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Beschreibung:
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Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren der im Oberbegriff des
Anspruchs 1 angegebenen Art.
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Unter einem Aerosol ist im weitesten Sinne wenigstens eine in einem
Gas, insbesondere Luft, fein verteilte feste, flüsssige und/oder gasförmige Substanz
zu verstehen. Bei diesen Substanzen kann es sich be5spielsweise um plllver- bzw.
staubförmiges Pentaerythrittetranltrat, Trinitrotoluol, flüssiges Athylenoxid oder
Propan handeln. Diese in einen Behälter enthaltene Substanzen werden, gegebenenfalls
zusammen mit einem Trägergas, mittels L;eeigneter Verteileinrichtungen am oder nahe
dem Geländeboden, der Wasseroberfläche usw. über eine mehr oder weniger große Fläche
verteilt, so daß sie eine Aerosolwolke bilden. Diese Substanzen werden nachstehend
kurz als aerosolbildende Substanzen bezeIchnet. Die Aerosolwoli:e wird durch geeignete
Maßnahmen zur Explosion gebracht. Derartige Arosolexplosionen können lür militärische
Zwecke, beispielsweise beim Räumen von Minenfeldern, beim Bekämpfen von Fahrzeugen,
Schiffen, Bodentruppen usw., gegebenenfalls aber auch für zivile Zwecke, beispielsweise
zum Erzeugen von Schneisen in tropischen Urwäldern, angewandt werden.
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Um bezogen auf die Masse des Aerosols eine möglichst große Wirkung
zu erzielen, handelt es sich bei der Explosion der Aerosol wolke vorzugsweise um
eine Detonation, die mit der Ausbreitung von Stoßwellen verbunden ist und dadurch
eine besonders starke Wirkung hervorruft. Möglich sind aber auch nicht detonative
Umsetzungen, sofern sich die dabei entstehenden Explosionsgase noch mit ausreichend
großer Geschwindigkeit ausbreiten, um die im Einzelfall beabsichtigte Wirkung zu
erreichen. Ein normaler langsamer Abbrand der Aerosolwolke dagegen hat zumindest
in der Regel keine ausreichende Wirkung.
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Um eine größere Fläche mit einer Aerosolwolke zu bedecken, ist es
aus der US-PS 39 40 443 bekannt, in einem beispielsweise an einem Flugzeug befestigbaren
Nutzlastbehälter mehrere Behälter
anzuordnen, welche die wenigstens
eine aerosolbildende Substan' enthalten. Jeder dieser nachstehend kurz Aerosolbehälter
genannten Behälter enthält außer der aerosolbildenden Substanz eine zentral angeordnete
Sprengladung für die Verteilung dieser Substanz an einem vorbestimmten Ort. Außerdem
enthält Jeder Aerosolbehälter zwei sich gegenüberliegend angeordnete Initialladungen,
deren Sprengstoffkörper über eine pyrotechnische Verzögerungsladung mittels der
zentralen Sprengladung auslösbar sind. Die Aereselbebälter werden aus dem Nutzlastbehalter
in vorgegebenen zeitlichen Abständen nacheinander ausgestoßen und damit über der
zu bedeckenden Fläche verteilt. Beispielsweise mittels eines AbstandszUnders wird
in vorgegebener Höhe über dem Geländeboden od. dgl. die zentrale Sprengladung gezündet,
dadurch die Aerosolbehälter zerstört und das in diesen befindliche z.R.
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verflüssigte aerosoibildende Gas vorwiegend radial verteilt.
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Gleichzeitig damit werden die beiden Initialladungen zusammen mit
den angezündeten Verzögerungsladungen seitlich weggeschleudert und nach Ablauf der
Jeweiligen Verzögerungszeit ausgelöst und damit die Detonation der Aerosolwolke
an verschiedenen Punkten eingeleitet.
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Aus der US-PS 39 55 509 ist weiterhin ein als Teil eines Nutzlastbehälters
ausgebildeter Aerosolbehäiter bekannt, der nahezu vollständig mit verdampfbaren
aerosolbildenden Substanzen gefüllt ist. Beim Aufschlag des Nutzlastbehälters auf
dem Zielob-Jekt, beispielsweise dem Geländeboden oder einem Schiff, wird die Wandung
des Aerosclbehälters mittels auf ihr angebrachter Sprengstoffstreifen derart zerstört,
daß die Aerosolsubstanzen verdampfen und in Vermischung mit der Luft die angestrebte
Aerosolwolke ausbilden. Auch hier werden wieder mehrere Initialladungen radial weggeschleudert,
die dann nach Ablauf einer vor- 1 gegebenen Verzögerungszeit die Detonation der
Aerosolwolke einleiten.
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Nachteilig bei diesen bekannten Verfahren zum Erzeugen von Aerosolexplosionen
ist, daß Jeder Aerosolbehälter wenigstens zwei Initialladungen aufweist, so daß
der Aufwand unerwünscht hoch ist. Die zwei oder mehreren Initialladungen ne Aerosolbehälter
sind
erforderlich, um eine hinreichende Sicherheit für die Detonationsauslösung zu erhalten.
Zwar versucht man, die ausgestoßenen bzw. abgeworfenen Aerosolbehälter z.B. mit
Hilfe von Bremsfallschirmen zu stabilisieren und damit auszurichten, so daß sie
in einer bestimmten räumlichen Lage sich dem Ziel nähern bzw. auf dieses aufschlagen.
Diese angestrebte Positionierung ist in der Praxis Jedoch nicht immer zu erreichen.
Der Aerosolbehälter Icann also statt - wie angestrebt - in der senkrechten Position
auch z.B. schrog auf den Boden aufschlagen. Würde der Aerosolbehälter nur eine Initialladung
aufweisen, so könnte diese dann beim seitlichen Wegschleudern in den Boden "hineingeschlossen
werden. Die einwandfreie Detonationsauslösung äre dann nicht mehr gewährleistet.
Dieses Sicherheitsrisiko wird entsprechend der US-PS 39 40 443 vermieden, indem
wenigstens eine zweite gegenüberliegend angeordnete Initialladung vorgesehen wird,
die dann beim seitlichen Wegschieudern mehr oder weniger schräg nach oben ausgestoßen
wird und die Detonation einleiten kann.
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Um dem hierdurch bedingten Mehraufwand entgegenzuwirken, werden bei
den bekannten Verfahren verhältnismäßig große Aerosolbehälter verwendet, um deren
Zahl und damit auch die Zahl der Initialladungen für eine bestimmte zu überdeckende
Fläche möglichst klein halten zu können. Dafür muß allerdings in Kauf genommen werden,
daß die aerosolbildende Substanz relativ ungleichmäßigRrteilt wird, so daß die Aerosolwolke
entsprechend inhomogen ist und dadurch u.U. nur schlecht oder auch gar nicht zur
Explosion gebracht werden kann.
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Im Hinblick darauf, daß der eigentliche Sprengkörper der Initialladung
mittels eines Detonators ausgelöst wird, der seinerseits z.B. durch die pyrotechnische
Verzögerung initiiert wird, ist in der Regel noch ein zusätzliches mechanisches
Sicherungselement vorzusehen, um eine Selbstentzündung der Initialladung beispielsweise
durch elektrostatische Aufladungen infolge äußerer Fremdfelder auszuschließen. Dieses
Sicherungselement kann z.B. als in die Zündkette einschwenkbarer Detonator ausgebildet
sein. Dadurch wird der durch die große Zahl der Initialladungen bedingte Aufwand
noch zusätzlich erhöht.
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in weiterer Nachteil der bekannten Verfahren besteht darin, daß je
nach der Zündwilligkeit des vorliegenden Aerosols u.U.
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die Masse des Sprengkörpers Jeder einzelnen Initialladung eine beträchtliche
Größe haben muß, um die bevorzugte Detonation des Aerosols einwandfrei auslösen
zu können. Auch hierdurch wird im Hinblick auf die große Zahl der Initialladungen
der erforderliche Aufwand noch weiter vergrößert.
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Bei dem Verfahren gemaß der US-PS 39 40 443 werden die Initialladungen
der verschiedenen Aerosolbehälter nacheinander ausgelöst, so daß die gesamte Aerosolwolke
an den verschiedenen Punkten nicht gleichzeitig, sondern zeitlich gegeneinander
verzögert zur Explosion gebracht wird. Dadurch kann einerseits die erzielte Druckwirkung
vermindert und andererseits der Gegner durch den Explosionsblitz an einem noch hinreichend
entfernten Punkt gewarnt werden, so daß er u.U. noch entsprechende Schutzmaßnahmen
treffen kann. Zu derartigen zeitlich unterschiedlichen Expiosionseinleitungen kann
es im Prinzip beispielsweise aufgrund von Fertigungsungenauigkeiten auch bei dem
Verfahren gemäß der US-PS 39 55 509 kommen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 insbesondere die vorstehenden Nachteile zu vermeiden,
d.h. mit möglichst geringem Auwand eine möglichst große Wirkung zu erreichen, wobei
die Handhabungs-, Transportaicherheit usw. zuverlässig gewährleistet sein müssen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe entsprechend dem Kennzeichen des
Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße gemeinsame Initialladung kann grundsätzlich
mit einem der zwei oder mehreren Aerosolbchälter kombiniert, d.h. in einen Behälter
miteingebaut werden. Vorzugsweise wird sie jedoch als separater Sprengkörper nit
eigener Zündeinrichtung ausgebildet. Die Aerosolbehälter enthalten neben der wenigstens
einen aerosolbildenden Substanz eine Verteileinrichtung, beispielsweise in Gestalt
einer zentralen Sprengladung, einer Zerstäubungseinrichtung mit einer druckgaserzeugenden
pyrotechnischen Ladung od. dgl. Erfindungsgemäß
werden die Erzeugung
der Aerosolwolke einerseits und die Auslösung der bevorzugt angestrebten Detonation
andererseits mit Hilfe getrennter selbständiger Einrichtungen durchgeführt.
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Die als separater Körper ausgebildete vorzugsweise eine Initialladung
kann zusammen mit einer mehr oder weniger großen Anzahl von Aerosolbehältern, die
sich nach den Erfordernissen des jeweiligen Einzelfalles richtet, zur Anwendung
kommen. Beispielsweise können also im Einzelfall zehn, fünfzig oder noch mehr Aerosolbehälter
mit einer gemeinsamen Initialladung eingesetzt erden. Sofern es sich als zweckmäßig
erweisen sollte, sogar die zwei, dreifache od. dgl. Zahl von Aerosolbehältern einzusctzen,
können erforderlichenfalls dementsprechend auch zwei, drei cd.
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del. Initialladungen zum Einsatz gelangen. Auch hierbei gelangen ber
die Aerosolbehälter und die gegebenenfalls mehreren Initlalladungen im Zielgebiet
erfindungsgemäß getrennt zur Verteilung.
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Die Initidlladuug bzw.-ladungen sind dabei bevorzugt als separate
Sprengkörper mit eigener Zündeinrichtung ausgebildet, sie önnen aber - wie vorstehend
bereits angegeben - auch Teil eines Aerosolbehälters sein, der gleichfalls getrennt
von den übrigen initialladungsfreie.l Aerosolbehältern zur Verteilung gelangt.
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Die Aerosolbehälter und die zugeordnete gemeinsame Initialladelg werden
erfindungsgemäß im Zielgebiet getrennt voneinander verteilt Dadurch wird in vorteilhafter
Weise erreicht, daß die Funktion er Initialladung nicht mehr davon abhängig ist,
wie die nitialiadungsfreien Aerosolbehälter sich der Zieloberfläche nähern bzw.
auf diese auftreffen. Die Aerosolbehälter können laher gegebenenfalls auch ohne
jegliche Brems- und Stabilisieungseinrichtungen von Flugzeugen od. dgl. aus abgeworfen
werden.
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ie Verteilung der aerosolbildenden wenigstens einen Substanz ann dabei
in sehr einfacher Weise z.B. dadurch erfolgen, daß die nit Sollbruchstellen versehenen
oder aus entsprechend zerstörbarem Material, z.B. Glas, hergestellten Aerosolbehälter
beim Aufschlag auf die Zieloberfläche zerstört werden und die in ihnen nthaltene
Substanz zur Aerosolbildung freigegeben wird.
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pie Aerosolbehälter und die zugeordnete vorzugsweise eine gemein-;
same
Initialladung können gemeinsam oder auch von vornherein getrennt voneinander zum
Zielgebiet gebracht werden, um in diesem getrennt verteilt Z'J werden. Im ersten
Falle können sie zusammen z.B. in dem Nutzlastbehälter eines Flugzeuges, Geschosses,
einer Rakete, Bombe od. dgl. untergebracht sein, so daß sie zusammen zum Zielgebiet
transportiert, über diesem dann gleichzeitig oder nacheinander ausgestoßen, freigegeben
od. dgl.
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und damit gctrennt im Zielgebiet vertcilt werden können. Im zweiten
Falle können die Aerosolbehälter und die Initialladung oder gegebenenfalls auch
Initialladlmgen die Nutzlast einzelner Geschosse, Raketen, Bomben od. dgl. sein,
die je für sich zum Zielgebiet befördert werden. Beispielsweise kann dazu vorgeschen
werden, die im Nutzlastkopf einer Rakete untergebrachten Aerosolbehälter im Zielgebiet
aus dem Nutzlastkopf auszug stoßen und in der gewollten Weise flächig zu verteilen.
Nach Ausbildung der Aerosolwolke wird dann die vorzugsweise eine Initialladung beispielsweise
als normales Sprenggeschoß mit Aufschlag- oder Abstandazünder mittels eines Geschützes
in die Aerosolwolke hineingeschossen, wo sie die bevorzugt angestrebte Detonation
auslöst, In beiden Fällen ist durch entsprechende Variation der Abschuß richtung
und/oder -weite bzw. der Abwurf-oder Ausstoßfolge bzw. -richtung zu erreichen, daß
die einzelnen Aerosolbehälter das Zielgebiet in der beabsichtigten flächigen Verteilung
überdecken, um eine möglichst gleichmäßige Aerosolwolke über dem Zielgebiet zu erreichen.
Die Initialladung wird dabei vorzugsweise so ins Ziel gebracht, daß sie sich praktisch
im Zentrum der Aerosolwolke befindet. Sie kann sich aber auch am Rande der Aerosolwolke
befinden, so daß diese dann von einem Ende bzw. Rand ausgehend zum gegenüberliegenden
hin durchdetoniert.
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Aufgrund der erfindungsgemäßen Trennung zwischen den Aerosolbehältern
und der vorzugsweise einen Initialladung können die Aerosolbehälter sehr einfach
aufgebaut werden, insbesondere dann, wenn noch auf eine besondere Verteileinrichtung
für die aerosolblldende Substanz verzichtet wird. Damit ist es in vorteilhafter
Weise möglich, anstelle der bekannten relativ großen
Aerosolbehälter
eine Vielzahl von relativ kleinen Aerosolbehältern zu verwenden, wodurch nicht nur
die Zeit, innerhalb der sich die gewünschte große Aerosolwolke ausbildet, erheblich
verkürzen läßt, sondern auch eine sehr viel bessere Homogenität der Walke zu erreichen
ist. Dadurch kann je nach der Reaktionsfähigkeit des Aerosols dessen Explosions-
bzw. Detonationsfähigkeit gegebenenfalls entscheidend verbessert werden.
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Nach dem Verschießen, Abwurf bzw. Ausstoß der Aerosolbehälter und
der Initialladung wird zuerst beispielsweise durch geeignete Auslöseeinrichtungen
wie elektronische Abstandszünder die Verteilung der wenigstens einen aerosolbildenden
Substanz zur Aerosolwolke durchgeführt und anschließend beispielsweise nach einer
empirisch festgelegten Verzögerungszeit die Zündeinrichtung der Initialladung, vorzugsweise
eines separaten Spreng-.
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körpers, ausgelöst. Diese Verzögerung kann z.B. mittels eines elektronischen
Zeitgebers erfolgen, der mit der Zündeinrichtung der Initialladung kombiniert ist
und dessen Anlauf wiederum mittels eines elektronischen Abstandszünden bewirkt wird.
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Aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer sozusagen punktförmigen
Auslösung der bevorzugt angestrebten Detonation im Unterschied zur bekannten multiplen
Auslösung ist eine beträchtliche Verringerung des Aufwandes erreicht, da im Prinzip
nur noch eine einzige Initialladung erforderlich ist, die in sehr einfacher Weise
mit der jeweils geforderten Sicherungseinrichtglg gegen Fehlauslösungen versehen
werden kann. Die insgesamt für die Explosionsauslösung, insbesondere die Detonationsauslösung,
erforderliche Sprengstoffmenge ist auch bei sehr reaktionsträgen Aerosolen im Vergleich
zu den bekannten Verfahren sehr klein, da sie in einer einzigen Ladung konzentriert
ist. Die bevorzugte einmalige punktförmige Detonationsauslösung vermeidet evtl.
Druckininderungen, wie sie bei einer multiplen Auslösung vorkommen können, und schließt
auch eine Vorwarnung des Gegners aus.
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Im allgemeinen sind die für das erfindungsgemäße Verfahren in Frage
kommenden Aerosole nur in einem gewissen Konzentrationsbereich
explosionsfähig,
insbesondere detonationsfähig. Die wenigstens eine aerosolbildende Substanz muß
also beispielsweise in der umgebenden Luft derart verteilt werden, daß ihre Konzentration
in der Luft zwischen einer unteren und einer oberen Grenze liegt. Diese Grenzen
hängen von der Art des ieweil gen Aerosols ab. Die Verteilung der wenigstens einen
aerosolbildenden Substanz kann nun aber unter ungünstigen Umständen beispielsweise
durch Fehler im Verteiluzgssystem, bei starken Bodenbeamchs od. dgl., auch bei einer
Vielzahl von relativ kleinen Aerosolbehältern, welche die schnelle und gleichmäßige
Ausbildung der Aerosolwolke begünstigen, derart verzögert werden, daß sich zum Zeitpunkt
der Auslösung der Initialladung die Aerosolwolke noch nicht mit der optimalen Konzentration
ausgebildet hat, wodurch die angestrebte Wirkung mehr oder weniger vermindert werden
kann. In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist daher nach Anspruch 2 vorgesehen,
die Initialladung erst auszulösen, nachdem ein Sensor zuvor das Vorhandensein des
Aerosols mit der angestrebten Konzentration festgestellt hat. Beispielsweise kann
dieser Sensor als einfacher Gasanalysator ausgeführt sein, der die Konzentration
der aerosolbildenden Substanz in der Wolke bzw., bei mehreren solchen Substanzen,
der maßgebenden oder gegebenenfalls auch der am einfachsten erfaßbaren Substanz
mißt und den Zündimpuls erst dann gibt, wenn die gemessene Konzentration im geforderten
Bereich liegt.
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Eine besonders vorteilhafte Methode zur Bestimmung der Aerosolkonzentration
ist im Anspruch 3 angegeben. Der Temperaturanstieg des sehr einfach aufgebauten
Heizelementes kann z.B. durch Messung seiner Widerstandsänderung oder gegebenenfalls
auch einfach dadurch erfaßt werden, daß der Heizdraht aufgrund entsprechender Bemessung
bei einer Verbrennung des ihn umgebenden Aerosols der angestrebten Konzentration
durchbrennt. Diese Widerstandsänderungen liefern dann den Zündimpuls. Eine direkte
Möglichkeit zur Erfassung des Temperaturanstieges ist im Anspruch 4 angegeben, gemäß
dem z.B. die eine Lötstelle eines Thermoelementes im Bereich der stattfindenden
Verbrennung angeordnet ist und sich entsprechend erwärmt, während sich die andere
Lötstelle
außerhalb der Verblennungszone befindet und ihre anfängliche Temperatur beibehält.
Auch hieraus kann wiederum über eine elektronische Schaltung der Zündimpuis zur
Auslösung der Initialladung abgeleitet werden.