DE102004006819B4

DE102004006819B4 - Fahrzeug mit Schutz gegen die Wirkung einer Landmine

Info

Publication number: DE102004006819B4
Application number: DE102004006819A
Authority: DE
Inventors: Frank Hass; Manfred Krützfeldt; Eitel Runow
Original assignee: Rheinmetall Landsysteme GmbH
Current assignee: Rheinmetall Landsysteme GmbH
Priority date: 2004-02-11
Filing date: 2004-02-11
Publication date: 2007-01-04
Anticipated expiration: 2024-02-12
Also published as: US7594561B2; ATE458176T1; EP1564519B1; DE102004006819A1; US20050257679A1; EP1564519A1; ES2339446T3; DE502004010766D1

Abstract

Fahrzeug (4) mit Schutz gegen die Wirkung einer Landmine, insbesondere ein gepanzertes Radfahrzeug, bestehend aus mehreren Bausteinen (1, 2, 3) mittels Aufteilung und Unterteilung des Fahrzeugs (4), wobei
– die Bausteine wenigstens einen Hauptbaustein (2), einen Frontbaustein (1) und einen Heckbaustein (2) umfassen, die
– über Mittel (4a) lösbar miteinander verbunden sind, der
– Front- als auch Heckbaustein (1, 3) am Hauptbaustein (2) vorn oder hinten befestigt sind, wobei die Bausteine (1, 2, 3) vertikale Trennlinien haben,
– Radachsen (1a, 3a) des Fahrzeugs (4) so platziert sind, dass sie sich nicht unter dem Hauptbaustein (2) befinden,
– die Mittel (4a) Bolzen, welche Sollbruchstellen aufweisen, und/oder Sprengbolzen sind, welche mittels einer eingebauten Ladung gezündet und abgesprengt werden können.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug mit Schutz gegen die Wirkung einer Landmine insbesondere ein gepanzertes Radfahrzeug, für den Schutz von Personen sowie auch des Fahrzeuggehäuses in gepanzerten Fahrzeugen insgesamt gegen die Wirkung der Explosion von Minen, die auf oder im Erdboden verlegt sind.
Diese Fahrzeuge haben am Chassis in der Regel einen glatten Unterboden und eine möglichst hohe Bodenfreiheit zwischen Unterboden und Erdboden, die von entsprechend ausgebildeten Rad- oder Kettenfahrwerken sichergestellt wird, damit sich das Fahrzeug auch im Gelände möglichst ungehindert fortbewegen kann. Die brisante Druckwirkung der unter dem Fahrzeug explodierenden Mine wirkt auf den relativ großflächigen Fahrzeug- oder Wannenboden, verformt und beschädigt diesen und kann erhebliche Schäden im Fahrzeug verursachen.
Bisher sind folgende Vorrichtungen und Prinzipien für den Minenschutz bezüglich des Wannenbodens ausgeführt worden.
Die einfachste Vorkehrung ist die Auslegung des Wannenbodens mit einer Plattendicke, die gegen eine vorgegebene Minenansprengung sicher ist, wobei ein hohes Gewicht die Folge ist, was sich ungünstig auswirken kann.
Eine andere Möglichkeit liegt darin, die Bodenplatte einer Wanne mittels einer Sandwichplatte, die sich aus verschiedenen übereinanderliegenden Materialien aufbaut und die gegen eine vorgegebene Minenansprengung sicher ist, aufzubauen. Schließlich kann die Bodenstruktur aus übereinanderliegenden Platten und Hohlräumen, dabei auch zum Beispiel Luftschichten, ausgebildet sein, so dass die oberste Platte keine oder nur eine geringe Aufbeulung bei einer vorgegebenen Minenansprengung aufweist.

Nach dem Stand der Technik sind verschiedene Vorschläge zur Vermeidung von Beschädigungen gemacht worden.

Aus der DE 31 19 786 A1 ist es bekannt, zum Schutz gegen Minen auf der Unterseite des Fahrzeugs flächige Panzerungselemente anzubringen.

In der DE 196 31 715 A1 ist der Fahrzeugboden mit einem keilförmig zum Boden ausgebildeten Deflektor ausgerüstet, wobei der Deflektor auch mit einem Gasgenerator ausgerüstet sein kann zur Abstützung von innen und Gegenwirkung gegen die Explosion.

In der DE 196 53 283 C1 wird eine Raumzelle als Besatzungsraum im Fahrzeuggehäuse separat elastisch aufgehängt, um damit auch Schockwirkungen, die von außen auf das Fahrzeug wirken, in Bezug auf die Personen im Fahrzeug zu beseitigen.

In weiteren Anmeldungen werden Verformungskörper am Fahrzeugboden angebracht, um die Druckwirkung von Minen auf das Fahrzeug zu vermindern.

In der DE 199 41 928 C2 werden Dämpfungselemente in einem Zwischenboden unter dem Fahrzeug vorgesehen, die die Minenwirkung mindern und aufnehmen sollen.

In der DE 196 19 865 C2 wird ein straßen- und geländegeeignetes Fahrzeug, insbesondere ein militärisches Radfahrzeug, beschrieben, welches aus mehreren, trennbaren Modulen besteht. Ein Grundgehäuse ist als zentrale tragende Einheit ausgebildet und nimmt den Verbrennungsmotor auf, hat Räume als Nutzlastaufnahme und dient als Fahrgastzelle. Unterhalb des Grundgehäuses ist ein Fahrschemel angebracht, der ein zwischen Motor mit Schaltgetriebe und den Rädern angeordnetes Zwischengetriebe aufnimmt.

Aus der nach veröffentlichten DE 102 59 918 A1 ist eine Minenschutzvorrichtung insbesondere für Radfahrzeuge bekannt, bei der aus einer detektierten Schockwelle/Körperschallwelle bzw. Blastwelle ein Detektionssignal von einer Zünd- und Auswerteeinheit erfasst wird, die an ein pyrotechnisches Trennelement angeschlossen ist und zu einer Trennung der Radbaugruppe bzw. des Rades von der Fahrzeugstruktur führt. Die pyrotechnische Trennung der Tragstruktur kann durch eine Schneidladung oder durch geeignete Ausführungen der Trennstelle mittels pyrotechnischen Trennschrauben erfolgen.

Die US 4031807 offenbart ein geländefähiges Fahrzeug, welches aus einem mittleren Chassis besteht, an dessen beiden Enden je ein sich quer und längs zur Fahrtrichtung gerichtete Achse schwenkbares Fahrgestell angeordnet sind. Zwischen diesem Chassis und den Fahrgestellen sind Steuermittel zur Steuerung der Neigung der Fahrgestelle gegenüber dem Chassis um die quer zur Fahrtrichtung gerichtete Achse vorgesehen. Im vorderen als auch im hinteren Fahrgestell ist jeweils ein Gruppenantrieb eingebunden. Ein Freiraum oberhalb der Räder ist nicht vorgesehen.

DE 32 06 794 A1 beschreibt ein gepanzertes Kampffahrzeug, bei dem eine Aufteilung des Fahrzeugrumpfes aus beschusstechnischen Gründen in mehrere Teilräume vorgenommen ist. Ausgehend von einem Stand der Technik, dass bekannte Aufteilungen dergestalt erfolgen, dass der Triebwerksraum vorne und der Kampfraum dahinter untergebracht ist, wird vorgeschlagen, einen besonders geschützten Raum durch Trennung von Waffe und Triebwerk zu schaffen, wobei sich dieser Raum vom Rest abtrennen kann. Dazu weist ein Fahrzeugrumpf zwei nach vorn ragende Hohlraumfortsätze auf, welche die vom Fahrzeugrumpf getrennte Kapsel tragen. Die Trennung bzw. das Lösen wird durch eine Sprengvorrichtung realisiert. Dabei kann sich dann nur der Fahrzeugrumpf weiter bewegen.

Aus der DE 25 27 100 A1 ist ein weiteres geländegängiges Fahrzeug bekannt. An den beiden Enden des mittleren Chassis ist je ein um eine quer zur Fahrtrichtung gerichtete Achse schwenkbares Fahrgestell mit einem Teleskopglied angebracht. Dadurch wird es möglich, ein Hindernis zu übersteigen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Schutzsystem auszubilden, dass eine Verbesserung der Schutzwirkung bei einfachem und robustem Aufbau für die Besatzung eines gepanzerten Fahrzeugs gewährleistet. Dabei soll nach Möglichkeit höchstmöglicher Minenschutz, primär gegen Blastminen, durch Kombination aller Schutzmöglichkeiten in einem Fahrzeugkonzept realisiert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Erfindungsgemäß wird das Fahrzeug in mehrere Bausteine, beispielsweise drei, unterteilt, die voneinander Ioslösbar verbunden sind. Dieses Fahrzeug setzt sich aus einem mittlerer Baustein, dem sogenannten Hauptbaustein, sowie einem Front- und Heckbaustein zusammen. Heck- und Frontteil werden an den mittleren Baustein angeflanscht oder mittels Sprengbolzen lösbar befestigt. Die Sprengbolzen werden mittels einer eingebauten Ladung gezündet und können so abgesprengt werden. Die Verbindung der Bausteine mit Sollbruchstellen aufweisenden Bolzen ist ebenfalls möglich. Die Radachsen werden so platziert, dass sie nicht unter dem Mannschaftsraum liegen.

Der eigentlicher Mannschaftsraum wird als Kabine oder Schutzzelle in das Fahrzeuggehäuse, dem Hauptbaustein, eingehängt und schwingungsmäßig entkoppelt. Die Tragstruktur wir plastisch deformierbar gehalten und der V-förmige Unterboden wird ohne Durchbrüche wie zum Beispiel Türen aufgebaut. Es erfolgt also eine elastische Aufhängung im Dachbereich des Hauptbausteins, der aus plastisch verformbaren, Energie aufnehmenden, dünnwandigen Hohlprofilen besteht.

Im Frontbaustein sind neben der Vorderachse die Lenkung sowie ein Antriebsmotor untergebracht. Der Heckbaustein kann neben der Hinterachse gleichfalls einen Antriebsmotor enthalten. Dies hat den Vorteil, dass ein Frontmotor und ein Heckmotor gleichzeitig betrieben werden können, so dass ein redundanter Antrieb geschaffen und eine Restmobilität sichergestellt werden kann.

Ein innerhalb des Hauptbausteins zwischen dem V-förmigen Boden der Tragstruktur und der (unten) abgeflachten Kabine entstehender Raum kann die Antriebswelle und/oder Kabel aufnehmen.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Ausbildung des Fahrzeugs liegen vor allem in dem hohen Minenschutz für die Besatzung. Diese wird erreicht durch den V- förmigen Boden, den Freiraum über den Rädern (beispielsweise höher angesetzte Radkästen, fehlende Radkästen), die plastisch verformbaren Hohlprofile für die Tragstruktur, das doppelwandige Wannengehäuse aus dünnem Stahlblech, einer Sicherheitszelle für die Besatzung aus dickwandigem Leichtmetall und die Ankopplung der Sicherheitszelle im Dachbereich der Tragstruktur, einzeln, zu Teilen oder in Summe.

Die Bausteine sind so konstruiert, dass Minensprengungen möglichst geringe schädliche Auswirkungen haben.

Des Weiteren ist durch das einfache Anbringen der Kabine ein einfaches Aushängen der einen und das einfache Einhängen einer anderen Kabine möglich. Dies erleichtert ein Umrüstung der Hauptkabine in eine neue Fahrzeug-Variante.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
1: Seitenansicht eines Fahrzeugs
2: Querschnitt einer Sicherheitszelle für die Besatzung
3: Seitenansicht der aufgehängten Sicherheitszelle
4: Querschnitt Sicherheitszelle mit Türprinzip
5: Perspektivansicht eines Beispielfahrzeugs
Ein in 1 von der Seite gezeigtes Fahrzeug 4 besitzt ein Frontbaustein 1, hier auch als Motorbaustein bezeichnet, mit einer Radachse 1a und einem Rad 1b, einen Hauptbaustein 2, hier auch als Mannschaftsraumbaustein bezeichnet, und einen Heckbaustein 3 mit einer Radachse 3a und einem Rad 3b. Die Radachsen 1a, 3a sind hierbei nicht wir üblich unter dem Mannschaftsraumbaustein 2 angeordnet. Um den Rädern 1b, 3b wird senkrecht nach oben ein Freiraum eingehalten. Motor- und Heckbaustein 1, 3 sind am Mannschaftraumbaustein 2 angeflanscht bzw. lösbar mittels skizzenhaft angedeuteten Bolzen/Sprengbolzen 4a mit diesem verbunden. Der Frontbaustein 1 weist neben einer nicht näher dargestellten Lenkung einen Antriebsmotor 1c auf. Auch im Heckbaustein 3 kann ein Antriebsmotor 3 vorgesehen werden.
In 2 ist der Mannschaftsraumbaustein 2 im Querschnitt mit einem abgeschrägten Boden 6, welcher doppelwandig 5 ausgeführt ist, und einem Hohlprofil 7 dargestellt.
Der Mannschaftsraumbaustein 2 besteht aus einem äußeren 2.1 und einem inneren Bereich 2.2. Der äußere Bereich 2.1 ist als Wanne 2.a und nach unten hin V-förmig ausgebildet. Der innere Bereich 2.2, der eigentliche Mannschaftsraum, wird durch eine Kabine oder Sicherheitszelle 9, 11 voll umschlossen und ist in den äußeren Teil, dem Gehäuseteil 10, eingehängt und an der oberen Kante des äußeren Bereichs 2.1 befestigt.
In 3 ist das Prinzip der aufgehängten Kabine 9 gezeigt, wobei diese als Sicherheitszelle 9 mittels elastischen Aufhängungen 8 in dem Gehäuseteil 10 eingehängt ist. Das Gehäuseteil 10 weist eine plastisch deformierbare Tragstruktur auf. Das Material dieser Kabine 9 ist vorzugsweise Aluminium, um Sekundärsplitter aufzufangen.
In 4 ist eine unten spitz ausgeformte Sicherheitszelle 11 bzw. Hauptbaustein 2 in Fahrzeuglängsrichtung dargestellt. Hier ist eine Fahrzeugtür 16 in einer geöffnete Stellung 12 und einer geschlossene Stellung 14 dargestellt. Die Tür 16 wird um ein Drehlager 15 mit der Bewegungsrichtung 13 geschwenkt. Das Drehlager 15 bzw. die Scharniere der Tür 16 ist unten am Hauptbaustein 2, vorzugsweise vor der Abschrägung angebracht.
In 5 wird ein erfindungsgemäßes Beispielfahrzeug 4 mit den Bausteinen Frontbaustein 1, Hauptbaustein 2 und Heckbaustein 3 gezeigt.
Bei einer Minenexplosion trifft eine nicht näher dargestellte Mine zuerst das Rad 1b bzw. 3b, das sich lösen und nach oben wegfliegen kann (Freiraum oberhalb Räder). Dann kann der ganze Frontbaustein 1 abreißen oder sogar abgesprengt werden mittels der nicht näher dargestellten Sprengbolzen. Dabei wird die gesamte Achse 1a und der Antrieb von Fahrzeug 4 getrennt, ohne von unten in den Hauptbaustein 2 zu schlagen, da die Bausteine 1, 2, 3 vertikale Trennlinien haben. Der Restimpuls, der danach in den mittleren Hauptbaustein 2 fließt, wird durch die doppelwandige Bauweise im unteren Bereich in Verformungsenergie umgewandelt. Danach trifft der Impuls auf dünnwandige Träger im oberen Bereich, die sich zusammenstauchen. Der dann noch vorhandene Restimpuls trifft auf die elastischen Lager bzw. Aufhängung 8 am Dach der Kabine 9, 11. Dort ist der Impuls schon so lang und flach, dass mechanische Federn o.ä. eingesetzt werden können. Der Restimpuls, der über diese Federn in das Dach der Kabine 9, 11 fließt, ist weit genug gedämpft, um die Besatzung nicht mehr zu verletzen.
Weitere ergänzende Eigenschaften sind die V-Form der Tragstruktur, die Dickwandigkeit der Kabine, die mögliche Redundanz der Antriebs-Bausteine.
Es versteht sich, dass auch Front- und/oder Heckbaustein 1, 3 abgeschrägte Böden besitzen können, die dem Boden 6 des Hauptbausteins 2 entsprechen.

1: Front- bzw. Motorbaustein
1a: Radachse
1b: Rad
2: Hauptbaustein, Mannschaftsraum- Baustein
2.1: äußerer Bereich
2.2: innerer Bereich
2.a: Wanne
3: Heckbaustein
3a: Radachse
3b: Rad
4: Fahrzeug
4.a: Bolzen/Sprengbolzen
5: doppelwandiger Boden
6: abgeschrägter Boden
7: Hohlprofil
8: elastische Aufhängung
9: Sicherheitszelle
10: Gehäuseteil
11: Sicherheitszelle
12: Tür-geschlossen
13: Bewegungsrichtung
14: Tür-geöffnet
15: Drehlager
16: Tür

Claims

Fahrzeug (4) mit Schutz gegen die Wirkung einer Landmine, insbesondere ein gepanzertes Radfahrzeug, bestehend aus mehreren Bausteinen (1, 2, 3) mittels Aufteilung und Unterteilung des Fahrzeugs (4), wobei – die Bausteine wenigstens einen Hauptbaustein (2), einen Frontbaustein (1) und einen Heckbaustein (2) umfassen, die – über Mittel (4a) lösbar miteinander verbunden sind, der – Front- als auch Heckbaustein (1, 3) am Hauptbaustein (2) vorn oder hinten befestigt sind, wobei die Bausteine (1, 2, 3) vertikale Trennlinien haben, – Radachsen (1a, 3a) des Fahrzeugs (4) so platziert sind, dass sie sich nicht unter dem Hauptbaustein (2) befinden, – die Mittel (4a) Bolzen, welche Sollbruchstellen aufweisen, und/oder Sprengbolzen sind, welche mittels einer eingebauten Ladung gezündet und abgesprengt werden können.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Freiraum senkrecht nach oben über den Rädern (1b, 3b) und den Radachsen (1a, 3a) eingehalten ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptbaustein (2) einen V-förmigen Unterboden (6) besitzt.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wannengehäuse (2a) doppelwandig ausgeführt ist und aus dünnem Stahlblech besteht.
Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wannengehäuse (2a) aus Hohlprofilen (7) gebildet wird.
Fahrzeug nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptbaustein eine Kabine und/oder Schutzzelle (9, 11) enthält, welche mittels elastischer Aufhängungen (8) im Gehäuseteil (10) eingehängt und schwingungsmäßig entkoppelt werden.
Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (10) eine plastisch deformierbare Tragstruktur aufweist.
Fahrzeug nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptbaustein (2) mit Türen (16) versehen ist, die in offener Position (12) heruntergeklappt sind und als Tritthilfe genutzt werden können.
Fahrzeug nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Frontbaustein (1) die Vorderachse (1a) und die Lenkung enthält.
Fahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Frontbaustein (1) einen Antriebsmotor (1c) enthält.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Heckbaustein (3) die Hinterachse (3a) enthält.
Fahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Heckbaustein (3) einen Antriebsmotor (3c) enthält.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabine (9, 11) aus dickwandigem, zähem Material, wie Aluminium besteht.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Hauptbausteins (2) zwischen dem V-förmigen Boden (6) der Tragstruktur und der unten abgeflachten Kabine (9, 11) ein Raum für die Antriebswelle oder für Kabel gebildet wird.
Fahrzeug nach einem der vorgenannten Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug durch einfaches Aushängen der Kabine (9, 11) und Einhängen einer anderen Kabine (9, 11) in eine neue Fahrzeug-Version umgerüstet werden kann.