Sich selbst ausrichtende Mine

Abstract

 Durch ein kardanisches Gelenk (4) zwischen einem Wirkkörper (2, 2′) ggf. mit einer besonderen Wirkkörperhalterung (24) und ei­nem Gestell (3) wird erreicht, daß sich der Wirkkörper (2, 2′) im Gelände selbsttätig ausrichtet (bevorzugt vertikal oder horizontal), auch wenn das Gestell (3) nicht auf einer ebenen Unterlage (10) steht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung richtet sich auf eine Mine, einen Wirkkörper, eine Wirkkörperhalterung und ein Gestell aufweisend.

[0002] Moderne Minen entfalten dann ihre optimale Wirkung, wenn der Wirkkörper im Gelände auf das Ziel ausgerichtet werden kann. Bei Hohlladungsminen muß beispielsweise der Hohlladungsstachel ungestört senkrecht nach oben wirksam werden können. Ganz be­sonders wichtig ist die Ausrichtung auch bei Minen der soge­nannten dritten Generation, die als Flächenverteidigungsminen die Fähigkeit haben, Ziele selbständig zu suchen und autonom zu bekämpfen. Bei einer solchen Mine wird beispielsweise [Wehrtechnik 8 (1988) 74 - 79] der Wirkkörper, hier bestehend aus der Munitionseinheit, Sensoren, Auswertelogik sowie einem Raketenmotor, aus einer Lauerstellung heraus zuerst in eine ge­wisse Höhe gebracht, weil sich von oben gepanzerte Ziele wir­kungsvoller bekämpfen lassen. Der Wirkkörper muß dafür beim Start im Gelände weitgehend senkrecht ausgerichtet sein.

[0003] Da das Sperren eines Geländes durch Minen automatisch und schnell erfolgen soll, werden die Minen in der Regel durch Ar­tillerie oder von Hubschraübern aus in das zu sperrende Gebiet transportiert. Es ist in diesem Fall nicht vorherzusehen, wie eine Mine am Aufschlagort zu liegen kommt; normalerweise liegt sie nicht aufgestellt (senkrecht). Es muß daher durch einen Aufrichtautomatismus an der Mine sichergestellt werden können, daß die Wirkkörper auf- bzw. ausgerichtet werden. In der DE 1 800 121-C3 ist eine Mine mit am Umfang verteilten Aufrichtelementen beschrieben, durch die die Minenachse aufgerichtet werden kann. Bei einer nicht völlig ebenen Unterlage führt das aber nicht zu einem lotrechten Ausrichten der Minenachse.

[0004] Es sind auch weichlandende Raumflugkörper mit abstehenden Bei­nen bekannt, wobei durch Ausricht- bzw. Justiereinrichtungen der gelandete Raumflugkörper seine Ausrichtung relativ zu den Beinen mittels Motoren noch verändern kann. Ein solcher Raum­flugkörper kann nach der Landung zur Lotrechten hin ausgerich­tet werden, auch wenn die Unterlage nicht ganz plan ist. Diese Einrichtungen sind sehr aufwendig.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Körper, insbesondere Minen, die automatisch im Gelände verlegbar sein sollen, mit einer robusten, sicheren Einrichtung zu versehen, die es ge­stattet, daß der Körper eine bestimmte Ausrichtung im Raum au­tomatisch einnehmen kann.

[0006] Die Aufgabe wird von einer Mine gelöst, die dadurch gekenn­zeichnet ist, daß der Wirkkörper über die Wirkkörperhalterung mit dem Gestell durch ein kardanisches Gelenk verbunden ist, der Schwerpunkt des Wirkkörpers mit der Wirkkörperhalterung un­terhalb des kardanischen Gelenkes liegt und eine freipendelnde Beweglichkeit der Wirkkörperhalterung mit dem Wirkkörper gege­ben ist.

[0007] Damit ohne zusätzliche Energie die Ausrichtung von Körpern, insbesondere von Minen, im Gelände automatisch erfolgt, muß der an dem kardanischen Gelenk pendelnde Wirkkörper mit seiner Wirkkörperhalterung frei beweglich sein; das Gelenk muß so aus­gelegt sein, daß Gestell und Wirkkörperhalterung bei ausgerich­tetem Wirkkörper nicht in die Wirkrichtung des Wirkkörpers hin­einragen. Das bedeutet praktisch, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt nur eine Verdrehung des Wirkkörpers um einen Raumwinkel von unter 90° sinnvoll ist. Bei dem erfin­dungsgemäßen Körper muß also angestrebt werden, daß durch ent­sprechende schon bei der Landung ausgestellte Stützbeine oder durch zusätzliche Aufrichtelemente, beispielsweise wie in der DE 1 800 121-C3 beschrieben, eine Grobausrichtung des Körpers im Gelände schon gegeben ist. Mit dem kardanischen Gelenk er­folgt dann eine sehr präzise Feinausrichtung ohne Hilfsenergie.

[0008] Durch die Ausbildung des kardanischen Gelenkes oberhalb des Schwerpunktes von Wirkkörper und Wirkkörperhalterung ist ein­ deutig eine vertikale Richtung am Wirkkörper festlegbar. Mit den gleichen Mitteln kann auch eine Kegelfläche, mit der Lot­rechten als Achse, und ganz speziell die horizontale Ebene festgelegt werden. Bei Minen sind die durch Schwerkraft automa­tisch eintretende vertikale Stellung des Wirkkörpers und die horizontale Ausrichtung am wichtigsten, wobei gemäß der Erfindung auch ein horizontal auszurichtender Wirkkörper sich selbständig in diese Lage einpendelt.

[0009] Bei waagerecht oder schräg ausgerichtetem Wirkkörper ist in ei­ner bevorzugten Ausführungsform zusätzlich ein Antrieb zwischen Wirkkörper und Gestell vorgesehen, weil durch das kardanische Gelenk kein azimutaler Winkel in der horizontalen Ebene bevor­zugt ist. Aufgrund der azimutalen Einstellbarkeit kann bei ge­nau festgelegter Steilheit beim Start des Wirkkörpers die Aus­richtung auf ein (z.B. mit zwei Mikrofonen) geortetes Objekt erfolgen.

[0010] In einer speziellen Ausführungsform ist eine Dämpfungsvorrich­tung an dem kardanischen Gelenk vorgesehen. Es wird dadurch er­reicht, daß der in dem kardanischen Gelenk frei pendelnde Wirk­körper beispielsweise durch Wind kaum zum Schwingen angeregt wird, und dadurch der Wirkkörper nach seiner Ausrichtung nach dem Verlegen immer die vorgesehene Steilheit beibehält. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist am Gestell ein Aufrichtme­chanismus vorgesehen, welcher es ermöglicht, daß sich der Wirk­körper erst nach der Landung aufrichtet und danach im kardani­schen Gelenk ausrichtet, wobei bevorzugt vorgesehene Dämpfungs­elemente die Pendelbewegung abschwächen. Diese Dämpfungselemen­te, z. B. Hydraulikzylinder, können auch noch dazu benutzt werden, den Wirkkörper in eine bestimmte, von Ortungssensoren vorgegebene Richtung auszurichten, was beispielsweise bei einer Mine mit sonst ausschließlich senkrechtem Schuß deren Wir­kungsbereich vergrößert.

[0011] Beispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden weiter beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 Landung einer Mine im Gelände;

Fig. 2 Mine mit senkrecht ausgerichtetem Wirkkörper in Lau­erstellung im Gelände;

Fig. 3 Draufsicht auf das kardanische Gelenk (Schnitt A-B gemäß Fig. 1);

Fig. 4 Mine mit einer Dämpfungseinrichtung;

Fig. 5 Mine mit einem waagerecht ausgerichteten Wirkkörper und einem Antrieb zum azimutalen Ausrichten.

[0012] In Fig. 1 ist die letzte Stufe der automatischen Verteilung von Minen aus der Luft kurz vor der Landung dargestellt. Vorausge­gangen war der Ausstoß der Minen aus einer Transporteinrichtung in ca. 1000 m Höhe. Das schonende Auftreffen der Mine auf den Boden wird durch einen Fallschirm 1 ermöglicht. Die Mine besteht im wesentlichen aus einem Wirkkörper 2 und einem Gestell 3, die durch ein kardanisches Gelenk 4 miteinander verbunden sind. In diesem Beispiel übernimmt der innere Ring am kardanischen Gelenk 4 die Wirkkörperhalterung. Der Schwerpunkt des Wirkkörpers 2 liegt unterhalb des kardanischen Gelenkes 4. Das Gestell 3 hat sich aufgrund der Verzögerungswirkung der Bremsrakete 7 über das kardanische Gelenk 4 in die Brems­richtung ausgerichtet. Das Gestell 3 besteht im wesentlichen aus fünf Beinen 5, die am äußeren Ring 6 des kardanischen Gelenkes 4 befestigt sind. Bei der dargestellten Minenversion ist die Sinkgeschwindigkeit relativ groß (größenordnungsmäßig 30 m/s), damit ein Abdriften infolge Seitenwindes kleingehalten wird. Daher ist noch eine Bremsrakete 7 vorgesehen, die knapp über dem Boden durch den Kontaktsensor 8 ausgelöst wird. Die Bremsrakete 7 übernimmt auch noch das (nicht dargestellte) Abtrennen der Befestigungsleinen 9 am Wirkkörper 2 und das Wegbefördern des Fallschirmes 1 nach der Landung.

[0013] Fig. 2 zeigt die Mine in Lauerstellung im Gelände. Obwohl der Boden 10 uneben ist, ist der Wirkkörper 2 wegen des karda­nischen Gelenkes 4 vertikal ausgerichtet. Eine besondere Wirk­körperhalterung wäre nur dann erforderlich, wenn eine von der Vertikalen abweichende Ausrichtung des Wirkkörpers gewährlei­stet sein müßte und/oder wenn die Abtrennung des Wirkkörpers von dem Gestell in eine speziell dafür ausgebildete Einheit verlegt wäre. In diesem Beispiel gleitet bei Zündung des Rake­tenmotores 11 der gesamte Wirkkörper 2 aus dem kardanischen Ge­lenk 4 und aufgrund der aus dem Düsenkranz 12 schräg nach außen/unten austretenden Gase ist ein senkrechter Aufstieg (zur Stabilisierung ggf. mit Eigenrotation um die vertikale Längsachse 13 der Mine 2) möglich.

[0014] Die sich automatisch einstellende gewünschte Ausrichtung des Wirkkörpers 2 auch in unebenem Gelände erfolgt durch das karda­nische Gelenk 4, das in Fig. 3 in Drauf sicht (Schnitt A-B gemäß Fig. 1) dargestellt ist. Die Hülle 14 des unteren zylindrischen Teils 15 des Wirkkörpers 2 (gemäß Fig. 1 und 2) liegt an der Innenseite des innersten Ringes 16 des kardanischen Gelenkes 4 an. Der Ring 16 klemmt den Wirkkörper 2 nicht kraftschlüssig ein, sondern muß den aufsteigenden Wirkkörper 2 führen, da er - wie oben erwähnt - auch die Funktion der Wirkkörperhalterung hat.

[0015] Der Außenring des kardanischen Gelenkes 4 ist mit dem äußeren Ring 6 identisch. An ihm sind fünf Beine 5 des Gestells 3 befestigt, die im eingeklappten Zustand über den äußeren Ring 6 nicht hinausragen. Zwischen Innenring 16 und äußerem Ring 6 ist ein Zwischenring 19 vorhanden, wobei wegen der Drehbarkeit des Ringes 19 um die Achse 20 und des Ringes 6 um die zur Achse 20 orthogonale Achse 21 ein freies Auspendeln des Wirkkörpers 2 erfolgt, d.h. ein Senkrechtstellen des Wirkkörpers 2 automa­tisch eintritt, unabhängig von der Planheit der Unterlage, so­fern der Schwerpunkt des Wirkkörpers nur unterhalb des karda­nischen Gelenkes 4 liegt und diese Pendelbewegung nicht behin­dert wird.

[0016] In Fig. 4 sind Wirkkörper 2 und Gestell 3 ähnlich wie in Fig. 2 ausgebildet; die Bewegung des Wirkkörpers 2 innerhalb des Ge­stells 3 ist hier jedoch gedämpft. Stoßdämpferähnliche Dämp­fungselemente 22 sind zwischen dem Ring 6 und einem Flansch 23 befestigt. Der untere zylindrische Teil 15 des Wirkkörpers 2 sitzt auf dem Flansch 23 auf, ist aber nicht mit ihm verbunden. Ein Aufschaukeln des Wirkkörpers durch Sturm oder durch vorbei­fahrende Fahrzeuge wird dadurch vermieden, und zu jeder Zeit ist bei dieser Mine ein senkrechtes Aufsteigen des Wirkkörpers 2 aus der Lauerstellung heraus möglich.

[0017] Eine Mine mit einer besonders ausgebildeten Wirkkörperhalterung 24, die nach dem Start des Wirkkörpers 2′ am Gestell 3 ver­bleibt, ist in Fig. 5 dargestellt. Die Wirkkörperhalterung be­steht aus einem Unterteil 25 mit Dämpfungselementen 22 und einem Rohr 26. Solange die Massenverteilung von Wirkkörper 2′ und Wirkkörperhalterung 24 rotationssymmetrisch zur Achse 27 ist und der Schwerpunkt dieser Teile tiefer als das kardanische Gelenk 6 liegt, ist die Achse 27 der pendelnden Wirkkörper­halterung 24 stets vertikal und somit der in dem Rohr 26 befindliche Wirkkörper 2′ stets horizontal ausgerichtet. Die Wirkkörperhalterung 24 ist um die Achse 27 drehbar. Durch einen Antrieb 28 in Verbindung mit einem Kompaß oder mit Richtungs­sensoren erfolgt die azimutale Ausrichtung des Wirkkörpers 2′, hier einer Rakete mit einem Hohlladungsgefechtskopf, die somit immer auf einer waagerechten Bahn startet.

Ansprüche

1. Mine, einen Wirkkörper (2, 2′), eine Wirkkörperhalterung (24) und ein Gestell (3) aufweisend, dadurch gekennzeich­net, daß der Wirkkörper (2, 2′) über die Wirkkörperhalte­rung (24) mit dem Gestell (3) durch ein kardanisches Ge­lenk (4) verbunden ist, der Schwerpunkt des Wirkkörpers (2, 2′) mit der Wirkkörperhalterung (24) unterhalb des kardanischen Gelenkes (4) liegt und eine freipendelnde Beweglichkeit der Wirkkörperhalterung (24) mit dem Wirkkörper (2) gegeben ist.

2. Mine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkkörper (2) senkrecht ausgerichtet ist.

3. Mine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkkörper (2′) waagerecht ausgerichtet ist.

4. Mine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stellmechanismus (28) zwischen dem Wirkkörper (2′) und dem Gestell (3) vorgesehen ist.

5. Mine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß eine Dämpfung (22) des kardanischen Gelenkes (4) vorgesehen ist.

6. Mine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Gestell (3) schräg nach außen abste­hende, hinreichend lange Beine (5) aufweist.

7. Mine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß am Gestell ein Aufrichtmechanismus vorgese­hen ist.

Zeichnung