WIRKKÖRPER

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Wirkkörper nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Wirkkörper zum Schutz von militärischen Objekten, beispielsweise Flugzeugen vor Infrarot gelenkten Flugkörpern, sind ausreichend bekannt. Im einfachsten Fallhandelt es sich hierbei um pyrotechnisch erzeugte Wärmequellen, die heiße Strahlung aussenden.

[0003] Ein Infrarot-Scheinziel wird in der DE 40 07 811 C2 offenbart. Dieses weist eine spektrale Verteilung der IR-Abstrahlung von nur sehr mäßig warmen Zielen auf. Für das Scheinziel wird Zeolithpulver verwendet, das zur Aufnahme von Luftfeuchtigkeit geeignet ist. Es kann als Beschichtung eines Körpers oder als fein verteilte Wolke aus Pulverteilchen, die in der Luft schweben, verwendet werden. Grundsätzlich sind dabei alle Zeolithtypen oder Pulver mit zeolithähnlichen Kristallstrukturen geeignet.

[0004] Ein weiteres Infrarot - Scheinziel ist auch aus der JP -A - 20011741 96 bekannt.

[0005] Einen Infrarotstrahler aus Brandsätzen beschreibt die DE 26 14 196 A1. Dieser befindet sich in direktem Kontakt mit einer Metallfolie. Der Brandsatz besteht in einem Ausführungsbeispiel aus einem innigen Gemisch aus Kaliumnitrat und metallischem Bor. Der Brandsatz ist mit Hilfe eines Nitrocellulose - Bindemittels auf einer Metallfolie aufgebracht.

[0006] Mit der DE 42 44 682 A1 wird eine hochintensive pyrotechnische Infrarot - Täuschungsfackel offenbart. Diese dient zum Ablenken eines auf ein Flugzeug zufliegendes Geschoss. Die Täuschungsfackel besitzt einen Bereich kompakt blasenfrei gepreßter separater Stücke einer Gas freisetzenden hochintensiven Infrarot emittierender pyrotechnischer Zusammensetzungen, die in einem zerreißbaren luftdichten Behälter enthalten sind.

[0007] Ein Infrarot - Scheinziel für einen Helikopter beschreibt auch die GB 2 327 116 A. Aus der US 5,343,794 ist ein weiteres Infrarot-Scheinziel bekannt. Mögliche Werkstoffzusammensetzungen derartiger Schelnziele können der US 6,675,719 sowie der US 5,435,224 als auch der US 5,343,794 entnommen werden. Pyrotechnische Nebelsätze sind in der WO 00158237 A1 und der WO 00/58238 beschrieben.

[0008] In der DE 196 05 337 C2 wird ein Verfahren zur Veränderung der räumlichen und zeitlichen Infrarot - Struktur eines Flugzeuges aufgrund der neuen Generation von Infrarot geführten Lenkflugkörpern mit eingebauten Flare -Schutzschaltungen beschrieben. Vorgeschlagen wird, die räumliche Infrarot - Signatur eines Flugzeugs nicht nur in einem engen räumlichen Bereich am Rumpf, sondern über typische Flugdimensionen künstlich zu verändern.

[0009] Ein weiteres Verfahren zum Bereitstellen eines Scheinzielkörpers Ist der DE 42 38 038 C1 entnehmbar. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass die den Scheinzielkörper simulierenden Wirkmassen derart in die Position des zu erzeugenden Scheinzielkörpers gebracht und dort zerlegt werden, dass eine spektral - räumliche Zielsignatur des Objektes für einen Zielsuchkopf erzeugt wird.

[0010] Die EP 0 665 415 A (Ausgangspunkt für den Anspruch 1) betrifft einen Anzündkörper, insbesondere jedoch ein Verfahren zur Herstellung des selbigen. Gegenüber dem Stand der Technik zeichnet sich das Verfahren dadurch aus, dass die eingebundenen Nute nicht mehr gefräst sondern bereits beim Verfestigen des Presslings geschaffen werden. Zur Erfüllung der Brandanforderungen weisen die zehn Nuten in Summe dieselbe Oberfläche wie die acht Nute nach dem Stand der Technik auf. Die Position, Form und Tiefe der Nute erlaubt dabei die Optimierung der Abbrand- Oberflächenform und damit die Optimierung der Energleausbringung des Fackel- Presslings. Die Flare- Pellets sind ihrerseits mit einer Anzündmischung beschichtet.

[0011] Die GB 2 266 944 A beschreibt eine Fackelanordnung mit pyrotechnischem Einsatzstoff. Das Gehäuse besitzt eine Kammer mit einem Trigger, der elektrisch oder mechanisch sein kann. An diese grenzt eine weitere Kammer mit einem Initiator in Form eines Detonators und Schwarzpulvers an. Den größeren Teil nimmt jedoch die pyrotechnische Einrichtung bzw. Einsatzstoff ein. Der pyrotechnische Einsatzstoff umfasst in einem Ausführungsbeispiel einen massiven Block aus Lithiummetall mit einer Anzahl von zylindrischen Öffnungen derart, dass die Längsachse parallel zur Länge des Gehäuses ausgerichtet ist. Jede Öffnung ist mit einer Stange aus PTFE gefüllt, In einem weiteren Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Einsatzstoff um eine gewundene Apertur welches Lithium in Granulatform enthält, wobei das Gehäuse aus Aluminium besteht.

[0012] Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen Wirkkörpers zu schaffen, der gegen moderne Flugkörper als wirksames IR - Scheinziel, beispielsweise für Luftfahrzeuge , eine objektähnliche spektrale Strahlungssignatur mit hohem Strahlungsanteil im Bereich der Plumestrahlung mit Beginn der Zündung über die gesamten Wirkdauer besitzt, ein spezifisches Aufblühverfahren mit steilen Anstlegsflanken aufweist sowie eine hinreichende lange Wirkzelt erfüllt. Des Weiteren sollte die Wirksamkeit auch in hohen Höhen bei geringem Sauerstoff gegeben sein und keine Leistungseinbußen bei hohen Ausstoßgeschwindigkeiten (durch Strömungseffekte) auftreten.

[0013] Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.

[0014] Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, einen Wirkkörper mit wenigstens einem Wirkmassenblock aus ein- bzw. mehrbasigen hochenergetischen Materialien an der Oberfläche wie auch im Inneren mit Strukturen zu versehen. Dies bedingt je nach Muster (Struktur) und Tiefe eine Vergrößerung der Oberfläche, wodurch sich die Abbrandgeschwindigkeit des Wirkmassenblocks und somit die Wirkdauer des Wirkkörpers steuern lassen.

[0015] Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

[0016] So weist der Wirkmassenblock vorzugsweise im Inneren einen oder mehrere Kanäle / Hohlräume auf, wodurch eine anströmgeschützte Initiierung des Wirkmassenblocks im Inneren ermöglicht wird. In Kombination mit beispielsweise metallischen Abdeckplatten und Schutzfolien ist somit gewährleistet, dass Einbußen der IR - Strahlung bei hohen Anströmgeschwindigkeiten, wie sie bei Ausstoß des Wirkkörpers (Wirkmassenblocks) vom Flugzeug entstehen, vermieden werden. Durch die beim Wirkmassenabbrand produzierten Gase in den Kanälen entsteht ferner ein Düseneffekt, der gleichzeitig für den Antrieb und somit die Kinematik des Wirkkörpers (Flares) genutzt werden kann.

[0017] Zur Optimierung der Wirkdauerdient die Schaffung von Gas- und Temperaturbrücken . Diese werden durch Schlitze, Perforation und / oder Bohrungen zwischen den inneren Kanälen geschaffen. Durch eine wählbare Anzahl, Größe und Anordnung dieser Brücken sowie der verbleibenden Wandungsstärke ist eine definierte zeitliche Steuerung der Überzündung auf die Außenflächen möglich.

[0018] Das spezifische Aufblühverhalten wird vorzugsweise durch Auffüllen der Kanäle mit beispielsweise feinstrukturiertem Material gleicher Substanz aber gegenüber dem Wirkmassenblock deutlich erhöhtem Oberflächen- / Masseverhältnis eingestellt. Die Steilheit der Anstiegsflanke kann hierbei mit zunehmendem Oberflächen- /Masseverhältnis erhöht werden.

[0019] Das Anzünden der Wirkmassen erfolgt in einer bevorzugten Ausführung innerhalb der Kanäle im Wirkmassenblock durch vorzugsweise pyrotechnische Anzündsätze. Hierdurch wird einerseits eine spontane, strömungsabhängige Anzündung gewährleistet und andererseits eine vom Anzündsatz herrührende Störstrahlung unterbunden.

[0020] Durch den vorgenannten Aufbau wird ein (bispektraler) Wirkkörper geschaffen, der auf die neuen Sensoren hinreichend gut reagiert.

[0021] Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. In der einzigen Figur mit 1 dargestellt ist ein Wirkmassenblock, der an seiner Oberfläche 2 Strukturen beispielsweise in Form von Rillen aufweist. Der Wirkmassenblock 1 besitzt im Innern einen oder mehrere Kanäle / Hohlräume 3 sowie darin aufgefüllte Wirkmassensubstanzen 4. Diese Substanz kann ein feinstrukturiertes Material gleicher Substanz aber gegenüber dem Wirkmassenblock 1 deutlich erhöhtem Oberflächen / Masseverhältnis sein. Als feinstrukturiertes Material bieten sich Materialien mit einem hohen Strahlungsanteil im Wellenlängenbereich vorzugsweise zwischen 4,1 bis 4, 6 µm an, beispielsweise ein Nitrocellulosengemenge mit ca. 60% Nitroglyzerin und 40 % Diethylenglykoldinitrat. Diese Wirkmassensubstanzen 4 können in Form von Stangen (ca. 0,2 bis 3mm Durchmesser), Flocken, Plättchen oder Granulat vorliegen und so verwendet werden.
Der Wirkmassenblock 1 weist des Weiteren einen Anströmschutz 5 auf, welcher hier aus einer Abdeck- bzw. Schutzkappe 5a und einer Schutzfolie 5b gebildet wird. Mit 6 sind Gas- und Temperaturbrücken gekennzeichnet, welche durch Schlitze, Perforationen oder Bohrungen gebildet werden.
Als Anzündung ist ein pyrotechnischer Anzündsatz 7 vorgesehen, der vorzugsweise durch pulverförmiges Bor / Kaliumnitrat (Anteile ca. 50 % Bor / 50 % Kaliumnitrat) gebildet wird. Dieser Anzündsatz 7 kann dabei in einer Korngröße von ca. 0,2 bis 3 mm verwendet werden.

[0022] Es versteht sich, dass die Angaben der Mengen und Maße im hier beschriebenen Anwendungsfall (Kaliber 2" x 1" x 8") vorteilhafte Angaben sind, die nicht als Einschränkung zu sehen sind. Insbesondere bei anderen Kalibern ist eine Anpassung vorzunehmen, um die Kriterien ausreichend erfüllen zu können.
Die Praxis hat gezeigt, dass die Einbindung nur eines Wirkmassenblocks 1 in den Wirkkörper die gestellte Aufgabe erfüllt. Es ist aber auch möglich, mehrere Wirkmassenblöcke 1 zu einem Wirkkörper zu vereinen.

Ansprüche

1. Pyrotechnischer Wirkkörper zur Scheinzielerzeugung, bestehend aus wenigstens einem pyrotechnischen Wirkmassenblock (1) mit spezifischen Strukturen an / auf der Oberfläche (2) und im Inneren mit feinstrukturierten Materialien (4) aus Wirkmassensubstanzen im Wirkmasseblock (1), welche durch Anzündsätze (7) initiiert werden, wobei

- die Strukturen an der Oberfläche (2) Rillen und/oder Aufrauungen sind, die die je nach Muster und Tiefe eine. Vergrößerung der Oberfläche (2) bewirken und

- die Strukturen im Inneren durch Kanäle (3) und/oder Hohlräume (3) gebildet werden, der Wirkmassenblock (1) im Inneren Gas-/Temperaturbrücken zwischen den Kanälen (3) und / oder Hohlräumen (3) besitzt, die durch Schlitze, Perforationen und/oder Bohrungen gebildet werden.

2. Wirkkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die Strukturen im Inneren fein strukturierte Materialien aus Wirkmassensubstanzen eingebracht sind, die gegenüber dem Wirkmassenblock (1) ein deutlich erhöhtes Oberflächen-/ Masseverhältnis aufweisen.

3. Wirkkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkmassenblock (1) und die Wirkmassensubstanzen (4) einen hohen Strahlungsanteil im Wellenlängenbereich zwischen 4,1 bis 4,6 µm aufweisen.

4. Wirkkörper nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkmassenblock (1) und die Wirkmassensubstanzen (4) aus ein- oder mehrbasigen, hochenergetischen Materialien bestehen.

5. Wirkkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Nitrocellulosengemenge verwendet wird.

6. Wirkkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Nitrocellulosengemenge aus 60% Nitroglyzerin und 40% Diethylenglykoldinitrat besteht.

7. Wirkkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkmassenblock (1) einen Anströmschutz (5) aufweist.

8. Wirkkörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anströmschutz (5) aus einer Schutzkappe (5a) und einer Schutzfolie (5b) gebildet wird.

9. Wirkkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die eingebrachten Wirkmassensubstanzen (4) als Stangen, Flocken, Plättchen oder Granulat ausgebildet sind.

10. Wirkkörper nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stangen ca. 0,2 bis 1,5 mm im Durchmesser aufweisen.

11. Wirkkörper nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzündung der Wirkmassensubstanzen (4) durch die pyrotechnische Anzündsätze (7) innerhalb der Innenstruktur erfolgt.

12. Wirkkörper nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die pyrotechnischen Anzündsätze (7) bestehen aus pulverförmigem Bor / Kaliumnitrat mit einem Mischverhältnis von je 50 % sowie einer Korngröße von 0,2 bis 3 mm.

Claims

1. Pyrotechnic active body for decoy target production, consisting of at least one pyrotechnic active compound block (1) with specific structures adjacent to/on the surface (2) and, in the interior, having finely structured materials (4) composed of active compound substances in the active substance block (1), which are initiated by firing charges (7), wherein

- the structures on the surface (2) are grooves and/or roughened areas, which enlarge the surface area (2), depending on the pattern and depth, and

- the structures in the interior are formed by channels (3) and/or cavities (3), the active compound block (1) has gas/temperature bridges in the interior between the channels (3) and/or cavities (3), which are formed by slots, perforations and/or holes.

2. Active body according to Claim 1, characterized in that finely structured materials composed of active compound substances are introduced into the structures in the interior and have a considerably increased surface area/mass ratio than the active compound block (1).

3. Active body according to Claim 1 or 2, characterized in that the active compound block (1) and the active compound substances (4) have a high radiation component in the wavelength range between 4.1 and 4.6 µm.

4. Active body according to one of Claims 1 or 2, characterized in that the active compound block (1) and the active compound substances (4) consist of single-base or multiple-base, high-energy materials.

5. Active body according to Claim 4, characterized in that a nitrocellulose mixture is used.

6. Active body according to Claim 5, characterized in that the nitrocellulose mixture consists of 60% nitroglycerine and 40% diethyleneglycol dinitrate.

7. Active body according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the active compound block (1) has incident-flow protection (5).

8. Active body according to Claim 7, characterized in that the incident-flow protection (5) is formed from a protective cap (5a) and a protective sheet (5b).

9. Active body according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the active compound substances (4) which are incorporated are in the form of rods, flakes, platelets or granules.

10. Active body according to Claim 9, characterized in that the rods have a diameter of about 0.2 to 1.5 mm.

11. Active body according to one of the abovementioned Claims 1 to 10, characterized in that the active compound substances (4) are fired by means of the pyrotechnic firing charges (7) within the inner structure.

12. Active body according to Claim 11, characterized in that the pyrotechnic firing charges (7) consist of powder boron/potassium nitrate with a mixture ratio of in each case 50% and a grain size of 0.2 to 3 mm.

Revendications

1. Corps pyrotechnique actif pour formation d'une cible apparente, constituée d'au moins un bloc pyrotechnique (1) de masse active dont la surface (2) est dotée de structures spécifiques et présentant à l'intérieur des matériaux (4) finement structurés, en substances de la masse active du bloc (1) de masse active et amorcées par des jeux d'amorce (7),

- les structures prévues à la surface (2) étant des rainures ou une rugosité qui ont pour effet une augmentation de la surface (2) en fonction de leur motif et de leur profondeur et

- les structures prévues à l'intérieur étant formées par des canaux (3) et/ou des cavités (3), le bloc (1) de masse active possédant à l'intérieur des ponts à gaz et/ou de température entre les canaux (3) et/ou les cavités (3) qui sont formés par des fentes, des perforations et/ou des alésages.

2. Corps actif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à l'intérieur, des matériaux finement structurés en substances de la masse active sont placés dans les structures et présentent un rapport surface/masse nettement plus élevé que le bloc (1) de masse active.

3. Corps actif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le bloc (1) de masse active et les substances (4) de la masse active présentent une proportion élevée de rayonnement dans la plage de longueur d'onde comprise entre 4,1 et 4,6 µm.

4. Corps actif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le bloc (1) de masse active et les substances (4) de la masse active sont constitués de matériaux à haute énergie à base unique ou multiple.

5. Corps actif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il utilise un mélange de nitrocelluloses.

6. Corps actif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le mélange de nitrocelluloses est constitué de 60 % de nitroglycérine et de 40 % de dinitrate de diéthylèneglycol.

7. Corps actif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le bloc (1) de masse active présente une protection anti-souffle (5).

8. Corps actif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la protection anti-souffle (5) est formée d'un capot de protection (5a) et d'une feuille de protection (5b).

9. Corps actif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les substances (4) de la masse active utilisées sont configurées en barres, en flocons, en plaquettes ou en granulés.

10. Corps actif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les barres ont un diamètre d'environ 0,2 à 1,5 mm.

11. Corps actif selon l'une des revendications 1 à 10 qui précèdent, caractérisé en ce que l'allumage des substances (4) de la masse active s'effectue à l'intérieur de la structure interne par les amorces pyrotechniques (7).

12. Corps actif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les amorces pyrotechniques (7) sont constituées de nitrate de bore et de nitrate de potassium pulvérulents dans un rapport de mélange de 50 % pour l'un et pour l'autre, en grains d'une taille comprise entre 0,2 et 3 mm.

Zeichnung