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Die Erfindung betrifft ein Munitionsmodul, einen Gefechtskopf mit einem Munitionsmodul und Munition mit einem Gefechtskopf.
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Die hier in Rede stehende Munition benötigt Sprengstoff und einen Zünder. Aus „Diehl Defence, Insensitive Infanteriemunition 40 mm x 53 High Velocity, http:// www.diehl.com / fileadmin / diehl-defence / user_upload / flyer / Patronen_40_ mm _x_53.pdf“ ist z. B. der Patronentypen „Sprengsplitter DM121 IM“ bekannt. Der darin enthaltene Gefechtskopf wird über den Kopfzünder gezündet, der unmittelbar den Sprengstoff zur Umsetzung bringt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, Munition zu verbessern.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Munitionsmodul gemäß Patentanspruch 1. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sowie anderer Erfindungskategorien ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
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Das Munitionsmodul enthält eine Sprengstoffanordnung, d.h. Sprengstoff in einer bestimmten geometrischen bzw. räumlichen Anordnung bzw. Verteilung. Das Munitionsmodul enthält einen Zünder. Die Sprengstoffanordnung bzw. der Sprengstoff ist durch den Zünder zündbar. Der Zünder ist relativ zur Sprengstoffanordnung derart angeordnet bzw. ausgerichtet, dass er diese im Falle einer Zündung an einem Zündpunkt zündet. Der Zündpunkt ist somit ein bestimmter Ort der Sprengstoffanordnung, an welchem diese durch den Zünder gezündet wird. Der Zündpunkt ist an einem Ort innerhalb einer Umhüllenden der Sprengstoffanordnung positioniert, d.h. also nicht an der Oberfläche der Umhüllenden. Der Ort ist vom Zünder entfernt. Die Umhüllende enthält den gesamten Sprengstoff und auch Lücken, Einbuchtungen, Ausnehmungen in der Sprengstoffanordnung. Sie ist eine an allen Stellen jeweils eben oder konvex verlaufende Fläche. Es ist auch möglich, dass sie zumindest an manchen Stellen konkav verläuft, z.B. bei Kerbladungen in der Hülle.
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In einem Ausgangszustand verläuft ein Zündkanal vom Zünder zum Zündpunkt Der Zündkanal ist zumindest von einem Teil der Sprengstoffanordnung umgeben. Der Zündkanal ist als ein Kanal ausgebildet, der im Ausgangszustand offen ist. Der Ausgangszustand ist ein Zustand vor Beginn einer Zündung des Munitionsmoduls bzw. des Sprengstoffes. In einem Sprengzustand, der sich nach erfolgter Zündung des Sprengstoffes einstellt, ist der Kanal selbstversiegelnd. „Versiegeln“ bedeutet insbesondere, zumindest einen Teil des Zündkanals zu verschließen bzw. abzudichten. „Selbstversiegelnd“ bedeutet, dass die Versiegelung des Zündkanals nach der Zündung automatisch bzw. zwangsläufig durch die Umsetzung des Sprengstoffes erfolgt. Vor der Zündung ist der Zündkanal also offen, nach erfolgter Zündung ist der Kanal versiegelt, also zumindest teilweise verschlossen. Die Zündung des Sprengstoffs durch den Zünder erfolgt entweder direkt (der Zünder zündet die Sprengstoffanordnung) oder indirekt (der Zünder zündet einen Zündübertrager, der Zündübertrager zündet die Sprengstoffanordnung). „Innerhalb der Umhüllenden“ bedeutet, dass der Zündpunkt nicht an der insbesondere dem Zünder zugewandten Oberfläche einer Umhüllenden der Sprengstoffanordnung liegt, sondern (insbesondere tief) im Inneren der Umhüllenden, insbesondere im Bereich der geometrischen Mitte oder in einem dem Zünder gegenüberliegenden Bereich jenseits der Mitte der Sprengstoffanordnung. Der Sprengzustand ist insbesondere derjenige, wenn ein Teil des Sprengstoffes bereits umgesetzt ist, ein Teil noch nicht. Dann ist eine Munitionshülle in der Regel zwar gedehnt, aber noch dicht, so dass ein Druckaufbau im Inneren der Munition noch im Gange ist. Dieser Druckaufbau wird insbesondere zur Versiegelung des Zündkanals genutzt.
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Die Erfindung beruht auf der Beobachtung, dass ein Gefechtskopf z. B. über einen Kopfzünder gezündet wird, der unmittelbar den Sprengstoff zur Umsetzung bringt. Damit gibt es nur eine geringe Wirkung in die Aufschlagrichtung z. B. einer Granate. Durch den Einsatz eines selbstversiegelnden Zündkanals innerhalb des Gefechtskopfes wird ein Zündpunkt entfernt von der Zünderseite realisiert. Dieser Zündkanal vermeidet den Leistungsverlust, indem er nach der Zündung des Gefechtskopfes selbstversiegelnd wird und das Entweichen von Explosionsschwaden verhindert. Schwaden entstehen bei der Umsetzung von Sprengstoff in Feststoff zu Gas. Die Energie dient zur Beschleunigung der Wirkladung. Durch den selbstversiegelnden Zündkanal kann ein optimaler Zündpunkt des Gefechtskopfes gewählt werden, ohne dabei durch nennenswerten Druckverlust bei der Gefechtskopfumsetzung Leistung zu verlieren. Gemäß der Erfindung wird es ermöglicht, einen Gefechtskopf beliebig zünden zu können ohne dabei durch ein vorzeitiges Austreten der Explosionsschwaden einen Leistungseinbruch zu erwarten. Die Erfindung erlaubt, dies umzusetzen ohne dabei auf Inline-Zündmittel zurückgreifen zu müssen, wie z. B. EFIs (Exploding Foil Initiator, die noch dazu elektrisch mit hoher Energie gezündet werden müssen). Gemäß der Erfindung kann die Zündung ohne elektrische Energie umgesetzt werden. Gemäß der Erfindung lässt sich eine Wirkung in Zünderrichtung (insbesondere Splitterwirkung, keine Hohlladung) bei einem Gefechtskopf erreichen, ohne dabei eine SAD (Safety and Arming Device, Zünd- und Sicherungseinrichtung) außerhalb des Zünders zu verwenden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Zündkanal im Sprengzustand durch mindestens ein Siegelelement zumindest teilweise verschlossen bzw. versiegelt. Das Siegelelement ist durch den zumindest teilweise umgesetzten Sprengstoff (insbesondere dessen Druckwirkung) in den Zündkanal eingebracht. Das Siegelelement ist also ein Mittel zum Versiegeln bzw. zumindest teilweisen Verschließen des Zündkanals bzw. einer (zünderseitigen) Zündkanalöffnung. Durch ein entsprechendes Siegelelement kann der Zündkanal besonders effektiv versiegelt bzw. verschlossen werden. Das Siegelelement kann mehrteilig sein bzw. mehrere Siegelelemente können im Munitionsmodul vorhanden oder auch kombiniert sein, wobei jedes eine Versiegelung des Zündkanals bewirkt oder die Elemente zur Versiegelung zusammenwirken.
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In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform ist das Siegelelement durch einen Körper gebildet, der im Ausgangszustand eine Ausgangsform aufweist. Im Sprengzustand ist der Körper in eine Verschlussform verformt. Zumindest ein Teil des verformten Körpers ist das Siegelelement. Alternativ oder zusätzlich liegt der Körper im Ausgangszustand nicht im Zündkanal und wird - in Ausgangsform oder in Verschlussform oder einem Zwischenzustand - durch den zumindest teilweise umgesetzten Sprengstoff in den Zündkanal eingebracht, um diesen zu versiegeln. Der Körper kann also durch den zumindest teilweise umgesetzten Sprengstoff auch erst in den Zündkanal hineinverbracht werden, damit dort zumindest ein Teil des Körpers in unverformter oder anderer Form das Siegelelement bildet. So kann im Munitionsmodul also auch ein Siegelelement in Form eines Körpers vorgehalten werden, der dann durch die Umsetzung des Sprengstoffes in den Zündkanal verbracht wird, um diesen zu versiegeln. So ist ein besonders wirkungsvolles und einfaches Versiegeln des Zündkanals möglich.
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In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform ist der Körper in der Ausgangsform eine den Zündkanal umgebende Hülle. Die Hülle ist insbesondere ein Hülse, eine Röhre bzw. eine Auskleidung des Zündkanals, z. B. in Form eines Kreiszylindermantels. Da die Hülle den Zündkanal umgibt und der Zündkanal wiederum von Sprengstoff umgeben ist, führt die Umsetzung des Sprengstoffs zu einer Komprimierung der Hülle und damit zu einer Verformung des Körpers zum Siegelelement. So wird eine besonders einfache und wirkungsvolle Versiegelung des Zündkanals erreicht.
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In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform ist der Körper ein Metallkörper. Im Falle einer Sprengstoffeinwirkung verhält sich Metall etwa wie eine Flüssigkeit und kann somit besonders einfach verformt werden. Das Metall ist insbesondere ein relativ weiches Metall, z. B. Kupfer.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Zündkanal im Ausgangszustand ein unbefüllter Hohlraum. Der Hohlraum ist also lediglich mit Luft oder einem Schutzgas o. ä. befüllt, jedoch bezüglich anderer Materialien unbefüllt. Ein solcher Zündkanal eignet sich besonders zur Verwendung mit flyerbildenden Zündern, wobei der Zündkanal dann der Flugkanal für den Flyer vom Zünder zum Zündpunkt ist.
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In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform ist der Zünder daher ein flyerbildender Booster-Zünder. Der Zündkanal ist dann ein Flyer-Kanal. An dem, dem Zünder gegenüberliegenden Ende des Zündkanals ist dann ein Zündübertrager zur Zündung der Sprengstoffanordnung angeordnet. Bei der Zündung gelangt also der Flyer durch den unbefüllten Hohlraum des Zündkanals zum Zündübertrager, um diesen zu zünden, wobei der Zündübertrager zur Zündung des Sprengstoffs dient. Eine derartige Anordnung ist besonders einfach umsetzbar, da sich vor allem „lang“ dimensionierte Zündkanäle realisieren lassen, und so der Zündpunkt in der Sprengstoffanordnung besonders „tief“ also weit entfernt vom Zünder wählbar ist.
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In einer alternativen Ausführungsform ist der Zündkanal im Ausgangszustand kein unbefüllter Hohlraum, sondern enthält ein Pyrotechnikmaterial. Das Pyrotechnikmaterial ist nach der Zündung der Sprengstoffanordnung in ein Restmaterial umgesetzt. Durch das Pyrotechnikmaterial lässt sich insbesondere die Zündung vom Zünder auf den Zündpunkt übertragen.
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In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform ist das Siegelelement durch zumindest einen Teil des Restmaterials gebildet. Insbesondere kann z. B. ein Siegelelement in einer zusammengepressten Metallröhre bestehen, die dann noch mit dem Restmaterial als weiter abdichtende Füllung kombiniert wird, um eine besonders effektive Versiegelung des Zündkanals zu erreichen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Restmaterial Schlacke. Schlacke eignet sich besonders gut zum Bilden eines entsprechenden Siegelelements.
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Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch einen Gefechtskopf gemäß Patentanspruch 11. Der Gefechtskopf enthält ein Munitionsmodul mit einem Zünder und mit einer durch den Zünder zündbaren Sprengstoffanordnung. Der Gefechtskopf enthält auch eine Wirkbelegung, die die Sprengstoffanordnung zumindest teilweise umgibt. Die Wirkbelegung ist durch den umgesetzten Sprengstoff beschleunigbar. Das Munitionsmodul ist ein erfindungsgemäßes Munitionsmodul. Der Zünder ist insbesondere ein Kopfzünder. Der Gefechtskopf und zumindest ein Teil dessen Ausführungsformen sowie die jeweiligen Vorteile wurden sinngemäß bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Munitionsmodul erläutert. Somit ergibt sich eine Munition, deren Wirkbelegung durch den versiegelten Zündkanal auch in Zünderrichtung beschleunigt wird. Im Falle eines Kopfzünders ist dies z. B. eine in Flug- oder Aufschlagrichtung der Munition vorhandene Wirkung.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Wirkbelegung eine Splitterbelegung. So lassen sich besonders wirkungsvolle Gefechtsköpfe mit Splitterwirkung in Zünderrichtung herstellen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist zumindest ein Teil der Wirkbelegung an der dem Zünder zugewandten Seite der Sprengstoffanordnung angebracht. Dank der Erfindung wird auch diese Wirkbelegung ausreichend beschleunigt, um Wirkung (in Zünderrichtung) zu entfalten. So lässt sich insbesondere auch - von der Sprengstoffanordnung aus gesehen - in Zünderrichtung eine gewünschte Gefechtskopfwirkung mit Hilfe der Wirkbelegung erzielen. So lässt sich insbesondere eine kopfseitige Wirkung, insbesondere Splitterwirkung, in Aufschlagrichtung eines Gefechtskopfes mit Kopfzünder erreichen.
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Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch eine Munition gemäß Patentanspruch 14 gelöst. Die Munition enthält einen Gefechtskopf und einen Aufschlagzünder. Der Gefechtskopf ist ein erfindungsgemäßer Gefechtskopf. Der Zünder des Gefechtskopfes ist der Aufschlagzünder. Die Munition und zumindest ein Teil derer Ausführungsformen sowie die jeweiligen Vorteile wurden sinngemäß bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Gefechtskopf und dem erfindungsgemäßen Munitionsmodul erläutert. Vor allem ergibt sich so Munition mit Wirkung in Aufschlagrichtung.
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Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch eine Munition in Form einer Air-Burst-Munition (Air-Burst: Luft-Sprengpunkt), mit einem Gefechtskopf, wobei der Gefechtskopf ein erfindungsgemäßer Gefechtskopf ist. Beim erfindungsgemäßen Gefechtskopf ist eine Wirkung auch in Zünderrichtung möglich, eine Wirkung in andere Richtungen ist ohnehin konventionell umsetzbar. So lässt sich Air-Burst-Munition mit einer 360-Grad-Rundum-Wirkung schaffen. Die Munition und zumindest ein Teil derer Ausführungsformen sowie die jeweiligen Vorteile wurden sinngemäß bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen oben genannten Munition, dem erfindungsgemäßen Gefechtskopf und dem erfindungsgemäßen Munitionsmodul erläutert.
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Die Erfindung beruht auf folgenden Erkenntnissen, Beobachtungen bzw. Überlegungen. Die nachfolgend genannten Ausführungsformen werden teils vereinfachend auch „die Erfindung“ genannt. Die Ausführungsformen können hierbei auch Teile oder Kombinationen der oben genannten Ausführungsformen enthalten oder diesen entsprechen und/oder gegebenenfalls auch bisher nicht erwähnte Ausführungsformen einschließen.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass es in der Praxis häufig der Fall ist, dass bei Munition ein Kopfzünder verwendet wird und in die Frontalrichtung keine ausreichende Wirkung generiert wird. Deshalb wird im Folgenden der Zündmechanismus für eine sphärische Leistung am Beispiel eines Kopfzünders erklärt. Es ist aber so, dass dies für jede Art von Zünder (im Regelfall wird dies bei Munition aufgrund der Rotationssymmetrie aber ein Kopf- oder Heckzünder sein) umsetzbar ist. Ziel ist es, eine Wirkung in Zünderrichtung (insbesondere Splitterwirkung, keine Hohlladung) bei einem Gefechtskopf zu erreichen, ohne dabei eine Zünd- und Sicherungseinrichtung außerhalb des Zünders zu verwenden. Bisher wurde - insbesondere bei klassischer Munition - auf die Wirkung in Richtung des Zünders in der Regel verzichtet (oder deutliche Leistungseinbußen in Kauf genommen).
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Die Erfindung beruht auf der Beobachtung, dass Sprengstoff unmittelbar an der Zünderseite gezündet wird. Als Folge davon entweichen Schwaden und die Detonationswelle breitet sich in die falsche Richtung aus. Beispielsweise wird bei der bekannten Munition DM121 komplett auf Frontsplitter verzichtet. Die Erfindung beruht auf der Idee, dass die Explosionsschwaden erst nach Beschleunigung der Wirkbelegung (in der Regel Splitter) den Gefechtskopf, z. B. eine Granate, verlassen dürfen, da es sonst zu einem Druck- und damit Leistungsverlust (bei der Energieübertragung) kommt. Die Detonationswelle muss sich in die gewünschte Wirkrichtung ausbreiten.
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Die Erfindung beruht auf der Idee, den Zündpunkt hinreichend tief in den Gefechtskopf zu legen. Als Lösung wird ein selbstversiegelnder Zündkanal vorgeschlagen. Im Sprengstoff bzw. Gefechtskopf befindet sich ein Kanal, an dessen Ende der Gefechtskopf (z. B. durch einen Zündübertrager mit Hilfe eines Flyers) gezündet wird. Durch die Auskleidung des Kanals mit einem relativ weichen Metall (z. B. Kupfer) verschließt die Detonationswelle im Sprengstoff den Kanal, sodass zum einen keine Detonationsschwaden entweichen können und zum anderen die Detonationswelle auf alle Wirkflächen (insbesondere die in Richtung des Zünders) wirken kann. Somit wird im gewünschten Fall eine effektive Wirkung in alle Richtungen erreicht. Der Zündkanal mit (Metall-) Auskleidung ist notwendig, da es sonst zu einem vorzeitigen Austreten von Schwaden und damit einem Druckabfall kommt. Das Zündprinzip erfordert nicht zwangsläufig einen hohlen Zündkanal, der mit einem Flyer überwunden werden muss. Es ist genauso möglich, dass dieser z. B. mit einer Pyrotechnik o. ä. gefüllt ist (sogenannte Schlackeversiegelung).
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Die Erfindung ist anwendbar auf Splittergranaten mit „leistungsstarken“ Splittern im Frontbereich, z. B. eine Granate gegen Fahrzeuge mit Splittern einer Leistungskategorie, die z. B. den Innenraum eines Pick-Ups vollständig bekämpfen können. Die Erfindung ist auch anwendbar auf Air-Burst-Granaten (insbesondere 40 mm Air-Burst): Ein Gefechtskopf, der einen sphärischen Wirkbereich hat, ist bei einer Luftsprengpunktgranate sehr wünschenswert, da damit ein Gebiet sehr effektiv bekämpft werden kann. Es kommt, im Gegensatz zu aktuell verfügbarer Munition, nicht zu Bereichen ohne Leistung. Im Vergleich zu einem Gefechtskopf mit selbstversiegelndem Zündkanal kommt es ohne dieses Design zu einem vorzeitigen Entweichen der Schwaden und die Wirkbelegung (hier Splitter) kann nicht entsprechend beschleunigt werden. Dies hat zur Folge, dass ein großer Teil der Explosionsenergie nicht mehr für die (Front-) Splitter zur Verfügung steht. Im Gegensatz dazu ist der Druckraum dank selbstversiegelndem Kanal noch intakt. Der Gefechtskopf muss sich noch zerlegen und die Explosionsenergie kann noch die Splitter beschleunigen.
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Idee der Erfindung ist es also, eine Frontalwirkung bei einem 40-mm-Gefechtskopf zu erreichen, der über einen Kopfzünder gezündet wird, ohne dabei eine SAD (Zünd- und Sicherungseinrichtung) außerhalb des Zünders zu verwenden, der sowohl technisch wie auch kostentechnisch realisierbar ist. Durch den selbstversiegelnden Zündkanal wird ein Zündpunkt entfernt von der Gefechtskopfspitze realisiert. Splitter können auch unterhalb des Zünders beschleunigt werden. Der 40-mm-360-Grad-Gefechtskpof kann mit Splittern in jede Richtung wirken, im Gegensatz zu bisherigen Gefechtsköpfen dieser Munition, die auf eine Leistung in Richtung des Zünders großteils verzichten müssen. Gemäß der Erfindung ergibt sich ein Design für eine (40-mm-) Granate, das eine sphärische Wirkung ermöglicht. Trotz Kopfzünder können Ziele in Flugrichtung mit Splittern bekämpft werden. Gemäß der Erfindung ergibt sich ein 40-mm-Gefechtskopf, der eine Schwäche der aktuell verfügbaren Splittermunition (HE und HE-PFF, High Energy Pre Formed Fragments) beseitigen soll. Dies ist insbesondere die mangelnde Splitterwirkung im Frontbereich, wo der Kopfzünder angebracht ist. Gemäß der Erfindung lassen sich einheitliche Hüllen einsetzen, die auch bei anderen 40-mm-Geschossen verwendet werden. Gemäß der Erfindung ergeben sich sphärisch verteilte Splitter ohne Winkelbereiche, die nicht abgedeckt werden (360-Grad-Splitterwirkung), insbesondere in Flug- bzw. Aufschlagrichtung der Granate. Die Erfindung ermöglicht einen deutlich größeren Anteil an Standardkomponenten, was die Fertigungskosten senkt.
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Der 360-Grad-Splitterbereich bietet für die taktischen Einsatzszenarien zwei Vorteile: Splitter im Frontbereich können insbesondere gegen leicht und nicht gepanzerte Fahrzeuge eingesetzt werden, um die Insassen zu bekämpfen. Ein typisches Szenario wäre ein PickUp. Die aktuelle Munition würde in diesem Fall alle Konstruktionssplitter vom Zielobjekt wegrichten. Für Luftsprengpunktmunition (Air-Burst-Munition) ist eine 360-Grad-Splitterwirkung ein großer Vorteil, da das Geschoss nicht auf einem Objekt aufschlägt sondern im Regelfall in der Luft umsetzt. Im Gegensatz zu den bisher verfügbaren Gefechtsköpfen würde der hier vorgestellte Gefechtskopf in alle Richtungen mit Splittern wirken und damit auf dem Gefechtsfeld pro Schuss eine deutlich größere Fläche bekämpfen. Daraus folgt eine deutlich höhere Wirkung pro Schuss und eine geringere Effektivität von gegnerischer Deckung. Bisher musste auf die Splitterwirkung in Zünderrichtung bei der 40-mm-Munition verzichtet werden.
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Diesbezüglich ist Ausgangspunkt der Erfindung die Erkenntnis, dass 40-mm-Granaten auf die Splitterwirkung in Zünderrichtung verzichten und so nicht Ziele in alle Richtungen bekämpfen können. Ziel der Erfindung ist es daher, einen 40-mm-Gefechtskopf zu entwerfen, der eine 360-Grad-Splitterwirkung hat, insbesondere eine Splitterwirkung in Schussrichtung, ohne das grundsätzliche Design zu ändern. Die Explosionsschwaden dürfen erst nach der Beschleunigung der Wirkbelegung (in der Regel Splitter) den Gefechtskopf verlassen, da es sonst zu einem Druck- und damit Leistungsverlust (bei der Energieübertragung) kommt. Die Detonationswelle sollte sich in die gewünschte Richtung ausbreiten.
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Gemäß der Erfindung verfügt der Gefechtskopf insbesondere über einen Zündübertrager (z. B. aus HNS, Hexanitrostilben) der mittels eines flyerbildenden Boosters gezündet wird. Der Zündübertrager zündet die Hauptladung. Durch die Detonationswelle wird der Flugkanal des Flyers durch den selbstversiegelnden Zündkanal verschlossen, sodass die Leistung des Gefechtskopfes nicht in Zünderrichtung verloren geht und zur Beschleunigung der Splitter zur Verfügung steht. Es werden Splitter in alle Richtungen von der Granate weg beschleunigt.
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Abgesehen von einer kleinen Schwadenmenge, die aus dem Zündkanal bei der Versiegelung austritt, steht somit bis zum Zeitpunkt unmittelbar vor dem Bruch der Gefechtskopfhülle nahezu die gesamte Energie des Sprengstoffes für die Splitterbeschleunigung zur Verfügung. Die Erfindung lässt sich insbesondere für einen 40-mm-360-Grad-Splittergefechtskopf für eine HE-PFF-Munition mit Aufschlagzünder nutzen. In diesem Fall sollen die Splitter im Frontbereich das Ziel bekämpfen, auf dem sie aufschlagen. Die Erfindung kann auch für einen 40-mm-360-Grad-Splittergefechtskopf für eine HE-PFF-Munition mit Air-Burst-Munition genutzt werden.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass aktuell die 40-mm-Gefechtsköpfe auf nennenswerte Splitterwirkung in Zünderrichtung verzichten.
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Gemäß der Erfindung wird also der Sprengpunkt in einer Sprengstoffanordnung (insbesondere vom Zünder ausbetrachtet) „nach hinten“ verlegt oder in die Mitte, jedenfalls verbleibt er nicht „vorne“. Die Auslösung des Sprengstoffs erfolgt durch eine Druckwelle. Die Druckwelle breitet sich dann „nach vorne“ aus.
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Gemäß der Erfindung ergibt sich also ein Mittel zum Verschließen der Zündkanalöffnung. Gemäß der Erfindung ergibt sich ein Zündmechanismus für Gefechtskopfwirkung in Zünderrichtung. Die Erfindung erlaubt einen Zündmechanismus, der es ermöglicht, eine leistungsstarke Wirkung in Richtung des Zünders zu generieren. Dies betrifft die Wirkung von Gefechtsköpfen und Granaten grundsätzlich. Die Erfindung beschreibt einen Zündmechanismus, der es ermöglicht, eine gleichmäßige sphärische Wirkung zu erreichen.
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Gemäß der Erfindung ergibt sich insbesondere ein 40-mm-360-Grad-Splittergefechtskopf. Die Erfindung beschreibt insbesondere einen 40-mm-Gefechtskopf, der trotz Kopfzünder über eine leistungsstarke Frontalwirkung und sphärische Wirkung verfügt.
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Weitere Merkmale, Wirkungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen in einer schematischen Prinzipskizze:
- 1 einen Ausschnitt aus einer Munition mit Zünder in einem Ausgangszustand;
- 2 die Munition aus 1 in einem Sprengzustand;
- 3 einen Ausschnitt aus einer alternativen Munition / einem alternativen Munitionskonzept.
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1 zeigt einen Ausschnitt bzw. einen Teil einer Munition 2, wobei die Munition eine 40-mm-Splittergranate ist. Die Munition 2 enthält einen Gefechtskopf 4. Der Gefechtskopf 4 enthält ein Munitionsmodul 6 mit einem Zünder 8 und einer durch den Zünder zündbaren Sprengstoffanordnung 10. Die Sprengstoffanordnung 10 ist durch Schraffierung dargestellt. Der Gefechtskopf 4 enthält auch eine Wirkbelegung 12, die die Sprengstoffanordnung 10 umgibt und die durch umgesetzten Sprengstoff der Sprengstoffanordnung 10 beschleunigbar ist bzw. im Zündfall beschleunigt wird.
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Der Zünder 8 ist im vorliegenden Fall ein Kopfzünder, da dieser sich bezüglich einer (im Einsatzfall) Flugrichtung 14 der Munition 2 „vor“ der Sprengstoffanordnung 10 bzw. in diesem Sinne am ”Kopf’’der Munition 2 befindet. Die Wirkbelegung 12 ist eine Splitterbelegung, ein Teil 16 der Wirkbelegung 12 ist an der dem Zünder 8 zugewandten Seite der Sprengstoffanordnung 10 angebracht.
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Der Zünder 8 ist relativ zur Sprengstoffanordnung 10 so angeordnet, dass dieser die Sprengstoffanordnung an einem Zündpunkt 18 zünden kann bzw. im Einsatzfall zündet. Der Zündpunkt 18 liegt an einem vom Zünder 8 entfernten Ort innerhalb einer Umhüllenden 20 der Sprengstoffanordnung 10. Die Umhüllende 20 ist zur Verdeutlichung mit geringem Abstand zur Sprengstoffanordnung 10 gestrichelt gezeichnet. Die Umhüllende 20 umhüllt sowohl den Sprengstoff der Sprengstoffanordnung 10, sowie eine in den Sprengstoff eingebrachte bzw. gebildete Ausnehmung in Form eines Zündkanals 22. Die Umhüllende weist ausschließlich konkave und ebene Flächenbereiche auf und folgt insbesondere nicht dem Zündkanal, der „in das Innere“ der Sprengstoffanordnung 10 führt. Der Zündkanal 22 verläuft vom Zünder 8 zum Zündpunkt 18.
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Der Zündkanal ist durch einen Körper 26, hier eine Hülle in Form eines geraden Kreiszylindermantels, ausgekleidet bzw. zum Sprengstoff hin umgeben bzw. abgegrenzt. Der Körper befindet sich dabei in einer Ausgangsform F. Der Körper 26 ist ein Metallkörper, hier aus Kupfer.
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1 zeigt einen Ausgangszustand A der Munition 2 bzw. des Munitionsmoduls 6 bzw. der Sprengstoffanordnung 10. Im Ausgangszustand A ist der Zünder 8 nicht aktiviert bzw. ausgelöst. Somit hat auch noch keinerlei Sprengstoffumsetzung o. ä. in der Munition 2 begonnen.
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Im Ausgangszustand A ist der Zündkanal 22 offen, d.h. ein Kanal ist vom Zünder 8 zum Zündpunkt 18 freigegeben. Der Zündkanal 22 ist so eingerichtet, dass er sich ausgehend vom offenen Ausgangszustand A in einem Sprengzustand S selbst versiegelt.
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Der Zündkanal 22 ist im Ausgangszustand A ein unbefüllter Hohlraum. Der Zünder 8 ist ein flyerbildender Boosterzünder und der Zündkanal 22 ein Flyerkanal hierfür. Am dem Zünder 8 gegenüberliegenden Ende des Zündkanals 22 ist ein Zündübertrager 28 angeordnet (gestrichelt angedeutet). Der Zündübertrager 28 dient zur eigentlichen Zündung der Sprengstoffanordnung 10 bzw. dessen Sprengstoffs. Der Flugweg des Flyers ist durch einen Pfeil symbolisiert.
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1 zeigt alternativ einen Zündkanal 22, der kein unbefüllter Hohlraum ist, sondern ein Pyrotechnikmaterial 30 (gestrichelt, schraffiert) enthält. Das Pyrotechnikmaterial 30 dient hier der Übertragung der Zündinformation vom Zünder 8 zum Zündpunkt 18.
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2 zeigt die Munition 2 aus 1 im Sprengzustand S. Der Sprengzustand S besteht nach erfolgter Zündung des Zünders 8. Der Zünder 8 hat bereits den Sprengstoff der Sprengstoffanordnung 10 am Zündpunkt 18 gezündet. Der Sprengstoff 10 befindet sich in einer Umsetzungsphase, d.h. zumindest ein Teil des Sprengstoffes ist schon umgesetzt. Eine nicht näher dargestellte Hülle der Munition 2 ist allenfalls verformt, doch noch nicht zerstört und hält den umgesetzten Sprengstoff noch innerhalb der Wirkbelegung 12.
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Im Sprengzustand S ist der Zündkanal 22 (dessen Ausgangszustand A ist nochmals gestrichelt angedeutet) durch ein Siegelelement 24 zumindest teilweise verschlossen, wobei das Siegelelement 24 durch den zumindest teilweise umgesetzten Sprengstoff der Sprengstoffanordnung 10 in den Zündkanal 22 eingebracht ist.
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Das Siegelelement 24 ist hier durch zumindest einen Teil des Körpers 26 gebildet, der im Sprengzustand S in eine Verschlussform V verformt ist. Der Teil des Körpers 26, hier dessen komprimiertes, dem Sprengpunkt S zugewandtes Ende, bildet das Siegelelement 24.
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In der alternativen Ausführungsform ist das Pyrotechnikmaterial 30 nach der Zündung in ein Restmaterial 32 umgesetzt. Dieses Restmaterial 32 bildet zusätzlich ein weiteres Siegelelement 24 und ist Schlacke.
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Durch die Siegelelemente 24 ist der ursprüngliche Zündkanal 22 versiegelt, so dass keine oder nur kaum Schwaden des umgesetzten Sprengstoffes entweichen können. In der in 2 dargestellten Situation steht daher des gesamte Energie des umgesetzten Sprengstoffes noch zur Beschleunigung der Wirkbelegung 12 zur Verfügung.
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3 zeigt symbolisch eine alternative Munition 2, hier in Form einer Air-Burst-Munition, mit einem alternativen Gefechtskopf 4 mit alternativem Munitionsmodul 6 im Ausgangszustand A. Hier liegt der Zündpunkt 18 etwa in der Mitte der Umhüllenden 20 der Sprengstoffanordnung 10. Der Zünder 8 ist wieder ein flyerbildender Boosterzünder, der mit einem Zündübertrager 28 zusammenwirkt. Der Flugweg des Flyers ist wieder durch einen Pfeil symbolisiert. Der Zündpunkt 18 ist hier ausgedehnt und besteht aus dem den Zündübertrager umgebenden bzw. an diesen angrenzenden Sprengstoff. Auch hier ist das Siegelelement 24 durch eine Körper 26 gebildet, hier ein Kupferrohr, das den Zündkanal 22 in seiner Ausgangsform F nach Art eines geraden Kreiszylindermantels umgibt. Während der Umsetzung der Sprengstoffanordnung 10 im Sprengzustand wird der Körper 26 zum Siegelelement 24 komprimiert (gestrichelt dargestellt).
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Gemäß 2 und 3 (angedeutete Strichelung) ist zusammenfassend zu erkennen, dass durch die Selbstversiegelung des Zündkanals 22 der umsetzende Sprengstoff der Sprengstoffanordnung 10 nicht mehr oder nur noch geringfügig in Form von Schwaden durch den Zündkanal 22 entweichen kann. Die gesamte Explosionsenergie der Sprengstoffanordnung 10 wird somit zur jeweiligen Beschleunigung sämtlicher Wirkbelegung 12 genutzt. Insbesondere wird so auch der Teils 16 der Wirkbelegung 12, welcher, in Zünderrichtung gesehen, „vor“ der Sprengstoffanordnung 10, liegt, d.h. auf der dem Zünder 8 zugewandten Seite der Sprengstoffanordnung.
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Somit ergibt sich im Fall von 3 eine 360-Grad-Wirkung der Wirkbelegung 12, hier einer Splitterbelegung, und in 2 insbesondere eine Splitterwirkung in Richtung des Pfeils 14, also in Flugrichtung.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Munition
- 4
- Gefechtskopf
- 6
- Munitionsmodul
- 8
- Zünder
- 10
- Sprengstoffanordnung
- 12
- Wirkbelegung
- 14
- Flugrichtung
- 16
- Teil
- 18
- Zündpunkt
- 20
- Umhüllende
- 22
- Zündkanal
- 24
- Siegelelement
- 26
- Körper
- 28
- Zündübertrager
- 30
- Pyrotechnikmaterial
- 32
- Restmaterial
- A
- Ausgangszustand
- S
- Sprengzustand
- F
- Ausgangsform
- V
- Verschlussform
