Diehl Munitionssysteme GmbH & Co.KG, 90552 Röthenbach
Verfahren zum Schützen eines Objekts
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Ein Verfahren zum Schützen eines Objektes gegen die Einwirkung eines schnellen Projektils ist aus der DE 198 47 091 AI bekannt. Hierzu wird einem angrei- fenden und deshalb zu bekämpfenden KE-Projektil eine Blastgranate entgegengeschossen. Mit Zünden deren Gefechtskopfes wirkt die sich bildende Gasschwaden- und Reaktionsdruckwelle so auf das Projektil ein, daß dieses aus der An- griffsrichtung heraus verschwenkt wird und damit das angegriffene Objekt verfehlt oder wenigstens nicht in Längsrichtung trifft. Die Auslenkung solch schnel- 1er KE-Penetratoren erfolgt dadurch, daß die Blastwelle auf die am Heck der Projektile befindlichen Stabilisierungsflossen einwirkt und dadurch das Heck des Projektils aus der Flugrichtung herauslenkt.
Dieses im Prinzip wirksame Verfahren weist jedoch den Nachteil auf, daß bei einer nicht ausreichenden Festigkeit der Heckflossen diese durch die Blastwelle abgerissen werden können. Dadurch bietet das Projektil nur noch eine geringe Angriffsfläche und setzt die Blastwelle außerstande das Projektil aus seiner Flugbahn auszulenken. Infolgedessen behält das Projektil seine Flugbahn bei und trifft nahezu ungestört das angegriffene Objekt.
Ein weiterer Nachteil des besagten Verfahrens ist, daß, falls das zu schützende Objekt mit einem wirkladungtragenden, angetriebenen Projektil angegriffen würde, dieses, sofern es zielsuchend ausgelegt ist, nicht durch die beschriebene Auslenkung des Projektilhecks vom Erreichen des Ziels abgebracht werden kann. Nach der Auslenkung des Hecks würde die Zielsucheinrichtung das Projektil er-
neut auf das zu schützende Objekt ausrichten und die Wirkladung des Projektils würde das Objekt treffen.
In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt vorliegender Erfindung deshalb die technische Problemstellung zugrunde, ein Verfahren zum Schützen eines Objektes vorzuschlagen, mit dem sowohl schnelle Wuchtgeschosse als auch langsamere, zielsuchende Projektile unschädlich gemacht werden können.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Hauptanspruch angegebenen wesentlichen Merkmale gelöst. Danach wird ein Objekt dadurch geschützt, daß einem angreifenden Projektil weiterhin eine Blastgranate entgegengeschossen wird und das angreifende Projektil durch die Einwirkung einer Gasschwaden- und Reaktionsdruckwelle bekämpft wird, wobei nun jedoch eine kontrollierte Ausformung einer solchen Blastwelle erfolgt. Dafür enthält die Blastgranate mehrere voneinander unabhängig ansteuerbare Zündsysteme, die unterschiedliche Ausformungen der Blastwellen-Charakteristik bewirken. Die Auswahl des Zündsystems und damit die Zündung der zugeordneten Detonatoren erfolgt abhängig vom Typ des angreifenden Projektils.
Der Typ des angreifenden Projektils wird während der Flugphase der Blastgranate, also erst unmittelbar, bevor auf das angreifende Projektil eingewirkt wird, durch Sensoren bestimmt, die auf dem zu schützenden Objekt angeordnet sind. Diese Sensoren ermitteln und optimieren weiterhin die Restlaufzeit der Blastgranate bis zu deren Zündzeitpunkt, also dem Zeitpunkt, an dem die Blastwelle aus- gelöst wird, um das angreifende Projektil zu bekämpfen. Dabei kann je nach
Auswahl und Ansteuerung des Zündsystems, einer Multiple-Purpose- Zündeinrichtung, sowohl eine symmetrische als auch eine asymmetrische Blastwelle um die im Bezug auf eine Querebene zur Längsachse der Blastgranate gebildet werden.
Die Informationen über die getroffene Auswahl des Zündsystems sowie die Restlaufzeit der Blastgranate werden fortlaufend optimiert und über eine Nachrichtenverbindung von Bord des zu schützenden Objektes an die Blastgranate übermittelt. Die Auswahl des Zündsystems sowie die Restlaufzeit der Blastgranate bis
zum Zündzeitpunkt können über einen sich abspulenden Draht aber auch über eine materielle oder immaterielle optische oder elektromagnetische Verbindung an die Blastgranate übermittelt werden. Über den sich abspulenden Leiter kann auch die erforderliche Zündenergie an die Zündsysteme der Blastgranate übertra- gen werden, wodurch eine Vorrohrsicherheit in Bezug auf das Objekt sichergestellt ist.
Im Falle einer Unterbrechung der Nachrichtenverbindung zwischen zu schützendem Objekt und Blastgranate löst die zuletzt wirksam übermittelte Restlaufzeit das Zünden des aktuell gewählten Zündsystems aus.
Zusätzliche Weiterbildungen und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche stark abstrahiert und nicht ganz maßstabsgerecht skizzierten bevorzugten Realisierungsbeispiels zur erfindungsgemäßen Lösung zum erfindungsgemäßen Verfahren.
In der einzigen Figur der Zeichnung ist ein Axiallängsschnitt durch einen Gefechtskopf 10 skizziert, der in einer Blastgranate 11 in Längsrichtung angeordnet ist. Außerdem sind zwei beispielhafte Möglichkeiten für unterschiedlich ausgeformte Querschnitte von Blastwellen-Charakteristiken 12 und 13 zur Bekämpfung von angreifenden Projektilen 14 und 15 dargestellt. In der Blastgranate 11 sind beim Gefechtskopf 10 mehrere, im dargestellten Beispielsfall drei, Detonatoren 16, 17 und 18 angeordnet, die durch mehrere voneinander unabhängig ansteuerba- re Zündsysteme (Multiple-Purpose-Zündeinrichtung) ausgelöst werden können.
Wird einer der Detonatoren 16, 17, 18 gezündet, geht von diesem ein detonativer Abbrand des im Gefechtskopf 10 befindlichen Sprengstoffs aus, wodurch sich eine Gasschwaden- und Reaktionsdruckwelle, eine sog. Blastwelle bildet, die sich radial um die Längsachse 19 der Blastgranate 11 ausbreitet. Die Charakteristik 12 bzw. 13 solch einer Blastwelle ist abhängig von der Lage des gezündeten Detonators 16, 17, 18.
Werden gleichzeitig mehrere Detonatoren 16. 17, 18 gezündet, also beispielsweise die stirnseitig in der den Sprengstoff umfassenden Kammer des Gefechtskopfes 10 angeordneten Detonatoren 16 und 18, bilden sich von diesen ausgehend zwei miteinander interferierende Detonationswellen. Diese laufen aufeinander zu, überlagern sich und bilden eine resultierende Blastwelle, deren typische Geometrie in der Zeichnung als Charakteristik 13 angegeben ist. In diesem Beispielsfalle stellt sich die Charakteristik 13 keilringförmig dar, symmetrisch um eine senkrecht zur Längsachse 19 der Blastgranate 11 gedanklich angeordnete Querebene 20, die in halbem Abstand zwischen den Detonatoren 16 und 18 liegt.
Wird jedoch nur ein einzelner Detonator 17 gezündet, der mittig im Gefechtskopf 10 der Blastgranate 11 angeordnet ist, bildet sich eine zur Querebene 20 symmetrische Blastwellen-Charakteristik 12 mit reifenförmiger Gestalt.
Bei einer anderen Realisierung kann die Zündung mehrerer Detonatoren 16, 17,
18 so vorgesehen sein, daß diese nicht gleichzeitig, sondern zeitlich versetzt zueinander gezündet werden, was zur Folge hat, daß die Überlagerung der einzelnen Detonationswellen zu einer zur Querebene 20 asymmetrischen Blastwellen- Charakteristik führt (in der Zeichnung nicht berücksichtigt). Dafür können drei voneinander unabhängige Zündsysteme verwandt werden, oder in einem einzigen
Zündsystem, werden die Detonatoren 16, 17, 18 zeitversetzt gezündet.
Aufgrund der Möglichkeit, die Blastwellen-Charakteristik unterschiedlich ausformen zu können, läßt sich ein angegriffenes Objekt, insbesondere ein Kampf- panzer gegen angreifende Projektile 14, 15 unterschiedlichen Typs wirksam schützen. Um ein angreifendes KE-Projektil 14 zu bekämpfen, werden zwei am Gefechtskopf 10 stirnseitig angeordnete Detonatoren 16 und 18 gezündet, wodurch die „fokussierte" keilringförmige Blastwellen-Charakteristik 13 erzeugt wird. Der Vorteil dieser keilringförmigen Charakteristik 13 ist, daß deren Aus- dehnung in Längsrichtung der Blastgranate 11 begrenzt ist. Infolge der dadurch kurzen Durchflugzeit wirkt die Blastwelle lediglich kurzzeitig auf den mit stabilisierenden Heckflossen 21 ausgestatteten Heckbereich des vorbeifliegenden KE- Projektils 14 und weniger auf den kleinen Querschnitt des eigentlichen KE- Projektils 14. Dadurch wird das Heck des angreifenden Projektils 14 von der
Blastgranate 11 weg aus der Angriffsrichtung heraus verschwenkt und dabei das Projektil 14 um einen Drehpunkt 22 ausgelenkt, so daß dieses nicht mehr frontal auf das zu schützende Objekt trifft. Ein taumelndes bzw. quer zur Flugrichtung aufschlagendes Projektil 14 würde dann keine ernsthafte Gefährdung mehr für das zu schützendes Objekt darstellen.
Würde jedoch ein KE-Projektil 14 mit einer sich reifenförmig ausbreitenden Blastwellen-Charakteristik 12 bekämpft werden, die durch einen einzigen zentral angeordneten Zünder 17 ausgelöst wird, ist die erfolgreiche Bekämpfung eines schnellen, heck-stabilisierten KE-Projektils 14 nicht gewährleistet. Denn bei der langen Durchflugzeit durch die reifenförmige Blastwellen-Charakteristik 12 droht Gefahr, daß die Heckflügel 21 abgerissen werden könnten, wonach keine Einwirkung der Blastwelle auf das schlanke Projektil 14 mehr wirksam ist. Ein derart beschädigtes KE-Projektil 14 fliegt weitgehend ungestört weiter in Angriffsrich- tung auf das zu schützende Objekt zu und trifft dieses in einer kritischen Orientierung.
Ein mit einer Wirkladung ausgestattetes Projektil 15 jedoch läßt sich nicht erfolgreich im kurzen Durchflug mit einer keilringförmigen Blastwellen-Charakteristik 13 bekämpfen. Die Einwirkung der Blastwelle auf das Projektil 15 bewirkt zwar eine gewisse Beeinflussung dessen Flugbahn, aber seine Zielsucheinrichtung 23 reagiert auf eine Veränderung der Flugbahn und steuert das Projektil 15 wieder in das anvisierte Ziel.
Infolge dessen müssen derartige Projektile 15 mit einer Charakteristik 12 bekämpft werden. Dies geschieht dadurch, daß in der Blastgranate 11 ein einzelner, zentraler Detonator 17 gezündet wird und eine energiereiche Blastwelle mit rei- fenförmiger Blastwellen-Charakteristik 12 auf das lange hindurchfliegende Projektil 15 einwirkt. Das führt zur Beschädigung der Zielsucheinrichtung 23 und damit zur InStabilisierung dessen Flugbahn, so daß dessen Wirkladung nicht mehr in der Nähe des zu schützenden Objekts detonieren kann.
Die Entscheidung, ob eine ausgedehnte oder eine fokussierte Blastwellen- Charakteristik 12 oder 13 zur Bekämpfung eines angreifenden Projektils 14 oder
15 erforderlich ist, soll erst so spät als möglich getroffen und endgültig festgelegt werden. Hierzu sind an Bord des zu schützenden Objekts Sensoren etwa der Art, wie in der DE 100 24 320 AI beschrieben sind, angebracht, um die Umgebung des zu schützenden Objektes zu überwachen. Wird ein angreifendes Projektil 14 oder 15 entdeckt, wird diesem eine Blastgranate 11 entgegengeschossen sowie mittels der Radar- Sensoren an Bord des Objektes aus dem Radar-Echo fortlaufend der Typ des Angreifers bestimmt und das Zündsystem festgelegt, das die für die Bekämpfung dieses angreifenden Projektils optimale Blastwellen-Charakteristik 13 oder 12 ergibt. Weiterhin wird, um die optimale Blastwirkung zu erzielen, wie in der DE 198 47 091 AI offenbart aus der sensorisch erfaßten Annäherungskinematik der Rendezvouszeitpunkt der dichtesten Annäherung der Blastgranate 1 1 an das abzuwehrende Projektil 14 bzw. 15 extrapoliert und dabei um systembedingte Verzugszeiten gegenüber dem Rendezvouszeitpunkt vorverlegt. Der Zündzeitpunkt wird in Form einer Restlaufzeit kontinuierlich ermittelt und optimiert und ebenso wie die Auswahl des Zündsystems fortlaufend über z.B. einen sich abspulenden elektrischen Leiter 24 mittels einer modulierten Hochfrequenz an die abgeschossene, dem Angreifer entgegenfliegende Blastgranate 11 übermittelt. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der Zündzeitpunkt und das Zündsystem bis zuletzt steuerbar und optimierbar sind.
Über den sich abspulenden elektrischen Leiter 24 mit einer Länge von einigen zehn Metern kann die erforderliche Zündenergie für die Zündsysteme an die Blastgranate 11 übertragen werden. Das erfordert allerdings ein Zweileiter-Kabel. Dies kann sowohl vor als auch nach dem Abschuß der Blastgranate 11 erfolgen, wobei Letzteres im Interesse der dadurch gegebenen Vorrohrsicherheit zu bevorzugen ist. Um bei vor dem Abschuß aufgeladenen Zündsystemen die erforderliche Vorrohrsicherheit zu gewährleisten, ist ein Gasdrucksensor vorgesehen.
Statt der Übertragung von Zündinformationen an die Blastgranate 11 über einen elektrischen Leiter 24 hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, diese Informationen über einen optischen Leiter, oder immateriell nämlich über eine anderweitige optische Verbindung oder eine elektromagnetische Verbindung zu übertragen.
Für den Fall, daß die Nachrichtenverbindung vom zu schützenden Objekt zur Blastgranate 11 unterbrochenen ist und keine aktualisierte Restlaufzeit übermittelt wird, beispielsweise durch Bruch des elektrischen Leiters 24, ist der Zündmechanismus so ausgelegt, daß die zuletzt wirksam übermittelte Restlaufzeit das Zünden des aktuell gewählten Zündsystems initiiert. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß, obwohl die Verbindung zwischen Objekt und Blastgranate 11 abgerissen ist, die Blastgranate 11 das angreifende Projektil 14 oder 15 bestmöglich bekämpft. Diese Verfahrensweise, das Zündsignal aus einer Zeitschaltung an Bord der Blastgranate 11 abzuleiten hat darüber hinaus den Vorteil, daß impulsförmige Störungen auf der Informationsstrecke vom Objekt nicht zur Unzeit den Gefechtskopf 10 zünden können.
So ist erfindungsgemäß ein Verfahren zum Schützen eines Objekts gegen die Einwirkung eines angreifenden Projektils 14, 15 so ausgelegt, daß eine Blastwelle aus einer dem Projektil 14, 15 entgegengeschossenen Blastgranate 11 das angreifende Projektil 14, 15, je nach dem Typ des angreifenden Projektils 14, 15 optimal bekämpft. Hierfür wird die Blastwellen-Charakteristik 12, 13 durch Zündung voneinander unabhängig ansteuerbarer Zündsysteme unterschiedlich ausgeformt. Die Auswahl des optimierten Zündsystems erfolgt hierbei aufgrund an Bord des zu schützenden Objekts sensorisch ermittelter Daten über den aktuellen Angreifer.
Die Auswahl des Zündsystems sowie die Restlaufzeit bis zum Zündzeitpunkt fortlaufend an die Blastgranate 11 übermittelt werden. Wenn die Nachrichtenverbindung vom Objekt zur Blastgranate 11 unterbrochen ist, wird nach der zuletzt wirksam übermittelten Restlaufzeit das Zünden des aktuell gewählten Zündsy- stems initiiert.