DE102004024858A1 - Verfahren zur Steuerung eines Lenkflugkörpers, Lenkflugkörper und Datenleitungsbehälter - Google Patents
Verfahren zur Steuerung eines Lenkflugkörpers, Lenkflugkörper und Datenleitungsbehälter Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Lenkflugkörpers (6), bei dem der Lenkflugkörper (6) von einem Unterwasserfahrzeug (2) aus einem unter einer Wasseroberfläche (10) angeordneten Startmittel (4) ausgesandt wird und der Lenkflugkörper (6) nach dem Aussenden über eine Datenleitung (14, 20) mit dem Unterwasserfahrzeug (2) verbunden bleibt. DOLLAR A Zum Erreichen einer zuverlässigen Stabilisierung eines Datenleitungsbehälters (12, 54) wird vorgeschlagen, dass nach dem Aussenden der Datenleitungsbehälter (12, 54) vom Lenkflugkörper (6) getrennt wird, wobei der Datenleitungsbehälter (12, 54) über zumindest eine Datenleitung (14, 20) sowohl mit dem Lenkflugkörper (6) als auch mit dem Unterwasserfahrzeug (2) verbunden bleibt und der Datenleitungsbehälter (12, 54) nach dem Auftauchen des Lenkflugkörpers (6) aus der Wasseroberfläche (10) vom Lenkflugkörper (6) getrennt wird.
Description
- Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Steuerung eines Lenkflugkörpers, einem Lenkflugkörper und einem Datenleitungsbehälter für einen Lenkflugkörper.
- Tauchende Unterseeboote können bei Kampfhandlungen durch Luftfahrzeuge, wie beispielsweise Flugzeuge und Helikopter, angegriffen werden. Zur Abwehr von Luftfahrzeugen aus Unterseebooten ist bekannt, Lenkflugkörper aus einem tauchenden Unterseeboot auszusenden. Die Lenkflugkörper durchstoßen von unten die Wasseroberfläche und suchen sich in der Luft selbständig das Ziel. Um einen Fehlabschuss zu vermeiden, ist es wünschenswert, ein Bild des vom Flugkörper angegriffenen Objekts zum Unterseeboot zu übermitteln, damit dort eine Freund-/Feind-Erkennung durchgeführt und im Notfall ein Angriff des Lenkflugkörpers abgebrochen werden kann. Außerdem sind oberhalb der Wasseroberfläche aufgenommene Bilder der näheren und ferneren Umgebung des Unterseeboots von Vorteil für die Unterseebootbesatzung.
- Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und einen Lenkflugkörper anzugeben, mit denen vom Lenkflugkörper aufgenommene Bilder an das Unterseeboot übermittelt werden können.
- Die auf das Verfahren gerichtete Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem der Lenkflugkörper erfindungsgemäß von einem Unterwasserfahrzeug aus einem unter der Wasseroberfläche angeordneten Start mittel ausgesandt wird und der Lenkflugkörper nach dem Aussenden über eine Datenleitung mit dem Unterwasserfahrzeug verbunden bleibt und zu einem späteren Zeitpunkt ein Datenleitungsbehälter vom Lenkflugkörper getrennt wird, wobei der Datenleitungsbehälter über zumindest eine Datenleitung sowohl mit dem Lenkflugkörper als auch mit dem Unterwasserfahrzeug verbunden bleibt und der Datenleitungsbehälter nach dem Auftauchen des Lenkflugkörpers aus der Wasseroberfläche vom Lenkflugkörper getrennt wird.
- Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass ein Datentransfer vom Lenkflugkörper zum Unterwasserfahrzeug und umgekehrt über eine Datenleitung erreicht werden kann. Eine solche Datenleitung kann ein metallischer Draht oder ein Lichtleiter sein, wobei auch andere Materialien für die Datenleitung denkbar sind. Die Datenleitung wird von einem Datenleiterreservoir, beispielsweise einer Spule, im Unterwasserfahrzeug und von einem weiteren Reservoir im Lenkflugkörper ausgegeben, beispielsweise abgewickelt, so dass trotz einer wachsenden Entfernung zwischen dem Unterwasserfahrzeug und dem Lenkflugkörper ständig eine feste Datenverbindung bestehen bleibt. Die Datenleitung befindet sich ein Stück weit, beispielsweise einige hundert Meter, unter der Wasseroberfläche und über den größten Teil der Länge über der Wasseroberfläche in der Luft. Hierbei ist der unter Wasser liegende Teil der Datenleitung durch Strömung und Wellengang einer relativ hohen mechanischen Belastung ausgesetzt, wohingegen der in der Luft befindliche Teil der Datenleitung einer geringeren mechanischen Belastung ausgesetzt ist, jedoch sehr schnell im Lenkflugkörper abgespult werden muss. Hierfür ist es vorteilhaft, wenn die Datenleitung einen dickeren Teil und einen dünneren Teil umfasst.
- Ein Übergang zwischen dem dicken Teil und dem dünnen Teil der Datenleitung sollte in einem weiteren Bereich der Wasseroberfläche angeordnet sein. Da der Lenkflugkörper je nach Tauchsituation des Unterwasserfahrzeugs über eine kurze oder lange Strecke unterhalb der Wasseroberfläche bleibt, bevor er aus der Wasseroberfläche auftaucht, ist es zweckmäßig, in naher oder mäßig naher Entfernung zur Wasseroberfläche einen Datenleitungsbehälter vom Lenkflugkörper zu trennen, der einen Übergang vom dicken Teil zum dünnen Teil der Datenleitung bil det oder in einer festgelegten Datenleitungsstrecke entfernt von diesem Übergang angeordnet ist.
- Die Erfindung geht von der weiteren Überlegung aus, dass eine Anordnung des Datenleitungsbehälters direkt an der Wasseroberfläche problematisch ist, da eine größere Menge Datenleitung während des Flugs des Lenkflugkörpers auf die Wasseroberfläche niedergeht und zu einem Verheddern des Datenleitungsbehälters in der niedergehenden Datenleitung führen kann. Bei einer Trennung des Datenleitungsbehälters von einem Haltemittel des Lenkflugkörpers oberhalb der Wasseroberfläche kann der Datenleitungsbehälter zur Wasseroberfläche niederfallen oder niederschweben, ohne dass eine Gefahr des Verhedderns des Datenleitungsbehälters in der Datenleitung besteht. Außerdem ist ein solches Verfahren relativ unabhängig vom Seegang, der bei hohen Wellen zu Schwierigkeiten bei der Stabilisierung des Datenleitungsbehälters unterhalb der Wasseroberfläche führen kann. Der Lenkflugkörper kann vom Unterseeboot aus gesteuert werden oder selbständig sein Ziel suchen. In beiden Fällen ist eine Verwendung des Lenkflugkörpers als Aufklärungsmittel möglich.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein Sinkflug des Datenleitungsbehälters nach der Trennung mit einem entfaltbaren Fluggeschwindigkeitsbremsmittel gebremst. Es kann eine relativ lange Verweildauer des Datenleitungsbehälters oberhalb der Wasseroberfläche erreicht werden, so dass eine hohe Reichweite des Lenkflugkörpers erreicht werden kann, bevor der Datenleitungsbehälter auf diese Wasseroberfläche auftrifft. Als Fluggeschwindigkeitsbremsmittel können Bremsklappen, Bremslamellen oder ein oder mehrere Fallschirme in Betracht kommen. Als entfaltbar wird ein Fluggeschwindigkeitsbremsmittel auch dann angesehen, wenn es entrollbar, ausfahrbar oder ausklappbar ist.
- Vorteilhafterweise verbleibt der Datenleitungsbehälter nach der Trennung mindestens 40 Sekunden, insbesondere mindestens 60 Sekunden vollständig in der Luft oberhalb der Wasseroberfläche. Auf diese Weise kann bei einer Fluggeschwindigkeit des Lenkflugkörpers von beispielsweise 200 m/s eine je nach Art des Lenkflugkörpers vorteilhafte Reichweite von 8 km, insbesondere von 12 km, er reicht werden, bevor der Datenleitungsbehälter auf die Wasseroberfläche auftrifft. Zweckmäßigerweise wird der Datenleitungsbehälter in einer Höhe von mindestens 200 Metern, insbesondere von mindestens 300 Metern, über der Wasseroberfläche vom Lenkflugkörper getrennt. Auf diese Weise verbleibt der Datenleitungsbehälter bei einer durch einen Fallschirm leicht zu realisierenden Fallgeschwindigkeit von unter 5 Meter pro Sekunde eine ausreichend lange Zeit oberhalb der Wasseroberfläche.
- Die auf den Lenkflugkörper gerichtete Aufgabe wird durch einen Lenkflugkörper mit einer Steuereinheit gelöst, der erfindungsgemäß ein Haltemittel und einen Datenleitungsbehälter umfasst, der am Haltemittel befestigt, über eine Datenleitung mit der Steuereinheit verbunden und über ein Abkoppelmittel vom Befestigungsmittel trennbar ist, wobei die Steuereinheit zur Steuerung des Abtrennvorgangs nach einem Auftauchen aus einer Wasseroberfläche eingerichtet ist. Mit den oben beschriebenen Vorteilen kann eine Steuerung des Lenkflugkörpers vom Unterwasserfahrzeug aus erreicht werden, und es ist eine Verwendung des Lenkflugkörpers als Aufklärungsmittel möglich. Der Datenleitungsbehälter bleibt nach dem Abtrennvorgang über die Datenleitung mit der Steuereinheit verbunden. Ein Übergang von einem dicken Teil der Datenleitung zu einem dünnen Teil der Datenleitung kann in dem Datenleitungsbehälter angeordnet sein.
- Vorteilhafterweise ist die Steuereinheit zur Steuerung des Abtrennvorgangs in einer Flughöhe eingerichtet, aus der der Datenleitungsbehälter nach der Abtrennung mindestens 40 Sekunden, insbesondere mindestens 60 Sekunden vollständig in der Luft oberhalb der Wasseroberfläche schwebend verbleibt. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass der Datenleitungsbehälter so lange in der Luft verbleibt, bis der Lenkflugkörper seine maximale Reichweite erreicht hat. Der Zeitpunkt oder der Ort der Abtrennung ist vorteilhafterweise auf ein Fluggeschwindigkeitsbremsmittel des Datenleitungsbehälters abgestimmt, das den Datenleitungsbehälter bei einem Fallen so bremst, dass dieser in Verbindung mit dem abgestimmten Zeitpunkt oder dem Ort der Abtrennung 40 Sekunden bzw. 60 Sekunden vollständig oberhalb der Wasseroberfläche verbleibt.
- Zur Steuerung des Abtrennvorgangs kann die Steuerung Mittel umfassen, beispielsweise eine Programmierung, durch die der Abtrennvorgang in einer vorgegebenen Flughöhe oberhalb der Wasseroberfläche gestartet wird. Es ist auch möglich, dass die Steuereinheit zur Berechnung einer voraussichtlichen Flugzeit bis zu einem anvisierten Flugziel und daraus zur Ermittlung einer Höhe für den Abtrennvorgang vorbereitet ist. Hierbei kann der Datenleitungsbehälter gegebenenfalls sehr schnell abgetrennt werden und der Lenkflugkörper schnell auf seine Endgeschwindigkeit beschleunigen.
- In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Lenkflugkörper eine Flugkörperachse aufweist, wobei die Steuereinheit zum Starten des Abtrennvorgangs in einer Flugphase vorbereitet ist, in der die Flugkörperachse eine Neigung von mehr als 45° zur Wasseroberfläche hat. Hierdurch kann eine weitgehende Drehung des Datenleitungsbehälters um seine zur Flugkörperachse parallele Längsachse in der Luft vermieden und eine zuverlässige Stabilisierung in der Luft erreicht werden.
- Zur Erreichung einer zuverlässigen Stabilisierung in der Luft ist außerdem eine Steuereinheit vorteilhaft, die zur Steuerung eines Triebwerkschubs zum Zeitpunkt des Abtrennvorgangs eingerichtet ist, der weniger als 50% des maximalen Triebwerkschubs beträgt. Die hinter dem Lenkflugkörper auftretenden Turbulenzen können gering gehalten werden, so dass der Datenleitungsbehälter einem möglichst gleichmäßigen Luftstrom ausgesetzt ist. Der Triebwerkschub kann so gesteuert werden, dass die Triebwerksleistung vor dem Abtrennen verringert und danach wieder erhöht wird. Es ist auch möglich, dass die maximale Triebwerksleistung erst nach dem Abtrennvorgang gesteuert wird.
- Die Erfindung schlägt außerdem einen Datenleitungsbehälter für einen Lenkflugkörper vor, der erfindungsgemäß ein Haltemittel zur Befestigung am Lenkflugkörper aufweist und einen Datenleitungsvorrat, eine erste Datenleitung zur Verbindung mit einer Datenleitung im Lenkflugkörper und eine zweite Datenleitung zur Verbindung mit einer Datenleitung in einem Unterwasserfahrzeug und ein entfaltbares Fluggeschwindigkeitsbremsmittel umfasst. Der Datenleitungsbehälter kann oberhalb einer Wasseroberfläche vom Lenkflugkörper getrennt werden und wird durch das Fluggeschwindigkeitsbremsmittel eine Weile vollständig oberhalb der Wasseroberfläche gehalten, so dass ein Verheddern des Datenleitungsbehälters in auf der Wasseroberfläche schwimmender Datenleitung bis zum Erreichen eines Flugziels durch den Lenkflugkörper verhindert wird. Die Datenleitung im Datenleitungsbehälter kann einstückig mit der Datenleitung im Lenkflugkörper bzw. Unterwasserfahrzeug ausgebildet sein.
- Vorteilhafterweise ist das Fluggeschwindigkeitsbremsmittel zu einer Reduzierung der Fallgeschwindigkeit auf höchstens 33%, insbesondere höchstens 20% der freien Fallgeschwindigkeit ohne das Fluggeschwindigkeitsbremsmittel ausgelegt. Vorteilhaft ist eine maximale Fallgeschwindigkeit bei entfaltetem Fluggeschwindigkeitsbremsmittel von weniger als 10 Meter pro Sekunde, insbesondere weniger als 6 Meter pro Sekunde. Der Datenleitungsbehälter kann eine ausreichende Zeit vollständig oberhalb der Wasseroberfläche gehalten bleiben, um dem Lenkflugkörper ein Erreichen eines Flugziels zu ermöglichen, ohne dass der Datenleitungsbehälter sehr hoch mitgenommen werden muss.
- Ein weiterer Vorteil wird erreicht, wenn das Fluggeschwindigkeitsbremsmittel zum Abbremsen einer Aufstiegsgeschwindigkeit vorgesehen ist. Es kann sehr schnell ein Sinkflug des Datenleitungsbehälters erreicht werden, während dem dieser in einer gewünschten Position in der Luft stabilisierbar ist.
- Eine geringe mechanische Belastung eines aus dem Datenleitungsvorrat abgespulten Datenleiters kann durch eine Datenleitungsführung zur Führung der Datenleitung um das Fluggeschwindigkeitsbremsmittel erreicht werden. Eine Führung der Datenleitung um das Fluggeschwindigkeitsbremsmittel wird auch erreicht, wenn die Datenleitung am Fluggeschwindigkeitsbremsmittel entlang- oder vorbeigeführt wird oder durch das Fluggeschwindigkeitsbremsmittel hindurchgeführt wird.
- Außerdem wird vorgeschlagen, dass der Datenleitungsbehälter ein zweites entfaltbares Fluggeschwindigkeitsbremsmittel umfasst, das unabhängig vom ersten Fluggeschwindigkeitsbremsmitel entfaltbar ist. Dieses Fluggeschwindigkeitsbremsmittel kann als Flugstabilisierungsmittel dienen, das den Datenleitungsbe hälter in einer gewünschten Stellung in der Luft stabilisiert. Hierdurch sind ein leichtes Ausgeben von Datenleitung und eine geringe mechanische Beanspruchung der Datenleitung erreichbar.
- Zweckmäßigerweise ist das zweite Fluggeschwindigkeitsbremsmittel zur Stabilisierung eines Flugs vor einer Entfaltung des Fluggeschwindigkeitsbremsmittels eingerichtet. Der Datenleitungsbehälter kann unmittelbar nach einer Abtrennung vom Lenkflugkörper noch während einer Aufstiegsphase in der Luft bezüglich seiner Ausrichtung im Raum stabilisiert werden. Hierdurch sind ein problemloses Abspulen und eine geringe Belastung der Datenleitung bereits im Aufstiegsflug erreichbar.
- Vorteilhafterweise umfasst der Datenleitungsbehälter eine Steuereinheit, die zur Aktivierung eines Fluggeschwindigkeitsbremsmittels vorbereitet ist. Es kann eine Aktivierung auf der Grundlage von Daten, wie beispielsweise einer Flughöhe, einer Fluggeschwindigkeit oder einer Ausrichtung des Datenleitungsbehälters im Raum, erreicht werden.
- Zeichnung
- Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
- Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Unterwasserfahrzeugs mit einem ausgesandten Lenkflugkörper, -
2 einen vom Lenkflugkörper abgetrennten Datenleitungsbehälter an einem Fallschirm oberhalb der Wasseroberfläche, -
3 eine perspektivische Darstellung eines Lenkflugkörpers mit einem Datenleitungsbehälter, -
4 eine schematische Schnittdarstellung des vom Flugkörper getrennten Datenleitungsbehälters, -
5 den Datenleitungsbehälter aus4 zu Beginn eines Sinkflugs, -
6 den Datenleitungsbehälter aus4 an einem Fallschirm sinkend und -
7 einen Datenleitungsbehälter mit einem weiteren Fluggeschwindigkeitsbremsmittel. -
1 zeigt das Vorderteil eines Unterwasserfahrzeugs2 mit einem Startmittel4 in Form eines Torpedorohrs. Aus dem Startmittel4 ist ein Lenkflugkörper6 ausgesendet worden und hat sich entlang einer Flugbahn8 vom Unterwasserfahrzeug2 fortbewegt. Der Einfachheit halber wird auch die vom Lenkflugkörper6 unterhalb einer Wasseroberfläche10 durchfahrene Bahn als Flugbahn bezeichnet. Am Heck des Lenkflugkörpers6 ist ein Datenleitungsbehälter12 schematisch angedeutet. Der Datenleitungsbehälter12 umfasst eine Datenleitung14 , die mit einer nicht dargestellten ersten Leitungsspule im Lenkflugkörper6 verbunden ist. Die Datenleitung14 umfasst einen zu einer zweiten Leitungsspule16 zusammengerollten Teil, der in dem Datenleitungsbehälter12 angeordnet ist. Der Datenleitungsbehälter12 umfasst außerdem eine dritte Leitungsspule18 aus einer zweiten Datenleitung20 , die während des Flugs des Lenkflugkörpers6 vom Startmittel4 bis zu der in1 gezeigten Position abgewickelt wurde und infolgedessen entlang der Flugbahn8 angeordnet ist. Ein Teil der zweiten Datenleitung20 ist im Unterwasserfahrzeug2 zu einer vierten Leitungsspule22 zusammengerollt. Die vierte Leitungsspule22 dient als Ausgleichsspule, die bei einer Bewegung des Unterwasserfahrzeugs2 abgespult werden kann. Die beiden Datenleitungen14 ,20 sind als Glasfaser ausgestaltete Lichtleiter, wobei die erste Datenleitung14 einen dünnen Durchmesser und die zweite Datenleitung20 einen dickeren Durchmesser aufweist. - In der in
1 gezeigten Position befindet sich der Lenkflugkörper6 in einer Höhe von 350 Metern über der Wasseroberfläche10 . In dieser Höhe wird der Datenleitungsbehälter12 von Lenkflugkörper6 getrennt. Zu diesem Zeitpunkt hat eine Flugkörperachse24 des Lenkflugkörpers6 eine Neigung von rund 60° zur ohne Welle gedachten Wasseroberfläche10 . Nach dem Trennvorgang schwenkt der Lenkflugkörper6 in eine in2 gezeigte weitgehend horizontale Flugbahn, wobei die erste Datenleitung14 mit hoher Geschwindigkeit von der nicht gezeigten ersten Leitungsspule im Lenkflugkörper6 abgespult wird. Der Lenkflugkörper6 sinkt – an einem als Fallschirm ausgestalteten Fluggeschwindigkeitsbremsmittel26 gehalten – der Wasseroberfläche10 entgegen. Die Sinkgeschwindigkeit des Datenleitungsbehälters12 beträgt hierbei 3 Meter pro Sekunde, so dass der Datenleitungsbehälter12 knapp 120 Sekunden benötigt, um von der Trennflughöhe von 350 Metern zur Wasseroberfläche10 hinabzusinken. - In
3 ist der Lenkflugkörper6 in einer teilweise geschnittenen Ansicht dargestellt. Im vorderen Bereich des Lenkflugkörpers6 ist ein Infrarot-Suchgerät28 zur selbständigen Zielfindung angeordnet. Direkt benachbart zum Infrarot-Suchgerät28 befindet sich eine Steuereinheit30 , die zur Auswertung der vom Suchgerät28 gelieferten Daten und zur Steuerung des Lenkflugkörpers6 vorgesehen ist. Im mittleren Bereich umfasst der Lenkflugkörper6 ausklappbare Flügel32 zur Stabilisierung der Flugbahn des Lenkflugkörpers6 . Hinter den Flügeln32 sind vier Lenkfinnen34 zum Lenken des Lenkflugkörpers6 angeordnet. Die Bewegung der Lenkfinnen wird von der Steuereinheit30 gesteuert. Zwischen den Flügeln32 und den Lenkfinnen34 sind Abgasauslassöffnungen36 angeordnet, durch die Vorschub leistendes Triebwerkabgas seitlich aus dem Lenkflugkörper6 ausgeführt wird. Das durch die Abgasauslassöffnungen36 strömende Abgas leistet zum Zeitpunkt des Trennens des Datenleitungsbehälters12 vom restlichen Lenkflugkörper6 weniger als 50% des maximalen Vorschubs. - Im hintersten Bereich umfasst der Lenkflugkörper
6 den Datenleitungsbehälter12 , der an einem schematisch angedeuteten Haltemittel38 befestigt ist. Am Haltemittel38 ist ein ebenfalls nur schematisch angedeutetes, als pyrotechnische Einheit ausgeführtes Abkoppelmittel40 angeordnet. Auf ein Signal der Steuereinheit30 hin sprengt das Abkoppelmittel40 das Haltemittel38 , so dass die feste Verbindung zwischen dem Datenleitungsbehälter12 und dem Rest des Lenkflugkörpers6 getrennt wird. Nach einem Durchtrennen des Haltemittels38 wird der Da tenleitungsbehälter über eine nicht gezeigte Feder vom Rest des Lenkflugkörpers6 weggedrückt, so dass sich der Datenleitungsbehälter12 mit einer Relativgeschwindigkeit zum Rest des Lenkflugkörpers6 von diesem Rest entfernt. Nach der Trennung besteht weiterhin eine durch die Datenleitung14 gehaltene Verbindung zwischen der Steuereinheit30 und dem Datenleitungsbehälter12 bzw. dem Unterwasserfahrzeug2 . -
4 zeigt den Datenleitungsbehälter12 in schematischer und geschnittener Darstellung kurz nach einem Trennvorgang vom restlichen Lenkflugkörper6 , dessen Heck in4 ebenfalls geschnitten und schematisch angedeutet ist. In dem Heck des restlichen Lenkflugkörpers6 ist die erste Leitungsspule42 angeordnet, die über die erste Datenleitung14 mit der zweiten Leitungsspule16 in dem Datenleitungsbehälter12 verbunden ist. Zum Schutz der Datenleitung14 im oberen Bereich des Datenleitungsbehälters12 umfasst der Datenleitungsbehälter12 eine Datenleitungsführung44 in Form eines dünnen Teflon-Schlauchs. - Zu dem in
4 dargestellten Zeitpunkt befindet sich der Datenleitungsbehälter12 noch in einem schnellen Aufwärtsflug in Verfolgung des restlichen Lenkflugkörpers6 . Der an dem Datenleitungsbehälter12 vorbeistreichende Fahrtwind führt hierbei zu einem Ausklappen eines als Flugstabilisierungsmittel dienenden Fluggeschwindigkeitsbremsmittels46 , das zur Verdeutlichung auf der rechten Seite des Datenleitungsbehälters12 in ausgeklapptem Zustand und auf der linken Seite in einem angeklappten Zustand gezeigt ist. Das Fluggeschwindigkeitsbremsmittel46 besteht aus einer Anzahl von Blechlamellen, die während der Befestigung des Datenleitungsbehälters12 am restlichen Lenkflugkörper6 gegen eine geringe Vorspannung an eine Außenwand48 des Datenleitungsbehälters12 gedrückt sind. Unmittelbar nach dem Abtrennvorgang bewirkt die geringe Vorspannung, dass die Blechlamellen etwas ausklappen. Der durch den schnellen Aufwärtsflug bedingte Fahrtwind kann die Blechlamellen hintergreifen und wie auf der rechten Seite von4 gezeigt vollständig aufklappen. In diesem Zustand hält das Fluggeschwindigkeitsbremsmittel46 den Datenleitungsbehälter12 so ausgerichtet, dass die dritte Leitungsspule18 nach unten gerichtet und die zweite Leitungsspule16 nach oben gerichtet ist. - Das Fluggeschwindigkeitsbremsmittel
46 umfasst außer den gezeigten Blechlamellen ein Führungsmittel50 in Form eines metallischen Rings, der in einer nicht gezeigten Nut der Außenwand48 nach oben und unten verschiebbar gelagert ist. - Kommt der Datenleitungsbehälter
12 nach abgeschlossenem Aufwärtsflug zum Stillstand und fällt anschließend wieder nach unten, so greift der entstehende Fahrtwind nunmehr von unten unter die Blechlamellen des Fluggeschwindigkeitsbremsmittels46 . Das Führungsmittel50 wird in der Nut nach oben gedrückt (5 ), so dass das Fluggeschwindigkeitsbremsmittel46 den Datenleitungsbehälter12 zu Beginn des Sinkflugs in der Weise stabilisiert, dass die zweite Leitungsspule16 weiterhin nach oben und die dritte Leitungsspule18 nach unten weist. Ein Taumeln oder Umdrehen des Datenleitungsbehälters12 wird somit weitgehend vermieden. Durch die Aufwärtsbewegung des Führungsmittels50 wird ein nicht gezeigter Mechanismus innerhalb des Datenleitungsbehälters12 betätigt, der die Öffnung des als Fallschirm ausgeführten Fluggeschwindigkeitsbremsmittels26 bewirkt. Das Entfalten des Fallschirms ist in5 schematisch dargestellt. -
6 zeigt den Datenleitungsbehälter12 nach vollständiger Entfaltung des Fallschirms. Der Fallschirm weist an seinem oberen Ende eine zentrale Öffnung auf. Durch diese Öffnung ist die Datenleitungsführung44 hindurchgeführt. Der Datenleitungsbehälter12 schwebt nunmehr mit einer Sinkgeschwindigkeit von 3 m/s der Wasseroberfläche10 entgegen, wodurch der an den Blechlamellen des Fluggeschwindigkeitsbremsmittels46 angreifende Fahrtwind sehr gering ist. Das Führungsmittel50 rutscht wieder nach unten, und die Blechlamellen sind im Wesentlichen ohne Funktion. Alternativ ist denkbar, dass das Fluggeschwindigkeitsbremsmittel46 von einer Feder leicht in Richtung zum Fallschirm gezogen wird, so dass es kurz vor Ende des Steigflugs nach oben rutscht. Dort kann es möglicherweise den Fallschirm betätigen und bei einem Sinkflug dort verbleiben. -
7 zeigt einen weiteren Datenleitungsbehälter54 , der im Wesentlichen dem Datenleitungsbehälter12 entspricht. Gleich wirkende Mittel sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Datenleitungsbehälter54 umfasst jedoch ein etwas anderes als Flugstabilisierungsmittel ausgeführtes Fluggeschwindigkeits bremsmittel56 . Das Fluggeschwindigkeitsbremsmittel56 umfasst Blechlamellen, die gegen eine leichte Vorspannung von einem Haltemittel58 an der Außenwand48 des Datenleitungsbehälters54 gehalten sind. Zusätzlich umfasst der Datenleitungsbehälter54 eine Steuereinheit60 , die zur Lösung der Haltemittel58 vorgesehen ist. Die Lösung erfolgt nach vorgegebenen Parametern, wie Flughöhe, Fluggeschwindigkeit oder Lage des Datenleitungsbehälter54 im Raum, wobei die Parameter von einer Recheneinheit der Steuereinheit erfasst werden. Nach dem Lösen der Haltemittel58 klappen die Blechlamellen bei einer nach oben gerichteten Flugbewegung des Datenleitungsbehälters54 an Scharnieren62 um und bremsen im nunmehr ausgeklapptem Zustand den Aufwärtsflug des Datenleitungsbehälters54 . Außerdem wird der Datenleitungsbehälter54 bezüglich seiner Ausrichtung im Raum stabilisiert. - Durch das Ausklappen der Blechlamellen wird ein Betätigungsknopf
64 gegen die Vorspannung einer Feder66 gedrückt. Hierdurch wird ein Signal an die Steuereinheit60 ausgegeben. Nach abgeschlossenem Aufwärtsflug und einsetzendem Sinkflug greift der Fahrtwind von unten unter die Blechlamellen des Flugstabilisierungsmittels56 . Die Lamellen werden nach oben gedrückt, und der Betätigungsknopf64 wird durch die Feder66 wieder nach unten freigegeben. Das hierdurch bewirkte erneute Signal der Steuereinheit60 führt zu einer Freigabe des Fallschirms, der sich nunmehr entfalten kann. Der Datenleitungsbehälter54 kann am Fallschirm der Wasseroberfläche10 entgegenschweben. -
- 2
- Unterwasserfahrzeug
- 4
- Startmittel
- 6
- Lenkflugkörper
- 8
- Flugbahn
- 10
- Wasseroberfläche
- 12
- Datenleitungsbehälter
- 14
- Datenleitung
- 16
- Leitungsspule
- 18
- Leitungsspule
- 20
- Datenleitung
- 22
- Leitungsspule
- 24
- Flugkörperachse
- 26
- Fluggeschwindigkeits
- bremsmittel
- 28
- Suchgerät
- 30
- Steuereinheit
- 32
- Flügel
- 34
- Lenkfinne
- 36
- Abgasauslassöffnung
- 38
- Haltemittel
- 40
- Abkoppelmittel
- 42
- Leitungsspule
- 44
- Datenleitungsführung
- 46
- Fluggeschwindigkeits
- bremsmittel
- 48
- Außenwand
- 50
- Führungsmittel
- 54
- Datenleitungsbehälter
- 56
- Fluggeschwindigkeits
- bremsmittel
- 58
- Haltemittel
- 60
- Steuereinheit
- 62
- Scharnier
- 64
- Betätigungsknopf
- 66
- Feder
Claims (14)
- Verfahren zur Steuerung eines Lenkflugkörpers (
6 ) bei dem der Lenkflugkörper (6 ) von einem Unterwasserfahrzeug (2 ) aus einem unter einer Wasseroberfläche (10 ) angeordneten Startmittel (4 ) ausgesandt wird und der Lenkflugkörper (6 ) nach dem Aussenden über eine Datenleitung (14 ,20 ) mit dem Unterwasserfahrzeug (2 ) verbunden bleibt und zu einem späteren Zeitpunkt ein Datenleitungsbehälter (12 ,54 ) vom Lenkflugkörper (6 ) getrennt wird, wobei der Datenleitungsbehälter (12 ,54 ) über zumindest eine Datenleitung (14 ,20 ) sowohl mit dem Lenkflugkörper (6 ) als auch mit dem Unterwasserfahrzeug (2 ) verbunden bleibt und der Datenleitungsbehälter (12 ,54 ) nach dem Auftauchen des Lenkflugkörpers (6 ) aus der Wasseroberfläche (10 ) vom Lenkflugkörper (6 ) getrennt wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sinkflug des Datenleitungsbehälters (
12 ,54 ) nach der Trennung mit einem entfaltbaren Fluggeschwindigkeitsbremsmittel (26 ,46 ,56 ) gebremst wird. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenleitungsbehälter (
12 ,54 ) nach der Trennung mindestens 40 Sekunden, insbesondere mindestens 60 Sekunden, vollständig in der Luft oberhalb der Wasseroberfläche (10 ) verbleibt. - Lenkflugkörper mit einer Steuereinheit (
30 ), einem Haltemittel (38 ) und einem Datenleitungsbehälter (12 ,54 ), der am Haltemittel (38 ) befestigt, über eine Datenleitung mit der Steuereinheit (30 ) verbunden und über ein Abkoppelmittel (40 ) vom Haltemittel (38 ) trennbar ist, wobei die Steuereinheit (30 ) zur Steuerung eines Abtrennvorgangs des Datenleitungsbehälters (12 ,54 ) vom Haltemittel (38 ) nach einem Auftauchen aus einer Wasseroberfläche (10 ) eingerichtet ist. - Lenkflugkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (
30 ) zur Steuerung des Abtrennvorgangs in einer Flughöhe eingerichtet ist, aus der der Datenleitungsbehälter (12 ,54 ) nach der Abtrennung mindestens 40 Sekunden, insbesondere mindestens 60 Sekunden, vollständig in der Luft oberhalb der Wasseroberfläche (10 ) verbleibt. - Lenkflugkörper nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine Flugkörperachse (
24 ), wobei die Steuereinheit (30 ) zum Starten des Abtrennvorgangs in einer Flugphase vorbereitet ist, in der die Flugkörperachse (24 ) eine Neigung von mehr als 45° zur Wasseroberfläche (10 ) hat. - Lenkflugkörper nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (
30 ) zur Steuerung eines Triebwerkschubs zum Zeitpunkt des Abtrennvorgangs eingerichtet ist, der weniger als 50% des maximalen Triebwerkschubs beträgt. - Datenleitungsbehälter (
12 ,54 ) für einen Lenkflugkörper (6 ) mit einem Haltemittel (38 ) zur Befestigung am Lenkflugkörper (6 ), einem Datenleitungsvorrat, einer ersten Datenleitung (14 ) zur Verbindung mit einer Datenleitung im Lenkflugkörper (6 ) und einer zweiten Datenleitung (20 ) zur Verbindung mit einer Datenleitung in einem Unterwasserfahrzeug (2 ) und einem entfaltbaren Fluggeschwindigkeitsbremsmittel (26 ,46 ,56 ). - Datenleitungsbehälter (
12 ,54 ) nach 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluggeschwindigkeitsbremsmittel (26 ) zu einer Reduzierung der Fallgeschwindigkeit auf höchstens 33%, insbesondere höchstens 20% der freien Fallgeschwindigkeit ohne das Fluggeschwindigkeitsbremsmittel (26 ) ausgelegt ist. - Datenleitungsbehälter (
12 ,54 ) nach Anspruch 8 oder 9 dadurch gekennzeichnet, dass das Fluggeschwindigkeitsbremsmittel (46 ,56 ) zum Abbremsen einer Aufstiegsgeschwindigkeit vorgesehen ist. - Datenleitungsbehälter (
12 ,54 ) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, gekennzeichnet durch eine Datenleitungsführung (44 ) zur Führung der Datenleitung (14 ) um das Fluggeschwindigkeitsbremsmittel (26 ). - Datenleitungsbehälter (
12 ,54 ) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, gekennzeichnet durch ein zweites entfaltbares Fluggeschwindigkeitsbremsmittel (26 ,46 ,56 ), das unabhängig vom ersten Fluggeschwindigkeitsbremsmittel (26 ,46 ,56 ) entfaltbar ist. - Datenleitungsbehälter (
12 ,54 ) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Fluggeschwindigkeitsbremsmittel (46 ,56 ) zur Stabilisierung eines Flugs vor einer Entfaltung des ersten Fluggeschwindigkeitsbremsmittels (26 ) eingerichtet ist. - Datenleitungsbehälter (
12 ,54 ) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (60 ), die zur Aktivierung eines Fluggeschwindigkeitsbremsmittels (26 ,46 ,56 ) vorbereitet ist.
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