DE3704668A1 - Sicherungseinrichtung fuer einen gefechtskopfzuender - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherungseinrichtung für einen Gefechts­ kopfzünder mit einem Schieber oder Rotor, der einen Detonator enthält, welcher in der Sicherstellung aus einer Zündkette verschoben ist und zur Erlangung der Scharfstellung in die Zündkette geschoben wird und damit die Detonation der Hauptladung mittels einer Verstärkerladung ermöglicht.

Es ist heute üblich, die Zündvorrichtung für eine Hauptladung, wie bei­ spielsweise dem Gefechtskopf eines Lenkflugkörpers, als Zündkette auszu­ führen, bei der mindestens eine primäre Sprengladung aus der Zündkette geschwenkt oder geschoben wird, um beim Einsatz des Flugkörpers eine Vorfeldsicherheit durch die Unterbrechung der Zündkette zu erzielen. Eine derartige Zündvorrichtung ist z. B. aus der DE-OS 26 48 267 bekannt geworden.

Bei Lenkflugkörpern soll jedoch im Fall einer Fehlfunktion eine Selbst­ zerstörung stattfinden. Eine Fehlfunktion liegt z. B. dann vor, wenn sich nach dem Start des Flugkörpers herausstellt, daß dessen autonomer Such­ kopf anstelle eines feindlichen Zieles ein befreundetes aufgefaßt hat, bzw. wenn wegen des Versagens einer Komponente der Flugkörper nicht in die gewünschte Richtung fliegt. Da sich der Flugkörper zum Zeitpunkt der Feststellung der Fehlfunktion im allgemeinen noch in der Nähe des Ab­ schußortes befindet, soll eine massive Blast- und Splitterwirkung einer vollen Detonation des Gefechtskopfes möglichst vermieden werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine ohnehin vorhan­ dene Sicherungseinrichtung dahingehend zu verbessern, daß eine Selbst­ zerstörung des Gefachtskopfes ohne volle Detonation ermöglicht wird und gleichzeitig jegliche vorrichtungsbedingte Reduzierung der Nutzlast des Flugkörpers vermieden wird.

Dies bedeutet, daß der Einbau zusätzlicher Zerlegerladungen, die zudem noch eigene Zündvorrichtungen benötigen, von vornherein aus Gewichts- und Volumensgründen ausscheidet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schieber oder Rotor mittels einer Steuerschaltung außer in die Sicher- und die Scharf­ stellung auch in eine dritte Stellung, die als Selbstzerstörungsstellung bezeichnet wird, bringbar ist, in der der Detonator direkt oder mittels einer Übertragungsladung auf der Hauptladung angeordnet ist, wobei der Detonator oder die Übertragungsladung so dimensioniert sind, daß die Hauptladung aufgrund eines gegenüber der Auslösung in der Scharfstellung reduzierten Stoßwellendruckes nur schnell abbrennt aber nicht detoniert.

Weiterhin umfaßt die erfindungsgemäße Lösung einer Steuerschaltung zur Betätigung der Sicherungseinrichtung, die durch logische Verknüpfung von Steuersignalen wie Abschlußsignal, Beschleunigungssignal, Selbstzerstö­ rungssignal, Zielauffassungssignal, Annäherungssignal und Aufschlagsi­ gnal eine eindeutige Ansteuerung des Schiebers oder Rotors ermöglicht und die Zündung des Detonators erlaubt.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Sicherungseinrichtung und der Steuer­ schaltung sind aus den kennzeichnenden Teilen der Unteransprüche er­ sichtlich.

Die besonderen Vorteile der Erfindung liegen darin begründet, daß unter Verwendung bereits vorhandener Mittel einer Sicherungseinrichtung für Gefechtskopfzünder ohne den zusätzlichen Aufwand von eigenen Zerlegerla­ dungen die zusätzliche Funktionsart der Selbstzerstörung realisiert wer­ den kann, wobei die Einrichtung zusätzlich eine hohe Funktionssicherheit aufgrund des zwangsläufigen Ablaufes des Entsicherungsvorganges aufweist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung einer Zündkette,

Fig. 2 eine Schaltung zur Steuerung des Entsicherungsablaufes.

Die Fig. 1 zeigt als Prinzipskizze einen Schieber oder Rotor S mit einem darin eingelassenen Detonator D in der Sicherstellung 0 über einer in einem Hauptladungsgehäuse HLG vorgesehenen Hauptladung HL. In der Posi­ tion 0 ist der elektrische Detonator D von der Hauptsprengladung HL in einem so großen Abstand angeordnet, daß er im Falle seiner Zündung nicht in der Lage ist, die Hauptsprengladung in irgendeiner Form zur Reaktion zu bringen. Vielmehr wird seine Stoßwelle mittels eines Entspannungska­ nals oder -raums E abgeführt bzw. abgebaut. Zusätzlich kann das Hauptla­ dungsgehäuse HGL als massive Barriere B ausgeführt sein oder mit stoß­ wellenreflektierenden Verstärkungsschichten BV ausgelegt sein, so daß die entstehende Stoßwelle derart gedämpft wird, daß die Hauptsprengla­ dung HL in keinem Fall zu irgendeiner Reaktion veranlaßt wird.

Durch den Wechsel des Schiebers von Position 0 in die Position 1 wird der elektrische Detonator D′ in Kontakt mit dem Zündgerät für die Selbstzerlegung gebracht. Bei seiner Auslösung trifft die erzeugte Stoß­ welle auf die Barriere B, die dort so dimensioniert ist, daß die Stoß­ welle durch die Barriere B hindurch die Hauptsprengladung HL derart be­ lastet, daß diese reagiert, aber nicht voll detoniert.

Durch den Einsatz einer Übertragungsladung ÜL kann hierbei die Stoßwelle des Detonators D′ noch verbreitert werden, so daß diese über eine größe­ re Fläche F auf die Hauptsprengladung HL einwirkt, damit letztere sich zuverlässig deflagrativ umsetzt. Dadurch daß die Hauptsprengladung HL nur schnell abbrennt, aber nicht detoniert, wird erreicht, daß der Ge­ fechtskopfmantel aufreißt und somit die aerodynamische Instabilität den Absturz des Flugkörpers herbeiführt.

Nach einer bestimmten Zeit oder aufgrund von weiteren Signalen an die Sicherungseinrichtung bewegt sich der elektrische Detonator von der Selbstzerlegungs-Position 1 in die Position 2 , der sogenannten Scharf­ stellung. In dieser Stellung kann der Detonator D′′ über die Verstärker­ ladung VL die Hauptsprengladung HL in bekannter Weise initiieren. Beim Wechsel von Position 1 in 2 wird gleichzeitig in der Steuerschaltung die Möglichkeit der Auslösung der Selbstzerstörung elektrisch unterbrochen und damit verhindert. Dies enthält den Vorteil, daß zwar im Nahbereich des Abschußortes eine Selbstzerstörung eingeleitet werden kann, während im ferneren Bereich bzw. in der Nähe des Zieles der Flugkörper nicht mehr durch elektromagnetisch wirkende Abwehrmaßnahmen seitens des zu be­ kämpfenden Zieles zur Selbstzerstörung gebracht werden kann, weil die Initiierung nur noch über die Annäherungs- oder Aufschlagsensoren ge­ steuert werden kann.

In der Fig. 2 ist das Prinzip des logisch verknüpften Ablaufes der An­ steuerung des Schiebers S zur Erlangung der Position 1 und 2 wiedergege­ ben. Das Prinzip ist hierbei als logische Schaltung wiedergegeben, es ist jedoch nicht ausgeschlossen, daß dieses Prinzip auf eine andere technische Weise ebensogut gelöst werden kann.

In der Schaltung werden zunächst das Abschußsignal 11 des Flugkörpers und Signal 12, welches die Beschleunigung des Flugkörpers anzeigt, mit­ tels des ersten UND-Gatters G 1 miteinander verknüpft. Dadurch wird die erste Entsicherungsstufe freigegeben 13, d. h., der Schieber S wird von der Sicherstellung 0 in die Selbstzerstörungsstellung 1 bewegt.

Wenn jetzt aufgrund einer festgestellten Störung das Selbstzerstörungs­ signal 21 hinzukommt, so führt dieses zusammen mit dem Ausgangssignal 13 des ersten UND-Gatters G 1 zu einem Durchschalten des Selbstzerstörungs­ signals 21 über das zweite UND-Gatter G 2, das dritte UND-Gatter G 3 sowie das erste ODER-Gatter G 7 zur Auslösung Z des Detonators D′.

Wenn jedoch in der Position 1 vor einem Selbstzerstörungssignal 21 ein Zielauffassungssignal (Lock-On) 41 des Suchkopfes oder eine vorpro­ grammierte Zeit aufgetreten ist, dann wird aufgrund des Ausgangssignals 13 des ersten UND-Gatters G 1 und des Zielauffassungsignals oder Zeit­ signals 41 das vierte UND-Gatter G 4 durchgeschaltet, wodurch sich der Schieber S in die Position 2 des Detonators D′′ bewegt. Gleichzeitig wird damit der elektrische Kontakt von Position 1 unterbrochen und der von Position 2 verbunden. Das heißt, im Prinzipschaltbild wird mit dem Signal 42 das dritte UND-Gatter G 3 gesperrt und dafür das fünfte UND-Gatter G 5 angesteuert.

Wenn in dieser Situation ein Ausgangssignal 61 vom Aufschlagkontakt oder ein Ausgangssignal 62 von Annäherungssensor auftritt, so wird dieses über das zweite ODER-Gatter G 6, dessen Ausgangssignal 63 das fünfte UND-Gatter G 5 ansteuert, und über das zweite ODER-Gatter G 7 durchge­ schaltet, so daß der Detonator D′′ in der Position 2 gezündet Z wird.

Ergänzend kann erwähnt werden, daß die Ausgangssignale 13 und 42 in hier nicht dargestellter Weise zur Zündung von Kraftelementen verwendet wer­ den, welche den federbelasteten oder motorisch angetriebenen Schieber S jeweils für die Bewegung in Position 1 oder 2 freigeben. Es ist ebenso­ gut denkbar, daß die Ausgangssignale 13 und 42 zur Ansteuerung eines vollelektronischen Systems eingesetzt werden.

Falls in der Position 1 der Suchkopf ein Ziel auffaßt, so kann ebenfalls mit Hilfe von Kraftelementen der Schieber S in Position 2 gebracht wer­ den, wobei gleichzeitig der elektrische Kontakt zur Selbstzerstörein­ richtung unterbrochen und die Leitungen zum Aufschlag- oder Annäherungs­ sensor zugeschaltet werden.

Selbstverständlich ist es nicht notwendig, mehrere Zündkondensatoren und -schalter zu verwenden. Mit dem Schieber oder Rotor lassen sich auch die Signalleitungen zu einem gemeinsamen Zündgerät von dem Kommandoempfänger für die Selbstzerstöreinrichtung bzw. die Aufschlag- und Annäherungssen­ soren im Flugkörper zu- und abschalten.

Claims (6)

1. Sicherungseinrichtung für einen Gefechtskopfzünder mit einem Schieber oder Rotor, der einen Detonator enthält, welcher in der Sicher­ stellung aus einer Zündkette verschoben ist und zur Erlangung der Scharfstellung in die Zündkette geschoben wird und damit die Detonation der Hauptladung mittels einer Verstärkerladung ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber oder Rotor (S) mittels einer Steuerschaltung außer in der Sicher- ( 0 ) und die Scharfstellung ( 2 ) auch in eine dritte Stellung ( 1 ), die als Selbstzerstörungsstellung bezeichnet wird, bringbar ist, in der der Detonator (D′) direkt oder mittels einer Übertragungsladung (ÜL) auf der Hauptladung (HL) angeord­ net ist, wobei der Detonator (D′) oder die Übertragungsladung (ÜL) so dimensioniert sind, daß die Hauptladung (HL) aufgrund eines gegenüber der Auslösung in der Scharfstellung ( 2 ) reduzierten Stoßwellendruckes nur schnell abbrennt, aber nicht detoniert.

2. Steuerschaltung zur Betätigung der Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes UND-Gatter (G 1) von einem Ausgangssignal einer Ab­ schußvorrichtung (11) und einem Ausgangssignal einer Beschleuni­ gungsmeßvorrichtung (12) angesteuert wird,
daß das Ausgangssignal (13) des ersten UND-Gatters (G 1) und das Aus­ gangssignal einer Kommandoeinrichtung (21) ein zweites UND-Gatter (G 2) ansteuern,
daß das Ausgangssignal (22) des zweiten UND-Gatters (G 2) und das in­ vertierte Ausgangssignal (42) eines vierten UND-Gatters (G 4) ein drittes UND-Gatter (G 3) ansteuern, welches als Ausgangssignal (Z _z) das Signal zur Selbstzerstörung der Hauptladung an den einen Eingang eines ersten ODER-Gatters (G 7) liefert,
daß ein zweites ODER-Gatter (G 6) eingangsseitig mit dem Ausgangssi­ gnal eines Aufschlagkontakts (61) und mit dem Ausgangssignal eines Annäherungssensors (62) beaufschlagt wird und sein Ausgangssignal (63) dem einen Eingang eines fünften UND-Gatters (G 5) zugeleitet wird,
daß der zweite Eingang des fünften UND-Gatters (G 5) vom Ausgangssi­ gnal (42) des vierten UND-Gatters (G 4) angesteuert wird, welches seinerseits ein Ausgangssignal einer Zielaufschaltungseinrichtung oder Zeiteinrichtung (41) und das Ausgangssignal (13) des ersten UND-Gatters (G 1) und das invertierte Ausgangssignal einer Kommando­ einrichtung (21) als Eingangssignale geliefert bekommt, und wobei das Ausgangssignal (Z _N) des fünften UND-Gatters (G 5) das Signal zur Detonation der Hauptladung an den anderen Eingang des ersten ODER-Gatters (G 7) liefert.

3. Steuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ausgangssignal (13) des ersten UND-Gatters (G 1) als Steuersignal zur Erlangung der Selbstzerstörungsstellung ( 1 ) des Schiebers oder Rotors (S) der Sicherungseinrichtung verwendet wird.

4. Steuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ausgangssignal (42) des vierten UND-Gatters (G 4) als Steuersignal zur Erlangung der Scharfstellung ( 2 ) des Schiebers oder Rotors und gleichzeitig zur Unterbrechung des Signalweges für die Selbstzerstörung verwendet wird.

5. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Übertragungsladung (ÜL) so geformt ist, daß der von ihr erzeugte Stoßwellendruck über eine möglichst große Fläche (F) in die Hauptladung (HL) eingeleitet wird.

6. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen der Übertragungsladung (ÜL) und der Hauptladung (HL) eine mechanische Barriere (B) angeordnet ist, die beispielsweise als Teil des Hauptladungsgehäuses (HLG) ausgebildet ist.