DE2539541C2 - Schaltung für einen elektrischen Geschoßzünder - Google Patents

Description

Die Erfindung betriff; eine Schaltung für einen elektrischen Geschoßzünder, v.· Jeher einen elektrischen Energiespeicher, der durch eine aufgrund von Beschleunigungskräften eine elektrische Spannung erzeugende Energiequelle und über einen die wirksamen Bcschlcunigungskräftc festlegenden und damit die Polarität der Energiequelle definierenden Stromrichter aufladbar ist und über eine steuerbare Schalteinrichtung mit einem Zündelement in Verbindung steht sowie ein die Schalteinrichtung beim Zielaufschlag ansteuerndes Sensorglied aufweist.

Aus der DE-OS 2143 119 ist ein elektrischer Geschoßzünder bekannt, der mit einer Spannungsquelle, einem Umladekreis sowie einem zwischen der Spannungsquelle und dem Zündmittel angeordneten, vornehmlich über einen Aufschlagschalter oder den Umladekreis steuerbaren elektronischen Schalter versehen ist.

Als elektrische Spannungsquelle und als Aufschlagschalter (Sensor) werden jeweils piezoelektrische Zellen oder Magnetinduktoren verwendet, die auf Beschleunigungskraft ansprechen. Durch die beim Abschuß eines Geschosses auftretenden ßeschleunigungskräftc sollen die im Umladekreis befindlichen Energiespeicher (Kondensatoren) von den piezoelektrischen Zellen bzw. Magnetinduktoren entweder in der Druck- oder in der Entspannungsphasc aufgeladen werden. Der Sensor soll lediglich durch die beim Zieläiifsehläg auftretenden Beschleunigungskräfte angeregt werden und zur Steuerung des elektronischen Schalters dienen, über den die gespeicherte elektrische Ladung einem elektrischen Zündelement zugeführt wird. Bei piezoelektrischen Zellen oder Magnetinduktoren kann jedoch mit HiKe von Stromrichtern allein nicht zwischen Abschuß- und Aufschlagphase unterschieden werden, da diese elektromechanischen Wandler bei impulsförmigen mechanischen Belastungen keine beschleunigungsproportionalen Signale abgeben. Selbst zwischen den Beschleunigungskräften aufgrund abnehmender Bahnbeschleunigungen (z. B. kurz nach dem Abschuß) und zunehmender Bremsverzögerung beim Zieiaufschlag kann nicht sicher unterschieden werden, da sowohl die Energiequelle als auch der Sensor in der Abschußphase und in

ίο der Aufschlagphase Spannungs- bzw. Stromstöße abgeben. Dies kann zu Störungen in der Schaltung und zur vorzeitigen Zündung der Geschoßladung führen, insbesondere dann, wenn der üblicherweise zum Entsichern des Sensorgliedes zusätzlich verwendete mechanische Schalter, welcher erst nach einer bestimmten Zeit nach dem Abschuß das Sensorglied mit der steuerbaren Schalteinrichtung elektrisch verbinden soil, zu früh schaltet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Schaltung für einen elektrischen Geschoßzünder zu schaffen, die eine größere Sicherheil gegenüber vorzeitiger Zündung der Geschoßladung, also eine größere Rohr- und Vorrohrsicherheit, als bisherige Schalteinrichtungen liefert.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Energiequelle nach dem Aufladen des Energiespeichers mittels einer zeitgesteuerten Umschalteinrichtung von dem Energiespeicher abgekoppelt und als Sensorglied an die Schalteinrichtung

ίο angekoppelt wird.

Im Gegensatz zu dem bekannten Geschoßzunder werden das Aufladen des Energiespeichers und das Auslösen des Z indvorganges nur von einem einzigen Schaltungselement durchgeführt, wobei beide Funktionen zeitlich voneinander getrennt ablaufen. Dadurch wird der Reihenfolge der beim Abschuß und beim Zielaufschlag eines Geschosses auf dieses einwirkenden Beschleunigungskräfte Rechnung getragen. Der erste beim Abschuß auftretende Beschlcunigungsimpuls wird

«o nur zum Aufladen des Energiespeichers und der zweite beim Zielaufschlag auftretende Beschleunigungsimpuls nur zur Steuerung der .Schalteinrichtung ausgenützt. Falls die zeitgesieuertc Urnschaheinnchtung lehlerhafterweisc zu früh umschalten sollte kann es nicht zur Zündung der Geschoßladung kommen, da die Energiequelle zumindest den größten Teil der beim Abschuß erzeugten Energie bereits an den Energiespeicher abgegeben hat und nicht mehr imsiande ist. ohne Einwirkung neuer Beschleunigungskräfte die Schaltciii-

Vi richtung zur Auslösung des Zündvorganges zu betätigen. Selbst wenn die Umschalteinrichtung fehierhafterweise schon vor dem Abschuß umgeschaltet haben sollte, also die Energiequelle vor dem Aufladen des Energiespeichers zuerst als Sensorglicd verwendet wird, kann es nicht zur Zündung der Geschotiladung kommen, da nun wegen des noch ungeladenen Energiespeichers die Energie zur Zündung des Zündelementes fehlt. Somit ist durch die erfindungsgcmaße Schaltung in großem Maße eine Rohr- und Vorrohrsicherheit gewährleistet.

Dadurch, daß nach einer weiteren Ausbildung der erfindungsgemäüen Schaltung der Energiespeicher mittels die Stromrichtungen der Energiequelle begrenzender Schaltungselemente — erst hei abnehmender Bahnbeschleunigung des Geschosses aufladbar ist. wird eine noch größere Rohrsicherheit erzeugt, da dadurch die Aufladung des Energiespeichers nicht sofort zu Beginn der AbschuBphase einsetzt, sondern erst nach

Ablauf eines vom Beschleunigungsverlauf abhängigen Zeitraumes.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles soll die erfindungsgemäße Schaltung näher erläutert werden.

Ein als Energiequelle verwendetes Piezoelement I wird zur Ableitung pyroelektriseher Ladungen, welche z. B. durch Temperaturänderungen erzeugt werden, über einen hochohmigen Widerstand 2 kurzgeschlossen. Das Piezoelement 1 ist vor dem Abschuß des ]₀ Geschosses über einen Umschalter 3 und eine Ladediode 4 mit einem als Energiespeicher dienenden Kondensator 5 verbunden. Ein elektrisches Zündelement 8 kann über einen zweiten Umschalter 7, welcher mit dem ersten mechanisch gekoppelt ist, und über einen als steuerbare Schalteinrichtung verwendeten Thyristor 6 an den Kondensator 5 angeschlossen werden. Vor dem Abschuß des Geschosses ist das elektrische Zündelement 8 über den Umschalter 7 kurzgeschlossen. Die Steuerleitung des Thyristors 6 ist über einen Widerstand 9 mit einem Pol des Piezoelementes 1 verbunden und kann über den Umschalter 3 direkt an den unteren Pol des Piezoelemen'.es 1 angeschlossen werden. Die Umschalter 3 und 7 sind in der Ausgangsstellung gezeigt und können z. B. mechanisehe, zeitgesteuerte Schalter bekannter Art sein, die nach einer bestimmten Zeit nach Abschuß des Geschosses umschalten.

Die Diode 4 definiert aufgrund ihrer Durchlaßrichtung die auf den Kondensator 5 wirkende Polarität des Piezoelementes derart, daß ein Stromfluß entweder nur bei abnehmender Bahnbeschleunigung bzw. zunehmender Bremsverzögerung — dieser Fall ist aus Sicherheit.·-- gründen von Vorteil und in der Figur dargestellt — oder nur bei zunehmender Bahnbeschleunigung bzw. abnehmender Bremsverzögerung zustande kommt. Das Piezoelement I ist im dargestellten Fail so gepolt, daß die zur Aufladung des Kondensators und Ansteuerung des Thyristors notwendige Spannungsrichtung bei abnehmender Bahnbeschleunigung oder zunehmender Bremsverzögerung auftritt.

Die gezeigte Schaltung funktioniert folgendermaßen:

Beim Abschuß des Geschosses wirkt eine nicht dargestellte träge Masse auf das Piezoelement 1, welches dadurch eine den Beschleunigungskräften äquivalente Ladungsmenge über die Ladediode 4 an den Kondensator 5 abgibt. Der Thyristor 6 wird dabei über den Widerstand 9 im nicht leitenden Zustand gehalten. Nach dem Ende der Abschußphase schalten die zeitgesteuerten Umschalter 3 und 7 um. Dadurch wird einmal das elektrische Zündelement 8 an den Thyristor 6 und somit in den den aufgeladenen Kondensator 5 enthaltenden Entladungsstromkreis geschaltet. Zum anderen wird durch den Umschalter 3 das Piezoelement 1 nunmehr mit der Steuerleitung des Thyristors 6 verbunden. Sobald nun durch Zielaufschlag verursachte Beschleunigungskräfte auf das Piezoelement 1 wirken, wird durch die dadurch vom Piezoelement abgegebene Ladungsmenge der Thyristor 6 in den leitenden Zustand versetzt und der Kondensator 5 kisTin sich nunmehr über das elektrische Zündelement 8 entladen und dadurch die Zündung auslösen.

Anstelle des Piezoelementes 1 kann selbstverständlich auch eine andere, auf Beschleunigungskräfte reagierende Energiequelle, z. B. ein Magnetinduktor verwendet werden.

Zur Erhöhung der Rohrsicherheit kann parallel /.um Piezoelement 1 eine weitere, gestrichelt gezeichnete Diode 10 geschaltet werden. Die Diode 10 bewirkt, daß die bei zunehmender Bahnbeschleunigung vom Piezoelement 1 erzeugten L.adungen abfließen, das Piezoelement 1 also für diese Polung kurzgeschlossen ist. jedoch die bei abnehmender Bahnbeschleunigung mit entgegengesetzter Polung auftretenden Ladungen dem Kondensator 5 zugeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltung tür einen elektrischen Geschoßzünder, welcher

a) einen elektrischen Energiespeicher (5) aufweist, der

a.a) durch eine aufgrund von Beschleunigungskräften eine elektrische Spannung erzeugende Energiequelle gespeist wird und

a.b) über einen die wirksamen Beschleunigungskräfte festlegenden und damit die Polarität der Energiequelle definierenden Stromrichter (4) aufladbar ist und

a.c) über eine steuerbare Schalteinrichtung (6) mit einem Zündelement (8) in Verbindung steht, sowie

b) ein die Schalteinrichtung beim Zielaufschlag ansteuerndes Sensorglied aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß

c) die Energiequelle (1) nach dem Aufladen des Enerfriespeichers (5) mittels einer zeitgesteuerten !.'«!schalteinrichtung (3) von dem Energiespeicher (5) abgekoppelt und

d) als Sensorglied an die Steuerleitung der Schalteinrichtung (6) angekoppelt wird.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher (5) aufgrund der Polung der siroinrichtendi-n Schaltungselemente (10, 4) erst bei abnehmender Bahnbeschleunigung des Geschosses aufladbar ist.