EP2645050A2 - Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Verlaufs einer Deflagrationsfront in einem zylindrischen Gefechtskopf mit wenigstens zwei Zündeinrichtungen - Google Patents
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- EP2645050A2 EP2645050A2 EP13001460.8A EP13001460A EP2645050A2 EP 2645050 A2 EP2645050 A2 EP 2645050A2 EP 13001460 A EP13001460 A EP 13001460A EP 2645050 A2 EP2645050 A2 EP 2645050A2
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- F42C19/00—Details of fuzes
- F42C19/08—Primers; Detonators
- F42C19/0838—Primers or igniters for the initiation or the explosive charge in a warhead
- F42C19/0842—Arrangements of a multiplicity of primers or detonators, dispersed within a warhead, for multiple mode selection
Definitions
- the invention relates to a method and apparatus for measuring the course of a deflagration front in a cylindrical warhead with at least two opposing ignition devices and an explosive charge.
- the FR 2 775 770 shows an active charge with two opposite ignition points. These are connected by means of a parallel to the main axis of the charge arranged and optionally retarding acting ignition line. However, this has no metrological properties.
- An ignition device for a cylindrical warhead which, in addition to a first ignition device for the detonative release of the explosive charge, also has a further ignition device for the controlled deflagration of the explosive charge.
- the two ignition devices are arranged approximately opposite one another on the longitudinal axis of the explosive charge.
- a variant of this shows the DE 100 08 914 C2 , wherein the deflagrativ effective ignition device is designed as a projectile-forming charge.
- a decomposition device for the explosive charge of a warhead which has ignition devices for the explosive charge and for a plurality in the region of a circular line arranged around the main axis further charges.
- the effect of the warhead can be adjusted with regard to the power and the type of splinters produced.
- a measurement of the course of the deflagration front is not provided.
- the invention is therefore based on the object to develop a method and a device operating according to this method for measuring the course of the deflagration front in the explosive charge, which allows a more precise determination of the ignition timing of the other ignition device due to knowledge of the respective actual location of the deflagration front.
- This object is surprisingly achieved by the proposed method according to the invention for measuring the course of a deflagration front in a cylindrical warhead with at least two opposing ignition devices and an explosive charge which is characterized in that by means of at least one arranged approximately parallel to the longitudinal axis of the warhead measuring device the current position of a deflagration front emanating from a first ignition point is measured, and the result of the measurement is currently evaluated for determining the ignition point of a second ignition point.
- the object is also achieved in a simple manner by the proposed device according to the invention for measuring the course of a deflagration front in a cylindrical warhead with at least two opposing ignition devices and an explosive charge, which is characterized in that by means of at least approximately parallel to the longitudinal axis the current position of a deflagration front emanating from a first ignition point is measured and the result of the measurement is currently evaluated for determining the ignition timing of a second ignition point.
- the measuring device consists of a coaxial arrangement of a conductive tube and a resistance wire insulated over its entire length, the end of the resistance wire closer to the ignition device Z2 and the tube being connected to the ignition signal processing.
- a further embodiment consists in that the measuring device consists of an optical waveguide and a photodiode arranged thereon, wherein the photodiode is connected to the ignition signal processing.
- the particular advantage of the method and the devices proposed for carrying out the method are based on the fact that regardless of the type of device used for the deflagration in each case a current continuous measurement of the course of deflagration or a detonation can be performed, the result of the Ignition timing of the other ignition device influenced.
- FIG. 1 An embodiment of the invention is shown schematically simplified in the drawing and will be described in more detail below, without thereby limiting the invention exclusively to this example.
- the sole figure of the drawing shows a simplified longitudinal section through a warhead G. This has a closed jacket M, the interior of which is filled with the explosive charge S. At the ends of the warhead G defined by the longitudinal axis L, a first ignition device Z1 and a further ignition device Z2 are arranged opposite one another.
- the first ignition device Z1 is provided for triggering a deflagrative burnup of the explosive charge S.
- a centrally mounted in the explosive charge S detonating cord PLC is initiated.
- Their burn-off triggers a deflagration front D, which in the example moves away from the ignition device Z1 in the direction of the further ignition device Z2.
- the respective current position of this deflagration front is detected by the inventively proposed measuring device MV and forwarded to the ignition signal processing Z, which then determines the ignition timing of the other ignition device.
- a possible embodiment of the measuring device is that in a thin-walled metal tube, which parallel to the longitudinal axis L of
- Warhead G is placed in the explosive charge S, for example near the shell M, a resistance wire insulated over its entire length. At the end closer to the first ignition device, the tube is short-circuited to the resistance wire. At rest, a defined resistance can thus be measured at the other end of the tube. After the initiation of the ignition device Z1, the measuring device MV reacts to the deflagrative reaction of the explosive charge S and the concomitant short-circuit of the tube with a measurable drop in the resistance. This one can now be in the Ignition signal processing Z are used to determine the ignition timing of the ignition Z2.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Verlaufs einer Deflagrationsfront in einem zylindrischen Gefechtskopf mit wenigstens zwei sich gegenüber liegenden Zündeinrichtungen und einer Sprengladung.
- In der
US 4,815,385 ist eine Blastladung beschrieben, die zwei gegenüber liegende Zündstellen aufweist. In einem bestimmten Abstand zu den Zündstellen ist jeweils eine lonisationssonde angeordnet, mit deren Hilfe ausschließlich das Vorbeilaufen der Detonationsfront detektiert wird. Eine weitere Auswertung ist nicht beschrieben. - Die
FR 2 775 770 - Aus der
DE 199 61 204 A1 ist eine Zündeinrichtung für einen zylindrischen Gefechtskopf bekannt geworden, die neben einer ersten Zündeinrichtung zur detonativen Auslösung der Sprengladung noch eine weitere Zündeinrichtung zur gesteuerten Deflagration der Sprengladung aufweist. Die beiden Zündeinrichtungen sind etwa auf der Längsachse der Sprengladung gegenüberliegend angeordnet. Mittels geeigneter Wahl der Zündzeitpunkte der beiden Zündeinrichtungen ist eine nahezu beliebige Einstellung des deflagrierenden Anteils der Sprengladung möglich. Daraus ergibt sich eine Einstellbarkeit der Leistungsabgabe des Gefechtskopfes zwischen 0 und 100%. - Eine Variante hierzu zeigt die
DE 100 08 914 C2 , wobei die deflagrativ wirksame Zündeinrichtung als eine projektilbildende Ladung ausgeführt ist. - Diese Einrichtungen haben sich bewährt, jedoch ergibt sich in der Praxis der Wunsch, die relative zeitliche Lage der beiden Zündzeitpunkte nicht nur nach festen Vorgaben einstellen zu können.
- Schließlich ist aus der
DE 10 2009 017 160 B3 eine Zerlegevorrichtung für die Sprengladung eines Gefechtskopfes bekannt geworden, welche Zündeinrichtungen für die Sprengladung und für eine Vielzahl im Bereich einer Kreislinie um die Hauptachse angeordneter weiterer Ladungen aufweist. Mittels geeigneter Variation der Zündzeitpunkte kann die Wirkung des Gefechtskopfes hinsichtlich der Leistung und der Art der erzeugten Splitter eingestellt werden. Eine Messung des Verlaufs der Deflagrationsfront ist jedoch nicht vorgesehen. - Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine nach diesem Verfahren arbeitende Vorrichtung zur Messung des Verlaufs der Deflagrationsfront in der Sprengladung zu entwickeln, welche aufgrund Kenntnis des jeweiligen tatsächlichen Orts der Deflagrationsfront eine präzisere Ermittlung des Zündzeitpunkts der weiteren Zündeinrichtung ermöglicht.
- Diese Aufgabe wird überraschend einfach durch das gemäß der Erfindung vorgeschlagenen Verfahrens zur Messung des Verlaufs einer Deflagrationsfront in einem zylindrischen Gefechtskopf mit wenigstens zwei sich gegenüber liegenden Zündeinrichtungen und einer Sprengladung gelöst das dadurch gekennzeichnet ist, dass mittels wenigstens einer etwa parallel zur Längsachse des Gefechtskopfes angeordneten Messvorrichtung die aktuelle Position einer von einer ersten Zündstelle ausgehenden Deflagrationsfront gemessen wird und das Ergebnis der Messung aktuell zur Ermittlung des Zündzeitpunkts einer zweiten Zündstelle ausgewertet wird. Die Aufgabe wird darüber hinaus in einfacher Weise durch die gemäß der Erfindung vorgeschlagene Vorrichtung zur Messung des Verlaufs einer Deflagrationsfront in einem zylindrischen Gefechtskopf mit wenigstens zwei sich gegenüber liegenden Zündeinrichtungen und einer Sprengladung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass mittels wenigstens einer etwa parallel zur Längsachse des Gefechtskopfes angeordneten Messvorrichtung die aktuelle Position einer von einer ersten Zündstelle ausgehenden Deflagrationsfront gemessen wird und das Ergebnis der Messung aktuell zur Ermittlung des Zündzeitpunkts einer zweiten Zündstelle ausgewertet wird.
- Eine Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dadurch, dass die Messvorrichtung aus einer koaxialen Anordnung eines leitfähigen Rohres und eines darin über seine gesamte Länge isoliert angeordneten Widerstandsdrahts besteht, wobei das der Zündeinrichtung Z2 nähere Ende des Widerstandsdrahts und das Rohr mit der Zündsignalverarbeitung verbunden sind.
- Eine weitere Ausgestaltung besteht darin, dass die Messvorrichtung aus einem Lichtwellenleiter und einer an diesem angeordneten Fotodiode besteht, wobei die Fotodiode mit der Zündsignalverarbeitung verbunden ist.
- Der besondere Vorteil des Verfahrens und der hierfür vorgeschlagenen Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens liegen darin begründet, dass unabhängig von der Art der für die Deflagration verwendeten Einrichtung jeweils eine aktuelle kontinuierlichen Messung des Verlaufs der Deflagration oder auch einer Detonation durchgeführt werden kann, deren Ergebnis dann den Zündzeitpunkt der weiteren Zündeinrichtung beeinflusst.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben, ohne dass dadurch die Erfindung ausschließlich auf dieses Beispiel beschränkt wäre. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen vereinfachten Längsschnitt durch einen Gefechtskopf G. Dieser weist einen geschlossenen Mantel M auf, dessen Innenraum mit der Sprengladung S befüllt ist. An den durch die Längsachse L definierten Enden des Gefechtskopfes G sind gegenüber liegend eine erste Zündeinrichtung Z1 und eine weitere Zündeinrichtung Z2 angeordnet.
- Im Ausführungsbeispiel ist die erste Zündeinrichtung Z1 zur Auslösung eines deflagrativen Abbrandes der Sprengladung S vorgesehen. Dazu wird mittels der Zündeinrichtung Z1 eine zentral in der Sprengladung S gelagerte Sprengschnur SPS initiiert. Deren Abbrand löst eine Deflagrationsfront D aus, die sich im Beispiel von der Zündeinrichtung Z1 weg in Richtung der weiteren Zündeinrichtung Z2 bewegt.
- Die jeweils aktuelle Lage dieser Deflagrationsfront wird von der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Messvorrichtung MV erfasst und an die Zündsignalverarbeitung Z weitergeleitet, welche dann den Zündzeitpunkt der weiteren Zündeinrichtung ermittelt.
- Eine mögliche Ausführungsform der Messvorrichtung besteht darin, dass in einem dünnwandigen Metallröhrchen, welches parallel zur Längsachse L des
- Gefechtskopfes G in der Sprengladung S, beispielsweise in der Nähe des Mantels M, angeordnet ist, ein Widerstandsdraht über seine gesamte Länge isoliert angeordnet. An dem der ersten Zündeinrichtung näher liegenden Ende ist das Röhrchen mit dem Widerstandsdraht kurzgeschlossen. Im Ruhezustand lässt sich somit ein definierter Widerstand am anderen Ende des Röhrchens messen. Die Messvorrichtung MV reagiert nach der Initiierung der Zündeinrichtung Z1 auf die deflagrative Reaktion der Sprengladung S und dem sich daraus ergebenden mitlaufenden Kurzschluss des Röhrchens mit einem messbaren Abfall des Widerstandes. Dieser kann nun in der Zündsignalverarbeitung Z zur Ermittelung des Zündzeitpunkts der Zündeinrichtung Z2 verwendet werden.
- Eine denkbare Alternativlösung, die jedoch nicht andere gleich wirkende Lösungen ausschließt, ist die Verwendung eines Lichtwellenleiters anstelle des Röhrchens. Eine am Ende des Lichtwellenleiters montierte Fotodiode detektiert die Flammenfront der Deflagrationsfront D, deren Signal dann wiederum zur Ermittelung des Zündzeitpunkts der Zündeinrichtung Z2 ausgewertet wird.
Claims (4)
- Verfahren zur Messung des Verlaufs einer Deflagrationsfront in einem zylindrischen Gefechtskopf mit wenigstens zwei sich gegenüber liegenden Zündeinrichtungen und einer Sprengladung, dadurch gekennzeichnet, dass mittels wenigstens einer etwa parallel zur Längsachse (L) des Gefechtskopfes angeordneten Messvorrichtung (MV) die aktuelle Position einer von einer ersten Zündstelle (Z1) ausgehenden Deflagrationsfront (D) gemessen wird und das Ergebnis der Messung aktuell zur Ermittlung des Zündzeitpunkts einer zweiten Zündstelle (Z2) ausgewertet (Z) wird.
- Vorrichtung zur Messung des Verlaufs einer Deflagrationsfront in einem zylindrischen Gefechtskopf mit wenigstens zwei sich gegenüber liegenden Zündeinrichtungen und einer Sprengladung, dadurch gekennzeichnet, dass mittels wenigstens einer etwa parallel zur Längsachse (L) des Gefechtskopfes angeordneten Messvorrichtung (MV) die aktuelle Position einer von einer ersten Zündstelle (Z1) ausgehenden Deflagrationsfront (D) gemessen wird und das Ergebnis der Messung aktuell zur Ermittlung des Zündzeitpunkts (Z2) einer zweiten Zündstelle ausgewertet (Z) wird.
- Vorrichtung zur Messung des Verlaufs einer Deflagrationsfront nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (MV) aus einer koaxialen Anordnung eines leitfähigen Rohres und eines darin über seine gesamte Länge isoliert angeordneten Widerstandsdrahts besteht, wobei das der Zündeinrichtung Z2 nähere Ende des Widerstandsdrahts und das Rohr mit der Zündsignalverarbeitung (Z) verbunden sind.
- Vorrichtung zur Messung des Verlaufs einer Deflagrationsfront nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung aus einem Lichtwellenleiter und einer an diesem angeordneten Fotodiode besteht, wobei die Fotodiode mit der Zündsignalverarbeitung (Z) verbunden ist.
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