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Vorrichtung zuiii Verteilen von strhlenreflektierendem
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undloder - emittierendem Material Die Erfindung befaßt sich mit einer
Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
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Aus der US-PS 37 30 098 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der eine
schnelle Verteilung von radarreflektierendem Material durch radial zur Längsachse
eines Raketerikopfes und direkt auf das Maternal wirkende Sprengladungen erzwungen
wird. Fin anderes in der US-PS 37 21 196 beschriebenes System sieht eine aus zwei
Halbschalen zusammengesetzte Hülle eines Raketenkopfes vor, die mittels Sprengschnüren
auseinandergetrieben wird, so daß die von vorn auftreffende Luftströiuung das radarreflektierende
Material auseinanderreißt. Beide Vorrichtungen weisen den Nachteil auf, daß es zu
einer Beschädigung der einzelnen Streifen, Fäden od.
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dgl. des radarreflektierenden Materials kommen kann, wodurch eine
Änderung der radarreflektierenden Eigenschaften oder eine sogenannte Nesterbildung
verursacht werden kann.
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Bei der aus der DT-OS 23 30 045 bekannten Vorrichtung werden diese
Nachteile dadurch vermieden, daß das reflektierende Material in dem Gehäuse eines
RaketeiiIpfes zwischen einem zentralen axialen Rohr und einer äußeren Hülle untergebracht
ist die unter der Einwirkung des Gasdruckes einer Trennladung mehr oder weniger
langsam nach vorn abgestoßen wird, so daß das reflektierende Material sowohl infolge
der Schwerkraft als auch der teilweise angreifenden Luftströmung verteilt wird.
Die Folge davon ist jedoch eine zu langsame Verteilung des reflektierenden Materials
radial zur Flugrichtung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe æugrlmde, bei einer Vorrichtung der
im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art die vorstehenden Nachteile zu vermeiden
d.h. diese so auszubilden, daß insbesondere ohne Zuhilfenahme von Sprengstoffen
oder einer äußeren Luftanströmung eine schnelle und gute Verteilung von reflektierenden
und/oder emittierenden Materialien erreicht wird, ohne daß es dabei zu einer überträßigen
und damit unent1ünsclltell Beanspruchung des zu verteilend2n Materials kommt. Die
möglichst einfach und Üinktionssicher aufgebaute Vorrichtung soll bei Verwendung
in Flugkörpern weiterhin auch ein definiertes Verteilen des Materials über einen
vorgebbaren Flugbahnabschnitt ermöglichen.
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Bei dem auszustoßenden und zu verteilenden Material handelt es sich
insbesondere um radarreflektierendes Material und/oder eine Infrarotstrahlung erzeugendes
Material, das z.B. brennbar ist.
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Diese gewöhnlich faden- oder streifenförmigen und auch andere strahlenreflektierenden
Materialien werden nachstehend kurz als Düppel bzw. Düppelladung bezeichnet. Sie
und/oder die strahlenemittierenden Materialien finden bevorzugt Verwendung in Raketen
zur Störung von Radargeräten oder von Flugkörpern mit Radar-oder Infrarotzielsuchköpfen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird daher bevorzugt als Nutzlastkopf einer Rakete
verwendet.
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Sie kann aber auch z.B. Teil einer Granate oder eines Flugzeugabwurfbehälters
sein, wie sie grundsätzlich auch in Verbindung mit Wasser- oder Landfahrzeugen oder
gegebenenfalls auch stationär Verwendung finden kann.
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Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend dem Kennzeichen
des Anspruchs 1 gelost. Als Druckgasquelle fü das das Material ausstreuende Druckgas
kann z.B. ein mit Druckluft, einem verflüssigten und bei Druckerniedrigung rasch
verdampfenden Gas od.dgl. gefüllter Behälter verwendet werden. Auch ein Raketenmotor
ist als Druckgasquelle verwendbar, indem ein Teil seiner Treibgase über eine Abzweigleitung
in das axiale Rohr innerhalb des auszustreuenden Materials eingeleitet wird. Bevorzugt
verwendet werden als Druckgasquelle jedoch Treibladungspulver, z.B. Nitrocellulose-
oder itroglycerinpulver, oder auch
die bekannten Treibsätze auf
pyrotechnischer Basis.
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Vorzugsweise ist das zentrale axiale Rohr mit zwei oder mehreren axial
hintereinander angeordneten Ladungen des zu vertellenden Materials umgeben, die
z.B. durch radial geteilte Trermscheiben unterteilt sind, wobei die seitlichen Durchbrechungen
des axialen Rohres in Umfangs- und Lëngsrichtunb über dieses verteilt angeordnet
sind. Die Durchbrechungen sind vorzugsweise radial gerichtet, könnten aber auch
anders geneigt sein, und werden zweckmäßigerweise als kreisrunde Bohrungen ausgebildet.
Durch sie strömt nach Funktionsauslösung das Druckgas von innen her gegen z.B. die
Düppelladungen und bläst diese radial auseinar,der, nachdem die äußere Hülle die
Düppelladung bzw. -ladungen freigegeben hat. Sofern die erfindungsgemäße Vorrichtung
Teil eines Flugkörpers ist, wird dazu die Hülle bevorzugt in FlugrichRmg relativ
zu dem axialen Rohr verschoben, insbesondere von diesem abgestoßen. Wenn es im Einzelfall
zweckmäßig sein sollte, kann die Hülle aber auch umgekehrt nach hinten, d.h. en-tgegen
der Flugrichtung von der bzw. den Ladungen heruntergeschoben und dabei unter Umständen
auch vollständig abgeworfen werden. Die Funktionsauslösung kann in bekannter Weise
z.B. mittels einer elektrischen oder pyrotechnischen Verzögerung nach einer einstellbaren
Zeitspanne nach dem Abschuß, durch Fernauslösung oder auch durch Selbstauslösung
nach Ortung eines mittels des zu verteilenden materials zu täuschenden Objektes
erfolgen.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt die Verteilung des Materials
ohne Zuhilfenahme eines Sprengstoffs oder der Luftanströmung auf das noch in der
Vorrichtung befindliche Ma-terial, so daß die damit verbundenen Beschädigungsrisiken
der Doppel od.dgl. in vorteilhafter Weise ausgeschlossen sind. Die radiale Ausstreuung
des Materials ist durch die Anordnung und Größe der vorzugsweise radialen Durchbrechungen
im Axialrohr und durch die Höhe und den zeitlichen Verlauf des Druckes des von der
Druckgasquelle abgegebenen Gases beeinflußbar, sährer, z.B. die Verteilung entlang
der Flugbahn durch die Geschwindigkeit des i.ntfernens der äußeren Hülle, d.h. durch
den zeitlichen Verlauf der
Aufhebung der Materialabstützung nach
außen steuerbar ist. Der Beginn der Relativverschiebung zwischen Hülle und Materialladung
kann durch die Art und Festigkeit eier Verriegelung zwischen der Hülle und der übrigen
Vorrichtung, -ispielsweise Abreißschrauben, Abscherbolzen od.dgl., bestimt werden.
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In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfinung ist zur Verringerung des
Aufwandes vorgesehen, die Vorrichtuv;g entsprechend Anspruch 2 auszubilden. Beispielsweise
kann dazu das zenrale- axiale Rohr mit seinem vorderen offenen Ende mit deL Inneren
der als Hohlkegel ausgebildeten Spitze der Hülle iIS Verbindung stehen, so daß das
Druckgas durch das axiale Rohr einerseits radial nach außen gegen das Material und
andererseits nach vorn in die Hohlspitze strömt und bei Uberschreiten ein£r vorgegebenen
Druckkraft diese zusammen mit der Hülle nach vorn von der bzw. den Ladungen herunterschiebt.
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Sofern es sich bei dem auszustreuenden Material um solches handelt,
das zum Erreichen seiner vorgesehenen Wirkung eine höhere Temperatur aufweisen oder
abbrennen muß, wie es bei Infrarotstrahlen emittierendem Material der FalT;- ist,
kann gemäß Anspruch 3 die Einwirkung des eine entspr-chend hohe Temperatur aufweisenden
Druckgases auf das Materie; im Verhältnis zur Freigabe des Materials durch die äußere
Hülle zeitlich so geregelt werden, daß das Material im erforderlichen Maße erwärmt
oder gegebenenfalls auch angezündet wird.
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Um die für das Verschieben der Hülle erforderliche Druckgasmenge möglichst
niedrig zu halten, kann die Vorrichtung gemäß Anspruch 4 ausgebildet werden. Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist iL" Anspruch
5 angegeben.
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Vorzugsweise wird dabei die das Material umgebende Hülle von dem an
deren vorderen Ende befestigten Kolben durch das Druckgas nach vorn abgestoßen.
Der in dem zentrisch in der Ladung angeordneten axialen Rohr geführte Kolben gibt
bei seiner Vorwärtsbewegung die seitlichen Durchbrechungen des Rohres zeitlichgesteuert
frei, durch die dann ein Teil des Druckgases ausströmt
und die
Ladung radial wegbläst. Wird ein heißes Druckges, wie z.B. die Verbrennungsgase
einer Treibpulverladung verwendet, so kann dieses beispielsweise zusätzlich dazu
benutzt werden, die wegzublasende Ladung zwecks Erzeugung einer Infraro-tstrahlung
aufzuheizen oder auch eine für diesen Zweck besonders geeignete Zusatzladung in
Brand zu setzen. Dabei kann gemäß Anspruch 6 die zu verteilende Ladung über den
für die optimale Druckgaseinwirkung erforderlichen Zeitraum mittels der äußeren
Hülle in ihrer Lage fixiert bleiben.
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Sofern in Einzelfällen eine noch stärkere radiale Verteilung des Materials
zweckmäßig sein sollte, kann das Material gemäß Anspruch 7 wahlweise in Behältern
untergebracht werden, die das axiale Rohr umgeben und z.B. mit Sollbruchstellen
versehen sind, so daß sie nach dem Abstoßen unter der Einwirkung der Luftströmung
in gewollter Weise aufreißen oder zerstört werden. Vorzugsweise sind die Behälter
in Radialebenen geteilt, so daß das axiale Rohr von zwei oder mehreren einen Hohlzylinder
bildenden segmentförmigen Behältern umgeben ist. Nach Anspruch 8 können die Behälter
zusätzlich aus einem leicht brennbaren Material, z.B. einem Treibladungspulver wie
etwa Nitrocellulosepulver, Celluloid od.dgl., hergestellt werden, das durch entsprechend
heißes Druckgas entzündet wird. Da diese mit dem zu verteilenden Material gefüllten
Behälter dem Druckgas eine bessere. Angriffsfläche bieten und aufgrund ihrer Massenträgheit
anschließend durch den Luftwiderstand weniger stark abgebremst werden, ist eine
noch stärkere radiale Verteilung möglich. Die Wanddicke und der Werkstoff der Behälter
sind so aufeinander abgestimmt, daß die Behälter nach Zurücklegen des gewünschten
Flugweges zerstört bzw. vollständig verbrannt sind und auf diese Weise das Material
freigegeben wird. Um das Material vor dem verbrennenden Behälter zu schützen, kann
es zweckmäßig sein, zwischen dem Behälter und dem zu verteilenden Material eine
Zwischenschicht aus wärmedämmender Material, z.B. einzelnen Pappflächen, einzulegen.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung in Ausführungsbeispielen mit Düppel
als zu verteilendem Material gezeigt und wird anhand dieser nachstehend noch näher
erläutert.
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Es zeigen
Fig. 1 eine Rakete mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung in der klsichi, Fig. 2 die erfindungsgemäße Yorrichtung vor und Fig.
3 während des Ausstoßens der Düppel jeweils im Längs schnitt, Fig. 4 einen Behälter
für die Düppel in der Ansicht, Fig. 5 eine Variante der er;findungsgeäßen Vorrichtung
im Längsschnitt und Fig. 6 eine weitere Variante ohne zusatzlichen Kolben gleichfalls
im Längsschnitt.
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Fig. 1 zeigt eine Rakete, z.B. eine Feststoffrakete, mit dem Nutzlastkopf
1 und dem Raketenmotor 2 mit Düse 3 und Stabilisierungsflossen 4. Da der Raketenmotor
nicht Gegenstand der Erfindung und sein Aufbau bekannt ist, wird er hier nicht näher
beschrieben.
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Gemäß Fig. 2 weist der Nutzlastkopf 1 die zylindrische Hülle 5 mit
der daran befestigten Spitze 6 als eine der möglichen strömungsgünstigen Verkleidungen
auf. Die Hülle 5 ist auf den Boden 7 aufgesteckt. Ein Dichtring 8 dichtet den von
Hülle 5 mit Spitze 6 und Boden 7 gebildeten Innenraum gegenüber der Außenatmnsphäre
ab. Mit der Spitze 6 ist der Kolben 9 verschraubt, der hier als zylindrische Stange
konstanten Durchmessers ausgebildet ist, die durch das axiale Rohr 10 hindurch führt
und an ihrem hinteren Ende 11 den Dichtring 12 besitzt. Um das in den Boden 7 eingeschraubte
Rohr 10 herum ist die aus mehreren axial hintereinander angeordneten Lagen 13 bestehende
Düppelladung 14 angeordnet. Die axialen Lagen 13 sind durch radial geteilte Scheiben
15 voneinander getrennt. Das Rohr 10 ist mit dem Kolben 9 mittels des radialen Abscherstiftes
16 verbunden. An dem Sprengring 17 des Rohres 10 stützt sich die Scheibe 15 ab.
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Weiterhin weist das Rohr lo die radialen Durchbrechungen 18 auf, die
als kreiszylindrische Bohrungen ausgebildet sind. Die jeweils in einer Ebene liegenden
Durchbrechungen 18, beispielsweise vier, sind langs des Umfangs des Rohres 10 gleichmaßig
verteilt. Die Durchbrechungen 18 sind zweckmäßig so angeordnet, daß sie in der Mitte
der jeweiligen Düppellage 13 liegen.
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Im Boden 7, der durch den aufgeschraubten Deckel 19 verschlossen ist,
befindet sich die Druckgasquelle 20, z.B. eine pyrotesbnische Ladung, die durch
die axiale Bohrung 21 mit dem Inneren des Rohres 10 verbunden ist. Der Deckel 19,
der mit einem Ansatz 22 mit Gewinde 23 zur Befestigung an dem in Fig. 1 gezeigten
Raketenmotor 2 versehen ist, besitzt die Zündeinrichtung 24. Im vorliegenden Beispiel
handelt es sich um eine elektrische Zündkapsel, deren Zünderdrähte 25 zu einem im
Raketenmotor 2 befindlichen Zündmechanismus führen, der nach vorgegebener Zeit die
Zündung auslöst. Eine andere AuSführungmöglichkeit besteht z.B. darin, die Zündkapsel
mit einem pyrotechnischen Verzögerungssatz zu versehen, der von den Verbrennungsgasen
des Raketenmotors 2 entzündet wird Fig. 3 zeigt den Nutzlastkopf 1 aus Fig. 2 während
des Ausstoßens der einzelnen Düppelladungen 1J. Zu diesem Zweck wurde durch die
Zündeinrichtung 24 die pyrotechnische Treibsatzladung 20 entzündet. Die durch die
Verbrennung entstandenen und über die Bohrung 21 in das Rohr 10 eingeströmten Druckgas
haben bewirkt, daß der das Rohr 10 mit dem Kolben 9 verbindende Abscherstift 16
abgeschert ist, so daß die Hülle 5 mit Spitze 6 nach vorne geschoben werden kann.
Dabei sind gleichzeitig die bis dahin von dem Kolben 9 verdeckten Durchbrechungen
18' und 18" freigegeben, durch die jetzt das Druckgas der Druckgasquelle 20 ausströmen
und die über den Durchbrechungen 18'und 18" liegenden Düppellagen 13 wegblasen kann.
Der Ausstoßvorgeng ist beendet, wenn die Hülle 5 mit Spitze 6 die Düppelladung 1L
vollständig freigegeben hat und aus sämtlichen Uurchbrschungen 18 das Druckgas ausströmen
kann. Durch unterschiedliohe Wahl der Lage des hinteren Endes 11 des Kolbens 9 und
der Lage der
Durchbrechungen 18 im axialen Rohr 10 hat man es in
der Hand, Je nach den Erfordernissen das Druckgas vor oder nach der Freigabe der
einzelnen Düppelladungen 13 durch die äußere Tülle 5 auf die Düppelladungen einwirken
zu lassen.
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In Fig. 4 ist eine mögliche Ausführung eines die Düppel enthaltenden
Behälters 26 in der Ansicht dargestellt, der als segmentförmiger Ausschnitt eines
Hohlzylinders ausgebildet ist.
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Sein äußerer Radius 27 ist gleich oder kleiner als der Innenradius
der hülle 5 und sein innerer Radius 28 Ist gleich oder größer als der Außenradius
des Rohres 10. Mehrere, vorzugsweise drei, drei um das Rohr 10 herum angeordnete
Behälter 26 bilden eine komplette Düppellage 13. Beim Ausstoß werden die Behälter
26 durch das heiße Druckgas der pyrotechnischen Treibladung 20 z.B. gleichzeitig
entzündet und radial weggeblasen. Die Düppel verteilen sich dann selbstständig,
wenn der Behälter 26 verbrannt ist.
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Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform ist der Kolben 9 mit
der der Ringdichtung 12 und der Kolbenstange 29 geringeren Durch messers in einem
besonderen axialen Führungsrohr 30 angeordnet, das seinerseits unter Bildung eines
Ringraumes 31 mittels des Gewindes 32 in das Rohr 10 mit den Durchbrechungen 18
eingeschraubt ist. Hierbei ist die Menge des über die axialen Bohrungen 33 und die
Durchbrechungen 18 den einzelnen Düppellagen 13 zugeführten Druckgases unabhängig
vom Querschnitt des Kolbens 9 bzw. des zur Druckgasquelle 20 hin offenen Führungsrohres
30 entsprechend den Erfordernissen des jeweiligen Einzelfalles festlegbar.
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In Fig. 6 ist schließlich noch eine Verteilvorrichtung ohne Kolben
gezeigt, so daß das von der Druckgasquelle 20 abgegebene Druckgas über das axiale
Rohr 10 mit den radialen Durchbrechungen 18 einerseits auf die einzelnen Düppellagen
13 und andererseits gleichzeitig auf das Innere der Spitze 6 der Hülle 5 einwirkt,
so daß die Hülle 5 nach Durchtrennung der radialen Abscherstifte 34 nach vorn abgeschoben
wird. Die vordere im Schnitt
gezeigte Scheibe 15 ist über das Gewinde
35 am Rohr 10 befestigt.
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Im übrigen entspricht die Ausführung und Funktion der Varianten gemäß
den Fig. 5 und 6 derjenigen von Fig. 2, so daß bezüglich der weiteren Einzelheiten
auf die dortigen Erläuterungen verwiesen wird.
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