Verfahren zum Schützen eines Objektes gegen die Einwirkung eines schnellen Projektiles

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schützen eines Objektes gegen die Einwirkung eines schnellen Projektiles, insbesondere eines gepanzerten Fahrzeuges gegen die Bedrohung durch KE-Pfeilgeschosse.

[0002] Als Schutzmaßnahme gegen derartige auch sogen. KE-Penetratoren ist es etwa aus der DE 41 22 622 A1 bekannt, die Hauptpanzerung des zu schützenden Objektes zusätzlich mit einer Reaktivpanzerung aus mit Sprengstoff hinterfütterten Platten zu belegen. Sensorisch wird ermittelt, welcher Bereich des zu schützenden Objektes vom anfliegenden Projektil bedroht wird, um aus diesem Bereich dem Projektil eine Platte entgegenzuschleudern und dadurch wenigstens die Kinematik, im allgemeinen aber auch die Kinetik des Angreifers so zu stören, daß er selbst im Falle eines Treffers nur noch unschädliche Restwirkung ausübt, weil z. B. das Pfeilgeschoß nicht mehr in Längsrichtung sondern dagegen angestellt und deshalb ohne große Durchschlagskraft seitlich auf das zu schützende Objekt trifft

[0003] Bei der aus der DT 977 984 bekannten Reaktivpanzerung wird die sprengstoffbeschleunigte Platte nicht dem anfliegenden Projektil entgegengeschleudert sondern bei dessen Aufschlag quer zur Aufschlagrichtung verschoben, um die Einwirkungsrichtung auszulenken.

[0004] Nachteilig an der an sich funktionstüchtigen Reaktivpanzerung ist die große zusätzliche Belastung des zu schützenden Objektes, nämlich stationär durch die Masse der Reaktionsplatten und dynamisch durch die Reaktionswirkung beim sprengstoffbeschleunigten Bewegen einer Platte. Darüber hinaus ist es bei Fahrzeugen als den zu schützenden Objekten nachteilig, daß aus konstruktiven Gründen der Vortriebsbereich (Ketten oder Räder von vorne) weitgehend ungeschützt bleibt Das stellt eine besondere Gefährdung gerade in der Hauptbedrohungsrichtung eines Kampffahrzeuges dar. Nachteilig ist femer, daß eine einmal ausgelöste Reaktionsplatte einen ungeschützten Bereich hinterläßt, weil eine solche Lücke erst im Etappenmagazin nach Wiederherrichten der Plattenhalterungen durch Einbau einer neuen sprengstoffhinterfütterten Reaktionsplatte wieder geschlossen werden kann.

[0005] Aus der DE 35 36 328 A1 ist es bekannt, ein Minenfeld aus kardanisch aufgehängten Minen als Hubschraubersperre einzusetzen. Durch Extrapolation mittels eines Erfassungsgerätes soll über einen bestimmten Zeitbereich eine Voraussage über die Flugbahn des Hubschraubers möglich sein, was aber wegen der Hoover-Fähigkeit eines Hubschraubers fraglich ist. Die auf einen Vorhaltepunkt ausgerichteten Minen werden zeitgleich abgeschossen. Aufgrund deren Streuwirkung soll der Hubschrauber kampfunfähig gemacht werden. Zum Schutz eines in der Ebene des Minenfeldes aber abseits dessen sich bewegenden gepanzerten Fahrzeugs gegen KE-Penetratoren kommt diese stationäre Sperre jedoch nicht in Betracht.

[0006] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Schutz gegen schnelle Projektile wie insbesondere KE-Penetratoren zu schaffen, der das zu schützende Objekt weniger beansprucht und nach seiner Auslösung leichter wieder reaktivierbar ist und der insbesondere eine optimale Störwirkung auf das angreifende Geschoß ausübt.

[0007] Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß nach dem Patentanspruch 1 dadurch gelöst, daß das schnell anfliegende Projektil, insbesondere ein mittels Heckflügeln stabilisierte Pfeil-Wuchtgeschoß, infolge Querkrafteinwirkung hinter seinem Schwerpunkt aus der Angriffsbahn abgelenkt oder wenigstens aus der Angriffsrichtung verschwenkt wird; nämlich indem dem angreifenden Projektil aus einem problemlos nachladbaren Startrohr an Bord des zu schützenden Objektes eine Blast-Granate entgegengeschickt wird, deren ungerichtet wirkender und deshalb sehr preiswerter Gefechtskopf zum optimalen Annäherungszeitpunkt an das angreifende Projektil gezündet wird, um eine Gasschwaden- und Reaktionsdruckwelle gegen das abzuwehrende Projektil freizusetzen. Optimal ist dieser Einwirkungs-Zeitpunkt, wenn die Blastwirkung sich nicht vornehmlich und insbesondere nicht zuerst auf den Frontbereich, sondern auf den Heckbereich des angreifenden Geschosses mit seinem infolge der Stabilisierungsflossen vergrößerten Heckquerschnitt auswirkt. Denn andernfalls könnte eine im Frontbereich schon bewirkte Auslenkung durch daraufhin noch erfolgende Querbeanspruchung des Heckbereiches wieder rückgängig gemacht werden.

[0008] Aufgrund der hohen Relativgeschwindigkeit zwischen dem schnellen angreifenden Projektil und der ihm entgegengeschossenen Abwehr-Blastgranate ist der optimale Einwirkungs-Zeitpunkt erfindungsgemäß relativ eng einzugrenzen, nämlich auf einen Zeitbereich in der Größenordnung einer halben Millisekunde im Zuge des möglichst dichten Vorbeiflugs der Abwehrgranate am angreifenden Projektil. Um diese kritische Wirkzeitspanne einzuhalten, wird aus der Kinematik des angreifenden Projektils und aus der Kinematik der Abwehrgranate unter Berücksichtigung von systembedingten Verzögerungszeiten der optimale Zündkommandozeitpunkt für den Blast-Gefechtskopf bestimmt.

[0009] Die Annäherungskinematik des abzuwehrenden Projektils wird nach Richtung und Geschwindigkeit mittels eines Sensors an Bord des zu schützenden Objektes ausgemessen, wie er etwa in der DE 40 08 395 A1 zur Bestimmung einer zu aktivierenden Reaktionsplatte beschrieben ist. Dieser Sensor kann auch die Bewegung der vom Objekt dem Projektil entgegengeschossenen Blastgranate erfassen, um dann im Steuerrechner an Bord des zu schützenden Objektes aus den beiden Geschwindigkeitsvektoren den vorausliegenden Rendezvouszeitpunkt zu extrapolieren, also im Zuge des Vorbeiflugs den Zeitpunkt der dichtesten hinter dem Mittenbereich des Projektils gelegenen Annäherung der Blastgranate an das angreifende Projektil.

[0010] Für die Vorausbestimmung des Rendezvouszeitpunktes kann aber die Blastgranate auch selbst mit einem (Annäherungs-) Sensor zum Messen der zeitlichen Änderung des Restabstandes zum anfliegenden Projektil ausgestattet sein. Dieser mitfliegende Sensor ist dann zweckmäßigerweise über eine Kommandoverbindung zur Blastgranate auf den Steuerrechner an Bord des zu schützenden Objektes geschaltet. Bei solcher bidirektionalen Datenverbindung kann es sich um eine Leitstrahlstrecke mit gesteuertem Reflektor an Bord der Blastgranate handeln, bevorzugt aber um einen Steuerdraht oder dergleichen elektrischen Leiter zur Zweirichtungs-Informationsübermittlung, über welchen ohnehin die Zündeinrichtung der Blastgranate mit dem Steuerrechner an Bord des zu schützenden Objektes bis zum Ausführen des Zündkommandos verbunden bleibt.

[0011] Mit dem Zünden des Blast-Gefechtskopfes wird aber nicht bis zum Rendezvouszeitpunkt zugewartet. Vielmehr erfolgt, wenn aus den sensorisch ermittelten Bewegungsgleichungen der Rendezvouszeitpunkt bestimmt ist, eine Vorverlegung des Zündkomandozeitpunktes vor jenen extrapolierten Rendezvouszeitpunkt. Der Betrag dieser Vorverlegung bestimmt sich aus verschiedenen Verzögerungsanteilen, die insbesondere die Laufzeit der Blastwelle über den aktuell gegebenen Rendezvousabstand zum Heckbereich des abzuwehrenden Projektiles zum Inhalt hat, zuzüglich der Zündverzugszeit (also der Reaktionszeit zwischen Ankunft des Zündkommandos in der Granate und Detonation des Blastgefechtskopfes) und zuzüglich der Übertragungs- und Verarbeitungszeiten für die Erfassung von Sensordaten, deren Übermittlung an den Steuerrechner sowie deren Verarbeitung und Übermittlung als das Zündkomando an die Blastgranate.

[0012] So wird also erfindungsgemäß aus den sensorisch erfaßten Bahn- bzw. Annäherungsdaten der zu erwartende Rendezvouszeitpunkt extrapoliert, aber das Zündkomando für den Blastgefechtskopf um die Summe systembedingter Verzugszeiten vor jenen Rendezvouszeitpunkt vorgezogen, damit die Blastwirkung gerade innerhalb des aus der hohen Passagegeschwindigkeit resultierenden nur sehr kurzen Wirkzeitfensters auf den Heckbereich des abzuwehrenden Projektiles trifft und dieses trotz nur geringen Einsatzes an Sprengstoffmenge merklich aus seiner momentanen Anflugrichtung auslenkt. Dadurch verfehlt das Projektil sein Ziel, jedenfalls trifft es nicht in Längsrichtung sondern allenfalls in Querrichtung und somit ohne große Durchschlagswirkung auf das gefährdete Objekt.

[0013] Zusammenfassend kann deshalb festgestellt werden, daß nach vorliegender Erfindung zur Abwehr eines angreifenden heckflügel-stabilisierten Projektiles wie insbesondere eines KE-Penetrators diesem vom zu schützenden Objekt her eine Blastgranate entgegengeschossen wird, deren Gasschwaden- und Reaktionsdruck-Blastwelle des gezündeten Blastgefechtskopfes vorwiegend auf den Heckbereich des angreifenden Projektiles einwirkt und dieses dadurch aus der Angriffsrichtung heraus verschwenkt, damit das angegriffene Objekt verfehlt oder wenigstens nicht in Längsrichtung getroffen wird. Weil wegen der hohen Passagegeschwindigkeit nur ein sehr kleines nutzbares Einwirkungs-Zeitfenster besteht, wird für optimale Blastwirkung aus der sensorisch erfaßten Annäherungskinematik der Rendezvouszeitpunkt der dichtesten Annäherung der Blastgranate an das Heck des abzuwehrenden Projektiles extrapoliert aber der Blastgefechtskopf um systembedingte Verzugszeiten gegenüber jenem Rendezvouszeitpunkt vorverlegt zur Zündung angesteuert. Bei den für die zeitliche Vorverlegung zu berücksichtigenden systembedingten Verzugszeiten handelt es insbesondere um die Signalübertragungs- und Verarbeitungszeiten zwischen Sensoren und Steuerrechner sowie Steuerrechner und Zündeinrichtung, um die Zündverzugszeit zwischen Ankunft des Zündkommandos und Zünden des Blastgefechtskopfes sowie um die Laufzeit der Blastwelle über die dann gegebene Distanz von der Blastgranate zum Heckbereich des abzuwehrenden Projektiles.

Ansprüche

1. Verfahren zum Schützen eines gepanzerten Fahrzeuges gegen die Einwirkung eines KE-Penetrators durch Einwirken einer Gasschwaden- und Reaktionsdruckwelle (Blastwelle) aus dem gezündeten Blastgefechtskopf einer dem KE-Penetrator entgegengeschossenen Blastgranate, an deren Blastgefechtskopf schon vor dem Rendezvouszeitpunkt vom gepanzerten Fahrzeug aus ein Zündkommando übermittelt wird, welcher Zeitpunkt an Bord des gepanzerten Fahrzeuges sensorisch aus dem Zeitverhalten der gegenseitigen Annäherung von KE-Penetrator und Blastgranate extrapoliert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Zündkommandozeitpunkt um systembedingte Verzugszeiten vor dem extrapolierten Rendezvouszeitpunkt liegt, wobei die systembedingten Verzugszeiten insbesondere die Laufzeit der Blastwelle über den Rendezvousabstand zum abwehrenden KE-Penetrator die Zündverzugszeit des Blastgefechtskopfes ab Ankunft des Zündkommandos sowie Sensor-, Rechner- und Übertragungszeiten beinhalten.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zeitlich vorausliegende Rendezvouszeitpunkt über einen Sensor an Bord des gepanzerten Fahrzeuges aus den Bewegungen des angreifenden KE-Penetrators und der ihm entgegengeschossenen Blastgranate relativ zum gepanzerten Fahrzeug extrapoliert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zeitlich vorausliegende Rendezvouszeitpunkt über einen Sensor für die Annäherung des angreifenden KE-Penetrators an Bord des gepanzerten Fahrzeuges und mittels eines Sensors für den Restabstand von der Blastgranate zum angreifenden KE-Penetrator an Bord der Blastgranate extrapoliert wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen dem gepanzerten Fahrzeug und der Blastgranate eine Zweirichtungs-Informationsübermittlung stattfindet.

6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Blastgranate mittels eines elektrischen Leiters mit dem gepanzerten Fahrzeug bis zum Zünden des Blast-Gefechtskopfes verbunden bleibt.

Claims

1. Method of defending an armoured vehicle against the action of a KE penetrator by means of a gas and reaction pressure wave (blast wave) from the detonated warhead of a blast shell fired towards the KE penetrator, a detonation command being transmitted from the armoured vehicle to the warhead of the blast shell in advance of the rendezvous time, which time is extrapolated by means of a sensor on board the armoured vehicle from the time behaviour of the mutual approach of KE penetrator and blast shell.

2. Method according to Claim 1,
characterized in that
the time of the detonation command is in advance of the extrapolated rendezvous time by system-related delay times, the system-related delay times involving in particular the time of propagation of the blast wave over the rendezvous distance to the KE penetrator to be deflected, the delay time in respect of detonation of the blast warhead following arrival of the detonation command, and also sensor, computer and transmission times.

3. Method according to Claim 1 or 2,
characterized in that
the anticipated rendezvous time is extrapolated via a sensor on board the armoured vehicle from the movements of the attacking KE penetrator and of the blast shell fired towards it, relative to the armoured vehicle.

4. Method according to Claim 1 or 2,
characterized in that
the anticipated rendezvous time is extrapolated on board the armoured vehicle via a sensor in respect of the approach of the attacking KE penetrator, and on board the blast shell by means of a sensor in respect of the distance remaining between the blast shell and the attacking KE penetrator.

5. Method according to one of the preceding claims,
characterized in that
bi-directional data communication takes place between the armoured vehicle and the blast shell.

6. Method according to Claim 5,
characterized in that
the blast shell remains connected to the armoured vehicle by means of an electric line until detonation of the blast warhead.

Revendications

1. Procédé de protection d'un véhicule blindé contre l'action d'un pénétrateur à énergie cinétique par action d'une onde de choc des gaz et des ondes de choc de réaction (souffle de l'explosion) provenant de la tête militaire explosive allumée d'un projectile à souffle lancé contre le pénétrateur à énergie cinétique, à la tête militaire explosive de laquelle une instruction d'allumage est transmise, dès avant l'instant de la rencontre, par le véhicule blindé, instruction dont l'instant est extrapolé à bord du véhicule blindé, par un capteur, à partir du comportement dans le temps de l'approche réciproque du pénétrateur à énergie cinétique et du projectile à souffle.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'instant de l'instruction d'allumage se situe à des temps de retard dus au système, avant l'instant extrapolé de la rencontre, les temps de retard dus au système contenant en particulier la durée de propagation de l'onde de souffle sur la distance de rencontre jusqu'au pénétrateur à énergie cinétique à combattre, la temporisation d'allumage de la tête militaire explosive depuis l'arrivée de l'instruction d'allumage, ainsi que des temps de détection, de calcul et de transmission.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'instant de la rencontre, antérieur dans le temps, est extrapolé par un capteur à bord du véhicule blindé, à partir des mouvements du pénétrateur à énergie cinétique d'attaque et du projectile à souffle lancé contre celui-ci, par rapport au véhicule blindé.

4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'instant de la rencontre, antérieur dans le temps, est extrapolé par un capteur pour l'approche du pénétrateur à énergie cinétique d'attaque à bord du véhicule blindé, et au moyen d'un capteur pour la distance restante du projectile à souffle au pénétrateur à énergie cinétique d'attaque à bord du projectile à souffle.

5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une transmission bidirectionnelle d'informations a lieu entre le véhicule blindé et le projectile à souffle.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le projectile à souffle reste relié, au moyen d'une ligne électrique, au véhicule blindé jusqu'à l'allumage de la tête militaire explosive.