EP3907463A1 - Wirkmittelanordnung, geschoss und verfahren - Google Patents

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EP3907463A1
EP3907463A1 EP21172065.1A EP21172065A EP3907463A1 EP 3907463 A1 EP3907463 A1 EP 3907463A1 EP 21172065 A EP21172065 A EP 21172065A EP 3907463 A1 EP3907463 A1 EP 3907463A1
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EP
European Patent Office
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inhibitor
designed
active agent
target
release
Prior art date
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EP21172065.1A
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English (en)
French (fr)
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EP3907463C0 (de
EP3907463B1 (de
Inventor
Arne Weikl
Daniel Schmid
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Diehl Defence GmbH and Co KG
Original Assignee
Diehl Defence GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP3907463B1 publication Critical patent/EP3907463B1/de
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    • 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
    • F42B12/46—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 for dispensing gases, vapours, powders or chemically-reactive substances
    • F42B12/50—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 for dispensing gases, vapours, powders or chemically-reactive substances by dispersion
    • 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
    • F41H11/00—Defence installations; Defence devices
    • F41H11/02—Anti-aircraft or anti-guided missile or anti-torpedo defence installations or systems

Definitions

  • the invention relates to an active agent arrangement for defense, disruption and / or damage to an aircraft and / or electric motor with the features of the preamble according to claim 1. Furthermore, the invention relates to a projectile and a method.
  • UAVs unmanned aerial vehicles
  • HPEM high power electromagnetics
  • the object of the invention is to provide an active agent arrangement for defense against aircraft and / or from electric motors with a reduced harmful effect on the environment and an improved harmful effect on aircraft.
  • an active agent arrangement with an improved harmful effect against electronics, electric motors and / or aircraft will be provided.
  • the invention relates to an active agent arrangement.
  • the active agent arrangement is designed in particular for a projectile, for example a grenade, a rocket or a guided missile.
  • the projectile comprises a propellant arrangement, for example a propellant charge.
  • the active agent arrangement is for defense, disruption and / or damage to an unmanned aircraft and / or an electric motor and / or electronics.
  • the electric motor and / or the electronics are part of the aircraft.
  • Defense, disruption and / or damage is understood to mean, in particular, electrical short-circuiting and / or mechanical inhibition.
  • the active agent arrangement is designed to be shot and / or brought onto a flight path by means of the propellant arrangement, a propellant charge, a carrier, a guided missile.
  • the trajectory is directed towards a target, for example the electric motor and / or the aircraft.
  • the active agent arrangement is preferably designed to fly through the flight path.
  • the aircraft to be attacked follows a target trajectory, which can be planned and / or estimated for example by estimating and / or extrapolating as an estimated trajectory into the future.
  • the trajectory is designed and / or defined to have an intersection with the estimated trajectory.
  • the active agent arrangement comprises a distribution device and a foreign body reservoir.
  • the foreign body reservoir and the distribution device can form a common module.
  • the distribution device and the foreign body reservoir are preferably designed for arrangement within a casing, for example a casing of the projectile, grenade or rocket.
  • the foreign body reservoir includes, for example, a cavity and / or forms a vessel for receiving a substance.
  • the active agent arrangement can have a plurality of foreign body reservoirs, for example for receiving different substances.
  • the foreign body reservoir comprises an inhibitor as a substance and / or the inhibitor is received in the foreign body reservoir.
  • these can comprise different inhibitors.
  • the inhibitor is in particular in powder form and / or in such a way that it becomes powdery during distribution.
  • the inhibitor is preferably designed to be electrically conductive and / or metallic.
  • the distribution device is designed to release and / or distribute the inhibitor.
  • the release is designed as a distribution of the inhibitor in a spatial environment.
  • the distribution device distributes the inhibitor over at least a portion of the trajectory of the active agent arrangement.
  • the distribution device is designed to release the inhibitor at an intersection of the flight path and estimated flight path or at a predetermined distance from Agent arrangement and goal. Release in sections is designed, for example, as a single, punctual, short-term or prolonged release; alternatively, a multiple, spatially and / or time-delayed release can also be provided.
  • the distribution device is designed to release the inhibitor as a cloud of particles, for example a cloud of dust.
  • the particle cloud has a geometry, in particular shape and extension, the shape being, for example, spherical.
  • the distribution device is preferably designed to initiate the release in such a way that a maximum diameter of the particle cloud lies on the estimated trajectory.
  • the particle density within the particle cloud is preferably constant.
  • the inhibitor comprises magnetic particles and / or is formed by magnetic particles.
  • the particle cloud is formed and / or comprises the magnetic particles.
  • the magnetic particles can be designed as ferromagnetic, paramagnetic or diamagnetic particles.
  • the inhibitor can comprise a mixture of diamagnetic, paramagnetic and / or ferromagnetic particles.
  • Diamagnetic particles include, for example, aluminum, beryllium, copper and / or zinc.
  • Paramagnetic particles include, for example, alkali and / or alkaline earth metals, rare earths and / or magnetite.
  • Ferromagnetic particles preferably comprise iron, steel, cobalt and / or chromium dioxide.
  • the invention is based on the idea of generating a dust cloud from magnetic particles by means of an active agent arrangement, in particular in an area on the estimated trajectory and / or in the vicinity of the target, for example the aircraft, the electric motor and / or the electronics.
  • the interaction of the magnetic particles with the target results in electrical short circuits and / or mechanical inhibition, such as friction, jamming and / or clogging.
  • the invention is based on the fact that magnetic particles with an increased probability reach the target, in particular the electric motor, a control system, electronics or the aircraft and can interact there.
  • the invention has the advantage that with improved damage, disruption and / or interaction with the aim of reducing collateral damage. Furthermore, the inhibitor, the distribution device and / or the foreign matter reservoir can be integrated into many systems, in particular projectiles. Since hardly any kinetic energy is required for the particles to work, the proportion by weight of the inhibitor can be increased.
  • the magnetic particles have an average particle size between 10 and 20 micrometers.
  • the particle size can also be between 1 and 2000 micrometers, preferably the particle size can be between 5 and 50 micrometers.
  • a mean particle diameter is understood as a particle size, for example.
  • the particle size can be determined by sieving.
  • the inhibitor can in particular comprise different particles, for example particles of different materials and / or with different mean particle sizes.
  • This refinement is based on the consideration that if the particle size is sufficiently small, the duration and / or the effective volume as a particle cloud is increased. On the other hand, a minimum size for the particles is conducive to efficient distribution and prevention of clumping.
  • the active agent arrangement has a plurality of foreign matter reservoirs and distribution devices, in particular with different particles and / or particle sizes in the inhibitors, the release, in particular the type, the geometry, the particle density being selected differently for the different particles and / or particle sizes and / or takes place.
  • the active agent arrangement has, in particular, a triggering device.
  • the triggering device can be designed, for example, as an igniter and / or comprises a controller, in particular a sensor-based, intelligent and / or electronic controller.
  • the triggering device is designed to trigger, initiate and / or control the distribution device for distributing the inhibitor.
  • the triggering device comprises and / or forms, for example, a proximity fuse.
  • the proximity fuse is designed to determine a distance to the target and / or to resolve the distribution device for release based on the distance.
  • the proximity fuse is designed to trigger the release when the target is approached up to a desired distance.
  • the triggering device can comprise and / or form a tempered igniter.
  • the distribution device is preferably designed to release and / or distribute the inhibitor as an extended particle cloud and / or track-shaped particle cloud.
  • the distribution takes place as a particle cloud along the flight path, for example by permanent, temporary and / or dosed release of the inhibitor during the flight of the active agent arrangement along the flight path. This refinement is based on the idea of increasing the probability of interaction with the target through a spatial expansion of the particle cloud.
  • the distribution device is designed for the metered distribution and / or release of the inhibitor, in particular the particles.
  • the metered release is designed as the release of a certain amount, e.g. B. mass or volume, of inhibitor and / or the release over a certain time interval, in particular also dosed as a local spatial or temporal dosage. This embodiment is based on the consideration of a targeted and resource-saving arrangement of active substances.
  • the distribution device preferably comprises and / or forms a pyrotechnic charge.
  • the pyrotechnic charge is arranged and / or designed to distribute and / or release the inhibitor, in particular the particles, as a particle cloud after and / or through its ignition.
  • the pyrotechnic charge is designed to distribute and / or release the inhibitor by detonating it.
  • the pyrotechnic charge can be designed and / or arranged to crush the inhibitor into the particles, to break up agglomerations and / or clumps of the inhibitor and / or to crush the particles further.
  • the active agent arrangement optionally has a sensor device.
  • the sensor device is designed for thermal and / or wind monitoring.
  • the sensor device is designed to determine a thermal parameter and / or a wind flow parameter, for example updrafts, wind directions and / or wind speeds.
  • the distribution device and / or release device are preferably provided with the thermal parameter and / or the wind flow parameter, the distribution device and / or release device being designed to determine the release, for example time, location and / or dosage, based on the thermal parameter and / or wind flow parameter, perform, start and / or trigger. This refinement is based on the consideration of providing an improved active agent arrangement, with winds and / or thermals being taken into account and / or used to increase efficiency.
  • the projectile comprises the active agent arrangement as previously described and a propellant arrangement.
  • the drive arrangement can, for example, form a carrier and / or have a sleeve for receiving the active agent arrangement.
  • the propellant arrangement comprises, for example, a propellant charge for firing and / or for flying the active agent arrangement along the flight path.
  • the active agent arrangement in particular the distribution device, is designed to release and / or distribute the inhibitor, in particular the particles, as a particle cloud on at least one section of the trajectory.
  • the distribution device is designed to release and / or distribute the inhibitor during the flight of the active agent arrangement.
  • the particles of the inhibitor and the particles of the particle cloud are completely or partially magnetic.
  • the invention is based on the idea of providing a projectile, in particular a missile, which can be effectively used to damage, defend against and / or disrupt a target, in particular an aircraft, an electric motor and / or electronics, the active agent arrangement with the inhibitor is brought by the propulsion arrangement on a trajectory to the target and releases the particle cloud on the trajectory in close interaction with the target.
  • the floor optionally includes a flight planning facility.
  • the flight planning device can form a software module or hardware module.
  • the flight planning device is designed to determine an estimated flight path for the target, in particular the aircraft. For example, based on a determined position of the target, a speed and / or an acceleration of the target.
  • the distribution device and / or the triggering device is designed, for example, to release and / or distribute the inhibitor as a particle cloud in a section and / or area of the estimated trajectory, in particular in an area of the estimated trajectory in front of the current position of the target. This refinement enables targeted and / or optimized disruption, damage and / or defense of the target.
  • the projectile preferably comprises a flight control device.
  • the flight control device can in particular comprise the flight planning device.
  • the flight control device is designed to control the projectile, to fly ahead of the target at least temporarily and / or in sections, in particular to fly ahead along the estimated flight path.
  • the distribution device and / or the triggering device are designed, for example, to generate the particle cloud and / or to distribute the inhibitor, to distribute it during the flight ahead of the target, in particular permanently during the flight ahead, or to distribute it only in doses and / or temporarily.
  • the projectile is preferably designed as a rocket, guided missile or grenade.
  • the projectile is designed as a 40 mm caliber or a 120 mm caliber.
  • the projectile is designed as a 40 mm x 53 HV grenade with a fragmentation charge as a distribution device and proximity fuse.
  • the invention also relates to a method for repelling, damaging and / or disrupting a target, in particular an aircraft, an electric motor and / or electronics.
  • the method is used, for example, to short-circuit electronics and / or electrics, as well as, alternatively or in addition, mechanical inhibition, for example a shaft, a rotational movement or a translational movement.
  • the method provides for the deployment of the active agent arrangement as previously described, for example by shooting and / or by means of a controlled missile.
  • the active agent arrangement follows the flight path, the inhibitor being released as a particle cloud on at least one section of the flight path.
  • the particle cloud is generated in an area around the target, in particular in front of the target, the area being selected such that the target at least partially flies through the particle cloud and / or is arranged in the particle cloud.
  • the magnetic particles of the particle cloud settle particularly in the area of electronics, electrics, the electric motor and / or in the area of moving parts.
  • the magnetic particles are attracted in particular by an electromagnet or permanent magnet of the electric motor (or target) and brought into the system.
  • the magnetic particles are attracted by electrical and / or magnetic fields of the electronics and / or electrics and brought into the system.
  • Moving parts such as in particular rotational movements, in particular shafts and / or runners, attract magnetic particles, for example due to fluidic suction.
  • the magnetic particles that have entered the system can thus specifically generate short circuits and / or mechanical inhibition in the target and effectively repel and / or damage them.
  • Figure 1 shows an embodiment of a projectile 1.
  • the projectile 1 is designed as a grenade, in particular as a 40 mm grenade.
  • the grenade is fired to defend against a target 2 and follows a trajectory 3.
  • the trajectory 3 is directed towards the target 2, with a future position 4, also called an estimated position, being able to serve as the target for the trajectory 3.
  • the estimated position is a point and / or section of an estimated trajectory 5.
  • the estimated trajectory 5 is, for example, an extrapolation of a current position of the target 2 into the future, in particular based on a speed and acceleration of the target 2 and / or based on an environment and / or Topography.
  • the position 4 is preferably the point of intersection, in particular also in a projection, of the trajectory 3 and the estimated trajectory 5.
  • the projectile 1 has a casing 6.
  • a foreign matter reservoir 7, a distribution device 8 and a release device 9 are arranged in the casing 6.
  • the foreign matter reservoir 7 forms a receptacle, for example a cavity or vessel, for receiving an inhibitor 10.
  • the inhibitor 10 is arranged in the foreign matter reservoir 7.
  • the inhibitor 10 comprises and / or forms a powder, the powder comprising magnetic particles, for example paramagnetic or ferromagnetic. In particular, the particles have an average particle size between 10 and 50 micrometers. In particular, the particles are electrically conductive.
  • the distribution device 8 is operatively connected to the triggering device 9, for example in terms of signaling or pyrotechnics. Furthermore, the distributing device 8 is operatively connected to the foreign matter reservoir 7.
  • the triggering device 9 is designed to trigger and / or initiate the distributing device 8.
  • the triggering and / or initiation causes the inhibitor 10 to be distributed as a cloud of particles.
  • the triggering device 9 is designed, for example, to trigger the distributing device 8 at position 4, that is to say in the area of intersection between the trajectory 3 of the projectile 1 and the estimated trajectory 5 of the target 2.
  • the trigger device 9 can be designed as a temped trigger and / or igniter or a position-dependent, for example GPS-controlled, trigger and / or igniter.
  • the distribution device 7 is designed to generate the particle cloud as an extended cloud, for example a dust cloud, at position 4 by distributing and / or ejecting the inhibitor 10 into the environment.
  • the particle cloud has rotational symmetry and / or is spherical.
  • the target 2 which will follow the estimated trajectory 5, will therefore pass and fly through position 4 and thus the particle cloud, so that there will be an interaction between target 2 and the particle cloud.
  • the target 2 is designed as an aircraft, here as a drone.
  • the target 2 designed as a drone comprises electric motors 11, for example as a drive and / or control.
  • the electric motors 11 have an electronic and electrical control, a stator, a rotor and a shaft section.
  • the magnetic particles of the particle cloud are more likely to be deposited in the area of the electric motor 11, the stator, the rotor, the control and / or the shaft section, since the particles are attracted here by magnetic fields, electric fields and / or air currents that arise.
  • the attracted and / or deposited particles lead to electrical short circuits, mechanical friction and inhibition, so that the target 2 is unable to fly and is repelled.

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Abstract

Wirkmittelanordnung zur Abwehr, Störung und/oder Schädigung eines Ziels 2, insbesondere eines Luftfahrzeugs und/oder eines Elektromotors 11, wobei die Wirkmittelanordnung ausgebildet ist, mittels einer Treibanordnung und/oder eines Träger auf eine Flugbahn 3 zur Abwehr des Zieles 2 gebracht zu werden, mit einer Verteileinrichtung 8 und einer Fremdkörperreservoir 7, wobei das Fremdkörperreservoir 7 einen Hemmstoff 10 umfasst, wobei die Verteileinrichtung 8 ausgebildet ist, den Hemmstoff 10 auf mindestens einem Abschnitt der Flugbahn 3 als Partikelwolke freizusetzen, wobei der Hemmstoff 10 magnetische Partikel umfasst.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Wirkmittelanordnung zur Abwehr, Störung und/oder Schädigung eines Luftfahrzeugs und/oder Elektromotors mit den Merkmalen des Oberbegriffs nach Anspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Geschoss und ein Verfahren.
  • Die Abwehr unbemannter Luftfahrzeuge (UAVs) erfolgt häufig mittels Munition mit Splitter- und/oder Blastwirkung, mittels Laser, Jamming/Spoofing und/oder mittels High Power Elektromagnetics (HPEM). Beim Einsatz solcher Mittel ist mit Kollateralschäden, beispielsweise durch Splitter, zu rechnen.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Wirkmittelanordnung zur Abwehr von Luftfahrzeugen und/oder von Elektromotoren mit reduzierter Schadwirkung gegenüber der Umgebung und verbesserter Schadwirkung gegenüber Luftfahrzeugen. Insbesondere wird eine Wirkmittelanordnung mit verbesserter Schadwirkung gegen Elektronik, Elektromotoren und/oder Luftfahrzeugen bereitgestellt werden.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Wirkmittelanordnung nach Anspruch 1, sowie durch das Geschoss mit den Merkmalen des Anspruchs 9 und durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Weitere Vorteile, Wirkungen und/oder Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.
  • Die Erfindung betrifft eine Wirkmittelanordnung. Die Wirkmittelanordnung ist insbesondere für ein Geschoss, beispielsweise eine Granate, eine Rakete oder einen Lenkflugkörper, ausgebildet. Das Geschoss umfasst insbesondere eine Treibanordnung, zum Beispiel eine Treibladung. Die Wirkmittelanordnung ist zur Abwehr, Störung und/oder zur Schädigung eines unbemannten Luftfahrzeugs und/oder eines Elektromotors und/oder einer Elektronik ausgebildet. Im Speziellen ist der Elektromotor und/oder die Elektronik Teil des Luftfahrzeugs. Als Abwehr, Störung und/oder Schädigung wird insbesondere ein elektrisches Kurzschließen und/oder mechanisches Hemmen verstanden.
  • Die Wirkmittelanordnung ist ausgebildet, mittels der Treibanordnung, einer Treibladung, einem Träger, einem Lenkflugkörper auf eine Flugbahn geschossen und/oder gebracht zu werden. Insbesondere ist die Flugbahn auf ein Ziel, zum Beispiel dem Elektromotor und/oder das Luftfahrzeug gerichtet. Die Wirkmittelanordnung ist vorzugsweise ausgebildet, die Flugbahn zu durchfliegen. Insbesondere folgt das anzugreifende Luftfahrzeug einer Zielflugbahn, wobei diese beispielsweise durch Schätzung und/oder Extrapolieren als Schätzflugbahn in die Zukunft planbar und/oder abschätzbar ist. Insbesondere ist die Flugbahn ausgebildet und/oder festgelegt einen Schnittpunkt mit der Schätzflugbahn aufzuweisen.
  • Die Wirkmittelanordnung umfasst eine Verteileinrichtung und ein Fremdkörperreservoir. Insbesondere können die Fremdkörperreservoir und die Verteileinrichtung ein gemeinsames Modul bilden. Die Verteileinrichtung und das Fremdkörperreservoir sind vorzugsweise zur Anordnung innerhalb einer Hülle, zum Beispiel einer Hülle des Geschosses, der Granate oder der Rakete ausgebildet.
  • Das Fremdkörperreservoir umfasst zum Beispiel einen Hohlraum und/oder bildet ein Gefäß zur Aufnahme eines Stoffes. Insbesondere kann die Wirkmittelanordnung eine Mehrzahl an Fremdkörperreservoirs aufweisen, zum Beispiel zur Aufnahme unterschiedlicher Stoffe. Das Fremdkörperreservoir umfasst als Stoff einen Hemmstoff und/oder der Hemmstoff ist in dem Fremdkörperreservoir aufgenommen. Insbesondere können bei einer Mehrzahl an Fremdkörperreservoirs diese unterschiedliche Hemmstoffe umfassen. Der Hemmstoff ist insbesondere pulverförmig ausgebildet und/oder so ausgebildet, dass er bei der Verteilung pulverförmig wird. Vorzugsweise ist der Hemmstoff elektrisch leitfähig und/oder metallisch ausgebildet.
  • Die Verteileinrichtung ist ausgebildet, den Hemmstoff freizusetzen und/oder zu verteilen. Insbesondere ist das Freisetzen als ein Verteilen des Hemmstoffes in einer räumlichen Umgebung ausgebildet. Die Verteileinrichtung verteilt den Hemmstoff auf mindestens einem Abschnitt der Flugbahn der Wirkmittelanordnung. Zum Beispiel ist die Verteileinrichtung ausgebildet, den Hemmstoff in einem Schnittpunkt von Flugbahn und Schätzflugbahn freizusetzen oder in einem vorgegebenen Abstand von Wirkmittelanordnung und Ziel. Abschnittsweises Freisetzen ist beispielsweise als ein einmaliges punktuelles, kurzzeitiges oder längeres Freisetzen ausgebildet, alternativ kann auch ein mehrmaliges, räumlich und/oder zeitversetztes Freisetzen vorgesehen sein. Die Verteileinrichtung ist ausgebildet, den Hemmstoff als Partikelwolke, zum Beispiel Staubwolke, freizusetzen. Die Partikelwolke weist dabei eine Geometrie, insbesondere Form und Ausdehnung, auf, wobei die Form beispielsweise kugelförmig ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Verteileinrichtung ausgebildet, die Freisetzung so zu initiieren, dass ein maximaler Durchmesser der Partikelwolke auf der Schätzflugbahn liegt. Vorzugsweise ist die Partikeldichte innerhalb der Partikelwolke konstant.
  • Der Hemmstoff umfasst magnetische Partikel und/oder ist durch magnetische Partikel gebildet. Die Partikelwolke ist gebildet und/oder umfasst die magnetischen Partikel. Die magnetischen Partikel können als ferromagnetische, paramagnetische oder diamagnetische Partikel ausgebildet sein. Insbesondere kann der Hemmstoff eine Mischung aus diamagnetischen, paramagnetischen und/oder ferromagnetischen Partikeln umfassen. Diamagnetische Partikel umfassen beispielsweise Aluminium, Beryllium, Kupfer und/oder Zink. Paramagnetische Partikel umfassen beispielsweise Alkali- und/oder Erdalkalimetalle, Seltenerdner und/oder Magnetit. Ferromagnetische Partikel umfassen vorzugsweise Eisen, Stahl, Kobalt und/oder Chromdioxid.
  • Der Erfindung liegt die Überlegung zu Grunde, mittels einer Wirkmittelanordnung eine Staubwolke aus magnetischen Partikeln zu erzeugen, insbesondere in einem Bereich auf der Schätzflugbahn und/oder in der Nähe des Ziels, zum Beispiel dem Luftfahrzeug, dem Elektromotor und/oder der Elektronik. Durch Wechselwirkung der magnetischen Partikel mit dem Ziel kommt es zu elektrischen Kurzschlüssen und/oder mechanischer Hemmung, wie Reibung, Verklemmung und/oder Verstopfung. Die Erfindung basiert darauf, dass magnetische Partikel mit einer erhöhten Wahrscheinlichkeit in das Ziel, insbesondere den Elektromotor, eine Steuerung, in Elektronik oder das Luftfahrzeug gelangen und dort wechselwirken können.
  • Die Erfindung hat den Vorteil, dass bei verbesserter Schädigung, Störung und/oder Wechselwirkung mit dem Ziel geringere Kollateralschäden zu erwarten sind. Ferner ist der Hemmstoff, die Verteileinrichtung und/oder das Fremdstoffreservoir in viele Systeme, insbesondere Geschosse, integrierbar. Da kaum kinetische Energie für die Wirkung der Partikel benötig wird, kann der Gewichtsanteil des Hemmstoffes erhöht werden.
  • Besonders bevorzugt ist es, dass die magnetischen Partikel eine mittlere Partikelgröße zwischen 10 und 20 Mikrometer aufweisen. Insbesondere kann die Partikelgröße auch zwischen 1 und 2000 Mikrometer liegen, vorzugsweise kann die Partikelgröße zwischen 5 und 50 Mikrometer betragen. Als Partikelgröße wird beispielsweise ein mittlerer Partikeldurchmesser verstanden. Insbesondere kann die Partikelgröße durch Siebung bestimmt werden. Der Hemmstoff kann insbesondere unterschiedliche Partikel umfassen, beispielsweise Partikel unterschiedlicher Materialien und/oder mit unterschiedlichen mittleren Partikelgrößen.
  • Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zu Grunde, dass bei ausreichend kleiner Partikelgröße die Dauer und/oder das Wirkvolumen als Partikelwolke erhöht wird. Andererseits ist eine Mindestgröße für die Partikel förderlich für eine effiziente Verteilung und ein Verhindern der Verklumpung.
  • Im Speziellen weist die Wirkmittelanordnung eine Mehrzahl an Fremdstoffreservoirs und Verteileinrichtungen auf, insbesondere mit unterschiedlichen Partikeln und/oder Partikelgrößen in den Hemmstoffen, wobei die Freisetzung, insbesondere Art, die Geometrie, die Partikeldichte für die unterschiedlichen Partikel und/oder Partikelgrößen unterschiedlich gewählt ist und/oder erfolgt.
  • Die Wirkmittelanordnung weist insbesondere eine Auslöseeinrichtung auf. Die Auslöseeinrichtung kann beispielsweise als ein Zünder ausgebildet sein und/oder umfasst eine Steuerung, insbesondere eine sensorbasierte, intelligente und/oder elektronische Steuerung. Die Auslöseeinrichtung ist ausgebildet, die Verteileinrichtung zur Verteilung des Hemmstoffes auszulösen, zu initiieren und/oder zu steuern.
  • Die Auslöseeinrichtung umfasst und/oder bildet beispielsweise einen Annäherungszünder. Beispielsweise ist der Annäherungszünder ausgebildet, einen Abstand zum Ziel zu bestimmen und/oder basierend auf dem Abstand die Verteileinrichtung zur Freisetzung aufzulösen. Beispielsweise ist der Annäherungszünder ausgebildet, bei Annäherung an das Ziel bis auf einen Sollabstand die Freisetzung auszulösen. Ferner kann die Auslöseeinrichtung einen tempierten Zünder umfassen und/oder bilden. Der tempierte Zünder ist beispielsweise ausgebildet, die Freisetzung nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit auszulösen, wobei die vorgegebene Zeit beispielsweise eine geschätzte und/oder berechnete Zeit darstellt, die die Wirkmittelanordnung von Abschuss (t=0) bis Abschnitt zum Verteilen des Hemmstoffs benötigt.
  • Vorzugsweise ist die Verteileinrichtung ausgebildet, den Hemmstoff als ausgedehnte Partikelwolke und/oder spurförmige Partikelwolke freizusetzten und/oder zu verteilen. Insbesondere erfolgt die Verteilung als Partikelwolke entlang der Flugbahn, beispielsweise durch andauerndes, zeitweise und/oder dosiertes Freisetzen des Hemmstoffes während des Flugs der Wirkmittelanordnung entlang der Flugbahn. Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zu Grunde, durch eine räumliche Ausdehnung der Partikelwolke die Wechselwirkungswahrscheinlichkeit mit dem Ziel zu erhöhen.
  • Im Speziellen ist die Verteileinrichtung zur dosierten Verteilung und/oder Freisetzung des Hemmstoffs, insbesondere der Partikel, ausgebildet. Beispielsweise ist die dosierte Freisetzung ausgebildet als die Freisetzung einer bestimmten Menge, z. B. Masse oder Volumen, an Hemmstoff und/oder die Freisetzung über ein bestimmtes Zeitintervall, im Speziellen auch dosiert als lokale räumliche oder zeitliche Dosierung. Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung einer gezielten und ressourcenschonenden Wirkstoffanordnung zu Grunde.
  • Vorzugsweise umfasst und/oder bildet die Verteileinrichtung eine pyrotechnische Ladung. Insbesondere ist die pyrotechnische Ladung angeordnet und/oder ausgebildet nach und/oder durch ihre Zündung den Hemmstoff, insbesondere die Partikel, als Partikelwolke zu verteilen und/oder freizusetzen. Beispielsweise ist die pyrotechnische Ladung ausgebildet, durch ihre Detonation den Hemmstoff zu verteilen und/oder freizusetzten. Im Speziellen kann die pyrotechnische Ladung ausgebildet und/oder angeordnet sein, den Hemmstoff in die Partikel zu zerkleinern, Agglomerationen und/oder Verklumpungen des Hemmstoffs aufzubrechen und/oder die Partikel weiter zu zerkleinern.
  • Optional weist die Wirkmittelanordnung eine Sensoreinrichtung auf. Die Sensoreinrichtung ist ausgebildet zur Thermik- und/oder Windüberwachung. Beispielsweise ist die Sensoreinrichtung ausgebildet eine Thermikkenngröße und/oder eine Windströmungskenngröße zu bestimmen, beispielsweise Aufwinde, Windrichtungen und/oder Windgeschwindigkeiten. Der Verteileinrichtung und/oder Auslöseeinrichtung sind vorzugsweise die Thermikkenngröße und/oder die Windströmungskenngröße bereitgestellt, wobei die Verteileinrichtung und/oder Auslöseeinrichtung ausgebildet ist, das Freisetzten, beispielsweise Zeitpunkt, Ort und/oder Dosierung, basierend auf der Thermikkenngröße und/oder Windströmungskenngröße zu bestimmen, durchzuführen, zu starten und/oder auszulösen. Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zu Grunde, eine verbesserte Wirkmittelanordnung bereitzustellen, wobei zur Effizienzsteigerung Winde und/oder Thermik berücksichtigt und/oder genutzt werden.
  • Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Geschoss. Das Geschoss umfasst die Wirkmittelanordnung wie vorher beschrieben und eine Treibanordnung. Die Treibanordnung kann beispielsweise einen Träger bilden und/oder eine Hülle zur Aufnahme der Wirkmittelanordnung aufweisen. Die Treibanordnung umfasst beispielsweise eine Treibladung zur Verschießen und/oder zum Fliegen der Wirkmittelanordnung entlang der Flugbahn. Die Wirkmittelanordnung, im Speziellen die Verteileinrichtung, ist ausgebildet, den Hemmstoff, insbesondere die Partikel, als Partikelwolke auf mindestens einem Abschnitt der Flugbahn freizusetzen und/oder zu verteilen. Beispielsweise ist die Verteileinrichtung ausgebildet, den Hemmstoff während des Fluges der Wirkmittelanordnung freizusetzten und/oder zu verteilen. Die Partikel des Hemmstoffes und die Partikel der Partikelwolke sind vollständige oder teilweise magnetisch ausgebildet.
  • Der Erfindung liegt die Überlegung zu Grunde ein Geschoss, insbesondere einen Flugkörper bereitzustellen, der zur Schädigung, Abwehr und/oder Störung eines Ziels, insbesondere eines Luftfahrzeugs, eines Elektromotors und/oder von Elektronik, effektiv eingesetzt werden kann, wobei die Wirkmittelanordnung mit dem Hemmstoff durch die Treibanordnung auf eine Flugbahn zum Ziel gebracht wird und auf der Flugbahn in Wechselwirkungsnähe mit dem Ziel die Partikelwolke freisetzt.
  • Das Geschoss umfasst optional eine Flugplanungseinrichtung. Die Flugplanungseinrichtung kann ein Softwaremodul oder Hardwaremodul bilden. Die Flugplanungseinrichtung ist ausgebildet, für das Ziel, im Speziellen das Luftfahrzeug, eine Schätzflugbahn zu bestimmen. Beispielsweise basierend auf einer festgestellten Position des Ziels, einer Geschwindigkeit und/oder einer Beschleunigung des Ziels. Die Verteileinrichtung und/oder die Auslöseeinrichtung ist zum Beispiel ausgebildet, den Hemmstoff als Partikelwolke in einem Abschnitt und/oder Bereich der Schätzflugbahn freizusetzen und/oder zu verteilen, insbesondere in einem Bereich der Schätzflugbahn vor der aktuellen Position des Ziels. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine zielgenaue und/oder optimierte Störung, Schädigung und/oder Abwehr des Ziels.
  • Das Geschoss umfasst vorzugsweise eine Flugsteuerungseinrichtung. Die Flugsteuerungseinrichtung kann insbesondere die Flugplanungseinrichtung umfassen.
  • Die Flugsteuerungseinrichtung ist ausgebildet, das Geschoss zu steuern, dem Ziel mindestens zeitweise und/oder abschnittsweise vorauszufliegen, im Speziellen entlang der Schätzflugbahn vorauszufliegen. Die Verteileinrichtung und/oder die Auslöseeinrichtung sind zum Beispiel ausgebildet, die Partikelwolke zu erzeugen und/oder den Hemmstoff zu verteilen, während des Vorausfliegens vor dem Ziel, insbesondere dauerhaft während des Vorausfliegens zu verteilen oder nur dosiert und/oder zeitweise zu verteilen.
  • Das Geschoss ist vorzugsweise als Rakete, Lenkflugkörper oder Granate ausgebildet. Im Speziellen ist das Geschoss als eine 40 mm Kaliber oder ein 120 mm Kaliber ausgebildet. Beispielsweise ist das Geschoss als eine 40 mm x 53 HV Granate mit Zerlegungsladung als Verteileinrichtung und Annäherungszünder ausgebildet.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Abwehr, Schädigung und/oder Störung eines Ziels, insbesondere eines Luftfahrzeugs, eines Elektromotors und/oder von Elektronik. Das Verfahren dient zum Beispiel dem Kurzschließen von Elektronik und/oder von Elektrik, sowie alternativ oder ergänzend der mechanischen Hemmung, zum Beispiel einer Welle, einer Rotationsbewegung oder einer Translationsbewegung. Das Verfahren sieht die Verbringung der Wirkmittelanordnung wie vorher beschreiben vor, beispielsweise durch Verschießen und/oder mittels eines gesteuerten Flugkörpers. Die Wirkmittelanordnung folgt dabei der Flugbahn, wobei mindestens auf einem Abschnitt der Flugbahn der Hemmstoff als Partikelwolke freigesetzt wird. Die Partikelwolke wird in einem Bereich um das Ziel, insbesondere vor dem Ziel, erzeugt, wobei der Bereich so gewählt ist, dass das Ziel die Partikelwolke mindestens teilweise durchfliegt und/oder in der Partikelwolke angeordnet ist. Die magnetischen Partikel der Partikelwolke setzten sich besonders in Bereich der Elektronik, der Elektrik, dem Elektromotor und/oder im Bereich bewegender Teile ab. Die magnetischen Partikel werden insbesondere durch einen Elektromagneten oder Dauermagneten des Elektromotors (bzw. Ziel) angezogen und ins System gebracht. Ferner werden die magnetischen Partikel durch elektrische und/oder magnetische Felder der Elektronik und/oder Elektrik angezogen und ins System gebracht. Bewegende Teile, wie insbesondere Rotationsbewegungen, im Speziellen Wellen und/oder Läufer, ziehen magnetische Partikel beispielsweise aufgrund von strömungstechnischer Sogwirkung an. Die ins System gekommenen magnetischen Partikel können so gezielt Kurschlüsse und/oder mechanische Hemmung im Ziel erzeugen und dieses effektive Abwehren und/oder Schädigen.
  • Weitere Merkmale, Wirkungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figur. Dabei zeigt:
    • Figur 1
    schematisch ein Ausführungsbeispiel ein Geschoss zur Abwehr eines Ziels.
  • Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Geschosses 1. Das Geschoss 1 ist als eine Granate, insbesondere als eine 40 mm Granate ausgebildet. Die Granate ist zur Abwehr eines Zieles 2 verschossen und folgt einer Flugbahn 3. Die Flugbahn 3 ist dabei zum Ziel 2 gerichtet, wobei auch eine zukünftige Position 4, auch Schätzposition genannt, als Ziel für die Flugbahn 3 dienen kann. Die Schätzposition ist ein Punkt und/oder Abschnitt einer Schätzflugbahn 5. Die Schätzflugbahn 5 ist beispielsweise eine Extrapolierung einer aktuellen Position des Ziels 2 in die Zukunft, insbesondere basierend auf einer Geschwindigkeit und Beschleunigung des Ziels 2 und/oder basierend auf einer Umgebung und/oder Topographie. Die Position 4 ist vorzugsweise der Schnittpunkt, insbesondere auch in einer Projektion, der Flugbahn 3 und der Schätzflugbahn 5.
  • Das Geschoss 1 weist eine Hülle 6 auf. In der Hülle 6 sind ein Fremdstoffreservoir 7, eine Verteileinrichtung 8 und eine Auslöseeinrichtung 9 angeordnet. Das Fremdstoffreservoir 7 bildet eine Aufnahme, zum Beispiel einen Hohlraum oder Gefäß, zur Aufnahme eines Hemmstoffes 10. Der Hemmstoff 10 ist in dem Fremdstoffreservoir 7 angeordnet. Der Hemmstoff 10 umfasst und/oder bildet ein Pulver, wobei das Pulver magnetische Partikel umfasst, zum Beispiel paramagnetische oder ferromagnetische. Die Partikel weisen insbesondere eine mittlere Partikelgröße zwischen 10 und 50 Mikrometer auf. Die Partikel sind im Speziellen elektrisch leitfähig. Die Verteileinrichtung 8 ist mit der Auslöseeinrichtung 9 wirkverbunden, zum Beispiel signaltechnisches oder pyrotechnisch. Ferner ist die Verteileinrichtung 8 wirkverbunden mit dem Fremdstoffreservoir 7. Die Auslöseeinrichtung 9 ist ausgebildet die Verteileinrichtung 8 auszulösen und/oder zu initiieren. Das Auslösen und/oder Initiieren bewirkt das Verteilen des Hemmstoffes 10 als Partikelwolke. Die Auslöseeinrichtung 9 ist zum Beispiel ausgebildet, die Verteileinrichtung 8 an der Position 4, also im Schnittbereich zwischen Flugbahn 3 des Geschosses 1 und der Schätzflugbahn 5 des Ziels 2 auszulösen. Dazu kann die Auslöseeinrichtung 9 als tempierter Auslöser und/oder Zünder oder positionsabhängiger, zum Beispiel GPS-gesteuerter, Auslöser und/oder Zünder ausgebildet sein.
  • Die Verteileinrichtung 7 ist ausgebildet die die Partikelwolke als ausgedehnte Wolke, zum Beispiel Staubwolke, an der Position 4 durch Verteilung und/oder Ausstoßen des Hemmstoffes 10 in die Umgebung zu erzeugen. Beispielsweise hat die Partikelwolke eine Rotationssymmetrie und/oder ist kugelförmig ausgebildet. Das Ziel 2 das der Schätzbahn 5 folgen wird, wird somit die Position 4 und damit die Partikelwolke passieren und durchfliegen müssen, sodass es zu einer Wechselwirkung zwischen Ziel 2 und der Partikelwolke kommt.
  • Das Ziel 2 ist als Luftfahrzeug ausgebildet, hier als eine Drohne. Das als Drohne ausgebildete Ziel 2 umfasst Elektromotoren 11, zum Beispiel als Antrieb und/oder Steuerung. Die Elektromotoren 11 weisen eine elektronische und elektrische Steuerung, einen Stator, einen Rotor und einen Wellenabschnitt auf. Die magnetischen Partikel der Partikelwolke lagern sich mit erhöhter Wahrscheinlichkeit im Bereich des Elektromotors 11, des Stators, des Rotors, der Steuerung und/oder des Wellenabschnitts ein, da die Partikel hier durch Magnetfelder, elektrische Felder und/oder entstehende Luftströmungen angezogen werden. Die angezogenen und/oder abgelagerten Partikel führen zu elektrischen Kurzschlüssen, mechanischer Reibung und Hemmung, sodass das Ziel 2 flugunfähig wird und abgewehrt ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Geschoss
    2
    Ziel
    3
    Flugbahn
    4
    Position
    5
    Schätzflugbahn
    6
    Hülle
    7
    Fremdstoffreservoir
    8
    Verteileinrichtung
    9
    Auslöseeinrichtung
    10
    Hemmstoff
    11
    Elektromotor

Claims (13)

  1. Wirkmittelanordnung zur Abwehr, Störung und/oder Schädigung eines Ziels (2), insbesondere eines Luftfahrzeugs und/oder eines Elektromotors (11),
    wobei die Wirkmittelanordnung ausgebildet ist, mittels einer Treibanordnung und/oder eines Träger auf eine Flugbahn (3) zur Abwehr des Zieles (2) gebracht zu werden,
    mit einer Verteileinrichtung (8) und einer Fremdkörperreservoir (7), wobei das Fremdkörperreservoir (7) einen Hemmstoff (10) umfasst,
    wobei die Verteileinrichtung (8) ausgebildet ist, den Hemmstoff (10) auf mindestens einem Abschnitt der Flugbahn (3) als Partikelwolke freizusetzen,
    wobei der Hemmstoff (10) magnetische Partikel umfasst.
  2. Wirkmittelanordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die magnetischen Partikel eine mittlere Partikelgröße zwischen 1 und 2000 Mikrometer aufweisen.
  3. Wirkmittelanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
    gekennzeichnet durch eine Auslöseeinrichtung (9),
    wobei die Auslöseeinrichtung (9) ausgebildet ist, die Verteileinrichtung (8) zur Verteilung des Hemmstoffs (10) auszulösen.
  4. Wirkmittelanordnung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Auslöseeinrichtung (9) einen Annäherungszünder und/oder einen tempierten Zünder umfasst.
  5. Wirkmittelanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Verteileinrichtung (8) ausgebildet ist, den Hemmstoff (10) als ausgedehnte Partikelwolke und/oder spurförmige Partikelwolke entlang der Flugbahn (3) durch Freisetzen des Hemmstoffs (10) über ein Zeitintervall freizusetzen.
  6. Wirkmittelanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Verteileinrichtung (8) zur dosierten Verteilung und/oder Freisetzung des Hemmstoffes (10) ausgebildet ist.
  7. Wirkmittelanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Verteileinrichtung (8) eine pyrotechnische Ladung umfasst und/oder bildet.
  8. Wirkmittelanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche,
    gekennzeichnet durch eine Sensoreinrichtung zur Bestimmung einer Thermik-und/oder Windströmungskenngröße,
    wobei die Verteileinrichtung (8) oder die Auslöseeinrichtung (9) ausgebildet ist, das Freisetzten des Hemmstoffs (10) basierend auf der Thermik- und/oder Windströmungskenngröße durchzuführen und/oder auszulösen.
  9. Geschoss (1) mit einer Treibanordnung oder einem Träger und der Wirkmittelanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Treibanordnung oder der Träger ausgebildet ist, die Wirkmittelanordnung auf die Flugbahn (3) zu bringen,
    wobei die Verteileinrichtung (8) ausgebildet ist, den Hemmstoff (10) auf mindestens einem Abschnitt der Flugbahn (3) als Partikelwolke freizusetzen, wobei der Hemmstoff (10) magnetische Partikel umfasst und/oder bildet.
  10. Geschoss (1) nach Anspruch 9,
    gekennzeichnet durch eine Flugplanungseinrichtung,
    wobei die Flugplanungseinrichtung ausgebildet ist, eine zukünftige Schätzflugbahn (5) für das Ziel (2) zu bestimmen,
    wobei die Verteileinrichtung (8) ausgebildet ist, den Hemmstoff (10) auf in einem Bereich der Schätzflugbahn (5) freizusetzen.
  11. Geschoss (1) nach einem der Ansprüche 9 oder 10,
    gekennzeichnet durch eine Flugsteuerungseinrichtung zur Steuerung des Flugs des Geschosses (1),
    wobei die Flugsteuerungseinrichtung ausgebildet ist, das Geschoss (1) zu steuern, mindestens abschnittsweise dem Ziel vorauszufliegen,
    wobei die Verteileinrichtung (8) ausgebildet ist, den Hemmstoff (10) während des Vorausflugs vor dem Ziel (2) freizusetzen.
  12. Geschoss (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Geschoss (1) eine Granate, eine Rakete oder einen Lenkflugkörper bildet.
  13. Verfahren zur Abwehr, Schädigung und/oder Störung eines Zieles (2), insbesondere eines Elektromotors (11) und/oder Luftfahrzeugs,
    wobei eine Wirkmittelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder das Geschoss nach einem der Ansprüche 9 bis 12 auf die Flugbahn (3) gebracht wird,
    wobei der Hemmstoff (10) als Partikelwolke in einem Bereich vor und/oder um das Ziel (2) freigesetzt wird,
    wobei die magnetischen Partikel des Hemmstoffes (10) in der Partikelwolke das Ziel (2) kurzschließen und/oder mechanisch hemmen.
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