DE2250630B2

DE2250630B2 - Fernzündanlage

Info

Publication number: DE2250630B2
Application number: DE2250630A
Authority: DE
Inventors: Kenji Yokohama Nakao; Masaaki Tokio Oguri; Masakatu Hiratsuka Ohgaki; Ryozi Chigasaki Shimizu
Original assignee: Taisei Corp; Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Taisei Corp; Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1971-10-15
Filing date: 1972-10-16
Publication date: 1978-03-02
Also published as: GB1371111A; IT969003B; SE397135B; CA972061A; JPS5146248B2; DE2250630C3; US3780654A; JPS4848611A; DE2250630A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Fernzündanlage der im Oberbegriff des vorstehenden Hauptanspruches genannten Art.

Es ist ein Meßbojensystem mit einer Fernzündanlage bekannt (US-PS 32 93 676), bei dem die Meßbojen kabellos von einem Mutterschiff abgesenkt werden.

Jede Boje ist mit einem Gasgenerator ausgerüstet, der nach Ablauf der Meßzeit das für den Aufstieg erforderliche Auftriebsgas erzeugt. Eine Oszillatoreinrichtung an Bord des Mutterschiffes erzeugt ein einen Schallgeber ansteuerndes frequenzcodiertes Signal. Die von dem Schallgeber abgestrahlten Schallwellen werden von dem Schallwellenempfänger einer in einer jeden Boje angeordneten Empfangsstation empfangen und in elektrische Signale umgewandelt. Nach Verstärkung werden diese elektrischen Signale frequenzdecodiert und die den einzelnen Frequenzen zugeordneten Signale verstärkt und zu Zündsignalen gleichgerichtet. Der Gasgenerator wird durch die Auslösung eines elektrischen Zünders aktiviert, wobei die Detonation der zugeordneten Sprengladung den Eintritt von Wasser in den Gasgenerator ermöglicht. Der Zünder ist mit einer Spannungsquelle über eine Reihenschaltung ans mehreren elektrisch ansteuerbaren Schaltern verbunden, deren Anzahl der Frequenzen in dem frequenzcodierten Signal entspricht und die von den gleichgerichteten und gleichzeitig auftretenden Zündsignalen angesteuert werden. Das den Schallgeber ansteuernde Signal wird frequenzcodiert, um ein Aktivieren des Gasgenerators durch im Wasser vorhandene Rauschsignale zu vermeiden. Die Empfangsstationen der Bojen sind identisch im Aufbau und die Detonation der Sprengladung dient alleine dem Aktivieren des Gasgenerators. Die von dem Mutterschifff abgestrahlten Schallwellen erreichen die einzelnen Bojen mit einer Zeitverzögerung, die dem Abstand der einzelnen Boje vom Mutterschiff entspricht.

Weiterhin ist aus der US-PS 30 52 205 eine Fernzündanlage für die Detonation von unter Wasser liegenden akustischen Minen bekannt, bei dem von dem an Bord des Minenräumschiffs befindliche Schallgeber amplitudenmodulierte Signale abgestrahlt werden. Eine gleichzeitige Zündung mehrerer Minen ist nur dann möglich, die gleiche Entfernung vom Schallgeber aufweisen. Es werden keine Maßnahmen angegeben, die die Detonation der akustischen Minen durch Rauschsignale verhindern können.

Schließlich ist aus der US-PS 32 01 707 eine Fernzündanlage für die Detonation akustischer Minen bekannt, bei der von dem Schallgeber der Sendestation Impulszüge mit asymptotisch abfallender Amplitude abgestrahlt werden, wobei von Impuls zu Impuls die anfängliche Maximalamplitude variiert wird. Das Tastverhältnis der Impulse und die Frequenz der Impulse ändert sich nicht, es wird nur die Amplitude geändert.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fernzündanlage gemäß dem Oberbegriff des vorstehenden Hauptanspruches zu schaffen, die für das nicht durch Rauschsignale gestörte Fernzünden mehrerer Sprengladungen geeignet ist und bei der nur eine der Empfangsstationen für die Verarbeitung aller der von der Oszillatoreinrichtung im Schallgeber aufgeprägten Frequenzen ausgelegt sein muß.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs I gelöst. Weiterbildungen enthalten die Unteransprüche.

Während bei dem Stand der Technik die Detonationen der Sprengladungen unabhängig voneinander ablaufen, wird bei der erfindungsgemäßen Fernzündanlage die Detonation der Hauptsprengiadung zum Auslösen des Zünders der Hiit'ssprengladung herangezogen. Die der Hilfssprengladung zugeordnete Empfangsstation braucht also nur für die elektronische Herausfilterung einer Frequenz aus den auf ihren Schallwellenempfänger auffallenden Schallwellen ausgelegt zu sein, da die von der Detonation der Hauptsprengladung ausgelöste Druckwelle ohne Schwierigkeiten in ein elektrisches Zündsignal für den Zünder der Hilfssprengung umgewandelt werden kann. Wenn unter Wasser Gestein mit Hilfe einer Vielzahl von flächig angeordneten Sprengladungen gelöst werden soll, war es bisher üblich, die Sprengladungen

ίο mit elektrisch auslösbaren Zündern zu versehen und die Sprengladung untereinander und mit einer Schießstation zu verkabeln. Die Verkabelung bot erhebliche Nachteile, wie z. B. Kabelbruch durch Gezeitenströme, Verhedderung der Kabel und fehlende Installationsmöglichkeit in Tiefwasser.

Es wurde bereits versucht, die flächig angeordneten Sprengladungen mit Hilfe der aus den Räumen akustischer Minen her bekannten Ultraschalltechniken zu zünden. Eine gleichzeitige Sprengung aller Sprengladüngen war aber wegen der Laufzeitunterschiede der Ultraschallwellen von dem Schallgeber der Sendestation zu den Schallwellenempfängern der einzelnen Sprengladung nicht möglich. Wenn nun in erfindungsgemäßer Weise eine Hauptsprengladung einer Mehrzahl von flächig angeordneten Hilfssprengladungen zugeordnet ist, derart, daß Laufzeitunterschiede für Schallwellen von dem Ort der Hauptsprengladung zu den einzelnen Hilfssprengladungen keine Rolle mehr spielen, können die Hilfssprengladungen im wesentlichen gleichzeitig gezündet werden, ohne daß Laufzeitunterschiede von dem Schallgeber der Sendestation zu den einzelnen Hilfssprengladungen hin eine Rolle spielen können. Die Schallwellenempfänger der Empfangsstationen der einzelnen Sprengladungen werden im wesentlichen zum gleichen Zeitpunkt von der Detonations-Druckwelle der Hauptsprengladung erreicht. Um eine Detonation der Hilfssprengladungen durch der Detonations-Druckwelle vergleichbare Störoder Rauschsignale ausschließen zu können, ist für das Zünden der Hilfssprengladungen das gleichzeitige oder im vorgegebenen zeitlichen Abstand zu verzeichnende Auftreten mindestens einer der Frequenzen erforderlich, die für das Zünden der Hauptsprengladung erforderlich war.

Für die Detonation der Hauptsprengladung und die Detonation der Hilfssprengladungen sind also mindestens zwei Zündsignale erforderlich, die in z. B. aus der US-PS 32 93 676 bekannter Weise zwei logisch miteinander verknüpfte Schalter ansteuern, die einen Zündstromkreis für die zugeordneten Zünder schließen, welche bei ihrer Detonation die ihnen zugeordneten Sprengladungen zur Detonation bringen.

Die Erfindung soll nun in verschiedenen Ausführungsformen an Hand der Figuren näher beschrieben werden.

Von den Figuren zeigt

F i g. 1, 2 Diagramme zweier nur wenig unterschiedlicher Fernzündanlagen gemäß der Erfindung, wobei bei der in der F i g. 1 gezeigten Ausführungsform der Hauptzünder und mehrere Hilfszünder auf im wesentlichen gleichen Unterwasserniveau angeordnet sind, während bei dem in der F i g. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel der HauHzünder auf einem höheren Unterwassemiveau angeordnet ist,

Fig.3 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbei-

M spiels der Schießstation gemäß der Erfindung,

Fig.4 ein Blockdiagramm der dem Hauptzünder zugeordneten Schaltung,
F i g. 5 ein Blockdiagramm eines Detonationssteuer-

kreises für die Hilfszünder,

F i g. 6 ein Verbindungsdiagramm eines Zündkreises für das Zünden eines Zünders,

F i g. 7 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform des in der Schießstation gemäß der Erfindung benützten *> Zeitgeberkreises,

F i g. 8 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform des Zeitsteuerkreises, wie er in einem Zünder benutzt wird, und

Fig. 9 die Wellenformen der verschiedenen Schaltelemente des Zeitgeberkreises gemäß F i g. 8.

Zu der in der Fig. 1 gezeigten Fernzündanlage gehört eine Schießstation 1 zur Erzeugung mehrerer frequenzmodulierter Fernwirksignale, die über einen in das Wasser eingetauchten Ultraschallgeber 2 in das Wasser eingeleitet werden; des weiteren gehört zu der Fernzündanlage ein auf Grund angeordnetes Hauptdetonationssteuerelement 4, das einen Schallwellenempfänger 3 für den Empfang der von dem Ultraschallgeber 2 abgestrahlten frequenzmodulierten Fernwirksignale einschließt. Dem Hauptdetonationsteuerelement 4 ist ein elektrischer Zünder 5 für die Detonation einer Sprengladung 6 zugeordnet. Weiterhin sind mehrere Schallwellenempfänger 8ι, 82,... 8„ derart angeordnet, daß sie die von dem Ultrschallgeber 2 abgestrahlten frequenzmodulierten Fernwirksignale und die durch die Detonation der als Hauptsprengladung wirkenden Sprengladung 6 hervorgerufene Druckwelle empfangen können, um Hilfsdetonationssteuerelemente 9|, 92... 9„, zu erregen, die jeweils mit elektrischen Zündern 10i, IO2 ... 1O_n verbunden sind. Diesen Zündern sind wiederum Hilfssprengladungen 111,112... bzw. 1 I_n zugeordnet, die am Grund des Wassers in Bohrlöchern im Gestein 7 eingebracht sind.

Mehrere frequenzmodulierte Fernwirksignale, die von der Schießstation über den Ultraschallgeber 2 abgestrahlt werden, durchlaufer, das Wasser und werden von dem Schallwellenempfänger 3 des Hauptdetonationssteuerelements 4 und den Schallwellenempfängern 81, 82... 8„ der Hilfsdetonationssteuerelemente aufgefangen. Das am Grunde des Wassers angeordnete Hauptdetonationssteuerelement 4 arbeitet derart, daß es nacheinander eine Reihe der von dem Schallwellenempfänger 3 empfangenen frequenzmodulierten Fernwirksignale demoduliert und auffindet, um den elektrisehen Zünder 5 und damit die Hauptsprengladung 6 mittels seines Ausgangssignals zur Detonation zu bringen. Andererseits arbeiten die Schallwellenempfänger 81,82.. · 8„ der Hilfsdetonaiionssteuerelemente 9i, 92 ... 9_n derart, daß sie aus einer Reihe der frequenzmodu- w lierten Fernwirksignale vorgegebene Signale und die durch die Detonation der Hauptsprengladung 6 hervorgerufene intensive Druckwelle empfangen; danach zünden sie mit ihren Ausgangssignalen in Abhängigkeit von den vorgegebenen Signalen und der ^r> > Druckwelle die einzelnen elektrischen Zünder lOi, IO2 ... 1O_n. um die Hilfssprengladungen ld, 1I₂ ... 11„ gleichzeitig zur Explosion zu bringen.

lici der in der Fig. 2 gezeigten Ausführungsform schwimmt das Hauptdetonationssteuerelement 4 auf mi der Wasseroberfläche und der Schallwellenempfänger 3 und der der Hauptsprengladung 6 zugeordnete elektrische Zünder 5 hängen von dem Hauptdetonationsstcuerclernent 4 in das Wasser herab und sind elektrisch leitend mit ihm verbunden. Die Hängeniveaus des <■· Schallwcllenempfängers 3, des Zünders 5 und der I liiupisprengladung 6 können relativ flach sein.

Wie bereits oben beschrieben, ist die Schießstation so ausgelegt, daß sie mehrere frequenzmodulierte Fernwirksignale erzeugt; aus Gründen der Kürze und des einfacheren Verständnisses wird nun in Zusammenhang mit Fig.3 eine Schießstation unter der Annahme beschrieben, daß sie nur zwei derartige Signale erzeugt. Die in der F i g. 3 gezeigte Ausführungsform weist einen Trägerwellenoszillator 12 auf, der einem Frequenzmodulator 16 eine Trägerwelle der Frequenz k von z. B. 20 kHz zuführt. Weiterhin sind zwei Modulationssignaloszillatoren 13 bzw. 14 zur Erzeugung von Modulationssignalen der Frequenz f\ (z. B. 500 Hz) und der Frequenz /2 (z. B. 400 Hz) vorgesehen. Das Modulationssignal f\ des Modulationssignaloszillators 13 wird an den Frequenzmodulator 16 während eines vorgegebenen Zeitintervalls über einen Zeittorkreis 15 angelegt, während das Modulationssignal /■> des Modulationssignaloszillators 14 während eines anderen vorgegebenen Zeitintervalls ebenfalls über den Zeittorkreis 15 an den Frequenzmodulator 16 angelegt wird. Dementsprechend besteht das Ausgangssignal des Frequenzmodulators 16 aus einem durch die Frequenzmodulation der Trägerwelle k mit dem Signal f\ erzeugten Signal, das von einem durch die Frequenzmodulation der Trägerwelle /0 mit dem Signal Z₂ erzeugten Fernwirksignal gefolgt wird. Die beiden frequenzmodulierten Fernwirksignale werden in einem Leistungsverstärker 17 verstärkt und dann über den Ultraschallgeber 2 in das Wasser abgestrahlt. Die Ultraschallwellen werden von dem Hauptschallwellenempfänger 3 und den Hilfsschallwellenempfängern 81,82... 8_n empfangen.

Wie in der F i g. 4 dargestellt ist, werden die von dem Hauptschallwellenempfänger 3 des Hauptdetonationssteuerelements 4 empfangenen beiden frequenzmodulierten Fernwirksignale in einem Verstärker 18 verstärkt und ihre Amplituden durch einen Begrenzer 19 auf einen vorgegebenen Wert begrenzt. Die Ausgangssignale des Begrenzers werden in einem Demodulator 20 demoduliert und dann durch Bandpaßfilter 21 und 22 mit schmaler Bandbreite in zwei Fernwirksignale f\ und /2 getrennt. Nach Verstärkung in einem Verstärker 23 wird das Signal /i in einem Gleichricht- und Integrierkreis 24 gleichgerichtet, um einen ersten Schalter 25 des Zündkreises zu schließen. Obwohl der Schalter in seinen Einzelheiten erst weiter unten beschrieben werden wird so soll bereits hier angemerkt werden, daß er se konstruiert ist, daß er über ein vorgegebenes Zeitintervall in Schließstellung gehalten wird, wenn er einma geschlossen worden ist. Andererseits erscheint das Ausgangssignal Z₂ des Bandpaßfilters 22 später als da; Ausgangssignal f\ des Bandpaßfilters 21; das Signal f. wird über einen Verstärker 26 und einen Gleichricht- und Integrierkreis 27 an einen zweiten Schalter 2f herangeführt, um diesen zu schließen. Wenn der erste und zweite Schalter 25 und 28 in dieser Weist geschlossen sind, ist der Zündkreis geschlossen, dei ausgehend von einer mit Masse verbundenen Span nungsquelle 29 über die beiden Schalter 25 und 28 unc den mit Masse verbundenen elektrischen Zünder ! verläuft. Beim Schließen dieses Zündkreises detonier der Zünder 5 und damit die Hauptsprengladung 6.

Wie in der Fig. 5 dargestellt worden ist, werden ii einem Hilfsdetonationsstcuerelement 9 die frequenzmo dulierten Fernwirksignale durch einen Schallwellen empfänger 8 aufgefangen und in einem Verstärker 31 verstärkt. Die Amplituden der verstärkten Signal« werden auf einem vorgegebenen Wert durch einei Begrenzer 31 begrenzt. Die Ausgangssignalc de Begrenzers werden durch einen Demodulator 3:

demoduliert und dann einem Bandpaßfilter 33 zugeführt. Da das Hilfsdetonationssteuerelement 9 - wie bereits oben beschrieben worden ist — so ausgelegt ist, daß es nur ein vorgegebenes Signal unter mehreren frequenzmodulierten und vom Empfänger 8 empfangenen Fernwirksignalen entdeckt, ist das Bandpaßfilter 33 selbst so ausgelegt, daß es nur das Fernwirksignal der Frequenz f\ durchläßt. Dementsprechend erzeugt das Filter 33 nur dann ein Ausgangssignal, wenn das Fernwirksignal mit der Frequenz /1 moduliert ist. Das Ausgangssignal des Demodulators 33 schließt über einen Verstärker 34 und einen Gleichrichter 35 einen ersten Schalter 36. Da, wie bereits oben beschrieben, zu diesem Zeitpunkt die Hauptsprengladung 6 bereits zur Detonation gebracht worden ist, wird durch diese eine intensive Druckwelle erzeugt, die von dem Hilfsschallwellenempfänger 8 empfangen wird. Das Ausgangssignal dieses Empfängers wird mit Hilfe eines Begrenzers 38 in einen hohen Spannungsimpuls mit steiler Anstiegsflanke umgeformt, und dieser Spannungsimpuls übersteigt das für das Schließen eines zweiten Schalters 37 im Zündkreis erforderliche Niveau. Bei geschlossenen Schaltern fließt ein Strom von einer Spannungsquelle 39 über die Schalter 36 und 37 durch einen elektrischen Zünder 10, wodurch die Hilfssprengladungen gleichzeitig zur Detonation gebracht werden. Da der Begrenzer 38 aus einer bekannten Kombination aus einem Widerstand, einer Spannungskonstanthaltediode und einer Diode besteht, brauchen seine Einzelheiten hier flicht weiter beschrieben zu werden.

In der Fig.6 ist ein Beispiel für einen Zündkreis gezeigt, wie er in den Haupt- und Hilfsdetonationssteuerelementen gemäß den F i g. 4 und 5 verwendet werden kann. Der Zündkreis gemäß F i g. 6 weist eine Spannungsquelie 41 auf, die den in Fig.4 bzw. Fig.5 gezeigten Spannungsquellen 29 bzw. 39 entspricht. Über die Klemmen der Spannungsquelle 41 ist eine Reihenschaltung aus einem ersten Thyristor 42 (SCR) und einem Lastwiderstand 43 gelegt. Die gate-Elektrode des Thyristors 42 ist mit der negativen Klemme der Spannungsquelle 41 über einen Stabilisierungswiderstand 44 und über eine Diode 45 mit einer Klemme 46 verbunden, an welche Klemme das demodulierte Fernwirksignal f\ angelegt wird. Die Diode ist so geschaltet, daß sie Strom nur in Vorwärtsrichtung gesehen von der Klemme aus 46 durchläßt. Die Kathode des Thyristors 42 ist über eine Serienschaltung bestehend aus einem Ladewiderstand 47 und einem Kondensator 48 mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbunden. Die Anode eines zweiten Thyristors 49 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen Widerstand 47 und Kondensator 48 verbunden. Die Kathode des Thyristors 49 ist sowohl über einen Lastwiderstand 50 als auch über einen elektrischen Zünder 51 mit dem negativen Pol der Spannungsquelle 41 verbunden (der elektrische Zünder 51 entspricht den in den F i g. 4 bzw. 5 gezeigten Zündern 5 bzw. 10). Die Steuerelektrode des Thyristors 49 ist über eine Diode 52 mit einer Eingangsklemme 53 verbunden, an die das zweite Fernwirksignal angelegt wird. Im Falle des Hauptdetonationssteuerelements gemäß Fig.4 ist das zweite Fernwirksignal das Fernwirksignal /2 und im Falle des Hilfsdetonationssteuerelements gemäß F i g. 5 das Ausgangssignal des Begrenzers 38. Zwischen die Steuerelektrode des zweiten Thyristors 49 und den negativen Pol der Spannungsquelle 41 ist ein Widerstand 54 geschaltet, um im Betrieb die Spannung an der Steuerelektrode zu stabilisieren.

Während des Betriebs wird die positive Spannung des ersten Fernwirksignals den Eingangsklemmen 46 und 46' aufgeprägt und damit über die Diode 45 auf die Steuerelektrode des ersten Thyristors 42 gegeben, der damit in den EIN-Zustand geschaltet wird. Im EIN-Zustand lädt der Thyristor 42 den Kondensator 48, der eine relativ große Kapazität besitzen soll, über den Ladewiderstand 47 auf. Wenn nach dem vollständigen Aufladen des Kondensators 48 das zweite Fernwirksignal den Eingangsklemmen 53 und 53' aufgeprägt wird, wird dieses Signal über die Diode 52 an die Steuerelektrode des zweiten Thyristors 49 angelegt, so daß dieser eingeschaltet wird. Der Kondensator 48 kann durch den sich im EIN-Zustand befindlichen Thyristor 49 und den Zünder 51 entladen werden, so daß dieser zur Detonation gebracht wird. In der F i g. 6 sind die Verbindungspunkte des Zünders 51 zum Zündkreis mil 55 und 56 bezeichnet worden. Es ist klar, daß der Widerstandswert des Lastwiderstandes des Thyristors 49 wesentlich größer gewählt wird als derjenige des elektrischen Zünders 51, so daß das Fließen eines starken Stromes durch den Zünder 51 gewährleistet ist.

Wie oben beschrieben, wird in dem in der F i g. 6 gezeigten Schaltkreis im Betrieb zunächst der erste Thyristor 42 bei Empfang des ersten Fernwirksignals ir den EIN-Zustand gebracht, um den Kondensator 4t aufzuladen; danach wird der elektrische Zünder 51 zui Detonation gebracht, wenn der Schaltkreis nach vollständiger Aufladung des Kondensators das zweite Fernwirksignal empfängt. Daher wird der elektrische Zünder nur dann zur Detonation gebracht, wenn da! erste und das zweite Fernwirksignal aufeinanderfolgenc oder nacheinander einlaufen. Mit anderen Worten, wire der Zünder nicht gezündet, wenn die beiden Fernwirk· signale zur gleichen Zeit oder in umgekehrte: Reihenfolge empfangen werden. Bei Verbindung dei Zündkreises mit dem elektrischen Zünder im Sprengge biet, d. h. beim Zuschalten des Zünders an den Klemmet 55 und 56, ist es selbst bei unglücklicher Weise in EIN-Zustand befindlichen Thyristoren 42 und 49 stet! möglich, den Stromfluß durch den Zünder auf einer kleinen Wert zu begrenzen, der für eine Zündung nich ausreicht, da für den Ladewiderstand 47 ein hohei Widerstandswert gewählt worden ist.

Das in der F i g. 7 gezeigte Verbindungsschema dien der detailierten Darstellung des in der F i g. 3 gezeigtei Zeittorkreises 15. Der Zeittorkreis besteht aus einen Detonationsauslöseschalter CS, einem Rückstellschalte RS, zwei Zeitgebern 7Ί und T₂ und Relais RL-X, RL-2 RL-3 und RL-4, die jeweils aus den Relais-Spulen um den bei Erregung der Spulen betätigten Relaiskontaktei bestehen. Beim Schließen des Detonationsauslöseschal ters CS wird das Relais RL-X erregt, das in Erregungszustand durch einen Selbsthaltekontakt rlgehalten wird. Die Erregung des Relais RL-X führt z\ einer Erregung des Relais RL-2 über einen Kontakt de Zeitgebers 71. Der Kontakt rl-2 des Relais RL-2 win geschlossen, um das von dem Modulationssignaloszilla tor 13 erzeugte Signal f\ an den Frequenzmodulator K zu legen. Gleichzeitig damit wird das Relais RL-3 übe den Relaiskontakt rl-2a erregt und durch seinei Selbsthaltekontakt rl-3 gehalten.

Wenn das Relais RL-2 erregt ist, trennt einer seine Kontakte (nicht gezeigt) den Zeitgeber 71 von de Betriebsspannung -24 Volt; der Zeitgeber arbeite aber noch in einem vorgegebenen Zeitintervall weite« Am Ende dieses vorgegebenen Zeitintervalls wird da Relais RL-2 entregt, so daß sein Kontakt rl-2 geöffne

und die Zufuhr des Signals f\ zum Modulator 16 hin unterbrochen wird. Gleichzeitig damit wird das Relais RLA über die Kontakte r/-3a, rl-2b und den Kontakt des Zeitgebers T₂ erregt. Damit wird das Ausgangssignal h des Modulationssignaloszillators 14 über den Kontakt r/-4 an den Frequenzmodulator 16 gelegt. Die Anlegung des Ausgangssignals h an den Frequenzmodulator 16 wird unterbrochen, wenn das in dem Zeilgeber T₂ vorgegebene Zeitintervall zu Ende ist. In dieser Weise ist es möglich, mit Hilfe des Zeittorkreises 15 nacheinander zwei Arten von Fernwirksignaleri von einem einzigen Ultraschallgeber 2 abzustrahlen.

Die F i g. 3 und 7 stellen eine Ausführungsform der Erfindung dar, bei der mehrere Fernwirksignale nacheinander von der Schießstation ausgesandt werden und die aufeinanderfolgenden Fernwirksignale von entfernten Detonationssteuerelementen aufgefangen werden. Es soll hier aber auch festgehalten werden, daß dasselbe Ziel erreicht werden kann, wenn mehrere Fernwirksignale von der Schießstation ausgesandt werden, diese Fernwirksignale von den entfernten Detonationssteuerelementen aufgenommen, die gleichzeitig empfangenen Fernwirksignale in Züge aufeinanderfolgender Signale umgewandelt und diese Signalzüge den einzelnen Zündkreisen zugeführt werden. Bei einer solchen Ausführungsform braucht der in der F i g. 3 gezeigte Zeittorkreis nicht verwendet zu werden und kann die Schaltung zwischen den Bandfiltern 21 und 22 einerseits und den Schaltern 25 und 28 des Detonationskontrollelements gemäß Fig.4 durch den in der F i g. 8 gezeigten Zeitsteuerkreis ersetzt werden.

Insbesondere wird das Ausgangssignal des Bandpaßfilters 21 auf einem Gleichricht- und Integrierkreis 57 geschaltet, dessen Ausgang mit einem Schmitt-Trigger 59 verbunden ist. Der Ausgang des Schmitt-Triggers 59 wird auf zwei in Serie geschaltete monostabile Multivibratoren 61 und 62 geschaltet. Andererseits wird das Ausgangssignal des Bandpaßfilters 22 über einen Gleichricht- und Integrierkreis 58 auf einen Schmitt-Trigger 60 gegeben. Der Ausgang des monostabilen Multivibrators 61 ist mit einer Klemme 63 verbunden, die ihrerseits mit dem ersten Schalter 25 des in der Fig.4 gezeigten Zündkreises verbunden ist; die Ausgänge des Schmitt-Triggers 60 und des monostabilen Multivibrators 62 sind über ein UND-Gatter 64 mit einer zum zweiten Schalter 28 führenden Klemme 65 verbunden.

Da das erste und das zweite Fernwirksignal f\ und h gleichzeitig an den Eingängen der Bandpaßfilter 21 und 22 anliegen, so ist an den Eingängen die Wellenform A bzw. B zu beobachten, die in der F i g. 9 dargestellt sind. Durch die Einwirkung der Gleichricht- und Integrierkreise 57 und 58 werden die Wellenformen A und B in die Wellenformen C und D transformiert. Die Schmitt-Trigger-Kreise 59 und 60 werden durch die Ausgangssignale der Gleichricht- und Integrierkreise 57 bzw. 58 derart angesteuert, daß sie die in der F i g. 9 gezeigte Wellenform E erzeugen. Das Ausgangssignal des Schmitt-Triggers 59 triggert den monostabilen Multivibrator 61, der dem monostabilen Multivibrator 62 und der Klemme 63 den in der Fig.9 dargestellten Impuls F zuleitet; die Impulsbreite dieses Impulses F wird durch die Zeitkonstante des monostabilen Multivibrators 61 bestimmt. Dieses an die Klemme 63 angelegte Ausgangssignal wird zur Betätigung des ersten Schalters 25 herangezogen. Am Ausgang des

to monostabilen Multivibrators 62 erscheint der in der Fig.9 dargestellte Impuls G, der zusammen mit dem Ausgangssignal E des Schmitt-Triggers 60 an das UND-Gatter 64 gelegt wird, daß dann das in der F i g. 9 dargestellte Ausgangssignal H abgibt. Dieses Ausgangssignal entspricht dem logischen Produkt dieser beiden Signale und wird über eine Klemme 65 zur Betätigung des zweiten Schalters 28 fortgeleitet. Wie bereits oben beschrieben, können bei Benutzung des Zeitsteuerkreises gemäß F i g. 8 mehrere Fernwirksignale, die gleichzeitig empfangen werden, in aufeinanderfolgende oder reihenmäßig angeordnete Fernwirksignale umgewandelt werden, um nacheinander die Schalter der einzelnen Zündkreise zu schließen.

Bei dem in der F i g. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel des Hilfsdetonationssteuerelements können an Stelle der Unterkreise 30 bis 35, die zur Ableitung des Betätigungssignals für den ersten Schalter 36 aus dem vorgegebenen Fernwirksignal herangezogen werden, auch ein bekannter mechanischer oder elektrischer Zeitgeber benutzt werden, der für den Betrieb während eines vorgegebenen Zeitintervalls zum Schließen des ersten Schalters 36 und zum Halten desselben in Schließstellung ausgelegt ist. wobei das vorgegebene Zeitintervall dem Intervall entspricht, währenddessen das Detonationsfernwirksignal von der Schießstation her übertragen wird.

Es ist auch möglich, das Ausgangssignal des Bandpaßfilters auf einen Differenzierkreis zu geben, um den monostabilen Multivibrator mit dem differenzierten Signal anzustoßen. Das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators wird dann aufintegriert, um den Schalter von dem Ausgangssignal des Integrators schalten zu lassen. Andererseits kann das Ausgangssignal des Bandpaßfilters auf einen Doppelbegrenzer (slicer) geschaltet werden, um einen Flip-Flop-Kreis mit dem begrenzten Ausgangssignal des Doppelbegrenzers zu betreiben. Das Ausgangssignal des Flip-Flop-Kreises wird aufintegriert, um den Schalter mit dem Ausgangssignal des Integrators zu schalten.

Weiterhin ist die Erfindung nicht auf die Verwendung von nur zwei frequenzmodulierten Fernwirksignalen beschränkt, vielmehr ist es auch möglich, drei oder mehr frequenzmodulierte Fernwirksignale zu benutzen, um die Sicherheit zu erhöhen. In diesem Falle müssen in jedem Schaltkreis so viele Schalter vorgesehen sein, wie es frequenzmodulierte Fernwirksignale gibt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Fernzündanlage, mit deren Hilfe unter Wasser angeordnete Sprengladungen durch Fernwirksigna-Ie zur Detonation bringbar sind, mit einer Sendestation, die eine Oszillatoreinrichtung für mindestens zwei Frequenzen und einen Schallgeber aufweist zum Erzeugen und Fortleiten von Schallwellen durch das Wasser und mindestens zwei entfernt angeordneten Empfangsstationen, die jeweils einer Sprengladung zugeordnet sind und jeweils einen Schallwellenempfänger und einen elektrisch auslösbaren Zünder besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Empfangsstation (4) einer '5 Hauptsprengladung (6) zugeordnet ist, deren Zünder (5) nur auslösbar ist, wenn mindestens zwei vorgegebene Frequenzen (71, /2) gleichzeitig oder in vorgegebenem zeitlichen Abstand auftreten und daß mindestens eine weitere Empfangsstation (9„) einer Hilfssprengladung (H_n; zugeordnet ist, deren Zünder (10„; nur auslösbar ist, wenn mindestens eine der Frequenzen (fr, Z₂) und eine Detonations-Druckwelle der Hauptsprengladung (6) gleichzeitig oder in vorgegebenem zeitlichen Abstand auftreten.

2. Fernzündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebenen Frequenzen (71, /₂) einer Träger-Schallwelle oder Träger-Ultraschallwelle (fo) aufmoduliert sind.

3. Fernzündanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die elektrische Auslösung des elektrischen Zünders (5) der Hauptsprengladung (6) mindestens zwei aufeinanderfolgende Zündsignale erforderlich sind, daß die vorgegebenen Frequenzen (71, F₂) nacheinander vom Schallgeber (2) der Sendestation abgestrahlt werden derart, daß in der der Hauptsprengladung (6) zugeordneten Empfangsstation (4) die zeitliche Verzögerung des der einen Frequenz (f\) zugeordneten Zündsignals gegenüber dem der anderen w Frequenz (f₂) zugeordneten Zündsignals durch die Umschaltung der Abstrahlung durch den Schallgeber (2) an der Sendestation (1) von der Abstrahlung mit der einen Frequenz auf die Abstrahlung mit der anderen Frequenz gegeben ist.

4. Fernzündanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die elektrische Auslösung des elektrischen Zünders (5) der Hauptsprengladung (6) mindestens zwei aufeinanderfolgende Zündsignale erforderlich sind und daß die vorgegebenen Frequenzen gleichzeitig abgestrahlt werden derart, daß in der der Hauptsprengladung (6) zugeordneten Empfangsstation (4) die zeitliche Verzögerung des der einen Frequenz (f\) zugeordnete Zündsignals gegenüber dem der anderen Frequenz (f₂) zugeordneten Zündsignals durch ein elektronisches Zeitverzögerungsglied (62) gegeben ist.

5. Fernzündanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der Hauptsprengladung (6) zugeordnete Empfangsstation einen dem Schallwellenempfänger (3) nachgeschalteten Verstärker (18), einen diesem nachgeschalteten Amplitudenbegrenzer (19), einen diesem nachgeschalteten Frequenzdemodulator (20) und mindestens zwei diesem ^ nachgeschaltete Bandpaßfilter (21, 22) und zwei jeweils mit dem Ausgang eines der Bandpaßfilter verbundene Gleichricht- und Integrierkreise (24,27) aufweist, an deren Ausgängen jeweils eines der beiden Zündsignale ansteht.

6. Fernzündanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Hauptsprengladung (6) zugeordnete Empfangsstation einen dem Schallwellenempfänger (3) nachgeschalteten Verstärker (18), einen diesem nachgeschalteten Amplitudenbegrenzer (19), einen diesem nachgeschalteten Frequenzdemodulator (20) und mindestens zwei diesem nachgeschaltete Bandpaßfilter (21, 22) und zwei jeweils mit dem Ausgang eines der Bandpaßfilter verbundene Gleichricht- und Integrierkreise (57,58) aufweist und daß der Ausgang (C) des einen Gleichricht- und Integrierkreises (57) mit dem Eingang eines Schmitt-Triggers (59) verbunden ist, dessen Ausgang (E) mit dem Eingang eines monostabilen Mul'ivibrators (61) verbunden ist, wobei das Ausgangssignal (F) des ersten monostabilen Multivibrators (61) das erste Zündsignal darstellt und seine Hinterflanke einen zweiten monostabilen Multivibrator (62) triggert, daß der Ausgang (D) des zweiten Gleichricht- und Integrierkreises (58) mit dem Eingang eines zweiten Schmitt-Triggers (60) verbunden ist, dessen Ausgang auf einen Eingang eines UND-Gatters (64) geführt ist, auf dessen anderen Eingang das Ausgangssignal (G) des zweiten monostabilen Multivibrators (62) geführt ist, wobei das Ausgangssignal (H)des UND-Gatters das zweite Zündsignal abgibt (F i g. 8 und 9).

7. Fernzündanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auslösung des elektrisch auslösbaren Zünders (5; 51) zwei elektronische Schalter (42,49) vorgesehen sind, von denen der eine (42) mit seiner Steuerstrecke im Ladekreis eines Kondensators (48) liegt und über seine Steuerelektrode von dem der einen Frequenz (f\) entsprechenden Zündsignal ansteuerbar ist, während der andere elektronische Schalter (49) mit seiner Steuerstrecke im Entladekreis des Kondensators (48) liegt und über seine Steuerelektrode von dem der anderen Frequenz (f₂) oder der Detonations-Druckwelle entsprechenden Zündsignal ansteuerbar ist.

8. Fernzündanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Detonation der Sprengladungen die Hauptsprengladung (6) und die zugeordnete Empfangsstation (4) in der Nähe der Hilfssprengladung (U_n) und der zugeordneten Empfangsstation (9_n>)auf dem Gewässergrund angeordnet sind (F i g. i).

9. Fernzündanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Detonation der Sprengladungen die Hauptsprengladung (6) und die zugeordnete Empfangsstation (4) in der Nähe der Gewässeroberfläche und die Hilfssprengladung (Unrund die zugeordnete Empfangsstation (9„) auf dem Gewässergrund angeordnet sind (F ig. 2).