DE2738769A1

DE2738769A1 - Impact fuse with piezoelectric generator - has two parallel RC circuits and transistor ensuring fuse safety

Info

Publication number: DE2738769A1
Application number: DE19772738769
Authority: DE
Inventors: Johann Spies; Alfons Woehrl
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1977-08-27
Filing date: 1977-08-27
Publication date: 1979-03-01
Also published as: DE2738769C2

Abstract

The impact fuse has piezoelectric generator, and is safe against inadvertent actuation. It is highly efficient and its sensitivity is independent of the type of ignition material. The output terminals of piezo generator (P) has first parallel circuit with capacitor (C1) and resistor (R1). This circuit is connected to collector electrode (K1) of a transistor (Tr1) whose emitter electrode (E1) is connected via igniter (Z) to earth potential and to first circuit. The base electrode (B1) is connected to emitter electrode (E1) via second parallel circuit (C2, R2).

Description

Aufschlagzünder Impact fuse

Die Erfindung betrifft einen Aufschlagzünder mit Piezogenerator.The invention relates to an impact fuse with a piezo generator.

Bei Aufsohlagzundern ist eine hohe Sicherheit gegen Fehlauslösung vor und während des Fluges des Projektils erforderlioh. Die Zündung darf erst beim Zielaufschlag des Projektils erfolgen. Außerdem muß eine genaue Einstellung der Zündempfindlichlceit möglich sein. Die Zündempfindlichkeit muß an die Größe und das Gewicht des Geschosses sowie an die beim Aufschlag erzeugte Energie des Piezogenerators anpaßbar sein. Ist beispielsweise das Ziel ein in einem Wald versteckter Panzer, so darf der Aufschlagzünder nicht bereits beim Passieren der Zweige eines Baumes oder 3usch;zerkes auslösen, sondern erst beim harten Aufschlag auf dem Panzer.There is a high level of security against false tripping in the case of overshot scales before and during the flight of the projectile. The ignition is only allowed when Target impact of the projectile take place. In addition, a precise setting of the Sensitivity to ignition to be possible. The ignition sensitivity must match the size and weight of the projectile as well as be adaptable to the energy of the piezo generator generated during the impact. For example, if the target is a tank hidden in a forest, the impact fuse is allowed do not trigger already when passing the branches of a tree or 3usch; zerkes, but only after a hard impact on the tank.

Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse einen Piezogenerator über einen Spannungsteiler, an dessen Ttittelabgriff eine Diode anliegt, mit einem Zündmittel zu verbinden. Erzeugt der Piezogenerator beim Aufschlag des Projektils eine genügend hohe Spannung, so wird die Diode vom Sperrbereich in den Durchlaßbereich gesteuert und es fließt infolge des geringen Durchlaßwiderstandes ein Strom durch das Zündmittel.It is known to use a piezo generator to meet these requirements Via a voltage divider, at the Ttittelabgriff of which a diode is present, with a To connect ignition means. Generated by the piezo generator when the projectile impacts a sufficiently high voltage, the diode will move from the blocking region to the forward region controlled and it flows through a current due to the low forward resistance the primer.

Ferner sind auch Aufschlagzünder mit Zenerdioden bekannt.Impact fuses with Zener diodes are also known.

Erreicht die an der Zenerdiode anliegende Spannung einen charakteristischen Quert, Jie sogenannte Zenerspannung, wird die Diode niederohmig, wodurch ein entsprechend hoher Stromfluß durch das Zündmittel ausgelöst wird und dieses zündet.If the voltage applied to the Zener diode reaches a characteristic Quert, Jie so-called Zener voltage, the diode has a low resistance, creating a corresponding high current flow is triggered by the ignition means and this ignites.

Die Zenerspannung eist jedoch eine starke Temperaturabhangigkeit auf, die zu Fehlauslösungen führen kann.The Zener stress, however, has a strong temperature dependence, which can lead to false tripping.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aufschlagzünder mit Piezogenerator anzugeben, der eine hohe Sicherheit gegen Fehlauslösungen bei hohem Wirkungsgrad und unritischer ZündempfindlichkeitseinstellunÓ unabhängig von der Art des Zündmittels aufweist.The invention is based on the object of having a percussion fuse Specify piezo generator, which has a high level of security against false tripping at high Efficiency and non-critical ignition sensitivity setting independent of the Has type of ignition means.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daA an den Ausgangsklemmen des Piezogenerators eine erste Parallelschaltung aus einem Kondensator und einem Widerstand anliegt, daß der Spannungshochpunkt der ersten Parallelschaltung mit der Kollektorelektrode eines Transistors verbunden ist, dessen Emitterelektrode über ein Zündmittel an Massepotential liegt und mit der ersten Parallelschaltung verbunden ist, und daß die Basiselektrode des Transistors über eine zweite Parallelschaltung aus einem Kondensator und einem Widerstand auf die Emitterelektrode geschaltet ist.According to the invention, this object is achieved in that there is a connection to the output terminals of the piezo generator, a first parallel connection of a capacitor and a Resistance is present that the voltage high point of the first parallel connection with the Collector electrode of a transistor is connected, the emitter electrode over an ignition means is at ground potential and connected to the first parallel circuit is, and that the base electrode of the transistor via a second parallel connection is connected to the emitter electrode from a capacitor and a resistor.

Die weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist aus den Unteransprüchen ersichtlich.The further advantageous embodiment is from the subclaims evident.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß bei hoher Sicherheit gegen Fehlauslösungen ein hoher Wirkungsgrad vorliegt und keine zusätzliche Spannungsquelle erforderlich ist.The advantages achieved with the invention are in particular: that there is a high degree of efficiency with a high level of security against false tripping and no additional voltage source is required.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 einen Aufschlagzünder mit Piezogenerator und einer Transistorstufe und Figur 2 einen Aufschlagzünder nach Fig. 1 mit einer vom Zündstrom abhängigen Kopplung in einer zweiten Transistorstufe.Two embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. FIG. 1 shows an impact fuse with piezo generator and a transistor stage and Figure 2 shows an impact fuse Fig. 1 with a coupling dependent on the ignition current in a second transistor stage.

In Fig. 1 liegt parallel zu den Ausgangsklemmen eines Piezogenerators P eine Parallelschaltung aus einem Kondensator Cl und einem Widerstand R1. Der Spannungshochpunkt der Parallelschaltung ist mit der Kollektorelektrode eines nachgeschalteten Transistors Tr 1 verbunden, dessen Emitterelektrode E über ein Zündmittel Z an l'assepotential liegt und mit der Parallelschaltung aus C1, R1 verbunden ist. Die Basiselektrode Bl liegt über eine Parallelschaltung aus einem Kondensa- tor C2 und einem Widerstand R2 an der Emitterelektrode E des Transistors Tr 1 an.In Fig. 1 is parallel to the output terminals of a piezo generator P is a parallel circuit of a capacitor Cl and a resistor R1. The high point of tension the parallel connection is with the collector electrode of a downstream transistor Tr 1 connected, the emitter electrode E of which via an ignition means Z is connected to l'assepotential and is connected to the parallel circuit of C1, R1. The base electrode Bl is connected via a parallel connection of a capacitor gate C2 and a resistor R2 across the emitter electrode E of the transistor Tr 1.

Bei dem Aufschlagzünder gemäß Fig. 2 ist in an sich bekannter Weise ein zweiter Transistor Tr 2 derart mit dem ersten Transistor Tr 1 in der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 verbunden, daß die beiden Transistoren das Ersatzschaltbild für einen Thyristor ergeben. Die Kollektorelektrode K2 des Transistors Tr 2 ist auf die Basiselektrode B1 des Transistors Tr 1 geschaltet, die Basiselektrode B2 des Transistors Tr 2 liegt an der Kollektorelektrode K1 des Transistors Tr 1. Die Emitterelektrode :2 des Transistors Tr 2 liegt am Spannungshochpunkt der Parallelschaltung aus dem Kondensator C1 und dem Widerstand R1. Zwischen der Emitterelektrode E2 des Transistors Tr 2 und der Basiselektrode B2 des Transistors Tr 2 ist eine Parallelschaltung aus einem Kondensator C5 und einem Widerstand R3 eingefügt. Parallel zum Zündmittel Z liegt ein Widerstand R4.In the case of the percussion fuse according to FIG. 2, in a manner known per se a second transistor Tr 2 in such a way with the first transistor Tr 1 in the circuit arrangement connected according to Fig. 1 that the two transistors are the equivalent circuit for one Thyristor. The collector electrode K2 of the transistor Tr 2 is on the base electrode B1 of the transistor Tr 1 switched, the base electrode B2 of the transistor Tr 2 is connected at the collector electrode K1 of the transistor Tr 1. The emitter electrode: 2 of the transistor Tr 2 is at the voltage high point of the parallel connection of the capacitor C1 and the resistor R1. Between the emitter electrode E2 of the transistor Tr 2 and the Base electrode B2 of transistor Tr 2 is a parallel circuit of a capacitor C5 and a resistor R3 inserted. A resistor is located parallel to the ignition means Z. R4.

Beim Zielaufschlag erzeugt der Piezogenerator P in Fig. 1 eine der negativen 3eschleunigung proportionale elektrische Ladung. Der parallel zu den Ausgangsklemmen des Piezogenerators liegende Kondensator Cl dient in Verbindung mit der nachgeschalteten Transistorstufe aus Tr 1, R2, C2, die als elektronischer Schwellenwertschalter wirkt, zur Einstellung der Ansprechempfindlichkeit. Der parallel geschaltete Widerstand R1 verhindert ein Fenlansprechen des Zünders aufgrund der pyrotechnischen Eigenschaften des Piezogenerators P.When the target impact, the piezo generator P in FIG. 1 generates one of the negative 3 acceleration proportional electrical charge. The one parallel to the output terminals of the piezo generator lying capacitor Cl is used in connection with the downstream Transistor stage from Tr 1, R2, C2, which acts as an electronic threshold switch, for setting the response sensitivity. The resistor connected in parallel R1 prevents the detonator from responding due to its pyrotechnic properties of the piezo generator P.

Der zum Piezogenerator P in Serie geschaltete elektronische Schwellenwertschalter schaltet bei einem bestimmten Wert der zwischen der Kollektorelektrode K1 des Transistors Tr 1 und Masse sich aufbauenden Spannung U in den leitenden Zustand um.The electronic threshold switch connected in series with the piezo generator P. switches at a certain value between the collector electrode K1 of the transistor Tr 1 and mass building up voltage U into the conductive state.

Dabei dient die den Avalanche-Effekt (Lawinen-Effekt) in der Kollektor-Basis-Strecke des Transistors Tr 1 auslösende Spannung als Schwellenwertspannung für den Schwellenwertschalter.The avalanche effect (avalanche effect) is used in the collector-base section of the transistor Tr 1 triggering voltage as the threshold voltage for the threshold switch.

Der Kondensator C2 dient zur Drosselung des sogenannten Rate-Effekts (Geschwindigkeits-Effekts). Darunter versteht man allgemein die Verringerung der Schaltspannung einer Vierschichtdiode oder -triode bei erhöhter Anstiegsgeschwindigkeit der angelegten Spannung.The capacitor C2 serves to throttle the so-called rate effect (Speed effect). This is generally understood to mean reducing the Switching voltage of a four-layer diode or triode with increased slew rate the applied voltage.

Die Schaltung nach Fig. 1 eignet sich insbesondere für niederohmige Zündmittel.The circuit according to FIG. 1 is particularly suitable for low-resistance Ignition means.

Bei der Schaltung nach Fig. 2 kommt eine Rückkopplung hinzu, die mit Hilfe des Zündstromes erfolgt und daher auch für hochohmig Zündmittel geeignet ist.In the circuit of FIG. 2, a feedback is added, which with With the help of the ignition current, it is also suitable for high-resistance ignition means.

Durch die Hinzuschaltung des zweiten Transistors Tr 2 wird das Umschalten in den leitenden Zustand beschleunigt und dafür gesorgt, daß beide Transistoren im leitenden Zustand verbleiben, wenn der durch die Kollektor-Basis-Sperrschicht des Transistors Tr 1 fließende Avalanchestrom den Schaltvorgang eingeleitet hat. Der parallel zum Zündmittel Z liegende Widerstand R4 sorgt bei Werwendung hochohmiger Zündmittel Z, deren Innenwiderstände in der Praxis einen großen Streubereich aufweisen, für einen definierten Lastwiderstand und sorbit auch für ein konstantes Schalten des Schwellenwertschalters unabhängig vom verwendeten Zündmittel. Es können somit sämtliche Zündmittel, wie Ssaltzünder, Brückenzünder usw. verwendet werden. Mit Hilfe der zusätzlichen Schaltelemente R3> läßt sich der Rate-Effekt des Transistors Tr 2 reduzieren.Switching on the second transistor Tr 2 causes the switchover Accelerated into the conductive state and made sure that both transistors remain in the conductive state when passing through the collector-base junction of the transistor Tr 1 flowing avalanche current has initiated the switching process. The resistor R4 lying parallel to the ignition means Z ensures a higher resistance when used Ignition means Z, the internal resistances of which have a large scatter range in practice, for a defined load resistance and sorbit also for constant switching of the threshold switch regardless of the ignition device used. It can thus all ignition means such as salt igniter, bridge igniter etc. can be used. With With the help of the additional switching elements R3>, the rate effect of the transistor can be reduced Reduce Tr 2.

-Patentansprüche- L e e r s e i t e-Patent claims- L e r s e i t e

Claims

Claims percussion fuse with piezo generator, thereby 8 e k e n n -z e i o h n e t that at the output terminals of the piezo generator (P) a first parallel holding of a capacitor (C1> and a resistor (R1) is present that the voltage high point of the first parallel connection with the collector electrode (K1) of a transistor (Tr 1) is connected, the emitter electrode (E1) of which has a Ignition means (Z) is at ground potential and with the first parallel hold (C1, R1) is connected, and that the base electrode (B1) of the transistor (Tr 1) has a second parallel hold of a capacitor (C2) and a resistor (R2) the emitter electrode (E1) is connected.

2. Impact fuse according to Claim 1, daduroh g e k e n n -z e i o h n e t that a coupling dependent on the ignition current between the base electrode (B1) and the collector electrode (K1) of the transistor (Tr 1) takes place.

3. Impact fuse according to claim 2, thereby g e k e n n -z e i o h n e t that the ignition current-dependent coupling of one circuit with a second There is a transistor (Tr 2) whose Xollektorelectrode (K2) in a known manner with the base electrode (B1) of the first transistor (Tr 1) and its base electrode (B2) with the collocator electrode (K1) the first transistor (Tr 1) are connected that the emitter electrode (B2) of the second transistor (Tr 2) is applied to the voltage high point of the first parallel circuit (C1, R1) that a third parallel connection between the base electrode (B2) and the emitter electrode (B2) from a capacitor (C3) and a resistor (R3) is inserted, and that in parallel a resistor (R4) is connected to the ignition means (Z).