CH283879A - Verfahren zur Zündung der flüssigen Treibstoffe einer Rakete sowie Rakete zur Durchführung des Verfahrens. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Zündung der flüssigen Treibstoffe einer Rakete sowie Rakete  zur Durchführung des Verfahrens.    Bei Raketen mit     flüssigen    Treibstoffen  bereitet die Zündung derselben im Augen  blick ihres Einströmens in den Verbren  nungsraum der Rakete     erfahrungsgemäss    be  sondere Schwierigkeiten. Es war bisher  üblich,     hy        pergole    Treibstoffe zu verwenden,  d. h. Treibstoffe, die sich bei Hinzutritt des  entsprechenden Sauerstoffträgers, wie z. B.  Salpetersäure, von selbst entzünden.

   Da die  Zündfähigkeit     derartiger    Treibstoffe bei län  gerer Lagerzeit jedoch abnimmt, verliert die  ses Zündverfahren an Sicherheit, und es kön  nen beim Abschuss der Rakete daher leicht  Detonationen entstehen, welche zur Zerstö  rung der Rakete und zur Gefährdung der die  selbe bedienenden Mannschaft führen können.  



  Die vorliegende Erfindung will die ge  schilderte Schwierigkeit beheben und be  trifft ein Verfahren zur Zündung der flüs  sigen Treibstoffe einer Rakete sowie eine Ra  kete zur Durchführung dieses Verfahrens.  



       Das    erfindungsgemässe Verfahren zeich  net sich dadurch aus, dass die durch Druck  entwicklung einer Austreibpatrone in den  Verbrennungsraum der Rakete gelangenden  Treibstoffe beim Eintritt in den Verbren  nungsraum auf     pyrotechnischem    Weg von der  Austreibpatrone aus entzündet werden.  



  Die zur Durchführung dieses Verfahrens  geeignete Rakete ist dadurch gekennzeichnet,  dass Mittel vorhanden sind, um die durch  Druckentwicklung einer Austreibpatrone in  den Verbrennungsraum der Rakete gelangen-    den Treibstoffe beim Eintritt in den Verbren  nungsraum auf pyrotechnischem Weg von  der     Austreibpatrone    aus zu entzünden.  



  An Hand der Zeichnung, in welcher rein  beispielsweise .drei Ausführungsformen der       erfindungsgemässen    Rakete dargestellt sind,  wird auch das Verfahren nach der Erfindung  beispielsweise erläutert.. Es zeigen:       Fig.    1 einen Teil einer Rakete im     axialen     Längsschnitt gemäss einer ersten Ausfüh  rungsform im Augenblick des     Antriebs-          beginnes,          Fig.    2 einen analogen Schnitt durch einen  Teil einer Rakete gemäss einer zweiten Aus  führungsform,     ebenfalls    im     Augenbliek    des       Antriebsbeginnes,

            Fig.    3 einen teilweisen Längsschnitt durch  eine dritte     -Nusbildungsforin    der Rakete vor  deren Abschuss,       Fig.    4 im Augenblick der Treibstoffzün  dung.  



  Die in     Fig.    1 dargestellte Rakete weist       zwei    voneinander getrennte Kammern 1 und 2  für flüssige Treibstoffe auf, welche Kam  niern durch zwei koaxial ineinander angeord  nete Behälter 3 und 4 gebildet sind, deren  offene Stirnseiten mit einem Düsenkörper  in Verbindung stehen. Derselbe weist Düsen  öffnungen 6 auf, die von der Treibstoffkam  mer 1 in axialer Richtung in einen Verbren  nungsraum 7 der Rakete führen, sowie Dü  senöffnungen 8, welche von der Treibstoff  kammer 2 in radialer Richtung     ebenfalls    in      den Verbrennungsraum 7 ausmünden.

   Im  Ruhezustand der Rakete, d. h. während deren  Lagerung vor dem Abschuss, sind die genann  ten Düsenöffnungen gegen die Treibstoff  kammern durch Platzmembranen 9 bzw. 10       abgeschlossen,    so dass die     flüssigen    Treibstoffe  nicht zu den Düsenöffnungen gelangen kön  nen.  



  Im Innern des Brennraumes 7 ist, am Dü  senkörper 5 eine Austreibpatrone 11 befe  stigt, die eine gegen die Verbrennung wider  standsfähige Wandung besitzt und mit einem.  pulverförmigen Brennstoff angefüllt ist. Vom  Innern der Austreibpatrone führt eine Rohr  leitung 12 in die Treibstoffkammer 1, wäh  rend eine zweite Rohrleitung 13 in die Treib  stoffkammer 2 ausmündet. Die in den flüs  sigen Treibstoff eintauchenden Enden beider  Rohrleitungen sind je durch eine Platz  membran 14 bzw. 15 flüssigkeitsdicht abge  schlossen, um das Eindringen von Treib  stoff in die Austreibpatrone 11 zu verhüten.  Die Wandung der Austreibpatrone 11 weist  mehrere in den Verbrennungsraum 7 ausmün  dende Öffnungen 16 auf.  



  Die Wirkungsweise der beschriebenen Ra  kete ist wie folgt:  Nach der elektrisch erfolgten Zündung  der Austreibpatrone 11 entwickelt sich in der  selben zufolge Verbrennung des in ihr unter  gebrachten Pulvers ein hoher Druck, der sich  durch die Rohrleitungen 12 und 13 unter  Aufreissung der Membranen 14 und 15 in  die Treibstoffkammern 1 und 2 fortpflanzt.  Durch weiteren Druckaufbau in den Treib  stoffkammern platzen die Membranen 9 und  10, so dass die Treibstoffe unter der Druck  wirkung der Austreibpatrone 11 durch die  Düsenöffnungen 6 und 8 in den Verbren  nungsraum 7 einströmen, wobei durch die  beschriebene Anordnung der Düsenöffnungen  gleichzeitig eine Mischung der beiden. Treib  mittel zu einem brennbaren Gemisch erreicht  wird.

   Durch die Öffnungen 16 in der Wan  dung der Austreibpatrone 11 treten auch  Stichflammen in den Verbrennungsraum 7  hinaus und bewirken die sofortige Zündung  des Treibstoffgemisches im Augenblick des    Eintretens der Treibstoffe in den Verbren  nungsraum.  



  Bei der beschriebenen Ausführungsform  der Rakete erfolgt die Zündung der Treib  stoffe also unmittelbar durch die     Austreib-          patrone.     



  Die in Fig. 2 dargestellte Rakete unter  scheidet sieh von der soeben beschriebenen  hauptsächlich dadurch, dass die     Austreib-          patrone    11 auf der vom Verbrennungsrahm 7  abgewendeten Seite der beiden Treibstoff  kammern 1 und 2 angeordnet ist. Platz  membranen 14 und 15 schliessen im Ruhe  zustand der Rakete die Austreibpatrone wie  derum gegen die Treibstoffkammern ab. Ein  zweites Paar Membranen befindet sich am  andern Ende vor dem Düsenkörper, der wie  im ersten Beispiel     zwischen    den Treibstoff  kammern 1 und 2 und dem Verbrennungs  raum 7 angeordnet ist.

   Ein Röhrchen 17 ist  durch die Treibstoffkammer 2 hindurch von  der     Austreibpatrone    in den     Verbrennungs-          raum    7 geführt, wobei das eine Ende des       Röhrchens    im Bereiche der     Düsenöffnungen     des Düsenkörpers 5 eine     Zelluloidkappe    18 als  Abschluss trägt. Das Innere des Röhrchens 17  ist mit losem Schwarzpulver 19 angefüllt.  



  Bei der elektrisch erfolgten Zündung der       Austreibpatrone    11 werden durch die eintre  tende Druckentwicklung sowohl die Platz  membranen     1-1    und 15 auf der einen     als    auch  die Platzmembranen auf der andern Seite der  Treibstoffbehälter 1 und 2 aufgerissen, wo  nach die Treibstoffe in den Verbrennungs  raum 7 strömen können. Gleichzeitig     pflanzt.     sieh die Stichflamme der     Austreibpatrone     über das als Brennweg dienende Schwarz  pulver 19 im Röhrchen 18 unter Zerstörung  der Kappe 17 bis in den Verbrennungsraum  fort,     wodurch    die Treibstoffe im Augenblick  ihres     Einströmens    in den Verbrennungsraum  entzündet werden.  



  Bei der in     Fig.    3 und     .1    gezeigten dritten  Ausführungsform der Rakete befindet sieh  die     Austreibpat.rone    wie beim zweiten Bei  spiel auf der vom Verbrennungsraum abge  wendeten Seite der beiden     Treibstoffkam-          ntern    1 und 2 und ist in der Zeichnung nicht      dargestellt. Gegen die Düsenöffnungen 6 und  6     des        Düsenkörpers    5 sind die Treibstoffkam  mern wiederum mittels Platzmembranen 9  und 10 abgeschlossen.

   Am Düsenkörper 5 ist  im Innern des Verbrennungsraumes 7 eine  Zündpatrone befestigt, welche in einem  Zelluloidbehälter 20 Schwarzpulver 21 ent  hält. rin als Schlagzünder wirkendes Zünd  hütchen 22 befindet sich im Innern der  Schwarzpulverfüllung im Bereiche einer  Spitze 23 eines Schlagbolzens 24, welcher in  axialer Richtung verschiebbar in einer Boh  rung 25 des Düsenkörpers 5 gelagert ist. Das  von der Spitze 23 abgewendete Ende des  Schlagbolzens ist an der Membran 10 befe  stigt, so dass die Spitze 23 einigen     Abstand     vom Zündhütchen 22 aufweist.  



  Die Wirkungsweise dieser Rakete ist wie  folgt:  Nach der Zündung der nicht gezeichneten  Austreibpatrone reissen die die Treibstoff  kammern 1 und 2 gegen die Austreibpatrone  und die Düsenöffnungen 6 und 8 abschlie  ssenden Platzmembranenpaare auf, wodurch  die Treibstoffe unter der Druckwirkung     der     Austreibpatrone in den Verbrennungsraum 7  der Rakete ausströmen können. Beim Zerrei  ssen der Platzmembrane 10 wird der Schlag  bolzen 24 unter der Druckwirkung gemäss  Fig. 4 heftig nach unten gestossen, so dass  seine Spitze 23 auf     das    Zündhütchen 22 auf  schlägt und dasselbe zur Zündung bringt.

    Das Zündhütchen bringt     seinerseits    das  Schwarzpulver 21 der Zündpatrone zur Zün  dung, welches bei seiner Verbrennung den  Zelluloidbehälter 20 zerstört und die in den  Verbrennungsraum 7     einströmenden    Treib  stoffe entzündet.  



  Es handelt sich hier also um eine indi  rekte Zündung der Treibstoffe von der     Aus-          treibpatrone    aus auf pyroteehnischem Weg.  



  Die Vorteile des erfindungsgemässen     Zünd-          verfahrens    liegen einerseits in der grossen  Sicherheit der Zündung und anderseits darin,  dass auf pyrotechnischem Wege auch billige  und allgemein gebräuchliche Brennstoffe, wie  Benzol, Dieseltreibstoff usw., zur Zündung  gebracht. und damit für den Antrieb von Ra-         treten    verwendet werden können.

   Ausserdem  braucht wegen der pyrotechnischen Zündung       i        auch        an        die        Konzentration        der        meistens     als Sauerstoffträger benützten Salpetersäure  nicht mehr eine übermässig hohe Anforderung  gestellt zu werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Verfahren zur Zündung der flüssigen Treibstoffe einer Rakete, dadurch gekenn zeichnet, dass die durch Druckentwicklung einer Austreibpatrone in den Verbrennungs raum der Rakete gelangenden Treibstoffe beim Eintritt in den Verbrennungsraum auf pyrotechnischem' Weg von der Austreib- patrone aus entzündet werden. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Treibstoffe unmittelbar von der Austreibpatrone entzün det. werden. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da- dureh gekennzeichnet., dass die Treibstoffe mittels einer von der Austreibpatrone zur Wirkung gebrachten Zündpatrone entzündet werden. 3. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprueh 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündpatrone durch Druckentwick lung der Austreibpatrone zur Zündung ge bracht wird.

   PATENTANSPRUCH II: Rakete zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeich net, dass Mittel vorhanden sind, um die durch Druckentwicklung einer Austreibpatrone in den Verbrennungsraum der Rakete gelangen den Treibstoffe auf pyroteehnischem Weg von. der Austreibpatrone aus zu entzünden. UNTERANSPRÜCHE: 4.

   Rakete nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Austreib- patrone im Innern des Verbrennungsraumes an dem die Treibstoffdüsen aufweisenden Körper angeordnet ist und in den Verbren- nungsraum ausmündende Öffnungen zum Durchlassen von Zündflammen aufweist, welche die in den Verbrennungsraum einströ menden Treibstoffe zur Entzündung bringen. 5.

   Rakete nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass von der Austreib- patrone ein Brennweg in den Verbrennungs raum geführt ist, derart, dass sich die Stich flamme der zur Wirkung gebrachten Aus- treibpatrone über den Brennweg in den Ver brennungsraum fortpflanzt und dort die ein strömenden Treibstoffe entzündet. 6. Rakete nach Patentanspruch II und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennweg durch ein mit losem Schwarzpulver gefülltes Röhrchen gebildet ist. 7. Rakete nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 5 und 6, dadurch gekenn zeichnet, dass das Röhrchen gegen den Ver brennungsraum mit einer Kappe aus brenn barem Material abgeschlossen ist. B.

   Rakete nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass sich im Innern des Verbrennungsraumes eine mit einem Schlag zünder versehene Zündpatrone befindet, wel- ehe durch einen Schlagstift unter der Wir kung der Druckentwicklung der Austreib- patrone zündbar ist, um ihrerseits die in den Verbrennungsraum einströmenden Treibstoffe zu entzünden. 9. Rakete nach Patentanspruch II und Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündpatrone eine in einem zerstör baren Behälter untergebrachte Schwarz pulverladung aufweist. 10.

   Rakete nach Patentanspruch II und Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwarzpulverladung in einem Be hälter mit brennbarem -Material untergebracht ist. 11. Rakete nach Patentanspruch II und Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlagstift an einer dem Druck einer Treibstoffkammer ausgesetzten Membran be festigt ist. 12.

   Rakete nach Patentanspruch II und Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündpatrone an dem die Treibstoff düsen aufweisenden Körper befestigt. und der Schlagstift in einer Bohrung dieses Kör pers verschiebbar gelagert ist.