Optischer Aufschlagzünder

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Aufschlagzünder für einen Flugkörper, in dessen Vorderteil ein von einer Abdeckung umhüllter Suchkopf angeordnet ist. Um die Funktion des Suchkopfs 13, 13a nicht zu beeinträchtigen, umfaßt der Aufschlagzünder 14 einen Strahlungssender 16' und einen Strahlungsempfänger 18, die inerhalb der Abdeckung 12 derart angeordnet sind, daß sie nur vermittelt an der Innenwandung 12a der Abdeckung 12 reflektierter Strahlung strahlungsmäßig gekoppelt sind. Unterbrechung des Strahlengangs 17 infolge Zerstörung der Abdeckung 12 gilt als Ansprechkriterium für die Lösung des Aufschlagzünders 14, der dabei eine in der Gefechtsladung 15 angeordnete Sprengkapsel zur Detonation bringt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Flugkörper nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Mit "Flugkörper" im Sinne dieser Patentanmeldung werden auch endphasengelenkte Geschosse bezeichnet, die beispielsweise durch ein Impulstriebwerk nur während der letzten Phase des Zielanflugs zusätzlich angetrieben werden.

[0003] Neben einem Annäherungszünder, der selbst beim Verfehlen des Ziels und Vorbeiflug in hinreichender Entfernung ansprechen soll, verfügen derartige Flugkörper in der Regel auch noch über einen Aufschlagzünder, der beim Zielaufprall anspricht. Bekannte Aufschlagzünder bei Flugkörpern zur Panzerabwehr funktionieren entweder ausschließlich mechanisch, indem, durch den Zielaufprall ausgelöst, eine Zündnadel ausgelenkt wird und dabei einen Detonator ansticht oder elektrisch, indem durch die Aufprallenergie zunächst ein Schalter geschlossen wird, der eine mitgeführte elektriche Energiequelle mit einer elektrisch auslösbaren Sprengkapsel verbindet. Schließlich sind auch noch Aufschlagzünder bekannt, die beim Zielaufprall vermittels Deformation geeigneter Kristalle einen Spannungsstoß erzeugen, der eine elektrisch betätigbare Sprengkapsel aktiviert. Bevorzugter Anbringungsort derartiger bekannter Aufschlagzüner ist der Frontbereich des Flugkörpers, da dieser im allgemeinen zuerst mit dem Ziel in Kontakt kommt.

[0004] Endphasengelenkte Flugkörper verfügen jedoch über einen Suchkopf zur Zielerfassung bzw. -verfolgung, der im Mikrowellenbereich bzw. optischen Bereich arbeitet und der nur dann optimal funktionsfähig ist, wenn er ebenfalls im Frontberreich des Flugkörpers angeordnet wird. Die Anordnung eines herkömmlichen Aufschlagzünders in unmittelbarer Nachbarschaft eines solchen Suchkopfes würde dessen Funktionsweise beeinträchtigen und ist daher in der Regel nicht möglich.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuartigen Aufschlagzünder anzugeben, der trotz großer Zuverlässigkeit und Ansprechempfindlichkeit die Wirkungseise des für die Zielerfassung und -verfolgung notwendigen Suchkopfes nicht beeinträchtigt.

[0006] Ausgehend von einem Flugkörepr der gattungsgemäßen Art wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst.

[0007] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

[0008] Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1: die schematische Darstellung eines Flugkörpers in Seitenansicht;

Fig. 2: in vergrößerter Darstellung die Frontpartie eines Flugkörpers, teilweise im Schnitt;

Fig.2a: ein Ausführungsbeispiel mit einem Lichtleiter;

Fig. 3: die vergrößerte Darstellung der Frontpartie eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Flugkörpers.

[0009] Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Flugkörper in Seitenansicht mit einem Vorderteil 11, in dem ein Suchkopf 13, 13a, 13b (Fig. 2, Fig. 3) angeordnet ist. Der Suchkopf dient zur Zielerfassung bzw. -verfolgung, arbeitet im Mikrowellenbereich bzw. optischen Bereich des elektromagnetischen Spektrums und verfügt dazu über eine entsprechende Antennenanlage zum Ausstrahlen/Empfangen dieses Wellenlängenbereichs. Der Suchkopf ist von einer strömungsgünstig ausgebildeten Abdeckung 12 umgeben, die für den vom Suchkopf benutzten Wellenlängenbereich durchlässig ist. Gemeinhin wird diese Abdekkung 12 auch als Radom bzw. IR-Dom bezeichnet. Der Annäherungszünder 14 ist im Vorderteil 11 des Flugkörpers 10 derart angeordnet, daß er den Strahlengang zwischen Ziel und Suchkopf 13, 13a, 13b nicht stört und somit die Funktionsweise des Suchkopfs nicht beeinträchtigt. Er umfaßt elektrische Mittel, wie beispielsweise eine schaltbare Stromquelle zur Beaufschlagung einer in der Gefechtsladung 15 angeordneten, elektrisch betätigbaren Sprengkapsel 16. Für die Schaltung der im Annäherungszünder 14 enthaltenen Stromquelle ist das Kriterium "Zielaufprall" maßgebend. Zur Feststellung des Zielaufpralls umfaßt der Annäherungszünder 14 einen Strahlungssender 16' und einen Strahlungsempfänger 19, die innerhalb der Abdeckung 12 derart angeordnet sind, daß sie vermittels an der Innenwandung 12a reflektierter Strahlung oder über einen Lichtleiter 17a strahlungsmäßig gekoppelt sind. Als Ansprechkriterium für den Aufschlagzünder 14 bei dessen Auftreffen, also die im Aufschlagzünder 14 enthaltene Stromquelle an die Sprengkapsel 16 geschaltet wird, dient die Unterbrechung des Strahlengangs 17 oder des Lichtleiters 17a zwischen Strahlungssender und Strahlungsempfänger 18. Die Unterbrechung tritt dann auf, wenn durch Zerstörung der Abdeckung 12 oder des Lichtleiters 17a beim Zielaufprall die vom Strahlungssender l6¹ ausgehende Strahlung nicht mehr auf den Strahlungsempfänger 18 geleitet werden kann. Als Strahlungssender 16' wird zweckmäßig eine Licht emittierende Halbleiterdiode (LED) oder ein Halbleiterlaser eingesetzt, während als Strahlungsempfänger 18 vorteilhaft eine Halbleiterphotodiode verwendet wird. Diese Bauelemente beanspruchen aufgrund ihrer geringen Abmessungen nur ein geringes Volumen im Vorteil 11 des Flugkörpers 10 und sind zudem extrem schockfest, so daß sie den hohen Beschleunigungsbeanspruchungen, denen der Flugkörper 10 ausgesezt ist, standhalten können. Die Strahlungscharakteristik des Strahlungssenders 16¹ wird hinsichtlich ihres Frequenzbereichs so gewählt, daß der Suchkof 13 nicht beeinträchtigt wird. Falls beispielsweise der Suchkopf 13 im Infrarotgebiet arbeitet, kann ein im sichtbaren Bereich emittierender Strahlungssender 16' verwendet werden.

[0010] Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des Flugkörpers, von dem hier in einem vergrößertem Maßstab im wesentlichen nur der Vorderteil 11 dargestellt ist. Der schematisch angedeutete Suchkopf 13 ist ein passiver IR-Empfänger, der vom Ziel emittierte Strahlung aufnimmt und durch geeignete Steuerungsmittel, die hier nicht dargestellt sind, in der Endanflugphase den Flugkörper 10 auf das Ziel lenkt.

[0011] Strahlungssender 16' und Strahlungsempfänger 18 des Aufschlagzünders 14 sind im Randbereich des Vorderteils 11 innerhalb der Abdeckung 12 so angeordnet, dap sie die Funktionsweise des Suchkopfs 13 nicht beeinträchtigen. Der in bezug auf die Längsachse des Flugkörpers 10 winklig angeordnete Strahlungssender 16' emittiert seine Strahlung auf die Oberfläche 12a der Abdeckung 12 derart, daß sie von dort reflektiert wird, und zwar so, daß der Strahlengang 17 Strahlungsempfänger 18 und Strahlungssender 16' strahlungsmäßig koppelt. Falls die Reflektion an der inneren Oberfläche 12a der Abdeckung 12 nicht ausreichend ist, kann in einer Weiterbildung der Erfindung die Oberfläche innerhalb eines kleinen Bereichs 12b in geeigneter Weise verspiegelt werden, um die Reflektion zu verbessern. Der Strahlungsempfänger 18, der bei auftreffender Strahlung ein elektrisches Signal abgibt, leitet dieses vermittels der Leitung 18b an den Aufschlagzünder 14 weiter, der während des Anliegens dieses elektrischen Signals die Sprengkapsel 16 nicht aktiviert.

[0012] Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3a sind Lichtsender 16' und Lichtempfänger 18 über einen Lichtleiter 17a, z. B. eine aus Glas bestehende Lichtleitfaser oder ein Faserbündel, miteinander verbunden.

[0013] In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem der Suchkopf 13 im Mikrowellenbereich arbeitet und deshalb auch eine innerhalb der Abdeckung 13 angeordnete, in Flugrichtung geöffnete, Parabolantenne 13a zum Empfang der von einem Ziel ausgehenden Strahlung aufweist. Strahlungssender 16' und Strahlungsempfänger 18 des Aufschlagzünders 14 sind auch bei diesem Ausführungsbeispiel so angeordnet, daß sie die Funktionweise des Suchkopfs 13, 13a nicht stören. Der Strahlungssender 16' und Strahlungsempfänger 18 strahlungsmäßig verkoppelnde Strahlengang 17 kann, wie in Fig. 3 dagestellt, auch durch Mehrfachreflexion an der Innenwand 12a der Abdeckung 12 erzeugt werden.

[0014] Der Annäherungszünder 14 funktioniert wie folgt: Nach Abfeuern des Flugkörpers 10 bzw. in geigneter Entfernung vom Ziel wird der Strahlungssender 16' durch Anschalten an eine Betriebsstromquelle, die sich im Annäherungszünder 14 befindet, zur Strahlungsemission angeregt. Die Strahlung wird an der inneren Oberfläche 12a der Abdeckung 12 reflektiert (Strahlengang 17) oder über den Lichtleiter 17a weitergeleitet und fällt auf den Strahlungsempfänger 18, der bei auftreffender Strahlung ein elektriscches Signal abgibt und dieses über die Leitungsverbindung 18b an den Annäherungszünder 14 weiterleitet. Dieser wiederum verhindert während des Anliegens des elektrischen Signals vom Strahlungsempfänfer 18 das Anschalten einer Stromquelle an die Sprengkapsel 16. Beim Zielaufprall des Flugkörpers 10 wird die Abdeckung 12 zerstört und der Strahlungsweg 17, 17a zwischen Strahlungssender 16' und Strahlungsempfänger 18 unterbrochen. Da demzufolge vom Strahlungsempfänger 18 kein elektrisches Signal mehr an den Aufschlagzünder 14 abgegeben wird, verbindet dieser eine nicht dargestellte Stromquelle mit der Sprengkapsel 16, die wiederum die Gefechtsladung 15 in Funktion versetzt. Als Gefechtsladung 15 kann eine übliche Sprengstoffladung oder auch eine Hohlladung verwendet werden.

Ansprüche

1. Flugkörper mit einem spitzenseitig angeordneten Suchkopf und einer den Suchkopf umhüllenden Abdeckung (Radom oder IR-Dom) und einem Aufschlagzünder, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufschlagzünder (14) einen Strahlungssender (16') und einen Strahlungsempfänger (18) umfaßt, die innerhalb der Abdeckung (12) derart angeordnet sind, daß sie vermittels an der Innenwandung (12a) der Abdeckung (12) reflektierter Strahlung (Strahlengang 17) oder über einen Lichtleiter 17a strahlungsmäßig gekoppelt sind, und daß als Ansprechkriterium für die Aktivierung des Aufschlagzünders (14) die Unterbrechung des Strahlengangs (17) oder des Lichtleiters 17a bei Zerstörung der Abdeckung (12) nach Zielaufprall des Flugkörpers (10) dient.

2.Flugkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftreffstelle (12b) der vom Strahlungssender (16') ausgehenden Strahlung auf der inneren Oberfläche (12a) der Abdeckung (12) reflektierend beschichtet ist.

3. Flugkörper nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlungssender (16') eine lichtemittierende Halbleiterdiode (LED) oder ein Halbleiterlaser, und daß als Strahlungsempfänger (18) eine Halbleiterphotodiode vorgesehen sind.

4. Flugkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (17a) eine aus Glas bestehende Lichtleitfaser oder ein Bündel von Lichtleitfasern ist.

Zeichnung