DE1526803A1 - Feststoff-Raketentriebwerk,insbesondere zum Werfen von Wasserbomben - Google Patents

Description

DYNAMIT NOBEL AKTIENGESELLSCHAFT Troisdorf, Bez. Köln

Feststoff-Raketentriebwerk, insbesondere zum Werfen von Wasserbomben

Bei Raketen mit einstückiger Feststoff-Treibladung vorgegebener Leistung läßt sich die tatsächliche Flugweite gegenüber der bei Einhaltung des günstigsten Raketenabgangswinkels erzielbaren maximalen Reichweite bekanntlich dadurch verringern, daß vom günstigsten Raketenabgangswinkel nach unten oder auch nach oben abgewichen wird. Ein Abweichen nach unten hat aber zur Folge, daß mit zunehmend flacher werdender Flugbahn auch der Auftreffwinkel flacher d.h. kleiner wird. In bestimmten Fällen, beispielsweise beim Einsatz der Raketen bzw. Raketentriebwerke zum Werfen von Wasserbomben, wo ein Bombenauftreffwinkel einzuhalten ist, der ein Gleiten der Bombe an der Wasseroberfläche sowie auch ein schräges Abrutschen der Bombe im Wasser mit Sicherheit ausschließt, kann dies aber nicht hingenommen werden. Beim Abweichen nach oben ist dieser Nachteil zwar vermieden, da der Auftreffwinkel hierbei im wesentlichen immer der gleiche bleibt und verhältnismässig groß ist, jedoch erhält man bei sehr großen Abgangswinkeln für nahegelegene Ziele sehr stelle Flugparabeln mit relativ hochliegenden Flugbähnscheitelpunkten. Durch starken-Wind und anderweitige flugbahnbeeinflussende Ursachen kann es hierbei zu Flugabweichungen, in extremen Fällen sogar zur Gefährdung- des Abschußortes und dessen näherer Umgebung kommen.

Sowohl zu flache Auftreffwinkel als auch zu große Flugbahnschei-· telhöhen samt der damit verbundenen Nachteile lassen sich bekannterweise dadurch vermeiden, daß bei allen vorkommenden Zielentfernungen ein etwa gleich großer Im wesentlichen.mit dem günstigsten Abgangswinkel übereinstimmender Abgangswinkel eingehalten wird, in Anpassung an die verschiedenen Zielentfernungen jedoch Treibladungen unterschiedlicher Leistung verwendet werden. Die

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Verwendung einstückiger Gesamttreibladungen hätte allerdings zur Voraussetzung, daß entweder eine große Anzahl verschiedenster Raketen bzw. Raketentriebwerke bereitgehalten wird, was naturgemäß aufwendig und teuer wäre, oder aber daß je nach der gerade vorkommenden Zielentfernung das Raketentriebwerk an Ort und Stelle mit einer Treibladung der erforderlichen Leistung laboriert wird, was jedoch der allgemeinen Forderung, daß binnen weniger Sekunden nach Zielortung die Feuerbereitschaft hergestellt sein soll, entgegensteht.

Diese Kachteile sind zwar bei einem bekannten Feststoff-Raketentriebwerk vermieden, das aus einer Kombination von mehreren einzelnen Treibwerken besteht, wobei um ein zentral angeordnetes Grundtriebwerk eine geradzahlige Anzahl von beispielsweise acht Zusatztriebwerken angeordnet ist und je nach Bedarf dann nur das Grundtriebwerk oder zusätzlich noch eine gerade Anzahl von paarweise einander genau gegenüberliegenden Zusatztriebwerken, also beispielsweise zwei, vier, sechs oder auch alle acht Zusatztriebwerke, gezündet werden. Nachteilig bei dieser Anordnung ist aber einerseits der schlechte Füllungsfaktor, d. h. die schlechte Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Raumes, und andererseits die Gefahr einer Undefinierten Flugrichtung der Rakete im Falle eines Zündversagers oder einer Zündverzögerung an einem der Zusatztriebwerke.

Ein weiteres bekanntes Raketentriebwerk vom Innenbrennertyp weist mehrere koaxial angeordnete Brennkammern auf., die auf eine gemeinsame Düse arbeiten und mit je für sich auslösbaren Zündeinrichtungen versehen sind. Die in den Brennkammern angeordneten Treibladungen weisen jedoch von vornherein keinen freien Querschnitt zum Abströmen der Treibgase auf, da sich dieser erst mit. dem fortschreitenden Abbrennen der Treibladung bildet. Das bedeutet aber, daß die Treibladungen nur in mehr oder weniger großen Zeitabständen während des Fluges der Rakete nacheinander gezündet werden können.

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Gegenstand der Erfindung ist ein Feststoff-Raketentriebwerk vom Stirnbrenner-Typ, insbesondere zum Werfen von Wasserbomben, mit zwei oder mehreren koaxial angeordneten, auf eine gemeinsame Düse oder Düsengruppe arbeitendenundraitjs einer kompletten selbständig auslösbaren Zündeinrichtung ausgestatteten Brennkammern mit Ladungen gleicher oder verschiedener Leistung, bei dem diese Mängel beseitigt werden sollen.

Das erfindungsgemäße Raketentriebwerk ist dadurch gekennzeichnet, daß die außer an ihren Brennflächen mittels Isolierungen gegen Abbrand geschützten Ladungen mittels eines bzw. je eines zwischen benachbarten Brennkammern koaxial angeordneten, mit der Zündeinrichtung kombinierten an sich bekannten Rückschlagventils od. dgl. gegen unbeabsichtigten Abbrand gesichert sind.

Die mit einem dergestalt ausgebildeten Feststoff-Raketentriebwerk verbundenen Vorteile sind darin zu sehen, daß auch bei den von mehreren Brennkammern gebildeten Stufen eine einzige der jeweiligen Stufe zugeordnete zentrale Zündeinrichtung genügt, um sämtliche in den verschiedenen Brennkammern untergebrachten Treibladungen innerhalb kürzester Zeit auf den freiliegenden Brennflächen zu zünden. Es bedarf also keiner komplizierten Einrichtung zum mehr oder weniger gleichzeitigen Auslösen der jeder einzelnen Brennkammer zugeordneten selbständigen Zündeinrichtung, um einerseits einen gleichmäßigen An- und Abbrand und andererseits einen bereits kurz nach der Zündung relativ großen Schub der Rakete zwecks Steigerung ihrer Anfangsgeschwindigkeit, ihrer Flugstabilität und damit auch ihrer Zielgenauigkeit zu gewährleisten.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel gezeigt und wird anhand dieses im folgenden noch näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 das Triebwerk in einem Axialschnitt und

Fig. :2 dazu einen Querschnitt längs der Linien A-A

der Fig, 1.

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Das aus den vier koaxial angeordneten und stirnseitig mit-einander verbundenen und mit den Treibladungen 8 versehenen Brennkammern 1 bis 4 gebildete vierstufige Triebwerk weist am hinteren Ende der Brennkammer 1 die gemeinsame zentrale Schubdüse 5 auf, wogegen die Brennkammern 2 bis 4 nach hinten nur mit den zentralen Gasdurchtrittsöffnungen 6 versehen sind, von denen diejenige der Brennkammer 2 in eine an der vorderen Stirnfläche der Brennkammer 1 ausgebildete weitere Gasdurohtrittsöffnung übergeht. Die Gasdurchtrittsöffnungen 6 sind mittels der näpfchenförmig ausgebildeten und mit den Zündelementen 11 versehenen, sich mit einem ringförmigen Bund nach vorn gegen rohrförmige Auskleidungen der Gasdurchtrittsöffnungen unverschieblich abstützenden jedoch nach hinten ausstoßbaren und damit Rückschlagventile bildenden Stopfen 7 verschlossen. Ein weiteres Zündelement 11 ist in der vorderen Stirnfläche der Brennkammer angeordnet. Die als" gegeneinander brennende Stirnbrenner ausgebildeten Treibladungen 8 sind außer an den vorgesehenen Brennflächen 9 mittels der Isolierungen 10 gegen Anbrand geschützt.

V/ie sich der Zeichnung entnehmen läßt, gestattet das Triebwerk, bei gleichbleibendem Abschußwinkel vier verschiedene Reichweiten zu verwirklichen, je nachdem ob nur die Treibladung der die Stufe eins darstellenden Brennkammer 1 abgebrannt wird oder ob die Treibladungen der die Stufe zwei darstellenden Brennkammern 1 und 2 usw. abgebrannt v/erden. Dabei hat man es durch mäßiges Vergrößern des Abschußwinkels und damit ohne die Gefahr zu hoher Flugbahnscheitelpunkte sowie ungünstiger Auftreffwinkel selbstverständlich auch noch in der Hand, die Reichweite der einzelnen Stufen zu verringern, so daß sie sich der maximalen Reichweite de'r nächstniedrigen Stufe mehr oder weniger nähert» Entsprechend ist man also in der Lage, den ganzen Entfernungsbereich bis zur maximalen Reichweite der höchsten Stufe unter günstigen Bedingungen zu erfassen.

■Zum Anfeuern der gewünschten Stufe braucht jeweils nur das dieser Stufe zugeordnete Zündelement 11 gezündet zu werden. Zum An-

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feuern der aus der Brennkammer 1gebildeten ersten Stufe also nur das am Übergang von der Brennkammer 1 zur Brennkammer • 2, zum Anfeuern etwa der aus der Brennkammer 1 bis3 gebilde- ·' ten dritten Stufe dagegen nur das am übergang von der Brennkammer 4 angeordnete Zündelement 11, Durch den das gezündete Zündelement enthaltenden und als Rückschlagventil wirkenden Stopfen wird sowohl der Durchtritt des Zündstrahls als auch der Durchtritt der in der Folge, d. h. nach Anbrand der Treibladung sich entwickelnden Treibgase in die davorliegenden Brennkammern verhindert. VJährend beim Anfeuern der ersten Stufe dementsprechend sämtliche Stopfen an Ort und Stelle verbleiben, werden beim Anfeuern der zweiten, dritten oder vierten Stufe durch die sich nach Anbrand der Treibladung entwickelnden Treibgase alle dem gezündeten Zündelement vorgelagerten Stopfen aus ihren Sitzen herausgestoßen. Dabei zünden die schneller strömenden Treibgase die vorgelagerten Zündbeiladungen noch innerhalb der Brennkammern, so daß schließlich sämtliche Treibladungen der betreffenden Stufe in 3rand gesetzt werden und deren Treibgase dann gemeinsam über die Düse 5 ausströmen.

Um das Ausstoßen der ausgebrannten Stopfen 7 nicht zu behindern, sind gemäß Fig. 1die Treibladungen 8 von der Brennkammer 4 nach.'^r: der Brennkammer 1 zu mit jeweils größerem lichten Querschnitt ausgebildet. Umgekehrt sind die Stopfen 7 von der Brennkammer 1" nach der Brennkammer 4 zu mit jeweils kleinerem Querschnitt ausgebildet.

Das Auslösen der Zündung kann in vielerlei Art und Vie is e vorgenommen were en-,- beispielsweise von einer nicht gezeigten elektrischen • Stromquelle aus über ebenfalls nicht gezeigte etwa zwischen, den Stirnwänden der Brennkammern hindurchgeführte Zuleitungen, Ebenso bestehen natürlich auch hinsichtlich der Anzahl der Triebwerks-.stopfen sowie Anordnung und Ausbildung der Brennkammern, Treibladungen, Rückschlagventile und Zündelemente zahlreicheweitere Ausbildungsnöglichkeiten. ·

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Troisdorf, den 6-.1o. 1969

KG/Mt OZ: 6662 >»: . ^B*^{D 0R}"*AL

Claims (1)

1. Ne u e r Patentanspruch

   Feststoff-Raketentriebwerk vom Stirnbrerinertyp, insbesondere zum Werfen von Wasserbomben, mit zwei oder mehreren koaxial angeordneten, auf eine gemeinsame Düse oder Düsengruppe arbeitenden und je mit einer kompletten selbständig auslösbaren Zündeinrichtung ausgestatteten Brennkammern mit Ladungen gleicher oder verschiedener Leistung, d a d u r c h g e k e η η zeichnet, daß die außer an ihren Brennflächen (9) mittels Isolierungen (10) gegen Abbrand geschützten Ladungen (8) mittels eines bzv/. je eines zwischen benachbarten Brennkammern (1 bis 4) koaxial angeordneten, mit der Zündeinrichtung (11) kombinierten an sich bekannten Rückschlagventils od. dgl. (7) gegen unbeabsichtigten Abbrand gesichert sind.

   Troisdorf, den 6.I0.1969
   MG/Mi OZ: 6662

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