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Die Erfindung bezieht sich auf eine Rakete zur aktiven Einwirkung auf Wolken, bestehend aus einem Bug, in welchem ein aktives Reaktionsmittel und ein Sprengstoff zur Selbstzerstörung der Rakete in der Höhe untergebracht sind, einem zwei hintereinander angeordnete Kammern, eine Start- und eine Marschkammer, aufweisenden, mit Festtreibstoff betriebenen Strahltriebwerk sowie aus einem am Heck der Rakete vorgesehenen
Düsenblock mit einem Stabilisator.
Derartige Raketen dienen der Hagelfallverhütung, der Gewitterbekämpfung, der Stimulierung von
Niederschlägen u. ähnl. m. Das aktive Reaktionsmittel begünstigt beispielsweise bei seiner Einführung in die
Wolken die Bildung von zusätzlichen Eiskristallisationskeimen, wodurch an Stelle von grobkörnigem Hagel sehr feinkörniger in Form von Regen oder Nebel zur Erde herabfällt.
Am erfolgreichsten werden die Raketen heutzutage zum Schutz von landwirtschaftlichen Kulturen gegen
Hagel, insbesondere zum Schutz einer der wertvollsten Kulturen-Weintrauben eingesetzt.
Beim Starten der Rakete von einem Abschussgestell erfolgt die Zündung der Treibstoffladung des
Strahltriebwerks, dessen Verbrennungsprodukte durch den Düsenblock ausströmen, wodurch die Rakete vorwärtsgetrieben wird. Nachdem die Rakete die errechnete Höhe der unterkühlten Wolke erreicht hat, tritt ein
Nebelkörper mit aktivem Reaktionsmittel in Tätigkeit, das sich in Form von Aerosol in der Wolke ausbreitet.
Hierauf wird der Sprengstoff gezündet, welcher den Bug der Rakete und den an ihm anliegenden Teil des
Triebwerkgehäuses in Splitter zersprengt, die sodann zur Erde herabfallen.
Einer der Nachteile der bekannten Raketen liegt nun darin, dass die Startkammer um einen in eine Düse übergehenden Ausströmkanal der Marschkammer angeordnet ist und selbst eine eigene Düseneinheit aufweist.
Infolge der für beide Kammern separaten Düsen ist natürlich das Eigengewicht der Rakete schon verhältnismässig gross, weswegen die transportierbare Nutzlast nur mehr gering sein kann. Darüberhinaus fallen dadurch nach
Selbstzerstörung der Rakete in der Höhe relativ grosse Massen auf die Erde herab, so dass die Anwendung solcher
Raketen in bewohntem Gebiet ausgeschlossen ist.
Die bekannten Raketen weisen ferner vielfach den Nachteil auf, dass ihre Treibladungen nicht genügend gleichmässig brennen, ihre Triebwerksgehäuse daher ziemlich robust ausgeführt sein müssen. Dies trägt ebenfalls zum hohen Eigengewicht und zur Einschränkung des Verwendungsbereiches bei.
Ausserdem sind die bekannten Raketen nicht wirksam genug, da das aktive Reaktionsmittel ein geringes
Gewicht hat und in die Wolken mit Hilfe einer Explosion eingeführt wird, was seine eisbildende
Eigenschaft-verglichen mit der gleichmässigeren Verteilung eines aktiven Aerosols-beeinträchtigt.
Ziel der Erfindung ist eine Rakete, bei der die erwähnten Nachteile vermieden sind und die einen verhältnismässig grossen Aktionsradius, u. zw. über 10 km, sowie eine maximale Steighöhe von etwa 9 km hat.
Dieses Ziel wird mit einer Rakete der eingangs beschriebenen Bauart erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Marschkammer und die Startkammer miteinander verbunden sind, in jeder Kammer eine Pulverladung sowie ein deren Verbrennung stabilisierender, als Stirnbrenner ausgebildeter pyrotechnischer Körper untergebracht und diese Körper aufeinanderfolgend, zuerst in der Start- und dann in der Marschkammer, zündbar sind.
Die Verbindung der Marschkammer mit der Startkammer gestattet nun die Anwendung eines für beide Kammern gemeinsamen Düsenblockes. Dies bedingt eine Einsparung an Material, Gewicht und Kosten. Die Verwendung der pyrotechnischen Körper stabilisiert die Verbrennung der Pulverladungen bei niedrigen Betriebsdrücken in den Kammern. Dies ermöglicht wieder, das Gehäuse des Triebwerks aus weniger fester Materialien zu fertigen, die bei der Selbstzerstörung in kleine ungefährliche Splitter zerfallen. Infolge der Gewiçhtsersparnis und der guten Brennbedingungen wird auch eine gegenüber bisher grössere Reichweite bzw.
Steighöhe der Rakete erzielt.
Es ist zweckmässig, wenn an der Verbindungsstelle der Start- und der Marschkammer eine Reduzierbuchse angeordnet ist, die einen Axialkanal zum Durchtritt der Verbrennungsprodukte der Pulverladung und des pyrotechnischen Körpers der Marschkammer aufweist.
Dadurch kann der spezifische Schub der Pulverladung der Marschkammer erhöht werden.
Es ist ferner von Vorteil, wenn jeder pyrotechnische Körper aus mehreren Schichten besteht, welche in eine von einer Hülle zur Befestigung des Körpers in der jeweiligen Kammer umgebenen Hülse eingepresst sind.
Diese Ausführung der pyrotechnischen Körper verbessert deren Energie- und Festigkeitswerte.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Rakete zeichnet sich dadurch aus, dass die Hülle des in der Startkammer angeordneten pyrotechnischen Körpers an der dem Bug zugekehrten Seite einen Schaft zur Befestigung dieses Körpers in der Reduzierbuchse und auf der andern Seite Nuten zum Durchtritt der Verbrennungsprodukte aufweist, wobei im Schaft ein Zünder für den pyrotechnischen Körper und die Pulverladung der Marschakmmer vorgesehen ist.
Diese Lösung gewährleistet eine optimale Verzögerungszeit zwischen dem Brenner der Pulverladungen in der Start- und der Marschkammer, wodurch die Flugweite der Rakete vergrössert wird.
Es ist auch vorteilhaft, wenn an der dem Schaft zugekehrten Stirnfläche des in der Startkammer untergebrachten pyrotechnischen Körpers eine kumulativ wirkende Aushöhlung zur Verstärkung des auf den Zünder gerichteten Feuerstrahles und an der entgegengesetzten Stirnfläche Riffeln zur Vergrösserung der Zündfläche vorgesehen sind.
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stabilisieren.
Der Bug--l--der Rakete besitzt ein hohles, kegelstumpfförmiges Gehäuse --13-- (Fig. 2) mit vier
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untergebracht, der aus einer Mischung eines pyrotechnischen Materials mit einem aktiven Reaktionsmittel besteht. An der vorderen Stirnseite --16-- ist in das Gehäuse--13--ein Zeitzünder--17--von bekannter Bauart eingesetzt, welcher von einem nicht dargestellten Propeller in Tätigkeit gesetzt wird, der durch den auftreffenden Luftstrom beim Flug der Rakete gedreht wird.
An der entgegengesetzten Stirnseite ist das Gehäuse --13-- des Bugs --1-- der Rakete mit einem Selbstzerstörer--18--verbunden, der seinerseits an einen sphärischen Übergangsboden --19-- (Fig.3) angeschlossen ist, welcher mit einem Sprengstoff--20--zur Selbstzerstörung der Rakete in der Höhe gefüllt ist.
Der Nebelkörper--15--mit dem aktiven Reaktionsmittel weist einen Axialkanal--21-- (Fig. 2) auf, in den ein Verzögerungs- und Verstärkersatz --2-- eingesetzt ist, welcher den Strahlimpuls zu dem im Gehäuse zwischen Kontaktringen --23 und 24--eingeschlossenen Selbstzerstörer--18--überträgt.
Mittels des Übergangsbodens --19-- ist der Bug--l--der Rakete mit der Marschkammer --6-- des Strahltriebwerks--2--verbunden. An dieser Stelle ist in der Marschkammer--6-- (Fig. 3) der
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zw.--2-- befindet, ist im Axialkanal der die Kammern verbindenden Reduzierbuchse--8--befestigt.
Wie der Körper-11-besteht dieser Körper-12-aus denselben Schichten-25, 26 und 27--, die in eine Hülse-28-eingepresst sind, und besitzt einen Zünder-30-. Die zylindrische Hülle-31des Körpers --12-- weist einerseits einen zur Befestigung in der Reduzierbuchse--8--bestimmten Schaft
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und- eine kumulativ wirkende Aushöhlung --35-- zur Verstärkung des auf den Zünder --34-gerichteten Feuerstrahls, wogegen an der entgegengesetzten Stirnfläche Riffeln--36--vorgesehen sind, welche die Zündfläche des Körpers vergrössern.
Die beiden Pulverladungen--9 und 10--bestehen aus Ballistitpulver, das in Form von Zylindern mit durchgehenden Axialkanälen--37 und 38--gepresst ist.
Am rückwärtigen Ende des Gehäuses --5-- des Triebwerks --2-- ist der Düsenblock--3-- befestigt, der sechs mit der Startkammer in Verbindung stehende Düsen--39-- (Fig. 5) und einen Axialkanal aufweist, in welchen von aussen her ein Elektrozünder--40--eingesetzt ist, der durch Drähte mit einem Stecker --41-- verbunden ist, welcher vor dem Start der Rakete an den elektrischen Stromkreis des Abschussgestells angeschlossen wird.
Der Düsenblocki --3-- weist an seiner zylindrischen Oberfläche vier Schwalbenschwanznuten auf, in die
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Die Funktion der Rakete wird im folgenden näher erläutert. Beim Starten der Rakete vom Abschussgestell (nicht gezeigt) wird dem Elektrozünder--40--über den Stecker --41-- Spannung zugeführt. Die
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Startzustand zu arbeiten. Infolgedessen hebt sich die Rakete von der Sperre des Abschussgestells ab und bewegt sich längs dessen Führung.
Die Menge des pyrotechnischen Materials im Körper --12- ist so gewählt, dass die Brenndauer desselben grösser als die Brenndauer der Pulverladung--10--ist. Hiedurch wird eine optimale Verzögerungszeit zwischen der Arbeit des Start- und des Marschzustandes erreicht. Auf diese Weise wird der Ausnutzungsfaktor der Energie der Pulverladung-10-erhöht, was wieder die Flugweite der Rakete bei sonst gleichem Treibstoffgewicht vergrössert.
Nach Verbrennen des pyrotechnischen Körpers --12-- der Startkammer --7-- wird der Zünder --34-- ausgelöst, von welchem der pyrotechnische Körper --11-- und die Pulverladung--9--in der Marschkammer --6- gezündet werden. Das Triebwerk--2--beginnt nunmehr im Marschzustand zu arbeiten, in welchem die Verbrennungsprodukte durch den Axialkanal der Reduzierbuchse--8--, die Startkammer--7--und die Düsen--39--ausströmen.
Auf diese Weise gelingt es, den spezifischen Schub der Pulverladung --9-- des Marschzustandes durch
Steigerung der Vollkommenheit der Verbrennung in der Mischströmung aus Verbrennungsprodukten der Pulverladung --9- und des pyrotechnischen Körpers --11-- zu vergrössern.
Nachdem die Rakete die Abschussbahn verlassen hat, wird unter Einwirkung des auftreffenden Luftstroms der Propeller des Zeitzünders --17- in Drehung versetzt.
Hat nun die Rakete die vorgegebene Höhe und Flugweite erreicht, so zündet der Zeitzünder--17--den Nebelkörper--15--mit dem aktiven Reaktionsmittel, welches, indem es sublimiert, durch die Durchgangsöfnnungen --14-- im Gehäuse --13-- des Bugs --1-- der Rakete in Form von Nebelschwaden austritt und sich in der Wolke ausbreitet.
Gleichzeitig mit dem Nebelkörper--15--flammt der Verzögerungs-und Verstärkersatz--22--auf, von dem ein Feuerstrahl durch den Kanal im Selbstzerstörer--18--auf dessen Detonator (nicht dargestellt) übertragen wird, welcher den Sprengstoff --20-- initüert, bei dessen Explosion die Rakete in kleine, ungefährliche Splitter zerspringt.
Im Falle des Versagens dieser Kette der Selbstzerstörung der Rakete tritt eine zweite Kette in Funktion.
Der Selbstzerstörer-18-besitzt nämlich ein (nicht dargestelltes) Glühzündestück, welches beim Abschuss der Rakete einen Impuls von dem elektrischen Stromkreis des Abschussgestells über die Kontaktringe--23 und 24--erhält, die bei der Bewegung der Rakete längs der Abschussbahn mit deren Kontakten zusammenwirken.
Das Vorsehen dieser doppelten Reaktionskette der Selbstzerstörung macht die Rakete absolut ungefährlich.
Infolge der Einsparung an Gewicht durch Verwendung eines gemeinsamen Düsenblocks sowie infolge der Erhöhung des Ausnutzungsfaktors der Energie der Pulverladungen beträgt der Aktionsradius der erfindungsgemässen Rakete bis zu 10 km, die Steighöhe bis zu 9 km.
Die pyrotechnischen Körper gewährleisten ausserdem ein stabiles Brennen der Pulverladungen bei niedrigen Betriebsdrücken in den Kammern, weshalb das Triebwerkgehäuse aus Materialien mit geringeren Festigkeitswerten als Metall, beispielsweise aus Kunststoff, Bakelitpapier u. a. gefertigt werden kann. Das aus solchen Materialien hergestellte Gehäuse des Triebwerks ist daher bedeutend leichter als ein Metallgehäuse und wird-und das ist das wesentlichste-bei der Selbstzerstörung der Rakete vollständig in kleine, ungefährliche Splitter zerlegt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Rakete zur aktiven Einwirkung auf Wolken, bestehend aus einem Bug, in welchem ein aktives Reaktionsmittel und ein Sprengstoff zur Selbstzerstörung der Rakete in der Höhe untergebracht sind, einem zwei hintereinander angeordnete Kammern, eine Start- und eine Marschkammer, aufweisenden, mit Festtreibstoff betriebenen Strahltriebwerk sowie aus einem am Heck der Rakete vorgesehenen Düsenblock mit einem
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miteinander verbunden sind, in jede Kammer eine Pulverladung (9,10) sowie ein deren Verbrennung stabilisierender, als Stirnbrenner ausgebildeter pyrotechnischer Körper (11,12) untergebracht und diese Körper (11,12) aufeinanderfolgend, zuerst in der Start- und dann in der Marschkammer, zündbar sind.
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