WO2019048074A1 - Flugkörper zur drohnenbekämpfung - Google Patents

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WO2019048074A1
WO2019048074A1 PCT/EP2018/000397 EP2018000397W WO2019048074A1 WO 2019048074 A1 WO2019048074 A1 WO 2019048074A1 EP 2018000397 W EP2018000397 W EP 2018000397W WO 2019048074 A1 WO2019048074 A1 WO 2019048074A1
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WO
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missile
drive
drone
housing
active body
Prior art date
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PCT/EP2018/000397
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Inventor
René FRETER
Martin Walzer
Peter Gerd Fisch
Original Assignee
Diehl Defence Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H13/00—Means of attack or defence not otherwise provided for
    • F41H13/0006—Ballistically deployed systems for restraining persons or animals, e.g. ballistically deployed nets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20—Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/22—Homing guidance systems
    • F41G7/2253—Passive homing systems, i.e. comprising a receiver and do not requiring an active illumination of the target
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20—Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/22—Homing guidance systems
    • F41G7/2273—Homing guidance systems characterised by the type of waves
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H11/00—Defence installations; Defence devices
    • F41H11/02—Anti-aircraft or anti-guided missile or anti-torpedo defence installations or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/20—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of high-explosive type
    • F42B12/22—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of high-explosive type with fragmentation-hull construction
    • F42B12/32—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of high-explosive type with fragmentation-hull construction the hull or case comprising a plurality of discrete bodies, e.g. steel balls, embedded therein or disposed around the explosive charge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B15/00—Self-propelled projectiles or missiles, e.g. rockets; Guided missiles
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    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/36—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information
    • F42B12/56—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information for dispensing discrete solid bodies
    • F42B12/58—Cluster or cargo ammunition, i.e. projectiles containing one or more submissiles
    • F42B12/62—Cluster or cargo ammunition, i.e. projectiles containing one or more submissiles the submissiles being ejected parallel to the longitudinal axis of the projectile

Definitions

  • the invention relates to a missile for drone control with a drive and a housing around the drive and an active body for damaging the drone.
  • Remote controlled small aircraft are becoming more and more efficient, both in terms of their payload and in terms of their control and flight capabilities.
  • model drones can be easily remotely controlled over long distances, without the need to keep an eye on the ground-based pilot.
  • Such a defense device is known from DE 10 2016 211 371 A1. From a launcher, an arrow-like missile is launched, which includes a net thrower at its front end. If the missile comes close to the
  • the drone is captured and the drone entangled with the missile falls to the ground on a parachute.
  • a missile of the aforementioned type which according to the invention has a seeker with an optical viewfinder and a control unit for drone detection and for controlling a approach to the recognized drone and to trigger the active body.
  • the invention is based on the consideration that small and light drones are difficult to hit only by a directed launch. In particular, the capture by means of a network requires a high accuracy of the approaching missile.
  • the missile can specifically
  • Movements of an agile drone tracked so that a target approach can be precise and the triggering of the active body in sufficient proximity to the drone.
  • an unmanned aerial vehicle such as a remote-controlled aircraft, in particular up to twenty kilograms total weight, to be understood, for example, from the hobby field of model aircraft construction. It can be a so-called
  • a drone may be a rotorcraft, in particular with a plurality of rotors, for example a quadrocopter or a hexacopter. However, it is also possible a fixed wing or only wing.
  • the control unit is prepared for drone detection, in particular based on data from the viewfinder or a detector of the seeker head.
  • a drone recognition can be understood as both the holding of a given goal and an autonomous recognition of the target as such.
  • a missile launcher for firing the missile with an optic or another
  • Target detection system equipped with which the target is detected and to the
  • Control unit is prepared to hold the transferred target in such a way that thereby the missile is controlled to the destination. However, a more rapid launch is possible if the drone detection is done by the missile itself.
  • image processing algorithms can be used by the control unit, with which the target is recognized as such.
  • identify the target classify the target into one of several different classes of different missiles.
  • the control unit may have characteristics of the missile, such as optical
  • a classification of the missile includes a
  • the control unit is able to distinguish between rotorcraft and fixed-wing aircraft or classify the drone as rotorcraft or fixed-wing aircraft.
  • the active body is at least prepared to damage the drone.
  • Damage may be a reduction or termination of the drone's flying capacity. This can be done by mechanical and / or electronic means, for example by radiation to disrupt radio communications and / or
  • the active body may contain a microwave transmitter or a transmitter in a different frequency range, which points to a control command
  • Active radiation emits to damage the drone.
  • a complete destruction is possible, for example, a crash causing breaking off parts of the drone.
  • the active body may have an explosive charge, a shot load or the like, for example rubber.
  • the control unit is used to control the approach of the missile to the recognized drone. Conveniently, this is an autonomous approach to the drone, without the need for a continuous control of an operator.
  • the seeker can be an artillery seeker, so a seeker, as in artillery projectiles
  • the drive is a rocket engine advantageous, with a propeller drive with a battery and a battery is possible.
  • the missile is fired by a hand launcher or battery launcher, hereinafter referred to simply as a launcher.
  • a launcher for 40 mm caliber missiles or missiles.
  • Controllability can be facilitated if the active body has an ejection of a
  • Acting element can cause to the rear, if possible without destroying the
  • the drive is releasably held in the housing in such a way that it can be dropped in flight.
  • the active body is arranged to drive so that he wins by the ejection a degree of freedom of action. A degree of freedom of action is then obtained if, due to the ejection, an effect of the active body can be achieved which is not or not yet possible before the ejection.
  • the drive may be detachably mounted in the housing so that it can be dropped in flight and thus ejected from the housing. It is also possible that the drive is releasably held to the housing in such a way that it can be dropped together in flight with the surrounding housing part. Drive and a rear one
  • Housing part are releasably held to a front housing part, so that
  • the drone and / or the missile glides down on a parachute.
  • the missile has a parachute, which is arranged in a payload chamber of the missile. The arrangement may be in the direction of flight before the drive, in particular immediately before the drive. If the drive is abwerfbär, so the parachute can be ejected by a drive space, which is consistent by the dropping of the drive, to the rear. Ejecting backwards is much easier and involves much less risk of tangling
  • a trigger may be present, which is designed together with the parachute so that it throws the parachute back through a drive space when triggered.
  • the drive space which houses the drive before and at the start of the missile, is free to the extent that the parachute can be ejected through the drive space to the rear after dropping the drive.
  • a starting of the missile is expediently made of a tube from which the missile is ejected either by a cartridge, but in particular by its own drive.
  • For a steerable control of the missile to the target steering wings are advantageous, which are advantageously arranged at the rear of the missile.
  • a wing has at least one to the housing of the missile movable control surface as an outer surface whose movement is suitably controlled by the control unit.
  • control wings are present, which are designed as folding wings. Folding wings can be folded in the tube and unfold after Rohrverschuss or leaving the missile from the tube and thereby protrude, for example, vertically radially from the housing and allow control of the missile by the corresponding control surface.
  • the drive If the drive is to be dropped, then it makes sense if it is locked in the housing or its drive space before and during the start in such a way that it does not fall out of the housing or drive space erroneously. Conveniently, this is a drive lock available that locks the drive so in the housing or drive compartment that falling out is blocked.
  • a simple drive lock can be achieved when it is so connected to a folding wing that folding the flap mechanically moves the drive lock so that it releases the drive for dropping.
  • a mechanical positive connection can be released, so that the drive is now ejectable.
  • the drive and housing are designed so that the drive is freely ejectable after a push at a start to the rear. If, for example, folding wings are unfolded and the drive lock is brought into such a position that the drive is released, it can still push the missile for a while after its start and thus remain pressed into the housing. If the push-in latches, is stopped or otherwise deflected, the drive can be ejected to the rear.
  • a particularly simple release of the drive can be achieved if the drive lock is rigidly connected to a folding wing. By unfolding, for example, a molding can be moved into a release position, so that a previously performed by the nose blocking positive engagement is solved.
  • a simple ejection of the drive from the housing or a drive space can be achieved if the drive is designed so that it is ejected by its thrust reverser from the housing. It is also advantageous if the drive and the housing are designed so that the drive to the
  • Driving is carried out over a predetermined period, towards the end of the
  • the drive may cause a forward gas discharge that creates a gas pressure prior to driving that ejects the drive from the housing.
  • a drone to be intercepted is usually small and thus only over short
  • the weight and aerodynamics of the missile characterized in that the drive is designed to drive over a predetermined period of time, and this period in conjunction with weight and aerodynamics is such that the drive his thrust after predetermined maximum distance after starting regularly finished.
  • the maximum drive range can be adjusted appropriately.
  • the used active body is, for example, a ballistic projectile, so this then, for example, must be used only in a payload chamber of the missile.
  • the missile has a payload chamber in which the active body is arranged, expediently together with a
  • the detonator can be adapted to the ignition of the active body, so that when using different active body only the appropriate detonator must be adjusted. If, for example, the active body has an impact fuze, then it is advantageous if the detonation release contains a mechanism which, when triggered, simulates an impact of the active body. In general, it is expedient if the ignition trigger is connected by a signal line to the control unit, expediently via a mechanical interface. For example, a composite of detonator and active body can be inserted into the payload chamber, wherein an electrical contact with the
  • Control unit is manufactured by the mechanical interface
  • a drone usually includes rotating parts, such as a rotor, a propeller or even a turbine, which can be brought to a stop by a net, or more generally a thread. In this way, while the drone may be prevented from flying on and thus damaged, it does not have to be destroyed. To achieve this, it is advantageous if the missile has a thread load and an ejector for ejecting the thread load.
  • the thread load contains a multiplicity of threads.
  • a thread is an elongated and flexible element whose material is of minor importance, so it can be insofar as a plastic, a natural material, a composite material, metal or other material.
  • the ejector may contain a detonating agent, by the explosion of the threads are ejected. The ejection can be done to the rear, in particular by a drive space or laterally, for example, by blowing off a
  • the thread load may include loose threads that are not attached to the missile and / or not attached to each other.
  • the threads become entangled in a rotating one
  • the threads may be connected at least one end at least indirectly to the housing of the missile. They can form a thread network with which the drone can be captured. In order to keep the weight of the missile as low as possible, the threads have only a low weight, which could be negatively noticeable in their distribution in the surrounding space around the missile, as they are not scattered even in a detonative deployment not far in the area. To this disadvantage too
  • weights are attached to the threads that are squandered with the ejection.
  • the weights can be the threads
  • each thread with its own weight or to attach several threads to one weight so that several threads of a weight fly tuft-like through the air.
  • the weights are housing elements.
  • the housing can be broken and the individual housing elements can pull the threads into the enclosure.
  • the housing contains predetermined breaking points or predetermined breaking lines, which divide it into individual housing elements. At one, several or each so divided housing element expediently at least one thread is attached.
  • Housing elements can insofar be pipe parts, in particular pipe strips.
  • the threads on housing elements in particular when the housing elements are driven apart, form a net.
  • the threads are at least indirectly attached to the seeker.
  • the threads may be attached to the case or attached to it
  • the missile and the drone remain connected to each other and can, for example, slide down a parachute.
  • the threads may be attached to a housing member to achieve a large amount of sling, for example on a part of the housing around the payload space and / or the drive space.
  • the ejector and the housing are designed so that the
  • a detonation means and the housing are designed such that the housing bursts first and / or more in a front area on detonation of the detonation means than in a region located further back.
  • the invention is also directed to a missile system
  • Grenade launcher as ammunition with a cartridge with a propellant and a
  • Active body is equipped and the missile has an identical active body.
  • the active body which is for example a detonation body, can be used both in the grenade launcher and in the missile or can be used for the missile already known active body from a known grenade launcher.
  • the active body can be made particularly simple and insofar the system be inexpensive if the active body is equipped with an impact fuse and the missile has a detonator containing a mechanism that simulates an impact of the active body when triggered, so that it detonates in the missile.
  • the invention is directed to a missile launcher having a missile as described above for the invention.
  • the missile launcher is used to fire the missile, for example in the form of a pipe shot.
  • the invention is also directed to a multi-missile system according to the above description of the invention and several different active bodies.
  • An inexpensive system can be achieved if the missiles all have an identical payload chamber in which the various
  • Active body can be used without tools and locked. Conveniently, the active body of the control unit are ignited.
  • identical missile fuselages can be equipped with different active bodies, so that a high deployment variability can be achieved at low cost.
  • the active bodies have an identical outer circumference.
  • the tool-free insertion of the active body is advantageously possible at existing neighboring modules, such as a propulsion of the missile and a
  • Control unit or control electronics are control unit or control electronics.
  • Payload chambers each have a detonator for igniting the active body is arranged and the detonators are different and adapted to the respective active body.
  • a simple insertion of the active body in the missile fuselage can be achieved if in each case a detonator with its active body together form a firmly connected package that can be used in particular as a whole - conveniently tool-free - in the payload chamber and assembled there as a whole ready for use.
  • the packages are all uniform in their outer shape. Uniform interfaces to the control unit are also advantageous.
  • the invention is directed to a method for drone control in which a missile is launched and an active body of the missile is triggered as soon as the missile flies in a predetermined position to the drone and at least damaged the drone.
  • a precise control of the missile to the drone can be achieved if according to the invention a seeker head of the missile detects the drone with an optical viewfinder.
  • a control unit of the missile can control this using the viewfinder data to the destination, even if this own
  • Flight movements during the approach of the missile performs.
  • Predetermination of distance and / or direction of the missile to the drone be set.
  • a drive of the missile is before triggering the
  • the drive can be ejected from the housing and dropped or separated and discarded together with a surrounding housing part of a front housing part.
  • the seeker autonomously detects the drone during the approach and the active body is triggered if the drone is within a predetermined common room.
  • a check by the control unit during the Anflugs made whether the drone is in a predetermined position, for example, within a given lounge.
  • the missile can thereby be shot down very quickly, without a previous target acquisition is necessary.
  • a target is expediently only as
  • the distance voltage expediently extends to a maximum to a normal optical detection of the drone in question by a human eye. This maximum distance may be predetermined or result from a categorization of the drone during the approach.
  • Device features also as corresponding process characteristics.
  • Embodiments serve to illustrate the invention and do not limit the invention to the combination of features specified therein, not even with regard to functional features.
  • suitable features of each embodiment can also be considered explicitly isolated from a
  • FIG 2 shows the missile launched from a launcher of FIG 1 on the
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a missile for drone combat with a parachute
  • FIG. 5 shows a drive lock at the rear of a missile in locked and in releasing position
  • the missile 2 is a guided missile with guide vanes 6, which are rotatable in their entire outer surface by an actuator, not shown, which is arranged between a housing 8 and the drive 4.
  • the four steering drives are controlled by a control unit 10, which is arranged behind a seeker head 12, which has an optical viewfinder 14 and an image detector, not shown, for image capturing a drone to be intercepted.
  • the missile 2 is also equipped with a sliding wing 16, which has a lift profile analogous to aircraft.
  • the missile 2 is designed to prevent a drone to be intercepted from flying on to it and for this purpose comprises an active body 18 in a payload chamber 20.
  • the active body 18 is an explosive grenade with rubber shot and a front impact fuze. Accordingly, the
  • the ignition trigger 22 includes a mechanism which strikes the impact detonator of the active body 18 from the front.
  • Packing body of active body 18 and ignition trigger 22 is arranged at an interface 24 for signal transmission to the control unit 10, so that the ignition trigger 22 can be triggered by the control unit 10.
  • the payload chamber 20 includes a parachute 26 that allows the missile 2 to float down after completion of its mission on the parachute 26, thereby preventing injury to persons from falling
  • the missile launcher 28 comprises a multiplicity of canisters, in each of which a missile 2 is mounted.
  • a control unit 30 of the missile launcher 28 one or more missiles 2 can be started in succession.
  • Several such missile launcher 28 are arranged, for example, around a major event around so that a launch of the missile 2 can safely take place.
  • the event site is monitored, for example, from the air or from an elevated location by one or more operators or automatically by means of one or more cameras. If a drone 32 approaches and it is decided that the drone 32 is to be intercepted, an instruction for starting a missile 2 is transmitted to the control unit 30 of the missile launcher 28 by an operator or a control unit.
  • a missile 2 takes off from a tube of the
  • Aircraft launchers 28 for example vertically upwards.
  • the missile 2 has a diameter of about 5 cm along its housing 8, and a tube of the missile launcher 28 has an outer diameter of about 7 cm. It is so far very easy to let a missile launcher with a single pipe by an operator wear and the missile 2 by hand
  • the missile launcher is directed to the drone 32 and a trigger is actuated, whereupon the missile 2 from the
  • Missile launcher starts. For example, in and around one
  • a third possibility is to align the missile launcher 28 in front of a launch of a missile 2 in the direction of the drone 32, so that the drone 32 in Viewfinder 14 of the missile 2 appears visible. All three variants are briefly described below.
  • the missile 2 is supposed to approach the drone 32 and either hit it directly or trigger its active body 18 in the immediate vicinity of it. Instead of a
  • Drone 32 can generally be fought or intercepted another aircraft. In order to be able to fly to the drone 32, it makes sense if the control unit 10 recognizes the drone 32 as such or as
  • the viewfinder 14 is a rigid viewfinder, then it is necessary that the missile 2 is at least substantially aligned with the drone 32 in order to image it through the viewfinder 14 onto the detector.
  • a pre-instruction is necessary, which is passed by the control unit 30 or another control unit to the missile 2 and its control unit 10.
  • a start trajectory is given, along which the missile 2 flies until it detects the drone 32 autonomously.
  • the starting trajectory can be determined from the positions of the
  • Aircraft launcher 28 and the drone 32 and missile data are calculated in a simple manner. A pre-briefing can be simplified if the missile launcher 28 before the
  • Missile Launcher Aligned to Drone 32 Prior to Launch The drone 32 may be targeted, for example, by an optical system of the missile launcher 28 or the manual missile launcher, and a marker may be logged on the image of the drone 32. The thus marked image is transferred to the control unit 10 of the missile 2, which now independently a comparable image through his
  • Seeker 14 searches and after finding the corresponding image and thus the drone 32 pursued.
  • a pre-instruction can be dispensed with altogether if the control unit 10 is set up to find a drone 32 to be intercepted independently.
  • the control unit 10 expediently classify a drone 32 as such and expediently also decide whether it should be intercepted.
  • a suitable decision criterion is a distance from the missile launcher 28 or a manual missile launcher to drone 32. If no distance measurement is present, the distance can be determined by the optical size of the drone 32 in the
  • Search image can be estimated. If the drone 32 is closer than a trapping distance 34 to the missile launcher 28, the drone 32 is intercepted. If the actual or estimated distance is greater than the intercept distance 34, for example greater than 800 m, the drone 32 will not be intercepted because the control unit 10 assumes that this is not the drone 32 to be intercepted by an operator This is hardly visible due to the high distance.
  • the intercept distance 34 for example greater than 800 m
  • Control unit 10 is now using the seeker 12 after another
  • Parachute 26 slides the missile 2 down so that injury to persons by a rapidly falling missile 2 is counteracted.
  • the missile 2 will fly directly to or near the drone 32 and will trigger the active body 18 if closer than one
  • Catching distance to the drone 32 is located.
  • the distance of the missile 2 to the drone 32 is in this case by the control unit 10 based on optical data of the
  • Triggering of the active body 18 of the parachute 26 is ejected and the missile 2 slides on the parachute 26 hanging to the ground.
  • the parachute 26 is housed in the direction of flight of the missile 2 in front of the drive 4 within the housing 8.
  • the drive 4 is detachably held in or on the housing 8. After burnup of the drive 4 or towards the end of the burnup, the drive 4 is ejected to the rear, and a drive space 36, in which the drive 4 was positioned during the start, is released.
  • the drive 4 is detachably held in or on the housing 8. After burnup of the drive 4 or towards the end of the burnup, the drive 4 is ejected to the rear, and a drive space 36, in which the drive 4 was positioned during the start, is released.
  • Drive be designed so that it expels exhaust gases towards the end of its combustion, so that in front of the drive 4, a high pressure is created by the Drive 4 is ejected to the rear.
  • an explosive is possible, which is located in front of the drive 4 and expresses the drive 4 to the rear by the development of explosive gases.
  • the burn-off gases can unfold freely or be held in a cushion, analogously to an airbag which ejects the drive 4 to the rear. It is also possible to drop the drive 4 together with the surrounding housing part. Ejecting the drive 4 is shown schematically in FIG.
  • the drive space 36 is now free and the parachute 26 can be ignited
  • Drive space 36 are ejected. This is shown schematically and by way of example in FIG. Tangling of the parachute 26 on the steering wings 6 can be avoided thereby.
  • the missile 2 can be reliably braked and gently brought back to the earth's surface.
  • the active body 18, which may also include the parachute 26 receives an additional degree of freedom of action, since now a discharge to the rear is made possible by the drive space 36, which would not be the case with the drive 4 placed there.
  • a safety net 40 may be attached to the parachute 26, which is driven by a corresponding aerodynamic design even further radially outward than the parachute 26 itself.
  • a safety net 40 is indicated only schematically by dashed lines in FIG.
  • Another possibility is to make the parachute 26 very large so that it expands radially very far around the missile 2. For this purpose, it can carry a multiplicity of openings 42 in order to reduce its air resistance to an appropriate size for the missile 2.
  • FIG. 4 shows a missile 2, which is constructed essentially analogously to the missile 2 from FIG. 1, but contains a different active body 18. The following
  • the missile 2 of FIG 4 comprises a thread charge 44 with a plurality of threads 46.
  • the threads 46 are attached at its front end to the seeker 12 either directly or indirectly and are connected at its rear end with a weight 48, in this embodiment, housing parts of Housing 8.
  • a weight 48 in this embodiment, housing parts of Housing 8.
  • the housing 8 - controlled by the control unit 10 at the time when the missile 2 is in the vicinity of the drone 32 - blown up in the area around the payload chamber 20.
  • the housing 8 in the region of the payload chamber 20 predetermined breaking lines, along which the housing 8 upon release of the
  • Auswerfers breaks up into a variety of housing elements, which as
  • Weights 48 serve. Each of the housing elements defined by the predetermined breaking lines is connected to at least one thread 46 and carries it by its high kinetic energy gained during the explosion far radially outward, so that a large radius of action of the missile 2 is achieved. This allows the
  • intercept drone 32 are also taken in a relatively imprecise control of threads 46, which entangle in at least one rotor of the drone 32.
  • the thereby attached to the missile 2 drone 32 is entrained by the missile 2 and crashes, then tied to the missile 2 with this on the parachute 26 float down.
  • a holding element 50 for example a
  • Holding rod can prevent the missile 2 breaks when blowing the housing 8 and the front part with the seeker 12 falls uncontrollably down.
  • the blasting of the housing 8 can be carried out in such a way that it is pressed forward or more at the front than at the rear. The air flowing around the missile 2 from the front engages in the bursting housing elements and additionally drives them radially outwards.
  • the threads 46 can also be ejected loosely, ie not fastened to the missile 2. Also with this
  • Embodiments may draw weights 48, for example as housing elements, which pull threads 46 outwardly, alternatively without the weights 48, and the threads are driven outwards only by a corresponding detonation charge.
  • the drone 32 entangles with one or more rotors in the threads 46 and crashes.
  • the threads can form a thread network, that is to say be repeatedly linked to one another, so that the drone 32 is prevented from slipping through the threads 46.
  • the net wraps around the drone 32 and holds it tight.
  • the thread charge 44 or the threads 46 can be ejected to the rear through the drive space 36.
  • the parachute 26 - if present - is placed in front of the thread load in the payload chamber 20, so that first the threads 46 can be ejected and then the parachute 26 can then be ejected through the drive space 36.
  • FIG. 5 shows a possibility for locking and releasing the drive 4 in FIG.
  • FIG 5 Drawings of FIG 5 shown, from the side (left view) and from behind (right view).
  • the guide vanes 6 are folded against a spring force and unfold as soon as the missile 2 with its rear part of the tube
  • a drive lock 52 for example in the form of a nose which is rigidly connected to the rest of the steering wing 6. If the steering wing 6 flips out, the position of the drive lock 52 of the steering wing 6 also changes
  • the drive locks 52 engage radially inwardly and form a positive connection behind the drive 4, as shown in FIG 5, upper right view can be seen.
  • the drive 4 can not fall out to the rear and is held securely during its storage in the missile launcher 28.
  • the steering vanes fold out and the drive locks 52 fold radially outward, as shown in the lower right part of FIG.
  • the drive 4 is now released to the rear and can fall out.
  • the drive 4 pushes forward sufficiently to reliably prevent it from falling out.
  • the drive 4 is ejected only when it stops its feed or through an ejector unit, as described above, or when it ejects its own power by its thrust reverser.
  • the drive 4 drives only very briefly and the missile 2 flies the remaining distance sailing and unpowered in the direction of the drone 32.
  • a start-up distance 54 or burn-out distance is expediently less than 200 m, in particular less than 100 m.
  • a startup or burnup time of the drive 4 is a maximum of 3 seconds, in particular only a maximum of 2 seconds.
  • the drive 4 is ejected early and it is the missile 2 after a short time to intercept the drone 32 available.
  • Drones 32 are simple units that can be obtained with little resources from a model shop. For the efficient combat of a drone 32, therefore, the production of a missile 2 for drone control should be as favorable as possible respectively. 6 shows several measures with which a favorable production is facilitated.
  • the missile 2a which is shown at the top in FIG. 6, carries an active body 18a
  • Grenade 56 with impact fuze such as a rubber crumb grate, which is described for example to FIG 1.
  • a parachute 26, as described for FIG. 1, may be present, but need not be present.
  • the active body 18 may be a projectile, in particular a shell 56.
  • the active body 18 is a grenade 56, as by a conventional
  • Grenade launcher 58 is fired.
  • the grenade 56 is in a cartridge 60, which houses a propellant for firing the grenade 56 from the grenade launcher 58.
  • the ammunition of the grenade launcher 58 can now be used as active body 18a in the missile 2a.
  • the grenade 56 is separated from the cartridge 60 and in the
  • Payload chamber 20 used.
  • the own production of an active body 18 for use in a missile 2 for drone control can be dispensed with.
  • the active body 18b consists of a thread charge 44 with a corresponding ejector and possibly also a parachute
  • the active body 18c is a parachute 26 with a safety net 40. All three active body 18a - c are executed the same way that they are used without tools through an opening in the housing 8 in the payload chamber 20 and can be attached there , wherein they touch the interface 24 of the control unit 10 with a signal interface, so that a signal connection between
  • Control unit 10 and active body 18 is achieved.
  • the active bodies 18 are all designed with the same maximum outer radius, which is matched to the capacity or the dimensions of the payload chamber 20. In this way, a missile 2 can be provided depending on the application with the corresponding active charge 18, so that a very simple and cost-effective production of
  • Missile 2 is enabled. Thus, it is possible, for example, to deliver a plurality of missiles 2 without active body 18 and to add a variation of active bodies. Before the mission can - possibly even on the spot - be decided in what way the drone 32 is to be intercepted and which
  • Active body 18 insofar applies.
  • the active body can be used without tools in a simple manner in the missile 2 or its payload chamber 20, and the missile 2 is ready for use. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Flugkörper (2) zur Drohnenbekämpfung mit einem Antrieb (4) und einem Gehäuse (8) um den Antrieb (4) und einem Wirkkörper (18) zum Beschädigen einer Drohne (32). Ein präziser Anflug auf die Drohne (32) kann erreicht werden, wenn der Flugkörper (2) einen Suchkopf (12) mit einem optischen Sucher (14) aufweist und eine Steuereinheit (10) zur Drohnenerkennung, zum Steuern eines Anfliegens auf die erkannte Drohne (32) und zum Auslösen des Wirkkörpers (18).

Description

Flugkörper zur Drohnenbekämpfung
Die Erfindung betrifft einen Flugkörper zur Drohnenbekämpfung mit einem Antrieb und einem Gehäuse um den Antrieb und einem Wirkkörper zum Beschädigen der Drohne.
Ferngesteuerte Kleinfluggeräte werden immer leistungsfähiger, sowohl hinsichtlich ihrer Nutzlast, als auch hinsichtlich ihrer Steuer- und Flugfähigkeiten. Mittels einer Kamera und einer drahtlosen Videoübertragung lassen sich Modellbaudrohnen ferngesteuert leicht über große Distanzen fliegen, ohne dass sie hierbei vom am Boden stehenden Piloten im Auge behalten werden müssen.
Die Gefahr, dass derart agile Kleinfluggeräte als Waffe missbraucht werden, ist groß. Insofern besteht ein Bedarf zur Abwehr von ferngesteuerten Kleinfluggeräten, im Folgenden der Einfachheit halber auch Drohne genannt.
Eine solche Abwehrvorrichtung ist aus der DE 10 2016 211 371 A1 bekannt. Aus einem Werfer wird ein pfeilartiger Flugkörper abgeschossen, der an seinem vorderen Ende einen Netzwerfer umfasst. Kommt der Flugkörper in die Nähe der
abzufangenden Drohne, wird das Netz nach vorne ausgeschleudert, die Drohne wird eingefangen und die am Flugkörper durch das Netz verwickelte Drohne fällt an einem Fallschirm zu Boden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Flugkörper zur Drohnenbekämpfung anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch einen Flugkörper der eingangs genannten Art gelöst, der erfindungsgemäß einen Suchkopf mit einem optischen Sucher aufweist sowie eine Steuereinheit zur Drohnenerkennung und zum Steuern eines Anfliegens auf die erkannte Drohne sowie zum Auslösen des Wirkkörpers. Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass kleine und leichte Drohnen nur durch einen gerichteten Abschuss schwer zu treffen sind. Insbesondere das Einfangen mithilfe eines Netzes bedarf einer hohen Zielgenauigkeit des anfliegenden Flugkörpers. Durch den Suchkopf mit dem optischen Sucher kann der Flugkörper gezielt den
Bewegungen einer agilen Drohne nachgeführt werden, sodass ein Zielanflug präzise und das Auslösen des Wirkkörpers in ausreichender Nähe zur Drohne erfolgen kann.
Unter einer Drohne kann ein unbemanntes Luftfahrzeug, wie ein ferngesteuertes Fluggerät, insbesondere bis zwanzig Kilogramm Gesamtgewicht, verstanden werden, beispielsweise aus dem Hobbybereich des Flugmodellbaus. Es kann ein sogenanntes
Small Unmaned Aircraft (SUA) beziehungsweise ein Micro Air Vehicle (MAV) sein. Eine Drohne kann ein Drehflügler sein, insbesondere mit einer Mehrzahl von Rotoren, beispielsweise ein Quadrokopter oder ein Hexakopter. Möglich ist jedoch auch ein Starrflügler bzw. nur Flügler.
Die Steuereinheit ist zur Drohnenerkennung vorbereitet, insbesondere anhand von Daten des Suchers beziehungsweise eines Detektors des Suchkopfs. Unter einer Drohnenerkennung kann sowohl das Halten eines übergebenen Ziels als auch ein autonomes Erkennen des Ziels als solches verstanden werden. Ist beispielsweise ein Flugkörperwerfer zum Abschuss des Flugkörpers mit einer Optik oder einem anderen
Zielerfassungssystem ausgestattet, mit dem das Ziel erfasst wird und an den
Flugkörper übergeben wird, so reicht es zur Drohnenerkennung aus, wenn die
Steuereinheit dazu vorbereitet ist, das übergebene Ziel in der Weise zu halten, dass hierdurch der Flugkörper zum Ziel gesteuert wird. Ein zügigerer Abschuss ist jedoch möglich, wenn die Drohnenerkennung vom Flugkörper selbst erfolgt. Hierzu können von der Steuereinheit bildverarbeitende Algorithmen verwendet werden, mit denen das Ziel als solches erkannt wird. Zum Erkennen des Ziels reicht eine Klassifizierung des Ziels in eine von mehreren unterschiedlichen Klassen verschiedener Flugkörper aus. Die Steuereinheit kann Eigenschaften des Flugkörpers, beispielsweise optische
Eigenschaften mit Klasseneigenschaften vergleichen und den Flugkörper anhand des
Vergleichsergebnisses in eine oder mehrere der Klassen einteilen.
Zweckmäßigerweise umfasst eine Klassifizierung des Flugkörpers eine
Unterscheidung von anzugreifenden und nicht anzugreifenden Flugkörpern. Hierdurch kann ein fehlerhafter Angriff auf einen nicht zu bekämpfenden Flugkörper vermieden werden. Besonders zweckmäßig ist die Erkennung von unbemannten kleinen
Flugkörpern an sich. Die Drohne kann unter mehreren am Himmel sichtbaren Objekten als solches erkannt werden, wodurch einer fehlerhaften Bekämpfung entgegengewirkt wird. Zweckmäßigerweise ist die Steuereinheit in der Lage, zwischen Drehflüglern und Starrflüglern zu unterscheiden beziehungsweise die Drohne als Drehflügler oder Starrflügler zu klassifizieren. Der Wirkkörper ist zumindest zum Beschädigen der Drohne vorbereitet. Eine
Beschädigung kann eine Verringerung oder Beendigung der Flugfähigkeit der Drohne sein. Dies kann auf mechanischem und/oder elektronischem Wege geschehen, beispielsweise durch Strahlung zur Störung des Funkverkehrs und/oder zur
Beeinträchtigung, insbesondere Zerstörung von elektronischen Komponenten der Drohne. So kann der Wirkkörper einen Mikrowellensender oder einen Sender in einem anderen Frequenzbereich enthalten, der auf ein Bekämpfungskommando hin
Wirkstrahlung zum Beschädigen der Drohne aussendet. Selbstverständlich ist auch eine vollständige Zerstörung möglich, beispielsweise ein Abstürzen bewirkendes Abbrechen von Teilen der Drohne. Insofern kann der Wirkkörper eine Sprengladung, eine Schrotladung oder dergleichen aufweisen, beispielsweise Gummischrot.
Die Steuereinheit dient zum Steuern des Anfliegens des Flugkörpers auf die erkannte Drohne. Zweckmäßigerweise ist dies ein autonomes Anfliegen auf die Drohne, ohne dass es hierfür einer kontinuierlichen Steuerung eines Bedieners bedarf. Der Suchkopf kann ein Artilleriesucher sein, also ein Sucher, wie er in Artilleriegeschossen
Verwendung findet. Als Antrieb ist ein Raketentriebwerk vorteilhaft, wobei auch ein Propellerantrieb mit einer Batterie und einem Akku möglich ist.
Vorteilhafterweise wird der Flugkörper von einem Handlauncher oder Batterielauncher abgeschossen, im Folgenden vereinfacht als Werfer bezeichnet. Besonders günstig ist ein Werfer für 40 mm kalibrige Geschosse beziehungsweise Raketen.
Zum Abfangen einer Drohne besteht die Möglichkeit, sie mit kleinen Geschossen zu bombardieren, beispielsweise Splittern oder Schrot, und hierdurch zu zerstören oder zumindest flugunfähig zu machen, sodass sie herabfällt. Hierdurch können jedoch auch unbeteiligte Personen, gerade in einem zivilen Umfeld, zu Schaden kommen, beispielsweise durch herumfliegende Splitter oder die herabfallende Drohne an sich. Es ist daher wünschenswert, das Abfangen der Drohne beherrschbarer zu machen, als es bei einem bloßen Abschuss durch eine Sprengung der Fall ist. Eine solche
Beherrschbarkeit kann erleichtert werden, wenn der Wirkkörper einen Auswurf eines
Wirkelements nach hinten bewirken kann, möglichst ohne eine Zerstörung des
Flugkörpers an sich. Beispielsweise kann ein Fangelement und/oder ein Fallschirm nach hinten ausgeworfen werden, sodass die Drohne eingefangen werden kann und das gesamte System am Fallschirm nach unten schwebt, ohne durch eine zu große Aufprallgeschwindigkeit eine Gefahr für Personen darzustellen. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Antrieb in der Weise lösbar im Gehäuse gehalten, dass er im Flug abwerfbar ist. Ein hinterer Raum des
Flugkörpers, der durch den Antrieb zuvor besetzt war, kann nun anderweitig genutzt werden. Zweckmäßigerweise ist der Wirkkörper so zum Antrieb angeordnet, dass er durch den Abwurf einen Wirkfreiheitsgrad gewinnt. Ein Wirkfreiheitsgrad wird dann gewonnen, wenn durch den Abwurf eine Wirkung des Wirkkörpers erzielbar ist, die vor dem Abwurf nicht oder noch nicht möglich ist.
Der Antrieb kann im Gehäuse lösbar angeordnet sein, sodass er im Flug abwerfbar ist und somit aus dem Gehäuse ausgestoßen wird. Ebenso ist es möglich, dass der Antrieb in der Weise lösbar zum Gehäuse gehalten ist, dass er im Flug mit dem ihm umgebenden Gehäuseteil zusammen abwerfbar ist. Antrieb und ein hinterer
Gehäuseteil sind lösbar zu einem vorderen Gehäuseteil gehalten, sodass
beispielsweise ein hinterer Teil des Flugkörpers insgesamt abgeworfen wird. Der hintere Raum ist dann der Bereich hinter dem vorderen, verbleibenden Teil des
Flugkörpers, und er ist frei zum Ausbringen des Wirkkörpers durch diesen Raum.
Um Personenschäden bei einem Abfangen einer Drohne durch deren Herabfallen oder das Herabfallen von Teilen zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn die Drohne und/oder der Flugkörper an einem Fallschirm schwebend herabgleitet. Entsprechend ist es vorteilhaft, wenn der Flugkörper einen Fallschirm aufweist, der in einer Nutzlastkammer des Flugkörpers angeordnet ist. Die Anordnung kann hierbei in Flugrichtung vor dem Antrieb sein, insbesondere unmittelbar vor dem Antrieb. Ist der Antrieb abwerfbär, so kann der Fallschirm durch einen Antriebsraum, der durch das Abwerfen des Antriebs durchgängig ist, nach hinten ausgeworfen werden. Ein Auswerfen nach hinten ist erheblich einfacher und birgt wesentlich kleinere Risiken des Verhedderns des
Fallschirms am Flugkörper als ein seitliches Ausstoßen, beispielsweise durch eine seitliche Klappe. Zum Ausstoßen des Fallschirms kann ein Auslöser vorhanden sein, der zusammen mit dem Fallschirm so ausgeführt ist, dass er beim Auslösen den Fallschirm durch einen Antriebsraum hindurch nach hinten abwirft. Der Antriebsraum, der den Antrieb vor und beim Start des Flugkörpers beherbergt, ist nach dem Abwerfen des Antriebs insoweit frei, dass der Fallschirm durch den Antriebsraum hindurch nach hinten ausgestoßen werden kann. Ein Starten des Flugkörpers erfolgt zweckmäßigerweise aus einem Rohr, aus dem der Flugkörper entweder durch eine Kartusche, insbesondere jedoch durch seinen eigenen Antrieb ausgestoßen wird. Für eine lenkbare Ansteuerung des Flugkörpers zum Ziel sind Lenkflügel vorteilhaft, die zweckmäßigerweise am Heck des Flugkörpers angeordnet sind. Ein Flügel hat zumindest eine zum Gehäuse des Flugkörpers bewegliche Steuerfläche als Außenfläche, deren Bewegung zweckmäßigerweise von der Steuereinheit gesteuert wird. Um einen Rohrverschuss zu ermöglichen, sind zweckmäßigerweise mehrere Steuerflügel vorhanden, die als Klappflügel ausgestaltet sind. Klappflügel können im Rohr eingeklappt sein und nach dem Rohrverschuss beziehungsweise Verlassen des Flugkörpers aus dem Rohr aufklappen und hierdurch beispielsweise senkrecht radial vom Gehäuse abstehen und durch die entsprechende Steuerfläche eine Steuerung des Flugkörpers ermöglichen.
Soll der Antrieb abgeworfen werden, so ist es sinnvoll, wenn er vor und während des Starts in der Weise verriegelt im Gehäuse beziehungsweise seinem Antriebsraum angeordnet ist, dass er nicht fehlerhafterweise aus dem Gehäuse beziehungsweise Antriebsraum herausfällt. Zweckmäßigerweise ist hierfür eine Antriebsverriegelung vorhanden, die den Antrieb so im Gehäuse beziehungsweise Antriebsraum verriegelt, dass ein Herausfallen blockiert ist. Eine einfache Antriebsverriegelung kann erreicht werden, wenn diese so mit einem Klappflügel verbunden ist, das ein Ausklappen des Klappflügels die Antriebsverriegelung mechanisch so bewegt, dass sie den Antrieb zum Abwerfen freigibt. Ein mechanischer Formschluss kann freigegeben werden, sodass der Antrieb nun abwerfbar ist.
Zweckmäßigerweise sind Antrieb und Gehäuse so gestaltet, dass der Antrieb nach einem Anschieben bei einem Start nach hinten frei auswerfbar ist. Sind beispielsweise Klappflügel ausgeklappt und die Antriebsverriegelung in eine solche Stellung gebracht, dass der Antrieb freigegeben ist, kann er den Flugkörper trotzdem nach seinem Start noch eine Weile anschieben und hierdurch im Gehäuse eingedrückt bleiben. Lässt das Anschieben nach, wird beendet oder anderweitig umgelenkt, kann der Antrieb nach hinten ausgeworfen werden.
Eine besonders einfache Freigabe des Antriebs kann erreicht werden, wenn die Antriebsverriegelung starr mit einem Klappflügel verbunden ist. Durch das Ausklappen kann beispielsweise eine Ausformung in eine Freigabestellung bewegt werden, sodass ein zuvor durch die Nase blockierend ausgeführter Formschluss gelöst ist. Ein einfaches Auswerfen des Antriebs aus dem Gehäuse beziehungsweise einem Antriebsraum kann erreicht werden, wenn der Antrieb so ausgeführt ist, dass er durch seine Schubumkehr aus dem Gehäuse ausgeworfen wird. Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn der Antrieb und das Gehäuse so gestaltet sind, dass der Antrieb, der zum
Antreiben über einen vorbestimmten Zeitraum ausgeführt ist, gegen Ende des
Zeitraums im Gehäuse einen Druck entwickelt, der den Antrieb aus dem Gehäuse austreibt. Beispielsweise kann der Antrieb gegen Ende des Zeitraums einen nach vorne gerichteten Gasausstoß bewirken, der vor dem Antrieb einen Gasdruck erzeugt, der den Antrieb aus dem Gehäuse auswirft.
Eine abzufangende Drohne ist in der Regel klein und insofern nur über kurze
Distanzen mit bloßem Auge sichtbar. Wenn eine Drohne von beispielsweise einem Bediener gesehen wird und die Entscheidung, die Drohne abzufangen, gefallen ist, kann es sein, dass diese bereits relativ nah, also nur wenige hundert Meter, vom Bediener entfernt ist. Das Gleiche gilt auch für eine automatische Drohnenerkennung und einen Abschuss des Flugkörpers aus einer automatisierten Batterie. Soll der Antrieb abgeworfen sein, um beispielsweise den Ausstoß eines Fallschirms nach hinten zu ermöglichen, muss insofern der Antrieb vor Erreichen der abzufangenden Drohne ausgeschaltet beziehungsweise ausgebrannt sein. Es ist insofern vorteilhaft, wenn sich das Gewicht und eine Aerodynamik des Flugkörpers dadurch auszeichnen, dass der Antrieb zum Antreiben über einen vorbestimmten Zeitraum ausgeführt ist, und dieser Zeitraum im Zusammenspiel mit Gewicht und Aerodynamik so bemessen ist, dass der Antrieb seinen Schub nach .einer vorbestimmten Maximalstrecke nach dem Start regulär beendet. Je nach abzufangender Drohnenklasse und insofern der Sichtbarkeit der Drohne kann die maximale Antriebsstrecke angepasst bemessen sein. Vorteilhaft ist eine Antriebsstrecke von maximal 200 m, insbesondere nur maximal 150 m, bevorzugt nur maximal 100 m. So ist beispielsweise ein Triebwerkabbrand nach 100 m beendet, sodass der Antrieb danach ausgeworfen wird.
Um die Kosten für den Flugkörper niedrig zu halten, ist es vorteilhaft, wenn dieser zumindest zum Teil aus bereits anderweitig verwendeten Komponenten, insbesondere standardisierten Komponenten, aufgebaut sein kann. So ist es insbesondere
vorteilhaft, wenn der Wirkkörper ein auch in einem anderen Zusammenhang
verwendeter Wirkkörper ist, beispielsweise ein ballistisches Geschoss, sodass dieser dann beispielsweise nur noch in eine Nutzlastkammer des Flugkörpers eingesetzt werden muss. Insofern ist es vorteilhaft, wenn der Flugkörper eine Nutzlastkammer aufweist, in der der Wirkkörper angeordnet ist, zweckmäßigerweise zusammen mit einem
Zündauslöser zum Zünden des Wirkkörpers. Der Zündauslöser kann an die Zündart des Wirkkörpers angepasst sein, sodass bei Verwendung verschiedener Wirkkörper nur der entsprechende Zündauslöser angepasst werden muss. Weist beispielsweise der Wirkkörper einen Aufschlagzünder auf, so ist es vorteilhaft, wenn der Zündauslöser eine Mechanik enthält, die bei Auslösung einen Aufschlag des Wirkkörpers simuliert. Generell ist es zweckmäßig, wenn der Zündauslöser durch eine Signalleitung mit der Steuereinheit verbunden ist, zweckmäßigerweise über eine mechanische Schnittstelle. Beispielsweise kann ein Verbundkörper aus Zündauslöser und Wirkkörper in die Nutzlastkammer eingeschoben werden, wobei ein elektrischer Kontakt mit der
Steuereinheit durch die mechanische Schnittstelle hergestellt wird,
zweckmäßigerweise durch ein Einrasten einer mechanischen Rasteinheit, sodass eine zuverlässige Signalverbindung zwischen Zündauslöser und Steuereinheit gewährleistet ist.
Eine Drohne umfasst in der Regel rotierende Teile, wie einen Rotor, einen Propeller oder auch eine Turbine, die durch ein Netz oder allgemeiner: einen Faden, zum Stehen gebracht werden kann. Auf diese Weise kann die Drohne zwar an ihrem Weiterflug gehindert und insofern beschädigt werden, eine Zerstörung muss jedoch nicht erfolgen. Um dies zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn der Flugkörper eine Fadenladung und einen Auswerfer zum Auswerfen der Fadenladung aufweist. Die Fadenladung enthält eine Vielzahl von Fäden. Ein Faden ist ein längliches und biegsames Element, dessen Material von untergeordneter Bedeutung ist, es sich also insofern um einen Kunststoff, ein Naturmaterial, einen Verbundstoff, Metall oder anderes Material handeln kann. Der Auswerfer kann ein Detonationsmittel enthalten, durch dessen Explosion die Fäden ausgeworfen werden. Der Auswurf kann nach hinten, insbesondere durch einen Antriebsraum erfolgen oder seitlich, beispielsweise durch ein Absprengen eines
Gehäuseteils.
Die Fadenladung kann lose Fäden beinhalten, die nicht mit dem Flugkörper und/oder nicht aneinander befestigt sind. Die Fäden verwickeln sich in einem rotierenden
Element der Drohne, die daraufhin abstürzt. In einer anderen Ausführungsvariante können die Fäden an zumindest einem Ende zumindest indirekt am Gehäuse des Flugkörpers verbunden sein. Sie können ein Fadennetz bilden, mit dem die Drohne eingefangen werden kann. Um das Gewicht des Flugkörpers möglichst gering zu halten, weisen auch die Fäden nur ein geringes Gewicht auf, was sich bei deren Verteilung im Umraum um den Flugkörper negativ bemerkbar machen könnte, da diese auch bei einem detonativen Ausbringen nicht weit im Umkreis verstreut werden. Um diesen Nachteil zu
überwinden, ist es vorteilhaft, wenn Gewichte an den Fäden angebracht sind, die beim Auswerfen mit verschleudert werden. Die Gewichte können die Fäden
auseinanderziehen und so in einen weiten Umkreis verbringen, wodurch ein weiter Aktionsradius des Flugkörpers zum Einfangen der Drohne erreicht wird. Es ist möglich, für jeden Faden ein eigenes Gewicht vorzusehen, oder mehrere Fäden an einem Gewicht zu befestigen, sodass mehreren Fäden mit einem Gewicht büschelartig durch die Luft fliegen.
Zum Einsparen von Gewicht des Flugkörpers ist es vorteilhaft, wenn die Gewichte Gehäuseelemente sind. Das Gehäuse kann aufgebrochen werden, und die einzelnen Gehäuseelemente können die Fäden in den Umraum ziehen. Zweckmäßiger enthält das Gehäuse hierfür Sollbruchstellen beziehungsweise Sollbruchlinien, die es in einzelne Gehäuseelemente aufteilen. An einem, mehreren oder jedem so aufgeteilten Gehäuseelement ist zweckmäßigerweise zumindest ein Faden befestigt. Die
Gehäuseelemente können insofern Rohrteile sein, insbesondere Rohrstreifen.
Vorteilhafterweise bilden die Fäden an Gehäuseelementen, insbesondere wenn die Gehäuseelemente auseinandergetrieben sind, ein Netz.
Um ein unkontrolliertes Herabfallen der eingefangenen Drohne zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn die Fäden zumindest indirekt am Suchkopf befestigt sind. So können die Fäden beispielsweise am Gehäuse befestigt sein oder an einem dafür
vorgesehenen Befestigungselement in einem Nutzlastraum. Flugkörper und Drohne bleiben miteinander verbunden und können beispielsweise an einem Fallschirm herabgleiten. Am anderen Ende können die Fäden an einem Gehäuseelement befestigt sein, um ein weites Verschleudern zu erreichen, beispielsweise an einem Teil des Gehäuses um den Nutzlastraum und/oder den Antriebsraum.
Um ein Auseinandertreiben von Fäden um den Flugkörper zu begünstigen, ist es vorteilhaft, wenn der Auswerfer und das Gehäuse so ausgeführt sind, dass das
Gehäuse beim Auswerfen in einem vorderen Bereich zuerst und/oder mehr
auseinanderbewegt wird als in einem weiter hinten liegenden Bereich. Es kann hierdurch erreicht werden, dass um das Gehäuse herrschender Fahrtwind die Gehäuseelemente auseinandertreibt. Sind an den Gehäuseelementen Fäden befestigt, so kann die Fadenladung weit auseinandergetrieben werden. Eine Möglichkeit hierfür besteht darin, dass ein Detonationsmittel und das Gehäuse so ausgeführt sind, dass das Gehäuse bei Detonation des Detonationsmittels in einem vorderen Bereich zuerst und/oder mehr aufplatzt als in einem weiter hinten liegenden Bereich.
Die Erfindung ist außerdem gerichtet auf ein System aus einem Flugkörper,
insbesondere nach einem wie oben beschriebenen Flugkörper entsprechend der Erfindung, und einem Granatwerfer. Eine günstige Herstellung des Flugkörpers beziehungsweise des gesamten Systems kann erreicht werden, wenn der
Granatwerfer als Munition mit einer Kartusche mit einem Treibsatz und einem
Wirkkörper bestückt ist und der Flugkörper einen identischen Wirkkörper aufweist. Der Wirkkörper, der beispielsweise ein Detonationskörper ist, kann sowohl im Granatwerfer als auch im Flugkörper verwendet werden beziehungsweise können für den Flugkörper bereits bekannte Wirkkörper aus einem bekannten Granatwerfer verwendet werden.
Der Wirkkörper kann besonders einfach ausgeführt sein und insofern das System kostengünstig sein, wenn der Wirkkörper mit einem Aufschlagzünder bestückt ist und der Flugkörper einen Zündauslöser aufweist, der eine Mechanik enthält, die bei Auslösung einen Aufschlag des Wirkkörpers simuliert, sodass dieser im Flugkörper detoniert.
Weiter ist die Erfindung gerichtet auf einen Flugkörperwerfer mit einem Flugkörper wie oben zur Erfindung beschrieben. Der Flugkörperwerfer dient zum Abschießen des Flugkörpers, beispielsweise in Form eines Rohrverschusses.
Die Erfindung ist außerdem gerichtet auf ein System aus mehreren Flugkörpern entsprechend der obigen Beschreibung der Erfindung und mehreren verschiedenen Wirkkörpern. Ein kostengünstiges System kann erreicht werden, wenn die Flugkörper alle eine identische Nutzlastkammer aufweisen, in denen die verschiedenen
Wirkkörper werkzeuglos einsetzbar und verriegelbar sind. Zweckmäßigerweise sind die Wirkkörper von der Steuereinheit aus zündbar. Durch einen solchen modularen Aufbau können identische Flugkörperrümpfe mit verschiedenen Wirkkörpern bestückt werden, sodass eine hohe Einsatzvariabilität bei geringen Kosten erreichbar ist.
Vorteilhafterweise haben die Wirkkörper einen identischen Außenumfang. Das werkzeugfreie Einsetzen des Wirkkörpers ist vorteilhafterweise möglich bei vorhandenen Nachbarmodulen, wie einem Antrieb des Flugkörpers und einer
Steuereinheit beziehungsweise Steuerelektronik.
Eine vorteilhafte Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass in den
Nutzlastkammern jeweils ein Zündauslöser zum Zünden des Wirkkörpers angeordnet ist und die Zündauslöser verschieden und an den jeweiligen Wirkkörper angepasst sind. Ein einfaches Einsetzen des Wirkkörpers in den Flugkörperrumpf kann erreicht werden, wenn jeweils ein Zündauslöser mit seinem Wirkkörper zusammen ein fest verbundenes Paket bilden, das insbesondere als ganzes - zweckmäßigerweise werkzeugfrei - in die Nutzlastkammer eingesetzt und dort als ganzes betriebsfertig montiert werden kann. Zweckmäßigerweise sind die Pakete alle einheitlich in ihrer Außenform. Einheitliche Schnittstellen zur Steuereinheit sind ebenfalls vorteilhaft.
Außerdem ist die Erfindung gerichtet auf ein Verfahren zur Drohnenbekämpfung, bei dem ein Flugkörper gestartet wird und ein Wirkkörper des Flugkörpers ausgelöst wird, sobald der Flugkörper in einer vorgegebenen Position zur Drohne fliegt und die Drohne zumindest beschädigt. Eine präzise Ansteuerung des Flugkörpers zur Drohne kann erreicht werden, wenn erfindungsgemäß ein Suchkopf des Flugkörpers die Drohne mit einem optischen Sucher erfasst. Eine Steuereinheit des Flugkörpers kann diesen unter Verwendung der Sucherdaten zum Ziel steuern, auch wenn dieses eigene
Flugbewegungen während des Anflugs des Flugkörpers vollführt. Die vorgegebene Position, in der der Wirkkörper des Flugkörpers ausgelöst wird, kann durch eine
Vorbestimmung von Abstand und/oder Richtung des Flugkörpers zur Drohne festgelegt sein.
Vorteilhafterweise wird ein Antrieb des Flugkörpers vor einem Auslösen des
Wirkkörpers von einem Gehäuse des Flugkörpers abgeworfen und der Wirkkörper wirkt durch einen Antriebsraum, in dem der Antrieb vor Abwurf gelagert war, hindurch.
Hierunter kann auch ein Ausbringen des Wirkkörpers ganz oder teilweise durch den Antriebsraum hindurch verstanden werden. Der Antrieb kann aus dem Gehäuse ausgestoßen und abgeworfen oder zusammen mit einem ihn umgebenden Gehäuseteil von einem vorderen Gehäuseteil getrennt und abgeworfen werden.
Um ein schnelles Abfangen der Drohne zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn der Suchkopf die Drohne während des Anflugs autonom erfasst und der Wirkkörper ausgelöst wird, falls sich die Drohne innerhalb eines vorgegebenen Aufenthaltsraums befindet. Zweckmäßigerweise wird eine Prüfung von der Steuereinheit während des Anflugs vorgenommen, ob sich die Drohne in vorgegebener Position, beispielsweise innerhalb eines vorgegebenen Aufenthaltsraums, befindet.
Da eine potentiell gefährliche Drohne eventuell sehr spät erkannt wird, ist es vorteilhaft, wenn die autonome Zielerfassung während des Anflugs des Flugkörpers auf die
Drohne erfolgt. Der Flugkörper kann hierdurch sehr zügig abgeschossen werden, ohne dass eine vorgehende Zielerfassung notwendig ist. Um das Erfassen und Ansteuern falscher Ziele zu vermeiden, wird ein Ziel zweckmäßigerweise nur dann als
anzusteuerndes Ziel kategorisiert, wenn es in einer vorgegebenen
Entfernungsspannung liegt. Die Entfernungsspannung reicht zweckmäßigerweise bis maximal zu einer normalen optischen Erkennung der betreffenden Drohne durch ein menschliches Auge. Diese maximale Entfernung kann im Vorhinein vorgegeben sein oder aus einer Kategorisierung der Drohne während des Anflugs resultieren. Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die teilweise in einigen abhängigen Ansprüchen zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Die Merkmale können jedoch
zweckmäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammengefasst werden, insbesondere bei Rückbezügen von Ansprüchen, sodass ein einzelnes Merkmal eines abhängigen Anspruchs mit einem einzelnen, mehreren oder allen Merkmalen eines anderen abhängigen Anspruchs kombinierbar ist.
Außerdem sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter
Kombination sowohl mit dem erfindungsgemäßen Verfahren als auch mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen kombinierbar. So sind Verfahrensmerkmale auch als Eigenschaften der entsprechenden
Vorrichtungseinheit gegenständlich formuliert zu sehen und funktionale
Vorrichtungsmerkmale auch als entsprechende Verfahrensmerkmale.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich in Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Die
Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf die darin angegebene Kombination von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet, aus einem
Ausführungsbeispiel entfernt, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen Ergänzung eingebracht und/oder mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden.
Es zeigen:
FIG 1 einen Flugkörper zur Drohnenbekämpfung,
FIG 2 den aus einem Werfer abgeschossenen Flugkörper aus FIG 1 auf dem
Weg zu einer abzufangenden Drohne,
FIG 3 eine schematische Darstellung eines Flugkörpers zur Drohnenbekämpfung mit einem Fallschirm,
FIG 4 einen Flugkörper zur Drohnenbekämpfung mit einer Fadenladung zum
Einfangen der Drohne,
FIG 5 eine Antriebsverriegelung am Heck eines Flugkörpers in verriegelter und in freigebender Stellung und
FIG 6 ein System aus mehreren Flugkörpern zur Drohnenbekämpfung mit
unterschiedlichen Wirkkörpern.
FIG 1 zeigt einen Flugkörper 2 zur Drohnenbekämpfung, der als Raketenflugkörper mit einem Raketenmotor als Antrieb 4 ausgeführt ist. Anstelle eines Raketentriebwerks als Antrieb 4 ist auch ein Propellerantrieb mit einem von einer Batterie oder einem Akku gespeisten Elektromotor möglich. Auch ein solcher Propellerantrieb kann mit der folgenden Beschreibung kombiniert werden. Der Flugkörper 2 ist ein Lenkflugkörper mit Lenkflügeln 6, die durch einen nicht dargestellten Stellantrieb, der zwischen einem Gehäuse 8 und dem Antrieb 4 angeordnet ist, in ihrer gesamten Außenfläche drehbar sind. Gesteuert werden die vier Lenkantriebe durch eine Steuereinheit 10, die hinter einem Suchkopf 12 angeordnet ist, der einen optischen Sucher 14 und einen nicht dargestellten Bilddetektor zur bildhaften Erfassung einer abzufangenden Drohne aufweist. Um einen längeren Segelflug auch ohne einen Antriebsvorschub zu ermöglichen, ist der Flugkörper 2 außerdem mit einem Gleitflügel 16 ausgestattet, der ein Auftriebsprofil analog wie bei Flugzeugen hat.
Der Flugkörper 2 ist dazu ausgeführt, eine abzufangende Drohne an deren Weiterflug zu hindern und umfasst hierfür einen Wirkkörper 18 in einer Nutzlastkammer 20. Bei dem in FIG 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Wirkkörper 18 eine Sprenggranate mit Gummischrot und einem vorderen Aufschlagzünder. Entsprechend ist der
Wirkkörper 18 mit seinem vorderen Aufschlagzünder an einem Zündauslöser 22 angeordnet, der bei seiner Auslösung einen Aufschlag des Wirkkörpers 18 simuliert, sodass dieser detoniert. Hierfür enthält der Zündauslöser 22 eine Mechanik, die von vorne auf den Aufschlagzünder des Wirkkörpers 18 aufschlägt. Das gesamte
Wirkkörperpaket aus Wirkkörper 18 und Zündauslöser 22 ist an einer Schnittstelle 24 zur Signalübertragung an die Steuereinheit 10 angeordnet, sodass der Zündauslöser 22 durch die Steuereinheit 10 auslösbar ist.
Weiter enthält die Nutzlastkammer 20 einen Fallschirm 26, der ermöglicht, dass der Flugkörper 2 nach Beendigung seiner Mission am Fallschirm 26 gehalten nach unten schwebt, sodass einer Verletzung von Personen durch den herunterfallenden
Flugkörper 2 entgegengewirkt wird.
FIG 2 zeigt den Flugkörper 2 nach dessen Abschuss aus einem Flugkörperwerfer 28. Der Flugkörperwerfer 28 umfasst eine Vielzahl von Kanistern, in denen jeweils ein Flugkörper 2 gelagert ist. Durch eine Steuereinheit 30 des Flugkörperwerfers 28 kann ein oder können mehrere Flugkörper 2 hintereinander gestartet werden. Mehrere solcher Flugkörperwerfer 28 werden beispielsweise um eine Großveranstaltung herum so angeordnet, dass ein Abschuss der Flugkörper 2 gefahrlos vonstatten gehen kann. Das Veranstaltungsgelände wird beispielsweise aus der Luft oder von einem erhöhten Standort aus von einem oder mehreren Bedienern oder automatisiert mittels einer oder mehrerer Kameras überwacht. Nähert sich eine Drohne 32 und wird entschieden, dass die Drohne 32 abgefangen werden soll, so wird von einem Bediener oder einer Steuereinheit ein Befehl zum Starten eines Flugkörpers 2 an die Steuereinheit 30 des Flugkörperwerfers 28 übermittelt. Ein Flugkörper 2 startet aus einem Rohr des
Flugkörperwerfers 28, beispielsweise senkrecht nach oben.
Der Flugkörper 2 hat einen Durchmesser von etwa 5 cm entlang seines Gehäuses 8, und ein Rohr des Flugkörperwerfers 28 hat einen äußeren Durchmesser von rund 7 cm. Es ist insofern sehr einfach möglich, einen Flugkörperwerfer mit einem einzelnen Rohr durch einen Bediener tragen zu lassen und den Flugkörper 2 per Hand
abzuschießen, beispielsweise indem der Flugkörperwerfer auf die Drohne 32 gerichtet wird und eine Abzug betätigt wird, woraufhin der Flugkörper 2 aus dem
Flugkörperwerfer startet. So können beispielsweise in einem und um ein
Veranstaltungsgelände mehrere Bediener mit einem solchen Flugkörperwerfer ausgerüstet sein und den Flugkörper 2 bei einer potentiellen Bedrohung durch eine Drohne 32 per Hand abschießen.
Eine dritte Möglichkeit besteht darin, den Flugkörperwerfer 28 vor einem Abschuss eines Flugkörpers 2 in Richtung zur Drohne 32 auszurichten, sodass die Drohne 32 im Sucher 14 des Flugkörpers 2 sichtbar erscheint. Alle drei Varianten sind im Folgenden kurz beschrieben.
Der Flugkörper 2 soll die Drohne 32 anfliegen und sie entweder direkt treffen oder in unmittelbarer Nachbarschaft zu ihr seinen Wirkkörper 18 auslösen. Anstelle einer
Drohne 32 kann generell auch ein anderes Luftfahrzeug bekämpft beziehungsweise abgefangen werden. Um die Drohne 32 anfliegen zu können, ist es sinnvoll, wenn die Steuereinheit 10 die Drohne 32 als solche erkennt beziehungsweise als
anzufliegendes Objekt klassifiziert. Ist der Sucher 14 ein starrer Sucher, so ist es notwendig, dass der Flugkörper 2 zumindest im Wesentlichen auf die Drohne 32 ausgerichtet ist, um sie durch den Sucher 14 auf den Detektor abzubilden. Bei einem senkrechten Start, wie in FIG 2 dargestellt, ist insofern eine Voreinweisung nötig, die durch die Steuereinheit 30 oder eine andere Steuereinheit an den Flugkörper 2 beziehungsweise dessen Steuereinheit 10 übergeben wird. Beispielsweise wird eine Starttrajektorie vorgegeben, an der entlang der Flugkörper 2 fliegt, bis er die Drohne 32 selbstständig erkennt. Die Starttrajektorie kann aus den Positionen des
Flugkörperwerfers 28 und der Drohne 32 sowie Flugkörperdaten in einfacher Weise berechnet werden. Eine Voreinweisung kann vereinfacht werden, wenn der Flugkörperwerfer 28 vor dem
Start des Flugkörpers 2 auf die abzufangende Drohne 32 ausgerichtet wird. Bereits beim Start oder unmittelbar danach ist die Drohne 32 durch den Sucher 14 des
Flugkörpers 2 auch ohne eine Richtungsänderung des Flugkörpers 2 erkennbar und der Flugkörper 2 kann die Drohne 32 unmittelbar nach dem Start selbstständig ansteuern. Das gleiche gilt auch für einen Start aus einem vom Bediener getragenen
Flugkörperwerfer, der vor dem Start auf die Drohne 32 ausgerichtet wird. Die Drohne 32 kann beispielsweise durch eine Optik des Flugkörperwerfers 28 oder des manuellen Flugkörperwerfers angepeilt werden und eine Markierung kann auf dem Bild der Drohne 32 geloggt werden. Das derart markierte Bild wird an die Steuereinheit 10 des Flugkörpers 2 übergeben, die nun selbstständig ein vergleichbares Bild durch seinen
Sucher 14 sucht und nach dessen Auffinden die entsprechende Abbildung und damit die Drohne 32 verfolgt.
Auf eine Voreinweisung kann gänzlich verzichtet werden, wenn die Steuereinheit 10 zum selbstständigen Auffinden einer abzufangenden Drohne 32 eingerichtet ist. Hierfür kann die Steuereinheit 10 zweckmäßigerweise eine Drohne 32 als solche klassifizieren und zweckmäßigerweise auch entscheiden, ob diese abgefangen werden soll. Ein geeignetes Entscheidungskriterium ist eine Entfernung vom Flugkörperwerfer 28 oder einem manuellen Flugkörperwerfer zu Drohne 32. Ist keine Entfernungsmessung vorhanden, so kann die Entfernung durch die optische Größe der Drohne 32 im
Suchbild abgeschätzt werden. Ist die Drohne 32 näher als eine Abfangentfernung 34 zum Flugkörperwerfer 28, so wird die Drohne 32 abgefangen. Ist die tatsächlich oder geschätzte Entfernung größer als die Abfangentfernung 34, beispielsweise größer als 800 m, so wird die Drohne 32 nicht abgefangen, da die Steuereinheit 10 davon ausgeht, dass es sich hierbei nicht um die von einem Bediener erkannte abzufangende Drohne 32 handelt, da diese durch die hohe Entfernung kaum sichtbar ist. Die
Steuereinheit 10 wird nun mithilfe des Suchkopfs 12 nach einer anderen
abzufangenden Drohne 32 suchen.
Wird keine solche abzufangende Drohne 32 gefunden oder die Bekämpfung der Drohne 32 abgebrochen, beispielsweise durch einen Befehl der Steuereinheit 30, so wird die Mission beendet und der Fallschirm 26 wird ausgeworfen. Hängend am
Fallschirm 26 gleitet der Flugkörper 2 nach unten, sodass einer Verletzung von Personen durch einen schnell herabfallenden Flugkörper 2 entgegengewirkt wird.
Soll die Mission jedoch ausgeführt werden, so fliegt der Flugkörper 2 direkt an oder in die Nähe der Drohne 32 und löst den Wirkkörper 18 aus, wenn dieser näher als eine
Abfangentfernung zur Drohne 32 situiert ist. Die Entfernung des Flugkörpers 2 zur Drohne 32 wird hierbei durch die Steuereinheit 10 anhand optischer Daten des
Suchkopfs 12 abgeschätzt, und auch die Auslösung des Wirkkörpers 18 wird durch die Steuereinheit 10 gesteuert. Beispielsweise wird der Wirkkörper 18 mit seinem
Gummischrot ausgelöst und die Drohne 32 wird hierdurch zerstört. Nach dem
Auslösen des Wirkkörpers 18 wird der Fallschirm 26 ausgeworfen und der Flugkörper 2 gleitet am Fallschirm 26 hängend zu Boden.
Aus FIG 1 ist zu sehen, dass der Fallschirm 26 in Flugrichtung des Flugkörpers 2 vor dem Antrieb 4 innerhalb des Gehäuses 8 untergebracht ist. Um den Fallschirm 26 zuverlässig ausbringen zu können, ist es wünschenswert, wenn dieser nach hinten ausgestoßen werden kann. Um dies zu ermöglichen, ist der Antrieb 4 lösbar im oder am Gehäuse 8 gehalten. Nach dem Abbrand des Antriebs 4 oder gegen Ende des Abbrands wird der Antrieb 4 nach hinten ausgestoßen, und ein Antriebsraum 36, in dem der Antrieb 4 während des Starts positioniert war, wird frei. Hierfür kann der
Antrieb so ausgestaltet sein, dass er gegen Ende seines Abbrands Abbrenngase nach vorne ausstößt, sodass vor dem Antrieb 4 ein hoher Überdruck entsteht, durch den der Antrieb 4 nach hinten ausgestoßen wird. Alternativ ist ein Explosionsmittel möglich, das vor dem Antrieb 4 gelegen ist und durch die Entfaltung von Explosionsgasen den Antrieb 4 nach hinten ausdrückt. Die Abbrenngase können sich hierbei frei entfalten oder in einem Kissen gehalten sein, analog zu einem Airbag, der den Antrieb 4 nach hinten ausstößt. Ebenfalls möglich ist es, den Antrieb 4 zusammen mit dem ihn umgebenden Gehäuseteil abzuwerfen. Ein Auswerfen des Antriebs 4 ist schematisch in FIG 2 dargestellt.
Der Antriebsraum 36 ist nun frei und der Fallschirm 26 kann durch Zünden
beziehungsweise Auslösen eines Auswurfselements nach hinten durch den
Antriebsraum 36 ausgestoßen werden. Dies ist schematisch und beispielhaft in FIG 3 dargestellt. Ein Verheddern des Fallschirms 26 an den Lenkflügeln 6 kann hierdurch vermieden werden. Der Flugkörper 2 kann zuverlässig abgebremst und sanft auf die Erdoberfläche zurückgebracht werden.
Durch das Abwerfen des Antriebs 4 erhält der Wirkkörper 18, der auch den Fallschirm 26 umfassen kann, einen zusätzlichen Wirkfreiheitsgrad, da nun ein Abwurf nach hinten durch den Antriebsraum 36 ermöglicht ist, was zuvor bei dort platziertem Antrieb 4 nicht ginge.
Zum Schutz von Personen, beispielsweise bei einer Großveranstaltung, ist es sinnvoll, auch die abgefangene Drohne 32 nicht einfach herabfallen zu lassen, sondern einzufangen und am Fallschirm 26 herabgleiten zu lassen. Eine Möglichkeit hierfür ist das sehr dichte Vorbeiziehen des Fallschirms 26 an der abzufangenden Drohne 32, die sich in den Seilen 38 beziehungsweise Fäden des Fallschirms 26 verheddert und von diesem dann eingefangen wird. Hierfür ist es sinnvoll, die Seile 38 deutlich länger auszuführen, als in FIG 3 dargestellt ist, um das Einfangen der Drohne 32 zu erleichtern.
Um eine Drohne 32 allein mit dem Fallschirm 26 einzufangen, muss der Flugkörper 2 sehr präzise nahe an die Drohne 32 herangesteuert werden. Um den Aktionsradius zu vergrößern, kann ein Fangnetz 40 am Fallschirm 26 befestigt sein, das durch eine entsprechende aerodynamische Ausgestaltung noch weiter nach radial außen getrieben wird, als der Fallschirm 26 an sich. Ein solches Fangnetz 40 ist in FIG 3 nur schematisch gestrichelt angedeutet. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Fallschirm 26 sehr groß auszuführen, sodass er sich radial sehr weit um den Flugkörper 2 ausdehnt. Er kann hierzu eine Vielzahl von Öffnungen 42 tragen, um seinen Luftwiderstand auf eine dem Flugkörper 2 angemessene Größe zu verringern.
Eine weitere Möglichkeit zum Einfangen einer Drohne 32 ist in FIG 4 dargestellt. FIG 4 zeigt einen Flugkörper 2, der im Wesentlichen analog zum Flugkörper 2 aus FIG 1 aufgebaut ist, jedoch einen anderen Wirkkörper 18 enthält. Die nachfolgende
Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zum
Ausführungsbeispiel in den Figuren 1 bis 3, auf das bezüglich gleich bleibender
Merkmale und Funktionen verwiesen wird. Um nicht bereits Beschriebenes mehrfach ausführen zu müssen, sind generell alle Merkmale eines vorangegangenen
Ausführungsbeispiels in jeweils folgenden Ausführungsbeispiele übernommen, ohne dass sie erneut beschrieben sind, es sei denn, Merkmale sind als Unterschiede zu den vorangegangenen Ausführungsbeispiel beschrieben.
Der Flugkörper 2 aus FIG 4 umfasst eine Fadenladung 44 mit einer Vielzahl von Fäden 46. Die Fäden 46 sind an ihrem vorderen Ende am Suchkopf 12 entweder direkt oder indirekt befestigt und sind an ihrem hinteren Ende mit einem Gewicht 48 verbunden, in diesem Ausführungsbeispiel Gehäuseteilen des Gehäuses 8. Durch einen nicht dargestellten Auswerfer in Form einer Detonationsladung wurde das Gehäuse 8 - gesteuert durch die Steuereinheit 10 zum Zeitpunkt, an dem der Flugkörper 2 in der Nähe der Drohne 32 ist - im Bereich um die Nutzlastkammer 20 gesprengt. Um ein definiertes Auseinanderbrechen zu erleichtern, hat das Gehäuse 8 im Bereich der Nutzlastkammer 20 Sollbruchlinien, entlang derer das Gehäuse 8 bei Auslösen des
Auswerfers auseinanderbricht in eine Vielzahl von Gehäuseelementen, die als
Gewichte 48 dienen. Jedes der durch die Sollbruchlinien definierten Gehäuseelemente ist mit zumindest einem Faden 46 verbunden und trägt diesen durch seine hohe bei der Explosion gewonnenen kinetischen Energie weit nach radial auswärts, sodass ein großer Aktionsradius des Flugkörpers 2 erreicht wird. Hierdurch kann die
abzufangende Drohne 32 auch bei einer nur relativ ungenauen Ansteuerung von Fäden 46 getroffen werden, die sich in zumindest einen Rotor der Drohne 32 verwickeln. Die hierdurch an den Flugkörper 2 angebundene Drohne 32 wird vom Flugkörper 2 mitgerissen und stürzt ab, um dann an den Flugkörper 2 gebunden mit diesem am Fallschirm 26 herabzuschweben. Ein Halteelement 50, beispielsweise eine
Haltestange, kann verhindern, dass der Flugkörper 2 bei Sprengung des Gehäuses 8 zerbricht und der vordere Teil mit dem Suchkopf 12 unkontrolliert nach unten fällt. Um den Aktionsradius des Flugkörpers 2 noch weiter zu erhöhen, kann die Sprengung des Gehäuses 8 in der Weise erfolgen, dass es vorne zuerst oder mehr nach außen gedrückt wird als weiter hinten. Die den Flugkörper 2 von vorne umströmende Luft greift in die aufplatzenden Gehäuseelemente und treibt diese zusätzlich nach radial außen.
Ist es nicht notwendig, dass die Drohne 32 an dem Flugkörper 2 gebunden wird, um mit diesem am Fallschirm 26 nach unten zu gleiten, können die Fäden 46 auch lose ausgeworfen werden, also nicht am Flugkörper 2 befestigt sein. Auch bei dieser
Ausführungsform können Gewichte 48, beispielsweise als Gehäuseelemente, die Fäden 46 nach außen ziehen, wobei es alternativ auch ohne die Gewichte 48 geht, und die Fäden nur durch eine entsprechende Detonationsladung nach außen getrieben werden. Die Drohne 32 verheddert sich mit einem oder mehreren Rotoren in den Fäden 46 und stürzt ab. Die Fäden können ein Fadennetz bilden, also mehrfach untereinander verknüpft sein, sodass einem Hindurchrutschen der Drohne 32 durch die Fäden 46 entgegengewirkt wird. Das Netz umschlingt die Drohne 32 und hält diese fest.
In einer einfacheren Ausgestaltung kann die Fadenladung 44 beziehungsweise können die Fäden 46 nach hinten durch den Antriebsraum 36 ausgeworfen werden. Jeweils ist zweckmäßig, wenn der Fallschirm 26 - falls vorhanden - vor der Fadenladung in der Nutzlastkammer 20 platziert ist, sodass zunächst die Fäden 46 ausgeworfen werden können und dann der Fallschirm 26 danach durch den Antriebsraum 36 ausgestoßen werden kann.
FIG 5 zeigt eine Möglichkeit zur Verriegelung und Freigabe des Antriebs 4 im
Antriebsraum 36. Dargestellt ist der hintere Teil des Flugkörpers 2 mit schematisch gezeichneten Lenkflügeln 6. Befindet sich der Flugkörper 2 noch in einem Rohr des Flugkörperwerfers 28, so sind die Lenkflügel 6 eingeklappt um eine kompakte
Anordnung im Flugkörperwerfer 28 zu ermöglichen. Dies ist in den oberen
Zeichnungen von FIG 5 dargestellt, von der Seite (linke Darstellung) und von hinten (rechte Darstellung). Die Lenkflügel 6 sind entgegen einer Federkraft eingeklappt und entfalten sich, sobald der Flugkörper 2 mit seinem hinteren Teil das Rohr
beziehungsweise den Flugkörperwerfer 28 verlassen hat. Die Lenkflügel klappen aus, wie in den unteren Darstellungen der FIG 5 gezeigt ist. Wie aus der schematischen Darstellung aus FIG 5 zu ersehen ist, trägt jeder
Lenkflügel 6 eine Antriebsverriegelung 52, beispielsweise in Form einer Nase, die starr mit dem übrigen Lenkflügel 6 verbunden ist. Klappt der Lenkflügel 6 aus, so verändert sich auch die Position der Antriebsverriegelung 52 des Lenkflügels 6. Sind die
Lenkflügel 6 eingeklappt, so greifen die Antriebsverriegelungen 52 radial nach innen und bilden einen Formschluss hinter dem Antrieb 4, wie aus FIG 5, obere rechte Darstellung zu sehen ist. Der Antrieb 4 kann nicht nach hinten herausfallen und ist während seiner Lagerung im Flugkörperwerfer 28 sicher gehalten. Nach dem Start des Flugkörpers 2 klappen die Lenkflügel aus und die Antriebsverriegelungen 52 klappen nach radial außen, wie im unteren rechten Teil von FIG 5 dargestellt ist. Der Antrieb 4 ist nun nach hinten freigegeben und kann herausfallen. Während seines Anschubs beziehungsweise Abbrands drückt der Antrieb 4 jedoch in ausreichendem Maße nach vorne, um ein Herausfallen zuverlässig zu verhindern. Der Antrieb 4 wird erst ausgeworfen, wenn er seinen Vorschub beendet oder durch eine Auswurfeinheit, wie oben beschrieben, oder wenn er sich durch seine Schubumkehr aus eigener Kraft auswirft.
Bei einem Auswurf des Fallschirms 26 nach hinten durch den Antriebsraum 36 hindurch ist es sinnvoll, wenn der Antrieb schon deutlich vor Erreichen der Drohne 32 ausgeworfen wurde, damit der Flugkörper 2 nicht an der Drohne 32 vorbeischießt. Bei zu hoher Geschwindigkeit könnte ein Einfangen mit dem Fallschirm 26, einem
Fangnetz 40 oder den Fäden 46 durch Abreißen der entsprechenden Einrichtung misslingen. Insofern ist es vorteilhaft, wenn der Antrieb 4 nur sehr kurz antreibt und der Flugkörper 2 die restliche Strecke segelnd und antriebslos in Richtung zur Drohne 32 fliegt. Hierfür sind der Antrieb 4 und das Gewicht und die Aerodynamik des Flugkörpers
2 so aufeinander abgestimmt, dass der Antrieb 4 nur über einen maximalen
vorbestimmten Zeitraum antreibt beziehungsweise abbrennt. Eine Anschubstrecke 54 beziehungsweise Ausbrandstrecke beträgt zweckmäßigerweise weniger als 200 m, insbesondere weniger als 100 m. Mit gleichem Vorteil beträgt eine Anschub- beziehungsweise Abbrandszeit des Antriebs 4 maximal 3 Sekunden, insbesondere nur maximal 2 Sekunden. Der Antrieb 4 wird frühzeitig ausgeworfen und es steht der Flugkörper 2 bereits nach kurzer Zeit zum Abfangen der Drohne 32 zur Verfügung.
Drohnen 32 sind einfache Einheiten, die mit wenig Mitteln aus einem Modellbauhandel bezogen werden können. Zur effizienten Bekämpfung einer Drohne 32 sollte daher auch die Herstellung eines Flugkörpers 2 zur Drohnenbekämpfung möglichst günstig erfolgen. FIG 6 zeigt mehrere Maßnahmen, mit denen eine günstige Fertigung erleichtert wird.
FIG 6 zeigt drei Flugkörper 2, die bis auf den Inhalt der Nutzlastkammer 20 identisch sind. Der in FIG 6 zu oberst dargestellte Flugkörper 2a trägt als Wirkkörper 18a eine
Granate 56 mit Aufschlagzünder, wie eine Gummischrotgranate, die beispielsweise zu FIG 1 beschrieben ist. Ein Fallschirm 26, wie zu FIG 1 beschrieben, kann vorhanden sein, muss jedoch nicht vorhanden sein. Ganz generell kann der Wirkkörper 18 ein Geschoss, insbesondere eine Granate 56 sein. Bei dem Ausführungsbeispiel 2a aus FIG 6 ist der Wirkkörper 18 eine Granate 56, wie sie durch einen üblichen
Granatwerfer 58 verschossen wird. Hierzu steckt die Granate 56 in einer Kartusche 60, die einen Treibsatz beherbergt zum Abschießen der Granate 56 aus dem Granatwerfer 58. Zur vereinfachten Herstellung des Flugkörpers 2a kann nun die Munition des Granatwerfers 58 als Wirkkörper 18a im Flugkörper 2a verwendet werden. Hierfür wird beispielsweise die Granate 56 von der Kartusche 60 getrennt und in die
Nutzlastkammer 20 eingesetzt. Auf die eigene Herstellung eines Wirkkörpers 18 zur Verwendung in einem Flugkörper 2 zur Drohnenbekämpfung kann verzichtet werden.
Bei dem Flugkörper 2b aus FIG 6 besteht der Wirkkörper 18b aus einer Fadenladung 44 mit einem entsprechenden Auswerfer und gegebenenfalls noch einem Fallschirm
26. Beim Ausführungsbeispiel 2c ist der Wirkkörper 18c ein Fallschirm 26 mit einem Fangnetz 40. Alle drei Wirkkörper 18a - c sind in der Weise gleich ausgeführt, dass sie werkzeuglos durch eine Öffnung im Gehäuse 8 in die Nutzlastkammer 20 eingesetzt werden und dort befestigt werden können, wobei sie mit einer Signalschnittstelle die Schnittstelle 24 der Steuereinheit 10 berühren, sodass eine Signalverbindung zwischen
Steuereinheit 10 und Wirkkörper 18 erreicht wird. Die Wirkkörper 18 sind allesamt mit einem gleichen maximalen Außenradius ausgeführt, der auf das Fassungsvermögen beziehungsweise die Maße der Nutzlastkammer 20 abgestimmt ist. Auf diese Weise kann ein Flugkörper 2 je nach Anwendung mit der entsprechenden Wirkladung 18 versehen werden, sodass eine sehr einfache und kostengünstige Fertigung des
Flugkörpers 2 ermöglicht wird. So ist es beispielsweise möglich, eine Vielzahl von Flugkörpern 2 ohne Wirkkörper 18 auszuliefern und eine Variation von Wirkkörpern hinzuzufügen. Vor dem Einsatz kann - eventuell sogar erst vor Ort - entschieden werden, in welcher Weise die Drohne 32 abgefangen werden soll und welcher
Wirkkörper 18 insofern Anwendung findet. Der Wirkkörper kann werkzeuglos in einfacher weise in den Flugkörper 2 beziehungsweise dessen Nutzlastkammer 20 eingesetzt werden, und der Flugkörper 2 ist einsatzbereit. Bezugszeichenliste
2a - c Flugkörper
4 Antrieb
6 Lenkflügel
8 Gehäuse
10 Steuereinheit
12 Suchkopf
14 Sucher
16 Gleitflügel
18a - c Wirkkörper
20 Nutzlastkammer
22 Zündauslöser
24 Schnittstelle
26 Fallschirm
28 Flugkörperwerfer
30 Steuereinheit
32 Drohne
34 Abfangentfernung
36 Antriebsraum
38 Seil
40 Fang netz
42 Öffnung
44 Fadenladung
46 Faden
48 Gewicht
50 Halteelement
52 Antriebsverriegelungen
54 Anschubstrecke
56 Granate
58 Granatwerfer
60 Kartusche

Claims

Patentansprüche
1. Flugkörper (2) zur Drohnenbekämpfung mit einem Antrieb (4) und einem Gehäuse (8) um den Antrieb (4) und einem Wirkkörper (18) zum Beschädigen einer Drohne (32), einem Suchkopf (12) mit einem optischen Sucher (14) und eine Steuereinheit (10) zur Drohnenerkennung, zum Steuern eines Anfliegens auf die erkannte Drohne (32) und zum Auslösen des Wirkkörpers (18),
dadurch gekennzeichnet,
dass der Antrieb (4) in der Weise lösbar zum Gehäuse (8) gehalten ist, dass er im Flug abwerfbar ist, und der Wirkkörper (18) so zum Antrieb (4) angeordnet ist, dass er durch den Abwurf einen Wirkfreiheitsgrad gewinnt.
2. Flugkörper (2) nach Anspruch 1 ,
gekennzeichnet
durch einen Fallschirm (26), der in einer Nutzlastkammer (20) in Flugrichtung vor dem Antrieb (4) angeordnet ist und zusammen mit einem Auslöser so ausgeführt ist, dass er bei Auslösung durch einen Antriebsraum (36) hindurch nach hinten abgeworfen wird.
Flugkörper (2) nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet
durch zumindest einen Klappflügel (6) zum Ausklappen nach dem Start und zur Fluglenkung, und eine Antriebsverriegelung (52), die so mit dem Klappflügel (6) verbunden ist, dass ein Ausklappen des Klappflügels (6) die Antriebsverriegelung (52) mechanisch so bewegt, dass sie den Antrieb (4) zum Abwerfen freigibt, wobei eine Antriebsverriegelung (52) starr mit einem Klappflügel (6) verbunden ist
Flugkörper (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch geken nzeich net,
dass der Antrieb (4) und das Gehäuse (8) so gestaltet sind, dass der Antrieb (4) nach einem Anschieben bei einem Start nach hinten frei auswerfbar ist.
5. Flugkörper (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeich net,
dass der Antrieb (4) so ausgeführt ist, dass er durch seine Schubumkehr aus dem Gehäuse (8) ausgeworfen wird, wobei der Antrieb (4) und das Gehäuse (8) so gestaltet sind, dass der Antrieb (4), der zum Antreiben über einen vorbestimmten Zeitraum ausgeführt ist, gegen Ende des Zeitraums im Gehäuse (8) einen Druck entwickelt, der den Antrieb (4) aus dem Gehäuse (8) austreibt.
6. Flugkörper (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeich net
durch ein Gewicht und eine Aerodynamik und dadurch, dass der Antrieb (4) zum Antreiben über einen vorbestimmten Zeitraum ausgeführt ist, der in
Zusammenspiel mit Gewicht und Aerodynamik so bemessen ist, dass der Antrieb (4) seinen Schub nach maximal 200 m, insbesondere nach max.100 m,
Flugstrecke nach dem Start regulär beendet.
7. Flugkörper (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet
durch eine Nutzlastkammer (20), in der der Wirkkörper (18) und ein Zündauslöser (22) zum Zünden des Wirkkörpers (18) angeordnet sind, wobei der Wirkkörper (18) einen Aufschlagzünder aufweist und der Zündauslöser (22) eine Mechanik enthält, die bei Auslösung einen Aufschlag des Wirkkörpers (18) simuliert.
8. Flugkörper (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet,
durch eine Fadenladung (44) und einen Auswerfer zum Auswerfen der
Fadenladung (44) enthaltend eine Vielzahl von Fäden (46).
9. Flugkörper (2) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeich net,
dass die Fadenladung (44) lose Fäden (46) oder ein Fadennetz bildet, Gewichte (48) an den Fäden (46) angebracht sind, die beim Auswerfen verschleudert werden und die Gewichte (48) Gehäuseelemente sind.
10. Flugkörper (2) nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass der Auswerfer und das Gehäuse (8) so ausgeführt sind, dass
Gehäuseelemente des Gehäuses (8) beim Auswerfen in einem vorderen Bereich zuerst und/oder mehr auseinanderbewegt werden als in einem weiter hinten liegenden Bereich, sodass um das Gehäuse (8) herrschender Fahrtwind die Gehäuseelemente auseinandertreibt.
11. System aus mehreren Flugkörpern nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mehreren verschiedenen Wirkkörpern ( 8),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Flugkörper (2) alle eine identische Nutzlastkammer (20) aufweisen, in denen die verschiedenen Wirkkörper ( 8) werkzeuglos so einsetzbar und verriegelbar sind, dass sie von der Steuereinheit (10) aus zündbar sind.
12. System nach Anspruch 11 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass in den Nutzlastkammern (20) jeweils ein Zündauslöser (22) zum Zünden des Wirkkörpers (18) angeordnet ist, die Zündauslöser (22) verschieden und an den jeweiligen Wirkkörper (18) angepasst sind, und Zündauslöser (22) und Wirkkörper (18) zusammen in jedem Flugkörper (2) jeweils ein fest verbundenes Paket bilden und die Pakete alle einheitlich in ihrer Außenform und Schnittstelle zur
Steuereinheit (10) sind. 3. System aus einem oder mehreren Flugkörpern (2) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche und einem Granatwerfer (58),
dad urch gekennzeichnet,
dass der Granatwerfer (58) als Munition mit einer Kartusche (60) mit einem Treibsatz und einem Wirkkörper ( 8) bestückt ist und der Flugkörper (2) einen identischen Wirkkörper (18) aufweist.
14. System nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeich net,
dass der Wirkkörper (18) mit einem Aufschlagzünder bestückt ist und der
Flugkörper (2) einen Zündauslöser (22) aufweist, der eine Mechanik enthält, die bei Auslösung einen Aufschlag des Wirkkörpers (18) simuliert, sodass dieser im Flugkörper (2) detoniert.
15. Verfahren zur Drohnenbekämpfung, bei dem ein Flugkörper (2) gestartet wird und ein Wirkkörper (18) des Flugkörpers (2) ausgelöst wird, sobald der Flugkörper (2) in einer vorgegebenen Position zu einer Drohne (32) fliegt und die Drohne (32) zumindest beschädigt, wobei ein Suchkopf (12) des Flugkörpers (2) die Drohne (32) mit einem optischen Sucher (14) erfasst,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Antrieb (4) des Flugkörpers (2) vor einem Auslösen des Wirkkörpers (18) von einem Gehäuse (8) abgeworfen wird und der Wirkkörper (18) durch einen Antriebsraum (36), in dem der Antrieb (4) vor Abwurf gelagert war, hindurch wirkt.
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