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Die Erfindung betrifft eine skalierbare Hohlladung für unterschiedliche Sprengaufgaben.
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Eine sichere Beseitigung von nichtdetonierter Munition erfolgt erfahrungsgemäß durch deren Sprengung, durch die Sprengung der Zünder dieser Munition oder einer Deflagration des Sprengstoffs der Munition. Dabei wird zur Sprengung eine Hohlladung verwendet, die sowohl in ihrer Tiefenwirkung als auch bezüglich der Energieeintragung speziell auf die Ansprüche abgestimmt sein sollte, um keine Kollateralschäden zu verursachen.
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Aus der
GB 2 562 702 A ist ein skalierbarer Ladungsträger mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1 bekannt.
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Aus der
GB 2 221 285 A ist ein Teilesatz bekannt, welcher eine Vielzahl von länglichen planaren Gliedern , Verbindungsmittel zum Verbinden des planaren Gliedes zur Bildung einer kastenartigen Struktur, eine Auskleidung und Lokalisierungsmittel zum Lokalisieren der Auskleidung innerhalb der kastenartigen Struktur, um einen Raum auf einer Seite der Auskleidung zur Aufnahme eines explosiven Materials und einen Abstandsraum auf der anderen Seite der Auskleidung zu schaffen, umfasst.
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Die Regulierung einer Hohlladung ist aus der Offenlegungsschrift
EP 2 789 964 A1 bekannt. Die Anmeldung offenbart einen Wirkkörper zur wahlweise detonativen, deflagrativen oder detonativen und deflagrativen Umsetzung einer Sprengstoffwirkmasse, wobei der Wirkkörper die Sprengstoffwirkmasse, eine die Sprengstoffwirkmasse umgebende und an der Sprengstoffwirkmasse anliegende Wirkkörperhülle, eine erste Zündkette mit einer ersten Verstärkungsladung zur Auslösung der detonativen Umsetzung, eine Wirkladung zur Auslösung der deflagrativen Umsetzung und mindestens eine zweite Zündkette mit einer zweiten Verstärkungsladung zur Zündung der Wirkladung umfasst, wobei die Wirkladung Bestandteil einer auf einer Außenseite der Wirkkörperhülle angeordneten Schneidladung zum Durchtrennen der Wirkkörperhülle und dabei erfolgendem Einkoppeln einer Druckwelle in die Sprengstoffwirkmasse ist.
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Der Nachteil dieser Anordnung liegt darin, dass der Aufbau aufgrund der Nutzung in einem Gefechtskopf sehr aufwendig ist. Die erforderliche Wirkung wird kurzfristig eingestellt, daher müssen alle Wirkmittel vorhanden und schnell aufeinander abstimmbar sein.
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Bei der Beseitigung von Munition ist die Einstellung der Wirkung jedoch nicht zeitkritisch, sodass es vor allem auf die exakte Einstellung der Wirkung und einen einfachen und günstigen Aufbau der Hohlladung ankommt.
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Zukünftig muss diese Eigenschaft auch auf Bomben mit einem sehr dickwandigen, in der Bombenhülle liegenden, Penetrator mit Explosivstofffüllung zum Durchschlagen stark armierter Befestigungsanlagen möglich sein.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Hohlladung vorzustellen, die aufgrund ihres einfachen Aufbaus eine auf die Zerstörung eines Ziels abgestimmte Wirkung, insbesondere Tiefenwirkung und Energieeintragung, bietet.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass aus einem Satz Ladungsrohren mit unterschiedlicher Länge und Durchmesser sowie standardisierten Wirkeinlagen mit nur einem definierten Außendurchmesser ein skalierbarer Ladungsträger mit einem, dem jeweiligen Zielobjekt angepassten Energieeintrag bzw. der erforderlicheren Tiefenwirkung, kombinierbar ist.
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Hierfür weist der Ladungsträgerdeckel zunächst eine zentrierte Aufnahme für ein Zündmittel auf. Konzentrisch sind im Ladungsträgerdeckel mindestens zwei Vorrichtungen zur Aufnahme der Ladungsrohre angeordnet. Die Vorrichtungen zur Aufnahme der Ladungsrohre können in ihrer Ausgestaltung einfache Nuten sein, in die die Ladungsrohre radial fixiert eingebracht werden, Gewinde, die mit den Ladungsrohrdurchmessern korrespondieren oder Bajonettverschlüsse zwischen Ladungsträgerdeckel und Ladungsrohr. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, sofern sie zumindest eine radiale Fixierung von Ladungsträgerdeckel und Ladungsrohren unterschiedlicher Durchmesser gewährleisten.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Abstimmung des Energieeintrags in ein Ziel sowie die hierfür erforderliche Sprengstoffmasse durch die Auswahl eines von mehreren Ladungsrohren bestimmt wird. Die Ladungsrohre sind in einem Transport- und Lagerungszustand des erfindungsgemäßen skalierbaren Ladungsträgers konzentrisch ineinandergeschoben, am Ladungsträgerdeckel arretiert und durch die Verbindung von Ladungsträgerdeckel und Wirkeinlage fixiert. Die Sprengstoffmasse und der Zünder werden im Transport- und Lagerzustand separat mitgeführt.
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Unabhängig vom Volumen der Sprengstoffmasse ist bekannt, dass eine optimale Wirkung bei einem bestimmten Verhältnis von Durchmesser und Länge der Sprengrohre besteht. Vorteilhaft ist es, dass die Länge der Sprengrohre an deren unterschiedliche Durchmesser im Verhältnis angepasst sind. Sprengrohre mit großen Querschnitt sind entsprechend lang. Sprengrohre mit geringerem Querschnitt entsprechend kürzer.
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Neben der Masse des Sprengstoffes ist bekanntermaßen auch die Ausformung der Wirkeinlage entscheidend für die Energieeintragung in ein Ziel bzw. die Ausformung des Hohlladungsstachels. Einfache Scheiben bzw. Wirkeinlagen mit einem Kegelwinkel von etwa 120° bis 150° führen zu einer projektilbildenden Ladungswirkung, die zur Deflagration des Zieles führt. Wirkeinlagen mit einem Kegelwinkel zwischen etwa 60° und etwa 90° bilden einen Hohlladungsstachel mit entsprechender Tiefenwirkung. Die Ausrüstung mit mindestens zwei, im einsatzfähigen Zustand auswählbaren Wirkeinlagen mit nur einem standardisierten für alle Ladungsrohre nutzbaren Außendurchmesser, mit unterschiedlichen Kegelwinkeln ist ein weiterer Vorteil der Erfindung. Es wird hierdurch nur der jeweilige, vor dem gewählten Ladungsrohrquerschnitt liegende Teil der Wirkeinlage zum Projektil- bzw. Hohlladungsstachel umgeformt. Der nicht durch eine entsprechende Sprengstoffsäule beaufschlagte Restanteil der Wirkeinlage bildet keine Sekundärsplitter und verbleibt als nicht genutzter Restkörper mit entsprechend reduziertem Gefahrenpotential am Sprengort.
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Zur Herstellung eines einsatzfähigen Zustandes werden die dem Ziel entsprechenden Rohrdurchmesser und Kegelwinkel der Wirkeinlagen ausgewählt und miteinander verbunden. Zur Erzielung der Sprengwirkung sind die Sprengrohre vorteilhafterweise mit der separat mitgeführten Sprengstoffmasse - formbar zu befüllen und das Zündmittel ist am Ladungsträgerdeckel fixierbar.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in Patentanspruch 2 beschrieben. Die Anwendungsgebiete für Hohlladungen sind sehr vielfältig. Bei der Beseitigung von Munition wird durch Deflagration, Beseitigung des Zünders oder Zerstörung starkwandiger Bomben eine Vielzahl an abgestuften Ladungsträgern gefordert. Weitere Aufgabengebiete sind die gezielte Zerstörung Panzerungsmaterials an mobilen oder stationären Anlagen wie Fahrzeugen oder Tresoren. Für die Dosierung ist sowohl die Masse des Sprengstoffes als auch deren Ausformung sowie die Ausgestaltung der Wirkeinlage ausschlaggebend. Besonders vorteilhaft ist die grundsätzliche Wahl zwischen vier Sprengrohren, die im einsatzfähigen Zustand einzeln mit dem Ladungsträgerdeckel zentrierbar sind. Vier Sprengrohre bieten optimale Auswahlmöglichkeiten ohne den Aufbau der Vorrichtung unnötig aufwendig zu machen und die Kosten gering zu halten.
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Für die an dem Ladungsträgerdeckel zentrierbaren Ladungsrohre wurde eine optimale Geometrie bei einem Durchmesser-/Längenverhältnis von 1 zu 1,5 bis 1 zu 2 ermittelt. Besonders vorteilhaft ist ein Verhältnis von 1 zu 1,8. Beispielhaft wäre ein Sprengrohr mit einem Durchmesser von 40 mm und einer Länge von 72 mm. Diese vorteilhafte Ausgestaltung ist in Patentanspruch 3 beschrieben.
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Bekanntermaßen ist neben der Sprengmasse auch der Kegelwinkel der Wirkeinlage für die Ausprägung des Hohlladungsstachels bzw. der projektilbildenden Wirkung wichtig. Um eine große Vielfalt möglicher Einsatzgebiete zu erreichen ist es besonders vorteilhaft, Wirkeinlagen mit identischem Außendurchmesser und Ausprägung der Aufnahmen der Verbindungselemente zwischen Ladungsträgerdeckel und Wirkeinlagen zu verwenden aber unterschiedlich großen Kegelwinkeln. Besonders vorteilhafterweise weist eine Wirkeinlage einen Kegelwinkel zwischen etwa 120° und etwa 150° auf. Eine weitere Wirkeinlage weist einen Kegelwinkel von etwa 60° bis 90° auf.
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Die Tiefenwirkung einer Hohlladung nimmt mit größer werdender Sprengmasse und damit steigendem Durchmesser des Ladungsrohres zu. Gleichsam wird zur Ausprägung des Hohlladungsstachels mehr Material der Wirkeinlage, vorzugsweise Kupfer (Cu) umgeformt. Kleine Ladungen mit geringem Ladungsrohrdurchmesser benötigen nur geringe Mengen Kupfer. Die Ladungsrohre geringeren Querschnitts sind dabei konzentrisch auf der Wirkeinlage angeordnet. Aus diesem Grund ist es erfindungsgemäß besonders vorteilhaft, dass die Materialstärke der Wirkeinlage zum Zentrum hin abnimmt.
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Bei dem Einsatz des skalierbaren Ladungsträgers wird ein dem Einsatzzweck entsprechendes Ladungsrohr ausgewählt und mit Sprengmasse gefüllt. Das Sprengrohr wird am Ladungsträgerdeckel arretiert und konzentrisch auf der Wirkeinlage angeordnet. Der standardisierte Außendurchmesser der Wirkeinlage deckt, je nach verwendetem sprengstoffgefülltem Ladungsrohrquerschnitt, einen sehr großen Bereich in Bezug auf Eindringtiefe und Wirkung, einsatzbezogen frei wählbar, ab. Zur Fixierung der Bauteile ist erfindungsgemäß vorgesehen, das Ladungsrohr mit einer Verbindung von Ladungsträgerdeckel und Wirkeinlage zu fixieren. Als Vorrichtung sind beispielsweise Kabelbinder, Gewindestangen oder Federelemente denkbar. Weitere Alternativen sind möglich. Im Lager- und Transportzustand liegt der erfindungsgemäße skalierbare Ladungsträger als vollständig inerter Körper, ohne Explosivstoff, vor, der nicht dem Gefahrgutrecht unterliegt.
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Zuletzt wird vorgeschlagen als Sprengmasse den formbaren und weit verbreiteten Stoff Nitropenta (PETN) zu verwenden. PETN hat neben seiner Formbarkeit, Schlagfestigkeit und Robustheit auch ein hervorragendes Sprengverhalten, ist weit verbreitet und daher für die erfindungsgemäße Ausgestaltung bestens geeignet.
- Die 1 zeigt alle Einzelteile des skalierbaren Ladungsträgers in einem Transport- und Lagerungszustand im Schnitt.
- 2 zeigt einen skalierbaren Ladungsträger im einsatzfähigen Zustand mit einem mittleren Sprengrohr, ebenfalls in Schnittdarstellung.
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Es zeigt 1 einen skalierbaren Ladungsträger 1. In einem Ladungsträgerdeckel 2 sind vier Ladungsrohre 3, mit unterschiedlichen Durchmessern, kraft- und formschlüssig angebracht. Die Ladungsrohre 3 weisen ein Durchmesser-/ Längenverhältnis von 1:1,8 auf. Weiter weist der skalierbare Ladungsträger 1 zwei Wirkeinlagen 4 auf, mit verschiedenen Kegelwinkel 5, 6. Der Kegelwinkel 5 einer Wirkeinlage 4 ist etwa 150° zur Bildung eines Projektils. Der Kegelwinkel 6 der Wirkeinlage 4 ist etwa 90° zur Ausbildung eines Hohlladungsstrahls. Der Ladungsträgerdeckel 2, die Ladungsrohre 3 und die Wirkeinlagen 4 werden durch Zuganker 7 gehalten. Ein Ladungsrohr 3 und eine Wirkeinlagen 4 sind bei der Überführung von dem Transport- und Lagerzustand in den einsatzfähigen Zustand zu verwenden. Die Zündeinrichtung 8 und die formbare Sprengmasse 9 werden im Transport- und Lagerzustand separat vorgehalten.
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Es zeigt 2 einen skalierbaren Ladungsträger 11 mit einem Ladungsträgerdeckel 12 und einer montierten Zündeinrichtung 18. Ein Ladungsrohr 13 wurde ausgewählt und mit Sprengmasse 19 befüllt. Eine Wirkeinlage 14 mit einem Kegelwinkel 16 von etwa 90° wurde zur Bildung eines Hohlladungsstrahls ausgewählt. Der skalierbare Ladungsträger 11 wurde durch die Auswahl eines mittleren Ladungsrohres 13 und einer Wirkeinlage 14 mit Kegelwinkel 16 etwa 90° zur Bildung eines Hohlladungsstrahls mit mittlerer Tiefenwirkung, in Stahl etwa 3-5 cm, ausgewählt.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 11
- skalierbarer Ladungsträger
- 2, 12
- Ladungsträgerdeckel
- 3, 13
- Ladungsrohre
- 4, 14
- Wirkeinlagen
- 5, 15
- Kegelwinkel größer 150°
- 6, 16
- Kegelwinkel etwa 90°
- 7,
- Zuganker
- 8, 18
- Zündeinrichtung
- 9, 19
- Sprengmasse
