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Simulation von Bombenblindgängern für die Kampfmittelortung

09.12.2011

Bei der Ortung von Bomben-Blindgängern macht man sich die Tatsache zu Nutze, dass der massive Stahl- bzw. Eisenmantel der Bombe ferromagnetisch ist und damit ein messbares magnetisches Signal erzeugt. Zum Auffinden der Bomben im Erdreich wird das Gelände, in dem Bomben-Blindgänger vermutet werden, mit speziellen magnetischen Sonden abgeschritten und dabei die senkrechte Komponente des lokalen Magnetfeldes gemessen. Das von den Bomben ausgehende magnetische Streufeld führt zu einer lokalen Variation des Feldes, und damit zu einer magnetischen Signatur. Das Streufeld, und damit die gemessene Signatur, können allerdings je nach Bombentyp stark variieren. Bisher können für die Suche nach Bomben im Erdreich beliebige Sonden verwendet werden, was schon oft zu fehlerhaften Messergebnissen geführt hat. Im Rahmen eines Projektes im MNPQ-Programm des BMWi werden nun neue Testverfahren entwickelt, um diese Sonden in Zukunft zuverlässig vermessen und zulassen zu können.

Im Rahmen des laufenden Projekts wurden zunächst empirische Daten der magnetischen Momente von verschiedenen Bomben-Blindgängern quantitativ analysiert und so mittlere magnetische Momente von drei verschiedenen, sehr häufig vorgefundenen Bomben-Typen bestimmt. Basierend auf diesen Daten wurden Magnetspulen konstruiert, deren magnetisches Streufeld mit denen echter Bomben­blind­gänger gut übereinstimmt (Bild 1). Diese Spulen wurden nun erstmals auf einem Testfeld für Bombenortung in der Praxis getestet. Über einen Schacht wurde eine Spule in verschiedenen Tiefen im Erdreich platziert und das an der Oberfläche erzeugte Streufeld vermessen. Die Messwerte zeigten dabei eine sehr gute Übereinstimmung mit Vorhersagen aus Simulationsrechnungen. Die Ergebnisse zeigen weiterhin, dass das magnetische Streufeld der Bombenblindgänger ab einer Tiefe von ca. 1,5 m als magnetisches „Fernfeld“ behandelt werden kann. Somit kann in zukünftigen Untersuchungen - ab dieser Blindgängertiefe - auf deutlich kleinere und handlichere Spulensysteme zurückgegriffen werden. Diese Systeme eignen sich somit zur Charakterisierung verschiedener Sonden zur Bombenortung und erlauben zukünftig deren zuverlässige Beurteilung.

 

Bild 1:
Magnetspule zur Simulation des Streufeldes von 125 kg Bomben. Die äußeren Abmessungen (Durchmesser 25,2 cm, Wicklungslänge 90,5 cm, 315 Windungen) entsprechen in etwa den Abmessungen des Stahlmantels einer 125 kg Bombe.

 

 

Ansprechpartner: R. Hiergeist
Fachbereich 2.5 : Halbleiterphysik und Magnetismus