EP1166033A1 - Elektronisch-mechanische anzündverzögerung für patronierte pyrotechnische scheinzielmunition - Google Patents

Elektronisch-mechanische anzündverzögerung für patronierte pyrotechnische scheinzielmunition

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EP1166033A1
EP1166033A1 EP00904950A EP00904950A EP1166033A1 EP 1166033 A1 EP1166033 A1 EP 1166033A1 EP 00904950 A EP00904950 A EP 00904950A EP 00904950 A EP00904950 A EP 00904950A EP 1166033 A1 EP1166033 A1 EP 1166033A1
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sabot
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    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B5/00—Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
    • F42B5/02—Cartridges, i.e. cases with charge and missile
    • F42B5/145—Cartridges, i.e. cases with charge and missile for dispensing gases, vapours, powders, particles or chemically-reactive substances
    • F42B5/15—Cartridges, i.e. cases with charge and missile for dispensing gases, vapours, powders, particles or chemically-reactive substances for creating a screening or decoy effect, e.g. using radar chaff or infrared material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C15/00—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges
    • F42C15/40—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges wherein the safety or arming action is effected electrically

Definitions

  • the invention relates to a device for delayed ignition for electrically operated ammunition, in particular dummy ammunition with pyrotechnic, pyrophoric or hypergolic active masses.
  • flares To ward off guided missiles with infrared search heads, aircraft use, among other things, pyrotechnic infrared emitters, so-called flares. These flare ammunitions generally consist of a cartridge case with an electrical igniter and the pyrotechnic active mass. Cartridges for mock ammunition are available in many calibers. There are cylindrical ammunitions in calibers 26.5, 36, 38, 40 and 55 mm. There are also ammunitions with a rectangular cross-section in calibers 25x25, 25x52 and 52x65 mm. Sets of active substances based on magnesium / Teflon / Viton or on the basis of red phosphorus are frequently used as active compounds, and pyrophoric and hypergolic active compounds are also known. Characteristic of all flare active masses is the strong heat development and flame formation that occur during combustion.
  • So-called pipe fuses are used to prevent such premature erosion of the active mass in the launcher. These devices ensure that the active mass is ignited only outside the launcher.
  • Another form of pipe protection provides that the mechanical acceleration, a so-called g-protection in a sabot element is overridden by the launch acceleration. If this sabot is now outside the cartridge case, similar to that described above, a lock is released by means of spring force and a firing pin is triggered, which initiates the active mass via a primer.
  • the disadvantages of these safety devices are that, on the one hand, inert, high-mass parts fall to the ground, making exercises over inhabited terrain inadmissible. On the other hand, there is a risk that these parts can get into the engines of other planes and, in extreme cases, that the affected engine can fail during the association flight.
  • a particular disadvantage of the latter tube safety device is the risk of unintentional triggering when such ammunition is dismantled. Only a slight acceleration load is sufficient to override the g-lock and to unlock the firing pin for triggering the primer, which causes the active mass to be released after the active substance body has been removed from the cartridge case.
  • the object of the present invention is to eliminate these disadvantages.
  • a pipe safety device for electrically actuable pyrotechnic ammunition is presented, which prevents the problems in dealing with friction sets and in which no inert parts are ejected after the active mass body has been ejected.
  • the ammunition according to the invention consists, as shown in FIG. 1, of a cartridge case 10 with an inserted electric igniter 1, sabot 4 and active mass 8.
  • the electrical igniter (Squib) 1 with the contact pins 1a and 1b and the bridge wire 1c is galvanically connected 5 via a suitable electronic circuit 1d to a capacitor element 3, which is located in the sabot 4.
  • the capacitor element 3 in the sabot 4 is also galvanically 6, connected to a mechanical switching element 7 in the active mass 8.
  • This switching element 7 is in turn galvanically connected 7a to an electrical igniter 9 in the active mass 8.
  • the electrical ignition pulse triggers the propellant charge 2 via the bridge wire 1c in the squib and the charging of the capacitor element 3 in the sabot 4.
  • the gas pressure of the propellant charge 2 causes the sabot 4 with the charged capacitor element 3 and the active mass 8 lying in front of it Sleeve 10 moves.
  • the galvanic connection between sabot 4 and Squib 1 can either be interrupted or remain in place.
  • At the sleeve opening 11 a causes a sub-caliber ring 11 b that the sabot 4 is held.
  • the switch-on element 7 connected to the sabot 4 in the active mass 8 is actuated by the movement of the active mass 8 relative to the sabot 4 and the galvanic connection between the capacitor element 3 and the ignition pill 9 manufactured in the active mass 8 and with which the active mass 8 is triggered.

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Description

Elektronisch-mechanische Anzündverzöqerunq für patronierte pyrotechnische Scheinzielmunition
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anzündverzögerung für elektrisch betätigte Munition, im speziellen Scheinzielmunition mit pyrotechnischen, pyrophoren oder hypergolen Wirkmassen.
Zur Abwehr von Lenkflugkörpern mit Infrarotsuchköpfen bedienen sich Flugzeuge unter anderem pyrotechnischer Infrarotstrahler, sogenannter Flares (engl. = Fackel). Diese Flaremunitionen bestehen generell aus einer Patronenhülse mit elektrischer Anzündeinrichtung und der pyrotechnischen Wirkmasse. Patronen für Scheinzielmunitionen sind in vielen Kalibern verfügbar. So gibt es zylindrische Munitionen in den Kalibern 26.5, 36, 38, 40 und 55 mm. Weiterhin gibt es Munitionen mit rechteckigem Querschnitt in den Kalibern 25x25, 25x52 und 52x65 mm. Als Wirkmassen werden häufig Sätze auf Basis Magnesium/Teflon/Viton oder auf Basis von rotem Phosphor eingesetzt, desweiteren sind pyrophore und hypergole Wirkmassen bekannt. Charakteristisch für alle Flarewirkmassen ist die beim Abbrand auftretende starke Hitzeeπtwicklung und Flammenbildung.
Aus einsatztaktischen Gründen muß die maximale Hitzeentwicklung bei der Anwendung von Flares nach dem Ausstoß möglichst nahe am Flugzeug erreicht werden. Das bedeutet, daß die Wirkmasse bereits wenige Dezimeter nach dem Ausstoß aus der Patronenhülse ihre größte Umsetzungsgeschwindigkeit erreicht haben muß, um den optimalen Schutzeffekt zu gewährleisten.
Um dieses Ziel zu erreichen wäre es nun logisch, die Wirkmasse ähnlich wie bei pyrotechnischer Leuchtmunition gleich innerhalb der Patronenhülse mit Hilfe der Treibladung anzuzünden. Gegen dieses Verfahren spricht aber die Gefahr der Beschädigung und Zerstörung der Abschußvorrichtung oder sogar des Flugzeugs durch den meist sehr heftigen Abbrand der Wirkmasse bereits in der Abschußvorrichtung.
Um einen solchen vorzeitigen Abbrand der Wirkmasse in der Abschußvorrichtung zu verhindern, verwendet man sogenannte Rohrsicherungen. Diese Einrichtungen stellen sicher, daß die Wirkmasse erst außerhalb der Abschußvorrichtung angezündet wird.
Beispiele für solche Rohrsicherungen sind z.B. Schiebesicherungen, wie sie z.B. in der US 5,561 ,259 beschrieben ist. Das Prinzip dieser Sicherungen basiert darauf, daß durch den Abbrand der Treibladung ein pyrotechnischees Verzögerungselement (VZ-Element) in einem Treibspiegel initiiert wird. Gelangt der Treibspiegel außerhalb der Hülse, so wird mittels Federkraft der Zündkanal zwischen VZ-Element und Wirkmassenseitiger Anfeuerung freigegeben und es erfolgt die Anzündung der Wirkmasse. Wäre beispielsweise die Treibladung zu schwach und steckte die Wirkmasse und insbesondere der Treibspiegel noch in der Hülse, so bliebe der Zündkanal zwischen dem angezündeten VZ-Element weiterhin geschlossen, und es würde keine Auslösung der Wirkmasse eintreten können.
Eine andere Form der Rohrsicherung sieht vor, daß durch die Abschußbeschleunigung eine mechanische Sicherung, eine sogenannte g-Sicherung in einem Treibspiegelelement außer Kraft gesetzt wird. Gelangt dieser Treibspiegel nun außerhalb der Patronenhülse so wird, ähnlich wie oben beschrieben, mittels Federkraft eine Sperre aufgehoben und ein Schlagbolzen ausgelöst, welcher über ein Zündhütchen die Wirkmasse initiiert. Die Nachteile dieser Sicherungseinrichtungen bestehen darin, daß zum einen inerte Teile hoher Masse zu Boden fallen und so Übungen über bewohntem Gelände unzulässig werden. Zum anderen besteht beim Verbandsflug die Gefahr, daß diese Teile in die Triebwerke anderer Maschinen gelangen können und im Extremfall das betroffene Triebwerk ausfallen kann.
Ein besonderer Nachteil der letztgenannten Rohrsicherung besteht in der Gefahr einer unbeabsichtigten Auslösung bei der Delaborierung solcher Munitionen. So reicht eine nur geringe Beschleunigungs-Belastung aus, um die g-Sicherung außer Kraft zu setzen und den Schlagbolzen für die Auslösung des Zündhütchens zu entsichern, wodurch es nach Entnahme des Wirkmassenkörper aus der Patronenhülse zur Auslösung der Wirkmasse kommt.
Eine andere, schon lange bekannte und im Einsatz befindliche Rohrsicherung funktioniert über ein Reibsatzelement. Dabei wird mittels einer Treibladung der Wirkmassenkörper über den Treibsspiegel aus der Hülse herausgeschoben. An der Hülsenmündung sorgt eine unterkalibrige Verjüngung dafür, daß der Treibspiegel festgehalten wird. Die Wirkmasse hingegen bewegt sich aufgrund der Beschleunigung weiter und trennt sich vom Treibspiegel. Ein am Treibspiegel festgelegter Reibdraht wird daher durch ein in der Wirkmasse integriertes Reibzündhütchen gezogen und bewirkt die Auslösung der Wirkmasse (Decoy Flare MJU-8A/B).
Bei dieser technischen Lösung werden keine Inertteile ausgestoßen, da der Treibspiegel in der Hülse verbleibt und das Zündhütchen mit dem Wirkkörper abbrennt. Von erheblichem Nachteil ist jedoch die hohe mechanische Empfindlichkeit des Reibsatzes. So haben sich in der Vergangenheit schon vielfältige Unfälle beim Transport, Laden und Entladen dieser Munition ereignet. Die Probleme etablierter Rohrsicherungen sind also:
1. Ausgestoßene Inertteile hoher Masse, die zu Boden fallen und evtl. auch in die Triebwerke anderer Maschinen gelangen können.
2. Gefahr der unbeabsichtigten Auslösung beim Delaborieren von Munition mit Beschleunigungssicherungen.
3. Hohes Unfallrisiko bei Munition mit Reibdrahtsicherungen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen.
Die Lösung des Problems ist durch die Merkmale des Hauptanspruchs gegeben und wird durch die Merkmale der Unteransprüche gefördert.
Erfindungsgemäß wird eine Rohrsicherung für elektrisch betätigbare pyrotechnische Munition vorgestellt, welche die Probleme im Umgang mit Reibsätzen verhindert und bei der keine Inertteile nach dem Ausstoß des Wirkmassenkörpers ausgestoßen werden.
Die erfindungsgemäße Munition besteht wie in Fig. 1 wiedergegeben aus einer Patronenhülse 10 mit eingesetztem elektrischen Anzünder 1 , Treibspiegel 4 und Wirkmasse 8.
Der elektrische Anzünder (Squib) 1 mit den Kontaktstiften 1a und 1b und dem Brückendraht 1c ist über eine geeignete elektronische Schaltung 1d galvanisch 5 mit einem Kondensatorelement 3 verbunden, welches sich im Treibspiegel 4 befindet. Das Kondensatorelement 3 im Treibspiegel 4 ist ebenfalls galvanisch 6, mit einem mechanischen Schaltelement 7 in der Wirkmasse 8 verbunden. Dieses Schaltelement 7 ist wiederum galvanisch 7a mit einem elektrischen Anzünder 9 in der Wirkmasse 8 verbunden.
Beim Abfeuern bewirkt der elektrische Zündimpuis die Auslösung der Treibladung 2 über den Brückendraht 1c im Squib und die Aufladung des Kondensatorelements 3 im Treibspiegel 4. Durch den Gasdruck der Treibladung 2 wird der Treibspiegel 4 mit dem geladenen Kondensatoreiement 3 und der davor liegenden Wirkmasse 8 durch die Hülse 10 bewegt. Dabei kann die galvanische Verbindung zwischen Treibspiegel 4 und Squib 1 wahlweise unterbrochen werden oder bestehen bleiben. An der Hülsenöffnung 11 a bewirkt ein unterkalibriger Ring 11 b, daß der Treibspiegel 4 festgehalten wird. Die Wirkmasse 8 aber bewegt sich aufgrund der Beschleunigung weiter und trennt sich vom Treibspiegel 4. Das mit dem Treibspiegel 4 verbundene Einschaltelement 7 in der Wirkmasse 8 wird durch die Bewegung der Wirkmasse 8 relativ zum Treibspiegel 4 betätigt und die galvanische Verbindung zwischen Kondensatorelement 3 und Anzündpille 9 in der Wirkmasse 8 hergestellt und womit die Wirkmasse 8 ausgelöst wird.
Die Vorteile der erfϊndungsgemäßen Ausgestaltung sind insbesondere
- kein Ausstoß von Inertteilen;
- keine Anzündung in der Hülse möglich;
- keine Gefahr unbeabsichtigter Auslösung durch Schlag oder Reibung;
- keine Gefahr unbeabsichtigter Auslösung bei der Delaboherung der Munition.

Claims

Patentansprüche
1. Elektronisch-mechanische Anzündverzögerung für patronierte pyrotechnische Scheinzielmunition enthaltend eine zylindrische Hülse (10) mit einer Anzünd- vorrichtung im Boden, einem Treibsatz (2) zum Ausstoßen der entzündlichen Wirkmasse (8) und Vorπchtungen zum verzögerten Zünden der Wirkmasse (8), dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Anzündeinheit (1) der Treibladung (2) galvanisch mit einem im Treibspiegel (4) festgelegten Kondensatorelement (3) verbunden ist, welches wiederum galvanisch mit einem mechanischen Einschaltelement (7) in der Wirkmasse (8) verbunden ist, wobei das mechanische Einschaltelement (7) ebenfalls galvanisch mit einer elektrischen Anzündeinheit (9) in der Wirkmasse (8) verbunden ist, wobei der Einschaltvorgang durch die Relativbewegung der Wirkmasse (8) entlang der Hülsenachse vom Treibspiegel (4) weg ausgelöst wird.
2. Elektronisch mechanische Anzündverzögerung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Treibspiegel (4) durch einen unterkalibrigen Ring (11 b) in der Öffnung (11a) der Hülse (10) festgehalten wird, während die unterkalibrige Wirkmasse durchtreten kann und das mechanische Einschaltelement (7) fest mit dem Treibspiegel (4) verbunden ist, so daß es nach erfolgter Zündung der Wirkmasse (8) aus dieser herausgezogen wird.
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