DE3834556A1 - Entsicherungseinrichtung mit drehfluegel - Google Patents
Entsicherungseinrichtung mit drehfluegelInfo
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- F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
- F42C15/00—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges
- F42C15/28—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges operated by flow of fluent material, e.g. shot, fluids
- F42C15/295—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges operated by flow of fluent material, e.g. shot, fluids operated by a turbine or a propeller; Mounting means therefor
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Description
Die Erfindung betrifft eine Entsicherungseinrichtung gemäß dem Ober
begriff des Anspruches 1.
Eine gattungsgemäße Einrichtung dient der Gewährleistung einer Vor
rohr-Sicherheit, indem die Zündansteuerung erst freigegeben wird,
wenn ein mit solcher Einrichtung ausgestattetes Projektil sich hin
reichend lange im Freiflug befand, wenn also der Drehflügel von
der Umgebungsströmung hinreichend oft bzw. rasch in Umdrehung versetzt
wurde. Diese anströmabhängige Drehbewegung kann zum Aufheizen eines
erwärmungsabhängig seine Geometrie ändernden Verriegelungselementes
(vgl. DE-PS 31 26 288) ausgenutzt werden, oder aber auch rotations
generatorischen Erzeugung elektrischer Energie für das Freischalten
einer Sicherungsschaltung oder für das Aufladen eines Zündkreis
speichers (vgl. DE-OS 33 17 376).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entsicherungsein
richtung gattungsgemäßer Art zu schaffen, die sich insbesondere
zum Einsatz in einem unbemannten Kleinflugzeug, nachstehend als
Drohne bezeichnet, eignet. Denn auch bei einem derartigen Projektil
ist eine Art von Vorrohrsicherheit zu gewährleisten, nämlich eine
Zeitspanne ab dem Start der Drohne bis zum Erreichen von Freiflug
gegebenheiten in sicherer Distanz von der Starteinrichtung.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst,
daß die gattungsgemäße Entsicherungseinrichtung nach dem Kennzeichnungs
teil des Anspruches 1 ausgelegt ist.
Der Grundgedanke der erfindungsgemäßen Lösung liegt also darin,
als Entsicherungskriterium die Drehbewegung von Drehflügeln in Form
der für den Drohnen-Antrieb ohnehin vorhandenen Propellerblätter
auszunutzen. Allerdings ist wegen des Erfordernisses, Antriebsenergie
auf den Propeller zu übertragen, im Bereiche der Lagerung der Propeller
narbe und des davor angeordneten Antriebsaggregates nicht der Einbau
raum für ein Reibungselement oder für einen elektrischen Generator
als Lieferanten von Entsicherungskriterien verfügbar, ganz abgesehen
von der Beeinträchtigung der Leistungsbilanz, die beim Antrieb eines
solchen zusätzlichen Verbrauchers über die Propellernabe eintreten
würde. Andererseits wäre es aus Gründen des elektromagnetischen
Wirkungsgrades wenig erfolgversprechend, einen Generator-Stator
radial von der Naben-Achse entfernt am Drohnen-Heck anzuordnen und
die Propellerblätter mit ferromagnetischen Bauteilen auszustatten,
die dem Stator gegenüber als Rotoren dienen könnten; denn aus konstruktiven
und insbesondere strömungsdynamischen Gründen ist der Abstand zwischen
dem Drohnen-Heck und den Propellerblättern (also den Drehflügeln
im Sinne der gattungsbildenden Terminologie) zu groß, um einen hin
reichenden dynamoelektrischen Effekt für einen Entsicherungsvorgang
erwarten zu lassen. Außerdem würde die elektromagnetische Stator-Rotor-
Kopplung wieder zu einer nicht wünschenswerten zusätzlichen Belastung
des Propeller-Antriebsmotors führen. Deshalb ist gemäß der erfindungs
gemäßen Lösung vorgesehen, die Propeller-Drehung optronisch zu er
fassen und daraus das Vorrohr-Entsicherungskriterium abzuleiten.
Denn die Charakteristik eines am Drohnen-Heck montierten optronischen
Aufnehmers wird hinreichend - dabei ohne energieverzehrende Kopplungs
erscheinungen - von den vorbeidrehenden Rotorblättern beeinflußt,
um die im Rückstrahl- oder im passiven Betrieb erfolgende Bestrahlung
(bei sichtbarem oder unsichtbarem Spektralbereich) zu modulieren.
Diese impulsförmige Modulation kann ausgezählt werden, um aus einer
Impulsfolge flugbetriebstechnisch vorgegebener Frequenz die Abgabe
des Entsicherungskriteriums abzuleiten. Dabei kann der optronische
Wandler je nach den räumlichen Einbaumöglichkeiten unmittelbar am
Drohnen-Heck angeordnet oder dorthin über einen Strahlungskoppler
angeschlossen sein.
Zusätzliche Alternativen und Weiterbildungen sowie weiter Merkmale
und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen
und, auch unter Berücksichtigung der Darlegungen in der Zusammen
fassung, aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung unter
Beschränkung auf das Wesentliche stark abstrahiert skizzierten bevor
zugten Realisierungsbeispiels zur erfindungsgemäßen Lösung. Die
einzige Figur der Zeichnung zeigt im Axial-Längsschnitt eine propeller
getriebene Drohne mit in Abhängigkeit von der Drehbewegung der Propeller-
Flügel arbeitender Entsicherungseinrichtung.
Die in der Zeichnung skizzierte Drohne 11 (vgl. z.B. GB-OS 21 79 125
oder SOLDAT UND TECHNIK 8/1988 Seite 457, Bild 7) stellt ein
unbemanntes Kleinflugzeug dar, dessen Fortbewegung nach einem beispiels
weise katapultförmigen oder raketenförmigen Start mittels eines
Propellers 12 erfolgt. Dessen Propellerblätter oder Drehflügel 13
sind an einer Nabe 14 gehaltert, die im Drohnen-Heck 15 gelagert
ist und von einem Motor 16 in Rotation versetzt wird.
Eine Zeit- oder Sensorschaltung steuert die Ablieferung von Sub
munitionen; oder ein Annäherungs- oder Aufschlag-Sensor 17 im Front
bereich der Drohne 11 bringt zu gegebener Zeit über einen Zünder
18 eine Drohnen-Wirkladung 19 zur Detonation - allerdings erst in
hinreichendem Sicherheitsabstand von der Drohnen-Starteinrichtung
(in der Zeichnung nicht dargestellt), also wenn die Fortbewegung
der Drohne 11 nicht mehr durch den Start-Beschleunigungsmechanismus
erfolgt, sondern hinreichend lange mittels des Propellers 12 erfolgte.
Dafür ist eine Entsicherungseinrichtung 20 vorgesehen, die das Durch
steuern des Zünders 18 vom Zündsensor 17 her dann und erst dann
freigibt, wenn sich der Propeller 12 hinreichend lange und schnell
gedreht hat. Das wird mittels eines z.B. optronischen Aufnehmers
21 detektiert, der vom Drohnen-Heck 15 etwa achsparallel auf den
Passageweg der Propeller-Drehflügel 13 gerichtet ist. Wenn der
Aufnehmer 21 als aktive Lichtschranke arbeitet, ist er als Sender-
Empfänger ausgelegt, und die Drehflügel 13 wirken als periodisch
den Strahlenweg kreuzende Reflektoren. Bei Auslegung als Aufnehmer
21 dienen die Drehflügel 13 als Blenden zur periodischen Abschattung
(Modulation) der auf den Empfänger treffenden Umgebungsstrahlung.
Bei auf das thermische Strahlungsspektrum ansprechenden Aufnehmer
21 dienen die im Flugbetrieb aufgeheizten Propellerschneiden als
rotierende IR-Strahler. Aus Raumgründen kann es zweckmäßig sein,
den am Heck 15 angeordneten Aufnehmer 21 als die Einstrahl- bzw.
Ausstrahl-Querschnittsfläche eines Strahlungsleiters 22 auszubilden
und den eigentlichen z.B. optroelektrischen, Wandler 23 im Innern
der Drohne 11, etwa im Bereiche der Energieversorgung und Antriebs
steuerung, zu realisieren.
Die Entsicherungseinrichtung 20 weist eine Auswerteschaltung 24
auf, die den Zünder 18 erst entsichert, wenn der Propeller 12 sich
hinreichend lange gedreht hat; d.h., die Auswerteschaltung 24 kann
im wesentlichen als Zählschaltung für die von den rotierenden Dreh
flügeln 13 gelieferten und z.B. optronisch umgesetzten Impulse ausge
legt sein, die bei Erreichen einer vorgegebenen Zählendstellung
ein Freigabesignal 25 an den Zünder 18 liefert.
Zur Erhöhung der durch diese Entsicherungseinrichtung gewährleisteten
Vorrohr-Sicherheit kann die Ansteuerung der impulszählenden Auswerte
schaltungen 24 über eine Filterschaltung 26 erfolgen, die beispiels
weise nur Impulsfolgefrequenzen oberhalb einer Grenzfrequenz zur
Auswerteschaltung 24 passieren läßt. Dadurch ist sichergestellt,
daß nur Impulse für die Entsicherung aufsaldiert werden, die aus
der Arbeitsdrehzahl des Propellers 12 resultieren, während etwaige
Impulserscheinungen in der Zeitspanne, da der Propeller 12 noch
stillsteht bzw. erst hochläuft, ausgeblendet bleiben.
Claims (7)
1. Entsicherungseinrichtung (20) mit Drehflügeln (13) als Lieferanten
eines Entsicherungskriteriums,
dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei den Drehflügeln (13) um die Blätter eines Antriebs
propellers (12) einer Drohne (11) handelt, dessen Drehbewegung vom
Drohnen-Heck (21) aus abseits der Propeller-Nabe (13) über eine Strah
lungskopplung erfaßt wird und einer zählenden Auswerteschaltung (24)
zur Ableitung eines Freigabesignales (25) zugeführt ist.
2. Entsicherungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß in ihr eine Drehdauerauswertung erfolgt.
3. Entsicherungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß in ihr eine Drehfrequenzauswertung erfolgt.
4. Entsicherungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen einem am Drohnen-Heck (15) angeordneten Aufnehmer und
einem in Innern der Drohne (11) angeordneten Wandler (23) ein Übertra
gungsleiter (22) vorgesehen ist.
5. Entsicherungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Propeller-Drehflügel (13) als Reflektoren für einen Licht
schranken-Aufnehmer (21) ausgelegt ist.
6. Entsicherungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Propeller-Drehflügel (13) als Blenden für einen von der
Umgebungsstrahlung angeregten Aufnehmer (21) ausgelegt sind.
7. Entsicherungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Aufnehmer (21) auf Strahlung im unsichtbaren Spektral
bereich, insbesondere auf die Erwärmung der Propeller-Drehflü
gelkanten anspricht.
Priority Applications (4)
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