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Zündsicherungseinrichtunq
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Die Erfindung betrifft eine Zündsicherungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Eine derartige Zündsicherungseinrichtung ist aus der DE-AS 22 34 849
bekannt. Sie beruht darauf, den Windradgenerator selbst als weiteres Sicherungselement
auszubilden, derart, daß bei Auflösung einer ursprünglich dichten Bomblet-Packung
eine mechanische Ausschub-Arretierung des Windradgenerators an der Peripherie des
Projektils fortfällt und der Windradgenerator aus der Projektil-Wandung unter Einfluß
einer Feder in eine erste Stellung herausgeschoben werden kann.
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Wenn der Windradgenerator dann unter dem Einfluß der Umgebungsluft-Anströmung
genügend elektrische Energie liefert, steuert er eine Zündpille an, aufgrund deren
Explosionsdruckes der Windradgenerator in eine zweite Stellung weiter herausgeschoben
wird und dabei ein Sperrelement verformt, um dadurch zu ermöglichen, daß der Detonator
in die Scharfstellung der Zündkette bewegt wird.
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Als nachteilig an dieser Lösung einer Zündsicherungseinrichtung mit
Windradgenerator wird insbesondere angesehen, daß eine mechanische Arretierung beim
verschiebbaren Windradgenerator selbst das erste Sicherungskriterium ergeben muß.
Denn eine solche Arretierung führt entweder leicht zu Funktionsstörungen gerade
in der kritischen Anfangs-Betriebsphase des herausgefahrenen Windradgenerators;
oder
aber es müssen Stützkonstruktionen vorgesehen werden, die mit
dem Windradgenerator aus dem Projektil herausfahren und dadurch Anströmungsgegebenheiten
ungünstig beeinflussen. Von besonderer Störanfälligkeit erscheint darüberhinaus
der zweite Entsicherungsvorgang in der Form der Explosionsdruck-Beaufschlagung des
Windradgenerators zur irreversiblen Verformung eines Sperrgliedes unter weiterem
Herausbewegen des Windradgenerators aus dem Projektil. Denn dieser Ablauf ist nicht
ohne weiteres kinetisch vorherbestimmbar, die Explosionsdruck-Beaufschlagung des
Windradgenerators kann zu Betriebsstörungen führen, und die weitere Verlagerung
des Windradgenerators seitlich aus dem Projektil heraus führt zu unerwünschten Einflüssen
auf die Flugdynamik des Projetils bei veränderter Betriebscharakteristik des Generators.
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In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Zündsicherungseinrichtung gattungsgemäßer Art dahingehend weiterzubilden,
daß sich bei kleinem Bauvolumen funktionell in ihren Sicherungsfunktionen klar gegeneinander
abgrenzbare Entsicherungskriterien so realisieren lassen, daß Funktionsstörungen
des Windradgenerators im Zuge des Entsicherungsablaufes wie auch des Projektils
im Zuge seiner kritischen Anfangs- oder Stabilisierungsflugphase weitestgehend vermieden
werden. Andererseits muß die Grund forderung nach zwei voneinander unabhängig aber
umgebungsabhängig wirkenden funktionstüchtigen Entsicherungskriterien erfüllt werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst,
daß die gattungsgemäße Zündsicherungseinrichtung auch die Kennzeichnungsmerkmale
des Anspruches 1 aufweist.
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Nach dieser Lösung liefert der Windradgenerator nach einer extern
vorgebbaren Zeitspanne ein elektrisches Entsicherungskriterium aufgrund der Umgebungsströmung,
ohne selbst als mechanisches Entsicherungselement ausgelegt werden zu müssen. Das
andere Entsicherungskriterium liefert z. B. die Abtastfunktion eines Detonatorschieber-
-Blockierstiftes,
nachdem das Projektil z. B. aus der festen Bomlet-Bündelung entlassen oder aus einem
Waffenrohr abgeschossen wurde.
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Das eröffnet bei einer kleinbauenden Zündsicherungseinrichtung insbesondere
die zweckmäßige zusätzliche Möglichkeit, eine Selbstverriegelung zu realisieren,
die einen Übergang des Detonators in seine Scharfstellung endgültig unterbindet,
wenn, aufgrund irgendeiner Betriebsstörung, vor Vorliegen dieses letztgenannten
Entsicherungskriterium die Bewegung des Sicherungsschiebers aus seiner Sicherungsstellung
heraus bereits eingesetzt haben sollte.
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Zusätzliche Weiterbildungen und Alternativen sowie weitere Merkmale
und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus nachstehender
Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche vereinfacht
aber angenähert maßstabsgerecht dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels zur
erfindungsgemäßen Lösung.
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Es zeigt: Fig. 1 die erfindungsgemäß ausgestattete Zündsicherungseinrichtung
im Querschnitt, in ihrer Sicherstelllung, und Fig. 2 die Zündsicherungseinrichtung
gemäß Fig. 1 im abgebrochenen Längsschnitt gemäß Schnitt-Sichtpfeilangabe II in
Fig 1.
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Die in der Zeichnung in ihrer Sicherungsstellung dargestellte Zündsicherungseinrichtung
11 ist Bestandteil der Zündeinrichtung eines Projektils 12 und als autonom fertig-
und prüfbare flachzylindrische Einheit (vgl. Fig. 2) axial hinter der Gefechtsladung
13 des Projektils 12 in dessen zylindrische Wandung 14 eingesetzt. Beim Projektil
12 kann es sich um einen Lenkkörper oder um ein ballistisch oder endphasengelenktes
Geschoß, welches seinerseits aus einer Rohrwaffe oder einem Submunitions-Träger
abgefeuert bzw. ausgestoßen wird, handeln.
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In der Zündsicherungseinrichtung 11 ist eine im wesentlichen transversal
sich erstreckende Schiebeführung 15 ausgebildet, längs derer ein Schlitten 16 aus
der dargestellten Ruhestellung heraus unter dem Einfluß einer Druck feder 17 bis
gegen einen in die Schiebeführung 15 hineinragenden Anschlag 18 verschiebbar ist,
wenn ein ebenfalls in die Schiebeführung 15, sowie in dessen Ruhestellung in den
Schlitten 16, eingreifender Arretierstift 19 zurückgezogen wird.
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Am in Bewegungsrichtung orientierten Stirnende 20 ist der Schlitten
16 mit einem Radialströmungs-Windradgenerator 21 ausgestattet; dessen Lamellenrad
22 nach Verschiebung des Schlittens 16 in seine Wirkstellung, also gegen den Anschlag
18, durch eine Öffnung 23 in der Wandung 14 herausragt und so von der Luftströmung
betätigbar ist, die längs des Projektils 12 (also senkrecht zur Darstellebene der
Fig 1) außen an der Wandung 14 entlangstreicht.
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In der Zündsicherungseinrichtung 11 ist ferner eine Schiebeführung
24 für einen Sicherungsschieber 25 ausgebildet; und zwar vorzugsweise wie dargestellt
für eine Bewegungsrsichtung des Sicherungsschiebers 25, die zur Bewegungsrichtung
des Schlittens 16 parallel und damit ebenfalls quer zur Längsachse des Projektils
12 verläuft. Wenn ein diese Schiebeführung 24 durchgreifender und in der dargestellten
Sicherungsstellung in den Sicherungsschieber 25 eingreifender Arretierstift 26 zurückgezogen
wird, dann erfolgt unter dem Einfluß einer Druck feder 27 ein Verschieben des Sicherungsschiebers
25 in die Scharfstellung, in der ein im Schieber 25 angeordneter, elektrisch zündbarer
Detonator 28 gerade koaxial hinter eine Übertragungsladung 29 (vgl. Fig. 2) zur
Gefechtsladung 13 zu liegen kommt. Außerdem ist in jener Scharfstellung dann ein
Überbrückungsschalter 30 nicht mehr wirksam; der in der (in Fig. 1 dargestellten)
Sicherungsstellung den Detonator 28 elektrisch kurzschließt, um in dieser Sicherungsstellung
eine elektrische Ansteuerung des Detonators 28 aufgrund einer elektrischen Fehlfunktion
sicher zu unterbinden.
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Der Sicherungsschieber 25 kann die beschriebene Bewegung aus der dargestellten
Sicherungsstellung in die Scharfstellung aber nur durchführen, wenn nicht ein Blockierer
31 in seinen Verschiebeweg längs der Schiebeführung 24 hineinragt. Beim dargestellten
Ausführungsbeispiel ist der Blockierer 31 als ein Stift ausgebildet, der unter dem
Einfluß einer Druckfeder 32 aus diesem Verschiebeweg herausgezogen werden kann,
wenn sein gegenüberliegendes, die Wandung 14 durchragendes Abtastende 33 aus der
Wandung 14 heraustreten kann. Dieses ist in der Sicherungsstellung nicht der Fall,
solange (im dargestellten Beispielsfalle) das Projektil 12 sich noch im Rohr 34
einer Auswurf- oder Abschußanlage befindet; gegen welches das Abtastende 33 des
Blockier-Stiftes 31 abgestützt ist, ehe das Projektil 12 sich nicht (nach dem Start)
im Freiflug befindet. Eine solche Abstützung des Abtastendes 33 kann aber auch dadurch
realisiert sein, daß beispielsweise ein dicht gepacktes Bündel von noch nicht ausgestreuter
Submunition gegeben ist, so daß ein benachbartes Projektil dieses Bündels die mechanische
Arretierung des Abtastendes 33 bewirkt.
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Nach gestartetem Projektil 12 ist die Ausfahr-Endstellung des an seinem
Abtastende 33 dann freigegebenen Blockier-Stiftes 31 durch die Anlage eines auch
dem Angriff der Druck feder 32 dienenden Kragens 35 gegen einen beispielsweise eingesprengten
Anschlagring 36 gegeben.
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Der Sicherungsschieber 25 ist mit einem in Verschieberichtung vorkragenden
Flansch 37 ausgestattet; der infolge Anlage gegen den Blockierer 31 eine Bewegung
des Sicherungsschiebers 25 bis in die Scharfstellung unterbindet, wenn der Arretierstift
26 schon gezogen wird, ehe die Verschiebebewegung vom Blockierer 31 durch das herausfahrende
Abtastenede 33 freigegeben ist. Ein am freien Stirnende des Blockierers 31 ausgebildete,
auf den Flansch 37 zu weisende Abkröpfung 38 hintergreift in diesem Falle den Schieber-Flansch
37, wenn erst nach schon erfolgtem Zurücknehmen des Arretierstiftes 26 das Abtastende
33 freigegeben, der Blockierer 31 also aus der Verschiebebahn des Sicherungsschiebers
25 herausgenommen werden soll. Dadurch ist sichergestellt, daß nun die Bewegung
des Sicherungsschiebers 25
in seine Scharfstellung trotz Freigabe
des Abtastendes 33 blockiert bleibt; wodurch eine Scharfstellung und somit eine
Zündung der Gefechtsladung 13 sicher unterbunden bleibt, wenn aufgrund einer Betriebsstörung
oder sonstigen Fehlfunktion der Arretierstift 26 vorzeitig (nämlich vor Herausbewegen
des Blockierers 31 aufgrund erfolgten Abschusses des Projektils 12) erfolgte.
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Bei ordnungsgemäßem Entsicherungsablauf dagegen wird die Vorbewegung
des Sicherungsschiebers 25 erst durch Anlage seines Flansches 37 gegen einen Anschlag
39 hinter dem Eingriff des Blockier-Stiftes 31 und damit in der Stellung begrenzt,
in der aufgrund Fluchtung des Detonators 28 mit der Übertragungsladung 29 die Zündbereitschafts-Scharfstellung
gegeben ist.
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In der Zeichnung ist angedeutet, daß es zweckmäßig sein kann, die
Blockierstift-Abkröpfung 38 beidseitig auszubilden und dadurch, dem Flansch 37 gegenüber,
einen Haltestift 40 hintergreifen zu lassen, der als Montagehilfe dient, um einen
stiftförmig realisierten Blockierer 31 in der dargestellten Sicherungsstellung zu
halten, während die Blockage-Halterung seines Abtastendes 33 noch nicht (durch Einsetzen
in ein Abschußrohr, oder durch benachbarte Projektile eines Bündels) gegeben ist.
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Nach der Montage, bzw. nach Einbringen des abschußbereiten Projektils
in die mechanische Arretier-Stellung für das Abtastende 33, kann der Haltestift
40 wieder herausgezogen werden. Man kann ihn aber auch am Schlitten 16 befestigen
und dann daran belassen, weil der Schlitten 16 ja zeitlich vor einer Bewegung des
Schieberflansches 37 vorgeschoben wird; wonach der Haltestift 40 den Blockierer
31 nicht mehr arretiert. Hierfür ergibt sich eine klein-bauende Vorrichtung, wenn
wie dargestellt, die Schieber-Führung 24 mit der Schlitten-Führung 15 teilweise
zusammenfällt, indem der Schieber 15 den Schlitten 16 rückwärtig teilweise untergreift.
In diesen Hohlraum 41 greift auch der Blockierer 31, etwa quer zur Richtung der
Schlitten-Füh-
rung 15, ein, um den dort am Schlitten 16 befestigten
Haltestift 40 zu hintergreifen. Dadurch kann der Blockier-Stift 31 zwar noch nicht
aufgrund der bloßen Tatsache, daß sein Abtastende 33 freigegeben ist, aus der Bewegungsbahn
des Schlitten-Flansches 37 herausbewegt werden, sondern erst nach Vorschub des Schlittens
16. Das ist aber kein funktioneller Nachteil für den Entsicherungsablauf; weil auf
jeden Fall der Blockierer 31 nicht aus der Bewegungsbahn des Schieber-Flansches
37 herausbewegt werden kann, solange das Umwelt-Kriterium der Freigabe eines Blockierstift-Abtastendes
33 noch nicht gegeben ist, weil die entsprechenden Abschußbedingungen für das Projektil
12 noch nicht vorliegen; und das ist sogar insofern von Vorteil, als flugdynamisch
nachteilige Einflüsse eines herausgefahreren Abtastendes 33 (und vorgeschobenen
Windradgenerators 21) dadurch vermeidbar sind, daß erst eine gewisse Zeitspanne
nach Abgang des Projektils 12 - beispielsweise nach Durchführung von Manövern zur
Flugstabilisierung und zur Zielauffassung - der Schlitten-Arretierstift 19 gezogen
wird.
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Dieses erfolgt aus einer Steuerschaltung 42 durch Aufschalten eines
pyrotechnischen Kraftelementes 43 auf einen mitgeführten elektrischen Energiespeicher;
z. B. in Abhängigkeit von einer Information, die dem Projektil 12 beim Abschuß oder
Abwurf eingespeist wird. Der dadurch in die umgebene Luftströmung heraus fahrende
Windradgenerator 21 liefert danach elektrische Energie, die für die spätere Auslösung
des Detonators 28 (nach Übergang der Sicherungseinrichtung 11 in ihre Scharfstellung)
innerhalb der Steuerschaltung 42 gespeichert wird; die aber vorher schon der elektrischen
Ansteuerung eines pyrotechnischen Kraftelementes 44 zum Ziehen des Schieber-Arretierstiftes
26 dient.
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Es kann zweckmäßig sein, durch die Verschiebung des Schlittens 16
und/oder des Schiebers 25, jeweils bewirkt durch an der Sicherungseinrichtung 11
abgestützte Druckfedern 17 bzw. 27, zusätzliche
mechanische Steuerungsmaßnahmen
auszulösen. Hierfür ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Haltestift 45 vorgesehen,
der mit dem Schlitten 16 starr verbunden ist und entgegen seiner Scharfbewegungs-Verschieberichtung
die Projektil-Wandung 14 durchragt, um beispielsweise ein aerodynamisches Steuerungselement
46 für die Flugbeeinflußung des Projektils 12 zunächst in einer Ruhestellung zu
halten.
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Wenn nach dem Abschuß des Projektils 12 und einer Flugstabiliserungsphase
das Kraftelement 43 aus der Steuerschaltung 42 aktiviert wird und deshalb der Schlitten
16 aus der Sicherungs- oder Ruhestellung herausbewegt wird, wird damit der Haltestift
45 in das Projektil 12 hinein und somit aus dem Steuerungselement 46 herausgezogen.
Dadurch kann das Steuerungselement 46 (beispielsweise aufgrund aerodynamischer Gegebenheiten)
um eine nicht dargestellte Schwenkachse in die Arbeitsstellung verschwenkt werden,
in der beispielsweise bewirkt wird, daß das Projektil 12 sich nicht länger gemäß
einer ballistischen Flugbahn, sondern gemäß einer gestreckten Gleitflugbahn bewegt.
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Bei Auftreffen auf ein Ziel dient die in der Schaltung 42 gespeicherte,
vom Windradgenerator 21 gelieferte elektrische Energie in üblicher Weise zum elektrischen
Zünden des Detonators 28 (in der Zeichnung nicht schaltungstechnisch berücksichtigt).
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Bezugszeichenliste 11 Zündsicherungseinrichtung (mit 16 und 31-25)
12 ProJektil (mit 11 und 13) 13 Gefechtsladung (vor 29) 14 Wandung (von 12) 15 Schiebeführung
(in 11, für 16) 16 Schlitten (mit 21 und 45) 17 Druckfeder (für 16) 18 Anschlag
(in 15, für 16) 19 Arretierstift (in 11 für 16) 20 Stirnende (von 16, mit 21) 21
Windradgenerator (an 16) 22 Lamellenrad (von 21) 23 Öffnung (in 14, für 21/22) 24
SchiebefUhrung (in 11, für 25) 25 Sicherungsschieber (mit 28) 26 Arretierstift (in
24 für 25) 27 Druckfeder (für 25) 28 Detonator (in 25, für 29) 29 Ubertragungsladung
(von 28 auf 13) 30 Uberbrückungaschalter (für 28 in der Sicherungsstellung von 25)
31 Blockierer (in 24 für 25/37), ibs. als Blockier-Stift 32 Druckfeder (für 31)
33 Abtastende (von 31 in 14) 34 Rohr (um 14 vor 33) 35 Kragen (an 31 für 32 und
36) 36 Anschlagring (für 31/35 bei 14) 37 Flansch (vor 25 auf 24) 38 Abkröpfung
(an 31 über 37) 39 Anschlag (in 24 für 25/37)
40 Haltestift (für
31 an 16) 41 Hohlraum (in 16 für 31/38 und für 37) 42 Steuerschaltung (für 44 und
28) 43 Kraftelement (für 19) 44 Kraftelement (filr 26) 45 Haltestift (an 16, für
46) 46 Steuerungselement (an 12, außerhalb 14)