DE19911826A1 - Safety and delay circuit for an impact detonator - Google Patents

Safety and delay circuit for an impact detonator

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Abstract

There is a risk of a tube or pre-tube detonation when using projectiles or missiles that have percussion fuses in which the energy required for detonating the igniting element is provided in the launching device by means of an induction system. Moreover, projectiles or missiles whose percussion fuses have not been triggered pose a risk as duds. For this reason, an inventive safety and time-delay circuit is provided in which the storage device of the energy provided for detonating the igniting element (12) is comprised of two capacitors (5, 6) that are connected in parallel, whereby a resistor (7) for delaying charging is connected in incoming circuit to one of the capacitors (6), and the capacity of the capacitors (5, 6) and the size of the resistor (7) can be matched to one another such that the energy required to detonate the igniting element (12) is not stored until the projectile or missile has left the launching device. A resistor (8) that is connected in parallel to the capacitor (6) which charges in a delayed manner permits said capacitor (6), in particular, to discharge within a predeterminable time, until the target is reached, to a level of energy which is sufficient to detonate the igniting element (12). In the instance of an igniter which has not been triggered, the capacitor (6) discharges to a level at which a detonation is no longer possible when the switch (10) is closed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherungs- und Verzögerungsschaltung für einen Aufschlagzünder entsprechend dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.The invention relates to a fuse and delay circuit for one Impact igniter according to the preamble of the first claim.

Aufschlagzünder sind bekanntermaßen so aufgebaut, daß beim Aufprall eines Geschosses oder eines anderen, mit Explosivstoffen gefüllten Flugkörpers, das Zündsystem mechanisch aktiviert wird. Beispielsweise kann beim Zielaufschlag eine Nadel in einen Zündsatz eintauchen und durch die Friktion des Zündsatzes diesen zünden. Das Geschoß kann beispielsweise eine Markierungsladung enthalten, die bei der Zündung durch ein optisches (Rauch, Blitz) oder akustisches (Explosionsknall) Signal den Aufschlagpunkt markiert. Bekannt ist auch, daß vor oder während des Abschusses eines Geschosses elektrische Energie in dem Zündsystem gespeichert wird, die beim Aufschlag des Geschosses das Anzündelement zündet. Beim Aufschlag wird dazu ein Schalter betätigt, der den Abfluß der gespeicherten elektrischen Energie über das Anzündelement und damit dessen Zündung ermöglicht.It is known that impact detonators are constructed in such a way that a Projectile or other explosive-filled missile that Ignition system is activated mechanically. For example, a Immerse the needle in a primer and through the friction of the primer ignite. The projectile can contain, for example, a marker charge, which at ignition by an optical (smoke, lightning) or acoustic (explosion bang) Signal marks the point of impact. It is also known that before or during the Firing a projectile of electrical energy stored in the ignition system which ignites the igniter when the projectile hits. At the For this purpose, a switch is operated, which saves the discharge of the stored electrical energy via the ignition element and thus its ignition.

Aus der DE-OS 21 52 427 ist ein Aufschlagzünder mit flugzeitabhängiger Verzögerung bekannt. Bei diesem bekannten Aufschlagzünder wird die Zündung in vorgegebener Abhängigkeit von einer während des Fluges erfolgenden Kondensatorentladung bzw. Kondensatorumladung ausgelöst. Dieser Zünder ist beispielsweise zur Flugzielbekämpfung einsetzbar und die Zündung wird mittels seines Aufschlagzünders beim Auftreffen auf das Zielobjekt oder beim Verfehlen des Zieles anschließend mittels eines Zeitzünders zur Vermeidung von Bodentreffern ausgelöst. Durch diesen Raketen- oder Geschoß-Aufschlagzünder wird das Geschoß oder die Rakete auf jeden Fall entweder beim Auftreffen auf das Ziel oder beim Verfehlen des Ziels bereits im Flug zerstört. DE-OS 21 52 427 is a impact detonator with flight time-dependent Delay known. In this known impact igniter, the ignition is in predefined dependency on one occurring during the flight Capacitor discharge or capacitor charge triggered. This detonator is can be used for example to combat flight targets and the ignition is switched on its impact detonator when it hits the target object or misses the Then aim using a timer to avoid hitting the ground triggered. The missile becomes the missile through this rocket or projectile detonator or the missile either when hitting the target or when Missing the target destroyed in flight.  

Bei Geschossen für Bodenziele ist es nach Versagen des Aufschlagzünders nicht immer von Vorteil, wenn sich das Geschoß nach dem Auftreffen durch Explosion selbst zerstört, insbesondere dann nicht, wenn das Ziel verfehlt wurde. Allerdings müssen solche sogenannten Blindgänger zu beseitigen sein, ohne daß das Zündsystem doch noch aktiviert wird und eine Explosion erfolgt.In the case of projectiles for ground targets, it is not after the impact detonator fails Always an advantage if the projectile is hit by an explosion destroyed itself, especially not if the target was missed. Indeed Such unexploded ordnance must be eliminated without this Ignition system is still activated and an explosion occurs.

Die zur Zündung des Anzündelements erforderliche Energie kann dem Zündsystem vor oder während des Abschusses durch Induktion zugeführt werden, wie es beispielsweise aus der DE 30 24 554 C2 bekannt ist. Dort ist eine Induktionseinrichtung in der Geschoßkammer vorgesehen. Bei der bekannten Anordnung der Induktionseinrichtung muß sichergestellt werden, daß Rohr- bzw. Vorrohrzündungen ausgeschlossen sind.The energy required to ignite the ignition element can be supplied to the ignition system before or during launch by induction as it is supplied is known for example from DE 30 24 554 C2. There is one Induction device provided in the storey chamber. With the known Arrangement of the induction device must ensure that pipe or Pre-pipe ignitions are excluded.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Aufschlagzünder vorzustellen, bei dem eine Rohr- bzw. Vorrohrzündung ausgeschlossen ist und das eine gefahrlose Räumung im Falle eines Versagens des Aufschlagzünders ermöglicht. Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit Hilfe der kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüche beansprucht.It is therefore an object of the present invention to be an impact detonator to introduce, in which a pipe or pre-pipe ignition is excluded and that enables safe evacuation in the event of a failure of the impact detonator. The task is solved with the help of the characteristic features of the first Claim. Advantageous embodiments of the invention are in the Claimed claims.

Die erfindungsgemäße Sicherungs- und Verzögerungsschaltung ist einfach im Aufbau und sicher in ihrer Wirkung. Sie sieht für einen Aufschlagzünder zur Speicherung der Energie, die zur Zündung des Anzündelements erforderlich ist, einen Speicher aus zwei parallel zueinander geschalteten Kondensatoren vor, bei denen einem Kondensator ein Widerstand zur Verzögerung der Aufladung vorgeschaltet ist und wobei zu dem verzögernd aufladenden Kondensator ein Widerstand parallel geschaltet ist. Die Kapazität der Kondensatoren und die Größe des vorgeschalteten Widerstandes sind so aufeinander abgestimmt, daß die zur Zündung des Anzündelements erforderliche Energie in den Kondensatoren erst nach Verlassen der Abschußeinrichtung vollständig abgespeichert ist, wodurch eine Rohr- bzw. Vorrohrzündung sicher vermieden wird.The fuse and delay circuit according to the invention is simple in construction and safe in its effect. She looks for an impact detonator to store the Energy that is required to ignite the igniter from a memory two capacitors connected in parallel, one of which Capacitor is connected upstream of a resistor to delay charging and a resistor in parallel with the delay charging capacitor is switched. The capacitance of the capacitors and the size of the upstream Resistance are matched so that the ignition of the Ignition element required energy in the capacitors only after leaving the  Launcher is completely stored, whereby a pipe or Pre-pipe ignition is safely avoided.

Wenn der Sekundärkreis, die Steuerschaltung, von dem induzierenden Primärkreis getrennt ist, entladen sich die Kondensatoren. Insbesondere der Kondensator, dem der Widerstand parallel geschaltet ist, entlädt sich über diesen. Die Speicherkapazität und die Entladung der Kondensatoren müssen deshalb so aufeinander abgestimmt sein, daß beim Eintreffen am vorgesehenen Zielpunkt mindestens noch die zur Zündung des Anzündelements erforderliche Energie vorhanden ist.If the secondary circuit, the control circuit, from the inducing primary circuit disconnected, the capacitors discharge. In particular the capacitor, the the resistor is connected in parallel, discharges through it. The storage capacity and the discharge of the capacitors must therefore be coordinated be that when it arrives at the intended destination, at least those for Ignition of the igniter required energy is available.

Nach Eintreffen eines Geschosses oder eines anderen Flugkörpers an dem vorgesehenen Zielpunkt können zwei Ereignisse eintreten: Der Aufschlagzünder wird betätigt und schließt einen Schalter, der den Stromkreis zwischen Energiespeicher und Anzündelement schließt. Augenblicklich entlädt sich die gespeicherte Energie und zündet das Anzündelement. Die zweite Möglichkeit besteht darin, daß der Aufschlagzünder nicht aktiviert wird. Damit liegt ein sogenannter Blindgänger vor, der durch unbeabsichtigte Einwirkung auf den Zünder doch noch ausgelöst werden kann.After the arrival of a projectile or other missile on the The intended target point can occur two events: The impact detonator becomes actuates and closes a switch that switches the circuit between energy storage and closes the igniter. The stored energy is instantly discharged and ignites the igniter. The second possibility is that the Impact detonator is not activated. This is a so-called dud, the can still be triggered by unintentional action on the igniter.

Die Aufrechterhaltung letztgenannten Zustands verhindert die erfindungsgemäße Sicherungs- und Verzögerungsschaltung. Nach Überschreiten der vorgesehenen Ankunftszeit am Zielpunkt um eine vorgebbare Zeitspanne ist die Entladung der Kondensatoren so weit fortgeschritten, daß die noch vorhandene gespeicherte Energie nicht mehr ausreicht, das Anzündelement zu zünden.The maintenance of the latter state prevents the invention Fuse and delay circuit. After exceeding the intended Arrival time at the destination by a predeterminable period of time is the unloading of the Capacitors have advanced so far that the still stored Energy is no longer sufficient to ignite the igniter.

Anhand eines Schaltbildes wird die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail using a circuit diagram.

Das Schaltbild zeigt eine Steuerschaltung 1 für einen Aufschlagzünder. Über ein Induktionssystem 2, bestehend aus mindestens einer mit 2a bezeichneten Induktionsspule im Sekundärkreis, der Steuerschaltung 1, und einer Primärspule 2b in einem hier nicht näher dargestellten Primärkreis 3, wird die erforderliche Zündspannung induziert. Statt einem Primärkreislauf 3 mit einer Primärspule 2b können noch ein oder mehrere Permanentmagnete vorgesehen sein. Das Induktionssystem kann an der Anschlußeinrichtung in der sogenannten Geschoßkammer vorgesehen sein, wie es beispielsweise aus der DE 30 24 554 C2 bekannt ist, oder im Waffenrohr, wie es beispielsweise aus der DE-OS 27 06 168 bekannt ist.The circuit diagram shows a control circuit 1 for an impact detonator. The required ignition voltage is induced via an induction system 2 , consisting of at least one induction coil denoted by 2 a in the secondary circuit, the control circuit 1 , and a primary coil 2 b in a primary circuit 3 , not shown here. Instead of a primary circuit 3 with a primary coil 2 b, one or more permanent magnets can also be provided. The induction system can be provided on the connection device in the so-called projectile chamber, as is known, for example, from DE 30 24 554 C2, or in the weapon barrel, as is known, for example, from DE-OS 27 06 168.

Der Sekundärspule 2a ist eine Diode 4 nachgeschaltet, um bei Induktion von Wechselspannung eine Spannungsgleichrichtung zu ermöglichen. Über die in der Sekundärspule 2a induzierten Spannung werden die beiden parallel geschalteten Kondensatoren 5 und 6 aufgeladen. Dem Kondensator 6 ist ein Widerstand 7 vorgeschaltet. Das führt zu einer gegenüber dem Kondensator 5 verzögerten Aufladung. Ein weiterer Widerstand 8 ist dem verzögernd aufladenden Kondensator 6 parallel geschaltet. Über diesen Widerstand 8 entlädt sich der Kondensator 6, wenn der Sekundärkreis, die Steuerschaltung 1, von dem induzierenden Primärkreis 3 getrennt ist.The secondary coil 2 a is followed by a diode 4 to enable voltage rectification when AC voltage is induced. The two capacitors 5 and 6 connected in parallel are charged via the voltage induced in the secondary coil 2 a. A resistor 7 is connected upstream of the capacitor 6 . This leads to a delayed charging compared to the capacitor 5 . Another resistor 8 is connected in parallel with the delay-charging capacitor 6 . The capacitor 6 discharges through this resistor 8 when the secondary circuit, the control circuit 1 , is separated from the inducing primary circuit 3 .

Die Kondensatoren 5 und 6 sowie die Widerstände 7 und 8 bilden die erfindungsgemäße Sicherungs- und Verzögerungsschaltung 9. Die Kondensatoren und Widerstände können eine feste, vorgegebene Kapazität beziehungsweise Größe aufweisen, sie können aber auch einstellbar sein, wie die Symbole zeigen. Dadurch ist es möglich, die Sicherungs- und Verzögerungsschaltung für jeden Aufschlagzünder individuell einzustellen und die Höhe der zu speichernden Energie und die Lade- sowie die Entladegeschwindigkeit im Primärkreislauf 1 zu steuern. Die Kondensatoren und Widerstände werden in ihrer Kapazität beziehungsweise Größe so aufeinander abgestimmt, daß die Aufladung der Kondensatoren mit einer zur Zündung des Anzündelements erforderlichen Energie erst dann abgeschlossen ist, wenn das Geschoß das Waffenrohr verlassen hat. The capacitors 5 and 6 and the resistors 7 and 8 form the fuse and delay circuit 9 according to the invention. The capacitors and resistors can have a fixed, predetermined capacitance or size, but they can also be adjustable, as the symbols show. This makes it possible to individually set the fuse and delay circuit for each impact detonator and to control the amount of energy to be stored and the rate of charging and discharging in the primary circuit 1 . The capacitors and resistors are matched to one another in their capacity or size so that the charging of the capacitors with the energy required to ignite the ignition element is only completed when the projectile has left the weapon barrel.

Wenn das Geschoß oder ein Flugkörper, beispielsweise eine Rakete, am Zielpunkt einschlägt, muß die gespeicherte Energie noch so hoch sein, daß das Anzündelement gezündet werden kann. Es muß berücksichtigt werden, daß sich insbesondere der Kondensator 6 nach Trennung des Sekundärkreises, also der Steuerschaltung 1, von dem induzierenden Primärkreis entlädt. Durch eine entsprechende Auswahl und Zusammenstellung der Widerstände und Kondensatoren oder eine entsprechende Abstimmung der Widerstände und Kondensatoren wird die vorgesehene Flugdauer des Geschosses oder Flugkörpers berücksichtigt. Die Kapazitäten der Kondensatoren 5 und 6 in Verbindung mit dem parallelgeschalteten Widerstand 8 bestimmt auch, wie lange nach einem Aufschlag der Zünder noch scharf ist, das heißt, wie lange nach dem Aufschlag noch genügend Energie zur Zündung des Anzündelements vorhanden ist. Um bei einer gescheiterten Zündung nach dem Aufschlag des Geschosses oder Flugkörpers eine gefahrlose Beseitigung ermöglichen zu können, ist die Entladegeschwindigkeit durch die Veränderung der Kapazität der Kondensatoren beziehungsweise der Größe der Widerstände, insbesondere des Widerstandes 8, einstellbar.If the projectile or a missile, for example a rocket, hits the target point, the stored energy must still be high enough that the ignition element can be ignited. It must be taken into account that, in particular, the capacitor 6 discharges from the inducing primary circuit after the secondary circuit, that is to say the control circuit 1 , has been disconnected. The intended flight duration of the projectile or missile is taken into account by an appropriate selection and combination of the resistors and capacitors or a corresponding coordination of the resistors and capacitors. The capacitances of the capacitors 5 and 6 in connection with the parallel-connected resistor 8 also determine how long the igniter is still hot after an impact, that is to say how long there is still enough energy to ignite the ignition element after the impact. In order to enable safe removal in the event of a failed ignition after the projectile or missile strikes, the rate of discharge can be adjusted by changing the capacitance of the capacitors or the size of the resistors, in particular the resistor 8 .

Wenn das Geschoß oder der Flugkörper aufschlagen, wird durch eine hier nicht dargestellten Mechanik der Schalter 10 geschlossen, wie durch den Pfeil 11 symbolisiert wird. Augenblicklich entlädt sich dann die im Kondensator 6 gespeicherte Energie über das Anzündelement 12 und bringt damit die Zündladung zur Detonation.When the projectile or missile hits, the switch 10 is closed by a mechanism, not shown here, as symbolized by the arrow 11 . The energy stored in the capacitor 6 is then instantly discharged via the ignition element 12 and thus detonates the priming charge.

Claims (6)

1. Sicherungs- und Verzögerungsschaltung für einen Aufschlagzünder, bei dem ein Induktionssystem zur Erzeugung der zur Zündung des Anzündelements erforderlichen Energie vorgesehen ist, dem ein Speicher zur Speicherung dieser Energie nachgeschaltet ist und ein Schalter vorgesehen ist, nach dessen Betätigung durch den Aufschlag der Speicher zur Abgabe der gespeicherten Energie an das Anzündelement entladbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher aus zwei zueinander parallelgeschalteten Kondensatoren (5, 6) besteht, daß einem der Kondensatoren (6) ein Widerstand (7) zur Verzögerung der Aufladung vorgeschaltet ist, daß die Kapazität der Kondensatoren (5, 6) und die Größe des Widerstandes (7) so aufeinander abstimmbar sind, daß die zur Zündung des Anzündelements (12) erforderliche Energie erst nach Verlassen der Abschußeinrichtung abgespeichert ist, daß ein Widerstand (8) dem verzögernd aufladenden Kondensator (6) parallel geschaltet ist und daß die Größe dieses Widerstandes (8) so eingestellt ist, daß die Entladung insbesondere des Kondensators (6) in einer vorgebbaren Zeit nur auf ein solches Niveau erfolgt, daß im Zielpunkt noch eine zur Zündung des Anzündelements (12) erforderliche Energie gespeichert ist.1. Safety and delay circuit for an impact igniter, in which an induction system for generating the energy required to ignite the ignition element is provided, which is followed by a memory for storing this energy and a switch is provided, after its actuation by the impact, the memory for Delivery of the stored energy to the ignition element can be discharged, characterized in that the memory consists of two capacitors ( 5 , 6 ) connected in parallel to one another, that one of the capacitors ( 6 ) is connected upstream of a resistor ( 7 ) for delaying the charging, that the capacitance of the capacitors ( 5 , 6 ) and the size of the resistor ( 7 ) can be coordinated with one another in such a way that the energy required to ignite the ignition element ( 12 ) is stored only after leaving the launcher, that a resistor ( 8 ) is provided to the delayed charging capacitor ( 6) is connected in parallel and since the magnitude of this resistor (8) is adjusted so that the discharge in particular of the capacitor (6) is performed in a prescribable time only to such a level that the target point still required for ignition of the ignition element (12) energy is stored. 2. Sicherungs- und Verzögerungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim betätigten Schalter (10) der Widerstand (8) der dem verzögernd aufladenden Kondensator parallel geschaltet ist, überbrückt ist, so daß der Kondensator (6) zur Entladung der gespeicherten Energie mit dem Anzündelement (12) direkt verbunden ist.2. Safety and delay circuit according to claim 1, characterized in that when the switch ( 10 ) is actuated, the resistor ( 8 ) which is connected in parallel with the delay-charging capacitor is bridged, so that the capacitor ( 6 ) is used to discharge the stored energy the ignition element ( 12 ) is directly connected. 3. Verzögerungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei nicht betätigtem Schalter (10) die zur Zündung des Anzündelements (12) gespeicherte Energie über den Widerstand (8), der dem verzögernd aufladenden Kondensator (6) parallel geschaltet ist, entladbar ist.3. Delay circuit according to claim 1, characterized in that when the switch ( 10 ) is not actuated, the energy stored to ignite the ignition element ( 12 ) can be discharged via the resistor ( 8 ), which is connected in parallel with the delaying charging capacitor ( 6 ). 4. Sicherungs- und Verzögerungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazitäten der Kondensatoren (5, 6) zur Vorgabe der zur Zündung des Zündelements (12) erforderlichen Energie einstellbar sind.4. Safety and delay circuit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the capacitances of the capacitors ( 5 , 6 ) for setting the energy required to ignite the ignition element ( 12 ) are adjustable. 5. Sicherungs- und Verzögerungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Widerstandes (7), der dem Kondensator (6) vorgeschaltet ist, zur Vorgabe der Ladezeit einstellbar ist.5. fuse and delay circuit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the size of the resistor ( 7 ), which is connected upstream of the capacitor ( 6 ), is adjustable for specifying the charging time. 6. Sicherungs- und Verzögerungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des dem verzögernd aufladenden Kondensator (6) parallel geschalteten Widerstandes (8) zur Vorgabe der Entladungszeit insbesondere des Kondensators (6) einstellbar ist.6. fuse and delay circuit according to one of claims 1 to 5, characterized in that the size of the delaying charging capacitor ( 6 ) connected in parallel resistor ( 8 ) for specifying the discharge time in particular the capacitor ( 6 ) is adjustable.
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