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DE19649892A1 - Infrarotstrahlung emittierende Lockfackel - Google Patents

Infrarotstrahlung emittierende Lockfackel Download PDF

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Publication number
DE19649892A1
DE19649892A1 DE19649892A DE19649892A DE19649892A1 DE 19649892 A1 DE19649892 A1 DE 19649892A1 DE 19649892 A DE19649892 A DE 19649892A DE 19649892 A DE19649892 A DE 19649892A DE 19649892 A1 DE19649892 A1 DE 19649892A1
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DE
Germany
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locking
layer
torch according
substrate
combustible
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19649892A
Other languages
English (en)
Inventor
James Farnborough Callaway
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UK Secretary of State for Defence
Original Assignee
UK Secretary of State for Defence
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Filing date
Publication date
Application filed by UK Secretary of State for Defence filed Critical UK Secretary of State for Defence
Publication of DE19649892A1 publication Critical patent/DE19649892A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B4/00Fireworks, i.e. pyrotechnic devices for amusement, display, illumination or signal purposes
    • F42B4/26Flares; Torches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/36Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information
    • F42B12/38Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information of tracer type
    • F42B12/382Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information of tracer type emitting an electromagnetic radiation, e.g. laser beam or infrared emission
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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Infrarotstrahlung emittierende Lockfackel mit einem aufreißbaren Behälter (13), in dem brennbare Plättchen (1) und eine Zündeinrichtung (20) zum Entzünden der brennbaren Plättchen (1) untergebracht sind. Jede der brennbaren Plättchen (1) weist ein faseriges, kohlenstoffhaltiges Substrat auf, auf das auf einer oder beiden Seiten eine Schicht aus brennbarem Material aufgedampft ist, das im Einsatz in der Lage ist, die gesamte Oberfläche, auf die es aufgebracht ist, im wesentlichen gleichzeitig zu entzünden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Infrarotstrahlung emittierende Lockfackel und insbesondere eine Lockfackel, die imstande ist, eine IR-Störwolke zu erzeugen, um ein anfliegendes Lenkgeschoß, das mit einem IR-Suchsystem ausgerüstet ist, von seinem angesteuerten Ziel abzulenken.
  • Eine bekannte Lockfackel, die verwendet wird, um eine solche Störwolke zu schaffen, ist in US 4 624 186 A beschrieben. Diese Fackel besitzt einen Behälter, der brennbare Plättchen und ein entzündungsförderndes Material enthält. Die brennbaren Plättchen weisen ein dünnes Grundmaterial wie Papier oder Metallfolie auf, auf das eine phosphorhaltige Zündpaste aufgepreßt ist. Im Einsatz erzeugt das entzündungsfördernde Material einen Feuerball, der durch die brennbaren Plättchen hindurchgeht und die Zündpaste entzündet, die unter Emission von IR-Strahlung abbrennt. Suchsysteme anfliegender Lenkgeschosse können diese IR-Strahlung erfassen und von ihrem Ziel weg und auf die IR-Störwolke hin umgelenkt werden.
  • Ein Problem dieser bekannten Fackel besteht darin, daß die phosphorhaltige Zündpaste bei ihrem Abbrennen zusätzlich zu der Erzeugung von IR-Strahlungsemission auch zur Emission von sichtbarem und UV-Licht führt. Einige intelligente Lenksysteme können diese UV-Emission für die Entscheidung verwenden, einige IR-Strahlungsquellen unberücksichtigt zu lassen, und werden daher durch solche Fackeln nicht von ihrem anfänglichen Ziel abgelenkt. Überdies erfordern einige Lenkwaffensysteme, wie sie zum Beispiel häufig in bodengestützten Flugabwehrbatterien eingesetzt werden, daß ein Bedienungsmann eine anfängliche Zielansprache für ein bestimmtes Lenkgeschoß vornimmt, bevor das IR-Suchsystem des Geschosses dieses in das angesprochene Ziel führt. Diese Zielansprache wird häufig visuell vorgenommen, und daher ist insbesondere bei Nacht eine Beleuchtung des Ziels durch die Emission von sichtbarem Licht von der Lockfackel unerwünscht.
  • Ein weiteres mit der bekannten Fackel verbundenes Problem ergibt sich daraus, das Phosphor ein charakteristische IR-Spektrum aufweist, was wiederum einige intelligente Suchsysteme für die Entscheidung ausnutzen können, welche IR-Strahlungsquelle sie nicht berücksichtigen.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lockfackel zu schaffen, die zumindest einige der oben erwähnten Probleme abschwächt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Infrarotstrahlung emittierende Lockfackel mit einem aufreißbaren Behälter, darin untergebrachten brennbaren Plättchen und einer Zündeinrichtung zum Entzünden der brennbaren Plättchen geschaffen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß jedes der brennbaren Plättchen ein faseriges, kohlenstoffhaltiges Substrat aufweist, das auf einer oder beiden seiner Seiten über im wesentlichen deren gesamte Oberfläche eine durch Verdampfung aufgebraachte Schicht aus brennbarem Material aufweist, die im Einsatz in der Lage ist, die gesamte Oberfläche, auf der sie aufgebracht ist, im wesentlichen gleichzeitig zu entzünden.
  • Im Einsatz wird der Behälter in die Luft gebracht, wo die Zündeinrichtung die brennbare Materialschicht der brennbaren Plättchen entzündet, die dann die Oberfläche des Substrats blitzartig entzündet, auf die sie aufgebracht ist, um eine brennende Oberfläche des Substrats freizulegen, die dann weiterbrennt und als Emitter für IR-Strahlung wirkt. Sodann wird der Behälter aufgerissen, um die brennenden brennbaren Plättchen freizusetzen, die eine IR-Störwolke bilden, die imstande ist, ein mit einem IR-Suchsystem ausgerüstetes anfliegendes Lenkgeschoß abzulenken.
  • Mit dem Abbrennen der brennbaren Plättchen verbundene Strahlung im Bereich des sichtbaren Lichts und des UV ist im Vergleich zu der von der bekannten Fackel abgegebenen so weit reduziert, daß kein für intelligente Suchsysteme oder menschliches Bedienungspersonal ausreichender Pegel mehr erreicht wird.
  • Überdies emittiert der brennende Kohlenstoff des kohlenstoffhaltigen Substrats IR-Strahlung mit einer nahe einem 'schwarzen Körper' entsprechender Intensitätsverteilung, die im wesentlichen der Verteilung ähnelt, die von heißen Metallteilen eines Ziels erzeugt wird, die nahe am AAbgasstrahl des Ziels liegen. Dies ermöglicht es, mit der Fackel gemäß der vorliegenden Erfindung intelligente Suchsysteme zu täuschen, die nach dem charakteristischen IR-Emissionsspektrum von Phosphor suchen. Zusätzlich führt die Verbrennung des Kohlenstoffs in der Luft zu einer Emission von Kohlendioxid und Kohlenmonoxid in Gasform, wie sie für Flugzeugkraftstoff charakteristisch ist. Dies gestattet es, mit der Fackel gemäß der Erfindung intelligente Suchsysteme zu täuschen, die für ihr Suchen nach den charakteristischen Gasemissionen bekannt sind.
  • Ein weiterer Vorteil der Lockfackel nach der Erfindung liegt darin, daß der Kohlenstoff in dem kohlenstoffhaltigen Substrat elektrisch leitend ist, so daß die IR-Strahlungswolke auch als Reflektor für einfallende RADAR-Strahlung wirken und damit als Schutz gegen RADAR-gesteuerte Lenkgeschosse dienen kann.
  • Zur Verstärkung der RADAR-Reflexion durch die IR-Strahlungswolke kann das faserige, kohlenstoffhaltige Substrat der brennbaren Plättchen zusätzlich mit elektrisch leitenden Bändern oder Drähten wie beispielsweise mit Aluminiumdraht versetzt sein, die an oder nahe der Oberfläche liegen und sich nach einer vorgegebenen Zeit davon lösen und gesonderte elektrische Leiterstückchen bilden können. Diese Stückchen können dann als elektrische Dipole wirken und einfallende RADAR-Strahlung leiten. Vorzugsweise sind diese gesonderten Stückchen in ihrer Länge auf die Wellenlänge der RADAR-Strahlung abgestimmt, um die Absorption zu maximieren. Dies kann dadurch erreicht werden, daß Einzelstückchen passender Länge oder längere Stücke mit Schwächungen wie Bruchstellen verwendet werden, die so konstruiet sind, daß sie gesonderte Stückchen ergeben, wenn sie der Hitze des brennenden Substrats während einer vorgegebenen Zeit ausgesetzt worden sind.
  • Die Zeit, zu der sich diese Stückchen von dem Substrat lösen, kann beispielsweise durch die Tiefe bestimmt werden, in der die Leiter im Substrat plaziert werden, oder dadurch, daß die Leiter auf der Oberfläche des Substrats mit einem Bindemittel gehalten werden, das aufgeht, wenn es über vorbestimmte Zeit der Hitze des brennenden Substrats ausgesetzt gewesen ist.
  • Der Fachwelt ist es geläufig, daß unterschiedliche Ziele häufig Lockfackeln benötigen, die unterschiedliche Emissionscharakteristiken erzeugen. Sich schnell bewegende Ziele wie Flugzeuge brauchen zu ihrem Schutz häufig rasch abbrennende Täuschwolken hoher Intensität, während langsamer bewegliche Ziele wie große Schiffe oftmals eine langsamer abbrennende Täuschwolke nötig machen.
  • Wie die Brenndauer des Substrats und damit seine Emisssionscharakteristika wie die Wellenlänge und die Intensitätsverteilung der IR-Strahlung in gewissem Maße durch Regelung des Kohlenstoffgehalts des Substrats gesteuert werden können, so gilt dies auch für die IR-Emissionseigenschaften der zugehörigen Störwolke. Offensichtlich ist es wesentlich, daß das Substrat nach der vorliegenden Erfindung über einen Zeitraum nach dem Verbrauch der brennbaren Schicht erhalten bleibt, und es hat sich gezeigt, daß um dies zu erreichen, der Kohlenstoffgehalt des Substrats zwischen 20 und 400 g/m2 liegen muß und vorzugsweise zwischen 50 und 150 g/m2 liegen sollte. Geeignete Substrate können eine verfestigte Schicht aus Fasern aufweisen, zum Beispiel in einem Filz oder einem gewebten Tuch aus Kohlenstoff wie einem karbonisierten Viskosegewebe. Dazu erlaubt der hohe Grad an Steuerbarkeit in den physikalischen Eigenschaften der brennbaren Schicht, wie ihn die Dampfabscheidung bietet, eine zuverlässige Reproduzierbarkeit des Emissionsverhaltens des pyrotechnischen Materials.
  • Ein weiterer Vorteil der Abscheidung aus der Dampfphase liegt darin, daß sie zu einer maximalen Vermengung des Kohlenstoffgehalts des Substrats und der Schicht aus brennbarem Material an der Grenzfläche führt, womit sich ein weiter Bereich mit innigem Kontakt zwischen beiden ergibt, da die brennbare Materialschicht unmittelbar auf einzelnen freiliegenden Fasern des Substrats abgeschieden wird, die Kohlenstoff enthalten oder damit überzogen sind. Das resultierende pyrotechnische Material zeigt erhebliche Beständigkeit gegen spontane Entzündung. Jedoch breitet sich vor allem wegen dieses innigen Kontakts die gesteuerte Entzündung der brennbaren Schicht an irgendeiner ausgewählten Stelle im wesentlichen gleichzeitig über die gesamte Schicht aus. Der innige Kontakt an der Grenzfläche und damit die Zündungsübertragung über die brennbare Schicht hinweg wird weiter gefördert durch die Natur der Dampfabscheidungsprozesse, die üblicherweise in einer im wesentlichen sauerstofffreien Umgebung wie im Vakuum oder in einer inerten Atmosphäre von niedrigem Druck durchgeführt werden, so daß ein inhibierender Oxidfilm, der sich zwischen der Schicht aus brennbarem Material und dem kohlenstoffhaltigen Substrat ausbilden könnte, verhindert wird. Überdies stellt die Abscheidung aus der Dampfphase sicher, daß die vorteilhaften Eigenschaften des textilartigen Basismaterials des Substrats wie Flexibilität, Festigkeit und Zähigkeit sich während der Fertigung des pyrotechnischen Erzeugnisses nicht wesentlich verschlechtern.
  • Die Dicke und die Zusammensetzung der Schicht aus brennbarem Material werden so gewählt, daß die rasche und zuverlässige Ausbreitung der Zündung über die brennbare Schicht hinweg sichergestellt ist und genügend Energie erzeugt wird, um die Verbrennung der Substratoberfläche zu gewährleisten. Wenn die Schicht zu dick ist, kann es sein, daß die Reaktion selbst zu langsam fortschreitet, um für die erforderliche rasche Entzündung des Substrats zu sorgen, was an zu starker Wärmeleitung von der Grenzfläche in die brennbare Materialschicht selbst liegt. Wenn die Schicht dagegen zu dünn ist, wird durch die Verbrennung der Schicht nicht genügend Wärme erzeugt, um das Substrat zu entzünden. Aus diesem Grunde sollte die Dicke der Schicht aus brennbarem Material, die auf einer oder beiden Oberflächen des Substrats abgeschieden wird, zwischen 5 und 200 Mikron je Oberfläche und vorzugsweise zwischen 20 und 80 Mikron je Oberfläche liegen. Da das Substrat sowohl porös als auch kompressibel ist, kann die Messung der Dicke einer tatsächlich auf dem Substrat abgeschiedenen Schicht ungenau werden. Die hier angegebenen Dickenmeßwerte sind daher tatsächlich die Dicken von Schichten, die gleichzeitig auf einem nicht porösen Bezugssubstrat wie beispielsweise einem Klebeband abgeschieden wurden, das zusammen mit dem faserigen, kohlenstoffhaltigen Substrat in die Abscheidungskammer eingebracht worden war.
  • Brennbare metallische Materialien sind als Material für die brennbare Schicht besonder geeignet, da metallische Materialien bei ihrer Abscheidung unter Anwendung eines Dampfabscheidungsprozesses stark poröse Schichten bilden. Eine solche poröse Schicht ergibt einen stark vergrößerten Oberflächenbereich, über den die Oxydationsreaktion ablaufen kann, und erleichtert so die rasche Ausbreitung der Zündung über die brennbare Schicht.
  • Eine solche brennbare metallische Schicht kann ein einziges Metall, zwei oder mehr entweder als getrennte Schichten oder als eine Legierung oder als eine intermetallische Verbindung abgeschiedene Metalle oder irgendeine Kombination von einzelnen Legierung/Metall/Intermetallverbindung-Schichten aufweisen. Alternativ dazu können Mehrfachschichten vom Thermittyp in Anwendung kommen, die alternierende Schichten aus Metall und Metalloxid aufweisen, wobei das Oxid durch geregelte Einspeisung von Sauerstoff in die Reaktionskammer eines Dampfabscheidungssystems gebildet wird, und beispielsweise aus alternierenden Schichten von Aluminium und Eisenoxid bestehen.
  • Unabhängig davon, wie die brennbare Schicht aus metallischem Material zusammengesetzt ist, ist das ausgewählte Metall vorzugsweise ein Metall, das in Luft rasch reagiert und bei seiner Entzündung genügend Wärme erzeugt, um das kohlenstoffhaltige Substrat zu verbrennen. Deswegen und wegen seiner leichten Verfügbarkeit ist es besonders bevorzugt, daß die brennbare Schicht Magnesium aufweist. Die Schicht aus metallischem Material kann aber auch ein anderes Metall oder eine Legierung davon aufweisen und insbesondere Metalle, die bekannt dafür sind, daß sie mit Luft heftig reagieren wie Aluminium, Bor, Beryllium, Kalzium, Strontium, Barium, Natrium, Lithium und Zirkonium. Besonders bevorzugt ist eine Schicht aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung mit einer Dicke zwischen 40 und 60 Mikron je Oberfläche, die auf eine oder beide Oberflächen beispielsweise eines karbonisierten Viskosegewebes aufgebracht ist.
  • Um die Lagerfähigkeit der Infrarotstrahlung emittierenden Lockfackel zu verlängern und die Zündeigenschaften der brennbaren Plättchen zu stabilisieren, kann oben auf die brennbare Materialschicht eine Schutzschicht abgeschieden werden. Diese Schutzschicht kann zweckmäßig aus einer aufgedampften Schicht aus einem weniger reaktiven Metall mit einer Dicke zwischen 0,1 und 10 Mikron und bevorzugt einer Dicke von nicht mehr als 1 Mikron bestehen. Bei einem leichter brennbaren Metall wie Magnesium kann für die Schutzschicht beispielsweise Titan oder Aluminium verwendet werden. Die Schutzschicht kann aber aus einem nicht metallischen Überzug bestehen, der unter Anwendung üblicher Sprüh- oder Tauchtechniken auf die Schicht aus brennbarem Material aufgebracht ist.
  • Mit besonderem Vorteil können die brennbaren Plättchen zusätzlich ein auf das Substrat abgeschiedenes Oxydans enthalten. Dieses Oxydans stellt eine Quelle für Sauerstoff dar, der zur Vergrößerung der Geschwindigkeit der Zündungsausbreitung über die brennbare Schicht zur Verfügung steht und es ermöglicht, das Substrat unter Bedingungen weiter zu verbrennen, wo der atmosphärische Sauerstoff wie beispielsweise bei einer Zündung der Plättchen im Inneren eines luftdicht abgeschlossenen Behälters begrenzt ist, und die Abbrennzeit und damit die IR-Emissionscharakteristik in gewissem Maße zu steuern.
  • Wenn das Substrat wie beispielsweise in einem Tuch aus Kohlenstoff eine verfestigte Schicht aus Fasern enthält, die imstande ist, Flüssigkeit zu absorbieren, dann ist es bequem, das Oxydans als Lösung auf das Substrat aufzubringen. Passende Oxydantien sind wasserlösliche anorganische Salze wie Metallnitrate, -nitrite, -chlorate und perchlorate. Wenn beispielsweise ein Tuch aus Kohlenstoff durch eine wäßrige 5% w/w Lösung von Kaliumnitrat gezogen wird, verringert sich seine Abbrennzeit, wenn es jedoch durch eine wäßrige 5% w/w Lösung von Kaliumphosphat gezogen wird, vergrößert sich seine Abbrennzeit.
  • Der aufreißbare Behälter, aus dem die brennbaren Plättchen abgegeben werden, kann von der bei bisher üblichen Lockfackeln wie beispielsweise der in US 4 624 186 beschriebenen verwendeten Bauart sein, die allgemein einen endseitig offenen Becher aufweist, der mit einem entfernbaren Deckel verschlossen ist, wobei im Einsatz der Deckel entweder durch den beim Abbrennen der brennbaren Plättchen entstehenden Gasdruck oder durch eine verzögerte Ladung abgesprengt wird, die gewöhnlich so ausgelegt ist, daß sie den Deckel anschließend an die die Plättchen entzündende Zündeinrichtung explosionsartig abtrennt.
  • Alternativ dazu können ein innerhalb des endseitig offenen Bechers und rund um die brennbaren Plättchen angeordneter beweglicher Stützschuh und damit zusammenwirkende Antriebsmittel zum Absprengen des Deckels verwendet werden. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der Stützschuh die brennbaren Plättchen vor einer möglichen Quetschung beim Ablösen des Deckels schützen kann, die andernfalls zu einem Zusammenballen von Plättchen zu Klumpen von brennendem IR-Strahlung emittierendem Material führen kann. Diese Antriebsmittel können beispielsweise einen federbelasteten oder per Explosion antreibbaren Kolben aufweisen, der im Einsatz den Stützschuh gegen den Deckel preßt, um dessen Absprengen zu bewirken.
  • Nachstehend wird eine Ausführungsform für eine Lockfackel gemäß der Erfindung lediglich beispielshalber und unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in der:
  • 1 eine teilweise geschnittene Darstellung eines brennbaren Plättchens zeigt,
  • 2 eine Elektronenmikrographie einer exponierten Substratfaser des brennbaren Plättchens von 1 wiedergibt,
  • 3 die relative Intensitätsänderung in der IR-Gesamtstrahlungsabgabe des Plättchens von 1 mit der Zeit veranschaulicht und
  • 4 einen Schnitt durch einen Lockfackelspeicher nach der Erfindung zeigt.
  • In der Darstellung in 1 besteht ein Plättchen 1 von brennbarem Material aus einem Substrat 2 von karbonisiertem Viskosegewebe, das zwei brennbare Schichten 3 und 4 aufweist, von denen jede aus etwa 40 Mikron dickem Magnesium besteht, das auf im wesentlichen die gesamte Oberfläche der jeweiligen Flächen 5 bzw. 6 davon aufgedampft worden ist. Weitere Schichten 7 bzw. 8 aus Titan sind als Schutzschicht in einer Dicke von etwa 0,5 Mikron auf die freien Oberflächen 9 bzw 10 der brennbaren Schichten 3 und 4 aufgedampft.
  • Das Substrat 2 wird aus einem Viskoseband mit Fasern der Dimensionen 2,5 cm × 10 cm × 150 Mikron und 110 g/cm2 hergestellt. Dieses Band wird dann in Anwesenheit eines Aktivatierungsmittels aus Kupfersalz und eines Oxydationsvorläufers aus Kaliumsalz bei rund 1 200°C karbonisiert, wobei ein herkömmlicher Pyrolyse-Karbonisierungsprozeß in Anwendung kommt, der folgende vier Stufen aufweist:
    Vorkarbonisierung, wobei physikalisch adsorbiertes Lösungsmittel, Wasser und Monomere entfernt werden,
    Karbonisierung (zwischen 300 und 500°C), während der Sauerstoff, Stickstoff und Halogene entfernt werden und Konjugation und Vernetzung zwischen den Kohlenstoffeinheiten auftritt,
    Dehydrierung (zwischen 500 und 1 200°C), zur Vermehrung der Verbindungen zwischen dem konjugierten Kohlenstoff,
    Glühen (oberhalb 1 200°C), wobei das Material eine stärker kristalline Struktur erhält und Fehlstellen allmählich entfernt werden.
  • Das so gebildete Substrat 2 ist hoch porös und hat Bleioxid darin absorbiert als Oxydationsmittel.
  • Die Schichten 3, 4, 7 und 8 werden unter Verwendung einer nicht gezeigten herkömmlichen Vakuumabscheidungseinrichtung aufgebracht. Das Material der Abscheidungsquelle kann in einem getrennten Verdampfungsschiffchen untergebracht und entweder durch Erhitzen des Schiffchens oder durch Überstreichen der Oberfläche der Abscheidungsquelle mit einem Elektronenstrahl in einer interten Atmosphäre wie Argongas verdampft werden. Alternativ dazu kann die Quelle einen Materialstab aufweisen, der Magnetronsputtering oder Magnetspulenverdampfung unterzogen wird.
  • Das Magnesium wird direkt auf die freie Oberfläche des Substrats 2 aufgebracht, um die brennbaren Materialschichten 3 und 4 zu bilden. 2 ist eine Elektronenmikrographie mit 1 400-facher Vergrößerung, die eine exponierte karbonisierte Faser 11 an der Substratoberfläche mit einem radialen Auftrag 12 von 5 Mikron Magnesium zeigt.
  • Das so hergestellte brennbare Plättchen oder Schüppchen 1 kann vor seiner Weiterverwendung randbeschnitten werden, um etwa unüberzogenes Substrat 2 zu entfernen.
  • Die typische Änderung der Intensität der gesamten IR-Strahlungsemission des in 1 gezeigten Materials mit der Zeit ist in 3 veranschaulicht. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, daß die Plättchen bei dieser Ausführungsform nutzbare IR-Strahlung über einen Zeitraum von etwa 40 Sekunden abgeben.
  • Die Plättchen 1 werden dann in einen aufreißbaren Behälter 13 verpackt, um die in 4 gezeigte Lockfackel zu bilden.
  • Der aufreißbare Behälter 13 weist ein Gehäuse 14 mit einem offenen Ende auf, das mit einem Deckel 15 verschlossen ist, der in Paßsitz darin gehalten wird. Innen in dem Gehäuse 14 ist ein Stützschuh 18 angeordnet, der die Plättchen 1 umgibt und mit einem brennbaren Deckel 19 versehen ist, der beispielsweise aus Karton hergestellt ist und das Ende des Stützschuhs 18 verschließt, das an den Deckel 15 angrenzt. Eine Zündkapsel 16, die eine pyrotechnische Ejektionsladung enthält, und ein Kolben 17 sind in dem Gehäuse 14 an dessem dem Deckel 15 abgewandten Ende angeordnet und bilden Antriebsmittel für den Stützschuh 18. Die brennbaren Plättchen 1 sind hier Scheiben aus dem faserigen kohlenstoffhaltigen Substrat und weisen jedes ein zentrales Loch auf, durch das eine Zündschnur 20 hindurchgeht.
  • Im Einsatz wird die in der Zündkapsel 16 enthaltene pyrotechnische Ejektionsladung mit Hilfe eines nicht gezeigten elektrischen Zünders in üblicher Ausführung gezündet, um heiße Gase zu erzeugen. Diese Gase entzünden die Zündschnut 20 und treiben den Kolben 17 vorwärts, der seinerseits den Stützschuh 18 gegen den Deckel 15 treibt, der aus dem Gehäuse 14 gestoßen wird, wenn er einem vorgegebenen Druck vom Stützschuh 18 und Kolben 17 ausgesetzt ist, und ein offenes Ende entstehen läßt, durch das der Stützschuh 18 und die Plättchen 1 dann durch den Kolben 17 ausgestoßen werden können.
  • Während der Stützschuh 18 gegen den Deckel 15 gedrückt wird, entzündet die Zündschnur 20 die Plättchen 1 und den brennbaren Deckel 19, so daß brennende Plättchen aus dem Inneren des Gehäuses 14 austreten. Generell kann die Verstreuung der Plättchen 1 geändert werden durch die Auswahl einer Ejektionsladung für die Zündkapsel 16 oder einer Zündschnur 20, die mehr oder weniger Gas erzeugt. Wenn zum Beispiel eine Zündschnur 20 verwendet wird, die ein Material mit einem Polytetrafluorethylen-Substrat mit einem Überzug aus aufgedampftem Magnesium aufweist, wie es in GB 2 251 434 B beschrieben ist, dann wird wenig Gas erzeugt, und dementsprechend werden die Plättchen 1 über ein kleineres Gebiet verstreut, als wenn beispielsweise eine Zündschnur aus Magnesium/Viton/Teflon (MTV) verwendet wird, die im Handel von M. L. Aviation Limited in Middle Wallog, Hampshire, England erhältlich ist und nutzbare Gasmengen erzeugt, um das Gebiet zu vergrößern, über das die Plättchen 1 verstreut werden.
  • Zusammenfassend läßt sich die Erfindung beschreiben als eine Infrarotstrahlung emittierende Lockfackel mit einem aufreißbaren Behälter, in dem brennbare Plättchen und eine Zündeinrichtung zum Entzünden dieser Brennstoff-Plättchen untergebracht sind. Jedes der Plättchen weist ein faseriges, kohlenstoffhaltiges Substrat auf, auf das auf einer oder beiden Seiten eine Schicht aus brennbarem Material aufgedampft ist, das im Einsatz in der Lage ist, die gesamte Oberfläche, auf die es aufgebracht ist, im wesentlichen gleichzeitig zu entzünden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 4624186 A [0002]
    • - US 4624186 [0023]
    • - GB 2251434 B [0040]

Claims (17)

  1. Infrarotstrahlung emittierende Lockfackel mit – einem aufreißbaren Behälter (13), – darin untergebrachten brennbaren Plättchen (1) und – einer Zündeinrichtung (16, 20) zum Entzünden der brennbaren Plättchen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der brennbaren Plättchen (1) ein faseriges, kohlenstoffhaltiges Substrat (2) aufweist, das auf wenigstens einer seiner beiden Seiten (5, 6) über im wesentlichen deren gesamte Oberfläche mit einer Schicht (3, 4) aus brennbarem Material bedampft ist, die im Einsatz in der Lage ist, die gesamte Oberfläche, auf der sie aufgebracht ist, im wesentlichen gleichzeitig zu entzünden.
  2. Lockfackel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstoffgehalt des Substrats (2) zwischen 20 und 400 g/m2 liegt.
  3. Lockfackel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstoffgehalt des Substrats (2) zwischen 50 und 150 g/m2 liegt.
  4. Lockfackel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (2) eine verfestigte Schicht (11) aus Fasern aufweist.
  5. Lockfackel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (2) aus einem gewebten Tuch aus Kohlenstoff gebildet ist.
  6. Lockfackel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das gewebte Tuch aus Kohlenstoff ein karbonisiertes Viskosegewebe ist.
  7. Lockfackel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (3, 4) aus brennbarem Material zwischen 5 und 200 Mikron dick ist.
  8. Lockfackel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (3, 4) aus brennbarem Material zwischen 20 und 80 Mikron dick ist.
  9. Lockfackel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (3, 4) aus brennbarem Material ein brennbares metallisches Material mit aus der aus Magnesium, Aluminium, Bor, Beryllium, Kalzium, Strontium, Barium, Natrium, Lithium und Zirkonium bestehenden Gruppe ausgewählten Metallen aufweist.
  10. Lockfackel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (3, 4) aus brennbarem Material eine Schicht aus Magnesium mit einer Dicke zwischen 40 und 60 Mikron aufweist.
  11. Lockfackel nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf die freie Oberfläche (9, 10) der Schicht (3, 4) aus brennbarem Material eine weitere Schicht (7, 8) aus weniger reaktivem Metall aufgedampft ist.
  12. Lockfackel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (7, 8) aus weniger reaktivem Metall aus einer zwischen 0,1 und 10 Mikron dicken Schicht aus Titan oder Aluminium besteht.
  13. Lockfackel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Schicht (7, 8) aus weniger reaktivem Metall nicht größer ist als 1 Mikron.
  14. Lockfackel nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennezichnet, daß das Substrat (2) ein darauf abgeschiedenes Oxydans enthält.
  15. Lockfackel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxydans ein wasserlösliches anorganisches Salz ist.
  16. Lockfackel nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der aufreißbare Behälter (13) einen endseitig offenen Becher mit einem entfernbaren Deckel (15), einen darin angeordneten bewegliche Stützschuh (18) und Antriebsmittel (16, 17) aufweist, die mit dem Stützschuh (18) zusammenwirken und ihn gegen den entfernbaren Deckel (15) in Bewegung setzen.
  17. Lockfackel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Antriebsmitteln ein explosiv antreibbarer Kolben (17) gehört.
DE19649892A 1995-04-18 1996-03-19 Infrarotstrahlung emittierende Lockfackel Ceased DE19649892A1 (de)

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