DE102009051301A1

DE102009051301A1 - Schutzsystem insbesondere gegen Multislug-Projektile

Info

Publication number: DE102009051301A1
Application number: DE102009051301A
Authority: DE
Inventors: Ralf Koch
Original assignee: Rheinmetall Landsysteme GmbH
Current assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Priority date: 2009-10-29
Filing date: 2009-10-29
Publication date: 2011-05-05
Also published as: WO2011050907A1; EP2494303B8; EP2494303B1; EP2494303A1

Abstract

Vorgeschlagen wird eine Schutzeinrichtung (1) für ein Fahrzeug oder Objekt mobiler oder stationärer Art gegen Projektile, Munitionen und andere Geschosse, insbesondere gegen Multislug-Projektile, bestehend aus einem Gehäuse (2), in dem eine oder mehrere, vorzugsweise in einem Rahmen (7) lose gelagerte(n) Platte(n) (5), sodass beim Auftreffen des Projektils auf die Platte (5) diese sich aus dem Rahmen (7) lösen kann. Beim Auftreffen des ersten Fragmentes auf eine Schutzplatte (5) der Schutzeinrichtung (1) wird diese aus ihrer Lagerung gerissen und verformt sich. Dabei wird dem Fragment Geschwindigkeit entzogen, indem es die Platte (5) beschleunigt. Ein Durchschlagen der Platte (5) wird durch eine weiche Lagerung, den Rahmen (7) verhindert. Das nachfolgende Fragment trifft somit auf das Erste auf und es kommt zu einem Zusammentreffen der Fragmente. So wird den einzelnen Fragmenten schrittweise die Energie entzogen.

Description

Die Erfindung beschäftigt sich mit einer Schutzeinrichtung bzw. einem Schutzsystem zum Schutz gegen Projektile, Munitionen und andere Geschosse, insbesondere gegen Multislug-Projektile, das durch ein oder mehrere Schutz-Platten gebildet wird, die in einem Gehäuse, bevorzugt in einem oder mehreren Rahmen gehalten werden, sodass beim Auftreffen des Projektils auf die Platte diese sich aus dem Rahmen lösen bzw. im Gehäuse bewegen können.
Im Zusammenhang mit an out-of-area Einsätzen werden eine Vielzahl von leichten und mittelschweren gepanzerten Fahrzeugen eingesetzt. Die Panzerung dieser Fahrzeuge muss dabei verschiedenen Bedrohungen widerstehen können und trotzdem möglichst leicht sein. Bevorzugt werden Panzerungen, die auch an kleineren Fahrzeugen eingesetzt werden.
Zu den verschiedenen Bedrohungen zählen auch die EFP-(Explosiv Formed Projectiles). Multislug gehören zu den Penetrations-IED und wirken in der Regel seitlich auf das Fahrzeug. Durch Fragmentation des Projektils erzeugen sie mehrere Projektile. Man unterscheidet Parallel-Multislugs, bei denen mehrere Projektile gleichzeitig an verschiedenen Fahrzeugstellen auftreffen und Seriell-Multislugs, bei denen nacheinander mehrfach die gleiche Stelle getroffen wird. Die EFP durchschlagen aufgrund ihrer Masse und Geschwindigkeit oft herkömmliche Panzerungen. Für EFP, die aus einzelnen Projektilen bestehen, so genannte „Monoslug-EFP”, besteht die Möglichkeit, durch dickere Panzerungen einen wirksamen Schutz zu schaffen. Bei EFP, die aus mehreren, nacheinander an der gleichen Stelle einschlagenden Projektilen, so genannte „Multislug-EFP” ist ein derartiger Schutz nicht ausreichend, da die Projektile die Panzerung an dieser Stelle durchschlagen.
Die DE 10 2004 044 541 B4 schlägt einen Druckgasbehälter sowie einen beschussfesten Mantel dafür vor zur Anwendung bei einem Flugzeug. Die Bewegungsenergie des Geschosses wird durch Verformung des Mantels aufgenommen und in Umfangsrichtung umgeleitet, sodass eine Zerstörung des Behälters verhindert wird. Der Mantel ist seinerseits vom Behälter beabstandet.
Hier stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Schutzeinrichtung aufzuzeigen, die einen wirksamen Schutz insbesondere vor derartigen Multislug-EFP realisiert.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.
Einer früher eingereichten DE 10 2009 036 956.2 liegt die Idee zugrunde, eine zu schützende Fläche mit vielen kleinen Platten etc. abzudecken, deren Befestigung aber so labil ausgelegt ist, dass eine einzelne Platte bei Beschuss (oder Beaufschlagung durch eine Mine) nicht durchschlagen sondern vom Geschoss bzw. den Fragmenten (auch der Mine) beschleunigt wird. Dabei nimmt die Platte die vom Geschoss übertragene kinetische Energie auf bzw. bremst das Geschoss. Beide werden danach von einer zweiten Schicht Platten oder einem anderen konventionellen Schutz aufgefangen. Dadurch werden zwei wichtige Eigenschaften durch den ballistischen Schutz erfüllt, die Fragmente werden abgebremst und bereits das erste Fragment versetzt das vereinzelte Schutzelement in Bewegung. Für das Abbremsen ist es wichtig, dass die Schutzelemente nicht zu schwer und nicht zu stabil gelagert bzw. gehalten sind, damit die kinetische Energie von den Fragmenten an die Schutzelemente abgegeben werden kann. Damit bereits das erste Fragment das/die Schutzelement(e) in Bewegung versetzen kann, ist es andererseits wichtig, dass die Lagerung der Schutzelemente möglichst wenige Reaktionskräfte aufbauen kann. Die Schutzelemente sind hochfeste Platten, vorzugsweise aus Verbundmaterial, wie Dyneema etc. Diese werden mit einer beispielsweise mit Pressluft ausgeblasenen Gummiblase oder dergleichen gelagert werden. Das Grundprinzip des Schutzkonzeptes ist somit die Lagerung der Schutzplatten in je einer Luft gefüllten Gummiblase pro Schutzplatte. Die mit (Press-)Luft gefüllte Gummiblase hat eine stabile Form und trägt die Schutzplatte. Die Gummiblase lässt sich mit weiteren Gummiblasen zusammen stecken (solange die unter Überdruck steht).
Diese Erfindung geht von derselben Idee aus, nämlich die Energie der vielen Fragmente aufzunehmen und diese den Projektilen zu entziehen. Die vorliegende Lösung sieht dazu vor, dass sich beim Auftreffen des ersten Fragmentes eine Schutzplatte der Schutzeinrichtung aus ihrer Lagerung reißt und sich verformt. Dabei wird diesem Fragment Geschwindigkeit entzogen, in dem es die Platte beschleunigt. Ein Durchschlagen der Platte wird durch eine weiche Lagerung verhindert. Das nachfolgende Fragment trifft somit auf das Erste auf und es kommt zu einem Zusammentreffen der Fragmente, ähnlich wie bei einem Autocrash mit mehreren Fahrzeugen. So werden den einzelnen Fragmenten schrittweise die Energie entzogen.
Dazu sieht die Erfindung die Schaffung einer FMPA (Flexible Mounted Protection Array) aus eine oder mehreren Schutzplatten, die in einem Rahmen lose eingefasst sind. Bei der Wahl des Materials ist zu berücksichtigen, dass die getroffene(n) Platte(n) sich aus dem Rahmen lösen können. Im Einsatz hat sich die Wahl eines Gummis als Gummirahmen bewährt.
Die Schutzplatten sind bevorzugt zu einer Schutzeinrichtung zusammenfassbar, die von einem kastenförmigen Gehäuse zur Aufnahme der Schutzplatten gebildet wird.
Der Vorteil dieser Schutzeinrichtung besteht unter anderem in einer nachträglichen Anbringung an verschiedene Fahrzeuge. Ein vorgeschriebenes Schutzlevel kann durch die Anzahl der Lagen der Schutzplatten hintereinander individuell eingestellt werden. Die Breite des Fahrzeuges selbst wird nur geringfügig verändert, das Gewicht nur unwesentlich erhöht.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigt:
1 eine Schutzeinrichtung in einer Rückansicht – vollständig,
2 eine Schutzeinrichtung in einer Vorderansicht – vollständig,
3 eine Schutzeinrichtung – ohne Deckel und vordere Wand,
4 eine Schnittdarstellung A-A aus 3,
5 eine vergrößerte Darstellung B.
1 zeigt eine Schutzeinrichtung bzw. Schutzmodul 1, dessen Gehäuse 2 vorzugsweise in Kastenform ausgeführt – vollständig in einer Rückansicht, mit Ansätzen 3 und Löcher 13 für eine Verschraubung etc. der Einrichtung an einem nicht näher dargestellten zu schützenden Objekt, wie beispielsweise an einem Fahrzeug oder Gebäude etc. 2 zeigt selbige in einer Vorderansicht mit einer schützenden Vorderwand bzw. Deckel 4.
In 3 ist die Schutzeinrichtung 1 in einer offenen Variante dargestellt. Im Gehäuse 2 werden zumindest eine, vorzugsweise mehrere hintereinander angeordnete Platten 5 gehalten. Die Platten 5 bestehen vorzugsweise aus einem Faserverbundwerkstoff, da ein Faserverbundwerkstoff den Vorteil hat, dass das Schutzmodul 1 nicht zu schwer wird, da die Massenträgheit der Platten 5 bei einem Durchschlag begünstigen würde. Die lose Lagerung der Platten 5 erfolgt in wenigstens einem Rahmen 7 des Gehäuses 2. Diese(r) sind/ist in einer bevorzugten Ausgestaltung an der hinteren Seite mit einer kleinen Lippe 10 versehen (5).
Mehrere Rahmen 7 (drei) halten in dem Ausführungsbeispiel nach 3 neun Platten 5 zusammen (drei hintereinander, drei übereinander). Im einzelnen Rahmen 7 wird eine weiche Lagerung der Platten 5 angestrebt. Im bevorzugten Fall dient der Rahmen 7 daher zur Aufnahme eines gummiartigen Rahmens 8, durch den die weiche Lagerung der Platte(n) 5 realisiert wird. Der Deckel 4 vor der(n) Platte(n) 5 dient vorrangig für den Schutz der Schutzeinrichtung bzw. des Schutzmoduls 1 gegen Verschmutzung insbesondere bei Gebrauch. Eine dreifache Anordnung der Platten 5 hintereinander erhöht den Schutz (3). Bevorzugt werden dazu die drei Rahmen 7 mit der/den Platten 5 durch einen variablen Abstandshalter 9 zu einem Schutzmodul 1 zusammengefasst. Es ist aber auch möglich, den Abstandshalter 9 so zu konzipieren, dass mehr als drei Plattenreihen im vorgegebenen Gehäuse 2 montiert werden können.
Alternativ kann auf die Rahmen verzichtet werden, wenn diese Aufgabe oder Formung das Gehäuse selbst übernimmt. Dann wird der/werden die gummiartigen Rahmen 8 direkt vom Gehäuse aufgenommen. Ob dann Abstandshalter 9 notwendig sind, ist individuell entscheidbar.
Durch die lose Lagerung (flexibler Rahmen 7) der Platte(n) 5 wird diese bei Penetration der nicht näher dargestellten Fragmente (Wirkrichtung 12 – 4) aus der Lagerung gerissen und beschleunigt. Dadurch wird ein Durchschlagen der losgerissenen Platte 5 selbst verhindert, das Fragment abgebremst, da es die Energie an die losgelöste Platte 5 abgibt, um diese zu beschleunigen. Somit entsteht ein sich etwas langsam bewegendes größeres Teil, auf dem das/die nachfolgenden Fragmente aufschlagen. Ist genug Weg zurückgelegt, trifft diese relativ große und langsame Front bei einer Ausführung mit drei Reihen auf die zweite und dann auf die dritte Reihe der Platten 5, um erst danach auf den Grundschutz des zu schützenden Objektes/Fahrzeug (stationärer und mobiler Art) aufzutreffen, der die Schutzeinrichtung 1 letztendlich hält.
5 zeigt eine vergrößerte Darstellung aus 4 zur näheren Veranschaulichung.
Die Größe/Abmaße – auch Tiefe – der einzelnen Platten 5 ist variabel. Auch können verschiedene Plattengrößen eingebunden werden. Gleichgroße Platten 5 haben den Vorteil, dass sie besser als Serienprodukte angefertigt werden können. Auch die Gestaltung des Rahmens 7 ist dabei einfacher. Die Anzahl der hintereinander angebrachten Platten 5 (Lagen/Reihen) erhöht bekanntlich die Schutzwirkung. Eine Dreifachlage hat sich dabei als ausreichend schützend gezeigt.
Um noch mehr Geschwindigkeit aufnehmen zu können, können hinter den Platten 5 bzw. den Schutzmodulen 1 in einer weiteren bevorzugten Ausführung nicht näher dargestellte Gurte angebracht werden, die die Platten 5 zusätzlich bremsen können.
Ein gesamtes Schutzsystem am Objekt/Fahrzeug (zu Land, zu Wasser und zu Luft) kann aus einem großen Schutzmodul 1 bestehen oder aus mehreren kleineren Schutzmodulen 1 zusammengesetzt werden. Letztere Variante ermöglicht eine einfache Austauschbarkeit eines einzelnen defekten Schutzmoduls 1 gegenüber dem Auswechseln des gesamten Schutzsystems. Das Schutzsystem bzw. die Schutzmodule 1 wird/werden ihrerseits auf einem Grundschutz des Objektes/Fahrzeugs montiert, beispielsweise durch eine Verschraubung nach 1. In einfachen Einsätzen kann das Schutzsystem bzw. das/die Schutzmodule 1 direkt beispielsweise an der Fahrzeugwandung (nicht näher dargestellt) angebracht werden.
Das/die Schutzmodul(e) 1 werden bevorzugt aufgehängt (Ansätze 13) und mit Hilfe der eine Schraubenleiste bildenden Löcher 3 mittels Schrauben am Objekt gesichert. Durch die Einbindung der Löcher 3 am Gehäuseäußeren ist eine einfache Montage und/oder Demontage des Schutzmoduls 1 ohne entfernen des Deckels 4, der Platten 5 etc. möglich. Für das Austauschen einzelner Platten 5 als auch des Deckels 4 muss zudem nur der Deckel 5 demontiert werden, sodass die einzelnen Platten 5 zugänglich werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102004044541 B4 [0004]
DE 102009036956 [0007]

Claims

Schutzeinrichtung (1) für ein Fahrzeug oder Objekt mobiler oder stationärer Art gegen Projektile, Munitionen und andere Geschosse, insbesondere gegen Multislug-Projektile, bestehend aus einer oder mehreren, in einem Gehäuse (2) lose gelagerten Platte(n) (5), sodass beim Auftreffen des Projektils auf die Platte (5) diese in diesem Gehäuse (2) lösen und bewegen kann.
Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (2) wenigstens ein Rahmen (7) eingebunden ist, in dem die wenigstens eine oder die mehreren Platten (5) lose lagert sind.
Schutzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Rahmen (7) im Gehäuse (2) eingebunden sind, die mehrere Platten (5) nebeneinander bzw. hintereinander halten bzw. lose lagern.
Schutzeinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bevorzugt drei Rahmen (7) mit der/den Platten (5) eingebunden sind.
Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmen (7) durch einen variablen Abstandshalter (9) voneinander beabstandet sind.
Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (7), gegebenenfalls aber das Gehäuse (2), einen gummiartigen Rahmen (8) aus einem flexiblen Material, beispielsweise Gummi, aufnimmt.
Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (7) an der hinteren, dem Objekt/Fahrzeug zugewandten Seite eine Lippe (10) aufweist.
Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte(n) (5) aus einem Faserverbundwerkstoff gebildet wird/werden.
Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe/Abmaße der einzelnen Platten (5) variabel ist.
Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Deckel (4) vor dem Gehäuse (2) angebracht ist, der vorrangig für den Schutz gegen Verschmutzung insbesondere bei Gebrauch dient.
Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass hinter den Platten (5) Gurte angebracht sind, die die Platten (5) zusätzlich bremsen können.
Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch ein Aufhängen am Fahrzeug oder Objekt derart, dass Aufhängpunkte des Fahrzeuges oder Objektes in Ansätze (13) des Gehäuses (2) eingreifen, wobei eine feste Verbindung mit Hilfe von einer Schraubenleiste bildenden Löchern (3) im Gehäuse (2) mittels Schrauben hergestellt wird.
Schutzsystem für ein Fahrzeug oder Objekt mobiler oder stationärer Art gegen Projektile, Munitionen und andere Geschosse, insbesondere gegen Multislug-Projektile bestehend aus ein oder mehreren Schutzeinrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 12.