DE2454715C2

DE2454715C2 - Einrichtung zum Einstellen des Zündzeitpunktes von nacheinander aus einer Abschußvorrichtung ausgestoßenen Streuwaffen

Info

Publication number: DE2454715C2
Application number: DE19742454715
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Ing. 8012 Ottobrunn Hagenbucher; Horst Dipl.-Ing. Dr. 8014 Neubiberg Kaltschmidt
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1974-11-19
Filing date: 1974-11-19
Publication date: 1982-04-08
Also published as: DE2454715A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Einstellen des Zündzeitpunktes von nacheinander aus einer Abschußvorrichtung ausgestoßenen Streuwaffen, bei der an der Abschußvorrichtung eine Signalquelle mit einer Koppelspule zur Abgabe eines Signals vorgesehen ist und bei der jede Streuwaffe einen Empfänger mit einer weiteren Koppelspule und einem durch deren Signal einstellbarem Zeitglied aufweist, wobei die Zeitkonstante des Zeitglieds den Zündzeitpunkt bestimmt.

Streuwaffen dienen hauptsächlich dazu, strategisch wichtige Geländeabschnitte für sine bestimmte Zeit für den Durchgang gegnerischer Truppen zu sperren. Die Streuwaffen werden etwa von einem Flugzeug über dem zu sperrenden Geländeabschnitt abgeworfen, wobei vorher die Zeitzünder der Streuwaffen auf den beabsichtigten Zündzeitpunkt eingestellt werden.

Wird beispielsweise beabsichtigt, einen Geländeabschnitt für eine halbe Stunde zu sperren, so müssen die Zündzeitpunkte der einzelnen Streuwaffen jeweils unterschiedlich und derart eingestellt sein, daß verteilt über das ganze Zeitintervall von einer halben Stunde ständig Streuwaffen gezündet werden.

In der DE-PS 4 86 903 wird vorgeschlagen, elektrische Zünder zu verwenden, bei denen die Einstellung verschiedener Zündzeitpunkte durch verschiedene Bemessung der Größe der ihnen zugeführten elektrischen Energie erfolgt. Die zur Zündung erforderliche elektrische Energie in der zur Erzielung des jeweils vorgesehenen Sprengzeitpunktes erforderlichen Stärke wird von einer vom Geschoß getrennten Stromquelle aus übermittelt. Dabei erhält das Geschoß entweder die gesamte zum Ingangsetzen der Zeitzündervorrichtung auch die zur eigentlichen Zündung des Zündsatzes erforderliche elektrische Energie von der von ihm getrennten Stromquelle oder nur einen bestimmten, der Größe nach regelbaren Teilbetrag davon, der sodann in Verbindung mit dem Strom einer im Geschoß selbst befindlichen, zweiten Energiequelle die Zündung zu dem beabsichtigten Zeitpunkt bewirkt. Als zweckmäßige Ausführungsform wird ferner vorgeschlagen, den zur Aufladung des elektrischen Zünders dienenden Teil der Stromanlage, der den Stromfluß in den elektrischen Zünder übermittelt oder dort einen Induktionsstrom erzeugt, also beispielsweise eine Kontaktstelle oder eine Erregerspule, vor der Geschützrohrmündung anzuorönen. Im Geschoß ist eine Spule mit Eisenkern angeordnet Je größer die Feldstärke in der Erregerspule ist, desto weiter wird der Eisenkern in die Spule

ίο hineingezogen und desto längere Zeit verstreicht, bis nach dem Durchgang des Geschosses durch die Erregerspule die Zündung ausgelöst wird.

Diese elektromagnetische Anordnung in den einzelnen Geschossen ist jedoch störanfällig und insbesondere bei schnellfliegenden Geschossen und hartem Aufprall nicht verwendbar.

Es ist ferner vorgeschlagen worden, den Zündzeitpunkt durch ein elektrisches Zeitglied zu realisieren, dessen Zeitkonstante etwa durch ein RC-GWtd oder andere geeignete elektronische Schaltungen vorgegeben ist. Die einzelnen Streuwaffen können bei der Fertigung bereits mit unterschiedlich dimensionierten Zeitgliedern ausgerüstet werden. Hierzu werden entweder die verwendeten elektrischen Bauteile entsprechend selektieit oder es wird die durch die Herstellung der Bauelemente und die zusätzlich bei der Fertigung der Zeitglieder auftretende Streuung in den Kenndaten der Zeitglieder als ausreichend betrachtet.

Eine ibenfalls mit zwei Koppelspulen arbeitende Einrichtung zur Zündzeitpunkteinstellung von Streuwaffen ist aus der FR-PS 8 64 373 bekannt. Bei dieser bekannten Einrichtung wird nach Betätigung mechanischer Schalter bei oder kurz nach dem Durchfliegen der Erregerspule ein ftC-Glied aufgeladen, das über eine Entladungsröhre mit dem Zündelement verbunden ist.

Die Einstellung des Zündzeitpunktes erfolgt vorher durch entsprechende Bemessung der /?C-Glieder oder der Zündspannung der Entladungsröhre.

Schließlich ist in der DE-OS 23 16 976 eine Einrichtung zur Einstellung des Zündzeitpunkts beschrieben, die ebenfalls zwei Koppelspulen benutzt. Der Koppelspule im Geschoß ist eine Empfangsschaltung nachgeschaltet, die Mittel zur Auswertung der Höhe der beim Durchfliegen der Koppelspule in der Abschußvorrichtung (Steuerspule) in der Koppelspule im Geschoß induzierten Spannung aufweist. Die Schaltung des Zünders ist dabei so aufgebaut, daß der Auslösezeitpunkt vom Erreichen einer Mindestspannung an einem Zündladungsspeicher bestimmt ist, der von einem

so Umladespeicher über eine Umladewiderstandseinheit aufladbar ist. Die Dauer der Umladung ist durch die Mittel zur Auswertung der Höhe der beim Durchfliegen der Steuerspule induzierten Spannung steuerbar. Die Steuerung erfolgt dabei in der Weise, daß der Widerstandswert der Umladewiderstandseinheit beim Durchfliegen der Steuerspule in Abhängigkeit von dem in dieser fließenden Strom einstellbar ist. Die Veränderung der Widerstandswerte wird durch schaltbare Widerstandsmittel, insbesondere Feldeffekttransistoren verursacht. Die Steuerkreise dieser schaltbaren Widerstandsmittel weisen Schwellwertschalter und die erreichten Schwellwerte speichernde Speicherelemente auf. Speicherelemente sind deshalb erforderlich, weil die induzierte Spannung nur kurzzeitig auftritt, die Feldeffekttransistoren aber während des genannten Umladevorgangs leitend geschaltet bleiben müssen.

Während bei der aus der FR-PS 8 64 373 bekannten Einrichtung die Einstellung des Zündzeitpunktes vorher

durch entsprechende Bemessung der ÄC-GIieder oder der Zündspannung der Entladungsröhre erfolgen muß, und daher sehr zeitraubend ist, kann bei der aus der DE-OS 23 16 976 bekannten Programmiereinrichtung für einen Geschoßzünder zwar der Zündzeitpunkt noch kurz vor dem Abschuß der Streuwaffen eingestellt werden; es ist jedoch ein großer schauungstechnischer Aufwand im Geschoß erforderlich, der hohe Kosten erfordert und zudem noch störanfällig ist

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine einfache und zuverlässige Einrichtung zum Einstellen der Zündzeitpunkte von Streuwaffen um einen gewünschten Mittelwert anzugeben, wobei der Mittelwert und die Streuung der Zündzeitpunkte noch kurz vor dem Einsatz der Streuwaffen aus der Abschußvorrichtung beeinflußt werden können und die Empfangsschaltung in der Streuwaffe selbst keinen großen Schaltungsaufwand erforderlich macht

Diese Aufgabe ist ausgehend von einer Einrichtung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Signalquelle an der Abschußvorrichtung einen Wechselspannungsgenerator mit konstanter Frequenz aufweist, der von einem weiteren Generator mit um einen einstellbaren Mittelwert in bestimmten einstellbaren Grenzen stochastisch schwankender Amplitude und Frequenz moduliert ist, wobei die Frequenz des Wechselspannungsgenerators höher ist als die des stochastischen Generators und sich die Amplitude während der Einflußzeit der beiden Koppelspulen aufeinander nicht wesentlich ändert.

Der tragende Gedanke der Erfindung ist demnach darin zu sehen, daß über den einstellbaren Mittelwert, um den das ansonsten stochastisch schwankende Signal verläuft, der Mittelwert der Zündzeitpunkte einstellbar ist und daß durch die Einstellbarkeit der Grenzen, in denen das Signal schwankt, die Streuung der Zündzeitpunkte um den vorgegebenen Mittelwert beeinflußbar ist. Das Einstellen der Zündzeitpunkte geschieht außerdem während des Ausstoßens der Streuwaffen, so daß deren Einsatz an verschiedenen taktischen Situationen leicht angepaßt werden kann.

Die gerätetechnische Ausführung erfolgt dadurch, daß eine bevorzugt sinusförmige Wechselspannung durch den stochastischen Generator so moduliert wird, daß der Momentanwert ihrer Einhüllenden eine Stichprobe aus einer Wahrscheinlichkeitsverteilung mit einem bestimmten Mittelwert und einer bestimmten Streuung darstellt. Die so erzeugte Wechselspannung wird induktiv zur Streuwaffe übertragen und beeinflußt dort in angegebener Weise die Zündzeitpunkte der Streuwaffen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser stellt dar

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine mit Streuwaffen bestückte Abschußvorrichtung und eine Einrichtung zum Einstellen des Zündzeitpunktes der Streuwaffen gemäß der Erfindung;

F i g. 2 schematisch ein Blockschaltbild einer Einrichtung zum Einstellen der Zündzeitpunkte von Streuwaffen und die

F i g. 3a und 3b ein Diagramm zur Erklärung der Wirkungsweise einer Einrichtung gemäß der Erfindung.

In einer Abschußvorrichtung, hier einem Abschußrohr 1, sind mehrere Streuwaffen 2 angeordnet, deren Konstruktion im einzelnen bis auf den Zünder etwa in der DE-OS 2127 444 oder der DE-PS 1199162 beschrieben ist. Die Streuwaffen werden nacheinander aus dem Abschußrohr ausgestoßen, wobei der Zündzeitpunkt für ihre hier nicht dargestellten Spreng- oder Splitterladungen auf folgende Weise eingestellt wird. In dem Abschußrohr 1 und am Umfang aer Streuwaffen 2 ist jeweils eine Koppelspule 3 bzw. 4 angeordnet, die, um Fremdeinstreuungen zu vermeiden, als gegensinnig gewickelte Spulenpaare ausgebildet sind. Die Koppelspulen sind jeweils in einem Isoliermaterial 5 bzw. 6 eingebettet und mit einem Kupferblech 7 bzw. 8 ummantelt Die Koppelspule 3 auf dem Abschußrohr

ίο wird von einer Generatorschaltung gespeist, die in der F i g. 2 dargestellt ist Sie besteht aus einem Wechselspannungsgenerator G\ mit hoher konstanter Frequenz /i und einem Rauschgenerator G2, dessen Bandbreite wesentlich kleiner als /1 ist und der ein mittelwertfreies stochastisches Signal abgibt Der Mittelwert μ für dieses Signal wird von einer Konstantspannungsquelle B geliefert, die über einen Widerstand R\ einstellbar ist. Der Effektivwert des stochastischen Signales, der ein Maß für die Streuung σ der Zündzeitpunkte um den Mittelwert μ ist, wird an einem Widerstand R2 eingestellt. Beide Signale werden in einem Addierer A addiert Das Summensignal wird in einem Multiplikator M mit dem sinusförmigen Signal des Generators C\ multipliziert. Es entsteht eine Hochfrequenz-Schwingung mit einer durch μ und 0 bestimmten normalverteilten Einhüllenden /2; vgl. F i g. 3a.

Die Spule 4 auf einer Streuwaf^fe 2 ist mit einem Spitzengleichrichter D und ferner mit einem Zeitglied verbunden, das im einfachsten dargestellten Falle aus einem Kondensator C, einem Widerstand R und einem Schwellwertscnalter Sbesteht Der Schwellwertschalter ist seinerseits mit einer nichtdargestellten Zündladung für die Spreng- oder Splitterladung der Streuwaffe 2 verbunden.

Beim Vorübergleiten der auf der Streuwaffe 2 angeordneten Koppelspule 4 an der Koppelspule 3 auf dem Abschußrohr 1 wird — während der Einflußzeit Δ, der beiden Koppelspulen aufeinander — die durch den Spitzengleichrichter D gleichgerichtete Wechselspannung des Wechselspannungsgenerators übertragen, so daß sich der Kondensator C auf den jeweiligen Momentanwert der Einhüllenden einstellt. Entsprechend der Zeitkonstante des Zeitgliedes ßCentlädt sich der Kondensator über den Widerstand R so lange, bis der Schwellwertschalter S ein Zündsignal an die nicht dargestellte Zündladung abgibt, durch die die Sprengoder Splitterladung der Streuwaffe gezündet wird.

Bei normal verteilten Enhüllenden sind durch diese Schaltung die Zündzeitpunkte logarithmisch verteilt.

Wird eine Normalverteilung gewünscht, so muß das Ausgangssignal des Multiplikators M beispielsweise über einen Funktionsgeneratorbaustein mit Exponentialkennlinie vorverzerrt werden. Ebenso muß die Grenzfrequenz des stochastischen Generators G? bei dieser Schaltung so gewählt werden, daß die Einflußzeit der beiden Koppelspulen aufeinander multipliziert mit dieser Grenzfrequenz etwa »1« ergibt. Andererseits muß jedoch die Grenzfrequenz derart sein, daß zwei nacheinander ausgestoßene Streuwaffen statistisch unabhängige Einstellwerte für die Zündzeitpunkte erhalten. Aus den Diagrammen der F i g. 3a und 3b ist so eine Einstellimg des Mittelwertes μ und eine logarithmische Verteilung der Streuung 0 der empfangenen Signale Persichtlich.

Es ist selbstverständlich, daß anstelle des hier gezeigten einfachen ÄC-GIiedes andere Zeitglieder verwendet werden können, so beispielsweise eigenversorgte digitale Zeitgeneratoren, deren Zeitbasis durch

das stochastische Signal ebenfalls stochastisch verändert wird. Mit derartigen Zeitgeneratoren sind Mittelwerte der Zündzeitpunkte, d. h. maximale Liegezeiten der Streuwaffen auf dem zu sperrenden Geländeabschnitt von etwa 100 Std. erzielbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Einrichtung zum Einstellen des Zündzeitpunktes von nacheinander aus einer Abschußvorrichtung ausgestoßenen Streuwaffen, bei der an der Abschußvorrichtung eine Signalquelle mit einer Koppelspule zur Abgabe eines Signals vorgesehen ist und bei der jede Streuwaffe einen Empfänger mit einer weiteren Koppelspule und einem durch deren Signal einstellbarem Zeitglied aufweist, wobei die Zeitkonstante des Zeitglieds den Zündzeitpunkt bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalquelle (Cu G₂, B, A, Ry, R₂, M, 3) an der Abschußvorrichtung (1) einen Wechselspannungsgenerator (C\) mit konstanter Frequenz (f\) aufweist, der von einem weiteren Generator (G₂) mit um einen einstellbaren Mittelwert (μ) in bestimmten einstellbaren Grenzen stochastisch schwankender Amplitude und Frequenz (fy moduliert ist, wobei die Frequenz (Ti) des Wechselspannungsgenerators (Gi) höher ist als die des stochastischen Generators (G₂) und sich die Amplitude während der Einflußzeit der beiden Koppelspulen (3, 4) aufeinander nicht wesentlich ändert.