DE10018285C2 - Splinter warhead to combat technical objectives - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Splittergefechtskopf zur Bekämpfung technischer Ziele mit einer von einer splitterbildenden 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 zerstörbar ist.The invention relates to a fragmentation warhead to combat technical Targets with an explosive charge surrounded by a fragment-forming shell, which counteracts the initiation of detonative initiation with the help of a or several low power detonative agents controlled in their Effect can be reduced or destroyed.
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 zeichnen 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 extremely close 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.
Aus der DE 199 17 144 A1 ist ein Splittergefechtskopf bekannt geworden, bei dem eine außenliegende splitterbildende Hülle mit Hilfe am Gefechtskopf an geordneter Mittel entfernt werden kann, um die Intensität der Einwirkung auf Ziele zu vermindern. Es ist jedoch dabei offen geblieben, in welcher Weise die splitterbildende Hülle, welche die Sprengladung radial umgibt, selbst mit in eine kontrollierte Leistungsminderung einbezogen werden kann.A splinter warhead has become known from DE 199 17 144 A1, at to the outside with the help of the warhead orderly means can be removed based on the intensity of exposure Reduce goals. However, it remains open how the fragment-forming shell, which radially surrounds the explosive charge, even with in a controlled reduction in performance can be included.
Es ist Aufgabe der Erfindung, zusätzlich zur detonativen oder zur deflagrativen Initiierung der Sprengladung eine ebenso wirksame Methode zur kontrollier ten 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 control th performance reduction of the splinter-forming shell of a warhead specify.
Die Aufgabe wird in einfacher Weise durch die in den Ansprüchen 1 und 9 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 9 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 dort die Splitterwirkung entfällt. Darüber hinaus zerlegen sich unverdämmte Bereiche von Sprengladungen bei beginnender Reaktion auf grund der sich bildenden Gase und Drücke schneller und können somit zu mindest dort 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 there is no splintering effect. They also disassemble uninsulated areas of explosive charges as reaction begins due to the gases and pressures that form and can therefore close at least no longer go into a detonation there.
Eine sich entwickelnde Deflagration wird dahingehend unterstützt, dass bei einer fehlenden Verdämmung die Wahrscheinlichkeit für den Übergang zu ei ner Detonation verringert wird. Deflagrierende Ladungen erzeugen auch Druckwellen, die Splitterhüllen zerlegen 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 unerwünsch tem Trümmerwurf. Mittels der Verschiebung/Verdrehung der splitterbilden den Hülle wird vorteilhafterweise der Trümmerwurf unterbunden und die un gewollte kolaterale Leistung der Sprengladung weiter reduziert.A developing deflagration is supported in that a lack of damming the likelihood of transition to egg ner detonation is reduced. Deflagrating charges also generate Blast waves that can disassemble shards. The speed that The size and the ballistic performance of these fragments is much lower than with a detonation, but there is still a kind of undesirable debris throw. By means of the displacement / twisting of the splinters the envelope is advantageously prevented from throwing debris and the un deliberate charge 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 mittels eines nicht näher dargestellten Antriebs gleitend auf dem Mantel 6 verschoben oder verdreht werden kann. 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 casing a circumferential splinter-forming cover 4 is provided, which can be slid or rotated on the casing 6 by means of a drive, not shown.
Die Hülle zerlegt sich je nach ihrer Bauweise bei der Detonation der Spreng ladung in kleinere, mittlere oder größere Splitter, die radial beschleunigt wer den. 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. Bereits in diesem Anwendungsfall kann die Wirkung der erfindungsgemäßen kontrollierten Leis tungssteuerung der Splitterbildung genutzt werden. Entsprechend Fig. 1 wird dazu die splitterbildende Hülle 4 vor der Initiierung durch die Zündkette 2 ganz oder teilweise verschoben 7. Dadurch wird die erzeugbare Splitter menge auf denjenigen Teil der Hülle 4 beschränkt, der die Sprengladung 1 unmittelbar umgibt. Um eine Richtwirkung zu erzielen wird, wie in Fig. 2 ge zeigt, nur ein Teil der splitterbildenden Hülle 4 verschoben. Mittels Drehung der splitterbildenden Hülle können im Rahmen der Erfindung ähnliche Effekte erzielt werden. Erfolgt die Einleitung der Zündung außermittig (in Fig. 3 dar gestellt), so kann die Richtwirkung in Zielrichtung verstärkt und die Blastwir kung in der Gegenrichtung verringert werden. Depending on its design, the shell breaks down into small, medium or large fragments when the explosive charge detonates, which fragments radially accelerate the who. 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. Already in this application, the effect of the controlled power control according to the invention of splinter formation can be used. According to FIG. 1, the splinter-forming shell 4 is shifted in whole or in part before initiation by the ignition chain 2. As a result, the quantity of splinters that can be produced is limited to that part of the shell 4 which immediately surrounds the explosive charge 1 . In order to achieve a directional effect, as shown in FIG. 2, only part of the splinter-forming shell 4 is shifted. Similar effects can be achieved within the scope of the invention by rotating the splinter-forming shell. If the ignition is initiated off-center (shown in FIG. 3), the directional effect can be increased in the target direction and the blast effect can be reduced in the opposite direction.
Im Ausführungsbeispiel ist der Zündkette 2 eine weitere deflagrative Zündket te 3 an der gegenüberliegenden Stirnseite der Sprengladung 1 entgegenge richtet. Alternativ kann auch eine splitter- oder projektilbildende Ladung, die in Achsrichtung wirkt (z. B. eine oder mehrere kleine Hohlladungen), einge setzt werden, die dann den Teil der Ladung 1, der nicht von der Hülle 4 be deckt ist, mechanisch entfernt. Der beispielsweise vom Stachel der Hohlla dung 3 beeinflusste Anteil der Sprengladung 1 wird nur soweit mechanisch zerlegt oder zermürbt, dass er selbst bei anschließender detonativer Initiie rung durch die Zündkette 2 nicht mehr detonativ reagiert. Bei beispielsweise etwa gleichzeitiger Initiierung der Zündkette 2 und der weiteren Ladung 3 lau fen die erzeugten Detonations- bzw. Wirkungsfronten aufeinander zu und tref fen sich etwa in der Mitte der Sprengladung 1 bei der gestrichelt dargestell ten 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 Abstimmung zwischen der detonativen Initiierung durch Zünd kette 2 und der deflagrativen Initiierung oder mechanischen Zerlegung durch die Zündkette/Ladung 3 lässt sich eine frei wählbare Leistung des Gefechts kopfes von 0 bis 100% einstellen.In the exemplary embodiment, the ignition chain 2 is a further deflagrative Zündket te 3 on the opposite end face of the explosive charge 1 is directed. Alternatively, a splinter- or projectile-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 casing 4 , The example of the sting of Hohlla 3 dung influenced proportion of the explosive charge 1 is only to the extent mechanically broken or worn down that he tion unresponsive detonatively even with subsequent detonative Initiie by the firing chain. 2 With, for example, approximately simultaneous initiation of the ignition chain 2 and the additional charge 3 , the detonation or action fronts produced 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 deflagrative 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 adjust the effect of the splinters of the warhead produced, the splinter-generating shell 4 can be moved 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, möglich. 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, it is possible 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 durch eine Si cherungsvorrichtung 2a ersetzt. 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.
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