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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Effektor mit einer abwerfbaren Tarnschale für ein Luftfahrzeug sowie ein Luftfahrzeug mit einem solchem Effektor.
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Hintergrund der Erfindung
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Bei Luftfahrzeugen gewinnt insbesondere im militärischen Sektor, aber auch in der zivilen Luftfahrt, eine geringe Entdeckbarkeit gegenüber gegnerischen Sensorsystemen zunehmend an Bedeutung. Eine wichtige Kenngröße für die Entdeckbarkeit eines Luftfahrzeugs kann der Radarrückstreuquerschnitt (RQS) sein, der ein Maß für das Verhältnis einer von einem generischen Radarsystem eingestrahlten Energie zur zum Radarsystem zurückgestrahlten bzw. reflektierten Energie darstellt. Dabei hängt der RQS stark von der äußeren Geometrie des Luftfahrzeugs ab. Dementsprechend kann ein deutlicher Beitrag zum RQS von am Luftfahrzeug befestigten Außenlasten, wie etwa Waffen, Sensorbehälter und/oder Außentanks, stammen.
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Die Rückstreuung einer elektromagnetischen Radarwelle kann insbesondere durch zwei Phänomene bestimmt sein. Eine Außenlast an einem Luftfahrzeug besteht aus elektromagnetischer Sicht aus einem Zusammenwirken einer Tragstruktur, auch Pylon genannt, und der eigentlichen Außenlast. Eine auf das Luftfahrzeug treffende Radarwelle kann einerseits direkt an der Außenlast und/oder dem Pylon reflektiert werden und andererseits durch Mehrfachreflexion mit weiteren strukturellen Komponenten des Luftfahrzeugs zum gegnerischen Radarsystem zurückgeworfen werden.
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Um die den RQS erhöhenden Effekte von Außenlasten zu reduzieren, verfügen getarnte Luftfahrzeuge häufig über interne Waffenschächte und/oder Nutzlastbehälter, in denen Waffen und/oder andere Nutzlasten im Inneren des Luftfahrzeugs mitgeführt werden können. Bei Luftfahrzeugen ohne eine getarnte Geometrie sind derartige Waffenschächte bzw. Nutzlastbehälter jedoch meist nicht vorhanden und können auch nur schwer nachgerüstet werden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine gewichtsparende und umfassende Tarnung für eine Außenlast an einem Luftfahrzeug bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der folgenden Beschreibung.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft einen Effektor für ein Luftfahrzeug. Der Effektor weist einen Effektorkörper und eine den Effektorkörper zumindest teilweise umschließende Tarnschale auf. Die Tarnschale ist an dem Effektorkörper befestigt und dazu ausgeführt, während eines Fluges des den Effektor tragenden Luftfahrzeugs von dem Luftfahrzeug und von dem Effektorkörper getrennt zu werden.
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Die vorliegende Erfindung kann unter anderem als auf den nachfolgend beschriebenen Ideen und Erkenntnissen beruhend angesehen werden. Will man den RQS eines Luftfahrzeugs ohne getarnte Geometrie nachträglich reduzieren, so kann der RQS der Außenlast selbst bzw. der Außenlastintegration reduziert werden. Die Reduktion des RQS der Außenlast selbst ist bei komplexeren Außenlasten, wie beispielsweise Waffen oder Waffensystemen, nur mit hohem Aufwand möglich. In der Regel sind dazu Neuentwicklungen nötig. Eine weitere Methode zur RQS Reduzierung der Außenlasten kann darin bestehen, die Geometrie der Außenlast durch einen Behälter, in dem die Außenlast getragen wird, radarsignaturarm (d. h. mit einem niedrigen RQS) auszugestalten. Derartige Behälter können etwa als flugzeugkonform angebrachte Verkleidung oder als radarsignaturarm geformter Waffenbehälter ausgestaltet sein. Solche radarsignaturarme Waffenbehälter weisen jedoch in der Regel ein großes Volumen auf, da aus Kostengründen möglichst verschiedene Außenlasten darin getragen werden können sollen und die Außenlast vollständig vom Waffenbehälter umschlossen sein sollte. Mit dem großen Volumen ist auch ein erhöhter Luftwiderstand verbunden, speziell im transsonischen und supersonischen Flug. Zudem steigt das Gewicht der Außenlast, da der radarsignaturarme Waffenbehälter, ebenso wie die Außenlast selbst, die auftretenden Massen und Luftlasten aushalten können muss.
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Aufgrund der erfindungsgemäßen Befestigung der Tarnschale an dem Effektorkörper können Lasten aufgrund eines Eigengewichts bzw. einer Masse der Tarnschale sowie Lasten aufgrund eines Strömungswiderstandes von dem Effektorkörper getragen bzw. aufgenommen werden. Die Tarnschale selbst muss daher nicht zwingend lasttragend ausgestaltet sein und der Effektorkörper kann eine strukturelle Versteifung des Effektors bereitstellen. Die Tarnschale kann daher verhältnismäßig leicht und etwa nur zur Übertragung transienter Lasten, wie etwa einem Luft- bzw. Strömungswiderstand, ausgeführt sein. Insgesamt kann so ein leichter Effektor bereitgestellt werden, so dass sowohl Produktionskosten sowie ein Kraftstoffverbrauch reduziert werden können. Weiter kann dadurch eine Reichweite des Luftfahrzeuges erhöht werden.
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Das Luftfahrzeug kann etwa ein bemanntes Luftfahrzeug, ein unbemanntes Luftfahrzeug, ein Fluggerät, ein Flugzeug, eine Drohne, ein Hubschrauber oder ein Zeppelin sein.
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Der Effektorkörper kann beispielsweise eine stationär am Luftfahrzeug angebrachte Waffe bzw. ein Waffensystem bezeichnen, wie etwa eine Schusswaffe, eine Ablenkvorrichtung oder eine andere Verteidigungs- oder Angriffsvorrichtung. Auch kann der Effektkörper eine abwerfbare Bombe, eine Rakete, einen Lenkflugkörper oder einen Marschflugkörper bezeichnen. Der Effektorkörper kann grundsätzlich jede außenseitig an dem Luftfahrzeug angebrachte Nutzlast bezeichnen, wie etwa ein Sensorsystem, ein Kamerasystem, einen Kraftstofftank oder ein Batteriepack.
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Der Begriff „Tarnschale” kann allgemein eine Ummantelung des Effektorkörpers bezeichnen, welche den Effektorkörper zumindest teilweise umschließt und dazu ausgestaltet ist, einen Radarrückstreuquerschnitt (RQS) des Effektorkörpers herabzusetzen bzw. den Effektor insgesamt radarsignaturarm auszugestalten.
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Die Tarnschale kann dabei beispielsweise aus Kunststoff, kohlenfaserverstärktem Kunststoff, glasfaserverstärktem Kunststoff, Aluminium, Metall oder jedem anderen geeigneten Material gefertigt sein.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Tarnschale formschlüssig an dem Effektorkörper befestigt. Beispielsweise kann die Tarnschale derart kooperierend mit einer Außenkontur des Effektorkörpers ausgestaltet sein, dass die Tarnschale durch Formschluss von dem Effektorkörper getragen sein kann. Dies kann in vorteilhafter Weise ein Gewicht des Effektors reduzieren. Auch kann die Tarnschale alternativ oder zusätzlich zumindest teilweise reibschlüssig und/oder kraftschlüssig an dem Effektorkörper befestigt sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Tarnschale wenigstens eine um eine Längserstreckungsrichtung des Effektorkörpers umlaufende Kante auf. Mit anderen Worten kann die Tarnschale bezüglich eines Querschnittes orthogonal zur Längserstreckungsrichtung etwa abgerundet, rund, oval, elliptisch oder polygonartig ausgestaltet sein, so dass sie eine scharfe Kante und/oder Außenkontur aufweisen kann. Die Tarnschale bzw. eine Außenfläche derselben kann auch mehrfach gekrümmt und/oder z. B. zweidimensional polygonartig ausgestaltet sein. So kann in vorteilhafter Weise der RQS durch eine radarsignaturoptimierte Geometrie des Effektors reduziert werden, da eine auf die Tarnschale treffende elektromagnetische Welle, wie etwa ein Radarsignal, in mehrere Raumrichtungen gestreut und/oder reflektiert werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Tarnschale eine dem Effektorkörper abgewandte Außenfläche auf, welche elektrisch leitfähig ist und/oder welche einen Radarabsorber aufweist. Beispielsweise kann die Außenfläche mit einer elektrisch leitfähigen Oberfläche ausgestattet sein, so dass etwa einfallende Radarstrahlung von einem gegnerischen Sensor bzw. Empfänger weg reflektiert werden kann. Ein Radarabsorber auf der Außenfläche kann ferner Mehrfachreflexionen an dem Effektor reduzieren. Der Radarabsorber kann dabei entweder additiv auf die Außenfläche aufgebracht sein, beispielsweise per Lackierung in Form eines radarstrahlungsabsorbierenden Lackes, oder er kann aufgeklebt sein, beispielsweise in Form von radarstrahlungsabsorbierenden Tarnmatten. Insgesamt kann so der RQS des Effektors weiter reduziert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Tarnschale eine radarabsorbierende Struktur auf. Mit anderen Worten kann die Tarnschale aus einer radarabsorbierenden Struktur bestehen, beispielsweise mit einem radarabsorbierendem Schaum als Kern eines Sandwichaufbaus der Tarnschale. So kann der RQS weiter reduziert werden.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Tarnschale eine Mehrzahl von Schalenelementen auf. Beispielsweise kann die Tarnschale zwei, drei, vier oder mehr Schalenelemente aufweisen. So kann die Tarnschale einer Geometrie des Effektorkörpers entsprechend als ein spezifisch geformter Satz von Schalenelementen ausgestaltet sein, welche den Effektorkörper zumindest teilweise umschließen können. Dabei kann ein Durchgang für eine an dem Luftfahrzeug angeordnete Tragstruktur für den Effektor, etwa ein Pylon, sowie ein Zugang zu Sicherungsmechanismen des Effektorkörpers, wie etwa Sicherungsbolzen, die vor einem Abflug entfernt werden können, an der Tarnschale angeordnet sein.
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Eine äußere Form bzw. Kontur der Schalenelemente kann dabei eine radarsignaturarme Geometrie darstellen, welche eine scharfe um Längserstreckungsrichtung des Effektorkörpers umlaufende Kante aufweisen kann. Die Schalenelemente können an dem Effektorkörper vor oder nach dessen Befestigung am Luftfahrzeug, etwa an dem Pylon, befestigt werden. Die Schalenelemente können dabei mittels eines Schnellverschlusses direkt an dem Effektorkörper befestigt sein, beispielsweise mittels einer Clipverbindung, eine Klebverbindung, einem Bolzen, oder einem Winkel. Alternativ oder zusätzlich können die Schalenelemente untereinander befestigt und/oder verbunden werden und etwa per Formschluss an dem Effektorkörper befestigt sein.
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Stoßkanten zweier benachbarter Schalenelemente, welche etwa aneinander grenzende Kanten bzw. Berandungen der Schalenelemente in einer Längserstreckungsrichtung bezeichnen können, können miteinander verbunden, beispielsweise verklebt, sein. Die Schalenelemente können auch mit einer geeigneten Verriegelungsvorrichtung aneinander befestigt und/oder verriegelt sein. Auch können die Schalenelemente z. B. mit einem Winkel miteinander verbunden sein, wobei der Winkel etwa mit den Schalenelementen verklebt oder verschraubt sein kann.
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Im Fall einer Tarnschale mit elektrisch leitfähiger Außenfläche können die einzelnen Schalenelemente beispielsweise mit einem elektrisch leitfähigen Band bzw. Klebeband und/oder durch elastische, elektrisch leitfähige Lippen im Bereich der Stoßkanten abgedeckt bzw. miteinander verbunden sein. Die Lippen sowie die Schalenelemente selbst können etwa miteinander verklebt und/oder verschraubt sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Tarnschale eine Trennvorrichtung auf, die dazu ausgestaltet ist, die Tarnschale von dem Effektorkörper zu trennen. Die Tarnschale kann dabei vor oder nach einem Abwurf bzw. einer Trennung des Effektorkörpers vom Luftfahrzeug von dem Effektorkörper getrennt werden. Dazu kann die Trennvorrichtung beispielsweise wenigstens eine Sprengschnur aufweisen, welche an einer dem Effektorkörper zugewandten Seite der Tarnschale in Längserstreckungsrichtung des Effektorkörpers verlaufen kann. Die wenigstens eine Sprengschnur kann etwa entlang einer Stoßkante zweier benachbarter Schalenelemente innenseitig zwischen Effektorkörper und Tarnschale angeordnet sein. Auch können mehrere Sprengschnüre an jeder Stoßkante und/oder an Sollbruchstellen der Tarnschale angeordnet sein. Sinnvollerweise können die Sprengschnüre redundant, also mindestens in doppelter Ausführung, angeordnet sein, um eine sichere und zuverlässige Trennung gewährleisten zu können. Alternativ oder zusätzlich kann die Trennvorrichtung airbagartige Luftkissen aufweisen, welche zur Trennung der Tarnschale vom Effektorkörper explosionsartig aufgeblasen werden können. Auch kann die Trennvorrichtung Federelemente aufweisen, die die Schalenelemente und den Effektorkörper voneinander trennen können.
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Insgesamt kann durch Vorsehen der Trennvorrichtung sichergestellt sein, dass aerodynamische Eigenschaften des Effektorkörpers nach Abwurf bzw. Zündung desselben nicht durch die Tarnschale beeinflusst werden. Auch kann dadurch in vorteilhafter Weise eine zusätzliche Zertifizierung und/oder Qualifizierung von Flugeigenschaften des Effektors mit Tarnschale entfallen. Des Weiteren können kostengünstig und schnell bereits vorhandene Effektorkörper mit der erfindungsgemäßen Tarnschale nachgerüstet werden.
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Die Tarnschale kann ferner zumindest teilweise aus einem biologisch abbaubaren Kunststoff gefertigt sein, beispielsweise aus Naturfasern in einer Matrix aus stärkebasiertem Polymer. Zusätzlich kann ein wasserundurchlässiger Oberflächenschutz an der Außenfläche der Tarnschale aufgebracht sein. Während einer Lagerung und/oder während eines Fluges kann die Tarnschale so vor Feuchtigkeit und Bakterien geschützt sein. Nach dem Abwurf der Tarnschale kann eine ungeschützte Oberfläche der Tarnschale bzw. der Schalenelemente freiliegen und diese können sich langsam zersetzen. Diese Eigenschaft des Selbstabbaus kann insbesondere für einen Friedensübungsbetrieb wichtig sein, da nicht immer ein Einsammeln der Tarnschale bzw. der Schalenelemente gewährleistet werden kann. Auch können Zusatzkosten für das Einsammeln eingespart werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Tarnschale zumindest teilweise aus einem splitterfähigem bzw. zersplitterungsfähigem Material gefertigt. Dies kann eine zuverlässige und vollständige Trennung der Tarnschale vom Effektorkörper gewährleisten. Beispielsweise kann die Tarnschale zumindest teilweise aus einem vorgespannten Glas hergestellt sein, welches zusätzlich wenigstens eine Sollbruchstelle aufweisen kann. Durch die Trennvorrichtung kann etwa das Glas zersplittert werden, so dass die Tarnschale schnell und vollständig in kleine Splitter zerspringen kann, welche ferner unbedenklich für das Luftfahrzeug selbst sein können. Die Tarnschale kann auch aus einem zersplitterungsfähigem Kunststoff gefertigt sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Tarnschale zumindest teilweise aus einem schaumartigen Material gefertigt. Beispielsweise kann ein Effektorkörper mit Trennvorrichtung umschäumt und mit einer radarsignaturoptimierten Außenkontur versehen werden. Der Schaum kann dann etwa aushärten und zusätzlich kann die Außenfläche versiegelt werden und/oder mit einem elektrisch leitfähigen Lack versehen werden. Mithilfe der Trennvorrichtung kann der ausgehärtete Schaum dann in mehrere Teile zerlegt und/oder zersplittert werden und so von dem Effektorkörper getrennt werden.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Luftfahrzeug mit einem Effektor so wie obenstehend und untenstehend beschrieben. Der Effektor kann etwa außenseitig, z. B. an einer Unterseite des Luftfahrzeugs, an einem Pylon aufgehängt sein. Der Effektor kann ferner dazu ausgestaltet sein, während eines Fluges abgeworfen, etwa aus dem Pylon ausgeklinkt, zu werden. Dabei kann vor oder nach Abwurf des Effektors die Tarnschale mithilfe der Trennvorrichtung von dem Effektorkörper getrennt werden.
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Es wird darauf hingewiesen, dass mögliche Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausgestaltungen des Effektors beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die beschriebenen Merkmale in geeigneter Weise kombiniert bzw. ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen und gegebenenfalls Synergieeffekten zu gelangen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Nachfolgend wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher auf Ausführungsbeispiele der Erfindung eingegangen.
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1A zeigt ein Schnittbild eines Effektors für ein Luftahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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1B zeigt ein Schnittbild durch einen Teil des Effektors aus 1A.
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2A bis 2D zeigen jeweils eine Momentaufnahme eines Abwurfs eines Effektors gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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3 zeigt ein Luftfahrzeug mit einem Effektor gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Grundsätzlich sind identische oder ähnliche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1A zeigt ein Schnittbild eines Effektors 10 für ein Luftfahrzeug 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Effektor 10 weist einen Effektorkörper 12 auf. Der Effektorkörper 12 kann eine Bombe, eine Rakete, einen Lenkflugkörper, einen Treibstofftank oder allgemein eine Außenlast für das Luftfahrzeug 100 bezeichnen.
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Der Effektorkörper 12 ist an einer Tragstruktur 13, welche ein Pylon sein kann, befestigt. Der Effektorkörper 12 kann beispielsweise außenseitig an einem Ende der Tragstruktur 13 an dieser lösbar befestigt sein und ein diesem Ende gegenüberliegendes Ende der Tragstruktur 13 kann etwa an einem Rumpf oder einer Tragfläche des Luftfahrzeugs 100 befestigt sein. Der Effektorkörper 12 weist ferner vier flügelartige Fortsätze 15a, 15b, 15c, 15d auf, welche strahlartig radial von dem Effektorkörper 12 abragen.
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Weiter weist der Effektor 10 eine Tarnschale 14 auf, welche den Effektorkörper 12 zumindest teilweise umschließt und dazu ausgeführt ist, während eines Fluges von dem Luftfahrzeug 100 und von dem Effektorkörper 12 getrennt zu werden.
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Die Tarnschale 14 weist insgesamt vier Schalenelemente 16a, 16b, 16c, 16d auf. Jeweils eines der Schalenelemente 16a–16d ist zwischen je zwei der Fortsätze 15a–15d angeordnet. Dabei können die Schalenelemente 16a–16d jeweils Ausnehmungen bzw. Einbuchtungen 18 an jeder lateralen Kante des Schalenelements 16a–16d aufweisen, so dass die Fortsätze 15a-15b jeweils zwischen zwei benachbarten Schalenelementen 16a–16d aufgenommen sein können.
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Eine dem Effektorkörper 12 zugewandten Seite 20 eines jeden Schalenelements 16a–16d ist derart kooperierend mit einer Außenkontur des Effektorkörpers 12 ausgestaltet, dass die Schalenelemente 16a–16d den Effektorkörper 12 formschlüssig umgeben und durch Formschluss an diesem befestigt sein können. Die Seite 20 kann dazu etwa abgerundet ausgestaltet sein, wie in 1A gezeigt. Alternativ oder zusätzlich können die Schalenelemente 16a–16d auch mittels Schnellverschlüssen und/oder einer Verriegelungsvorrichtung an dem Effektorkörper 12 befestigt sein, wie etwa mit einer Clip- oder Rastverbindung.
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Die Schalenelemente 16a–16d können ferner an deren Stoßkanten, d. h. an aneinander angrenzenden lateralen Kanten zweier benachbarter Schalenelemente 16a–16d, miteinander verbunden sein. Beispielsweise können je zwei aneinander angrenzende Schalenelemente 16a–16d miteinander verklebt, verschraubt, verschweißt, verrastet oder anderweitig miteinander verbunden sein.
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Jedes der Schalenelemente 16a–16d weist eine gewinkelte Außenkontur 22 an einer dem Effektorkörper 12 abgewandten Seite auf, so dass die Tarnschale 14 insgesamt eine um eine Längserstreckungsrichtung des Effektorkörpers 12 umlaufende scharfe Kante 24 aufweist, so dass ein RQS des Effektors 10 bzw. des Effektorkörpers 12 reduziert ist. Die umlaufende Kante 24 weist dabei insgesamt acht Ecken auf bzw. ist die Tarnschale 14 in einem Querschnitt orthogonal zur Längserstreckungsrichtung des Effektorkörpers 12 acht-eckig ausgestaltet. Es sind jedoch beliebig andere Querschnitte denkbar, wie polygonartig, abgerundet, rund, oval oder elliptisch.
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Die Tarnschale 14 weist ferner eine dem Effektorkörper 12 abgewandte Außenfläche 26 auf, welche elektrisch leitfähig ausgestaltet sein kann und/oder an welcher ein Radarabsorber angeordnet sein kann. Beispielsweise können Tarnmatten aus radarabsorbierendem Material auf die Außenfläche 26 geklebt sein.
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Des Weiteren weist die Tarnschale 14 einen Durchgang 28 zur Durchführung der Tragstruktur 13 auf. Beispielsweise kann der Durchgang 28 eine Ausnehmung in wenigstens einem Schalenelement 16a–16d sein. Auch kann die Tarnschale 14 einen Zugang zu dem Effektorkörper 12 aufweisen, welcher ebenso eine Ausnehmung in wenigstens einem der Schalenelemente 16a–16d sein kann. Der Zugang kann auch etwa verschließbar ausgestaltet sein und z. B. mit einer Klappe versehen sein.
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Der Effektor 10 weist ferner eine Trennvorrichtung 30 auf, die dazu ausgestaltet ist, die Tarnschale 14 von dem Effektorkörper 12 und/oder die Schalenelemente 16a–16d voneinander sowie von dem Effektorkörper 12 zu trennen, wie in nachfolgenden Figuren im Detail beschrieben. Dazu kann zwischen je zwei benachbarten Schalenelementen 16a–16d jeweils eine Trennvorrichtung 30 angeordnet sein. Auch kann zwischen dem Effektorkörper 12 und der Tarnschale 14 wenigstens eine Trennvorrichtung 30 angeordnet sein.
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1B zeigt ein Schnittbild durch einen Teil des Effektors 10 aus 1A. Das Schnittbild der 1B zeigt dabei eine Stoßkante zweier aneinandergrenzender Schalenelemente 16a, 16b.
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Die zwei Schalenelemente 16a, 16b sind dabei innenseitig mit einem Winkel 32 an einer der Außenfläche 26 gegenüberliegenden Innenfläche 31 miteinander verbunden. Der Winkel kann etwa aus Kunststoff gefertigt sein und mit jeweils einem Ende an jeweils einem Schalenelement 16a, 16b verschraubt und/oder verklebt sein. Ferner können die Schalenelemente 16a, 16b innseitig mit einem elektrisch leitfähigen Band, etwa einem Klebeband, miteinander verbunden sein.
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Weiter ist in 1B die Trennvorrichtung 30 im Detail gezeigt. Die Trennvorrichtung 30 weist zwei Sprengschnüre 34a, 34b auf, welche parallel zu einer Längserstreckungsrichtung des Effektorkörpers 12 und/oder der Tarnschale 14 angeordnet sein können. Mithilfe der Sprengschnüre 34a, 34b können die Schalenelemente 16a, 16b vor oder nach Abwurf des Effektors 10 von dem Luftfahrzeug 100 voneinander sowie von dem Effektorkörper 12 getrennt werden.
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Beispielsweise kann durch Zündung der Sprengschnüre 34a, 34b der Winkel 32 mittig getrennt werden, so dass eine durch den Winkel 32 bereitgestellte Verbindung der Schalenelemente 16a, 16b gelöst werden kann. Dazu kann der Winkel 32 auch eine Sollbruchstelle aufweisen, welche in Form einer Nut ausgestaltet sein kann und welche durch Zündung der Sprengschnüre 34a, 34b gebrochen werden kann. Es sei bemerkt, dass der Winkel 32 nur optional zur Verbindung der Schalenelemente 16a, 16b vorgesehen sein kann und diese auch etwa nur durch ein Klebeband miteinander verbunden sein können. Auch in einem solchem Fall kann die Verbindung zwischen den Schalenelementen 16a, 16b mithilfe der Trennvorrichtung 30 bzw. der Sprengschnüre 34a, 34b getrennt werden.
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Grundsätzlich sind zwei Möglichkeiten für einen Abwurf des Effektors 10 und eine Trennung der Tarnschale 14 von dem Effektorkörper 12 und von dem Luftfahrzeug 100 denkbar.
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Zum einen kann die Tarnschale 14 zuerst abgeworfen bzw. vom Effektorkörper 12 getrennt werden und anschließend kann der Effektorkörper 12 von dem Luftfahrzeug 100 abgeworfen bzw. getrennt werden. Eine solche Vorgehensweise kann etwa dann vorteilhaft sein, wenn der Effektorkörper 12 beispielsweise von einer Schiene gestartet werden muss, wie es etwa bei verschiedenen Raketensystemen der Fall sein kann. Geeignete Führungen und Segmentierungen der Schalenelemente 16a–16d können dann dafür sorgen, dass die Schalenelemente 16a–16d sicher von dem Effektorkörper 12 und dem Luftfahrzeug 100 getrennt werden können.
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Zum anderen kann der Effektorkörper 12 zusammen mit der Tarnschale 14 abgeworfen und in ausreichend großem Sicherheitsabstand vom Luftfahrzeug 100 können anschließend die Schalenelemente 16a–16d von dem Effektorkörper 12 getrennt werden. In diesem Fall kann sich allerdings ein Abgangsverhalten des Effektorkörpers 12 durch die aerodynamische Form der Tarnschale 14 bzw. der Schalenelemente 16a–16d ändern und es kann erforderlich sein, die aerodynamischen Eigenschaften gegebenenfalls für jeden Effektorkörper 12 neu zu untersuchen und zu qualifizieren.
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2A, 2B, 2C und 2D zeigen jeweils eine Momentaufnahme eines Abwurfs eines Effektors 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Abwurfsequenz ist hier am Beispiel eines gemeinsamen Abwurfs des Effektorkörpers 12 und der Tarnschale 14 von einem Luftfahrzeug 100 gezeigt, wobei nur ein Teil einer Tragfläche 101 des Luftfahrzeugs 100 gezeigt ist. Sofern nicht anders beschrieben können die Effektoren 10 der 2A bis 2D dieselben Merkmale und Eigenschaften wie die Effektoren 10 der 1A und 1B.
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2A illustriert einen Tragflug des Luftfahrzeugs 100, bei dem der Effektor 10 an einem Ende der Tragstruktur 13 an dem Luftfahrzeug 100 befestigt ist.
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2B zeigt eine Momentaufnahme des Abwurfs des Effektors 10, wobei der Effektorkörper 12 zusammen mit der Tarnschale 14 vom Luftfahrzeug 100 bzw. der Tragstruktur 13 getrennt wird und sich aufgrund der Gravitationskraft bzw. dem Eigengewicht und/oder durch aerodynamische Kräfte von dem Luftfahrzeug 100 weg bewegt. Der Effektor 10 kann dazu etwa aus der Tragstruktur 13 geklinkt werden. Der Effektor 10 kann alternativ oder zusätzlich auch durch eine Abstoßvorrichtung, wie etwa ein Schienensystem, von dem Luftfahrzeug 100 bzw. der Tragstruktur 13 abgestoßen werden.
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Alternativ kann auch die Tragstruktur 13 vom Luftfahrzeug 100 getrennt werden und sich zusammen mit dem Effektor 10 vom Luftfahrzeug 100 entfernen. In diesem Fall kann die Tragstruktur 13 auch mit einem der Schalenelemente 16a–16d integral ausgestaltet sein. Dies hätte ferner den zusätzliche Vorteil, dass kein Radarsignaturbeitrag der Tragstruktur 13 am Luftfahrzeug 100 verbleibt, allerdings müsste die Tragstruktur 13 nach jedem Abwurf ersetzt werden.
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Nach einer ausreichend langen Freifallphase, um den Effektor 10 und gegebenenfalls die Tragstruktur 13 in sichere Entfernung vom abwerfenden Luftfahrzeug 100 zu bringen, werden die Schalenelemente 16a–16d mithilfe der Trennvorrichtungen 30 voneinander und vom Effektorkörper 12 getrennt, wie in 2C gezeigt. Die Schalenelemente 16a–16d können beispielsweise durch Aktivierung bzw. Zündung der Sprengschnüre 34a, 34b und/oder durch Öffnen einer Verriegelungsvorrichtung zwischen den Schalenelementen 16a–16d voneinander getrennt werden.
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Die Schalenelemente 16a–16d und gegebenenfalls die Tragstruktur 13, wenn diese gemeinsam abgeworfen wurde, können sich anschließend von dem Effektorkörper 12 trennen und fallen getrennt zu Boden. Dies ist in 2D schematisch dargestellt. Dabei kann eine Trennung der Schalenelemente 16a–16d von dem Effektorkörper 12 durch zusätzliche Mechanismen unterstützt werden, wie etwa durch eine oder mehrere Abstoßvorrichtungen 36, welche zwischen den Schalenelementen 16a–16d und dem Effektorkörper 12 angeordnet sein können. Die Abstoßvorrichtungen 36 können dazu beispielsweise Federelemente und/oder airbagartige Luftkissen aufweisen, welche die Schalenelemente 16a–16d und den Effektorkörper 12 voneinander wegdrücken bzw. trennen.
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Die Schalenelemente 16a–16d und gegebenenfalls die Tragstruktur 13 können etwa für den Friedensübungsfall zusätzlich mit Transpondern ausgerüstet sein, um eine Bergung und gegebenenfalls eine Wiederverwendung zu ermöglichen.
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Auch können Fallschirmpakete an den Schalenelementen 16a–16d und gegebenenfalls der Tragstruktur 13 befestigt sein, die nach erfolgter Trennung auslösen und aufklappen können. Dadurch kann eine Wiederverwendung dieser Komponenten vereinfacht werden.
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3 zeigt ein Luftfahrzeug 100 mit zwei Effektoren 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Luftfahrzeug 100 kann ein unbemanntes oder ein bemanntes Luftfahrzeug 100 sein.
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Die Effektoren 10 sind jeweils an einer Tragstruktur 13 an einer Unterseite jeweils einer Tragfläche 101 an dem Luftfahrzeug 100 angeordnet. Zur Reduzierung des RQS der Effektorkörper 12 sind diese zumindest teilweise jeweils von einer Tarnschale 14 umgeben.
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Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend” keine anderen Elemente ausschließt und „eine” oder „ein” keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
