DE3238455A1 - Nebelwurfkoerper - Google Patents

Nebelwurfkoerper

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DE3238455A1 DE19823238455 DE3238455A DE3238455A1 DE 3238455 A1 DE3238455 A1 DE 3238455A1 DE 19823238455 DE19823238455 DE 19823238455 DE 3238455 A DE3238455 A DE 3238455A DE 3238455 A1 DE3238455 A1 DE 3238455A1
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    • F42B5/15—Cartridges, i.e. cases with charge and missile for dispensing gases, vapours, powders, particles or chemically-reactive substances for creating a screening or decoy effect, e.g. using radar chaff or infrared material

Description

Patentanwälte
ZELLENTIN 67 Ludwigshafen/Rh.
RubensstraBe 30
Firma 13. Oktober 1982
Pyrotechnische Fabrik pfg 2508
F.Feistel GmbH & Co. KG WZ/g 6719 Göllheim
Nebelwurfkörper
Aus^Berichte des Instituts für Chemie der Treib-und Explosionsstoffe der Fraunhofer Gesellschaft, Jahrestagung 1975, Karlsruhe 1975, Seite 185 - 194 ist zu entnehmen, daß infrarote Strahlung bestimmter Wellenlängen durch atmosphärische Bestandteile selektiv absorbiert wird, wodurch sogenannte "atmosphärische Fenster" entstehen. Diese liegen bei Wellenlängen von 0,7 bis 1,5 μπι 2 bis hinauf zu 8-12 μ,ΐη. Es hat daher nahegelegen, sich dieser Erkenntnis unter Anwendung des Rayleigh1sehen Gesetzes zu bedienen und Stäube als Nebel zu Tarnzwecken einzusetzen, siehe z.B. DE-AS 27 29 055.
Diese Stäube ergeben jedoch nur eine unbefriedigende optische Deckung und weisen eine relativ hohe Sinkrate auf.
Ziel der Erfindung war es daher, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der es möglich ist, einen sowohl optisch deckenden, als auch IR-absorbierenden Nebel zu erzeugen, wobei die IR-
absorbierende Komponente eine länger anhaltende Wirkung aufweist. Dies gelingt mit Hilfe eines Nebelwurfkörpers, der aus einer Dose mit Zündvorrichtung sowie Nebel- und zerlegend wirkendem Anzündsatz besteht, der dadurch gekennzeichnet ist, daß zwei unterschiedliche Nebelsätze übereinander angeordnet sind, wobei der eine in exothermer Reaktion einen optischen Nebel erzeugt und der andere ein Pulver mit IR-absorbierenden Eigenschaftenist und daß der Anzündsatz, bzw. Zerlegsatz, mittig beiden Nebelsätzen zugeordnet ist.
Die Wirkung dieser Vorrichtung ist wahrscheinlich folgende.
Der verschossene Nebelwurfkörper zündet auf seiner Flugbahn (oder auch am Boden liegend) den zerlegend wirkenden Anzündsatz für den optisch wirkenden ISTebelsatz. Dieser wird in viele kleine Teilchen zerlegt, die auf den Boden herabfallen und dabei Nebel und Wärme erzeugen. Es entsteht dabei eine Vielzahl kleiner Aufwindfelder.
Unmittelbar nach dem Zünden des optischen Nebelsatzes wird auch der Zerlegersatz für den Staub gezündet, welcher den Staub in dem optischen Nebel verteilt. Durch die Wirkung der Vielzahl von Thermikfeiderη gelingt es, den Pulvernebel wesentlich länger in der Schwebe zu halten, als dies ohne den Zusatz an optischem Nebel der Fall wäre. Gegebenenfalls spielen auch Suspensions- und Ladungstrennungseffekte eine Rolle.
Als besonders wirksam hat sich eine Kombination erwiesen, bei der der IR-Satz ein Metallpulver ist und die optische
Nebelmischung aus übereinander geschichteten mit Schlitzen versehenen Preßkörpern besteht, wobei die Schlitze einen Kanal zur Aufnahme des Anzündsatzes bilden. Diese Preßkörper brennen auch in zerlegtem Zustand als relativ große Partikel verzögert und nicht spontan ab, so daß einmal ständig optischer Nebel nachgeliefert, zum anderen aber auch diskrete Thermikfelder unterstützt werden, in denen die herabsinkenden Pulver-* teilchen in der Schwebe gehalten oder sogar aufwärts bewegt werden können.
Die vorliegende Erfindung sieht vor, den Nebelsatz, also das Pulver, in einem separaten Behälter in der Dose, getrennt vom optischen Nebelsatz unterzubringen. Dieser Behälter weist einen mittigen Rohrstutzen zur Aufnahme des Zerlegersatzes auf.
Diese einfache Lösung ermöglicht es, die Zerleger bzw. Anzündsätze den Nebelkomponenten anzupassen, d.h. jedem Nebel den optimalen Satz zuzuordnen. Dabei ist vorgesehen, den Boden des Stutzens mit einer Folie zu verschließen, was die Montage erleichtert und chemische Reaktionen zwischen ihnen unterbindet.
Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn als Pulver ein lamellares Pulver, vorzugsweise Kupferpulver verwendet wird. Dieses Pulver ist auf dem Markt und weist eine spezifische Oberfläche von 3 200 bis 16 000 cm/g bei Durchmessern von 1,9 bis 0,45 μπι auf. Die Lame 11 en struktur der Teilchen wirkt sich in der Kombination mit den exothermen Vorgängen nach vorliegenden Untersuchungen als besonders günstig aus.
_ Q
Um zu Verhindern, daß das Pulver während des Einfüllvorganges in den Behälter und bei der Lagerung zusammenbackt und dann nicht mehr befriedigend suspendiert werden kann, wird vorgeschlagen, ihm ein Trennmittel,wie Ammoniumphosphat, Teflon und hochdisperse Kieselsäure allein oder auch in Kombination zuzugeben.
ι Als Zerlegersatz für das Pulver kann ein an sich bekannter
J Satz,bestehend aus ca. 6 0 % Perchlorat und 40 % Metallpulver wie Aluminium und Magnesium eingesetzt werden.
Als optischer Nebelsatz hat sich besonders bewährt ein Preßkörper aus Chlordonator, Metalloxid und Ammoniumchlorid sowie 5-40 Gew % Thioharnstoff
20 - 70 Gew % Ammoniumperchlorat
1 - 3 Gew % Aluminiumpulver mit einer Korngröße 100 μπι und
; 5-30 Gew % Bindemittel
I oder der auf Basis von rotem Phosphors aufgebaut ist.
Dieser Nebelsatz ist in der DE-OS 30 31 369 beschrieben, ebenso wie die dazu vorgeschlagene vorzugsweise einzusetzende Anzünd- bzw. Zerlegermischung.Hierzu wird auf die Ansprüche Bezug genommen.
Der Nebel satz kann jedoch 3μο1ι in an sich bekannter Weise auf der Basis von rotem Phosphor aufgebaut sein . (siehe oben) , der sich ebenfalls mit Hilfe geeigneter Bindemittel zu Preßkörpern verarbeiten läßt.
Vorzugsweise werden Preßkörper eingesetzt, die bei Drucken von 500 bis 1 500 bar verpreßt wurden. Diese Körper weisen
nach dem Zerlegen noch eine genügend geringe Oberfläche auf, j sind also groß genug, um nicht zu schnell abzubrennen.
Die vorliegende Erfindung eignet sich in besonderer Weise für den sogenannten Naheschutz.
Es ist auch ohne weiteres möglich, den beiden Nebelkomponenten eine dritte Wirkrichtung zu überlagern, d.h. die gegen Radarerfassung ohnehin schon vorhandene Wirkung bei Verwendung von Metallstaub noch zu verstärken, oder bei Verwendung anderer Stäube herbeizuführen. Dazu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dem Pulversatz an sich bekanntes Glasfasermaterial mit Faserlängen von etwa 2 bis 30 mm, sogenanntes Chaff, zuzumischen.
Das folgende Beispiel stellt eine der möglichen Kombinationen dar. Als Pulver-Komponente wurde lamellares Kupfer mit einer Oberfläche nach Fisher zwischen 3 200 und 16 000 cm2/ g gewählt. Dies entspricht Durchmessern der Pulverteilchen von 1,9 bis 0,4 μη. Dem Kupferpulver wurden ca. 0,5 Gew % hochdisperse Kieselsäure zugemischt. Der Zerlegersatz für diesen IR-Nebel bestand aus 60 Gew % Ammoniumperchlorat und 40 Gew % Magnesium/ Aluminiumpulvermischung.
Der optische Nebelsatz wurde folgendermaßen hergestellt:
Ein Ansatz von 2,2 kg PVC-Pulver, 3,3 kg Zinkoxid (getrocknet), 2,2 kg Ammoniumchlorid und 2,64 kg Thioharnstoff wird durch . ein Sieb mit einer Maschenweite von 0,3 bis 0,5 mm gedrückt und anschließend intensiv vermischt. Sodann wird der Ansatz in eine Knetmaschine eingebracht und mit 2,4 kg (bezogen auf Testkörper) eines hochviskosen Elastomerbinders 15 min. ange-
teigt. Nach Beendigung des Knetvorganges wird nach demselben Siebverfahren bearbeitetes Ammoniumperchlorat in einer Menge von 7,26 kg zugegeben. Dieser Ansatz wird weitere .15 min. geknetet, sodann auf Horden ausgebreitet und nachfolgend 6 Stunden bei einer Temperatur von 4 5 0C getrocknet. Anschließend wird die erhaltene Trockenmasse in einer Reibschnitzelmaschine zerkleinert und schließlich unter einem Druck von etwa 100 bar zu Preßkörpern verpreßt.
Diese Preßkörper sind rund und weisen in der Mitte einen kreuzförmigen Schlitz zur Aufnahme des Zerleger/Anzündsatzes auf. Diese Scheiben wurden übereinander geschichtet und in den Schlitzen der Zerler/Anzündsatz angeordnet und in der Dose untergebracht. Dieser Satz wurde dabei folgendermaßen hergestellt:
In einem Mischbehälter werden 1,2 kg Magnesium-Pulver und 0,9 kg Eisenblau gut untereinander vermischt. Zu dieser Vormischung gibt man 0,8 kg Chlorparaffin (pulverförmig), welches in 2 Liter Perchloräthylen gelöst wurde. Die Lösung wird mit der Vormischung in einem Mischer 10 min. gut vermengt. Danach gibt man 2,39 kg Bor amorph zu und wiederholt den Mischvorgang 5 min. Als letzte Satzkomponente gibt man 4,71 kg Schwarzpulvermehl (auf 2 Komponenten-Basis, d.h. ohne Schwefelzusatz) in das Mischgefäß ind läßt nochmals 10 min. mischen. Danach wird der lösungsmittelfeuchte Satz durch ein 1,5 mm Sieb gerüttelt und auf Trockenhorden ausgebreitet. Nach einer Trockenzeit von 5 Stunden bei +450C kann der Satz mit einem Preßdruck von 1 500 bar zu Stangen verpreßt werden.
Dieser Zerleger/Anzündsatz eignet sich hervorragend zu einer gezielten kontrollierten Zerlegung der Preßkörper.
Das Metallpulver wurde in den Behälter und der dazugehörige Zerlegersatz in das mittig angeordnete Rohr des Behälters eingefüllt. Der Behälter wurde in der Dose über der optischen Nebelladung untergebracht und die Dose mit einem Deckel verschlossen. Unter die Dose wurde der Zündkopf geschraubt und der pyrotechnische Satz gezündet.
Es entstand ein optischer Nebel von hervorragender Qualität mit sehr deutlich ausgeprägter IR-Wirkung. Überraschender Weise blieb diese IR-Wirkung erheblich länger bestehen als bei alleinigem Ausbringen des Pulvers. Bei alleinigem Ausbringen von Pulver ergeben sich Wirkzeiten in Abhängigkeit von meteorologischen Bedingungen von etwa 15 bis 30 see. wohingegen die optischen Nebel 2 Minuten und darüber wirksam sein können.
Bei der erfindungsgemäßen Kombination wurde IR-Wirksamkeit von deutlich über 30 see festgestellt.
Anhand der beiliegenden Figuren wird die vorliegende Erfindung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt den Aufbau des Wurfkörpers.
Fig. 2 zeigt die Preßkörper für den optischen Nebelsatz |
Fig. 3 zeigt den Aufbau des optischen Satzes in der Dose
Der Wurfkörper besteht aus der Dose 5 mit Zündkopf 9 und Deckel 10. Der Zündkopf enthält eine Pulverkammer 11 sowie
einen Verzögerungssatz 12.
In der Dose befindet sich dem Zündkopf 9 zugeordnet, zunächst der optische Nebelsatz 1, der aus übereinander geschichteten geschlitzten Tabletten besteht. Die Schlitze der Tabletten sind zueinander ausgerichtet, so daß ein gekreuzter Kanal zur Aufnahme des Anzünd/Zerlegersatzes 3 entsteht. Über diesen Nebelsatz ist der Behälter 7 in die Dose 5 geschoben und mit Hilfe eines Bajonettverschlusses 13 verriegelt.
Der Behälter 7 ist ein zylindrischer Körper mit einem mittig angeordneten Rohr 6, das bodenseitig mit Hilfe einer Folie verschlossen ist.
Der Behälter 7 enthält das Pulver 2; in dem Rohr ist der Zerleger 4 untergebracht. Dose 5 und gleichzeitig Behälter 7 sind durch den Deckel 10 verschlossen.
Dieser Aufbau weist fertigungstechnische Vorteile auf. Es ist jedoch auch möglich, dem Zündkopf 9 den Pulverbehälter 7 zuzuordnen und die Nebeltabletten 1 darüber zu schichten. Da der Zündvorgang extrem schnell vor sich geht, entstehen dadurch keine wesentlichen Unterschiede.
Fig. 2 zeigt die einzusetzenden geschützen Nebeltabletten. An den Enden der Schlitze ist die Struktur der Körper geschwächt. Wie in 2c und 2d dargestellt ist, reißt das Gefüge hier besonders leicht. Durch die Explosion des Zerlegers können so kompaktere Teilchen weggeschleudert werden, die beim Abbrennen die einzelnen stationären Aufwindquellen für das darin suspendierte Pulver bilden. Durch die Abstände der Nebelquellen voneinander ist für genügende Temperaturdifferenz
zwischen der umgebenden Luft und den quasi adiabatisch aufsteigenden Nebel"säulen" gesorgt. Mit anderen Worten, in dem Nebel herrscht ein sehr ungleichmäßiges Temperaturprofil. Übliche Nebel, die durch Abbrennen oder Ausstoßen aus einer einzigen Quelle entstehen, haben dagegen ein sehr gleichmäßiges Temperaturprofil, in dem sich wegen fehlender Potentiale keine Thermik ausbilden kann. Dieser Nebel wirkt als Ganzes wie eine adiabatische Blase.
Fig. 3 zeigt in näherer Darstellung den Aufbau des optischen Nebelsatzes mit Dose 5, übereinandergeschichteten Tabletten 1 in die Schlitze der Tabletten eingeschobenen Anzünd/Zerlegerteilchen 3. Der Rand der Dose 5 zieht sich natürlich höher als hier dargestellt und nimmt den Pulverbehälter auf.
Leerseite

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    2.)
    Nebelwurfkörper, bestehend aus einer Dose mit Zündvorrichtung sowie Nebel- und zerlegend wirkendem Anzündsatz,
    dadurch gekennzeichnet, daß zwei unterschiedliche Nebelsätze übereinander angeordnet sind, wobei der eine (1) j in exothermer Reaktion einen optischen Nebel erzeugt und j der andere (2) ein Pulver mit IR-absorbierenden Eigen- j schäften ist und daß der Anzündsatz, bzw. Zerlegsatz, j
    mittig (3, 4) beiden Nebelsätzen zugeordnet ist. j
    I Nebe!wurfkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, I daß der IR-Satz ein Metallpulver ist und daß die optische j
    Nebelmischung aus übereinander geschichteten mit Schlitzen
    versehenen Preßkörpern besteht, wobei die Schlitze einen
    Kanal zur Aufnahme des Anzündsatzes (3) bilden.
    3.) Nebelwurfkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Pulver in einem separaten, in der Dose angeordneten,mit einem Rohrstutzen (6) versehenen Behälter (7) befindet, wobei die Zerlegerladung(4) in dem Stutzen (6) untergebracht ist.
    4.) Nebelwurfkörper nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet,j daß den Nebelsätzen (1; 2) unterschiedliche Anzündsätze(3,4) zugeordnet sind, und daß der Rohrstutzen (6) bodenseitig mit einer Folie (8) verschlossen ist.
    5.) Nebelwurfkörper nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver für den IR-absorbierenden Nebel Kupferpulver, vorzugsweise lamellares Kupferpulver mit einer Oberfläche von 3 200 bis 16 000 cm2/g und Durchmessern von 1,9 bis 0,45 μΐη ist.
    6.) Nebelwurfkörper nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Pulver ein Trennmittel, vorzugsweise Ammoniumphosphat und/oder Teflon und/oder hochdisperse Kieselsäure zugemischt ist.
    ι 7.) Nebelwurfkörper nach Anspruch 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zerlegersatz (4) für das Pulver (2) eine an sich bekannte Mischung aus etwa 60 % Perchlorat und etwa 4 0 % Metallpulver (Al, Mg) ist.
    BAD ORfGINAL
    8.) Nebelwurfkörper nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Nebelsatz aus einem an sich bekannten Preßkörper aus Chlordonator, Metalloxid und Ammoniumchlorid sowie 5-40 Gew % Thioharnstoff
    20 - 70 Gew % Ammoniumperchlorat 1-3 Gew % Aluminiumpulver mit einer Korn- ι
    größe ^.100 μΐη und 5-30 Gew % Bindemittel
    besteht oder auf Basis von rotem Phosphor aufgebaut ist.
    9.) Nebelwurfkörper nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anzündsatz (3) für den optischen Nebel eine an sich bekannte zerlegend wirkende Mischung aus Mangnesiumpulver, Schwarzpulvermehl, Sauerstoffdonator und Bindemittel besteht, wobei das Magnesiumpulver eine Teilchengröße von ^. 100 um aufweist und daß er gegebenenfalls amorphes Bor und als Katalysator einen Eisen (II) Eisen (III)-Komplex enthält.
    10.) Nebelwurfkörper nach Anspruch 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (7) in der Dose vermittels eines Bajonettverschlusses gehalten ist.
    11.) Nebelwurfkörper nach Anspruch 1-10, dadurch gekennzeichnet daß dem Pulver eine im Radarbereich wirkende Komponente von z.B. Glasfasern mit Längen von 2 bis 30 mm (Chaff) zugemischt ist.
    12.) Verfahren zum Erzeugen eines gleichzeitig optisch und im IR-Bereich deckenden Nebels, dadurch gekennzeichnet, daß man einen exotherm reagierenden Nebel abbrennt und in diesem ein Pulver, vorzugsweise ein lamellares Metallpulver suspendiert.
    13.) Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man gepreßte Nebelsätze zerlegt und abbrennt und in diesen das Pulver suspendiert.
    14.) Verfahren nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß unter Anwendung von Drucken von 500 bis 1 500 bar verpreßte Nebelsätze zerlegt, abbrennt und darin das Pulver suspendiert.
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