IN BEWERKING – Nabijheidsbuizen

 

Nabijheidsbuizen

 

IN BEWERKING

Tijdens de Tweede Wereldoorlog ontwikkelden de Verenigde Staten in het geheim de zogenaamde nabijheidsbuis. Dat is een elektronisch ontstekingsmechanisme, gemonteerd op een projectiel, waarmee het projectiel in de nabijheid van het doel tot ontploffing wordt gebracht. Het bleek de effectiviteit van munitie aanzienlijk te vergroten als het ging om de bestrijding van vliegtuigen en later ook van raketten, gronddoelen en andere objecten. aanvankelijk was de nabijheidsbuis uitgerust met een kleine elektronenbuis, die in de jaren zestig concurrentie kreeg van de transistor en in de jaren zeventig van geïntegreerde schakelingen. Het LEOK te Oegstgeest en het Technologisch Laboratorium TNO (het latere PML-TNO) te Rijswijk raakten al vanaf 1946 betrokken bij het testen en de evaluatie van verschillende typen nabijheidsbuizen.

Vanaf de jaren zestig zijn, in nauwe samenwerking met de producent Philips USFA (later deel van Thales Nederland), nabijheidsbuizen ontwikkeld. Diverse generaties buizen werden voor de Koninklijke Marine geproduceerd. Een type was in staat om raketten die laag boven de zee kwamen aanvliegen, te bestrijden. De complexiteit lag in het onderscheid dat de elektronica moest maken tussen de reflectie van het zeeoppervlak en de raket.

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

BRON: NMM 

Nabijheidsbuis nr. 169 voor brisantgranaten van 120 mm en groter, Nederlands fabrikaat, alleen elektronisch deel

NABIJHEIDSBUIS

Nederlandse nabijheidsbuizen1

Tot na de Tweede Wereldoorlog werd bij de artillerie een mechanische of een pyrotechnische tijdbuis gebruikt om een granaat te laten exploderen in de buurt van of boven een doel. Aan geallieerde zijde werd in het diepste geheim gewerkt aan een elektronische ontsteker, die werd betiteld met de codenaam ‘VT-fuze’. VT stond voor ‘variable time’ en gaf dus geen inzicht in de werking van het mechanisme. Dit bestond uit een systeem dat later radar zou worden genoemd. Radar is een acroniem van radio detection and ranging en werkt op basis van het uitzenden en opvangen van radiogolven.
Door de schok bij het afvuren, de beperkte ruimte en de toenmalige stand van de elektronicatechniek (transistors bestonden nog niet; er moesten radiolampjes worden gebruikt), moesten er veel problemen worden overwonnen voordat de VT-buis gebruiksklaar was.

In 1944 werd de buis voor het eerst boven land ingezet (Ardennenoffensief, Antwerpen), hetgeen een groot succes was. Ook voor luchtdoelen was deze buis bijzonder geschikt, want de granaten hoefden niet meer getempeerd te worden, waardoor de vuurleiding eenvoudiger werd en de trefzekerheid groter. Op basis van de werking kwam de naam proximity fuze (nabijheidsbuis) in zwang. 
Vanaf de jaren vijftig van de vorige eeuw werden nabijheidsbuizen in licentie vervaardigd bij Philips-USFA (afkorting voor: UltraSoneFAbriek). Een nadeel van de oorspronkelijke buis, was zijn grote lengte in verband met de aanwezigheid van een
stroombron, die bestond uit een ampul zwavelzuur en een aantal accuplaatjes, die bij het afgaan van het schot een accumulator vormden door het breken van de ampul. Om de lengte van de buis op te vangen moest in de ingegoten springstof van het projectiel een uitsparing worden gecreëerd, die bij gebruik van een normale buis werd opgevuld met een aanvullingslading trinitrotoluol (TNT). Bij het plaatsen van een nabijheidsbuis moest die aanvullingslading worden verwijderd.

In de jaren tachtig werd eveneens bij USFA een NIeuwe NAbijheidsbuis (NINA) ontwikkeld. Door de verdere verbetering van de elektronica was inmiddels veel minder elektrische energie nodig, waardoor kon worden volstaan met een veel compactere accu. Het
geheel nam minder plaats in en de uitsparing in de springlading was niet meer nodig. Ook werd bij deze buis de radarwerking pas actief als de granaat dicht bij het doel was. Hiermee werd voorkomen dat vijandelijke radaropsporing de granaat voortijdig zou laten exploderen of de positie van de batterij kon bepalen.

1 Zie: R.B. Baldwin., The deadly fuze (Londen 1980)
2 Temperen is het instellen van de tijd tussen afgaan van het schot en het exploderen van de granaat. Bij luchtdoelen moet die tijd worden berekend met diverse factoren, zoals vlieghoogte, afstand en snelheid van het doel.

Dutch proximity fuses

A proximity fuse allows a shell to explode in close proximity to or just above a target. They were developed by the Allies during the Second World War and were primarily designed for defence against airplanes. Their system was based on radar. Radar is an acronym for radio detection and ranging and operates by emission and reflection of radio waves. In the Netherlands, proximity fuses were made under licence by Philips-USFA. A disadvantage was their length, due to the required accumulator with a vial of sulphuric acid. Because of the length, a cavity had to be made in the explosive charge of the shell in order to install the proximity fuse. With a conventional fuse, the
cavity could be filled with a supplementary charge of TNT.
In the 1980s, USFA made a new fuse, called the NINA. By then, electronics were much more advanced so that the fuse was shorter. The cavity in the explosive was no longer needed, giving the shell a slightly higher lethality because of the larger charge. Also, the electronics powered the radar emission only in the last part of the flight, in order to prevent premature discovery of the firing position or destruction of the projectile by enemy countermeasures.
(Armamentaria, vol. 47 (2012/2013), p. 176-177)

Bron: Nationaal Archief

2.13.158 Inventaris van de archieven van de Inspecties van de wapens en dienstvakken van de Koninklijke landmacht van het Ministerie van Defensie, 1945-1989

Inventarisnummer1159 Stukken betreffende de ontwikkeling van een nabijheidsbuis voor de KL (Nina project).

Bron: 60 jaar TNO Defensieonderzoek

Veiligheid en functionering gaan hand in hand. lmmers, honderd procent veilige munitie kan niet functioneren. ln de jaren zeventig ontwikkelt TNO de detonatietrein voor de NINA-nab¡heidsbuis van de Koninkl¡jke Landmacht. Ook evalueert zij het ontwerp van kruitladingen voor wat betreft mogelijke drukgolven. En zij onderzoekt weigeraars, flares (warmtebronnen die infraroodgeleide raketten misleiden), levensduur van munitje, en minder gevoelige explosieven. Een civiele spin-offvormen de ontwikkeling en productie door Aerospace Propulsion Products van turbinepompstarters en ontstekers voor de Ariane 5 van de Europese Ruimtevaartorganisatie (ESA). Exploform, een andere civiele spin-off, maakt gebruik van het met behulp van explosieven vormen van complexe metaalclelen.

Bron: CVP

http://www.commissievanproefneming.nl/wp-content/uploads/2021/04/CvP-120-jaar-Symposium-verslag.pdf