DE10018285A1

DE10018285A1 - Splinter warhead

Info

Publication number: DE10018285A1
Application number: DE2000118285
Authority: DE
Inventors: Werner Arnold
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: TDW GESELLSCHAFT FUER VERTEIDIGUNGSTECHNISCHE WIRKS
Priority date: 2000-04-13
Filing date: 2000-04-13
Publication date: 2001-10-31
Anticipated expiration: 2020-04-14
Also published as: EP1272806B1; EP1272806A1; AU2001246529A1; ES2262638T3; WO2001079780A1; DE10018285C2; DE50110340D1

Abstract

The invention relates to a warhead for combat against technical targets. Said warhead is configured in such a way that its fragment-forming external casing (4) can be displaced partially or in its entirety in relation to the explosive charge (1) in order to minimize or prevent collateral damage and in order to increase the fragmentation power towards the target. If the fragmentation warhead has, in addition to the ignition device (2) for initiating detonation, an additional ignition device which initiates deflagration and is directed away from the detonation front, the performance of the explosive charge can be adjusted depending on the target to any values that are lower than the maximum power. A hollow charge (3) can mechanically fracture or soften up part of the explosive charge (1).

Description

Die Erfindung betrifft einen Splittergefechtskopf mit einer von einer splitter bildenden Hülle umgebenen Sprengladung, welche gegenläufig zur Einleitung der detonativen Initiierung mit Hilfe eines oder mehrerer detonativer Mittel mit niedriger Leistung kontrolliert in ihrer Wirkung verminderbar oder zerstör bar ist.The invention relates to a splinter warhead with one of a splitter forming envelope surrounding explosive charge, which is opposite to the initiation detonative initiation using one or more detonative agents With low power, the effect can be reduced or destroyed is cash.

Das Einsatzfeld heutiger Gefechtsköpfe verändert sich zunehmend. Es werden immer öfter Ziele in urbaner Umgebung ausgewählt, um die gegnerische Inf rastruktur zu schwächen. Diese Ziele ze ichnen sich durch extreme Nähe zu zivilen und anderen Einrichtungen aus, die nicht oder nur wenig beschädigt werden sollen. Da die bevorzugte Wirkrichtung bauartbedingt vorgegeben ist, bleibt als Möglichkeit zur Reduzierung der Schäden in der Zielumgebung zu nächst nur die Beeinflussung der Leistung des Gefechtskopfes. Ein Splitterge fechtskopf wirkt üblicherweise radial zu seiner Hauptachse, die erzielbare Wirkung hängt von der Art der erzeugten Splitter ab.The field of application of today's warheads is changing increasingly. It will more and more targets in an urban environment were selected to the opposing Inf weaken the structure. These goals are characterized by extreme closeness civilian and other entities that are not or little damaged should be. Since the preferred direction of action is determined by the design, remains as an opportunity to reduce damage in the target environment next, just influencing the warhead's performance. A splinterge fencing head usually acts radially to its main axis, the achievable Effect depends on the type of splinters produced.

Es ist aus einer älteren, nicht vorveröffentlichten Anmeldung der gleichen Anmelderin bekannt, die Leistung eines Gefechtskopfes dadurch kontrolliert zu vermindern, dass der detonativen Initiierung eine deflagrative Initiierung entgegengesetzt wird. Damit lässt sich die Leistung der gegenüber den bishe rigen Ausführungen unveränderten Sprengladung des Gefechtskopfes zwi schen 0 und 100% einstellen. Es ist jedoch bisher offen geblieben, in welcher Weise auch die splitterbildende Hülle, welche die Sprengladung radial umgibt, mit in die kontrollierte Leistungsminderung einbezogen werden kann.It is the same from an older, unpublished application Applicant known to control the performance of a warhead to lessen the detonative initiation a deflagrative initiation is opposed. This allows the performance of the previous Remarks unchanged explosive charge of the warhead between set between 0 and 100%. However, it has so far remained open in which The splinter-forming shell, which radially surrounds the explosive charge, can be included in the controlled reduction in performance.

Es ist Aufgabe der Erfindung, zusätzlich zur detonativen oder zur deflagrativen Initiierung der Sprengladung eine ebenso wirksame Methode zur kontrollierten Leistungsreduzierung der splitterbildenden Hülle eines Gefechtskopfes anzugeben.It is an object of the invention, in addition to detonative or deflagrative Initiation of the explosive charge is an equally effective method of controlled Reduction in performance of the splinter-forming shell of a warhead specify.

Die Aufgabe wird in einfacher Weise durch die in den Ansprüchen 1 und 8 wiedergegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den jeweils nachgeordneten Ansprüchen beschrieben.The object is achieved in a simple manner by the in claims 1 and 8 reproduced characteristics solved. Advantageous embodiments of the invention are described in the respective subordinate claims.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass nach der Verschie bung oder Verdrehung wenigstens eines Teils der splitterbildenden Hülle des Gefechtskopfes einerseits dort die Splitterwirkung entfällt andererseits eine sich entwickelnde Deflagration dahingehend unterstützt wird, dass bei einer fehlenden Verdämmung die Wahrscheinlichkeit für den Übergang zu einer De tonation verringert wird. Unverdämmte Ladungen zerlegen sich bei beginnen der Reaktion aufgrund der sich bildenden Gase und Drücke schneller und können somit nicht mehr in eine Detonation übergehen.The particular advantage of the invention is that after the diff Exercise or twist at least a portion of the splinter-forming shell of the Warhead on the one hand there is no fragmentation effect on the other hand developing deflagration is supported to the extent that lack of damming the likelihood of transition to a de tonation is reduced. Unwrapped loads disintegrate at the start the reaction due to the gases and pressures that form and faster can therefore no longer go into a detonation.

Deflagrierende Ladungen erzeugen auch Druckwellen, die Splitterhüllen zer legen können. Die Geschwindigkeit, die Größe und die ballistische Leistung dieser Splitter ist zwar weitaus geringer als bei einer Detonation, aber es kommt dennoch zu einer Art unerwünschtem Trümmerwurf. Mittels der Ver schiebung/Verdrehung der splitterbildenden Hülle wird vorteilhafterweise der Trümmerwurf unterbunden und die ungewollte kolaterale Leistung der Sprengladung weiter reduziert.Deflagrating charges also generate pressure waves that break up shattered shells can lay. The speed, the size and the ballistic performance this splinter is far less than a detonation, but it is nevertheless comes to a kind of undesirable rubble throw. By means of ver shift / twist of the splinter-forming shell is advantageously the Rubble prevented and the unwanted colateral performance of the Explosive charge further reduced.

Mittels Verschiebung von mindestens einem Sektor der splitterbildenden Hülle und mittels gezielter Zündung einzelner Sprengstoffsektionen kann die Splitterleistung in Zielrichtung erhöht und gleichzeitig die verbleibende Blastleistung in Kolateralrichtung vermindert werden.By shifting at least one sector of the splinter-forming The shell and the targeted ignition of individual explosive sections can Splinter power increased in the target direction and at the same time the remaining Blast performance can be reduced in the lateral direction.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch ver einfacht dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen: Embodiments of the invention are schematically ver in the drawing simply represented and are described in more detail below. Show it:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Sprengladung mit einer verschiebbaren splitterbildenden Hülle mit detonativer (2) und deflagrativer (3) Ini tiierung, Fig. 1 shows a section through an explosive charge with a displaceable fragment-forming casing with detonative (2) and deflagrativer tiierung (3) Ini,

Fig. 2 alternative Ausführungen verschiebbaren Sektoren der splitterbil denden Hülle und mit detonativer Initiierung (2), Fig. 2 alternative embodiments movable sectors of the splittable sheath and erbil Denden detonative initiation with (2),

Fig. 3 eine Variante zu Fig. 2 mit einzeln ansteuerbarer Zündung von Sprengladungssektoren. Fig. 3 shows a variant of Fig. 2 with individually controllable ignition of explosive charge sectors.

Die Fig. 1 zeigt stark vereinfacht einen Schnitt durch die Sprengladung 1 ei nes Gefechtskopfes. Die Sprengladung besteht hierbei homogen oder ge schichtet aus einem bekannten Sprengstoff und wird über eine konventionelle Zündkette 2, die im Ausführungsbeispiel zweistufig ausgeführt ist und in der Zeichnung an der rechten Stirnseite angeordnet ist, detonativ initiiert. Die Sprengladung 1 ist von einem dünnen Mantel 6 aus Metall oder Kunststoff umgeben. Auf der Außenseite des Mantels ist eine umlaufende splitterbilden de Hülle 4 vorgesehen. Die Hülle zerlegt sich je nach ihrer Bauweise bei der Detonation der Sprengladung in kleinere, mittlere oder größere Splitter, die radial beschleunigt werden. Fig. 1 shows a greatly simplified section through the explosive charge 1 egg nes warhead. The explosive charge consists homogeneously or ge layers of a known explosive and is detonatively initiated via a conventional ignition chain 2 , which is designed in two stages in the exemplary embodiment and is arranged in the drawing on the right front side. The explosive charge 1 is surrounded by a thin jacket 6 made of metal or plastic. On the outside of the jacket a circumferential splinter-forming cover 4 is provided. Depending on its construction, the shell breaks down into small, medium or large fragments when the explosive charge is detonated, which are accelerated radially.

Im Fall der alleinigen Initiierung der Sprengladung 1 durch die Zündkette 2 und ohne Einleitung weiterer Maßnahmen zur Leistungsbeeinflussung wird die gesamte Ladung detonativ umgesetzt und die gesamte Hülle 4 wird als sich radial ausbreitende Splitterwolke wirksam werden. Im Ausführungsbeispiel ist der Zündkette 2 eine weitere deflagrative Zündkette 3 an der gegenüberlie genden Stirnseite der Sprengladung 1 entgegengerichtet. Alternativ kann auch eine Splitter- oder Projektbildende Ladung, die in Achsrichtung wirkt (z. B. eine oder mehrere kleine Hohlladungen), eingesetzt werden, die dann den Teil der Ladung 1, der nicht von der Hülle 4 bedeckt ist, mechanisch ent fernt. Der beispielsweise vom Stachel der Hohlladung 3 beeinflusste Anteil der Sprengladung 1 wird nur soweit mechanisch zerlegt oder zermürbt, dass er selbst bei anschließender detonativer Initiierung durch die Zündkette 2 nicht mehr detonativ reagiert. Bei beispielsweise etwa gleichzeitiger Initiie rung der Zündkette 2 und der weiteren Ladung 3 laufen die erzeugten Deto nations- bzw. Wirkungsfronten aufeinander zu und treffen sich etwa in der Mitte der Sprengladung 1 bei der gestrichelt dargestellten Linie 5. Der rechte Teil der Sprengladung 1 wird detonativ umgesetzt. Der linke Teil ist infolge der Wirkung der Hohlladung 3 detonativ unwirksam. Durch zeitliche Abstim mung zwischen der detonativen Initiierung durch Zündkette 2 und der de flagrativen Initiierung oder mechanischen Zerlegung durch die Zündket te/Ladung 3 lässt sich eine frei wählbare Leistung des Gefechtskopfes von 0 bis 100% einstellen.In the case of the sole initiation of the explosive charge 1 by the ignition chain 2 and without the introduction of further measures for influencing the performance, the entire charge is implemented detonatively and the entire shell 4 will become effective as a radially spreading fragment cloud. In the exemplary embodiment, the ignition chain 2 is a further deflagrative ignition chain 3 on the opposite end face of the explosive charge 1 . Alternatively, a splinter or project-forming charge that acts in the axial direction (e.g. one or more small hollow charges) can also be used, which then mechanically removes the part of the charge 1 that is not covered by the shell 4 . The portion of the explosive charge 1 , which is influenced, for example, by the sting of the shaped charge 3 , is only mechanically broken down or worn down to such an extent that it no longer reacts detonatively even when the detonating chain 2 initiates detonatively. With, for example, approximately simultaneous initiation of the ignition chain 2 and the additional charge 3 , the detonations or effect fronts generated run towards one another and meet approximately in the middle of the explosive charge 1 at the line 5 shown in dashed lines. The right part of the explosive charge 1 is implemented detonatively. The left part is detonatively ineffective due to the effect of the shaped charge 3 . By timing between the detonative initiation by ignition chain 2 and the de-flagative initiation or mechanical disassembly by the ignition chain / charge 3 , a freely selectable performance of the warhead can be set from 0 to 100%.

Zur Vermeidung von Kolateralschäden oder zur Anpassung der Wirkung der erzeugten Splitter des Gefechtskopfes kann gemäß der Erfindung die splitter erzeugende Hülle 4 gegenüber der Sprengladung derart verschoben oder ver dreht werden, dass ein zwischen 0 und 100% wählbarer Anteil der splitterbil denden Hülle wirksam wird. In der Regel wird die splitterbildende Hülle 4 so weit verschoben, dass nur der über dem detonativ umgesetzten Anteil der Sprengladung (rechts der gestrichelten Linie 5) befindliche Teil der splitterbil denden Hülle 4 wirksam bleibt. Der deflagrativ sich abbauende oder mecha nisch zerlegbare Teil der Sprengladung wird hierbei unterstützt, da dieser sich unverdämmt leichter mechanisch entfernen lässt und auch nicht dazu neigt, in eine detonative Umsetzung überzugehen.To avoid collateral damage or to adapt the effect of the splinters of the warhead produced, the splinter-generating shell 4 can be shifted or rotated in relation to the explosive charge in such a way that a portion of the splinter-forming shell which can be selected between 0 and 100% becomes effective. In general, the splinter-forming shell 4 is shifted so far that only the part of the splinter-forming shell 4 located above the detonatively converted portion of the explosive charge (to the right of the dashed line 5 ) remains effective. The deflagratively degrading or mechanically separable part of the explosive charge is supported here, since it is easier to remove mechanically and it does not tend to go into a detonative implementation.

Die Verschiebung der splitterbildenden Hülle 4 im Ausführungsbeispiel kann zu verschiedenen Zeitpunkten und mit Hilfe unterschiedlicher Antriebsmittel erfolgen. Es ist denkbar, bereits vor dem Start des den Gefechtskopf tragen den Fluggeräts beispielsweise manuell eine entsprechende Voreinstellung auszuführen. Während des Fluges zum Ziel kann die Verschiebung beispiels weise mit Hilfe einer vorgespannten Federeinrichtung bis zum gewünschten Grad der Verschiebung durchgeführt werden. Soll die Verschiebung erst in Zielnähe ausgeführt werden, so ist die Verwendung eines motorischen Antrie bes, insbesondere eines Elektromotors oder Schrittmotors, sinnvoll. Für sehr schnelle Bewegung der splitterbildenden Hülle eignen sich pyrotechnische Antriebe wie Gasgeneratoren, Treibladungen oder auch detonativ umsetzbare Sprengladungen.The displacement of the splinter-forming shell 4 in the exemplary embodiment can take place at different times and with the aid of different drive means. It is conceivable, for example, to carry out a corresponding presetting manually before the start of the warhead carrying the aircraft. During the flight to the destination, the displacement can be carried out, for example, with the aid of a prestressed spring device up to the desired degree of displacement. If the shift is only to be carried out in the vicinity of the target, then it makes sense to use a motorized drive, in particular an electric motor or stepper motor. Pyrotechnic drives such as gas generators, propellant charges or explosive charges that can be detonated are suitable for very rapid movement of the splinter-forming shell.

Es ist für eine Reihe von Anwendungsfällen sinnvoll, die gesamte Hülle 4 über der Sprengladung zu verschieben oder mit einer schraubenförmigen Bewe gung zu verdrehen und gleichzeitig neu zu positionieren. Ebenso gut kann auch nur ein ringförmiger Teil der Hülle 4 verschoben oder verdreht werden. Schließlich ist es gemäß Fig. 2 und 3 vorteilhaft, einen oder mehrere von die Hülle unterteilenden Sektoren 4a zu verschieben. Damit lässt sich in azimu taler Richtung die Wirkung der erzeugten Splitter dosieren. In diesem Anwen dungsfall wird die homogene Ladung 1 nur mit einer detonativen Zündkette 2 ausgestattet. Im Extremfall wird nur ein Sektor der Hülle über der Sprengla dung belassen, wodurch die Splitterwirkung sich auf einen engen Winkelbe reich beschränkt. Hiermit lässt sich auch eine gezielte Initiierung der den Sek toren der Hülle 4 zugeordneten Teilbereiche der Sprengladung 1 gemäß Fig. 3 vorteilhaft verbinden. Hier wird die detonative Zündkette 2 ersetzt durch eine Sicherungsvorrichtung 2a. Ausgehend von dieser gemeinsamen Siche rungsvorrichtung 2a werden jeweils den Teilbereichen der Sprengladung 1 zugeordnete Zündleitungen 2b mit jeweils eigenen Zündketten 2c, bestehend aus einem Detonator und einem Zündverstärker, verwendet. Auf diese Weise erhöht sich die Splitterleistung in Zielrichtung und es vermindert sich gleich zeitig die verbleibende Blastleistung in der Kolateralrichtung.It makes sense for a number of applications to move the entire shell 4 over the explosive charge or to twist it with a helical movement and to reposition it at the same time. Just as well, only an annular part of the shell 4 can be moved or rotated. Finally, according to FIGS. 2 and 3, it is advantageous to shift one or more sectors 4 a dividing the envelope. The effect of the splinters produced can thus be metered in azimuthal direction. In this application, the homogeneous charge 1 is only equipped with a detonative ignition chain 2 . In extreme cases, only one sector of the shell is left above the explosive charge, which limits the splintering effect to a narrow Winkelbe. This can also be used to advantageously initiate a targeted initiation of the sub-areas of the explosive charge 1 assigned to the sheath 4 according to FIG. 3. Here the detonative ignition chain 2 is replaced by a safety device 2 a. Starting approximately device of this common Siche 2 a are each the sub-regions of the explosive charge 1 associated ignition cables 2 b each with their own Zündketten 2 c, consisting of a detonator and a booster is used. In this way, the splinter power increases in the target direction and the remaining blast power in the colateral direction decreases at the same time.

Claims

1. fragmentation warhead with a of a fragment-forming shell ( 4 ) around given explosive charge ( 1 ), which counteracts the initiation of the detonative initiation ( 2 ) with the help of one or more detonative means ( 3 ) with low power controlled in their effect reducible or destructible characterized in that the entire splinter-forming shell ( 4 ) is arranged to be displaceable and / or rotatable relative to the explosive charge ( 1 ) or that at least one annular part of the splinter-forming shell ( 4 ) is displaceable and / or rotatable relative to the explosive charge ( 1 ) is arranged and / or that at least one sector-shaped part ( 4 a) of the splinter-forming shell is displaceable relative to the explosive charge.

2. fragmentation warhead according to claim 1, characterized in that the portion ( 1 a) of the explosive charge surface exposed by means of displacement ( 7 ) and / or twisting of at least part of the fragment-forming shell ( 4 ) with the portion of the explosive charge ( 1 ) converted by means of deflagration agrees.

3. fragmentation warhead according to claim 1 or 2, characterized in that the displacement / rotation ( 7 ) of at least part of the splinter-forming shell ( 4 ) takes place before the start or release of the aircraft carrying the warhead.

4. fragmentation warhead according to claim 1 or 2, characterized in that the displacement / rotation ( 7 ) of at least part of the fragment-forming shell ( 4 ) takes place during the approach phase to a target.

5. splinter warhead according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the drive of the part to be displaced / rotated of the splinter-forming shell ( 4 , 4 a) takes place via a pre-tensioned system.

6. splinter warhead according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the drive of the part to be rotated / rotated of the splinter-forming shell ( 4 , 4 a) via at least one motor, in particular via an electric motor.

7. splinter warhead according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the drive of the shifting / rotating part of the splinter-forming shell ( 4 , 4 a) is carried out with the aid of pyrotechnic means.

8. fragmentation warhead with an explosive charge ( 1 ) surrounded by a fragment-forming shell ( 4 ), which has an ignition chain ( 2 ) suitable for initiating the detonative initiation, characterized in that the entire fragment-forming shell ( 4 ) is opposite the explosive charge ( 1 ) is arranged to be displaceable and / or rotatable or that at least one annular part of the splinter-forming shell ( 4 ) is displaceable and / or rotatable relative to the explosive charge ( 1 ) and / or that at least one sector-shaped part ( 4 a) of the splinter-forming shell ( 4 ) is displaceable relative to the explosive charge ( 1 ).

9. fragmentation warhead according to claim 8, characterized in that the explosive charge ( 1 ) with the aid of several selectively controllable Zündein devices ( 2 b, 2 c) can be initiated.

10. fragmentation warhead according to claim 9, characterized in that the ignition devices ( 2 b, 2 c) via a common Sicherheitsvor direction ( 2 a) can be controlled.