DE4131529C2

DE4131529C2 - Einrichtung zur Freigabe der Kühlmittelzufuhr in einem Flugkörper

Info

Publication number: DE4131529C2
Application number: DE4131529A
Authority: DE
Inventors: Horst Dr Radscheit; Hubert Peter Dipl Ing Lehr
Original assignee: Bodenseewerk Geratetechnik GmbH
Current assignee: Bodenseewerk Geratetechnik GmbH
Priority date: 1991-09-21
Filing date: 1991-09-21
Publication date: 1994-03-31
Anticipated expiration: 2011-09-22
Also published as: DE59204122D1; EP0535330A1; EP0535330B1; TR26282A; DE4131529A1; ES2081530T3; GR3018151T3

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Freigabe der Kühlmittelzufuhr zu einem Kühler für den Detektor eines optischen Suchers in einem Flugkörper, der in einer an einem Flugzeug angebrachten Startvorrichtung angeordnet ist,
wobei Fesselmittel zur Fesselung der beweglichen Sucheroptik des Suchers vorgesehen sind, die zur Ziel verfolgung vor dem Einsatz des Flugkörpers über eine vom Cockpit des Flugzeugs zur Startvorrichtung geführte Steuerleitung entriegelbar sind.

Zugrunde liegender Stand der Technik

Es sind zielsuchende Flugkörper bekannt. Solche Flugkörper enthalten einen optischen Sucher, der Ziele erfaßt und Steuersignale liefert, durch welche der Flugkörper zu dem Ziel geführt wird. Der optische Sucher sitzt im allgemeinen auf einem Kreiselrotor und ist auf diese Weise von den Bewegungen des Flugkörpers entkoppelt. Der Kreiselrotor ist kardanisch gelagert und insoweit beweglich relativ zu der Zelle des Flugkörpers, so daß er auf ein Ziel ausgerichtet werden kann. Ein Beispiel für einen solchen optischen Sucher zeigt die DE-C-36 23 343.

Die Flugkörper sind üblicherweise in einer Abschuß vorrichtung (Launcher) gehaltert. Die Startvorrichtung sitzt an einem Flugzeug, üblicherweise unter den Trag flächen.

Es ist bekannt, solche Sucher vor dem Abschuß des Flugkörpers und der diesem vorausgehenden Zielverfolgung an eine feste Ausgangslage zu fesseln. Diese Fesselung wird über eine Steuerleitung vom Cockpit des Flugzeuges aus gelöst, wenn der Flugkörper für die Zielverfolgung und den Abschuß bereitgemacht werden soll.

Solche Sucher sprechen im allgemeinen auf infrarote Strahlung an, die von dem Ziel ausgesandt wird. Der Sucher enthält dazu einen auf infrarote Strahlung ansprechenden Detektor. Die Empfindlichkeit solcher Detektoren hängt stark von deren Temperatur ab. Es ist bekannt, Detektoren für optische Sucher zu kühlen, um die Empfindlichkeit zu erhöhen und Rauschen zu vermindern.

Es ist hierbei bekannt, die Kühlung durch Peltier-Elemente vorzunehmen. Die Kühlwirkung solcher Peltier-Elemente ist jedoch begrenzt. Es sind daher für diese Zwecke Kühler bekannt, die unter Ausnutzung des Joule-Thomson-Effektes mit der Entspannung von Druckgas arbeiten. Ein Beispiel für einen solchen Kühler ist in der DE-A-36 11 206 beschrieben.

Dabei ist es erforderlich, vor der Zielauffassung die Zufuhr von Kühlmittel zu dem Kühler freizugeben. Dies kann über eine weitere Steuerleitung erfolgen, durch welche ein Ventil für das Kühlmittel aufgesteuert wird. Eine solche zweite Steuerleitung erfordert zusätzlichen Aufwand. In vielen Fällen, bei denen Startvorrichtungen für ältere Modelle von Flugkörpern ohne Joule-Thomson-Kühlung des Detektors eingerichtet sind, ist eine solche zweite Steuerleitung gar nicht vorhanden.

Offenbarung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Freigabe der Kühlmittelzufuhr zu einem Kühler für den Detektor eines optischen Suchers in einem Flugkörper, der in einer Startvorrichtung an einem Flugzeug angeordnet ist, so auszubilden, daß eine zusätzliche Steuerleitung für diese Freigabe entfallen kann.

Speziell liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ältere Startvorrichtungen, die keine gesonderte Steuerleitung für die Kühlung des Detektors enthalten, zur Verwendung mit Flugkörpern geeignet zu machen, bei denen eine Kühlung des Detektors mittels eines Joule-Thomson-Kühlers erfolgt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß

a) flugkörperseitig von der Steuerleitung eine bistabile Schaltung vorgesehen ist, welche durch ein Entriegelungssignal für die Fesselmittel auf der besagten Steuerleitung in einen aktivierten Zustand setzbar ist und in diesem Zustand verbleibt, und
b) durch diese bistabile Schaltung in deren aktiviertem Zustand ein die Kühlmittelzufuhr zu dem Kühler beherrschendes Ventil aufsteuerbar ist.

Auf diese Weise wird eine Signalleitung, die sowieso vorhanden ist, für die Freigabe der Kühlmittelzufuhr zu dem Kühler ausgenutzt. Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, daß die Fesselung des Suchers für die Ziel auffassung und Verfolgung erst dann gelöst zu werden braucht, wenn der Detektor ausreichend gekühlt ist. Vorher ist der Detektor sowieso zu unempfindlich. Infolgedessen wird die Kühlmittelzufuhr auf jeden Fall vor dem Lösen der Fesselung freigegeben. Die Steuerleitung für die Fesselung kann daher benutzt werden, um ein kurzes Signal zur Freigabe der Kühlmittelzufuhr zu übertragen. Die damit verbundene kurzzeitige Aufhebung der Fesselung hat keine nachteiligen Folgen. Dieses kurze Signal setzt die bistabile Schaltung. Diese steuert das Ventil auf. An diesem Zustand ändert sich durch weitere Signale auf der Steuerleitung nichts.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt schematisch ein Flugzeugcockpit mit einer Startvorrichtung, einem Flugkörper und den Verbindungsleitungen, wobei der Lenk- und Steuer teil mit dem Detektor und dem Kühlmittelbehälter und dem Ventil für das Kühlmittel vergrößert herausgezeichnet ist.

Fig. 2 zeigt die Ansteuerung der Fesselmittel, durch welche die Sucheroptik an eine Mittellage gefesselt werden kann.

Fig. 3 zeigt im einzelnen die bistabile Schaltung zum Aufsteuern des Ventils für das Kühlmittel.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung

In Fig. 1 ist mit 10 ein Cockpit eines Flugzeugs 12 bezeichnet. An dem Flugzeug ist eine Startvorrichtung 14 angebracht. Die Startvorrichtung 14 enthält einen Flugkörper 16. Der Flugkörper 16 ist mit einem Sucher 18 versehen. Der Sucher 18 enthält einen Detektor 20. Der Detektor ist durch einen Kühler 22 in Form eines Joule-Thomson-Kühlers gekühlt. Der Kühler 22 erhält ein Kühlmittel aus einem Kühlmittelbehälter 24 über ein steuerbares Ventil 26 und eine Leitung 28.

Vom Cockpit 10 des Flugzeugs 12 geht eine Steuerleitung 30 aus, durch welche der Flugkörper gestartet werden kann. Eine Steuerleitung 32 geht von einem im Cockpit 10 angeordneten Betätigungsglied 34 zur Startvorrichtung 14.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist in der Startvorrichtung 14 ein Relais 36 angeordnet. Das Relais 36 weist einen Ruhekontakt 38 auf. Über diesen Ruhekontakt 38 sind zwei Leitungen 40 und 42 miteinander verbunden. Die Leitungen 40 und 42 bilden einen Teil eines Fesselkreises mit einer Stromquelle 44 und Fesselmitteln 46. Wenn der Ruhekontakt 38 geschlossen ist, liegen die beiden Leitungen 40 und 42 auf gleichem Potential an einer Klemme der Stromquelle 44. Der Fesselkreis ist dann geschlossen und die Fesselmittel 46 halten die Sucheroptik in einer festen Ausgangslage. Durch ein Signal auf der Steuerleitung 32 wird das Relais 36 erregt. Der Kontakt 38 öffnet. Dadurch wird die Fesselung der Sucheroptik gelöst. Dabei ändert sich das Potential der Leitung 42. Die Leitung 42 ist nun über die Fesselmittel 46 mit der anderen Klemme der Stromquelle verbunden und von der Leitung 40 getrennt.

Die Leitung 42 ist mit einem Stecker 48 verbunden, der eine Verbindung zu dem Suchkopf 18 des Flugkörpers 16 herstellt. Der Stecker 48 enthält eine bistabile Schaltung 50. Diese Schaltung 50 ist in Fig. 3 im einzelnen darge stellt.

Die Schaltung 50 ist ein Flipflop mit zwei N-Kanal MOSFET- Transistoren 52 und 54. Das Drain des N-Kanal MOSFET- Transistors 52 liegt über einen Widerstand 56 an einer Versorgungsspannung von 25 Volt, die über eine Leitung 58 zugeführt wird. Die Source des N-Kanal MOSFET-Transistors 52 ist über eine Diode 60 mit der Leitung 42 verbunden. Das Drain des N-Kanal MOSFET-Transistors 54 liegt über die Reihenschaltung zweier Widerstände 62 und 64 an der Leitung 58 und damit an der Versorgungsspannung. Die Source des N-Kanal MOSFET-Transistors 54 liegt an Masse. Das Drain des N-Kanal MOSFET-Transistors 52 ist weiterhin über einen Widerstand 66 mit dem Gate des N-Kanal MOSFET-Transistors 54 verbunden. Weiterhin ist das Gate des N-Kanal MOSFET-Transistors 54 über einen Widerstand 68 und einen dazu parallelgeschalteten Kondensator 70 mit Masse verbunden. Das Drain des N-Kanal MOSFET-Transistors 54 ist über einen Widerstand 72 mit dem Gate des N-Kanal MOSFET-Transistors 52 verbunden. Das Gate des N-Kanal MOSFET-Transistors 52 ist weiterhin über eine Zenerdiode 74 mit Masse verbunden.

Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 62 und 64 ist mit dem Gate eines P-Kanal MOSFET-Transistors 76 verbunden. Die Source des P-Kanal MOSFET-Transistors 76 ist mit der Leitung 58 verbunden und liegt so an der Versorgungsspannung. Das Drain des N-Kanal MOSFET- Transistors 76 ist über eine Diode 78 mit Masse verbunden. Außerdem liegt das Drain des N-Kanal MOSFET-Transistors 76 über eine Diode 80 an einer Steuerleitung 82.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist die Steuerleitung 82 zu dem als Magnetventil ausgebildeten Ventil 26 geführt.

Die beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt:

Im Ruhezustand, also vor Aktivierung der Kühlung oder des Suchers ist das Relais 36 abgefallen, der Kontakt 38 ist geschlossen. Die Leitung 42 ist auf dem Potential der Leitung 40.

In diesem Fall ist die bistabile Schaltung in einem ersten Schaltzustand, in welchem der P-Kanal MOSFET-Transistor 76 gesperrt ist. Auf der Steuerleitung 82 erscheint dann kein Signal. Das Ventil 26 ist geschlossen.

Wenn der Flugkörper für den Abschuß vorbereitet werden soll, dann wird durch Betätigen des Betätigungsgliedes 34 über die Steuerleitung 32 das Relais 36 kurzzeitig erregt. Dadurch öffnet der Ruhekontakt 38. Das Potential der Leitung 42 ändert sich entsprechend kurzzeitig. Durch diese Änderung wird die bistabile Schaltung 50 in ihren anderen Schaltzustand gesetzt. Der P-Kanal MOSFET- Transistor 76 wird leitend. Dadurch wird die Steuerleitung 82 mit der Leitung 58 verbunden und auf 25 Volt gesetzt. Über die Steuerleitung 82 wird das Ventil 26 geöffnet. Es strömt Kühlmittel, üblicherweise Druckluft, zu dem Kühler 22. Der Kühler kühlt den Detektor 20 auf die erforderliche niedrige Temperatur ab. Damit wird das Rauschen vermindert und die Empfindlichkeit des Detektors erhöht. Der Pilot erkennt dies an dem abnehmenden Rauschen im "Missile Audio"-Signal.

Anschließend kann durch Dauerbetätigung des Betätigungs gliedes 34 das Relais 36 ständig erregt werden. Dadurch öffnet der Ruhekontakt 38 ebenfalls ständig und löst die Fesselung der Sucheroptik, indem die Fesselmittel 46 abgeschaltet werden. Diese Umschaltung hat jedoch keinen Einfluß mehr auf den Schaltzustand der bistabilen Schaltung 50. Dementsprechend bleibt auch das Ventil 26 für das Kühlmittel geöffnet.

Es wird somit eine einzige Steuerleitung 32 für zwei Schaltungen, nämlich die Freigabe der Kühlmittelzufuhr zum Kühler 22 und die Ein- und Abschaltung der Fesselmittel 46 für die Sucheroptik ausgenutzt. Dadurch können Flugkörper mit Joule-Thomson-Kühlung des Detektors auch mit Start vorrichtungen verwendet werden, die keine gesonderte Steuerleitung zur Freigabe des Kühlmittels aufweisen.

Claims

Einrichtung zur Freigabe der Kühlmittelzufuhr zu einem Kühler (22) für den Detektor (20) eines optischen Suchers (18) in einem Flugkörper, der in einer an einem Flugzeug (12) angebrachten Startvorrichtung (14) angeordnet ist,
wobei Fesselmittel (46) zur Fesselung der beweglichen Sucheroptik des Suchers vorgesehen sind, die zur Ziel verfolgung vor dem Einsatz des Flugkörpers über eine vom Cockpit (10) des Flugzeugs (12) zur Startvorrichtung (14) geführte Steuerleitung (32) entriegelbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß
- a) flugkörperseitig von der Steuerleitung (32) eine bistabile Schaltung (50) vorgesehen ist, welche durch ein Entriegelungssignal für die Fesselmittel (46) auf der besagten Steuerleitung (32) in einen aktivierten Zustand setzbar ist und in diesem Zustand verbleibt, und
- b) durch diese bistabile Schaltung (50) in deren aktiviertem Zustand ein die Kühlmittelzufuhr zu dem Kühler (22) beherrschendes Ventil (26) aufsteuerbar ist.