DE3925000C1

DE3925000C1 - Verfahren zur Vorgabe einer Geschoß-Laufzeit und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE3925000C1
Application number: DE3925000A
Authority: DE
Inventors: Adolf Dipl Ing Ludwig; Bertram Dipl Ing Koelbli
Original assignee: Honeywell Regelsysteme GmbH
Current assignee: Honeywell Regelsysteme GmbH
Priority date: 1989-07-28
Filing date: 1989-07-28
Publication date: 1997-09-18
Anticipated expiration: 2009-07-29
Also published as: FR2751102A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorgabe einer Laufzeit nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Aus der DE-PS 26 05 374 ist es bereits bekannt, den Zeitzünder eines Geschosses, nach dessen Abschuß, durch induktiv übertragene Impulse einzustellen, wobei in dem Geschoß eine Empfangsspule und vor der Waffe eine Induktionsspule angeordnet ist. Hierbei wird von der Induktionsspule ein binäres Bitmuster auf die Empfangsspule übertragen, das der Voreinstellung eines Laufzeitzählers dient. Die Informationsübertragung wird durch eine vor der Induktionsspule und vor der Mündung der Waffe angeordnete Triggerspule ausgelöst. Die Einstellung der Geschoßlaufzeit in dieser bekannten Weise ist mit einer Unsicherheit behaftet, da bei falschem Empfang auch nur eines Bits die Laufzeit einen völlig anderen Wert aufweisen wird.

Bei den sonstigen bislang üblichen Verfahren wird die Zünderlaufzeit mit dem Abschuß des Geschosses gestartet, wobei die Laufzeit in den Zünder vor dem Abschuß bereits einprogrammiert ist und nur ein Taktoszillator, der den Laufzeitzähler beaufschlagt, mit dem Abschuß zu initieren ist. Hierbei ergibt sich infolge von Schwankungen der Rohrdurchlaufzeit, hervorgerufen, z. B. durch unterschiedliche Pulvertemperaturen, ein Zeitfehler, der bei hochgenauer Munition nicht vernachlässigbar ist.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Vorgabe einer Geschoß-Laufzeit anzugeben, das wesentlich genauer arbeitet als die bisherigen Verfahren und nicht mit der Gefahr einer falschen Informationseingabe belastet ist.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie von Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß Toleranzen der Rohrdurchlaufzeit eliminiert werden und ferner Schwankungen der Oszillatorfrequenz während der Beschleunigungsphase in dem Abschlußrohr nicht in die Laufzeit eingehen. Eine besonders vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht ferner Mittel vor, die verhindern, daß die Laufzeit des eigentlichen Laufzeitzählers vor Verlassen des Abschußrohres gestartet wird.

Anhand von in den Figuren der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen sei im folgenden die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm zur Veranschlaulichung einer Geschoßbeschleunigung in einem Abschußrohr;

Fig. 2 eine Schaltungsanordnung sowie ein Diagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung von beschleunigungsempfindlichen Sensoren;

Fig. 3 einen Teil einer Zünderelektronik mit Mitteln zur Detektierung des Endes des Abschußrohres; und

Fig. 4 eine weitere Vorrichtung zur Detektierung des Endes des Abschußrohres.

Gemäß Fig. 1 wird - gemessen über der Zeit t oder der Wegstrecke s - ein Geschoß nach seiner Zündung zunächst stark beschleunigt, um sodann eine abnehmende Beschleunigung und schließlich beim Verlassen des Abschußrohres überhaupt keine Beschleunigung in Flugrichtung mehr aufzuweisen.

Verwendet man gemäß Fig. 2 einen beschleunigungsempfind lichen Schalter 10 oder einen von einer Masse bzw. seiner Eigenmasse beaufschlagten Piezoquarz 12, so wird der Schalter 10 unmittelbar nach der auftretendem Beschleunigung geschlossen bzw. der Piezoquarz 12 wird unmittelbar nach der auftretenden Beschleunigung ein elektrisches Signal erzeugen. Dem geschlossenen Zustand des Schalters 10 bzw. dem erzeugten Signal des Piezoquarzes 12 kann ein logisches "O"-Signal zugeordnet werden, das einmal den einen Eingang eines UND-Gatters 14 beaufschlagt und- zum anderen eine Auswerte- und Zähleinheit 16 zur Einzählung von Taktimpulsen freigibt, die von einem nicht-dargestellten Taktoszillator der Zähleinheit 16 zugeführt werden. Hierbei ist die Zählkapazität der Zähleinheit 16 auf die Mindest-Rohrdurchlaufzeit abgestimmt, d. h. diese Zähleinheit wird bei einem Abschuß des Geschosses immer kurz vor dem Zeitpunkt vollgezählt sein und an ihrem Ausgang ein "L"-Signal ausgeben, zu dem das Geschoß das Abschußrohr verläßt, so daß das UND-Gatter 14 vorbereitet ist, wenn das Geschoß das Abschußrohr verläßt. Verläßt das Geschoß das Abschußrohr, so öffnet der Schalter 10 bzw. das Signal des Piezoquarzes 12 verschwindet. Diesem Zustand ist ein logisches "L"-Signal zugeordnet, so daß nunmehr das UND-Gatter 14 ein "L"-Signal an seinem Ausgang ausgibt, mit dem der eigentliche nachgeschaltete und nicht-dargestellte Laufzeitzähler gestartet wird.

Unterliegt das Geschoß einer plötzlichen Beschleunigung, z. B. bei der Handhabung und beim Herunterfallen, so wird zwar eben falls der Schalter 10 kurzzeitig geschlossen, bzw. der Piezo quarz 12 wird kurzzeitig ein elektrisches Signal erzeugen, so daß die Zählung in der Zähleinheit 16 gestartet wird; bei der kurz darauffolgenden Öffnung des Schalters 10 bzw. bei dem Verschwinden des Signales am Ausgang des Piezoquarzes 12 erfolgt jedoch ein Zählerstopp und eine Rückstellung der Auswerte- und Zähleinheit 16. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß nur bei einem Abschuß des Geschosses und nach Ablauf einer durch die Zähleinheit vorgegebenen Sicherheitszeit von z. B. 2 ms der eigentliche Laufzeitzähler gestartet werden kann.

Gemäß Fig. 3 kann das Rohrende auch in bekannter Weise mit einem in seiner Frequenz verstimmbaren Oszillator 20 detektiert werden, der eine Spule 22 und einen Kondensator 24 in Parallelschaltung als verstimmbaren Schwingkreis aufweist. Diesem verstimmbaren Oszillator ist zur Auswertung ein Demodulator 26 und ein Komparator 28 nachgeschaltet, wobei der Komparator 28 ein Ausgangssignal erzeugt, wenn die demodulierte Spannung eine vorgegebene Referenzspannung U_ref übersteigt und mit dem Ausgangssignal des Komparators 28 die Laufzeitzählung in einer Zeit-Elektronik 30 gestartet wird. Bei Ablauf der Laufzeit wird sodann von der Zeit-Elektronik 30 ein Zündsignal an einem nicht-dargestellten Detonator ausgegeben.

Generell wird die Frequenzverstimmung des Oszillators ausge wertet. In bekannter Weise schwingt ein LC-Oszillator auf unterschiedlichen Frequenzen, je nachdem ob die Oszillator spule von Metall umgeben ist oder nicht. Die absolute Größe der Frequenz des Oszillators ist hierbei frei wählbar. Jedenfalls ergibt sich beim Verlassen des Rohres eine Frequenzverstimmung des Oszillators und diese Frequenzänderung wird detektiert, um als Startzeitpunkt für die Zünderlaufzeit zu dienen.

Eine erste Modifikation dieses Verfahrens sieht vor, den Oszillator mit der Abschußdetektion zu aktivieren aber durch die metallische Umgebung innerhalb des Abschußrohres so zu bedämpfen, daß er nicht anschwingen kann. Somit wird der Oszillator beim Passieren der Mündung des Abschußrohres und beim Eintritt in das Medium Luft anschwingen, wobei das Anschwingen des Oszillators als Start der Zünderlaufzeit verwendet werden kann. Nach dem Anschwingen des Oszillators kann dieser zur Energieeinsparung abgeschaltet werden.

Eine zweite Modifikation mit verstimmbaren Oszillator sieht vor, daß der Oszillator im Abschußrohr schwingt und beim Verlassen des Abschußrohres und beim Eintritt in das Medium Luft so bedämpft wird, daß die Schwingung sehr schnell abklingt, was zum Start der Zünderlaufzeit verwendet wird.

Bei beiden Modifikationen kann der Demodulator als einfacher Spitzenwertgleichrichter ausgebildet sein, wobei die Spannungsänderung am Kondensator des Spitzenwertgleichrichters ausgewertet wird.

Schließlich kann gemäß Fig. 4 in dem Geschoß 32 eine Empfangsspule 36 angeordnet werden, und am Ende des Abschußrohres 34 bzw. an einer Mündungsbremse 38 kann ein Permanentmagnet bzw. eine stromdurchflossene Ringspule 40 angeordnet werden, so daß beim Durchtritt des Geschosses durch das erzeugte magnetische Gleichfeld in der Empfangsspule 36 ein Spannungsimpuls induziert wird. Da eine solche Empfangsspule 36 vielfach in Geschossen vorhanden ist, um z. B. induktiv eine die Zünderlaufzeit vorgebende Tempriersequenz auf den Laufzeitzähler des Geschosses zu übertragen, kann die hierzu verwendete Empfangsspule 36 doppelt ausgenutzt werden.

Claims

1. Verfahren zur Vorgabe einer Laufzeit für ein aus einem Abschußrohr verschossenes Geschoß durch Hoch- oder Herunterzählen eines voreingestellten Zählers mittels Impulsen einer vorgebbaren Frequenz, dadurch gekennzeichnet, daß der Zählvorgang erst beim Verlassen des Abschußrohres gestartet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das Verlassen des Abschußrohres durch den Wegfall der Geschoßbeschleunigung erfaßt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das Verlassen des Abschußrohres durch die Verstimmung eines in dem Geschoß befindlichen Oszillators erfaßt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß das Anschwingen des Oszillators detektiert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß das Abklingen der Schwingung des Oszillators detektiert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Erfassung eines Magnetfeldes beim Austritt des Geschosses aus dem Abschußrohr.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß das Erdmagnetfeld sensiert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß ein am Ende des Abschußrohres erzeugtes Magnetfeld sensiert wird.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 mit einem beschleunigungsempfindlichen Schalter, ge kennzeichnet durch einen Rohrdurchlaufzähler (16), der bei Betätigung des beschleunigungsempfindlichen Schalters (10, 12) gestartet und bei einer Auftrennung dieses Schalters gestoppt und zurückgestellt wird und mit einem Gatter (14), das mit einem Eingang an den Ausgang des Rohrdurchlaufzählers (16) und mit einem zweiten Eingang an den beschleunigungsempfindlichen Schalter (10, 12) angeschlossen ist und dessen Ausgang den eigentlichen Laufzeitzähler freigibt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Aufschlagsensors (10) als beschleunigungsempfindlicher Schalter.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Piezoquarzes (12) als beschleunigungsempfindlicher Schalter.

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen in dem Geschoß angeordneten LC-Oszillator (20, 22, 24).

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Empfangsspule (36) in dem Geschoß (32).

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch ge kennzeichnet, daß am Ende des Abschußrohres (34) bzw. an einer davor angeordneten Zündungsbremse (38) ein Permanentmagnet bzw. eine stromdurchflossene Ringspule (40) angeordnet ist.