EP2602239A2 - Wirkmasse für ein beim Abbrand im Wesentlichen spektral strahlendes Infrarotscheinziel mit Raumwirkung - Google Patents

Wirkmasse für ein beim Abbrand im Wesentlichen spektral strahlendes Infrarotscheinziel mit Raumwirkung Download PDF

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EP2602239A2
EP2602239A2 EP12007978.5A EP12007978A EP2602239A2 EP 2602239 A2 EP2602239 A2 EP 2602239A2 EP 12007978 A EP12007978 A EP 12007978A EP 2602239 A2 EP2602239 A2 EP 2602239A2
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EP
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active mass
active
component
mass component
combustion
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EP2602239A3 (de
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Arno Hahma
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Diehl Defence GmbH and Co KG
Original Assignee
Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06C—DETONATING OR PRIMING DEVICES; FUSES; CHEMICAL LIGHTERS; PYROPHORIC COMPOSITIONS
    • C06C15/00—Pyrophoric compositions; Flints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B45/00—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product
    • C06B45/04—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41J—TARGETS; TARGET RANGES; BULLET CATCHERS
    • F41J2/00—Reflecting targets, e.g. radar-reflector targets; Active targets transmitting electromagnetic or acoustic waves
    • F41J2/02—Active targets transmitting infrared radiation

Definitions

  • the invention relates to an active mass for an essentially spectrally radiating pyrotechnic infrared light target with spatial effect during combustion.
  • An essentially spectrally radiating pyrotechnic infrared light target emits significantly more radiation at a wavelength of 3.5 to 4.6 ⁇ m during burnup; H. a radiation in the so-called B-band, as radiation in the range of a wavelength of 1.8 to 2.6 microns, the so-called A-band.
  • the A-band and B-band are the wavelengths detected by conventional seekers.
  • a spatial effect has hitherto been achieved by the use of red phosphorus or pyrophoric systems in active compositions. Such active compounds are problematic in terms of safety.
  • the space effect generated by these active masses is stationary.
  • the stationary space effect does not make it possible to simulate a flying jet aircraft to an image-resolving seeker head if a decoy target containing this active mass moves as fast as a jet during combustion of the active mass in the air.
  • a B-band sensitive IR sensor only as a point-like radiation source and not like a jet engine of an aircraft with exhaust plume as a point-shaped radiation source with a long tail.
  • a relatively high proportion of the specific power of the radiation emitted during the combustion of such active compositions is in the wavelength range from 1.8 to 2.6 ⁇ m. The radiation thus has a relatively high proportion of black body radiation.
  • the tablet has a compactly pressed, substantially bubble-free area of separate pieces of infrared radiation-emitting pyrotechnic composition, which may be embedded in a base material, wherein the base material, if present, or the separated pieces, if no base material is present from a Gas-releasing infrared light emitting pyrotechnic composition / consist.
  • the container is designed in such a way that it tears under a given internal pressure resulting from the combustion of the pyrotechnic composition and releases the individual pieces shortly after essentially all parts have been ignited.
  • the effective masses known from this publication emit predominantly radiation in the A band and not in the B band during the burnup.
  • the explosive release of the pieces upon ignition of the pyrotechnic composition as the tablet bursts forms a cloud of the burning pyrotechnic composition which is rapidly decelerated and burns with high infrared intensity for a short time.
  • Such a flare torch is incapable of simulating a new-generation seeker head of a fast-flying aircraft because of the rapid deceleration in the air, which does not have motion similar to the missile and therefore does not resemble an exhaust jet.
  • the object of the present invention is to provide an active mass which radiates strongly spectrally when burning with high radiation power, d. H. emitted a relatively high proportion of radiation in the B band and a relatively low proportion of radiation in the A band.
  • the active mass during combustion and at the same time rapid movement in the air should have a strong spatial effect, which emulates an exhaust jet of a fast-moving jet aircraft.
  • a use of such an active mass is to be specified.
  • an active mass for an essentially spectrally radiating pyrotechnic infrared light target with spatial effect during combustion.
  • This active mass comprises a first spectrally radiating effective mass component during the burnup and a second spectrally radiating component during burnup Effective mass components.
  • the first and the second active material components each comprise at least one fuel and an oxidizing agent and optionally a binder.
  • the active mass is inhomogeneous in that the first active mass component forms a matrix in which particles formed from the second active mass component are embedded.
  • the first and the second effective mass component are selected such that the ratio of the burning rate of the first active mass component to the burning rate of the second active mass component is at least 2: 1 and that in a separate burning of the first and the second active mass component in the air, the ratio between the specific power of the emitted radiation in the wavelength range of 3.5 to 4.6 microns to the specific power of the emitted radiation in the wavelength range of 1.8 to 2.6 microns each at least 5: 1.
  • the first active component and the second active component can be composed of the same or different components.
  • the first active mass component and the second active mass component may be any known active masses which fulfill the stated criteria.
  • conventional manufacturing processes can be easily adapted to the production of the active material according to the invention.
  • Another significant advantage of the active material according to the invention is that this active substance containing decoys can be constructed as previous decoys. There are no significant changes in the production required. Essentially, the same tools and tablet geometries can be used as with previous active compositions.
  • the effective burn rate of the decoy target can be adjusted by the choice of the first and second active mass component so that it corresponds to the burning rate of previously used active masses. The effort in the conversion of production to the production of the active compound containing decay targets according to the invention is therefore low.
  • the effective mass according to the invention makes it possible to use known active compositions with a high ratio between the specific power of the emitted radiation in the B band and the specific power of the emitted radiation in the A band (spectral ratio) and to produce a spatial effect with these active masses, although these active masses are normally when burning a spotlight.
  • spectral ratio the ratio between the specific power of the emitted radiation in the B band and the specific power of the emitted radiation in the A band
  • it allows the active material according to the invention, a in with room effect burn-off known active compounds previously not achievable spectral ratio of about 10: 1 provide.
  • the first active component burns off, igniting the particles formed from the second active component. Since the first active component burns faster than the second active component, the burning particles are released before they are completely burned off. If the active mass moves at high speed during combustion, the released burning particles are slowed down faster than the entire active mass and it creates a tail. Since the performance of a flotation effective mass decreases generally with increasing speed, the braking of the released burning particles by the air resistance causes an increase in the power produced in the tail. At the same time, a higher spectral ratio is achieved by slowing down the burning particles in the air. A higher power can also be achieved by selecting the second active mass component such that the radiation emitted when it burns out has significantly more specific power than the radiation emitted during the burnup of the first active mass component.
  • the ratio of the burning rate of the first active mass component to the burning rate of the second active mass component makes it possible to set the size of the room effect and the intensity distribution within the space occupied by the burning particles.
  • the effective mass can be adjusted so that the radiation emitted during combustion corresponds to the radiation of a real jet engine or at least comes very close to this radiation.
  • the particles appear the more discrete the more they burn up. This reduces the density of the tail. It should therefore be found for the individual case, for example, depending on the speed of the decoy and the nozzle engine to be mimicked by the choice of the size of the particles, a compromise between the strength and density of the tail.
  • the ratio of the burning rate of the first active mass component to the burning rate of the second active mass component is at least 4: 1, in particular at least 7: 1, in particular at least 10: 1.
  • the particles may have a particle size in the range of 0.5 to 5 mm, in particular 0.5 to 3 mm.
  • the first and the second active mass component are selected so that in a separate burning each of the first and / or the second active component in the air, the ratio between the specific power of the emitted radiation in the wavelength range from 3.5 to 4.6 ⁇ m to the specific power of the emitted radiation in the wavelength range from 1.8 to 2.6 ⁇ m, in each case at least 8: 1, in particular at least 11: 1, in particular at least 14: 1.
  • this is embedded in any container or at most embedded in a container that builds up the container destructive overpressure in their combustion in the container.
  • an explosive release of the particles can be avoided. This is particularly advantageous when the active mass moves during combustion and while a space effect is to be generated in the form of a tail. In an explosive release of the particles of a moving active mass only a relatively stationary space effect would arise.
  • a use of the active material according to the invention for the production of a moving during combustion at a speed of at least 150 m / s pyrotechnic infrared light target is provided according to the invention. It may be a pyrotechnic infrared light target, which moves with at least 200 m / s, in particular at least 250 m / s.
  • Fig. 1 a shows the effective mass 10 according to the invention, which consists of a matrix formed by the first active mass component 12 and particles of the second active mass component 14 embedded therein.
  • the active mass 10 After ignition of the active mass 10 initially arises only in Fig. 1 b represented by the erosion of the first active mass component 12 resulting first flame 16.
  • the particles of the second active mass component 14 are released. At the same time they are ignited by the first flame 16.
  • the second flame 18 is formed on the particles of the second active mass component 14. Since the particles of the second active mass component 14 burn off more slowly than the first active mass component 12, the particles of the second active mass component 14 continue to burn in the air after their release. This is in Fig. 1 c in the case of an active mass 10 moving away from the first flame 16.
  • Type weight first active component Burning rate approx. 3 mm / s ammonium perchlorate ⁇ 30 ⁇ m 77.80
  • HTPB Sartomer R45HT-M M 2800 10.32 IPDI 0.78 hexamethylenetetramine 11.0 iron acetonyl 0.10
  • Second active component Burning rate approx.
  • the first active component has a theoretical average density of 1678 kg / m 3 and the second active component has a theoretical average density of 1633 kg / m 3 on.
  • the effective mass consists of 70% by weight of the first active-mass component forming a matrix and 30% by weight of the second active-mass component present in the form of particles embedded therein.
  • the particles of the second active component have a particle size of 0.5 to 3.0 mm.
  • the theoretical average density of the first active component is 1678 kg / m 3 .
  • the second active component consists here of the commercially available propellant powder Vihtavuori 20N29 the company Eurenco Vihtavuori Oy, Ruutitehtaantie 80, 41330 Vihtavuori, Finland.
  • the effective mass consists of 60% by weight of the first active-mass component forming the matrix and 40% by weight of particles of the second active-mass component.
  • the particles of the second active component have a particle size in the range of 2 to 3 mm.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wirkmasse für ein beim Abbrand im Wesentlichen spektral strahlendes pyrotechnisches Infrarotscheinziel mit Raumwirkung, umfassend eine erste beim Abbrand spektral strahlende Wirkmassenkomponente und eine zweite beim Abbrand spektral strahlende Wirkmassenkomponente, wobei die erste und die zweite Wirkmassenkomponente jeweils mindestens einen Brennstoff und ein Oxidationsmittel umfassen, wobei die Wirkmasse dadurch inhomogen ist, dass die erste Wirkmassenkomponente eine Matrix bildet, in der aus der zweiten Wirkmassenkomponente gebildete Partikel eingebettet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Wirkmasse für ein beim Abbrand im Wesentlichen spektral strahlendes pyrotechnisches Infrarotscheinziel mit Raumwirkung. Ein beim Abbrand im Wesentlichen spektral strahlendes pyrotechnisches Infrarotscheinziel emittiert beim Abbrand deutlich mehr Strahlung einer Wellenlänge von 3,5 bis 4,6 µm, d. h. eine Strahlung im sogenannten B-Band, als Strahlung im Bereich einer Wellenlänge von 1,8 bis 2,6 µm, dem sogenannten A-Band. Das A-Band und das B-Band sind die Wellenlängen, die von herkömmlichen Suchköpfen erfasst werden.
  • Ein Raumeffekt wird bisher durch den Einsatz von rotem Phosphor oder pyrophorischen Systemen in Wirkmassen erreicht. Derartige Wirkmassen sind sicherheitstechnisch problematisch. Der durch diese Wirkmassen erzeugte Raumeffekt ist stationär. Der stationäre Raumeffekt ermöglicht es nicht, einem bildauflösenden Suchkopf ein fliegendes Düsenflugzeug vorzutäuschen, wenn sich ein diese Wirkmasse enthaltendes Scheinziel beim Abbrand der Wirkmasse in der Luft so schnell wie ein Düsenflugzeug bewegt. Beim Abbrand einer sich bewegenden derartigen Wirkmasse erscheint diese für einen im B-Band sensitiven IR-Sensor nur als punktförmige Strahlenquelle und nicht wie ein Düsentriebwerk eines Flugzeugs mit Abgasfahne als punktförmige Strahlenquelle mit einem langen Schweif. Darüber hinaus liegt ein verhältnismäßig hoher Anteil der spezifischen Leistung der beim Abbrand derartiger Wirkmassen emittierten Strahlung im Wellenlängenbereich von 1,8 bis 2,6 µm. Die Strahlung weist damit einen verhältnismäßig hohen Anteil an Schwarzkörperstrahlung auf.
  • Aus der DE 42 44 682 A1 ist eine von einem Flugzeug abzuschießende pyrotechnische Täuschungsfackel zum Ablenken von auf das Flugzeug zufliegenden Geschossen von dessen Gasaustritt mit mindestens einer Tabelle, die in einem luftdichten, zerreißbaren Behälter enthalten ist, bekannt. Dabei weist die Tablette ein kompakt gepresstes, im Wesentlichen blasenfreies Gebiet separater Stücke einer Infrarotstrahlung emittierenden pyrotechnischen Zusammensetzung auf, die ggf. in einem Grundmaterial eingebettet sind, wobei das Grundmaterial, falls vorhanden, oder die getrennten Stücke, falls kein Grundmaterial vorhanden ist, aus einer Gas freisetzenden Infrarotlicht emittierenden pyrotechnischen Zusammensetzung besteht/bestehen. Der Behälter ist dabei so ausgebildet, dass er unter einem aus der Verbrennung der pyrotechnischen Zusammensetzung resultierenden vorgegebenen Innendruck reißt und die einzelnen Stücke freigibt, kurz nachdem im Wesentlichen alle Teile gezündet wurden. Die aus dieser Druckschrift bekannten Wirkmassen emittieren beim Abbrand überwiegend Strahlung im A-Band und nicht im B-Band. Durch die explosionsartige Freisetzung der Stücke nach Zündung der pyrotechnischen Zusammensetzung beim Zerplatzen der Tablette bildet sich eine Wolke aus der brennenden pyrotechnischen Zusammensetzung, die schnell abgebremst wird und mit hoher Infrarotintensität für eine kurze Zeit brennt. Eine derartige Täuschungsfackel ist nicht in der Lage, einem Suchkopf neuer Generation ein schnell fliegendes Flugzeug vorzutäuschen, weil die Infrarotquelle durch die schnelle Abbremsung in der Luft keine dem Flugkörper ähnliche Bewegung aufweist und daher einem Abgasstrahl nicht ähnelt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Wirkmasse bereitzustellen, die beim Abbrand mit hoher Strahlungsleistung stark spektral strahlt, d. h. einen verhältnismäßig hohen Anteil an Strahlung im B-Band und einen verhältnismäßig geringen Anteil an Strahlung im A-Band emittiert. Gleichzeitig soll die Wirkmasse beim Abbrand und bei gleichzeitiger schneller Bewegung in der Luft einen starken Raumeffekt aufweisen, der einen Abgasstrahl eines sich schnell bewegenden Düsenflugzeugs nachbildet. Darüber hinaus soll eine Verwendung einer solchen Wirkmasse angegeben werden.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 7 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 6 und 8.
  • Erfindungsgemäß ist eine Wirkmasse für ein beim Abbrand im Wesentlichen spektral strahlendes pyrotechnisches Infrarotscheinziel mit Raumwirkung vorgesehen. Diese Wirkmasse umfasst eine erste beim Abbrand spektral strahlende Wirkmassenkomponente und eine zweite beim Abbrand spektral strahlende Wirkmassenkomponenten. Die erste und die zweite Wirkmassenkomponente umfassen jeweils mindestens einen Brennstoff und ein Oxidationsmittel sowie ggf. ein Bindemittel. Die Wirkmasse ist dadurch inhomogen, dass die erste Wirkmassenkomponente eine Matrix bildet, in der aus der zweiten Wirkmassenkomponente gebildete Partikel eingebettet sind. Dabei sind die erste und die zweite Wirkmassenkomponente so gewählt, dass das Verhältnis der Abbrandgeschwindigkeit der ersten Wirkmassenkomponente zur Abbrandgeschwindigkeit der zweiten Wirkmassenkomponente mindestens 2:1 beträgt und dass bei einem jeweils separat erfolgenden Abbrand der ersten und der zweiten Wirkmassenkomponente an der Luft das Verhältnis zwischen der spezifischen Leistung der emittierten Strahlung im Wellenlängenbereich von 3,5 bis 4,6 µm zur spezifischen Leistung der emittierten Strahlung im Wellenlängenbereich von 1,8 bis 2,6 µm jeweils mindestens 5:1 beträgt.
  • Die erste Wirkmassenkomponente und die zweite Wirkmassenkomponente können dabei aus gleichen oder unterschiedlichen Komponenten zusammengesetzt sein. Bei der ersten Wirkmassenkomponente und der zweiten Wirkmassenkomponente kann es sich um beliebige bekannte Wirkmassen handeln, welche die genannten Kriterien erfüllen. Dadurch lassen sich herkömmliche Fertigungsprozesse einfach an die Herstellung der erfindungsgemäßen Wirkmasse anpassen. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Wirkmasse besteht darin, dass diese Wirkmasse enthaltende Scheinziele wie bisherige Scheinziele aufgebaut sein können. Es sind keine wesentlichen Änderungen in der Fertigung erforderlich. Es können im Wesentlichen die gleichen Werkzeuge und Tablettengeometrien wie bei bisherigen Wirkmassen verwendet werden. Die effektive Abbrandrate des Scheinziels kann durch die Wahl der ersten und zweiten Wirkmassenkomponente so eingestellt werden, dass sie der Abbrandrate bisher verwendeter Wirkmassen entspricht. Der Aufwand bei der Umstellung der Fertigung auf die Fertigung von die erfindungsgemäße Wirkmasse enthaltenden Scheinzielen ist daher gering.
  • Die erfindungsgemäße Wirkmasse erlaubt es, bekannte Wirkmassen mit einem hohen Verhältnis zwischen der spezifischen Leistung der emittierten Strahlung im B-Band zur spezifischen Leistung der emittierten Strahlung im A-Band (Spektralverhältnis) einzusetzen und mit diesen Wirkmassen einen Raumeffekt zu erzeugen, obgleich diese Wirkmassen normalerweise beim Abbrand einen Punktstrahler darstellen. Insbesondere erlaubt es die erfindungsgemäße Wirkmasse, ein bei mit Raumwirkung abbrennenden bekannten Wirkmassen bisher nicht erreichbares Spektralverhältnis von über 10:1 bereitzustellen.
  • Beim Abbrennen der Wirkmasse brennt die erste Wirkmassenkomponente ab und zündet dabei die aus der zweiten Wirkmassenkomponente gebildeten Partikel an. Da die erste Wirkmassenkomponente schneller als die zweite Wirkmassenkomponente abbrennt, werden die brennenden Partikel freigesetzt, bevor sie vollständig abgebrannt sind. Wenn sich die Wirkmasse beim Abbrand mit hoher Geschwindigkeit bewegt, werden die freigesetzten brennenden Partikel schneller abgebremst als die gesamte Wirkmasse und es entsteht ein Schweif. Da die Leistung einer im Flug abbrennenden Wirkmasse generell mit zunehmender Geschwindigkeit abnimmt, bewirkt das Abbremsen der freigesetzten brennenden Partikel durch den Luftwiderstand eine Erhöhung der Leistung im erzeugten Schweif. Gleichzeitig wird durch das Abbremsen der brennenden Partikel in der Luft ein höheres Spektralverhältnis erreicht. Eine höhere Leistung kann auch dadurch erreicht werden, dass die zweite Wirkmassenkomponente so gewählt wird, dass die bei deren Abbrand emittierte Strahlung deutlich mehr spezifische Leistung aufweist als die beim Abbrand der ersten Wirkmassenkomponente emittierte Strahlung.
  • Durch das Verhältnis der Abbrandgeschwindigkeit der ersten Wirkmassenkomponente zur Abbrandgeschwindigkeit der zweiten Wirkmassenkomponente lässt sich die Größe des Raumeffekts sowie die Intensitätsverteilung innerhalb des von den abbrennenden Partikeln eingenommenen Raums einstellen. Dadurch kann die Wirkmasse so eingestellt werden, dass die beim Abbrand unter Bewegung emittierte Strahlung der Strahlung eines realen Düsentriebwerks entspricht oder dieser Strahlung zumindest sehr nahe kommt. Je größer die Partikel sind, desto länger und stärker wird der Raumeffekt bei einer sich beim Abbrand mit hoher Geschwindigkeit bewegenden Wirkmasse. Gleichzeitig erscheinen die Partikel beim Abbrand aber auch umso diskreter je größer sie sind. Dadurch nimmt die Dichte des Schweifs ab. Es sollte daher jeweils für den Einzelfall, beispielsweise in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Scheinziels und dem nachzuahmenden Düsentriebwerk durch die Wahl der Größe der Partikel ein Kompromiss zwischen Stärke und Dichte des Schweifs gefunden werden.
  • Bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Wirkmasse beträgt das Verhältnis der Abbrandgeschwindigkeit der ersten Wirkmassenkomponente zur Abbrandgeschwindigkeit der zweiten Wirkmassenkomponente mindestens 4:1, insbesondere mindestens 7:1, insbesondere mindestens 10:1.
  • Die Partikel können eine Korngröße im Bereich von 0,5 bis 5 mm, insbesondere 0,5 bis 3 mm, aufweisen.
  • Bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Wirkmasse sind die erste und die zweite Wirkmassenkomponente so gewählt, dass bei einem jeweils separat erfolgenden Abbrand der ersten und/oder der zweiten Wirkmassenkomponente an der Luft das Verhältnis zwischen der spezifischen Leistung der emittierten Strahlung im Wellenlängenbereich von 3,5 bis 4,6 µm zur spezifischen Leistung der emittierten Strahlung im Wellenlängenbereich von 1,8 bis 2,6 µm jeweils mindestens 8:1, insbesondere mindestens 11:1, insbesondere mindestens 14:1, beträgt.
  • Bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Wirkmasse ist diese in kein Behältnis eingebettet oder allenfalls so in ein Behältnis eingebettet, dass sich bei deren Abbrand kein das Behältnis zerstörender Überdruck in dem Behältnis aufbaut. Dadurch kann eine explosionsartige Freisetzung der Partikel vermieden werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Wirkmasse sich beim Abbrand bewegt und dabei ein Raumeffekt in Form eines Schweifs erzeugt werden soll. Bei einer explosionsartigen Freisetzung der Partikel einer sich bewegenden Wirkmasse würde lediglich ein verhältnismäßig stationärer Raumeffekt entstehen.
  • Weiterhin ist erfindungsgemäß eine Verwendung der erfindungsgemäßen Wirkmasse für die Herstellung eines sich beim Abbrand mit einer Geschwindigkeit von mindestens 150 m/s bewegenden pyrotechnischen Infrarotscheinziels vorgesehen. Es kann sich dabei um ein pyrotechnisches Infrarotscheinziel handeln, welches sich mit mindestens 200 m/s, insbesondere mindestens 250 m/s, bewegt.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen näher erläutert.
    • Fig. 1 a bis c zeigen schematische Darstellungen der erfindungsgemäßen Wirkmasse vor und am Beginn des Abbrands sowie bei fortgeschrittenem Abbrand.
  • Fig. 1 a zeigt die erfindungsgemäße Wirkmasse 10, welche aus einer von der ersten Wirkmassenkomponente 12 gebildeten Matrix und darin eingebetteten Partikeln der zweiten Wirkmassenkomponente 14 besteht. Nach Zündung der Wirkmasse 10 entsteht zunächst nur die in Fig. 1 b dargestellte aus dem Abbrand der ersten Wirkmassenkomponente 12 resultierende erste Flamme 16. Durch den Abbrand der ersten Wirkmassenkomponente 12 werden die Partikel der zweiten Wirkmassenkomponente 14 freigesetzt. Gleichzeitig werden diese durch die erste Flamme 16 entzündet. An den Partikeln der zweiten Wirkmassenkomponente 14 entsteht jeweils die zweite Flamme 18. Da die Partikel der zweiten Wirkmassenkomponente 14 langsamer abbrennen als die erste Wirkmassenkomponente 12 brennen die Partikel der zweiten Wirkmassenkomponente 14 nach deren Freisetzung an der Luft weiter. Dies ist in Fig. 1 c für den Fall einer sich von der ersten Flamme 16 wegbewegenden Wirkmasse 10 dargestellt.
  • Aus sämtlichen der im Folgenden angegebenen Zusammensetzungen wurden jeweils Tabletten mit einem Gewicht von 10 g hergestellt. Bei deren Abbrand konnte jeweils eine Raumwirkung durch wegfliegende brennende Partikel der zweiten Wirkmassenkomponente festgestellt werden.
    • Beispiel 1:
  • Stoff Typ Gewichtsprozent
    erste Wirkmassenkomponente: Abbrandrate ca. 3 mm/s
    Ammoniumperchlorat < 30 µm 77,80
    HTPB Sartomer R45HT-M M=2800 10,32
    IPDI 0,78
    Hexamethylentetramin 11,0
    Eisenacetonylacetat 0,10
    zweite Wirkmassenkomponente: Abbrandrate ca. 0,3 mm/s
    Ammoniumperchlorat < 200 µm 49,0
    Hexamethylentetramin 32,0
    Hexogen feinkörnig 14,0
    Eisenacetonylacetat 0,1
    Magnesiumoxid 1,0
    Epoxidharz Delo Monopox AD066 3,9
    "HTPB" steht für Hydroxyl-terminiertes Polybutadien und "IPDI" steht für Isophorondiisocyanat.
  • Die erste Wirkmassenkomponente weist eine theoretische mittlere Dichte von 1678 kg/m3 und die zweite Wirkmassenkomponente eine theoretische mittlere Dichte von 1633 kg/m3 auf. Die Wirkmasse besteht zu 70 Gew.% aus der eine Matrix bildenden ersten Wirkmassenkomponente und zu 30 Gew.% aus der in Form von darin eingebetteten Partikeln vorliegenden zweiten Wirkmassenkomponente. Die Partikel der zweiten Wirkmassenkomponente weisen eine Korngröße von 0,5 bis 3,0 mm auf.
    • Beispiel 2:
  • Stoff Typ Gewichtsprozent
    erste Wirkmassenkomponente: Abbrandrate ca. 3 mm/s
    Ammoniumperchlorat < 30 µm 77,80
    HTPB Sartomer R45HT-M M=2800 10,32
    IPDI 0,78
    Hexamethylentetramin 11,0
    Eisenacetonylacetat 0,10
    zweite Wirkmassenkomponente: Abbrandrate ca. 0,5 mm/s
    Treibladungspulver Körnung: ca. 2-3 mm 100
  • Die theoretische mittlere Dichte der ersten Wirkmassenkomponente beträgt 1678 kg/m3. Die zweite Wirkmassenkomponente besteht hier aus dem käuflich zu erwerbenden Treibladungspulver Vihtavuori 20N29 der Firma Eurenco Vihtavuori Oy, Ruutitehtaantie 80, 41330 Vihtavuori, Finnland. Die Wirkmasse besteht zu 60 Gew.% aus der die Matrix bildenden ersten Wirkmassenkomponente und zu 40 Gew.% aus Partikeln der zweiten Wirkmassenkomponente. Die Partikel der zweiten Wirkmassenkomponente weisen dabei eine Korngröße im Bereich von 2 bis 3 mm auf.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Wirkmasse
    12
    erste Wirkmassenkomponente
    14
    zweite Wirkmassenkomponente
    16
    erste Flamme
    18
    zweite Flamme

Claims (8)

  1. Wirkmasse für ein beim Abbrand im Wesentlichen spektral strahlendes pyrotechnisches Infrarotscheinziel mit Raumwirkung, umfassend eine erste beim Abbrand spektral strahlende Wirkmassenkomponente und eine zweite beim Abbrand spektral strahlende Wirkmassenkomponente,
    wobei die erste und die zweite Wirkmassenkomponente jeweils mindestens einen Brennstoff und ein Oxidationsmittel umfassen,
    wobei die Wirkmasse dadurch inhomogen ist, dass die erste Wirkmassenkomponente eine Matrix bildet, in der aus der zweiten Wirkmassenkomponente gebildete Partikel eingebettet sind,
    wobei die erste und die zweite Wirkmassenkomponente so gewählt sind, dass das Verhältnis der Abbrandgeschwindigkeit der ersten Wirkmassenkomponente zur Abbrandgeschwindigkeit der zweiten Wirkmassenkomponente mindestens 2:1 beträgt und dass bei einem jeweils separat erfolgenden Abbrand der ersten und der zweiten Wirkmassenkomponente an der Luft das Verhältnis zwischen der spezifischen Leistung der emittierten Strahlung im Wellenlängenbereich von 3,5 bis 4,6 µm zur spezifischen Leistung der emittierten Strahlung im Wellenlängenbereich von 1,8 bis 2,6 µm jeweils mindestens 5:1 beträgt.
  2. Wirkmasse nach Anspruch 1,
    wobei das Verhältnis der Abbrandgeschwindigkeit der ersten Wirkmassenkomponente zur Abbrandgeschwindigkeit der zweiten Wirkmassenkomponente mindestens 4:1, insbesondere mindestens 7:1, insbesondere mindestens 10:1, beträgt.
  3. Wirkmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei die Partikel eine Korngröße im Bereich von 0,5 mm bis 5 mm, insbesondere 0,5 mm bis 3 mm, aufweisen.
  4. Wirkmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei die erste und die zweite Wirkmassenkomponente so gewählt sind, dass bei einem jeweils separat erfolgenden Abbrand der ersten und/oder der zweiten Wirkmassenkomponente an der Luft das Verhältnis zwischen der spezifischen Leistung der emittierten Strahlung im Wellenlängenbereich von 3,5 bis 4,6 µm zur spezifischen Leistung der emittierten Strahlung im Wellenlängenbereich von 1,8 bis 2,6 µm jeweils mindestens 8:1, insbesondere mindestens 11:1, insbesondere mindestens 14:1, beträgt.
  5. Wirkmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei die Wirkmasse in kein Behältnis eingebettet ist oder nur so in ein Behältnis eingebettet ist, dass sich bei deren Abbrand kein das Behältnis zerstörender Überdruck in dem Behältnis aufbaut.
  6. Wirkmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei die erste und/oder die zweite Wirkmassenkomponente jeweils ein Bindemittel umfassen.
  7. Verwendung der Wirkmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche für die Herstellung eines sich beim Abbrand mit einer Geschwindigkeit von mindestens 150 m/s bewegenden pyrotechnischen Infrarotscheinziels.
  8. Verwendung nach Anspruch 7,
    wobei sich das Infrarotscheinziel mit mindestens 200 m/s, insbesondere mindestens 250 m/s, bewegt.
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