Ein Ziel mit einer Schusswaffe zu treffen ist schwierig, unabhängig von Größe und Kaliber und unabhängig davon, ob es sich um eine Handfeuerwaffe oder eine auf einem Fahrzeug montierte Waffe handelt. Um einen Treffer nach Abfeuern eines (im Verhältnis zum Ziel) kleinen Geschosses mit hoher Geschwindigkeit auf ein weit entferntes (und möglicherweise bewegliches) Ziel zu erzielen, sind eine Menge komplexer ballistischer Berechnungen erforderlich.
Eine Möglichkeit, dies zu vereinfachen, ist das Abfeuern mehrerer Geschosse, wie bei einer Schrotpatrone. Der Nachteil dieses Ansatzes besteht darin, dass die einzelnen Geschosse zwangsläufig leichter sind und daher eine geringere Energie und Querschnittsdichte haben als ein einzelnes Geschoss, was ihre effektive Reichweite verringert.
Ein altes Sprichwort besagt zwar „knapp daneben ist auch vorbei“, doch gilt dies nicht in allen Fällen. Denn neben dem Verschuss klassischer Projektile gibt es auch die Möglichkeit, ein einzelnes explosives Projektil abzufeuern, das dann in der Nähe des Ziels detoniert und es durch die Explosion und die Splitter beschädigt bzw. zerstört.
Will man ein explosives Projektil auf ein Ziel abfeuern, braucht man selbstverständlich einen Zünder oder eine andere Auslösevorrichtung, die zwei wichtige Aufgaben erfüllen muss: Der Zündmechanismus muss sicherstellen, dass das explosive Geschoss zur richtigen Zeit und am richtigen Ort zuverlässig detoniert, und er muss gleichzeitig gewährleisten, dass das Geschoss sicher gelagert, transportiert, gehandhabt und abgefeuert werden kann, ohne dass die Gefahr einer vorzeitigen Detonation besteht.
Es gibt verschiedene Arten von Zündern, z. B. Aufschlagzünder, die das Projektil beim Auftreffen auf das Ziel zur Detonation bringen, oder Verzögerungszünder, die das Projektil einen Sekundenbruchteil nach dem Auftreffen zur Detonation bringen, so dass das Projektil teilweise in das Ziel eindringen kann, bevor es explodiert.
Ein dritter Zündertyp, der im Mittelpunkt dieses Artikels steht, ist der Airburst-Zünder (zu Deutsch: Luftsprengpunkt), der das Projektil an einem bestimmten Punkt im Raum detonieren lässt, ohne dass das Ziel unbedingt direkt getroffen werden muss.
Der Beitrag befasst sich mit der Geschichte, den Vor- und Nachteilen und den verschiedenen Arten von Airburst-Zündern und wirft einen Blick auf einige praktische Anwendungsbeispiele. Obwohl die Airburst-Zündertechnologie für eine breite Palette von Kalibern verfügbar ist, konzentriert sich der vorliegende Artikel auf Anwendungen im mittleren Kaliber, d. h. auf Maschinenkanonenmunition und 40-mm-Granaten für Granatwerfer.
Historie
Es ist umstritten, wann die ersten Schießpulverwaffen entwickelt und verwendet wurden. Frühe Kanonen und Mörser, so genannte Bombarden, werden in chinesischen Quellen aus dem 12. Jahrhundert erwähnt und sind im 14. Jahrhundert sowohl in China als auch in England gut dokumentiert. Der erste dokumentierte Einsatz in der Kriegsführung erfolgte in der Schlacht von Crecy im Jahr 1346.
Frühe Kanonen und Bombarden feuerten feste Geschosse aus Stein oder Metall ab, aber die Verwendung von explosiven (oder pyrotechnischen) Geschossen geht den Feuerwaffen sogar voraus. In chinesischen Quellen aus dem 11. Jahrhundert werden Schießpulverbomben erwähnt, und die „himmelschreiende Donnerbombe“, eine mit Schießpulver gefüllte Papier- oder Bambuskanister, wurde bei der Belagerung von Kaifeng im Jahr 1126 eingesetzt. Diese frühen explosiven Geschosse wurden von Katapulten abgefeuert, ebenso wie die ersten metallummantelten Bomben, die bei der Belagerung von Qizhou im Jahr 1221 erstmals dokumentiert wurden. Schnell erkannte man, dass diese „Hartschalenbomben“ weitaus zerstörerischer waren als die früheren Waffen, da die Metallhülle die Sprengstofffüllung besser einschloss und dadurch die Sprengkraft erhöhte.
Obwohl frühere Beispiele bekannt sind, wurde das Abfeuern von metallischen, explosiven Geschossen aus einer Feuerwaffe (Kanone oder Mörser) erst im 16. Jahrhundert zur Regel. Der Zünder, mit dem die explosive Füllung ausgelöst wurde, war zunächst ein einfacher Brennzünder. Dabei handelte es sich meist um Holzpfropfen mit einem ausgehöhlten Kern, der mit Schwarzpulver oder einem anderen pyrotechnischen Stoff gefüllt war. Der Zünder wurde in ein Loch in der Bombenhülle eingeschlagen und gezündet, bevor das Geschoss in die Kanone oder den Mörser geladen wurde, und die Granate detonierte, wenn die Zünderfüllung durchgebrannt war. Einige dieser Zünder waren so konstruiert, dass sie auf Länge geschnitten werden konnten, um die Zeit bis zur Detonation zu verlängern. Obwohl man diese Brennzünder als frühe Zeitzünder bezeichnen könnte, waren sie nach heutigen Maßstäben nicht sehr praktisch. Die Füllung der Zünder war in der Regel sowohl in Bezug auf die Menge als auch auf die Qualität uneinheitlich, und die Brenngeschwindigkeit hing stark von der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit ab, was eine genaue Zeitmessung unmöglich machte. Auch die Sicherheitsprobleme, die mit dem Anzünden des Zünders und dem anschließenden Laden der nun scharfen Granate in eine Waffe verbunden waren, sind leicht vorstellbar.
Eine „verbesserte“ Methode zum Laden und Zünden dieser frühen Sprenggranaten bestand darin, die Granate mit dem nicht gezündeten Zünder nach unten zu laden, so dass er mit der Treibladung in Berührung kam. Beim Abfeuern würde der schnell brennende Treibsatz dann den Zünder entzünden. Später stellte man fest, dass das heiße Treibgas, das um das Geschoss herum austrat, den Zünder unabhängig von der Ausrichtung des Geschosses zündete, was zwar das Laden erheblich vereinfachte, aber nichts an der Präzision der Zündersteuerung änderte.
Die Verwendung dieser Art von „zündfähigen“ Zeitzündern, d. h. von Zündern, die eine brennende pyrotechnische Substanz als Zeitmechanismus verwenden, wurde erstaunlich lange fortgesetzt. Erst im Ersten Weltkrieg wurden Zeitzünder für Airburst-Zwecke eingesetzt, da in diesem Konflikt zum ersten Mal Luftfahrzeuge, die leichter und schwerer als Luft sind (Ballons und Flächenflugzeuge), in großem Umfang eingesetzt wurden, zunächst zur Aufklärung und später für offensive Zwecke. Es ist äußerst schwierig, ein schnelles, in der Luft befindliches Ziel mit normalen, festen Geschossen zu treffen, vor allem, wenn sich das Ziel außerhalb der Reichweite automatischer Waffen befindet, und der Einsatz von Airburst-Sprenggeschossen, die zeitlich so gesteuert werden, dass sie in der Nähe des Ziels detonieren, erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass sie Schaden anrichten.
Zu Beginn des Ersten Weltkriegs verwendete Großbritannien immer noch Zeitzünder mit Zündstoff und stellte fest, dass es ihnen an Präzision mangelte, vor allem bei der Flugabwehr und der Bekämpfung von Luftschiffen, wo die raschen Temperatur- und Druckschwankungen in der Luft, denen der Zünder ausgesetzt war, die Abbrandgeschwindigkeit der pyrotechnischen Substanz und damit die Zündzeit drastisch beeinflussten. Während des Krieges wurden verbesserte pyrotechnische Mischungen mit gleichmäßigeren Abbrandeigenschaften eingeführt, was in gewissem Maße half, aber erst unmittelbar nach dem Ersten Weltkrieg begann Großbritannien mit der ernsthaften Entwicklung mechanischer „Uhrwerk“-Zünder.
In Deutschland hingegen hatte man bereits vor dem Ersten Weltkrieg mit der Entwicklung von Uhrwerkzündern begonnen, die in diesem Krieg in verschiedenen Versionen sowohl in der Flugabwehrmunition als auch in der Artillerie zum Einsatz kamen. In den Zwischenkriegsjahren wurde das mechanische Uhrwerk zum Standard für Zeitzünder.
In der Zeit unmittelbar vor und während des Zweiten Weltkriegs wurden die Zeitzünder weiterentwickelt und verfeinert, zunächst mechanisch. In diese Zeit fällt auch das erste Auftreten elektronischer Zeitzünder, zunächst für Flugzeugbomben. Ein Beispiel ist der deutsche „Elektrischer Zeitzünder 9“ mit einer Zeitverzögerung zwischen 8 und 40 Sekunden. Bemerkenswert und wichtig für spätere Anwendungen ist, dass bei elektronischen Zündern die Verzögerungszeit aus der Ferne eingestellt werden kann, in diesem Fall von der Flugzeugbesatzung während des Fluges – was bei mechanischen Zündern natürlich nicht möglich war.
In den Zwischenkriegsjahren wurden auch die ersten Annäherungszünder entwickelt. Anstatt sich auf einen Zeitzünder zu verlassen, der das Geschoss zündet, wenn es sich (hoffentlich) in der Nähe des Ziels befindet, erkennt der Annäherungszünder das Ziel und zündet das Geschoss, wenn es sich in einer bestimmten Entfernung befindet. Diese Technik findet Anwendungen bei der Flugabwehr und bei Luftangriffen auf Bodenziele.
Das erste bekannte Beispiel eines Annäherungszünders wurde in Großbritannien in den 1930er Jahren für Flugabwehrraketen entwickelt. Im Rahmen der so genannten „Tizard-Mission“ im Jahr 1940, die dem Technologieaustausch zwischen den USA und Großbritannien diente, wurde die Forschung an Annäherungszündern mit den USA geteilt, wo die Entwicklung ebenfalls fortgesetzt wurde. Obwohl eine Vielzahl verschiedener Zündertypen getestet wurde, konzentrierte man sich bald auf Radarzünder, bei denen der Zünder ein Radarsignal aussendet und Reflexionen von nahegelegenen Zielen erfasst. Diese Art von Zündern wurde erstmals in den Jahren 1942 bis 1943 eingesetzt.
In den ersten 1,5 Jahren ihres Einsatzes waren die Annäherungszünder auf die nationale Flugabwehr beschränkt, damit keine Blindgänger auf feindliches Gebiet fielen, wo sie möglicherweise wiedergefunden und kopiert werden konnten. Die Zünder wurden in offiziellen Dokumenten auch als „variable time“ (VT) -Zünder bezeichnet, um ihre Funktionsweise zu verschleiern. Die Annäherungszünder wurden erst im Dezember 1944 für den Einsatz bei der Feldartillerie in Europa freigegeben, wo sie sich als erhebliche Verbesserung gegenüber den mechanischen Zeitzündern für Artilleriefeuer mit Luftsprengpunkt erwiesen.
Ein weiterer Kriegsschauplatz, in dem Annäherungszünder an Bedeutung gewannen, war der Pazifik, wo die alliierten Marineeinheiten ab 1944 mit japanischen „Kamikaze“-Selbstmordattacken konfrontiert waren. Kamikaze-Angriffe waren besonders schwierig abzuwehren, da die japanischen Piloten wussten und akzeptierten, dass sie sich auf einem Selbstmordkommando befanden, und nicht versuchten, ihr mit Sprengstoff beladenes Flugzeug oder ihr eigenes Leben zu schützen, sondern alles daransetzten, auf ein alliiertes Kriegsschiff zu stürzen. Schnellfeuerkanonen mittleren Kalibers waren bei der Abwehr dieser Angriffe wirksam, aber ihre Reichweite war begrenzt, so dass die Kamikazeflugzeuge nahe herankommen konnten. Größere Geschütze, wie das 5-Zoll-Schiffsgeschütz, hatten eine größere Reichweite und waren mit der Einführung von Munition mit Annäherungszündern wirksame Flugabwehrwaffen. Die US-Marine schätzte die Wirksamkeit der mit Annäherungszündern versehenen Granaten, die aus den größeren Geschützen abgefeuert wurden, auf etwa das Siebenfache der Standardmunition ein.
Seltsamerweise wurde in Deutschland während des Zweiten Weltkriegs kein einziger Annäherungszünder eingesetzt, obwohl zwischen 30 und 50 solcher Zünder erforscht und entwickelt wurden. Obwohl dies nur eine Hypothese des Autors ist, könnte dies darauf zurückzuführen sein, dass die deutschen Streitkräfte Zugang zu präziseren Zeitzündern hatten und daher weniger Bedarf an einem präziseren Ersatz hatten.
Da die Entwicklung in der Ära des Kalten Krieges weiterging, ist die Bühne frei für einen Blick auf die derzeit verfügbaren Zündertechnologien für Airburst-Munition.
Mechanische Zeitzünder
Die „altmodischen“ mechanischen Zeitzünder, bei denen der Zünder im Wesentlichen ein mechanisches Uhrwerk enthält, werden nach wie vor hergestellt und verwendet. Diese können zur Erzeugung von Luftdetonationen eingesetzt werden. Aufgrund ihrer begrenzten Präzision in Bezug auf den Auslösepunkt werden sie heute jedoch hauptsächlich für Nebel- und Leuchtmunition verwendet, bei der ein genauer Auslösepunkt weniger wichtig ist.
Ein Beispiel ist der mechanische Zeitzünder DM93, der in den USA als M776 bekannt ist und von der Jungans Defence in Deutschland hergestellt wird. Der DM93 ist für die Verwendung mit Nebel- und Leuchtpatronen von Mörsermunition vorgesehen und verfügt über eine „Superquick“-Aufschlagzündung als Ergänzung zur Zeitfunktion. Der Zündermechanismus selbst ist im Wesentlichen ein Uhrwerk, das vom Benutzer vor dem Abfeuern der Mörserpatrone manuell eingestellt wird.
Eine weitere Anwendung ist die HE441-Munition im Kaliber 84 mm für die schultergestützte Mehrzweckwaffe Carl Gustaf. Dieses Geschoss funktioniert normalerweise als aufschlaggezündetes hochexplosives Geschoss, aber der Zünder verfügt auch über eine mechanische Zeitfunktion, die manuell eingestellt werden kann, um einen Luftsprengpunkt gegen Ziele in oder hinter einer Deckung zu erzeugen. Die Einstellung des Zünders wird dadurch vereinfacht, dass auf dem Zünder die ungefähre Entfernung angegeben ist, in der das Geschoss detonieren wird.
Ein letztes Beispiel für eine etwas andere Anwendung ist die russische CC/ME-Munition (Cargo Carrying/Multi-Element) im Kaliber 30 x 165 mm für Flugzeugkanonen. Jede Granate enthält 28 Wolframkarbid-Subprojektile sowie eine Sprengladung, die durch einen zeitlich festgelegten Zünder ausgelöst wird, nachdem das Projektil 800 bis 1.300 m zurückgelegt hat. Die Munition soll die Wirkung der Bordkanone gegen ungepanzerte Bodenziele erhöhen, da der Zünder die Granate detonieren lässt und die Subprojektile in einiger Entfernung vom Ziel freisetzt, wodurch die Wahrscheinlichkeit eines Treffers erhöht wird. Der Autor konnte keine Informationen über die Art des Zünders finden, aber die relativ große „Streuung“ der Detonationspunkte (800 bis 1.300m) deutet auf einen pyrotechnischen Zünder mit einem brennenden Verzögerungselement hin.
Obwohl neuere, fortschrittlichere Technologien zur Verfügung stehen, werden mechanische Zeitzünder aufgrund ihrer erwiesenen Zuverlässigkeit und ihrer einfachen Handhabung weiterhin produziert und eingesetzt. Letzteres schließt die Tatsache ein, dass diese Zünder manuell eingestellt werden und kein „Zubehör“ wie Zünderprogrammierer oder Änderungen an der Waffe erforderlich sind.
Zu den Nachteilen der mechanischen Zeitzünder für Airburst-Zwecke gehört ihre relativ geringe Flexibilität, da die Zünderzeit von Hand eingestellt werden muss und die Zeit daher auf die verfügbaren Zeitschritte oder „Klicks“ beschränkt ist. Dadurch lassen sich mechanische Zeitzünder nicht schnell genug einstellen und es fehlt ihnen die erforderliche Präzision für Sekundenbruchteile, um z.B. in Munition gegen kleine, manövrierende Luftziele eingesetzt zu werden.
Elektronische Zeitzünder
Der wichtigste Typ von Zeitzündern ist heute die elektronische Version, bei der die Zeitsteuerung durch elektronische Mittel erfolgt. Wie seine oben erwähnten mechanischen Vorgänger können auch elektronische Zeitzünder zur Erzeugung von Luftdetonationen verwendet werden.
Der Hauptvorteil der elektronischen Zeitzünder ist ihre Flexibilität: Die Verwendung elektronischer Schaltkreise für den Zeitmechanismus ermöglicht eine präzise und fein abgestufte Zeitsteuerung, und die Elektronik ermöglicht auch eine einfachere und schnellere Programmierung, einschließlich, wie noch zu sehen sein wird, einer „automatischen“ Programmierung des Zünders beim Laden oder Zünden.
An dieser Stelle sollte vielleicht darauf hingewiesen werden, dass elektronische Zeitzünder selten zu 100 Prozent elektronisch sind. Meistens enthalten sie auch mechanische Elemente, vor allem in dem Teil des Zünders, der den Zünder sichert und schärft, wie z. B. mechanische Mechanismen zur Freigabe eines Schlagbolzens oder zur Bewegung von zwei Teilen des Detonationssystems in eine Linie, wenn der Zünder scharf ist.
Die Vielseitigkeit des elektronischen Zeitzünders bedeutet auch, dass es eine Vielzahl verschiedener Versionen und Anwendungen gibt, die für unterschiedliche Zwecke bestimmt sind. Im Folgenden werden einige konkrete Beispiele vorgestellt.
Automatisch programmierbare Zeitzünder
Die automatische Programmierung von Zeitzündern kann in verschiedenen Formen erfolgen, die jedoch alle eine Art von Kontakt zwischen dem Zünder und dem Feuerleitsystem der Abschussplattform erfordern. Ein Beispiel hierfür ist das Rheinmetall-Geschoss HE-FRAG-T DM11 im Kaliber 120 x 570 mm für die Rheinmetall 120mm-Glattrohrpanzerkanone. Zusätzlich zu den Modi Aufschlag und Verzögerung verfügt der Zünder über eine Zeitfunktion, die einen Airburst-Modus ermöglicht. Die Einstellung des Zünders und, falls der Airburst-Modus gewählt ist, die Programmierung der Zeitfunktion erfolgt automatisch durch das Panzerfeuerleitsystem, wenn die Patrone geladen wird.
Die Einstellung und Programmierung erfolgt über elektrische Kontaktpunkte an der Patronenhülse, die mit entsprechenden Kontaktpunkten am Verschluss der Waffe verbunden sind. Darin liegt der größte Nachteil dieser Munition: die Notwendigkeit von Modifikationen an der Waffe und der Abschussplattform. Ein zweiter Nachteil besteht darin, dass der Zünder vor dem Abschuss programmiert wird und die Programmierung zwangsläufig auf geschätzten Werten für Mündungsgeschwindigkeit und Ballistik beruht. Dies wiederum führt zu Abweichungen beim Detonationspunkt aufgrund unvermeidlicher Schwankungen z. B. bei der Mündungsgeschwindigkeit. Der Vorteil ist, dass das System relativ einfach, zuverlässig und im Wesentlichen von außen nicht zu stören ist.
AHEAD-Munition
Die AHEAD-Munition (Advanced Hit Efficiency and Destruction), manchmal auch als „Kinetic Energy Time Fuzed“ (KETF) bezeichnet, wurde in den 1990er Jahren von Oerlikon Contraves (Schweiz), heute Teil von Rheinmetall, entwickelt. Die Munition ist als verbesserte Flugabwehrmunition der nächsten Generation gedacht, mit zusätzlichen Einsatzmöglichkeiten für die Nahverteidigung gegen Artillerie-, Mörser- und Raketenbeschuss sowie gegen Flugkörper und andere kleine Luftziele, wie z.B. Loitering Munition und Drohnen. Die Munition wird auch gegen kleine Oberflächenziele wie ferngesteuerte „Kamikazeboote“ eingesetzt.
Jede AHEAD-Granate ist mit einem programmierbaren Zeitzünder sowie einem Gefechtskopf ausgestattet, der aus 152 Wolfram-Subprojektilen (in der Kalibervariante 35 x 228 mm) und einer Sprengladung besteht.
Die Programmierung des Zünders erfolgt automatisch durch das Feuerleitsystem der Abschussplattform. Die Waffe selbst ist mit einer Mündungsvorrichtung mit drei Spulen ausgestattet. Die ersten beiden Spulen messen präzise die Mündungsgeschwindigkeit jedes Geschosses beim Durchgang, und die dritte Spule programmiert dann den Zünder mit der genauen Zeit, die das jeweilige Geschoss benötigt, um den vom Feuerleitsystem berechneten Detonationspunkt zu erreichen.
Beim Abschuss auf kleine, schnelle Ziele ist der Zünder so programmiert, dass er das Geschoss unmittelbar vor dem Erreichen des Ziels zur Detonation bringt. Die Teilgeschosse breiten sich dann zu einem kegelförmigen Muster aus, das das Ziel überschneidet.
Die AHEAD-Methode zur Programmierung des Zünders ist relativ komplex und erfordert eine hohe Qualität der einzelnen Komponenten, hat aber den Vorteil, dass der Zeitpunkt der Zündung genau an die Mündungsgeschwindigkeit jedes einzelnen Geschosses angepasst werden kann. Wie bereits erwähnt, würde ein Zünder, der auf einer „durchschnittlichen“ Geschwindigkeit basiert, aufgrund der unvermeidlichen Schwankungen der Mündungsgeschwindigkeit zwischen den einzelnen Geschossen eine wesentlich größere Streuung der Detonationspunkte verursachen, was zu einer geringeren Wirkung und einem höheren Munitionsverbrauch führt.
Die Vorteile des AHEAD-Systems liegen in seiner Wirksamkeit und seinem Mehrzweckcharakter. Nachteilig sind die Kosten, sowohl für die Munition als auch für das zugehörige Programmiersystem, sowie die Tatsache, dass die Nutzung der Munition eine spezifische Anpassung der Waffe erfordert.
Die Munition wird derzeit in den Kalibern 35 x 228 mm und 30 x 173 mm, beispielsweise für den Flugabwehrkanonenpanzer Skyranger 30, hergestellt. Sie ist bei einer Reihe von Nationen auf der ganzen Welt in land- und seegestützten Systemen im Einsatz.
Eine sehr ähnliche Munition, die auf dem gleichen Prinzip der individuellen Messung der Mündungsgeschwindigkeit und der individuellen Programmierung des Zünders an der Mündung beruht, wurde kürzlich von der türkischen Aselsan als 35 x 228 mm ATOM vorgestellt.
ZUOF23
Sowohl auf dem Internationalen Militärtechnischen Forum „Army 2022“ als auch auf der IDEX 2023 hat der russische Staatskonzern Rostec das hochexplosive 30-mm-Splittergeschoss ZUOF23 und den dazugehörigen „Fernsteuerungskomplex“ KDUVPS vorgestellt. Die ZUOF23 im Kaliber 30 x 165 mm ist Berichten zufolge für den Einsatz in den Maschinenkanonentypen 2A42 und 2A72 vorgesehen, die in einer Reihe von russischen Panzerfahrzeugen und Kampfhubschraubern verwendet werden.
Es gibt nur wenige öffentlich zugängliche Informationen über das ZUOF23, so dass die folgenden Angaben mit einer gewissen Vorsicht zu genießen sind. Die ZUOF23 verwendet einen UDKV-„Fernbedienungs-Kontaktzünder“ zusammen mit dem oben erwähnten KDUVPS-Komplex. Letzterer besteht aus einem Lasersender, der dazu dient, zum richtigen Zeitpunkt nach dem Abschuss ein Detonationssignal an das Geschoss zu senden. Eine alternative Interpretation der verfügbaren Informationen ist, dass der Laser dazu dient, den Zünder während seiner Flugbahn mit dem richtigen Detonationszeitpunkt zu programmieren. Wie auch immer, es ist nicht klar, wie der „richtige Detonationszeitpunkt“ bestimmt wird, aber vermutlich ist ein Sensor, wie der bereits erwähnte Laser, erforderlich, um die Geschwindigkeit und/oder die Position jedes Geschosses genau zu messen. Anhand der Zieldaten aus dem Feuerleitsystem der feuernden Plattform können dann der Detonationspunkt und die zu seiner Erreichung erforderliche Zeit genau berechnet werden. Die Verwendung des Begriffs „ferngesteuerter Kontaktzünder“ deutet zudem auf eine Backup- Aufschlagfunktion hin.
Nach Angaben von Rostec ist die ZUOF23-Munition für den Einsatz gegen Infanterie, ungepanzerte Fahrzeuge und kleine, schnelle Luftziele wie Drohnen und Raketen in einer Entfernung von bis zu 4.000 m vorgesehen. Die ZUOF23-Patrone soll gegen diese Ziele um ein Vielfaches wirksamer sein als die hochexplosive Standard-OFZ-Splittermunition.
Die Vorteile von ZUOF23 sind die erhöhte Wirksamkeit gegen bestimmte Zielarten und die Tatsache, dass das Laserzünd-/Programmiersystem mit minimalen Modifikationen auf bestehenden Plattformen nachgerüstet werden kann. Nachteilig sind die Munitionskosten, die zwangsläufig deutlich über denen der Standardmunition liegen werden, und die Tatsache, dass das Fernprogrammiersystem zumindest theoretisch blockiert werden kann.
Jüngsten Berichten wird von Rostec eine zweite Art von Airburst-Munition entwickelt, die speziell zur Drohnenabwehr eingesetzt werden soll. Die Munition weist verbesserte Splittereigenschaften auf und verwendet einen nicht näher beschriebenen „Fernzündzünder“.
Aktuelle Berichte enthalten keine Details über die Funktionsweise des Zünders oder der Munition. Es könnte sich um einen programmierbaren Zeitzünder oder eine Abwandlung des AHEAD-Prinzips handeln, aber die Verwendung des Begriffs „Fernzündung“ lässt auf eine ähnliche Technologie wie beim ZUOF23 schließen.
Erste Tests des Zünders wurden mit Munition im Kaliber 30 x 165 mm erfolgreich durchgeführt. Berichten zufolge gibt es Pläne, die Zündertechnologie in Kalibern von 23 mm bis 57 mm zu implementieren, was wahrscheinlich nicht zufällig der Kaliberbereich ist, der von Russland hauptsächlich für die Flugabwehr verwendet wird.
Eine ähnliche Technologie wie die des ZUOF23 wurde auch von NAMMO für die High Explosive Dual Purpose Airburst-Radio Frequency (HEDP-RF) NM 264 Munition im Kaliber 40 x 53 mm sowie von ST Engineering in Singapur für ihre Airburst-Granaten in den Kalibern 40 x 46 mm und 40 x 53 mm verwendet.
Geschwindigkeitskompensierende Zünder
Wie bereits erwähnt, besteht eine der Hauptbeschränkungen von Munition mit Zeitzündern für viele Airburst-Anwendungen darin, dass der Zeitpunkt der Detonation nicht hinreichend genau bestimmt werden kann. Dies hat weniger mit den ballistischen Berechnungen zu tun, die zur Bestimmung der Flugzeit bis zum Detonationspunkt erforderlich sind, als vielmehr mit Abweichungen, die durch Unsicherheiten bei der Anfangsgeschwindigkeit des Geschosses beim Verschuss entstehen.
Die meisten Feuerleitsysteme dieser Art gehen bei ihren Berechnungen von einer normierten oder durchschnittlichen Mündungsgeschwindigkeit aus. Aufgrund unvermeidlicher Schwankungen, selbst bei hochwertiger Munition, weichen die tatsächlichen Mündungsgeschwindigkeiten von diesem normierten Wert ab, was zu Abweichungen beim Detonationspunkt führt.
Eine Lösung hierfür ist das oben beschriebene AHEAD-System, bei dem die exakte Mündungsgeschwindigkeit für jedes einzelne Geschoss gemessen und die ballistischen Berechnungen entsprechend durchgeführt werden, bevor der Zünder mit der genauen Zeit programmiert wird, die das jeweilige Geschoss benötigt, um seinen berechneten Detonationspunkt zu erreichen.
Eine alternative Lösung für einen „geschwindigkeitskompensierenden Zünder“ wurde von Alliant Techsystems und Heckler & Koch im Rahmen des gescheiterten US-Projekts Objective Individual Combat Weapon (OICW) entwickelt, bei dem versucht wurde, ein Gewehr mit einem halbautomatischen Granatwerfer in einer einzigen Waffe zu kombinieren. Nach der Einstellung des OICW-Projekts wurde der Granatwerferteil von Orbital ATK als XM25 Counter Defilade Target Engagement System weitergeführt. Dabei handelte es sich im Wesentlichen um einen halbautomatischen Granatwerfer, der eine Vielzahl von 25×40-mm-Granaten abfeuerte. Es wurden Flechette, panzerbrechende und nicht-tödliche Granaten sowie eine HEAB-Granate (High-Explosive Airburst) entwickelt, die hier im Mittelpunkt des Interesses steht. Die HEAB-Granate war für die Bekämpfung von Zielen in der Deckung (daher der Name der Waffe) oder hinter Fenstern oder Schießscharten bestimmt.
Beim Einsatz der HEAB-Munition musste der Schütze mit einem in den Granatwerfer integrierten Laserentfernungsmesser die Entfernung zum Ziel bestimmen. Das Feuerleitsystem programmierte dann automatisch den Zeitzünder, wenn die Granate gezündet wurde.
Der interessante Teil der Zeitmessung ist die Art und Weise, wie sie die zurückgelegte Strecke misst. Der Zünder tut dies im Wesentlichen durch „Zählen von Umdrehungen“. Da es sich bei der XM25 um eine gezogene Waffe handelte und die Granaten drallstabilisiert waren, legte die Granate bei jeder vollen Umdrehung eine bekannte Strecke zurück (die durch die Steigung des Zuges bestimmt wurde). Der Clou dabei ist, dass diese Strecke unabhängig von der genauen Geschwindigkeit der Granate ist; wenn die Granate mit einer leicht überdurchschnittlichen Geschwindigkeit fliegt, dreht sie sich folglich auch schneller, und der Zünder misst die zurückgelegte Strecke trotzdem genau. Dasselbe gilt, wenn die Granate mit einer geringeren als der durchschnittlichen Geschwindigkeit fliegt.
Die Waffe wurde 2010 an die US-Truppen zur Erprobung in Afghanistan ausgegeben, aber aufgrund von Beschwerden über die Masse und das Gewicht der Waffe und ihre begrenzte Munitionsladung in Verbindung mit Zuverlässigkeitsproblemen wurde der entsprechende Auftrag für die Produktion der Waffe 2017 storniert.
Die verwendete Zündertechnologie wurde jedoch von Northrop Grumman, der Konzern hat 2018 Orbital ATK übernommen, für seine Mk310 PABM-T (Programmable Air Burst Munition – Tracer) Munition im Kaliber 30 x 173 mm angepasst. Die PABM-T-Munition ist für die Mk 44 Bushmaster-Kanone konzipiert, die ebenfalls von Northrop Grumman stammt. Das PABM-T-Projektil verfügt über einen an der Basis montierten Zünder, der beim Laden induktiv programmiert wird und neben der Luftdetonation auch die Modi Punktdetonation und Verzögerung der Punktdetonation bietet.
Obwohl die PABM-T-Munition für die Bekämpfung ungepanzerter Ziele in und hinter Deckung entwickelt wurde, wäre sie vermutlich auch eine wirksame Flugabwehr- und Drohnenabwehrmunition, sofern die Abschussplattform über die erforderlichen Sensor- und Feuerleitfähigkeiten verfügt.
Annäherungszünder
Annäherungszünder zur Erzielung von Airburst-Effekten sind heute weit verbreitet, allerdings meist in größeren Kalibern als den hier behandelten.
Es gibt jedoch Ausnahmen, und ein bemerkenswertes Beispiel ist eine vorfragmentierte hochexplosive Granate mit Annäherungszünder, die für die chinesische Flugabwehrkanone Typ 76 im Kaliber 37 x 240 mm erhältlich ist. Ähnlich wie die AHEAD-Munition soll sie die Wirksamkeit des Geschützes gegen schnelle, manövrierende Flugziele erhöhen.
Ein anderes Beispiel ist die von Northrop Grumman für das US-Heer entwickelte XM1211 Munition im Kaliber 30 x 113 mm zur Verwendung in der leichten Maschinenkanone vom Typ M230LF, die von der U.S. Army als Waffensystem XM914 übernommen wurde. Die XM1211 wird als Drohnenabwehrmunition vermarktet, mit zusätzlichen Einsatzmöglichkeiten gegen leicht gepanzerte Ziele und Ziele in der Deckung. Die gleiche Technologie des Annäherungszünders wurde von Northrop Grumman bei der High Explosive Proximity Munition im Kaliber 30 x 173 mm genutzt, die 2021 erfolgreich demonstriert wurde, aber noch nicht Teil der aktuellen Produktpalette von Northrop Grumman ist.
Nach Kenntnis des Autors ist die XM1211 die kleinste und leichteste Munition, die bisher mit einem Annäherungszünder ausgestattet wurde. Obwohl die fortschreitende Miniaturisierung der Elektronik mit ziemlicher Sicherheit den Einbau von Annäherungszündern in noch kleinere Kaliber ermöglichen würde, gibt es andere, praktische Einschränkungen, die dem entgegenstehen. Diese werden im Folgenden näher erläutert.
Ausblick
Wie das vorangegangene Kapitel gezeigt hat, gab es beträchtliche Entwicklungen bei der Airburst-Munition, und die Erkenntnisse aus dem Krieg in der Ukraine haben dieses Interesse nicht geschmälert.
Trotz aller Entwicklungen im Bereich der „Manöverkriegsführung“ in der Zwischenkriegszeit und während des Kalten Krieges ist der Krieg in der Ukraine zum jetzigen Zeitpunkt in einem mehr oder weniger statischen Grabenkrieg entlang großer Teile der Front erstarrt, die aktuelle Offensive in Kursk bildet hier eine Ausnahme. Munition zur Bekämpfung von Zielen in der Deckung oder in Schützengräben wäre in diesem Szenario sicherlich von Nutzen. Auch die Verbreitung kleiner, preiswerter Drohnen, die von Einheiten bis hinunter zur Truppebene zu Aufklärungs- und Angriffszwecken eingesetzt werden, macht zunehmend eine Form der Drohnenabwehr für gepanzerte Fahrzeuge erforderlich. Eine geeignete Airburst-Munition würde dieses Erfordernis erfüllen, und dies ist in der Tat der spezifische Zweck der oben beschriebenen 30-mm-Munition XM1211.
Es ist daher zu erwarten, dass sich Airburst-Munition in einer Vielzahl von Kalibern und Waffensystemen zunehmend durchsetzen wird.
Die fortschreitende Miniaturisierung der Elektronik macht es möglich, Airburst-Zünder in immer kleinere Kaliber einzubauen. Das Kaliber 25 mm scheint derzeit das kleinste zu sein, in das Airburst-Funktionen erfolgreich integriert wurden, und 30 mm ist das kleinste mit einem Annäherungszünder. Dies verdeutlicht eine der wichtigsten Einschränkungen in Bezug auf das Kaliber: Selbst wenn es gelingt, den Airburst-Zünder, gleich welcher Art, so zu verkleinern, dass er in ein Geschoss mit einem Kaliber von 20 mm oder weniger passt und funktioniert, ist die Menge an Sprengstoff, die in ein solches Geschoss passt, bereits extrem begrenzt, so dass der Nutzen einer Airburst-Granate fraglich ist. Mit anderen Worten: Die Spreng- und Splitterwirkung eines kleineren Geschosses ist so begrenzt, dass das Geschoss, um eine Wirkung zu erzielen, höchstwahrscheinlich ohnehin physisch mit dem Ziel in Kontakt kommen muss, so dass ein Airburst-Zünder überflüssig wird. So ist zu vermuten, dass 25mm-Munition wahrscheinlich das kleinste Kaliber sein wird, bei dem ein Airburst-Zünder einigermaßen sinnvoll eingesetzt werden kann, es sei denn, es werden bedeutende Durchbrüche sowohl in der Elektronik als auch bei chemischen Sprengstoffen erzielt.
Doch abgesehen von dieser Einschränkung scheint Airburst-Munition dazu bestimmt zu sein, in den Arsenalen und auf den Gefechtsfeldern der Zukunft zu einem festen Bestandteil zu werden.
Thomas Lauge Nielsen
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