Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abwerfen eines um eine Roll-, Nick- und Gierachse lenkbaren Lenkflugkörpers umfassend zwei Paar Ruderorgane zur Erzeugung von Roll-, Nick- und Giermomenten von einer Trägerplattform und einen solchen Lenkflugkörper. Ein solches Verfahren ist z.B. aus
Flugkörper werden in Bezug auf die Flugrichtung oftmals über Ruder gesteuert. Dabei werden die Ruder über eine Flugregelungseinrichtung so angesteuert, dass der Flugkörper die angeforderte Flugrichtung einnimmt und schnell zu einem angegebenen Ziel fliegen kann. Zur Vermeidung von Beschädigungen einer Trägerplattform während des Abwerfens eines Lenkflugkörpers von der Trägerplattform ist es bekannt, die Rudermaschine bzw. die Stellantriebe für die Ruder mechanisch so zu verriegeln, dass die Ruder in einer neutralen, keine Drehmomente erzeugenden Position gehalten werden.
Aus der
Die
Bei Lenkflugkörpern mit geringem Gewicht kann es beim Abwerfen oder Abkoppeln derselben von einer Trägerplattform, z.B. aus deren Waffenschacht oder von einer Startschiene, beim Eintritt in das von der Trägerplattform erzeugte Strömungsfeld bzw. in das unterhalb der Trägerplattform herrschende Strömungsfeld passieren, dass dieser durch das Strömungsfeld umgelenkt wird und mit der Trägerplattform kollidiert. Hierdurch kann es nicht nur zu Beschädigungen an der Trägerplattform, sondern insbesondere auch zu Beschädigungen des Lenkflugkörpers kommen.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Abwerfen eines Lenkflugkörpers von einer Trägerplattform anzugeben, welches einen sicheren Abgang des Lenkflugkörpers von der Trägerplattform erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Das Verfahren zum Abwerfen eines um eine Roll-, Nick- und Gierachse lenkbaren Lenkflugkörpers von einer Trägerplattform, welcher
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass mit einer mechanischen Verriegelung zwar ungewollte Ausschläge von Ruderorganen vermeidbar sind, eine mechanische Verriegelung jedoch auch eine zusätzliche Gewichtsbelastung für einen Lenkflugkörper bedeutet, die sich nachteilig auf dessen maximale Reichweite auswirken kann, insbesondere wenn der Lenkflugkörper antriebslos ausgebildet ist.
Weiterhin geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass die Wahrscheinlichkeit durch ungewollte Roll-, Nick- oder Giermomente Beschädigungen an Trägerplattform und / oder Lenkflugkörper kurz nach dem Abwerfen des Lenkflugkörpers von der Trägerplattform hervorzurufen, bei Lenkflugkörpern mit geringem Gewicht, wie beispielsweise unter 50 kg, gegenüber gewichtsmäßig schwereren (Lenk-)Flugkörpern erhöht ist, da sie gewichtsbedingt nach einem Abwurf für eine längere Zeitspanne dem unterhalb der Trägerplattform herrschenden Strömungsfeld ausgesetzt sind.
Die Erfindung geht weiter von der Überlegung aus, dass die Gefahr von Beschädigungen an Trägerplattform und/oder Lenkflugkörper, reduzierbar ist, wenn der Lenkflugkörper das unterhalb der Trägerplattform herrschende Strömungsfeld möglichst zügig verlassen kann, die Zeitspanne oder auch Zeitphase, in welcher sich der Lenkflugkörper nach seinem Abwurf in dem durch die Trägerplattform bedingten Strömungsfeld befindet, also möglichst kurz ist.
Diese Nachteile bzw. Gefahren können durch das erfindungsgemäße Verfahren umgangen werden. Durch das gegensinnige Ausschlagen der Ruderorgane der zwei Paare mittels der Flugregelungseinrichtung vor dem Abwurf von der Trägerplattform oder unmittelbar nach dem Abwurf von der Trägerplattform mit dem Einritt des Lenkflugkörpers in das Strömungsfeld der Trägerplattform entsprechend Verfahrensschritt a) wird der Lenkflugkörper im Strömungsfeld abgebremst, wohingegen die Trägerplattform weiterfliegt. Hierdurch tritt der Lenkflugkörper gegenüber einer "nicht bremsenden" Stellung der zwei Paare Ruderorgane, d.h. bei einer Nullstellung, in welcher sich die flugrichtungsbeeinflussenden Flächen der Ruderorgane der zwei Paare parallel zur Längsachse des Lenkflugkörpers oder, anders ausgedrückt, in Anströmungsrichtung erstrecken würden, zeitlich früher aus dem Strömungsfeld unterhalb der Trägerplattform heraus, wodurch die Zeitspanne, in welcher Kollisionen auftreten können, verkürzt und damit reduziert ist.
Die Ruderorgane der zwei Paare sind vorzugsweise derart gegensinnig ausgeschlagen, dass keine aerodynamischen Momente erzeugt oder, anders ausgedrückt, außer einer erhöhten Widerstandskraft keine flugrichtungsändernden Kräfte wirksam werden. Damit wird erreicht, dass ein Lenkflugkörper sicher und ohne Kollisionsgefahr aus dem Strömungsfeld der Trägerplattform durch entsprechende Ansteuerung der zwei Paare von Ruderorganen mittels seiner Flugregelungseinrichtung verbringbar ist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Ruderorgane der zwei Paare in Verfahrensschritt a) derart mittels der Flugregelungseinrichtung gegensinnig ausgeschlagen sind, dass keine Flugrichtungsänderung bewirkt wird.
Die Ruderorgane sind zur Erzeugung von Roll-Nick-Giermomenten zumindest teilweise um eine radiale Achse, auch Verschwenkachse genannt, bezogen auf den Rumpf des Lenkflugkörpers verschwenkbar. Unter gegensinnigem Ausschlagen wird vorliegend verstanden, dass eines der beiden Ruderorgane eines Paares im Uhrzeigersinn und das andere der beiden Ruderorgane entgegen dem Uhrzeigersinn ausgeschlagen ist bezogen auf die Nullstellung, in welcher sich die flugrichtungsbeeinflussenden Flächen der Ruderorgane jedes Paares parallel zur Längsachse des Lenkflugkörpers erstrecken. Zur Vermeidung von Flugrichtungsänderungen ist vorgesehen, dass die Winkel, um welche die Ruderorgane der zwei Paare bezogen auf die Nullstellung gegensinnig ausgeschlagen sind, betragsmäßig gleich sind, d.h. jedes Ruderorgan der beiden Paare ist um den betragsmäßig gleichen Winkel ausgeschlagen.
Unter einer Trägerplattform wird vorliegend insbesondere ein Luftfahrzeug, wie beispielsweise ein Flugzeug oder eine Drohne verstanden. Der Abwurf des Lenkflugkörpers kann durch Auswerfen aus einem Waffenschacht der Trägerplattform oder durch Abkoppeln von einer an der Trägerplattform befestigten Startvorrichtung, wie beispielsweise einer Startschiene erfolgen. Es wird davon ausgegangen, dass sich Trägerplattform und Lenkflugkörper unmittelbar nach dessen Abwurf von der Trägerplattform in die gleiche Flugrichtung bewegen.
Die Flugregelungseinrichtung ist so ausgebildet, dass die Ruderorgane der zwei Paare so ansteuerbar sind, dass eine Roll-Nick-Gier-Bewegung des Lenkflugkörpers möglich ist, wodurch der Lenkflugkörper entlang einer gewünschten Flugbahn, insbesondere zu einem Ziel, geführt werden kann. Hierfür können Daten aus einem Datenspeicher der Flugregelungseinrichtung, der Informationen zu einer gewünschten Mission des Lenkflugkörpers enthält, herangezogen werden. Auch ein Empfang von externen Daten wie beispielsweise von der oder einer Trägerplattform über eine entsprechende Empfangseinrichtung, z. B. eine im Lenkflugkörper vorgesehene Antenne und zugehörige Elektronik, ist möglich. Zweckmäßigerweise ist der Lenkflugkörper jedoch mit einem Radarsucher oder einem optischen Sucher ausgestattet, wobei aus deren erfassten Informationen über eine Sensorik Daten bzw. Signale zur Beaufschlagung der Flugregelungseinrichtung erzeugt werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass spätestens nach einer Zeitspanne von einer Sekunde, insbesondere spätestens nach einer Zeitspanne von einer halben Sekunde, besonders bevorzugt spätestens nach einer Zeitspanne von 250 Millisekunden die Flugregelungseinrichtung die Ansteuerung der Ausrichtung der zwei Paare von Ruderorganen entsprechend Verfahrensschritt a) beendet und mit der Ansteuerung entsprechend Verfahrensschritt b) fortfährt. Hierfür ist der Lenkflugkörper in einer Ausführungsform mit einem Timer ausgerüstet, der mit der Flugregelungseinrichtung schaltungstechnisch verbunden ist. Der Timer ist zur Sensierung eines Abwurfs des Lenkflugkörpers von der Trägerplattform und zur Weiterleitung eines Signals nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne nach der Sensierung des Abwurfs an die Flugregelungseinrichtung eingerichtet, welches die Ansteuerung entsprechend Verfahrensschritt b) freigibt. Handelt es sich bei der Trägerplattform beispielsweise um ein Kampfflugzeug, bei welchem der Lenkflugkörper in einer Transportphase unter einer Tragfläche des Kampfflugzeuges angeordnet ist, kann davon ausgegangen werden, dass sich nach Ablauf einer Zeitspanne von maximal 250 Millisekunden nach Abwurf der Lenkflugkörper in einem Abstand von 10 m, gemessen von der Tragfläche aus, und bezogen auf die Flugrichtung der Trägerplattform hinter dem Kampfflugzeug befindet und damit das unter der Trägerplattform herrschende Strömungsfeld verlassen hat.
Die Erfindung betrifft weiterhin einen Lenkflugkörper mit zwei Paar Ruderorganen zur Erzeugung von Roll-, Nick- und Giermomenten, wobei die Ruderorgane jedes Paares bezogen auf die Längsachse des Lenkflugkörpers einander gegenüberliegend am Umfang des Rumpfes des Lenkflugkörpers angeordnet sind, und mit einer Flugregelungseinrichtung zur Ansteuerung der Ausrichtung der zwei Paare Ruderorgane, welcher eingerichtet ist zur Durchführung eines oder mehrerer der zuvor erwähnten Verfahrensschritte.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders geeignet für Lenkflugkörper mit zwei Paaren von Ruderorganen, die in "X"-Form oder in "+" Form am Umfang des Rumpfes des Lenkflugkörpers verteilt sind und insbesondere im Heckbereich des Lenkflugkörpers angeordnet sind. Die Ruderorgane der zwei Paare sind vorzugsweise in der gleichen axialen Höhe bezogen auf die Längsachse des Lenkflugkörpers am Rumpf angeordnet. In der "+"-Form sind im Gegensatz zur "X"-Form die vier Ruderorgane der beiden Paare gleichmäßig um den Umfang verteilt, jede radiale Achse, um welche ein Ruderorgan verschwenkbar ist, schließt also mit jeder der beiden benachbarten radialen Achsen jeweils den gleichen Winkelbereich von 90° ein. Im Fall einer "X"-Form schließt eine radiale Achse mit den ihr beiden benachbarten radialen Achsen jeweils einen unterschiedlichen Winkelbereich ein, wobei jede radiale Achse der vier Ruderorgane stets die gleichen unterschiedlichen Winkelbereiche mit ihren jeweils benachbarten radialen Achsen einschließt. Bei einem derartigen Lenkflugkörper kann gezielt ein sonst unerwünschter "Squeeze Mode" durch das gegensinnige Ausschlagen der Ruderorgane herbeigeführt werden zur Erzeugung eines Bremseffekts nach dem Abwerfen von einer Trägerplattform. Im Vergleich zu einem Lenkflugkörper mit nur einem Paar von Ruderorganen kann durch das gegensinnige Ausschlagen ein höherer Bremseffekt erzielt werden, da hier vier - anstelle von nur zwei - flugrichtungsbeeinflussenden Flächen zu einer Erhöhung des Strömungswiderstandes, welchen der Lenkflugkörper im Strömungsfeld der Trägerplattform erfährt, beitragen. Der an und für sich unerwünschte "Squeeze Mode" während einer Führung eines Lenkflugkörpers in Richtung auf ein Ziel, der aufgrund der Erzeugung einander entgegenwirkender Kräfte zu Beeinträchtigungen der Manövrierfähigkeit bzw. Lenkfähigkeit eines Lenkflugkörpers führt, wird in der Abwurfphase, also in der Zeitspanne, in welcher der Lenkflugkörper dem Strömungsfeld unterhalb der Trägerplattform ausgesetzt ist, bewusst eingesetzt, um unerwünschten Manövern, die den Lenkflugkörper in Richtung Trägerplattform lenken könnten, vorzubeugen und um den Lenkflugkörper rasch außerhalb des unterhalb der fliegenden Trägerplattform herrschenden Strömungsfelds zu bringen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist weiterhin bevorzugt anwendbar für Lenkflugkörper, welche einen an der Oberseite ihres Rumpfes und bezogen auf die Gesamtlänge des Rumpfes insbesondere mittig angeordneten Flügel aufweisen. Die Oberseite eines Rumpfes kann dabei als die Seite angesehen werden, bei welcher sich der Flügel in einer Horizontalflugrichtung des Lenkflugkörpers oben befindet. Der Flügel erstreckt sich bezogen auf die Längsachse des Rumpfes seitlich symmetrisch über den Rumpf hinaus. Ein solcher Flügel, dessen Längsachse sich zumindest während einer Flugphase des Lenkflugkörpers in Richtung eines Ziels quer, also senkrecht zur Längsachse des Lenkflugkörpers erstreckt, verleiht dem Lenkflugkörper hohe Auftriebskräfte, wodurch die maximale Reichweite bzw. Flugstrecke erhöhbar ist. Nachteilig an einem solchen Flügel ist jedoch, dass er unmittelbar nach dem Abwurf des Lenkflugkörpers dazu führen kann, dass der Lenkflugkörper - quasi passiv - in Richtung der Trägerplattform gedrückt und dadurch beschädigt werden kann. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann durch das gegensinnige Ausschlagen der zwei Paare von Ruderorganen und dem damit erzeugten Bremseffekt bewirkt werden, dass der Lenkflugkörper sich nicht so lange im Strömungsfeld unterhalb der Trägerplattform befindet und damit die Zeitspanne für etwaige Kollisionen reduziert bzw. die Kollisionsgefahr verringert ist.
Bei Lenkflugkörpern, bei welchen der Flügel zwischen einer Stellung, in der er sich entlang der Längsachse des Rumpfes erstreckt, und einer Stellung, in der er sich quer zur Längsachse des Rumpfes erstreckt, verschwenkbar ist, kann vorgesehen sein, dass die Flugregelungseinrichtung so eingerichtet ist, dass erst nach dem Sensieren des Verlassens des unterhalb der Trägerplattform herrschenden Strömungsfelds ein Verschwenken des Flügels von seiner "Längsstellung" in seine "Querstellung" erfolgt. Dadurch können sich während einer Abwurfphase, also dem Zeitraum, in dem sich der Lenkflugkörper noch im Strömungsfeld unterhalb der Trägerplattform befindet, durch den Flügel bedingte, sich hinsichtlich etwaiger Kollisionen mit der Trägerplattform negativ auswirkende Auftriebskräfte vermieden werden. Anders ausgedrückt: In seiner "Längsstellung" weist der Flügel gegenüber seiner "Querstellung" keine Flügelspannweite auf, ragt also seitlich nicht über den Rumpf hinaus, oder weist nur eine reduzierte Flügelspannweite auf, ragt also seitlich zwar über den Rumpf hinaus, jedoch nicht so weit wie im Vergleich zu seiner "Querstellung". Ist der Lenkflugkörper mit einem zuvor beschriebenen Timer ausgerüstet, kann vorgesehen sein, dass die Flugregelungsrichtung dazu eingerichtet ist, nach Empfang des vom Timer weitergeleiteten Signals neben der Ansteuerung der Ruderorgane entsprechend Verfahrensschritt b) das Verschwenken des Flügels von seiner "Längsstellung" in seine "Querstellung" zu bewirken. Hierzu kann die Flugregelungseinrichtung mit einem Verschwenkantrieb des Flügels wirkverbunden, z.B. schaltungstechnisch verbunden sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist zudem besonders praktisch anwendbar bei Lenkflugkörpern mit einem Gewicht von weniger als 50 kg, insbesondere von weniger als 30 kg. Speziell Leichtestflugkörper, auch Ultraleichtflugkörper genannt, profitieren von der Erhöhung des Strömungswiderstands durch das gegensinnige Ausschlagen der zwei Paare von Ruderorganen, da hierdurch der Nachteil des geringeren Gewichts gegenüber Flugkörpern höheren Gewichtes hinsichtlich der Zeitspanne des Austretens aus dem Strömungsfelds der Trägerplattform zumindest teilweise kompensierbar ist.
Auch für Lenkflugkörper mit einer Länge von weniger als 1,5 m bietet sich die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens an. Gerade bei kleinbauenden und damit oftmals auch gewichtsmäßig leichten Lenkflugkörpern bzw. Lenkflugkörpern mit relativ großem Volumen bei relativ kleinem Gewicht und geringer Dichte wirkt sich ein unterhalb einer Trägerplattform herrschendes Strömungsfeld stärker hinsichtlich einer unbeabsichtigten Umlenkung aus im Vergleich zu groß- und schwerbauenden Flugkörpern. Dieser nachteilige Effekt kann zumindest reduziert werden durch das gegensinnige Ausschlagen der zwei Paare von Ruderorganen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist bevorzugt auch für antriebslos ausgebildete Lenkflugkörper geeignet, welche aufgrund mangels Antriebs eine längere Zeitspanne benötigen, um nach einem Abwurf aus dem unter der Trägerplattform herrschenden Strömungsfeld heraus zu kommen.
Die Flugregelungseinrichtung des Lenkflugkörpers kann eine Kontrolleinrichtung aufweisen, wobei die Kontrolleinrichtung vorzugsweise als eine analoge und/oder digitale Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildet ist. Beispielsweise ist die Kontrolleinrichtung als Mikrokontroller, FPGA, DSP etc. ausgebildet. Die Kontrolleinrichtung ist insbesondere programmtechnisch und/oder schaltungstechnisch ausgebildet, die Ruderorgane einzustellen. Die Einstellung kann als Kontrolle, insbesondere als Steuerung oder Regelung, verstanden werden.
Die Kontrolleinrichtung ist insbesondere datentechnisch ausgebildet, in einem ersten Betriebszustand die Ruderorgane so einzustellen, dass der Lenkflugkörper in eine Flugrichtung, insbesondere in eine Soll-Flugrichtung, gesteuert ist, wobei der Lenkflugkörper einen Flugströmungswiderstand aufweist bzw. einen solchen erfährt.
Die Kontrolleinrichtung ist insbesondere datentechnisch ausgebildet, in einem zweiten Betriebszustand die Ruderorgane so einzustellen, dass der Lenkflugkörper in die gleiche Flugrichtung, insbesondere in die gleiche Soll-Flugrichtung, gesteuert ist und dabei einen Bremsströmungswiderstand aufweist bzw. einen solchen erfährt.
Es ist vorgesehen, dass - insbesondere bei angenommener gleicher Fluggeschwindigkeit - der Bremsströmungswiderstand größer als der Flugströmungswiderstand ausgebildet ist. Somit liegt der Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebszustand darin, dass die Ruderorgane zwar so eingestellt werden, dass die Änderung richtungsneutral ist, jedoch der Strömungswiderstand, den der Lenkflugkörper erfährt, unterschiedlich ausgebildet ist, wobei der Strömungswiderstand als Bremsströmungswiderstand in dem zweiten Betriebszustand größer als der Strömungswiderstand als Flugströmungswiderstand in dem ersten Betriebszustand ist. Der Strömungswiderstand bezieht sich insbesondere jeweils auf die gleiche Fluggeschwindigkeit.
Es wird vorgeschlagen, dass der erste Betriebszustand als ein Flugbetriebszustand und der zweite Betriebszustand als ein Abwurfbetriebszustand ausgebildet ist. Der Abwurfbetriebszustand wird insbesondere programmtechnisch und/oder datentechnisch aktiviert. Der Abwurfbetriebszustand liegt vor, wenn sich der Lenkflugkörper in einer Abwurfphase befindet, insbesondere, wenn sich der Lenkflugkörper im unterhalb der Trägerplattform herrschenden Strömungsfeld befindet. Der Flugbetriebszustand liegt zeitlich nach der Abwurfphase des Lenkflugkörpers, insbesondere, wenn er das unterhalb der Trägerplattform herrschende Strömungsfeld verlassen hat, in einer Flugphase vor.
Es ist dabei eine Überlegung, dass durch den zweiten Betriebszustand der Lenkflugkörper beim Abgang/Start von der Trägerplattform aus stabilisiert wird und dadurch das Trennverhalten von der Trägerplattform verbessert wird. Ein sicherer Abgang des Lenkflugkörpers wird zumindest unterstützt bzw. überhaupt erst ermöglicht, durch das Abbremsen des Lenkflugkörpers durch Erhöhung des Strömungswiderstands in dem Abwurfbetriebszustand im Vergleich zu dem Flugbetriebszustand. Der Abwurfbetriebszustand wirkt ähnlich wie ein Bremsfallschirm, das Flugzeug fliegt damit sozusagen am Lenkflugkörper vorbei. Der Lenkflugkörper kann damit schnell das Strömungsfeld des Flugzeugs verlassen. Insbesondere kleine Lenkflugkörper mit relativ großem Volumen bei relativ kleinem Gewicht und geringer Dichte können so aus dem Nahfeld des Flugzeugs heraus gebremst werden und vermeiden auf diese Weise eine Kollision mit dem Flugzeug.
Bevorzugt ist die Flugrichtung als eine Neutralflugrichtung und/oder als eine Geradeausflugrichtung ausgebildet. Insbesondere wird durch die zwei Paare von Ruderorganen ein Gesamtnickmoment und ein Gesamtgiermoment des Lenkflugkörpers zumindest im Abwurfbetriebszustand auf Null gesetzt.
Der Lenkflugkörper weist ein erstes Paar Ruderorgane auf. Die Ruderorgane des ersten Paars sind vorzugsweise einander gegenüberliegend am Umfang des Lenkflugkörpers angeordnet. Es ist vorgesehen, dass die Ruderorgane des ersten Paars in dem Abwurfbetriebszustand gegensinnig angestellt sind. Auf diese Weise wird ein erstes Rollmoment und zugleich ein erhöhter Strömungswiderstand als Bremsströmungswiderstand erzeugt.
Weiterhin weist der Lenkflugkörper ein zweites Paar Ruderorgane auf. Die Ruderorgane des zweiten Paars sind gegenüberliegend am Umfang des Lenkflugkörpers angeordnet. Vorzugsweise sind die Ruderorgane des ersten und des zweiten Paars in Umlaufrichtung um den Lenkflugkörper regelmäßig verteilt. Es ist vorgesehen, dass die Ruderorgane des zweiten Paars indem Abwurfbetriebszustand gegensinnig angestellt sind. Auf diese Weise wird ein zweites Rollmoment und zugleich ein erhöhter Strömungswiderstand als Bremsströmungswiderstand erzeugt. Vorzugsweise ist das Gesamtrollmoment, welches aus dem ersten Rollmoment und dem zweiten Rollmoment gebildet wird, Null. Alternativ oder ergänzend sind das erste und das zweite Rollmoment gegensinnig so dass kein aerodynamisches Rollmoment erzeugt wird. Als weitere Alternative kann das Gesamtrollmoment in dem Abwurfbetriebszustand ungleich Null sein.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Lenkflugkörper einen Sprengsatz für einen militärischen Einsatz auf. Es ist besonders bevorzugt, dass der Lenkflugkörper eine Masse von weniger als 50 kg, vorzugsweise weniger als 40 kg und insbesondere weniger als 30 kg aufweist. Insbesondere handelt es sich um einen Leichtestflugkörper.
Bei einer Ausgestaltung ist der Lenkflugkörper als ein antriebsloser Flugkörper ausgebildet. Insbesondere ist der Lenkflugkörper als eine Gleitbombe realisiert. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Lenkflugkörper einen Antrieb aufweist.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Trägerplattform, wobei die Trägerplattform mindestens einen Lenkflugkörper aufweist, wie dieser zuvor beschrieben wurde bzw. nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Insbesondere kann die Trägerplattform einen Abwurfzustand einnehmen, wobei der Lenkflugkörper unmittelbar benachbart zu der Trägerplattform und/oder in dessen Strömungsfeld angeordnet ist und den Abwurfbetriebszustand einnimmt.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens können die Ruderorgane in einer Abwurfphase des Lenkflugkörpers aus der Trägerplattform in einen "Squeeze Mode" gesetzt werden. Der "Squeeze Mode" zeichnet sich vorzugsweise dadurch aus, dass außer einer Strömungswiderstandserhöhung keine aerodynamischen Gesamtgiermomente und Gesamtnickmomente erzeugt werden, der Lenkflugkörper also die Flugrichtung, insbesondere die Geradeausflugrichtung einnimmt oder beibehält.
Bei einer Alternative oder Weiterbildung des Verfahrens werden die Ruderorgane so eingestellt, dass der Lenkflugkörper in eine Geradeausflugrichtung als Flugrichtung gesteuert ist und einen erhöhten Bremsströmungswiderstand aufweist.
Bei einer weiteren Alternative oder Weiterbildung des Verfahrens ist der Lenkflugkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche bzw. wie diese zuvor beschrieben wurde, ausgebildet, wobei der Abwurfbetriebszustand in der Abwurfphase aktiviert wird und beispielsweise über einen Zeitraum von 250 Millisekunden eingestellt bleibt. Insbesondere ist der Abwurfbetriebszustand spätestens beim Abwurf aktiviert und bleibt durchgängig aktiviert mindestens bis der Lenkflugkörper hinter der Trägerplattform ist.
Es ist besonders bevorzugt, dass die Abwurfphase vorliegt, wenn sich der Lenkflugkörper in dem Strömungsfeld der Trägerplattform befindet und/oder wenn der Lenkflugkörper einen Abstand zur Trägerplattform von weniger als 20 m, vorzugsweise weniger als 10 m einnimmt.
Bei einer möglichen Ausgestaltung ist der "Squeeze Mode" und/oder der Abwurfbetriebszustand bereits eingestellt, wenn der Lenkflugkörper die Trägerplattform verlässt. Alternativ hierzu verlässt der Lenkflugkörper zunächst die Trägerplattform und nachfolgend wird der "Squeeze Mode" und/oder der Abwurfbetriebszustand eingestellt, wenn sich der Lenkflugkörper noch in der Abwurfphase befindet.
Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die teilweise in einigen abhängigen Ansprüchen zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Die Merkmale können jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammengefasst werden, insbesondere bei Rückbezügen von Ansprüchen, sodass ein einzelnes Merkmal eines abhängigen Anspruchs mit einem einzelnen, mehreren oder allen Merkmalen eines anderen abhängigen Anspruchs kombinierbar ist. Außerdem sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination sowohl mit dem erfindungsgemäßen Verfahren als auch mit dem erfindungsgemäßen Lenkflugkörper kombinierbar. So sind Verfahrensmerkmale auch als Eigenschaften des entsprechenden Lenkflugkörpers gegenständlich formuliert zu sehen und funktionale Merkmale des Lenkflugkörpers auch als entsprechende Verfahrensmerkmale.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich in Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf die darin angegebene Kombination von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet, aus einem Ausführungsbeispiel entfernt, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen Ergänzung eingebracht und/oder mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden.
Es zeigen:
Die
Der Lenkflugkörper 2 ist als ein Leichtestflugkörper und/oder mit einer Masse kleiner als 50 kg ausgebildet. Der Lenkflugkörper 2 trägt einen Sprengsatz, insbesondere einen militärischen Sprengsatz zum Zerstören von insbesondere harten militärischen Zielen. Der Lenkflugkörper 2 ist als ein passiver und/oder antriebsloser Flugkörper ausgebildet.
Solange sich der Lenkflugkörper 2 in oder an der Trägerplattform befindet, ist dieser in einer Transportphase TP bzw. liegt eine Transportphase vor. Beispielsweise ist der Lenkflugkörper 2 in einem Ladebereich und/oder Munitionsbereich, wie einem Waffenschacht, der Trägerplattform 1 angeordnet. In der Transportphase TP wird der Lenkflugkörper 2 mittels der Trägerplattform 1 zu einer Zielgegend geflogen.
In der Abwurfphase AP wird der Lenkflugkörper 2 aus der Trägerplattform 1 in den freien Flugraum gebracht. Beispielsweise wird der Lenkflugkörper 2 abgeworfen. Die Abwurfphase AP erstreckt sich somit vom Abwurf des Lenkflugkörpers 2 bis zu dem Zeitpunkt, an dem der Lenkflugkörper 2 ein unter der Trägerplattform 1 herrschendes Strömungsfeld 7 verlassen hat. Alternativ oder ergänzend erstreckt sich die Abwurfphase AP bis zu dem Zeitpunkt, an dem sich der Lenkflugkörper 2 in Flugrichtung F hinter der Trägerplattform 1 befindet und/oder an dem der Lenkflugkörper 2 einen Abstand von mindestens 10 m zur Trägerplattform 1 eingenommen hat. In der Abwurfphase AP besteht die Gefahr, dass der Lenkflugkörper 2 durch das unterhalb der Trägerplattform 1 herrschende Strömungsfeld 7 umgelenkt und im schlimmsten Fall (passiv) gegen die Trägerplattform 1 gelenkt wird. In der Abwurfphase AP muss somit sichergestellt werden, dass keine Kollision erfolgt.
Nach Beendigung der Abwurfphase und zu Beginn der anschließenden Flugphase FP befindet sich der Lenkflugkörper 2 hinter der Trägerplattform 1 und/oder ist mehr als 10 m bzw. mehr als 20 m von der Trägerplattform 1 beabstandet, so dass der Lenkflugkörper 2 unabhängig von der Trägerplattform 1 und/oder in dem freien Flugraum fliegt, insbesondere gleitet.
Die
Der Lenkflugkörper 2 weist eine Mehrzahl von Ruderorganen 3a, 3b, 4a, 4b, genauer gesagt, zwei Paare von Ruderorganen, nämlich 3a, 3b und 4a, 4b auf, welche steuerbar an einem Rumpf 5 des Lenkflugkörpers 2 heckseitig angeordnet sind. Der Rumpf 5 weist eine rotationssymmetrische, insbesondere zylinderförmige oder zigarrenförmige Form auf. Denkbar ist auch, dass der Rumpf einen eckigen Querschnitt, beispielsweise in Form eines Rechtecks oder allgemeiner in Form eines Polygonzugs aufweist.
Ferner weist der Lenkflugkörper 2 eine Flugregelungseinrichtung 6 zur Steuerung der Ausrichtung der Ruderorgane 3a, 3b sowie 4a, 4b auf. Die Flugregelungseinrichtung 6 ist so ausgebildet, dass die Ruderorgane 3a, 3b, 4a, 4b so ansteuerbar sind, dass eine Roll-Nick-Gier-Bewegung des Lenkflugkörpers möglich ist, wodurch der Lenkflugkörper entlang einer gewünschten Flugbahn, insbesondere zu einem Ziel, geführt werden kann. Die Flugregelungseinrichtung 6 kann eine als eine digitale oder analoge Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildete Kontrolleinrichtung umfassen, welche die Kontrolle der Ruderorgane 3a, 3b sowie 4a, 4b über eine Steuerung, Regelung oder eine andere Kontrollstrategie umsetzen kann.
Die Ruderorgane 3a, 3b sowie 4a, 4b sind paarweise angeordnet, wobei die Ruderorgane 3a, 3b ein erstes Paar und die Ruderorgane 4a, 4b ein zweites Paar bilden. Die Ruderorgane 3a, 3b sind in der gleichen axialen Höhe bezogen auf die Längsachse L des Lenkflugkörpers 2 am Rumpf 5 angeordnet und in Umlaufrichtung zueinander um 180° versetzt. Die Ruderorgane 4a, 4b des zweiten Paares sind in der gleichen axialen Höhe angeordnet wie die Ruderorgane 3a, 3b des ersten Paares und zueinander in Umlaufrichtung ebenfalls um 180° versetzt. In Umlaufrichtung sind die Ruderorgane 3a, 3b sowie 4a, 4b so angeordnet, dass sie eine "X"-Form bilden. Die Ruderorgane 3a, 3b, 4a, 4b sind zur Erzeugung von Roll-Nick-Giermomenten zumindest teilweise jeweils um eine radiale Achse A bezogen auf den Rumpf 5 des Lenkflugkörpers 2 mittels der Flugregelungseinrichtung 6 verschwenkbar, wodurch die Flugrichtung des Lenkflugkörpers 2 beeinflussbar ist.
In der Transportphase TP ist die Einstellung der Ruderorgane 3a, 3b sowie 4a, 4b nicht von Relevanz und somit prinzipiell frei wählbar. In der Abwurfphase AP befindet sich der Lenkflugkörper 2 in einem Abwurfbetriebszustand, wie dieser beispielhaft in der
In einem möglichen Flugbetriebszustand, wie dieser in der
In dem Abwurfbetriebszustand, wie dieser in der
Ein sicherer Abgang des Lenkflugkörpers 2 wird durch das Abbremsen des Lenkflugkörpers 2, der damit schnell das Strömungsfeld 7 der Trägerplattform 1 verlassen kann, zumindest unterstützt bzw. überhaupt erst ermöglicht. Der "Squeeze Mode" wirkt ähnlich wie ein Bremsfallschirm. Die Trägerplattform 1 fliegt damit sozusagen am Lenkflugkörper 2 vorbei. Speziell kleine und leichte Lenkflugkörper 2 mit geringem Gewicht, aber dabei relativ hohen Auftriebskräften - wie hier beschrieben - können so aus dem Nahfeld der Trägerplattform 1 heraus gebremst werden und vermeiden derart eine Kollision.
Die Paare der Ruderorgane 3a, 3b bzw. 4a, 4b werden vorliegend vor oder unmittelbar nach dem Abwurf des Lenkflugkörpers 2 von der Trägerplattform 1 gegensinnig ausgeschlagen und zwar so, dass außer einer Widerstandserhöhung keine aerodynamischen Momente erzeugt werden, der Lenkflugkörper 2 also weiterhin geradeaus fliegt. Oder anders ausgedrückt: Gegenüber einer Nullstellung der Ruderorgane 3a, 3b, 4a, 4b, in welcher sich die flugrichtungsbeeinflussenden Flächen der Ruderorgane 3a, 3b, 4a, 4b parallel zur Längsachse L des Lenkflugkörpers 2 erstrecken, wie es in
In der
Es kann vorgesehen sein, dass die Verschwenkung der Ruderorgane 3a, 3b, 4a, 4b im Abwurfbetriebszustand gegenüber einem Flugbetriebszustand und/oder ihrer Nullstellung so gewählt ist, dass keine zusätzlichen Gesamtgiermomente und Gesamtnickmomente, jedoch unterschiedliche Gesamtrollmomente auftreten. Besonders sicher kann die Abwurfphase AP gestaltet werden, wenn zudem keine Gesamtrollmomente erzeugt werden, sondern nur der Strömungswiderstand als Bremsströmungswiderstand erhöht wird.
In dem in den
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.