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Elektrischer Schallzünder für Unterwasserziele Die Erfindung betrifft
elektrische Schallzünder für Unterwasserziele in einem von See- oder Luftfahrzeugen
abschieß- oder abwerfbaren Wurfgeschoß oder Wurfkörper.
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Solche Wurfkörper können z. B. sehr vorteilhaft zur Erlegung von Walen
oder zur Bekämpfung von U-Booten Verwendung finden. Dabei werden sie in der Nähe
eines georteten Zieles abgeworfen und versinken im Wasser, wobei ein Zünder bei
gegebener Lage zu dem georteten Ziel die Zündung einer im Wurfkörper befindlichen
Explosionsladung bewirkt. Derartige Zünder können akustisch arbeiten. Die hierfür
notwendige akustische Schallantenne, welche zum Aussenden bzw. zum Empfangen von
Schallsignalen benötigt wird, muß zweckmäßigerweise am Kopf des Wurfkörpers angebracht
sein. Der Grund hierfür ist, daß infolge der hohen Sinkgeschwindigkeit derartiger
Körper die oberhalb des Kopfes liegenden Teile für die Anbringung von Schallwandlern
ungeeignet sind, weil hier bereits heftige Wirbelbildungen starke Störungen des
Schallfeldes hervorrufen. Es muß also die Schallantenne, soll sie einwandfrei funktionieren,
entweder frei herausragend oder verkleidet am Kopf des Wurfkörpers angeordnet sein.
Da indessen die Schallantenne gegen schwerere mechanische Beanspruchung empfindlich
ist, würde sie beim harten Aufschlag auf das Wasser zerstört werden.
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Erfindungsgemäß wird diese Schwierigkeit dadurch behoben, daß innerhalb
des Wurfkörpers eine Schallantenne derart vorgesehen ist, daß sie aus der Vorderstirnfläche
in Bewegungsrichtung ausfahrbar angeordnet ist, wofür eine Auslösevorrichtung vorgesehen
ist, welche dadurch, da,ß sie auf Verzögerung des Wurfgeschosses oder Wurfkörpers
anspricht,
in dem Augenblick oder kurz nach dem Augenblick des Aufschlags des Wurfkörpers auf
die Wasseroberfläche das Ausfahren der Schallantenne vermittels einer Ausfahrvorrichtung
auslöst.
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Eine derartige Anordnung der Schallantenne hat die Vorteile, daß im
Augenblick des Aufpralls die gesamte Stoßbelastung von dem robust aufgebauten Kopf
des Wurfkörpers aufgenommen werden kann und daß ferner nach dem Aufprall das Schallfeld
der stirnseitig ausgefahrenen Schallantenne nicht durch Wirbel gestört ist.
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Es sind zwar schon Geschosse mit Aufschlagzündern bekannt, bei denen
gleichfalls Teile des Zünders in Längsrichtung, d. h. in Bewegungsrichtung des jeweiligen
Geschosses ausfahrbar angeordnet sind. Indessen erfolgt das Ausfahren der Zünderteile
in die wirksame Stellung schon vor dem Abschuß oder unmittelbar danach, damit sie
im Augenblick des Aufpralls das Geschoß zur Explosion bringen. Es bedarf also keiner
Vorkehrung, diese Zünderteile vor der Wucht des Aufpralls zu schützen. Des weiteren
ist ein mit einer Prallplatte versehener Wurfkörper bekannt, bei. dem infolge des
Aufpralls die Prallplatte verschoben und der Antrieb in Gang gesetzt wird. Die Ingangsetzung
oder Auslösung des Antriebs erfolgt dabei jedoch nicht durch Verzögerung des gesamten
Wurfkörpers. Auch ist die Ausfahrvorrichtung der Schallantenne nicht mit dem Antrieb
des vorgenannten Wurfkörpers gleichzusetzen.
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Die Ausfahrvorrichtung kann als elektrischer oder hydraulischer Motor,
als Auswurffeder oder als Explosionsladung ausgebildet sein. Die Schallantenne ist
zweckmäßigerweise ein scharf bündelnder Ringstrahler, beispielsweise von der Art
ringförmiger Bariumtitanatwandler. Die Elektronik zum Betrieb der akustischen Schallantenne
läßt sich einschließlich der Antriebsbatterie sehr einfach und gegen Beschädigung
gesichert im Innern des Wurfkörpers unterbringen.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgedankens
besteht darin, daß das vordere, gegen Stoßbelastung widerstandsfähig ausgebildete
Ende der als Rohrschwinger ausgeführten Schallantenne in der robust ausgebildeten
Stirnwand des Kopfes an einer konischen Anlegefläche anliegt, derart, daß die auf
das vordere Ende der Schallantenne zur Wirkung kommenden Stoßbelastungen von der
Stirnwand des Wurfkörpers aufgenommen werden.
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Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung
erläutert.
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In den Fig. i bis 3 ist ein nach der Erfindung ausgebildeter Wurfkörper
in verschiedenen Arbeitsstellungen dargestellt. Bei Fig. i befindet sich der Wurfkörper
i, welcher mit einer Schallantenne bestückt ist, noch oberhalb des Wasserspiegels
3. Der ausgezogen dargestellte Wurfkörper kann von einem Luftfahrzeug aus abgeworfen
sein. Der strichpunktiert gezeichnete Wurfkörper ist von einem Seefahrzeug abgeschossen
worden und trifft, der Wurfparabel folgend, unter einem spitzen Winkel auf den Wasserspiegel.
Die Schallantenne 2 befindet sich jetzt noch innerhalb des Wurfkörpers i und ist
gestrichelt dargestellt.
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Im Augenblick des Aufpralls der besonders widerstandsfähig ausgebildeten
Stirnfläche-1 des Wurfkörpers i auf den Wasserspiegel 3 wird die Schallantenne 2
unverzüglich ausgefahren. Dieser Augenblick ist in Fig. 2 festgehalten. Dabei bewegt
sich die Schallantenne in Bewegungsrichtung des Wurfkörpers.
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In Fig. 3 hat sich das Wasser bereits oberhalb des Wurfkörpers geschlossen.
Dieser sinkt nun etwa mit einer Geschwindigkeit von io m pro Sekunde abwärts. Die
Schallantenne 2 ist vollends ausgefahren und sendet periodisch akustische Impulse
aus.
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Wird nun von einem sich unter Wasser befindenden Ziel, beispielsweise
einem U-Boot, der Schall reflektiert und entspricht die Laufzeit des Schalls der
Einstellung des im Wurfkörper angeordneten Zünders, so wird die Explosion des Wurfkörpers
i ausgelöst.
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Die Fig. q. und 5 zeigen eine mögliche Ausführungsform des Kopfes
des Wurfkörpers. Die Stirnfläche 4. dieses Kopfes ist besonders stabil ausgeführt.
In ihrer Mitte ist sie mit einer öffnulig 5 versehen, die sich nach innen hin kcnisch
verengt. An der konischen Fläche 6 der öffnung 5 liegt das untere widerstandsfähig
ausgebildete Ende 7 einer in dem Kopf ausfahrbar angebrachten Schallantenne 2 an.
Diese Anordnung der Schallantenne verhindert, daß der Aufpralldruck des Wassers
von den Führungs- und Betätigungsorganen sowie voll den Schallwandlern der Schallantenne
aufgenommen werden muß.
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Die Schallantenne 2 ist in einem in Längsrichtung des Wurfkörpers
verlaufenden Zylinder 8 untergebracht. Ein an ihrem oberen Ende angebrachter Führungstopf
9 gleitet an der Innenfläche des Zylinders 8 zwecks Führung der Schallantenne. Zwischen
dem Führungstopf 9 und dem unteren stabil ausgebildeten Ende 7 der Schallantenne
2 sind Rohrschwinger io, beispielsweise aus Bariumtitanat, angeordnet. Die ringförmige
Richtcharakteristik des Schwingers ist scharf gebündelt.
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Zwischen dem Boden i i des Führungstopfes 9 und der oberen Deckfläche
12 des Zylinders 8 ist eine Auswurffeder 13 angeordnet, welche gespannt ist und
bestrebt ist, die Schallantenne 2 in Längsrichtung des Wurfkörpers aus dessen Kopf
herauszudrücken. Daran wird die Feder 13 jedoch durch einen Arretierhebel 14 gehindert,
welcher hinter eine Schulter 21 rastet, die von dem Boden i i des Führungstopfes
9 gebildet wird. Der Arretierhebel 1,4 ist starr mit einem weiteren Hebel, dem Auslösehebel
15, verbunden. Beide Hebel, die zusammen eine Wippe darstellen, sind um eine quer
zur Längsrichtung des Wurfkörpers verlaufende Achse 16 im Kopf verschwenkbar gelagert.
An dem der Lagerung abgewandten Ende des Auslösehebels 15 ist ein Gewicht 17 angebracht.
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Die Schallantenne ist durch ein Zuleitungskabel 18 mit dem elektronischen
Teil des Schallwandlers,
welcher im Inneren des Wurfkörpers angeordnet
ist, verbunden.
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Die Funktion der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Im Augenblick
des Aufpralls der Stirnfläche 4 des Wurfkörpers wird der auf die Fläche des unteren
Endes 7 der Schallantenne wirkende Druck von den konischen Flächen 6 der Stirnfläche
7 aufgenommen.
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Außerdem wird gleichzeitig durch Trägheit das Gewicht 17 abwärts bewegt,
wobei es den Auslösehebel 15 und den mit diesem starr verbundenen Arretierhebel
1.4 verschwenkt. Der Arretierhebel 1.4 kommt dadurch außer Eingriff mit der Schulter
21, so daß die Auswurffeder 13 die Schallantenne 2 unverzüglich ausfahren kann.
Diese ausgefahrene Stellung der Schallantenne, in welcher der Rohrschwinger sofort
akustische Impulse aussendet, ist in Fig. 5 dargestellt.
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Das Auslösen des Schallimpulses kann beispielsweise durch ein Auslöseorgan
22 erfolgen, welches periodisch an einem Auslösekontakt 19 vorbeigeführt wird und
jedesmal diesen Kontakt betätigt. In der Bewegungsbahn des Auslöseorgans 22 befindet
sich außerdem noch ein Schaltkontakt 2o, welcher zu dem Auslösekontakt i9 verstellbar
ist. Bei einer bestimmten Entfernung des angeloteten Ziels befindet sich das Auslöseorgan
22 dem Schaltkontakt 20 genau gegenüber und übermittelt diesem den eintreffenden
Echoimpuls. Daraufhin bewirkt der Schaltkontakt die Zündung der Explosionsladung
des Wurfkörpers. Trifft jedoch das Echo des angeloteten Ziels ein, wenn das Auslöseorgan
22 dem Kontakt 2o nicht gegenübersteht, so erfolgt keine Zündung der Explosionsladung.