DE2546592C2 - Verfahren zum Verbessern der Lenkung von rückstoßgetriebenen Flugkörpern für den Boden/Boden-Einsatz und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern der Lenkung von rückstoßgetriebenen Flugkörpern für den Boden/Boden-Einsatz während des Zielanflugs, wobei der Flugkörper über einen Fernlenkdraht von einer Lenkanlage mit einem optischen Zielgerät und einem daran starr angebauten Ortungsgerät für den Flugkörper aus Lenksignale erhält, und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.

Ferngelenkte, rückstoßgetriebene Flugkörper für den Boden/Boden-Einsatz, z. B. zum Bekämpfen gepanzerter Fahrzeuge, besitzen am Heck eine Lichtquelle, mit deren Hilfe während des Zielanflugs ihr jeweiliger Ort bzw. ihre Abweichung von der gewünschten Flugbahn feststellbar ist, und weisen für die Lenkung in Zielrichtung eine Drahtverbindung mit der Lenkanlage auf, die sich in der Startanlage befindet. Die gestarteten Flugkörper werden vorzugsweise nach dem Zieldekkungsverfahren gelenkt, wobei die optische Achse des Zielgerätes dauernd auf das Ziel ausgerichtet ist und der Flugkörper durch Lenksignale in seiner Flugbahn korrigiert wird (Zeitschrift »Soldat und Technik«, 197 3, Hch 12, S. 670).

Bei ferngelenkten, rückstoßgetriebenen Flugkörpern verfolgt der Lenkschütze mit seinem Zielfernrohr das zu bekämpfende Ziel und ortet gleichzeitig den Flugkörper relativ zur Visierlinie. Durch Betätigen eines Steuerknüppels weiden von einem Steuergerät ausgehende Lenksignale nach Seite und Höhe über den Lenkdraht an den Flugkörper übermittelt, der in der ersten Zielannäherung oberhalb der Visierlinie gelenkt und erst kurz vor dem Ziel auf die Visierlinie umgelenkt wird.

Durch diese Maßnahmen werden an den Lenkschützen hohe Anforderungen gestellt, weil er zwei Objekte — nämlich das sich im allgemeinen bewegende Ziel und den ferngelenkten Flugkörper — gleichzeitig verfolgen muß.

Um diesen Vorgang zu erleichtern und damit sich der Richtschütze nur auf die Zielverfolgung konzentrieren kann, ist es bekannt, die Lenkung des Flugkörpers automatisch durchzuführen, dadurch, daß sich im oder auf dem Ausblickkopf des Lenkperiskops, mit diesem immer in die gleiche Richtung blickend, ein Infrarot-Goniometer befindet, das die jeweilige Lage des Flugkörpers an Hand seiner Lichtquelle relativ zur Visierlinie vermißt und einer automatischen Steueranlage übermittelt, die daraus die notwendigen Lenkbefehlc ableitet und über den Lenkdraht dem Flugkörper weitergibt. So fliegt der Flugkörper mit möglichst geringen Abweichungen längs der optischen Visierlinie, die durch den Lenkschützen laufend in Zieldeckung gehalten wird. Hierbei kann der Lenkschütze einen von der Startanlage entfernten Platz einnehmen.

Eine Vorrichtung zum selbsttätigen Überführen einer gestarteten Lenkwaffe in das Visierfeld ist durch die DT-AS 15 78 301 bekannt.

' der Zielverfolgung nach dem automatischen ^verfahren besieht die Gefahr, daß die Beobachtung ^ 7'els durch eine Störung behindert oder unmöglich ^^eS 'μ wird, indem beispielsweise die optische vTbindung zum Ziel verlorengeht, weil sich dieses s /7 _ej_nem Hindernis, wie Sträucher, Baumgruppe bewegt und dadurch aus der Visierlinie gerät. In ^US|chen Fällen kann der Flugkörper, wenn er auf seiner Flugbahn gerade an der betreffenden Stelle oder knapp It r ist mit dem Hindernis mechanische Berührung iü bekommen, aus der Lenkung geraten und dadurch bstürzen, oder durch Auslösen des Zünders seiner Sprengladung zur Detonation gebracht werden und dadurch verlorengehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das ingangs genannte Verfahren und die eingangs genann-Vorrichtung /um Durchführen des Verfahrens dahingehend zu verbessern, daß auch wahrend eines vorübergehenden Zielverlustes der automatisch in Zielrichtung lenkbare Flugkörper nicht verlorengeht.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an die automatische Lenkanlage, die die Steuersignale für den Flugkörper aus an sie übertragenen Richtungssignalen eines Infrarot-Goniometers ableitet, durch eine Zusatzeinrichtung mit einem Zeitgeber Überlagerungssignale eingegeben werden, die in der Zusatzeinrichtung aus ihr eingegebenen Zielentfernungssignal und Startzeitpunktsignal mit Hilfe eines ihr vom Flugkörpertyp abhängigen endgültig eingegcbenen Programms so gebildet werden, daß dem Flugkörper flug/.ciiabhängig in einem ersten Zeitabschnitt eine ansteigende Flugbahn unter einem konstanten Steigwinkel zur Visierlinie des Lenkperiskops vorschreibt, in einem zweiten Zeitabschnitt eine abfallende Flugbahn auf die Visierlinie zu befiehlt, und in einem dritten, letzten Zeitabschnitt eine Flugbahn längs der auf das Ziel gerichteten Visierlinie aufzwingt.

Wichtig bei diesem Verfahren ist die Längenbemessung Längenbemessung sämtlicher Flugzeitabschnitte bis ins Ziel, insbesondere die Endanflugphase, d. h. der letzte Flugzeitabschnitt. Die Bemessung ist vom Verlauf der Fluggeschwindigkeit bzw. der zurückgelegten Flugstrecke über der Flugzeit sowie den möglichen Lenkreaktionen des Flugkörpers (Ansprechverhalten auf Steuerausschlüge) und der Zielentfernung abhängig. Die Werte für die beiden erstgenannten funktionellen Zusammenhänge sind für einen bestimmten Flugkörpertyp - z. B. aus Versuchsergebnissen bekannt - in die Zusatzeinrichtung einzugeben.

Die Zielentfernung ist von Fall zu Fall verschieden. In Erweiterung des Erfindungsgedankens wird daher die Zielentfernung nach Schätz- oder Meßergebnissen manuell oder automatisch in die genannte Zusatzeinrichtung eingegeben. Damit hat die Zusatzeinrichtung alle benötigten Informationen und die vorgeschriebene zeitabhängige Beeinflussung der automatischen Lenkanlage ist durchführbar, so daß der Flugkörper gestartet werden kann.

Es ist aber zu beachten, daß das Infrarot-Goniometer nur einen Sichtkegel mit einem bestimmten Öffnungswinkel um die Visierlinie herum überwachen kann, den der Flugkörper nicht verlassen darf, wenn er nicht für die Bekämpfung des Zieles verlorengehen soll. LJm den Flugkörper während des Steigfluges unter Berucksichtigung seiner Abweichungen von den Sollwerten seiner Flugbahn mit Sicherheit nicht aus dem schmalwinkligen Feld des Goniometers zu verlieren, erhält der Steigwinkel zwischen ansteigender Flugbahn und Visierlinie eine Größe etwa gleich einem Viertel des vollen öffnungswinkels des Sichtkegels des Infrarot-Goniometers. Bei geringen und großen Zielentfernungen können - abhängig von den Flug- und Lenkeigenschaiten des verwendeten Fiugkorpertyps — Nachteile auftreten, wobei unterhalb eines gewissen Wertes der Zielentfernung die beiden ersten Flugzeitabschnitte kurz werden bzw. das Einschalten des Steigflugs während des ersten Flugzeitabschnitts ohne Beeinträchtigung der Treffwahrscheinlichkeit nicht mehr möglich ist und oberhalb eines gewissen Wertes der Zielentfernung die Flugbahnhöhe relativ zur Visierlinie zu groß wird, so daß die Gefahr des Berührens von Hindernissen im Luftraum, z.B. Hochspannungsleitungen u.a., besteht. Es wird daher vorgeschlagen, daß bei einet unterhalb einer bestimmten in die Zusatzeinrichtung eingegebenen Zielentfernung, die vom verwendeten Flugkörpertyp abhängt, die Zusatzeinrichtung gesperrt und somit die automatische Lenkanlage nicht beeinllußt wird, und daß bei einer oberhalb einer bestimmten in die Zusatzeinrichtung eingegebenen Zielentfernung, die vom verwendeten Flugkörpertyp und dem maximal möglichen Sichtwinkel des Infrarot-Goniometers abhängt, die Zusatzeinrichtung so programmiert wird, daß mit zunehmender Zielentfernung die Länge des ersten und des dritten Flugzeitabschnitts konstant bleibt und nur mehr die Länge des zweiten Flugzeitabschnitts verändert wird, d. h. nur der abfallende Flugbahnverlauf eine Veränderung erfährt. Das zumindest annähernde Konstanthalten des dritten, letzten Flugzeitabschnitts ist auch allgemein, d. h. unabhängig von der Zieleiufernung, zu empfehlen, um die Treffwahrscheinlichk-it immer annähernd gleich zu halten.

Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Lenkverfahrens ergeben sich aus der beispielsweiscn Beschreibung.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, daß Behinderungsmöglichkeiten des ferngelenkten Flugkörpers durch Hindernisse während seines 1-luges von der Startanlage zum Ziel, insbesondere bei beweglichem Ziel, und damit Verlorengehen des Flugkörpers bzw. seine vorzeitige Detonation an einem 1 lindernis vermieden werden.

Eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß der automatischen Lenkanlage für den Flugkörper eine Zusatzeinrichtung mit einem Zeitgeber zugeordnet und mit ihr über eine Signalleitung verbunden ist, wobei dei Zusatzeinrichtung vom Entfernungsmesser über eine Signalleitung das Zielentfernungssignal und dem Zeitgeber von der Flugkörperstartanlage das Startzeitpunkisignal übermittelt werden, ferner die Zusatzeinrichtung abhängig vom Zeitlauf, der ihr vom Zeitgeber übermittelt wird, die Zusatzsignale erzeugt und an die automatische Lenkanlage übermitteli. wo sie den Signalen des Infrarot-Goniometers überlagert werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand schematischer Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fiel eine Prinzipskizze über den Verlauf der Flugbahn des Flugkörpers während des Zielanflugs und F i g 2 ein Blockdiagramm mit Angabe der Signalllus-

se.

In F i g. 1 ist eine Starteinrichtung für einen ferngelenkten, rückstoßgetriebenen Flugkörper samt Lenkperiskop, Infrarot-Goniometer. Entfernungsmesser, automatischer Lenkanlage u. ä. mit 1 bezeichnet. Von dieser Starteinrichtung \ führt eine strichpunktiert

gezeichnete Visierlinie 2 zum Ziel 3, das hier zufällig höher gelegen ist und über eine ausgezogen gezeichnete Flugbahn 4 mit dem Flugkörper bekämpft wird. Die dargestellte Flugbahn 4 ist in drei Zeitabschnitte unterteilt. Während des ersten Zeitabschnitts Tl wird ein Flug relativ zur Visierlinie 2 längs des ansteigenden Flugbahnabschnitts 4', während des zweiten Zeitabschnitts T₂ ein Flug längs des relativ zur Visierlinie 2 abfallenden Flugbahnabschnitts 4" und im dritten, letzten Zeitabschnitt T₃ ein Fug auf der Visierlinie 2 längs des Flugbahnabschnittes 4'" durchgeführt. Genau genommen ist in allen drei Flugzeitabschnitten die ideale Flugbahn dargestellt, von der die wirkliche Flugbahn um geringe Ungenauigkeiten laufend irgendwie abweichen wird. Bei einem näherliegenden Ziel 3' (beim Ausführungsbeispiel zufällig auf derselben Visierlinie 2 liegend) ergeben sich entsprechende Flugbahnabschnitte 5', 5", 5'" einer Flugbahn 5 und entsprechende Zeitabschnitte Ti', Ti', T₃'. Vorzugsweise wird zwecks Erzielens guter Treffwahrscheinlichkeiten für alle Zielentfernungen der dritte, letzte Zeitabschnitt T₃ bzw. T₃' etwa gleich lang gewählt. Bei großen Zielentfernungen oberhalb eines gewissen Wertes kann die Flugbahnhöhe 6 zu groß werden, so daß die Gefahr des Berührens von Hindernissen im Luftraum, z. B. Hochspannungsleitungen u. ä., besteht.

In Fig.2 ist mit 10 ein Lenkperiskop und mit 11 ein Infrarot-Goniometer bezeichnet, die entweder ein gemeinsames oder zumindest dicht benachbarte Objektive 10' bzw. 11' besitzen. Ferner ist ein Entfernungsmesser 12 mit einem Ausblick 12' vorgesehen. Vom Lenkperiskop 10 geht eine Visierlinie 13 zum Ziel 14, wogegen das Infrarot-Goniometer 11 das Licht einer Infrarot-Quelle 15' am Flugkörper 15 längs einer Linie 16 empfängt und eine Winkelabweichung 17 von der Visierlinie 13 (natürlich im Gegensatz zur zeichnerischen ebenen Darstellung tatsächlich nach Höhe und Seite) vermißt und über eine Signalleitung 18 an eine

ίο automatische Lenkanlage 19 weitergibt. Die automatische Lenkanlage 19 ist über eine Signalleitung 26 mit einer Zusatzeinrichtung 21 verbunden, die einen Zeitgeber 2Γ aufweist, der von einer Startanlage 22 des Flugkörpers über eine Signalleitung 23 den Startzeitpunkt des Flugkörpers übermittelt erhält und damit in Gang gesetzt wird. Die programmierte Zusatzeinrichtung 21 erhält vom Entfernungsmesser 12 über eine Signalleitung 24 die längs einer Sichtverbindung 25 vermessene Entfernung zum Ziele 14 und erzeugt zeitabhängig die für die Abweichungen der Flugbahn des Flugkörpers 15 von der Visierlinie 13 bzw. 2 erforderlichen Zusatzsignale, die über die Signalleitung 26 an die automatische Lenkanlage 19 weitergegeber werden. In der Lenkanlage 19 werden diese Zusatz signale den Signalen des Infrarot-Goniometers 11 überlagert, in die sich danach ergebenden Lenkbefehli umgesetzt und diese über einen Lenkdraht 20 an dei Flugkörper 15 übermittelt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Paientansprüche:

1. Verfahren zum Verbessern der Lenkung von rückstoßgetriebenen Flugkörpern für den Boden/ ¹^ Boden-Einsatz wahrend des Zielanflugs, v. Jer Flugkörper über einen Fernlenkdraht vi. einer Lenkanlage mit einem optischen Zielgerat und einem daran starr angebauten Ortungsgerät für den Flugkörper aus Lenksignale erhält, dadurch gekennzeichnet, daß an die aromatische Lenkanlage (19), die die Steuersignale für den Flugkörper (15) aus an sie übertragenen Richtungssignalen eines Infrarot-Goniometers (11) ableitet, durch eine Zusatzeinrichtung (21) mit einem is Zeitgeber (21) Überlagcrungsiignale eingegeben werden, die in der Zusatzeinrichtung (21) aus ihr eingegebenen Zielentfernungssignal und Startzeitpunktsignal mit Hilfe eines ihr vom Flugkörpertyp abhängigen endgültig eingegebenen Programms so gebildet werden, daß dem Flugkörper (15) flugzeitabhängig in einem ersten Zeitabschnitt (71 oder 71') eine ansteigende Flugbahn (4' oder 5') unter einem konstanten Steigwinkel zur Visierlinie (2 bzw. 13) des Lenkperiskops (10) vorschreibt, in einem zweiten Zeitabschnitt (7j> oder 7V) eine abfallende Flugbahn (4" oder 5") auf die Visierlinie (2 bzw. 13) /u befiehlt, und in einem dritten, letzten Zeitabschnitt (Ti oder 7Y) eine Flugbahn (4'" oder 5'") längs der auf das Zi.:l (3 bzw. 14) gerichteten Visierlinie (2 bzw. 13) aufzwingt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziclentfernung nach Schätz- oder Meßergebnissen manuell oder automatisch in die Zusatzeinrichtung (21) eingegeben wird.

J. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steigwinkel zwischen ansteigender Flugbahn (4' oder 5') und Visierlinie (2 bzw. 13] eine Größe etwa gleich einem Viertel des vollen Öffnungswinkels des Sichtkegels des Infrarot-Goniometers (11) erhält.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zielentfernungen unterhalb eines bestimmten, vom Flugkörpertyp abhängigen Werts die Zusatzeinrichtung (21) selbsttätig gesperrt wird und daß für Zielentfernungen oberhalb eines bestimmten, vom Flugkörpertyp und dem maximal möglichen Sichtwinkel des Infrarot-Goniometers

(11) abhängigen Werts die Zusatzeinrichtung (21) so so programmiert ist, daß mit zunehmender Zielentfernung die Länge des ersten und des dritten Flugzeitabschnitts (71 oder 71' bzw. Γι oder Γι') konstant bleibt und nur mehr die Länge des /weiten Flugzcitabschnitts (Γ> oder 7V) verändert wird. ss

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten, letzten Flugzeitabschnitie (7\ oder Ti) des Flugkörpers (15) unabhängig von der Zielentfernung annähernd konstant gehalten sind.

6. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach den Ansprüchen I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der automatischen Lcnkanlage (19) für den Flugkörper (15) eine Zusatzeinrichtung (21) mit einem Zeiigeber (2S') zugeordnet und mit ihr über eine Signalleitung (26) verbunden ist, wobei der Zusatzeinrichtung (21) vom Entfernungsmesser (12) über eine Signalleitung (24) das Zielentfernungssignal und dem Zeitgeber (2Γ) von der Flugkörper-Startanlage (22) das Startzeitpunktsignal übermittelt werden, ferner die Zusatzeinrichtung (21) abhängig vom Zeitlauf, der ihr vom Zeitgeber (2Γ) übermittelt wird, die Zusatzsignale erzeugt und an die automatische Lenkanlage (19) übermittelt, wo sie den Signalen des Infrarot-Goniometers (11) überlagert werden.