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Lenkwaffenanlagen

Lenkverfahren für rohrabgefeuerte Panzerabwehrraketen

Bereits zum Ende des 2. Weltkrieg begannen die Entwickler aller panzerproduzierenden Staaten nach neuen Wegen auf dem Gebiet der Panzerbewaffnung zu suchen. Die zukünftige Bewaffnung sollte eine höchstmögliche Treffwahrscheinlichkeit auf maximale Entfernungen gewährleisten und die Vernichtung auch schwerer Kampfpanzer erlauben. Die ersten modernen Panzerabwehrlenkraketen waren entwickelt worden. Es lag also auf der Hand, den inzwischen erreichten technologischen Stand in der Raketentechnik und der Elektronik für die Entwicklung neuer Kampfpanzer nutzbar zu machen. Bereits Mitte der 50er Jahre begannen entsprechende Entwicklungsarbeiten in den USA, Frankreich und in der Sowjetunion, die relativ rasch zu ersten Ergebnissen führten. Die in der Sowjetunion entworfenen Projekte waren keine klassischen Kampfpanzer, sondern entsprachen eher dem mit Lenkraketen bewaffneten Jagdpanzer. Diese Entwicklungsrichtung wurde später als wenig aussichtsreich aufgegeben und die sowjetischen Entwicklerteams sahen die zukünftige Lösung in der aus dem Rohr einer großkalibrigen Panzerkanone verschießbaren Panzerabwehrlenkrakete. Frankreich entwickelte im Zuge der Arbeiten am Kampfpanzer AMX-30 eine 142 mm Kanone, die auch den Verschuss von Lenkraketen ACRA erlaubte. Das Projekt wurde trotz erfolgversprechender Ergebnisse aufgegeben, weil die Leistung der 105 mm Kanone als völlig ausreichend zum Vernichten der damaligen Kampfpanzer bewertet wurde. In den USA befand sich eine neuartige 152 mm Kombinationswaffe auf den Reissbrettern der Entwicklungsingenieure, die neben konventioneller Munition auch Lenkraketen Shillelagh verschießen konnte. Die Kanone wurde ab 1966 in den leichten Panzer M551 Sheridan und kurze Zeit später in den Kampfpanzer M60A2 eingebaut. Mit den Leistungen beider Gefechtsfahrzeuge waren die Verantwortlichen jedoch nie wirklich zufrieden, so dass sie nach wenigen Jahren Truppendienst wieder durch konventionelle Panzer abgelöst wurden. Seit dem sind nur noch russische Kampfpanzer und Schützenpanzer mit einer rohrverschießbaren Lenkrakete bewaffnet.
Der Artikel beschäftigt sich mit den Verfahrensweisen der Steuerung von rohrverschießbaren Lenkraketen und beschränkt sich notwendigerweise auf die Darstellung grundlegender Kenntnisse ohne Anspruch auf volle Umfänglichkeit..

Wichtige technische Daten zu den bisher entwickelten Lenkwaffenanlagen

 

SHILLELAGH

ACRA

9K112
KOBRA

9K116-1
BASTION

9K116-2
SHEKSNA

9K119
REFLEKS

9K120
SVIR

LAHAT

Lenkverfahren

 

SACLOS,

SACLOS,

SACLOS,

Beam Rider,

Beam Rider,

Beam Rider,

Homing,

Signalmedium

 

Infrarot

Laser

Funk

Laser

Laser

Laser

Laser

Entwicklung

 

bis ~ 1965

bis ~ 1967

bis ~ 1975

bis ~ 1980

bis ~ 1985

bis ~ 1985

~ 1990

Kaliber

mm

152

142

125

100

115

125

125

105 / 120

Wirkung

 

HEAT

HEAT o. HE

HEAT

HEAT

HEAT o. HE

HEAT o. HE

HEAT o. HE

Fluggeschwindigkeit

m/s

320

550

400

320

350

350

?

Einsatzentfernung
minimal ... maximal

m
m

730 ...
3000

? ...
min. 3000

100 ...
4000

100 ...
4000

100 ...
5000

100 ...
5000

? ...
mind. 6000

Zieleinrichtung

 

 M126, Teleskop
M149, Teleskop

?

1G21

1K113

1G46

1K113

 ?

Kampfpanzer

 

M60A2, M551
(MBT-70)

AMX-30

T-64B, T-80B

T-55

T-62

T-80U, T-80UD T-64BM, T-90

T-72B

MERKAVA

Kanone

 

152 mm M81

?

2A46M

D-10T2S

U-5TS

2A46M

2A46M

120 mm Rh

 

1. SACLOS - Semi-Automatic Command to Line of Sight

Die ersten Panzerabwehrlenkraketen wurden mit Hilfe eines einfachen Zielfernrohres und eines Lenkgriffes nach Sicht auf das Ziel gesteuert, während die Steuersignale durch einen feinen Lenkdraht, der aus der Rakete abgespult wurde, an den Flugkörper übermittelt wurden. Diese manuelle Steuerung war äußerst schwierig zu handhaben und extrem ausbildungsintensiv. Sie wurde deshalb relativ rasch durch eine halbautomatische Steuerung ersetzt, die sich dadurch auszeichnet, dass sich die Aufgabe des Schützen darauf beschränkt, das Ziel mit einem Zielfernrohr anzurichten und gegebenfalls zu begleiten. Eine optoelektronische Einrichtung im Zielfernrohr ermittelt automatisch die Position der Lenkrakete in Bezug zur Visierlinie und berechnet die notwendigen Lenksignale, die dann über ein geeignetes Medium an die Lenkrakete übermittelt werden. Viele Lenkraketensysteme verwenden noch heute die Signalübertragung über einen sich aus der Rakete abwickelnden, extrem dünnen Draht.

1.1 SACLOS mit Infrarotkommandolenkung
Für den Verschuss der Lenkrakete aus einem Geschützrohr ist die Verwendung eines Lenkdrahtes allerdings schon deswegen nicht zweckmäßig, weil dieser Draht nach der Zielbekämpfung im Geschützrohr verbleibt und umständlich entfernt werden müsste. Deswegen wurde für den leichten Kampfpanzer M551 Sheridan eine Einrichtung entwickelt, die die Übertragung der Lenksignale an die Lenkrakete über einen gerichteten, engen Infrarotstrahl gewährleistet. Eine gleichartige Anlage fand später beim Kampfpanzer M60A2 Verwendung und war auch für das Kampfpanzerprojekt MBT-70 vorgesehen. Die Lenkrakete Shillelagh wurde beim Laden durch eine an ihr befindlichen hervorstehende Leiste in der Führungsnut der 152 mm Kanone in der senkrechten Ausgangsposition in Bezug zur Raketenlängsachse und des Kreiselkoordinators orientiert. Nach Betätigen der Abfeuerung wird die Rakete initialisiert und der Kreisel des Kreiselkoordinators läuft an. Kurz danach verlässt die Lenkrakete die Mündung der Kanone und beginnt den selbständigen Flug. In dem Moment, in dem die Lenkrakete in das Sichtfeld Shillelag-Schema.jpegdes Zielfernrohres einfliegt, wird von einem Goniometer im Zielfernrohr die Infrarotstrahlung einer Lichtquelle am Heck der Lenkrakete empfangen. Dieses Goniometer ist eine winkelmessende, optoelektronische Baugruppe, in der die Position eines Lichtpunktes in Bezug zum optischen Mittelpunkt des Koordinatensystems des Goniometers ermittelt und in äquivalente elektronische Signale umgewandelt wird. Die Signale werden verstärkt, in lagebezogene Lenksignale umgerechnet und anschließend moduliert. Diese modulierten Lenksignale werden an die Transmittereinheit übertragen und durch diese über einen engen Infrarotstrahl in Zielrichtung abgestrahlt. Dabei werden die Lenksignale für jeweils Seiten- oder Höhenkorrekturen zeitlich gestaffelt nacheinander ausgesendet. Diese Besonderheit erlaubt es, ein gemeinsames Signalmedium für Seiten- oder Höhenkorrekturen zu benutzen. Das vereinfacht insbesondere die Konstruktion der Transmittereinheit (bei drahtgelenkten Systemen ist aus diesem Grund die Verwendung eines lediglich zweiadrigen Lenkdrahtes möglich, wodurch der Lenkdraht dünner wird und die Lenkdrahtspule in der Rakete eine größerer Länge des Lenkdrahtes aufnehmen kann).
Die Empfangseinheit im Heck der Lenkrakete nimmt die modulierten Lenksignale auf und verstärkt sie. Der Kreiselkoordinator ermittelt die Rollposition der sich um ihre Längsachse drehenden Lenkrakete in Bezug zur fest bestimmten Nullposition und gewährleistet dadurch, dass die Lenksignale links/rechts bzw. hoch/tief immer nur in dem Moment an die Steuerruder ausgegeben werden, wenn sich das entsprechende Ruderpaar in der korrekten Position für links/rechts- bzw. hoch/tief- Korrekturen befinden. Beim Lenkraketensystem Shillelagh ist zusätzlich ein Geber für die Richtgeschwindigkeit von Turm und Kanone eingebaut. Die gemessenen Richtgeschwindigkeiten beim Begleiten eines beweglichen Zieles werden bei der Errechnung der Lenksignale in der Steuerelektronik berücksichtigt und verringern spürbar die Gefahr, dass die Lenkrakete durch systembedingt unvermeidliche Übermittlungsverzögerungen bei der Signalübertragung aus dem Bereich des signalübertragenden Infrarotstrahls herausdriftet und verloren geht. Als Zielfernrohr nutzt der Richtschütze ein besonderes Zielfernrohr oder das Hauptzielfernrohr, wenn die Goniometereinrichtung in dieses integriert wurde.

1.2 SACLOS mit Laserkommandolenkung
Eine vergleichbares Lenksystem wurde Mitte der 60er Jahre in Frankreich für die experimentelle 142 mm Panzerkanone des AMX-30 erfolgreich getestet. Der Hauptunterschied zur Shillelagh bestand prinzipiell darin, dass die Lenksignale bei der ACRA über einen modulierten Laserstrahl übertragen wurden. Die technische Möglichkeit, einen Laserstrahl mit einer wesentlich höheren Frequenz bei nahezu konstant hoher Ausgangsleistung pulsen zu lassen, erlaubte zusätzlich die in Bezug zu vergleichbaren Systemen bisher unübertroffen hohe Fluggeschwindigkeit der 142 mm Lenkrakete ACRA von 550 m/s.
Ein Mangel beider Verfahren zur Lenksignalübertragung ist die Empfindlichkeit gegenüber Sichtbehinderungen zwischen Goniometer bzw. Signaltransmitter und der Lenkrakete. Werden die Lenksignale zu stark und zu lange gedämpft, geht die Steuerung der Rakete unweigerlich verloren.

1.3 SACLOS mit Funkkommandolenkung
In der Sowjetunion war fast zeitgleich begonnen worden einen Panzer zu entwickeln, dessen Hauptbewaffnung nicht mehr die Panzerkanone, sondern die Lenkrakete sein sollte. Aus verschiedenen Gründen legten die sowjetischen Entwickler ihren 1K112-1_Blockschaltbild.jpgSchwerpunkt auf die Verwendung der Funktelemetrie zur Lenksignalübertragung. In den 60er Jahren wurden eine Reihe von Gefechtsfahrzeugen mit Raketenbewaffnung entwickelt, deren Lenksysteme diese Technologie nutzten. Alle diese Prototyten waren aber eigentlich schwergepanzerte Raketenjagdpanzer. Den konventionellen Kampfpanzer mit seinem breit aufgefächerten Einsatzspektrum konnte keiner von ihnen ersetzen. Nur der IT-1 auf der Basis des T-62 wurde in einer kleinen Serie produziert und einem längeren Truppenversuch unterzogen. Das entwickelte Funktelemetrie-Lenkverfahren findet sich Ende der 70er Jahre deutlich verbessert bei der Lenkwaffenanlage 9K112 KOBRA wieder. Die beschriebenen Grundprinzipien des SACLOS-Verfahrens gelten auch beim System KOBRA, eine eingehende Beschreibung der gesamten Anlage wird im Artikel zur Lenkwaffenanlage 9K112 KOBRA dargestellt.
Die Funktelemetrie hat den großen Vorteil, dass die Lenksignale durch Sichtbehinderungen nicht beeinflusst werden können. In der Praxis gilt das zumindest insofern, wie der Sichtkontakt über das Zielfernrohr zum Ziel nicht völlig verloren geht. Eventuellen Funkstörungen kann man in bestimmten Grenzen dadurch begegnen, dass die Frequenzen und Kodierungen der Funksignale variantenreich gestaltet werden. Der hohe technologische Aufwand schlägt sich jedoch in einem komplizierten und voluminösen Aufbau des Gerätesatzes nieder. In den T-64B und T-80B mit dem System KOBRA wird ein beachtlicher Teil des knappen Kampfraumvolumens durch die erforderlichen Elektronikbaugruppen der Lenkwaffenanlage eingenommen. Weil die Härtung gegenüber dem elektromagnetischen Impuls EMP einer Kernwaffendetonation für sowjetische Kampfpanzer eine Grundforderung war, griff man damals auf die bewährte, aber wenig raumsparende Röhrentechnologie zurück.

2. Beam Rider - Selbstorientierung am Leitstrahl

Die Selbstorientierung der Lenkrakete am Laserstrahl ist im Vergleich zur Funkkommandosteuerung technologisch wesentlich weniger aufwändig. Die Anzahl erforderlicher Baugruppen verringert sich im Wesentlichen auf einen Hauptelektronikblock und einen Lasertransmitter, der in das Zielfernrohr integriert werden kann. Die Lenkwaffenanlage 9K116 und  9K119 sind bisher die 9M120-Ataka.jpgeinzigen Beispiele für den erfolgreichen serienmäßigen Einsatz in einem Kampfpanzer. Eine ähnliche Einrichtung wird im russischen Unterstützungspanzer BMPT mit der Lenkwaffenanlage 9M120 ATAKA verwendet. Das Grundprinzip besteht darin, dass der schießende Kampfpanzer ein enges Bündel modulierter und kodierter Laserstrahlen in Zielrichtung aussendet, wobei die Empfangs- und Elektronikeinheit der Lenkrakete dieses modulierte und kodierte Strahlenbündel in ein polares Koordinatensystem auflösen kann, dessen Koordinatenursprung sich mit der Visierlinie deckt und somit die Berechnung der nötigen Lenkkorrekturen zur Rückführung auf die Visierlinie gestattet. Das Kernproblem dieses Verfahrens ist die Technologie zur Erzeugung des erforderlichen Bündels von Laserstrahlen und die Einbettung der Koordinateninformationen in die Modulation bzw. Kodierung der Laserstrahlen.

2.1. Leitstrahl mit zwei modulierten Laserstrahlen
Die beschriebene Einrichtung besteht aus einem Laser, Laserlenkung.jpgdessen Laserstrahl durch einen Strahlenteiler in zwei unabhängige Teilstrahlen zerlegt wird und aus je einer Modulationseinrichtung. Der erste Teilstrahl des Hauptlasers passiert hinter dem optischen Strahlenteiler den elektromechanischen Modulator für die Erzeugung des Leitstrahls der Höhenkorrektur. Dem Modulator nachgeordnet ist ein oszillierender Schwenkspiegel, mit dessen Hilfe durch die erzeugte vertikale Schwingungsbewegung den Lenkkanal der Höhe bildet wird. Der zweite Teilstrahl des Hauptlasers bildet bei analoger Verfahrensweise den Lenkkanal der Seite. Die Modulation des Laserstrahls in der Höhe wird ausgehend vom Koordinatenursprung schrittweise (-yn...-y2,-y1, y0, y1, y2,...yn) in beide Richtungen so verändert, dass jede Frequenz einem festgelegten Abstand zum Koordinatenursprung entspricht. Die Modulation des Laserstrahls in der Seite erfolgt ausgehend vom Koordinatenursprung (-xn...-x2,-x1 x0, x1, x2,...xn) schrittweise in analoger Weise. Dadurch bildet sich ein von der Empfangseinheit der Lenkrakete lesbares Koordinatengitter im Raum.

Lenkwaffensteuerung.jpegDie Lenkrakete nimmt über die Fotoempfangseinheit am Heck die ausgesendete Laserstrahlung auf. Nach Umformung des modulierten, kodierten Laserstrahls in elektrische Signale und deren Verstärkung werden die Signale demoduliert, dekodiert und in X- sowie Y-Positionsdaten entsprechend der Position der Lenkrakete im Koordinatengitter des Laserstrahls umgewandelt. Aus der Differenz zum Koordinatenursprung berechnet die Steuerelektronik entsprechende Lenksignale. Der Kreiselkoordinator gewährleistet, dass die Lenksignale für Höhe und Seite nur bei entsprechender horizontaler bzw. vertikaler Stellung der Ruder in Bezug zur Rolllage der Lenkrakete ausgegeben werden. Dies ermöglicht zusätzlich auch die Reduzierung der Steuerruder auf ein einziges Ruderpaar. Bei kurzzeitigem Ausfall des Laserleitstrahles ist die Steuerelektronik in Verbindung mit dem Autopiloten in der Lage, die Lenkrakete bis zum Wiedereinsetzen des Laserleitstrahles auf Kurs zu halten. Dabei kann die Modulation bzw. Kodierung des Laserleitstrahles sowohl analog oder digital erfolgen, wobei die digitale Technologie eine deutlich verbesserte Störfestigkeit und eine höhere Informationsdichte gewährleisten kann.

2.2 Leitstrahl mit einem analog modulierten Laserstrahl
Eine mögliche Methode für die Frequenzmodulation des Leitstrahls wird in einem Patent der deutschen Firma Eltro GmbH aus dem Jahre 1964 beschrieben. Ein Laserstrahl trifft auf eine elektromechanische Modulationseinrichtung, die aus einer kreisförmigen, um die eigenen Achse rotierenden Schlitzmaske besteht.lenkwaffencodierer-001.jpegZusätzlich zur Eigenrotation bewegt sich die Drehachse der Schlitzmaske in einer kreisförmigen, exzentrischen Bewegung um die Längsachse des Laserstrahls herum. Die Schlitze der Schlitzmaske sind derart geformt, dass die durch die rotierende Schlitzmaske hindurch leuchtende Laserstrahlung jeden einzelnen Strahl des sich bildenden Strahlenbündels mit einer eindeutige Signatur versehen wird. Jeder einzelne Teilstrahl unterscheidet sich somit eindeutig durch die Frequenz und den zeitabhängigen Phasenwinkel Phi.
Die modulierte Frequenz ist abhängig von den Radien der Umlaufbewegungen für jeden einzelnen Punkt auf der Schlitzscheibe und den Abstand jedes Lichtpunktes des Laserstrahls von der Längsachse des Laserstrahls.
Eine Methode zur möglichst präzisen Bestimmung des Phasenwinkels Phi kann zum einen ein zweiter Laser sein, der bei Erreichen eines bestimmten Null-Phasenwinkels Phi ein Referenzsignal in der Art eines Leuchtturms abstrahlt, der immer dann ein zusätzliches Lichtsignal aussendet, wenn das Leuchtdrehfeuer die Nordrichtung bei 0 bzw.360 Grad passiert. Zum zweiten kann dieses Referenzsignal in den Signalstrom des Hauptlasers integriert werden, in dem beispielsweise bei Durchlaufen des Phasenwinkels Null eine gesonderte Information beispielsweise in Form einer modulierten, kurzzeitigen Signalunterbrechnung eingefügt wird. Dieses Phase Null Signal kann mit Hilfe des Zeit- und Taktgebers der Dekodiereinheit der Lenkrakete in ein Signal mit der Größe des Phasenwinkels Phi für jeden einzelnen Teilstrahl umgerechnet werden.modulator-2.jpeg
Eine weitere mögliche Variante einer elektromechanischen Modulationseinrichtung entsprechend eines Patentes der Firma Martin Marietta aus dem Jahre 1979 zeigt das nächste Bild. Die Einrichtung besteht gleichfalls aus einer kreisförmigen Modulationsmaske. Die Scheibe dreht sich wie im vorigen Beispiel um ihre eigene Achse und bewegt sich  gleichzeitig mit ihrem Drehpunkt in einer kreisförmigen, exzentrischen Bewegung um die Längsachse des Laserstrahls herum. Die Scheibe ist in lichtdurchlässige und undurchlässige Sektoren geteilt.
Jeder Teil des sich bildenden Strahlenbündels kennzeichnet im Koordinatengitter einen Punkt, der durch den Radius und den Phasenwinkel sowie die charakteristische Frequenzmodulation eindeutig identifiziert werden kann.
Eine der Modulationseinrichtung nachgeordnete Fokussiereinheit weitet den Laserstrahl soweit auf, dass ein Lenkkanal von einem Durchmesser gebildet wird, der groß genug ist, dass alle denkbaren Abweichungen der Lenkrakete von der Visierlinie innerhalb des Lenkfeldes zuverlässig kompensiert werden können. Die tatsächliche Größe ist vom Typ der Lenkrakete abhängig. Beispielsweise gibt ein bekanntes Patent von Texas Instruments aus dem Jahre 1976 einen Durchmesser des Laserleitstrahles von 4,5 bis 6 Meter bei einer Entfernung von 3000 Meter an.

2.3 Leitstrahl mit einem digital modulierten Laserstrahl
Ein Laserstrahl trifft auf eine Modulationseinrichtung, die aus zwei Schlitzmaskenscheiben besteht, von denen jede mit einer Anzahl n von Schlitzmustern versehen ist. Die Anzahl der Schlitzmuster ist abhängig von der gewünschten Genauigkeit der Positionsbestimmung. Jede Schlitzmaskenscheibe weist linear angeordnete Schlitzmuster auf, die in mehreren Reihen übereinander angeordnet sind, wobei sich ein in sich laser-kodierung.gifgeschlossenes Schlitzmaskenfeld bildet. Die Schlitzmaskenscheibe umfasst mehrere dieser Schlitzmaskenfelder in untereinander angeordneten Reihen. Jedes einzelne Schlitzmuster in den Schlitzmaskenfeldern der Schlitzmaskenscheiben stellt einen eindeutigen digitalen Bit-Wert dar.
Die beiden Schlitzmaskenscheiben rotieren jede mit zueinander entgegengesetzter Drehrichtung um ihre Achse, wobei sie sich im Bereich der Längsachse des Laserstrahls überlappen. Die Achsen der beiden Schlitzmaskenscheiben sind zueinander so angeordnet, dass die radial übereinander angeordneten Reihen von Schlitzmustern der ersten Schlitzmaskenscheibe beim Durchlauf durch den Laserstrahl eine horizontale Orientierung erhalten, während die Schlitzmuster der zweiten Schlitzmaskenscheibe eine vertikale Orientierung beim Durchlaufen des Laserstrahl erhalten, Die gestaffelte Anordnung der Schlitzmaskenfelder auf dem Randstreifen jeder Schlitzmaskenscheibe gewährleistet, dass sich wechselweise entweder ein Schlitzmaskenfeld der ersten Schlitzmaskenscheibe oder ein Schlitzmaskenfeld der zweiten Schlitzmaskenscheibe im Lichtstrom des Laserstrahls befindet. Auf diese Weise projiziert der Laser ein Gitter von horizontal bzw. und vertikal ausgerichteten Bit-Musterstreifen in den Lenkkanal, wobei diese Bit-Musterstreifen von der Sensoreinheit der Lenkrakete aufgenommen werden und eine eindeutige Positionsbestimmung der Lenkrakete in Bezug zum Koordinatenursprung dieses virtuellen, digital kodierten Koordinatengitters ermöglichen. Die elektronische Steuereinheit der Lenkrakete errechnet aus diesen Werten die erforderlichen Lenkkorrekturen.

2.4 Fokussierung und Anhebung des Leitstrahles
Die Formierung eines Lenkkanals mit Hilfe eines Laserstrahls direkt in der Visierlinie führt zu einer Reihe von Nachteilen. Moderne Kampfpanzer sind nicht selten mit Einrichtungen ausgestattet, die eine Warnung ausgeben, wenn der Kampfpanzer vom Laserstrahl eines Entfernungsmessers oder einem modulierten Laserstrahl einer Lenkwaffenanlage getroffen wird. Die relativ langen Flugzeiten der Lenkraketen erlauben ohne weiteres die Ergreifung geeigneter Gegenmaßnahmen. Überdies können die Verbrennungsgase durch Rauch und Hitzeflimmern die Sicht durch das Zielfernrohr beeinträchtigen. Ebenso muss gewährleistet werden, dass der Lenkkanal über die gesamte Entfernung die für die geforderte Genauigkeit erforderliche Größe aufweist. Die nicht zu vermeidende Aufweitung eines Laserstrahls ist insbesondere im Bereich des Endanfluges unerwünscht, wo ein zu großer Durchmesser des Lenkfeldes die erforderliche besondere Präzision herabsetzen würde.
Kanalsteuerung-klein.jpegDie Fokussiereinrichtung gestattet es, den Durchmesser des Lenkkanals über die gesamte Flugbahn in der erforderlichen Größe konstant zu halten. Eine elektromechanisch angetriebene optische Zoom-Linsengruppe wird von der Elektronik so gesteuert, dass in Korrespondenz mit dem Messwert des Entfernungsmessers und den in der Steuerelektronik auf einem Speicherchip gespeicherten Flugzeiten der Lenkrakete (oder alternativ durch eine einfache analog arbeitende Zeitsteuerung), der Durchmesser des Lenkkanals kontinuierlich der verbleibenden Entfernung der Lenkrakete zum Ziel angepasst wird. Bei einer Schussentfernung zwischen 1000 und 5000 Metern wird in einem weiteren vorliegenden Patent beispielsweise ein Zoom-Verhältnis von 5:1 für erforderlich gehalten. 
Um zu verhindern, dass der Leitstrahl während der gesamten Flugzeit permanent auf dem Ziel liegt und um die Sicht zum Ziel nicht übermäßig zu behindern, ist es zweckmäßig, den Leitstrahl um wenigstens einige Meter über die Visierlinie des verwendeten Zielfernrohres anzuheben. Die russische Lenkwaffenanlage 9K119 REFLEKS verfügt beispielsweise über ein Hauptverfahren "Schießen mit Überhöhung". Eine entsprechende technische Lösung besteht darin, hinter die Modulationseinrichtung, aber noch vor der Fokussiereinrichtung ein optisches Brechungsprisma in der Laserstrahl zu legen. Dieses Prisma ist drehbar um die Querachse angeordnet. die sich auf Höhe der Längsachse des Laserstrahls befindet. Eine Steuerelektronik gewährleistet die korrekte und gleitende Verdrehung des Prismas in Abhängigkeit des gewählten Schießverfahrens und abhängig vom Messwert des Entfernungsmessers. Dadurch fliegt die Lenkrakete nach dem Verlassen der Rohrmündung bei einem Abflugwinkel größer Null zuverlässig und frühzeitig in den Lenkkanal ein, wird gleitend mit der erforderlichen Überhöhung über der Visierlinie geführt und in einer Mindestentfernung für den präzisen Endanflug wieder auf die Visierlinie abgesenkt. Die beschriebene Einrichtung erlaubt zusätzlich die Nutzung des Lenkverfahrens "Schießen ohne Überhöhung", was notfalls gestattet, ein Ziel auch bei unbekannter Schussentfernung zu bekämpfen. In diesem Falle wird die Lenkrakete sofort nach dem Verlassen der Rohrmündung so weit abgesenkt, dass Lenkkanal und Visierlinie bis zum Ziel deckungsgleich übereinander liegen. Dabei muss in Kauf genommen werden, dass der Laserstrahl des Lenkkanals vom Ziel frühzeitig aufgeklärt wird. Dieses zweite Lenkverfahren ist darum in den meisten Fällen nur die Notbetriebsart.

3. Laser Homing

Das Laser Homing Verfahren für rohrverschießbare Lenkraketen stellt eine Modifizierung der bekannten Lenkmethode für lasergelenkte Fliegerbomben dar, die bereits in den 70er Jahren zum Einsatz kamen. Das Lenkverfahren wurde ab 1984 auch für die lahat-schema-3.jpegPanzerabwehrlenkrakete AGM-114 Hellfire der Kampfhubschrauber Apache ausgewählt. Das Laser Homing ist eines der einfachsten Lenkverfahren überhaupt. Notwendig ist lediglich eine Einrichtung zur Markierung eines Zieles durch einen modulierten Laserstrahl und eine Lenkrakete mit einem Suchkopf, der die vom angestrahlten Ziel reflektierte, modulierte Laserstrahlung erfassen und die Lenkrakete ins Zentrum der Laserstrahlung steuern kann. Eine Modulierung des Laserstrahls ist empfehlenswert, um Störstrahlungen auf dem Gefechtsfeld wirksam auszufiltern und zu garantieren, dass von unterschiedlichen Panzern unabhängig abgefeuerte Lenkraketen zuverlässig die korrekten Ziele erfassen können. Ein Kreiselkoordinator in der Lenkrakete vergleicht ständig die Rollposition der Rakete und regelt die Ausgabe der Steuersignale so, dass die Ruderausschläge für Höhen- und Seitenkorrekturen in den Momenten erfolgen, in denen sich die entsprechenden Ruder in der richtigen Position befinden.
Ein bemerkenswerter Vorteil dieser Technologie ist die Vielfalt der Methoden beim Einsatz. Der Laser-Zielmarkierer muss sich nicht mehr zwingend beim schießenden Waffensystem befinden. Außerdem ist der Schießende nicht an eine optische Direktsicht zum Ziel gebunden.  Die Lenkrakete LAHAT kann bei relativ großen Erhöhungswinkeln der Waffe abgefeuert werden und beginnt die Selbststeuerung in dem Moment, in dem die Sucheinrichtung der Lenkrakete die lahat-schema-2.jpegvom Ziel reflektierte Laserstrahlung erfassen kann. Der schießende Panzer kann sich somit hinter natürlichen Geländehindernissen befinden, während ein unabhängiger Zielbeleuchter das Ziel markiert. Dies kann ein weiterer Panzer sein, aber auch ein Kampfflugzeug, ein Hubschrauber oder eine Drohne. Allerdings sind diese Einsatzvarianten weniger für den spontanen, kurzfristigen Einsatz geeignet. Denkbar ist auch die Variante, dass ein Kampfpanzer das Ziel markiert und das Luftfahrzeug die Lenkrakete abfeuert. Die LAHAT kann sowohl gegen Bodenziele aller Art, als auch gegen tief fliegende, relativ langsame Hubschrauber eingesetzt werden.
Ein Nachteil des Laser Homing Verfahrens ist der Umstand, dass ein Ziel unmittelbar und über einen längeren Zeitraum durch den Laserstrahl beleuchtet wird und genügend Zeit für Abwehrmaßnahmen zur Verfügung steht. Gerade moderne Kampfpanzer werden in der Regel mit entsprechenden Laser-Sensoren ausgestattet, die verzugslos eine Warnung der Besatzung ausgeben können. Die Fähigkeit zum massierte Einsatz der LAHAT-Lenkrakete gegen angreifenden Kampfpanzer durch eine verteidigende Panzereinheit ist auch davon abhängig, wie es möglich ist, die Modulation der Laser der Einzelpanzer voneinander abzugrenzen. Präzise Informationen sind zu den technischen Daten der LAHAT bisher nicht zugänglich. Es ist allerdings zu vermuten, dass der Einsatz der LAHAT viel mehr für ausgewählte Einzelziele in Betracht gezogen werden soll.

 

Quellen:

  1. Russisches Patent "Lösung für die Formierung von Lenkkommandos für eine rotierende, auf einem Strahl fliegende Rakete und die Einrichtungen zu ihrer Realisierung", KBP Tula, Russland, 27.06.1998
  2. Russisches Patent "Optische Zieleinrichtung für Systeme der Steuerung von Lenkgeschossen", KBP Tula, Russland, 27.02.1999
  3. Russisches Patent "Optische Zieleinrichtung für Systeme der Steuerung von Lenkgeschossen", KBP Tula, Russland, 20.06.2002
  4. Europäisches Patent, "Mittels eines Laser-Leitstrahles fernsteuerbares Projektil", DIEHL GmbH & Co, Nürnberg, Deutschland, 18.10.1995
  5. United States Patent, "Beamrider Guidance Technique Using Digital FM Coding", Martin Marietta Corporation, Orlando, USA, 30.01.1979
  6. United States Patent, "Laser Beam Transmitter System For Laser Beam Rider Guidance Systems", Texas Instruments Inc.,Dallas,
    USA, 16.04.1976
  7. United States Patent, "Method And Apparatus For The Determination Of Coordinates", Eltro GmbH, Heidelberg, 20.05.1964
  8. Kampffahrzeuge der Uraler Waggonwerke - Panzer 1960-X, Media-Print, Russland, Niznii Tagil, 2007
  9. Panzer T-80B, Technische Beschreibung und Nutzungsanleitung, Militärverlag, Moskau, 1984
  10. Analyse der Mittel zur technischen Wartung von Lenkwaffenkomplexen der Panzer, Lvovsker Institut der Landstreitkräfte,
    Ukraine, ISSN 1997

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Stefan Kotsch