DE4309851A1 - Vorrichtung zur kontrollierten Verbrennung des Fest-Treibstoffs von Feststoff-Raketenmotoren - Google Patents
Vorrichtung zur kontrollierten Verbrennung des Fest-Treibstoffs von Feststoff-RaketenmotorenInfo
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- F42B33/06—Dismantling fuzes, cartridges, projectiles, missiles, rockets or bombs
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Description
Die Erfindung betrifft die Demontage von Raketen und insbeson
dere die Zerstörung von Feststoff-Raketenmotoren durch kontrol
lierte Verbrennung des Fest-Treibstoffs in einer umweltfreund
lichen Weise.
Als Folge der umfangreichen Zunahme von Gefechtsraketen unter
schiedlicher Art entwickelt sich die derzeitige Abrüstung
solcher Raketen und insbesondere die Zerstörung ihrer Raketen
motoren schnell zu einem ernsten Problem.
In Feststoff-Raketenmotoren ist der Treibstoff fest an der
Innenwand der Verbrennungskammer des Motors in einer praktisch
unentfernbaren Weise gehalten und kann daher nur durch Verbren
nung entfernt werden. Nach dem Stand der Technik wird dies in
der offenen Atmosphäre ausgeführt, wodurch gefährliche und um
weltverträgliche Verbrennungsgase in die Atmosphäre gelangen.
Naturgemäß kann ein derartiges Abbrennen von Feststoff-Raketen
motoren in der freien Atmosphäre nur fernab von Ansiedlungen
oder Wohngebieten ausgeführt werden, was aus sich heraus eine
Erschwernis darstellt. Darüber hinaus tritt eine Erhöhung der
Verschmutzung der Atmosphäre auf.
Von Zeit zu Zeit müssen auch andere Arten von Raketenmotoren
zerstört werden, z. B. wenn Fehler erkannt wurden, oder wenn
diese ein vorgeschriebenes Ablaufdatum erreicht haben.
Die erhöhte Anzahl von Raketenmotoren, die jährlich zerstört
werden müssen, führt schnell zu einem weltweiten Verschmut
zungsproblem. Als Folge davon entwickelt sich eine Gesetzge
bung, durch die eine Freiluftverbrennung von Feststoff-Rake
tenmotoren untersagt ist. Es besteht eine dringendes Bedürfnis
für andere Lösungen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Problem durch
Bereitstellen einer Vorrichtung für die kontrollierte Verbren
nung des Fest-Treibstoffs in einem Raketenmotor bei vollstän
diger Isolation gegenüber der Atmosphäre bereitzustellen.
Die Erfindung sieht eine Vorrichtung zur kontrollierten Verbren
nung von Fest-Treibstoff in einem Raketenmotor mit einer Düse
und einer Verbrennungskammer vor, die den Fest-Treibstoff bein
haltet. Die Vorrichtung hat einen druck- und wärmebeständigen
Behälter mit einer Gaskaminer, die in der Lage ist, durch Ver
brennung des Fest-Treibstoffes erzeugte Gase aufzunehmen, einen
hermetisch abdichtbaren Halsabschnitt, der dazu ausgebildet
ist, einen Raketenmotor aufzunehmen und mit Halteeinrichtungen
versehen ist, durch die ein Raketenmotor fest in dem Halsab
schnitt seine Düse der Gaskammer zugewandt gehalten sein kann,
wärmedissipierende Einrichtungen in der Gaskammer und eine Gas
abfuhreinrichtung aufweist, die mit einer Gasströmungs-Steuer
einrichtung versehen ist, um Verbrennungsgase von der Gaskammer
zu der Gasabfuhreinrichtung zu leiten.
Damit die Gaskammer in der Lage ist, die Verbrennungsgase auf
zunehmen, muß ihr Volumen ein großes Vielfaches des Raketen
motors sein, z. B. 500 bis 1000mal größer oder sogar mehr.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die wärmedissi
pierenden Einrichtungen in der Gaskammer in Gestalt einer Viel
zahl flacher Teile, z. B. Rippen oder Leitbleche, gebildet, die
radial von der Wand der Gaskammer abstehen.
Im Betrieb wird ein zu zerstörender Raketenmotor fest in dem
Halsabschnitt des Behälters angeordnet, wobei die Düse zu der
Gaskammer zeigt, sodann wird der Behälter hermetisch abgedich
tet. Nach dem Zünden des Motors werden die Verbrennungsgase
durch die Motorendüse in die Gaskammer eingeleitet, was zu
einem Temperatur- und Druckaufbau in der Kammer führt. Für eine
angemessene Wärmeableitung vom Inneren der Gaskammer muß der
Behälter von außen gekühlt werden und, soweit die Umgebungs
atmosphäre für diesen Zweck unzureichend ist, müssen Kühlein
richtungen vorgesehen werden, z. B. durch Anordnen des Behälters
in einem Kühltank oder durch Umkleiden mit einem Kühlmantel.
Vorzugsweise hat eine erfindungsgemäße Vorrichtung Temperatur-
und/oder Druckmeßeinrichtungen, wodurch die in der Gaskammer
herrschenden Bedingungen überwacht werden können. Wenn im Be
triebsverlauf der Druck oder die Temperatur in der Gaskammer
außerordentlich hoch werden, können Verbrennungsgase von der
Gaskammer in kontrollierter Weise durch die Gasauslaßvorrich
tung abgeblasen werden, wodurch die Verbrennungsrate abnimmt
und die Temperatur und der Druck in der Gaskammer verringert
werden.
Die Gasabfuhreinrichtung kann von jeder herkömmlichen Art sein,
die die Verbrennungsgase durch Absorption, Adsorption oder
katalytische Adsorption zurückhält, so daß im wesentlichen nur
eine Luft/Dampfmischung an die Atmosphäre abgegeben wird.
Zum besseren Verständnis wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert, die schema
tisch, z. T. im Querschnitt, eine Vorrichtung gemäß der Erfin
dung darstellt.
Die Vorrichtung gemäß der in der Zeichnung veranschaulichten
Erfindung umfaßt einen druck- und wärmebeständigen Verbren
nungsgasbehälter 1, der eine Gaskammer 2 und einen Halsab
schnitt 3 aufweist, der mit einem Deckel 4 zur hermetischen
Abdichtung, sowie mit Halteeinrichtungen 5 versehen ist, um
einen Raketenmotor 6 fest zu haltern, der Fest-Treibstoff 7
enthält, der seine Innenwand auskleidet und eine Düse 8 auf
weist, die der Gaskammer 2 zugewandt ist.
Die Gaskammer 2 hat vier radial abstehende wärmedissipierende
Leitbleche 9, die sich in axialer Richtung so erstrecken, daß
sie den aus der Düse 8 ausströmenden Verbrennungsgasen einen
minimalen Widerstand entgegensetzen.
Es sei bemerkt, daß der Behälter 1 nicht maßstabsgetreu gezeich
net ist und daß in Wirklichkeit die Gaskammer 2, bezogen auf
den Halsabschnitt 3, sehr viel größer ist als in der Zeichnung
dargestellt.
Der Behälter 1 hat ein Gasauslaßrohr 10, das mit einer Steuer
einrichtung 11 für den Gasstrom versehen ist und zu einer Gas
abfuhreinrichtung 12 bekannter Art führt, die mit einem Auslaß
rohr 13 versehen ist, durch die ein Luft/Dampfgemisch an die
Atmosphäre abgegeben wird.
Wie dargestellt, ist der Behälter 1 in einen Kühltank 14 einge
taucht, in dem sich Wasser 15 befindet. Das Wasser 15 in dem
Kühltank 14 kann stehendes Wasser sein oder fortlaufend fließen,
je nachdem, wie es die Umstände erfordern und wie es für sich
genommen bekannt ist. Anstelle des Wassertanks kann der Behälter
1 auch mit einem Kühlmantel versehen sein.
Der Behälter 1 ist vorzugsweise mit Temperatur- und Druckmeß
einrichtungen versehen, die nicht dargestellt sind.
Wenn ein Raketenmotor 6 in der in der Zeichnung gezeigten
Weise befestigt und der Deckel 4 dicht abgeschlossen ist, um
den Behälter 1 hermetisch abzudichten, wird während des Betrie
bes der Motor durch einen nicht gezeigten elektrischen Zünd
mechanismus gezündet und die Verbrennungsgase werden in die
Gaskammer 2 abgelassen, in der ein allmählicher Druck- und
Temperaturanstieg stattfindet. Die Temperatur wird durch die
Kühlbleche 9 durch die Wände des Behälters 1 in das Kühlwasser
15 dissipiert. Falls ein überhöhter Aufbau des Drucks oder der
Temperatur stattfindet, kann ein Teil der Verbrennungsgase
durch das Auslaßrohr 10 in die Gasabfuhreinrichtung 12 durch
Öffnen der Gaskontrolleinrichtung 11 auf ein bestimmtes Maß
abgelassen werden, wodurch der Druck und die Temperatur in der
Gaskammer verringert werden und die Verbrennungsrate verlang
samt wird.
Wenn die Verbrennung beendet ist, werden die gesammelten
Verbrennungsgase aus der Gaskammer 2 in die Gasabfuhreinrich
tung 12 abgelassen und das verbleibende Dampf/Luftgemisch wird
durch das Abgasrohr 13 in die Atmosphäre abgegeben.
Claims (5)
1. Vorrichtung zur kontrollierten Verbrennung von Fest-Treib
stoff in einem Raketenmotor mit einer Düse (8) und einer Ver
brennungskammer, die den Fest-Treibstoff (7) beinhaltet, wobei
die Vorrichtung einen druck- und wärmebeständigen Behälter (1)
mit einer Gaskammer (2), die durch Verbrennung des Fest-Treib
stoffes (7) erzeugte Gase aufzunehmen in der Lage ist, einen
hermetisch abdichtbaren Halsabschnitt (3), der dazu eingerich
tet ist, einen Raketenmotor (6) aufzunehmen und mit Halteein
richtungen (5) versehen ist, durch die ein Raketenmotor fest in
dem Halsabschnitt mit seiner Düse (8) der Gaskammer (2) zuge
wandt gehalten sein kann, wärmedissipierende Einrichtungen (9)
in der Gaskammer und eine Gasabfuhreinrichtung (10) aufweist,
die mit einer Gasströmungs-Steuereinrichtung (11) versehen ist,
um Verbrennungsgase von der Gaskammer (2) zu der Gasabfuhrein
richtung (12) zu leiten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß äußere Kühleinrichtungen vorgesehen sind, um den Verbren
nungsgas enthaltenden Behälter (1) zu kühlen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die äußere Kühleinrichtung ein mit Wasser füllbarer Kühl
tank (14) ist, in den der Verbrennungsgas enthaltende Behälter
(1) eingetaucht ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die äußere Kühleinrichtung ein Kühlmantel ist, der an der
Außenseite des Verbrennungsgase aufnehmenden Behälters
angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
gekennzeichnet durch,
Temperatur- und/oder Druckmeßeinrichtungen.
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Legal Events
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