DE19946324A1

DE19946324A1 - Laser-Anzündeinrichtung für großkalibrige Rohrwaffen

Info

Publication number: DE19946324A1
Application number: DE1999146324
Authority: DE
Inventors: Dieter Roesch
Original assignee: Institut Franco Allemand de Recherches de Saint Louis ISL
Current assignee: Institut Franco Allemand de Recherches de Saint Louis ISL
Priority date: 1999-09-28
Filing date: 1999-09-28
Publication date: 2001-03-29
Also published as: FR2799278A1; FR2799278B1

Abstract

Bei der neuen Anzündeinrichtung für großkalibrige Rohrwaffen soll die Aufbereitung der Laserlicht-Teilstrahlen auf eine einfache und funktionssichere Weise erfolgen. DOLLAR A Hierzu ist eine Anzündeinrichtung mit folgenden Merkmalen vorgesehen: DOLLAR A 1. Die Anzündeinrichtung ist dazu ausgebildet, um eine vorbestimmte Anzahl von Treibladungsmodulen (50) zu zünden; DOLLAR A 1.1 die vorgenannten Treibladungsmodule (50) sind jeweils gleich ausgebildet; DOLLAR A 1.2 die Treibladungsmodule (50) sind ferner im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet und weisen einen um die Rotationsachse angeordneten und durchgehenden Anzündkanal mit im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt auf; DOLLAR A 1.3 der Anzündkanal weist eine ringartig umlaufende Anzündauskleidung (52) aus mit Laserstrahl anzündbarem Anzündpulver auf; DOLLAR A 2. die Anzündeinrichtung umfasst einen Laser (10) und eine optische Vorrichtung; DOLLAR A 2.1 die optische Vorrichtung umfasst eine Mehrsektorenlinse (20), die mehrere Sektoren (21) aufweist; DOLLAR A 2.1.1 die Mehrsektorenlinse (20) bildet im Betrieb in jedem Sektor (21) der Mehrsektorenlinse (20) einen Laserlicht-Teilstrahl (11); DOLLAR A 2.1.2 jeder Laserlicht-Teilstrahl (11) ist im Betrieb einem bestimmten Treibladungsmodul (50) zugeordnet; DOLLAR A 2.1.3 jeder Sektor (21) bündelt im Betrieb den Laserlicht-Teilstrahl (11), derart, dass sein Brennpunkt etwa im Bereich der Anzündauskleidung (52) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzündeinrichtung mit den Merkmalen des einzigen Patentanspruches.

Aus der DE 197 19 273 A1 ist eine Anzündeinrichtung für großkalibrige Rohrwaf fen bekannt. Die bekannte Anzündeinrichtung weist die Merkmale 1, 1.1, 1.2, 1.3, 2 und 2.1.2 des Patentanspruches 1 auf. Im bekannten Fall und bezogen auf das nächstkommende Ausführungsbeispiel der Fig. 1A weist jedes Treibladungsmodul eine optische Auskoppelvorrichtung auf, die im Anzündkanal angeordnet ist. Die Auskoppelvorrichtung lenkt im Betrieb einen Teil des Laserstrahls auf die Anzünd auskleidung des Treibladungsmoduls. Dies bewirkt die Anzündung des Treibla dungsmodules. Bei der Auskoppelvorrichtung kann es sich um ein optisch teil durchlässiges Element handeln, das nur einen Teil des ankommenden Laser strahls reflektiert und den übrigen Teil im Strahlquerschnitt unverändert zum nächsten Treibladungsmodul durchlässt. Mit Nachteil muss jedes Treibladungs modul mit einer optischen Auskoppelvorrichtung versehen werden. Dies erhöht zunächst die Herstellungskosten der Treibladungsmodule. Ferner ist es notwen dig, dass die optischen Auskoppelvorrichtungen in den Treibladungsmodulen prä zise angeordnet und vor Verschmutzung geschützt sind. Im feldmäßigen Einsatz kann dies zu Funktionsstörungen führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Anzündeinrichtung für großkali brige Rohrwaffen so auszubilden, dass die Aufbereitung der Laserlicht-Teilstrahlen auf eine einfache, kostengünstige und funktionssichere Art und Weise erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des einzigen Patentan spruches gelöst.

Die Vorteile der Erfindung resultieren daher, dass die optische Vorrichtung eine Mehrsektorenlinse umfasst, die mehrere Sektoren aufweist. Die Mehrsektorenlinse kann beispielsweise im Verschluss der Rohrwaffe integriert sein. Die Mehrsekto renlinse bildet im Betrieb in jedem Sektor der Mehrsektorenlinse einen Laserlicht- Teilstrahl. Jeder Laserlicht-Teilstrahl ist im Betrieb einem bestimmten Treibla dungsmodul zugeordnet. Jeder Sektor bündelt im Betrieb den Laserlicht-Teilstrahl derart, dass sein Brennpunkt etwa im Bereich der Anzündauskleidung angeordnet ist. Aufgrund der hohen Energiedichte des auf die Anzündauskleidung auftreffen den Laserlicht-Teilstrahles liegt eine hohe Funktionssicherheit vor. Weil die Mehr sektorenlinse für den Dauerbetrieb konzipiert ist und da die Treibladungsmodule ohne optische Elemente auskommen, können einfach und jeweils gleich ausgebil dete Treibladungsmodule eingesetzt werden. Die Treibladungsmodule sind im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet und weisen einen um die Rotati onsachse angeordneten und durchgehenden Anzündkanal mit im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt auf. Der Anzündkanal ist mit einer ringartig umlaufen den Anzündauskleidung aus mit einem Laserstrahl anzündbarem Zündpulver ver sehen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Anzündeinrichtung für großkalibrige Rohr waffen;

Fig. 2a einen Längsschnitt durch eine Mehrsektorenlinse;

Fig. 2b eine Stirnseitenansicht der in Fig. 2a gezeigten Mehrsektorenlinse;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen einzelnen Sektor der in Fig. 2a ge zeigten Mehrsektorenlinse;

Fig. 4 eine Vorderansicht einer zweiten Mehrsektorenlinse;

Fig. 5a-5d jeweils einen Längsschnitt oder eine Vorderansicht weiterer Mehr sektorenlinsen.

Die Fig. 1 zeigt eine Anzündeinrichtung für großkalibrige Rohrwaffen. Die Anzünd einrichtung ist dazu ausgebildet, um eine vorbestimmte Anzahl von Treibladungs modulen 50 zu zünden. Die vorgenannten Treibladungsmodule 50 sind jeweils gleich ausgebildet. Der Übersichtlichkeit wegen sind nur zwei Treibladungsmodu le 50 dargestellt. In der Praxis variiert die Anzahl der Treibladungsmodule 50 von etwa 1 bis 6 in Abhängigkeit zur geforderten Schussweite. Die Treibladungsmo dule 50 sind ferner im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet und weisen einen um die Rotationsachse angeordneten und durchgehenden Anzündkanal 51 mit im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt auf. Der Anzündkanal 51 weist eine ringartig umlaufende Anzündauskleidung 52 aus mit Laserstrahl anzündba rem Anzündpulver auf. Die Treibladungsmodule befinden sich im Ladungsraum, der von dem eingezeichneten Waffenrohr 60 umfasst wird.

Die Anzündeinrichtung umfasst einen Laser 10 und eine optische Vorrichtung. Die optische Vorrichtung umfasst eine Mehrsektorenlinse 20, die mehrere Sektoren aufweist. Die Mehrsektorenlinse 20 bildet im Betrieb in jedem Sektor der Mehr sektorenlinse 20 einen Laserlicht-Teilstrahl 11. Jeder Laserlicht-Teilstrahl 11. ist im Betrieb einem bestimmten Treibladungsmodul 50 zugeordnet. Die Anzündausklei dungen 52 weisen eine gewindeartige Oberflächenstruktur auf. Hierdurch vermei det man Reflexionen der Laserlicht-Teilstrahlen 11. Zur Erhöhung der Energie dichte bündelt jeder Sektor den Laserlicht-Teilstrahl 11 derart, dass sein Brenn punkt etwa im Bereich der Anzündauskleidung 52 angeordnet ist. Entsprechend der Darstellung, sind der Laser 10 und die Mehrsektorenlinse 20 konzentrisch zur Längsachse des Waffenrohres 60 und damit auch konzentrisch zu der Längsach se der Treibladungsmodule 50 ausgerichtet.

In einfacher Weise ist die Mehrsektorenlinse 20 im Verschluss 70 ortsfest ange ordnet. Gegen Hitze und aggressive Stoffe im Ladungsraum ist die Mehrsektoren linse mit einem Laserlicht durchlässigen Glas geschützt. Aus Gründen der Über sichtlichkeit sind das vorgenannte Schutzglas und eine Halterung für die Mehr sektorenlinse 20 nicht mit eingezeichnet.

Entsprechend der Darstellung trifft der vom Laser 10 abgestrahlte Laserstrahl als geschlossener zylindrischer Strahl auf die Mehrsektorenlinse 20. Dort wird, noch einmal zusammenfassend dargestellt, der Laserstrahl derartig aufgeteilt, abge lenkt und focusiert, dass mindestens ein Einzelstrahl gebündelt auf die Anzünd auskleidung 52 jedes Treibladungsmodules 50 trifft.

Fig. 2a zeigt einen Längsschnitt durch eine Sektorenlinse 20, die 6 Sektoren auf weist, wogegen Fig. 2b die zugehörige Stirnseitenansicht mit den einzelnen Sekto ren 21 darstellt. In Fig. 2a ist die Aufbereitung des Laserstrahles illustriert. Der Radius r der Krümmung des jeweiligen Sektors 21 legt die Brennweite f fest. Ebenso bestimmt der Tangentenwinkel α den Ablenkungswinkel δ.

Genauer auf die optischen Gesetzmäßigkeiten eingehend, zeigt Fig. 3 einen Sek tor 21 in vergrößerter Darstellung. Den Punkten T1, T2 und T3 sind die entspre chenden Tangenten t1, t2 und t3 mit den diese bezüglichen Tangentenwinkeln α1, α2 und α3 zugeordnet. α1 beträgt 22°, α2 17° und α3 13°. Die Linienstrahlen S1, S2 und S3, die wiederum den Punkten T1, T2 und T3 zugeordnet sind, treffen sich in einem Brennpunkt B, wobei die Brennweite f 424 mm beträgt. Die Strahlen S1, S2 und S3 werden dabei entsprechend den Ablenkungswinkeln δ1, δ2 und δ3 ab gelenkt. δ1 beträgt 11°, δ2 8,5° und δ3 6,5°. Der Radius r des Sektors 21 beträgt 212 mm. Der vorgenannte Brennpunkt B liegt im Bereich der Anzündauskleidung des 3. Treibladungsmoduls.

Die Mehrsektorenlinse nach Fig. 1 bis 3 setzt sich aus einzelnen Abschnitten von plankonvexen Linsen vorgegebener Krümmung zusammen. In Abweichung hierzu ist es auch möglich, die Mehrsektorenlinse einteilig herzustellen, wie die Vorder ansicht nach Fig. 4 verdeutlicht. Die einteilig ausgebildete Mehrsektorenlinse 20 weist konkav geschliffene Sektoren 21 auf. In jedem Sektor 21 wird im Betrieb ein Laserlicht-Teilstrahl 11 gebildet.

Die Fig. 5a bis 5b illustrieren weitere Alternativen der Ausbildung der Mehrsekto renlinse 20.

Eingehend auf Einzelheiten des verwendeten Lasers der optischen Einrichtung, beträgt die Leistung 2 Joule und der Strahldurchmesser 7 mm.

Bezugszeichenliste

10

Laser

11

Laser-Teilstrahl

20

Mehrsektorenlinse

21

Sektoren

50

Treibladungsmodul

51

Anzündkanal

52

Anzündauskleidung

60

Waffenrohr

70

Verschluss
α, α1, α2, α3 Tangentenwinkel
δ, δ1, δ2, δ3 Ablenkungswinkel
f Brennweite
r Radius der Krümmung
B Brennpunkt
S1, S2, S3 Linienstrahl
T1, T2, T3 Punkte

Claims

1. Anzündeinrichtung für großkalibrige Rohrwaffen, mit folgenden Merkmalen:
Die Anzündeinrichtung ist dazu ausgebildet, um eine vorbestimmte Anzahl von Treibladungsmodulen (50) zu zünden;

1. 1.1 die vorgenannten Treibladungsmodule (50) sind jeweils gleich ausgebildet;
2. 1.2 die Treibladungsmodule (50) sind ferner im Wesentlichen rotationssymmet risch ausgebildet und weisen einen um die Rotationsachse angeordneten und durchgehenden Anzündkanal (51) mit im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt auf;
3. 1.3 der Anzündkanal (51) weist eine ringartig umlaufende Anzündauskleidung (52) aus mit Laserstrahl anzündbarem Anzündpulver auf.

2. Die Anzündeinrichtung umfasst einen Laser (10) und eine optische Vorrich tung;

1. 2.1 die optische Vorrichtung umfasst eine Mehrsektorenlinse (20), die mehrere Sektoren (21) aufweist;
- 1. 2.1.1 die Mehrsektorenlinse (20) bildet im Betrieb in jedem Sektor (21) der Mehr sektorenlinse (20) einen Laserlicht-Teilstrahl (11);
- 2. 2.1.2 jeder Laserlicht-Teilstrahl (11) ist im Betrieb einem bestimmten Treibla dungsmodul (50) zugeordnet;
- 3. 2.1.3 jeder Sektor (21) bündelt im Betrieb den Laserlicht-Teilstrahl (11) derart, dass sein Brennpunkt etwa im Bereich der Anzündauskleidung (52) ange ordnet ist.