CH652492A5

CH652492A5 - ARRANGEMENT FOR ENLARGING BULLET AND SPLITTER SECURITY ON A WEARING EXTERNAL PART OF A WEAPON PLATFORM.

Info

Publication number: CH652492A5
Application number: CH544880A
Authority: CH
Inventors: Gert Kaustraeter
Original assignee: Kuka Wehrtechnik Gmbh
Priority date: 1979-07-17
Filing date: 1980-07-16
Publication date: 1985-11-15
Also published as: GB2054110B; ES252091Y; GB2054110A; GR68071B; NL8004131A; DE7920376U1; ES252091U

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Vergrössern der Beschuss- und Splittersicherheit an einem tragenden Aussenteil, z.B. Geschützturm, Lafette oder Panzerwanne einer landbeweglichen oder schwimmenden Waffenplattform in Leichtmetall-Bauweise. The invention relates to an arrangement for increasing the security against shelling and splintering on a supporting outer part, e.g. Gun turret, gun carriage or tank pan of a land-based or floating weapon platform in light metal construction.

Auf landbeweglichen oder seegängigen Waffenplattformen installierte Waffensysteme, etwa Schnellfeuerkanonen od. dgl., sind üblicherweise zum Schutze gegen direkte Geschosstreffer sowie gegen Splitter von Geschossen, Minen oder Bomben mit Schutzvorrichtungen in Gestalt von haubenartigen Verkleidun-gen, Kuppeln, Türmen od. dgl. versehen. Diese sind mehr oder minder stark gepanzert. Weapon systems installed on land-based or sea-going weapon platforms, such as rapid-fire cannons or the like, are usually provided with protective devices in the form of hood-like claddings, domes, towers or the like to protect against direct projectile hits and against fragments of projectiles, mines or bombs. These are more or less armored.

Entwicklungstendenzen gehen heute im wesentlichen dahin, die Waffenpanzerung von landbeweglichen oder seegängigen Plattformen bei hoher Schutzwirkung möglichst leicht zu gestalten, um das Gesamtgewicht derartiger Plattformen zu verringern, mindestens aber in tragbaren Grenzen zu halten. Development trends today are essentially towards making the armor of land-mobile or sea-going platforms as light as possible with a high level of protection, in order to reduce the overall weight of such platforms, but at least to keep them within acceptable limits.

Während bei spezifisch schweren Waffenplattformen, etwa Kampfpanzern grössererTonnage, schon Schottenpanzerung aus mehreren Panzerstahlblechen, Schichtpanzerungen aus unterschiedlichen Werkstoffen unter Einschluss auch solcher nichtmetallischer Art, etwa Keramik usw., in Betracht gezogen und angewendet werden, erweisen sich solcherart ausgebildete Schutzvorrichtungen bei spezifisch leichten Waffenplattformen, etwa Schützen- oder Spähpanzern, Schnellbooten usw., allein schon aus Gewichtsgründen als relativ ungeeignet. Bei Verwendung derartiger Waffenplattformen werden die Bordwaffen zunehmend mit ballistischen Schutzhauben umgeben, welche aus Leichtmetall bestehen. Es hängt dabei u.a. vom Verwendungsoder Einsatzzweck der Plattform ab, ob etwa einer Haube bzw. einem Turm in Guss- oder aber in Schweisskonstruktionsweise der Vorzug gegeben wird. While specifically heavy weapon platforms, such as battle tanks of larger tonnage, bulkhead armor made of several armored steel sheets, layer armor made of different materials, including such non-metallic types, such as ceramics, etc., are taken into account and used, protective devices designed in this way prove to be the case with specifically light weapon platforms, for example Armored personnel carriers or scout tanks, speed boats, etc., are relatively unsuitable for weight reasons alone. When using such weapon platforms, the on-board weapons are increasingly surrounded by ballistic protective hoods which are made of light metal. It depends among other things depending on the use or application of the platform, whether a hood or tower in cast or welded construction is preferred.

In den GB-PSen 17 224 und 20 020 wurde bereits vorgeschlagen, in bestimmter geometrischer Konfiguration, beispielsweise überlappend oder aber versetzt, legierte Stahlbleche in aus Leichtmetall od. dgl. bestehende ballistische Schutzvorrichtun-5 gen einzugiessen. In GB-PS 17 224 and 20 020 it has already been proposed to cast alloy steel sheets in ballistic protective devices made of light metal or the like in a certain geometric configuration, for example overlapping or offset.

Schutzvorrichtungen der in den GB-PSen 17224 und 20020 vorgeschlagenen Art boten unter Berücksichtigung der ballistischen Gegebenheiten kurz nach der Jahrhundertwende sicher einen ausreichenden Schutz, um Waffen und deren Bedienungs-10 personal vor Feindeinwirkungen zu bewahren. Sie genügen indessen heutigen Anforderungen angesichts weit fortentwickelter, kampfwertgesteigerter Munition keineswegs mehr. Sie haben demgemäss nur noch relativen Wert. Protective devices of the type proposed in GB-PSs 17224 and 20020, taking into account the ballistic circumstances, provided sufficient protection shortly after the turn of the century to protect weapons and their operating personnel from the effects of the enemy. In the meantime, however, they no longer meet today's requirements in view of far advanced ammunition with increased combat value. Accordingly, they only have relative value.

Angesichts dieser diametral entgegengesetzten Entwicklung 15 von ballistischem Schutz einerseits und kampfwertgesteigerter Munition andererseits, hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, unter völliger Beibehaltung der Vorteile der Leichtmetall-Bauweise einen Waffenschutz zu schaffen, welcher der kampfwertgesteigerten Munition nicht nur ebenbürtig, son-20 dern sogar überlegen ist, und welcher zu seiner Realisierung in einer günstigen Kosten/Nutzen-Relation steht. In view of this diametrically opposed development 15 of ballistic protection on the one hand and ammunition with increased combat value on the other hand, the present invention has set itself the task of creating a weapon protection while maintaining the advantages of the light metal construction, which not only equals the enhanced ammunition but also 20 is even superior, and which has a favorable cost / benefit ratio for its implementation.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass dem tragenden Aussenteil an seiner Innenseite mindestens eine, zum die kinetische Restenergie eines eindringenden Geschosses oder Splitters 25 zu verteilen und zugleich absorbieren bestimmte, formmässig an diese Innenseite angepasste Stahl- oder Kunststoffplatte zugeordnet ist. This object is achieved in that the supporting outer part is assigned at least one on its inside to distribute the kinetic residual energy of an penetrating projectile or splinter 25 and at the same time absorb certain steel or plastic plates which are adapted to this inside.

Diese Erfahrung lässt sich alternativ dadurch sinnreich weiter fortbilden, dass die die Restenergie verteilende(n) und zugleich 30 weitgehend absorbierende(n) Platte(n) entweder aus einem ausreichend dünnen, jedoch hochlegierten und zähen Stahl oder aber aus einem zäh-elastischen Kunststoff, etwa aus der Reihe der Polycarbonate, besteht (bestehen). This experience can alternatively be further developed in a meaningful manner in that the plate (s) distributing the residual energy and at the same time largely absorbing the plate (s) either from a sufficiently thin but high-alloyed and tough steel or from a tough-elastic plastic, about the series of polycarbonates.

Die Plattenbefestigung an dem tragenden Aussenteil lässt sich 35 alternativ lösen: So können die Stahlplatten an der Innenseite des tragenden Aussenteils an- bzw. eingegossen sein, während die Kunststoffplatten an der Innenseite des tragenden Aussenteils lösbar, etwa durch Schraubverbindungen od. dgl., befestigt sind. The plate attachment to the load-bearing outer part can alternatively be loosened: For example, the steel plates can be cast or cast on the inside of the load-bearing outer part, while the plastic plates can be detachably fastened to the inside of the load-bearing outer part, for example by screw connections or the like .

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ferner 40 vorgesehen, dass bei Verwendung von Stahlplatten diese mit einer Vielzahl in unterschiedlichen räumlichen Ebenen angeordneten Armierhaken versehen sind, welche in den Werkstoff des tragenden Aussenteils bei dessen Armierung mit den Stahlplatten eingegossen werden. In a further embodiment of the invention, it is further provided that when steel plates are used, they are provided with a large number of reinforcement hooks arranged in different spatial levels, which are cast into the material of the load-bearing outer part when the steel plates are reinforced.

43 Mit der Erfindung geht eine beträchtliche Reihe von Vorteilen einher: 43 There are a number of advantages to the invention:

Die mit dem tragenden Aussenteil verbundenen Platten besitzen keinerlei tragende Funktion. Sie dienen primär ausschliess-50 lieh der Absorption wie auch der Verteilung der kinetischen Restenergie von durch das Leichtmetall des tragenden Aussenteils hindurchgedrungenen Geschossen, Splittern od. dgl. In Sekundär-Hinsicht haben die Platten die Aufgabe, als Fangschutz für etwaige von der tragenden Leichtmetallwand abgeplatzte Splitter zu dienen. The plates connected to the supporting outer part have no supporting function. They primarily serve exclusively for the absorption and distribution of the kinetic residual energy of projectiles, fragments or the like that have penetrated through the light metal of the load-bearing outer part. In the secondary sense, the plates have the task of protecting against any flaking off of the load-bearing light metal wall To serve splinters.

Selbstverständlich erschöpfen sich die Vorteile der vorgeschlagenen Erfindung nicht allein schon in den vorstehenden: Of course, the advantages of the proposed invention are not limited to the foregoing:

Die Verwendung der von innen an die tragenden Leichtmetallwand angegossenen Stahlplatten bzw. der angeschraubten 60 Kunststoffplatten hat keine nennenswerte Gewichtserhöhung der Gesamtkonstruktion im Gefolge. The use of the steel plates cast on the inside of the load-bearing light metal wall or the screwed-on 60 plastic plates does not result in any significant increase in the weight of the overall construction.

Bei Verwendung von Stahlplatten vergrössern diese nicht zusätzlich die Wandstärke des tragenden Aussenteils, sondern treten lediglich an Stelle des dafür verdrängten Leichtmetalls. 65 Bei Verwendung von Kunststoffplatten hingegen lässt sich das tragende Aussenteil durch entsprechende konstruktiv-giesstech-nische Ausbildung von vornherein um den Betrag der Plattenstärke verringern. When using steel plates, they do not increase the wall thickness of the load-bearing outer part, but simply replace the light metal that has been displaced for it. 65 On the other hand, when using plastic plates, the supporting outer part can be reduced from the outset by the amount of the plate thickness by means of appropriate design and casting technology.

Während sich als Werkstoff für die Stahlplatten ein solcher hochlegierter und zäher Art bei relativ geringer Wandstärke als vorteilhaft erweist, bieten in bestimmten Anwendungsfällen auch Kunststoffplatten auf Polycarbonat-Basis infolge ihrer überaus hohen Zähigkeit und Elastizität recht grosse Vorteile: Derartige Werkstoffe eignen sich ebenfalls hervorragend zur Absorption und Verteilung der kinetischen Restenergie eines durch die Leichtmetallwand hindurchgedrungenen Geschosses, Splitters od. dgl. While such a high-alloy and tough type with a relatively small wall thickness proves to be advantageous as a material for the steel plates, plastic plates based on polycarbonate also offer great advantages in certain applications due to their extremely high toughness and elasticity: Such materials are also outstandingly suitable for absorption and distribution of the kinetic residual energy of a projectile, splinter or the like which has penetrated through the light metal wall.

Wie wohl ohne weiteres einleuchtet, lässt sich bei unveränderter bzw. sogar verringerter Stärke der Wand, z.B. eines Geschützturmes, ein höherer ballistischer Schutz bei zugleich geringerer Durchschusslänge dadurch erreichen, dass zunächst die volle Wandstärke der tragenden Leichtmetallwand zum Umwandeln der kinetischen Geschossenergie wirksam wird, bevor dann die weitaus zäh-elastischere Stahl- bzw. Kunststoffplatte die Restenergie verteilt und auf Null bringt. As is obvious, if the wall thickness is unchanged or even reduced, e.g. of a turret, achieve a higher ballistic protection with a lower penetration length by first making the full wall thickness of the load-bearing light metal wall effective for converting the kinetic projectile energy, before the much more elastic steel or plastic plate distributes the residual energy and brings it to zero.

Selbst bei hoher Restenergie birgt beispielsweise auch ein Steckschuss in die Stahl- bzw. Kunststoffplatte keine Gefahr mehr für die schutzbedürftigen Teile der Waffenplattform wie auch des Bedienungspersonals in sich, da im Gegensatz zur stofflichen Verhaltensweise des Leichtmetalls die zäh-elastische Stahl- bzw. Kunststoffplatte eine Splitterwirkung völlig aus-schliesst. Dies bedeutet, dass die an der Innenseite des tragenden Aussenteils, z. B. Geschützturm eines Panzerfahrzeuges, angeordnete Stahl- oder Kunststoffplatte ein idealer Fangschutz von Sekundärsplittern ist, welche bei einem Treffer vom Leichtmetallkörper losgerissen werden können. Auch derartige Sekundärsplitter sind für Mensch und Waffenplattform-Inneres ungefährlich , weil sie durch die «hautnahe» Stahl- oder Kunststoffplatte ohne jegliche Wirkung sind. Even with high residual energy, a shot in the steel or plastic plate, for example, no longer poses a danger to the vulnerable parts of the weapon platform as well as the operating personnel, since in contrast to the material behavior of the light metal, the tough-elastic steel or plastic plate is one Excludes splinter effect. This means that the on the inside of the supporting outer part, e.g. B. turret of an armored vehicle, arranged steel or plastic plate is an ideal catch protection of secondary fragments, which can be torn away from the light metal body when hit. Such secondary splinters are also harmless to humans and the inside of the weapon platform because they have no effect due to the “skin-tight” steel or plastic plate.

Das Abstützen der vorgeschlagenen Stahlplatten in bzw. am Inneren des tragenden Aussenteils lässt sich durch geeignete baulich-konstruktive Massnahmen bewirken, indem in unterschiedlichen räumlichen Ebenen Armierungshaken an den Stahlplatten angebracht werden, welche zusammen mit diesen in das Leichtmetall eingegossen werden. The proposed steel plates can be supported in or on the inside of the load-bearing outer part by means of suitable structural and constructive measures, in that reinforcement hooks are attached to the steel plates in different spatial levels, which are cast together with these into the light metal.

Schliesslich und endlich erweist sich die an das Leichtmetall angegossene Stahlplatte auch insofern als Vorteil, als sie die Funktion eines Kühleisens hat, durch welches das Werkstoffge-füge des an der Stahlplatte anliegenden Leichtmetallkörpers in durchaus wünschenswerter Weise verdichtet bzw. homogenisiert wird. Finally, the steel plate cast onto the light metal also proves to be an advantage in that it has the function of a cooling iron, by means of which the material structure of the light metal body lying on the steel plate is compressed or homogenized in a very desirable manner.

Anhand der Zeichnung wird der Erfindungsgegenstand an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Dabei zeigt: The object of the invention is explained using an exemplary embodiment with the aid of the drawing. It shows:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen aus Leichtmetall hergestellten und an der Innenfläche mit Stahl- oder Kunststoffplatten armierten Geschützturm, 1 is a vertical section through a gun turret made of light metal and reinforced on the inner surface with steel or plastic plates,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch den Geschützturm der Fig. 1 entlang deren Schnittlinie A... B, und schliesslich Fig. 2 is a vertical section through the turret of Fig. 1 along the section line A ... B, and finally

Fig. 3 einen-gedachten-Vertikalschnitt durch einen Geschützturm mit an dessen Innenseite angeschraubter Stahloder Kunststoffplatte. Fig. 3 is an imaginary vertical section through a turret with a steel or plastic plate screwed to the inside.

In Fig. 1 ist schematisch ein Panzerturm 1 im Vertikalschnitt dargestellt. Er besteht aus einer Leichtmetallhaube 2 als tragen652 492 In Fig. 1 a tank tower 1 is shown schematically in vertical section. It consists of a light metal hood 2 as 652 492

des Aussenteil. Der Turm kann dabei-je nach den Erfordernissen - gegossen oder aber als Schweisskonstruktion ausgebildet sein. of the outer part. Depending on the requirements, the tower can be cast or can be designed as a welded structure.

Die Haube 2 ist an ihrer Innenseite 2a mit einer (oder mehreren) Stahl- oder Kunststoffplatte 3 armiert. Im Falle der Ausbildung der Haube als Leichtmetall-Gussteil wird (werden) die Stahplatte 3 gleich mit ein- bzw. angegossen. Soll anstelle einer Stahlplatte eine Platte aus Kunststoff Verwendung finden, so wird diese in noch zu beschreibender Weise an das Innere 2a der Haube 2 angeschraubt. Selbstverständlich lassen sich auch die Stahlplatten 3 am Inneren 2a der Haube 2 anschrauben, wenn sich dies - aus welchen Gründen auch immer - als notwendig oder sachdienlich erweisen sollte. The hood 2 is reinforced on its inside 2a with one (or more) steel or plastic plate 3. In the case of the hood being designed as a light metal casting, the steel plate 3 is (are) cast in or cast on at the same time. If a plate made of plastic is to be used instead of a steel plate, it is screwed onto the interior 2a of the hood 2 in a manner to be described. It goes without saying that the steel plates 3 can also be screwed onto the interior 2a of the hood 2 if this - for whatever reason - should prove to be necessary or pertinent.

An den Werkstoff der Stahl- oder Kunststoffplatten werden hinsichtlich der spezifischen Eigenschaften erhebliche Anforderungen gestellt, um die kinetische Restenergie eines durch die Haube 2 hindurchgedrungenen Geschosses, Splitters od. dgl. zu verteilen und zugleich weitgehend zu absorbieren. Die an der Innenseite 2a der Haube 2 anzubringende(n) Stahlplatte(n) 3 kann (können) zwar durchaus relativ dünn sein, muss (müssen) aber zugleich über zäh-elastische Eigenschaften verfügen. Diese lassen sich in an sich bekannter Weise durch Legieren erreichen. Ausser anderen, für den genannten Anwendungszweck in Betracht zu ziehenden Stahllegierungen, kommt auch eine solche mit etwa folgender Zusammensetzung in Betracht: C ë 0,1 % ; Si ë l%;Mn = 2%;Cr= 17... 19%;Ni =... 11,5%;Ti = 5% des C-Gehaltes; P = 0,45 % ; S = 0,035 % ; Rest: Fe. Die Zugfestigkeit einer solchen Legierung liegt dabei in der Grössenordnung von 500 bis 750 N/mm2. Considerable requirements are placed on the material of the steel or plastic plates with regard to the specific properties in order to distribute and at the same time largely absorb the kinetic residual energy of a projectile, splinter or the like which has penetrated through the hood 2. The steel plate (s) 3 to be attached to the inside 2a of the hood 2 may (indeed) be relatively thin, but must (at the same time) have tough-elastic properties. These can be achieved in a manner known per se by alloying. In addition to other steel alloys that are to be considered for the stated application, one with the following composition can also be considered: C ë 0.1%; Si ë l%; Mn = 2%; Cr = 17 ... 19%; Ni = ... 11.5%; Ti = 5% of the C content; P = 0.45%; S = 0.035%; Rest: Fe. The tensile strength of such an alloy is in the order of 500 to 750 N / mm2.

Sollen aus bestimmten Gründen anstelle von Stahlplatten solche aus Kunststoff Anwendung finden, bietet sich ein solcher aus der Reihe der Polycarbonate an, weil auch bei diesem zumindest die Eigenschaft der Zähelastizität gegeben ist. If, for certain reasons, plastic plates should be used instead of steel plates, one from the series of polycarbonates is appropriate, because this also has at least the property of tough elasticity.

Zum Verbinden einer Stahlplatte mit einer Haube 2 aus Leichtmetall sind nach Fig. 2 an der Stahlplatte 3 Armierungshaken 4 in unterschiedlichen räumlichen Ebenen angebracht, etwa durch Schweissen od. dgl. Die freien Enden 4a dieser Haken 4 dienen dem Verankern in bzw. beim Guss der Haube 2. Infolge unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten zwischen Leichtmetall und Stahl ergibt sich nach dem Erkalten des Leichtmetallgusses eine Art Aufschrumpf-Effekt, welcher ein enges und formschlüssiges Anliegen der Stahlplatte(n) 3 an bzw. in der Innenwand 2a der Haube 2 gewährleistet (gewährleisten). To connect a steel plate with a hood 2 made of light metal, reinforcement hooks 4 are attached to the steel plate 3 in different spatial levels, for example by welding or the like. The free ends 4a of these hooks 4 are used for anchoring in or when casting the Hood 2. As a result of different expansion coefficients between light metal and steel, a kind of shrink-on effect results after cooling of the light metal casting, which ensures that the steel plate (s) 3 fits tightly and positively against or in the inner wall 2a of the hood 2.

In Fig. 3 ist eine Stahl- oder Kunststoffplatte 3 an der Innenseite 2a der Haube 2 mittels Schraube 5 befestigt. Bei diesem Lösungsvorschlag ist zum Zwecke exakter Positionierung der Stahlplatte od. dgl. 3 bei jedem Befestigungspunkt eine an der Innenseite 2a der Haube 2 angegossene Erhöhung 2b vorgesehen, in welche ein Gewinde 5a eingeschnitten ist. Das Befestigen der Stahlplatte 3 erfolgt in an sich bekannter Weise durch Anziehen der Schraube 5 über eine Zwischenscheibe 7. Im Prinzip auf dieselbe Weise lässt sich auch eine Kunststoffplatte an der Innenseite 2a der Haube befestigen. In Fig. 3, a steel or plastic plate 3 is attached to the inside 2a of the hood 2 by means of screw 5. In this proposed solution, for the purpose of exact positioning of the steel plate or the like 3, an elevation 2b cast on the inside 2a of the hood 2 is provided at each fastening point, into which a thread 5a is cut. The steel plate 3 is fastened in a manner known per se by tightening the screw 5 via an intermediate washer 7. In principle, a plastic plate can also be fastened to the inside 2a of the hood.

3 3rd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

M M

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

652 492 PATENT CLAIMS

1. Arrangement for increasing the bullet and splinter safety on a supporting outer part of a land-mobile or floating weapon platform in light metal construction, characterized in that the supporting outer part (2) on its inside (2a) at least one to the kinetic residual energy of a penetrating projectile to distribute or splitters and at the same time absorb certain steel or plastic plate (3) which is adapted to this inner side (2a).

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the plate (3) consists of a thin, but high-alloy and tough steel.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the plate (3) made of a tough elastic plastic, e.g. consists of the series of polycarbonates.

4. Arrangement according to claims 1 and 2, characterized in that the plate (3) on the inside (2a) of the supporting outer part (2) is cast on or in.

5. Arrangement according to claims 1 and 3, characterized in that the plate (3) on the inside (2a) of the supporting outer part (2) releasably, for. B. is fastened by screw connections.

6. Arrangement according to claims 1, 2 and 4, characterized in that the steel plate (3) is provided with a multiplicity of reinforcement hooks (4) of different lengths, which in the material of the supporting outer part (2) when it is reinforced with the steel plate (3) have been poured in.

7. Turret with an arrangement according to claim 1.

8. Carriage with an arrangement according to claim 1.

9. tank pan with an arrangement according to claim 1.