Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verteilen von Gefechtskörpern entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bekannt, bewegliche insbesondere gepanzerte Ziele beispielsweise durch Streumunition, Lenkflugkörper oder in der Entwicklung befindliche endphasengelenkte Flugkörper zu bekämpfen (Siehe z. B. DE-A-2 347 374).
Streumunition, z. B. zur Verminung des Geländes, kann mittels des in der DE-A-21 53 994 beschriebenen Auswurfkopfes verteilt werden, der insbesondere in Verbindung mit Raketen verwendet wird und als Verteileinheit eine Nutzlastträgerplatte mit mehreren schwenkbar daran angebrachten Ausstoßrohren aufweist, welche die im Zielgebiet zu verteilenden Körper enthalten und vor der Verteilung auseinandergespreizt werden. Um eine kreisförmige Verteilung der Auswurfkörper am Boden zu erreichen, wird die Verteileinheit vor der Freigabe, d. h. dem Beginn des Ausstoßens oder Verteilens der Auswurfkörper durch zusätzliche Bremsmaßnahmen etwa mittels eines Bremsfallschirms oder durch Bremsklappen im Fluge so abgebremst, daß sie senkrecht nach unten sinkt und damit in eine vorgegebene Freigabeposition überführt worden ist. Dabei kann die Verteileinheit noch mit der restlichen Rakete verbunden oder auch von dieser abgetrennt sein und für sich allein in die senkrechte Bahn überführt werden.
Die Wirkung der Streumunition wird begrenzt durch die Genauigkeit der Aufklärung der zu bekämpfenden beweglichen Ziele und die Möglichkeit, die Wege der Ziele mit genügender Wahrscheinlichkeit voraussagen zu können. Ein Nachteil jeder Streumunition ist die nur statistische Treffwahrscheinlichkeit, d. h. viele Wirkkörper erreichen kein Ziel.
Lenkflugkörper stellen eine teure Waffe mit vergleichsweise geringer Kostenwirksamkeit dar, deren Wirkung gleichfalls durch die Genauigkeit der Aufklärung begrenzt wird und die einen hohen Aufwand nicht nur bezüglich der Elektronik, sondern auch für den Antrieb erfordern.
Endphasengelenkte Flugkörper haben gegenüber den Lenkflugkörpern den Vorteil der Vereinfachung des Transportmittels, insbesondere einer ungelenkten Rakete wie bei der Streumunition. Der Vorteil gegenüber letzterer ist die Erhöhung der Treffwahrscheinlichkeit in der Endphase, d. h. kurz vor dem Ziel mittels einer gegenüber den herkömmlichen Lenkflugkörpern vereinfachten Lenkung. Da nur die Endphase gelenkt ist, muß aber auch hier ebenso wie bei der Streumunition das Ziel vergleichsweise genau bekannt sein. Weiterhin sind gewisse Probleme bei der Endphasenlenkung noch nicht gelöst, z. B. die Verhinderung des Mehrfachbeschusses eines Zieles durch mehrere endphasengelenkte Flugkörper, ein Problem, das auch bei den herkömmlichen Lenkflugkörpern besteht. Das Problem des Mehrfachbeschusses besteht besonders dann, wenn wegen der Gesamtkosten und/oder der Schußweite mehrere endphasengelenkte Flugkörper mit einer Rakete in das Zielgebiet geschossen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verteilen von Gefechtskörpern mit Wirkladungen zum Bekämpfer von insbesondere gepanzerten Zielen anzugeben, bei dem mittels eines Trägerflugkörpers zwei oder mehrere, die Gefechtskörper darstellenden Tochterflugkörper gemeinsam ins Zielgebiet transportiert und dort verteilt werden, ohne daß die vorstehend angegebenen Nachteile auftreten, d. h. bei dem ein günstigeres Verhältnis zwischen erforderlichem Aufwand und erzielbarer Treffwahrscheinlichkeit erreicht wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß ausgehend von dem im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Verfahren entsprechend dem Kennzeichen dieses Anspruchs gelöst. Die Festlegung des Zeitpunktes der Freigabe der einzelnen Tochterflugkörper in Abhängigkeit von der Zielerfassung mittels der zentralen Such- und Auswerteeinrichtung an der Verteileinheit ermöglicht eine optimale Start- oder Ausgangsposition für jeden einzelnen Tochterflugkörper in das ihm von der Such- und Auswerteeinrichtung zugeordnete Ziel. Damit wird eine erhebliche Erhöhung der Treffwahrscheinlichkeit erreicht, ohne daß dazu wie bei endphasengelenkten Flugkörpern je eine Such- und Auswerteeinrichtung an jedem einzelnen Tochterflugkörper notwendig ist. Die Verwendung nur einer zentralen elektronischen Such- und Auswerteeinrichtung je Verteileinheit ermöglicht es darüber hinaus, diese eine Einrichtung bei immer noch geringerem Gesamtaufwand mit einem höheren Leistungsvermögen auszubilden als die entsprechenden separaten Einrichtungen der Tochterflugkörper. Ein weiterer Vorteil ist die durch die Sucheinrichtung autonom festlegbare Verlängerung der Zielphase, d. h. der Zeitspanne bis zur Freigabe der Tochterflugkörper, welche eine längere Zielverfolgung und damit eine Optimierung der Startkoordinaten der einzelnen Tochterflugkörper ermöglicht.
Bei dem Trägerflugkörper handelt es sich vorzugsweise um eine Rakete, insbesondere eine ungelenkte Rakete. Es kommen aber auch andere unbemannte Flugkörper, z. B. solche mit einem luftatmenden Antrieb oder auch Geschosse, in Frage. Die Verteileinheit oder Verteilstruktur des Trägerflugkörpers ist vorzugsweise von diesem vor Einsetzen der zusätzlichen Bremsmaßnahmen abtrennbar. Es können auch zwei oder mehrere abtrennbare Verteileinheiten je Trägerflugkörper vorgesehen sein. Die Tochterflugkörper, die als Gefechtskörper zur Bekämpfung beweglicher Ziele ausgebildet sind, werden in bzw. an der Verteileinheit untergebracht, indem sie z. B. in Ausstoßrohren oder auf Startschienen angeordnet oder auch mittels Ausklinkvorrichtungen angehängt werden. Die Sucheinrichtung ist in bekannter Weise beispielsweise als optischer oder Infrarot-Sensor, vorzugsweise jedoch als Radar-Sensor ausgebildet. Die dem Sensor nachgeordnete gleichfalls bekannte elektronische Auswerteeinrichtung weist wenigstens einen Rechner mit Speichereinrichtung auf.
In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist nach Anspruch 2 die Verwendung eines höher entwickelten Sensors vorgesehen, der bereits in der Startphase des Trägerflugkörpers arbeitet und nicht erst auf die zu bekämpfenden Einzelziele anspricht, sondern schon aus größerer Entfernung einen aus mehreren Einzelzielen gebildeten Zielbereich zu erfassen vermag, der erst bei weiterer Annäherung vom Sensor in die Einzelziele aufgelöst wird. In abhängigkeit von der Erkennung des Zielbereiches werden dann die gewollte Abbremsung der Verteileinheit und deren bevorzugte Trennung vom restlichen Trägerflugkörper in optimaler Weise ausgelöst. Diese zentrale Such- und Auswerteeinrichtung ermöglicht also eine autonome Festlegung der Zeitpunkte für die Abbremsung der Verteileinheit und für die Freigabe der Tochterflugkörper und damit eine selbständige Korrektur von Aufklärungsfehlern und der Raketenstreuung.
Gemäß einem weiteren im Anspruch 3 angegebenen Vorschlag der Erfindung kann nach Erfassen des Zielbereiches eine Vorphasenlenkung für die Tochterflugkörper durchgeführt werden, indem für den Trägerflugkörper bzw. die von diesem getrennte Verteileinheit eine in Rahmen der aeroballistischen, d. h. aerodynamischen und ballistischen Möglichkeiten optimale Abstiegsbahn berechnet wird, die durch einstellbare aerodynamische Flächen wie Gleitschirm, Flügel usw. oder z. B. auch durch Steuerdüsen erreicht werden kann. Damit kann in vorteilhafter Weise eine noch weitere genauere Annäherung an den zu bekämpfenden Bereich, insbesondere auch an eine Häufung von Einzelzielen in diesem Bereich, erreicht werden.
Eine sehr einfache und zuverlässige Methode zur Elimination von Overkill ist im Anspruch 4 angegeben, gemäß dem die Zielkoordinaten eines freigegebenen Tochterflugkörpers in der Auswerteeinrichtung erfaßt, gegebenenfalls entsprechend der weiteren Abstiegsbahn der Verteileinheit korrigiert, und als erneutes Ziel gesperrt werden.
Bei der Anordnung einer zentralen Such- und Kommandoeinrichtung am Trägerflugkörper bzw. an der Verteileinheit für die nacheinander freizugebenden einzelnen Tochterflugkörper gibt es für deren Trennung verschiedene Möglichkeiten. So kann der Tochterflugkörper mittels einer pyrotechnischen Ladung aus an der Verteileinheit angebrachten Abschußrohren ausgestoßen werden. Diese einfache Lösung ist jedoch mit Reaktionskräften verbunden, die ein Pendeln der Verteileinheit bzw. des Trägerflugkörpers nach den einzelnen Abschüssen hervorrufen. Die Berücksichtigung dieser Pendelbewegungen bei der Freigabe der nachfolgenden Tochterflugkörper durch den Rechner der Such- und Kommandoeinrichtung kann das System unerwünscht komplex machen, während eine verstärkte aerodynamische Bedämpfung der Anordnung die Systemzeit, d. h. die Zeitspanne bis zu einer für den nächsten Abschuß hinreichenden Beruhigung der Pendelbewegung ungünstig lang machen kann.
Derartige Reaktionskräfte werden vermieden, wenn die Trennung der Tochterflugkörper vom Trägerflugkörper bzw. der Verteileinheit aufgrund ihres Eigengewichtes erfolgt. Eine zumindest nahezu rückstoßfreie Trennung mit in vorteilhafter Weise höherer Abgangsgeschwindigkeit ist möglich, wenn der Tochterflugkörper nach Anspruch 5 mit Hilfe eines Raketenantriebes gestartet bzw. nach dem Prinzip der Daviskanone gleichzeitig mit einer in entgegengesetzter Richtung ausstoßbaren Kompensationsmasse aus dem Abschußrohr abgefeuert wird. Jedoch tritt auch hier eine geringe Pendelung auf, weil sich durch die nacheinander erfolgende Freigabe der Tochterflugkörper die Schwerpunktslage der mit den restlichen Tochterflugkörpern versehenen Struktur ändert.
Sofern es im Einzelfall zweckmäßig sein sollte, einen solchen Störeinfluß zu minimieren, kann nach Anspruch 6 vorgesehen werden, die Abschußrohre, Startschienen od. dgl. um den Schwerpunkt der Verteilstruktur verschwenkbar anzuordnen und ihnen die Tochterflugkörper - zusammen mit einer gegebenenfalls vorgesehenen Kompensationsmasse - so zuzuordnen, daß deren Schwerpunkt mit dem der Verteilstruktur zusammenfällt. Damit ist sichergestellt, daß es durch die Freigabe der Tochterflugkörper zu keiner Schwerpunktsverschiebung in axialer Richtung, d. h. in Längsrichtung der Verteileinheit kommt. Dies gilt für die Betrachtung in einer Seitenansicht der Verteileinheit, in welcher die Abschußrohre, Startschienen od. dgl. sozusagen um die Höhenkoordinate des Schwerpunktes der Verteileinheit verschwenkbar sind. Im Hinblick darauf, daß die Abschußrohre, Startschienen od. dgl. dabei nicht in einer Ebene angeordnet werden können, sondern geringfügig gegeneinander versetzt werden müssen, tritt noch eine Schwerpunktsverschiebung in seitlicher Richtung auf, die jedoch gering ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind die Anforderungen an die Tochterflugkörper vergleichsweise gering. Bevorzugt sind die Tochterflugkörper oder Tochtergeschosse daher ungelenkt. Als Tochterflugkörper können z. B. Streumunition wie Minen, Bomblets od. dgl., geschoßartige Körper, Gefechtskörper mit zusätzlichem Antrieb usw. eingesetzt werden. Je nach. Aufgabenstellung und Ergebnis einer eventuellen Systemanalyse sind dabei Kombinationen möglich die beispielsweise vom gezielten Verlegen von Streumunition über den Abschuß panzerfaustähnlicher Flugkörper bis zu einfachen Bahnkorrekturvorrichtungen für die Tochterflugkörper reichen. Aber selbst echt endphasengelenkte Tochterflugkörper können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verteilt werden, wenn sich dies trotz des Aufwandes im Hinblick auf die angestrebte Treffwahrscheinlichkeit ais vorteilhaft erweist. Beim « gezielten » Verlegen von Streumunition wird der Streubereich nicht vor dem Abschuß des Trägerflugkörpers fest vorbestimmt, sondern von der zentralen Such-und Auswerteeinrichtung autonom festgelegt.
Allen Variationen gemeinsam ist das Erreichen einer optimalen Start- oder Abschußposition für die Tochterflugkörper durch Verwendung nur einer zentralen Sensor-Auswerte-Einheit, die dadurch entsprechend hoch entwickelt sein kann. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Erhöhung beim Abschuß des Trägerflugkörpers im Hinblick auf das Überfliegen von Hindernissen vergleichsweise groß sein kann, ohne daß wie bei ungelenkten Flugkörpern durch Windeinflüsse die Schußgenauigkeit darunter leidet. Als Vorteil erweist sich ferner die hohe Flexibilität dervorgenannten Systeme, weil Anzahl und Entwicklungsgrad der Tochterflugkörper nachträglich einfach variiert werden können. Die Kosteneffektivität kann gesteigert, das Entwicklungsrisiko und die Entwicklungszeit können vermindert werden durch die weitgehende Nutzung der einfachen Technologie ungelenkter Flugkörper. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es in sehr einfacher Weise möglich, die bisherigen Schwierigkeiten bei der Aufklärung und Bekämpfung beweglicher gepanzerter Ziele zu überwinden. Diese Schwierigkeiten waren darin begründet, daß einerseits die Ziele sich relativ schnell bewegen, was bedeutet, daß die Zeit zwischen Aufklärung und Bekämpfung minimiert werden muß, und andererseits in der Regel nur ein direkter Treffer des Ziels zum Erfolg führt.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird in der Zeichnung anhand schematischer Darstellungen noch näher erläutert. Es zeigen
Gemäß Fig. 1 wird der nicht gezeigte Trägerflugkörper, vorzugsweise eine ungelenkte Rakete, mittels der Abschußeinrichtung 1 unter der Erhöhung 60 abgeschossen und bewegt sich auf der Bahn A. Werden die zu bekämpfenden Ziele aufgrund vorhergehender Aufklärung im Zielbereich Z angenommen, so wird in bekannter Weise aufgrund entsprechender Dateneingabe vor dem Abschuß der die Verteileinheit enthaltende Kopf an dem Punkt I vom restlichen Trägerflugkörper getrennt und beispielsweise mittels eines Fallschirms oder Bremsklappen bis zum Punkt 11 verzögert, an dem die Bahngeschwindigkeit ausreichend reduziert und die Bahnneigung der Vertikalen so nahe ist, daß entsprechend der DE-A-21 53 994 die Abschußrohre der Verteileinheit abgespreizt werden können.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird frühestens am Punkt I die in Fig. 2 nur noch gestrichelt angedeutete Ogive 2 des Kopfes bzw. der Verteileinheit 3 mit Bremsfallschirm 4 abgetrennt, so daß der fest mit der Verteileinheit verbundene Suchkopf 5 bereits aus großer Höhe einen entsprechend großen Zielbereich Z erfassen kann. Bevorzugt wird dann über einen dem Suchkopf 5 nachgeschalteten Rechner die im Rahmen der aeroballistischen Möglichkeiten optimale Abstiegsbahn der Verteileinheit 3 berechnet, die durch einen Gleitschirm oder andere entsprechend einstellbare asymmetrische aerodynamische Flächen erreicht werden kann.
Im Verlaufe des weiteren Abstiegs der Verteileinheit 3 vom Punkt II zum Punkt 111 in Fig. 1 werden die Abschußrohre 6 mit je einem darin befindlichen Tochtergeschoß abgespreizt wodurch sich die Geschwindigkeit der Verteileinheit weiter reduziert. Im Punkt III hat die Verteileinheit 3 die in Fig.2 gezeigte Konfiguration K und befindet sich in der Höhe h über dem Zielbereich Z. Ab dieser Höhe können aufgrund des im Rechner gespeicherten aeroballistischen Verhaltens der Tochtergeschosse zunächst die Ziele am äußeren Rand des' Zielbereiches durch Wahl eines geeigneten Abschußzeitpunktes bekämpft werden. Da der Zielbereich eine Fläche ist, können durch eine geringe Rotation der Verteileinheit um ihre Längsachse 7 alle äußeren Zeile erfaßt werden. Das dazu notwendige Drehmo- . ment um die Längsachse wird bevorzugt aerodynamisch, z. B. durch den Fallschirm 4, erzeugt. Die weiter im Zentrum des Zielbereiches Z liegenden Ziele können bekämpft werden, wenn der Gefechtskopf weiter abgesunken ist.
Wird ein hochentwickelter Suchkopf 5 verwendet, der bereits in der Startphase des Trägerflugkörpers arbeitet, so kann abweichend vom Vorstehenden die Auslösung der Vorgänge am Punkt I autonom durch die Sucheinrichtung bei Lokalisierung des Zielbereiches Z erfolgen. Diese Ermittlung der Zielkoordinaten erst kurz vor der Bekämpfung ist insbesondere bei schnell beweglichen Zielen von Vorteil, weil - wie in Fig. 1 gezeigt - auf der gleichen Primärflugbahn A je nach den Auslösepunkten I oder I' und 11 oder II' unterschiedliche Zielbereiche Z oder Z' erfaßt werden können. Im Punkt III' befindet sich der Gefechtskopf wieder in Höhe h über dem Zielbereich Z', ab welcher die Bekämpfung der Ziele gemäß Fig. 2 erfolgen kann.
In Fig. 3 ist eine Verteileinheit 3 mit Bremsfallschirm 4 und Such-Auswerte-Einrichtung 5 gezeigt, deren Abschußrohre 6 um ihren Schwerpunkt S und den der Verteileinheit 3 schwenkbar sind. Zur Vereinfachung der zeichnerischen Darstellung sind nur zwei dicht hintereinander angeordnete Abschußrohre 6 in ihrer ausgestellten Position gezeigt.
Sofern auch die Tochterflugkörper innerhalb der Abschußrohre so angeordnet sind, daß auch ihr Schwerpunkt mit dem der Verteileinheit in der Zeichenebene zusammenfällt, kommt es beim Abschuß eines Tochterflugkörpers zu keiner Verschiebung des Schwerpunktes in Richtung der Längsachse 7. Die durch die Hintereinanderanordnung der Abschußrohre 6 bedingte Schwerpunktsverschiebung senkrecht zur Zeichenebene ist gering, so daß durch Massen- änderungen bedingte Pendelbewegungen der Verteileinheit 3 weitgehend ausgeschaltet sind.
Die Tochterflugkörper können mit einfachen Korrekturvorrichtungen für ihre Flugbahn versehen werden. Gemäß Fig. 4 kann dann eine Verteileinheit 3 mit nur wenig oder sogar nicht nach außen abgespreizten Abschußrohren 6 verwendet werden, wodurch in vorteilhafter Weise die nach einem Abschuß auftretende seitliche Schwerpunktsverschiebung kleingehalten wird. Die Tochterflugkörper können mit ausklappbaren angestellten Rudern (Steuerflächen) versehen sein, so daß sie sich auf der Flugbahn B bewegen, während die Verteileinheit 3 sich auf der senkrechten Abstiegsbahn C bewegt. Die Trennung vom Rohr 4 und das Durchfliegen der Bahn B kann alleine durch das Gewicht oder ergänzt durch einen Antrieb erfolgen. Der zur Bekämpfung der Ziele notwendige seitliche Abstand der Tochterflugkörper auf der Bahn B von der senkrechten Bahn C der Verteileinheit 3 kann wie in Fig.2 durch die Ausstoßhöhe und/oder durch Variation des Rudereinstellwinkels erreicht werden.