Zündsystem für ein skalierbares Wirksystem |
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申请号 | EP15000783.9 | 申请日 | 2015-03-17 | 公开(公告)号 | EP2921814A1 | 公开(公告)日 | 2015-09-23 |
申请人 | TDW Gesellschaft für verteidigungstechnische Wirksysteme mbH; | 发明人 | Ackermann, Hans-Dieter; | ||||
摘要 | Die Erfindung betrifft ein Zündsystem für ein hinsichtlich seiner Leistungsabgabe skalierbares Wirksystem mit zwei unterschiedlichen Zündkreisen für die subdetonative und die detonative Initiierung der Sprengladung des Wirksystems, wobei ein Kontrollmechanismus im subdatonativen Zündkreis die korrekte Funktion überwacht und damit die unkontrollierte vollständige Leistungsabgabe der Wirkladung verhindert. | ||||||
权利要求 | |||||||
说明书全文 | Die Erfindung betrifft ein Zündsystem für ein skalierbares Wirksystem, welches wenigstens eine Sprengladung aufweist, wobei eine erste Zündeinrichtung für eine Initiierung eines Subdetonationsmechanismus vorgesehen ist, mit dem eine Sprengladung zur Deflagration anregbar ist, wobei eine zweite Zündeinrichtung für eine detonative Initiierung der Sprengladung vorgesehen ist, und wobei die Zündeinrichtungen unabhängig voneinander mittels einer Steuereinheit auslösbar sind und beide Zündeinrichtungen unmittelbar benachbart angeordnet sind. Ein derartiges Zündsystem wird in der Die Die In der Die Ein Gefechtskopf mit einer zylindrischen Sprengladung kann gemäß der Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein grundsätzlich aus zwei eigenständigen Zündeinrichtungen bestehendes Zündsystem zu entwerfen, das in der Lage ist, im Fall des Versagens der deflagrativen Initiierung die detonative Initiierung sicher zu verhindern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im Bereich des Ausgangs der ersten Zündeinrichtung an dem damit korrespondierenden Subdetonationsmechanismus ein Detonationssensor zum Zweck der Detektion der Normalfunktion der Initiierung oder deren Fehlfunktion angeordnet ist, dessen Ausgangsignal mit dem Anschluss für die Freigabe oder Sperrung der zweiten, direkt auf die Sprengladung wirkenden Zündeinrichtung verbunden ist. Mittels eines derartigen Zündsystems wird die tatsächliche Initiierung des Subdetonationsmechanismus festgestellt, die ihrerseits die Deflagration der Sprengladung bewirkt. Im Fall der Fehlfunktion der ersten Zündeinrichtung wird somit rechtzeitig die Initiierung der Sprengladung verhindert und damit eine vollständige Detonation der Sprengladung erfolgreich ausgeschlossen. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Zündsystems sind den nachgeordneten Ansprüchen entnehmbar und werden in der Beschreibung erörtert. Die Erfindung ist in den Figuren der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Zur Erläuterung sei vorausgeschickt, dass unter Wirksystem beispielsweise ein Gefechtskopf verstanden wird, der wenigstens eine Sprengladung aufweist, die mit wenigstens zwei unterschiedlichen Zündeinrichtungen auf unterschiedliche Weise initiiert werden kann, wodurch die Leistungsabgabe des Gefechtskopfes in einem weiten Bereich einstellbar ist. Die Erfindung basiert auf der Erfahrung, dass die Zündung skalierbarer Wirksysteme mittels zweier auf der Längsachse des Wirksystems angeordneter Zündeinrichtungen zumindest dann zu Problemen führen kann, wenn beispielsweise beim Zielaufprall diejenige Zündeinrichtung, die die Deflagration der Sprengladung auslösen soll, zerstört wird und anschließend das Wirksystem mit annähernd voller Leistung detoniert. Daraus entstand die Idee, ein Wirksystem mit zwei unmittelbar benachbart angeordneten Zündeinrichtungen zu entwickeln, wobei die skalierbare Leistungsabgabe uneingeschränkt möglich sein soll. Bei diesem Konzept leitet zunächst eine erste Zündeinrichtung die subdetonative Umsetzung des Sprengstoffes ein, ehe dann zeitlich etwas später die detonative Initiierung mittels einer zweiten Zündeinrichtung eingeleitet wird. Es ist aus mehreren Gründen zwingend erforderlich, dass die Initiierung am gleichen Ort erfolgt und dass die Front der Subdetonation fast gleich schnell voranschreitet wie die nachfolgende Detonationsfront. Die skalierbare Leistungsabgabe wird dann über die Verzögerungszeit zwischen der Subdetonation und der Detonation eingestellt. Das Grundprinzip des vorliegenden Zündsystems ist nicht abhängig von der Geometrie des Wirksystems. Das in der Der Einbau des Gehäuses G des Zündsystems erfolgt mittels eines üblichen Einschraubrings in das Gehäuse GKH des Wirksystems GK. Das Volumen und die Position des Steckeranschlusses eines üblicherweise im Inneren der Sprengladung liegenden Spiralkabels wird dabei für den Anschluss des Subdetonationsmechanismus SDM an das Zündsystem genutzt. Diese Verbindung ist so gestaltet, dass sie sich beim Einsetzen des Zündsystemgehäuse G selbsttätig schließt. In Eine wesentliche Funktion in der Sicherheitslogik unterdrückt eine ungewollte Frühzündung des detonativen Ausgangs Sie enthält auch eine Zeitfunktion bestehend aus einem programmierbaren Safety Critical Timer, der zusammen mit der Funktion Back Up Timer den Zündkreis b steuert und damit darüber entscheidet, ob in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Detonationswächters die detonative Initiierung der Wirkladung durchgeführt wird oder nicht. Im Fall des regulären Ablaufs werden die Zündkreise a1 und a2 initiiert, die beide über Detonatoren EFI oder LEEFI auf die Verstärkerladung Übertrager_Verstärker_Elemente einwirken, welchen dann den Subdetonationsmechanismus auslöst. Der Detonationswächter kann hierbei wahlweise gleichwirkend an der Verstärkerladung oder auch am Subdetonationsmechanismus angeordnet sein. Wenn der Detonationswächter eine korrekte Funktion an den Programmable Safety Critical Timer liefert wird auch der Zündkreis b nach einer von der gewünschten Leistung der Wirkladung abhängigen Zeitverzögerung initiiert, so dass über einen Detonator EFI oder LEEFI und eine weitere Verstärkerladung der Booster zur detonativen Initiierung der Wirkladung gezündet wird. Der Ablauf einer Schärfung ist wie folgt. Je nach Programmierung erhält das Zündsystem sein Startsignal entweder von extern, wie beispielsweise von einem Bodenabstandssensor oder von der Steuerung des Flugkörpers, oder das Zündsystem erhält es von einem internen Aufschlagsensor. Mit Hilfe der Programmierung können unterschiedliche Bedingungen am Zielort berücksichtigt werden. Damit kann das Startsignal entweder als Quick Detonation (Sofortzündung), oder auch zeitverzögert oder auch abgängig von Umgebungsbedingungen erfolgen. Im Normalfall wird dann der Deflagrationsmechanismus über die Zündkreise a1 und a2 gestartet. Der Detonationswächter prüft den korrekten Ablauf und startet den programmierten Timer zur Einleitung der detonativen Initiierung über den Trigger Zündkreis b. Von dort an läuft eine reguläre Zündung über einen weiteren Detonator EFI oder LEEFI auf einen weiteren Übertrager-Verstärker-Elemente auf den Booster zur detonativen Initiierung der Wirkladung. Sollte dieser Weg ausfallen, so wird auch die detonative Initiierung der Sprengladung S nicht stattfinden. Aufgrund der beiden unterschiedlichen Wege der subdetonativen und der detonativen Initiierung wird sicher gestellt, dass eine unerwünschte detonative Initiierung der Sprengladung S in jedem Fall ausgeschlossen werden kann. Der Timer in der zentralen Steuereinheit ist sicherheitskritisch, da eine Frühzündung zu einer ungewollten höheren Leistungsabgabe des Wirksystems führt. Dieser Timer ist gemäß den Bestimmungen der STANAG 4187 ausgeführt. Durch diese Ausführung ist sichergestellt, dass mit hoher Sicherheit die eingestellte Verzögerungszeit zur Leistungssteuerung des Wirksystems nicht unterschritten wird. Der Detonationswächter kann in verschiedenen Arten ausgeführt werden. Dies kann ein mechanischer oder ein optischer Sensor sein. Ebenso gut können Koaxialkabel, Lichtleiter oder Ionisationssensoren Verwendung finden. |