DE1805467A1

DE1805467A1 - Zuendvorrichtung

Info

Publication number: DE1805467A1
Application number: DE19681805467
Authority: DE
Inventors: Held Dipl-Phys Dr Manfred
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1968-10-26
Filing date: 1968-10-26
Publication date: 1970-05-06
Also published as: US3651760A; FR2022315A1; GB1288956A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündvorrichtung zur gleichzeitigen Zündung mehrerer in unterschiedlichen, sich senkrecht zur Längsachse erstreckenden Querschnittsebenen eines länglichen Gefechtskopfes angeordneter Ladungen.

Es wurden Gefechtsköpfe vorgeschlagen, die in mehreren unterschiedlichen Querschnittsebenen, meist gleichmäßig Über den Umfang eines solchen Gefechtskopfes verteilt, Hohlladungen aufweisen, um bei gleichzeitiger Zündung aller dieser innerhalb eines Gefechtskopfes untergebrachter Ladungen eine in annähernd alle Richtungen gleichmäßig verteilte Splitterwirkung mit der durch die Hohlladungen bedingten hohen Duroh-

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Schlagskraft zu erzielen. Ein wichtiges Problem dieser Gefechtsköpfe ist die möglichst genau gleichzeitige Zündung aller Ladungen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Zündvorrichtung zur gleichzeitigen Zündung derartiger Gefechtsköpfe zu schaffen, die konstruktiv einfach ausgebildet, funktionell sicher und eine einfache Möglichkeit zur Sicherung der Zündvorrichtung vor dem Einsatz des Gefechtskopfes und zum Entsichern beim Einsatz des Gefechtskopfes aufweist»

Bei einer Zündvorrichtung zur gleichzeitigen Zündung mehrerer in unterschiedlichen, sich senkrecht zur Längsachse erstrekkenden Querschnittsebenen eines länglichen Gefechtskopfes angeordneter Ladungen ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein in der Längsachse des Gefechtskopfes gegenüber den Querschnittsebenen in eine von zwei möglichen Stellungen verschiebbarer Stab vorgesehen ist, der in jeweils entsprechenden Querschnittsebenen eine Zündung der Ladungen bewirkende Einrichtungen aufweist, und daß die Querschnittsebenen des Gefechtskopfes jeweils mit den entsprechenden Querschnittsebenen des Stabes in einer seiner zwei möglichen Stellungen zusammenfallen.

Mit Hilfe eines solchen konstruktiv sehr einfach ausgebildeten beweglichen Stabes ist es möglich, aus der einen Stellung des Stabes, bei der die Zündvorrichtung gesichert ist, innerhalb des Stabes angeordnete Einrichtungen durch Verschiebung des Stabes in seine andere Stellung, bei der die Zündvorrichtung entsichert ist, jeweils genau in die Querschnittsebenen des Gefechtskopfes zu bringen, die die einzelnen zu initiierenden Ladungen des Gefechtskopfes enthalten.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die im Stab angeordneten Einrichtungen elektrische Detonatoren, die im Augenblick der Zündung alle gleichzeitig deto-

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nieren und bei entsichertem Gefechtskopf die in jeweils einer gleichen Querschnittsebene befindlichen, also ihnen unmittelbar benachbarten Ladungen des Gefechtskopfes pyrotechnisch initiieren.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind im Stab die zur Übertragung elektrischer Zündenergie notwendigen elektrischen Bauelemente so angeordnet, daß mit Hilfe induktiver Übertragungswicklungen zwischen Stab und dem ihn umgebenden Gefechtskopf eine Übertragung der Zündenergie nur in der entsicherten Stellung des Stabs, gegenüber dem Gefechtskopf möglich ist. Mit Hilfe dieser Anordnung wird einmal erreicht, daß die elektrischen Detonatoren im Stab untereinander und auch mit den erforderlichen elektrischen Bauelementen über optimal kurze Leitungen verbunden sind, so daß nur minimale Leitungsinduktivitäten auftreten. Zum anderen wird eine zusätzliche elektrische Sicherung der Zündvorrichtung in der gesicherten Stellung des Stabs erreicht.

Selbstverständlich sind auch Ausführungen von Gefechtsköpfen denkbar, bei denen,die elektrischen Detonatoren fest den Ladungen des Gefechtskopfes benachbart sind und lediglich die elektrischen Bauelemente, also z.B. die Übertragerwicklungen, mit Hil'fe des Stabs gegenüber dem Gefechtskopf aus einer gesicherten in eine entsicherte Stellung verschoben werden.

Die Erfindung wird anhand in. der Zeichnung dargestelltet* Ausftihrungsbeisplele näher erläutert,

Im einzelnen_vzeigent

Figuren IaMS eJ^rie Zündvorrichtung alt im Stab; angeord- ' ·■:. neben elektrischen Detonstfcorens

Figuren 3» 4 u.5 verschiedene Ausführungsformen der im Stab

angeordneten elektrischen Detonatoren;

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Figur 6 eine etwas andere Ausführungsform des den Stab umgebenden Gefechtskopfes und

Figuren ¹J eine Weiterbildung der Erfindung mit im Stab angeordneten elektrischen Bauelementen.

In den Figuren 1 und 2 ist schematisch der innere Teil eines hier nicht näher dargestellten Gefechtskopfes gezeigt, der im wesentlichen aus der Sprengstoffmasse 10 und an seiner Mantelfläche in unterschiedlichen Ebenen angeordneten, hier nicht dargestellten Belegungen besteht. In der Längsachse des Gefechtskopfes ist ein Stab 1 geführt, der in unterschiedlichen Querschnittsebenen elektrische Detonatoren 2 enthält, von denen hier der Einfachheit halber nur zwei dargestellt sind, die in hier nicht näher dargestellter Weise über eine elektrische Leitung 200 mit einem hier ebenfalls nicht dargestellten, elektrische Zündenergie zur Verfugung stellenden Zündstromkreis verbunden sind. Die elektrischen Detonatoren 2 sind mit einem stoßwellendämpfenden Material 3 umgeben. Der Stab 1 ist von einer zum Gefechtskopf gehörenden Hülse 5 umgeben, die im wesentlichen ebenfalls aus einem stoßwellendämpfenden Material 4 besteht, das jedoch in den einzelnen unterschiedlichen Querschnittsebenen des Gefechtskopfes von Übertragungsladungen 6 unterbrochen ist, die dann unmittelbar der eigentlichen Sprengstoffladung 10 des Gefechtskopfes benachbart sind.

Diese gemäß der Erfindung ausgebildete Zündvorrichtung ist in Figur 1 in der gesicherten Stellung dargestellt, in der der Stab 1 sich in einer solchen seiner zwei möglichen Stellungen gegenüber dem Gefechtskopf befindet, in der die elektrischen Detonatoren 2 jeweils gegenüber den Übertragungsladungen 6 um eine ausreichende Wegdifferenz längsverschoben sind. Sollten in dieser gesicherten Stellung aufgrund eines unvorhergesehenen Zwischenfalles die elektrischen Detonatoren 2 ausgelöst werden, so kann der Gefechtskopf selbst nicht

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zur Detonation gebracht werden, da die von den elektrischen Detonatoren 2 ausgehenden Stoßwellen von dem die elektrischen Detonatoren 2 unmittelbar umgebenden dämpfenden Material J5 und dem diesem in der gesicherten Stellung benachbarten weiteren dämpfenden Material 4 der Hülse 5 des Gefechtskopfes absorbiert werden, so daß sie die Übertragungsladungen 6 und damit die eigentliche Sprengladung 10 des Gefechts kopfes nicht initiieren können.

Wird der Stab 1 dagegen in die in Elgur 2 gezeigte entsicher te Stellung des Gefechtskopfes verschoben, so befinden sich die elektrischen Detonatoren 2 jeweils mit den Übertragungsladungen β in einer gemeinsamen Querschnittsebene und initiieren trotz des sie umgebenden dämpfenden Materials j5 bei Auftreten eines die Detonatoren 2 auslösenden ZUndimpulses die Übertragungsladungen 6 und damit auch die eigentliche Sprengladung 10 des Gefechtskopfes. Da die elektrischen Laufzeiten zwischen den einzelnen elektrischen Detonatoren 2 in den unterschiedlichen Querschnittsebenen zu vernachlässigen sind und sich jeder der Detonatoren 2 in der hier gezeigten entsicherten Stellung unmittelbar in der die Übertragungsladungen 6 enthaltenden Ebene befindet, tritt eine Zündung der Sprengstoffladung 10 in unterschiedlichen Querschnittsebenen des Gefechtskopfes etwa gleichzeitig auf, so daß in diesen unterschiedlichen Querschnittsebenen z.B. am Mantel des Gefechtskopfes angeordnete, hier nicht gezeigte Belegungen gleichzeitig abgesprengt werden.

Entwickeln die elektrischen Detonatoren 2 bei ihrer Auslösung eine nur relativ geringe Stoßwelle, so ist anstelle des die Detonatoren 2 umgebenden Dämpfungsmaterials 3 eine Verstärkungsladung 7 bereits innerhalb des Stabes 1 anzuordnen, wie in Figur J5 gezeigt ist, damit eine einwandfreie Initiierung der sich jeweils in der Querschnittsebene benachbarten Übertragungsladungen 6 stattfindet.

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Diese Verstärkungsladung 7 kann auch in der in Figur 4 gezeigten Weise jeweils unmittelbar hinter den elektrischen Detonatoren 2 innerhalb des Stabes 1 angeordnet werden, wenn dieses erwünscht ist.

Werden, wie in Figur 5 gezeigt, anstelle eines elektrischen Detonators 2 nur schwache elektrische Zündelemente 8 verwendet, so ist diesen ein Flammendetonator 9 zuzuordnen, der die von dem Zündelement 8 abgegebene schwache Energie an eine Verstärkungsladung 7 weiterleitet.

Zur Unterbringung einer möglichst großen Sprengstoffmenge 10 in einem Gefechtskopf kann es zweckmäßig sein, wie in Figur 6 gezeigt, den Raum zwischen den Übertragungsladungen 6 und dem Dämpfungsmaterial 4 innerhalb der Hülse 5 des Gefechtskopfes mit zusätzlichen ringförmig ausgebildeten Sprengstoff ladungen 11 aufzufüllen. Bei dieser Ausführungsform kann der Durchmesser der Hülse 5 dann entsprechend größer gewählt werden, so daß gleichzeitig größere Sicherheitsdicken für das Dämpfungsmaterial 4 möglich sind, ohne daß das gesamte Sprengstoffgewicht des Gefechtskopfes in unerwünschter Weise herabgesetzt wird.

Da zwischen den elektrischen Detonatoren 2 innerhalb des Stabes 1 meist größere Abstände vorhanden sind, kann dieser Raum auch für die zur Zündung der elektrischen Detonatoren 2 notwendigen elektrischen Bauelemente ausgenutzt werden. Für die Zündung handelsüblicher elektrischer Detonatoren werden z.B« zum etwa gleichzeitigen Ansprechen Spannungen von ca. 600 V bei einer Entladekapazität von 2/JF benötigt. Die Leitungslänge zwischen den Kondensatoren und den elektrischen Detonatoren soll möglichst gering gehalten werden, um nur geringe Induktivitäten im Zündstromkreis und damit möglichst steile elektrische Impulse zu erhalten.

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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung werden die meisten der zum¹ Zündstromkreis erforderlichen elektrischen Bauelemente im Stab 1 selber untergebracht. In den Figuren 7 und ist ein im Stab 1 untergebrachter Zündstromkreis dargestellt, der aus einem Ladekondensator 21, einem überspannungsableiter 25 und den elektrischen Detonatoren 2 besteht. Die, für den Kondensator erforderliche Ladespannung wird induktiv über Übertragerwicklungen 22, deren Primärwicklungen 22c und 22d in der Hülse 5 des Gefechtskopfes und deren Sekundärwicklungen 22a und 22b im eigentlichen Zündstromkreis im Stab 1 angeordnet sind, von einer hier nicht gezeigten Spannungsquelle dem Zündstromkreis zugeführt. Die Übertragerwicklungen 22 zwischen Stab 1 und Hülse 5 des Gefechtskopfes sind dabei jeweils in zwei gegensinnig gewickelte Teile 22a und 22b, bzw. 22c und 22d aufgeteilt, damit ein dem gesamten Stab evtl. überlagertes Wechselfeld keine Spannung am Ausgang der Wicklungen 22a und 22b liefert. Die beiden Wicklungen 22a und 22b sind in einem derartigen Abstand voneinander angebracht, daß sie in der in Figur 7 gezeigten gesicherten Stellung des Stabs 1 vo.n elektrisch leitenden Abschirmungen 23a und 23b umgeben sind, die z.B. aus Kupfer- oder aus Mumetall-Bändern bestehen. Wird der Stab 1 nun in die in Figur 8 dargestellte entsicherte Stellung verschoben, so liegen die Wicklungen 22a und 22b des Stabes 1 und die Wicklungen 22c und 22d des Gefechtskopfes in jeweils gleichen Querschnittsebenen und es kann eine Spannung an den im Stab 1 untergebrachten Zündstromkreis übertragen werden.

Mit zweiten, ähnlich aus vier Teilen 24a, 24b, 24c und 24d aufgebauten Übertragerwicklungen 24 wird der Zündimpuls zum Ansprechen des Überspannungsabieiters 25 übertragen.

In der in Figur 7 dargestellten gesicherten Stellung der : Zündvorrichtung kann weder der Zündkondensator 21 über die Übertragerwicklungen 22 aufgeladen, noch ein ZUndlmpuls'über

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die Übertragerwicklungen 24 übertragen werden, da dem im Stab 1 angeordneten Wicklungen 22a und 22b* sowie 24a und 24b die Abschirmungen 2^a bis 2j$d der Hülse *5 als Kurzschlußwicklungen gegenüberliegen»

Ist dagegen der Stab 1 in die In Figur 8 dargestellte entsicherte Stellung verschoben, so liegen die Wicklungen des Stabes 1 jeweils dem mit ihnen korrespondierenden Wicklungen der Hülse 5 des Gefechtskopfes gegenüber» Durch eine Wechselspannung 26 auf der Primärseite der Übertragerwicklungen 22 wird eine Spannung auf die Sekundärseite übertragen, die über einen Gleichrichter 27 den Kondensator 21 im Stab 1 auflädt. Diese dem Kondensator 21 erteilte Ladung ist jedoch allein nicht hoch genug, um den in Serie mit den elektrischen Detonatoren 2 geschalteten Überspannungsableiter 25 zum Ansprechen zu bringen» Durch einen zusätzlichen Stromstoß auf die Primärseite der Übertragerwicklungen 24 wird der Ladespannung des Kondensators eine Spannungsspitze überlagert, die den überspannungsableiter 25 zündet. Eine parallel zu den Wicklungen 24a und. 24b geschaltete Diode 28 verhindert, daß die Ladespannung des Kondensators 21 zusammenbricht, bevor ein ausreichender Zündstrom die Detonatoren 2 erreicht. Beim Zünden des Überspannungsabieiters 2'5 entlädt" sich der Kondensator 21 über die Diode 28 und die in Serie geschalteten eldctrischen Detonatoren 2 bei einem sehr steilen Stromanstieg und löst damit die Detonatoren 2 aus»

Durch die Unterbringung der zum Zündstromkreis erforderlichen elektrischen Bauelemente im Stab 1 sind sehr kurze und damit induktionsarme Leitungsführungen zu erreichen, die einen steilen Stromanstieg zum schnellen gleichzeitigen Ansprechen der niederohmigen elektrischen Detonatoren ermöglichen»

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

Zündvorrichtung zur gleichzeitigen Zündung mehrerer in unterschiedlichen, sich senkrecht zur Längsachse erstreckenden Querschnittsebenen eines länglichen Gefechtskopfes angeordneter Ladungen, dadurch gekennzeichnet, daß ein in der Längsachse des Gefechtskopfes gegenüber den Querschnittsebenen in eine von zwei möglichen Stellungen verschiebbarer Stab (1) vorgesehen ist, der in jeweils entsprechenden Querschnittsebenen eine Zündung der Ladungen (10) bewirkende Einrichtungen (2) aufweist, und daß die Querschnittsebenen des Gefechtskopfes jeweils mit den entsprechenden Querschnittsebenen des Stabes (1) in einer seiner zwei möglichen Stellungen zusammenfallen»

2. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (2) elektrische Detonatoren sind.

Jt, Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (2) zur übertragung elektrischer Zündenergie geeignete elektrische Bauelemente (22,24) sind. ■

k, Zündvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Bauelemente übertrage rwicklungen (22,24) sind, die einen im Stab (1) untergebrachten Zündstromkreis mit Zündenergie versorgen.

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OFUGrtNAU ...V

5. Zündvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß den eigentlichen Ladungen (10) in den genannten Querschnittsebenen des Gefechtskopfes übertragungsladungen (6) und in den übrigen Bereichen ein Däinpfungsmaterial (4) benachbart ist.

6. Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 5, dadurch g_ekennze-i ahne t , das die elektrischen Detonatoren (2) im Stab (1) jeweils mit einem Dämpfungsmaterial (3) umgeben sind.

7. Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 5* dadurch gekennzeichnet^ daß die elektrischen Detonatoren (2) ira Stab (1) jeweils einer Verstärkungsladung (7) benachbart sind.

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