Kammerrakete. Die in der österr. Patentschrift Nr.131599 beschriebene Kammerrakete besitzt eine aus einem Stück bestehende, homogene Treib ladung, welche fast ihrer ganzen Länge nach ausgehöhlt ist, wobei der entsprechende Hohlraum in mehrere gegeneinander abge schlossene Kammern unterteilt ist, und zwar durch in den Treibmittelkörper eingesetzte volle,
als Pfropfen ausgebildete Trennstücke aus Treibmittel oder anderem brennbarem oder nicht brennbarem Material. Einen teil weisen Längsschnitt durch eine solche Rakete veranschaulicht Fix. 1 der beiliegenden Zeich- nung, in welcher a die Raketenhülse, b die Treibladung und p, ein Trennstück bedeutet.
Schon geringfügige Unterschiede der Ma terialdichte innerhalb der Treibladung kön nen verursachen, dass beim Abbrennen der Rakete die Entflammungsfront ungleich mässig fortschreitet. So kann der Brennvor- gang z. B. im Teil t, der Treibladung b in Fig. 1 bis zur Stelle x vorgerückt sein, wäh rend er an andern Stellen um das Trennstück p1 herum und am Trennstück selbst, wenn dieses brennbar ist, noch weiter zurückliegt. Das Trennstück p, haftet daher noch gut an der es umgebenden Treibladung b.
An der Stelle x schlägt demnach die Flamme in eine sonst allseitig geschlossene Kammer, in wel cher die Zündung einen raschen Druckanstieg bewirkt, was zur Explosion der Rakete führt.
Bei anders gearteten Ausführungen von Kammerraketen hat man getrachtet, diese Trennstücke durchHintereinanderreihung von im Längsschnitt C-förmigen Treibmittelhohl- körpern zu vermeiden, was jedoch Undicht- heiten und damit Explosionen zur Folge hatte.
Es wurden auch im homogenen Treib- mittelkörper quer zur Raketenlängsachse Un terteilungen durch aus Schichten besser oder schlechter brennbaren Materials zusammenge setzte Trennstücke vorgenommen, was aber während des Abbrennens des Trennstückes im obern Teil jedes Trennstückes unzulässig kleine Vortriebskräfte ergab.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Kammerrakete, bei der die Trenn- einrichtung zwischen zwei Kammern hin- sichtlich Gestalt, Grösse und Materialzusam mensetzung derart ausgebildet und bemessen ist, dass sie auf jeden Fall dem auftretenden Verbrennungsdruck in der hinter der Trenn- einrichtung befindlichen Kammer höchstens einen Widerstand bietet, der kleiner ist als derjenige der Raketenhülse, so dass z.
B. .eher die Trenneinrichtung unter der Einwirkung des bei Verbrennung der Raketentreibladung in der genannten Kammer auftretenden Druckes zerfällt oder beschleunigt vergast, oder aus der Rakete austritt, als dass die Raketenhülse durch diesen Druck zerstört wird.
Diese Trenneinrichtungen können Ein lagerungen in Höhe eines zur Trenneinrich tung gehörigen Verschlusspfropfens aus, bes ser oder schlechter brennbarem Material als das der Treibladung aufweisen, wobei sich diese Einlagerungen nur über einen Teil des Treibladungsquerschnittes erstrecken, und die Trenneinrichtungen selbst können sämtliche bekannten geometrischen Körperformen be sitzen und Höhlungen aufweisen, und es kann in sie auch, wenn es ein. besonderer Verwen dungszweck der Rakete erfordert,
ein nach Wunsch herausnehmbarer massiver Teil ein gesetzt sein, wie auch auf eine solcho Trenn- einrichtung Schichten aus besser oder schlech ter brennbarem Material als das der Treib ladung aufgepresst sein können.
Die Fig. 2-8 der beiliegenden Zeichnung veranschaulichen mehrere beispielsweise Aus führungsformen des Erfindungsgegenstandes.
Fig. 2 zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der Rakete.
Fig. 3 zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform.
Fig. 4 stellt einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform dar.
Fig. 5 zeigt eine Einzelheit derselben. Fig. 6 zeigt eine F'lugbahnkurve bei kur zem Flug der Rakete nach F'ig. 4. und Fig. 7 eine r'lugbahnkurve bei langem Flug der Rakete nach Fig. 4.
F'ig. 8 ist ein Längsschnitt durch eine wei tere Ausführungsform. Die in Fig. 2 dargestellte erste Ausfüh rungsform des Erfindungsgegenstandes weist eine kr eisring förmige, um den Pfropfen p herum etwa auf halber Höhe desselben gelagerte, nicht bis an die Hülse a heranreichende Platte e aus schlechter brennbarem Material als das der Treibladung auf. Damit wird eine Ver langsamung des Abbrennens des um den Pfropfen herum gelagerten Treibmittels er reicht, weil die Verbrennung des. Treibmit tels bei t, in F'ig. 2 um die Platte e herum erfolgen muss.
Die Verbrennung der Treib ladung wird durch die Einlagerung, die sieh nur über einen Teil des Treibladungsquer- schnittes erstreckt, verlangsamt, kann aber zwischen Einlagerung und der Raketenhül- seninnenwand ungehindert fortschreiten. Diese Verlangsamung bezweckt, eine Entflammung der nächstfolgenden Kammer erst dann zu be wirken, wenn die Treibladung der ersten Kammer verbrannt ist. Dies zur Vermeidung unzulässig grosser Brennflächen durch vor zeitige Entflammung der zweiten Kammer.
Ausserdem ermöglicht die kreisringförmige Platte e die Erzielung gleich langer Verzöge- rungsintervalle zwischen dem Aufflammen der aufeinanderfolgenden Kammerhohlräume von mehreren, gleich ausgebildeten Raketen im Gegensatz zu den bekannten Raketen mit geschichteten Pfropfen, deren Schichten nie mals in gleicher Stärke ausgeführt werden können, so dass mehrere Raketen mit diesen Pfropfeninfolgedessenwesentlichvoneinander abweichende Steighöhen oder Reichweiten aufweisen.
Dagegen sind die Steighöhen oder Reichweiten mehrerer Raketen, die kreisring förmige Platten der beschriebenen Art auf weisen, durehw egs gleich.
Bei der ersten Ausführungsform nach Fig. 2 ist, wie bei der bekannten Rakete nach Fig. 1, der massive Propfen so ausgeführt, dass ,seine Höhe d, grösser ist als die Dicke s, der Treibladung b, dies, damit die Treib ladung in der ersten Kammer bereits ver brannt ist, bevor der Pfropfen durchbrennt und die zweite Kammer entflammt wird.
Der Hohlpfropfen p aus besser oder schlechter brennbarem Material als das der Treibladung gemäss Ausführungsform nach Fig. 3 weist im obern und untern Teil je eine zentrale Aushöhlung p" bezw. p, auf, so dass seine kürzeste Länge 1. in Längsrich tung der Rakete der Stärke s1 der Treib ladung ungefähr gleich ist. Damit wird einer seits erreicht, dass der Pfropfen im gleichen Zeitpunkt durchbrennt, in dem die erste Kammer bis oder nahezu bis zur Raketen hül,seninnenwand ausgebrannt ist.
Anderseits wird damit erreicht, dass die Länge Z, des Pfropfens nun wesentlich grösser bemessen werden kann als s1. Daher brennt die Treib ladung bei t, noch, während die Treibladung der ersten Kammer bis zur Raketenhülsen innenwand ausgebrannt ist und während der Pfropfen<I>p</I> bei h bereits durchgebrannt und die Entflammung der zweiten Kammer und der Austritt ihrer Verbrennungsgase durch die Düse der Rakete nach aussen gewährleistet ist.
Es ist dadurch im Pfropfen zunächst ein. engerer Ausströmkanal vorhanden, was zu einer anfänglichen Erhöhung der Ausström- geschwindigkeit der Verbrennungsgase auch bei der relativ kleinen anfänglichen Brenn- fläche führt, so dass der Wirkungsgrad der Rakete noch verbessert wird.
Solche Hohlpfropfen können entweder schon als Hohlpfropfen in die Rakete einge setzt werden oder nach dem Einsetzen etwa durch teilweises Ausbohren zum Hohlpfrop fen ausgestaltet werden.
Der Pfropfen kann aber auch als Ver bundpfropfen ausgeführt sein. Bei der Aus führungsform nach F'ig. 4 ist im untern Teil des Pfropfens A" eine zentrale Aushöhlung angebracht, in welcher ein. Füllstück pk, ab nehmbar angeordnet ist. Durch Herausnahme dieses Füllstückes mittels des in Fig. 4 punk tiert angedeuteten Werkzeuges kann der Pfropfen rasch und einfach in einen Hohl pfropfen verwandelt werden.
Dies gibt aber nun eine bei Raketen mit festen Treibstof fen völlig neuartige Verwendungsmöglichkeit, indem ein und dieselbe Rakete nach ihrer Fertigstellung nach Belieben entweder als Rakete mit einer kurzen Flugbahn gemäss Fig. 6 oder als Rakete mit einer langgestreck- ten Flugbahn gemäss Fig. 7 Verwendung fin den kann.
Die Flugbahn gemäss Fig. 6 wird erreicht, indem der erste zum Abbrennen ge langende Pfropfen einen Verbundpfropfen bildet, der so lange brennt, bis die Rakete das Flugbahnstück 1 und 2 in F'ig. 6 durch eilt hat, wonach dann durch die Entflam- mung der zweiten Kammer die Rakete be schleunigt nach abwärts. bewegt wird.
Im zweiten Falle gemäss Fig. 7 wird vor dem Start der Rakete das Füllstück herausgenom men, es bleibt der rasch brennende Hohl pfropfen übrig, so dass bis zu seinem Durch brennen das Flugbahnstück 1, 2 in Fig. 7 zurückgelegt und rasch anschliessend durch die nächste entflammte Kammer die Zurück- legung des Flugbahnstückes 3 bewirkt wird, analog dann 4 und .5.
Die Pfropfen zwischen zwei Kammern können sämtliche bekannten Körperformen annehmen. .Sie können aus brennbarem, nicht brennbarem oder aus teilweise brennbarem und teilweise unbrennbarem Material beste hen. Es ist weiter vorgesehen, je nach Ge stalt des Pfropfens zwischen dem Pfropfen und dem benachbarten Teil der Treibladung einen brennbaren oder nicht brennbaren Teil als Zwischenschicht einzufügen oder an den Pfropfen anzufügen, welche Zwischenschicht z. B. der Regelung der Verbrennung dienen kann. Eine solche Anordnung ist in Fig. 8 ersichtlich.
Zwischen dem geschichteten Pfropfen c und der Treibladung ist eine den Pfropfen gegen die benachbarte Treibladung abdichtende, weniger gut als wie die Treib ladung brennbare Zwischenschicht d angeord net. Die Zwischenschicht wird je nach Gestalt des Pfropfens auf diesen aufgepresst oder zwischen Pfropfen und benachbarte Treib ladung eingepresst. In dem Treibladungs- stück, das den Raum zwischen Raketenhül- seninnenwand und dieser Zwischenschicht ausfüllt, schreitet der Brennvorgang ungehin dert fort.
Dagegen. wird an der .Stelle, wo die weniger gut brennbare Zwischenschicht liegt, durch diese dort eine Verlangsamung des Verbrennungsvorganges bewirkt, wo durch zu grossen Brennflächen vorgebeugt wird, die entstehen würden, wenn die zweite Kammer entflammt würde, bevor die erste Kammer entsprechend ausgebrannt ist.
Durch Anbringung einer solchen Zwischenschicht kann der Abbrand der aufeinauderfolgenden Kammern nach Bedarf geregelt werden.
Der Pfropfen zwischen zwei Kammern kann ,solche Form, Gestalt und Materialzu sammensetzung aufweisen, dass er bei Be ginn der Verbrennung, im Laufe der Verbren nung, oder nach Beendigung der Verbren nung der Treibladung der ihm vorgelagerten Kammer aus der Rakete als Ganzes. oder in Teilen austritt. Beispielsweise kann der Pfropfen aus schwerer brennbarem Material bestehen als die ihn umgebende Treibladung selbst und kann ausserdem durch eine zwi schen ihn und die benachbarte Treibtadungs- schicht eingepresste, unbrennbare Zwischen schicht festgedrückt sein.
Beginnt die Treib ladung zu brennen, so kann nach Abbrand der die Zwischensicht umgebenden Treib ladung der Pfropfen dann zu Beginn der Ver brennung als Ganzes austreten, wenn er aus so schwer brennbarem Stoff gefertigt ist, dass er während dieser kurzen Anbrenndauer noch nicht selbst zu brennen begonnen hat.
Der Pfropfen wird aber in Teilen austreten bezw. nur noch als ein Teil seiner vor Beginn der Verbrennung vorhandenen Gestalt austreten, wenn er während dieser Abbrenuzeit selbst schon teilweise gebrannt hat, also leichter brennbaren Stoff enthält, als vorstehend im ersten Beispiel angenommen ist.
Der Pfropfen wird im Laufe der Verbrennung oder nach Abbraud der Treibladung der ihm vorgelager ten Kammer aus der Rakete austreten, wenn a) die Zwischenschicht beispielsweise so ge staltet ist, dass sie ihn erst nach länger dauerndem Abbrand benachbarter Treib ladung freigibt, b) wenn der Abbrand der ihn ohne eine eventuelle Zwischenschicht fest haltenden Treibladung auf einem Wege er folgt,
der erst bei Beendigung des Abbrandes der Treibladung der dem Pfropfen vorgela gerten Kammer an den Pfropfen heranführt, um letzteren entsprechend spät freizugeben.
Der Pfropfen zwischen zwei Kammern kann ferner solche Form, Gestalt und Mate rialzusammensetzung aufweisen, dass er bei Beginn, im Verlaufe oder nach Beendigung der Verbrennung der Treibladung der ihm vorgelagerten Kammer teilweise oder ganz zerfällt und dabei mehr oder weniger ver gast. Ist der Pfropfen z. B. ein zusammenge- setzter Pfropfen, so kann er nach kürzerer oder längerer Brennzeit der ihn umgebenden Treibladung in seine Teile zerfallen, wobei der davon rascher brennbare Teil dann ver gast.
Der Pfropfen zwischen zwei Kammern kann aber auch solche Gestalt, Form und Ma terialzusammensetzung aufweisen, dass er bei Beginn, im Verlaufe oder nach Beendigung der Verbrennung der Treibladung der ihm vorgelagerten Kammer vergast. Wenn der Pfropfen z. B. aus rauchlosem Pulver besteht, das viel rascher vergast als -wie Schwarzpul ver, aus dem z. B. die den Propfen umge bende Treibladungsmenge bestehen kann, so vergast der Pfropfen zu Beginn des Ab brandes der Treibladung der ihm vorgelager ten Kammer.
Der Pfropfen wird also hinsichtlich Ge stalt und Grösse derart ausgebildet und aus einem Stoff gefertigt, da.ss die Trenneinrich tung auf jeden Fall dem auftretenden Ver brennungsdruck in der hinter der Trennein richtung befindlichen Kammer weniger Wi derstand bietet als die Raketenhülse. Soweit es sich um die der Trenneinrichtung vor gelagerte Treibladungsmenge handelt, so kann die dieser zugehörende anfängliche Brennfläche z. B. durch einen vorhandenen kleinen Riss einen grösseren Verbrennungs druck ergeben als vorgesehen. Für diesen Fall ist es zweckmässig, dass die Trenneinrichtung weniger Widerstand bietet als die Raketen hülse.
Denn in diesem Falle kann bei Auf treten des grösseren Verbrennungsdruckes an einer Abbrandstelle, die Trenneinrichtung dem Druck nachgeben, was seitens der Rake tenhülse nicht der Fall wäre. Erfolgt z. B. das Nachgeben - also Zerfall oder rasche res Vergasen - der Trenneinrichtung einer Rakete mit von der Düse gegen das Raketen- ende hin abnehmenden Kammergrössen, so wird bei Zerfall der Trenneinrichtung zu nächst unter Druckabfall ein grösserer Ver brennungsraum geschaffen, als er ohne die hinter der Trenneinrichtung gelegene Kam mer da war, es wird dann. anschliessend zu sätzliche Brennfläche freigegeben,
wobei der Vorgang in dem der Trenneinrichtung vorge lagerten Treibladungsteil aber bereits zu we sentlich geringeren Druckverhältnissen ge führt haben kann, so dass insgesamt aus geglichenere Verbrennungsdruckverhältnisse auftreten.
Diese Raketen werden zweckmässig mit besonderen Hülsen ausgeführt, z. B. Leicht metallhülsen, gegebenenfalls mit Papier innenisolierung, die entweder eingeschoben, eingeklebt, eingepresst oder mittels eines Spritzverfahrens eingebracht wird.