DE2141403C3 - Druckbetätigungseinrichtung innerhalb von Flugkörpern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckbetätigungseinrichtung innerhalb von Flugkörpern gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist eine Druckbetätigungseinrichtung dieser Art bekannt (US-PS 31 33 408), bei der die Zündeinrichtung ein Schlagbolzen ist, der bei Druckbeaufschlagung die Zündung der gaserzeugenden Masse wirkt, die sich in einer geschlossenen Kammer befindet und bei Zündung unter voller Entfaltung des zugedachten Druckimpulses einen Kolben als Auslöser betätigt. Diese Betätigung erfolgt auch dann, wenn lediglich durch Zufall die gaserzeugende Masse gezündet wird, also beispielsweise durch ungewollte Erschütterungen der Schlagbolzen bewegt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Druckbetätigungseinrichtung eingangs beschriebener Gattung zu schaffen, die bei normalem Einsatz einen hohen und bei unbeabsichtigter Zündung der gaserzeugenden Masse einen niedrigen, unwirksamen Druck am Auslaßende aufweist.

Diese Aufgabe ist durch die gekennzeichneten Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Bei dieser Ausgestaltung werden nach Auslösen der Zündeinrichtung die Gasabzüge vor dem Zünden der gaserzeugenden Masse geschlossen. Der dann von dieser erzeugte hohe Gasdruck steht am Auslaßende zur Betätigung nachfolgender Einrichtungen zur Verfugung. Befindet sich jedoch der Flugkörper außer Einsatz, d. h. die Druckbetätigungseinrichtüng in ihrer Ruhelage und tritt eine unbeabsichtigte Zündung der gaserzeugenden Masse auf, so wird der erzeugte Druck einfach durch die

Abzüge abgelassen, während ein sehr niedriger unwirksamer Druck am Auslaßende der Druckbetätigungseinrichtung besteht.

Es ist für Flugkörper eine Zeitverzögerungseinrichtung bekannt, die mit Hilfe eines unter dem Druck der Vorschubgase des Flugkörpers betätigten Schlagbolzens gezündet wird. Auch hier befindet sich die Zeitverzögerungseinrichtung in einer geschlossenen Kammer, während der Schlagbolzen als Kolben ausgebildet ist, der auf seiner Rückseite mit einer Kammer in Verbindung steht, die belüftet ist. Beim Abfeuern des betreffenden Flugkörpers löst der Schlagbolzen die Zündung der Zeitverzögerungseinrichtung aus und wird dann unter dem Druck der sich ι? entwickelnden Gase soweit zurück bewegt, daß die belüftete Kolbenrückseite mit der die Zeitverzögerungseinrichtung aufnehmenden Kammer in Berührung kommt und die sich entwickelnden Gase abziehen können, so daß im Bereich der Zeitverzögerungseinrichtung atmosphärischer Druck herrscht und die Zeitverzögerungseinrichtung ungestört abbrennen kann. Bei unbeabsichtigter Zündung der Verzögerungseinrichtung bleibt der Schlagbolzen in seiner die Zündung auslösenden Stellung, da er durch eine nur durch die Brenngase des Geschosses zerstörbaren Sperre an einer Rückbewegung gehindert ist. In diesem Fall können somit die durch die Verzögerungseinrichtung erzeugten Gase nicht an die Umgebungsluft entweichen.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteraniprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

F i g. 1 zeigt einen axialen Querschnitt einer Druckbetätigungseinrichtung in ihrer Ruhelage;

Fig.2 zeigt eine Fig. 1 ähnliche Ansicht der Druckbetätigungseinrichtung in ihrer Arbeitslage·, und

Fig. 3 zeigt eine Endansicht der Druckbetätigungseinrichtung.

Die Druckbetätigungseinrichtung besitzt allgemein ein zylindrisches Gehäuse 10 aus Stahl mit einem vorderen und einem hinteren Ende 11 bzw. 12. Das Gehäuse ist von seinem Ende 11 her zur Bildung einer Bohrung i3 aufgebohrt, die ihren Durchmesser an einer Stufe 14 verringert und damit eine Bohrung 15 bildet. Der Boden der Bohrung 15 besitzt in der Endwand 17 des Gehäuses eine flache Aussparung 16, durch die um sie herum eine ringförmige Schulter 18 gebildet wird. Von dem hinteren Ende des Gehäuses ragt ein Zapfen 19 vor; ein Einlaßkanal 20 verläuft durch den Zapfen 19 und die Endwand 17 und öffnet in die Aussparung 16 an einer Einlaßöffnung 20a. Nahe der Stufe 14 sind in der Wand des Gehäuses vier Gasabzüge 21 vorgesehen, die radial von der Bohrung 15 ausgehen. Für Montagezwekke ersireckt sich ein Flansch 10a (F i g. 3) vom hinteren Ende des Gehäuses zur Seite; im Bedarfsfall können andere Montagemittel verwendet werden, beispielsweise kann das hintere Ende 12 des Gehäuses 10 ein Außengewinde besitzen.

Innerhalb der Bohrung 15 ist ein zylindrisches Schieberventil 22 verschiebbar angeordnet; in Ruhelage der Druckbetätigungseinrichtung wird das Schieberventil jedoch durch eine Brucheinrichtung in Form von vier Scherstiften 23, die in gleichem Winkelabstand um das Gehäuse herum angeordnet sind, am hinteren Ende der Bohrung und in Berührung mit der Schulter 18 gehalten. Die Scherstifte ragen radial durch die Wand des Gehäuses 10 und in das Schieberventil 22. Das

Schieberventil besitzt eine koaxiale Bohrung 24, die in eine Bohrung 25 am hinteren Ende und in eine Bohrung ■26 am vorderen Ende zur Bildung einer ringförmigen Buchse 27 öffnet Das Führungsende der Buchse ist zur Bildung einer kreisförmigen Kante 28 innen und außen abgeschrägt.

Ein Schlagbolzen 29 besitzt einen Körper 30 und eine nach vorn gerichtete Schlagfläche in Form einer vorragenden Nase 31. Der Körper 30 besitzt eine kleinere Länge als die Bohrung 25 und ist in d^r Bohrung 25 verschiebbar. In Ruhelage der Druckbetätigungseinrichtung wird der Schlagbolzen jedoch mittels eines einzelnen diametral angeordneten Schsrstiftes 32, der sich durch das Schieberventil und den Schlagbolzen erstreckt, innerhalb der Bohrung lösbar gehalten, wobei die hintere Fläche des Schlagbolzens mit der hinteren Fläche des Schieberventüs 22 fluchtet

In dem Gehäuse 10 ist ein Zündladungsbehälter 33 angeordnet, der einen zylindrischen Kopf 34 besitzt, der sich in der Bohrung 13, jedoch von der Stufe 14 durch einen weichen metallischen Ring 35 in Abstand befindet Ein Körper 36 des Behälters erstreckt sich vom Kopf verschieblich innerhalb der ringförmigen Buchse 27 des Schieberventils 22 nach hinten; ein Abschnitt 37 des Körpers 36 ragt von dem Körper nach hinten und ist innerhalb der Bohrung 24 des Schieberventils frei relativ beweglich. Eine Schulter 38 des Körpers 36 umgibt den Abschnitt 37. Der Behälter ist koaxial durchgebohrt und bildet an seinem vorderen Ende eine Aussparung 39, die sich der Reihe nach zu einer Kammer 40, einer Kammer 41 und einer Bohrung 42 im Durchmesser verringert. Am Boden der Kammer 40 sind in dem Körper 36 radiale Löcher 43 vorgesehen, die jeweils mit den Abzügen 21 in dem Gehäuse 10 fluchten. Von der Schulter 38 gehen Bohrungen 44 aus, die die radialen Löcher 43 schneiden.

Innerhalb der Bohrung 42 wird ein Aufschlagzünder 45 durch Reibung gehalten, der eine übliche Form besitzt.

In der Kammer 41 ist ein Schwarzpulverzünder 48 angeordnet Zur Abdeckung des Zünders 48 sitzt am Boden der Kammer 40 eine dünne Aluminium-Platzscheibe 49 mit einer Stärke von 0,00254 cm (0,001 englische Zoll). Ein zweiteiliger Drahtkäfig-Abstandshalter 50 sitzt auf der Scheibe 49 und erstreckt sich über die radialen Löcher 43. Über dem Abstandshalter 50 ist der untere Teil einer röhrenförmigen Kordit-Ladung 51 einer gaserzeugenden Masse innerhalb der Aussparung 39 angeordnet. Der Abstandshalter 50 ist nicht wesentlich, jedoch unterstützt er das Halten der Scheibe 49 in ihrer Lage und das Stützen der Ladung 51.

Am vorderen Ende des Gehäuses 10 ist eine Endkappe 52 zwischen dem vorderen Ende des Behälters 33 und einem in der Wand des Gehäuses 10 angeordneten Sicherungsring 53 befestigt. Die Endkappe 52 besitzt eine Aussparung 54 zur Aufnahme des oberen Teils der Ladung 51. Mit der Kappe 52 ist ein Schaft 55 einstückig, der sich nach vorn von der Kappe 52 erstreckt und dessen freies Ende ein Gewinde besitzt um die über ein geeignetes Rohr zu betätigende Druckbetätigungseinrichtung an einem Geschoß ζ. Β. zu befestigen.

°> Ein axialer Kanal 56 geht von eintr Auslaßöffnung 57 am Boden der Aussparung 54 aus und erstreckt sich längs des Schaftes 55.

Zum Abschließen der Abzüge 21 sind Staubkappen 58 aufgesetzt (von denen nur eine gezeigt ist).

κι Auf Teilen der DruckbetätigungseinnchtunE sind O-Ringdichtungen vorgesehen, wie dies in der Zeichnung durch gewöhnliche Darstellung gezeigt ist

Beim Gebrauch ist die in ihrer Ruhelage zusammengebaute Druckbetätigungseinrichtung auf einem Rake-

Ii tenmotor angeordnet; der Zapfen 19 ist mit der Brennkammer des Raketenmotors verbunden, und der Schaft 55 ist mit der entsprechenden zu betätigenden Vorrichtung verbunden.

Wird Abgas mit etwa 87,9 kg/cm² durch die Einlaßöffnung 20a und in die Aussparung 16 eingeführt werden der Schlagbolzen 29 und das Schieberventil 22 als eine Einheit unter Abscheren der Stifte 23 vorwärts befordert und bewegen sich längs der Bohrung 15. Während dieser Bewegung schließt die ringförmige Buchse 27 des Schieberventils die Abzüge 21 und dring! die kreisförmige Kante 28 in den Ring 35, so daß eine Gasabdichtung bewirkt wird. Der nun über die hintere Fläche des Schlagbolzens 29 ausgeübte Gasdruck läßt zusammen mit der Bewegungsenergie des Bolzens den

jo Stift 32 abscheren, wodurch sich der Schlagbolzen zum vorderen Ende der Bohrung 25 bewegen kann (Fig.2). Die axialen Abmessungen der Teile sind derart gewählt daß während dieser Bewegung des Schlagbolzens 29 gegenüber dem Schieberventil die Nase 31 gegen den Aufschlagzünder 45 stößt und die Zündung des Zünders 48 bewirkt. Dieser zündet seinerseits die Kordit-Ladung 51; das durch diese erzeugte Druckgas (annähernd 49,2 kg/cm²) strömt durch den Auslaßkanal 56 zur Betätigung der zugehörigen Vorrichtung. Das Schieberventil 22 und der Schlagbolzen 29 werden in der vorderen Stellung nach F i g. 2 durch einen Druck von annähernd 87,9 kg/cm² im hinteren Endabschnitt der Bohrung 15 gehalten.

Aufgrund der kurzen Bewegung des Schieberventils 22 und des Schlagbolzens 29 ist nur ein relativ kleines Gasvolumen zum Betreiben der Druckbetätigungseinrichtung erforderlich. Beispielsweise kann ein Schieberventil mit einem Durchmesser von 2,54 cm mit 4,1 cm^J Gas bewegt werden. Ferner wird bei Verwendung des Aufschlagzünders ein sehr schnelles Ansprechen — üblicherweise 75 Millisekunden — erreicht.

Befindet sich die Druckbetätigungseinrichtung in ihrer Ruhelage, wird bei einer unbeabsichtigten Zündung der Kordit-Ladung 51 der erzeugte Druck einfach durch die radialen Löcher 43 und die Abzüge 21 abgelassen, während ein sehr niedriger unwirksamer Druck — in der Größenordnung von 0,7 kg/cm² - am Auslaßende der Druckbetätigungseinrichtung besteht.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Druckbetätigungseinrichtung innerhalb von Flugkörpern, wie Geschossen, Raketen o. dgU mit einem Gehäuse, in dem in einer Kammer eine gaserzeugende Masse eingeschlossen ist, die mit Hilfe einer Zündeinrichtung zündbar ist und für die sich an der Kammer ein Auslaß anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (39, 54, 40) mit wenigstens einem Gasabzug (21) versehen ist, und dieser mit Hilfe der Zündeinrichtung (22,29,45) vor dem Zünden verschließbar ist

2. Druckbetätigungseinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinrichtung (22,29,45) ein Schieberventil (22) zum Schließen des Abzugs (21) aufweist.

3. Druckbetätigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schieberveniil (22) gegen einen vorbestimmten Widerstand lösbar in Gehäuse (10) festgehalten ist.

4. Druckbetätigungseinrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinrichtung (22, 29, 45) einen ortsfest gehaltenen Aufschlagzünder (45) und im Abstand hiervon eine gegen einen vorbestimmten Widerstand auslösbaren Schlagbolzen (29) aufweist

5. Druckbetätigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagbolzen (29) durch einen Scherstift (32) mit einem Schieberventil (22) verbunden und sein Widerstand gegen Auslösen höher als der Bewegungswiderstand des Schieberventils (22) ist.