DE10257942A1

DE10257942A1 - Schutzmodul zum Schutz von Objekten gegen Bedrohungen, insbesondere durch Hohlladungen

Info

Publication number: DE10257942A1
Application number: DE10257942A
Authority: DE
Inventors: Harald Westermann; Peter Gall
Original assignee: Krauss Maffei Wegmann GmbH and Co KG
Current assignee: Krauss Maffei Wegmann GmbH and Co KG
Priority date: 2002-12-12
Filing date: 2002-12-12
Publication date: 2004-06-24
Also published as: ZA200504740B; US20050252946A1; EP1570226A1; WO2004053420A1

Abstract

Ein Schutzmodul zum Schutz von Objekten gegen Bedrohungen, insbesondere durch Hohlladungen. Das Schutzmodul ist aus einem Material aufgebaut oder enthält ein Material, das als dreidimensionale metallische Gitternetzstruktur oder offenporiger Metallschaum mit einer Dichte von 5 bis 40 ppi ausgebildet ist. In die Poren dieses Materials kann ein fester oder flüssiger Stoff als Füllmaterial eingebracht sein. Das Schutzmodul kann in der Weise aufgebaut sein, dass innerhalb eines Gehäuses (2', 3', 4', 5') eine Schichtenfolge angeordnet ist, die sowohl Schichten (7, 9) aus dem als dreidimensionale metallische Gitternetzstruktur bzw. offenporiger Metallschaum ausgebildeten Material als auch Schichten (6, 8, 10) aus Luft enthält.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schutzmodul zum Schutz von Objekten gegen Bedrohungen, insbesondere durch Hohlladungen.
Zum Schutz von Objekten, beispielsweise Kampfpanzern, gegen Hohlladungen werden bereits verschiedene Arten von Schutzaufbauten eingesetzt, die meist in Schichtbauweise ausgebildet sind und aus unterschiedlichen Materialien bestehen können. Das grundsätzliche Wirkungsprinzip dieser Schutzaufbauten besteht darin, durch möglichst häufige Materialübergänge den bei einer Hohlladung entstehenden Kupferstachel weitestmöglich aufzufächern, so dass seine Penetrationswirkung signifikant reduziert wird.
Derartige Schutzaufbauten gegen Hohlladungen werden bereits auf verschiedenen militärischen Fahrzeugen verwendet.
Die bisher entwickelten und eingesetzten Schutzaufbauten gegen Hohlladungen besitzen jedoch relativ wenig Materialübergänge und weisen hohe Flächengewichte auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schutzmodul zum Schutz von Objekten gegen Bedrohungen insbesondere durch Hohlladungen zu schaffen, das ein außerordentlich niedriges Flächengewicht aufweist und mit dem es möglich ist, eine weitgehende Auffächerung des bei Hohlladungen typischen Kupferstachels zu erzielen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, zum Aufbau eines Schutzmoduls ein Material zu verwenden, das an sich bekannt ist, aber bisher nur für gänzlich andere Zwecke eingesetzt wurde. Es handelt sich um ein Material, das im allgemeinen als dreidimensionale metallische Gitternetzstruktur oder auch als offenporiger Metallschaum bezeichnet wird. Derartige Materialien sind bekannt, und ihre Herstellung ist beispielsweise in DE 199 39 155 A1 und 6 DE 199 46 528 A1 beschrieben. Das Material wurde bisher beispielsweise zum 7 Aufbau von Wärmetauschern oder auch als Tankschutz eingesetzt.
Verwendet man dieses Material als Basismaterial zum Aufbau eines Schutzmoduls in Leichtbauweise, so erreicht man durch den speziellen Aufbau dieses Materials eine außerordentlich große Anzahl von Materialübergängen zwischen dem Basismaterial und Luft bzw. einer in dieses offenporige Basismaterial eingebrachten Füllung.
Um möglichst wirksame Materialübergänge und ein geringes Flächengewicht zu erreichen, sollte die Dichte des als metallische Gitternetzstruktur bzw. offenporiger Metallschaum ausgebildeten Materials zwischen 5 und 40 ppi, vorzugsweise zwischen 10 und 20 ppi liegen (ppi = pores per inch).
Es sind prinzipiell alle Metalle zur Herstellung eines derartigen Materials verwendbar. Besonders geeignet sind gut gießbare Metalle wie Eisen bzw. Stahl, Aluminium, Silber, Gold u.a..
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, in die Hohlräume des als metallische Gitternetzstruktur bzw. offenporiger Metallschaum ausgebildeten Materials ein Füllmaterial einzubringen. Dieses Füllmaterial kann ein fester Stoff sein, beispielsweise ein keramisches Material auf der Basis von SiO oder ein Mineral oder ein Metall, es kann aber auch als Füllmaterial ein flüssiger Stoff wie beispielsweise Wasser oder Glykol eingebracht werden.
Als typisches Basismaterial kann beispielsweise eine metallische Gitternetzstruktur oder ein offenporiger Metallschaum aus Aluminium dienen, der außen mit Stahl beschichtet ist.
Für die praktische Anwendung als Schutzmodul hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das als metallische Gitternetzstruktur oder offenporiger Metallschaum ausgebildete Material in ein Gehäuse eingebracht ist, wobei dieses Gehäuse Befestigungselemente zum Befestigen des Schutzmoduls an einem Objekt, beispielsweise einem Kampffahrzeug, aufweisen kann. Ein solches Gehäuse kann beispielsweise aus dünnen Panzerstahlblechen aufgebaut sein, in das dieses Material, ggf. mit zusätzlichen Luftzwischenräumen, eingebracht ist. Die Dicke der verwendeten Materialschicht bzw. des Schutzmoduls richtet sich nach dem Aufbau des Schutzmoduls und nach der zu erwartenden Bedrohung.
Sie kann beispielhaft 40 bis 100 mm betragen, aber auch dünner oder dicker sein.
Im folgenden werden anhand der beigefügten Zeichnungen Ausführungsbeispiele für ein Schutzmodul nach der Erfindung näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
1 in einer perspektivischen Darstellung ein aus einer dreidimensionalen metallischen Gitternetzstruktur bzw. einem offenporigen Metallschaum bestehendes Materialstück;
2 in einem Längsschnitt ein mit einem Materialstück analog 1 aufgebautes Schutzmodul;
3 in einer Darstellung analog 2 ein in Schichtbauweise aufgebautes Schutzmodul.
1 zeigt ein Materialstück 1, das als räumliche metallische Gitternetzstruktur bzw. offenporiger Metallschaum ausgebildet und nach bekannten Verfahren hergestellt ist. Die in 1 verwendete Kreuzschraffur soll die Struktur des Materialstücks 1 lediglich symbolisch andeuten. Das Material kann beispielsweise ein offenporiger Aluminiumschaum sein mit in unregelmäßiger statistischer Verteilung angeordneten Querschnittsflächen.
2 zeigt ein Schutzmodul mit beispielsweise aus Stahl bestehenden Wänden 2, 3, 4 und 5, das mit einem Material 1' gefüllt ist, das in der beschriebenen Weise als räumliche metallische Gitternetzstruktur bzw. offenporiger Metallschaum ausgebildet ist.
3 zeigt eine andere Ausführungsform eines Schutzmoduls mit beispielsweise aus Stahl bestehenden Wänden 2', 3', 4' und 5', das in Schichtbauweise aufgebaut ist, also beispielsweise in der Reihenfolge Frontblech 2'-Luft 6-offenporiger Metallschaum 7-Luft 8-offenporiger Metallschaum 9-Luft 10-Abschlussblech 3'.
Selbstverständlich ist hier eine Vielzahl von Anordnungen der Schichtung möglich. Ebenso können unterschiedliche Materialien zum Aufbau der Schichten verwendet werden und anstelle der Luftzwischenräume können Füllungen beispielsweise aus einem keramischen oder mineralischen Material oder einer Flüssigkeit verwendet werden.

Claims

Schutzmodul zum Schutz von Objekten gegen Bedrohungen, insbesondere durch Hohlladungen, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem Material aufgebaut ist oder ein Material enthält, das als dreidimensionale metallische Gitternetzstruktur oder offenporiger Metallschaum mit einer Dichte von 5 bis 40 ppi (pores per Inch) ausgebildet ist.
Schutzmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte der dreidimensionalen metallischen Gitternetzstruktur bzw. des offenporigen Metallschaums 10 bis 20 ppi (pores per Inch) beträgt.
Schutzmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die Hohlräume bzw. Poren der dreidimensionalen metallischen Gitternetzstruktur bzw. des offenporigen Metallschaums ein Füllmaterial eingebracht ist.
Schutzmodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial ein fester Stoff ist.
Schutzmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial ein keramisches Material ist.
Schutzmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial ein mineralisches Material ist.
Schutzmodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial ein flüssiger Stoff ist.
Schutzmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das als dreidimensionale metallische Gitternetzstruktur oder offenporiger Metallschaum ausgebildete Material (1', 7, 9) in ein Gehäuse (2 bis 5; 2' bis 5') eingebracht ist.
Schutzmodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse Befestigungselemente zum Befestigen des Schutzmoduls an einem Objekt aufweist.
Schutzmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das als dreidimensionale metallische Gitternetzstruktur oder offenporiger Metallschaum ausgebildete Material in mindestens einer Schicht in ein als Sandwichplatte ausgebildetes Schutzmodul eingebracht ist.
Schutzmodul nach den Ansprüchen 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Schutzmodul zwischen Schichten aus dem als dreidimensionele Gitternetzstruktur oder offenporiger Metallschaum ausgebildeten Material Luftzwischenräume angeordnet sind.
Schutzmodul nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das als dreidimensionale metallische Gitternetzstruktur oder offenporiger Metallschaum ausgebildete Material an mindestens einer Seite mit einem Beschichtungsmaterial, insbesondere einem Metall, beschichtet ist.
Schutzmodul nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial aus einem anderen Stoff besteht, als das als dreidimensionale metallische Gitternetzstruktur bzw. offenporiger Metallschaum ausgebildete Material.