DE2120735C1 - Zünder der Explosivladung einer Granate oder Rakete - Google Patents

Description

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ein Annäherungszünder, der sein Zielobjekt nach dem 8 an den einen Eingang der Mischstufe 7 angeschlossen. Rückstrahlprinzip unter Ausnutzung des Doppleref- Die Höhe der Differenzfrequenz four ist dem augenfekts anmißt und der in entfernungsmäßiger Abhängig- blicklichen Zielabstand des Zünders proportional. An keil von der radialen Relativgeschwindigkeit zwischen den Ausgang der Mischstufe 7 ist ein Bandpaß 9 angedem Zünder und seinem Zielobjekt nach Maßgabe eines 5 schlossen, der außer der störenden Grundwelle der Frevorgegebenen Zündgesetzes zündet, welches die Zün- quenzmodulationsfrequenz der Sendeschwingungen aldung bei größerer Relativgeschwindigkeit in einer ent- Ie Schwingungen unterdrückt, die einem vorgegebenen sprechend größeren Zielentfernung vorschreibt als bei Zielabstandsbereich zugeordnet werden können, der kleinerer Relativgeschwindigkeit, und der zur Gewin- beispielsweise unterhalb von 12 Metern — gerechnet nung des Zündkriteriums die bei Zielannäherung ermit- io vom Zünder aus — liegt. Ein dem Bandpaß 9 nachgetelte maximale Relativgeschwindigkeit mit der äugen- schalteter Begrenzer 10 befreit die Ausgangsschwinblicklichen Relativgeschwindigkeit durch Vergleich der gungen des Bandpasses 9 von einer möglichen und stödiesen Relativgeschwindigkeiten entsprechenden renden Amplitudenmodulation. In einem nachfolgenden Dopplerfrequenzen bzw. daraus abgeleiteten Frequen- Zähldiskriminator 11 wird eine der augenblicklichen zen vergleicht. Bei diesem Zünder ist ein Filter vorgese- 15 Differenzfrequenz entsprechende Gleichspannung gehen, welches die Zündung verhindert, solange die der Wonnen.

augenblicklichen Relativgeschwindigkeit entsprechen- Da die üblichen Zielobjekte keinen einheitlichen de Frequenz ihren durch das Zündgesetz vorgeschrie- Rückstrahlschwerpunkt haben, sondern wie eine Anbenen Wert nicht erreicht hat: Dieses Filter ist Vorzugs- Sammlung kleiner räumlich in keiner festen Beziehung weise ein Bandpaß fest vorgegebener Mittenfrequenz 20 zueinander stehender Reflexionsschwerpunkte wirken, und gleichzeitig Teil eines Geschwindigkeitsfilters, zu muß mit Interferenzerscheinungen in den Empfangsweichem außerdem eine dem Bandpaß vorgeschaltete, schwingungen des Zünders gerechnet werden, die Amzwei Signaleingänge aufweisende Mischstufe und ein plitudeneinbrüche verursachen. Durch ein dem Zähldisdem einen Eingang der Mischstufe — vorzugsweise kriminator nachgeschaltetes Interferenzfilter 12 werden über einen Tiefpaß — vorgeschalteter Hilfsfrequenzge- 25 in an sich bekannter Weise diese Amplitudeneinbrüche nerator einstellbarer Ausgangsfrequenz gehört. Der an- geglättet. Die geglättete Gleichspannung am Ausgangs dere Eingang der Mischstufe ist hierbei mit den äugen- des Interferenzfilters 12 gelangt anschließend auf eine blicklichen Dopplerfrequenzen oder den daraus abge- Schaltstufe 13. Bei Erreichen einer vorgegebenen Spanleiteten Frequenzen beaufschlagt. Die eingestellte Fre- nungshöhe dieser Schaltstufe 13 entsprechend einem quenz des Hilfsfrequenzgenerators ist in Verbindung 30 vorgegebenen Zielabstand des Zünders von beispielsmit der Mittenfrequenz des Bandpasses nach Maßgabe weise 12 Metern, schaltet diese Schaltstufe die Zielannädes vorgegebenen Zündgesetzes derart gewählt, daß die herungs-Meßmittel nach F i g. 2 ein und die Zielabdurch die Mischstufe ermischten Schwingungen den stands-Meßmittel nach F i g. 1 ab. Es erfolgt bei Errei-Bandpaß passieren, sobald der Zünder seinen durch das chen des vorgegebenen Zielabstandes somit eine Umvorgcschlagene Zündgesetz vorgeschriebenen Zünd- 35 schaltung von Zielabstands- auf Zielannäherungsmespunkl erreicht hat. Dem Bandpaß ist die Geschwindig- sung. Dieser vorgegebene Zielabstand bzw. die entsprekeitsinformation entnehmbar. chend vorgegebene Eingangsspannung der Schaltstufe

Anhand der Abbildungen wird die Erfindung im fol- 13 ist so gewählt, daß sich der Zünder kurz vor Errei-

genden beispielhaft erläutert. Hierbei zeigt chen seines Bekämpfungs-Wirkungsbereiches befindet

F i g. 1 im Blockschaltbild die Zielabstands-Meßmittel 40 und Mehrwegreflexionen der von den Zielannäherungsund Meßmitteln ausgesandten und/oder empfangenen

F i g. 2 die Zielannäherungs-Meßmittel mit den züge- Schwingungen insbesondere über der Erdoberfläche

hörigen Auswerteschaltungen eines Zünders nach der keinen störenden Einfluß auf die Arbeitsgenauigkeit des

Erfindung. Zünders mehr ausüben können. Ebenso ist die Durch-

Gemäß F i g. 1 erzeugt ein Sendefrequenzoszillator 1 45 führung wirksamer elektronischer Störmaßnahmen eine augenblickliche Sendeschwingung beispielsweise durch den Gegner in diesem Zeitpunkt wegen der kurder Frequenz 10 GHz. In einer Modulationsstufe 2 wird zen restlichen Zeit bis zur Zündung sehr erschwert,
diese Sendeschwingung mit den Schwingungen des Mo- Besonders vorteilhaft ist es, diesen vorgegebenen dulationsgenerators 3 frequenzmoduliert. Sie gelangt Zielabstand des Zünders in Abhängigkeit von der audaraufhin zu einer Sendeendstufe 4. 50 genblicklichen Relativgeschwindigkeit des Zünders be-

Häufig ist es zweckmäßig, im Sendefrequenzoszilla- züglich seines Zielobjektes zu wählen, derart, daß bei

tor 1 nicht unmittelbar die Mikrowellenschwingungen größerer Relativgeschwindigkeit in größerem Zielab-

zu erzeugen, sondern Schwingungen einer niedrigeren stand als bei kleinerer Relativgeschwindigkeit umge-

Frequenz und diese Schwingungen zunächst zu modu- schaltet wird. Beispielsweise wird bei sehr großer ReIa-

licren und anschließend mittels eines Vervielfachers auf 55 tivgeschwindigkeit in einem Zielabstand von 15 Metern

die gewünschte Sendefrequenz zu bringen. und bei sehr kleiner Relativgeschwindigkeit in einem

Die Sendeschwingungen am Ausgang der Sendeend- Zielabstand von 12 Metern umgeschaltet, sofern der

stufe 4 gelangen über eine Sende/Empfangs-Weiche 5 Bekämpfungswirkungsbereich des Zünders und seiner

auf eine Richtantenne 6, über die sie vom Zünder ausge- zugehörigen Granate bzw. Rakete kugelförmig mit ei-

strahlt werden. Im gezeigten Beispielsfall ist die Anten- 60 nem Radius von 10 Metern ist.

ne 6 eine kombinierte Sende/Empfangsantenne. Reflek- Die Zielannäherungsmeßmittel nach F i g. 2 enthalten

tierte und von der Antenne 6 aufgenommene Sende- wiederum einen auf beispielsweise 10 GHz schwingen-

schwingungen gelangen als Empfangsschwingungen den Sendefrequenzoszillator 14. Es ist zweckmäßig, die

wiederum über die Sende/Empfangs-Weiche 5 zu einer genaue Frequenz dieses Sendefrequenzoszillators ge-

zwci Eingänge aufweisenden Mischstufe 7, in der die 65 ringfügig von derjenigen des Sendefrequenzoszillators

Empfangsschwingungen zur Erzeugung von Differenz- 1 der Zielabstands-Meßmittel zu wählen, um bei Um-

schwingungen der Frequenz foirr überlagert werden. schaltung auf Zielannäherungsmessung dem Gegner die

Hierzu ist die Sendeendstufe über eine Dämpfungsstufe rasche Erkennung der Arbeitsfrequenz und damit eine

kurzfristige Störung der Zielannäherungsmeßmittel weiter zu erschweren.

Die Ausgangsschwingungen des Sendefrequehzoszillators 14 gelangen über eine Sendeendstufe 15, in der sie auf die erforderliche Sendeleistung verstärkt werden, und eine Sende/Empfangs-Weiche 16 auf eine Antenne 17, die wiederum im gezeigten Beispielsfall als Sende/ Empfangs-Antenne ausgebildet ist und über die reflektierte Sendeschwingungen empfangen werden. Diese Empfangsschwingungen gelangen über die Sende/Empfangs-Weiche 16 auf eine zwei Eingänge aufweisende Mischstufe 18, deren anderem Eingang — wiederum über eine Dämpfungsstufe 19 — gleichzeitig Schwingungen aus der Sendeendstufe I^ zugeführt werden. Die von der Mischstufe 18 ermischten Schwingungen besitzen eine von der radialen Relativgeschwindigkeit des Zünders bezüglich seines Zielobjekts abhängige Doppler- Frequenz fp-

Die Bausteine 1,2 und 4 bis 8 nach F i g. 1 sind prinzipiell übereinstimmend mit den Bausteinen 14 bis 19 nach F i g. 2 und werden daher im Zünder zweckmäßigerweise nacheinander bei der Zielabstands- und der Zielannäherungs-Messung mehrfach ausgenutzt, so daß sie zwecks Reduzierung des erforderlichen Aufwandes nur einmal vorgesehen zu werden brauchen. Die erforderlichen Umschaltmittel für diese Mehrfachausnutzung sind in den Abbildungen nicht eingetragen, da die Mehrfachausnutzung an sich im Rahmen fachmännischen Könnens Hegt.

Die Doppler-Schwingungen der Frequenz Fd gelangen von der Mischstufe 18 auf einen Doppier-Frequenz-Bandpaß 23, der verhindert, daß störende Schwingungen mit Frequenzen, die außerhalb des zu erwartenden Dopplerfrequenz-Bandes liegen, in den nachfolgenden Schaltungsaufbau gelangen. Am Ausgang des BandpaS-ses 23 ist ein selektiver Verstärker 20 angeschlossen, der zweckmäßigerweise durch Rückführung seiner Ausgangsschwingungen ämplitudengeregelt ist, um Clutterstörungen zu vermeiden, mit der Wirkung, daß die Clutterunterdrückung prinzipiell umso größer wird, je mehr sich der Zünder seinem Zielobjekt nähert.

Ein dem Verstärker 20 nachfolgender Zähldiskriminator 21 enthält eingangsseitig einen Amplitudenbegrenzer zur Unterdrückung schädlicher Amplitudenschwingungen. Er wandelt die amplitudenbegrenzten Schwingungen in eine Gleichspannung um, deren Höhe der Frequenz dieser Schwingungen proportional ist. Diese Gleichspannung wird einer Entscheidungsschaltung 22 zugeführt, die die Zündung des Zünders auslöst, sofern diese Gleichspannung einen entsprechend dem Zündgesetz des Zünders vorgegebenen Wert erreicht.

Zur Erschwerung gegnerischer elektronischer Störmaßnahmen ist es beim erfindungsgemäßen Zünder häufig vorteilhaft, bei den Rückstrahlmessungen — also bei den Zielabstands- und/oder Zielannäherungs-Messungen, vorzugsweise jedoch zumindest bei den Zielannäherungs-Messungen — mit mindestens zwei in schnellem Rhythmus periodisch oder vorzugsweise aperiodisch wechselnden Sendefrequenzen zu arbeiten, denen dann natürlich empfangsseitig durch synchrone Ab-Stimmung oder Umschaltung auf entsprechend viele Empfangskanäle entsprochen werden muß.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

1 2 nen vorgegebenen Mindestpegel abheben und auswert-Patentansprüche: bar sind:

1. Zünder der Explosivladung einer gegen in belie- a) ein erstes vorgegebenes Zeitintervall lang wird die biger Höhe fliegende, insbesondere tieffliegende, 5 maximale Dopplerfrequenz fonun durch Frequenz-Luftzielobjekte einsetzbaren Granate oder Rakete, vergleich der unmodulierten Sendeschwingungen der sein vorgegebenes Zündkriterium aus Rück- (CW) des Senders mit den zugehörigen Empfangsstrahlmessungen mittels vorzugsweise elektroma- schwingungen bestimmt; der hierbei ermittelte gnetischer Wellen ableitet und der nach folgendem Meßwert wird dem Meßwertspeicher eingegeben Verfahren arbeitet: 10 b) daraufhin (nach Ablauf des unter a) vorerwähnten

Zeitintervalls) wird die Frequenzmodulation (FM)

a) nach Flugbeginn des Zünders — vorzugsweise eingeschaltet und die Zielentfernung nach dem erst nach dem dem Flugbeginn folgenden CW/FM-Prinzip laufend bestimmt
Scharfmachen des Zünders mittels einer Siehe- c) erreicht gemäß dieser Zielentfernungsbestimmung rungs/Entsicherung-Einrichtung — wird zu- 15 der Zünder eine vorgegebene Entfernung zum Ziel, nächst unter Verwendung von Zielabstands- so wird einerseits dem Zündsignalgenerator das er-Meßmitteln laufend der Abstand des Zünders ste Zündfreigabesignal zugeführt und andererseits zu dem zu bekämpfenden Zielobjekt ermittelt, die Frequenzmodulation abgeschaltet

und zwar sobald das Zielobjekt in den Auffaß- d) nunmehr wird laufend die augenblickliche Doppbereich der Zielabstands-Meßmittel kommt 20 lerfrequenz fo durch Frequenzvergleich der unmo- oder von einem vorgegebenen späteren Zeit- dulierten Sendeschwingungen mit den zugehörigen punkt ab Empfangsschwingungen bestimmt

b) wird bei dieser Abstandsmessung ein vorgege- e) im Zeitpunkt der Übereinstimmung der gemäß d) bener Zielabstand unterschritten, so werden die laufend bestimmten Dopplerfrequenz fo mit der Zielabstands-Meßmittel ausgeschaltet und die 25 Frequenz /Oma^-cos jp (wobei φ ein vorgegebener Zielannäherungs-Meßmittel eingeschaltet räumlicher Ablagewinkel der Verbindungslinie

c) die Zielannäherungs-Meßmittel steuern eine zwischen Zünder und Ziel in bezug auf die Zünder-Entscheidungsschaltung, die bei Erfüllung des flugrichtung bedeutet), oder der Unterschreitung Zündkriteriums die Zündung auslöst, dieser Frequenz durch die Dopplerfrequenz fo wird

30 dem Zündsignalgenerator sein bis dahin noch feh-

dadurch gekennzeichnet, daß der vorge- lendes zweites Freigabesignal zugeführt,

gebene Zielabstand, dessen Unterschreiten für den Beim Einsatz dieses bereits vorgeschlagenen Zünders

zeitlichen Beginn der Durchführung des Verfahrens- zur Bekämpfung sehr tieffliegendör Luftzielobjekte schrittes b) maßgeblich ist, in Abhängigkeit von der wird ein verfrühtes Auslösen der Zündung weitgehend mit Hilfe der Zielabstands-Meßmittel (F i g. l)ermit- 35 auch dann Verhindert, wenn Reflexionen der Scndetelbaren radialen Relativgeschwindigkeit des Zün- und/oder Empfangsschwingungen des Zünders über der ders bezüglich des Zielobjekts vorgegeben ist, der- Erdoberfläche stattfinden, weit der Umsehattzettpunki art, daß die Zielannäherungs-Meßmittel bei großer von Entfernungs- auf Annäherungsmessung in einer sol-Relativgeschwindigkeit früher als bei kleiner ReIa- chen vorgegebenen Zielentfernung gewählt sein kann, tivgeschwindigkeit eingeschaltet werden. 40 daß die Dopplerfrequenzmessung zur Erzeugung des

2. Zündernach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- zweiten Freigabesignals durch Dopplerfrequcnzmeßnet, daß er mit mindestens zwei abwechselnd ein- fehler nicht mehr beeinträchtigt werden kann, weil in schaltbaren Sendefrequenzen arbeitet. unmittelbarer Zielnähe die Echosignalstärke der unmit

telbar vom Zielobjekt und nicht über den Umweg des

45 Erdbodens empfangenen Signal gegenüber der Störsignalstärke groß ist.

Diesen Umschaltzeitpunkt muß man demnach möglichst kurz vor Erreichen des Detonationszeitpunktes Die Erfindung betrifft einen Zünder gemäß dem wählen.

Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein mit diesem Zün- so Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen beder vergleichbarer Annäherungszünder ist Gegenstand reits vorgeschlagenen Zünder dahingehend weiterzubildes älteren Patentes 15 78 513. den.

Dieser bereits vorgeschlagene Annäherungszünder Die Merkmale der Erfindung sind dem kennzeichnendient der Flugzielbekämpfung und arbeitet nach dem den Teil des Patentanspruchs 1 entnehmbar. Der U nter-Doppler- und dem Rückstrahlprinzip. Er besitzt eine ein 55 anspruch beinhaltet eine vorteilhafte Ausgestaltung der rotationssymmetrisches Richtdiagramm aufweisende Erfindung.

Zünderantenne und einen Meßwertspeicher für die ma- Die hervorstechenden Vorteile des erfindungsgemä-

ximale Dopplerfrequenz, die bei Zielannäherung ge- ßen Zünders sind in der Verbesserung seiner Bekämpwinnbar ist, sobald die Dopplerschwingungsamplituden fungswirksamkeit zu sehen, welche sich dadurch ergibt, einen Schwellwert überschreiten. Sein Zündsignalgene- 60 daß die kritische Meßphase, innerhalb der die Zielanniirator löst bei anschließendem Erreichen einer der das herung-Meßmittel arbeiten, denjeweiligen Einsatzbe-Zündkriterium darstellenden bestimmten Dopplerfre- dingungen angepaßt werden, wodurch mit einer weitequenz die Zündung aus, sobald ihm nacheinander zwei ren Verringerung von Annäherungsmeßfehlern gerech-Freigabesignale zugeführt sind. Zu diesem Zünder ge- net werden kann.

hört eine Funktionsablaufsteuereinrichtung, die folgen- 65 Als die Zielannäherung-Meßmittel eignen sich beim den Funktionsablauf des Zünders steuert, sobald seine erfindungsgemäßen Zünder besonders diejenigen ge-Empfangsschwingungen sich bei seiner Zielannäherung maß dem am gleichen Tag wie das vorliegende Patent im Entfernungsweitbereich von dem Störpegel um ei- angemeldeten DBP 21 20 734. Dessen Gegenstand ist