DE2608520A1

DE2608520A1 - Ballistischer fusions-sprengkopf

Info

Publication number: DE2608520A1
Application number: DE19762608520
Authority: DE
Inventors: Christian Dipl Ing Strobel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-01-15
Filing date: 1976-03-02
Publication date: 1977-09-22

Description

Ballistischer Fusions-Sprengkopf
Zusatzpatentanmeldung zur gleichlautenden Ilauptanmaldung vom Aktenzeichen: P 26 ol 365 . o Die Z u s a t z - Erfindung betrifft wie die gleichlautende Haupterfindung einen Ballis#ischen Fusions-Sprengkopf, d.h.eine neue thermonukleare Waffe, deren Wirkungsweise wie bei der Haupterfindung aus einem " Verfahren zum Erzeugen hohen Druckes bzw. hoher Temperatur in Gasen" hervorgeht, das unter Aktenzeichen P 2G ol 253 . 3 separat zum Patent angemeldet ist.
Die besondere Ausführungsform dieses Gefeclitskopfes wird hier seiner Anwendung als Raketenwaffe.Bombe,Torpedo,Land-oder Seemine gerecht,wobei auf jede Art von "Schiessvorschrift# z.B. auf jede Mindestmarschgeschwindigkeit,verzichtet werden kann, indem,wie bei der ersten Zusatzanmeldung des Aktenzeichens P p 2G @4 7570 4, die" pyrotechnisohe Ballistik'» d.h. das Initialziindsystem zur rusion, in die Waffe eingebaut wird, Im Besonderen wird diese Waffe so strukturiert, dass bei kleinem Gewicht der Ballistischen Komponenten ein kleines Kaliber des Pumpkolhens erzielt und die Struktur des Kopfes einem Raketenträger, einem Torpedoträger, einer Bombe bzw. Mine angepasst wird.
Die Zusatzerfindung besteht darin, d a s s der Gefechtskopf (24) von Länge 46 und Kaliber d4 einen langen Schaft (1) hat, welcher die Ballistik enthält und mit welchem der Kopf in den Träger aufgesteckt wird, und dass ein möglichst kleines Kaliber von Schaft (1) und Geschosskolben (3) erreicht wird, indem man von der Initialzündzone des Kompressionsraumes d3 hin zur Hauptladung (14) nicht nur eine Zündverstärkerkette (9) einlegt, sondern auch einen aus mindestens 2 Prozessarten strukturierten Prozessverbund in dieser Kette, wobei z.B. im Raum (d3) ein Gemisch (Deuterium + Tritium) als Initialgasdosis wobei relativ kleiner Mindestziindtemperatur und relativ kleinem Wert (n.t), eingegeben ist, während im Raum (14) z.B. Deuterium enthalten ist bei wesenblich höheren Prozesskriterien, und im Zündverstärker (9) der Erstere oder Letztere Gastyp sich befindet, sodass die Zündung im Initialgasraum d3 des Blocks (16) mit einer relativ kleineren kinetischen Energie des Kolbens (3) gestartet werden kann, mitunter auch mit einer kleineren Kolbenendgeschwindigkeit, d.h. mit kürzerem Lauf (1).
In den Figuren der Zeichnung ist das System schematisch dargestellt und der mit Schaft ausgestattete Gefechtskopf z.B.
in einen Raketenträger eingebaut, Fig.%. zeigt den Gefechtskopf mit Schaft in einem Längsschnitt, mit aufgestecktem Kompaktelektronik-#ing, welcher Steuerungs- und Approximationskomponenten samt Stromversorgung enthält Fig.2 zeigt in einem Längsschnitt den Raketenträger,an dessen Stelle bei einem Torpedo der Torpedoträger mit Turbine tritt.
Fig. zeigt den Gefechtskopf nach Fig.2., mit dem Unterschied, dass hier ein glatter nicht abgesetzter Kolben (3) verwendet wird, der Kompressionszapfen (4) nit Kopf aber eine separate Einheit bildet,welche in die mit Ziindgas gefüllte Bohrung bei Montage eingesteckt und auf Tauchtiefe #0 fixiert ist, sodass beim Startschuss der Kolben (3) am Kopf (41) den Kompressionszapfen ( 4) eintreibt.
Fig. zeigt die montierte Einheit, mit Gefechtskopf,Elektronikring und Raketenträger Die Bauweisen sind folgende: Fig. Auf den Zündverstärkerblock (16) des Kopfes ist vorne die Kappe (24) geschraubt.Sie enthält unter einigem Druck die Hauptgasladung (14).Hinten am Block befindet sich die Zündverstärkerbohrung (9) bekannter Funktion.
Sie geht hinten in eine nach (14) mündende verstopfte Zündbohrung (io) über.(9) ist gasgefüllt.Auf den Schaft von (16) ist der Ballistiklauf (1)aufgeschraubt.Er enthält vorne eingepresst den Kompressionszylinder (5) mit Kompressionsbohrung d3 und Restvolumkanal (7) und verstopfter Zündbohrung (8).Letztere fixiert zu (9).Raum (d3) ist mit Zündgas gefüllt und mit einer Folie dicht verschlossen.
Auf den Schaft (1) ist hinter dem Kopf als Ring die Kompakt-Elektronik (28) mit Flossen ( 29) aufgeschoben, welche die Stromversorgungtdie Elektronik und die Zilndkomponenten nebst Steuerung enthält. Mit (22) sind die bekannten am Lauf durchgebrochenen Dekompressionsfenster bezeichnet.nie Schaftlänge ist mit #5 , die Kopflänge mit A angegeben.
Das Laufende ist mit dem Endstück ( 15) verschlossen,welches den Zeit- oder Elektrozünder (23) enthält zum Zünden der Pulverkartusche (26).Vor jener liegt mit Scherstiften fixiert der Geschosskolben (3) mit Kompressionszapfen (4) in seiner Ausgangsstellung. Mit d1 ist die Laufbohrung (Kaliber) bezeichnet.
Die Wirkungsweise: Durch Aufschlageffekt, oder Annäherungseffekt,oder Verzögerungszeitwähler zündet die Elektronik (28), welche auf den Schaft (1) kontaktiert ist, am Zünder (23) die Kartusche (26).Sie zischt ab und treibt den Kolben (3) nach vorne, wobei die im Lauf befindliche Luft durch Fenster (22) ausgepufft wird. Der Kompressionszapfen (4) durchstösst an d3 die Folie und komprimiert das in d3 enthaltene Ziindgas auf Restvilumen (7) bei Kompression von etwa 20000 : 1; Es kommt ein Druck 8 von etwa 30 Megabar und eine Temperatur zwischen 5.io und 2,5.109 Grad K. zustande, das Zündgas reagiert ab zu Helium, dringt durch die Verstopfte Zündbohrung unter Gewinn an Bindungsenergie und Temperaturhub ein in das Gas (9) des Verstärkers, erhitzt es auf Reaktionstemperatur, wobei es ebenfalls unter Energiegewinn abreagiert zu Helium und noch höhere Temperatur annimmt, durch die verstopfte Bohrung (10) in den Hauptgasranm (14) vordringt, dieses Gas rein thermisch auf Reaktionstemperatur erhitzt, sodass es gezündet wird, undunter Energie- und Temperaturgewinn bei hohem Druck abreagirt zu Helium, wobei der Kopf krepiert.
Zahlenbeispiel: d1= 2 cm #;Länge von (3) und (4) je 30 cm; d3= 0,5 cm # Endgeschw. ve= 2000 m/sec e Kolbenbaustoff: Bronze, Dichte 8,7; Kolbengewicht G k= o,9 kp kin.Kolbenenergie = 1,76.12 kp = = 4,15.10 (Kcal) Ausgangsvolum der Zündgasdosis im Raum d3 0,5².3,14 V1 = . 30 = 6 (cm³) 4 Zündgastyp ( D + T) von Dichte 0,21/m³ Zündgasgewicht :G=1,26.10-6 (kp) 2 spez.Wärme bei 30 Megabar: cp = 0,5 ( Kcal/kg.Grad K) Erzielbare Temperatur: E(Kcal) c . m ( Kcal.kg/kg0Grad) 4,15.10² = 6,6.108(Grad Kelv.) = 0,5 . 1,26.10-6 Zündkriterien an Zündgasdosis sind: 8 T4 3.1o Grad Kelv. beim Prozess ( D + T) n.t ) 2.1014 (Ionensekd) je cm3 Plasma.
Hier ist bei Kompression 1:1 n = 5.1020(Ionen/cm³) bei Kompression 20000:1 ist n = 1025 Die Verweildauer t > 10 1o Sek.
(n.t.)ist hier also > 102#(Ionensek/cm³) d.h. nach Mindeskriterien ist(n.t.)um einen Faktor 1022 / 2.1014 = 5.10# übertroffen, 6,6.108 und T um den Faktor = 2,2 übertroffen.
3.108 Mit einem Bronzekolben Kaliber 2 cm kann also das Zündgemisch (D + T) gezündet werden und der Schaft der eingebauten Ballistik kann einen Aussendurchmesser bis herab zu 4 cm haben.
Fig.#2 Diese Figur zeigt den Träger eines Kopfes der Fig.2.
Bauweise: In einem Hüllrohr (30) mit Dekompressionsfenstern (32) vom Aussendurchmesser d4 ist vorne die Marschtriebladung (33) und hinten die Starttriebladung (34)untergebracht, Mit (35) ist Zlfischen beiden eine Trennschotte, mit d1 die Innenbohrung zum Einschieben des Gefechtskopfschaftes (i), mit (37) die Endschotte, mit (36) die Marschtriebrohre,mit (38) die Marschdüsen und mit (39) die Startdüsen bezeichnet. Am Hüllrohr sind hinten die Flügel (4) montiert.
3 Fig.# Damit die Gasfüllung bei d3 und das Verschliessen dieser Zündgasbohrung sicherer wird, das Eintauchen von (4) ind d3 problemloser, wird hier der Kolben (3) glatt ausgebildet. Der Kompressionszapfen (4) besitzt hier einen Kopf (ki) und ist mit einer Eintauchlänge ilo in der Kompressionsbohrung d3 nach dem Einfüllen des Gases vormontiert und durch strammen Sitz fixiert, sodass die Folie entfällt. Der Zapfen hat Länge /9 sein Kopfe Länge Nach dem Zünden läuft der Kolben vor und schlägt über den Kopf (41 ) den Kompressionszapfen (4) in die Kompressionsbohrung d 3 Fig.4 Die Figur zeigt die montierte Einheit, wobei ein Kopf entweder nach Fig. 2. oder nach Fig.4. verwendet ist. Mit Q ist die Gesamtlänge der montierten Einheit bezeichnet. Der in den Träger eingesteckte Gefechtskopfschaft (i) ist strichliert angedeutet.
Wenn der Kopf (1,24) einem Torpedo angehören soll, enthält der Träger (3c) statt Düsen hinten den Propeller. Er kann von einem Elektromotor getrieben werden, wobei im Rohr (30) statt der Treibladungen die Batterie liegt.
Wenn der Kopf einer Bombe oder Mine angehört, dann wird der freie Raum zwischen (1) und (30) mit Reaktionsgas gefüllt,das von (14) geziindet wird und die Detonationsleistung erhöht.

Claims

Zusatz-Patentansprüche Ballistischer Fusions-Sprengkopf nach den Ansprüchen der gleichlautenden Hauptanmeldung und der v@rhergehen-# den ersten Zusatzanmeldung, gemäss Fig.# gekennzeichnet durch einen Gefechtskopf (24) von Länge #6 und Kaliber d4,welcher einen langen Schaft (1) hat, der die Ballistik enthält und mit welchem der Kopf in den Träger aufgesteckt wird, wobei ein möglichst kleines Kaliber von Schaft (1)und Gesehesskolben (3) erreicht wird,indem man von der Initialzündnene des Kompressionsraumes (d3) hin zur Hauptladung (14) nicht nur eine Zündverstärkerkette (9) einlegt, sondern auch einen aus mindestens 2 Prozessarten strukturierte# Prozessverbund in dieser Kette, wobei z.B. im Raum d3 ein Gemisch (Deuterium + Tritium) als Initialgasdesis, bei relativ kleiner Mindestzündtemperatur und relativ kleinem Wert (n. #) eingegeben ist, während im Raum (14) z.B. Deuterium oder gewöhnlieher Wasserstoff @2 ( Mit Kohlenstoffe#elem) enthalten ist bei wesentlich höhern Prozesskriterien, und im Zündverstärker (9) der Erstere oder Letztere G#styp sieh befindet, sodass die Zündung im Raum d3 mit relativ kleiner kinetischer Energie von Kolben (3), gleichbedeutend mit kleinem Kolbenkaliber d2 gestartet werden kann, mitunter auch mit einer kleineren Kolbenendgeschwindigkeit, d.i. kürzerem Laufschaft (1).
2. Ballistischer Fusions-Sprengkopf nach Anspruch 1., 2 # gemäss Fig. # und #, dadurch gekennzeichnet, dass bei Raketenwaffen dieser Kopf Mit seine. Schaft (1) in die Bohrung (31) eines Raketenträgers (10) eingesteckt ist,wolcher herkömmlich die Startladung, die Marsol ladung, die Flügel,Düsen und das Dekompressionsfenster (32) enthält,wobei zwischen Kopf und Träger auf den Gefachtskopfschaft die der Steuerung,Zündung,Lenkung d#enende Kompaktelektronik (28) samt Fl@ssen als Ring aufgescheben ist.
2 4 3. @allistischer @isions-Sprengkopf nach Figuren # und # bzw. Ansprüchen 1. bis 2., in Anwendung auf einen für einen Torpedo bestimmten Gefechtskopf dadurch gekennzeichnet, dass der Träper hinten statt der Düsen einen PropelLer mit Elektromotor hat, der Raum zwischen Schaft (1) und Hüllrohr (30) aber die StrnmcluelLe enthält, z.B. Batterie mit oder ohne Umformern.
4. Ballistischer Fusions-Sprengkopf nach Ansprüchen 1. bis 3., in Anwendung des Gefechtskopfes auf eine Bombe oder Mine dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum zwischen (1) und (30) Ü dichtem Schluss Reaktionsgas enthält, welches vom Kopfgas (14) gezündet wird und die Detonationswirkung steigert.
5. Ballistischer Fusions-Sprengkopf, nach Ansprüchen 1. bis4, 3 9 und nach Fig. # der Zeichnung, im Gegensatz zu Fig.# dadurch gekennzeichnet, dass der Geschlosskolben (3) glatt ausgebildet ist, am laufende aber ein Kompressionszapfen (4) mit Kopf (41) mit Eintauchlänge rPlo dichtend und mit strammem Sitz in die gasgefüllte Kompressionsbohrung d3 montiert ist, welcher nach Zündung der Kartusche vom Kolben (3) komprimierend in die Kompressionsbohrung eingeschlagen wird.