DE2128243B2

DE2128243B2 - Verfahren zum anzuenden eines raketenfeststofftriebwerkes

Info

Publication number: DE2128243B2
Application number: DE19712128243
Authority: DE
Inventors: 4005 Meerbusch Semmler Peter 8264 Waldkraiburg Genter Ernst
Original assignee: Bayern Chemie Gesellschaft fur flug chemische Antriebe mbH, 8261 Aschau, Rheinmetall GmbH, 4000 Dusseldorf
Priority date: 1971-06-07
Filing date: 1971-06-07
Publication date: 1973-08-16
Also published as: BE777925A; FR2141004A5; NL7202022A; IT948848B; DE2128243A1

Description

brandhemmenden Isolation 3 versehen. An der bodenseitigen Stirnseite ist der Zündsatzformkörper 4 mittels eines geeigneten Embers befestigt; er besteht aus einem hochkalorigen, zündfreudigen Treibstoff. Die Anzündung des Triebwerkes erfolgt durch ein elektrisches Zündelement 5, das eine kurzzeitig brennende Beiladung 6 entflammt und dadurch den Zündsatzformkörper zum Anbrennen bringt. Die Brennzeit des Zündsatzes von etwa 0,5 Sekunden gewährleistet ein sicheres Anbrennen des Treibsatzes im üblichen Temperaturbereich von —40 bis +50° C. In folgender Tabelle sind die wesentlichen Daten des Treibstoffs als Beispiel aufgeführt.

Tabelle 1

Fig.3 zeigt eine eriindungsgemäße Ausführmg des zLdsatzformkörpers bei einem ^Sgj«^ ausgebildeten Treibsatz. Auf die Treibsatzes 2 ist dabei tejto&Wf mittels eines geeigneten Klebers aufgeklebt zündung erfolgt, wie bei Fig.2 gesclnlde£ eines elektrischen Zündelementes 5 und^ em^er Beda dung 6, die in der Düsenverdämmung 7 angebracht

Zusammensetzungen in °/o

Nitrocellulose
Nitroglycerin
Gelatinator ..
Additive

Abbrandgeschwindigkeit
(70 bar, 20° C) mm/s

Isobare Verbrennungstemperatur ⁰K

Treibsatz

49 35 11

6,0 2129

Zündsatz

48 41

20,0 2556

F i g. 4 zeigt ein Triebwerk 1, in dem ein aus einem langsambrennenden Composite-Treibstoff bestehender Innenbrennertreibsatz 2 angeordnet ist. Der Treibsatz ist am Umfang mit einer abbrandhemmenden Isolation 3 versehen, die eine feste Bindung des Treibsatzes an das Triebwerkgehäuse bewirkt. An der Bodenseite des Triebwerkes ist der Zündsatzformkörper 4 angebracht. Dieser entspricht in seinem Bindersystem dem Treibsatz, ist jedoch durch z.B. höhere Oxydator- und Metallanteile energiereicher und damit zündfreudiger. Die Anzündung erfolgt durch ein elektrisches Zündelement 5, das eine kurzzeitig abbrennende Beiladung 6 entflammt, die dann den Zündsatz zum Anbrennen bringt. Die folgende Tabelle 2 gibt die verwendeten Treibstoffe und ihre wesentlichen Daten beispielsweise wieder.

Tabelle 2

F i g. 2 zeigt eine andere Anordnung des Zündsatzformkörpers4 an der Innenfläche des Sterninnenbrennertreibsatzes 2. Die Anzündung erfolgt durch ein in der Düsenverdämmung 7 angebrachten Zündelement 5, das eine kurzzeitig brennende Beiladung 6 entflammt. Die dabei entstehenden heißen Verbrennungsgase strömen durch den freien Querschnitt des Treibsatzes und entzünden den bodenseitig angebrachten Zündsatz, der wiederum durch eine relativ lange Brennzeit eine sichere Zündung des Treibsatzes bewirkt.

Zusammensetzungen in %

Ammonperchlorat

Binder

Nitroguanidin

Aluminium

Abbrandgeschwindigkeit
(70 bar, 20° C) mm/s .

Isobare Verbrennungstemperatur ⁰K

Treibsatz

64 21 15

4 2013

Zündsatz

25 3114

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

sam brennenden, niederkalorigen und dadurch Patentansprüche: schlecht anzündbaren Treibstoffen, die auf Grund ihrer sonstigen ballistischen Eigenschaften häufig bei

1. Verfahren zum Anzünden eines Raketen- Marschtriebwerken verwendet werden, reicht die

feststofftriebswerks mit emer einem Zündelement 5 Brenndauer dieser Beiladungen nicht aus, um den

nachgeordneten, kurzzeitig brennenden Beila- Treibsatz mit genügender Wirkung im gesamten übli-

dung, dadurch gekennzeichnet, daß chen Temperaturbereich von —40C bis +50⁰C zu

der Treibsatz (2) mittels eines weiteren anzünd- zünden.

willigen, energiereichen Zündsatzformkörpers (4) Für Raketenfeststofftriebwerke, insbesondere für aus Festtreibstoff von wesentlich längerer Zünd- io Marschtriebwerke, gilt die Forderung, daß sie nach wirkdauer als bei bekannten Beiladungen gezün- Anzündung des Starttriebwerkes sofort oder mit defidet wird, wobei die Brennzeit des Zündsatzform- nierter Verzögerung, z. B. nach Verlassen des Äbkörpers (4) mindestens 0,2 Sekunden beträgt. schußrohrs, angezündet werden. In diesem Fall hat ?.. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch ge- die Anzündzeit und deren Streuung einen erheblikennzeichnet, daß der Zündsatzformkörper (4) 15 chen Einfluß auf das außenballistische Verhalten des derart fest mit dem Treibsatz (2) verbunden wird, Flugkörpers und beeinflußt damit z. B. bei ungelenkdaß nach Brennschluß des Zündsatzformkörpers ten Flugkörpern die Treffbildstreuung.
(4) eine weitere Brennfläche des Treibsatzes (2) Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfreigegeben wird, fahren vorzuschlagen, bei dem die Anzündung des

ao Treibsatzes in kurzer Zeit mit möglichst geringen Streuungen erfolgt. Erfindungsgemäß wird der Treib-

satz 2 mittels eines weiteren anzündwilligen, energiereichen Zündsatzformkörpers 4 aus Festtreibstoff von wesentlich längerer Zündwirkdauer als bei be-25 kannten Beiladungen gezündet, wobei die Brennzeit

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum des Zündsatzformkörpers 4 mindestens 0,2 Sekunden Anzünden eines Raketenfeststofftriebwerkes mit beträgt. Ein derartiger, z. B. durch Pressen in Ringeiner einem Zündelement nachgeordneten, kurzzeitig form hergestellter Formkörper, wird an geeigneter brennenden Beiladung. Stelle, z. B. im vorderen Teil des Triebwerks, an-Für die Anzündung eines Feststofftreibsatzes ist 30 geordnet. Er kann aber auch, wie nachfolgend geeine Reihe von Verfahren entwickelt worden, die im schildert, mit dem Treibsatz fest verbunden sein, wesentlichen auf folgender Anordnung basieren. Mit- Seine Oberfläche bildet in diesem Fall einen Teil der tels eines Zündelements wird eine meist aus Schwarz- gesamten Brennfläche des Treibsatzes. Nach einem pulver oder einer anderen pyrotechnischen Zündmi- weiteren erfindungsgemäßen Merkmal wird daher schung bestehende Übertragungsladung angezündet, ₃₅ der Zündsatzformkörper 4 derart fest mit dem Treibdie wiederum eine Beiladung, die auf die Größe des satz 2 verbunden, daß nach Brennschluß des Zündanzuzündenden Treibsatzes abgestimmt ist, ent- satzformkörpers 4 eine weitere Brennfläche des flammt. Diese Beiladung besteht meistens aus einem Treibsatzes 2 freigegeben wird. Auf diese Weise läßt züüdfreudigen Gemisch (z.B. Schwarzpulver oder sich erreichen, daß eine gegen mechanische Bean-Mischungen von Magnesium und Kaliumnitrat, Bor 40 spruchungen sichere Befestigung des Zündsatzes bis und Kaliumnitrat usw.), das in unterschiedlichen zu dessen Brennschluß gewährleistet und die gesamte geometrischen Formen wie Korngemischen, Pillen, Energie des Zündsatzes für den Zündvorgang ausge-Tabletten usw. angewendet wird. Die Beiladung ist nützt wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren meist in einem perforierten Behälter angebracht, der wird die zur Anzündung des Treibsatzes notwendige unter anderem verhindern soll, daß nur teilweise ab- 45 Temperatur über einen genügend langen Zeitraum gebrannte Beiladungsteilchen aus dem Triebwerk mit aufrechterhalten.

der Gasströmung herausgeschleudert werden. Die Brenndauer üblicher Anzündungen bei Trieb-Aus der deutschen Auslegeschrift 1181 494 ist werken der im folgenden beispielsweise beschriebeeine Zündanordnung, bestehend aus einer Düsenver- nen und dargestellten Art beträgt etwa 0,05 bis 0,1 dämmung eines elektrischen Zündelements und einer 50 Sekunden bei einer Brennzeit des Triebwerkes von tablettenförmigen Zusatzladung bekannt. Über die z.B. 2,5 Sekunden. Umfangreiche Untersuchungen Beschaffenheit dieser Ladung ist nichts ausgesagt; ir- haben jedoch gezeigt, daß sichere Anzündung der gendwelche die Zündwirkung verbessernde Maßnah- Treibsätze mit geringen Streuungen erst bei Brennmen sind nicht erwähnt. zeiten von mindestens 0,2, vorzugsweise von 0,3 bis Die USA.-Patentschrift 2 455 015 bezieht sich 55 0,5 Sekunden, des Zündsatzes erreichbar ist. Der ebenfalls auf die Anordnungsmöglichkeiten einer Zündsatzformkörper ist daher entsprechend seiner Beiladung. Diese kann z.B. aus gewöhnlichem Abbrandgeschwindigkeit so dimensioniert, daß eine Schwarzpulver, eingekapselt in eine Umhüllung aus Brenndauer von mehr als 0,2 Sekunden erreicht wird Nitrocellulose, bestehen. Die scheibenförmig ausge- und der Brennkammerdruck des Treibsatzes wähbildete Zusatzladung wird an der Inhibierung des 60 rend der Anzündperiode nicht wesentlich überschrit-Treibsatzes mit Klebstreifen befestigt. Auch in der ten wird.

USA.-Patentschrift 2 627 160 wird mittels eines Die Erfindung wird durch die folgenden Zeichnun-

Zündelements ein Raketenfeststofftreibsatz in übli- gen und Beispiele erläutert.

eher Weise gezündet. F i g. 1 zeigt ein Marschtriebwerk 1, in dem ein InAlien bisher bekannten Anordnungen haftet der 65 nenbrenner-Treibsatz 2 angeordnet ist, der aus einem Nachteil an, daß die Brenndauer der Beiladungen, niederkalorigen, langsambrennenden, doppelbasigen bedingt durch die verwendeten Zündmischungen und Festtreibstoff besteht. Der Treibsatz ist am Umfang deren geometrische Formen, sehr kurz ist. Bei lang- und an der düsenseitigen Stirnseite mit einer ab-