DE102009020558A1

DE102009020558A1 - Aktivierungseinheit für munitionsfreie Scheinziele

Info

Publication number: DE102009020558A1
Application number: DE102009020558A
Authority: DE
Inventors: Nenad Prelic; Heribert Eglauer; Oliver Frank; Florian Huber
Original assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Current assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Priority date: 2009-05-08
Filing date: 2009-05-08
Publication date: 2010-11-18
Also published as: US20110174182A1; KR20110028263A; US8695504B2; WO2010003496A1; EP2300772B1; EP2300772A1

Abstract

Vorgeschlagen wird eine Aktivierungseinheit (1) für munitionsfreie Scheinziele, Wirkmassen bzw. Wirkkörper (3), gekennzeichnet durch ein Ausstoßrohr (2) sowie um das Ausstoßrohr (2) angebrachte Hochleistungs-Heizelemente (4), bestehend zumindest jeweils aus einem Heizdraht (6), der seinerseits durch eine Regelungseinheit mit elektrischem Strom versorgt wird. Jeder Heizdraht (6) ist in einem Mantel (7) eingefasst und zumindest in einem Wärmeverlust minimierenden Material eingebettet. Beim Durchtreten des Wirkkörpers (3) durch die Aktivierungseinheit (1) kontaktiert der Wirkkörper (3) direkt oder berührungslos an seiner Mantelfläche mit den Einzelelementen (4) der Aktivierungseinheit (1). Durch die Heizdrähte (6) wird die thermische Energie auf den Wirkkörper (3) übertragen, der sich an den Berührungs- bzw. Kontaktpunkten entzündet.

Description

Scheinziele und/oder Nebelgranaten auf Basis von beispielsweise Rot-Phosphor (RP) oder Nitrocellulose (NC) finde Anwendung bei militärischen Applikationen, wie beispielsweise Nebelgranaten, Infrarot (IR) wirkenden Luftfahrzeugscheinzielen etc. Die Nebel- bzw. IR-Wirkung entfaltet der RP/NC nach entsprechender Zündung durch abbrennen. Die Anzündung von RP-Einheiten (Wirkkörpern) erfolgt über eine Anzünd- oder Zerlegeladung, die dafür sorgt, dass die Körper für den jeweiligen Zweck optimal zünden und so abbrennen können.
Der Einsatz von derartigen Scheinzielen im zivilen Luftverkehr ist aufgrund des Munitionsanteils nicht möglich, da Explosivstoffe in diesem Zusammenhang nicht akzeptiert werden und internationale Sicherheitsabkommen etc. einzuhalten sind.
Aufgrund dessen wurde ein neues Anzündkonzept entwickelt, dass ohne explosive und/oder pyrophore Stoffe zur Zündung von RP-/NC-Flares auskommt.
Dieses neue Anzündkonzept wird in der DE 10 2006 004 912 A1 näher beschrieben. Aus ihr ist ein System zum Schutz insbesondere großer fliegende Plattformen, wie Flugzeuge, vor IR bzw. Radar gelenkter Bedrohung bekannt. Dabei erfolgt die Aktivierung bzw. Anzündung der Wirkkörper bevorzugt berührungslos. Das Ausstoßen der Wirkkörper wird dann pneumatisch oder mechanisch durchgeführt. Die Wirkkörper selbst sind munitionsfreie Pakete, die mittels Heißluft oder einem Laser angezündet werden.
Aufbauend auf diese Aktivierung stellt sich der Erfindung die Aufgabe, eine Aktivierungseinheit aufzuzeigen, die derartige Wirkkörper zur Schaffung von Scheinzielen aktiviert.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Grundsätzlich liegt der Erfindung die o. g. Idee zugrunde, die Wirkmassen/Flarematerial durch Zufuhr von thermischer Energie zu aktivieren (zu zünden). Dadurch wird der Einsatz von Explosivstoffen vermieden. Dazu besitzt ein Anzündrohr, aus dem die Wirkmassen aus gestoßen werden, ein Hochtemperatur-Aktivierungselement, welches im Wesentlichen aus n-Heizelementen besteht, die geometrische voneinander getrennt radial um den Umfang eines Zündrohres angeordnet sind. Die Materialauswahl der einzelnen Heizelemente ermöglicht Temperaturen > 600°C, wobei die Heizelemente so ausgelegt sind, dass sie aufgrund geringer Massen eine äußerst dynamische Aufheizung erlauben. Zur Minimierung von Wärmeverlusten und zur weiteren thermischen Optimierung der Aktivierungseinheit sind Keramik-Inlays vorgesehen. Durch diese thermische Optimierung und einer entsprechenden Regelungstechnik wird eine äußerst kurze Reaktionszeit der Heizelemente erreicht, d. h., die Aufheizzeit vom Einschaltpunkt bis zum Erreichen der Nenntemperatur ist äußerst kurz (klein bzw. gering).
Die Anzahl der verwendeten Heizelemente ist beliebig und damit wahlweise und kann grundsätzlich in jeder Form konfektioniert werden. So kann für jede Applikation der Energieeintrag zum einen durch die Wahl der Anzahl n der Heizelemente und/oder zum anderen durch eine angepasste Regelungstechnik ideal eingestellt werden.
Je nach Anwendung kann die Anzündung des Wirkkörpers durch Kontakt mit den Heizelementen aber auch berührungslos erfolgen. Dazu ist es möglich, den Wirkkörper im „Vorbeiflug” zu aktivieren.
Diese Form der Aktivierung ermöglicht die Nutzung von Scheinzielen ohne Explosivstoffe im zivilen Umfeld, nicht nur im zivilen Luftverkehr, sondern auch bei zivilen Seezielen und Landfahrzeugen. Die konstruktiven und sicherheitstechnischen Anforderungen an Scheinzielen und Dispenser ohne Explosivstoffe sind einfacher, d. h., wesentlich niedriger. Die Anzündeinheit bzw. -vorrichtung erlaubt eine Vielzahl von Anzündungen, während die bei klassischen Flares nur für den einmaligen Gebrauch bestimmt ist.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
1 eine Aktivierungseinheit mit Ausstoßrohr für einen Wirkkörper,
2 Heizelemente der Aktivierungseinheit aus 1,
3 einen aus dem Ausstoßrohr zu befördernden Wirkkörper.
In 1 ist mit 1 eine Aktivierungseinheit in einer Schnittdarstellung bezeichnet. Die Hochtemperatur-Aktivierungseinheit 1 besteht im Wesentlichen aus einem Ausstoßrohr 2, aus dem ein hier nicht näher dargestellter Wirkkörper 3 (3) in Pfeilrichtung P ausgestoßen wird. Das Ausstoßrohr 2 wird von Hochtemperatur-Heizelementen 4 umfasst, wobei jedes Einzelelement 4 aus einem Heizdraht 6 gebildet wird, das gegen äußere Einflüsse geschützt in einem Mantel 7 eingefasst und vorzugsweise in einem Wärmeverlust minimierenden Material, bevorzugt in einem Keramik-Inlay 8, eingebettet ist. Diese Keramiken 8 sind zur mechanischen Entlastung in der Metallstruktur des Ausstoßrohres 2 eingefasst, wobei die Metallstruktur der Außenform des Wirkkörpers 3 entspricht, hier einer Zylinderform.
Die Heizdrähte 6 werden durch eine entsprechende Regelungstechnik (nicht näher dargestellt) mit der entsprechenden elektrischen Energie versorgt und dadurch auf > 600°C erhitzt. Die Keramik-Inlays 8 ihrerseits verbessern den Energiehaushalt des jeweiligen Heizelementes 4 und sorgen dabei für einen effizienteren Energieeintrag aus dem Wirkkörper 3.
2 gibt eine Variante der Anordnung und des Aufbaus der Heizelemente 4 wieder.
In 3 ist der Aufbau des Wirkkörpers 3 aufgezeigt. Dieser zeichnet sich durch mehrere Einzelflares 9 aus.
Die Funktion ist wie folgt:
Der Wirkkörper 3 wird beispielsweise mit einem Stößel (Eject-Unit – nicht näher dargestellt) durch die Aktivierungseinheit 1 gestoßen. Beim Durchtreten des Wirkkörpers 3 durch die Aktivierungseinheit 1 kontaktiert der Wirkkörper 3 an seiner Mantelfläche mit den Einzelelementen 4 der Aktivierungseinheit 1. Durch die Heizdrähte 6 wird die thermische Energie (direkt oder indirekt) auf den Wirkkörper 3 übertragen, der sich an den Berührungs- bzw. Kontaktpunkten entzündet. Nach dem Austreten aus der Aktivierungseinheit kann sich der Wirkkörper 3 voll durchzünden und seine Strahlung (IR-Strahlung) entfalten.
Alternativ zur direkten Kontaktierung ist auch, wie bereits erwähnt, eine berührungslose Aktivierung möglich, wobei sichergestellt werden muss, dass sich die Einzelflares 9 des Wirkkörpers 3 entzünden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102006004912 A1 [0004]

Claims

Aktivierungseinheit (1) für munitionsfreie Wirkmassen bzw. Wirkkörper (3), gekennzeichnet durch ein Ausstoßrohr (2), sowie um das Ausstoßrohr (2) angebrachte Hochleistungs-Heizelemente (4), bestehend zumindest jeweils aus einem Heizdraht (6), der seinerseits durch eine Regelungseinheit mit elektrischem Strom versorgt wird.
Aktivierungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Heizdraht (6) in einem Mantel (7) eingefasst ist.
Aktivierungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Heizdraht (6) zumindest in einem Wärmeverlust minimierenden Material eingebettet ist.
Aktivierungseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material ein Keramik-Inlay (8) ist.
Aktivierungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente (4) in den Keramiken (8) zur mechanischen Entlastung in einer Metallstruktur des Ausstoßrohres (2) eingefasst sind, wobei die Metallstruktur der jeweiligen Außenform des Wirkkörpers (3) entspricht.