Infrarotleuchtspur für Yernlenkgeschosse Die Erfindung bezieht sich
auf Infrarotleuchtspur für Fernlenkgeschosse, insbesondere auf eine aus Zellen aufgebaute
Leuchtspur, die am Gehäuseboden des Geschoßmotora befestigt ist und sich ohne Rauchabgabe
verbraucht, ohne daß abspritzende Teilchen in unerwünschter Weise in Stuf genommen
werden müßten und ohne daß das Gewicht des GeschoBaotors verändert würde.
Es sind Yeralenkgeschosse bekannt, die an Bord leuchtende llaamen, soganannte
Leuchtspur, benutzen, und es dem
Piloten erlauben, sie während ihres
Fluges mit
dem Auge zu lokalisieren. Selbstverständlich hat man schon, um
dies herzustellen, auf Leuchtflammen zurückgegriffen, wie sie für Leuchtspurmunition,
sogenannte leuchtende Töpfe und dergleichen bekannt waren, die insbesondere dafür
ausgelegt sind., im sichtbaren Bereich zu strahlen. Die entsprechenden pyrotechnischen
Massen schleudern aber meistens feurige Teilchen ab und setzen sehr
viel
Gas frei. Die Nachteile dieser Art von Leuchtspur sind uaso unangenehmer, da man
gezwungen ist, ihre Abmessung au vergrößern, um ausreichende Strahlung im Infrarotband
zur Verfügung zu halten, das aus Gründen der Reichweite des S-,htvermögens und Beständigkeit
für die verschiedenen Fälle einer Störung brauchbar ist. Unter diesen Nachteilen
sind als Hauptnachteile zu nennen: die aeroä7namische Strömung des Fernlenkgeschosses
beim Flug stört in besonders markanter Veise die Flammenforn
der Leuchtspur,
was sich als erheblicher
Abfall der Infrarotstrahlung nach hinten zeigt.
Die
heißen Gase, die durch die Leuchtspur erzeugt wurden, welche in den gegebenen Banden
strahlt, kühlen sich im Sog des Geschosses ab und absorbieren verbunden mit den
ebenfalls abgekühlten Gasen des Antriebs die Strahlung genau in den vcrher genannten
Emissionsbanden, was wiederum ein neuer Grund für den Abfall der Infrarotemisdon
bildet. Das Abschleudern der feurigen Partikel, die sich vom GeschoB entfernen,
bringen die Gefahr mit sich, den Infrarotlokalisator zu "ködern". Versucht
man im übrigen, die Infrarotatrahlung auf ein Maximum zu erhöhen, so möchte
man die Strahlung in sieht-,baren Bereich auf ein absolutes Minimum begrenzen, um
den
Schützen nicht zu blenden. Die erfindungsgemäße lokalisierende Leuchtspur
überwindet nun diese genannten Nachteile mittels pyrotechnischer Zusann ensetzungen,
ohne da8
Gas, Rauch oder Partikel
emit-
tiert würden,
die Strahlung
der Leuchtspur
sacht eine erhebliche
öle hinten
am
Geschoß sichtbar.
| eine über |
| Erfinäunmeaäa soll also eine erhebliche emittierende |
OberflIche
sich ausbreitende Leuchtspurmasse geschaffen
werden,
die eine festgelegte Progression der Verbrennung an der Oberfläche über eine geringe
Dicke der Schicht der heuchtapurmasse liefert; weiter soll eine inerte Füllung in
die Masse eingebaut sein, damit die Schlacken fest werden und um eine Strahlungsfläche
nach der Verbrennung zu liefern; auch wird erfindungsgemäß die Nutzfläche der heuchtapurzellen
in Abteilungen unterteilt, wodurch das Gewicht des Pulvers in jeder Abteilung geregelt
wird; auch kann die heuchtspurmasse mit Variation der energetischen Eigenschaften
durch Änderung der rela-
| sie zusammensetzenden |
| tiven Gewichte der verschiedenen eia Elemente |
erreicht werden; auch sind erfindungsgemäß Feuerkanäle von einer Zelle zur anderen
regelbar vorgesehen, die die Durchführung eines Leistungsprogramms über eine festgelegte
Zeit ermöglichen und eine regelmäßige Brillanz mit großer Reichweite der Leuchtspur
ohne Emission von Teilchen oder Rauch bei minimalem Gewichtsverlust nach der Verbrennung
ermöglichen. Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun anhand der
beiliegenden Zeichnung näher erläutert
werden,
in der Fig. 1 eine Darstellung
einer Leuchtspur
nach der
Erfindung, die an einem Geschoß
befestigt ist, von der Rückseite zeigt; die Fig.2+3 sind graphische Darstellungen
des Verlaufes der Leistung über die Zeit. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die allgemein.
mit 1
be-
zeichnete Leuchtspur die Form eines flachen Kreisringes mit
einer Dicke von etwa 15 mm aufweist, der sich aus zwei gehäusebildenden Sektoren
2 und 3 zusammensetzt. Diese flache Kreisform verleiht der Leuchtspur eine
große
Gesamtemissionsfläche von etwa
100 cm 2.
Die Gehäuse 2
und 3 sind aus
leichten nicht
metallischen
Materialien, die nicht brennbar
und wärmeisolierend sind,
hergestellt, die ein Minimum einer Wärmeabgabe
nach außen besitzen. Ihr äußerer
Teil setzt sich aus einer Quarzgewebeschicht
und zwei,
Schichten eines
Glasgewebes zusammen,
das mit
| eine= thermoetabilen Harz imprägniert ist, in dem eine |
| feuerfeste Mineralfüllung eingeschlossen ist. |
| Neraeste lt werden eia. durch Tiofsiehen bei
sehr geringeM |
| 3huk mit anschließende= Aushgrtenlassen. |
Nach erfolgter Formgebung werden die Gehäuse innen mit Hilfe einer
Glimmerschicht von 3 mm Dicke beispielsweise und durch
zwei Asbestpapierschichten
wärmeisoliert, welche mit Natriumsilikat oder galiumphosphat verklebt werden. Sie
werden dann in Zellen 4, 5 und 6 und 4', 5', 6' durch vielschichtige Asbesttrennwände
in Abteilungen unterteilt, wobei die Zellen mit Öffnungen versehen sind, die die
Regelung des Durchgangs des Feuers bzw. der Zündung von der einen zur anderen ermöglichen
und deren Durchmesser bei etwa 9 mm beispielsweise liegt. Die Anzahl dieser Zellen
ist variabel, da jede der Zellen so ein Volumen und eine Außenoberfläche besitzt,
die genau festgelegt sind.
Jede der Zellen ist
dazu bestimmt,
die für
die geforderten
Leistungen adäquate Menge an pyrotechnischer
Zusammensetzung aufzunehmen.
Um für eine
zusätzliche Sicherheit bei der
Handhabung
zu
sorgen, ist die Oberfläche der Leuchtspur
mit
einem
Gitter
aus Molybdändraht überdeckt,
der ihr Emissionsvermögen
in
keiner Weise stört..
Die Leuchtspur
ist um die Austrittsdüse
7
des Antriebs
herum auf der hinteren verfügbaren Fläche
des Geschosses, dessen Form sie annimmt, angeordnet. Ihre flache ausgeglichene Kreisringform
besitzt nicht den geringsten Einfluß auf die Lage des Schwerp1a.z.tes des Motors.
es besteht somit keine Gefahr, daB dieser hinsichtlich der Drehung irgendwie gestört
würde, da die beiden Sektoren almmetrisch bezüglich der Mitte 0 sind. Die nicht
dargestellte pyrotechnische Masse, die zur Auskleidung des heuchtspurkörpers verwandt
wird, besitzt die Form einer feuerfesten Mineralmasse, die mit Hilfe eines nicht
brennbaren und nicht oxidierbaren Produktes agglome-
| an Wänden |
| riert wurde und ein sehr starkes Haftvermögen@asz und |
Boden des Gehäuses aufweist. Sie besitzt eine minimale Menge em'@Aluninium und/oder
Magnesium in Pulverform, das bei der Verbrennung einen sehr leichten.weiBlichen
Schleier aus Aluminiumoxid und Magnesiumoxid in Pulverform bildet. Bei dieser Masse
wird keinerlei Schlacke bei der Verbrennung abgeschleudert: sie verbraucht sich
durch eine äußerst exotherme innere $edoxreaktion, die von einem Bade zum anderen
jeder tr Zellen verläuft und zwar durch aufeinanderfolgende Abschnitte und bietet
eine sehr starke Emissions-Leistung:in sichtbaren und im Infrarotbereich.
Die
Tatsache, daß es keinerlei Spur freier Schlacke gibt und daß die Masse sich wie
ein inerter Feststoff während und nach dieser Verbrennung verhält, vermeidet jede
Gefahr einer Verdunklung oder einer Schwächung des in der Oxidation begriffenen
Abschnittes. Die Verbrennung erfolgt also ohne merklichen Gewichtsverlust, der Anteil
an verlorenem Gewicht, der bei 3 bis 5% liegt, entspricht einerseits den die leichte
weißliche oben erwähnte Suspension bildenden Partikeln und andererseits der unvermeidlichen
Feuchtigkeit der Leuchtspur, trägt aber nur in vernachlässigb arer Weise zum Abwurf
von Ballast des Geschosses bei. Die zum Laden der Leuchtspur verwendeten Materialien
bestehen aus: - reduzierenden Stoffen (Zirkonium, Bor, Aluminium), - oxidierenden
Stoffen (Bariumchromat), - feuerfesten Füllstoffen (Zirkoniumoxid, Siliziumcarbid,
Zirkoniumboidd). Diese Elemente liegen sämtlich in pulverförmiger Form vor und sind
erfindungsgemäß in festgelegten Anteilen miteinander vermischt, und zwar entsprechend
den Leistungen,
die
von der Leuchtspur verlangt werden.
Die
Fig. 2 und 3 zeigen zwei Kurven der Emissionsleistung über die Zeit pro Wellenlängeneinheit
der Strahlung ent= sprechend zwei Leuchtspuren, die: - die eine eine starke Emissionsspitze
in der vierten Sekunde der Betriebszeit zeigt, gefolgt von einer leichten Abschwächung,
woran sich gegen die vierzehnte Bekunde hin (Fig. 2) ein. Wiederanstieg der Anision
-anschließt; - die andere eine sehr betonte Emissionsspitze gleich von den ersten
Sekunden der Betriebszeit an, gefolgt von einer Abschwächung, dann einem Wiederanstieg
der Heftigkeit in der fünfzehnten Sekunde (Fig. 3) ,eßt# Di.e folgende Tabelle gibt
die entsprechenden Zusatmnensetzungen. an, die zum Laden jeder der Zellen *, 41,
5, 5' und. 6, 6' der gewünschten Leuchtspuren verwendbar sind. Die in diesen Anteilen
hergestellten Pulvergemische werden im»-J4 mit Hilfe einer wässrigen Natriumsilikatlösung
(0,5 Gew.%) agglomeriert. Jede der Zellen wird dann unter einem Druck von 10 hb
(kg/mm 2) geladen und dann im Reizschrank progressiv von 60 bis
10000 während
etwa 10 8td. maximal etrocknet.
Im übrigen wurde gefunden, daß es möglich war, die Strahlungsleistung,
insbesondere im Infrarotbereich, zu steigern, indem Thoriumoxid (frz.: Thorine)
als feuerfestes Füllmittel zur Anwendung gebracht wurde. Die folgenden Beispiele
erläutern die Erfindung ohne sie zu begrenzen. Die nach diesen Beispielen verwendeten
pyrotechnischen Massen erlauben es, die Strahlungsleistung im Bereich der Wellenlängen
zwischen 2,02@ und
3 lv-, izkem das Thoriumoxid ein hohes Emissionsvermögen
aufweist, um das 2,5-fache zu steigern. Zusammensetzung
A:
- pulverförmiges
Zirkonium (Siebgröße 23)
30 96 - Bariumchromat (Siebgröße 23)- 42 % - wasserfreies
Thoriumoxid (Thorine) 27,2 y6 - pulverförmiges Aluminium (Siebgröße 23) 0,8 96 Zusammensetzung
B:
- pulverförmiges Zirkonium (Siebgröße 23) 28 96 --Bariumchromat
41,7 96 - Thoriumoxid (Thorine) 29,8 ,°6 - pulverförmiges Aluminium
0,5 96
Zusammensetzung
0:
- pulverförmiges Zirkonium
(Siebgröße 23) 35 - Bariumchromat 40 % - Thoriumoxid
23,6 i6 - pulverförmiges
Aluminium 1,4 °,6 Die vorstehenden Zusammensetzungen liefern eine Strahlung sspitzenleistung
von 1500 W/st/ ? und während einer Dauer von 18 Sekunden eine Strahlung zwischen
500 und 650 W/st/ M.. Es zeigt sich, daß dann, wenn die Zündung gleichzeitig bei
8 und 9 ausgelöst wird, die Zellen 4 und 4' zunächst ein kräftiges Licht emittieren,
se das durch die Zellen 5 und 5' anschließend abgelöst wird, wo die Verbrennung
aufgrund der Tatsache der Strahlung nach der Verbrennung der Zellen 4 und 4' verlangsamt
wird, wobei schließlich ein sehr lebhaftes Pulver den Zellen 6 und 6,' einen Gewinn
an Leuchtkraft zuführt, wenn der Motor in die Nähe seiner Reichweitengrenze kommt.
Die vorstehenden Beispiele zeigen, wie erfindungsgemäß es möglich wurde, eine Leuchtspur
zu erhalten, die mehr oder weniger heftige Emissionseigenschaften zeigt, indem die
relativen prozentualen Anteile der reduzierenden, oxidierenden und feuerfesten eingesetzten
Elemente beeinflußt wurden, sowie die verwendeten Mengen der so hergestellten Gemische.
Im
Hinblick auf eine knappe Darstellung wurde die Erfindung nur anhand einer einzigen
Ausführungsform erläutert; alles für die Erfindung nicht als wesentlich Erachtete
wurde fortgelassen.