DE2234849C3 - Von einem Windradgenerator gespeiste Zündeinrichtung, insbesondere für aus Flugzeugen abwerfbare Bomblets - Google Patents
Von einem Windradgenerator gespeiste Zündeinrichtung, insbesondere für aus Flugzeugen abwerfbare BombletsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine von einem Windradgenerator
gespeiste Zündeinrichtung, insbesondere für aus Flugzeugen abwerfbare Bomblets, mit einer Zündkette,
die ein einen Detonator tragendes, aus einer Sicherungs- in eine Scharfstellung bewegbares erstes in der
Sicherungsstellung die Zündkette unterbrechendes mechanisches Sicherungselement sowie einen vom
Windradgenerator gespeisten Zündkreis für die Zünd pille des Detonators aufweist
Bei einer bekannten (US-Patentschrift 3140 661).
insbesondere für die Initiierung der Explosionsladurg
von Geschossen dienenden. Zündeinrichtung ist das Windrad über eine Fliehkraftbremse mit dem Generator
gekoppelt. Hierdurch wird erreicht, daß der Windradgenerator im wesentlichen unabhängig von der
Geschwindigkeit des Geschosses mit einer bestimmten annähernd konstanten Drehzahl betrieben wird. Damit
das Zündsystem des Geschosses erst nach einer beslimnilen Flugzeil mil Spännung versorgt wird, ist als
mechanisches Sicherungseiement eine mil der Achse des Generators über ein Getriebe gekuppelte, geschützle
Scheibe vorgesehen, Erst dann, wenn der Schiit/
dieser Scheibe zwischen einer Initialladung und einer Anfeuerungsmasse liegt, kann ein Durchzünden erful
gen. Die Scheibe trägt ferner im Zündstromkreis liegende Schaltkontakte, um ein Abschalten des
Zündstromkreises bzw. eine Seibstzerlegung des Geschosses zu ermöglichen, wenn diese Schallkontakte mn
Gegenkontakten in Wirkverbindung gelangen.
Zum Schärfen dieser Zündeinrichtung ist hier ein von
der Generatorausgangswelle angetriebenes uhrwerkähnliches Getriebe vorgesehen, das aufwendig ist und
einen Raumbedarf aufweist, der den Einsatz in relativ kleinen drallfreien Sprengkörpern, wie den obenerwähnten
Bomblets, praktisch unmöglich macht. Außer dem bedürfen solche Zündeinrichtungen einer sorgfältigen
Wartung, um auch nach langjähriger Lagerzeit funktionsfähig zu bleiben.
Der Raumbedarf für diese Zündeinrichtung wird auch dadurch bedingt, daß Windradgenerator und Zahnradgetriebe
gleichachsig hintereinander angeordnet sind, wodurch sich notwendig eine große Baulänge ergibt, die
ebenfalls eine Verwendung eines derartigen Windrad generators bei den erwähnten Bomblets verhindert.
Aus der DE-PS 19 48 382 ist eine elektrische Zündschaltung mit zwei Kondensato-en bekannt, die
von einer oder menreren Konstamsiromquellen aufgeladen
werden. Die Kondensatoren gehören jeweils Entladestromkreisen an, die über eine Schwellwertschaltung
miteinander verkoppelt sind, wobei dann, wenn die Zündspannung ein gewisses Niveau erreicht,
der Zündimpuls abgegeben wird.
Eine derartige Schaltung ist im wesentlichen eine Umladungsschaltung bzw. eine Ladungsüberwachungsschaltung,
die dann, wenn der Generator bzw. die Generatoren die Kondensatoren aufgeladen haben, von
den Generatoren getrennt wird. Eine Verwendung dieser Schaltung mit einem Windradgenerator ist hier
nicht vorgesehen.
Infolge des fehlenden Dralls oder ausreichend hoher Beschleunigungen, die über den normalen Beschleuni
gungen bei der Handhabung liegen, treten bei den genannten, als sogenannte Streumunition bezeichneten
Bomblets keine signifikanten Kräfte auf. die als Auslösekriterien zur Entsicherung der Zündeinrichtung
benutzt werden könnten. Solche Sprengkörper weisen keine eigene Beschleunigungsladung auf. sondern
werden mit Hilfe von Raketengefechtsköpfen verschossen oder aus von Flugzeugen getragenen Schüttbehältern
innerhalb des zu beaufschlagenden Gefechtsfeldes verteilt. Als eindeutiges Einsalzkriierium tritt daher
lediglich ein langer andauernder freier aber meist orientierter Fall solcher Sprengkörper nach ihrem
Ausstoß aus dem Gefechtskopf oder Behälter auf. so daß die Anwendung von Windradgeneratoren als
Sicherungselenient ideal wäre. Infolge ihrer geringen
räumlichen Abmessungen und der Art ihrer Sprengla dung, die oft als Hohlladung ausgebildet ist, können
jedoch bekannte, relativ groß bauende Zündeinrichtungen,
die eine starre gleichachsig^ Zuordnung von
Windrad, Sicherungselementen und Generator aufwci* sen, nicht verwendet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine von einem Windradgenerator gespeiste Zündeinrichtung
der eingangs genannten Art anzugeben, deren Baugröße gegenüber bekannten Zündeinrichtungen mit Windradgeneraloren
erheblich verkleinert ist; insbesondere sollen deren mechanischen Bauteile kleiner und
einfacher als bisher gestaltet und auf die einen hohen
Raumbedarf erforderliche glcichachsige Anordnung von Windrad, Generator und Sicherungselement sowie
uuf damit etwaig verbundene Zahnradgetriebe verzichtet werden, so daß eine nur wenig Raum beanspruchende
und auch nach langjähriger Lagerzeit funktionstüchtige Zündeinrichtung entsteht, die für drallos fliegende
Sprengkörper kleinster Abmessungen, wie die erwähnten Bombleis mit Hohlladungen oder Splitterladungen,
verwendbar isL
Ausgehend von einer Zündeinrichtung der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung
dadurch gelöst, daß das Windrad des Windradgeneratcrs
als Polrad ausgebildet ist, daß der Windradgenerator als weiteres Sicherungselement ausgebildet und aus
einer Sicherungs- in eine Wirksiellung überführbar ist
und elektrisch über ein Schweüglied mit einer Zündpille eine» pyrotechnischen Ladung verbunden ist, die auf ein
Verformungselcmenl wirkt, welches das erste, den
Detonator tragende Sicherungselemeni in Sicherungssiellung
sperrt und nach Zündung der pyrotechnischen Ladung freigibt und daß ferner der vom 'Vindradgenerator
gespeiste Zündkreis für die Zündpille des Detonators des ersten Sicherungselements mittels des
ersten .Sicherungselements während dessen Bewegung in die Scharfstellung von dem Windradgenerator
elektrisch trennbar ist.
Vorzugsweise ist im Zündkreis für die Zündpille des Detonators ein von der Generatorvorspannung ausiösbares
Zeitglied vorgesehen; die Zündpille wird hierbei ausgelöst, sobald der Windradgenerator sich in der
F.ntsicherungsstellung befindet, in die er durch die Auslösung der pyrotechnischen Ladung bringbar ist.
Das die Übertragungsladung tragende Sicherungselement
ist also sowohl von einer mechanisch als auch von einer pyrotechnisch auslösbaren Sperre gehalten.
Vorzugsweise ist das erste Sicherungselement zusätzlich mittels eines .Sicherungsstiftes mechanisch gesichert,
der beim Übergang des Windradgenerators aus der SicHer- in die Wirkstellung außer Eingriff mit dem
ersten .Sicherungselement gerät.
Die erfindungsgemäße Ausbildung der Zündeinrichtung weist eine Reihe von Vorteilen auf. So kann, da die
Kraft, die für die verschiedenen Funktionsprozesse des
Zundvorganges benötigt wird, durch elektrisch aktivierbare Flemente erzeugt wird, dar Windrad äußerst klein
ausgebildet werden und braucht keine mechanischen Sichcrungselemente. wie F'liehkraftkupplungen u. ä. zu
betätigen. Sicherungselement und Windradgeneralor brauchen nicht mer"· gleichachsig angeordnet werden,
so daß eine optimale Raumausnutzung möglich wird. Da ferner auf uhrwerkähnliche Getriebe als Verzögerungselemente verzichtet ist, entfallen alle Wartungsproblenie
Die Ausbildung des Windrades als Polrad vereinfacht ebenfalls die Zündeinrichtung, zumal der
Raum und das Gewicht für ein besonderes Generatorpolrad eingespart werden können.
Die Krfindung ist nachfolgend anhand eines in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Im ein/einen zeigt
(■ig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Draufsicht
auf eine Zündeinrichtung gemäß der Erfindung;
F"ig. 2 eine Draufsicht auf die Zündeinrichtung gemäß F i g. 1 bei ausgefahrenem Windradgcncrator;
Fi g. 3 einen Schnitt gemäß der Linie IH-III in Fi g. I;
F i g. 4 eine Seitenansicht der Zündeinrichtung gestiäß
Fig. I;
F i g. 5 eine Seilenansicht des Windradgeneralors;
Fig. 6 den Stromlaufplan der Zündeinrichtung gemäß Fig. 1.
Innerhalb eines hier nicht dargestellten zylindrischen
Sprengkörpers ist ein die noch zu besehreibende Zündeinrichtung umfassendes Gehäuse I angeordnet,
das in einer Ausnehmung 2 einen Windradgenerator G trägt. Eine Feder 3 hat das Bestreben, den in F i g 5
näher dargestellten VVindradgenerator G in die in F i g. 2 dargestellte Lage zu bewegen.
Der Windradgenerator besteht im wesentlichem aus einem mehrteiligen Gehäuse 5, in dem sich eine
kreisförmige Ausnehmung 6, ein im rechten Winkel dazu liegendes Durchgangsloch 7 und eine unregelmäßig
geformte Ausnehmung 8 befinden. Die Ausnehmung 8 nimmt die mit Induktionsspulen 10 versehenen
Ständerbleche 11 auf, denen ein in der kreisförmigen
Ausnehmung befindliches Polrad 12 zugeordnet isL Die Magnetpole 14 des in den hier nicht näher dargestellten
Abdeckplatten 13 drehbar gelagerten Polrades sind gleichzeitig als Windradflügel ausgebildet, die in das
Durchgangsloch 7 ragen.
Wie F ig. 1 zeigt, weist das Gehäu: a 5 einen Absatz i 5
auf, der sich bei ausgefahrenem Windradgenerator gegen ein Verformungselement 16 legt, das an der
Seitenwand einer öffnung 18 des Gehäuses 1 befestigt ist, .gl. auch F i g. 2.
Ferner ist dem Windradgenerator eine pyrotechnische Ladung 20 zugeordnet, die sich innerhalb des von
der Feder 3 eingenommenen Raumes der Ausnehmung 2 befindet. Diese pyrotechnische Ladung liegt in einem
später noch zu beschreibenden Zündstromkreis.
Rechtwinklig zur öffnung ',8 befindet sich eine
weitere Ausnehmung 22 innerhalb des Gehäuses 1, die ein Sicherungselement 23 aufnimmt, welches mittels
eines Bolzens 24 im Gehäuse t um 90 Grad schwenkbar gelagert ist. Eine Feder 25, die einerseits im Gehäuse \
und andererseits in einem Schlitz am Bolzen 24 angreift, hat das Bestreben, das Sicherungselement 23 in die in
Fig. 3 dargestellte Lage zu schwenken. An dieser Schwenkbewegung wird das Sicherungselement durch
das schon erwähnte Verformungselement 16, das sich im Schwenkbereich des Sicherungselementes befindet,
gehindert. Das Sicherungselement 23 weist eine abgesetzte Durchgangsbohrung 26 auf. die mit einem
Detonator 28 gefüllt ist. Eine weitere rechtwinklig zur Durchgangsbohrung angeordnete Bohrung 30 verbindet
in der in Fig. 3 dargestellten Scharfstellung den Detonator mit einer weitcen abgesetzten Bohrung 31
im Gehäuse 1. in der eine Zündpille 32 angeordnet ist.
Das Sicherungselement 23 weist ferner eine in eine Außenmantelfläche eingearbeitete Nut 34 auf, in die ein
Sicherungsstift 35 eingreift. Der Sicherungsstift befindet sich an einem im Cehäuse 1 gelagerten Bolzen 36, der,
sobald der Sprengkörper seinen Schüttbehälter o. ä.
verlassen hat, unter dem Einfluß einer hier nicht dargestellten Feder in die in F i g. 4 dargestellte Lage
bewegt wird. In dieser Lage ist der Sicherungssiift 35
außer Eingriff mit der Nut 34 des Sicherungselementes 23.
Mit dem Gehäuse 1 ist ferner ein Rohr J9 verbunden,
das ein Zugseil 40 und eine elektrische Leitung 41 umfaßt. Über das Zugseil 40 wird ein Zugschalter 42
betätigt, der im noch zu beschreibenden Zündstromkreis liegt.
Schließlich ist ein weilerer Schalter 43 vorgesehen,
der auf einer Platine 44 befestigt ist, die einen Teil der noch zu beschreibenden Zündeleklronik trägt, und der
über einen Stößel 45 belätigbar ist. Ein weitere Platine 46, die oberhalb der Ausnehmung 2 angeordnet ist, trägt
ebenfalls einen Teil der noch zu beschreibenden
Zündelektronik.
Nunmehr sei im Zusammenhang mit F i g. 6 die schon
erwähnte Zündelektronik im einzelnen beschrieben. Der eine Wechselspannung liefernde Windradgencrator
C lädt über einen Widerstand R\ und eine Diode D\ einen Kondensator G auf, wobei die Ladezeit dieses
Kondensators durch die Größe des Widerstandes /?i —
der sich aus dem Generatorinnenwidersland und dem AuOcnwiderstand zusammensetzt — beeinflußt werden.
Die Höhe der Generalorspannung in Abhängigkeit von der Drehzahl des Windrades ist durch die Auslegung des
Generators festgelegt.
Mit dem Kondensator G ist ein spannungsabhängiger Schalter, beispielsweise in Form einer Vierschicht-Diode
D2 oder eines MOS-Schallers verbunden, der in
Serie mil dor nyrntechnischen Ladung 20 geschähe! is!.
Mit dem Kondensator G ist über den normalerweise geschlossenen Schalter 43 eine weitere Diode Dj
verbunden, über die ein Zündkondensator Ci auf die annähernd gleiche Spannung wie der Kondensator Ci
aufgeladen wird. Über diesen wird ein elektronisches Zeitglied 47 gespeist, das, sofern der Zugschalter 42
geschlossen ist, die Zündpille 32 zum Ansprechen bringt. Befindet sich in diesem Augenblick das Sicherungselement
in der in F i g. 3 dargestellten Scharfstellung, wird über die Zündpille der Detonator 28 gezündet, der die
hier nicht dargestellte Explosivladung des Sprengkörpers auslöst.
Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Einrichtung ist folgende.
Sobald der Sprengkörper aus dem ihn tragenden Raketengefechtskopf oder aus einem Schültbehälter
ausgestoßen ist, bewegt sich der Bolzen 36 und damit der Sicherungsstift 35 in die in Fig.4 dargestellte Lage
und kommt dabei außer Eingriff mit dem Sicherungselement 23. Gleichzeitig ist der Windradgenerator Gdurch
seine Feder 3 aus der in F i g. 1 dargestellten Lage in die in F ι g. 2 dargestellte Lage bewegt worden, so daß er
von der ihn umgebenden Luft angeströmt werden kann. Durch die vom Windradgenerator nunmehr erzeugte
Spannung wird der Kondensator G aufgeladen. Über den geschlossenen Schalter 43 und die Diode D) wird
der Kondensator Ci auf die gleiche Spannung gebracht.
Überschreitet nun die Spannung des Kondensators d die Zündspannung des spannungsabhängigen Schalters
— Diode Di — So bringt dieser die pyrotechnische
Ladung 20 zur Auslösung. Der sich dabei aufbauende Gasdruck verforml über das Gehäuse 5 des Windradgenerators
das Vcrformungselemcnt 16, so daß dieses das Sicherungsclemenf 23 freigibt. Dieses wird Unter
dem Einfluß der Feder 25 um 90 Grad in die in Fig. 3
dargestellte Scharfstellung geschwenkt — der Sicherungsstift 35 war bereits anfangs außer Eingriff gebracht
worden —, so daß der Detonator 28 von der Zündpille 32 angefeuert werden kann. Beim Schwenken des
Sicherungselements in seine Scharfstellung wird über den Stößel 45 der Schalter 43 geöffnet, so daß der
Stromkreis, bestehend aus Diode Cj und Zündkondensaior
Ci, νο.τι WindradgcnGrsior getrennt ist. Micfdürun
wird erreicht, daß der Zündkondcnsalor Cj nur auf die
Spannung, die durch den spannungsabhängigen Schalter Di vorgegeben ist. aufgeladen wird.
Wird nun von dem Zeitglied 47 der Zündimpuls abgegeben, so bringt dieser, wie schon erwähnt, die
Zündpille 32 zum Ansprechen und löst dadurch den Detonator 28 aus.
Bei nichtgeschlosscnem Schalter 42 kann dagegen der
Deton i'or nicht initiiert werden.
Selbstverständlich sind auch andere Anordnungen des elektrischen Zündkreises möglich, insbesondere
kann zwischen Generatoren und Diode D\ in bekannter Weise ein Filter geschaltet weiden, so daß durch die
Wahl des Frequenzbereiches des Filters der Sprengkörper erst ab Erreichen einer bestimmten Sinkgeschwindigkeit
— entsprechend einer bestimmten Drehzahl des Windgenerators — mit Spannung versorgt wird.
Wie die vorstehend beschriebene Zündeinrichtung zeigt, kann der Windradgenerator örtlich an einer
anderen Stelle untergebracht werden als das Sichefungselement. wobei das Entsicherungskriterium in
Form eines Spannungsstoßes oder Impulses über elektrische Leitungen an den Ort des Sicherungselementes
übertragen werden kann, so daß ein äußerst gedrängter Aufbau und die Verwendung von mechanisch
einfachen Schaltgliedern möglich wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Van einem Windradgenerator gespeiste Zündeinrichtung,
insbesondere für aus Flugzeugen abwerfbare Bomblets, mit einer Zündkette, die ein
einen Detonator tragendes, aus einer Sicherungs- in eine Scharfstellung bewegbares erstes in der
Sicherungsstellung die Zündkette unterbrechendes mechanisches Sicherungselemeni sowie einen vom
Windradgenerator gespeisten Zündkreis für die Zündpille des Detonators aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß das Windrad des Windradgenerators als Polrad (14) ausgebildet ist, daß der
Windradgenerator (G) als weiteres Sicherungselement ausgebildet und aus einer Sicherungs- in eine
Wirkstellung überführbar ist und elektrisch über ein
Schwellglied (D2) mit einer Zündpille einer pyrotechnischen
Ladung (20) verbunden ist, die auf ein Verformuregselement (16) wirkt, welches das erste,
den Detonator (28) tragende Sicherungseiement (23)
in Sicherungsstellung sperrt und nach Zündung der pyrotechnischen Ladung (20) freigibt, und daß ferner
der vom Windradgeneralor gespeiste Zündkreis (C2,
47, 42, 32) für die Zündpille (32) des Detonators (28) des ersten Sicherungselem-. nts (23) mittels des
ersten Sicherungselementes (23) während dessen Bewegung in die Scharfstellung von dem Windradgenerator
elektrisch trennbar ist.
2. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeio.net, daß im Zündkreis für die Zündpille
(32) des Detonators e;n von Αζτ Generatorvorspannung
auslösbares Zeitgüed (47) vorgesehen ist.
3. Zündeinrichtung nsch / nspruch i, dadurch
gekennzeichnet, daß das Schwellglied eine über einen Kondensator (Ci) an der Generatorspannung
liegende Vierschichtdiode (D2) ist.
4. Zündkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Sicherungselement (32) zusätzlich mittels eines Sicherüngslifles (35) mechanisch
gesichert ist. der beim Übergang des Windradgenerators (G) aus der Sicher- in d'-e
Wirkstellung außer Eingriff mit dem ersten Sicherungselement (23) gerät.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8381 | Inventor (new situation) |
Free format text: HELD, MANFRED, DIPL.-PHYS.DR., 8891 KUEHBACH, DE SPIES, JOHANN, 8068 PFAFFENHOFEN, DE LIEBHARDT, JOSEF, 8898 SCHROBENHAUSEN, DE |