DE3446315C2

DE3446315C2 -

Info

Publication number: DE3446315C2
Application number: DE19843446315
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr.-Ing. 8562 Hersbruck De Schleicher; Wolfgang Dipl.-Chem. 8500 Nuernberg De Schwarz; Martin 8548 Heideck De Kloeber
Original assignee: Diehl GmbH and Co
Current assignee: Diehl Verwaltungs Stiftung
Priority date: 1984-12-19
Filing date: 1984-12-19
Publication date: 1991-08-14
Also published as: DE3446315A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Anzündsystem für verbrennbare Kartuschen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Die Anzündung von Treibladungspulvern muß reproduzierbar innerhalb kurzer Zeit, nämlich im Millisekundenbereich, einen stabilen Abbrand erreichen, sonst kann keine einwandfreie Waffenfunktion oder reproduzierbare Ausgangsleistung, nämlich Mündungsgeschwindigkeit des Geschosses, garantiert werden.

Weil der Abbrand von Treibladungspulvern stark vom Druck abhängt, ist die Anzündphase, bei der noch Normaldruck herrscht, kritisch, besonders in bezug auf die Lagedichte. Ein reproduzierbarer Druckaufbau wird umso schwieriger, je kleiner die Ladedichte ist. Hinzu kommt bei einer geringen Ladedichte die Beweglichkeit der Kartusche, bzw. modularen Ladung im Ladungsraum. Bei einer entsprechenden Waffenstellung kann die Entfernung zwischen dem Treibladungsanzünder und der Treibladung relativ groß sein.

Bei Waffensystemen, bei denen mit unterschiedlichen Ladungen gearbeitet wird, treten diese Probleme auf, z. B. werden bei Mörsern und Haubitzen von der ersten bis zur achten Ladung verschiedene Treibladungsmodule zugegeben.

Aus der DE 31 13 406 A1 ist eine Anzündkette für teilverbrennbare Kartuschen innerhalb eines Ladungsraumes einer Rohrwaffe bekannt. Die Kartusche besitzt anzündseitig einen zentral angeordneten Trichter mit einem anschließenden Mittelrohr, das anzündseitig durch einen Übertragungssatz verschlossen ist.

Sowohl der Übertragungssatz als auch ein Verstärkungssatz füllen vollflächig das Mittelrohr aus. Zur Anzündung der Treibladung weist das Mittelrohr radiale Bohrungen auf. Zur Zündung der Treibladung beaufschlagt ein aufgefächerter Anzündstrahl eine in der Trichteröffnung aufgehängte Beiladung und diese wiederum erzeugt einen Feuerstrahl, der - durch einen ladungsseitigen Trichter gebündelt - den Übertragungssatz zündet. Dieser initiiert den Verstärkungssatz, der dann über die Bohrungen die Treibladung anzündet.

Bei großer Entfernung der Kartusche von dem Treibladungsanzünder ist eine reproduzierbare Anzündung durch den aufgefächerten Anzündstrahl nicht immer gewährleistet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Anzündsystem vorzuschlagen, das auch bei großer Entfernung der Kartusche von dem Treibladungsanzünder innerhalb eines Millisekunden-Bereiches eine reproduzierbare Anzündung von Treibladungspulver gewährleistet.

Die Erfindung löst diese Aufgabe nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 oder auch gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Nebenanspruches 2.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Durch den auf das Mittelrohr aufgetragenen pyrotechnischen Lack bleibt dieses frei für den Durchtritt des Anzündstrahles. Es erfolgt nicht nur eine großflächige Anzündung der Kartusche im Millisekunden-Bereich, sondern auch eine Anzündung der nachfolgend angeordneten Kartuschen durch den Anzündstrahl.

Das erfindungsgemäße Prinzip beruht auf einem reziproken Paar pyrotechnischer Sätze, nämlich einem Gebersatz zur Erzeugung eines heißen, partikelreichen und weitreichenden Strahles und einem Empfängersatz mit hoher Eingangsempfindlichkeit in der Form eines pyrotechnischen Lackes.

Der Gebersatz befindet sich im Treibladungsanzünder. Wenn er zur Reaktion gebracht wird, werden heiße Partikel frei, die soweit herausgeschleudert werden, daß sie auf den pyrotechnischen Satz, nämlich den Empfängersatz treffen. Auch wenn der Empfängersatz einen Meter und weiter entfernt ist, wird der Empfängersatz angezündet. Hierbei sind keine besonderen Prallflächen notwendig, da der Strahl aufgrund seiner Konizität die Partikel im Mittelrohr zur Reflektion führt.

Da die pyrotechnischen Sätze druckunabhängig reagieren, ist auch bei normalem Druck und bei niedriger Ladedichte die reproduzierbare Anzündung gewährleistet. Durch den innigen Kontakt der aufgetragenen pyrotechnischen Schicht von dem Empfängersatz auf der Kartusche bzw. dem Treibladungsmodul wird eine sichere Übertragung der Anzündung auf das Treibladungspulver erreicht.

Wesentlich ist für den Gebersatz, daß die Bleioxide im Waffenrohr zu Blei reduziert werden und dadurch als Schmiermittel wirken. Abrasive Bestandteile sind nicht vorhanden. Anstelle des Zirkonmetallpulvers ist auch Titanmetall einsetzbar. Auch ist der Gebersatz so dimensioniert, daß bei mehreren, in einem Ladungsraum angeordneten Kartuschen diese vom Gebersatz einzeln angezündet werden. Als Leitrohr für den Strahl dient jeweils das Mittelrohr der zuvor liegenden Kartusche.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein Anzündsystem für hülsenlose Kartuschen;

Fig. 2 eine Ausbildung einer Kartusche;

Fig. 3 eine weitere Ausbildung der Kartusche nach Fig. 1.

Nach Fig. 1 ist in einem beweglichen Verschlußblock 1 ein Treibladungsanzünder 2 mit einem Gebersatz 3 angeordnet. Der Verschlußblock 1 ist mit einem Anzündkanal 4 versehen.

In einem Waffenblock 5, der zusammen mit dem Verschlußblock 1 Bestandteil einer Waffe ist, ist ein Ladungsraum 6 mit einer verbrennbaren Kartusche 7 und ein Ansetzraum 8 für ein Geschoß 9 vorgesehen.

Der Ladungsraum 6 hat eine derartige Länge 10, daß mehrere Kartuschen 7 hintereinander angeordnet sein können.

Die Kartusche 7 besteht aus einem verbrennbaren Werkstoff und ist dünnwandig und aus Festigkeitsgründen mit stirnseitigen Konen 15 ausgebildet. Ein Mittelrohr 16 weist mit dem Empfängersatz 17 gefüllte Bohrungen 18 sowie einen am Umfang aufgebrachten Verstärkersatz 20 auf. Die Treibladung ist mit 22 bezeichnet.

Nach Fig. 3 ist die Innenwand 19 des Mittelrohres 16 mit dem Empfängersatz 17 beschichtet, wobei stirnseitig Randabschnitte 25 unbeschichtet sind.

Wird der Treibladungsanzünder 2 in bekannter Weise gezündet, so erzeugt der Gebersatz 3 einen heißen, partikelreichen und konischen Strahl 12 der auf die Kartusche 7 trifft.

Die in dem Mittelrohr 16 reflektierten Partikel 30 zünden den Empfängersatz 17 an, der aufgrund seiner Reaktion den handelsüblichen Verstärkersatz 20 anzündet.

Der Letztere zündet dann die Treibladung 22 an.

Die vorbeschriebene Wirkung tritt sowohl nach der Ausführung entsprechend Fig. 2 als auch entsprechend der Fig. 3 ein.

Für die erfolgreichen Versuche lagen folgende Sätze vor:

1. Gebersatz 3:

45 Gew.-% Bleioxid
10 Gew.-% Kaliumnitrat
42 Gew.-% Zirkonmetallpulver
3 Gew.-% Nitrocellulose.

Wie bereits erwähnt, dient das Bleioxid nach der Reduktion als Schmiermittel im Waffenrohr.

Das Kaliumnitrat dient der Herstellungssicherheit.

Das Zirkonmetallpulver wirkt als Brennstoff.

Die Nitrocellulose hat die Funktion eines Granulationsbindemittels.

2. Empfängersatz 17:

20,6 Gew.-% Zirkonmetallpulver
77,4 Gew.-% Pb₃O₄
2 Gew.-% Vanadinpentoxid.

Nach dem Mischen der pulverförmigen Substanzen wird 25% gesättigter Nitrocellulose-Lack zugegeben sowie Aceton für Einstellung der gewünschten Konsistenz. Nach dem Verrühren kann der Lack aufgetragen werden und sitzt nach dem Trocknen fest auf.

Ein Vorteil dieser Zusammensetzung sind die Unempfindlichkeit gegen Feuchtigkeit, mechanische Unempfindlichkeit trotz der hohen thermischen Empfindlichkeit und fester Sitz auf dem Träger, nämlich dem Mittelrohr 16. Der feste Sitz ist eine wichtige Voraussetzung für die Belastbarkeit des Mittelrohres 16 beim Transport und beim Zuladen in die Waffe.

Gleichwirkende pyrotechnische Lacke lassen sich auch aus anderen feinkörnigen Mischungen herstellen, wie z. B. als Reduktionsmittel Bohr, Magnesium, Titan, Silizium, Phosphor rot oder schwarz, Schwefelblume, Antimonsulfid Zink. Als Oxidationsmittel sind noch Bleidioxid, Eisenoxid, Kupferoxid geeignet.

Das erfindungsgemäße Anzündsystem bestehend aus einem reziproken Paar pyrotechnischer Sätze bewirkt sowohl eine sichere Anzündung bei sehr kurzen Entfernungen zwischen dem Treibladungsanzünder 2 und der Kartusche 7 als auch bei sehr großen Entfernungen von größer 1 m, d. h. jede Kartusche 7 oder Modul reagiert - unabhängig von der Ladedichte (Ladedichte entspricht der Anzahl der Module im Ladungsraum 6) - hinsichtlich der Anzündphase identisch. Der einzige Unterschied zwischen einem an dem Treibladungsanzünder 2 und einem am Geschoß 9 plazierten Modul besteht in der unterschiedlichen Zeit

(ΔxAbstand zwischen zwei Modulen ⟩ strahlGeschwindigkeit) der Geberschwaden. Die Anzündfähigkeit ist unabhängig vom herrschenden Druck.

Wesentlich ist auch, daß der Empfängersatz 17 unempfindlich gegenüber Feuchtigkeit und mechanischer Belastung ist und dabei fest haftet.

Claims

1. Anzündsystem für verbrennbare Kartuschen (7) mit einem waffenseitigen Treibladungszünder (2) und einem kartuschenseitigen Verstärkersatz (20), wobei der Treibladungszünder (2) einen Gebersatz (3) und die Kartusche (7) in einem Mittelrohr (16) einen Empfängersatz (17) zur Anzündung des Verstärkersatzes (20) enthält, und
das Mittelrohr (16) zur Anzündübertragung mehrere Bohrungen (18) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Gebersatz (3) einen heißen partikelreichen und weitreichenden Strahl (12) erzeugt und
der Empfängersatz (17) in den Bohrungen (18) des beidseitig offenen Mittelrohres (16) in Form eines pyrotechnischen Lackes angeordnet ist und eine hohe Eingangsempfindlichkeit aufweist.

2. Anzündsystem für verbrennbare Kartuschen (7) mit einem waffenseitigen Treibladungszünder (2) und einem kartuschenseitigen Verstärkersatz (20), wobei der Treibladungszünder (2) einen Gebersatz (3) und die Kartusche (7) in einem Mittelrohr (16) einen Empfängersatz (17) zur Anzündung des Verstärkersatzes (20) enthält, und
das Mittelrohr (16) zur Anzündübertragung mehrere Bohrungen aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gebersatz (3) einen heißen partikelreichen und weitreichenden Strahl (12) erzeugt und
der Empfängersatz (17) auf der Innenwand (19) des Mittelrohres (16) mit Ausnahme von Randabschnitten (25) in Form eines pyrotechnischen Lackes aufgetragen ist und eine hohe Eingangsempfindlichkeit aufweist.

3. Anzündsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gebersatz (3) besteht aus 45% Oxide des Bleis, wie Blei II Oxid, Blei IV Oxid, Mennige,
10 Gew.-% Kaliumnitrat,
42 Gew.-% Zirkonmetallpulver,
3 Gew.-% Nitrocellulose.

4. Anzündsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gebersatz (3) folgende Bestandteile aufweist:
25-90% Bleioxid,
0-60% Kaliumnitrat,
20-80% Zirkonmetallpulver,
0,25-8% Nitrocellulose.

5. Anzündsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfängersatz (17) folgende Bestandteile aufweist:
20,6 Gew.-% Zirkonmetallpulver,
77,4 Gew.-% Bleimennige,
2 Gew.-% Vanadiumpentoxid.

6. Anzündsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfängersatz (17) folgende Bestandteile aufweist:
15-30 Gew.-% Metallpulver,
60-80 Gew.-% Mennige,
5-10 Gew.-% Katalysator.