DE2153189C3 - Feuerwerksrakete - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Feuerwerksrakete nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein Problem bei derartigen Feuerwerksraketen besteht darin, daß sich die Rakete bereits innerhalb des Laufes vorwärts bewegen kann, bevor der Raketentreibstoff richtig gezündet hat, oder generell, bevor der Raketentreibstoff selbst über mindestens einen größeren Teil der freiliegenden Fläche durchgezündet hat, « weil sich ein Gasdruck hinter der Rakete in dem Lauf aufgebaut hat. Die Rakete kann aus dem Lauf vollständig ausgetrieben werden, bevor der Treibstoff durchgezündet hat, was zu einer Instabilität der Raketenflugbahn in deren erstem Teil führt, oder die Rakete kann teilweise ausgetrieben werden, indem sie sich im Lauf anhebt, doch dann wieder zurückfällt, was manchmal von einem vollständigen Erlöschen der Raketentreibstoffverbrennung begleitet ist.

Man hat früher versucht, dieses Problem dadurch zu lösen, daß im unteren Teil des Laufes eine Belüftungsöffnung angeordnet oder die Anordnung so getroffer, wurde, daß die Rakete nur lose im Lauf sitzt, so daß die Raketenabgase in die Atmosphäre belüftet werden und damit der Druckaufbau unterbunden wird. Bei der ersten Ausführungsform besteht jedoch die Gefahr, daß der Benutzer von den Abgasen verbrannt wird, während der zweite Vorschlag notwendigerweise zu einer verringerten Schußgenauigkeit der Rakete führen wird,

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Feuerwerksrakete der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der eine solche Fehlfunktion vermieden wird.

Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst

Hierbei ist es nicht erforderlich, eine Belüftung im unteren Ende des Laufes vorzusehen und trotzdem eine gute Führung zwischen Rakete und Lauf vorzusehen. Zusätzlich verhindert die Halteeinrichtung ein unbeabtichtigtes Verlieren der Rakete aus dem Lauf vor der Betätigung der Zündeinrichtung und ermöglicht schließlich, diese Rakete auch nach unten abzufeuern. Die Lösung, daß die Rakete durch Erweichen, Schmelzen oder sonstige Zerstörung der Halteeinrichtung frei wird, erlaubt größere Toleranzen der Halteeinrichtung als in Fällen, bei denen das Auslösen durch mechanische Mittel bewirkt würde und verringert weitgehend die Gefahr, daß die Rakete zulange in dem Lauf verharrt. Infolge der begrenzten Zeitdauer, die für das Erweichen, Schmelzen oder sonstige Zerstören des erweichbaren oder schmelzbaren oder zerstörbaren Materials der Halteeinrichtung erforderlich ist, und damit für das Auslösen der Rakete, entwickelt die letztere eine größere Geschwindigkeit beim Verlassen des Laufes, als wenn keine Halteeiorichtung vorgesehen wäre, womit bekanntlich im allgemeinen eine Verbesserung der Abfeuerungsgenauigkeit verbunden ist. Vorteilhafterweise wird die Anordnung so getroffen, daß die Rakete nicht ausgelöst wird, bis nicht der Treibstoff der Rakete über im wesentlichen die gesamte freiliegende Fläche gezündet hat.

Zweckmäßigerweise ist die Anordnung so getroffen, daß die Rakete ausgelöst wird, indem sie außer Eingriff mit der Halteeinrichtung gelangt, iiie Tatsache, daß kein Teil der Halteeinrichtung fest mit der Rakete verbunden bleibt, wenn sie den Lauf verläßt, verhindert Störungen beim Flug der Rakete infolge von Halteeinrichtungen oder Teilen derselben, nachdem die Rakete aus dem Lauf geschossen wurde. Vorzugsweise ist die Außenfläche des rückseitigen Endabschnittes der Düse nach außen erweitert, und die Halteeinrichtung umfaßt ein Ringteil oder eine Mehrzahl von Vorsprüngen, die sich um die Düse herum erstrecken in einer Stellung, die etwa im Abstand von dem rückseitigen Ende liegt, wobei der Innendurchmesser des Ringteils oder der Abstand zwischen einander gegenüberliegenden Vorsprüngen kleiner ist als der A-jßendurchmesser des rückseitigen Endes der Düse, wobei dann natürlich dieses Ringteil bzw. die Vorsprünge aus dem erweichbaren oder schmelzbaren oder zerstörbaren Material bestehen. Durch ein solches Ringteil oder solche Vorsprünge wird das Auslösen der Rakete besonders im Hinblick auf die Tatsache erleichiert, daß die Vorsprünge bzw. das Ringteil nicht nur durch die Abgase der Rakete erwärmt werden, sondern auch durch die Wärmeleitung durch die Düse hindurch. Vorzugsweise ist die Halteeinrichtung in Form eines Rohres ausgebildet und das Ringteil bzw. die Vorsprünge können einstückig mit dem oberen Ende des Rohres ausgebildet sein. Wenn das Ringteil bzw. die Vorsprünge sich in dichtem Sitz bezüglich der Düse rings um

einen größeren Abschnitt von deren Umfang befinden, kann der Druckaufbau in dem Rohr dazu beitragen, die Rakete aus der Halteeinrichtung zu lösen. Vorzugsweise umfaßt die Halteeinrichtung eine Mehrzahl von aus dem erweichbaren oder schmelzbaren oder zerstörbaren Material bestehenden Vorsprüngen, und das Ruhr weist einen oder mehrere sich in AxiaJrichtung erstreckende Schlitze auf, die jeweils sich in oberer Richtung zwischen benachbarten Vorsprüngen befinden. Auf diese Weise wird der Zusammenbau der ganzen Anordnung ivie auch das Auslösen der Rakete erleichtert, und die Auswahl von Rohren mit unterschiedlichen Schlitzlängen ermöglicht die Feineinstellung des Schubes, bei dem die Rakete auslöst, indem man eine entsprechende Schlitzlänge wählt. Vorzugsweise ist das Rohr mit einer Belüftungsöffnung oder mehreren Belüftungsöffnungen versehen. Auf diese Weise können die Abgase der Rakete in das Innere des Laufes belüftet werden, wodurch die Flugeigenschaften der Rakete nach dem Auslösen verbessert werden. Wenn die Rakete einen mit dem Lauf verbundenen Zündmechanismus umfaßt, kann das untere Ende des Rohres vorzugsweise mit dem Zündmechanismusgehäuse verbunden sein und insbesondere einen Teil desselben in Abdichtung umschließen.

Zwar ist es aus der DE-OS 19 03 932 bekannt, daß einerseits an der Ausstoßdüse einer Rakete und andererseits am Düsenverschluß ein Haltelement in Form einer Blattfeder vorgesehen ist, nach deren Verbiegung der Düsenverschluß vom in der Treibstoff- jo kammer herrschenden Druck zur Einleitung eines Antriebsschubes aus der Ausstoßdüse preßbar ist, jedoch besteht diese Blattfeder nicht aus einem zerstörbaren Material, sondern wird lediglich selbst verformt, während das Material als solches erhalten bleibt.

Vorzugsweise ist das erweichbare oder schmelzbare Material ein thermoplastisches Material, insbesondere Polyäthylen.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Abbildungen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt in Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eine Feuerwerksrakete mit einem Lauf, während

F i g. 2 und 3 Draufsichten auf unterschiedliche Ausführungsformen von Rakctenhalterohren gemäß der Erfindung darstellen.

Die Anordnung nach Fig. 1 umfaßt einen Lauf !,der am oberen und unteren Ende durcn Kappen 2 bzw. 3 verschlossen ist und in dem sich eine Rakete 4 mit einem Zündmechanismus 5 befindet. Eine Halteeinrichuing in w Form eines Rohres 6 umschließt einen Abschnitt der Rakete 4 an einem Ende und steht ferner in Verbindung mit dem Zündmechanismus 5 am anderen Ende, der seinerseits in dem Lauf 1 befestigt ist.

Der Zündmechanismus 5 umfaßt einen Fußteil 7 in abdichtendem Sitz innerhalb des Laufes 1; von der Oberseite des Fußteils 7 erstreckt sich ein Rohrabschnitt 8, der eine Zündeinrichtung 9 aufnimmt, und von der unteren Seite desselben erstreckt sich ein Rohrabschnitt 10. Der Rohrabschnitt 10 enthält einen Ring 11, der mit einer Schnur 12 verbunden ist, die, wenn man an ihr zieht, die Zündeinrichtung 9 betätigt, Ein Zündhütchen 13 befindet sich oberhalb der Zündeinrichtung 9, und die austretende Zündflamme aus dem Zündhütchen 13 entzündet ein Ende einer Zündschnur 14.

Das andere Ende der Zündschnur 14 erstreckt sich durch eine Düse 15 der Rakete 4 und endet in einer Vertiefung an der Unterseite einer Treibladung 16. Die obere Oberfläche der Düse 15 ist mit einer Ringnut versehen, welche eine Zündübertragungsmasse 17 aufnimmt zur Unterstützung der Anfeuerung des Treibstoffes bei Zündung der Zündschnur 14, Das Vorhandensein der Übertragungsmasse 17 ist vor aliem die Ursache dafür, daß die Rakte 4 die Tendenz hat, sich im Lauf infolge Aufbaus von Gasdruck zu bewegen, bevor die Treibladung 16 richtig gezündet hat Die Düse 15 und die Treibladung 16 befinden sich in einem Gehäuse 18, das zwischen Einschnürungen des Raketengehäuses 19 sitzt Das Raketengehäuse 19 sitzt gleitend, aber ziemlich fest, in dem Lauf 1.

Der untere Abschnitt der Düse 15 ist ausgestellt, und das obere Ende des Rohres 6 weist die Form eines Ringteils auf, das einstückig mit dem Rest des Rohres 6 ausgebildet ist und sich von diesem n?di innen erstreckt Dieses Ringteil ist über das untere Ende der Düse 15 geschoben. Der Durchmesser der von dem Ringteil definierten öffnung ist etwas kleiner als der Außendurchmesser des rückseitigen Endes der Düse 15, doch da das Rohr aus Polyäthylen besteht, kann sich das Ringteil soweit verformen, daß es ι^γ-::γ das untere Enüc der Düse 15 schnappen kann, wie ir. F i g. 1 erkennbar ist Die Innenfläche des Ringteils ist in Richtung des Zentrums des Rohres 6 abgeschrägt um den beschriebenen Zusammenbau zu erleichtern.

Das Ringteil am oberen Ende des Rohres 6 ist wie in F i g. 1 dargestellt, durchgehend, doch sind auch abweichende Formen des oberen Endes des Rohres 6 denkbar, die ebenfalls geeignet sind, um die Düse 15 zu umgreifen, wie in F i g. 2 und 3 dargestellt In F i g. 2 ist das obere Ende des Rohres 6 mit zwei nach innen vorspringenden Vorsprüngen ausgebildet und die Abstände, die sich voneinander trennen, setzen sich längs des Mantels des Rohres 6 noch auf einer kurzen Strecke fort. Gernäß F i g. 3 sind die ringförmigen Vorsprünge nach Fig.) ersetzt durch vier nach innen vorspringende Nasen. Der Aufbau nach F i g. 2 und 3 vereinfacht das Aufschieben des Rohres 6 über die Düse 15.

Das untere Ende des Rohres 6 sitzt dicht auf dem Rohrabschnitt 8 und ist mit diesem fest durch Nasen vobunden, die von der Außenfläche des Rohrabschnitts 8 vorspringen und in Öffnungen 20 des Rohres 6 eingreifen.

Die Wandung des Rohres 6 ist mit zwei Belüftungsöffnungen 21 versehen.

Da der Rohrabschnitt 8 einstückig mit dem Fußteil 7 ausgebildet ist, das dicht im Inneren des Laufes 1 sitzt, dient das Rohr 6 dazu, die Rakete 4 im Lauf 1 festzuhalten. Deshalb kann selbst dann, wenn die Kappe 2 abgenommen wäre und der Lauf 1 nach unten gerichtet würde, die Rakete 4 nicht aus dem Lauf 1 herausfallen.

Z'ir Betätigung werden die Kappen 2 und 3 des Laufes 1 entfernt, und die Zündeinrichtung 9 wird durch Ziehen an der Schnur 12 betätigt, wodurch das Zündhütchen 12 gezündet wird, welches die Zündschnur 14 zündet.

Die Zündung der Zündschnur 14 führt teilweise zur Anfeuerung dei Treibladung 16, jedoch auch zur Anfeuerung der Übertragungsmasse 17, Da das untere Ende des Laufes 1 nicht mit einer Belüftungsöffnung versehen ist und die Rakete 4 im Gleiisii/. innerhalb des Laufes 1 sitzt, verursachen die Gase aus der Verbrennung der Übertragungsmasse 17 einen Druckaufbau im unteren Teil des Laufes 1 unterhalb der Rakete 4. Wenn das Rohr 6 nicht vorgesehen wäre.

würde sich die Rakete 4 in dem Lauf 1 infolge des Druckaufbaus anheben und dann in den Lauf 1 zurückfallen, bis die Treibladung 16 selbst richtig gezündet hat. da die Verbrennung der Übertragungsmasse 17 zu einem Druckaufbau führt, welcher die -, Rakete 4 anhebt, bevor noch die Treibladung 16 richtig gezündet hat und den Antrieb übernimmt. Auch könnten der Druckaufbau und die teilweise Zündung der Treibladung 16 so erfolgen, daß die Rakete 4 vollständig aus dem Lauf I ausgestoßen würde, was zu einem m unstetigen Flug vor der richtigen Zündung der Treibladung 16 führen würde. Das Vorhandensein des Rohres 6 verhindert jedoch dieses teilweise oder vollständige Ausstoßen vor dem richtigen Anfeuern der Treibladung 16. _r,

Die Gase aus dtr Verbrennung der Übertragungsmasse 17 und der teilweisen Verbrennung der Treibladung 16 gelangen durch die Düse 15 und erhitzen diese und gelangen dann in das «ohr b und schließlich ins innere des unteren Teils des Raketengehäuses 19. jo Die heißen Gase und die Düse 15 erweichen das Rohr 6.

Bei weiterer Verbrennung der Treibladung 16 steigt die Temperatur im Rohr 6 an und dieses erweicht weiter. Schließlich wird ein Punkt erreicht, hei dem der Vorwärtsschub der Rakete 4 und der Druck der Gase r> unter ihr so groß sind, daß die Vorsprünge oder der Vorsprung an der Oberseite des Rohres 6 die Rakete 4 schließlich aus dem Rohr 6 austreten lassen, und die Rakete 4 verläßt den Lauf 1. Die Deformation der Vorsprünge oder des Vorsprunges wird also unterstützt durch den Druckaufbau im Rohr 6.

Das Rohr 6 ist so ausgebildet und angeordnet, daß die Rakete 4 im Lauf I festgehalten wird, bis der von der Rakete 4 entwickelte Schub eine Höhe erreicht oder überschritten hat.die erforderlich ist. um sicherzustellen, daß die gewünschte Richtungsstabilität beim Verlassen des Laufes 1 erreicht wird. Im allgemeinen wird das Festhalten der Rakete 4 im Lauf 1 bis zu einem Punkt. bei dem der Schub einen höheren Wert erreicht hat. eine verbesserte Richtungsstabilität bewirken, doch die offensichtliche Forderung, daß die Temperatur und der Druck, welchen der Lauf 1 ausgesetzt werden kann, nicht allzu hoch werden dürfen, begrenzt diese Verzögerung des Raketcnaustritts aus dem Lauf I durch das Rohr 6. Rs wird im allgemeinen angenommen, daß ein Raketenmotor seine ballistische Funktionsfähigkcit erreicht, wenn der Schub etwa 75% des voiicn "wertes erreicht, doch in vielen Fällen wird es sich herausstellen, daß die wichtigen Parameter (beispielsweise der volle Wert des Schubes im Verhältnis zum Raketengewicht sowie die Abmessungen der Rakete 4 und des Laufes 1) so sind, daß die gewünschte Richtungsstabilität erreicht wird, wenn die Rakete 4 von dem Rohr 6 gelöst wird, wenn die Schubwerte wesentlich niedriger sind, etwa bei 25% des vollen Wertes liegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche;

   U Feuerwerksrakete, die von Hand aus einem Lauf abfeuerbar und in dem ein Zündmechanismus angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine Halteeinrichtung (6), deren oberes Ende so ausgebildet ist, daß es die Raketendüse (15) im Abstand von deren rückseitig nach außen gestellten Endabschnitt umfaßt, und das zur Freigabe der Rakete (4) aus dem Lauf mindestens teilweise aus einem durch die nach Zündung auftretende Hitze der Raketenverbrennungsgase erweichbaren oder schmelzbaren oder zerstörbaren Material besteht

   Z Rakete nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (6) als Rohr ausgebil- detist

   3. Rakete nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (6) ein Ringteil oder eine Mehrzahl von Vorsprüngen umfaßt, die sich rings um die Düse (15) im Abstand von deren rückseitigem Ende erstrecken, und daß der Innendurchmesser des Ringteils oder der Abstand zwischen einander gegenüberliegenden Vorsprüngen kleiner ist ais der Außendurchmesser des rückseitigen Endes der Düse (15), wobei das Ringteil oder die Vorsprünge aus dem erweichbaren oder schmelzbaren Material bestehen.

   4. Rakete nach Anspruch 3, d.'durch gekennzeichnet, daß das Ringteil bzw. die Vorsprünge einstückig mit dem oberen Ende des Rohres (6) ausgebildet sind jo und sich von diesem nach innen erstrecken.

   5. Rakete nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (6) am oberen Ende eine Mehrzahl von Vorspröngen aus dem irweichbaren oder schmelzbaren Material und einen oder mehrere sich J5 in Axialrichtung erstreckende Schlitze aufweist, wobei sich letztere jeweils zwischen benachbarten Vorsprüngen bis in das obere Ende des Rohres (6) erstrecken.

   6. Rakete nach einem der Ansprüche 1—5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (6) mindestens teilweise aus einem thermoplastischen Material besteht.