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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Waffenträger zur Anbringung von zumindest einem unbemannten Flugkörper an einem Trägerluftfahrzeug. Sie betrifft weiterhin ein Waffensystem bestehend aus einem solchen Waffenträger und zumindest einem daran anbringbaren unbemannten Flugkörper. Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Luftfahrzeug mit zumindest einem derartigen Waffensystem.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Unbemannte Flugkörper, die mittels eines Trägerluftfahrzeugs, wie zum Beispiel mittels einer unbemannten Kampfdrohne vom Typ MALE (Medium Altitude Long Endurance), im Tragflug zu einem Einsatzgebiet geflogen und dort vom Trägerluftfahrzeug abgesetzt werden, sind für den Tragflug nicht nur mechanisch am Trägerluftfahrzeug befestigt, sondern auch elektronisch mit der Avionik, dem Navigationssystem und einem Waffensteuerungsrechner im Trägerluftfahrzeug sowie elektrisch mit diesem verbunden. Diese Integration von Flugkörper und Trägerluftfahrzeug erfordert während der Entwicklung eines unbemannten Flugkörpers Eingriffe in die Hardware und Software des Trägerluftfahrzeugs. Das setzt wiederum voraus, dass dem Entwickler des unbemannten Flugkörpers vom Hersteller des Trägerluftfahrzeugs entsprechende Informationen offenbart werden und dass gegebenenfalls Regelwerke wie die International Traffic in Arms Regulations (ITAR), mit denen die USA den Handel mit Rüstungs- und Verteidigungsgütern kontrollieren, beachtet werden müssen. Diese Integration, die einen Eingriff in die Systeme des Trägerluftfahrzeugs darstellt, kann auch dazu führen, dass das Luftfahrzeug oder Teile davon ihre behördliche Zulassung verlieren und folglich einer erneuten Luftfahrtzulassungsüberprüfung unterworfen werden müssen. Der Entwickler des unbemannten Flugkörpers ist daher sehr stark von der Mitwirkung des Trägerluftfahrzeugherstellers und behördlichen Genehmigungen (zum Beispiel von US-Behörden gemäß ITAR) abhängig und die Entwicklungszeit wird durch eine eventuelle Neuzulassung der Kombination aus Trägerluftfahrzeug und Flugkörper deutlich verlängert.
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Zur Überwindung dieser Nachteile wäre daher eine standardisierte Möglichkeit zur Ankoppelung eines Flugkörpers an einem Trägerluftfahrzeug wünschenswert.
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STAND DER TECHNIK
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Aus der
US 6 655 254 B1 ist eine Absetzvorrichtung für mehrere Raketen (‚Multiple Airborne Missile Launcher‘) bekannt, die zwei Flugkörper aufnehmen können soll. Dies wird dadurch ermöglicht, dass eine am Luftfahrzeug vorgesehene Bombenträgereinrichtung die unbemannten Flugkörper nicht direkt aufnimmt, sondern über eine Adaptervorrichtung, die zwei so genannte Launcher Aircraft Units (LAU) aufweist, welche jeweils eine Rakete aufnehmen. Diese Adaptervorrichtung ist mittels Ösen (wie eine herkömmliche Bombe) an der Bombenträgereinrichtung (Bomb Rack Units BRU) des Trägerluftfahrzeugs angebracht.
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Aus der
US 8 141 468 B2 ist ein anpassbarer Bombenträger (‚Adjustable Bomb Carrier‘) für ein Trägerluftfahrzeug bekannt, der es durch spezielle mechanische Vorrichtungen ermöglicht, unterschiedliche Bombenbestückungen am Trägerluftfahrzeug vorzunehmen, und der auf diese Weise die Realisierung variabler Bombenlast-Konfigurationen gestattet.
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Aus der
WO 2008/ 121 431 A2 ist eine Munitionssteuereinheit bekannt, die mindestens eine Waffe in militärische Fahrzeuge, wie z.B. Flugzeuge, integriert.
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Für eine solche Integration stellt die Munitionssteuerinheit eine Schnittstelle zwischen der vorhandenen Elektronik des militärischen Fahrzeugs und der Elektronik der Waffe bereit. Die Vorrichtung umfasst Eingabe-/Ausgabeschnittstellen zur Kommunikation mit dem Fahrzeug und der Waffe, einen Prozessor und einen Speicher sowie eine rekonfigurierbare Logik, die im Speicher gespeichert und vom Prozessor ausführbar ist.
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Aus der
US 7 610 841 B2 ist ein System zum Anbringen einer Last an einem Luftfahrzeug bekannt, das einen aerodynamisch effizienten Bordvorrat umfasst, der aus abnehmbaren, montierbaren Kraftstofftanks an der Außenseite des Luftfahrzeugs besteht. Der herkömmliche externe Kraftstofftank wird so modifiziert, dass die äußere Form des Tanks im Wesentlichen beibehalten wird, während das Innere des Tanks in geeigneter Weise umstrukturiert wird. Dies ermöglicht die Einführung von inneren, luftgestützten Befestigungsmitteln, Steuermitteln für den Betrieb des Luftspeichers und Unterstützungsmitteln für den Betrieb des Luftspeichers. Zum Beispiel kann die luftgestützte Lagereinrichtung ein Mehrfachraketenwerfer sein.
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Aus der
GB 2 502 960 A ist ein Sensorsystem bekannt, das über eine Schnittstelle mit einem Pylon an einem Flugzeugrumpf montiert wird. Das Sensorsystem umfasst eine Nutzlast, die im Wesentlichen in einem Lager untergebracht ist. Die Nutzlast kann eine Stauluftturbine, Sensoren, einen Prozessor und einen Transceiver umfassen. Die aerodynamischen Eigenschaften, Trägheitsmomente und Massenverteilungen des Speichers sind so ausgelegt, dass sie denen eines Speichers mit einer anderen, bereits für das Flugzeug zugelassenen Nutzlast entsprechen.
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Das Produktblatt der Marvin Engineering Co., Inc. (https://marvineng.com/wpcontent/uploads/sites/5/2018/01 /LAU-127_128_129-Launcher.pdf) bezieht sich auf den Raketenschienenwerfer LAU-127, 128, 129. Der Raketenschienenwerfer ist für die F-15, F16 und F-18 sowie für andere Flugzeugtypen konfiguriert.
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Die aus dem Stand der Technik bekannten Waffenträger zeigen vor allem mechanische Vorrichtungen zum Transport und Abwurf von Flugkörpern oder von Bomben. Sie leiten und verteilen elektrische Signale (Energie, diskrete Signale, Datenbus) zwischen Trägerflugzeug und Waffe, stoßen bei Droplaunch pneumatisch oder mittels Gasdruck die Waffe vom Träger weg oder führen beim Raillaunch den Flugkörper in einer Schiene.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Anbringung von unbemannten Flugkörpern an einem Trägerluftfahrzeug zu ermöglichen, ohne dass bei der Entwicklung des Flugkörpers, wie bisher, tief in die Systeme des Trägerluftfahrzeugs eingegriffen werden muss. Weiterhin soll durch die Erfindung ein schneller in ein Trägerluftfahrzeug integrierbares Waffensystem mit unbemannten Flugkörpern geschaffen werden. Außerdem soll eine Einheit aus einem Trägerluftfahrzeug und einem solchen Waffensystem angegeben werden.
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Der auf die Anbringung von unbemannten Flugkörpern an einem Trägerluftfahrzeug gerichtete Teil der Aufgabe wird gelöst durch einen Waffenträger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weiterhin, ermöglicht der Waffenträger, gemäß dem Anspruch 1, eine Anbringung von mehreren individuell absetzbaren und steuerbaren Flugkörpern. So können auch unterschiedliche Flugkörper vorteilhaft einfach angebracht und angesteuert werden. Außerdem ermöglicht der modulare Aufbau des Waffenträgers eine einfache und schnelle Anpassbarkeit des Waffenträgers an unterschiedliche Einsatzspektren.
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Dieser erfindungsgemäße Waffenträger zeichnet sich aus durch das Vorhandensein von mechanischen Luftfahrzeugadaptermitteln, elektrischen Luftfahrzeugadaptermitteln, zumindest einer Flugkörper-Absetzvorrichtung zur Aufnahme des zumindest einen unbemannten Flugkörpers und zumindest einem mit dem zumindest einen Flugkörper zur Datenübertragung verbindbaren Waffen-Steuerungscomputer, wobei die elektrischen Luftfahrzeugadaptermittel Anschlussmittel zum Herstellen von elektrischen Verbindungen zwischen dem Trägerluftfahrzeug und dem Waffenträger aufweisen, die zumindest eine elektrische Energieversorgung für den Waffenträger und eine Datenübertragungsverbindung zwischen zumindest einem Computer des Trägerluftfahrzeugs und dem zumindest einen Waffen-Steuerungscomputer umfassen.
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VORTEILE
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Durch den erfindungsgemäßen modularen Aufbau des Waffenträgers wird auf besonders vorteilhafte Weise eine Konfigurierbarkeit eines aus Waffenträger und Flugkörper bestehenden Waffensystems erzielt. Dieser modulare Aufbau mit dem im Waffenträger vorgesehenen Waffen-Steuerungscomputer ermöglicht eine Verlagerung von bewaffnungsspezifischen Funktionen vom Trägerluftfahrzeug hin zum Waffensystem und somit eine Reduzierung der bewaffnungsspezifischen Funktionen im Trägerluftfahrzeug. Dadurch wird das Anpassungserfordernis des Trägerluftfahrzeugs durch die Funktionsverlagerung zum Waffenträger und durch die Konfigurierbarkeit von Waffenträger und Flugkörper bei Modifikationen der Bewaffnung minimiert und damit die Souveränität des Flugkörperherstellers über die Bewaffnung eines von einem Fremdhersteller stammenden Trägerluftfahrzeugs im großen Umfang gewährleistet.
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Der Nutzer des Flugkörpers wird dadurch in die Lage versetzt, entsprechend der Zieleigenschaften
- • kurze Entfernung / größere Entfernung
- • mobil / immobil
- • gepanzert / ungepanzert
- • aufgeklärt / unaufgeklärt
die geeignete Waffensystemkonfiguration selber vor Missionsbeginn zusammenzustellen, wobei der Anpassungsbedarf des Trägerluftfahrzeugs in Bezug auf das Anwendungsspektrum minimiert ist.
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Im Gegensatz dazu enthalten die aus dem Stand der Technik bekannten Waffenträger keine eigene Elektronik oder Avionik, die in der Lage wäre waffenspezifische Funktionen, die bislang im Trägerflugzeug residieren, auszuführen und damit Wertschöpfung und Souveränität vom Trägerflugzeug zum Bewaffnungssystem zu verschieben
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Besonders vorteilhaft ist eine Weiterbildung der Erfindung, bei der für jede der Flugköper-Absetzvorrichtungen ein Flugkörper-Absetzkontroller vorgesehen ist, der mit dem Waffen-Steuerungscomputer zur Datenübertragung elektrisch verbunden oder verbindbar ist. Dies ermöglicht die Anbringung von mehreren individuell absetzbaren und steuerbaren Flugkörpern an einem Waffenträger.
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Vorzugsweise ist die zumindest eine Flugkörper-Absetzvorrichtung versehen mit mechanischen Flugkörperadaptermitteln und elektrischen Flugkörperadaptermitteln. Hierdurch wird nicht nur eine Flexibilität hinsichtlich der Anbringung eines Waffensystems an unterschiedliche Trägerluftfahrzeuge geschaffen, sondern auch die Möglichkeit geschaffen, ohne größere Eingriffe in das Trägerluftfahrzeug unterschiedliche Flugkörper am Trägerluftfahrzeug anzubringen.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn der Waffenträger eine Datenlink-Kommunikationseinrichtung aufweist, die mit dem Waffen-Steuerungscomputer zur Datenübertragung elektrisch verbunden oder verbindbar ist und die mit einer Antenne verbunden oder verbindbar ist, die vorzugsweise am Waffenträger vorgesehen ist. Dadurch wird eine direkte Kommunikationsmöglichkeit zwischen dem Waffenträger und dem Flugkörper oder einem Kontrollzentrum oder einer Telemetriestation geschaffen, die ohne Ressourcen des Trägerluftfahrzeugs auskommt, also diesbezüglich autark ist.
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Vorzugsweise weist der Waffenträger einen abbildenden Sensor aufweist. Eine Zielerfassung oder Zielerkennung kann so, ohne Ressourcen des Trägerluftfahrzeugs benutzen zu müssen, autark durch den Waffenträger erfolgen.
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Vorteilhaft ist es, wenn der Waffenträger eine Zielbeleuchtungseinrichtung aufweist. Dies ermöglicht den Einsatz von Flugkörpern mit einem semi-aktiven Zielsuchkopf.
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Weist der Waffenträger ein Datenaufzeichnungssystem zur Aufzeichnung von Betriebsdaten des Waffenträgers und/oder des zumindest einen Flugkörpers auf, wobei das Datenaufzeichnungssystem mit der Datenlink-Kommunikationseinrichtung zur Telemetrie-Datenübertragung verbunden oder verbindbar ist, kann eine Telemetriedatenübertragung autark durch den Waffenträger erfolgen.
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Die Unabhängigkeit des Waffenträgers vom Trägerluftfahrzeug wird weiter erhöht, wenn der Waffenträger eine autonome Stromversorgungseinrichtung aufweist.
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Von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind auch ein Waffensystem bestehend aus einem erfindungsgemäßen Waffenträger und zumindest einem daran anbringbaren Flugkörper.
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Vorzugsweise ist auch der Flugkörper modular aufgebaut und zur Anpassung an einen Einsatzzweck konfigurierbar. Der modulare Aufbau des Flugkörpers und dessen Konfigurierbarkeit schaffen in Verbindung mit dem modular aufgebauten und ebenfalls konfigurierbaren Waffenträger ein hochflexibles Waffensystem, das kurzfristig an unterschiedliche Einsatzzwecke und an unterschiedliche Trägerluftfahrzeuge anpassbar ist.
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Dabei umfasst die Konfigurierbarkeit des Flugkörpers bevorzugt eine Hardware-Konfigurierbarkeit und/oder eine Software-Konfigurierbarkeit.
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Die Erfindung umfasst weiterhin ein Luftfahrzeug mit zumindest einem erfindungsgemäßen Waffensystem.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit zusätzlichen Ausgestaltungsdetails und weiteren Vorteilen sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Waffenträgers;
- 2 eine schematische Darstellung einer zweiten, abgewandelten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Waffenträgers;
- 3 eine schematische Draufsicht auf einen Waffenträger mit zwei nebeneinander angeordneten Flugkörpern entsprechend 1 und
- 4 eine schematische Draufsicht auf einen Waffenträger mit jeweils zwei hintereinander und nebeneinander angeordneten Flugkörpern entsprechend 2.
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DARSTELLUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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In 1 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Waffenträgers 1 zur Anbringung von zumindest einem unbemannten Flugkörper 2 an einem Trägerluftfahrzeug 3 in schematischer Darstellung gezeigt.
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Der Waffenträger 1 weist einen Rahmen 10 auf, der als mechanisches Strukturelement die weiter unten noch beschriebenen einzelnen Komponenten aufnimmt. Der Rahmen 10 ist von einer aerodynamischen Gehäuseabdeckung 12 umgeben, die in der Figur nur ansatzweise dargestellt ist. Diese Gehäuseabdeckung 12 kann aus Metall oder Kunststoff bestehen und sie kann beispielsweise hinsichtlich ihres Materials, ihrer Form und/oder Farbanstrichs Tarnkappeneigenschaft aufweisen.
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Der Waffenträger 1 ist an seiner Oberseite mit mechanischen Luftfahrzeugadaptermitteln 14 versehen, die mit dem Rahmen 10 mechanisch fest verbunden sind und die Aufhängungen 140, 142 aufweisen, mit welchen der Waffenträger 1 an entsprechenden Lastaufnahmehaken (nicht gezeigt) des Trägerluftfahrzeugs 3 anbringbar ist.
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Des Weiteren ist der Waffenträger 1 mit elektrischen Luftfahrzeugadaptermitteln 15 ausgestattet, die mit elektrischen Einrichtungen des Trägerluftfahrzeugs 3, beispielsweise einem Computer 30 des Trägerluftfahrzeugs 3, verbindbar sind. Diese Verbindung erfolgt über einen an der Oberseite des Rahmens vorgesehen Umbilical-Stecker 152, der mittels eines Umbilical-Kabels 151 mit dem Trägerluftfahrzeug 3 elektrisch verbindbar ist. Die elektrischen Luftfahrzeugadaptermittel 15 weisen noch weitere Einrichtungen auf, die weiter unten noch beschrieben werden.
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Der Waffenträger 1 ist an seiner Unterseite mit einer Flugkörper-Absetzvorrichtung 16 ausgestattet, die zur Aufnahme des unbemannten Flugkörpers 2 ausgebildet ist. Auch die Flugkörper-Absetzvorrichtung 16 ist mit mechanischen Flugkörperadaptermitteln 18 und elektrischen Flugkörperadaptermitteln 19 versehen. Die mechanischen Flugkörperadaptermittel 18 sind ebenfalls mit dem Rahmen 10 fest verbunden, so dass eine Lastübertragung zwischen den mechanischen Flugkörperadaptermitteln 18 und den mechanischen Luftfahrzeugadaptermitteln 14 über die Strukturen des Rahmens 10 ermöglicht ist.
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Die mechanischen Flugkörperadaptermittel 18 umfassen eine Lastabsetzvorrichtung 180, die im gezeigten Beispiel zwei auslösbare Haken 181, 182 sowie (nicht gezeigte) Abpratzarme, wie sie herkömmlicherweise als Bomben-Absetzvorrichtungen (bomb release unit BRU) in der Militärluftfahrt Verwendung finden. In die Lastaufnahmehaken 181, 182 sind Ösen 20, 21 des unbemannten Flugkörpers 2 in dem Fachmann bekannter Weise eingehängt. Des Weiteren ist die Flugkörper-Absetzvorrichtung 16 an ihrer Unterseite mit einem Umbilical-Stecker 190 versehen, der über ein Umbilical-Kabel 191 mit einem Umbilical-Stecker 22 an der Oberseite des unbemannten Flugkörpers elektrisch verbindbar ist.
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Die elektrischen Luftfahrzeugadaptermittel 15 und die elektrischen Flugkörperadaptermittel 19 sind von einer Waffenträgerelektronik 4 gebildet, deren nachstehend beschriebene Komponenten Eigenschaften oder Elemente aufweisen, die eine Anpassung von Signalen, Daten oder elektrischen Spannungen an das Luftfahrzeug (Luftfahrzeugadaptermittel) oder an den Flugkörper (Flugkörperadaptermittel) vornehmen.
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Die Waffenträgerelektronik 4 weist einen Waffen-Steuerungscomputer 40 auf, der über einen Milbus 41 mit dem luftfahrzeugseitigen Umbilical-Stecker 152 elektrisch verbunden und über das Umbilical-Kabel 151 mit dem Computer 30 des Luftfahrzeugs 3 verbindbar ist. Der Waffen-Steuerungscomputer 40 wiederum ist über eine im Waffenträger 1 vorgesehene Netzwerkstruktur 11, beispielsweise ein Ethernet, mit einem der Flugkörper-Absetzvorrichtung 16 zugeordneten Kontroller 160 elektrisch zur Datenübertragung verbunden. Jeder Flugkörper-Absetzvorrichtung ist ein solcher Kontroller zugeordnet.
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Des Weiteren weist die Waffenträgerelektronik 4 eine Sicherheitseinrichtung 42 auf, die ebenfalls mit dem luftfahrzeugseitigen Umbilical-Stecker 152 und mit der Netzwerkstruktur 11 verbunden ist. Ein Energieverteiler 44 versorgt die im Waffenträger 1 vorgesehenen elektrischen Geräte mit elektrischer Energie, die er ebenfalls über den Umbilical-Stecker 152 und das Umbilical-Kabel 151 vom Luftfahrzeug 3 erhält.
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Der Waffenträger 1 ist weiterhin mit autonomen Sensormitteln 5 versehen, die einen abbildenden Sensor 50, beispielsweise einen CCD-Sensor oder einen IR-Sensor oder andere bildgebenden Sensoren, aufweisen. Ein Laserzielbeleuchter 52 ist im Waffenträger 1 vorgesehen, um die Sensormittel 5 bei der Objekterfassung zu unterstützen, indem der Laserzielbeleuchter 52 das von den Sensormitteln 5 erfasste Gebiet beleuchtet. Die Sensormittel 5 stehen einerseits mit der Netzwerkstruktur 11 im Waffenträger 1 in Verbindung und andererseits über eine Videodatenleitung 51 mit einem Videoaufzeichnungsgerät 54, das ebenfalls an die Netzwerkstruktur 11 angeschlossen ist. Mit der Netzwerkstruktur 11 ist auch eine Datenlink-Kommunikationseinrichtung 56 verbunden, die eine Antenne 57 aufweist, welche zum Datenaustausch, vorzugsweise mit einem abgesetzten Flugkörper oder auch mit einer Bodenstation, Signale sendet und empfängt. Als autonome Stromversorgung ist ein Windgenerator 58 vorgesehen, der mittels eines (nicht gezeigten) Windrades, das durch die anströmende Luft in Rotation versetzt wird, und eines vom Windrad angetriebenen Generators elektrische Energie erzeugt und über eine Sicherheitsenergieleitung 59 der Sicherheitseinrichtung 42 zuführt.
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Der Waffenträger 1 weist weiterhin einen Druckluftkompressor 13 auf, der mittels elektrischer Energie vom Energieverteiler angetrieben Druckluft zur Betätigung der Haken 181, 182 sowie der Abpratzarme der Lastabsetzvorrichtung 180 erzeugt. Die Druckluft wird über eine Druckluftleitung 13' der Flugkörper-Absetzvorrichtung 16 zugeführt. Über eine weitere Druckluftleitung 13" werden auch die Sensormittel 5 mit Druckluft versorgt, die beispielsweise zur Sensorkühlung benötigt wird.
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Der Waffenträger 1 ist modular ausgebildet, so dass einzelne Komponenten des Waffenträgers 1 austauschbar sind. Beispielsweise kann die Flugkörper-Absetzvorrichtung 16 mit ihren mechanischen Flugkörperadaptermitteln 18 durch eine Variante ersetzt werden, die in 2 dargestellt ist und die zwei Flugkörper-Absetzvorrichtungen 16', 16" für zwei hintereinander angeordnete Flugkörper 2', 2" aufweist. Dementsprechend sind auch zwei Kontroller 160', 160" vorgesehen, die jeweils einer der Flugkörper-Absetzvorrichtungen 16' beziehungsweise 16" zugeordnet sind.
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An die interne Netzwerkstruktur 11 sowie an den luftfahrzeugseitigen Umbilical-Stecker 152 sind ein externer Programmiercomputer 60 sowie eine externe Stromversorgungseinrichtung 62 einer externen Programmiereinrichtung 6 anschließbar. Der Waffenträger 1 ist mittels des externen Programmiercomputers 60 individuell konfigurierbar, wobei die elektrischen Luftfahrzeugadaptermittel 14 und/oder die elektrischen Flugkörperadaptermittel 19 an das Luftfahrzeug 3 beziehungsweise an den Flugkörper 2, 2', 2" und die entsprechende Flugkörperkonfiguration (beispielsweise gemäß 1 oder gemäß 2 anpassbar sind).
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Die 3 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine der in 1 gezeigten Ausführungsform entsprechende Variante mit zwei nebeneinander an entsprechenden Flugkörper-Absetzvorrichtungen mit jeweils einem Kontroller angebrachten Flugkörpern 2, 2A.
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Die 4 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine der Ausführungsform in 2 entsprechende Variante, bei der jedoch jeweils zwei kurze Flugkörper 2', 2'', 2'A und 2''A nebeneinander und hintereinander an entsprechenden Flugkörper-Absetzvorrichtungen mit jeweils einem Kontroller angebracht sind.
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Die Modularität des erfindungsgemäßen Waffenträgers 1, 1', 1'' zeigt sich durch die nachfolgend wiedergegebenen tabellarischen Waffenträger-Konfigurationen.
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In einer ersten Konfiguration des Waffenträgers 1' (3), die als „Konfiguration A“ bezeichnet wird, sind seitlich nebeneinander zwei Flugkörper 2, 2A an jeweils einer Flugkörper-Absetzvorrichtung vorgesehen. Bei dieser Konfiguration sind folgende Komponenten vorgesehen:
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Waffenträger Konfiguration A:
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- - Waffen-Steuerungscomputer 40
- - Sicherheitseinrichtung 42
- - Energieverteiler 44
- - Druckluftkompressor 13
- - zwei Flugkörper-Absetzvorrichtungs-Kontroller 160
- - zwei Flugkörper-Absetzvorrichtungen 16
- - Videoaufzeichnungsgerät 54
- - CCD/IR-Sensor (Sensor 50)
- - Laserzielbeleuchter 52
- - semi-aktiver Laser-Suchkopf
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In einer zweiten, alternativen Konfiguration des Waffenträgers 1' (Konfiguration B), bei der ebenfalls zwei seitlich nebeneinander angeordnete Flugkörper 2, 2A vorgesehen sind, sind die folgenden Komponenten vorgesehen:
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Waffenträger Konfiguration B:
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- - Waffen-Steuerungscomputer 40
- - Sicherheitseinrichtung 42
- - Energieverteiler 44
- - Druckluftkompressor 13
- - zwei Flugkörper-Absetzvorrichtungs-Kontroller 160
- - zwei Flugkörper-Absetzvorrichtungen 16
- - Videoaufzeichnungsgerät 54
- - Datenlink-Kommunikationseinrichtung 56
- - CCD/IR-Suchkopf
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Die Modularität wird besonders deutlich dadurch erkennbar, dass in der Konfiguration A ein semi-aktiver Laser-Suchkopf mit einer Laser-Zielbeleuchtungseinrichtung vorgesehen, während bei der Konfiguration B ein CCD/IR-Suchkopf zusammen mit einer Datenlink-Kommunikationseinrichtung vorgesehen ist.
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Entsprechend sind beispielsweise auch bei der in 4 gezeigten Variante unterschiedliche Konfigurationen modular realisierbar. In einer ersten Konfiguration des Waffenträgers 1'' (Konfiguration C) sind folgende Komponenten vorgesehen:
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Waffenträger Konfiguration C:
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- - Waffen-Steuerungscomputer 40
- - Sicherheitseinrichtung 42
- - Energieverteiler 44
- - Druckluftkompressor 13
- - vier Flugkörper-Absetzvorrichtungs-Kontroller 160', 160''
- - vier Flugkörper-Absetzvorrichtungen 16', 16''
- - Dummy-Suchkopf (GPS gelenkt).
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Eine weitere, alternative beispielhafte Konfiguration der in 4 gezeigten Ausführungsform weist die nachstehend aufgeführten Komponenten auf:
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Waffenträger Konfiguration D:
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- - Waffen-Steuerungscomputer 40
- - Sicherheitseinrichtung 42
- - Energieverteiler 44
- - Druckluftkompressor 13
- - vier Flugkörper-Absetzvorrichtungs-Kontroller 160', 160''
- - vier Flugkörper-Absetzvorrichtungen 16', 16''
- - CCD-IR-Sensor (Sensor 50)
- - Laserzielbeleuchter 52
- - semi-aktiver Laser-Suchkopf
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Ein wesentlicher Aspekt des erfindungsgemäßen Waffenträgers ist, neben der durch die Luftfahrzeugadaptermittel erzielten flexiblen und schnellen Anpassbarkeit an unterschiedliche Trägerluftfahrzeug-Muster, der modulare Aufbau des Waffenträgers mit austauschbaren Komponenten. Dieser modulare Aufbau ermöglicht eine einfache und schnelle Anpassbarkeit des Waffenträgers an unterschiedliche Einsatzspektren und in Verbindung mit hardwareseitigen und softwareseitigen Flugkörperadaptermitteln eine flexible Anpassung an unterschiedliche Flugkörper, die ebenfalls modular aufgebaut und einsatzzweckspezifisch konfigurierbar sind.
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Die Funktionen des Waffen-Steuerungscomputers 40 umfassen die folgenden Aktivitäten:
- - automatisches Erkennen (plug-in and play) der vorliegenden Konfiguration, also der im Waffenträger eingebaute Komponenten und der angebauten Flugkörper, mittels eines Gegenstücks am Umbilical-Stecker 152 vom Trägerluftfahrzeug oder von einem an den Umbilical-Stecker 152 ansteckbaren Bedienpanel durch Alive-Abfragen;
- - Interaktion mit einem Avionik System eines Trägerluftfahrzeugs entsprechend Mil-Standard 1760 oder Universal Armament Interface (UAI);
- - Interaktion mit einem externen Bedienpanel beim Test von Waffenträger und angebauten Flugkörpern;
- - Steuerung des internen Netzwerk-Datenverkehrs als Master;
- - Steuerung der internen Geräte (Sicherheitseinrichtung, Energieverteiler, Datenlink-Transceiver, CCD/IR-Sensor, Laserzielbeleuchter, Telemetrie-Recording, Druckluftkompressor);
- - lokales Speicher-Management-System für Schiessbereichs-Berechnung (LAR = launch acceptable region), Order of Engagement, Release-Order/Sequenzing, Jettision Management;
- - Steuerung der angebauten Flugkörper über die jeweiligen Kontroller.
- - Missionsplanungs-Funktionen für stationäre Ziele mit Planung, Laden, Verifizieren von Missonsdaten;
- - Steuerung des Laden und Löschens von Kryptokeys in die Flugkörper, in ein Onboard-Telemetriesystem und in das Datenlinksystem zur Signalverschlüsselung über ein externes Bedienpanel;
- - Lebensdauerüberwachung (Life-Cycle-Monitoring) zwecks Erzeugung eines Zustandsberichts (Health-Statement).
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Die Funktionen der Sicherheitseinrichtung 42 umfassen die folgenden Aktivitäten:
- - ein sicheres Auslösen des Absetzvorgangs (Release) von angebauten Flugkörpern in Abhängigkeit vom Zustand der durch den Windgenerator 58 bereitgestellten Sicherheitsenergieversorgung;
- - ein sicheres Durchschalten eines Release-Consent-Signales zur Freigabe des Absetzvorgangs zu den angebauten Flugkörpern;
- - das Steuern der Verteilung von elektrischer Energie zu den angebauten Flugkörpern;
- - eine sichere Freigabe der Laseraktivierung;
- - eine sichere Freigabe der Datenlinkaktivierung.
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Die Funktionen des Energieverteilers 44 umfassen die folgenden Aktivitäten:
- - kontrolliertes Durchschalten der elektrischen Energie zu den internen Verbrauchern des Waffenträgers 1, 1', 1'' und zu den Flugkörpern 2, 2', 2'';
- - kontrolliertes Durchschalten der elektrischen Energie für sicherheitskritische Schaltfunktionen zur Sicherheitseinrichtung 42.
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Die Funktionen des jeweiligen, einer Flugkörper-Absetzvorrichtung 16, 16', 16'' zugeordneten Kontrollers 160, 160', 160'' umfassen die folgenden Aktivitäten:
- - die Interaktion (Signal- und Datenaustausch) des Waffenträgers mit dem angebauten Flugkörper mittels einer MMSI-Schnittstelle unter Kontrolle des Waffen-Steuerungscomputers 40;
- - das Steuern von Funktionen der Flugkörper-Absetzvorrichtung 16, 16', 16'', insbesondere der Haken 181, 182, der (nicht gezeigten) Stößel und der (nicht gezeigten) Abpratzarme.
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Die Funktionen der Datenlink-Kommunikationseinrichtung 56 umfassen die folgende Aktivität:
- - Übertragung von Video- und Steuerdaten zwischen dem Waffenträger und den sich im Flug befindlichen Flugkörpern, falls der jeweilige Flugkörper mit einem CCD/IR-Suchkopf mit Zieltracker konfiguriert ist.
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Die Funktionen des CCD/IR-Sensors (Sensor 50) umfassen die folgenden Aktivitäten:
- - Sensierung des vom Sensor erfassbaren Szenarios, wobei die Sensordaten via Datenlink an den Waffenträger übertragen werden, falls der Flugkörper nicht mit einem abbildenden Suchkopfsensor konfiguriert ist, sondern mit einem semi-aktiven Laser Suchkopf; von dort werden die Sensordaten über eine DatenSchnittstelle (Mil-Std 1760 bzw. UAI) zum Trägerluftfahrzeug und von dort mittels dessen Kommunikationsanlagen zu einer Bodenstation, in der sich der Pilot befindet, weitergeleitet.
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Die Funktionen des Laserzielbeleuchters 52 umfassen die folgenden Aktivitäten:
- - Falls der Flugkörper mit einem semi-aktiven Laser-Suchkopf konfiguriert ist, erfolgt mittels des Laserzielbeleuchters 52 des Waffenträgers die Markierung des Zieles.
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Ein für den Einsatz am erfindungsgemäßen Waffenträger ausgebildeter, modular konfigurierbarer Flugkörper weist eine Standardschnittstelle ‚Miniature Mission Store Interface‘ (MMSI, AS 5725) zur Flugkörper-Absetzvorrichtung des Waffenträgers auf. Auch der Flugkörper ist als Baukastensystem ausgestaltet. Vor dem Einsatz wird der Flugkörper konfiguriert, indem er je nach Mission aus immer zu verwendenden und alternativen Modulen zusammengesetzt wird, die mechanisch und elektrisch zueinander kompatibel sind. Der Waffenträger muss mit einer zu einem derart konfigurierten Flugkörper passenden Waffenträger-Konfiguration ausgestattet sein.
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Der konfigurierbare Flugkörper weist stets folgende Flugkörper-Module auf:
- - Rudermaschinen;
- - IMU/GPS Sensorik;
- - Waffen-Steuerungscomputer, der die eingebauten Module erkennt und die Software automatisch konfiguriert (Marsch/Endlenkung, Flugzustandsregelung, Zündverfahren, Kommunikation zum Waffenträger etc.);
- - Thermalbatterie;
- - elektronische Safe-Arm-Unit und Zünder.
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Der konfigurierbare Flugkörper kann zudem die folgenden alternativen Flugkörper-Module aufweisen:
- - Air-Frame: kurze Struktur (2, 4) oder lange Struktur (1, 3);
- - Suchkopf: semi-aktiver Laser (für man-in-the-loop-Steuerung) oder CCD/IR (für man-in-the-loop-Steuerung) oder Dummy (rein GPS gelenkt);
- - Gefechtskopf: Penetrator oder Blast/Fragmentation, programmierbar, insensitiver Sprengstoff;
- - Mittel zur Vergrößerung der Reichweite (Reichweitenzusatz): Booster (beim Release oder vor der Zielpenetration zündbar) und/oder Gleitflügelsatz (ausklappbar, zum Beispiel an der Unterseite);
- - Kommunikationszusatz: Datenlink-Kommunikationsvorrichtung.
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Die Module des Flugkörperbausatz-Systems ermöglichen verschiedene Flugkörper-Varianten, zum Beispiel:
- Flugkörper-Konfiguration A (in Verbindung mit Waffenträger-Konfiguration D):
- für Zielmuster: kurze Entfernung, ungepanzert, mobil, zeitkritisch (target of opportunity), urbanes Szenario:
- immer zu verwendende Flugkörper-Module:
- - Air Frame: kurze Struktur
- - Suchkopf: Dummy (GPS gelenkt)
- - kein Reichweitenzusatz
- - Gefechtskopf: Blast/Fragmentation
- - Kommunikation: ohne Zusatz
- Flugkörper-Konfiguration B (in Verbindung mit Waffenträger-Konfiguration C):
- für Zielmuster: kurze Entfernung, armiert, immobil, aufgeklärt immer zu verwendende Flugkörper-Module:
- - Air Frame: lange Struktur
- - Suchkopf: Dummy (GPS gelenkt)
- - Reichweitenzusatz: Booster
- - Gefechtskopf: Penetrator
- - Kommunikation: ohne Zusatz
- Flugkörper-Konfiguration C (in Verbindung mit Waffenträger-Konfiguration C):
- für Zielmuster: große Entfernung, armiert, immobil, aufgeklärt immer zu verwendende Flugkörper-Module:
- - Air Frame: lange Struktur
- - Suchkopf: Dummy (GPS gelenkt)
- - Reichweitenzusatz: Gleitflügelsatz und Booster für Endanflug
- - Gefechtskopf: Penetrator
- - Kommunikation: ohne Zusatz
- Flugkörper-Konfiguration D (in Verbindung mit Waffenträger-Konfiguration B):
- für Zielmuster: große Entfernung, armiert, immobil, unaufgeklärt (target of opportunity) immer zu verwendende Flugkörper-Module:
- - Air Frame: lange Struktur
- - Suchkopf: CCD/IR (mit Zieltracking)
- - Reichweitenzusatz: Gleitflügelsatz und Booster für Endanflug
- - Gefechtskopf: Penetrator
- - Kommunikation: Datenlink zum Waffenträger
- Flugkörper-Konfiguration E (in Verbindung mit Waffenträger-Konfiguration A):
- für Zielmuster: große Entfernung, gepanzert, mobil, zeitkritisch immer zu verwendende Flugkörper-Module:
- - Air Frame: lange Struktur
- - Suchkopf: semi-aktiver Laser
- - kein Reichweitenzusatz
- - Gefechtskopf: Penetration
- - Kommunikation: ohne Zusatz
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Der jeweilige modulare Aufbau des erfindungsgemäßen Waffenträgers und des zugehörigen Flugkörpers beziehungsweise der zugehörigen Flugkörper schafft eine hochflexible Bewaffnungseinheit, die durch das Vorsehen von autonomen Komponenten im Waffenträger vom Trägerluftfahrzeug unabhängiger ist als die aus dem Stand der Technik bekannten Bewaffnungen, so dass der erfindungsgemäße Waffenträger mit seiner Bewaffnung flexibel an unterschiedliche Tragerluftfahrzeuge anpassbar ist.
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Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.
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Bezugszeichenliste
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Es bezeichnen:
- 1
- Waffenträger
- 1'
- Waffenträger
- 1''
- Waffenträger
- 2
- Flugkörper
- 2'
- Flugkörper
- 2''
- Flugkörper
- 3
- Trägerluftfahrzeug
- 4
- Waffenträgerelektronik
- 5
- autonome Sensormittel
- 6
- externe Programmiereinrichtung
- 10
- Rahmen
- 11
- Netzwerkstruktur
- 12
- Gehäuseabdeckung
- 13
- Druckluftkompressor
- 13'
- Druckluftleitung
- 13''
- Druckluftleitung
- 14
- mechanische Luftfahrzeugadaptermittel
- 15
- elektrische Luftfahrzeugadaptermittel
- 16
- Flugkörper-Absetzvorrichtung
- 16'
- Flugkörper-Absetzvorrichtung
- 16''
- Flugkörper-Absetzvorrichtung
- 18
- mechanische Flugkörperadaptermittel
- 19
- elektrische Flugkörperadaptermittel
- 20
- Öse
- 21
- Öse
- 22
- Umbilical-Stecker
- 30
- Computer
- 40
- Waffen-Steuerungscomputer
- 41
- Milbus
- 42
- Sicherheitseinrichtung
- 44
- Energieverteiler
- 50
- Sensor
- 51
- Videodatenleitung
- 52
- Laserzielbeleuchter
- 54
- Videoaufzeichnungsgerät
- 56
- Datenlink-Kommunikationseinrichtung
- 57
- Antenne
- 58
- Windgenerator
- 59
- Sicherheitsenergieleitung
- 60
- externer Programmiercomputer
- 62
- externe Stromversorgungseinrichtung
- 140
- Aufhängung
- 142
- Aufhängung
- 151
- Umbilical-Kabel
- 152
- Umbilical-Stecker
- 160
- Kontroller
- 160'
- Kontroller
- 160''
- Kontroller
- 180
- Lastabsetzvorrichtung
- 181
- auslösbarer Haken
- 182
- auslösbarer Haken
- 190
- Umbilical-Stecker
