DE10330166A1

DE10330166A1 - Gepanzertes Fahrzeug

Info

Publication number: DE10330166A1
Application number: DE2003130166
Authority: DE
Inventors: Tilmann Dr.Rer.Nat. Haug; Hermann Dipl.-Ing. Pfeifer (Fh); Karl Dr. Weisskopf
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Daimler AG
Priority date: 2003-07-04
Filing date: 2003-07-04
Publication date: 2005-02-03

Abstract

Es wird ein gepanzertes Fahrzeug vorgeschlagen, das einen Karosserierohbau (1) mit Hohlstrukturen (3) und eine geschosshemmende Panzerung (5) aus wenigstens einem ballistisch wirksamen Material aufweist. Das Fahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest ein Teil der Hohlstrukturen (3) wenigstens teilweise mit einer das ballistisch wirksame Material aufweisenden Füllung (7, 7') versehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein gepanzertes Fahrzeug gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 31 22 532 A1 ist ein gepanzertes Fahrzeug bekannt, bei dem zum Schutz gegen ein Eindringen von Geschossen in einen Fahrgastraum ein Panzerungsmaterial vorgesehen ist, das in Form von an dem Fahrzeug befestigten Platten ausgeführt ist. Bei einer anderen Ausführungsvariante ist das Panzerungsmaterial direkt auf einer Innenfläche des gepanzerten Fahrzeugs geformt.

Die derzeit eingesetzten Panzerungsmaterialien, beispielsweise Stahlarmierungen und Kunststofflaminatmatten, sind aufgrund ihrer hohen Werkstoffkosten und der erforderlichen aufwendigen Montagearbeiten am Fahrzeug kostenintensiv. Nachteilig ist ferner, dass das Panzerungsmaterial häufig schwer in das Fahrzeug zu integrieren ist und zudem viel Bauraum benötigt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein gepanzertes Fahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Kosten oder das Gewicht der Panzerung reduziert werden können.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Dieses umfasst einen Karosserierohbau mit Hohlstrukturen, die beispielsweise von Karosseriesäulen (A-Säule, B-Säule, C-Säule), Längsträgern, beispielsweise Schwellern und Dachlängsträgern, Querträgern, beispielsweise Bodenquerträgern und Dachquerträgern und dergleichen gebildet sein können. Das Fahrzeug ist mit einer geschosshemmenden Panzerung aus wenigstens einem ballistisch wirksamen Material versehen und zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest ein Teil der Hohlstrukturen wenigstens teilweise mit einer das ballistisch wirksame Material aufweisenden Füllung versehen sind. Es werden also vorhandene Hohlräume in der Tragstruktur des Fahrzeugs zur Unterbringung der Panzerung genutzt, wodurch die Kosten und das Gewicht des Fahrzeugs reduziert werden können.

Durch die Nutzung der vorhandenen Hohlstrukturen zur Unterbringung der Panzerung kann zumindest teilweise auf zusätzliche, am Karosserierohbau zu befestigende Panzerungselemente zumindest teilweise verzichtet werden, ohne dass dadurch die Beschusssicherheit reduziert wird, so dass beispielsweise auf das Einschweißen von Stahlarmierungen verzichtet werden kann, was insbesondere bei Leichtbaustrukturen im Karosserierohbau vorteilhaft ist.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Fahrzeugs ist vorgesehen, dass die Füllung den Querschnitt der jeweiligen Hohlstruktur vollständig ausfüllt, wodurch gegebenenfalls die Steifigkeit des Karosserierohbaus verbessert wird.

In bevorzugter Ausführungsform besteht die Füllung aus geschosshemmendem Kunststoffmaterial und kann gegebenenfalls faserverstärkt sein, wobei die Faserverstärkung in Form von Matten, Kurz- oder Langfasern ausgebildet sein kann. Durch die Verwendung von Kunststoffmaterial als Füllung ergeben sich Gewichtsvorteile.

Das als Füllung für die Hohlstruktur(en) vorgesehene, ballistisch wirksame Material kann beispielsweise in loser Form vorliegen, wodurch es sich einfach in die jeweilige Hohlstruktur einbringen und wieder entfernen lässt, was bei Reparaturarbeiten am Karosserierohbau vorteilhaft ist.

Bei einer anderen Ausführungsvariante ist mindestens eine Hohlstruktur mit in Kunststoffmaterial gebundenem, ballistisch wirksamen Material gefüllt, so dass Füllung und Hohlstruktur ein Verbund eingehen. Eine Relativbewegung zwischen Füllung und Hohlstruktur, die möglicherweise zu unerwünschten Geräuschen führt, kann daher mit Sicherheit ausgeschlossen werden.

Bevorzugt wird weiterhin ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Füllung einen homogenen Aufbau aufweist, also in Längs- und Querrichtung der Hohlstruktur gleiche Eigenschaften aufweist. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Füllung einen laminatähnlichen Aufbau aufweist und aus mehreren Schichten gebildet ist, wobei die Schichten aus unterschiedlichen Materialien beziehungsweise Materialmischungen bestehen und unterschiedliche physikalische Eigenschaften aufweisen können.

Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele des gepanzerten Fahrzeugs ergeben sich aus Kombinationen der in den Unteransprüchen genannten Merkmale.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 bis 5 jeweils ein Ausführungsbeispiel einer Hohlstruktur eines gepanzerten Fahrzeugs im Querschnitt, wobei die Hohlstrukturen mit unterschiedlichen, ballistisch wirksamen Füllungen versehen sind.
1 zeigt einen Ausschnitt eines Karosserierohbaus 1 eines nicht näher dargestellten gepanzerten Fahrzeugs im Bereich einer Hohlstruktur 3, die beispielsweise von einer hohlen Karosseriesäule gebildet ist. Die Hohlstruktur 3 ist hier rein beispielhaft im Querschnitt quadratisch ausgebildet.
Der Innenraum der Hohlstruktur 3 ist mit einer geschosshemmenden Panzerung 5 versehen, die von einer die Hohlstruktur 3 zumindest in dem in 1 dargestellten Abschnitt vollständig ausfüllenden Füllung 7 gebildet ist und die aus einer ersten Schicht 9 und einer zweiten Schicht 11 besteht. Die erste Schicht 9 besteht aus einem ersten ballistisch wirksamen Material, nämlich einem Hartstoff, beispielsweise Silizium (Si), Siliziumcarbid (SiC), Borcarbid (B₄C) oder Aluminiumoxid (Al₂O₃). Der als Granulat oder in Form von Kugeln vorliegende Hartstoff kann lose oder gebunden sein, wobei als Bindemittel beispielsweise Kunststoff eingesetzt werden kann.
Die zweite Schicht 11 besteht aus einem Kunststoffmaterial, beispielsweise Gießharz, das mit einem ersten Füllstoff, beispielsweise Sand, metallischen Hohlkugeln, Baumwollflocken oder Mikroballons, versehen sein kann.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 sind die ersten und zweiten Schichten 9, 11 -in Flugrichtung 13 eines auf den Karosserierohbau 1 auftretenden Geschosses gesehen- hintereinander angeordnet, wobei sich dabei die erste Schicht 9 vor der zweiten Schicht 11 befindet. Die zweite Schicht 11 weist hier eine wesentlich größere Dicke als die erste Schicht 9 auf.
Das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 insbesondere dadurch, dass zwischen der ersten Schicht 9 und der zweiten Schicht 11 sowie zwischen der zweiten Schicht 11 und der Innenwandung der Hohlstruktur 3 jeweils eine Verstärkung aus Fasergewebe 15, das beispielsweise aus Kevlar, Glas-, Kohle- und/oder Naturfasern bestehen kann, vorgesehen ist. Die Dicke der Fasergewebeschichten 15 ist im Vergleich mit den Schichten 9, 11 gering.
Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Füllung 7 aus der ersten Schicht 9, der zweiten Schicht 11 und einer dritten Schicht 17, die bei diesem Ausführungsbeispiel aus einem zweiten, ballistisch nicht wirksamen Füllstoff, beispielsweise Polyurethanschaum, besteht.
Das in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel der mit der Panzerung 5 versehenen Hohlstruktur 3 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 lediglich dadurch, dass zwischen den ersten und zweiten Schichten 9 und 11, den zweiten und dritten Schichten 11 und 17 sowie zwischen der dritten Schicht 17 und der Innenwand der Hohlstruktur 3 jeweils ein zur Verstärkung dienendes Fasergewebe 15 vorgesehen ist.
Das in 5 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den Ausführungsbeispielen gemäß der 1 bis 4 dadurch, dass die die Panzerung 5 bildende Füllung 7' einen homogenen Aufbau aufweist und eine als Paste oder Gießmasse verarbeitbare Mischung, bestehend aus dem gleichen Hartstoff wie die erste Schicht 9 und dem gleichen Kunststoffmaterial wie die zweite Schicht 11. Darüber hinaus kann die Füllung 7' mit einer Gewebeverstärkung durch Langfasern oder Kurzfasern versehen sein, wobei das Fasermaterial identisch wie das des vorstehend beschriebenen Fasergewebes 15 sein kann.
Den anhand der 1 bis 5 beschriebenen Ausführungsbeispielen der geschosshemmenden Panzerung 5 ist gemeinsam, dass sie auch in Hohlstrukturen mit komplexen Formen einfach integrierbar sind und gegenüber Panzerstahl Gewichtsvorteile aufweisen. Das erfindungsgemäße System zur Unterbringung der Panzerung 5 im gepanzerten Fahrzeug ist besonders auch für Karosserierohbauten in Leichtbaustrukturbauweise einsetzbar.

Claims

Gepanzertes Fahrzeug, umfassend einen Karosserierohbau (1) mit Hohlstrukturen (3) und eine geschosshemmende Panzerung (5) aus wenigstens einem ballistisch wirksamen Material, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Hohlstrukturen (3) wenigstens teilweise mit einer das ballistisch wirksame Material aufweisenden Füllung (7,7') versehen sind.
Gepanzertes Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung (7,7') den Querschnitt der jeweiligen Hohlstruktur (3) vollständig ausfüllt.
Gepanzertes Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung (7,7') aus Kunststoffmaterial besteht, das vorzugsweise faserverstärkt ist.
Gepanzertes Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Hohlstruktur (3) mit dem mindestens einen, in loser Form vorliegenden ballistisch wirksamen Material gefüllt ist.
Gepanzertes Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Hohlstruktur (3) mit dem mindestens einen, in Kunststoffmaterial gebundenen ballistisch wirksamen Material gefüllt ist.
Gepanzertes Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung (7') einen homogenen Aufbau aufweist.
Gepanzertes Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung (7) aus mehreren Schichten (9, 11, 17) gebildet ist.
Gepanzertes Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Schicht (9) aus in gebundener oder loser Form vorliegendem Hartstoffgranulat oder Hartstoffkugeln besteht.
Gepanzertes Fahrzeug nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Schicht (11) aus Kunststoffmaterial besteht.
Gepanzertes Fahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial ein vorzugsweise aushärtbares Gießharz ist.
Gepanzertes Fahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gießharz mit mindestens einem ersten Füllstoff versehen ist.
Gepanzertes Fahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Füllstoff aus dem mindestens einen ballistisch wirksamen Material besteht.
Gepanzertes Fahrzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Schicht (17) aus einem zweiten, ballistisch nicht wirksamen Füllstoff besteht.
Gepanzertes Fahrzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jeweils benachbarten Schichten (9, 11; 11, 17) eine Verstärkung aus Fasergewebe (15) vorgesehen ist.
Gepanzertes Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten (9, 11, 17) -in Flugrichtung (13) eines auf den Karosserierohbau (1) auftreffenden Geschosses gesehen- hintereinander angeordnet sind.
Gepanzertes Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung (7') eine als Paste oder Gießmasse verarbeitbare Mischung ist, bestehend aus dem Material der ersten Schicht (9) gemäß Anspruch 8 und dem Material der zweiten Schicht (11) gemäß Anspruch 9 oder 10 sowie gegebenenfalls mit einer Faserverstärkung (15).