DE19845751A1 - Geschoß-Aufschlagzünder - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
- F42C11/00—Electric fuzes
- F42C11/06—Electric fuzes with time delay by electric circuitry
- F42C11/065—Programmable electronic delay initiators in projectiles
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- F42C19/00—Details of fuzes
- F42C19/06—Electric contact parts specially adapted for use with electric fuzes
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Abstract
Zur Realisierung einer über den Aufschlagzeitpunkt hinausgehenden Verzögerungszeit werden bei einem programmierbaren Geschoß-Aufschlagzünder im Kopf eines Geschosses ein Spannungsgenerator (5), ein Zünd- und Programmierinterface (9) und ein Mikroprozessor (10) vorgesehen und im Boden des Geschosses wird ein Zünd- und Verzögerungsschaltkreis (6, 7, 8) angeordnet. Die Schaltungsteile im Kopf und im Boden des Geschosses sind über maximal drei Leitungen (1, 2, 3) elektrisch miteinander verbunden (Fig. 2).
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen programmierbaren Geschoß-
Aufschlagzünder nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.
Die Komponenten eines programmierbaren Geschoß-Aufschlagzünders wie z. B.
Spannungsgenerator, Programmierinterface, Aufschlagschalter, Mikroprozessor und Zünd- und
Verzögerungsschaltkreis sind normalerweise in der Spitze des Geschosses angeordnet.
Ein solcher Zünder in der Spitze eines Geschosses wird im Falle eines Aufschlages in 0,5
bis 2,0 ms zerstört. Wird das Zündtriggersignal nicht unmittelbar auf das Zündmittel
gegeben, sondern über einen Zündkreis mit Zündverzögerung, so kann das Geschoß nicht
mehr gezündet werden, wenn die Zündverzögerung größer als die Zeit ist, in der die
Zünderspitze zerstört wird. Oftmals will man aber ein Geschoß erst zünden, nachdem es
über eine bestimmte Länge in ein Ziel eingedrungen ist.
Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe gemäß den kennzeichnenden Merkmalen
des Patentanspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen
Zünders sind den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Anhand eines in den Figuren der beiliegenden Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles sei im folgenden der erfindungsgemäße Zünder näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Geschosses mit einem erfindungsgemäßen Zünder;
Fig. 2 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Zünderelektronik;
Fig. 3 ein Signaldiagramm bei einer Verbindung der Zünderkomponenten über drei
Leitungen; und
Fig. 4 ein Signaldiagramm bei einer Verbindung der Zünderkomponenten über zwei
Leitungen.
Gemäß Fig. 1 ist in einer Geschoßspitze eines Geschosses a ein Zünder b mit
Aufschlagsensor angeordnet, der über Leitungen c mit einem Zündkreis d im Heck des
Geschosses a in Verbindung steht.
Gemäß Fig. 2 ist in der Spitze bzw. dem Kopf eines Geschosses ein Zünder angeordnet,
der u. a. eine Spannungserzeugung 5, ein Zünd- und Programmierinterface 9 und einen
Mikroprozessor 10 umfaßt. Darüber hinaus ist üblicherweise im Kopf ein Aufschlagsensor
angeordnet, der hier aber nicht dargestellt ist. Die Spannungserzeugung kann z. B. durch
einen Windradgenerator erfolgen.
Der Zündkreis im Boden bzw. Heck des Geschosses umfaßt einen Speicherkondensator C,
der über eine Diode D1, einen Widerstand R und eine Leitung 1 an die
Spannungserzeugung 5 angeschlossen ist und eine Versorgungsspannung Ub für die
Elemente des Zündkreises bereitstellt. Ggf. kann noch ein Spannungsregler für die
Stabilisierung der Versorgungsspannung Ub angeordnet sein. Ein Demultiplexer 8 wird aus
der Versorgungsspannung Ub gespeist und ist mit seinem Eingang 18 über eine Diode D2
und eine Leitung 2 an den Ausgang 19 des Zünd- und Programmierinterface 9
angeschlossen. Der Demultiplexer 8 dient der Zuschaltung von Verzögerungszeitkreisen in
einem Block 7, wobei dies beispielsweise über Leitungen 14, 15, 16 geschieht. Die
Verzögerungszeitkreise 7 wirken über eine Leitung 13 auf einen Zündschalter 6, der im
geschlossenen Zustand den Speicherkondensator C in das Zündmittel 12 entlädt und die
Detonation des Geschosses bewirkt. Zur Auslösung der Zündung wird ein über die Leitung
2 übertragenes Zündtriggersignal über eine Diode D3 und die Leitung 17 auf die
Verzögerungszeitkreise 7 geschaltet.
Beide Teile des Zünders liegen über eine Leitung 3 an Massepotential.
In einer Variante des erfindungsgemäßen Zünders kann die die Zündspannung Uz führende
Leitung 1 entfallen. In diesem Fall wird das Zünd- und Programmierinterface 9 über die
gestrichelt gezeichnete Leitung 22 mit der Spannungsversorgung 5 verbunden, und der
Kondensator C wird über die gestrichelt gezeichnete Leitung 23, die Diode D1 und den
Widerstand R aus der getakteten Programmierspannung Up bzw. der konstant anstehenden
Spannung der Spannungsversorgung 5 aufgeladen.
Aus dem vorstehend beschriebenen Aufbau des Zünders ergibt sich unter Bezugnahme auf
die Fig. 3 und 4 die folgende Wirkungsweise für die beiden Varianten mit drei bzw.
zwei Verbindungsleitungen zwischen Kopf und Boden des Geschosses:
Während der Programmierphase vor Abschuß des Geschosses wird dem Mikroprozessor 10 auf in Fig. 2 nicht-dargestelltem Wege die Zündverzögerungszeit einprogrammiert. Nach Abschuß und Aktivierung der Zünderelektronik wird nach Ablauf einer Überflugsicherheitszeit (t0 in Fig. 3) wird über die Leitung 1 der Zündkondensator C über die Diode D1 und den Widerstand R mit der Spannung Uz geladen. Zwischen dem Zeitpunkt t und t2 wird am Mikroprozessorausgang 20 seriell mit definiertem Protokoll die Zündverzögerungszeit ausgegeben. Diese wird durch das Zünd- und Programmierinterface 9 in eine Programmiersequenz umgesetzt, die in Fig. 3 zwischen t und t2 grob skizziert ist und in der Spannungslage nur positiv ist. Diese Sequenz wird am Eingang 18 des Demultiplexers 8 über die Diode D2 eingegeben und führt zur Zuschaltung des entsprechenden Zeitkreises über die Leitungen 14 bis 16 in dem Block 7. Ansteile von Zeitkreisen mit fest vorgegebener Verzögerung können auch Zeitkreise mit programmierbaren Verzögerungszeiten vorgesehen sein. Nach Ablauf der Zeit t3 wird vom Mikroprozessor 10 (z. B. verursacht durch Detektion eines Bodenaufschlags) am Ausgang 21 ein Zündtriggersignal ausgegeben, das durch das Zünd- und Programmierinterface 9 in einen negativen Spannungsimpuls umgesetzt wird. Dieser negative Spannungsimpuls gelangt über die Leitung 2 und die Diode D3 an den Starteingang 17 der/des Verzögerungskreise(s) und initiiert den Ablauf der vorher eingestellten Verzögerungszeit. Nach Ablauf dieser Verzögerungszeit wird zum Zeitpunkt t4 durch Aktivierung der Triggerleitung 13 über den Zündschalter 6 die Ladung des Speicher- und Zündkondensators C in das Zündmittel 12 durchgeschaltet, so daß das Geschoß detoniert.
Während der Programmierphase vor Abschuß des Geschosses wird dem Mikroprozessor 10 auf in Fig. 2 nicht-dargestelltem Wege die Zündverzögerungszeit einprogrammiert. Nach Abschuß und Aktivierung der Zünderelektronik wird nach Ablauf einer Überflugsicherheitszeit (t0 in Fig. 3) wird über die Leitung 1 der Zündkondensator C über die Diode D1 und den Widerstand R mit der Spannung Uz geladen. Zwischen dem Zeitpunkt t und t2 wird am Mikroprozessorausgang 20 seriell mit definiertem Protokoll die Zündverzögerungszeit ausgegeben. Diese wird durch das Zünd- und Programmierinterface 9 in eine Programmiersequenz umgesetzt, die in Fig. 3 zwischen t und t2 grob skizziert ist und in der Spannungslage nur positiv ist. Diese Sequenz wird am Eingang 18 des Demultiplexers 8 über die Diode D2 eingegeben und führt zur Zuschaltung des entsprechenden Zeitkreises über die Leitungen 14 bis 16 in dem Block 7. Ansteile von Zeitkreisen mit fest vorgegebener Verzögerung können auch Zeitkreise mit programmierbaren Verzögerungszeiten vorgesehen sein. Nach Ablauf der Zeit t3 wird vom Mikroprozessor 10 (z. B. verursacht durch Detektion eines Bodenaufschlags) am Ausgang 21 ein Zündtriggersignal ausgegeben, das durch das Zünd- und Programmierinterface 9 in einen negativen Spannungsimpuls umgesetzt wird. Dieser negative Spannungsimpuls gelangt über die Leitung 2 und die Diode D3 an den Starteingang 17 der/des Verzögerungskreise(s) und initiiert den Ablauf der vorher eingestellten Verzögerungszeit. Nach Ablauf dieser Verzögerungszeit wird zum Zeitpunkt t4 durch Aktivierung der Triggerleitung 13 über den Zündschalter 6 die Ladung des Speicher- und Zündkondensators C in das Zündmittel 12 durchgeschaltet, so daß das Geschoß detoniert.
In einer Variante des Verfahrens kann auch die Verzögerungszeit 0 einprogrammiert
werden, so daß in diesem Fall der Eingang 17 des Verzögerungszeitkreises 7 beim
Auftreten des Zündtriggerssignales über die Leitung 13 unverzögert einen Triggerimpuls
für den Zündschalter 6 erzeugt.
Bei der weiteren Variante, bei der die Verbindungsleitung 1 nicht vorhanden ist, wird das
Zünd- und Programmierinterface 9 über die gestrichelt gezeichnete Leitung 22 mit der
Spannung Uz der Spannungsversorgung 5 versorgt, so daß wiederum nach Ablauf der
Überflugsicherheitszeit im Zeitpunkt t0 in Fig. 4 die Spannung Uz an die Leitung 2
angelegt wird. In der Zeit zwischen t1 und t2 wird diese Spannung getastet, um die codierte
Zündverzögerungszeit zu übertragen, wobei hierbei gleichzeitig eine Energieübertragung
erfolgt. Die aus der Spannungsversorgung 5 hergeleitete Spannung wird in diesem Fall
über die ebenfalls gestrichelt eingezeichnete Leitung 23, die Diode D1 und den Widerstand
R auf den Speicherkondensator C übertragen. Zwischen t2 und t3, d. h. bis zum Auftreten
des Zündtriggerimpulses wird über die Leitung 2 der Speicher- und Zündkondensator C
weiter mit Spannung versorgt. Zum Zeitpunkt des Auftretens des Zündtriggerimpulses
schaltet das Zünd- und Programmierinterface 9 die Polarität der übertragenen Spannung
auf einen negativen Spannungswert um, wobei dieser Zündtriggerimpuls über die Diode
D3 am Eingang 17 des Verzögerungszeitkreises 7 wirksam wird, um mit der
entsprechenden Verzögerung oder auch ohne Verzögerung den Zündschalter 6 und damit
das Zündmittel 12 zu betätigen.
Claims (7)
1. Programmierbare Geschoß-Aufschlagzünder mit einem Spannungsgenerator, einem
Zünd- und Programmierinterface, einem Mikroprozessor und einem Zünd- und
Verzögerungsschaltkreis, dadurch gekennzeichnet, daß der
Spannungsgenerator (5), das Zünd- und Programmierinterface (9) und der
Mikroprozessor (10) im Kopf des Geschosses und der Zünd- und
Verzögerungsschaltkreis (6, 7, 8) im Boden des Geschosses angeordnet ist und daß die
Schaltungsteile im Kopf und im Boden des Geschosses über maximal drei Leitungen
(1, 2, 3) elektrisch miteinander verbunden sind.
2. Zünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste
Leitung (1) der Übertragung der Zünd- und Speisespannung (Uz, Ub) für den Zünd- und
Verzögerungsschaltkreis (6, 7, 8) dient, eine zweite Leitung (2) der Übertragung
der Programmier- und Zündinformation dient und eine dritte Leitung (3) dem
gemeinsamen Masseanschluß aller Schaltungsteile dient.
3. Zünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schaltungsteile im Kopf und im Boden des Geschosses über nur zwei Leitungen (2, 3)
miteinander verbunden sind, wobei eine erste Leitung (2) der Übertragung der
Programmier- und Zündinformation (Up) und zugleich der Übertragung der Zünd- und
Speisespannung (Uz, Ub) dient und eine zweite Leitung (3) dem gemeinsamen
Masseanschluß aller Schaltungsteile dient.
4. Zünder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste
Leitung (1) den Spannungsgenerator (5) über eine Diode (D1) und einen Widerstand
(R) an einen Speicherkondensator (C) anschließt und der Speicherkondensator (C) die
Speisespannung (Ub) und die Zündspannung (Uz) zur Verfügung stellt.
5. Zünder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Spannungsgenerator (5) an das Zünd- und Programmierinterface (9) über eine Leitung
(22) angeschlossen ist und daß die die Programmier- und Zündinformation führende
Leitung (2) über eine Leitung (23), eine Diode (D1) und einen Widerstand (R) an
einen Speicherkondensator (C) angeschlossen ist, der die Speisespannung (Ub) und die
Zündspannung (Uz) zur Verfügung stellt.
6. Zünder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zünd- und Verzögerungsschaltkreis einen Demultiplexer (8) und einen oder andere
daran angeschlossenen Verzögerungszeitkreis(e) (7) und einen von dem/den
Verzögerungszeitkreis(en) betätigten Zündschalter (6) für ein Zündmittel (12) umfaßt.
7. Zünder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Programmier- und Zündleitung (2) über eine erste Diode (D2) an den Demultiplexer
(8) und über eine weitere umgekehrt gepolte Diode (D3) an den/die
Verzögerungszeitkreis(e) (7) angeschlossen ist und daß die Programmierimpulse eine
erste Polarität und ein Zündtriggersignal eine zweite Polarität aufweist.
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---|---|---|---|
DE1998145751 DE19845751B4 (de) | 1998-10-05 | 1998-10-05 | Geschoß-Aufschlagzünder |
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DE19845751B4 DE19845751B4 (de) | 2004-02-19 |
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Family Applications (1)
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US3750586A (en) * | 1971-06-25 | 1973-08-07 | Us Navy | Firing device |
DE3412798C2 (de) * | 1984-04-05 | 1988-03-03 | Kabelmetal Electro Gmbh, 3000 Hannover, De |
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DE3703774A1 (de) * | 1987-02-07 | 1988-08-18 | Diehl Gmbh & Co | Geschoss, insbesondere vollkalibriges sprenggeschoss |
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1998
- 1998-10-05 DE DE1998145751 patent/DE19845751B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US3750586A (en) * | 1971-06-25 | 1973-08-07 | Us Navy | Firing device |
DE3412798C2 (de) * | 1984-04-05 | 1988-03-03 | Kabelmetal Electro Gmbh, 3000 Hannover, De |
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DE19845751B4 (de) | 2004-02-19 |
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