DE3630083C2 - - Google Patents
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- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
- F42B12/02—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
- F42B12/36—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information
- F42B12/56—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information for dispensing discrete solid bodies
- F42B12/58—Cluster or cargo ammunition, i.e. projectiles containing one or more submissiles
- F42B12/60—Cluster or cargo ammunition, i.e. projectiles containing one or more submissiles the submissiles being ejected radially
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- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausstoßen von
Behältern, insbesondere von Munition, aus einem Gefechtskopf oder
dergleichen Behältnis nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Vorrichtungen geht aus der DE-PS 30 26 159 hervor. Der
Gasgenerator der bekannten Vorrichtung ist dabei in der US-PS 38 65 034
näher beschrieben. Danach befindet sich in der Längsachse des als
Siebrohr ausgebildeten gasdurchlässigen Rohres, das die Treibladung
enthält, eine Anzündschnur und eine Übertragerladung als Anzündmittel.
Beim Ausstoßen von Streumunition mit einer solchen Vorrichtung ist es
von Bedeutung, daß bei einer hohen Ausstoßgeschwindigkeit der Munition
ein optimales Flugverhalten erteilt wird, wobei die heutzutage relativ
empfindliche Streumunition keinen zu hohen Beschleunigungskräften
ausgesetzt werden darf.
Bei dem Gasgenerator nach der US-PS 38 65 034 steigt der Druck, der sich
im Balg aufbaut, beim Abbrennen des Treibstoffs im wesentlichen
kontinuierlich an. Bei vorgegebenem Treibstoff kann eine hohe
Ausstoßgeschwindigkeit der Munition daher nur durch eine entsprechend
große Auslegung der Anzündmittel erreicht werden. Dies hat jedoch hohe
Druckspitzen im Balg und damit Beschleunigungsspitzen beim Abgang der
Streumunition zur Folge, denen empfindlichere Streumunition nicht
standhält, von einem kontrollierten optimalen Flugverhalten der
Streumunition ganz zu schweigen.
Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die
Aufgabe zugrunde, mit einem einfach aufgebauten Gasgenerator das
Abgangsverhalten der auszustoßenden Behälter in weiten Grenzen
variierbar zu machen.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht der Gasgenerator also aus
einem vorzugsweise mit einer Folie verdämmten, z. B. als Siebrohr
ausgebildeten, gasdurchlässigen Rohr, in das eine teilchenförmige,
vorzugsweise plättchenförmige Treibladung, vorzugsweise aus einem
doppelbasigen Treibstoff gefüllt ist. Die Geometrie der Öffnungen des
gasdurchlässigen Rohres ist auf die Treibladung abgestimmt, um die
gewünschte Klemmung, d. h. das gewünschte Verhältnis der Gesamtflächen
aller Öffnungen des gasdurchlässigen Rohres zu dessen Mantelfläche zu
erhalten. Die Treibladung wird durch wenigstens eine pyrotechnische
Anzündschnur als einziges Anzündmittel entzündet, welche in der
Mittelachse des gasdurchlässigen Rohres liegt und sich über die
Gesamtlänge des Gasgeneratorrohres erstreckt und die ein Gemisch aus
einer sauerstoffabgebenden Verbindung, wie Kalium- oder Ammoniumchlorat,
sowie ein Metallpulver, wie Aluminiumpulver, ggf. mit Zusätzen, wie
einem Kunststoffbindemittel aufweist, also ein Gemisch, das ungefähr
einem Verbundtreibsatz entspricht. Besonders bevorzugt sind sog. ITLX
(Ignition Thin Layer X-Cord)-Anzündschnüre.
Die Verwendung solcher Anzündschnüre führt zu einem einfachen Aufbau der
Anzündkette bei hoher Zuverlässigkeit. Auch ist diese Anzündschnur
mechanisch belastbar und führt zu einer geringen Streuung im
Abgangsverhalten der Munitionsbehälter. Durch geeignete Abstimmung
dieser Komponenten (Ausströmöffnungen des gasdurchlässigen Rohres,
Verdämmung, Treibladungsgeometrie, pyrotechnische Anzündschnur) kann
nicht nur die Anzündung und die Funktion des Gasgenerators gesteuert
werden, sondern damit auch die Wirkung der Ausstoßvorrichtung in bezug
auf das Abgangsverhalten der insbesondere Munition enthaltenden Behälter.
Erfindungsgemäß wird also ein kontrollierter, definierter Ausstoßvorgang
ohne hohe Druck- und Beschleunigungsspitzen sichergestellt, indem neben
der Ausbildung der Treibladung in Form von Teilchen mit definierter
Formgebung, also vorzugsweise Plättchen, das gasdurchlässige Rohr mit
einem Material verdämmt wird, das sich erst bei einem bestimmten Druck
öffnet, um das Druckgas in den Balg eintreten zu lassen. Durch die
Verdämmung steigt der Druck im Balg relativ schnell an. Dies hängt damit
zusammen, daß die Verdämmung zu einer schnellen Zunahme des Drucks und
der Temperatur in dem relativ kleinen Raum innerhalb des
gasdurchlässigen Rohres führt, die Abbrandgeschwindigkeit der
Treibladung und damit die Geschwindigkeit der Treibgaserzeugung mit
zunehmendem Druck und zunehmender Temperatur jedoch stark ansteigen.
Zugleich kommt man mit lediglich einer Anzündschnur, also mit einer
relativ geringen Initialenergie zum Zünden der Treibladung aus. Bei
einem bestimmten kontrollierten Druck öffnet sich die Verdämmung, so daß
insgesamt ein schneller und gleichmäßiger Druckaufbau im Balg und damit
eine hohe Abgangsbeschleunigung der Streumunition erreicht wird, und
zwar ohne zu hohe Druck- und Beschleunigungsspitzen.
Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Darin zeigen
Fig. 1 einen Gefechtskopf im Querschnitt;
Fig. 2 eine teilweise längsgeschnittene Ansicht des Gasgenerators;
Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Längsschnitt, jedoch in
vergrößerter und nur teilweiser Wiedergabe und
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer ITLX-Anzündschnur mit
weggeschnittenen Teilen.
Gemäß Fig. 1 befindet sich in der Hülle 2 eines Gefechtskopfes 1
Streumunition 3.
Ferner ist ein Balg 4 vorgesehen, der konzentrisch zur Längsachse 5 des
Gefechtskopfes 1 angeordnet ist. Der
Balg 4 weist konkave, d. h. zur Längsachse 5 hin
gerichtete Taschen 6 auf, in denen sich die Streumunition
3 befindet. Die beiden Stirnseiten des Balges 4 sind, was
aus der Zeichnung nicht hervorgeht, durch Schottplatten
abgedeckt. Bei Beaufschlagung des Balges 4 von innen mit
Druckgas verformt er sich zu einem Zylinder, d. h. die
Taschen 6 werden mit hoher Geschwindigkeit nach außen
gestülpt und dabei die Streumunition 3 ausgestoßen. Statt vier
können z. B. auch drei Taschen 6 vorgesehen sein.
Die Druckbeaufschlagung des Balges 4 erfolgt durch den
Gasgenerator 7. Der Gasgenerator 7 besteht aus einem
konzentrisch zur Längsachse 5 angeordneten Siebrohr 8, das
an seiner Innenwand mit einer Polyethylenfolie 9 verdämmt
ist. Entlang der gesamten Längsachse 5 erstrecken sich in
der Mitte des Rohres 8 zwei Anzündschnüre 10, 10′.
Die Anzündschnüre 10, 10′ werden durch ITLX-Anzündschnüre
gebildet. Gemäß Fig. 4 besteht eine solche Anzündschnur
aus einem Schlauch 11 aus einer inneren Schlauchlage
30 aus Kunststoff, z. B. Polyethylen, einer Verstärkungs
lage 31 aus einem Fasergeflecht, z. B. Glasfasern,
und einem Kunststoffaußenmantel 32, z. B. aus Polyethy
len. In dem Schlauch 11 sind drei Stränge 33 angeordnet,
welche aus einem Gemisch aus Kaliumperchlorat, Ammonium
perchlorat und Aluminiumpulver, gebunden mit Polyethlyen
acrylat, gebildet sind.
Eine solche Anzündschnur weist eine hohe Fortpflanzungs
geschwindigkeit bei einer heißen, partikelreichen
Flamme auf, wobei die sich in den Strängen 33 fortpflanzen
de Flammenfront zu einer Zerlegung des Schlauchs 11
führt.
Bei Verwendung mehrerer Anzündschnüre 10, 10′, wie
in Fig. 3 gezeigt, werden diese durch Spannbänder
13′ zusammengehalten.
Die aus Plättchen bestehende Treibladung 12 befindet
sich in dem Raum zwischen den Anzündschnüren 10, 10′
und dem mit der Verdämmungsfolie 9 verdämmten Gasgenera
tor 8.
Die Treibladung 12 besteht z. B. aus einem doppelbasigen
Treibstoff.
Gemäß Fig. 3 sind in die Anzündschnüre 10, 10′ pyrotech
nische Verzögerungselemente 14 integriert, die von
einer nicht dargestellten Verstärkerladung initiiert
werden können.
Durch Verschlußteile 18, 18′ ist das Siebrohr 8 an
beiden Enden verschlossen. Im Verschlußteil 18′ ist
dabei das andere Ende der Anzündschnüre 10, 10′ mit
z. B. Klebstoff 17 befestigt. Weiterhin sind auf den
Anzündschnüren 10, 10′ Inertkörper, z. B. in Form
von Kunststoffschaumstoffringen 19, 19′ in beliebiger
axialer Verteilung vorgesehen, z. B. zwischen der
Treibladung 12 und dem Verzögerungselement 14 sowie
am anderen Ende des Rohres 8.
Zum Ausstoß der Streumunition 3 wird zunächst die
Gefechtskopfhülle 2 z. B. durch nicht dargestellte
Schneidschnüre beseitigt. Daraufhin werden, verzögert
durch das Verzögerungselement 14, die Anzündschnüre
10, 10′ gezündet. Die ITLX-Anzündschnüre 10, 10′ führen
zur Bildung einer heißen partikelreichen Flamme.
Die heißen Partikel werden zwischen die Plättchen
der Treibladung 12 gedrückt, um diese zu entzünden.
Auf diese Weise erfolgt die Anzündung der Treibladung
12 gleichzeitig über die gesamte Länge mit entsprechend
raschem und kontrollierbarem Druckaufbau.
Die Verdämmung bzw. die Folie 9 ist erforderlich, weil ein
ausreichend hoher Druck bzw. eine ausreichend hohe
Temperatur erforderlich sind, um die Treibladung 12
anzuzünden.
Andererseits führt das Öffnen der Verdämmung 9 zu einem
plötzlichen Druckabfall. Die heißen Partikel der ITLX-
Anzündschnur 10, 10′ haben demgemäß nicht nur die Aufgabe,
die Anzündung der Treibladung 12 zu bewirken, vielmehr
verhindern sie auch, daß die Treibladung 12 in Folge des
Druckabfalls nach dem Öffnen der Verdämmung 9 erlöschen
kann.
Durch den geschilderten Aufbau des Gasgenerators 7 kann
also ein schneller und gleichmäßiger Druckaufbau in dem
Balg 4 und damit eine hohe Abgangsbeschleunigung der
Streumunition 3 erreicht werden.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung
besteht nun darin, daß die Abgangsbeschleunigung oder
allgemein das Abgangsverhalten der Streumunition den
jeweiligen Anforderungen relativ leicht angepaßt und über
die Länge des Balges variiert werden kann.
Neben der Klemmung, d. h. dem Verhältnis der Gesamtfläche
der Öffnungen des Siebrohres 8 zu dessen Mantelfläche,
der Art der Verdämmung und der Art der Menge der Anzünd
schnüre 10, 10′ kann dies durch die Art und Menge
des Treibstoffs sowie die Konfiguration der Treibladung
12 und deren axiale Verteilung erfolgen.
Insbesondere ist es möglich, gemäß Fig. 2 die Treibladung
12 durch, in axialem Abstand voneinander angeordnete,
sich radial erstreckende Trennwände 20 aus Intermaterial
zwischen den Anzündschnüren 10, 10′ und dem Rohr 9
in einzelne Segmente oder Ringkammern 21 zu trennen.
Die Trennwände 20 können dabei z. B. aus Kunststoff-
Schaumstoffringen bestehen.
In jede dieser Kammern 21 kann nun gezielt eine bestimmte
Treibstoffmenge eingebracht werden, z. B. um eine
gleichmäßige Verteilung einer bestimmten Treibstoffmenge
entlang dem Rohr 8 zu erhalten.
Auch können entlang dem Rohr 8 mehrere durch Schottplat
ten getrennte Bälge 4 hintereinander angeordnet
sein, die jeweils mit Streumunition bestückt sind,
wobei das Abgangsverhalten der Streumunition der einzel
nen Bälge 4 in ähnlicher Weise, also z. B. durch die
für jeden Balg 4 im Gasgenerator 7 vorgesehene Treibla
dungsmenge steuerbar ist, z. B. aber auch durch weitere
in die Anzündschnüre 10, 10′ integrierte pyrotechnische
Verzögerungselemente, wobei entweder die dadurch entste
henden gesamten Anzündeinheiten mit der entsprechenden
Art, Menge und Verteilung der Treibladung 12 in einem
einzigen Rohr 8 z. B. durch Trennwände oder Schottplatten
voneinander getrennt oder mehrere getrennte komplette
Gasgeneratoren 7 in der Gefechtskopflängsachse 5 in
einer Reihe hintereinander angeordnet werden können.
Claims (9)
1. Vorrichtung zum Ausstoßen von Behältern, insbesondere von
Munition, aus einem Gefechtskopf oder dergleichen Behältnis quer zu
dessen Längsachse mit einem Balg, der die Behälter jeweils in konkaven,
gleichmäßig am Umfang angeordneten Taschen aufnimmt, durch Schottplatten
an beiden Enden abgedeckt ist und mit einem Gasgenerator zum Aufblasen
des Balges mit einem konzentrisch im Inneren des Balges angeordneten und
sich über die gesamte Länge des Balges erstreckenden gasdurchlässigen,
eine Feststofftreibladung enthaltenden Rohr, dadurch gekennzeichnet, daß
die Treibladung (12) teilchenförmig ausgebildet ist, das gasdurchlässige
Rohr (8) nach außen mit einem bei Druckbeaufschlagung durch die
Treibladungsgase sich öffnenden Material (9) verdämmt ist und als
alleiniges Anzündmittel für die Treibladung (12) wenigstens eine, sich
mittig über die gesamte Länge (5) des Rohres (8) erstreckende
Anzündschnur (10, 10′) vorgesehen ist, die ein Gemisch aus einer
sauerstoffabgebenden Verbindung und einem Metallpulver enthält.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Teilchen der Treibladung (12) als Plättchen
ausgebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Treibladung (12) aus einem doppelba
sigen Treibstoff besteht.
4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Material zur Verdämmung
des gasdurchlässigen Rohres (8) eine an der Innenwand
des Rohres (8) angeordnete Kunststoffolie (9) ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kunststoffolie aus Polyethylen besteht.
6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Metallpulver Bor,
Aluminium und/oder Magnesium ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die sauerstoffabgebende
Verbindung Perchlorat ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anzündschnur (10) eine
ITLX-Anzündschnur ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Treibladung (12) durch
sich radial erstreckende Trennwände (20) in einzelne,
in axialer Richtung beliebig angeordnete und verteilte
Kammern (21) unterteilt ist.
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