DE3326748C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mine der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Minen sind ein seit langem bekanntes und erfolgreich angewendetes stationäres (Landminen) bzw. quasistationäres (Seeminen) Kampfmittel zur Gebietssicherung gegen Eindringen von einzelnen Feindobjekten oder gegnerischen Kampfverbänden. Aufgrund ihrer konstruktiven Gestaltung können Minen jedoch nur gegen Objekte eingesetzt werden, die sich auf der Boden- oder Meeresoberfläche, also auf einer vorgegebenen Nieveauebene bewegen. Für die Niveauebene mit mehr oder weniger großem Abstand überfliegende Objekte, wie tieffliegende Hubschrauber oder dgl., sind sie jedoch völlig unwirksam.

Landminen haben zudem noch den zusätzlichen Nachteil, daß sie vom Druck sie überrollender Fahrzeuge gezündet werden und das Fahrzeug nur von unten her zerstören können. Gegen Fahrzeuge mit starker Bodenpanzerung, wie Kampfpanzer oder Minenräumfahrzeuge, sind sie daher im wesentlichen wirkungslos.

Bei einer unter dem Namen "Springmine" bekannten Mine der eingangs genannten Art (Waffenrevue 14 "Die S-Mine 35", Seite 2277 bis 2286) ist der Sensor zur Objektdetektion von Druckstiften gebildet, die auf Druckbelastung von mehr als 3 kg durch das Objekt ansprechen und einen Schlagbolzen freigeben, der seinerseits ein Zündhütchen zündet. Das Zündhütchen zündet einerseits Verzögerungsröhrchen des Sprengladungs-Zeitzünders und andererseits die Treibladung. Die Treibladung schleudert die Sprengkapsel mit Sprengladung und Sprengladungs-Zeitzünder aus dem im Boden zurückbleibenden Minengehäuse aus. Nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit zünden die Verzögerungsröhrchen die Sprengladung. Im Augenblick des Detonierens ist die Mine etwa 0,7 bis 1,5 m aus dem Boden ausgeschleudert. Eine solche Mine wirkt nur gegen lebende Ziele und ist bei Fahrzeugen mit Bodenpanzerung ebenfalls wirkungslos.

In der DE 31 01 722 A1 ist eine Vorrichtung zur Waffenauslösung durch rollende, startende oder überfliegende Flugzeuge, also durch in Bodennähe befindliche Flugobjekte, beschrieben. Als eine solche Waffe werden auch sog. Lauerminen verstanden. Die Vorrichtung zur Auslösung einer solchen Waffe weist einen Schallaufnehmer auf. Eine Auswerteeinrichtung untersucht die Empfangssignale auf für Rollen, Starten oder Überfliegen charakteristische Merkmale und gibt bei Vorliegen bestimmter Zusammenhänge ein Zündsignal an die Waffe. Wie das Zündsignal verarbeitet wird und in welcher Weise die Waffe bzw. Lauermine das tieffliegende Objekt bekämpft, ist nicht dargetan.

In der DE 25 09 705 A1 ist eine Mine mit Treibladung und Tochterminen beschrieben. Die Treibladung treibt einen Deckel mit daran befestigten Tochterminen in eine gewisse Höhe, wobei sich die Tochterminen seitlich wegschwenken, um eine bestimmte Schußrichtung einzunehmen. Bei Erreichen der vorgesehenen Höhe werden in den Tochterminen wiederum Treibladungen gezündet. Die Tochterminen werden mit hoher Beschleunigung ausgestoßen und bewegen sich auf das Ziel zu. Beim Auftreffen auf das Ziel wird die Sprengladung der Tochterminen mittels eines Aufschlagzünders gezündet. Die Mine weist insgesamt einen Treibladungszünder, Zünder für die Treibsätze der Tochterminen, die beispielsweise als Zeitzünder ausgebildet sein können, und Aufschlagzünder für die Sprengladung der Tochterminen beim Auftreffen auf dem Ziel auf. Irgendwelche Einrichtungen zum Einstellen der Zeitzünder, zum Festlegen des Zündzeitpunktes der Treibladung und des Zündzeitpunktes zum Ausstoßen der Tochterminen sind nicht beschrieben. Eine solche Mine ist fertigungstechnisch sehr aufwendig und daher relativ teuer in der Beschaffung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine im Aufbau einfache Mine der eingangs genannten Art zu schaffen, die den oberhalb ihrer Stationierungsebene befindlichen Luftraum bis zu einer relevanten Maximalhöhe ausreichend zuverlässig universell gegen fliegende und/oder fahrende Objekte sichert.

Die Aufgabe ist bei einer Mine der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Mine hat den wesentlichen Vorteil, ein preiswertes stationäres Kampfmittel zur Hubschrauberabwehr darzustellen. Die bisher hierfür eingesetzten Abwehrwaffen, wie endphasengelenkte Flugkörper, Hubschrauberabwehrhubschrauber, oder konventionelle Rohrwaffen, wie Flak, Fliegerfäuste und dgl., befriedigen entweder aus Gründen der geringen Erfolgswahrscheinlichkeit oder aus Kostengründen nicht. Gelenkte Flugkörper sind sehr komplex und daher sehr teuer. Konventionelle Rohrwaffen hingegen sind in der Regel wenig wirkungsvoll, da Hubschrauber sich tieffliegend unter Ausnutzung der vom Gelände gegebenen Deckungsmöglichkeiten dem Zielgebiet nähern, damit einerseits für die Rohrwaffe kein ausreichend gutes Ziel bieten und andererseits nicht frühzeitig geortet werden können, was für ein erfolgreiches Einsetzen der Rohrwaffe unbedingt erforderlich wäre.

Die erfindungsgemäße Mine hingegen vereinigt den Vorteil der sehr geringen Herstellungskosten mit der Wirksamkeit gegen in Geländedeckung fliegende Hubschrauber. Ihre vorzugsweise akustische Ortungsvorrichtung vermißt frühzeitig den Hubschrauber und stellt die Detonationshöhe der Mine ein. Sobald der Hubschrauber in den Wirkungsbereich der Mine eindringt, wird ein Detonationskörper vertikal ausgestoßen und in etwa in Flughöhe des Hubschraubers zur Detonation gebracht. Die vorzugsweise aus Splittermunition bestehende Sprengladung wird dann den Hubschrauber sicher zerstören oder zumindest bis zur Flugunfähigkeit beschädigen.

Die erfindungsgemäße Mine ist aber gleich vorteilhaft gegen Fahrzeuge mit starker Bodenpanzerung, z. B. Panzer oder Minenräumfahrzeuge, einsetzbar. Auch in diesem Fall wird der Detonationskörper bei Eindringen des Fahrzeugs in den Wirkbereich der Mine ausgestoßen und explodiert in vorgegebener Bodenhöhe unmittelbar vor dem Fahrzeug, damit in einer Region, in welcher das Fahrzeug leicht zerstört oder unbrauchbar gemacht werden kann. Auf diese Weise lassen sich z. B. die optischen Einrichtungen eines modernen Kampfpanzers zerstören, so daß dieser für den Kampfeinsatz ausfällt.

Die erfindungsgemäße Mine hat zudem den Vorteil, schnell verlegt werden zu können, insbesondere wenn die Verlegung durch Verschießen erfolgt.

Ausführungsformen der Erfindung mit vorteilhaften Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der weiteren Ansprüche.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Mine, schematisch dargestellt,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer passiven akustischen Ortungsvorrichtung der Mine in Fig. 1.

Die in Fig. 1 im Längsschnitt schematisch dargestellte Mine weist ein zum Verschießen mit einer Rohrwaffe ausgebildetes Gehäuse 10 mit absprengbarem Gehäusedeckel 11 auf. Im Inneren des Gehäuses 10 befindet sich eine Sprengkapsel 12, die mittels einer Treibladung 13, die von einem Treibladungszünder 14 gezündet wird, unter Absprengung des Gehäusedeckels 11 vertikal aus dem Gehäuse 10 ausgestoßen werden kann. Die Sprengkapsel 12 umschließt eine Splittermunition 15 und eine etwa zentral eingebettete Sprengladung 16 mit Sprengladungszünder 17. Der Sprengladungszünder 17 ist als Zeitzünder mit Zündzeitwerk 18, Zündzeiteinsteller 19 und von dem Zündzeitwerk 18 betätigten Zündauslöser 20 ausgebildet.

Unmittelbar unter dem Gehäusedeckel 11 ist ein Empfänger 21 einer Ortungsvorrichtung 42 zur Erfassung und Vermessung eines sich annähernden Objektes, z. B. eines Flugobjektes mit niedriger Fluggeschwindigkeit, wie es von einem Hubschrauber gebildet wird, angeordnet. Der Ausgang des Empfängers 21 ist mit einer Auswerteeinheit 22 zur Verarbeitung der Empfangssignale verbunden. Die Auswerteeinheit 22, die in Fig. 2 im Blockschaltbild dargestellt ist, ist derart ausgebildet, daß sie aus den Empfangssignalen einerseits eine Einstellzeit für den Zündzeiteinsteller 19 vorgibt und andererseits ein Zündsignal für den Treibladungszünder 14 und ein Aktivierungssignal für das Zündzeitwerk 18 erzeugt.

Der Empfänger 21 der im Ausführungsbeispiel passiven akustischen Ortungsvorrichtung 42 weist vier elektroakustische Wandler 23 bis 26 auf, die an jeweils einer Ecke eines in einer Horizontalebene liegenden Quadrats angeordnet sind und zwei rechtwinklig zueinander ausgerichtete Dipole bilden. Die beiden Dipole können aber ebenfalls von nur drei elektroakustischen Wandlern gebildet werden, die dann in den Eckpunkten eines in der Horizontalebene liegenden gleichschenkligen, rechtwinkligen Dreiecks angeordnet werden. Die elektroakustischen Wandler 23 bis 26 sind als Mikrophone mit Rundum­ charakteristik ausgebildet. Um die erforderliche horizontale Ausrichtung der elektroakustischen Wandler zu erhalten, ist bei Minen, die durch Verschießen verlegt werden, am Gehäuse 10 ein kleiner Fallschirm 27 (Fig. 1) befestigt, der die entsprechende Ausrichtung des Gehäuses 10 beim Auftreffen auf dem Boden sicherstellt. Eine entsprechende Formgebung des Gehäuses 10 kann dabei unterstützend wirken.

Wie aus der schematischen Darstellung der Auswerteeinheit 22 in Fig. 2 hervorgeht, weist diese eine Flughöhen-Schätzvorrichtung 28 und einen Zündzeitrechner 29 auf. Die Flughöhen-Schätzvorrichtung 28 bestimmt aus den Ausgangssignalen des Empfängers 21 zumindest annähernd die Flughöhe h _Z eines sich annähernden Flugobjekts, und der Zündzeitrechner 29 errechnet aus der geschätzten Flughöhe h _Z und der Ausstoßgeschwindigkeit v _O der Sprengkapsel 12 deren Steigzeit t _Z gemäß

und leitet daraus ein Einstellzeitsignal ab, das an dem Eingang des mit dem Zündzeitrechner 29 verbundenen Zündzeiteinstellers 19 liegt. Entsprechend diesem Einstellzeitsignal wird die Zündzeit des Zündzeitwerks 18 eingestellt.

Die Flughöhen-Schätzvorrichtung 28 weist eine Schaltungsanordnung 32 zur Bestimmung des Elevationswinkels α zum Flugobjekt und zur Bestimmung mindestens einer charakteristischen Frequenz f des Flugobjekts auf. Eine solche Schaltungsanordnung, die zudem noch den Azimutwinkel ϑ zum Flugobjekt bestimmen kann, der jedoch hier nicht gebraucht wird, ist in der DE-OS 30 17 797 ausführlich beschrieben, so daß hier nicht näher darauf eingegangen zu werden braucht. Dieser Schaltungsanordnung 32 ist ein Flughöhenrechner 33 nachgeschaltet, dem einerseits der Elevationswinkel α und andererseits eine ausgewählte Frequenz f aus dem Frequenzspektrum des vermessenen Flugobjekts jeweils sowohl unmittelbar als auch nach zeitlicher Differenzierung in einem Differenzierglied 34 bzw. 35 zugeführt sind. Der Flughöhenrechner 33 berechnet daraus die Flughöhe h _Z des vermessenen Ziels gemäß

Zur Erzeugung des Zündsignals für den Treibladungszünder 14 und dem Aktivierungssignal für das Zündzeitwerk 18, das das auf Zündzeit eingestellte Zündzeitwerk 19 startet, ist der den Elevationswinkel α führende Ausgang der Schaltungsanordnung 32 zur Frequenz- und Elevationswinkelbestimmung mit einem Rechenglied 36 verbunden, das den Tangens des Elevationswinkelwertes α berechnet. Der Ausgang des Rechengliedes 36 ist mit einem Multiplizierer 37 verbunden, der mit seinem anderen Eingang an dem Ausgang des Flughöhenrechners 33 angeschlossen ist. Der Multiplizierer 37 berechnet den Abstand A=h _Z · tan α der Vertikalprojektion des vermessenen Flugobjektes auf die Ebene, in welcher der Empfänger 21 angeordnet ist, zu letzterem. In einem Komparator 38 wird dieser Wert mit einem maximal vorgegebenen Wert A _max verglichen. Der vorgegebene Wert A _max wird nach der radialen Reichweite der Splittermunition 15 der Sprengkapsel 12 berechnet. Ist der vom Multiplizierer 37 ausgegebene Abstandswert A kleiner als der vorgegebene Wert A _max , so gibt der Komparator 38 ein Ausgangssignal aus, das mittels eines Impulsformers 39 in das Zündsignal für den Treibladungszünder 14 und in das Aktivierungssignal zum Start des Zündzeitwerkes 18 umgewandelt wird.

Um die Mine nicht bei zu hoch fliegenden Zielen, deren Flughöhe über der maximalen Steighöhe der Sprengkapsel 12 liegt, nutzlos ansprechen zu lassen, gelangt das Ausgangssignal des Impulsformers 39 nur dann an Zeitzündwerk 18 und Treibladungszünder 14, wenn die von dem Flughöhenrechner 33 berechnete Flughöhe h _Z kleiner ist als die maximale Steighöhe h _max der Sprengkapsel 12. Hierzu ist dem Impulsformer 39 ein Torglied 30 nachgeschaltet, dessen Steuereingang mit dem Ausgang eines Komparators 31 verbunden ist. Dem Komparator 31 ist einerseits die maximale Steighöhe h _max der Sprengkapsel 12 und andererseits über eine Verbindungsleitung zum Flughöhenrechner 33 die Flughöhe h _Z des vom Empfänger 21 erfaßten Flugobjekts zugeführt.

Mit Hilfe einer Klassifizierungsvorrichtung 40 kann der Mine Selektionseigenschaft für Flugobjekte verliehen werden. Hierzu wird das in der Schaltungsanordnung 32 zur Frequenz- und Elevationswinkelbestimmung ohnehin ermittelte Frequenzspektrum des vermessenen Flugobjektes der Klassifizierungsvorrichtung 40 zugeführt. Hier wird das detektierte Frequenzspektrum mit dem Spektrum eines Flugobjektes verglichen, zu dessen ausschließlicher Bekämpfung die Mine verwendet werden soll. Nur wenn das detektierte Frequenzspektrum mit dem bekannten übereinstimmt, gibt die Klassifizierungsvorrichtung 40 ein Steuersignal ab. Dieses Steuersignal wird einem Eingang eines dann vorzusehenden AND-Gliedes 41 zugeführt, an dessen anderem Eingang dann das Ausgangssignal des Komparators 31 liegt. Der Ausgang des AND-Gliedes 41 ist mit dem Steuereingang des Torgliedes 30 verbunden. Ein Zündsignal bzw. ein Aktivierungssignal gelangt daher an den Treibladungszünder 14 bzw. an das Zündzeitwerk 19 nur dann, wenn das Torglied 30 geöffnet ist, das vermessene Flugobjekt also als ein zu bekämpfendes Ziel klassifiziert worden ist und natürlich wenn dessen Flughöhe h _Z kleiner ist als die maximale Steighöhe h _max der Sprengkapsel 12.

Bei Einsatz der Mine gegen Bodenfahrzeuge vereinfacht sich die Auswerteeinheit 22 erheblich. Hier wird das Zündzeitwerk 18 immer auf eine konstante Zündzeit eingestellt, so daß der Zündzeitrechner 29 und auch der Flughöhenrechner 33 entfallen. Empfänger 21 und Auswerteeinheit 22 müssen allerdings so ausgebildet sein, daß die Entfernung des Bodenfahrzeuges von der Mine ermittelt werden kann. Hierfür wären als Empfänger 21 seismische Sensoren und eine entsprechende Ausgestaltung der Auswerteeinheit 22 vorteilhaft, wie sie in der GB-PS 15 15 447 oder der DE-OS 32 04 874 beschrieben sind. Der Komparator 38 wird in diesem Fall ein Ausgangssignal dann abgeben, wenn die gemessene Entfernung eine vorgegebene Minimalentfernung unterschreitet. Damit wird dann das Zündzeitwerk 19 aktiviert und der Treibladungszünder 14 getriggert. Die Sprengkapsel 12 wird mit der Anfangsgeschwindigkeit v _O vertikal ausgestoßen und detoniert in vorgegebener Höhe nach Ablauf der konstanten Zündzeit.

Claims (11)

1. Mine mit einem Gehäuse, mit einer aus dem Gehäuse ausstoßbaren Sprengkapsel, welche eine Sprengladung und einen Sprengladungs-Zeitzünder aufweist, mit einer im Gehäuse integrierten Treibladung mit Treibladungszünder zum im wesentlichen vertikalen Ausstoßen der Sprengkapsel und mit einem Sensor zur Objektdetektion, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengladungs-Zeitzünder (17) ein Zündzeitwerk (18) mit Zündzeiteinsteller aufweist und daß der Sensor von einer Ortungsvorrichtung (42) mit mindestens einem Empfänger (21) und einer nachgeschalteten Auswerteeinheit (22) gebildet ist, die derart ausgebildet ist, daß sie aus den Empfangssignalen den Zündzeitpunkt für den Treibladungszünder (14) und den Sprengladungs-Zeitzünder (17) bestimmt und ein Steuersignal als Einstellzeitsignal an den Zündzeiteinsteller (19) und ein weiteres Steuersignal sowohl als Zündsignal an den Treibladungszünder (14) als auch als Aktivierungssignal an das Zündzeitwerk (18) des Sprengladungs-Zeitzünders (17) legt.

2. Mine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) verschießbar ist.

3. Mine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ortungsvorrichtung (42) mindestens einen akustischen Empfänger (21), wie Mikrophon oder Mikrophonanordnung, aufweist, der vorzugsweise im Gehäuse (10) integriert ist.

4. Mine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (21) zwei rechtwinklig angeordnete Dipole aus vier jeweils an den Eckpunkten eines horizontal ausgerichteten Quadrats liegende elektro- akustische Wandler (23 bis 26) aufweist.

5. Mine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (22) eine Schätzvorrichtung (28) zur zumindest annähernden Bestimmung der Flughöhe (h _Z ) eines Flugobjektes und einen Zündzeitrechner (29) aufweist, der aus der geschätzten Flughöhe (h _Z ) und der Ausstoßgeschwindigkeit (v _O ) der Sprengkapsel (12) deren Steigzeit (t _Z ) errechnet und daraus das Einstellzeitsignal für den Zündzeiteinsteller (19) ableitet.

6. Mine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schätzvorrichtung (28) eine Schaltungsanordnung (32) zur Bestimmung des Elevationswinkels (α) zum Flugobjekt und mindestens einer charakteristischen Frequenz (f) des Flugobjekts und einen Flughöhenrechner (33) aufweist, dem Elevationswinkel (α) und Frequenz (f) einmal unmittelbar und einmal nach zeitlicher Differenzierung in jeweils einem Differenzierglied (34, 25) zugeführt sind.

7. Mine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Komparator (38) vorgesehen ist, der ein Ausgangssignal abgibt, wenn der Abstand (A) der Vertikalprojektion des Flugobjekts auf die Empfängerebene zu dem Empfänger (21) gleich oder kleiner als ein vorgegebener Maximalabstand (A _max ) ist, und daß aus dem Ausgangssignal des Komparators (38) das Zündsignal für den Treibladungszünder (14) und das Aktivierungssignal für das Zündzeitwerk (18) abgeleitet sind.

8. Mine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Komparator (38) ein Torglied (30) nachgeordnet ist, dessen Steuereingang mit einem weiteren, an dem Flughöhenrechner (33) angeschlossenen Komparator (31) derart verbunden ist, daß das Torglied (30) geöffnet ist, wenn die geschätzte Flughöhe (h _Z ) des Flugobjekts kleiner ist als eine maximale Steighöhe (h _max ) der Sprengkapsel (12).

9. Mine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flugobjekt-Klassifizierungsvorrichtung (40) vorgesehen ist, die ein Signal an das Torglied (30) gibt, wenn ein aus den Empfangssignalen gewonnenes Frequenzspektrum mit einem vorgegebenen zumindest annähernd korreliert.

10. Mine nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal am Steuereingang des Torgliedes (30) aus einer UND-Verknüpfung des Ausgangssignale des weiteren Komparators (31) und der Klassifizierungsvorrichtung (40) gebildet ist.

11. Mine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Gehäuse (10) ein Fallschirm (27) verbunden ist.