DE3543769A1 - Mine zur abwehr von bewegten objekten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mine zur Abwehr von be­ wegten Objekten, insbesondere Hubschraubern, mit einer in einem Gehäuse untergebrachten projektilbildenden Ladung, einer Antenne zur Erfassung der Objekte und einem Steuergerät zur Bestimmung des Zeitpunktes der Zündung der Ladung in Abhängigkeit von dem Signal der Antenne.

Hubschrauber, insbesondere Kampfhubschrauber, stellen für das Heer in zunehmendem Maße eine Bedrohung dar. Zur Bekämpfung dieser in niedrigen Flughöhen (ca. 5 bis 50 m) operierenden, äußerst wendigen Hubschrauber sind die üblichen Abwehrsysteme nicht besonders gut geeig­ net.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mine der eingangs genannten Art zu schaffen, die schnell und problemlos verlegt werden kann und wirksam gegen sich relativ schnell bewegende Ziele einsetzbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß da­ rin, daß das Gehäuse an einer Basis kardanisch aufge­ hängt ist, daß eine Antriebseinrichtung vorgesehen ist, die das Gehäuse in Abhängigkeit von der Einfallsrich­ tung der von der Antenne empfangenen Signale derart nachführt, daß die Wirkrichtung der Ladung - ggf. unter Berücksichtigung eines Vorhalts - der Bewegung des Ob­ jektes folgt, und daß das Steuergerät die Ladung zündet, wenn der Abstand des Objektes von der Antenne ein Minimum durchläuft oder einen Schwellenwert unter­ schreitet.

Eine derartige Mine bildet ein selbständiges Gerät, das entweder mit einem Verlegefahrzeug auf dem Boden ver­ legt oder auch z.B. von einer Rakete abgeworfen werden kann. Selbstverständlich können die verlegten Minen durch Fernsteuerung scharf oder inaktiv geschaltet werden, um ein Minenfeld erforderlichenfalls passierbar zu machen. Im übrigen ist jede Mine aber eine selb­ ständige Einheit, die alle für die Zielerfassung und Zielverfolgung erforderlichen Elemente enthält und bei der das Steuergerät den Zeitpunkt des Abschusses selbst bestimmt. Projektilbildende Ladungen haben eine große Reichweite von etwa 100 bis 150 m bei hoher Durch­ schlagskraft. Das Projektil bildet sich infolge der Detonation einer Sprengstoffladung aus einer Metall­ einlage, mit der die Sprengstoffladung bedeckt war.

Mit Hilfe der Antenne und des Steuergerätes führt die Mine eine selbständige Zielverfolgung durch, wobei durch entsprechende Betätigung der Antriebsvorrichtung die Wirkrichtung der Bewegung des Objektes folgt. Die Antenne ist vorzugsweise eine Radarantenne, die Be­ standteil eines Radargerätes ist. Mit Hilfe eines solchen Radargerätes kann auch der Schwerpunkt des Zieles ermittelt werden, um die Wirkrichtung der Ladung genau auf das Objekt einstellen zu können.

Die erfindungsgemäße Mine eignet sich nicht nur zur Abwehr von Hubschraubern, sondern sie ist auch gegen andere tieffliegende Objekte einsetzbar, sowie gegen gepanzerte Fahrzeuge. Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß die Mine lediglich verlegt werden muß. Eine spezielle Ausrichtung bei der Verlegung ist nicht er­ forderlich, weil die Mine eine eigenständige Zielerfas­ sung durchführt und die Wirkrichtung selbsttätig auf das Ziel ausrichtet.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Antenne an dem Gehäuse befestigt und mit diesem durch die Antriebsvorrichtung bewegbar. Dadurch wird sichergestellt, daß die Ausrichtung der Antenne stets mit der Wirkrichtung übereinstimmt. Durch das Steuer­ gerät wird die Antenne dem Ziel nachgeführt und dabei gleichzeitig die projektilbildende Ladung auf das Ziel ausgerichtet.

Die Antenne kann einen Reflektor aufweisen, der in einem Wartezustand über das Gehäuse geklappt ist und in einem Suchzustand derart aufgeklappt ist, daß die Re­ flektorachse exakt parallel zur Wirkrichtung der Ladung verläuft. Im Wartezustand bedeckt der Reflektor das Gehäuse und schützt auf diese Weise die projektilbil­ dende Ladung gegen Umwelteinflüsse, z.B. Regen.

Zweckmäßigerweise sind an der Basis mehrere Sensoren angebracht, die nach unterschiedlichen Richtungen von der Basis auslegbar sind und von dem Objekt ausgesandte Schallwellen empfangen. Die Sensoren beeinflussen das Steuergerät derart, daß dieses bei Annäherung eines Objektes in einen Suchzustand versetzt wird. Wenn mindestens einer der Sensoren anspricht, richtet sich der Wirkkörper, der im Wartezustand mit der Einlage zur Basis zeigt, auf und die Antenne wird ausgeklappt.

Die Sensoren haben eine größere Reichweite als die An­ tenne bzw. die projektilbildende Ladung, so daß die Mine bereits vorbereitet ist, wenn das Objekt in den Empfangsbereich der Antenne eintritt. Die Sensoren dienen zur Aktivierung des Systems und zur Groberfas­ sung der Annäherungsrichtung des Objektes. Sie können durch Federn oder mit pyrotechnischen Hilfsladungen ausgestoßen werden. Es ist möglich, mit einem Signal­ geber die Sensoren in regelmäßigen Abständen zu über­ prüfen und zu eichen. Wenn die Antenne das Ziel erfaßt hat, werden in dem Steuergerät Position, Kurs und Ge­ schwindigkeit des Objektes ermittelt, um die Ladung (den Wirkkörper) entsprechend nachzuführen. Befindet sich das Objekt in einer hinreichend guten Schußposi­ tion, wird die Ladung gezündet. Erfaßte Objekte am Rande des Wirkungsbereichs werden erst gegen Ende der Funktionszeit der Mine bekämpft, wenn nicht mehr zu erwarten ist, daß das Objekt sich der Mine innerhalb der Funktionszeit noch weiter annähert.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Mine im Warte­ zustand bei Annäherung eines Objektes,

Fig. 2 den Suchzustand und die Detonation der Mine,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Aufbaus der Mine, und

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Rakete zur Verlegung mehrerer Minen.

Gemäß Fig. 1 ist eine auf dem Boden verlegte Mine vor­ gesehen, die mit einer Basis 10 auf dem Boden ruht. An der Basis 10 ist ein Gehäuse 11, das die projektilbil­ dende Ladung enthält, kardanisch aufgehängt. Die An­ tenne 12 ist über die Oberseite des Gehäuses 11 ge­ stülpt.

Die Mine weist vier Sensoren 13 auf, die nach dem Ver­ legen von der Basis 10 nach verschiedenen Richtungen ausgestoßen werden. Jeder Sensor 13 ist mit der Basis über ein Kabel 14 verbunden. Die Sensoren 13 werden vorzugsweise kreuzförmig verlegt, d.h. jeweils zwei Sensoren werden nach entgegengesetzten Richtungen aus­ gestoßen, so daß die Winkelabstände zwischen jeweils zwei benachbarten Sensoren 13, bezogen auf die Basis 10, 90° betragen. Die Sensoren 13 befinden sich in einem Abstand von mehreren Metern von der Basis 10.

Die Empfangssignale der akustischen Sensoren 13 werden ausgewertet, um eine grobe Bestimmung der Richtung eines sich nähernden Objekts 15 vorzunehmen. Die Be­ stimmung der Objektrichtung kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die Phasenlagen, der von den Sensoren 13 empfangenen Schallschwingungen miteinander verglichen werden.

Wenn die Sensoren 13 die Annäherung eines Objektes 15, z.B. eines Hubschraubers, erkannt haben, wird die Mine in den in Fig. 2 dargestellten Suchzustand versetzt.

Die Antenne 12, die Bestandteil eines Zielverfolgungs- Radargerätes ist, wird aufgeklappt und auf das Objekt 15 derart eingestellt, daß die Empfangsachse der An­ tenne auf den Schwerpunkt des Objektes 15 gerichtet ist. Dabei wird gleichzeitig das Gehäuse 11 auf das Objekt 15 ausgerichtet. Wenn sich das Objekt 15 im Wirkungsbereich der Ladung befindet, wird die projek­ tilbildende Ladung gezündet, so daß ein Projektil 16 auf das Objekt 15 abgeschossen wird.

Bei dem obigen Beispiel beträgt der Erfassungsradius r ₁ der Sensoren 13 etwa 150 m, während der Wirkradius r ₂ der projektilbildenden Ladung etwa 100 m beträgt. Die Zündung der Ladung wird ausgelöst, wenn das Objekt 15 sich innerhalb des Radius r₂ befindet und die Mine auf das Objekt 15 ausgerichtet ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Abstand des Objektes 15 von der Mine auszuwerten und die Zündung dann zu bewirken, wenn der Abstand des Objektes 15 von der Mine ein Minimum durch­ läuft.

Der Aufbau der Mine ist in Fig. 3 schematisch darge­ stellt. Die Basis 10, die auf den Boden aufgesetzt wird, enthält den Funktionsteil der Mine. An der Basis 10 sind die auswerfbaren Sensoren 13 untergebracht. An der Oberseite der Basis 10 ist ein um eine vertikale Achse schwenkbarer Rahmen 17 gelagert, der von einem an der Basis 10 vorgesehenen Motor 18 antreibbar ist. An dem aufragenden Schenkel des Rahmens 17 ist eine um eine horizontale Achse schwenkbare Gabel 19 gelagert, zwischen deren Schenkeln das Gehäuse 20 aufgehängt ist. Das Gehäuse 20 kann an der Gabel 19 starr angebracht sein; alternativ besteht die Möglichkeit, das Gehäuse 20 an der Gabel 19 um eine horizontale Achse herum schwenkbar anzubringen und hierzu einen dritten Motor vorzusehen. Prinzipiell reicht die Verschwenkung um zwei Achsen herum aus, um das Gehäuse 20 in jede be­ liebige Richtung einzustellen. Die Verschwenkung der Gabel 19 um die horizontale Achse herum erfolgt durch einen am Rahmen 17 befestigten Motor 21.

Das im wesentlichen zylindrische Gehäuse 20 enthält die projektilbildende Ladung 22, die aus einem Sprengstoff 23 besteht, welcher an der einen Stirnseite mit einer konkaven metallischen Einlage 24 bedeckt ist. An dem der Einlage 24 abgewandten Ende befinden sich die Zünd­ einrichtung 26 und die Verstärkerladung 25. In dem rückwärtigen Ende des Gehäuses 20 ist ferner der Sig­ nalgeber 27 untergebracht, welcher Signale aussendet, die von den Sensoren 13 empfangen werden, um die Sen­ soren 13 zu eichen und auf ihre Funktionsfähigkeit zu überprüfen.

Die Antenne 12 weist einen parabolischen Reflektor 28 auf, der mit einem Gelenk 29 an dem oberen Ende des Gehäuses 20 befestigt ist. Im Brennpunkt des Reflektors 28 ist in bekannter Weise der Sende- und Empfangsteil 28 a der Antenne 12 angeordnet. Das Steuergerät 30 ist an der Rückwand des Reflektors 28 befestigt.

Wenn die Sensoren 13 die Annäherung eines Objektes er­ kannt haben, wird über einen (nicht dargestellten) Motor die Antenne 12, die zuvor die obere Stirnseite des Gehäuses 20 verschlossen hatte, aufgeklappt, so daß die Achse des Reflektors 28 parallel zur Achse des Ge­ häuses 20 verläuft. In einer Suchphase wird durch Be­ tätigung der Motoren 18 und 21 das Gehäuse 20 ver­ schwenkt, bis die Antennenachse auf das Objekt 15 aus­ gerichtet worden ist. Hierzu sendet das Radargerät in bekannter Weise Impulse aus, die von dem Objekt 15 re­ flektiert und von der Antenne 12 empfangen werden. Aus der Laufzeit der Impulse kann die Entfernung des Ob­ jektes von der Mine bestimmt werden. Wenn diese Ent­ fernung geringer ist als der Wirkradius r ₂ (Fig. 2), wird die Ladung 22 gezündet und das hierdurch geformte Projektil 16 bewegt sich mit hoher Geschwindigkeit auf das Objekt 15 zu.

Wenn innerhalb einer vorgegebenen Funktionszeit nach Einnahme des Suchzustandes kein für eine Zündung aus­ reichender Zustand erreicht wird, d.h. im Fall un­ günstiger Schußbedingungen (z.B. bei zu großer Ent­ fernung des Objektes) wird das System wieder in den Wartezustand überführt. Hierbei wird die Antenne 12 wieder auf das Gehäuse 20 geklappt. Vor Ablauf der Funktionszeit wird die Mine entschärft und dieser Zustand wird angezeigt, indem beispielsweise eine Flagge aus der Basis 10 ausgeworfen wird.

Die beschriebene Mine kann auf einfache Weise durch eine einzige Person verlegt bzw. aufgestellt werden. Es besteht auch die Möglichkeit, mehrere Minen in be­ kannter Weise von einer Rakete abzuwerfen. Das Prinzip einer solchen Rakete ist in Fig. 4 dargestellt.

Die Rakete 31 enthält einen Treibsatz 32 und in der Raketenspitze einen Zeitzünder 33. Die vom Treibsatz 32 entwickelten Antriebsgase entweichen durch seitlich schräg nach hinten abstehende Düsen 34. Der Rumpf der Rakete ist nach hinten über die Düsen 34 hinaus ver­ längert und enthält bei dem dargestellten Ausführungs­ beispiel zwei Minen M 1 und M 2. Jede Mine ist mit einer Ausstoßvorrichtung 35 versehen und enthält außerdem einen Fallschirm.

Die Rakete wird aus einem Einfachwerfer (z.B. einem Verpackungsrohr), abgefeuert. Der Zeitzünder 33 ist so eingestellt, daß er die Minen M 1 und M 2 nach einer be­ stimmten Flugzeit in ca. 150 bis 200 m Höhe separiert, wonach die Minen an ihrem Fallschirm niedergehen und im Verlegungsgebiet verteilt werden. Die Rakete 31 hat eine Reichweite von maximal etwa 5 km.

Claims (6)

1. Mine zur Abwehr von bewegten Objekten, insbesondere Hubschraubern, mit einer in einem Gehäuse unterge­ brachten projektilbildenden Ladung, einer Antenne zur Erfassung der Objekte und einem Steuergerät zur Bestimmung des Zeitpunktes der Zündung der Ladung in Abhängigkeit von dem Signal der Antenne, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (20) an einer Basis (10) kardanisch aufgehängt ist, daß eine Antriebsvorrichtung (18, 21) vorgesehen ist, die das Gehäuse (20) in Abhängig­ keit von der Einfallsrichtung der von der Antenne (12) empfangenen Signale derart nachführt, daß die Wirkrichtung der Ladung (23) - ggf. unter Berück­ sichtigung eines Vorhalts - der Bewegung des Ob­ jektes (15) folgt, und daß das Steuergerät die Ladung (23) zündet, wenn der Abstand des Objektes (15) von der Antenne (12) ein Minimum durchläuft oder einen Schwellenwert unterschreitet.

2. Mine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne (12) an dem Gehäuse (20) befestigt und mit diesem bewegbar ist.

3. Mine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Antenne (12) einen Reflektor (28) aufweist, der in einem Wartezustand über das Ge­ häuse (20) geklappt ist und in einem Suchzustand derart aufgeklappt ist, daß die Reflektorachse exakt parallel zur Wirkrichtung der Ladung (23) verläuft.

4. Mine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an der Basis (10) mehrere Sen­ soren (13) angebracht sind, die nach unterschied­ lichen Richtungen von der Basis (10) auslegbar sind und von dem Objekt (15) ausgesandte Schallwellen empfangen, und daß die Sensoren (13) das Steuerge­ rät derart beeinflussen, daß dieses bei Annäherung eines Objektes (15) in einen Suchzustand versetzt wird.

5. Mine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (13) jeweils eine gerichtete Em­ pfangscharakteristik haben.

6. Mine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an dem Gehäuse (20) oder der Basis (10) ein Signalgeber (27) zum Eichen der Sensoren (13) vorgesehen ist.