DE1571260A1

DE1571260A1 - Vorrichtung zum gleichmaessigen,zentrischen Zuenden einer rotationssymmetrischen Hohlladung

Info

Publication number: DE1571260A1
Application number: DE19661571260
Authority: DE
Inventors: Paul Sindermann; Dr Walter Trinks
Original assignee: Diehl GmbH and Co
Current assignee: Diehl Verwaltungs Stiftung
Priority date: 1966-03-16
Filing date: 1966-03-16
Publication date: 1970-11-26
Also published as: GB1142915A; DE1571260B2; BE695495A; DE1571260C3; FR1514556A

Description

Or. H. Coi!enbusd>
NÜRNBERG

Oectenberger Straße 37/1'

Τβ_1βίθη Ö7933S 1571260

Sehr.-Nrο 1440/41 ... = ϊ ■.,- . ■ ;

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Firma DIEHL, Sürnberg, Steplianstraße 49

Vorrichtung zum gleichmäßigen, zentrisehen Zünden einer rotationssymmetrisehen Hohlladung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gleichmäßigen, zentrischen Zünden einer rotationssymmetrischen Hohlladung mittels einer Übertragungsladung, die ringförmig mit der Hohlladung in Virbindung steht, und einer zentrisch zur Übertragungsladung angeordneten Initialladung_o

Durch die deutsche Auslegeschrift 1 142 537 ist es bekannt geworden, eine rotationssymmetrische Hohlsprengladung mittels einer Übertragungsladung zu zünden und zur Verhinderung einer unkontrollierten Zündung der Hohlladung durch die rei der Detonation entstehende Schockwelle, in die Sprengladung symmetrisch ί,-inen inerten Körper einzulassen, um den die Detonationewelle herumlaufen muß, so daß sie die Hohlladung ringförmig erfaßte Zum Zünden der Übertragungsladung ist in der vornehmlich scheibenförmigen, auf dem rückwärtigen Stirnringrand der Hohlsprengladung aufsitzenden Übertragungsladung mitti^ eine Initialsprengkapsel vorgesehen. Der Kapsel kommt die Aufgabe zu, die Übertragungsladung mit einer sich radial möglichst gleichmäßig, fortpflanzenden Detonationswellenfront zu zünden. Wie auch aus der deutschen Auslegeschrift 1 161 182 ersichtlich ist, dient hierzu in den meisten Fällen eine Sprengkapsel, die genau im Zentrum der Übertragungsladung in diese eingelassen isto'

ORiGINAL

Derartige Sprengkapseln können aber bekanntlich radial sehr ungleichmäßig detonieren» In der Übertragungsladung tritt folglich ein schräges Anlaufen der Detonationswellenfront ein. Die Hohlladung wird nicht über den gesamten Ringbereich gleichzeitig gezündet, wodurch einjerheblicher Wirkungsgradverlust der Hohlsprengladung auftritt, der sich in Form herabgesetzter Durchschlagsleistung und unzulässiger Streuung zeigt. Die Ursache für das ungleichmäßige. Detonieren kann eine Schwankung im Satz oder in dessen Pressung sein. Vor allem kann eine volumetrische Dosierung in der Masrenherstellung und ein teilweises Entmischen des Satzes zu solchen Abweichungen führen. Streuungen können aber auch durch ungleichmäßige Wandstärke der Kapselhülsen hervorgerufen werden. Ferner führt mitunter auch ein unsymmetrisches Einsetzen der Sprengkapsel in die Übertragungsladung zu derartigen Störungen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein ungleichmäßiges Anlaufen der .DetonationswiL.lenfront von der Sprengkapsel über die Übertragungsladung auf die Hohlladung zu vermeiden und eine Vorrichtung zu schaffen, die unabhängig von Sprengkapselstreufehlern genannter Art, d. h. auch bei radial völlig ungleichmäßiger Detonation der Sprengkapsel ein absolut gleichmäßiges Zünden der Übertragungsladung und ein gleichmäßiges radiales Fortschreiten der Detonationswellenfront in dieser und damit auf die Hohlladung gewährleistet.

Nach der Erfindung soll hierzu die Initialladung in der Symmetrieachse der Übertragungsladung, jedoch außerhalb dieser selbst angeordnet sein und zwischen der Initialladung und der Übertragungen ladung ein Körper vorgesehen sein, der einen an sich bekannten, kegel- oder düsenförmigen, mit seiner Mittelachse in der Achse der Hohlladung bzw. der Übertragungsladung liegenden, mit einer engen Bohrung auf das Zentrum der Übertragungsladung gerichteten Hohlraun, ^uX„eist, durch dessen Fokusierung auch bei radial ungleichmäßiger Iie ration der Initialsprengkapsel die Übertragungs-

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ladung mit' großer Inergiebelastung/Flächeneinheit punktförmig entzündbar ist.

Wie "bereits angeführt, sind konusformige Zündstrahlführungen, die zwischen einer Initialladungskapsel und einer Zündverstärkerladung oder zwischen letzterer und einer Pulvertreibladung angeordnet sind, an sich bekannt, z. B. aus der US-Patentschrift 1 186 264, den"britischen Patentschriften 862 987, 487 320, der französischen Patentschrift 340 790 und der deutschen Patentschrift 1 145 519· Bei den genannten Zündstrahlführungen besteht die Aufgabe darin, den Zündstrahl mit einer gewissen Tiefenwirkung in die beispielsweise lose geschüttete Pulverladung eindringen ™ zu lassen, damit eine sichere und relativ rasche Entzündung eintritt.

Diese Erscheinung zeigt sich zwar bei der Vorrichtung nach der Erfindung gleichfalls. Darüber hinaus aber vermeidet sie nicht nur absolut ein schräges Anlaufen, sondern sie gewährleistet auch, daß sich die Detonationswellenfront sowohl an der Oberseite der Übertragungsladung als auch an deren Unterseite völlig gleichmäßig nach außen fortbewegt. Durch die Tatsache der verstärkenden Wirkung der Fokusiereinrichtung sind bei der Herstellung der Zündelemente erheblich höhere Streutoleranzen zulässig. Die Kapseln können daher schwächer gewählt werden, ihre Montage ver- ( langt keine hohe Präzision. Dadurch können die Kosten für die Herstellung und Weiterverarbeitung wesentlich gesenkt werden·

Die Zuordnung und Befestigung der EOkusiervorrichtung in der Hohlladung, sowie Einzelmerkmale der Erfindung gehen aus der Beschreibung einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele, hervor.

Es zeigen in schematischem Aufbau!

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Fig# 1 einen Längsschnitt durch ein Hohlladungsgeschoß mit starr e ingebautem, elektrisch betätigbarem Zündelement und einer Zündstrahlfokusier- und -verstürkervorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Hohlsprengladuag mit nach dem Abschuß einschwenkbarem Zündelement sowie einer zentrisch fest eingebauten Zündstrahlfokusierung,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein Hohlladungsgesohoß mit vor der Übertragungsladung starr in einen Dämmkörper eingebauter Zünd- und Zündstrahlbündelungsvorriohtung sowie . mit einem Kopfzünder zur Feuerstrahlzündung der Initialsprengkapsel in der erfindungs^emäßen Zündvorrichtung.

Nach Fig. 1 ist ein Hohlladungsgeschoßmantel 1 mit einer Hohlsprengladung 2 vers.hen, die nach innen durch eine konische Auskleidung 3 begrenzt ist. Nach vorn ist auf das Hohlladungsgeschoß eine Haube 4 aufgesetzt. Die Hohlsprengladung 2 ist am rückwärtigen Ende mit einer zentrischen, etwa halbkugelförmigen Ausnehmung versehen, die mit einem Körper 5 aus Kunststoff, z. B. aus IJiederdruckpolyäthylen gefüllt ist, so daß von der Hohlsprengladung 2 nur eine ringförmige Stirnseite 6 an eine scheibenförmige Übertragungsladung 7 anschließt. Fach hinten ist die Übertragungsladung 7 mittels eines Klotzes 8 abgeschlossen, der , mit einer zentrischen Konusbohrung 9 und einer daran anschließenden zylindrischen Bohrung für eine elektrisch zündbare Initial-Sprengkapsel 10 versehen ist. Die genau auf den Mittelpunkt der Übertragungsladung 7 gerichtete Konusbohrung endet in einer Düse 11, deren Durchmesser gegenüber dem Durchmesser der Sprengkapsel 10 bzw. der Übertragungsladung 7 sehr klein ist und beispielsweise maximal 1 mm betragt. Der Hohlraum 9 ist nicht mit !Pulver gefüllt, 80 daß der Zündstrahl der detonierenden Sprengkapsel 10 sofort scharf gebündelt und durch die Querschnittsverengung beschleunigt

extrem hoher Energiebelastung auf die Übertragungsladung 7 trifft und diese zentrisch ansticht.

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In Fig. 2 ist der Hantel des Holilladungsgeschosses wiederum mit 1, die Hohlladung selbst mit 2, die Auskleidung mit 3, die Haube mit 4» der inerte Körper mit 5, die Ringstirnwand der Hohlladung mit 6 und die Übertragungsladung mit 7 bezeichnet« In einem Raum 12 des Geschosses ist, mit seiner Achse 13 in zwei Zwischenwänden H» 15 schwenkbar gelagert, ein Sprengkapselträger 16 vorgesehen. In der Scharfstellung steht eine Zündkapsel 17, die beispielsweise durch eine Bohrung 18 der Zwischen. wand 14 von hinten durch eine nicht dargestellte Zündnadel anstechbar ist, über einer Fokusierdüse 19, die in der Symmetrieachse der Hohlladung 2, 3 in der Zwischenwand 15 vorgesehen ist.

Bei dem Hohlladungsgeschoß nach Fig« 3 ist eine Haube 20 mit einem Llantel 21 des Geschosses durch einen Ring 22 verbundene Der Raum zwischen einer trichterförmigen Auskleidung 23 und dem Mantel 21 ist mit einer Hohlsprengladung 24 angefüllt. Bin im wesentlichen zylindrisches Rohr 25 der Auskleidung 23 ist von einem Dämmkörper 26 umgeben, der wiederum aus Kunststoff oder einem anderen inerten Werkstoff besteht. Zu" einer Übertragungsladung 27 hin,,die auf einer ringförmigen Stirnwand 28 der Hohlladung 24 aufliegt, ist im Dämmkörper 26, am Ende des Rohres ein Körper 29 eingesetzt, vornehmlich eingeschraubt, der mit einem düsenförmigen Hohlraum 30 versehen ist, Dieser Hohlraum liegt mit seiner Symmetrieachse in der Mittelachse der Auskleidung 23 bzw· des Rohres 25 und der Hohlladung 24 sowie der Übertragungsladung 27. Zur Übertragungsladung 27 hin weist er einen Querschnitt von weniger als einem Quadratmillimeter auf. Hinter der ■ weiten Öffnung des Hohlraumes 30 ist in einem Ansatz 31 des Körpers 29, welcher im Rohr 25 steckt, eine Detonatorkapsel befestigt. Die übertragungsladung 27 ist nach hinten durch eine Wand 33 des Geschoßkörpers begrenzt, so daß die Übertragungsladung 27 satt an der Ringstirnwand' 28 der Hohlladung 24» dem aus sohockbremsenden Werkstoff bestehenden Dämmkörper 26 und dem fokusierkörpex⁵ 29 anliegt«

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Zum Zünden der Sprengkapsel 32 dient ein in die Spitze der Haube 20 eingesetzter, mit einem Scherbund 34 auf deren Stirnseite aufsitzender Kopfzünder 35» welcher nach dem Aufschlag in der Haube 20 axial nach innen verschiebbar ist. An dem Kopfzünder 35 ist eine Zündladungskapsel 36 befestigt, die beim Einstoßen des Kopfzünders 35 in Achsrichtung nach hinten einen ]?lai«mmstrahl ausstößt, durch den die Detonatorkapsel 32 zündbar ist«

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung geht aus ψ den Zeichnungen und der vorhergehenden Beschreibung bereits hervor. An Messungen soll noch der mit der Vorrichtung bei der Zündung von Hohlladungen erzielbare Vorteil und Fortschritt aufgezeigt werden. Gegenübergestellt wird eine bekannte Zündvorrichtung, bei der eine scheibenförmige Übertragungsladung aus Tetryldurch eine zentrisch angeordnete, mit ihrem Boden auf die Tetrylscheibe aufgesetzte bzw. durch eine in eine zentrische Bohrung der Tetrylscheibe eingesetzte Sprengkapsel gezündet wurde und eine Zündvorrichtung nach der Erfindung mit einer zwischen der Initialsprengkapsel und der Übertragungsladung angeordneten Fokusiervorrichtung. Gemessen wurden die Zeitunterschiede, die einerseits bei Bodenzündung, andererseits bei Mantel-. zündung der Sprengkapsel entstehen können. Die Kapseln waren ge- ι nau zentrisch fixiert. Als StartZeitpunkt der Messung wurde die Initiierung der Tetrylscheibe gewählt. Am Rand der Übertragungsladung wurden vier Me.ßstellen gleichmäßig verteilt. Gemessen wur- / den die Zeitintervalle der Laufzeit der Detonationswelle in der Übertragungsladung an den vier Meßstellen. Als Weg- bzw. Zeitdifferenz ergaben sich

bei Mantelzündung 0,12 /us * 0,9 mm bei Bodenzündung 0,4 /us = 3 mm

Bei Initiierung in gleicher Weise aufgebauter Tetrylscheiben unter Verwendung der erfindungsgemäßen Fokusierung ergaben sich an den vier Meßstellen Zeitdifferenzen, die im Nanosekundenbe-

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reich lagen und meßtechnisch mit den zur Verfugung stehenden Meßapparaten nicht mehr erfaßbar waren.

Versuche mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung haben ergeben, daß für die.Güte der punktfÖrmigen Zündung die Höhe des Hohlraumes im Verhältnis zur axialen Dicke der Übertragungsladung und insbesondere zur Größe der Sprengkapsel wesentlich isto Besonders entscheidend ist auch der Konuswinkel des ITokusierhohlraumes. Es hat sich ein Winkel von 40 bis 50 Grad als zweckmäßig erwiesene

Die Wirkung der lokusierung geht besonders deutlich aus einem Vergleichsbeispiel hervor. Wird nämlich eine elektrische Sprengkapsel mit einem Initialsatz von 40 mg Bleiazid und 160 mg Uitropenta rein, wie sie üblich zur Initiierung einer Übertragungsladung von Hohlsprengladungen zur Anwendung gelangt, auf einer 3 mm starken Stahlplatte gezündet, so ergibt sich ein nur -wenige Zehntelmillimeter tiefer Sprengabdruck, der größer ist als der Kapseldurchmesser. Wird dagegen eine Pokusiereinrichtung nach der Erfindung zwischen der Sprengkapsel und der Stahlplatte angeordnet, so wird die Stahlplatte völlig durchstanzt bzw. durch-· bohrt, wobei der Durchmesser aber wesentlich kleiner als der Kapseldurchmesser ist.

Aus den angeführten Versuchen, insbesondere aber aus der Zeitdifferenzmessung geht hervor, daß die Gleichmäßigkeit der Ringzündung von Hohlladungen mit der beschriebenen Fokusiervorrichtung wesentlich verbessert wird. Sie ist sowohl bei elektrischer, als auch bei mechanischer oder pyrotechnischer Zündung der Detonatorkapsel anwendbar·

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Claims

Patentansprüche« ,. - - · ■ . ■.

1· Vorrichtung zum gleichmäßigen, zentrischen Zünden einer rotationssymmetrischen Hohlladung mittels einer Übertragungsladung und einer zu dieser zentrisch angeordneten Initialladung, dadurch gekennzeichnet, daß die Initialladung. (10j 17; 32) in der Symmetrieachse der Übertragungsladung (7; 27), jedoch außerhalb dieser selbst angeordnet ist und zwischen der Initialladung (1Oj 17; 32) und der Übertragungsladung (7; 27) ein Körper (8; 15? 29) vorgesehen ist, der einen an sich bekannten, kegel- oder düsenförmigen, mit seiner Mittelachse in der Achse der Hohlladung (2; 24) bzw« der Übertragungsladung (7; 27) liegenden, mit einer engen Bohrung (11) auf das Zentrum der Übertragungsladung (7; 27) gerichteten Hohlraum (9; 19J 30) aufweist, durch dessen Fokusierung auch bei radial ungleichmäßiger Detonation der Initialkapsel (10; 17; 32) die Übertragungsladung (7; 27) mit großer Energiebelastung/Flächeneinheit punktförmig entzündbar ist ο
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Fokusier-Hohlraum (9; 19; 30) versehene Körper .

(8; 15; 29) aus abbrandfestern Yferkstoff, vornehmlich aus Metall, insbesondere aus Stahl besteht und, der übertragungsladung (7; 27) axial benachbart, in ein Bauteil (26) des Hohlladungsgeschosses eingelassen, insbesondere eingeschraubt oder eingepreßt ist.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelwinkel des Fokusier-Hohlraumes (9} 19; 30) etwa 40 bis 50 Grad beträgt und der Durchmesser der Austrittsöffnung (11) für den fokusierten Zündstrahl £ 1mm ist·

4· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengkapsel (32) und der Fokusier-Körper (29) in einem Dämmkörper (26) angeordnet sind, der seinerseits in be-

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kannter Weise der Übertragungsladung (27) benachbart, zentrisch in einer Ausnehmung der Hohlladung (24) angeordnet iat.

5· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4> dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengkapsel (32) zum Initiieren der Übertragungsladung (27) und der Fokusierkörper (29) am bzw. im rückwärtigen, engen Ende der Hohlladungseinlage (23) bzw. eines daran anschließenden zylindrischen Rohrstücka (25) vorgesehen sind, während eine Zündladung (36) zum Feuerstrahlzünden der Sprengkapsel (32) in an sich bekannter Weise in der Symmetrieachse der Hohlladung in der Haube (20)' an der Spitze des Geschosses eingesetzt ist»

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