DE102012006044B3 - Method and device for measuring the course of a deflagration front in a cylindrical warhead with at least two ignition devices - Google Patents

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Abstract

Der Verlauf einer Deflagrationsfront in der Sprengladung eines Gefechtskopfes wird mittels einer Messvorrichtung ermittelt und ausgewertet.The course of a deflagration front in the explosive charge of a warhead is determined and evaluated by means of a measuring device.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Verlaufs einer Deflagrationsfront in einem zylindrischen Gefechtskopf mit wenigstens zwei sich gegenüber liegenden Zündeinrichtungen und einer Sprengladung.The invention relates to a method and apparatus for measuring the course of a deflagration front in a cylindrical warhead with at least two opposing ignition devices and an explosive charge.

In der US 4,815,385 ist eine Blastladung beschrieben, die zwei gegenüber liegende Zündstellen aufweist. In einem bestimmten Abstand zu den Zündstellen ist jeweils eine Ionisationssonde angeordnet, mit deren Hilfe ausschließlich das Vorbeilaufen der Detonationsfront detektiert wird. Eine weitere Auswertung ist nicht beschrieben.In the US 4,815,385 is a Blastladung described having two opposite ignition points. At a certain distance from the ignition points, an ionization probe is arranged, with the help of which only the passing of the detonation front is detected. Another evaluation is not described.

Die FR 2 775 770 zeigt eine Wirkladung mit zwei gegenüber liegenden Zündstellen. Diese sind mittels einer parallel zur Hauptachse der Ladung angeordneten und gegebenenfalls verzögernd wirkenden Zündleitung verbunden. Diese weist jedoch keine messtechnischen Eigenschaften auf.The FR 2 775 770 shows an active charge with two opposite ignition points. These are connected by means of a parallel to the main axis of the charge arranged and optionally retarding acting ignition line. However, this has no metrological properties.

Aus der DE 199 61 204 A1 ist eine Zündeinrichtung für einen zylindrischen Gefechtskopf bekannt geworden, die neben einer ersten Zündeinrichtung zur detonativen Auslösung der Sprengladung noch eine weitere Zündeinrichtung zur gesteuerten Deflagration der Sprengladung aufweist. Die beiden Zündeinrichtungen sind etwa auf der Längsachse der Sprengladung gegenüberliegend angeordnet. Mittels geeigneter Wahl der Zündzeitpunkte der beiden Zündeinrichtungen ist eine nahezu beliebige Einstellung des deflagrierenden Anteils der Sprengladung möglich. Daraus ergibt sich eine Einstellbarkeit der Leistungsabgabe des Gefechtskopfes zwischen 0 und 100%.From the DE 199 61 204 A1 An ignition device for a cylindrical warhead has become known which, in addition to a first ignition device for the detonative release of the explosive charge, also has a further ignition device for the controlled deflagration of the explosive charge. The two ignition devices are arranged approximately opposite one another on the longitudinal axis of the explosive charge. By means of a suitable choice of the ignition times of the two ignition devices, an almost arbitrary adjustment of the deflagration component of the explosive charge is possible. This results in an adjustability of the power output of the warhead between 0 and 100%.

Eine Variante hierzu zeigt die DE 100 08 914 C2 , wobei die deflagrativ wirksame Zündeinrichtung als eine projektilbildende Ladung ausgeführt ist.A variant of this shows the DE 100 08 914 C2 , wherein the deflagrativ effective ignition device is designed as a projectile-forming charge.

Diese Einrichtungen haben sich bewährt, jedoch ergibt sich in der Praxis der Wunsch, die relative zeitliche Lage der beiden Zündzeitpunkte nicht nur nach festen Vorgaben einstellen zu können.These facilities have been proven, but results in practice, the desire to be able to adjust the relative timing of the two ignition timing not only according to fixed specifications.

Schließlich ist aus der DE 10 2009 017 160 B3 eine Zerlegevorrichtung für die Sprengladung eines Gefechtskopfes bekannt geworden, welche Zündeinrichtungen für die Sprengladung und für eine Vielzahl im Bereich einer Kreislinie um die Hauptachse angeordneter weiterer Ladungen aufweist. Mittels geeigneter Variation der Zündzeitpunkte kann die Wirkung des Gefechtskopfes hinsichtlich der Leistung und der Art der erzeugten Splitter eingestellt werden. Eine Messung des Verlaufs der Deflagrationsfront ist jedoch nicht vorgesehen.Finally, out of the DE 10 2009 017 160 B3 a decomposition device for the explosive charge of a warhead has become known, which has ignition devices for the explosive charge and for a plurality in the region of a circular line arranged around the main axis further charges. By means of a suitable variation of the ignition times, the effect of the warhead can be adjusted with regard to the power and the type of splinters produced. However, a measurement of the course of the deflagration front is not provided.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine nach diesem Verfahren arbeitende Vorrichtung zur Messung des Verlaufs der Deflagrationsfront in der Sprengladung zu entwickeln, welche aufgrund Kenntnis des jeweiligen tatsächlichen Orts der Deflagrationsfront eine präzisere Ermittlung des Zündzeitpunkts der weiteren Zündeinrichtung ermöglicht.The invention is therefore based on the object to develop a method and a device operating according to this method for measuring the course of the deflagration front in the explosive charge, which allows a more precise determination of the ignition timing of the other ignition device due to knowledge of the respective actual location of the deflagration front.

Diese Aufgabe wird überraschend einfach durch das gemäß der Erfindung vorgeschlagenen Verfahrens zur Messung des Verlaufs einer Deflagrationsfront in einem zylindrischen Gefechtskopf mit wenigstens zwei sich gegenüber liegenden Zündeinrichtungen und einer Sprengladung gelöst das dadurch gekennzeichnet ist, dass mittels wenigstens einer etwa parallel zur Längsachse des Gefechtskopfes angeordneten Messvorrichtung die aktuelle Position einer von einer ersten Zündstelle ausgehenden Deflagrationsfront gemessen wird und das Ergebnis der Messung aktuell zur Ermittlung des Zündzeitpunkts einer zweiten Zündstelle ausgewertet wird.This object is surprisingly achieved by the proposed method according to the invention for measuring the course of a deflagration front in a cylindrical warhead with at least two opposing ignition devices and an explosive charge which is characterized in that by means of at least one arranged approximately parallel to the longitudinal axis of the warhead measuring device the current position of a deflagration front emanating from a first ignition point is measured, and the result of the measurement is currently evaluated for determining the ignition point of a second ignition point.

Die Aufgabe wird darüber hinaus in einfacher Weise durch die gemäß der Erfindung vorgeschlagene Vorrichtung zur Messung des Verlaufs einer Deflagrationsfront in einem zylindrischen Gefechtskopf mit wenigstens zwei sich gegenüber liegenden Zündeinrichtungen und einer Sprengladung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass mittels wenigstens einer etwa parallel zur Längsachse des Gefechtskopfes angeordneten Messvorrichtung die aktuelle Position einer von einer ersten Zündstelle ausgehenden Deflagrationsfront gemessen wird und das Ergebnis der Messung aktuell zur Ermittlung des Zündzeitpunkts einer zweiten Zündstelle ausgewertet wird.The object is also achieved in a simple manner by the proposed device according to the invention for measuring the course of a deflagration front in a cylindrical warhead with at least two opposing ignition devices and an explosive charge, which is characterized in that by means of at least approximately parallel to the longitudinal axis the current position of a deflagration front emanating from a first ignition point is measured and the result of the measurement is currently evaluated for determining the ignition timing of a second ignition point.

Eine Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dadurch, dass die Messvorrichtung aus einer koaxialen Anordnung eines leitfähigen Rohres und eines darin über seine gesamte Länge isoliert angeordneten Widerstandsdrahts besteht, wobei das der Zündeinrichtung Z2 nähere Ende des Widerstandsdrahts und das Rohr mit der Zündsignalverarbeitung verbunden sind.An embodiment of the invention results from the fact that the measuring device consists of a coaxial arrangement of a conductive tube and a resistance wire insulated over its entire length, the end of the resistance wire closer to the ignition device Z2 and the tube being connected to the ignition signal processing.

Eine weitere Ausgestaltung besteht darin, dass die Messvorrichtung aus einem Lichtwellenleiter und einer an diesem angeordneten Fotodiode besteht, wobei die Fotodiode mit der Zündsignalverarbeitung verbunden ist.A further embodiment consists in that the measuring device consists of an optical waveguide and a photodiode arranged thereon, wherein the photodiode is connected to the ignition signal processing.

Der besondere Vorteil des Verfahrens und der hierfür vorgeschlagenen Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens liegen darin begründet, dass unabhängig von der Art der für die Deflagration verwendeten Einrichtung jeweils eine aktuelle kontinuierlichen Messung des Verlaufs der Deflagration oder auch einer Detonation durchgeführt werden kann, deren Ergebnis dann den Zündzeitpunkt der weiteren Zündeinrichtung beeinflusst.The particular advantage of the method and the devices proposed for carrying out the method are due to the fact that regardless of the type of device used for the deflagration in each case a current continuous measurement of the course of deflagration or a detonation can be performed, the result of the Ignition timing of the other ignition device influenced.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben, ohne dass dadurch die Erfindung ausschließlich auf dieses Beispiel beschränkt wäre.An embodiment of the invention is shown schematically simplified in the drawing and will be described in more detail below, without thereby limiting the invention exclusively to this example.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen vereinfachten Längsschnitt durch einen Gefechtskopf G. Dieser weist einen geschlossenen Mantel M auf, dessen Innenraum mit der Sprengladung S befüllt ist. An den durch die Längsachse L definierten Enden des Gefechtskopfes G sind gegenüber liegend eine erste Zündeinrichtung Z1 und eine weitere Zündeinrichtung Z2 angeordnet.The single FIGURE of the drawing shows a simplified longitudinal section through a warhead G. This has a closed jacket M, the interior of which is filled with the explosive charge S. At the ends of the warhead G defined by the longitudinal axis L, a first ignition device Z1 and a further ignition device Z2 are arranged opposite one another.

Im Ausführungsbeispiel ist die erste Zündeinrichtung Z1 zur Auslösung eines deflagrativen Abbrandes der Sprengladung S vorgesehen. Dazu wird mittels der Zündeinrichtung Z1 eine zentral in der Sprengladung S gelagerte Sprengschnur SPS initiiert. Deren Abbrand löst eine Deflagrationsfront D aus, die sich im Beispiel von der Zündeinrichtung Z1 weg in Richtung der weiteren Zündeinrichtung Z2 bewegt.In the exemplary embodiment, the first ignition device Z1 is provided for triggering a deflagrative burnup of the explosive charge S. For this purpose, a detonating cord SPS, which is mounted centrally in the explosive charge S, is initiated by means of the ignition device Z1. Their burn-off triggers a deflagration front D, which in the example moves away from the ignition device Z1 in the direction of the further ignition device Z2.

Die jeweils aktuelle Lage dieser Deflagrationsfront wird von der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Messvorrichtung MV erfasst und an die Zündsignalverarbeitung Z weitergeleitet, welche dann den Zündzeitpunkt der weiteren Zündeinrichtung ermittelt.The respective current position of this deflagration front is detected by the inventively proposed measuring device MV and forwarded to the ignition signal processing Z, which then determines the ignition timing of the other ignition device.

Eine mögliche Ausführungsform der Messvorrichtung besteht darin, dass in einem dünnwandigen Metallröhrchen, welches parallel zur Längsachse L des Gefechtskopfes G in der Sprengladung S, beispielsweise in der Nähe des Mantels M, angeordnet ist, ein Widerstandsdraht über seine gesamte Länge isoliert angeordnet. An dem der ersten Zündeinrichtung näher liegenden Ende ist das Röhrchen mit dem Widerstandsdraht kurzgeschlossen. Im Ruhezustand lässt sich somit ein definierter Widerstand am anderen Ende des Röhrchens messen. Die Messvorrichtung MV reagiert nach der Initiierung der Zündeinrichtung Z1 auf die deflagrative Reaktion der Sprengladung S und dem sich daraus ergebenden mitlaufenden Kurzschluss des Röhrchens mit einem messbaren Abfall des Widerstandes. Dieser kann nun in der Zündsignalverarbeitung Z zur Ermittelung des Zündzeitpunkts der Zündeinrichtung Z2 verwendet werden.A possible embodiment of the measuring device is that in a thin-walled metal tube, which is arranged parallel to the longitudinal axis L of the warhead G in the explosive charge S, for example in the vicinity of the shell M, arranged a resistance wire insulated over its entire length. At the end closer to the first ignition device, the tube is short-circuited to the resistance wire. At rest, a defined resistance can thus be measured at the other end of the tube. After the initiation of the ignition device Z1, the measuring device MV reacts to the deflagrative reaction of the explosive charge S and the consequent resulting short circuit of the tube with a measurable decrease in the resistance. This can now be used in the ignition signal processing Z for determining the ignition timing of the ignition Z2.

Eine denkbare Alternativlösung, die jedoch nicht andere gleich wirkende Lösungen ausschließt, ist die Verwendung eines Lichtwellenleiters anstelle des Röhrchens. Eine am Ende des Lichtwellenleiters montierte Fotodiode detektiert die Flammenfront der Deflagrationsfront D, deren Signal dann wiederum zur Ermittelung des Zündzeitpunkts der Zündeinrichtung Z2 ausgewertet wird.However, a conceivable alternative solution, which does not exclude other equally effective solutions, is the use of an optical waveguide instead of the tube. A photodiode mounted at the end of the optical waveguide detects the flame front of the deflagration front D, the signal of which is in turn evaluated to determine the ignition timing of the ignition device Z2.

Claims (4)

Verfahren zur Messung des Verlaufs einer Deflagrationsfront in einem zylindrischen Gefechtskopf mit wenigstens zwei sich gegenüber liegenden Zündeinrichtungen und einer Sprengladung, dadurch gekennzeichnet, dass mittels wenigstens einer etwa parallel zur Längsachse (L) des Gefechtskopfes angeordneten Messvorrichtung (MV) die aktuelle Position einer von einer ersten Zündstelle (Z1) ausgehenden Deflagrationsfront (D) gemessen wird und das Ergebnis der Messung aktuell zur Ermittlung des Zündzeitpunkts einer zweiten Zündstelle (Z2) ausgewertet (Z) wird.Method for measuring the course of a deflagration front in a cylindrical warhead with at least two opposing ignition devices and an explosive charge, characterized in that by means of at least one approximately parallel to the longitudinal axis (L) of the warhead arranged measuring device (MV), the current position of a first Ignition point (Z1) outgoing deflagration front (D) is measured and the result of the measurement currently evaluated to determine the ignition timing of a second ignition point (Z2) (Z) is. Vorrichtung zur Messung des Verlaufs einer Deflagrationsfront in einem zylindrischen Gefechtskopf mit wenigstens zwei sich gegenüber liegenden Zündeinrichtungen und einer Sprengladung, dadurch gekennzeichnet, dass mittels wenigstens einer etwa parallel zur Längsachse (L) des Gefechtskopfes angeordneten Messvorrichtung (MV) die aktuelle Position einer von einer ersten Zündstelle (Z1) ausgehenden Deflagrationsfront (D) gemessen wird und das Ergebnis der Messung aktuell zur Ermittlung des Zündzeitpunkts (Z2) einer zweiten Zündstelle ausgewertet (Z) wird.Device for measuring the course of a deflagration front in a cylindrical warhead with at least two opposing ignition devices and an explosive charge, characterized in that by means of at least one approximately parallel to the longitudinal axis (L) of the warhead arranged measuring device (MV), the current position of a first Ignition point (Z1) outgoing deflagration front (D) is measured and the result of the measurement currently evaluated to determine the ignition timing (Z2) of a second ignition point (Z) is. Vorrichtung zur Messung des Verlaufs einer Deflagrationsfront nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (MV) aus einer koaxialen Anordnung eines leitfähigen Rohres und eines darin über seine gesamte Länge isoliert angeordneten Widerstandsdrahts besteht, wobei das der Zündeinrichtung Z2 nähere Ende des Widerstandsdrahts und das Rohr mit der Zündsignalverarbeitung (Z) verbunden sind.Device for measuring the course of a deflagration front according to Claim 2, characterized in that the measuring device (MV) consists of a coaxial arrangement of a conductive tube and a resistance wire insulated over its entire length, the end of the resistance wire being closer to the ignition device Z2 and Tube with the ignition signal processing (Z) are connected. Vorrichtung zur Messung des Verlaufs einer Deflagrationsfront nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung aus einem Lichtwellenleiter und einer an diesem angeordneten Fotodiode besteht, wobei die Fotodiode mit der Zündsignalverarbeitung (Z) verbunden ist.Device for measuring the course of a deflagration front according to claim 2, characterized in that the measuring device consists of an optical waveguide and a photodiode arranged thereon, wherein the photodiode is connected to the ignition signal processing (Z).
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