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Aufschlagzünder für Flugkörper Die Erfindung betrifft einen Aufschlagzünder
für Flugkörper mit einem vor den Zünderkörper ragenden Aufschlagteil, der mittels
eines in der Nähe seines hinteren Endes angeordneten Flansches in der Transportstellung
und während des, Fluges bis zum Berühren des Zieles derart federnd gegen einen Anschlag
am Zünderkörper gedrückt wird, daß er gegenüber der Zünderachse allseitig kippbar
ist und bei einer durch den Aufschlag bewirkten Kippbewegung gegenüber einem Gegenstück
eine die Zündung bewirkende Verschiebung ausführt.
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Bei einem bekannten Zünder dieser Art für Bomben ist der aus dem Zünderkörper
herausragende Aufschlagteil als an einer Bodenplatte mittels eines länglichen Bolzens
befestigter flacher Teller ausgebildet. Bei solchen an der Spitze von Geschossen
angeordneten Aufschlagteilen besteht bei der Handhabung und beim Transport die Gefahr,
daß sie deformiert oder abgedrückt werden, was die Funktion des Zünders beeinträchtigt
oder unmöglich macht. Die Wahrscheinlichkeit derartiger Beschädigungen besteht z.
B. bei Raketengeschossen mit Hohlladung in erhöhtem Maße, indem der Zünder als Fühler
zur Einleitung der rechtzeitigen Zündung der Sprengladung weit vorragt und leicht
gebaut sein muß. Die Anordnung nach bekannter Art ergibt aber radial sehr ausgedehnte,
flache Bestandteile, d. h. eine stumpfe, Stirnfront des Geschosses. Insbesondere
ist die Tellerform des Aufschlagteiles bei Geschossen mit erheblicher Fluggeschwindigkeit
aerodynamisch und ballistisch sehr ungünstig.
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Ferner ist festgestellt worden, daß bei Hohlladungsgeschossen zur
Erzielung größter Zerstörungsleistung zwischen dem Auftreffpunkt des in der Flugbahn
geschoßaxial gerichteten brechenden Strahles auf der Zieloberfläche und dem Orte,
der Hohlladung im Moment ihrer Explosion ein optimaler Ladungsabstand besteht. In
dieser Hinsicht sind die Verhältnisse bei einem auftreffenden Geschoß mit tellerförmigern
Aufschlagteil sehr ungünstig. Je nachdem, ob der Auftreffwinkel steil oder flach
zur Zieloberfläche steht, ist der Ladungsabstand stark verschieden. Ein weiterer
Nachteil bei schräg auftreffenden Geschossen ist der, daß diese durch die Stellkräfte
zur Betätigung des Zündermechanismus im letzten Moment noch aus ihrer Bahn abgelenkt
werden und der brechende Strahl somit vom Ziel wegweist. Es ist also von ausschlaggebender
Bedeutung, daß der Zünder auch seitlich sehr empfindlich ist und anspricht, bevor
eine. Ablenkung stattgefunden hat.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile, indem der kippbare Aufschlagteil
als über einen nach vorn ragenden Teil des Zündkörpers gestülpte längliche Haube
ausgebildet ist, an deren Mantelfläche der sich auf die Feder abstätzende Flansch
als radial nach innen vorspringender Teil angebracht und in deren Innerem das Gegenstück
angeordnet ist. Durch diese Ausgestaltung des Aufschlagteiles erfährt er eine bedeutende
mechanische Verstärkung und günstigere Außenform.
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Diese Haube ist ferner in ihrer länglichen Gestalt so festgelegt,
daß der Ladungsabstand im wesentlichen vom Auftreffwinkel nicht beeinflußt wird.
Außerdem erhält dadurch die Reaktionskraft im Berührungspunkt von Haube und Zieloberfläche,
abgesehen vom senkrechten Auftreffen, einen großen Hebelann, was die seitliche Ansprechempfindlichkeit
erheblich steigert. Im gleichen Sinne vorteilhaft tritt die Eigenschaft der Druckfeder,
auf welcher sich die Haube abstützt, hinzu, daß sie dem axialen Zusammendrücken
wesentlich mehr Widerstand entgegensetzt als dem Kippen ihrer Windungen. Damit wird
gleichzeitig bei hoher Fluggeschwindigkeit des Geschosses Sicherheit geschaffen
gegen das ungewollte überwinden der Federkraft durch den Staudruck.
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In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen
Zünders dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes
Ausführungsbeispiel eines Zünders, dargestellt in der Transportstellung,
Fig.
2 einen Schnitt wie in Fig. 1, dargestellt bei einem extrem flachen Auftreffwinkel
und in Zünd-Stellung, Fig. 3 eine Ansicht eines Geschosses mit einem Zünder
gemäß einer zweiten Ausführungsform, Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig.
3,
Fig. 5 ein elektrisches Schaltschema, Fig. 6 eine schematische
Darstellung beim senkrechten Auftreffen des Zünders auf ein Ziel in Zünd-Stellung,
Fig. 7 eine schematische Darstellung der geometrischen Verhältnisse bei extrem
flachem Auftreffwinkel und in Zündstellung wie in Fig. 2.
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Gemäß Fig. 1 ist der mit 2 bezeichnete, mit dem Geschoßkörper
1 verschraubte Zünderkörper zentral durchbohrL Im vorderen Abschnitt 3a dieser
Bohrung ist der in diesem Ausführungsbeispiel das Gegenstück bildende Zündstift
4 beweglich gelagert, welcher mit seinem vorderen, ballig gerundeten Ende 4
a aus dem Zünderkörper 2 herausragL Im hinteren Bohrungsabschnitt
3 c ist der die Zündpille 6 und die übertragungsladung
7 enthaltende hülsenförmige Träger 5
verschiebbar eingesetzt, der sich
mit seiner hinteren Endfläche auf der axial verschiebbaren Hülse 9 abstützt.
Die Feder 11, welche auf dem Bohrungsabsatz 10a der mit dem Zündkörper
2 verschraubten Hülse 10 autliegt, drückt die Hülse 9 und damit auch
den Zünd.pilleträger 5 nach vom, so daß sich derselbe mit seiner Stirnfläche
im Bohrungsabsatz 3 d abstützt. Das vordere, in die Zwischenbohrung
3 b eintauchende Ende des Zündpilleträgers 5 ist zentral durchbohrt
und dient der Führung des hinteren Endes des Zündstiftes 4. Die Spitze 4
b desselben ragt in der Ruhestellung so in ein Loch 8 a der
quer zur Zünderachse eingesetzten, vor der Zündpüle 6 liegenden, im Zünd.pilleträger
5 befestigten Bruchplatte 8, daß ohne Zerstörung derselben keine Bewegung
des Zündstiftes 4 nach hinten gegen die Zündpüle 6 möglich ist.
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über. den Kopf des Zünderkörpers, 2 ist die Haube- H gestülpt, welche
durch die beiden miteinander verschraubten Teile, die Hülse 15 und den ogival
geformten Haubenkopf 16, gebildet wird. Durch die Feder 13, welche
in der im Zünderkörper 2 eingearbeiteten Ringnut 12 untergebracht ist und sich auf
dem Grund derselben abstützt, wird der Flanschrand 15 a der
Hülse 15 gegen die hintere Endfläche 14 a des am Zünderkörper 2 befestigten,
gegen vorn konisch verjüngten Flanschringes 14 gedrückt. Die Feder 13 verhindert,
daß sich die Haube H unter der Wirkung der während des Fluges des Geschosses wirkenden
Luftkräfte relativ zum Zünderkörper 2 nach hinten bewegen und den Zündstift 4 antreiben
kann.
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Im Haubenkopf 16 ist der Einsatz 17 eingepreßt, der
mit einer Vertiefung 18 versehen- ist, die sich gegen hinten öffnet, beispielsweise
kegelförmig erweitert, und in welche das vordere Ende 4 a des Zündstiftes
4 eintaucht und am Grund derselben anliegt.
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Das in Fig. 3 mit G bezeichnete, nüt einem Zünder gemäß
einer zweiten Ausführungsform ausgerüstete Geschoß ist auf dem Raketenvortriebstei1R
befestigt. Die Spitze des Geschosses wird durch den zum Zünder gehörenden Aufschlagschalter
A gebildet, von welchem zwei voneinander isolierte, Leitungen 31-und
33 durch den Hohlraum HR vor der Sprengladung 20 und den Kanal 20 a zu den
beiden voneinander iso, lierten Kontakten 32 und 34 führen. In einer Bohrung
des hinter der Sprengladung 20r angeordneten Rotors 23 des Zünders ist die
Zündsprengkapsel 24 enthalten, welche unter Federdruck steht und in der Scharfstellung
des Rotors 23 durch den von der Feder 30
ausgeübten Druck in den Hohlraum
22 des Detonators 21 geschoben werden kann. Wie Fig. 5 zeigt, ist die Glühbrücke
25 der Sprengkapsel 24 durch die beiden Verbindungen 26 und
28 an die zwei am Rotor befestigten und mit demselben drehenden Kontakten
27 und 29 angeschlossen.
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In die Spitze des Geschosses G ist, wie Fig. 4 zeigt, der mit
einem nach außen vorstehenden Flansch 35a versehene Zünderkörper 35 eingeschraubt,
in welchem ferner eine aus elastischem Isoliermaterial, beispielsweise Gummi, bestehende
Hülse 36 eingesetzt ist. Auf dieser Isolierhülse 36 sitzt die leitende
Hülse 37
welche den einen Pol des Aufschlagschalters bildet und bei dem Ausführungsbeispiel
der Fig. 3 und 4 das Gegenstück zur kippbaren Haube ist. Der Aufschlagschalter
ist, wie bereits beschrieben, durch die Leitung-31, in welcher die als Zündstromquelle.
dienende, in Fig. 4 nicht dargestellte Batterie 40 (s. Fig. 5) eingebaut
ist, mit dem Kontakt 32 verbunden.
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über den Zünderkörper 35 ist die aus zwei Teilen zusammengesetzte
Haube 38 gestülpt, deren nach innen gerichteter Flanschring 38 a unter
dem Druck der auf der Stimfläche des Geschoßkörpers G abgestützten Feder
39 am Flansch 35a des Zünderkörpers 35 anliegt. Diese aus leitendem
Material hergestellte Haube ist durch die Leitung 33 am Kontakt 34 angeschlossen.
Da der Innendurchmesser der Haube 38 größer ist als der Außendurchmesser
des Zünderkörpers 35, ist eine beschränkte Schwenkung derselben um das durch
den Flansch 35 a gebildete Lager möglich, so daß die Haube die Kontakthülse37
des Zünderkörpers 35 berühren kann. Diese Berührung kann auch durch von vorn
auf die Haube 38 ausgeübten Druck herbeigeführt werden. Als Schutz gegen
das Eindringen von Feuchtigkeit in das Geschoßinnere dient die an der Spitze des
Geschosses befestigte, die Haube 38 überdeckende und aus elastischem Kunststoff
bestehende Haube 41, welche die Funktion des Aufschlagschalters in keiner Weise
behindert.
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Durch Fig. 6 und 7 wird auf die Bedeutung, welcher der
Ausbildung der beweglichen Zünderhaube im Zusammenhang mit dem Abstand des
Auftreffpunktes des brechenden Strahles der Hohlsprengladung im Ziel von dieser
Ladung zukommt, hingewiesen. In diesen Figuren ist der beweglichen Haube, welche
in Fig. 1 mit H und in Fig. 4 mit 38
bezeichnet ist das Bezugszeichen
42 zugeordnet. Der Geschoßkörper ist mit 1 und das Ziel mit 19 bezeichnet.
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Fig. 6 hält den Augenblick nach- dem senkrechten Auftreffen
des Geschosses auf das Ziel 19 fest. Dabei steht- die schematisch dargestellte
Hohlladung43 im Abstand L vom Eintrittspunkt A 1 des längs der Geschoßachse
wirkenden brechenden Strahles in das Ziel. Fig. 7 zeigt wie Fig. 2 das Auftreffen
des Zünders unter einem extrem kleinen Winkel a zur Zieloberfläche 19. Die
Verlängerung der -Geschoßachse, welche, wie» bereits erwähnt, auch die Richtung
des Strahles angibt, schneidet die Zieloberfläche im Punkt A 2: Dieser
Auftreffpunkt A 2 des Strahles liegt im selben Abstand von der Hohlladung
entfernt wie der Punkt Al, und zwar deshalb, weil die Haubenabmessungen,
und zwar deren Halbmesser und Länge, in einem ausgewählten Verhältnis zueinander
stehen.
Dieses Verhältnis liegt wertmäßig in der Nähe des Sinuswertes des durch die Geschoßforin
bedingten kleinstmöglichen Auftreffwinkels des Zünders.
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Durch geeignete Bemessung des Abstandes L der Hohlladung 43 von dem
an der Geschoßspitze angeordneten Zünder kann bekanntlich eine optimale Wirkung
des brechenden Strahles erreicht werden, und zwar bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten
Zünder durch entsprechende Dimensionierung der Haube 42 bei allen praktisch vorkommenden
Auftreffwinkeln des Geschosses. Erfahrungsgemäß ist der günstigste Abstand L der
Hohlladung 43 vom Ziel 19
im Moment der Bildung des Strahles 44 ein Bruchteil
ihres größten Durchmessers.
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Auf Grund dieses Aufbaues ergibt sich folgende Wirkungsweise des Zünders:
Die den Aufschlagteil bildende Haube H ist das Betätigungsorgan für den Zündstift
4. Unter der Wirkung einer direkt von vom wirkenden Kraft wird die Haube H und damit
auch der Zündstift 4 relativ zum Zünderkörper 2 nach hinten gedrückt. Wirkt auf
die Haube H dagegen eine Kraft von vorn in einer Richtung, die mit der Zünderachse
einen Winkel einschließt, also beispielsweise beim seitlichen Auftreffen der Haube
auf ein Ziel 19 (Fig. 2), so kann sie, die Kante 14 b des Flanschringes
14 als Drehpunkt benutzend, seitlich ausweichen, so daß ihre Achse nicht mehr mit
der Zünderachse zusammenfällt. Bei dieser seitlichen Verstellung gleitet die Haube
H mit der Fläche 18 a der Vertiefung 18 auf dem gerundeten
Ende 4a des Zündstiftes und bewegt denselben damit zwangläufig nach hinten.
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Die Verhältnisse sind so getroffen, daß die Zündpille 6 nur
gestochen werden kann, wenn der Zündstift 4 mit einer relativ großen Geschwindigkeit
nach hinten bewegt wird, also beim Auftreffen des Zünders auf ein Ziel. In diesem
Falle schert der Zündstift 4 die Platte 8 durch - da der Zündpilleträger
5
massenträge ist - und dringt dann in die Zündpille, 6
ein,
womit die Zündung der im Geschoß enthaltenen, in der Zeichnung nicht dargestellten
Hohlladung eingeleitet wird.
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Wird der Zündstift 4 dagegen durch die Haube H relativ langsam nach
hinten bewegt, also im besonderen bei den während der Handhabung und beim Transport
von mit solchen Zündern ausgerüsteten Geschossen auftretenden zufälligen Stößen
und Erschütterungen, so erfolgt keine Zündung, da in diesem Falle der Zündstift
4, ohne, daß er die Platte 8 zu durchbrechen vermag, den Zündpilleträger
5 gegen die Kraft der Feder 11 nach hinten stößt. Bei nachlassendem
Druck auf den Zündstift bringt die gespannte Feder 11 den Zündpilleträger
5 und dieser durch die Platte 8 den Zündstift wieder nach vom in die
Ruhelage zurück.
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Die Wirkungsweise des elektrischen Zünders dagegen, vorausgesetzt,
er befinde sich beispielsweise mit einem Raketengeschoß vereinigt, ist kurz folgende:
Vor dem Start der Rakete befindet sich der Rotor 23 in der in der Fig.
3 dargestellten gesicherten Stellung, in welcher auch bei einer Zündung der
Sprengkapsel 24 die Detonation der Sprengladung 20 nicht eingeleitet werden kann.
In dieser Stellung des Rotors sind ferner die Kontakte 27 und 29 mit
den Verbindungen 26 und 28 in der in Fig. 5 gestrichelt angegebenen
Lage, in welcher die Glühbrücke 25 der Sprengkapsel nicht mit den Kontakten
32 und 34 verbunden ist. Damit wird eine vorzeitige, die Funktionsbereitschaft
des Zünders aufhebende Zündung der Sprengkapsel vermieden, die sonst bei ungewollter
Betätigung des -Aufschlagschalters A ausgelöst werden könnte.
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Während des Fluges des Geschosses auf das Ziel hin wird die Sicherung
des Rotors 23 in bekannter und deshalb nicht näher ausgeführter Weise aufgehoben,
der Rotor durch Wirkung einer Feder in die Scharfstellung gedreht und die Sprengkapsel
24 durch die Feder 30 in den Detonator 21 geschoben. Nach vollendeter Drehung
des Rotors 23 liegen ferner die beiden Glühbrückenkontakte 27 und
29 an den Gegenkontakten 32 und 34 an (s. Fig. 5). Der nun
durch die Leitung 31 mit der Batterie 40, die Leitung 26, die Glühbrücke
25 und die elektrischen Verbindungen 28 und 33 dargestellte,
vorläufig noch offene Stromkreis wird erst beim Aufprall der Geschoßspitze im Ziel
geschlossen, indem die Haube 38 gegen die Kontakthülse 37 des Zünderkörpers
35 gedrückt wird, so daß die Zündung der Sprengkapsel erfolgt, wodurch die
Detonation der HohUadung eingeleitet ist.