DE102008046432A1

DE102008046432A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Abwehr von sich einem Schiff unter oder auf dem Wasser nähernden Objekten

Info

Publication number: DE102008046432A1
Application number: DE102008046432A
Authority: DE
Inventors: Christoph Bormann; Martin Fegg
Original assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Current assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Priority date: 2008-09-09
Filing date: 2008-09-09
Publication date: 2010-03-11
Also published as: US20120012022A1; WO2010028759A1; AU2009291234B2; CA2736624A1; AU2009291234A1; EP2321612A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abwehr von sich einem Schiff (1) unter oder auf dem Wasser nähernden Objekten (2), mittels unterhalb der Wasseroberfläche (3) detonierbarer Munitionskörper (10) mit einer die Wassertiefe, bei der die Zündung selbsttätig erfolgen soll, programmierbaren Zündeinrichtung. Um bei einer Bedrohungsvermutung sich dem Schiff (1) nähernde Objekte (2) von diesem aus gezielt bekämpfen zu können, schlägt die Erfindung vor, mit Hilfe einer Unterwasserortungsanlage (5) sowohl die Entfernung als auch die Richtung des sich nähernden Objektes (2) zu ermitteln und diese Daten über einen Feuerleitrechner (6) auf die Stellantriebe einer auf dem Schiff (1) anordbaren und um zwei Achsen richtbaren Abschusseinrichtung (7) eines Munitionswerfers (8) zu übertragen, so dass nach Abschuss eines entsprechenden Munitionskörpers (10) dieser in einem genau vordefinierten Bereich auf der Wasseroberfläche (3) über dem Objekt (2) oder in einem vorgegebenen Abstand von diesem Objekt (2) auftrifft. Außerdem erfolgt vor Abschuss des Munitionskörpers (10) von dem Feuerleitrechner (6) eine Programmierung des Wassertiefenzünders des Munitionskörpers, so dass der Munitionskörper (10) nach dem Auftreffen auf die Wasseroberfläche (3) in einer vorgegebenen Tiefe detoniert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Abwehr von sich einem Schiff unter oder auf dem Wasser nähernden Objekten, mittels unterhalb der Wasseroberfläche detonierbarer Munitionskörper bzw. Munition mit einer die Wassertiefe, bei der die Zündung selbsttätig erfolgen soll, programmierbaren Zündeinrichtung.
Vorrichtungen zur Abwehr von sich einem Schiff nähernden Unterwasserobjekten, wie U-Boote, Torpedos oder Kampfschwimmer, sind seit langem bekannt. Hierzu werden bei einer Bedrohungsvermutung Wasserbomben oder Unterwassergranaten, beispielsweise mittels eines Wasserbombenwerfers, in Richtung auf das vermutete Unterwasserobjekt abgefeuert.
So wurde beispielsweise bereits im Zweiten Weltkrieg als Squid (Tintenfisch) bezeichnete U-Boot-Abwehrwaffen eingesetzt, bei denen die Auslösung des Werfers direkt durch einen Sonar-Entfernungsmesser erfolgte. Dabei wurden nach Detektion eines Unterwasserobjektes drei unabhängig voneinander wirkende Wasserbomben in eine Entfernung von ca. 250 m vor das Schiff abgefeuert. Die drei Wasserbomben bildeten dann ein Dreieck mit etwa 37 m Seitenlänge. Die Explosionstiefe musste einheitlich vorab eingestellt werden.
Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist unter anderem, dass jeweils mehrere Wasserbomben abgefeuert werden müssen. Zwar war es möglich, das Unterwasserobjekt mit dem Sonar nach dem Abschuss weiter zu beobachten, doch war eine genaue Lokalisierung des Unterwasserobjektes lediglich durch die von dem Sonar gewonnenen Abstandsinformationen nicht möglich. Wenn daher das von dem Unterwasserobjekt gewonnene Echo des Sonars konstant blieb, musste ein sofortiger Angriff ohne Wendemanöver mit Werfern, die seitlich und nach hinten werfen, erfolgen. Für die Abwehrmaßnahmen mussten daher beträchtliche Explosivstoffmengen verwendet werden, wodurch die Gefahr unbeabsichtigter Schäden sehr hoch war.
Die nicht vor veröffentlichten DE 10 2007 048 072.7 führte den Gedanken weiter, ein Artil lerie- oder Mörsergeschoss bzw. Sprenggeschoss einzusetzen und dieses mittels eines großkalibrigen Geschützes, beispielsweise einer Haubitze, in das Zielgebiet zu verbringen. Durch eine derartige Maßnahme wird es möglich, ein Unterseeboot oder dergleichen (beispielsweise eine Seemine) von einem Schiff aus oder gegebenenfalls auch vom Land aus über eine Distanz ≥ 30 km Entfernung zum Zielgebiet abwehren zu können. Das Geschoss trifft auf die Wasseroberfläche auf und sinkt tiefer, bis die über einen Spezialzünder eingestellte Tiefe erreicht ist. Bei dem Zünder des Geschosses kann es sich um einen hydrostatischen Druckzünder handeln, der beim Erreichen der eingestellten Wassertiefe anspricht. Je nach Anwendungsfall sind aber auch andere Zünder denkbar (z. B. Fernzünder, die aufgrund des magnetischen, akustischen oder hydrodynamischen Feldes des Zieles wirksam werden, oder Verzögerungszünder, die nach Ablauf einer eingestellten Zeit nach Eintauchen der Wasserbombe in das Wasser ansprechen), die zur Anwendung kommen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, mit deren Hilfe bei einer Bedrohungsvermutung sich einem Schiff nähernde Unterwasserobjekte oder auf dem Wasser nähernde Objekte von dem Schiff aus gezielt bekämpft werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
Die Erfindung beruht im Wesentlichen auf dem Gedanken, mit Hilfe einer Unterwasserortungsanlage sowohl die Entfernung als auch die Richtung und damit auch die Tiefe eines sich dem Schiff nähernden Objektes zu ermitteln und diese Daten auf einen Feuerleitrechner einer um zwei Achsen richtbaren Abschusseinrichtung eines Munitionswerfers zu übertragen. Der Feuerleitrechner bestimmt dann aus den Positionsdaten des Objektes sowie aus der Munitionsballistik des zur Bekämpfung des Objektes verwendeten Munitionskörpers (Unterwassergranate)/Munition und dessen Abgangsgeschwindigkeit die zum Richten der Abschusseinrichtung benötigten Daten, so dass nach Abschuss eines entsprechenden Munitionskörpers dieser in einem genau vordefinierten Bereich auf der Wasseroberfläche über dem Objekt oder – im Falle eines sich auf dem Wasser nähernden Objektes – in einem vorgegebenen Abstand von diesem Objekt auftrifft. Außerdem erfolgt vor Abschuss des Munitionskörpers von dem Feuerleitrechner eine Programmierung der Zündeinrichtung des Munitionskörpers, so dass der Munitionskörper nach dem Auftreffen auf die Wasseroberfläche in einer vorgegebenen Tiefe detoniert, um das Unterwasserob jekt zu zerstören bzw. ein sich auf der Wasseroberfläche näherndes Objekt (beispielsweise ein mit Sprengstoff geladenes Boot) durch die aufsteigende Druckwelle zu stoppen und zur Umkehrung zu zwingen.
Durch eine derartig gezielte Bekämpfung der sich dem Schiff nähernden Objekte sind wesentlich geringere Explosivstoffmengen erforderlich, als dieses bei bekannten vergleichbaren Vorrichtungen der Fall ist. Dabei kann die Explosivstoffmenge auch derart gewählt werden, dass sie beispielsweise einen sich nähernden Kampfschwimmer nicht tötet, sondern lediglich gefechtsunfähig macht. Damit wird die Gefahr von unbeabsichtigten Tötungen bzw. anderer Kolateralschäden abgewendet.
Die Unterwasserortungsanlage kann beispielsweise aus einem aktiven System bestehen, welches sowohl den Abstand zu dem sich nähernden Objekt als auch durch Drehen der Ortungssonde die Richtung des Objektes ermittelt. Es können zur genauen Richtungsermittlung des sich nähernden Objektes aber auch mehrere voneinander beabstandete passive Ortungssonden vorgesehen sein, wobei der Abstand der Ortungssonden derart gewählt ist, dass durch die unterschiedlichen Entfernungen zwischen den Ortungssonden und dem sich nähernden Objekt eine Richtungsermittlung des Objektes durchführbar ist.
Um eine optimale Bekämpfung des sich nähernden Objektes vorzunehmen, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn mindestens einer der Ortungssonden der Unterwasserortungseinrichtung zur Ermittlung des sich nähernden Objekttyps (U-Boot, Kampfschwimmer, Torpedo) herangezogen wird, so dass die zu verschießende Munition entsprechend gewählt werden kann.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden, anhand einer Figur erläuterten Ausführungsbeispiel.
In der Figur ist schematisch der Bug eines Schiffes 1 dargestellt, dem sich ein unter Wasser befindlicher Kampfschwimmer 2 nähert, um an dem Schiff 1 beispielsweise eine fernzündbare Haftladung zu befestigen.
An der Bordwand des Schiffes befinden sich unterhalb der Wasseroberfläche 3 Ortungssonden 4 einer Unterwasserortungsanlage 5, mit der sowohl der Abstand zu dem Kampfschwimmer 2 als auch die Richtung, in welcher sich der Kampfschwimmer 2 dem Schiff 1 nähert (und somit auch die Tiefe, in welcher sich der Kampfschwimmer 2 unter der Was seroberfläche 3 befindet), ermittelt werden kann.
Die Unterwasserortungsanlage 5 ist mittels entsprechender Leitungen über einen Feuerleitrechner 6 mit den Stellantrieben (nicht dargestellt) einer auf dem Schiff 1 befindlichen und um zwei Achsen richtbaren Abschusseinrichtung (hier ein Abschußrohr) 7 eines Munitionswerfers 8 verbunden.
Sobald die Unterwasserortungsanlage 5 den Kampfschwimmer 2 detektiert hat, werden die mit Hilfe der Ortungssonden 4 empfangenen Signale einem Rechner 9 zugeführt, welcher die Signale und deren Laufzeitunterschiede in an sich bekannter Weise auswertet.
Die hierbei gewonnenen Positionsdaten werden dem Feuerleitrechner 6 zugeführt. Dieser ermittelt dann aus den Positionsdaten des Kampfschwimmers 2 sowie aus der Munitionsballistik des zur Bekämpfung des Kampfschwimmers 2 verwendeten Munitionskörpers/Munition 10 und dessen Abgangsgeschwindigkeit die zum Richten der Abschusseinrichtung 7 benötigten Daten für die Stellantriebe der Abschusseinrichtung 7.
Entsprechend den von dem Feuerleitrechner 6 ermittelten Daten wird dann die Abschusseinrichtung 7 in Azimut und Elevation automatisch gerichtet. Außerdem wird eine Zündeinrichtung (beispielsweise ein programmierbarer Druckzünder) des noch in der Abschusseinrichtung befindlichen Munitionskörpers 10 von dem Feuerleitrechner 6 über eine elektrische Verbindung hinsichtlich der Wassertiefe bzw. Detonationszeit und/oder Detonationstiefe programmiert, bei der die Zündung des Munitionskörpers 10 erfolgen soll. Die elektrische Verbindung kann induktiver Natur sein. Alternativ bekannte Tempierungseinheiten können auch eingebunden werden.
Nach Abschuss des Munitionskörpers 10 trifft dieser in einem vordefinierten Bereich 11 auf der Wasseroberfläche 3 über dem Kampfschwimmer 2 auf und sinkt anschließend auf die voreingestellte Tiefe, bei welcher er detoniert und den Kampfschwimmer 2 kampfunfähig macht. Dazu kann die Munition bzw. der Munitionskörper 10 einen Verzögerungszünder aufweisen, der nach Ablauf einer eingestellten Zeit oder eingestellten Tiefe, beispielsweise ein hydrostatischen Druckzünder, der beim Erreichen der eingestellten Wassertiefe nach Eintauchen Munition anspricht.

1: Schiff
2: Kampfschwimmer, Unterwasserobjekt, Objekt
3: Wasseroberfläche
4: Ortungssonde
5: Unterwasserortungsanlage
6: Feuerleitrechner
7: Abschusseinrichtung
8: Munitionswerfer
9: Rechner
10: Munitionskörper/Munition
11: Bereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102007048072 [0005]

Claims

Verfahren zur Abwehr von sich einem Schiff (1) unter oder auf dem Wasser nähernden Objekten (2), mittels unterhalb der Wasseroberfläche (3) detonierbarer Munitionskörper bzw. Munition (10) mit einer die Wassertiefe, bei der die Zündung selbsttätig erfolgen soll, programmierbaren Zündeinrichtung, mit den Schritten: a) Ermittlung der Entfernung als auch die Richtung des sich nähernden Objektes (2) in Bezug auf das Schiff (1), b) Bestimmen der Stellsignale für die Stellantriebe einer Abschusseinrichtung (7) für die Munition (10) mit Hilfe der ermittelten Positionssignalen des sich nähernden Objektes (2) sowie aus der Munitionsballistik der zur Bekämpfung des Objektes (2) verwendeten Munition (10) und dessen Abgangsgeschwindigkeit, sowie c) Programmieren der Munition (10) bezüglich der Detonationszeit und/oder Detonationstiefe, in der die Zündung der Munition (10) erfolgen soll.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtungsermittlung des sich nähernden Objektes (2) in Bezug auf das Schiff (1) durch die unterschiedlichen Entfernungen zwischen den Ortungssonden (4) und dem sich nähernden Objekt (2) durchführbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Stellsignale für die Stellantriebe die Abschusseinrichtung (7) so gerichtet wird, dass die Munition (10) nach Abschuss in einem vordefinierten Bereich (11) auf der Wasseroberfläche (3) über dem Objekt (2) oder in einem vorgegebenen Abstand von dem Objekt (2) auftrifft.
Vorrichtung zur Abwehr von sich einem Schiff (1) unter oder auf dem Wasser nähernden Objekten (2), mittels unterhalb der Wasseroberfläche (3) detonierbarer Munitionskörper bzw. Munition (10) mit einer die Wassertiefe, bei der die Zündung selbsttätig erfolgen soll, programmierbaren Zündeinrichtung, mit den Merkmalen: a) die Vorrichtung umfasst eine Unterwasserortungsanlage (5), b) die Unterwasserortungsanlage (5) ist über einen Rechner (6) mit den Stellantrieben einer auf dem Schiff (1) anordbaren und um zwei Achsen richtbaren Abschusseinrichtung (7) eines Munitionswerfers (8) verbunden, c) die in der Abschusseinrichtung (7) des Munitionswerfers (8) befindliche Munition (10) ist über eine elektrische Verbindung mit dem Rechner (6) zwecks Programmierung der Detonationszeit und/oder Detonationstiefe verbunden.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterwasserortungsanlage (5) mehrere voneinander beabstandete Ortungssonden (4) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens mit Hilfe einer der Ortungssonden (4) der Unterwasserortungsanlage (5) eine Ermittlung des sich nähernden Objekttyps erfolgen kann.
Munition (10) zur Verwendung in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Explosivmenge derart gewählt wird, dass bezüglich der Abwehr eines Kampfschwimmers ein Unterwasserlärm erzeugt wird, und bezüglich ankommender Boote etc. diese durch die aufsteigende Druckwelle zum Stoppen und/oder zur Umkehr gebracht werden.
Munition nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verzögerungszünder eingebunden ist, der nach Ablauf einer eingestellten Zeit nach Eintauchen anspricht.
Munition nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein hydrostatischer Druckzünder eingebunden ist, der beim Erreichen der eingestellten Wassertiefe nach Eintauchen anspricht.