DE2059563C

DE2059563C - Electric ignition system for a warhead

Info

Publication number: DE2059563C
Application number: DE19702059563
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr. 8891 Kühbach Held
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Filing date: 1970-12-03
Publication date: 1972-12-28

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Zündanlage für einen Gefechtskopf, insbesondere zur Bekämpfung von Schiffen, dessen Sprengladung eine durch ein Verzögerungsglied festgelegte Zeitspanne nach Kurzschluß eines Auslöseelements, wie Aufschlags- oder Trägheitskontakt, durch mindestens ein Zündelement initiiert wird, und zwar an einer optimale Dryck- und/oder Splitterwirkungen gewährleistenden Stelle.The invention relates to an electrical ignition system for a warhead, in particular for Combat ships, the explosive charge of which has been set for a period of time specified by a delay element after a short-circuit of a trigger element, such as impact or inertia contact, by at least one Ignition element is initiated, namely at an optimal Dryck and / or splinter effects guarantee Job.

Üblicherweise wird die Hülle eines Gefechtskopfs so leicht wie möglich gestaltet, um bei dem meist vorgegebenen Gesamtgewicht eine möglichst große Ladung Sprengstoff darin unterzubringen. Als Sprengstoffe finden hierbei in der Regel solche Verwendung, die überhaupt nicht oder nur gering phlegmatisiert sind. Gegenüber besonders stark phlegmatisierten zeichnen sie sich nämlich durch einen wesentlich höheren Energiegehalt pro Gewichtseinheit aus. Dies garantiert am Ziel hohe Druck- und/oder Splitterwirkungen, vorausgesetzt, daß die Initiierung bzw. Simultaninitiierung der Sprengladung zu einem bestimmten Zeitpunkt von ganz bestimmten Stellen aus erfolgt, bei rotationssymmetrischem Ladungsaufbau beispielsweise vom mittleren Abschnitt der Rotationsachse. Usually, the shell of a warhead is made as light as possible in order to be able to with the most given Total weight to accommodate the largest possible load of explosives in it. As explosives are usually used here that are not at all or only slightly phlegmatized are. Compared to those who are particularly heavily phlegmatized, they are characterized by a significantly higher level Energy content per unit weight. This guarantees high pressure and / or splinter effects at the target, provided that the initiation or simultaneous initiation of the explosive charge to a specific Point in time takes place from very specific points, with rotationally symmetrical charge build-up for example from the middle section of the axis of rotation.

Vorerwähnte Voraussetzung trifft jedoch vielfach nicht zu, vor allem bei Gefechtsköpfen, die gegen Schiffe eingesetzt werden. In solch einem Einsatzfall ist bekanntlich die zerstörerische Wirkung dann am größten, wenn der Gefechtskopf die Schiffswand durchdringt und im Schiffsinnern noch ein Stück weiterfliegt, bevor seine Sprengladung detoniert. Letzterer ist zum Zweck dieser zeitverzögerten Detonation eine Zündanlage zugeordnet, bei der vom An sprechen ihres Auslöseelementes, wie Aufschlagsoder Trägheitskontakt, bis zum Ansprechen des oder In many cases, however, the above-mentioned requirement does not apply, especially with warheads that counteract Ships are used. In such an application, as is well known, the destructive effect is then on greatest when the warhead penetrates the ship's hull and still a bit inside the ship flies on before its explosive charge detonates. The latter is for the purpose of this delayed detonation assigned to an ignition system, in which from speaking to their trigger element, such as impact or inertia contact, to the response of the or

ίο der zugeordneten Zündelemente an der oder den optimale Druck- und/oder Splitterwirkungen gewährleistenden Ladungsstellen eine durch ein zwischengeschaltetes Verzögerungsglied festgelegte Zeitspanne verstreicht (deutsche Patentschrift 1 283 708).ίο the assigned ignition element at the or the optimal Pressure and / or splinter effects guaranteeing charge points by an interposed Delay element specified time elapses (German patent specification 1 283 708).

Befinden sich nun — wie es vor allem bei Schiffen der Fall ist — unmittelbar hinter der vom Gefechtskopf zu durchdringenden Wand verhältnismäßig mus sive Strukturen bzw. Einbauten, so kommt es vielfach nicht zu der erwünschten zeitverzögerten InitiierunkThey are now - as is especially the case with ships - immediately behind the warhead the wall to be penetrated Active structures or built-in components often do not lead to the desired delayed initiation process

ao der Sprengladung an den vorgesehenen Stellen. I'« aus bereits erwähnten Gründen verhältnismäl'i leicht gestaltete Gefechtskopfhülle erfährt nämlich an den massiven Strukturen bzw. Einbauten solche Deformationen, daß die gegen Reibungswärme undao the explosive charge at the designated locations. For reasons already mentioned, I '"proportionally Lightly designed warhead hulls experience such a thing on the massive structures or fixtures Deformations that the against frictional heat and

as Stoßbeanspruchungen empfindliche Sprengladung durch Reibung bzw. durch Hineinspießen reibungserhitzter Bauteile ohne Verzug an unerwünschten Stellen zu brennen, deflagrieren oder gar detonieren beginnt. Sprengwirkungen geringen Ausmaßes oder da>The explosive charge sensitive to shock loads by friction or by impaling friction-heated components without distortion in undesired places begins to burn, deflagrate or even detonate. Explosive effects of minor extent or there>

Ausbleiben jeglicher Sprengwirkung sind die negativen Folgen.Failure to have any explosive effect are the negative consequences.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in! Aufbau einfache, störunanfällige Zündanlage eingangs genannter Gattung zu entwickeln, welche selbst dann, wenn die zugeordnete Sprengladung an unerwünschter Stelle zu brennen, deflagrieren oder detonieren beginnt, eine von der bzw. den vorgesehenen Initiierstellen ihren Ausgang nehmende, vollständige Ladungsexplosion sicherstellt.The invention is based on the object of an in! Structure of a simple, failure-prone ignition system at the beginning called genus to develop, which even if the assigned explosive charge is undesirable Place begins to burn, deflagrate or detonate, one of the intended Initiation sites ensuring their starting, complete charge explosion.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei oder mehrere Elektroden derart im Gefechtskopf eingebaut und dem oder der Zündelementen zugeordnet sind, daß erstere bei einer Zündung der Sprengladung in Form einer unerwünschten Vcrbrennung, Deflagration oder Detonation an einer anderen als der die optimalen Druck- und/oder Splitterwirkungen gewährleistenden Stelle durch die Reaktionsprodukte dieser Zündung kurzgeschlossen werden und ohne zeilliche Verzögerung das bzw. die Zündelemente zum Ansprechen bringen.This object is achieved according to the invention in that two or more electrodes are in this way in the warhead installed and assigned to the ignition element (s) that the former occurs during ignition the explosive charge in the form of an undesirable burn, deflagration or detonation on another as the point ensuring the optimal pressure and / or splintering effects through the reaction products this ignition are short-circuited and without any delay that or the Bring ignition elements to respond.

Eine Anordnung zweier Elektroden in einem Gefechtskopf ist an sich bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 145 522). Bei der bekannten Gefechtskopfausführung haben diese beiden Elektroden in Form einer doppelwandigen, ballistischen Haube jedoch lediglich die Funktion eines bloßen Aufschlagkontakts, und zwar als Bestandteil einer elektrischen Zündanlage, deren Zündelement bei einem aufschlagbedingten Elektrodenkontakt die Sprengladung ohne zeitliehe Verzögerung initiiert.An arrangement of two electrodes in a warhead is known per se (German Auslegeschrift 1 145 522). In the known warhead design, these two electrodes are in shape a double-walled, ballistic hood, however, only functions as a mere impact contact, as part of an electrical ignition system, the ignition element of which in the event of an impact Electrode contact initiates the explosive charge without delay.

Demgegenüber stellen im Fall der Erfindung die im Gefechtskopf eingebauten Elektroden, die gemäß ausgestalteten Erfindungsmcrkmalen parallel zur Oberfläche der Sprengladung verlaufen und mindestens teilweise in letzterer eingebettet sind, keineswegs einen Aufschlagkontakt dar. Die Elektroden, die in weiterer Ausgestaltung der Erfindung — wie an sich bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 145 522) —In contrast, in the case of the invention, the electrodes built into the warhead, which according to FIG Designed invention features run parallel to the surface of the explosive charge and at least are partially embedded in the latter, in no way represent an impact contact. The electrodes, which in a further embodiment of the invention - as known per se (German Auslegeschrift 1 145 522) -

aus elektrisch leitfähigen Drähten, Netzen, Folien od. dgl. bestehen und mindestens teilweise zu Bildung der Gefechtskopfhülle herangezogen werden, werden vielmehr ausschließlich bei einer Beaufschlagung mit ionisierten Gasschwaden, den Reaktionsprodukten einer zu ungewollter Zeit und an unerwünschter Stelle einsetzenden Verbrennung, Deflagration oder gar Detonation der Sprengladung, kurzgeschlossen. Außerdem sind sie Bestandteile einer solchen elektrischen Zündanlage, deren Zündelement bzw. -elemente lediglich be»m vorbeschriebenen Elektrodenkurzschluß unmittelbar, ansonsten aber — wie bereits an anderer Stelle erwähnt — eine durch ein Verzögerungsglied festgelegte Zeitspanne nach dem Ansprechen eines zugeordneten Auslöseelements in Form eines Aufschlagskontakts, Trägheitkontakts od. dgl. die Sprengladung an der die optimalen Druck- und/oder Splitterwirkungen gewährleistenden Stelle initiiert bzw. initiieren.of electrically conductive wires, nets, foils or the like. Consist and at least partially to form the warhead casing are used, rather, are only used when it is acted upon ionized gas plumes, the reaction products at an unwanted time and at an undesirable one Point of incineration, deflagration or even detonation of the explosive charge, short-circuited. They are also part of such an electrical ignition system, its ignition element or elements only immediately in the case of the electrode short-circuit described above, but otherwise - as already Mentioned elsewhere - a period of time determined by a delay element after the response an associated trigger element in the form of an impact contact, inertia contact or the like. The explosive charge on which ensures the optimal pressure and / or fragmentation effects Place initiated or initiate.

Aus vorbcschricbeiiciu Vorteil einer stets sicherge- ao stellten vollständigen Ladungsexplosion resultiert ein weiterer, nämlich der einer nunmehr möglichen Verringerung der Hüllenstärke bei vorgegebenem Gefechtskopfgesamtgewicht zugunsten einer größeren Sprengladungsmasse, was sich leistungssteigernd auswirkt. For the sake of prescription, the advantage of always being safe A complete charge explosion results in a further one, namely that of a now possible reduction the hull thickness for a given total warhead weight in favor of a larger one Explosive charge mass, which has a performance-enhancing effect.

Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung schematisch dargestellten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Gefechtskopf im Längsschnitt undThe invention is illustrated schematically in the drawing and described below with reference to the Embodiment explained in more detail. It shows F i g. 1 a warhead in longitudinal section and

F i g. 2 ein Schaltbild einer Ausführungsform der dem Gefechtskopf gemäß F i g. 1 zugeordneten elektrischen Zündanlage.F i g. 2 is a circuit diagram of an embodiment of the warhead according to FIG. 1 associated electrical Ignition system.

In Fig. 1 ist ein Gefechtskopf 1 im Augenblick des Auftreffens auf eine zu durchdringende Schiffswand 2 dargestellt, die mit einer Versteifung 3 versehen ist. Der Gefechtskopf 1 besteht im wesentlichen aus einer am vorderen Ende eine Spitze 5 bildenden, roiationssymmetrischen Hülle 4, einem das offen ausgebildete hintere Hüllenende verschließenden Boden 6 und einer Sprengladung 7 aus hochenergetischem Sprengstoff, die den von Gefechtskopfhülle 4 und -boden 6 umschlossenen Einbauraum ausfüllt. Im Randbereich der Sprengladung 7 sind in einem bestimmten Abstand voneinander zwei zur Sprengladungsoberfläche 8 parallele Elektroden 9, 10 eingebettet. Die beiden Elektroden 9, 10, die aus elektrisch leitenden Drähten, Netzen, Folien, Schichten od. dgl. bestehen können, sind ebenso wie die entlang der Rotationsachse 11 der Sprengladung 7 angeordneten elektrischen Zündelemente, beispielweise Zündpillen 12a bis I2d, und die an der Hüllenspitze 5 angebrachte, mit 13 bezeichnete Kontakthaube Teile einer elektrischen Zündanlage 14. Aufbau und Wirkungsweise einer Ausführung dieser Zündanlage 14 werden nachfolgend an Hand des Schaltbilds gemäß F i g. 2 besch.iebeii.In Fig. 1, a warhead 1 is shown at the moment of impact on a ship wall 2 to be penetrated, which is provided with a stiffener 3. The warhead 1 consists essentially of a roiation-symmetrical shell 4 forming a tip 5 at the front end, a bottom 6 closing the open rear shell end and an explosive charge 7 made of high-energy explosives, which fills the installation space enclosed by the warhead shell 4 and bottom 6. In the edge region of the explosive charge 7, two electrodes 9, 10 parallel to the explosive charge surface 8 are embedded at a certain distance from one another. The two electrodes 9, 10, which can consist of electrically conductive wires, nets, foils, layers or the like, are just like the electrical ignition elements arranged along the axis of rotation 11 of the explosive charge 7, for example detonators 12a to I2d, and those on the Cover tip 5 attached, designated with 13 contact hood parts of an electrical ignition system 14. The structure and mode of operation of an embodiment of this ignition system 14 are shown below with reference to the circuit diagram according to FIG. 2 disagree.

Beim Schaltbild gemäß F i g. 2 werden über die mit 20 bezeichneten Anschlußklemmen, eine Diode 21 und zwei parallelgeschaltete Ladewiderstände 22, 23 zwii jeweils mit einem der Ladewiderstäiide 22, 23 in Serie liegende Kondensatoren 24, 25 aufgeladen. Bei Kurzschluß eines in der Kontakthaube 13 (Fig. 1) vorgesehenen Aufschlagskontakts 26 a bzw. eines hierzu parallelgeschalteten Trägheitskontakts 26 b wird der eine (24) der beiden Kondensatoren 24, 25 über eine elektrische Zündpille 27 entladen. Diese feuert ihrerseits einen pyrotechnischen Verzögerungssatz 28 an, welcher nach seiner vorgegebenen Verzögerungszeit die Detonation eines ersten Detonators 29 einleitet.In the circuit diagram according to FIG. 2 are charged via the terminals marked 20, a diode 21 and two parallel-connected charging resistors 22, 23 between capacitors 24, 25 in series with one of the charging resistors 22, 23. In the event of a short circuit of an impact contact 26 a provided in the contact cap 13 (FIG. 1) or an inertia contact 26 b connected in parallel thereto, one (24) of the two capacitors 24, 25 is discharged via an electrical squib 27. This in turn fires a pyrotechnic delay set 28, which initiates the detonation of a first detonator 29 after its predetermined delay time.

Wie bereits an anderer Stelle erwähnt, werden bei einer im Randbereich der Sprengladung7 (Fig. 1) einsetzenden unerwünschten Verbrennung, Deflagration oder Detonation die dort vorgesehenen Elektroden 9, 10 durch die anfallenden, elektrisch gut leitfä higen Reak'ionsprodukte, nämlich ionisierten Ga^ Schwaden, kurzgeschlossen. Ist der Kurzschlußwiderstand der Elektroden 9, 10 zu groß, so stellt er eine Behinderung für eine schnelle Entladung des in Reihe geschalteten Kondensators 25 dar. In solch einem Fall empfiehlt es sich ein elektronisches Verslärkcrelement, beispielsweise einen bidirektionalen Thyristor 33, den Elektroden 9, 10 paralle zu schalten. Der Thyristor 33 sorgt, sobald er durch Aufsteuern seines Gitters über einen Spannungsteiler aus zwei Widerständen 34, 35 gezündet wird, für eine schnelle Entladung des vorgenannten Kondensators 25 über die zugeordnete Zündpille 30. Letztgenannte Zündpille 30 sorgt mangels eines Verzögerungssatzes für eine sofortige Initiierung eines zweiten Detonators 31.As already mentioned elsewhere, in the case of one in the edge area of the explosive charge7 (Fig. 1) unwanted combustion, deflagration or detonation, the electrodes provided there 9, 10 by the resulting, electrically well conductive reaction products, namely ionized Ga ^ Swath, short-circuited. If the short-circuit resistance of the electrodes 9, 10 is too great, it represents a Obstacle to rapid discharge of the series-connected capacitor 25. In such a In this case, it is advisable to use an electronic amplifying element, for example a bidirectional thyristor 33 to connect the electrodes 9, 10 in parallel. The thyristor 33 ensures as soon as it is turned on by his Grid is ignited via a voltage divider consisting of two resistors 34, 35, for rapid discharge of the aforementioned capacitor 25 via the assigned squib 30. The latter squib 30 ensures immediate initiation of a second detonator 31 in the absence of a delay set.

Der letztgenannte, bei Kurzschluß der zugeordneten Elektroden 9, 10 verzugslos initiierte Detonator 31 steht ebenso wie der bei Kurzschluß des Aufschlags- oder Trägheitskontakts 26« oder 26 6 zeitlich verzögert initiierte erste Detonator 29 mit piezoelektrischen Zündgeneratoren 32a bis Hd in Wirkverbindung. Letztere (32« bis 32 d) werden bei der Detonation der vorgenannten Detonatoren 29, 31 durch die auftretenden Druckstöße aufgeladen. Ihre auf diese Weise erzeugten Zündimpulse geben sie sodann an die entlang der Rotationsachse 11 in der Sprengladung 7 (Fig. 1) angeordneten Zündelemente, beispielsweise Zündpillen 12a bis lld, ab. Diese Zündpillen 12a bis Hd sind mit den piezoelektrischen Zündgeneratoren 32 a bis 32 d derart elektrisch verbunden, daß sie die Sprengladung 7 des Gefechtskopfs 1 (Fig. 1) an den ihnen benachbarten Stellen simultan initiieren, was den Vorteil optimaler Druck- und/oder Splitterwirkungen mit sieh bringt.The last-mentioned detonator 31 initiated without delay when the associated electrodes 9, 10 are short-circuited, like the first detonator 29 initiated with a time delay when the impact or inertia contact 26 "or 26 6 is short-circuited, is operatively connected to piezoelectric ignition generators 32a to Hd . The latter (32 «to 32 d) are charged during the detonation of the aforementioned detonators 29, 31 by the pressure surges that occur. The ignition pulses generated in this way are then transmitted to the ignition elements, for example detonators 12a to 11d, arranged along the axis of rotation 11 in the explosive charge 7 (FIG. 1). These squibs 12a to Hd are connected to the piezoelectric Zündgeneratoren 32 a to 32 d electrically connected so as to initiate the explosive charge 7 of the warhead 1 (Fig. 1) to the them adjacent locations simultaneously, which the advantage of an optimum pressure and / or fragmentation effects brings with see.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1.Electric ignition system for a warhead, especially for fighting ships, the explosive charge of which a time period determined by a delay element after a short circuit a tripping element, such as impact or inertia contact, by at least one Ignition element is initiated, namely at a point ensuring optimal pressure and / or fragmentation effects, characterized in that that two or more electrodes (9, 10) installed in such a way in the warhead (1) and the ignition element or elements (12 a to 12 rf) are assigned that crstere upon ignition of the Explosive charge (7) in the form of undesired combustion, deflagration or detonation a point other than that which ensures the optimal pressure and / or splinter effects be short-circuited by the reaction products of this ignition and without any delay make the ignition element (s) (12α to 12 «/) respond.

2. Ignition system according to claim 1, characterized in that the electrodes (9, 10) in parallel to the surface (8) of the explosive charge (7) and at least partially in the explosive charge are embedded.

3. Ignition system according to claims 1 and 2, characterized in that the shell (4) of the Warhead (1) is designed to be electrically conductive and forms one of the electrodes (9, 10).

4. Ignition system according to claims 1 to 3, characterized in that the electrodes (9, 10) made of electrically conductive wires, nets, foils or the like.