NO121936B

NO121936B -

Info

Publication number: NO121936B
Application number: NO470869A
Authority: NO
Inventors: Ballmoos J Von
Original assignee: Oerlikon Buehrle Ag
Priority date: 1968-11-29
Filing date: 1969-11-28
Publication date: 1971-04-26
Also published as: FR2024482A1; CH512406A; ES373978A1; NL6917902A; BE741853A; DE1956872A1; GB1238382A

Description

Pyroteknisk forsinkelsestenner. Pyrotechnic delay igniter.

Foreliggende oppfinnelse vedrbrer en pyroteknisk for-.sinkelsestenner-med en hylse, i hvilken det er anordnet en tenn- The present invention relates to a pyrotechnic delay igniter with a sleeve, in which an igniter is arranged

sats, en forsinkelséssats med en brennhastighet på maksimalt 5 mm/sek. og en avfyringsinnretning. rate, a delay rate with a burn rate of maximum 5 mm/sec. and a firing device.

I en kjent pyroteknisk forsinkelsestenner er det i en In a known pyrotechnic delay igniter it is in a

hylse etter hverandre anordnet en tennsats, en forsinkelséssats og en avfyringssats. Tennsatsen tjener til tenning av forsinkelsessatsen, og avfyringssatsen tenner, etter at forsinkelsessatsen er forbrent, en pyroteknisk ladning, f.eks. en utkasterladning. Forsinkelsessatsen inneholder ikke metalliske bestanddeler som sleeve successively arranged an ignition set, a delay set and a firing set. The ignition unit serves to ignite the delay unit, and the firing unit ignites, after the delay unit has burned, a pyrotechnic charge, e.g. an ejector charge. The delay kit does not contain metallic constituents such as

silisium og oksydiske bestanddeler som blymonje og kromateri En silicon and oxidizing components such as lead monia and chromate En

slik kjent forsinkelséssats brenner med en hastighet på få mm/sek. og utvikler ved forbrenningen ingen gasser. Den ved forbrenningen av forsinkelsessatsen frigjorte varmeenergi er riktignok tilstrekkelig til å opprettholde forbrenningen, men den er ikke tilstrekkelig til å antenne en i kjeden etter forsinkelsessatsen anordnet ut-kast erladning. such known retardation rate burns at a speed of a few mm/sec. and produces no gases during combustion. The heat energy released by the combustion of the delay rate is indeed sufficient to maintain the combustion, but it is not sufficient to ignite a discharge charge arranged in the chain after the delay rate.

Den oppgave som ligger til grunn for oppfinnelsen er å tilveiebringe en forsinkelsestenner, ved hvilken det på grunn av stor varmetoning og gassutvikling ikke er nbdvendig med en spesi-ell avfyringssats og ved hvilken forsinkelsessatsen har en brennhastighet på maksimalt 5 mm/sek. The task that forms the basis of the invention is to provide a delay igniter, in which, due to great heat attenuation and gas evolution, a special firing rate is not necessary and in which the delay rate has a burning speed of a maximum of 5 mm/sec.

Denne oppgave blir lost ifblge oppfinnelsen ved at forsinkelsessatsen består av omtrent like deler magnesiumpulver og polytetrafluoretylenpulver og at den samtidig danner avfyringsinnretningen. This task is solved according to the invention in that the delay charge consists of approximately equal parts of magnesium powder and polytetrafluoroethylene powder and that it simultaneously forms the firing device.

Den angitte sammensetning av forsinkelsessatsen garanter-er en varmetoning på minimum 1600 kal/g. ved forbrenningen. Denne store varmetoning forhindrer en slukning av forsinkelsessatsen etter at den en gang er satt i brann. Dessuten oppnås på grunn av den store varmetoning en vidtgående uavhengighet for forsinkelsessatsens brenntid fra omgivelsestemperaturen. The stated composition of the delay rate guarantees a heat toning of at least 1600 cal/g. during combustion. This large heat rating prevents the delay rate from extinguishing after it has once been set on fire. Moreover, due to the large heat gradient, a wide independence of the delay rate's burning time from the ambient temperature is achieved.

Det blir utviklet gasser ved forbrenningen. Ved anbring-elsen av en sentral blindboring på avfyringssiden av forsinkelsessatsen kan på fordelaktig måte på grunn av den store varmetoning og gassutviklingen bli oppnådd en intens flammevirkning. Ved hjelp av blindboringens dybde kan dessuten forsinkelsestennerens forsinkelsestid bli innstilt.( Oppfinnelsen blir i det fblgende nærmere forklart under henvisning til tegningen, som viser: Gases are produced during combustion. By placing a central blind bore on the firing side of the delay set, an intense flame effect can advantageously be achieved due to the large heat gradient and gas development. Using the depth of the blind bore, the delay time of the delay igniter can also be set. (The invention is explained in more detail in the following with reference to the drawing, which shows:

Fig. 1 en del av en rakett, Fig. 1 part of a rocket,

fig. 2 et. forsinkelseselement, fig. 2 a. delay element,

fig. 3 et av tre enkelte forsinkelseselementer kombinert forsinkelseselement. fig. 3 one of three individual delay elements combined delay element.

Ifblge fig. 1 befinner det seg i et ror 10 en rakett-drivladning 11. Roret 10 er innskrudd i et hodestykke 12, i hvilket det befinner seg en utkaster ladning 13. I det indre av liode-•stykket 12 er det'fastskrudd en sokkel, til hvilken rakettdrivladningen 11 er festet. En hylse 16 bærer ved en ende en ytre gjengegang 34 og er'med denne gjengegang innskrudd i sokkelen 15. Den andre hylseende har en indre gjengegang 35 og rager inn i rakettdrivladningen 11. I den indre gjengegang 35 er det innskrudd en stang 39, som rager inn i det indre brennrom til rakettdrivladningen 11. Mens hylsen 16 til forsinkelseselementet har en diameter, som fullstendig utfyller det indre brennrom til rakettdrivladningen, er diameteren til stangen 39 valgt slik, at det blir et brennrom mellom stangen 39 og rakettdrivladningen 11. Den indre gjengegang 35 til hylsen 16 går over i en relativ den indre gjengegang 35 trangere boring 40, som er avtrappet og går over i en utvidet boring 41. Hylsen har ved sin omkrets en rekke radialt rettede utbrenningsåpninger 38» som munner i boringen 40 til hylsen 16. I den utvidede boring 41 er det anordnet en antenningssats 36 og en forsinkelséssats 17. Forsinkelsessatsen 17 har en avfyringsboring 33. Sammen med hylsen 16 danner antenningssatsen 36 og forsinkelsessatsen 17 med avfyringsboringen 33 et pyroteknisk forsinkelseselement. Avfyringsboringen 33 er over en boring 18 According to fig. 1, a rocket propellant charge 11 is located in a rudder 10. The rudder 10 is screwed into a head piece 12, in which there is an ejector charge 13. In the interior of the lead piece 12, a base is screwed, to to which the rocket propellant 11 is attached. A sleeve 16 carries at one end an external thread 34 and is screwed into the base 15 with this thread. The other sleeve end has an internal thread 35 and projects into the rocket propellant charge 11. In the internal thread 35 a rod 39 is screwed, which protrudes into the internal combustion space of the rocket propellant charge 11. While the sleeve 16 of the delay element has a diameter which completely fills the internal combustion space of the rocket propellant charge, the diameter of the rod 39 is chosen so that there is a combustion space between the rod 39 and the rocket propellant charge 11. The inner thread 35 of the sleeve 16 passes into a relatively narrower bore 40 than the internal thread 35, which is tapered and passes into an enlarged bore 41. The sleeve has at its circumference a series of radially directed burn-out openings 38" which open into the bore 40 of the sleeve 16 In the extended bore 41, an ignition set 36 and a delay set 17 are arranged. The delay set 17 has a firing bore 33. Together with the sleeve 16, the ignition set forms n 36 and the delay set 17 with the firing bore 33 a pyrotechnic delay element. The firing bore 33 is over a bore 18

i sokkelen 15 og en videre boring 19 i hodestykket 12 virknings-•forbundet med utkasterladningen 13. Roret 10 i hvilket rakettdrivladningen 11 befinner seg, er ved sin overfor hodestykket 12 lig-gende ende lukket ved hjelp av,et lokk 20. I denne ende av roret 10 er det anordnet et legeme 21, som har en boring 22 som forst av-smalner og deretter utvider seg sterkt. I lokket 20 er det i en hylse 23 anordnet en pyroteknisk forsinkelsesladning 24. Hylsen 23 har en fbrste boring 25, gjennom hvilken forsinkelsesladningen 24 blir tent. Over en andre boring 26 i hylsen 23 står forsinkelsesladningen 24 over boringen 22 i virkningsforbindelse med rakettdrivladningen 11. Hylsen 23 er festet til lokket 20 over et forutbe-stemt bruddsted. in the base 15 and a further bore 19 in the head piece 12 operatively connected to the ejector charge 13. The rudder 10 in which the rocket propellant charge 11 is located is closed at its end opposite the head piece 12 by means of a lid 20. At this end of the rudder 10, a body 21 is arranged, which has a bore 22 which first tapers and then widens greatly. In the lid 20, a pyrotechnic delay charge 24 is arranged in a sleeve 23. The sleeve 23 has a first bore 25, through which the delay charge 24 is ignited. Above a second bore 26 in the sleeve 23, the delay charge 24 is above the bore 22 in operative connection with the rocket propellant charge 11. The sleeve 23 is attached to the lid 20 above a predetermined breaking point.

På utsiden av roret 10 er det anordnet stabiliserings-vinger 27. Stabilizing wings 27 are arranged on the outside of the rudder 10.

Med hodestykket 12 er det videre forbundet et forover-ragende ror 28. En hylse 29, hvis ytre diameter er mindre enn den indre diameter til roret 28, er fast forbundet med en skive 30 som befinner seg overfor hodestykkets 12 endeflate. En flens 31 til skiven 30 tjener til foring av denne i roret 28 og danner en ring-formet skulder 32. Et rom 37 begrenset av skiven 30 og hylsen 29 inneholder en ikke nærmere vist nyttelast. A forward-projecting rudder 28 is also connected to the head piece 12. A sleeve 29, whose outer diameter is smaller than the inner diameter of the rudder 28, is firmly connected to a disk 30 which is located opposite the end surface of the head piece 12. A flange 31 for the disk 30 serves to line it in the rudder 28 and forms a ring-shaped shoulder 32. A space 37 limited by the disk 30 and the sleeve 29 contains a payload not shown in more detail.

Fig. 2 viser det på fig. 1 benyttede pyrotekniske forsinkelseselement alene. Det består av hylsen 16 med den indre gjengegang 35 ved den ene ende og den ytre gjengegang 34 ved den annen ende. Begge gjengeganger er dimensjonert slik, at de ytre gjenger til en hylse kan bli innskrudd i de indre gjenger til en annen hylse. I hylsen 16 er innpresset en pyroteknisk antenningssats 36 og den pyrotekniske forsinkelséssats 17. Forsinkelsessatsen 17 har ved den mot den åpne hylseendej vendte side^ en avfyringsboring 33. Fig. 2 shows that in fig. 1 used pyrotechnic delay elements alone. It consists of the sleeve 16 with the inner thread 35 at one end and the outer thread 34 at the other end. Both threads are dimensioned so that the outer threads of one sleeve can be screwed into the inner threads of another sleeve. A pyrotechnic ignition assembly 36 and the pyrotechnic delay assembly 17 are pressed into the sleeve 16. The delay assembly 17 has a firing bore 33 on the side facing the open sleeve end.

Antenningssatsen 36 har fordelaktig fdlgende kjemiske The ignition kit 36 advantageously has the following chemical composition

sammensetning, angitt i vektprosent: composition, expressed in weight percent:

49 $> blykromat med kornstorrelse mindre enn 120 yu 49 $> lead chromate with grain size less than 120 yu

29,5 $ mangan med en kornstorrelse mindre enn 25 yu $29.5 manganese with a grain size smaller than 25 yu

19,5 % kalsiumsilisid med en kornstorrelse mindre enn 100 /u 19.5% calcium silicide with a grain size less than 100 /u

2 # fluorkarbon-elastomer ("VTTON") B 2 # fluorocarbon elastomer ("VTTON") B

En således sammensatt antenningssats utgjor en gassfattig brennende glimsats med stor brennevne, som har den egenskap at den ved forbrenningen etterlater et flytende slagg som forblir i varm tilstand. An ignition batch composed in this way forms a gas-poor burning mica batch with high burning power, which has the characteristic that it leaves a liquid slag which remains in a hot state during combustion.

Til forsinkelsessatsen 17 egner seg særlig godt en kje-misk blanding fremstilt på basis av magnesium/polytetrafluoretylen. En slik blanding utmerker seg på grunn av en langsom fremadskriden av brennfronten ved samtidig hby varmetoning. Med hensyn til varmetoningen kan det lett opprettholdes en minimumverdi på 1600 cal/g. En slik blanding har videre den egenskap at den forbrenner under gassutvikling. A chemical mixture made on the basis of magnesium/polytetrafluoroethylene is particularly suitable for the delay rate 17. Such a mixture is distinguished by a slow progress of the combustion front with simultaneous hby heat toning. With regard to the heat toning, a minimum value of 1600 cal/g can easily be maintained. Such a mixture also has the property that it burns during gas evolution.

Den folgende i vektprosenj angitte kjemiske sammensetning har vist seg særlig fordelaktig for forsinkelsessatsen 17: The following chemical composition stated in percentage by weight has proven to be particularly beneficial for the delay rate 17:

51 " f> atomisert magnesium med en kornstorrelse mindre 51 " f> atomized magnesium with a grain size smaller

enn 75 yu than 75 yu

34 # polytetrafluoretylen-pulver ("Teflon" 7) 34 # polytetrafluoroethylene powder ("Teflon" 7)

15 $ > polytetrafluoretylen-telomer ("VYDAX") AR $15 > polytetrafluoroethylene telomere ("VYDAX") AR

En slik pyroteknisk brennsats utmerker seg ved bare liten avhengighet for brenntiden av den ved begynnelsen av forbrenningen i brennsatseri rådende temperatur. : I området fra -64°C til +71°C omgivelsestemperatur kan det bli oppnådd brénntider med en spred-ning på - 8. # eller mindre, hvorved også alle de andre mulige feil-kilder allerede er tatt hensyn til. Videre er slike pyrotekniske brennsatser meget uomfintlige mot fuktighet og kan bearbeides me-kanisk. Such a pyrotechnic burning batch is distinguished by only a slight dependence of the burning time on that at the beginning of combustion in burning batches at the prevailing temperature. : In the range from -64°C to +71°C ambient temperature, burning times can be achieved with a spread of - 8. # or less, whereby all the other possible sources of error have already been taken into account. Furthermore, such pyrotechnic burning charges are very insensitive to moisture and can be processed mechanically.

Ifblge fig. 3 er tre forsinkelseselementer 16^, 162, According to fig. 3 are three delay elements 16^, 162,

16^ skrudd sammen. Mens avfyringsboringene 33^ og 332 i forsinkel-sessatsene til de to fbrste forsinkelseselementer er utformet like lange, har forsinkelsessatsen i det bakre forsinkelseselement en forlenget avfyringsboring. 16^ screwed together. While the firing bores 33^ and 332 in the delay sets of the two first delay elements are designed to be the same length, the delay set in the rear delay element has an extended firing bore.

Virkemåten til raketten og de deri innbefattede forsinkelseselementer fremgår av oppbyggingen: Ved utskytingen av raketten fra det ikke viste utskyt-ingslbp blir den pyrotekniske forsinkelsesladning 24 antent på ' kjent, her ikke nærmere beskrevet måte. Så snart raketten har fjernet seg noen meter fra utskytningslbpet, blir ved hjelp av forsinkelsesladningen 24 rakettdrivladningen 11 antent og raketten videre akselerert på denne måte. Rakettdrivladningen 11 forbrenner i lbpet av brbkdeler av et sekund og tenner derved gjennom utbren-ningsåpningene 38 i hylsen 16 antenningssatsen 36, som på sin side antenner forsinkelsessatsen 17. Antenningssatsen 36 brenner gassfattig under dannelsen av i varm tilstand flytende slagg, slik at det for den etterfølgende, ikke gassfattige forbrennende forsinkelséssats 17 oppstår en tilstrekkelig lufting gjennom utbrenningsåpningen 38. Varigheten til forbrenningsprosessen med hensyn til forsinkelsessatsen 17 er innstillbar over dybden til avfyringsboringen;33. Så snart brennfronten har nådd boringen 33, danner det seg på grunn av en hulladningsvirkning en stikkflamme, som gjennom hullene 18 og 19 i sokkelen 15 og hodestykket 12 antenner utkasterladningen 13. Forbrenningsgassene til denne utkasterladning 13 virker på skiven 30 og bevirker en utkasting av den nyttelast som er anbragt i rommet 37 dannet av skiven 30 og hylsen 29, hvilken nyttelast .f.eks. kan være et lyslegeme. Den tid som forsinkelsessatsen 17 trenger til å brenne ut, blir dimensjonert over avfyringsboringen 33 f.eks. slik, at utkasterladningen for nytte-lasten akkurat blir antent i kulminasjonspunktet for raketten. The operation of the rocket and the delay elements included therein can be seen from the structure: When the rocket is launched from the launch pad not shown, the pyrotechnic delay charge 24 is ignited in a known manner, not described in detail here. As soon as the rocket has moved a few meters from the launch pad, with the help of the delay charge 24 the rocket propellant charge 11 is ignited and the rocket further accelerated in this way. The rocket propellant charge 11 burns in fractions of a second and thereby ignites through the combustion openings 38 in the sleeve 16 the ignition set 36, which in turn ignites the delay set 17. The ignition set 36 burns gas-poorly during the formation of liquid slag in a hot state, so that for the subsequent, non-gas-poor combustion delay rate 17, a sufficient aeration occurs through the burnout opening 38. The duration of the combustion process with respect to the delay rate 17 is adjustable over the depth of the firing bore; 33. As soon as the burning front has reached the bore 33, due to a hollow charge action, a thrust flame is formed, which through the holes 18 and 19 in the base 15 and the head piece 12 ignites the ejector charge 13. The combustion gases of this ejector charge 13 act on the disc 30 and cause it to be ejected payload which is placed in the space 37 formed by the disk 30 and the sleeve 29, which payload .e.g. could be a light body. The time that the delay charge 17 needs to burn out is dimensioned over the firing bore 33 e.g. so that the ejector charge for the payload is exactly ignited at the culmination point of the rocket.

Er forsinkelsestiden for et enkelt forsinkelseslement .ikke tilstrekkelig, så kan man kombinere flere forsinkelseselementer til et forsinkelseselement med stbrre forsinkelsestid, slik det er vist på fig. 3. Der er to forsinkelseselementer, som hvert er tilmålt for 10 sekunders forsinkelsestid kombinert med et forsirikel-seselement for 6 sekunders forsinkelsestid, slik at man får et element med en forsinkelsestid på 26 sekunder. Et slikt kombinert forsinkelseselement kan.ved den foran omtalte rakett ikke uten videre benyttes. Man må sorge for at det kombinerte forsinkelseselement bare blir antent gjennom utbrenningsåpningen 38-^ til det forste element i kjeden. Alle de videre forsinkelseselementer i kjeden må bare bli tent hver gang av avfyringsinnretningen til det foranliggende forsinkelseselement. If the delay time for a single delay element is not sufficient, several delay elements can be combined into a delay element with a longer delay time, as shown in fig. 3. There are two delay elements, each of which is rated for a 10 second delay time combined with a fuse element for a 6 second delay time, so that you get an element with a delay time of 26 seconds. Such a combined delay element cannot be used without further ado in the aforementioned rocket. Care must be taken that the combined delay element is only ignited through the burnout opening 38-^ of the first element in the chain. All the further delay elements in the chain must only be ignited each time by the firing device of the preceding delay element.

Avfyringsboringen 33 må ha en viss minste dybde for at det skal oppnås en hulladningsvirkning. Betinget av hulladnings-effekten kan man gi avkall på en atskilt etter forsinkelsesan-satsen anbragt avfyringssats. I dette ligger en vesentlig fordel ved oppfinnelsens gjenstand i forhold til de vanlige forsinkelseselementer, som bestandig består av antenningssats, forsinkelséssats og avfyringssats. The firing bore 33 must have a certain minimum depth in order for a hollow charge effect to be achieved. Depending on the hole charge effect, one can waive a firing rate placed separately after the delay rate. In this lies a significant advantage of the object of the invention in relation to the usual delay elements, which always consist of an ignition rate, a delay rate and a firing rate.

Claims

1. Pyrotechnic delay igniter, with a sleeve, in which an igniter set is arranged, a delay set with a burning speed of a maximum of 5 mm/sec. and a firing device, characterized in that the delay set (17) consists of roughly equal parts magnesium powder and polytetrafluoroethylene powder and that it simultaneously forms the firing device.

2. Pyrotechnic pre-zincification teeth according to claim 1, characterized in that its retardation rate (17) has the following composition in percentage by weight: a) 51% atomized magnesium with a grain size smaller than 75 yu, b) 34% polytetrafluoroethylene powder, c) 15 i° polytetrafluoroethylene telomere.

3. Pyrotechnic delay igniter according to claim 2, characterized in that the firing device is formed by a central blind bore (33) placed on the firing side of the delay assembly (17).

4. Pyrotechnic delay set according to claim 3, characterized in that the delay set's (17) burning time is adjustable using the depth of the blind bore (33).