DE3311620C2

DE3311620C2 - Verfahren zur Verzögerung der Zündkreisfreigabe

Info

Publication number: DE3311620C2
Application number: DE19833311620
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Phys. Dr. 8899 Aresing Held
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1983-03-30
Filing date: 1983-03-30
Publication date: 1985-06-20
Also published as: DE3311620A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verzögerung der Zündkreisfreigabe, wodurch Trägerflugzeuge vor der Splittergarbe ihrer im Kurvenflug befindlichen Luft/Luft-Flugkörper geschützt werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Zeitverzögerung der Zündkreisfreigabe eines aus einem Trägerflugzeug abgeschossenen Projektil- oder Flugkörpergefechtskopfes, wobei in der Auswerteelektronik eines Rechners als Eingangsgrößen die axiale und radiale Beschleunigung bzw. deren einfache oder doppelte Integration eingegeben und verarbeitet werden und eine variable Zeitverzögerung für die Zündkreisfreigabe dergestalt ermittelt wird, daß bei hoher axialer Beschleunigung ohne wesentliche Querbeschleunigung eine kurze Verzögerungszeit und mit zunehmender Querbeschleunigung eine längere Verzögerungszeit die Aktivierung steuert.

Durch die DE-PS 23 31 788 der Anmelderin ist ein elektronischer Abstandszünder für beschleunigte Sprengkörper bekanngeworden, der einen beschleunigungsempfindlichen Sensor besitzt und der die Auslösevorrichtung so steuert, daß sie unabhängig in einem Abzugsdraht die Zündung für die Sprengladung in einem vorbestimmten Abstand vom Boden sicher auslöst, wobei durch doppelte Integration der Beschleunigung der gewünschte Abstand als Auslösekriterium ermittelt wird.

Weiterhin ist durch die DE-OS 25 28 770 eine Einrichtung zur Vurrohrsicherung von Geschoßzündern bekanntgeworden, bei der der Zünder unabhängig von der auftretenden Beschleunigung erst nach Erreichen einer definierten Differenzgeschwindigkeit oder einer ganz bestimmten Strecke nach dem Abschuß aktiviert wird.

Durch die US-PS 38 90 901 ist eine Zündkreisfreigabe bekannt, bei der einer Auswerteelektronik eines Rechners als Eingangsgrößen die axiale und radiale Beschleunigung bzw. deren einfaches oder doppeltes Integral eingegeben werden.

Aus der US-PS 37 50 583 ist ein Verfahren bekanntgeworden, wo einem Artilieriegeschoß beim Abschuß dergestalt eine variable Zeitverzögerung für die Zündkreisfreigabe eingegeben wird, daß bei hoher axialer Beschleunigung ohne wesentliche Querbeschleunigung eine kurze Verzögerungszeit und mit zunehmender Querbeschleunigung eine längere Verzögerungszeit die Aktivierung steuert.
Bei den Einrichtungen nach dem Stand der Technik liegt jeweils eine spezielle Aufgabe zugrunde, zu deren Lösung einmal ein Auslöseabstand und zum andernmal eine Differenzgeschwindigkeit oder eine bestimmte zurückgelegte Strecke dienen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugründe, ein Verfahren der eingangs genannten Art aufzuzeigen, mit dem Trägerflugzeuge vor der Splittergarbe ihrer im Kurvenflug befindlichen Luft/Luft-FIugkörper geschützt wsrden.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 niedergelegten Maßnahmen gelöst. In der nachfolgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel beschrieben und erläutert sowie in den Figuren der Zeichnung dargestellt Es zeigt
F i g. 1 ein Diagramm in relativen Zeiteinheiten mit den gegenübergestellten Parametern für den Geradeausflug und den Kurvenflug des Flugkörpers und die entsprechende Lage des Trägerflugzeugs,

Fig.2 ein Blockschaltbild für die Sicherungseinheit (t - f ■ (b. ■ br)l

Fig. 3a bis 3b eine komplette Logikschaltung für die Aktivierung des Zünders.

Von der Tatsache ausgehend, daß ein Trägerflugzeug mit einem startenden Flugkörper, der unmittelbar nach dem Start einen starken Kurvenflug durchführt, erheblieh länger im Bereich der Splittergarbe des Gefechtskopfes bleibt, weil hier die Beschleunigung und damit die Geschwindigkeitszunahme geringer ist, liegt der Erfindung der generelle Gedanke zugrunde, die Zeitdifferenz zwischen Start und Detonationsmöglichkeit für einen Gefechtskopf zu steuern und zwar in Abhängigkeit von der axialen und radialen Beschleunigung.

Die Fig. 1 veranschaulicht in relativen Zeiteinheiten schematisch die Situation beim Geradeausfiug des Flugkörpers, wobei eindeutig die Beschleunigung und damit die Geschwindigkeitszunahme erheblich größer ist als beim Kurvenflug des Flugkörpers vom Start aus, bei dem die Geschwindigkeit reduziert ist. Durch die markierten Zeiteinheiten ist deutlich zu erkennen, wie lange das Trägerflugzeug im Vergleich zum Geradeausflug im Gefahrenbereich des eigenen Gefechtskopfes verbleibt.

Zur Lösung dieses Problems wird nun ein Verfahren

vorgeschlagen, womit eine für das Trägerflugzeug zu frühe Zündung des Gefechtskopfes verhindert wird, in dem eine variable Zeitverzögerung für die Zündkreisfreigäbe erhalten wird, die bei axialer hoher Beschleunigung ohne nennenswerte Querbeschleunigung kurz ist und bei zunehmender Querbeschleunigung entsprechend länger wird. Die einzelnen Signale für die entsprechende Steuerung werden von einer Auswerteelektronik eines Rechners 16 erarbeitet.

Als Eingangsgrößen für diese Auswerteelektronik sind einmal die axiale Beschleunigung allein, besonders jedoch die einfache oder zweifache Integration derselben verwendbar, um die axiale Rclativgcschwindigkcit

ω bzw. den relativen axialen Abstand zu erhalten. Weiterhin sind einsetzbar die radiale Beschleunigung allein, besonders auch die einfache bzw. doppelte Integration, um die entsprechende Quergeschwindigkeit bzw. die

seitlichen Ablagen zu erhalten. Optimal jedoch ist die Kombination aus axialer und radialer Beschleunigung bzw. deren integral- oder Doppelintegral-Werte hierfür.

In der Fig.2 ist eine Einrichtung zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens gezeigt. Durch relativ einfache Beschleunigungssensoren 10,11, 12 mit einfachen und billigen Integratoren 14, 15 kann generell der realtive Abstand in axialer Richtung und die radiale Ablage mit streichender Genauigkeit bestimmt werden. Bewegt sich das Trägerflugzeug in gerader Flugrichtung weiter, so errechnet der Rechner aus diesen Größen den entsprechenden Sicherheitsabstand bzw. die Sicherheitsgrenzen. Bei höheren Anforderungen wird aus den Meßwerten bzw. der Verarbeitung die Winkellage des Flugkörpers zur ursprünglichen Startrichtung ermittelt. Unter Einbeziehung des Winkelbereichs der Splittergarbe des Gefechtskopfes können nun die Sicherheitskriterien berechnet werden. Hieiiiir zeigt nun die Fig. 2 einen axialen Beschleunigungsmesser 10 für die Z-Achse, und zwei radiale Beschleunigungsmesser 11,12 für die X- und Y-Achse. Die Werte dieser beiden Einheiten werden in einer Einrichtung 13 zur vektoriellen Addition addiert, um so das Signal bzw. den Wert der radialen Beschleunigung zu erhalten. Die Werte bzw. die Signale der axialen und radialen Beschleunigung werden getrennt integriert, d. h. den ihnen gesondert zugeordneten Integrationseinheiten 14, 15 zugeführt, um so die Geschwindigkeitsdifferenz zum Trägerflugzeug zu ermitteln. Um nun noch den relativen \bstand zum Trägerflugzeug zu erhalten, kann eine zweite Integration — wie strichpunktiert gezeichnet — erfolgen. Die Ausgangssignale der Integratoren werden einem Rechner 16 eingegeben, der dann das entsprechend den eingegebenen Daten erarbeitete Signal 17 zur Entsicherung der Sicherungseinrichtung 20 zuleitet.

Das vorgeschlagene Verfahren kann nun noch weiter optimiert werden, indem dem Rechner 16 eine Programmiereinheit 18 mit einem Festprogramm zugeordnet ist. Diese Einheit 18 gibt beispielsweise Mindestwerte für die axiale und radiale Beschleunigung, spezielle Schwellwerte etc. vor.

Bei einer weiteren Ausgestaltung kann der Rechner 16 auch durch externe Programme über eine Einheit 19 programmiert und gesteuert werden, beispielsweise dahingehend, daß bei Radarabstandsmessungen die Zündsignalfreigabe erst wesentlich später erfolgt.

Als Sicherungseinrichtungen 20 können mechanische, elektromechanische oder elektronische Geräte mit den entsprechenden elektronischen Ansteuerungen eingesetzt werden. Das heißt, das Ausgangssignal des Rechners 16 kann ein mechanisches, elektronisches oder pyrotechnisches Relais der Zündelektronik schließen, so daß ein Zündsignal erst ab dieser Zeit überhaupt ein elektioexplosives Element zum Ansprechen bringt. Insbesondere jedoch soll zu diesem Zeitpunkt erst ein Detonator in einer mechanischen oder elektromechanischen Sicherheitseinrichtung in Scharfstellung gehen, wodurch eine Sperre freigegeben wird und der Detonator von der Sicherheitsstellung in die Scharfstellung eingeschwenkt wird. Das Logikdiagramm (Blockschaltbild) einer solchen kompletten Sicherungseinrichtung ist in der Fig.3a—3b dargestellt, die aufgrund der vorstehenden Beschreibung und detaillierten Bezeichnung keinerlei weitere Erläuterungen mehr bedarf.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Zeitverzögerung der Zündkreisfreigabe eines aus einem Trägerflugzeug abgeschossenen Projektil- oder Flugkörpergefechtskopfes, wobei in der Auswerteelektronik eines Rechners als Eingangsgrößen die axiale und radiale Beschleunigung bzw. deren einfaches oder doppeltes Integral eingegeben und verarbeitet werden und eine variable Zeitverzögerung für die Zündkreisfreigabe dergestalt ermittelt wird, daß bei hoher axialer Beschleunigung ohne wesentliche Querbeschleunigung eine kurze Verzögerungszeit und mit zunehmender Querbeschleunigung eine längere Verzögerungszeit die Aktivierung steuert, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Zeitdifferenz zwischen Start und Detonation die Meßwerte aus axialer und radialer Beschleunigung in dem Rechner (16) mit den Meßwerten der Flugkörperwinkellage und dem Wert des Winkelbereichs der Gefechtskopf-Splittergarbe zur Ermittlung der jeweils günstigsten Verzögerungszeit verarbeitet werden und der die Meßwerte verarbeitende Rechner (16) durch ein Festprogramm (18) und auch durch externe Programme (19) gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündsignalfreigabe (17) direkt vom Rechner (16) an die Sicherungseinrichtung (20) übermittelt wird.