DE3704668C2 - - Google Patents

Description

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

Es ist heute üblich, die Zündvorrichtung für eine Hauptladung, wie beispielsweise dem Gefechtskop eines Lenkflugkörpers, als Zündkette auszuführen, bei der mindestens eine primäre Sprengladung aus der Zünd­ kette 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 26 48 267 A1 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 Abschußortes befindet, soll eine massive Blast- und Splitterwirkung einer vollen Detonation des Gefechtskopfes möglichst vermieden werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine ohnehin vorhande­ ne Sicherungseinrichtung dahingehend zu verbessern, daß eine Selbstzer­ störung des Gefechtskopfes 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 vorneherein aus Gewichts- und Volumengründen 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 Selbstzerstörungsstelle bezeichnet wird, bringbar ist, in der der Detonator direkt oder mittels einer Übertragungsladung auf einer mechanischen Barriere über der Haupt­ ladung 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 Lösung eine Steuerschaltung zur Betätigung der Sicherungseinrichtung, die durch logische Verknüpfung von Steuersignalen wie Abschußsignal, Beschleunigungssignal, Selbstzerstörungssignal, Zielauffassungssignal, Annäherungssignal und Aufschlagsignal 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 ersichtlich.

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 werden kann, wobei die Einrichtung zusätzlich eine hohe Funktionssicher­ heit 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 Sicherstellung 0 ist der elektrische Detonator D von der Hauptladung HL in einem so großen Abstand angeordnet, daß er im Falle seiner Zündung nicht in der Lage ist, die Hauptladung HL in irgendeiner Form zur Reaktion zu bringen. Vielmehr wird seine Stoßwelle mittels eines Entspannungskanals oder -raums E abgeführt bzw. abgebaut. Zusätzlich kann das Hauptladungsgehäuse HLG als massive Barriere B ausgeführt sein oder mit stoßwellenreflektierenden Verstärkungsschichten BV ausgelegt sein, so daß die entstehende Stoßwelle derart gedämpft wird, daß die Hauptladung HL in keinem Fall zu irgendeiner Reaktion veranlaßt wird.

Durch den Wechsel des Schiebers S von der Sicherstellung 0 in die Selbstzerstörungsstellung 1 wird der elektrische Detonator D in Kontakt mit dem Zündgerät für die Selbstzerlegung gebracht. Bei seiner Auslösung trifft die erzeugte Stoßwelle auf die Barriere B, die dort so dimensio­ niert ist, daß die Stoßwelle durch die Barriere B hindurch die Haupt­ sprengladung HL derart belastet, 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 größere Fläche F auf die Hauptladung HL einwirkt, damit letztere sich zuver­ lässig deflagrativ umsetzt. Dadurch daß die Hauptladung HL nur schnell abbrennt, aber nicht detoniert, wird erreicht, daß der Gefechtskopf­ mantel 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 D von der Selbstzerstörungsstellung 1 in die Scharfstellung 2. In dieser Stellung kann der Detonator D über die Verstärkerladung VL die Hauptladung HL in bekannter Weise initiieren. Beim Wechsel von der Selbstzerstörungs­ stellung 1 in die Scharfstellung 2 wird gleichzeitig in der Steuer­ schaltung 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 Flug­ körper nicht mehr durch elektromagnetisch wirkende Abwehrmaßnahmen seitens des zu bekämpfenden Zieles zur Selbstzerstörung gebracht werden kann, weil die Initiierung nur noch über die Annäherungssensoren 62 oder Aufschlagkontakte 61 gesteuert werden kann.

In der Fig. 2 ist das Prinzip des logisch verknüpften Ablaufes der Ansteuerung des Schiebers S zur Erlangung der Selbstzerstörungsstellung 1 und der Scharfstellung 2 wiedergegeben. 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 Ausgangssignal einer Abschußvor­ richtung 11 des Flugkörpers und das Ausgangssignal einer Beschleuni­ gungsmeßvorrichtung 12, welches die Beschleunigung des Flugkörpers anzeigt, mittels des ersten UND-Gatters G1 miteinander verknüpft. Dadurch wird die erste Entsicherungsstufe freigegeben, d. h., der Schieber S wird von der Sicherstellung 0 in die Selbstzerstörungs­ stellung 1 bewegt.

Wenn jetzt aufgrund einer festgestellten Störung das Ausgangssignal einer Kommandoeinrichtung 21 hinzukommt, so führt dieses zusammen mit dem Ausgangssignal 13 des ersten UND-Gatters G1 zu einem Durchschalten des Ausgangssignals der Kommandoeinrichtung 21 über das zweite UND-Gatter G2, das dritte UND-Gatter G3 sowie das erste ODER-Gatter G7 zur Auslösung des Detonators D.

Wenn jedoch in der Selbstzerstörungsstellung 1 vor einem Ausgangssignal der Kommandoeinrichtung 221 ein Ausgangssignal einer Zielaufschaltungs­ einrichtung 41 des Suchkopfes oder eine vorprogrammierte Zeit aufgetre­ ten ist, dann wird aufgrund des Ausgangssignals 13 des ersten UND-Gatters G1 und des Ausgangssignals der Zielaufschaltungseinrichtung 41 oder des Zeitsignals das vierte UND-Gatter G4 durchgeschaltet, wodurch sich der Schieber S in die Scharfstellung 2 des Detonators D bewegt. Gleichzeitig wird damit der elektrische Kontakt der Selbst­ zerstörungsstellung 1 unterbrochen und der der Scharfstellung 2 verbunden. D. h. im Prinzipschaltbild wird mit dem Ausgangssignal 42 das dritte UND-Gatter G3 gesperrt und dafür das fünfte UND-Gatter G5 angesteuert.

Wenn in dieser Situation ein Ausgangssignal vom Aufschlagkontakt 61 oder ein Ausgangssignal vom Annäherungssensor 62 auftritt, so wird dieses über das zweite ODER-Gatter G6, dessen Ausgangssignal 63 das fünfte UND-Gatter G5 ansteuert, und über das zweite ODER-Gatter G7 durchge­ schaltet, so daß der Detonator D in der Scharfstellung 2 gezündet wird.

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

Falls in der Selbstzerstörungsstellung 1 der Suchkopf ein Ziel auffaßt, so kann ebenfalls mit Hilfe von Kraftelementen der Schieber S in die Scharfstellung 2 gebracht werden, wobei gleichzeitig der elektrische Kontakt zur Selbstzerstöreinrichtung unterbrochen und die Leitungen zum Aufschlagkontakt 61 oder Annäherungssensor 62 zugeschaltet werden.

Selbstverständlich ist es nicht notwendig, mehrere Zündkondensatoren und -schalter zu verwenden. Mit dem Schieber oder Rotors 5 lassen sich auch die Signalleitungen zu einem gemeinsamen Zündgerät von dem Kommando­ empfänger für die Selbstzerstöreinrichtung bzw. die Aufschlagskontakte 61 und Annäherungssensoren 62 im Flugkörper zu- und abschalten.

Claims (5)

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 Selbstzerstörungsstellung (1) bringbar ist, in der der Detonator (D) direkt oder mittels einer Übertragungsladung (ÜL) auf einer mechanischen Barriere (B) über der Hauptladung (HL) angeordnet ist, wobei der Detonator (D) oder die Übertragungsladung (ÜL) so dimen­ sioniert sind, daß die Hauptladung (HL) aufgrund eines gegenüber der Auslösung in der Scharfstellung (2) reduzierten Stoßwellendruckes nur schnell abbrennt, aber nicht detoniert.

2. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerschaltung ein erstes UND-Gatter (G1) aufweist, welches von einem Ausgangssignal einer Abschußvorrichtung (11) und einem Ausgangssignal einer Beschleunigungsmeßvorrichtung (12) angesteuert wird,
daß das Ausgangssignal (13) des ersten UND-Gatters (G1) und das Ausgangssignal einer Kommandoeinrichtung (21) ein zweites UND-Gatter (G2) ansteuern,
daß das Ausgangssignal (22) des zweiten UND-Gatters (G2) und das invertierte Ausgangssignal (42) eines vierten UND-Gatters (G4) ein drittes UND-Gatter (G3) ansteuern, welches als Ausgangssignal (Z_Z) das Signal zur Selbstzerstörung der Hauptladung (HL) an den einen Eingang eines ersten ODER-Gatters (G7) liefert,
daß ein zweites ODER-Gatter (G6) eingangsseitig mit dem Ausgangs­ signal eines Aufschlagkontakts (61) und mit dem Ausgangssignal eines Annäherungssensors (62) beaufschlagt wird und sein Ausgangssignal (63) dem einen Eingang eines fünften UND-Gatters (G5) zugeleitet wird,
daß der zweite Eingang des fünften UND-Gatters (G5) vom Ausgangs­ signal (42) des vierten UND-Gatters (G4) angesteuert wird, welches seinerseits ein Ausgangssignal einer Zielaufschaltungseinrichtung oder Zeiteinrichtung (41) und das Ausgangssignal (13) des ersten UND-Gatters (G1) und das invertierte Ausgangssignal einer Kommando­ einrichtung (21) als Eingangssignale geliefert bekommt, und wobei das Ausgangssignal (Z_N) des fünften UND-Gatters (G5) das Signal zur Detonation der Hauptladung (HL) an den anderen Eingang des ersten ODER-Gatters (G7) liefert.

3. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ausgangssignal (13) des ersten UND-Gatters (G1) als Steuersignal zur Erlangung der Selbstzerstörungsstellung (1) des Schiebers oder Rotors (S) der Sicherungseinrichtung verwendet wird.

4. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ausgangssignal (42) des vierten UND-Gatters (G4) als Steuersignal zur Erlangung der Scharfstellung (2) des Schiebers oder Rotors (S) und gleichzeitig zur Unterbrechung des Signalweges für die Selbstzerstörung verwendet wird.

5. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die mechanische Barriere (B) als Teil des Haupt­ ladungsgehäuses (HLG) ausgebildet ist.