to be protected.
  • the hose-shaped protective mist cover is designed so that a free space .DELTA.r of the following formula
  • t tot is the desired total protection duration and v w is the assumed wind speed.
  • the total height H of the smoke protection sheath is furthermore selected as a function of the object height h o b j and as a function of the free space ⁇ r and a maximum assumed approach angle ⁇ to the horizontal of an aircraft or a flying object, so that the overall height H preferably satisfies the following formula:
  • approach angle ß preferably a value of 20 ° to the horizontal is assumed, in another embodiment, an angle ß of 10 ° or 5 ° to the horizontal is assumed.
  • safety surcharges may be taken into account, for example the above values for ⁇ r and H may be increased by 50% or even by 100% to increase the safety factor or not waited for external influences, such as a higher wind speed or a wind from an unexpected direction, to compensate.
  • increasing the clearance ⁇ r also increases the overall protection period or, in the case of multiple generation of fog shrouds, the post-nourishment time t n , so that a fog shroud must be generated less frequently, which again reduces the fog usage amount.
  • free spaces ⁇ r are preferably provided that are greater than 150 m, preferably greater than 200 m, particularly preferably greater than 250 m or even 300 m.
  • the object protection system and the launcher and the fog grenades are designed so that at a total required protection time three to four times the fog protection must be generated, that is nachgenährt two to three times.
  • sufficient smoke grenades must be present in the launcher, so that in a relatively short time without manual reloading several grenades can be fired.
  • the entire system may preferably be designed so that several attacks can be fought off, preferably at least two to three attacks.
  • the object protection system and the firing devices are preferably designed so that a Nachnähren the smoke protection cover after a first generation of the fog protection cover at fixed intervals, which, as explained above, are dependent on the assumed wind speed v w and the free space ⁇ r.
  • a controller is provided, which can be provided in particular as part of the launcher or the dispenser units.
  • a control preferably has the following tasks:
  • protection against voltage failure / voltage recovery is preferably integrated.
  • the object protection system is further provided with a wind measuring device which measures the actual prevailing wind during and after the first generation of a nebulizing cover, so that the post-nourishment time is automatically selected in dependence on the measurements of the wind measuring devices.
  • the time intervals between the Nachnähren are thus not dependent on the assumed statistical data, but on the real wind speed and optionally - direction.
  • Another Ausumngsform with knowledge of the approach direction by sensors or computer science concerns the sectoral release of the smoke screen. This is particularly beneficial in military applications where more common threats are expected compared to civil applications.
  • the invention also relates to a method for protecting objects in which in the vicinity of an object to be protected by means of a plurality of fog grenades, the effective mass are implemented in height, so that each fog grenade generates a specified fog area, a fog protection shell is generated, wherein the plurality of fog grenades and the plurality of generated mist areas in combination form a substantially tubular protective smoke cover substantially completely surrounding the object to be protected in lateral directions and having a minimum height corresponding at least to the height of the object to be protected.
  • FIG. 1 shows an object to be protected with and without fog protection cover in a perspective view obliquely from above and in a plan view;
  • Figure 2 is a partial section of a fog protective cover according to the invention.
  • FIG. 3 schematically shows a partial cross section of a smoke protection cover around an object to be protected
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an object to be protected and a cross-sectional shape of the misting shield shell
  • Fig. 5 is a diagram showing a possible relative arrangement of decomposition circuits according to the invention.
  • Fig. 1 shows schematically an object to be protected 10, in this case a nuclear power plant, wherein the object 10 to be protected is shown in the upper part of Fig. 1 from a substantially lateral view and in a plan view.
  • the object to be protected 10 is shown, which is surrounded by an object protection system according to the invention with a protective cover 20, wherein the protective cover 20 is shown in Fig. 1 only very schematically, especially the mist areas generated by the fog grenades only circle are shown - or spherical, wherein the circles or balls represent the respective disassembly circle of a fog grenade.
  • the object shielded by the protective mist cover is shown schematically as it would be seen, for example, from the perspective of an approaching aircraft.
  • the smoke cover is higher than the maximum height of the building 10, only by the oblique angle, the highest elevation of the building 10 through the opening of the smoke cover 20 can be seen.
  • Fig. 1 In the lower right part of Fig. 1 is a schematic plan view of the protected by the protective cover 20 object 10 can be seen, from which it can be seen in particular that the Ausumngsform Ausumngsform the anti-fog sheath 20 has a substantially circular cross section in the horizontal direction, wherein this Cross section tapered with increasing height.
  • Fig. 2 is a partial section of a fog protection sheath is shown schematically, as it is produced with the object protection system according to the invention or according to the inventive method.
  • the smoke cover 20 is produced by the interaction of a plurality of fog grenades, which are vertically displaced at their superior positions, so that in the manner of a mosaic, a substantially closed mist cover (20, see FIG. Fig. 1) is generated.
  • a decomposition cycle 22 is produced, which has a decomposition diameter d 1. Due to the decrease of the reacted fogging compound, in which preferably very light elements are used, depending on the rate of descent and the duration of mist generation, ie the duration of the burning time of the fogging compound, a mist carpet 24 is produced, so that a total of one mist area 26 is formed with an extension in the horizontal direction of d n ⁇ and a height in the vertical direction of h n ⁇ per fog grenade. The plurality of mist areas 26 combine to create the mist shield (20). It should be noted at this point that the Fig.
  • the decomposition circuits 22 and the misting rugs 24 and the mist areas 26 only schematically represents. Also, in Fig. 2, the decomposition circuits are positioned so that they are arranged at a slight distance from each other, but it is also possible that the object protection system of the invention and the launcher and the fog grenades are designed so that the mist circles 22 at least in the horizontal direction directly to each other border or preferably even slightly overlap.
  • FIG. 3 shows schematically an object 10 to be protected with a height h obj , which is surrounded by a protective cover 20 according to the invention with an object protection system.
  • the smoke cover 20 is spaced from the object with a clearance ⁇ r and has a total height H corresponding to the height of the object h obj plus an additional height ⁇ h.
  • the additional height ⁇ h is chosen as a function of a maximum possible approach angle ß to the horizontal of a flying object 40 and the selected free space ⁇ r so that at the moment in the plane from the object to be protected 10 on the upper limit of the fog protection shell 20 is visible, the maximum approach angle ß has already been exceeded, so that the aircraft, as soon as the object is visible, can no longer be controlled on the object 10.
  • the overall height H therefore satisfies the following formula in the embodiment shown here:
  • a safety factor is preferably included, so that the total height H satisfies, for example, the following formula:
  • Fig. 4 shows schematically and in cross-sectional view a substantially elliptical anti-fog sheath 20, which according to the invention has been produced around a rectangular object 10 to be protected.
  • the ratios of the two semiaxes of the ellipse a, b have the same ratio to one another as the lengths of the side dimensions of the object x 0 , y 0 , wherein the elliptical cross section of the antifogging 20 satisfies the following formula: x 2 / a 2 + y 2 / b 2 ⁇
  • the anti-misting sheath 20 maintains this elliptical cross-section over the entire height, but it is also possible that the shape of the anti-misting sheath changes vertically upward. It is also possible that the smoke protection sheath tapers upwards in the vertical direction.
  • Fig. 5 shows schematically a relative Positioniemng two Zertownsnike 22 of fog grenades having a Zertechnische handmesser d n ⁇ of 40 m.
  • the decomposition circuits have been positioned so that they overlap over a partial area of approximately 10 m, so that the centers of the decomposition circuits are approximately 30 m apart.
  • FIG. 5 also shows an example of the values for the transmission produced by the decomposition circuits, wherein it should be taken into account that the concentration c in the overlap has twice the value as in the remainder of the haze module.

Landscapes

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Description

Objektschutzsystem und Verfahren zum Schützen von Objekten
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Objektschutzsystem, das ein zu schützendes Objekt mittels Nernebelung einhüllt und daher die Sicht auf dieses Objekt versperrt. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein entsprechendes Verfahren zum Schützen von Objekten.
Eine Vemebelung wird im militärischen Bereich eingesetzt, um eine Fläche mittels Nebelgranaten, Nebelmörsern oder auch verteilten Nebeltöpfen oder auch mittels Nebelgeneratoren einzunebeln. Militärische Anwendungsmöglichkeiten betreffen sowohl den Sichtschutz von Personen als auch den Sichtschutz von Fahrzeugen. Die Nebelkörper zerlegen beim Einsatz am Wirkort und verteilen die Nebelwirkmasse, die gleichzeitig angezündet wird, wobei als Nebelwirkmassen teilweise sogenannte Pellets verwendet werden, die am Wirkort verteilt und angezündet werden und dann vom Boden aus den Nebel erzeugen.
Diese Art von Nebelschutz ist jedoch lediglich für die Vemebelung von Objekten mit sehr geringer Höhe, wie zum Beispiel einer Person oder einem Fahrzeug, geeignet und bleibt weitgehend im bodennahen Bereich.
Insbesondere im Hinblick auf die politische Entwicklung der letzten Jahre und die steigenden Gefahren auch durch terroristische Angriffe ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Objektschutzsystem und ein entsprechendes Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches auch größere Objekte, wie zum Beispiel Gebäude, Industrieanlagen oder auch Atomkraftwerke, insbesondere vor terroristischen Angriffen, beispielsweise unter Einsatz eines Flugzeuges, das gezielt auf ein solches Objekt zum Absturz gebracht werden soll, oder unter Einsatz eines femgesteuerten Fluggerätes wirksam durch Vemebelung schützt.
Diese Aufgabe wird durch ein Objektschutzsystem gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 12 gelöst, die Ansprüche 2 bis 11 betreffen besonders vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Objektschutzsystems, die Ansprüche 13 bis 20 betreffen besonders vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Schützen von Objekten.
Erfindungsgemäß umfaßt ein Objektschutzsystem eine Vielzahl von Abschußvorrichtungen für Nebelgranaten mit Wirkmassen. Die Abschußvorrichtungen für die Nebelgranaten sind in der Umgebung eines zu schützenden Objektes, beispielsweise eines Gebäudes, einer Industrieanlage oder eines Atomkraftwerks, angeordnet, wobei die Abschußvorrichtungen so ausgebildet sind, daß die Wirkmassen in der Höhe umsetzbar sind, d.h., die Nebelwirkmasse in der Höhe gezündet wird. Die Abschußvorrichtungen sind dabei bevorzugt so ausgelegt, daß die Nebelgranaten im wesentlichen gleichzeitig, insbesondere in Salven, abschießbar sind. Durch die Zündung der Wirkmassen in der Höhe erzeugt jede Nebelgranate bei der Umsetzung einen festgelegten, begrenzten Nebelbereich.
Erfindungsgemäß sind die Abschußvorrichtungen und die Nebelgranaten so ausgebildet, daß die Vielzahl der erzeugten Nebelbereiche in Kombination eine im wesentlichen schlauchformige Nebelschutzhülle bilden, die das zu schützende Objekt in seitliche Richtungen im wesentlichen vollständig umgibt und eine minimale Höhe aufweist, die mindestens der Höhe des zu schützenden Objekts entspricht.
Dadurch wird sichergestellt, daß das zu schützende Objekt von allen Seiten durch die Nebelschutzhülle abgeschirmt ist und die Sicht aus allen Richtungen auf das zu schützende Objekt versperrt wird. Gleichzeitig ist es jedoch nicht erforderlich, ein sehr großes Volumen, das die zu schützenden Objekte teilweise einnehmen, vollständig einzunebeln, was die Menge der erforderlichen Nebelgranaten und den erforderlichen Wirkmassen deutlich senkt und femer darüber hinaus den Vorteil hat, daß das Objekt selbst nicht dem gegebenenfalls störenden Nebel vollständig ausgesetzt ist.
Auf diese Art und Weise kann ein zu schützendes Objekt schnell und wirksam geschützt werden, da einem eventuell anfliegenden Flugzeug die Sicht auf das Objekt von außen versperrt wird, was beispielsweise einen gezielten Anflug und einen gezielten Absturz auf das zu schützende Objekt verhindert.
Alternativ sind die Abschußvorrichtungen und die Nebelgranaten gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß die Vielzahl der erzeugten Nebelbereiche in Kombination mindestens einen Sektor einer solchen schlauchförmigen Nebelschutzhülle (20) bilden, wobei dieser mindestens eine Sektor das zu schützende Objekt in seitlichen Richtungen über einen Winkelbereich von mindestens 90°, insbesondere bevorzugt über einen Winkelbereich von mindestens 180°, umgibt, wobei auch die Höhe des Sektors eine minimale Höhe aufweist, die mindestens der Höhe des zu schützenden Objekts entspricht. Bei einem zu schützenden Objekt, das nicht im wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist, wird der Winkelbereich des Sektors dadurch bestimmt, daß ein möglichst kleiner Kreis um den Grundriß des zu schützenden Objekts gelegt wird, der das zu schützende Objekt vollständig umgibt, wobei der Winkelbereich an diesem das Objekt umgebenden Kreis bestimmt wird.
In Zusammenhang mit dieser Erfindung soll darauf hingewiesen werden, daß Nebel Teilchen (Partikel oder Tröpfchen) enthält, wobei diese Teilchen zumindest teilweise einen Durchmesser aufweisen, der im Größenbereich der Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung im sichtbaren Bereich liegt, so daß hindurchtretende elektromagnetische Strahlung durch die py- sikalischen Effekte der Mie- und Rayleigh- Streuung wesentlich reduziert wird. Weiterhin kommt es auch zur Absorption der elektromagnetischen Strahlung.
Objekte hinter dem Nebel sind bei ausreichender Dämpfung durch den Nebel nicht mehr auszumachen. Nach dem Koschmieder-Kriterium sollte die Transmission unter 2 % fallen, um in allen Fällen nachhaltig eine Objekterkennung zu verhindern.
Allgemein gilt, daß transmittierte Strahlung und Konzentration des Nebelstoffs über das Gesetz von Lambert und Beer miteinander verknüpft sind: τ = e-α(λ) c x
Dabei ist τ die Transmission und x die optische Weglänge durch das durchstrahlte Medium, α ist der sogenannte Massenextinktionskoeffizient. Er ist eine stoffimmanente Größe und von der Wellenlänge abhängig. Der Massenextinktionskoeffizient gibt also die Fähigkeit der Transmissionsdämpfung für das jeweilige Nebelstoffsystem an. c bezeichnet die Konzentration an Nebelstoff, genauer die Anzahl der streuenden und absorbierenden Teilchen im Nebel pro Volumeneinheit: c = Anzahl Teilchen/Volumen Mit Hilfe dieser Gleichung kann bei Kenntnis des Massenextinktionskoeffizienten die erforderliche Konzentration an Nebelstoff berechnet werden.
Berechnungsbeispiel:
Massenextinktionskoeffizient eines Nebelsystem α = 2,6 m2/g
Optische Weglänge x = Zerlegungsradius dnι = 40 m Zu erzielende Transmission τ <= 0,02
Dann ist c >= 0,0376 g/m3 .
Die Nebelbereiche, die von einzelnen Nebelgranaten erzeugt werden, sind abhängig von dem Zerlegungsradius einerseits und der Sinkgeschwindigkeit der Wirkmasse sowie der Abbrand- zeit der Wirkmasse andererseits. Beträgt beispielsweise der Zerlegungsradius dnι = 40 m, so weist der durch diese Granate erzeugte Nebelbereich eine Breite von 40 m je Granate auf. Weist die Wirkmasse femer eine Sinkgeschwindigkeit von beispielsweise 4 m/s und einer Brandzeit von beispielsweise 15 Sekunden auf, beträgt die Höhe des Nebelbereichs ca. 60 m je Granate, so daß ein Nebelbereich von 40 m x 60 m erzeugt wird.
Die einzelnen Nebelbereiche werden bei dem erfindungsgemäßen Objektschutzsystem in Form eines Mosaiks so neben- und übereinander erzeugt, daß eine im wesentlichen schlauchformige Nebelschutzhülle gebildet wird, in deren Inneren sich das zu schützende Objekt befindet.
Es soll an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, daß ganz unterschiedliche Nebelgranaten mit unterschiedlichen Zerlegungsradien und Wirkmassen mit unterschiedlichen Sinkgeschwindigkeiten und Abbrandzeiten verwendet werden können. Es ist dabei möglich, im wesentlichen identische Nebelgranaten zu verwenden, so daß alle erzeugten Nebelbereiche im wesentlichen die gleiche Größe aufweisen, es ist jedoch bei einer anderen Ausführungsform ebenso möglich, unterschiedliche Nebelgranaten mit unterschiedlichen Zerlegungsradien sowie Sinkgeschwindigkeiten und Abbrandzeiten zu verwenden. Beispielsweise ist es möglich, für Nebelgranaten, die in einer größeren Höhe umgesetzt werden, kleinere Zerlegungsradien zu wählen. Auch ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung möglich, daß die erzeugten Nebelbereiche in der Nebelschutzhülle im wesentlichen direkt angrenzend aneinander erzeugt werden, es ist jedoch auch möglich, das Objektschutzsystem und insbesondere die Abschußvorrichtungen und die Nebelgranaten so auszubilden bzw. die Wirkmassen so zu wählen, daß die erzeugten Nebelbereiche, deren Größe wie oben beschrieben berechnet werden, überlappen, um eine möglichst dichte schlauchformige Nebelschutzhülle mit ausreichend geringer Transmission in allen Bereichen, beispielsweise eine Transmission τ unter 4 % oder unter 2 %, zu erzeugen.
Als Nebelwirkmasse werden dabei bevorzugt sehr leichte Elemente eingesetzt, wie Plättchen, dünne Tabletten, beschichtete Trägerstoffe oder Pellets, grobkörniges Granulat oder auch Dragees, die in der Lage sind, über mehrere Sekunden, bevorzugt zwischen 3 bis 15 Sekunden, Nebel zu erzeugen, wobei diese sehr leichten Elemente bevorzugt eine niedrige Sinkgeschwindigkeit aufweisen, so daß die brennenden und nebelerzeugenden Stücke nicht bis zum Boden durchfallen und dort eine Brandgefährdung bewirken. Bevorzugte Sinkgeschwindigkeiten liegen in einem Bereich von ca. 2 m/s bis 10 m/s, insbesondere bei 4 m/s bis 6 m/s.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden zusätzlich Irritationseffekte durch die Auswahl der Nebelsubstanz sowie die in einem gewissen Rahmen zeitlich gestaffelte Abschußsequenz realisiert. Die Effekte werden durch Zerlegungsblitze und durch den sichtbaren Abbrand (Flammenwirkung) der Wirkmasse erzeugt. Dadurch werden die Augen eines potentiellen feindlichen Beobachters, beispielsweise in einem Flugzeug, vom genauen Standort des Zieles abgelenkt und die Orientierung zusätzlich erschwert.
Um den Effekt der Irritation zu verstehen, muß man zunächst die Funktionsweise des menschlichen Auges als Detektor genauer betrachten. Es reagiert auf physikalische Reize elektromagnetischer Strahlung von etwa 400 - 800 nm mit der Empfindung von Licht oder Farbe. Es stellt ein gutes abbildendes System mit der Möglichkeit der Entfernungs- und Blendeneinstellung dar. Die Empfängerschicht ist ständig hochempfindlich und besitzt ein entsprechendes Auflösungsvermögen. Das ist um so verwunderlicher, als keine hohen Genauigkeiten in den abbildenden Flächen und der optischen Zentrierung des Auges vorhanden sind. Abbildungsfehler werden nicht durch Kombination optischer Elemente behoben. Weiterhin ist der Leuchtdichtebereich, der beim Sehen mit einem hinreichend genauen Unterschiedsempfinden überbrückt werden muß, um vieles größer als der Leuchtdichtebereich physikalischer Geräte mit ähnlicher Genauigkeit. Um dennoch die oben zitierte hohe Leistungsfähigkeit zu erreichen, hat der menschliche Sehapparat biologische Kompensations- und Regelmechanismen über Sinneszellen, Sehleitung, Sehzentrum im Gehirn Umschaltstationen, efferente Nervenbahnen und Augenmuskeln eingebaut, die die baulichen Schwächen ausgleichen. Einige dieser Mechanismen lassen sich durch die optionalen emissiven Effekte beeinflussen.
Die Netzhaut stellt den lichtempfindlichen Detektor dar und besitzt einen komplizierten Aufbau. Die Helligkeitsregelung dieses Detektors geschieht durch Blendenregelung der Pupille und Empfindlichkeitsveränderung der Sinneszellen durch photochemische Vorgänge. Weiterhin ist die Netzhaut in der Lage, mehrere Sinneszellen zusammenzuschalten und an eine Nervenfaser zu koppeln. Alle diese Effekte werden durch die optionalen Emissionseffekte beeinflußt.
Eine weitere Einflußnahme geschieht über Vorgänge im Sehzentrum des Gehirns: Am Rand des Sehfeldes werden Bewegungen bzw. abrupte Helligkeitsveränderungen besser wahrgenommen als im Zentrum, um sich nähernde Bedrohungen besser erkennen zu können. Automatisch und unbewußt wird der Bereich des optimalen Sehens auf die Bedrohung am Rand gerichtet. Dieser Mechanismus wird ebenso durch die emissiven Effekte hervorgerufen.
Als Abschußvorrichtungen für die Nebelgranaten können unterschiedliche Vorrichtungen, beispielsweise ortsfeste Werferbatterien, verwendet werden. Die Werferbatterien werden bei einer bevorzugten Ausführungsform so aufgefächert, daß sie verschiedene Positionen sowohl in der Höhe wie auch in der Breite abdecken. Dabei zielen die einzelnen Abschußrohre in unterschiedliche Richtungen, so daß auch die Nebelgranaten in unterschiedliche Richtungen dergestalt verschossen werden, daß ihre Zerlegung und Wirkung am geplanten Wirkort stattfindet, nämlich an der geplanten Stelle der zu erzeugenden Nebelschutzhülle.
Durch die Art der Aufstellung und Ausrichtung können verschiedenste Formen von Nebelschutzhüllen erzeugt werden, beispielsweise Zylinder, Kegel, Quader, Ellipsoide etc. Es können sowohl symmetrische als auch unsymmetrische Formen gebildet werden, je nach der zu schützenden Objektform und -Struktur.
Neben den Freiheitsgraden der Abschußrichtung können als Einstell- und Steuergrößen die Abfeuerenergien der Nebelgranaten benutzt werden. Es ist möglich, unterschiedliche Aufla- düngen zur Erreichung unterschiedlicher Entfernungen sowie unterschiedliche Verzögerungszeiten zwischen Abfeuerung und Betätigung der Zerlegerladung mittels Verzögemngselement zu verwenden. Es soll darauf hingewiesen werden, daß mit den Freiheitsgraden Abschußrichtung, Abschußenergie (und damit Abschußgeschwindigkeit) und Verzögerungszeit alle beliebigen Orte im Raum erreicht werden können, so daß die gewünschte Form der Nebelschutzhülle durch eine mosaikartige Zusammensetzung einzelner Nebelbereiche der einzelnen Nebelgranaten erzeugt werden kann.
Zur Optimierung des Objektschutzsystems werden bei einer bevorzugten Ausführungsform möglichst viele Werferbatterien in Gruppen zusammengefaßt, um möglichst wenige Aufstellorte zu benötigen. Bevorzugt werden für den Rundumschutz zahlreiche kleinere Werfereinheiten (10 bis 15) oder konzentriert 4 bis 6 Werfergmppen und Aufstellorte realisiert. Mit einer geringen Anzahl von Aufstellorten wird damit auch der Aufwand für Energieversorgung, Verkabelung, Wege und Wetterschutz minimiert, was die Gesamtkosten des Systems deutlich senkt.
Werferbaugruppen können je nach Infrastruktur und Bedarf unterschiedlich positioniert werden, beispielsweise auf Gebäuden oder Dächern, aber auch auf dem Boden. Bevorzugt wird dabei der Aufstellungsort so gewählt, daß die benötigte Abfeuerenergie und der Abschußschock in vertretbaren Größenordnungen bleibt, wobei vermieden wird, daß eventuelle Blindgänger eine Gefahrenquelle darstellen können.
Bevorzugt wird dabei das Objektschutzsystem auch so ausgebildet, daß die Schußrichtung nicht in Richtung auf Gebäude, benutzte Wege oder Straßen, unter anderem auch Fluchtwege, oder auf wertvolle Einrichtungen und Gebäude zielt. Bevorzugt werden bestimmte Sicherheitszonen festgelegt, in deren Richtungen keine Nebelgranaten verschossen werden.
Bevorzugt sind die Abschußvorrichtung bzw. die Dispensereinheiten so gestaltet, daß ein Austausch und eine Prüfung von Munition möglich ist. Für Dispensereinheiten, die am Boden installiert werden, sind bevorzugt Schutzmaßnahmen gegen unbefugten Zugriff vorgesehen. Bevorzugt sind Vorrichtungen zum Schutz gegen Splitter in Form von beispielsweise 2,3 m hohen Schutzwänden vorgesehen, welche nach oben offen gestaltet werden können. Es ist bei der Gestaltung der Dispensereinheiten zu berücksichtigen, daß die Zerlegung einer Munition im Dispenser keine Gefährdung von Personal außerhalb der Dispensereinheit durch Splitter hervorruft.
Bei unterschiedlichen bevorzugten Ausfuhrungsformen kann die Nebelschutzhülle unterschiedliche Formen aufweisen, insbesondere kann ein Querschnitt der Nebelschutzhülle in horizontaler Richtung verschiedene Formen aufweisen, beispielsweise kann der horizontale Querschnitt im wesentlichen kreisförmig oder oval sein, es ist jedoch auch möglich, daß der horizontale Querschnitt im wesentlichen eine rechteckige oder mehreckige Form aufweist, oder nach Bedarf jede beliebige andere Form. Die Querschnittsform kann an die Form und Struktur des zu schützenden Objekt angepaßt werden, aber auch bewußt von dieser abweichen, um von der Form der Nebelschutzhülle keine Rückschlüsse auf das zu schützende Objekt zu ermöglichen.
Der horizontale Querschnitt der Nebelschutzhülle kann in unterschiedlichen Höhen im wesentlichen gleiche Formen aufweisen, es ist jedoch auch möglich, daß der horizontale Querschnitt in unterschiedlichen Höhen auch unterschiedliche Formen aufweist, beispielsweise in einem unteren Bereich im wesentlichen eine rechteckige Form aufweist, die langsam in einem höheren Bereich in eine ovale Querschnittsform übergeht.
Auch ist bei einer Ausführungsform möglich, daß der horizontale Querschnitt in verschiedenen Höhen eine im wesentlichen gleich große Fläche einschließt, bei einer besonders bevorzugten Ausfühmngsform ist jedoch vorgesehen, daß sich die Nebelschutzhülle in vertikaler Richtung nach oben verjüngt. Insbesondere ist es vorteilhaft, daß sich die Nebelschutzhülle in einem Höhenbereich verjüngt, der oberhalb der Höhe des zu schützenden Objekts liegt.
Bei einer üblichen Ausführungsform ist die im wesentlichen schlauchformige Nebelschutzhülle oben offen, wenn auch möglicherweise verjüngt, bei einer weiteren Ausführungsform ist es jedoch auch möglich, daß die schlauchformige Nebelschutzhülle zusätzlich mit einem Deckel versehen ist, so daß die Nebelschutzhülle das zu schützende Objekt auch nach oben vollständig abschirmt. Eine vollständig geschlossene schlauchformige Nebelschutzhülle kann beispielsweise auch dadurch realisiert werden, daß sich die Nebelschutzhülle in vertikaler Richtung nach oben so weit verjüngt, daß die Wände der Nebelschutzhülle im wesentlichen zusammenlaufen und die Nebelschutzhülle dadurch abschließen. Neben der reinen Form der Nebelschutzhülle an sich, die, wie bereits erwähnt, insbesondere symmetrisch oder auch asymmetrisch ausgebildet sein kann, kann die Nebelschutzhülle bei einer Ausführungsform so ausgebildet sein, daß sich das zu schützende Objekt im wesentlichen zentral innerhalb der Nebelschutzhülle bildet, es ist jedoch auch möglich, das zu schützende Objekt dezentral innerhalb der Nebelschutzhülle anzuordnen. Die dezentrale Anordnung des zu schützenden Objekts in der Nebelschutzhülle hat den Vorteil, daß insbesondere in den Fällen, in denen von der Nebelschutzhülle ein nicht allzu großes Volumen erfaßt wird, ein möglicher Angreifer auch nicht davon ausgehen kann, daß das zu schützende Objekt sich in der Mitte des durch die Nebelschutzhülle gebildeten Raumes befindet, so daß eine Zielfin- dung weiter erschwert wird.
Die Nebelschutzhülle kann bei einer Ausführungsform im wesentlichen in unmittelbarer Nähe des Objekt erzeugt werden, bei einer bevorzugten Ausführungsform ist jedoch vorgesehen, daß die Nebel Schutzhülle mit einem vorgesehenen Abstand vom Objekt erzeugt wird, so daß zwischen Nebelschutzhülle und dem zu schützenden Objekt ein Freiraum entsteht. Dieser Freiraum hat insbesondere den Vorteil, daß das von der Nebelschutzhülle eingeschlossene Volumen vergrößert wird, eine Ortung des zu schützenden Objekts daher zusätzlich erschwert und damit die Trefferwahrscheinlichkeit verringert wird.
Das Vorsehen eines Freiraums hat neben den oben geschilderten Vorteilen femer den Vorteil, daß im Falle von Windeinflüssen, die die erzeugte Nebelschutzhülle versetzen, das zu schützende Objekt über einen längeren Zeitraum innerhalb der erzeugten Nebelschutzhülle verbleibt.
Bevorzugt wird daher die Größe des Freiraums in Abhängigkeit einer geforderten Gesamtschutzzeit für das Objekt und in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Windgeschwindigkeit gewählt. Als Windgeschwindigkeit werden bei bevorzugten Ausführungsformen statistische Werte für den Ort verwendet, an dem das zu schützende Objekt steht, wobei als Windgeschwindigkeit beispielsweise eine durchschnittliche Windgeschwindigkeit oder aber auch eine maximale Windgeschwindigkeit angenommen werden können. Bei einer bevorzugten Ausfühmngsform wird als Windgeschwindigkeit ein Wert angenommen, der so gewählt ist, daß beispielsweise in 80 % oder in 90 % aller Fälle der Wind die angenommene Windstärke nicht überschreitet. Neben der reinen Stärke der Windgeschwindigkeit, von der der Freiraum und die Stmktur der Nebelschutzhülle sowie die Positionierung des zu schützenden Objekts innerhalb der zu erzeugenden Nebelschutzhülle bestimmt werden kann, kann auch die bevorzugte Windrichtung berücksichtigt werden, wobei bei einer bevorzugten Ausführungsform der Freiraum in der Richtung, aus der der Wind bevorzugt kommt, größer gewählt ist als auf der windabgewand- ten Seite des zu schützenden Objekts.
Der Freiraum kann bei einer bevorzugten Ausfühmngsform so gewählt werden, daß bei den vorgegebenen Windgeschwindigkeiten und der geforderten Gesamtschutzzeit ein einmaliges Erzeugen der Nebelschutzhülle ausreichend ist. Bei einer beispielsweise geforderten Schutzzeit von 180 Sekunden und einer maximalen Windgeschwindigkeit von 10 m/s müßte daher ein Freiraum von ca. 1800 m vorgesehen werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist es jedoch auch möglich, das Objektschutzsystem so auszubilden, daß in bestimmten Zeitabständen mehrmals, mindestens zweimal, eine Nebelschutzhülle erzeugt wird.
Bevorzugt werden bei einem solchen Objektschutzsystem Freiraum und Frequenz bzw. Zeitabstände zwischen dem einzelnen Erzeugen der Nebelschutzhüllen auf die gewünschte Gesamtschutzdauer abgestimmt, wobei zur Optimiemng der erforderlichen Nebeleinsatzmenge die gesamte erforderliche Schutzzeit tges ein ganzzahlig Vielfaches der sogenannten Nach- nährsequenzzeit tn ist, da dadurch die Nebeleinsatzmenge minimiert wird. Wäre die erforderliche Schutzzeit kein ganzzahliges Vielfaches der Nachnährsequenzzeit, könnte es beispielsweise kurz vor Ablauf der gesamten Schutzzeit erforderlich sein, eine erneute Nebelschutzhülle zu erzeugen, die dann länger als die geforderte Schutzzeit andauert, was zu einer erhöhten Einsatzmenge der Wirkmittel führen würde. Das Nachnähren kann an einem etwas geänderten Ort zentral oder dezentral stattfinden, um die Orientiemng und Zielfindung zusätzlich zu erschweren.
Die Höhe der Nebelschutzhülle entspricht mindestens der maximalen Höhe des zu schützenden Objektes, bevorzugt ist die Nebelschutzhülle jedoch höher als das zu schützende Objekt, um beispielsweise sicherzustellen, daß auch bei einem Anflug eines Flugzeuges aus größerer Höhe das Objekt länger verborgen bleibt, was insbesondere dann von Bedeutung ist, wenn die Nebelschutzhülle oben nicht geschlossen ist. Bei einer bevorzugten Ausfühmngsform hängt diese zusätzliche, über die Höhe des Gebäudes hinausgehende Höhe der Nebelschutzhülle zum einen von dem Freiraum, also von dem Abstand der Nebelschutzhülle zu den Seitengrenzen des zu schützenden Objekts, sowie von einem maximal anzunehmenden Anflugwinkel eines Flugzeuges oder eines Flugobjekts ab, so daß bevorzugt sichergestellt wird, daß Freiraum und Gesamthöhe der Nebelschutzhülle so aufeinander abgestimmt sind, daß das zu schützende Objekt beispielsweise aus einem Flugzeug erst dann über den oberen Rand der Nebelschutzhülle durch eine obere Öffnung gesehen werden kann, wenn der dann erforderliche Anflugwinkel des Flugzeugs auf das Objekt zu hoch ist, um das Flugzeug oder das Flugobjekt noch auf das zu schützende Objekt zu steuern.
Bevorzugt wird die schlauchformige Nebelschutzhülle so ausgelegt, daß ein Freiraum Δr der folgenden Formel
Δ r ≥ t ges
entspricht, wobei tges die gewünschte Gesamtschutzdauer und vw der angenommenen Windgeschwindigkeit entspricht.
Die Gesamthöhe H der Nebelschutzhülle wird femer in Abhängigkeit der Objekthöhe hobj und in Abhängigkeit von dem Freiraum Δ r sowie einem maximal anzunehmenden Anflugwinkel ß zur Horizontalen eines Flugzeugs oder eines Flugobjekts gewählt, so daß die Gesamthöhe H bevorzugt der folgenden Formel genügt:
H > hobj + Δ r • tan ß,
wobei als Anflugswinkel ß bevorzugt einen Wert von 20° zur Horizontalen angenommen wird, bei einer weiteren Ausfuhrungsform auch ein Winkel ß von 10° oder von 5° zur Horizontalen angenommen wird.
Zu den oben genannten Werten für den Freiraum Δ r und die Gesamthöhe H der Nebelschutzhülle können bei einer bevorzugten Ausfühmngsform femer mögliche "Sicherheitsaufschläge" berücksichtigt werden, beispielsweise können die oben genannten Werte für Δ r und H um 50 % oder gar um 100 % erhöht werden, um den Sicherheitsfaktor zu erhöhen oder nicht er- wartete äußere Einflüsse, wie zum Beispiel eine höhere Windgeschwindigkeit oder ein Wind aus einer unerwarteten Richtung, zu kompensieren.
Je größer der Freiraum Δ r gewählt wird, um so größer muß daher, in Abhängigkeit des maximalen Anflugwinkels ß, auch die Gesamthöhe H gewählt werden, so daß mit einer Erhöhung des Freiraums Δ r nicht nur der Umfang der Nebelschutzhülle, sondern auch die Höhe und damit die Gesamtfläche der Nebelschutzhülle steigen, so daß zur Erzeugung einer solchen Schutzhülle eine höhere Anzahl von Wirkmitteln erforderlich ist. Auf der anderen Seite erhöht eine Erhöhung des Freiraums Δ r auch die Gesamtschutzdauer oder, im Falle eines mehrmaligen Erzeugens von Nebelschutzhüllen, die Nachnährzeit tn, so daß eine Nebelschutzhülle seltener erzeugt werden muß, was wiedemm die Nebeleinsatzmenge vermindert.
Wird beispielsweise von einem maximalen Anflugwinkel ß von 20°, einer maximalen Windgeschwindigkeit von 10 m/s, einem Objekt mit einem Radius r von 50 m und einer Höhe h0bj von 30 m ausgegangen, femer von Nebelgranaten mit einem Zerlegungsradius dnj = 40 m, einer Sinkgeschwindigkeit der Wirkmasse von ca. 4 m/s und einer Abbrandzeit von 15 Sekunden, also einer Nebelhöhe pro Nebelgranate von 60 m ausgegangen, muß bei einer geforderten Schutzzeit von 180 Sekunden bei einem Freiraum Δ r von 1800 m nur einmal eine Nebelschutzhülle erzeugt werden, während bei einem Freiraum von 600 m zweimal nachgenährt werden muß, also insgesamt dreimal eine Nebelschutzhülle erzeugt werden muß. Bei einem Freiraum Δ r von 200 m muß insgesamt neunmal eine Nebelschutzhülle erzeugt werden.
Bei den oben genannten Daten und Annahmen ergeben sich daher für die Gesamteinsatznebelmenge die in der nachfolgenden Tabelle gezeigten Werte:
Tabelle
Aus der oben gezeigten Tabelle geht hervor, daß die erforderliche Gesamtnebeleinsatzmenge bei einem Freiraum Δ r = 200 m am geringsten ist. Dies gilt für den Fall eines 20° Anflugwinkels, bei anderen Anflugwinkeln verändern sich die Verhältnisse, so daß bei größeren Freiräumen geringere Nebeleinsatzmengen ausreichen können.
Bevorzugt werden, in Abhängigkeit der Situation und der Objektgröße, insbesondere Freiräume Δ r vorgesehen, die größer als 150 m, bevorzugt größer als 200 m, insbesondere bevorzugt größer als 250 m oder gar 300 m sind.
Bei einer besonderen bevorzugten Ausfühmngsform sind das Objektschutzsystem sowie die Abschußvorrichtungen und die Nebelgranaten so ausgebildet, daß bei einer geforderten Gesamtschutzzeit insgesamt drei- bis viermal die Nebelschutzhülle erzeugt werden muß, also zwei- bis dreimal nachgenährt wird. Hierfür müssen in den Abschußvorrichtungen ausreichend Nebelgranaten vorhanden sein, damit in relativ kurzer Zeit ohne manuelles Nachladen mehrmals Nebelgranaten verschossen werden können.
Die gesamte Anlage kann bevorzugt so ausgelegt sein, daß mehrere Angriffe abgwehrt werden können, bevorzugt wenigstens zwei bis drei Angriffe.
Das Objektschutzsystem und die Abschuß Vorrichtungen sind dabei bevorzugt so ausgebildet, daß ein Nachnähren der Nebelschutzhülle nach einem ersten Erzeugen der Nebelschutzhülle in festgelegten Zeitabständen erfolgt, die, wie oben erläutert, von der angenommenen Windgeschwindigkeit vw und dem Freiraum Δ r abhängig sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist femer eine Steuerung vorgesehen, die insbesondere als Teil der Abschußvorrichtungen bzw. der Dispensereinheiten vorgesehen sein kann. Eine solche Steuemng hat bevorzugt folgende Aufgaben:
Auslösen der Abschußvorrichtungen zur Erzeugung der Nebelschutzhülle, insbesondere Abschuß aller erforderlichen Munition für eine komplette Nebelschutzhülle, Taktung von Irritationseffekten für zeitversetzte Zerlegung aller Munitionen einer Nebelschutzhülle, wobei bevorzugt der Tamschutz mit 5 zeitversetzten Zerlegungen innerhalb von 10 Sekunden erzeugt werden kann, Taktung der Nachnährungen für die Erhaltung des Tarnschutzes, Erzeugung einer Summenstörmeldung und Weiterleiten an eine LWL-Steuerleitung (Lichtwellenleiter-Steuerleitung), Anzeige aller Fehlermeldungen des Systems, wie zum Beispiel Fehler bei der manuellen Zündkreisprüfung (einzelne Zündkreise) und der Summenstörmeldung, Erzeugen der Zündspannung für den Abschuß der einzelnen Munitionen aus den jeweiligen Abschußvorrichtungen bzw. Dispensem, Manuelle Auslösung der Zündkreisprüfung, wobei bevorzugt eine Sichemng gegen Fehlauslösung vorzusehen ist.
Bevorzugt ist in der Steuemng ein Schutz vor Spannungsausfall/Spannungswiederkehr integriert.
Bei einer weiteren Ausfühmngsform des Objektschutzsystems ist diese femer mit einer Windmeßvorrichtung versehen, die während und nach dem ersten Erzeugen einer Nebelschutzhülle den tatsächlich vorherrschenden Wind mißt, so daß die Nachnährzeit in Abhängigkeit von den Messungen der Windmeßvorrichtungen automatisch gewählt wird. Die Zeitabstände zwischen dem Nachnähren sind damit nicht von den angenommenen statistischen Angaben abhängig, sondern von der realen Windgeschwindigkeit und gegebenenfalls - richtung. Eine weitere Ausfühmngsform bei Kenntnis der Anflugrichtung durch Sensorik oder Informatik betrifft die sektorielle Auslösung der Nebelschutzwand. Dies ist besonders vorteilhaft bei militärischen Anwendungen, bei denen im Vergleich zu zivilen Anwendungen mit häufigeren Bedrohungen zu rechnen ist.
Die Erfindung betrifft femer auch ein Verfahren zum Schützen von Objekten, bei dem in der Umgebung eines zu schützenden Objektes mittels einer Vielzahl von Nebelgranaten, deren Wirkmasse in der Höhe umgesetzt werden, so daß jede Nebelgranate einen festgelegten Nebelbereich erzeugt, eine Nebelschutzhülle erzeugt wird, wobei die Vielzahl der Nebelgranaten und die Vielzahl der erzeugten Nebelbereiche in Kombination eine im wesentlichen schlauchformige Nebelschutzhülle bilden, die das zu schützende Objekt in seitlichen Richtungen im wesentlichen vollständig umgibt und eine minimale Höhe aufweist, die mindestens der Höhe des zu schützenden Objekts entspricht. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird im Hinblick auf die besonderen Merkmale des Verfahrens sowie im Hinblick auf die Vorteile des Verfahrens auch auf die obige Beschreibung verwiesen.
Diese und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden femer anhand der beigefügten, schematischen Abbildungen noch deutlicher. Es zeigen:
Fig. 1 ein zu schützendes Objekt mit und ohne Nebelschutzhülle in einer perspektivischen Ansicht von schräg oben sowie in einer Draufsicht;
Fig. 2 einen Teilausschnitt einer erfindungsgemäßen Nebel Schutzhülle;
Fig. 3 schematisch einen Teilquerschnitt einer Nebelschutzhülle um ein zu schützendes Objekt;
Fig. 4 eine Querschnittsansicht, die schematisch ein zu schützendes Objekt und eine Querschnittsform der Nebelschützhülle zeigt; und
Fig. 5 eine Darstellung, die eine mögliche relative Anordnung von Zerlegungskreisen gemäß der Erfindung zeigt.
Fig. 1 zeigt schematisch ein zu schützendes Objekt 10, in diesem Falle ein Kernkraftwerk, wobei das zu schützende Objekt 10 im oberen Teil der Fig. 1 aus einer im wesentlichen seitlichen Ansicht und in einer Draufsicht gezeigt ist. Im unteren Teil von Fig. 1 ist das zu schützende Objekt 10 gezeigt, das durch ein erfindungsgemäßen Objektschutzsystem mit einer Nebelschutzhülle 20 umgeben ist, wobei die Nebelschutzhülle 20 in Fig. 1 nur sehr schematisch dargestellt ist, insbesondere die durch die Nebelgranaten erzeugten Nebelbereiche lediglich kreis- bzw. kugelförmig dargestellt sind, wobei die Kreise bzw. Kugeln den jeweiligen Zerlegungskreis einer Nebelgranate repräsentieren.
Im unteren linken Bereich ist das durch die Nebelschutzhülle abgeschirmte Objekt schematisch so gezeigt, wie es beispielsweise aus der Sicht eines anfliegenden Flugzeuges zu sehen wäre. Die Nebelschutzhülle ist dabei höher als die maximale Höhe des Gebäudes 10, lediglich durch den schrägen Blickwinkel ist die höchste Erhebung des Gebäudes 10 durch die Öffnung der Nebelschutzhülle 20 zu erkennen.
Im rechten unteren Teil der Fig. 1 ist schematisch eine Draufsicht auf das durch die Nebelschutzhülle 20 geschützte Objekt 10 zu sehen, aus der insbesondere erkennbar ist, daß die gezeigte Ausfühmngsform der Nebelschutzhülle 20 einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt in horizontaler Richtung aufweist, wobei sich dieser Querschnitt mit zunehmender Höhe verjüngt.
In Fig. 2 ist schematisch ein Teilausschnitt aus einer Nebelschutzhülle gezeigt, wie sie mit dem erfindungsgemäßen Objektschutzsystem bzw. gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wird. Die Nebelschutzhülle 20 wird, wie gut in Fig. 2 ersichtlich ist, durch das Zusammenwirken einer Vielzahl von Nebelgranaten erzeugt, die in der Höhe an vorgesetzten Positionen umgesetzt werden, so daß in der Art eines Mosaiks eine im wesentlichen geschlossene Nebelschutzhülle (20, s. Fig. 1) erzeugt wird.
Bei der Umsetzung bzw. Zerlegung der Nebelgranaten entsteht ein Zerlegungskreis 22, der einen Zerlegungsdurchmesser d„ι aufweist. Durch das Absinken der umgesetzten Nebelwirkmasse, bei der bevorzugt sehr leichte Elemente eingesetzt werden, werden in Abhängigkeit von der Sinkgeschwindigkeit und der Dauer der Nebelerzeugung, d.h., der Dauer der Ab- brandzeit der Nebelwirkmasse, einen Nebelteppich 24 erzeugt, so daß insgesamt ein Nebelbereich 26 mit einer Ausdehnung in horizontaler Richtung von dnι und einer Höhe in vertikaler Richtung von hnι pro Nebelgranate gebildet wird. Die Vielzahl der Nebelbereiche 26 erzeugt in Kombination die Nebelschutzhülle (20). Es soll an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, daß die Fig. 2 die Zerlegungskreise 22 und die Nebelteppiche 24 bzw. die Nebelbereiche 26 lediglich schematisch darstellt. Auch sind in Fig. 2 die Zerlegungskreise so positioniert, daß sie mit leichtem Abstand voneinander angeordnet sind, es ist jedoch auch möglich, daß das erfindungsgemäße Objektschutzsystem und die Abschußvorrichtungen sowie die Nebelgranaten so ausgelegt sind, daß die Nebelkreise 22 zumindest in horizontaler Richtung direkt aneinander angrenzen oder bevorzugt sogar leicht überlappen.
Die Fig. 3 zeigt schematisch ein zu schützendes Objekt 10 mit einer Höhe hobj, das mittels eines erfindungsgemäßen Objektschutzsystems mit einer Nebelschutzhülle 20 umgeben ist. Die Nebelschutzhülle 20 ist mit einem Freiraum Δ r von dem Objekt beabstandet angeordnet und weist eine Gesamthöhe H auf, die der Höhe des Objekts hobj plus einer zusätzlichen Höhe Δ h entspricht.
Die zusätzliche Höhe Δ h ist dabei in Abhängigkeit von einem maximal möglichen Anflugwinkel ß zur Horizontalen eines Flugobjekts 40 und dem gewählten Freiraum Δ r so gewählt, daß in dem Moment, in dem vom Flugzeug aus das zu schützende Objekt 10 über die obere Grenze der Nebelschutzhülle 20 sichtbar ist, der maximale Anflugwinkel ß bereits überschritten ist, so daß das Flugzeug, sobald das Objekt sichtbar ist, nicht mehr auf das Objekt 10 gesteuert werden kann. Die Gesamthöhe H genügt daher bei der hier gezeigten Ausführungsform der folgenden Formel:
H > hob, + Δ r • tan ß
Bevorzugt wird bei einer Ausführungsform ein Sicherheitsfaktor eingerechnet, so daß die Gesamthöhe H beispielsweise der folgenden Formel genügt:
H > 1,5 x (hobj + Δ r - tan ß)
Fig. 4 zeigt schematisch und in Querschnittsansicht eine im wesentliche elliptische Nebelschutzhülle 20, die gemäß der Erfindung um ein rechteckiges zu schützendes Objekt 10 erzeugt worden ist. Die Verhältnisse der beiden Halbachsen der Ellipse a, b weisen zueinander das gleiche Verhältnis auf, wie die Längen der Seitenabmessungen des Objekts x0, y0, wobei der elliptische Querschnitt der Nebelschutzhülle 20 der folgenden Formel genügt: x2/a2 + y2/b2 ■■
Es ist möglich, daß die Nebelschutzhülle 20 diesen elliptischen Querschnitt über die gesamte Höhe beibehält, es ist jedoch auch möglich, daß die Form der Nebelschutzhülle sich in vertikaler Richtung nach oben verändert. Auch ist es möglich, daß sich die Nebelschutzhülle in vertikaler Richtung nach oben verjüngt.
Fig. 5 zeigt schematisch eine relative Positioniemng zweier Zerlegungskreise 22 von Nebelgranaten, die einen Zerlegungsdurchmesser dnι von 40 m aufweisen. Wie in Fig. 5 deutlich sichtbar, sind die Zerlegungskreise bei der hier gezeigten Ausführungsform so positioniert worden, daß sie über einen Teilbereich von ca. 10 m überlappen, so daß die Mittelpunkte der Zerlegungskreise ca. 30 m voneinander entfernt sind.
Fig. 5 zeigt femer auch ein Beispiel für die durch die Zerlegungskreise hervorgemfenen Werte für die Transmission, wobei zu berücksichtigen ist, daß die Konzentration c im Überlapp den doppelten Wert hat wie im restlichen Nebelbaustein.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausfuhrungsformen wesentlich sein.

Claims

Objektschutzsystem und Verfahren zum Schützen von Objekten
1. Objektschutzsystem mit einer Vielzahl von Abschußvorrichtungen für Nebelgranaten mit Wirkmassen, die in der Umgebung eines zu schützenden Objektes (10) angeordnet sind, wobei die Wirkmassen der Nebelgranaten in der Höhe umsetzbar sind, so daß jede Nebelgranate bei der Umsetzung einen Nebelbereich (22, 24; 26) erzeugt und wobei die Abschußvorrichtungen und die Nebelgranaten so ausgebildet sind, daß die Vielzahl der erzeugten Nebelbereiche (22, 24; 26) in Kombination eine im wesentlichen schlauchformige Nebel Schutzhülle (20) bilden, die das zu schützende Objekt (10) in seitlichen Richtungen im wesentlichen vollständig umgibt, oder mindestens einen Sektor einer solchen schlauchförmigen Nebelschutzhülle (20) bilden, wobei dieser mindestens eine Sektor das zu schützende Objekt (10) in seitlichen Richtungen über einen Winkelbereich von mindestens 90° umgibt, wobei die Nebelschutzhülle (20) eine minimale Höhe H aufweist, wobei die Höhe H abhängig ist von der Höhe h0bj des Objekts und einer zusätzlichen Höhe Δh, die abhängig ist von einem Abstand Δr der Nebelschutzhülle (20) von dem zu schützenden Objekt, und einem Anflugwinkel ß eines Flugobjekts (40), so daß die Höhe H der Nebelschutzhülle (20) der Formel H > hobj + Δr • tan ß genügt, wobei ß einen Wert von maximal 20° zur Horizontalen annimmt.
2. Objektschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schlauchformige Nebelschutzhülle (20) einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt in horizontaler Richtung aufweist.
3. Objektschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schlauchformige Nebelschutzhülle (20) einen im wesentlichen ovalen Querschnitt in horizontaler Richtung aufweist.
4. Objektschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schlauchformige Nebelschutzhülle (20) einen im wesentlichen rechteckigen oder mehreckigen Querschnitt in horizontaler Richtung aufweist.
5. Objektschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die schlauchformige Nebelschutzhülle (20) sich in vertikaler Richtung nach oben verjüngt.
6. Objektschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebelschutzhülle (20) in unmittelbarer Nähe des zu schützenden Objekts (10) erzeugt wird.
7. Objektschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebelschutzhülle (20) mit Abstand von dem zu schützenden Objekt (10) erzeugt wird, so daß zwischen Nebelschutzhülle (20) und dem zu schützenden Objekt (10) der Freiraum Δr entsteht, wobei die Größe des Freiraums Δr in Abhängigkeit einer geforderten Gesamtschutzzeit tgeS und einer vorgegebenen Windgeschwindigkeit v\y gewählt ist.
8. Objektschutzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der gewählte Freiraum Δ r der Formel Δr > tges • vw genügt.
9. Objektschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschußvorrichtung und die Nebelgranaten so ausgebildet sind und so viele Nebelgranaten in den Abschußvorrichtungen abschußbereit vorgesehen sind, daß mindestens zweimal eine Nebelschutzhülle (20) erzeugt werden kann.
10. Objektschutzvorrichtung nach Anspmch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektschutzsystem (12) so ausgebildet ist, daß die Nebelschutzhülle (20) mindestens zweimal in festgelegten Zeitabständen erzeugt werden kann.
11. Objektschutzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es femer eine Windmeßvorrichtung umfaßt.
12. Verfahren zum Schützen eines Objektes, bei dem eine Vielzahl von Nebelgranaten mit Wirkmassen in der Höhe umgesetzt wird, so daß jede Nebelgranate bei der Umsetzung einen Nebelbereich (22, 24; 26) erzeugt, wobei die Nebelgranaten räumlich und geometrisch so umgesetzt werden, daß die Vielzahl der erzeugten Nebelbereiche (20, 24; 26) in Kombination eine im wesentlichen schlauchformige Nebelschutzhülle (20) bilden, die das zu schützende Objekt (10) in seitlichen Richtungen im wesentlichen vollständig umgibt, oder mindestens einen Sektor einer solchen schlauchfbrmigen Nebelschutzhülle (20) bilden, wobei dieser mindestens eine Sektor das zu schützende Objekt (10) in seitlichen Richtungen über einen Winkelbereich von mindestens 90° umgibt, wobei die Nebelschutzhülle (20) eine minimale Höhe H aufweist, die mindestens der Höhe h0bj des zu schützenden Objekts (10) entspricht, wobei die Höhe H abhängig ist von der Höhe hobj des Objekts und einer zusätzlichen Höhe Δh, die abhängig ist von einem Abstand Δr der Nebelschutzhülle (20) von dem zu schützenden Objekt, und einem Anflugwinkel ß eines Flugobjekts (40), so daß die Höhe H der Nebelschutzhülle (20) der Formel H > h0bj + Δr • tan ß genügt, wobei ß einen Wert von maximal 20° zur Horizontalen annimmt.
13. Verfahren nach Anspmch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine im wesentliche schlauchformige Nebelschutzhülle (20) erzeugt wird, die in horizontaler Richtung im wesentlichen einen kreisförmigen, ovalen, rechteckigen oder mehreckigen Querschnitt aufweist.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebelschutzhülle (20) in unmittelbarer Nähe des zu schützenden Objekts (10) erzeugt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebelschutzhülle (20) mit Abstand von dem zu schützenden Objekt (10) erzeugt wird, so daß zwischen Nebelschutzhülle (20) und dem zu schützenden Objekt (10) ein Freiraum Δr entsteht, wobei die Größe des Freiraums Δr in Abhängigkeit einer geforderten Gesamtschutzzeit tges und einer vorgegebenen Windgeschwindigkeit vw gewählt ist.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebelschutzhülle (20) genau einmal für einen erforderlichen Gesamtschutzzeitraum erzeugt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines geforderten Gesamtschutzzeitraums eine Nebelschutzhülle (20) mindestens zwei Mal in zeitlichen Abständen hintereinander erzeugt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Erzeugen der Nebelschutzhülle manuell gestartet wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Erzeugen der Nebelschutzhülle (20) automatisch durch eine Sensorvorrichtung gestartet wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Sensorvorrichtung um ein Radarsystem handelt.
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