CH681326A5

CH681326A5 -

Info

Publication number: CH681326A5
Application number: CH4372/89A
Authority: CH
Inventors: Rene Jeanquartier; Yvonne Frey; Roland Hess
Original assignee: Eidgenoess Munitionsfab Thun
Priority date: 1989-12-06
Filing date: 1989-12-06
Publication date: 1993-02-26
Also published as: NO172866C; ATE93314T1; NO905252L; ES2044416T3; EP0431666A1; DK0431666T3; DE59002389D1; FI905945A; NO905252D0; IL96315A; EP0431666B1; TR24877A; US5076169A; NO172866B; FI905945A0

Description

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CH 681 326 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Brandsplitter bestehend aus einem metallischen Tragkörper mit Rippen und einer mit dem Tragkörper versehenen Brandmasse sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Brandsplitters und dessen Verwendung in Munitionskörpern.

Ein Brandsplitter gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs ist bekannt aus der FR-A1

2 526 154. In einer zentralen, heckseitigen Ausnehmung des tropfenförmigen Tragkörpers ist die Brandmasse eingebracht; die Rippen dienen der Flugstabilisierung des Körpers.

Brandsplitter, insbesondere für Geschosse mit einem in der Brandmasse vorgesehenen Sauerstoffträger, sind ebenfalls bekannt (DE-A1

3 401 538).

Diese haben jedoch den Nachteil einer unzuverlässigen Brandwirkung als Folge der aerodynamischen Aufwärmung der Brandsplitter während ihres aussenballistischen Fluges. Ebenfalls weisen die bekannten Brandsplitter bei gegebener Brenndauer eine relativ kurze Einsatzdistanz auf.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, Brandsplitter zu schaffen mit guten ballistischen Eigenschaften, die ins Ziel einzudringen vermögen und reichlich mit pyrophorer Brandmasse behaftet sind, um die gewünschte Brandwirkung zu erzielen.

Die vorgenannte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Brandmasse an der Oberfläche des Splitters, zumindest jedoch im Raum zwischen den Rippen, aufgebracht ist.

Die Herstellung dieser Brandsplitter erfolgt schrittweise dadurch, dass in einem ersten Verfahrensschritt der Splitter mit dem Härter eines Zwei-komponenten-Epoxidharzes bei Raumtemperatur belegt wird, dass in einem zweiten Schritt eine vorgewärmte Mischung aus Harz und pyrophorem Metall auf den Splitter aufgebracht wird.

Von Vorteil ist die kugelförmige Gestalt der Splitter gemäss Anspruch 2, die ein gutes ballistisches Verhalten und damit eine hohe Einsatzdistanz sichert.

Dass die Rippen nach Anspruch 3 nockenartig ausgebildet sind weist den weiteren Vorteil darin auf, dass die Brandmasse in den Nuten zwischen diesen Rippen gut haftet.

Gemäss Anspruch 4 kann die Anzahl Rippen und Nuten variieren, wobei mindestens drei zueinander gleich versetzte ein ausgewogenes Flugverhalten aufweisen.

Als der vorteilhafteste Brandmassen-Typ nach den Ansprüchen 5 und 7 haben sich Gemische aus pyrophoren Metallen in Epoxidharzen erwiesen. Einerseits haften die Epoxidharze gut an den meisten Werkstoffen und andererseits können Metalle über die reaktive funktionalen Gruppen der Epoxidharze relativ gut eingeschlossen werden. Zudem greifen Epoxidharze Metalle nicht an und widerstehen atmosphärischen Einflüssen.

Gemäss Anspruch 6 dienen als pyrophore Metalle Zirkonium, Hafnium, Uran, Titan oder Aluminium.

Beim Presserzeugungsverfahren nach Anspruch 9 sind zwei Minuten bei einem Druck von

1000 bis 2000 bar, vorzugsweise 1500 bar, die minimal erforderliche Kontaktzeit, damit die Brandmasse am Tragkörper gut haftet und das Polymer aushärtet.

Gemäss Anspruch 10 erfolgt eine sehr wirtschaftliche Herstellung der Tragkörper aus Stahldraht.

Bevorzugt wird der Erfindungsgegenstand zur Herstellung eines Wirkkörpers nach dem Verfahren Anspruch 11 eingesetzt.

Bewährt hat sich ein Verdichten der Mischung entsprechend Anspruch 12, unter hohem Druck, zur Erzielung kompakter Wirkkörper hoher Leistung.

Die Verwendung gemäss den Ansprüchen 13 und 14 lässt vielseitige Gestaltungen von Munitionskörpern und Brandwirkungsprojektilen realisieren.

Die Erfindung wird anhand der Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen vergrösserten dargestellten Tragkörper für die Brandmasse,

Fig. 2 einen einsatzbereiten Brandsplitter,

Fig. 3 eine Granate mit in einem Mantel eingelegten Brandsplittern,

Fig. 4 einen rohrförmigen Sprengkörper bzw. ein Sprengrohr mit Brandsplittern und

Fig. 5 einen annähernd kugelförmigen Munitionskörper mit Splittermantel.

Der kugelförmige Tragkörper 1 für die Brandmasse, Fig. 1, weist zwei Stirnflächen 4 auf und ist auf seiner Hüllfläche 3 mit Rippen 5 und Nuten 2, die miteinander abwechseln, versehen. Dieser Tragkörper wird aus einem runden Stahldraht angefertigt. Es werden Zylinder von 4,0 mm Durchmesser und 4,0 mm Länge zugeschnitten und in an sich bekannter Weise zu diesem Träger von Rippen und Nuten kaltgepresst.

Fig. 2 zeigt den Brandsplitter, d.h. den Tragkörper mit Brandmasse 6 versehen. Die Brandmasse 6 füllt hauptsächlich die Nuten 2 des Tragkörpers aus. - Sie kann aber auch die ganze Oberfläche des Tragkörpers 1 belegen.

Eine solche bevorzugte Brandmasse ist die Zwei-komponenten-Quasi-Legierung «QAZ» (Handelsmarke der Quantic Industries, Inc., San Carlos, CA / USA).

Herstellung einzelner Brandsplitter

Die Tragkörper 1 werden entfettet und leicht geätzt mit verdünnter Salpetersäure, um das Haften der Brandmasse 6 in den Nuten 2 und an der Hüllfläche 3 zu erleichtem. Die Brandmasse 6 wird in zwei Stufen an die Tragkörper, bzw. Splitter gebracht:

Die Splitter werden bei Raumtemperatur mit der zähflüssigen Härterkomponente der QAZ-Legie-rung vermischt. Somit haftet die Härtermasse in den Nuten und an der Hüllfläche des Tragkörpers. Die zweite Komponente der QAZ-Legierung, die aus Harz und pyrophorem Metall bestehende Teilmasse, wird auf die durch den Hersteller empfohlene Temperatur von 120°C vorgewärmt. Danach werden

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beide Teilmassen und die Tragkörper 1 zusammengemischt, homogenisiert mittels Vibration bei 70 Hz und in ein kugelförmiges, an sich bekanntes Presswerkzeug beschickt.

Während des Mischens der beiden Teilmassen bleibt der Härter vor allem am Tragkörper haften. Während des Verdichtungsvorgangs bei 1500 bar dringt das Harz-Pulver-Gemisch in die Nuten der Splitter ein und verdrängt dabei den haftenden Härter, der in der Folge gleichmässig in die Harzmasse diffundiert und die Polymerisationsreaktion auslöst. Die Brandmasse härtet hauptsächlich in den Nuten des Tragkörpers aus und erhöht somit die Haftkraft und die Integrität des Brandsplitters. Anfangs wird die Polymerisationsreaktion des Harzes verzögert durch die kalte Temperatur der Tragkörper (Raumtemperatur). Im Verlaufe des Pressvorgangs wird die Polymerisation beschleunigt im zuvor erwärmten Harz-Pulver-Gemisch. Nach ca. 5 Minuten kann die Entformung erfolgen und der ausgehärtete Splitterkörper der weiteren Verarbeitung und/oder der Verwendung zugeführt werden.

Herstellung von Wirkteilen von Munitionskörpern

Bevorzugt ist die Herstellung von Wirkteilen von Munitionskörpern, welche eine Vielzahl von Brandsplittern 1 aufweisen. Dabei wird analog zur Herstellung einzelner Brandspiitter verfahren. Der Wirkkörper wird dabei in einer dem Munitionskörper angepassten Form verdichtet und lässt sich anschliessend leicht handhaben und einbauen.

Ausführung von Munitionsköroern mit Brandwirkung

Die in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Beispiele zeigen die universellen Gestaltungsmöglichkeiten. Gleiche Funktionsteile sind hier mit gleichen Ziffern bezeichnet:

Eine Geschoss-Spitze mit Zünder 11 ist in Fig. 3 ersichtlich. Ein Stahlring 12 dient als Verbindungsstück zu einem äusseren aus einer Aluminiumlegierung gefertigten Mantel 14 des Geschosses. Er weist an seinem äussersten Durchmesser Gleitringe 17 auf, welche der Dichtung und Führung im Rohr dienen. Ein innerer Mantel 15 ist das Wirkteil und weist eine Vielzahl von Splittern 1' auf, welche in einer Matrix aus Epoxidharz eingegossen sind. Im Zentrum des Geschosses befindet sich in üblicher Art der Sprengkörper 16; am Ende des Geschosses das Leitwerk 13.

Die Ausgestaltung Fig. 4 zeigt die Verwendung der Brandsplitter in steuerbaren, nichtballistischen Raketen. Hier sind mehrere innere Mäntel 15,15' sowie entsprechende Sprengkörper 16,16'zusammen-gefasst und über Dichtungsringe 17 rohrförmig mit-v einander verbunden.

In ebensolcher Weise lassen sich kugelförmige Munitionskörper, mit radialem Splitterausstoss herstellen, Fig. 5. Die Mäntel 15, 15' sind hier halbkugel-schalenartig ausgebildet; die übrige Bauweise entspricht den Fig. 3 und 4.

In sämtlichen Beispielen sind die Brandsplitter 1' in eine Matrix aus QAZ-Epoxidharz eingelagert.

Bewährt haben sich bei sämtlichen Munitionskörpern Mäntel 14,14' aus an sich bekannten Leichtmetall-Legierungen, da diese den Ausstoss der Splitter nur minimal behindern. - Denkbar sind auch

5 Mäntel aus schlag- und temperaturfestem Kunststoff, die noch leichter zersplittern und damit die ballistische Endleistung des Brandsplitters 1' erhöhen.

Anstelle der handelsüblichen QAZ-Legierung

10 können auch die an sich bekannten pyrophoren Metalle mit einem Zweikomponenten, organischen Polymer verwendet werden. - Ebenfalls kann die Matrix aus einem pyrophoren Metall bestehen und/oder aus einem wenig brisanten Sprengstoff, beispiels-

15 weise einem aluminiumhaltigen Sprengstoff.

Claims

Patentansprüche

I. Brandsplitter bestehend aus einem metallischen

20 Tragkörper mit Rippen und einer mit dem Tragkörper versehenen Brandmasse, dadurch gekennzeichnet, dass die Brandmasse (6) an der Oberfläche des Splitters, zumindest jedoch im Raum (2) zwischen den Rippen (5), aufgebracht ist.

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2. Brandsplitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser zumindest eine annähernd kugelförmige Hüllfläche (3) aufweist.
3. Brandsplitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (5) nockenartig aus-

30 gebildet sind.
4. Brandsplitter nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens drei Rippen (5) vorgesehen sind, die zueinander unter gleichen Winkeln versetzt sind.

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5. Brandsplitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brandmasse (6) aus wenigstens je einem pyrophoren Metall und einem organischen Polymer besteht.
6. Brandsplitter nach Anspruch 5, dadurch ge-

40 kennzeichnet, dass das pyrophore Metall Zirkonium, Hafnium, Uran, Titan oder Aluminium ist.
7. Brandsplitter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der organische Polymer ein Epoxidharz ist.

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8. Verfahren zur Herstellung eines Brandsplitters nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt der Splitter mit dem Härter eines Zwei-Komponenten-Epoxidharzes bei Raumtemperatur belegt wird, dass in einem

50 zweiten Schritt eine vorgewärmte Mischung aus Harz und pyrophorem Metall auf den Splitter aufgebracht wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung aus pyrophorem Me-

55 tali und Harz während wenigstens zwei Minuten unter Druck auf den Splitter aufgebracht wird.
10. Verfahren zur Herstellung eines Tragkörpers eines Brandsplitters nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Tragkörper von

60 einem Runddraht aus Stahl abgetrennt und formge-presst wird.
II. Verfahren zur Herstellung eines Brandsplitters nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt die Splitter

65 mit dem Härter eines Zwei-Komponenten-Epoxidhar-

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zes bei Raumtemperatur belegt werden und in einem zweiten Verfahrensschritt eine vorgewärmte Mischung aus Harz und pyrophorem Metall auf die Splitter aufgebracht und diese in einer Form ausgehärtet werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung aus pyrophorem Metall und Harz auf den Splitter aufgebracht und während wenigstens zwei Minuten unter Druck zu einem Wirkteil eines Munitionskörpers verdichtet und ausgehärtet wird.
13. Verwendung des Brandsplitters nach einem der vorangehenden Ansprüche zum Einlagern in eine Matrix eines Munitionskörpers.
14. Verwendung des Brandsplitters nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix aus pyrophorem Metall und/oder aus Sprengstoff besteht.

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