DE3443778A1 - Pyrotechnisches gemisch zur erzeugung eines strahlungs-sperrschirmes, verfahren zu seiner herstellung und vorrichtung zum austragen eines pyrotechnischen gemisches - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein pyrotechnisches Gemisch zur Erzeugung eines Strahlungs-Sperrschirms und auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Gemisches sowie auf einen pyrotechnischen Aufbau, der beispielsweise benutzt werden kann, um eine Reihe individueller pyrotechnischer Elemente abzu­ schießen, und zwar vorzugsweise in vorbestimmten Zeitintervallen.

Es ist Rauch benutzt worden, um Abschirmungen zu erzeugen, die eine visuelle Feststellung eines be­ weglichen Objektes verhindern, beispielsweise das Erkennen von Fahrzeugen und Schiffen verhindern. Es werden jetzt nocht zunehmend Vorrichtungen benutzt, die Emissionen infraroter Strahlungen von relativ heißen Fahrzeugteilen, beispielsweise von Triebwerken, feststellen können. Diese Vorrichtungen können das Fahrzeug verwundbar gegenüber Angriffen durch infrarot­ empfindliche Einrichtungen machen, die in Verbindung mit konventionell gezielten Waffen arbeiten, oder es werden sogenannte "Hitze-Suchprojektile" oder Flug­ körper benutzt, die auf die Wärmequelle zusteuern.

Die Erfindung bezieht sich auf ein pyrotechnisches Gemisch, durch dessen Anwendung ein Sperrschirm er­ zeugt wird, der in der Lage ist die Arbeitsweise von Infrarot-Detektoren zu blockieren, die bei Wellen­ längen im Bereich zwischen 10 bis 14 µm arbeiten, d. h. Wellenlängen, die oft in der Lage sind, herkömmlichen Rauch zu durchdringen.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung besteht das Gemisch zur Erzeugung eines Strahlungs-Sperrschirms vorzugsweise aus rotem amorphem allotropem Phosphor, der in einem Bindemittel dispergiert ist.

Vorzugsweise enthält das Gemisch etwa 95 Gew.-% Phosphor. Das Gemisch liegt vorzugsweise in Granular­ form vor, wobei die Partikel gerade durch ein Sieb mit 8 Mesh hindurchtreten (d. h. eine maximale Partikel­ größe von etwa 3,2 mm). Bei größeren Partikeln be­ steht eine zunehmende Tendenz, daß die brennenden Granulate auf den Boden fallen, wodurch die Wirksam­ keit der Abschirmung vermindert wird. Kleinere Par­ tikelgrößen ergeben Schwierigkeiten in der Hand­ habung.

Als Bindemittel ist Gummi geeignet, beispielsweise ein Styrol-Butadien-Gummi, der vorzugsweise einen Kohlenstoff-Füllstoff mit 9 Gew.-% des Gummis auf­ weist, was sich als geeigneter Anteil erwiesen hat.

Es ist zweckmäßig, das Granulat mit einem feinen Pulver zu versehen, um die Trennung der Granulat- Partikel und eine gleichförmige Dispersion im Ge­ brauch zu gewährleisten. Ein geeignetes Material für dieses Pulver ist schwefelfreies gemahlenes Pulver (SMP), und dies ist ein schwefelfreies Schießpulver. Das Pulver bildet vorzugsweise 1 bis 2 Gew.-% des Granulates, nachdem es damit bestäubt ist.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung einer pyrotechnischen Zusammen­ setzung zur Erzeugung eines Strahlungs-Sperrschirms und das Verfahren besteht darin, ein Gel aus dem Bindemittel in einem Lösungsmittel herzustellen, den Phosphor, vorzugsweise roten amorphen Phosphor in dem Gel zu dispergieren, dann das Lösungsmittel zu verdampfen und das sich so ergebende Material zu pulverisieren bzw. granulieren.

Es hat sich gezeigt, daß ein Gemisch gemäß der Er­ findung einen Schirm erzeugen kann, der wirksam Infra­ rotstrahlung und sichtbares Licht über einen Zeit­ raum von mehr als 30 Sekunden sperrt. Anfänglich ver­ ursacht die durch die Verbrennung des Phosphors er­ zeugte Wärme eine relativ gleichförmige Emission von Infrarotstrahlung über den Bereich, über den das Gemisch ausgebreitet wird. Dies macht eine Feststel­ lung von Emissionen hinter der sich hieraus ergebenden Wolke sehr schwierig oder sogar unmöglich. Die erzeugte Wolke ist stabil und wird weniger durch Wetterbe­ dingungen beeinträchtigt als Rauch, der lediglich von der Verbrenung von kohlenstoffhaltigen Gemischen her­ rührt.

Das pyrotechnische Gemisch gemäß der Erfindung kann in irgendeiner Vorrichtung benutzt werden, beispiels­ weise in Granatenform, in denen bekannte pyrotech­ nische Gemische benutzt werden. Falls erforderlich kann das Schießpulver oder dergleichen dem Gemisch zugesetzt werden, um eine weite Verteilung des Sperrschirmes nach der Zündung zu gewährleisten. Zur Erzeugung eines großen Sperrschirms können mehrere Ladungen des Gemischs verteilt und dann gezündet werden.

Das folgende Beispiel veranschaulicht ein pyro­ technisches Gemisch gemäß der Erfindung.

Beispiel

Ein pyrotechnisches Gemisch wurde dadurch herge­ stellt, daß in Dichlormethan ein kohlenstoffhaltiger Styrol-Butadien-Gummi gelöst wurde (INCARB 5609, her­ gestellt von International Synthetic Rubber Company Limited). Dann wurde in dem sich ergebenden Gel roter amorpher Phosphor in Pulverform dispergiert, und dann wurde das Lösungsmittel verdampft, um eine feste Masse zu bilden. Die feste Masse wurde soweit zerkleinert, daß sie durch ein 8 Mesh Sieb hindurchtreten konnte (Maschenweite 3,2 mm). Die sich ergebende Mischung ent­ hielt 95 Gew.-% Phosphor. Der Gummi enthielt 9 Gew.-% Ruß. Das Granulatgemisch, welches sich nach der Zer­ kleinerung ergab, wurde mit schwefellosem gemahlenen Pulver bestäubt, welches eine Korngröße ähnlich wie Mehl hatte, und dann wurde das Gemisch in einen Be­ hälter mit einer Explosivladung gepackt, die über das Gemisch verteilt war. Dabei waren eine übliche Zünd­ ladung und ein Zünder vorgesehen.

Bei Detonation der so hergestellten Anordnung an einer Stelle zwischen einer Infrarotquelle und einem Infrarot-Strahlungsdetektor wurde eine dichte Rauchwolke erzeugt, die sich nach oben und nach außen verteilte, und die Wolke erzeugte selbst an­ fänglich eine Infrarotstrahlung, die die Strahlung der Infrarotquelle vollständig maskierte und da­ durch eine Feststellung durch den Detektor verhin­ derte. Als die Wolke abgekühlt war, diente sie zur Absperrung des Durchtritts von Strahlung von der Infrarotquelle nach dem Detektor. Die Gesamt­ zeit, während der die Wolke für die Absperrung der Strahlung wirksam war, dauerte über 30 Sekunden. Es wurde außerdem beobachtet, daß die Wolke für Laser­ strahlen undurchdringbar war. Die Wolke ergibt daher eine wirksame Absperrung gegenüber lasergeführten Projektilen und Flugkörpern und Laserentfernungs­ meßvorrichtungen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfaßt ein pyrotechnischer Aufbau einen äußeren Behälter und mehrere, darin angeordnete pyrotechnische Ele­ mente, wobei jedes Element eine Antriebsladung be­ sitzt, um das Element aus dem Behälter herauszu­ schleudern, und außerdem besitzt jedes Element eine pyrotechnische Ladung. Die pyrotechnischen Ladungen können von unterschiedlicher Zusammensetzung sein. Vorzugsweise umfaßt eine pyrotechnische Ladung Ladungen von pyrotechnischen Gemischen zur Er­ zeugung eines Strahlungs-Sperrschirms, und insbe­ sondere ist wenigstens eine der pyrotechnischen Ladungen eine Ladung, die keinen Strahlungs-Sperr­ schirm erzeugt, z. B. ein Täuschungsziel für Wärme suchende Flugkörper oder dergleichen, oder es wird eine Ladung Metallfolie mit verteilt, die benutzt werden kann, um Radarechos zu irritieren und die Wirksamkeit von Laserentfernungsmeßgeräten zu ver­ mindern und Projektil- oder Flugkörper-Leitsysteme zu stören.

Vorzugsweise umfaßt jedes Element eine Verzögerungs­ ladung, wodurch die Vortriebsladung nach vorbe­ stimmten Intervallen gezündet wird. Stattdessen kann der äußere Behälter eine elektrische oder eine andere Zündeinrichtung aufweisen, die jedem pyrotechnischen Element zugeordnet ist, wodurch die Vortriebsladungen jeweils nach vorbestimmten Intervallen gezündet werden.

Der Behälter umfaßt vorzugsweise eine Vortriebs­ ladung, die gezündet werden kann, wenn sämtliche Elemente aus dem Behälter ausgestoßen sind, um den Behälter aus einem herkömmlichen Granaten-Abschuß­ rohr eines Panzerahrzeuges abzuschießen, welches beispielsweise benutzt werden kann, um den Aufbau zu zünden.

Der erfindungsgemäße Aufbau kann in Verbindung mit Granaten-Abschußrohren, in Verbindung mit Minenwerfern oder Mörsern oder dergleichen be­ nutzt werden, wo die Granathülse im Rohr ver­ bleibt bis die Elemente abgeschossen sind, jedoch kann der erfindungsgemäße Aufbau auch als Projektil oder Flugkörper selbst ausgebildet sein, wobei die einzelnen Elemente nacheinander während des Fluges abgeschossen werden. Auf diese Weise können Sperr­ schirme mit vorbestimmter Höhe über dem Boden er­ zeugt werden.

Der erfindunggemäße Aufbau kann benutzt werden, um unterschiedliche pyrotechnische Vorrichtungen ab­ zuschießen, um eine Kombination unterschiedlicher Wirkungen aus einer einzelnen Quelle zu erhalten.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Teilschnitt eines erfindungs­ gemäß ausgebildeten Aufbaus;

Fig. 2 einen Schnitt durch ein pyrotechnisches Element, welches einen Teil des Auf­ baus nach Fig. 1 bildet.

Der pyrotechnische Aufbau 1 umfaßt mehrere pyrotech­ nische Elemente 2, die in einer äußeren zylindrischen Hülse 3 untergebracht sind. Die Hülse 3 besteht aus Aluminium und besitzt an einem Ende eine elektrische Verbinderfassung 4, in die ein Ver­ bindungsstecker in der Basis eines Granatenabschuß­ rohres eingesteckt werden kann. Abschußrohre dieser Art sind bekannt und brauchen daher im einzelnen nicht beschrieben zu werden.

Die Fassung 4 ist elektrisch über Drähte 5 mit dünnen Filmleiterbahnen auf der inneren Oberfläche der Hülse verbunden. Eine explosive Ausstoßladung 6 umschließt teilweise die Fassung 4 und das benachbarte Ende 7 der Hülse besitzt Öffnungen 8, die anfänglich mit einer aufbrechbaren Aluminiumfolienabdeckung ver­ sehen sind, damit die durch die Zündung der Ladung 6 erzeugten Gase die Hülse aus dem Abschußrohr austrei­ ben können.

Die pyrotechnischen Elemente 2 sind innerhalb der Hülse gestapelt und nunmehr wird ein einzelnes Ele­ ment 2 in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben. Das Element besteht aus einem geformten Plastikbehälter 9 in Form eines Topfes, der einen Basisflansch 10 besitzt, der in die Verschlußkappe 11 eines benach­ barten, darunterliegenden Elementes eingreift.

Der Behälter 9 enthält in ringförmiger Anordnung eine pyrotechnische Ladung 12 und eine zentrale Zündver­ zögerungseinrichtung 13, die ein isolierendes Rohr 14 aufweist, welches durch die Kappe 11 hindurch offen ist und benachbart zur Basis des Behälters 9 endet, wobei radiale Öffnungen 15 in die pyro­ technische Ladung 12 hineinführen. Das Isolier­ rohr 14 enthält eine Zeitgeberladung 14 a. Ein Zünder 16 steht durch die Basis des Behälters 9 in das Rohr 14 ein. Der Zünder 16 enthält eine Zündladung 17 am oberen Ende, und dieses Ende be­ findet sich über den Öffnungen 15, wobei der Ab­ stand zwischen dem Ende des Rohres 16 und den Öffnungen 15 die Zeitverzögerung zwischen Aus­ stoßen aus der Hülse und Zündung der pyrotech­ nischen Ladung 12 verstreicht.

Gemäß Fig. 1 ist eine Schubladung 18 unter der Basis eines jeden Elementes 2 vorgesehen, und der Zünder 16 steht in Verbindung mit dieser Schub­ ladung. Das oberste Element enthält anstelle eines Teils der Zeitverzögerungsladung 14 a einen elek­ trischen Zünder 19, der durch Drähte 20 mit den dünnen Folienleitern auf der inneren Oberfläche der Hülse verbunden ist.

Bei der Anwendung fließt ein elektrischer Zündstrom über die Verbindungsfassung 4 nach dem elektrischen Zünder 19. Dieser Zünder 19 zündet die Zündladung 17 im obersten Element und zündet auch die Zeitver­ zögerungsladung 14 a, die das Zündrohr 15 umgibt. Das Rohr 15 überträgt die Zündung auf die Schubladung 18 des obersten Elementes 2, welche zündet und das Ele­ ment aus der Hülse ausstößt, wobei der Verschluß­ deckel 21 der Hülse herausgeschleudert wird.

Während des Fluges brennt nach einer vorbestimmten Verzögerung die Zeitgeberladung 14 a durch und zün­ det die pyrotechnische Ladung 12, so daß der Plastik­ behälter 9 aufbricht und sein Inhalt verteilt wird.

Durch die Detonation der Schubladung 18 wird die Zeit­ geberschaltung 14 a des nächsten Elementes gezündet und wenn diese Ladung 14 a auf den Pegel des Zündrohres 15 niedergebrannt ist, dann wird dieses nächste Ele­ ment 2 aus der Hülse herausgeschleudert. Dieser Prozeß setzt sich fort bis sämtliche Elemente 2 aus der Hülse ausgetrieben sind. Es ist klar, daß durch geeignete Wahl der Materialien und durch Wahl der Menge der Materialien für die Zeitgeberladung 14 a die Intervalle, in denen die Elemente 2 ausgestoßen werden, einge­ stellt werden können.

Die pyrotechnischen Ladungen 12 können abgewandelt werden, um unterschiedliche Wirkungen zu erzeugen, beispielsweise auch Rauch und Täuschungswolken.

Claims (11)

1. Pyrotechnisches Gemisch zur Erzeugung eines Strahlungs-Sperrschirmes, dadurch gekennzeichnet, daß es Phosphor dis­ pergiert in einem Bindemittel enthält.

2. Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Phosphor in roter amorpher allotroper Form vorliegt.

3. Gemisch nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Phosphor in einem Gewichtsanteil von etwa 95 Gew.-% vor­ handen ist.

4. Gemisch nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß es in Form von Partikeln vorliegt, die eine solche Größe besitzen, daß sie gerade durch ein Sieb von 8 Mesh hindurchtreten.

5. Gemisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel Gummi ist.

6. Gemisch nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummi als Füllstoff Kohlenstoff enthält.

7. Verfahren zur Herstellung eines pyrotechnischen Gemischs zur Erzeugung eines Strahlungs-Sperr­ schirms, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gel aus einem Bindemittel in einem Lösungsmittel erzeugt wird, das Phosphor in dem Gel dispergiert wird, daß das Lösungsmittel verdampft wird, und daß das sich hieraus ergebende Material pulverisiert wird.

8. Verfahren zur Erzeugung eines Strahlungs-Sperr­ schirms, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 gezündet und das brennende Gemisch verteilt wird.

9. Pyrotechnischer Aufbau, dadurch gekennzeichnet, daß es einen äußeren Behälter und mehrere, darin angeordnete pyrotechnische Elemente aufweist, wobei jedes Element eine Treibladung zum Herausschleudern des Elementes aus dem Behälter und eine pyrotech­ nische Ladung enthält.

10. Pyrotechnischer Aufbau nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die pyro­ technischen Ladungen aus mehreren unter­ schiedlichen Zusammensetzungen bestehen.

11. Pyrotechnischer Aufbau nach den Ansprüchen 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Behälter eine elektrische oder eine andere Zündeinrichtung aufweist, die jedem pyro­ technischen Element zugeordnet ist, wodurch die Treibmittel-Ladungen in vorbestimmten Intervallen gezündet werden können.