DE10115950C1

DE10115950C1 - Method, for deactivating high explosive ammunition and its disposal, uses charge to fracture shell casing, and charge set off in time delay after first to burn off payload in low order modus through shell case openings

Info

Publication number: DE10115950C1
Application number: DE2001115950
Authority: DE
Inventors: Werner Arnold; Rainer Hassfurter
Original assignee: EADS Deutschland GmbH
Current assignee: TDW GESELLSCHAFT FUER VERTEIDIGUNGSTECHNISCHE WIRKS
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2002-06-06
Anticipated expiration: 2021-03-31
Also published as: CH695428A5; CH695428A8

Abstract

To deactivate high explosive (HE) ammunition, initially a charge (5) to give breaking points in the shell casing (2) of the projectile (3) and also a charge (1) to deactivate the explosive payload (4) are placed at the round to be destroyed. The two charges are set off, with a time delay ( DELTA t) between them, for the explosive to be detonated after cracking the shell case. The first charge forms fracture points in the shell casing as one or more slits or openings and makes the casing at least partially brittle. The first charge can be an explosive cutting cord. The second charge sets off the payload, for the explosive forces to be dissipated through the shell case breaks without fragmentation.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entschärfung von Munition unter Verwendung einer Hohlladung, deren Leistung geeignet ist, die Hülle der zu ent schärfenden Munition zu durchbrechen und eine Reaktion mit niedrigem Reaktionslevel bis maximal zur Deflagration des Sprengstoffes zu erzeugen. Eine derartige Hohlladung ist aus der DE 36 23 240 C1 bekannt geworden (Explosive Ordnance Disposal, kurz EOD genannt). Die Durchschlagsleistung dieser Hohlladung kann erfindungsgemäß so eingestellt wer den, dass der Stachel zwar die Hülle der zu entschärfenden Munition durchschlägt, aber die Leistung nach erfolgtem Durchschlag der Hülle nicht mehr zur Initiierung der Sprengladung ausreicht. Es entsteht allenfalls noch eine Reaktion mit niedrigem Reaktionslevel bis maximal zur Deflagration. Durch die entstandene Öffnung kann der Sprengstoff gefahrlos entnom men werden oder abbrennen. Das beschriebene Entschärfungsverfahren nützt die soge nannte "Low Order Technique".The invention relates to a method and a device for disarming ammunition using a shaped charge, the performance of which is suitable to ent the envelope to break through sharpening ammunition and a reaction with low reaction levels maximum to deflagrate the explosives. Such a shaped charge is over DE 36 23 240 C1 has become known (Explosive Ordnance Disposal, EOD for short). The breakdown capacity of this shaped charge can be set according to the invention that the sting penetrates the shell of the ammunition to be disarmed, but the Performance after the breakthrough of the casing has failed to initiate the explosive charge sufficient. At most, there is still a reaction with a low reaction level up to a maximum for deflagration. The explosive can be safely removed through the opening become or burn. The described disarming procedure uses the so-called called "Low Order Technique".

Es ist ebenso bekannt, Munition nach der "High Order Technique" zu entsorgen, bei dem die Ladung detonativ umgesetzt wird. Mit welchem Verfahren die Munition unschädlich gemacht wird, hängt im wesentlichen von folgenden Faktoren ab: Sprengladung der Muni tion, Verdämmung/Hülle der Munition, Größe der Munition und vorgegeben Umweltbe dingungen. Teilweise sind diese Faktoren messtechnisch erfassbar. Somit können Einstel lungen von Parametern entsprechend der messtechnisch erfassbaren Faktoren vorgenom men werden.It is also known to dispose of ammunition according to the "High Order Technique" at which the charge is detonated. With which method the ammunition is harmless depends essentially on the following factors: Explosive charge of the Muni tion, insulation / casing of the ammunition, size of the ammunition and given environmental conditions. Some of these factors can be measured. Thus settings Lung of parameters according to the measurable factors men.

Die heute zunehmend verwendeten Sprengstoffe tendieren immer mehr zur Unempfind lichkeit bezüglich der Initiierung (Insensitive High Explosive, kurz IHE genannt). Damit wird aber auch die Bandbreite des auf die Sprengladung anwendbaren Energieeintrags immer kleiner, innerhalb dessen eine deflagrative Reaktion ausgelöst werden kann ohne dass der zur Detonation führende Schwellwert erreicht wird. Eine wesentliche Rolle spielt hierbei auch die Verdämmung/Hülle der Sprengladung. Bei IHE-Ladungen liegt diese Schwelle relativ hoch. Somit kann es passieren, dass mit einer herkömmlichen EOD-Ladung lediglich ein Loch in die zu entschärfende Munition geschossen wird ohne dass es zu einer Reaktion kommt. Erhöht man den Stimulus der EOD-Ladung nur geringfügig, so wird eine Detonation ausgelöst, da der Übergangsbereich sehr schmal sein kann.The explosives increasingly used today tend to become insensitive initiation (Insensitive High Explosive, IHE for short). So that will but also always the range of the energy input applicable to the explosive charge smaller, within which a deflagrative reaction can be triggered without the threshold value leading to detonation is reached. An important role is played here also the insulation / shell of the explosive charge. This threshold is for IHE loads quite high. So it can happen that with a conventional EOD charge only a hole is shot in the ammunition to be disarmed without causing a reaction comes. If the stimulus of the EOD charge is only slightly increased, there is a detonation triggered because the transition area can be very narrow.

Die Verdämmung/Hülle wirkt beim Beschuss mit Partikeln wie Projektilen oder Splittern wie folgt. Die Hülle bremst natürlich die auftreffenden Partikel ab. Diese koppeln aber Stoss wellen in die Hülle ein, die vorauslaufen und die die Empfindlichkeit der Sprengladung be einflussen. Stark verdämmte Sprengladungen haben deshalb eine zumeist höhere Initiier schwelle als unverdämmte. Es kommt auch darauf an, ob die Hülle die Sprengladung voll ständig umschließt oder ob Öffnungen oder Risse in der Hülle vorhanden sind. Versuche haben gezeigt, dass der Druck, der sich mit der beginnenden Reaktion aufbaut, die Hülle an den bezeichneten Schwachstellen zum Bersten bringt. Als Folge davon nimmt die Intensität der Reaktion nicht weiter zu, so dass keine Detonation erfolgt, oder die Sprengladung wird ganz oder teilweise aus der sich ergebenden Öffnung der Hülle gedrückt und kann im Frei en abbrennen.The insulation / shell acts like a bombardment with particles such as projectiles or fragments follows. The shell, of course, slows down the impacting particles. But these couple shock waves in the shell that run ahead and that are the sensitivity of the explosive charge influences. Heavily blocked explosive charges therefore usually have a higher initiation threshold as uninhibited. It also depends on whether the shell is full of explosives constantly encloses or whether there are openings or cracks in the shell. tries have shown that the pressure that builds up as the reaction begins is on the shell brings the identified vulnerabilities to burst. As a result, the intensity decreases the reaction does not continue, so that no detonation takes place or the explosive charge becomes fully or partially pressed out of the resulting opening of the shell and can be used outdoors burn down.

Die Größe der Sprengladung zeigt folgenden Einfluss: je größer die Sprengladung dimensi oniert ist, desto mehr verhält sie sich wie eine mit Verdämmung ausgestattete Ladung. Da mit werden lokal anlaufende Reaktionen unterstützt, so dass große Ladungen zu stärkeren Reaktionen bis hin zur Detonation neigen. Bei sehr kleinen Ladungen hingegen reicht die Anlaufstrecke nicht aus, so dass diese meist nur Reaktionen gemäß der Low Order Techni que aufweisen.The size of the explosive charge shows the following influence: the larger the explosive charge dimensi on, the more it behaves like a cargo equipped with a dam. because with local reactions are supported, so that large charges become stronger Reactions tend to detonate. With very small loads, however, that is enough Start-up route is not sufficient, so that these mostly only reactions according to the Low Order Techni que have.

Als Ergebnis der vorgenannten Ausführungen zeigt sich, dass große Kampfmittel mit einer IHE-Sprengladung und einer starken Verdämmung am schwersten zu entschärfen sind. Die Verwendung einer ausreichend dimensionierten EOD-Hohlladung sichert die Durchdrin gung der Hülle der zu entschärfenden Munition. Nähert man sich hierbei aber der kritischen Initiierungsgrenze, können einmal entfachte Reaktionen schnell gefährlich anwachsen bis die Ladung vollständig detoniert. Hieraus leitet sich die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ab, ein Entschärfungskonzept zu entwickelt, bei dem die Verkettung der beschriebenen Risikofaktoren (IHE-Ladung, Verdämmung, Größe der Ladung) unterbunden wird.As a result of the above, it can be seen that large weapons with a IHE explosive charge and a strong dam are the hardest to defuse. The The use of an adequately dimensioned EOD shaped charge secures the penetration the shell of the ammunition to be disarmed. But if you approach the critical one Initiation limit, once ignited reactions can quickly increase dangerously the charge detonated completely. The object of the present invention is derived from this to develop a mitigation concept in which the chaining of the described Risk factors (IHE load, dam, size of the load) is prevented.

Diese Aufgabe wird durch das in den Ansprüchen beschriebene Verfahren und die dazu gehörende Vorrichtung auf einfache Weise gelöst. In den nachgeordneten Ansprüchen sind jeweils vorteilhafte Ausgestaltungen angegeben.This object is achieved by the method described in the claims and the related belonging device solved in a simple manner. In the subordinate claims are Advantageous configurations are given in each case.

Der besondere Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass die in der ersten Phase der Entschärfung erzeugten Bruchstellen in der Hülle der Sprengladung für die entscheidende Druckentlastung sorgen. In der zweiten Phase kann dann die im Low Order Modus initiierte Sprengladung durch die entstandenen Öffnungen in der Hülle entweichen und deflagrativ abbrennen.The particular advantage of the invention is the fact that in the first phase of Defuse generated breakpoints in the shell of the explosive charge for the crucial Provide pressure relief. The second phase can then be initiated in low order mode Explosive charge escapes through the openings in the shell and becomes deflagrative burn down.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfol gend beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing and will follow described below. Show it:

Fig. 1 das Funktionsprinzip des Verfahrens und der Vorrichtung zur Entschärfung proble matischer Munition, Fig. 1, the operating principle of the method and apparatus for defusing proble matic ammunition,

Fig. 2 verschiedene Ausführungsformen von Ladungen, die der Schwächung/Öffnung der Hülle der zu entschärfenden Munition dienen. Fig. 2 shows different embodiments of charges that serve to weaken / open the shell of the ammunition to be defused.

In der Fig. 1 ist eine zu entschärfende Munition 3 dargestellt, die eine Sprengladung 4 und eine diese umgebende Hülle bzw. Verdämmung 2 aufweist. Bisher war es üblich, in einer entsprechenden Entfernung eine Hohlladung 1 auf die Munition 3 zu richten, deren Leis tung so abgestimmt war, dass die Hülle 2 durchschlagen wurde und anschließend gerade noch soviel Energie vorhanden war, dass der Sprengstoff zu einer deflagrativen Reaktion veranlasst werden konnte (Low Order Technique). Diese Art von Ladung wurde unter der Bezeichnung Explosive Ordnance Device, kurz EOD bekannt. Unter Berücksichtigung der eingangs beschriebenen Problematik heute üblicher Munition kann diese Methode nicht mehr mit hoher Sicherheit zu einer ungefährlichen Entschärfung führen. Deshalb wird er findungsgemäß vorgeschlagen, benachbart zur EOD 1 eine weitere Ladung 5 anzubringen, die geeignet ist, die Hülle bzw. Verdämmung 2 der Sprengladung 4 aufzubrechen oder zu mindest zu zermürben. Die Zündung dieser Ladung 5 erfolgt unmittelbar vor der Zündung der EOD 1. Damit wird erreicht, dass Bruchstellen in der Hülle 2 geschaffen werden, die für eine Druckentlastung sorgen, oder die es ermöglichen, dass die ganze Sprengladung durch den Druck aus den derartigen Öffnungen gestoßen wird. Die Auslösung der Zündung bei der Ladungen erfolgt über ein in der Figur nicht dargestelltes Zündsystem, das zunächst die Ladung 5 zur Erzeugung von Bruchstellen zum Zeitpunkt t₁ und darin die EOD-Ladung 1 zum Zeitpunkt t₂ zündet. Der übliche zeitliche Abstand liegt in der Größenordnung von 100 µs. Dadurch wird erreicht, dass die Hülle 2 gerade aufgebrochen ist und auch noch nicht zerfällt, bevor die Ladung 1 die Sprengladung 4 zu einer deflagrativen Reaktion anregt. Um eine gegenseitige Beeinflussung der beiden Ladungen so weit wie möglich auszuschließen, wird zwischen den beiden Ladungen ein Schutzelement 8 angeordnet.In Fig. 1 there is shown a defusing ammunition to 3, further comprising an explosive charge 4, and a sheath surrounding these or damming. 2 So far, it was customary to direct a shaped charge 1 at the ammunition 3 at a corresponding distance, the performance of which was coordinated in such a way that the casing 2 was penetrated and then there was just enough energy to cause the explosives to react deflagratively could (Low Order Technique). This type of charge became known as the Explosive Ordnance Device, or EOD for short. Taking into account the problems of ammunition that are common today, this method can no longer lead to a safe defusing with high certainty. For this reason, it is proposed according to the invention to attach a further charge 5 adjacent to the EOD 1 , which charge is suitable for breaking open or at least wearing down the casing or insulation 2 of the explosive charge 4 . This charge 5 is ignited immediately before the ignition of the EOD 1 . It is thereby achieved that fractures are created in the shell 2 , which provide for pressure relief or that allow the entire explosive charge to be pushed out of the openings of this type by the pressure. The ignition of the charges is triggered by an ignition system, not shown in the figure, which first ignites the charge 5 to generate break points at time t ₁ and therein the EOD charge 1 at time t ₂ . The usual time interval is in the order of 100 µs. It is thereby achieved that the shell 2 has just broken open and does not yet disintegrate before the charge 1 stimulates the explosive charge 4 to cause a deflagrative reaction. In order to prevent mutual interference between the two charges as far as possible, a protective element 8 is arranged between the two charges.

Unter der Voraussetzung, dass die Hülle 2 vor dem Einsatz der EOD-Ladung geschwächt worden ist, können hier konventionelle EOD-Hohlladungen Verwendung finden. Die Erfah rung mit konventionellem Räumgerät zeigt, dass anlaufende höherwertige Reaktionslevel mit einer starken Druckbildung verbunden sind, so dass sich die entstandenen Bruchstellen schnell öffnen und die Reaktionsintensität wieder reduzieren. In einigen Fällen können so gar die gesamte Sprengladung oder zumindest Teile davon ausgestoßen werden und im Freien gefahrlos abbrennen.Provided that the shell 2 has been weakened before the EOD charge is used, conventional EOD shaped charges can be used here. Experience with conventional clearing equipment shows that starting higher-quality reaction levels are associated with strong pressure build-up, so that the resulting fractures open quickly and the reaction intensity is reduced again. In some cases, the entire explosive charge or at least parts of it can be expelled and burned safely outside.

Die Lage und Größe der Öffnungen bzw. Schnitte in der Hülle 2 können je nach Art der Munition gewählt werden. Während in Fig. 1 ein asymmetrischer Schnitt am Umfang der Hülle erzeugt würde, ist es bei größeren Munitionen sinnvoll, den Schnitt etwa mittig anzu legen und damit die Munition zu teilen. Dabei ist es zweckmäßig oder sogar notwendig, eine oder mehrere zusätzliche EOD-Hohlladungen 1 anzubringen um eine zuverlässige Räumung zu erzielen. Diese zusätzlichen Hohlladungen 1 werden zum gleichen Zeitpunkt t₂ gezündet. Andere Anordnungen von Schnitten bzw. Öffnungen sind möglich und im Rahmen der Erfindung nicht ausgeschlossen. Die Auswahl ist jeweils von der Form der Munition und von deren Lage und Zugänglichkeit abhängig.The position and size of the openings or cuts in the casing 2 can be selected depending on the type of ammunition. While an asymmetrical cut would be produced on the circumference of the casing in FIG. 1, it makes sense for larger ammunition to make the cut approximately in the middle and thus to split the ammunition. It is expedient or even necessary to attach one or more additional EOD shaped charges 1 in order to achieve reliable evacuation. These additional shaped charges 1 are ignited at the same time t ₂ . Other arrangements of cuts or openings are possible and are not excluded within the scope of the invention. The choice depends on the shape of the ammunition and its location and accessibility.

Die Fig. 2 zeigt Beispiele von Ladungen 5 zur Erzeugung von Bruchstellen oder Öffnungen in der Hülle 2. Die erste Variante der Ladung 5a stellt eine ringförmige über der Hülle 2 ange ordnete Schneidladung dar. Ein Schneidschnursystem ist in der Lage, die Ladungshülle 2 auseinanderzuschneiden oder zumindest Öffnungen in die Hülle 2 zu schneiden. Hierbei muss die Energie des schneidenden Stachels weit unter der Initiierschwelle der Sprengla dung 4 angesiedelt sein. Der Schnitt kann beispielsweise die Ladungshülle 2 komplett in zwei Teile (360°) teilen oder auch nur zum Teil (z. B. 180°) öffnen. Dies ist in der Regel von der Zugänglichkeit der Munition her vorbestimmt. Ein Rundumschnitt sollte in vorteilhafter Weise an einer besonders geeigneten Stelle stattfinden (beispielsweise stirnseitig), um der Sprengladung die Möglichkeit zu geben, durch den bei der Reaktion erzeugten Druck ganz aus der Hülle austreten zu können. Bei sehr langen Ladungen bietet sich die Möglichkeit an, die Ladung durch einen oder mehrere Schnitte zu teilen. FIG. 2 shows examples of charges 5 for creating break points or openings in the shell 2 . The first variant of the charge 5 a represents an annular cutting charge arranged above the casing 2. A cutting cord system is able to cut the charge casing 2 apart or at least cut openings in the casing 2 . Here, the energy of the cutting spike must be located far below the initiation threshold of the Sprengla appendage 4 . The cut can, for example, completely divide the charge envelope 2 into two parts (360 °) or only partially open it (eg 180 °). This is usually determined by the accessibility of the ammunition. An all-round cut should advantageously take place at a particularly suitable location (for example on the end face) in order to give the explosive charge the possibility of being able to emerge completely from the casing due to the pressure generated during the reaction. With very long loads, it is possible to divide the load by one or more cuts.

Die zweite Variante verdeutlicht die Möglichkeit, mit einem sogenannten weichen Stachel die Hülle 2 aufzutrennen und gegebenenfalls sogar in die Sprengladung einzudringen. Hier zu sind Hohlladungen 5b bekannt (z. B. DE 198 09 179 C1), deren Auskleidung einen Flüs sigkeitsvorrat enthält. Der damit erzeugte Flüssigkeitsstachel weist einen relativ niedrigen Energieeintrag in die Sprengladung auf, da die Dichte und Festigkeit des Stachels im Ver gleich zu anderen üblichen Auskleidungsmaterialien niedrig ist. Mittels geschickter Anord nungen können hiermit größere Öffnungen in die zu entschärfende Munition bis in den Sprengstoff hinein geschnitten werden und so das Ausblasen des Druckes oder sogar das Ausstoßen des Sprengstoffes unterstützt werden.The second variant illustrates the possibility of using a so-called soft spike to separate the shell 2 and possibly even penetrate the explosive charge. Hollow charges 5 b are known here (e.g. DE 198 09 179 C1), the lining of which contains a liquid reservoir. The liquid spike thus produced has a relatively low energy input into the explosive charge, since the density and strength of the spike is low in comparison to other conventional lining materials. By means of clever arrangements, larger openings can be cut into the ammunition to be defused into the explosives, thus supporting the blowing out of the pressure or even the expulsion of the explosives.

Eine weitere Möglichkeit besteht in der Erzeugung eines Partikelschauers mit einer großflä chig wirksamen Splitterladung 5c. Hiermit kann die Hülle 2 an einer oder mehreren Stellen in ausreichendem Umfang beaufschlagt werden. Dabei entstehen entweder Bruchstellen oder flächige Zermürbungen der Hülle 2. Auch hier gilt, dass die Energie jedes einzelnen der Partikel unterhalb der Initiierungsschwelle des Sprengstoffes 4 bleiben muss.Another possibility is to generate a particle shower with a large-area fragment charge 5 c. This can be applied to the envelope 2 at one or more points to a sufficient extent. Either break points or flat wear of the casing 2 result . It also applies here that the energy of each of the particles must remain below the initiation threshold of the explosive 4 .

Claims

1. A method for disarming ammunition using a shaped charge ( 1 ), the power of which is suitable for breaking through the casing ( 2 ) of the ammunition to be disarmed ( 3 ) and a reaction with a low reaction level up to a maximum of de-flagration of the explosive ( 4 ) to generate, characterized in that
first a charge ( 5 ) for creating break points in the casing ( 2 ) of the ammunition ( 3 ) and the hollow charge ( 1 ) for disarming are positioned on the ammunition to be disarmed ( 3 ),
then first the charge ( 5 ) for generating break points and after an adjustable delay time (Δt) the shaped charge for disarming are ignited.

2. A method for defusing ammunition according to claim 1, characterized in that the charge ( 5 ) for generating break points produces one or more cuts or openings in the casing ( 2 ) of the ammunition to be defused ( 3 ).

3. A method for disarming ammunition according to claim 1 or 2, characterized in that the charge ( 5 ) for generating break points divides the shell ( 2 ) of the ammunition ( 3 ) into pieces.

4. A method for disarming ammunition according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the charge ( 5 ) for generating break points wear down the casing ( 2 ) of the ammunition ( 3 ) at least in regions.

5. Device for disarming ammunition using a hollow charge ( 1 ), the performance of which is suitable to break through the shell of the ammunition to be disarmed and to produce a reaction with a low reaction level up to a maximum of the deflagration of the explosive, characterized in that adjacent to the Hohlla dung (1) a charge (5) is arranged for generation of cracks and that the shaped charge (5) after an adjustable delay time (At) according to the La-making (5) is ignited.

6. The device for defusing ammunition according to claim 5, characterized in that the charge ( 5 ) extends at least partially over the circumference of the ammunition to be defused ( 3 ).

7. A device for defusing ammunition according to claim 5 or 6, characterized in that the charge is designed as a cutting line charge ( 5 a).

8. The device for defusing ammunition according to claim 5 or 6, characterized in that the charge is designed as a hollow charge ( 5 b), the charge cavity is filled with flowable material ( 7 ).

9. The device for disarming ammunition according to claim 5, characterized in that the charge is designed as a large-area fragmentary charge ( 5 c) which can be positi on at least one location of the shell ( 2 ) of the ammunition to be disarmed.

10. The device for defusing ammunition according to claim 5, characterized in that the charge ( 5 ) has a charge cavity in the form of a groove ( 6 ) at least partially surrounding the ammunition to be defused, which is filled with flowable material.

11. Use of the charge according to one of the preceding claims for defusing use of insensitive high explosive ammunition under avoidance their detonative implementation.