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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schutz von Objekten gegen fliegende Angriffsmunitionskörper, insbesondere im Nahbereich des Objektes.
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Fliegende Angriffsmunitionskörper können insbesondere Raketen sowie Artillerie- und Mörsergeschosse (als RAM-Bedrohungen bezeichnet) oder auch Marschflugkörper, Flugzeuge, Helikopter, unbemannte Flugkörper oder auch Fallschirmobjekte und dergleichen sein. Zu schützende Objekte sind beispielsweise Infrastruktureinrichtungen wie Gebäude, Strassen, Brücken, Energieversorgungseinrichtungen, Öl- und Gasfördereinrichtungen und Kraftwerke oder auch militärische Einrichtungen wie Feldlager, Munitionsdepots und sonstige Einrichtungen oder auch mobile Objekte wie Konvois oder andere militärische Einheiten.
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Zur Abwehr fliegender Angriffsmunitionskörper ist beispielsweise aus der
DE 10 2007 007 403 A1 ein Verfahren bekannt, bei welchem nach Bestimmung der Bahn des Angriffsmunitionskörpers aus einer grosskalibrigen Waffe ein Sprenggeschoss abgefeuert und in der Nähe des Angriffsmunitionskörpers zur Explosion gebracht wird. Dadurch wird dieser entweder beschädigt oder aus seiner ursprünglichen Flugbahn abgelenkt. Die offenbarte Verwendung grosskalibriger Abwehrgeschosse ist nachteilig, da die Ausrichtung der Waffe selbst nur mit geringer Geschwindigkeit erfolgt und nur ein Schuss abgegeben werden kann, da die Zeit für einen zweiten Lade- und Ausrichtvorgang der grosskalibrigen Waffe übliche Flugzeiten von RAM-Geschossen übersteigt. Die Wahrscheinlichkeit für eine erfolgreiche Bekämpfung für den Nahbereichsschutz von Objekten ist daher als gering einzuschätzen.
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Ein weiteres Abwehrverfahren unter Verwendung von Abwehrmunitionskörpern mit Splitterwirkung ist beispielsweise aus der
DE 44 26 014 A1 bekannt. Nach Zündung der Splitterladung des Abwehrmunitionskörpers wird der Angriffsmunitionskörper durch Auftreffen auf einen oder mehreren Splitter bekämpft. Nachteilig ist hier, dass die Anzahl, Form und Grösse der Splitter nicht vorab festgelegt werden können und sich die Splitterwirkung nicht isotrop im Raum ausbreitet, sich vielmehr auf einen ausgedehnten Kegelmantel um die Flugbahn des Angriffsmunitionskörpers konzentriert.
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Es sind weiterhin Verfahren bekannt, bei denen der Angriffsmunitionskörper dadurch abgewehrt wird, dass in seine Flugbahn eine Vielzahl von nicht-explosiven Subprojektilkörpern gebracht wird und der Angriffsmunitionskörper durch Zusammenprall mit diesen Körpern entweder beschädigt, aus seiner Angriffsflugbahn abgelenkt oder vorzeitig zur Zündung gebracht wird. Auf ein derartiges Verfahren bezieht sich unter anderem die
EP 821 215 A2 , Hierbei werden die Subprojektilkörper aus einer rotationsstabilisierten Abfangrakete ausgestossen.
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Die
CH 688 727 A5 beschreibt ein aus einer Rohrwaffe abgefeuertes, drallstabilisiertes Geschoss als Abwehrmunitionskörper. Die Nutzlast, bestehend aus einer Vielzahl von zylindrischen Subprojektilen aus Schwermetall, wird nach Zünden einer Zerlegeladung in die Flugbahn des Angriffsmunitionskörpers ausgestossen. Bei diesem Munitionstyp ist weiterhin bekannt, dass zur Vergrösserung der Anzahl wirksamer Subprojektilkörper in der Flugbahn des Angriffsmunitionskörpers mehrere Geschosse in einem schnellen Einzelfeuer oder in einer Salve verschossen und diese Geschosse im vorberechneten Volumen zur Zündung gebracht werden. Aufgrund der hohen Bahngeschwindigkeiten von Angriffsmunitionskörper und Abwehrmunitionskörper ist in einigen Bekämpfungsfällen das letzte Geschoss einer Salve bereits aus der Rohrwaffe abgefeuert, noch bevor das erste Geschoss auf den Angriffsmunitionskörper trifft. Ein Nachführung der Rohrwaffe und eine Regelung der Salvenparameter in Reaktion auf ein Trefferbild ist hierbei nicht möglich. Zusätzlich können die Abwehrmunitionskörper das Messsignal der Sensorik verfälschen. Es werden damit erhebliche Anforderungen an die Sensorik und Feuerleitung dieses Verfahrens gestellt.
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Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren und eine dazugehörende Vorrichtung bereitzustellen, mit welchem die Wahrscheinlichkeit zur erfolgreichen Bekämpfung von RAM-Bedrohungen wesentlich erhöht wird.
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Gelöst wird die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und der Vorrichtung durch die Merkmale des Patentanspruchs 11. Vorteilhafte Ausführungen können den Unteransprüchen entnommen werden.
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Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass bei einer Bekämpfung von Angriffsmunitionskörpern im Nahbereich grundsätzlich die Gefahr besteht, dass durch die Bekämpfung selbst, beispielsweise durch Splitter und andere Munitionsteile der Angriffs- und Abwehrmunition, eine Beschädigung der zu schützenden Objekte erfolgen kann. Daher sollte für den Nah- und Nächstbereichschutz von Objekten zu berücksichtigen sein, dass der Ort der Bekämpfung einen minimalen Abstand vom zu schützenden Objekt wahrt. So sollte sich ein Angriffsmunitionskörper nur bis zu einem minimalen Abstand – dieser wird auch Abhaltedistanz genannt – dem Objekt nähern können. Dieser Abstand bildet beispielsweise den Radius einer als Abhaltevolumen bezeichneten Hemisphäre um das Objekt herum. Das Abhaltevolumen kann von der Form der Hemisphäre abweichen, insbesondere, wenn die geographischen Bedingungen (Berge, Talsenken, Bauwerke etc.) im Umfeld der zu schützenden Objekte dies verlangen. Daher kann das Abhaltevolumen eine beliebige Form annehmen und ist nicht auf die Form einer Hemisphäre beschränkt. Vielmehr definiert die jeweilige Abhaltedistanz in jeder Raumrichtung um das zu schützende Objekt herum das Abhaltevolumen.
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Die Bekämpfung des Angriffsmunitionskörpers kann nach Bestimmung der relevanten Bahn- und Flugparameter zu unterschiedlichen Zeiten erfolgen. Bei einer sehr frühen Bekämpfung wird der Angriffsmunitionskörper zwar weit vom Abhaltevolumen ferngehalten, dabei ist aber die Unsicherheit der Bahnberechnung noch gross und die natürliche Streuung der Waffe wirkt sich stärker aus. Die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Bekämpfung nimmt ab. Bei einer späteren Bekämpfung ist die Bahn des Angriffsmunitionskörpers zwar genauer bekannt und die natürliche Streuung der Abwehrwaffe besitzt weniger Einfluss, sodass die Bekämpfungswahrscheinlichkeit zunimmt. Hier steht jedoch die Gefahr, dass der Angriffsmunitionskörper in das Abhaltevolumen eindringen könnte.
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Bei der Bekämpfung mittels eines Einzelschusses oder mehrerer Einzelschüsse oder mittels einer Salve ist die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Bekämpfung dann am höchsten einzuschätzen, wenn jeweils der letzte Einzelschuss bzw. das letzte Geschoss aus einer Salve seine Bekämpfungswirkung in unmittelbarer Nähe des Randes des Abhaltevolumens entfalten kann. Das haben Berechnungen und Versuche ergeben. Die späteste Bekämpfung sollte daher also direkt vor dem fiktiven Durchstosspunkt der Flugbahn des Angriffsmunitionskörpers durch die (fiktive) Hülle des Abhaltevolumens stattfinden. Darunter ist zu verstehen, dass bei einem Abwehrmunitionskörper mit Subprojektilen die Wolke aus Subprojektilen des letzten Schusses in unmittelbarer Nähe des fiktiven Durchstosspunktes seiner Flugbahn durch die Hülle des Abhaltevolumens erzeugt wird. Die Zündung einer Zerlegeladung kann dabei noch innerhalb des Abhaltevolumens selbst erfolgen. Dasselbe gilt für Splitter- oder HE-Geschosse, tempierte oder durch Fern- oder Annäherungszünder ausgelöste Geschosse. Die Zündung selbst kann also innerhalb des Abhaltevolumens erfolgen, sofern nur ihre Wirkung auf den Angriffsmunitionskörper erst am oder vom zu schützenden Objekt aus gesehen hinter dem fiktiven Durchstosspunkt der Flugbahn des Angriffsmunitionskörpers durch die Hülle des Abhaltevolumens stattfindet.
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Das Waffensystem umfasst beispielsweise die Komponenten Sensorik, Feuerleitung und Waffe. Vor einer Bekämpfung kann entweder manuell oder durch Einsatz- und Systemparameter bedingt der Munitionstyp und die Anzahl der Schüsse für jeden Typ des Angriffsmunitionskörpers festgelegt werden. Über die grundsätzlich bekannten Parameter wie der Kadenz der Waffe, der Mündungsgeschwindigkeit der Projektile, Abstand, Bahn und Geschwindigkeit eines Angriffsmunitionskörpers und der Grosse des Abhaltevolumens ist damit grundsätzlich ein Zeitpunkt (Ta) berechenbar bzw. bekannt, an dem das Auslösen der Waffe erfolgen sollte, damit der letzte Schuss einer aus einem oder mehreren Schüssen bestehenden Salve seine Bekämpfungswirkung in unmittelbarer Nähe des Abhaltevolumens entfalten kann. Die direkte Auslösung eines Feuerbefehls an der Waffe erfolgt dabei entweder in einem vollautomatischen oder in einem manuellen Modus.
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Im vollautomatischen Modus erfüllt das Waffensystem die Aufgaben autonom und automatisch ohne Zutun eines Bedieners (wobei ein Veto des Bedieners zu jeder Zeit zulässig ist): Überwachung des Raums innerhalb und ausserhalb des Abhaltevolumens, Bedrohungsanalyse, Koordination des Einsatzes, ggfs. unter Berücksichtigung der Einsatzmaxime, Zielverfolgung, Zielen und Schussauslösen sowie Beenden der Schussfolge.
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In einem semi-automatischen Modus wird ein Feuerbefehl zu einem Zeitpunkt (Tf = Zeitpunkt des Feuerbefehls) durch einen Bediener ausgelöst. Damit sind in Bezug auf die Zeitpunkte (Tf) und (Ta = optimaler Auslösezeitpunkt) mehrere Fälle zu unterscheiden:
- 1. (Tf) früher als (Ta): Der manuelle Feuerbefehl wird vor dem optimalen Zeitpunkt zur Auslösung der Waffe gegeben. Dann wird die Waffe nicht direkt ausgelöst, vielmehr wird durch die Feuerleitung das Auslösen bis zum Erreichen des Zeitpunktes (Ta) verzögert
- 2. (Tf) zeitgleich mit (Ta): Der manuelle Feuerbefehl erfolgt zeitgleich mit dem optimalen Auslösezeitpunkt. Dann wird das Feuer verzugslos eröffnet.
- 3. (Tf) später als (Ta): Der manuelle Feuerbefehl erfolgt zu einem Zeitpunkt, an dem der optimale Auslösezeitpunkt für die Waffe zur Abgabe der vollen Salve bereits verstrichen ist. Dann wird das Feuer verzugslos eröffnet, die Salve aber verkürzt, sodass wieder der letzte Schuss der verkürzten Salve seine Bekämpfungswirkung in unmittelbarer Nähe des Abhaltevolumens entfalten kann. Eine Bekämpfung innerhalb des Abhaltevolumens findet nicht statt.
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Wenn bei einem bestimmten Typus des Angriffsmunitionskörpers keine direkte Zerstörung oder Explosion ausgelöst wird, sondern der Angriffsmunitionsflugkörper beispielsweise durch die ersten Schüsse der Salve aus seiner ursprünglichen Flugbahn abgelenkt wird, würden die letzten Schüsse derselben Salve den Angriffsmunitionskörper verfehlen und für die Bekämpfung keine Wirkung entfalten.
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Es ist daher für bestimmte Typen von Angriffsmunitionskörpern von Vorteil, in einem ersten Schritt eine bezüglich der Schussanzahl verkürzte Salve abzufeuern und die Wirkung in der Bekämpfung auf den Angriffsmunitionskörper zu analysieren. Entsprechend wird in einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform die für einen Bedrohungstyp festgelegte Anzahl von Schüssen nicht in einer Salve abgegeben, sondern bevorzugt auf mehrere Teilsalven aufgeteilt. Die Teilsalven können jeweils die gleiche aber auch unterschiedliche Anzahl Schüsse an Abwehrmunition aufweisen. Eine Gesamtschusszahl von beispielsweise sechsunddreissig Schuss kann aufgeteilt werden in zwei Teilsalven je achtzehn Schuss, drei Teilsalven je zwölf Schuss oder aber in beliebige weitere Zusammenstellungen aus Teilsalvenanzahl und Schüssen je Teilsalve.
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Zwischen den einzelnen Teilsalven wird bevorzugt eine Feuerpause von bis zu einigen Sekunden eingelegt. Die minimale Länge der einzelnen Feuerpausen wird durch verschiedene Rahmenbedingungen beeinflusst. Es müssen sich die Restgase der Zerlegeladung, die Bruchstücke und Bestandteile der Abwehrmunitionskörper einer früheren Teilsalve aus dem Zielgebiet zumindest teilweise herausbewegt haben, damit eine Erfassung des Angriffsmunitionskörpers mit der Sensorik des Waffensystems wieder sicher und präzise möglich ist. Bei ausreichend freier Sicht bedarf das Aufschalten der Sensorik auf den Angriffsmunitionskörper weiterer Zeit und schliesslich muss die Feuerbereitschaft der Waffe oder auch der Waffen, sofern mehrere Waffen eingesetzt werden, wieder hergestellt sein. Dann wird die Waffe ggfs. auf das Ziel neu ausgerichtet und ausgelöst. Es ist gleichfalls möglich, für die Zeitdauer der Feuerpausen einen festen Wert vorab einzustellen, beispielsweise einen Wert von zwei Sekunden. Die Zielerfassung, das Ausrichten sowie das Auslösen der Waffe für eine weitere Salve werden durch die Feuerleitung vollautomatisch vollzogen, wobei bedarfsweise jederzeit ein Veto eines Bedieners möglich ist.
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Anhand vordefinierter Bekämpfungsmodelle kann für jeden Typ von Angriffskörper die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Bekämpfung in Abhängigkeit der Anzahl der Teilsalven und ihrer jeweiligen Schussanzahlen berechnet werden. Bei einer konkreten Bedrohung wählt die Feuerleiteinheit dann die optimale Kombination der Teilsalven und ihrer jeweiligen Schusszahlen aus. Eine Überstimmung dieser automatischen Entscheidung durch einen Bediener ist jederzeit möglich, ebenso eine feste Vorauswahl über die Anzahl und Länge der Salven.
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Sofern der Angriffsmunitionskörper also nicht zerstört wurde, wird dessen ggfs. von der ursprünglichen Bahn abweichende Bahn während der Feuerpause analysiert und ein weiterer Teil der Salve abgefeuert. Auch die Bekämpfungswirkung dieser weiteren Teilsalve kann in einer nachfolgenden Pause analysiert werden. Aber auch bei einer Aufteilung der Salve auf mehrere Teilsalven muss die Bekämpfung des Angriffsmunitionskörpers an der Grenze des Abhaltevolumens abgeschlossen sein. Daher ist auch in dieser bevorzugten Ausführungsform der Zeitpunkt der Auslösung der Waffe so zu wählen, dass der letzte Schuss einer aus mehreren Teilsalven bestehenden Salve seine Bekämpfungswirkung in unmittelbarer Nähe des Abhaltevolumens entfalten kann. Die direkte Auslösung eines Feuerbefehls an die Waffe erfolgt auch bei einer aus mehreren Teilsalven bestehenden Salve entweder in einem vollautomatischen oder in einem manuellen Modus. Bei verspätetem Feuerbefehl erfolgt wiederum eine automatische Verkürzung der Salven durch das Feuerleitgerät, wobei bevorzugt die frühere(n) Teilsalven gekürzt oder gar nicht abgegeben werden und angestrebt wird, dass die letzte(n) Teilsalve mit der höchsten Bekämpfungswahrscheinlichkeit volle Teilsalven umfasst.
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In einer weiteren Ausführungsform werden das Abhaltevolumen bzw. die Abhaltedistanz nicht für alle Typen von Angriffsmunitionskörpern gleich gewählt. Vielmehr wird eine Abhaltedistanz jeweils für einen Typ (z. B. Raketen, Artilleriegeschosse, Mörser) gewählt, um für jeden Typ eine gleich grosse Bekämpfungswahrscheinlichkeit zu erreichen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden horizontale und vertikale Ausdehnung des Abhaltevolumens getrennt voneinander definiert, um unterschiedlichen Typen von Angriffsmunitionskörpern hinsichtlich ihrer Flugbahn und der Verringerung potentieller Kollateralschäden Rechnung zu tragen; dabei werden Mörser grundsätzlich als Ziele mit Flugbahnen „von oben” klassifiziert, wohingegen Raketen grundsätzlich Ziele „von der Seite” darstellen. Diese Klassifizierung kann dann unter anderem bei der Ausrichtung der Waffe(n) berücksichtigt werden.
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Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
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1 eine schematische Darstellung zur Bekämpfung eines Angriffsmunitionskörpers ausserhalb eines Abhaltevolumens eines zu schützenden Objektes,
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2 eine schematische Darstellung zur Bekämpfung des Angriffsmunitionskörpers mit einer einzelnen Salve,
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3 eine schematische Darstellung zur Bekämpfung des Angriffsmunitionskörpers mit einer aus zwei Teilsalven bestehenden Salve,
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4 eine schematische Darstellung zur Bekämpfung des Angriffsmunitionskörpers mit einer aus drei Teilsalven bestehenden Salve.
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Um ein zu schützendes Objekt 1 herum wird ein Abhaltevolumen 2 definiert (1), in welches der Angriffsmunitionskörper 3 nicht eindringen soll. Ein fiktiver Durchstosspunkt 4a der Flugbahn 4 des Angriffsmunitionskörpers 3 durch die fiktive äussere Hülle des Abhaltevolumens 2 ist der Ort, an dem die letztmögliche Bekämpfung des Angriffsmunitionskörpers 3 durch eine Anzahl von Waffen 5 (deren Feuerleitung und Sensoren nicht dargestellt sind) von innerhalb und/oder ausserhalb des Abhaltevolumens 2 erfolgen kann.
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2 zeigt eine schematische Darstellung zur Bekämpfung eines Angriffsmunitionskörpers 3 mit einer einzelnen Salve zwischen den Bahnpunkten 10a und 10b, wobei das Ende der Bekämpfung am Bahnpunkt 10b mit dem fiktiven Durchstosspunkt 4a der Flugbahn 4 des Angriffsmunitionskörpers 3 durch das Abhaltevolumen 2 übereinstimmt.
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In 3 ist eine schematische Darstellung zur Bekämpfung eines Angriffsmunitionskörpers 3 mit einer aus zwei Teilsalven bestehenden Salve zwischen den Bahnpunkten 11a und 11b sowie 11c und 11d und einer Feuerpause zwischen den Bahnpunkten 11b und 11c dargestellt. Sofern der Angriffsmunitionskörper 3 durch die erste Teilsalve 11a bis 11b aus seiner ursprünglichen Bahn abgelenkt wurde, wird die Bekämpfung zwischen den Bahnpunkten 11c und 11d auf die veränderte Bahn des Angriffsmunitionskörpers 3 angepasst (nicht dargestellt). Das Ende der Bekämpfung am Bahnpunkt 11d stimmt mit dem fiktiven Durchstosspunkt 4a der Flugbahn 4 des Angriffsmunitionskörpers 3 durch das Abhaltevolumen 2 überein.
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4 zeigt eine schematische Darstellung zur Bekämpfung eines Angriffsmunitionskörpers 3 mit einer aus drei Teilsalven bestehenden Salve zwischen den Bahnpunkten 12a und 12b, 12c und 12d sowie 12e und 12f und jeweils einer Feuerpause zwischen den Bahnpunkten 12b und 12c sowie 12d und 12e. Sofern der Angriffsmunitionskörper 3 durch die erste oder zweite Teilsalve aus seiner ursprünglichen Bahn abgelenkt wurde, wird die Bekämpfung durch die spätere Teilsalve bzw. späteren Teilsalven auf die veränderte Bahn des Angriffsmunitionskörpers 3 angepasst (nicht dargestellt). Das Ende der Bekämpfung am Bahnpunkt 12f stimmt mit dem fiktiven Durchstosspunkt 4a der Flugbahn 4 des Angriffsmunitionskörpers 3 durch das Abhaltevolumen 2 überein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007007403 A1 [0003]
- DE 4426014 A1 [0004]
- EP 821215 A2 [0005]
- CH 688727 A5 [0006]
