DE2057735B2

DE2057735B2 - Simulatorgeraet fuer elektrische impulsstrahlung und lichtverlauf von kernwaffenexplosionen

Info

Publication number: DE2057735B2
Application number: DE19702057735
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Impulsphysik Gmbh, 2000 Hamburg
Priority date: 1970-11-24
Filing date: 1970-11-24
Publication date: 1973-08-23
Also published as: DE2057735A1; US3808704A; SE372128B; DE2057735C3; GB1319436A; BE775219A; FR2115256B1; CA964367A; FR2115256A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Simnlatorgerät für elektrische Impulsstrahlung und Lichtverlauf von Kernwaffenexplosionen, bei dem der Initialblitz und der Hauptblitz durch zwei aufeinanderfolgend, von je einem Entladungskreis gezündete Gasentladungslampen simuliert werden.

Die bisher bekanntgewordenen Simulatorgeräte können Kernwaffenexplosionen, nur unvollkommen simulieren, weil sie sich beim Simuliervorgang entweder allein auf den Licht- und Wärmestrahlungsverlauf (USA.-Patentschrift 3 171 057) oder auf den der Licht- und Wärmestrahlung vorausgehenden elektromagnetischen Impuls (deutsche Auslegeschrift 1 178 150) beschränken.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines verbesserten Simulatorgerätes, das bei einfachstem Aufbau sowohl die elektrische Impulsstrahlung als auch den Lichtverlauf von Kernwaffer.explosionen berücksichtigt, so daß mit ein oder demselben Gerät die verschiedensten Schutzvorrichtungen überprüft werden können. Dabei soll auch in einfachster Weise die Möglichkeit gegeber. werden, durch eine einfache einmalige Auslösung zunächst die simulierte elektrische Impulsstrahlung zu verursachen, um dann daran anschließend in einem zeitlich vorbestimmten Abstand den Lichtverlauf zu simulieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Simulatorgerät der einleitend genannten Art den beiden gegeneinander verzögerten Entladungskreisen ein ebenfalls mit variabler Verzögerung ausgebildetes elektronisches Zeitglied vorgeschaltet ist und daß zur Auslösung eines Eingangssignals für dieses Zeitglied ein elektrischer Entladungskreis vorgesehen ist, welcher zur Abstrahlung eines elektromagnetischen Impulses mit einem von einer Induktivität und dem Speicherkondensator des Entladungskreises bestehenden Antennenkreis verbunden ist, in dem sich eine parallel zum Speicherkondensator über einen Schalter an eine Hochspannungsquelle angeschlossene Schaltfunkenstrecke befindet.

Ein solches erfindungsgemäßes Simulatorgerät läßt sich bequem in einem Koffer unterbringen, so daß die bisher fehlende Möglichkeit gegeben wird, beim Benutzer oder Verbraucher vorhandene eingesetzte und gelagerte Detektoren und Sensoren schnell und preiswert am Ort zu überprüfen unter Einschluß der weiteren Möglichkeit, auch Untersuchungen über den schädigenden Einfluß einer elektrischen Impulsstrahlung auf Funkgeräte u. dgl. zu untersuchen.

Bei Anordnung des erfindungsgemäßen Simulatorkörpers in einem Handkoffer kann der Antennenkreis für die Abstrahlung des elektromagnetischen Impulses mit einer einschiebbaren Stabantenne versehen werden, wobei dann als elektrisches Gegengewicht, d. h. als zweiter Abstrahlungspol des Antennenkreises, die aus Leichtmetallblech bestehende Koficiwand des Handkoffers dient.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausfülrrungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht des in einem Koffer untergebrachten erfindungsgemäßen Simulatorgerätes, F i g. 2 eine Stirnansicht zu F i g. 1 und

Fig.3 ein vereinfachtes Prinzipschaltbild der im Koffer gemäß F i g. 1 und 2 angeordneten elektrischen und optischen Bauelemente.

Bekannterweise geht bei jeder Kernwaffenexplosion' dem Initialblitz ein elektromagnetischer Impuls voran, der nachfolgend auch als EMP-Signal bezeichnet wird. Um diesen Vorgang zu simulieren, besteht das erfindungsgemäße Simulatorgerät aus einem EMP-Erzeuger 1, einem Zeitglied 2 und einem Blitzgerät 3. Um die Funktion von Schutzvorrichtungen sicherheitshalber überprüfen zu können, gehört

zum erfindungsgemäßen Simulatorgerät gegebenenfails noch ein zweites Zeitglied 4 und ein zweites Blitzaerät5. dessen Blitzaussendung zeitlich gegenübendem Blitz aus dem Blitzgerät 3 so verzögert ist. daß er durch einen mit ordnungsgemäß arbeitenden Sensor ausgelösten Augenschutzverschluß nicht mehr wahrnehmbar ist. Zur Versorgung der Bauelemente 1 bis 5 dient eine Spannungsquelle 6.

Die Bauelemente 1 bis 6 befinden sich in einem hg aug Handkoffer7. welcher mit einer versenkbaren Stab- io ⁵⁴.^3Π§^ε°^Γ(1ηε.¹ antennell und zwei Fenstern 9 und 10 versehen ^weisA^ze"^ve"" ist. hinter denen sich die Blitzlampen der Blitzgerate 3 und 5 befinden. Der Koffer ist vorzugsweise mit einem metallischen Mantel versehen oder besteht vollständig aus Leichtmetall, so daß er für die Stabantenne 8 als Gegengewicht dienen kann.

Zur Spannungsversorgung des Gerätes dienen wahlweise eine mit Netzanschluß versehener Gleichrichter 61 oder eine Gruppe von Primär- oder Sekundärelementen 62. Die Speisespannungsquellen 61 *<> und 62 dienen zur Versorgung von drei Hochspannungsgeräten 63, 64 und 65. .

Der Sender zum Erzeugen des EMP-Signals wird aus dem Hochspannungsgerät 63 gespeist Der Sender besteht aus der Stabantenne 11, einer Induktivi- ^₅ tät 12, die über einen kleinen Speicherkondensator

13 mit dem vom Koffer 7 gebildeten Gegengewicht

14 verbunden ist. Dem Speicherkondensator 13 ist eine Schaltfunkenstrecke 15 parallel geschaltet, die

z. B. bei einigen 10 bis 30 kV ansprechen mag. Wird der im Speisekreis des EMP-Erzeugers liegende Schalter 16 geschlossen, wird von der Stabantenne 11 ein Spannungsvektor abgestrahlt, welcher bei entsprechender Dimensionierung des Antennenkreises sehr steil verlaufen kann und in einer Zeit von bespielsweise 10 ns das Maximum der ausgestrahlten elektromagnetischen Feldstärke erreichen kann.

Sofort bei Ansprechen der Funkenstrecke 15 lauft das nachgeschaltete variable elektronische Zeitglied 2 ^ y an, um nach Ablauf der Verzögerungszeit die Zünd- 4° Kondensatoren elektrode 31 der nachgesehen Blitzlampe 32 mit ^Prufunf^^ einem Zündimpuls zu versorgen. Zweckmäßigerweise ist die Verzögerungszeit des Zeitgliedes 2 zwischen 4 us und 4 ms variabel, um verschiedene Kaliber von Kernwaffenexplosionen zu imitieren.

Sobald der Zündimpuls an der Zündelektrode 31 eintrifft, entlädt sich der der Blitzlampe 32 para IeI-geschaltete Speicherkondensator 33 in z.B. einigen Mikrosekunden. Der Kondensator 33 wurde zuvor ,us dem Hochcpannungsgerät 64 aufgeladen. Durch das Zünden der Blitzlampe 32 entsteht über die Sammellinse 34 ein Strahlungsimpulsstoß. Die Linse ^ und die Blitzlampe 32 befinden sich vor dem Fenster 9 des Koffers 7, vor dem beisp.elswe.se in 15 bis 30 m Entfernung ein zu prüfender Sensor angeordnet ist, welcher den vorgetäuschten Initialblitz einer Kernwaffenexplosion wahrnimmt.

ι, git welches bei Ansprechen der Zeitglied 4 angeKoPP , ^^ _Abi_auf einer vorbe-Blitzlampe 3- ama _{dnen Zündim}puls an die

stimmten ^ver2C= ζ- _{Blitzlampe 52} des zweiten Zund ele ktrod es ι ^ _Blil7larnpe 52 ist ebenfalls S Bhtzgerates 3 _s3" _aran_el oeschaltet, der von dem ein Kon ^densal°\.. ^H _{65 zuvor} aufgeladen wurde. Hochspannung„ _aroßfiächig, vorzugsweise spira-Die Blitzlampe s- . _s ^ ^^ _Samnie„:_ns hg ausgebildet unu

¹¹ ^f

^ _nse

_d _χ _{jst ebe}nialls vorzugs-

.§^ε°^Γ(1ηε.¹ ,^f _au°_soebildet. Da der Kondensa^weisA^ze"^ve""S"_seebildet ist. entsteht bei Zündung tor S3 se hr g roBau g außerordentlich

der Blitzlampe ein ^ ^ ^ ^ _]Q(m^

intensiver ^L1£^niD'_v '_rstärkun„ der Blitzwirkung ist die J₅ Energie η^al· f;" - _{ine aus} Gewichtsersparungs-Linse 54 ™rzugs großflächige Fresnellinse.

g^ru,ⁿ^^en.^zu „^l"⁸ _aui vier Stäben 55 mit Abstand welche ^demon""?"'^a"_e ^l _ordnet ist. Wird das Simulavor dem "^¹" \_önnen die Linse 54 und die

*<> *°£^βΓ* ⁿ!^CIU _T° _ _de. Koffeis untergebracht wer-Jabe 55im inn lasse ι sich vor den Fenstern 9

den. ^™_noch Schiebeverschlüsse od. dgl. und 10 des Kolters noc

^an°"K\_nleRen des Schalters 16 entsteht somitju^₅ .^Ν.^^^⁶ _Γ ⁸ο"κ_Εη1εηηε 11 ein sehr steiles EMP-nächst an der η _Fenster9 ein erster und an-

Signal danacn wi zweiter, wesentlich in-

^schheß"^nd^_hS hrnehmbar

35 nungsgerate

IUUVV₁^. zum Schütze des

vor Kernwaffenstrahlung richtig angesprochen, darf das am Fenster 10 austretende und durch die Linse 54 verstärkte, außerordentlich helle Licht nicht mehr wahrgenommen werden. Bei dungsgemäßen kleinen Koffer-H sii.li somit nicht nur eine Prüfmög·

Sensorsystem selbst, sondern darüber

hinaus auch noch eine Uberyrüfu ig des angewende-Verschlusses auf optische Dichtigkeit. Da die drei 33 und 53 nur einmal für jede sind, können die Hochspan-65 drei sehr kleine elektroni-Sofern die Betriebsspannung men Kondensatoren die gleiche ist, einziges elektronisches Ladegerät, man für diese Lade-

.-_ -, die in den han-

^₁₁W,. Blitzgeräten für Photosind. Solche Ladegeräte köneingebauten Spannungsquellen ν* ^ορ.,ο, , Dbei natürlich die Dimensionierung wegen der höheren Energie um eine Größenordnung höher zu treffen ist als bei Amateurblitzen. Auch ist ein Betrieb aus Primärzellen — Trocken-— möglich. Dadurch hat der gesamte Kof-

itzunabhängige Betriebsweise, wnioing des erfindungsgemäßen Simulanoch zu verstärken, besteht auch noch die

fur die
« genügt dui.11

gadie g
delsub hch en

fftra? sassssc sä

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Simulatorgerät für elektrische Impulsstrahlung und Lichtverlauf von Kernwaffenexplosionen, bei dem der Initialblitz und der Hauptblitz durch zwei aufeinanderfolgend, von je einem Entladungskreis gezündete Gasentladungslampen simuliert werden, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden gegeneinander verzögerten Entladungskreisen ein ebenfalls mit variabler Verzögerung ausgebildetes elektronisches Zeitglied (2) vorgeschaltet ist und daß zur Auslösung eines Eingangssignal für dieses Zeitglied (2) ein elektrischer Entladungskreis vorgesehen ist, wel- «5 eher zur Abstrahlung eines elektromagnetischen Impulses mit einem von einer Induktivität (12) und dem Speicherkondensator (13) des Entladur.gskrpises bestehenden Antennenkreis (11 bis 14) verbunden ist, in dem sich eine parallel zum Speicherkonüensatoi (13) über einen Schalter (16) an eine Hochspannungsquelle (63) angeschlossene Schaltfunkenstrecke (15) befindet.

2. Simulatorgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antennenkreis eine Dipolantenne enthält, deren einer Antennenteil eine einschiebbare Stabantenne (11) ist und deren anderer Antennenteil (14) von einer aus Leichtmetallblech bestehenden Koffenvand (7) eines Handkoffi -s (7) zum Transport des Simulatorgerätes gebildet wird.

?. Simulatorgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ^reine sämtlichen elektrischen und optischen Baugruppen (1 bis 5) einschließlich ihrer Speisespannungsquellen (6) in einem Handkoffer (7) vereinigt sind.

4. Simulatorgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blitzlampen (32, 52) im Innern des Koffers vor vorzugsweise verschließbaren Wandöffnungen (9, 10) angeordnet sind.

5. Simulatorgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor den Blitzlampen (32, 52) der Blitzgeräte (2, 3) an sich bekannte Blitzstrahlen richtende Optiken (34, 54) angeordnet sind.

6. Simulatorgerät nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Blitzgerät (5) eine an sich bekannte großflächige Blitzlampe (52) enthält.

7. Simulatorgerät nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens für die 5« Blitzlampe (52) des zweiten Blitzgerätes (5) eine mit Abstand außen auf die Kofferwand aufsetzbare großflächige Fresnellinse (54) vorgesehen ist.

55