Sicherungseinrichtung für Zünder von Gefechtsköpfen

Abstract

 Es wird eine Sicherungseinrichtung für Zünder von Gefechtsköpfen vorgeschlagen, die zwei durch eine Außenverzahnung miteinander verbundene Rotoren aufweist. Ein erster Rotor ist als Steuerungsrotor eingesetzt, während ein zweiter Rotor der sogenannte Zündrotor ist. Beide Rotoren weisen radial nach außen verlegte Schwerpunkte auf und erhalten ihre Drehenergie durch die Gefechtskopfbeschleunigung. Der Steuerungsrotor ist durch eine mechanische Verbindung zwischen einer elektromechanischen Schließeinrichtung (4) und dem Steuerungsrotor (1) zusätzlich zur Rückschießmasse verriegelt. Die mechanische Verbindung erfolgt durch einen Sicherungsstift (8), der an einem doppelarmigen Hebel (5) angebunden ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Sicherungseinrichtung für Zünder von Gefechtsköpfen nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

[0002] Derartige Sicherungseinrichtungen sollen die Entsicherung von Zündern in Abhängigkeit von bestimmten Kriterien selbsttätig durchführen oder im Falle einer Fehlfunktion eine Blockierung des Zünders in der Sicherstellung bewirken.

[0003] Aus der Militärnorm MIL-STD-1316 ist die Forderung bekannt, daß das Sicherungssystem eines jeden Zünders mindestens zwei Sicherungselemente umfassen muß, die unabhängig voneinander die unbeabsichtigte Entsicherung des Zünders und damit die Zündung der Hauptladung verhindern können. Dabei muß jedes dieser Sicherungselemente von mindestens einer nicht auch durch auf das andere Element einwirkenden umweltbedingten Kraft betätigt werden.

[0004] Aus der US-PS 3,994,231 ist eine Sicherungseinrichtung für Raktengefechtsköpfe bekannt, die eine Zündkette mit mechanischen und elektrischen Entsicherungsschritten enthält. Hierbei wird einerseits der Druck eines gezündeten Raketentriebwerkes verwendet, um einen Kolben zu bewegen, und andererseits ein von einem Rotor betätigter Schalter, um einen Schritt im Ablauf der Entsicherung auszuführen. Es sind jedoch keine Mittel zur Verarbeitung zweier voneinander unabhängiger Kriterien angegeben.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherungseinrichtung für Zünder von Gefechtsköpfen zu schaffen, die nur bei Vorhandensein von zwei in der richtigen Reihenfolge auftretenden und voneinander unabhängigen physikalischen Kriterien entsichert.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüche beschrieben.

[0007] Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen werden die Sicherheitsanforderungen nach MIL-STD-1316 und gemäß STANAG 4187 erfüllt. Bei dem Zünder tritt eine direkte Verriegelung des Steuerungsrotors über eine mechanische Verbindung zwischen einem Magneten und dem Steuerungsrotor durch einen zusätzlich angebrachten Sicherungsstift ein. Aufgrund dieser Maßnahmen ist der Steuerungsrotor durch die Rückschießmasse gesichert, dessen Entsicherung durch die Abschußbeschleunigung erfolgt, und durch den Sicherungsstift zum Magneten gesichert, dessen Entsicherung durch das elektrische Signal des Flugkörperstartes geschieht.

[0008] Zusätzlich zu dieser vorgeschilderten Maßnahme kann entsprechend der Erfindung ein zweites Zündmittel für den Steuerungsrotor oder die Sicherung des zweiten Rotors durch eine Rückschleßmasse ausgeführt werden.

[0009] Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen. Darin zeigen

Figur 1

einen Schnitt durch den Steuerungsrotor

Figur 2

einen Schnitt durch die miteinander in Eingriff stehenden Steuerungsrotor und Sicherungsrotor

Figur 3

in schematischer Darstellung die Rückschießmasse mit zusätzlichem Sicherungsstift für den Sicherungsrotor.

[0010] Die Sicherungseinrichtung für einen Zünder eines Gefechtskopfes für Flugkörper, Raketen oder dergleichen geht aus von zwei Rotoren, von denen der erste Rotor ein Steuerungsrotor 1 und der zweite Rotor ein Zündrotor 2 ist, die beide durch eine Außenverzahnung miteinander in Getriebeverbindung stehen. Der Antrieb des Steuerungsrotors 1 erfolgt im Prinzip durch die Abschußbeschleunigung des Flugkörpers. Dabei wird die Drehbewegung und die Drehrichtung des Steuerungsrotors 1 durch einen radial nach außen verlegten Schwerpunkt bestimmt. Der Zündrotor 2 besitzt einen radial nach außen gelegten Schwerpunkt, wodurch seine Mitnahme durch den Steuerungsrotor 1 über die Verzahnung 3 erleichtert wird.

[0011] An eine elektromagnetische Schließeinrichtung 4 greift ein zweiarmiger Hebel 5 an, der um die Achse 6 schwenkbar ist. An dem freien Ende des Hebels 5 ist im mittleren Bereich ein Sicherungsstift 7 für eine Rückschießmasse angeschlossen. Ein zusätzlicher Sicherungsstift 8 ist mit dem äußeren Ende des zweiten Hebelarms verbunden und greift in der Sicherstellung in den Steuerungsrotor 1 ein. Diese Bauweise bedeutet eine direkte Verriegelung des Steuerungsrotors 1 durch den zusätzlich am Hebel 5 angebrachten Sicherungsstift mit der elektromagnetischen Schließeinrichtung 4. Auf diese Weise ist der Steuerungsrotor 1 einmal durch die Rückschießmasse gesichert. Die Entsicherung des Steuerungsrotors 1 erfolgt durch Abschußbeschleunigung des Gefechtskopfes mit dem Flugkörper. Die zweite Sicherung bildet der zusätzliche Sicherungsstift 8 in Verbindung mit der elektromagnetischen Schließeinrichtung 4, wobei die Entsicherung durch das elektrische Signal des Raketenstarts erfolgt.

[0012] In Figur 2 sind der Steuerungsrotor 1 und der Zündrotor 2 im Schnitt in einem Gefechtskopf 9 dargestellt. Die beiden Rotoren 1 und 2 sind durch eine Außenverzahnung 3 wieder in Getriebeverbindung. In den beiden Rotoren 1 und 2 befinden sich Übertragungsladungen 10 und 11. An den Steuerungsrotor 1 sind zwei um 180° gegenüberliegende Detonatoren 12 und 13 vorgesehen, die sich in entsprechenden Kanälen oder Ausnehmungen 14 und 15 des Gefechtskopfes 9 befinden. Die Kanäle 14 und 15 und mit ihnen die Detonatoren 12 und 13 sind dadurch koaxial zur Drehachse des Steuerungsrotors 1 ausgerichtet.

[0013] Der Vorteil der vorbeschriebenen Sicherungsmaßnahme besteht darin, daß zum Zündrotor 2 und damit zum Zündübertrager 11 ein Detonator nicht mehr vorhanden ist. Damit kann dieser Zündübertrager 11, der ausschließlich Sekundärsprengstoff beinhaltet, nicht mehr initiiert werden. Eine mögliche fehlerhafte Scharfstellung des Zündrotors 2 ist demzufolge kein sicherungskritischer Fall mehr. Ohne weitere Maßnahmen wäre die Funktionszuverlässigkeit einer an sich gewünschten redundanten Zündkette reduziert. Deshalb werden zum Steuerungsrotor 1 die zwei um 180° zueinander versetzt eingebauten elektrischen Detonatoren 12 und 13 eingebaut, wodurch die völlige Funktionszuverlässigkeit der Zündereinrichtung hergestellt ist.

[0014] Die Figur 3 setzt sich aus den drei übereinander gezeichneten Darstellungen der Rotoren zusammen. Die oberste Darstellung in Figur 3 zeigt die Sicherungsposition, die mittlere Darstellung offenbart die Übergangsposition und die untere Darstellung zeigt die entsicherte Zündposition. In allen drei Darstellungen bedeuten gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile.

[0015] In der Sicherungsposition sind die beiden getrieblich durch eine Verzahnung miteinander verbundenen Rotoren, nämlich Steuerungsrotor 1 und Zündrotor 2 zu erkennen. Aus dieser schematisch stark vereinfachten Darstellung ist auch ersichtlich, daß beide Rotoren mit Schwerpunkten ausgestattet sind, die vom Mittelpunkt aus bzw. von der Drehachse aus radial nach außen versetzt sind. Dies wird beispielsweise durch die Ausnehmungen 16 und 17 in den Rotoren erreicht. In den Rotoren sind die Detonatoren 12 und 13 erkennbar, die in diesem Beispiel jeweils einem der Rotoren zugeordnet sind. Die Detonatoren 12 und 13 befinden sich in Bohrungen einer Sicherheitsgrundplatte. Ferner sind im Steuerungsrotor 1 und im Zündrotor 2 die Zündübertrager 11 und 10 dargestellt. Ein erster Sicherungsstift 7 greift in den Steuerungsrotor 1 ein, während der zweite Sicherungsstift 8 in die Bewegungsbahn des Zündrotors 2 eingesetzt ist. Die Sicherungsstifte 7 und 8 sind an einer gemeinsamen Vorrichtung, beispielsweise Hebel 5, fest angebracht. Wie aus der oberen Darstellung von Figuren 3 ersichtlich ist, steht der Sicherungsstift 7 mit einem Hemmgetriebe 18 in Wirkverbindung. In dieser Sicherungsposition befinden sich die Übertragungsladungen 10 und 11 der beiden Rotoren 1 und 2 außerhalb der Positionen der Detonatoren 12 und 13. Erst durch eine Drehbewegung, die durch die Beschleunigung des Gefechtskopfes beim Start des Flugkörpers hervorgerufen wird, wandern die Übertragungsladungen entsprechend der Drehrichtung der beiden Rotoren 1 und 2 zu den Positionen der Detonatoren 12 und 13. Der synchrone Ablauf wird durch die beiderseitige Verzahnung 3 gewährleistet. Der Sicherungsstift 8 verbleibt in Position über den Hebel 5.

[0016] Die untere Darstellung von Figur 3 zeigt nun die entsicherte Zündposition, in welcher die Übertragungsladungen 10 und 11 exakt in die Positionen der Detonatoren eingeschwenkt sind.

[0017] Diese gewünschte mechanische Verriegelung des Zündrotors 2 gemäß der Figur 3 ist dadurch möglich geworden, daß die Rückschleßmasse vergrößert wurde und ein zusätzlicher Sicherungsstift 8 eingesetzt worden ist, der direkt mechanisch in den Zündrotor 2 eingreift. Durch diese Maßnahme ist der Zündrotor 2 doppelt mechanisch verriegelt durch die Rückschießmasse und durch die Verzahnung mit dem Steuerungsrotor.

Ansprüche

1. Sicherungseinrichtung für Zünder von Gefechtsköpfen mit zwei durch eine Außenverzahnung miteinander verbundene Rotoren, von denen der erste Rotor ein Steuerungsrotor (1) und der zweite Rotor ein Zündrotor (2) ist, die beide radial nach außen verlegte Schwerpunkte besitzen und durch die Gefechtskopfbeschleunigung ihre Drehenergie erhalten,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Steuerungsrotor (1) durch eine mechanische Verbindung zwischen einer elektromagnetischen Schließeinrichtung (4) und dem Steuerungsrotor (1) zusätzlich zur Rückschießmasse verriegelt ist.

2. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die mechanische Verbindung durch einen Sicherungsstift (8) erfolgt, der an einem doppelarmigen Hebel (5) angebunden ist, dessen zweiter Arm mit der elektromagnetischen Schließeinrichtung (4) verbunden ist.

3. Sicherungseinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Steuerungsrotor (1) durch zwei um 180° zueinander versetzt eingebaute Detonatoren (12,13) beaufschlagt ist, während dem Zündrotor (2) ein Detonator nicht zugeordnet ist.

4. Sicherungseinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zündrotor (2) mit dem Steuerungsrotor (1) zusätzlich zur Verzahnung (3) durch einen Sicherungsstift (8) verriegelt ist, welcher direkt in den Zündrotor (2) mechanisch eingreift.

Zeichnung