DE102005062895A1

DE102005062895A1 - Multifunktionaler Luft-Luft-Lenkflugkörper

Info

Publication number: DE102005062895A1
Application number: DE200510062895
Authority: DE
Inventors: Bernd Gundel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-12-29
Filing date: 2005-12-29
Publication date: 2007-07-05

Abstract

Es wird ein Funktionsprinzip und Einsatzverfahren für einen Luft-Luft-Lenkflugkörper beschrieben, der mittels Bremsmittel oder mit Hilfe einer vorprogrammierten Anfangsflugbahn während einer Prä-Missionsphase in eine taktisch vorteilhafte, insbesondere rückwärtige Ausgangsposition in Bezug auf das eigene Flugzeug gebracht wird. Durch diese zeitpunktgesteuerte und raumpunkt-optimierte Positionierung des Luft-Luft-Lenkflugkörpers wird in der unmittelbar danach erwarteten eigentlichen Missionsphase durch Direktangriff des Luft-Luft-Lenkflugkörpers eine sehr kurze Zielbekämpfungszeit möglich. Der Luft-Luft-Lenkflugkörper erhält hierbei seinen definitiven Angriffsbefehl über Datenlink (ggf. mittels Helmvisier-Zielzuweisung durch den Piloten oder Zielaufschaltung nach dem Start). Der Luft-Luft-Lenkflugkörper übernimmt somit beispielsweise die Funktion eines zweiten Deckung gebenden Flugzeuges.

Description

Die Erfindung betrifft einen Multifunktionalen Luft-Luft-Lenkflugkörper sowie Verfahren zur zeitlich abgestimmten Positionierung desselben an einem taktisch vorteilhaften Raumpunkt unmittelbar vor dem erwarteten Luftkampf

In der Geschichte der Lenkflugkörper sind Überlegungen bekannt, an der Waffenstation des Flugzeuges nach rückwärts blickende Flugabwehrraketen anzubringen und diese entgegen der Flugrichtung des Flugzeuges zu starten, um sich gegen Angreifer aus der hinteren Hemisphäre zu schützen. Dieses Verfahren hat den Nachteil gravierender aerodynamischer Probleme vor und unmittelbar nach dem Raketenstart.

Aus der heutigen Lenkflugkörper-Technologie sind Einsatz- und Manövrierverfahren für Luft-Luft-Lenkflugkörper bekannt, die basierend auf der Schubvektorsteuerung durch Einsatz von Strahlrudern kleine Wenderadien und hohe Kurvengeschwindigkeiten bzw. Winkeländerungsgeschwindigkeiten ermöglichen. Hiermit lassen sich Ziele in der hinteren Hemisphäre wirksam bekämpfen, wobei der Lenkflugkörper in diesem Fall nach vorne gestartet wird und unmittelbar nach dem Start eine U-Kurve fliegt. Ein solches Szenario liegt insbesondere dann vor, wenn zwei Flugzeuge aufeinander zufliegen und erst in der Begegnungssituation einander identifizieren können.

Diese Erfordernis der gegenseitigen optischen Identifizierung ist heute unabdingbar, da die Mehrheit aller denkbaren Konflikte durch multinationalen Charakter geprägt sind und ein entgegenkommendes Flugzeug gleichwohl welchen Typs ein Freund- oder ein Feindflugzeug sein kann. Da sich die beiden Flugzeuge bei der optischen Identifikationsmöglichkeit aber bereits mitten in der Begegnungssituation befinden, entsteht eine für beide Piloten unvorteilhafte Kampfposition, die erst durch geeignete Flugmanöver der Flugzeuge und der jeweiligen Lenkflugkörper kompensiert werden muss. Die Lenkflugkörper mit der vorgenannten Schubvektortechnologie sind hier klar im Vorteil, benötigen aber dennoch eine gewisse Manövrierzeit. Dieser aufgrund der unvorteilhaften Kampfposition entstehende zusätzliche Zeitaufwand ist also nicht zu umgehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lenkflugkörperprinzip und zugehöriges Einsatzverfahren zu beschreiben, welches diese Nachteile nicht aufweist und insbesondere sehr kurze Bekämpfungswege ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Funktionsprinzip und Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 1–14 gelöst.

Das erfindungsgemäße Funktionsprinzip und Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der an der Waffenstation eines Jagd- oder Kampfflugzeuges angebrachte Luft-Luft-Lenkflugkörper vor dem geplanten Waffeneinsatz bereits das eigene Flugzeug verlässt und in eine taktisch vorteilhafte Ausgangsposition hinter dem eigenen Flugzeug gebracht wird. In dieser Position ist der Lenkflugkörper in der Lage, sowohl bei frontalen Bekämpfungssituationen schneller reagieren zu können, als auch den generellen Schutz der hinteren Hemisphäre besser sicherstellen zu können. Darüber hinaus kann der Lenkflugkörper durch seine rückwärtige Abstandsposition z.B. auch auf eine vom Boden gestartete Flugabwehrrakete sofort reagieren, die sich von hinten dem eigenen Flugzeug nähert. Dieses Einsatzverfahren stellt somit ein gänzlich neues, komplementäres Missionsprinzip für Luft-Luft-Lenkflugkörper dar. Da es vorteilhafterweise als frei wählbare, funktionale Option einsetzbar ist bleiben alle sonstigen, klassischen Funktionen und Einsatzmöglichkeiten des Luft-Luft-Lenkflugkörpers weiterhin erhalten.

Die beschriebene Vorpositionierung des Luft-Luft-Lenkflugkörpers wird bspw. dadurch erreicht, dass dieser an der Waffenstation des Flugzeuges ausgeklinkt wird, ohne den Raketenmotor zu starten. Der Flugkörper wird sich sodann durch aerodynamische Abbremsung und vorteilhafterweise zusätzlich durch eine aerodynamische Bremse oder Bremsrakete relativ zum eigenen Flugzeug nach rückwärts bewegen, wobei er die ursprüngliche Flugrichtung beibehält. Um in dieser Phase des antriebslosen Fluges nicht zu stark nach unten abzusinken, kann der Lenkflugkörper nach dem Verlassen der Waffenstation des Flugzeuges seine aerodynamischen Steuerflächen in geeignetem Winkel nach oben anstellen, um hierdurch zusätzlichen Auftrieb sowie zusätzliche Bremswirkung zu erreichen. Der Lenkflugkörper wird damit in der Lage sein, innerhalb von einigen Sekunden eine taktisch vorteilhafte rückwärtige Flugposition hinter dem eigenen Flugzeug einzunehmen und dabei durch den Einsatz seiner aerodynamischen Steuerflächen über einen Zeitraum von mindestens 10–20 Sekunden annähernd die gleiche Flughöhe beibehalten können.

Durch eine Datenlink-Verbindung zum eigenen Flugzeug kann nach zwischenzeitlich erfolgter optischer Identifizierung des entgegenkommenden Flugzeuges der Pilot dem zurückgebliebenen Lenkflugkörper einen Angriffsbefehl geben, wodurch die Bekämpfung des entgegenkommenden gegnerischen Flugzeuges innerhalb von Sekundenbruchteilen möglich ist, wobei meist nur eine relativ geringe Änderung der Flugrichtung erforderlich wird.

Zur Unterscheidung der Signaturen des eigenen Flugzeuges von jenen des gegnerischen Flugzeuges kann der Suchkopf des Lenkflugkörper mit einer Einrichtung zur Unterdrückung bzw. Ausblendung der starken eigenen Triebwerkssignatur ausgestattet sein, sofern nicht eine Zielzuweisung mittels Helmvisier des Piloten erfolgt (bedingt eine digitale Integration des Lenkflugkörpers).

Bei einem Kurvenkampf und insbesondere bei Gegnern am Heck des eigenen Flugzeuges kann der Lenkflugkörper bereits während der Rückwärtsbewegung über Annäherungszünder den Gefechtskopf aktivieren und damit das „am Heck klebende" Feindflugzeug bekämpfen.

Alternativ zur Abbremsung des Lenkflugkörpers nach dem Verlassen der Waffenstation des Flugzeuges kann der Lenkflugkörper auch mittels einer vorprogrammierten Anfangsflugbahn seine rückwärtige Abstandsposition zum eigenen Flugzeug erreichen. Diese vorprogrammierte Anfangsflugbahn kann z.B. aus einem abgeflachten Looping oder einem Immelmann-Turn bestehen. Bei dieser Ausführungsvariante wird der Raketenmotor des Lenkflugkörpers in gewohnter Weise gestartet. Vorteilhaft ist es, hierbei ein angepasstes oder variables Raketenmotorschubprofil zu nutzen.

Bei Verwendung des Flugprofils „abgeflachter Looping" wird der Luft-Luft-Lenkflugkörper ein nach der Begegnungssituation zu bekämpfendes Ziel von vorne angreifen, im Falle des Flugprofils „Immelmann-Turn" jedoch erst dessen Vorbeiflug abwarten und dann von oben kommend das gegnerische Flugzeug von hinten angreifen. In beiden Fällen fliegt der Luft-Luft-Lenkflugkörper also eine prophylaktische „Warteschleife", durch welche die taktische Ausgangsposition, – d.h. der exakte Raumpunkt – für den erwarteten Luftkampf sehr genau definiert werden kann und zum gewünschten Zeitpunkt erreicht wird (zeitpunktgesteuerte und raumpunktoptimierte Positionierung).

Nach Ablauf einer gewissen Wartezeit (Vorhaltezeit), d.h. wenn erkennbar wird, dass die erwartete Luftkampf- oder Einsatzphase nicht stattfinden wird, wird der Luft-Luft-Lenkflugkörper durch eine Selbstzerlegereinrichtung neutralisiert.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Lenkflugkörperprinzip bzw. -einsatzverfahren anhand von zwei Zeichnungsfiguren unter Beschränkung auf bevorzugte Realisierungs- und Einsatzbeispiele beschrieben. Es zeigt:
1 die Anfangsphase einer typischen, vorprogrammierten Positionierungsflugbahn (3) des Luft-Luft-Lenkflugkörpers (2) nach dem Start vom eigenen Flugzeug (1) welche den Luft-Luft-Lenkflugkörper (2) in eine rückwärtige Position in Bezug auf das eigene Flugzeug (1) bringen soll.
2 den Luft-Luft-Lenkflugkörper (2) kurz vor Erreichen des takischen Raumpunktes (4) von welchem aus der Luft-Luft-Lenkflug-Körper (2) entweder dem eigenen Flugzeug mit gewissem Abstand folgen kann, was durch die vorprogrammierte Folgeflug-Trajektorie (5) dargestellt ist, oder aber mit einer Zielanflug-Trajektorie (6) ein in anderer Flugrichtung liegendes Ziel sofort angreifen kann. Im Beispiel der 2 könnte dieses Ziel z.B. ein in Bodennähe versteckt schwebenden Hubschrauber sein, der vom taktischen Raumpunkt (4) ausgehend mit hoher Treffwahrscheinlichkeit bekämpft werden kann. Selbstverständlich könnte die Zielanflug-Trajektorie (6) auch in eine andere Richtung weisen.

1: eigenes Flugzeug
2: Luft-Luft-Lenkflugkörper
3: vorprogrammierte Positionierungsflugbahn
4: taktischer Raumpunkt
5: vorprogrammierte Folgeflug-Trajektorie
6: Zielanflug-Trajektorie

Claims

Luft-Luft-Lenkflugkörper kurzer oder mittlerer Reichweite für Kampf- oder Jagdflugzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass der Luft-Luft-Lenkflugkörper eine optional aktivierbare Einrichtung, besitzt, die es ihm ermöglicht, vor der eigentlichen Zielbekämpfungsphase eine taktisch vorteilhafte, insbesondere rückwärtige, Position einzunehmen.
Luft-Luft-Lenkflugkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkflugkörper eine Datenverbindung zum eigenen Flugzeug besitzt, durch welche er in seiner Abstandsposition einen Angriffsbefehl erhalten kann.
Luft-Luft-Lenkflugkörper nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die optional aktivierbare Einrichtung aus einem aerodynamischen Bremsmittel (z.B. Ballute) besteht.
Luft-Luft-Lenkflugkörper nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die optional aktivierbare Einrichtung aus einer Anordnung von Bremsraketen besteht.
Luft-Luft-Lenkflugkörper nach Anspruch 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass der Luft-Luft-LFK am Trägerflugzeug ausgeklinkt wird, ohne den Raketenmotor zu starten.
Luft-Luft-Lenkflugkörper nach Anspruch 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass der Luft-Luft-LFK während des antriebslosen Fluges zur weitgehenden Beibehaltung seiner Flughöhe mittels seiner aerodynamischen Anstellflächen in geeigneter Weise nach oben gerichtete Lenkkräfte ausüben kann.
Luft-Luft-Lenkflugkörper nach Anspruch 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anstellung der aerodynamischen Flächen eine zusätzliche Bremswirkung auf den Lenkflugkörper ausüben.
Luft-Luft-Lenkflugkörper nach Anspruch 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass der Luft-Luft-LFK während der Abbremsphase die starke Infrarot- und/oder Radarsignatur des oder der eigenen Flugzeuge registriert und für den anschliessenden Vorgang des Aufschaltens auf ein neu hinzutretendes Ziel diese eigenen Infrarot/Radarpunkte signalverarbeitungstechnisch ausblendet.
Luft-Luft-Lenkflugkörper nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Luft-Luft-Lenkflugkörper seine taktisch vorteilhafte Position durch eine vorprogrammierte Anfangsflugbahn erreicht.
Luft-Luft Lenkflugkörper nach Anspruch 1, 2 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die vorprogrammierbare Flugbahn aus einem Looping oder einem Looping ähnlichen Flugprofil besteht.
Luft-Luft Lenkflugkörper nach Anspruch 1, 2 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die vorprogrammierbare Flugbahn aus einem Immelmann-Turn oder einer vergleichbaren Flugbewegung besteht.
Luft-Luft Lenkflugkörper nach Anspruch 1, 2, 9 und 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Suchkopf des Lenkflugkörpers erst bei Abschluß oder kurz vor dem Abschluß des vorprogrammierten Lenkmanövers aktiviert wird.
Luft-Luft-Lenkflugkörper nach einem der Ansprüche 1–12, dadurch gekennzeichnet, dass der Luft-Luft-Lenkflugkörper seinen Angriffsbefehl gemeinsam mit der Zielzuweisung über das Helmvisier des Piloten erhält
Luft-Luft-Lenkflugkörper nach einem der Ansprüche 1–13, dadurch gekennzeichnet, dass der Luft-Luft-Lenkflugkörper nach Ablauf der Prä-Missionsphase durch eine Selbstzerlegereinrichtung neutralisiert wird.