DE3711698C1 - Zuendeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündeinrichtung für ein in ein Ziel eindringendes Geschoß mit einer nach Maßgabe von Sensorsignalen einstellbaren elektronischen Zündverzögerung.

Ein derartiges Geschoß kann als lenkbares Geschoß ausgeführt sein, in dessen Spitze eine Steuereinrichtung - beispielsweise von einem Gasgenerator gespeiste Steuerdüsen - angeordnet ist. Das Wirkteil des Geschosses kann eine Hohlladung oder auch eine flach- oder projektilbildende Ladung oder eine Blastladung sein. Aufgrund der Steuerung weist ein Lenkgeschoß auch in sehr großen Entfernungen noch eine hohe Treffwahrscheinlichkeit auf. Allderdings hat das Geschoß trotz einer Anfangsgeschwindigkeit von etwa 1000 m/s nur noch eine Auftreffgeschwindigkeit im Bereich von 300 bis 500 m/s. Dies sind Geschwindigkeiten, bei denen das Geschoß nicht mehr in der Lage ist, in bestimmte Panzerungen einzudringen. Es ist jedoch erwünscht, daß das Geschoß in jedem Fall den größtmöglichen Schaden bewirken soll.

Aus der DE-PS 31 41 333 ist ein Aufschlagzünder für ein die Außenwände von Zielobjekten durchdringendes Geschoß bekannt geworden, bei dem eine vom Aufschlagwinkel abhängige variable Zündverzögerung vorgesehen ist, welche nach Maßgabe von Sensoren mit rein elektronischen Mitteln bewirkt wird. Eine derartige Zündverzögerungsschaltung ist jedoch nicht in der Lage, nach beliebigen Flugzeiten des Geschosses eine Zündung zum optimalen Zeitpunkt zu bewirken.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Zündeinrichtung für Geschosse so auszuführen, daß die Verzögerung des Zündzeitpunktes der Wirkladung des Geschosses aufgrund der Intensität der Aufschlagverzögerung bestimmbar ist, wobei die Abhängigkeit des Zündzeitpunktes von der Flugzeit des Geschosses berücksichtigt werden soll.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß

• - das Ausgangssignal eines Beschleunigungsaufnehmers mit einer Schwellwertschaltung verbunden ist.
• - die Ausgangssignale der Schwellwertschaltung, die je nach der Amplitude des Ausgangssignals des Beschleunigungsaufnehmers beim Unter- oder Überschreiten einer Signalschwelle auftreten, steuern eine Zeitverzögerungsschaltung mit mindestens zwei Verzögerungszeitbereichen an, deren Ausgangssignal die Zündung unmittelbar auslöst, und wobei die mittlere Länge der Verzögerungszeit bei hohen Ausgangssignalen des Beschleunigungsaufnehmers sehr kurz (etwa 50 . . . 150 µs) und bei niedrigen Ausgangssignalen länger (etwa 500 . . . 1500 µs) ist.
• - eine die Flugzeit des Geschosses bestimmende Meßschaltung ist mit der Zeitverzögerungsschaltung zum Zweck der Verlängerung der Verzögerungszeit innerhalb des Verzögerungszeitbereiches in Abhängigkeit von der Flugzeit verbunden.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Zündeinrichtung sind aus den kennzeichnenden Teilen der Unteransprüche entnehmbar.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung liegt darin begründet, daß sowohl aufgrund der beim Aufprall feststellbaren Stärke der Aufprallverzögerung, die ja proportional zur Härte der Zieloberfläche auftritt, die Verzögerung des Zündzeitpunktes länger oder kürzer einstellbar ist, als auch die längere obere kürzere Zeitverzögerung selbst innerhalb eines bestimmten Bereiches je nach der Flugdauer verlängerbar ist. Hierdurch wird in jedem Fall die Zündung zum optimalen Zeitpunkt ausgelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Zündeinrichtung für Geschosse,

Fig. 2 eine Variante zum Blockschaltbild nach Fig. 1.

In der Fig. 1 ist das schematisch vereinfachte Blockschaltbild einer Zündeinrichtung für ein Geschoß, insbesondere ein Lenkgeschoß dargestellt.

Das Ausgangssignal 10 eines im Geschoß angebrachten Beschleunigungsaufnehmers 1, der die Beschleunigung beim Zielaufprall mißt und damit eine Unterscheidung zwischen weichen und harten Zielen ermöglicht, steuert den Eingang einer Schwellwertschaltung 2 an. Diese Schwellwertschaltung 2 kann als einfacher Schwellwertschalter bekannter Bauart ausgeführt sein. Hierbei erzeugen alle Ausgangssignale 10 des Beschleunigungsaufnehmers 1 ein Ausgangssignal 11, die unter einem bestimmten einstellbaren Schwellwert liegen. Alle Ausgangssignale 10 des Beschleunigungsaufnehmers 1, die den Schwellwert überschreiten, bewirken ein anderes Ausgangssignal 12. Entsprechend einer Ausführungsform der Schwellwertschaltung kann diese auch mit mehreren Schwellwerten ausgestattet sein. Hierbei dient dann beispielsweise eine Grundschwelle, deren Pegel relativ niedrig eingestellt ist, zur Ausblendung von Störsignalen. Die höher eingestellten Schwellen werden dann zur Feststellung bestimmter Amplitudenbereiche des Ausgangssignals 10 des Beschleunigungsaufnehmers verwendet.

Die verschiedenen Signalschwellen zugeordneten Ausgangssignale 11, 12 der Schwellwertschaltung 2 steuern nun eine mehrstufige Zeitverzögerungsschaltung 3 an. Im Ausführungsbeispiel wurden hierfür folgende Werte gewählt: die kurze Verzögerungszeit Δ t _k , die bei hohen Signalamplituden wirksam wird, beträgt etwa 50 µs und die längere Verzögerungszeit Δ t ₁ etwa 500 µs. Diese Verzögerungszeiten kommen folgendermaßen zustande: die Forderung bezüglich der Verzögerungszeiten bei der Zündung der Wirkladung eines Lenkgeschosses lautet derart, daß die Wirkladung beim Auftreffen auf ein hartes Ziel, in das das Geschoß nicht eindringen kann, nach relativ kurzer Zeit ansprechen soll. Die relativ kurze Zeit wird benötigt, um dem Geschoß ein Abknicken oder Abbrechen und Wegbewegen der die Steuereinrichtung enthaltenden Geschoßspitze zu ermöglichen. Unter der Annahme einer Geschoßgeschwindigkeit von etwa 1000 m/s benötigt man für das Abscheren der Geschoßspitze einen Weg von etwa 50 mm, woraus sich die Verzögerungszeit von 50 µs ergibt.

Trifft das Geschoß jedoch auf ein weiches Ziel, so soll die Detonation etwa 500 mm innerhalb des Zieles erfolgen. Hieraus ergibt sich die längere Verzögerungszeit von etwa 500 µs.

Da das Geschoß jedoch bei der maximalen Zielentfernung nur noch eine Geschwindigkeit von etwa 300 m/s aufweist, ist es notwendig, die Verzögerungszeiten entsprechend der reduzierten Geschwindigkeit zu verlängern, um den gleichen Eindringweg bis zur Detonation zu erzielen. Aus diesem Grund ist in der Zündeinrichtung eine Meßschaltung 4 zur Messung der Flugzeit t des Geschosses vorgesehen. Die Zeitmessung der Meßschaltung kann durch verschiedene Ereignisse gestartet werden. Beispielsweise kann die Abschußbeschleunigung vom Beschleunigungsaufnehmer 1 festgestellt und als Startsignal 14 verwendet werden. Ebensogut kann das Zündsignal 15 für den Gasgenerator G der Steuereinrichtung des Lenkgeschosses oder des Zündsignals 16 für eine Thermalbatterie T hierfür benutzt werden.

In jedem Fall steuert die Meßschaltung 4 über die Leitung 18 die Zeitverzögerungschaltung 3 an. Dadurch wird die kurze Verzögerungszeit Δ t _k im Bereich von 50 . . . 150 µs und die lange Verzögerungszeit im Bereich von 500 . . . 1500 µs je nach der Flugdauer eingestellt.

Die Zündung Z erfolgt dann beim Zielaufprall nach Maßgabe der Amplitude des Beschleunigungssignals 10 entweder nach der langen oder der kurzen Verzögerungszeit.

Die Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Schaltung nach Fig. 1. Zum einen ist hier die Schwellwertschaltung 2 durch zwei getrennte Schwellwertschalter 2 a und 2 b ausgeführt worden, denen dann die Zeitverzögerungsschaltungen 3 a und 3 b nachgeschaltet sind, welche über die Meßschaltung 4 mittels der Leitungen 18 a und 18 b beeinflußt werden. Die Ausgangssignale 13 a, 13 b der Zeitverzögerungsschaltungen 3 a, 3 b werden über ein Gatter 8 zusammengefaßt, das seinerseits die Zündung Z direkt ansteuert. Zum anderen enthält die Schaltung nach Fig. 2 einen Abrißsensor 5, der ggf. über einen Verstärker 6 das in die Ausgangsleitung 12, die die kurze Verzögerungszeit Δ t _k weiterschaltet, eingefügte Gatter 7 ansteuert und somit das Ausgangssignal 12 überlagert. Beim Abrißsensor 5 handelt es sich beispielsweise um einen an der Knickstelle zwischen dem Steuerungsteil und dem Wirkteil des Geschosses eingelegten Draht. Wenn der Draht beim Schrägaufprall abreißt, wird die Zündung nach Ablauf der kurzen Verzögerungszeit Δ t _k ausgelöst.

Claims (7)

1. Zündeinrichtung für ein in ein Ziel eindringendes Geschoß mit einer nach Maßgabe von Sensorsignalen einstellbaren elektronischen Zündverzögerung, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) das Ausgangssignal (10) eines Beschleunigungssensors (1) ist mit einer Schwellwertschaltung (2) verbunden;
• b) die Ausgangssignale (11, 12) der Schwellwertschaltung (2), die je nach der Amplitude des Ausgangssignals (10) des Beschleunigungsaufnehmers (1) beim Unter- oder beim Überschreiten einer Signalschwelle auftreten, steuern eine Zeitverzögerungsschaltung (3) mit mindestens zwei Verzögerungszeitbereichen ( Δ t _k , Δ t ₁) an, deren Ausgangssignal (13) die Zündung (Z) unmittelbar auslöst, und wobei die mittlere Länge der Verzögerungszeit bei hohen Ausgangssignalen (10) des Beschleunigungsaufnehmers (1) sehr kurz ( Δ t _k etwa 50 . . . 150 µs) und bei niedrigen Ausgangssignalen (10) länger ( Δ t ₁ etwa 500 . . . 1500 µs) ist.

2. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Flugzeit (t) des Geschosses bestimmende Meßschaltung (4) mit der Zeitverzögerungsschaltung (3) zum Zweck der Verlängerung der Verzögerungszeit innerhalb des Verzögerungszeitbereichs ( Δ t _k , Δ t ₁) in Abhängigkeit von der Flugzeit (t) verbunden ist.

3. Zündeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßschaltung (4) von einem Ausgangssignal (14) des Beschleunigungsaufnehmers (1) startbar ist.

4. Zündschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßschaltung (4) mittels eines Zündsignals (15) für einen Gasgenerator (G) der Steuereinrichtung des Geschosses startbar ist.

5. Zündschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßschaltung (4) mittels des Zündsignals (16) eine Thermalbatterie (1) startbar ist.

6. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwertschaltung (3) mehrere Signalschwellen zur Unterscheidung der vom Beschleunigungsmesser (1) gemessenen Signale enthält.

7. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß demjenigen Ausgangssignal (12) der Schwellwertschaltung (2), das bei der Zeitverzögerungsschaltung (3) die Ansteuerung der sehr kurzen Verzögerungszeit ( Δ t _k ) bewirkt, mittels einer logischen Verknüpfung (7) das Ausgangssignal (17) eines Abrißsensors (5, 6) überlagert wird.