DE102009043491A1

DE102009043491A1 - Aktivierungseinheit für munitionsfreie Scheinziele

Info

Publication number: DE102009043491A1
Application number: DE102009043491A
Authority: DE
Inventors: Nenad Prelic; Heribert Eglauer
Original assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Current assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2009-09-30
Publication date: 2011-04-07
Also published as: US8820244B2; CA2770395A1; KR20120090958A; US20120240804A1; IL218769A0; EP2483624A1; SG179181A1; WO2011038836A1; ZA201201685B; AU2010301558B2; AU2010301558A1

Abstract

Vorgeschlagen wird eine Wirkkörperaktivierungseinheit (10) auf Lichtbogenbasis. Dabei erfolgt die Anzündung der Wirkmasse bzw. Flare mittels Lichtbogen (19, 20). Der Lichtbogen (19, 20) ist umgehend einsetzbar und wartungsarm. Dazu sind um das Ausstoßrohr Elektrodenpaare (11, 12, 21, 22) angebracht, wenigstens eines zur Erzeugung des/der Lichtbogen(s) (19, 20), wozu die Elektrodenpaare (11, 12, 21, 22) über Anschlussleitungen (15-18) mit wenigstens einem Steuergerät (13, 14) elektrisch verbunden sind.

Description

Scheinziele und/oder Nebelgranaten auf Basis von beispielsweise Rot-Phosphor (RP) oder Nitrocellulose (NC) finden 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 Zündkonzept entwickelt, das ohne explosive und/oder pyrophore Stoffe zur Zündung von RP-/NC-Flares auskommt.
Dieses neue Zündkonzept wird in der DE 10 2006 004 912 A1 näher beschrieben. Aus ihr ist ein System zum Schutz insbesondere großer fliegender 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.
Eine Aktivierungseinheit, die die Wirkmassen/Flarematerial durch Zufuhr von thermischer Energie aktivieren (zündet) beschreibt die nicht vor veröffentlichte DE 10 2009 020 558.6 , wobei der Einsatz von Explosivstoffen vermieden wird. Dazu besitzt ein Anzündrohr, aus dem die Wirkmassen ausgestoßen werden, ein Hochtemperatur-Aktivierungselement, welches im Wesentlichen aus n-Heizelementen besteht, die geometrisch 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).
Mit einer Anzünd- bzw. Aktivierungseinheit zum Anzünden von Rot-Phosphor-Flares mittels Laser beschäftigt sich die nicht vorveröffentlichte DE 10 2009 030 868.7 . Die RP-Flares werden dabei mittels Laserstrahlung mit einer ausreichend hohen Leistungsdichte auf ihrer Oberfläche beaufschlagt. Durch eine Absorption der Laserstrahlung erhöht sich die Temperatur der RP-Flares, was eine Entzündung mit selbsterhaltender Verbrennung mit sich bringt. Für eine ideale Zündung (Aktivierung) der Flares wird die Laser-Energie auf einen größtmöglichen Anteil der Oberfläche gerichtet. Dazu wird die Laserstrahlung durch entsprechende Optiken aufgeweitet, eine großflächige Verteilung ermöglicht.
Aufbauend auf diese Aktivierungsformen 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.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, eine Wirkkörperaktivierungseinheit auf Lichtbogenbasis zu schaffen. Dabei erfolgt die Anzündung der Wirkmasse bzw. Flare mittels Lichtbogen. Der Lichtbogen ist umgehend einsetzbar und wartungsarm. Die Aktivierung der Wirkmasse erfolgt auf elektrischer Basis und instantan.
Zur Erreichung der Zündtemperatur des Wirkkörpers/Wirkmasse oder dessen Containment (z. B. aus RP und/oder NC u. a.) wird an einem oder bevorzugt mehreren Elektronenpaar(en) eine entsprechende Hochspannung angelegt, sodass (je Elektrodenpaar) ein Lichtbogen entsteht. Dieser ist so gerichtet, dass er über den Bogenbereich des Wirkkörpers oder aber auch durch den Wirkkörper führt. Eine Anordnung mehrerer Elemente für eine vertikale Anzündung ist gleichfalls möglich.
Zündelemente und Elektroden sind dabei herkömmlicher Natur, beispielsweise Spitzenelektroden, Flächenelektroden etc. Die Anordnung als auch Anzahl der Elektroden hat einen wesentlichen Einfluss auf die Qualität der Anzündung.
Zum Anzünden wird der Wirkkörper/die Wirkmasse durch einen Fördermechanismus an den Elektroden vorbei geführt. Die Hochspannung durchschlägt die Körper, es entsteht ein Lichtbogen, der zum Anzünden der Wirksubstanz und damit der Aktivierung der Wirkmassen führt.
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 Zündungen, während die bei klassischen Flares nur für den einmaligen Gebrauch bestimmt ist. Die Elektroden sind ihrerseits unempfindlich gegen Umwelteinflüsse.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigt:
1 einen Wirkkörper aus Einzelflares,
2 eine Lichtbogenaktivierungseinheit in einer Draufsicht,
3 die Einheit aus 2 in einer Seitendarstellung,
4 eine Anordnung an einem hexagonalzylindrischen Wirkkörper,
5, 6 eine Darstellung mit mehreren Elektrodenpaaren.
In 1 ist ein Wirkkörper 1, bestehend aus Einzelflares 2, 3 aus brennbaren Substanzen, aufgezeigt. Die Einzelflares 2, 3 werden durch eine Lichtbogen-Aktivierungseinheit 10 (z. B. 2) gezündet. Dazu werden in diesem Ausführungsbeispiel zwei Elektrodenpaare 11, 12 so zum Wirkkörper 1 positioniert, dass ein Lichtbogen 19, 20 zwischen den jeweiligen Elektrodenpaaren 11, 12 erzeugt wird. Zur Erzeugung des Lichtbogens 19, 20 wird über ein Steuergerät 13, 14 und Anschlussleitungen 15–18 eine Hochspannung an die Elektrodenpaare 11, 12 gelegt. 2 zeigt die Aktivierungseinheit 10 mit Blickrichtung in Zylinderachse des Wirkkörpers 1.
Zur Zündung wird der Wirkkörper 1 an den Elektrodenpaaren 11, 12 vorbeigeführt. Die Lichtbögen entzünden die Flares und damit den Wirkkörper bzw. seine Wirkmassen. Da der Wirkkörper 1 bezüglich der Elektrodenpaare weiter bewegt wird, erfolgt eine großflächige Anzündung (3).
Die Komponenten sind in einer wieder verwendbaren Konstruktion/Gerät mit einem Ausstoßrohr (nicht näher dargestellt) beispielsweise zwischen einer Ausstoßeinheit und einer Auswurfeinheit eines Werfersystems installiert. Geometrische Einschränkungen der Aktivierungseinheit 10 gibt es nicht. Im Gehäuse sind in verschiedenen Abständen zueinander vorzugsweise mehrere Elektrodenpaare eingebunden. Weiterhin lassen sich die Elektrodenpaare geometrisch über den Umfang des Wirkkörpers 1 verteilen.
4 gibt eine Anordnung wenigstens eines Elektrodenpaares 11 um einen hexagonalzylindrischen Wirkkörper 1a wieder.
Eine mögliche Anordnung wenigstens zweier Elektrodenpaare 11, 12 bei beispielsweise einem rechteckigen Querschnitt des Wirkkörpers 1b (Blickrichtung in Zylinderachse) ist in der 4 dargestellt.
5 zeigt eine 4-fach Elektrodenpaaranordnung der Elektrodenpaare 11, 12, 21, 22. Diese können so in einer gemeinsamen Ebene oder auch paarweise über die Länge der Aktivierungseinheit 10 versetzt zueinander eingebunden sein.
6 zeigt eine mögliche Anordnung mehrere Elektrodenpaare 11, 12 an einem Wirkkörper 1 mit einem rechteckigen Querschnitt (Blickrichtung in Zylinderachse) auf.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102006004912 A1 [0004]
DE 102009020558 [0005]
DE 102009030868 [0006]

Claims

Aktivierungseinheit (10) für munitionsfreie Wirkmassen bzw. Wirkkörper (1) mit einem Ausstoßrohr, gekennzeichnet durch um das Ausstoßrohr angebrachte Elektrodenpaare (11, 12, 21, 22), wenigstens eines, zur Erzeugung eines Lichtbogens (19, 20), wozu die Elektrodenpaare (11, 12, 21, 22) über Anschlussleitungen (15–18) mit wenigstens einem Steuergerät (13, 14) elektrisch verbunden sind.
Aktivierungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenpaare (11, 12, 21, 22) symmetrisch um das Ausstoßrohr angeordnet sind.
Aktivierungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenpaare (11, 12, 21, 22) paarweise voneinander über die Länge des Ausstoßrohres beabstandet sind.
Aktivierungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (10) zwischen einer Ausstoßeinheit und einer Auswurfeinheit eines Werfersystems installiert ist.
Aktivierungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der/die Lichtbögen (19, 20) so gerichtet sind, dass er über den Bogenbereich des Wirkkörpers (1) oder aber auch durch den Wirkkörper (1) führt.