DE19534218C2 - Submunition mit projektilbildender Einlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Submunition gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine solche mit wenigstens einem Suchzünder-Sensor ausgestattete Submunition ist aus der DE-OS 32 37 483 bekannt und in der US-PS 4 587 902 näher beschrieben. Beim Zünden des Sprengstoffes ihres Wirkteiles werden im Innern des hohlzylindrischen Gehäuses Detonationswellen ausgelöst, die zum zen­ tralen Umstülpen der flachen hohlkugelkappenförmigen Einlage zu einem spreng­ stoffgeformten panzerbrechenden Projektil führen. Dessen hohe Durchschlagskraft und Reichweite - zusätzlich zur Flugweite des aus der Rohrartillerie verschosse­ nen Verbringungsgeschosses - bedingt für ein Test- oder Abnahmeschießen so große Sicherheitszonen, daß dafür in Westeuropa verfügbare Truppenübungsge­ lände aus Platzgründen nicht ausreichen. Andererseits ist es insbesondere für die Losabnahme grundsätzlich unerwünscht; sich auf Sondermodelle stützen zu müs­ sen, die im Zuge der Fertigung so modifiziert werden, daß sie bestimmte system­ fremde Abnahme-Randbedingungen erfüllen; denn aus solcher Sonderfertigung sind dann kaum noch allgemeingültige Aussagen ableitbar über das Verhalten des unmodifizierten Serienproduktes. Ideal wäre es, für die Losabnahme Stichproben aus der laufenden Fertigung ziehen und dadurch sicherstellen zu können, daß keine Manipulationen hinsichtlich entscheidungserheblicher Eigenschaften des Produktes in die Abnahmebewertung einfließen.

Aus der DE-PS 11 28 345 ist es bekannt, bei einer strahlbildenden Hohlladung, die auf Tiefenwirkung ausgelegt ist, eine Breitenwirkung zu Lasten der Tiefenwirkung dadurch zu erreichen, daß im Bereich der Einlage mechanische Maßnahmen, wie ein zusätzlicher Einlagenring oder Störkörper anbringbar sind.

Bei einem Geschoßkopf mit einer projektilbildenden Einlage nach der EP 0 149 717 A1 ist eine Antenne bekannt, die einen peripheren Bereich der Einlage be­ deckt. Die Projektilbildung verläuft im Wesentlichen ungestört.

Durch asymmetrische Belegung der Einlage ist es gemäß der DE 37 28 559 C1 bekannt, einen Reststachel abweichend von der Ladungsachse auszubilden.

Ein große Eindringleistung eines Hohlladungsstachels wird nach der DE 29 27 556 C2 durch eine zusätzliche Belegung der Einlage erreicht.

Bei einer Munition mit einer projektilbildenden Einlage entsprechend der DE 40 29 876 A1 stützt ein Schaumkörper eine vorgelagerte Antenne gegenüber der Einlage. Der Schaumkörper behindert nicht die Formgebung des Projektils.

Bei einer projektilbildenen Einlage nach der DE-OS 19 10 779 wird die Trennung des zentralen Teiles vom Umgebungsteil durch Schwächungszonen in der Einlage erreicht.

Gemäß der DE-AS 11 95 641 wird durch einen äußeren Trennring bei einer pro­ jektilbildenden Einlage das Projektil kompakter und weist eine höhere Geschwin­ digkeit auf.

Der vorliegenden Erfindung liegt die technische Problematik zugrunde, eine aus der Serienfertigung (für den scharfen Einsatz) herausgezogene Submunition mit projektilbildener Einlage ohne maßgeblichen Eingriff in die wesentlichen Funkti­ onskomponenten nachträglich mit geringem Aufwand und reproduzierbar noch so verändern zu können, daß Beschränkungen hinsichtlich der Sicherheitszonen beim Abnahmeschießen durch eine verringerte Wirkdistanz des Gefechtskopfes erfüllbar sind.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Submunition gattungsgemäßer Art im wesentlichen dadurch gelöst, daß sie eine Applikation gemäß dem Kennzeich­ nungsteil des Hauptanspruches erfährt.

Nach dieser Lösung braucht bei der aus der scharfen Serie für den Abnahmeschuß herausgegriffenen Submunition lediglich die vor der Einlage gelegene Cassegrain- Antenne vorübergehend abgenommen zu werden, um die Frontseite der Einlage zugänglich zu machen. Auf diese wird eine metallische Folie von der Form der Einlagen-Einwölbung aufgebracht, vorzugsweise einfach aufgeklebt, die entweder zum äußeren Rand hin eine zunehmende Dicke aufweist oder aber die bei im we­ sentlichen konstanter Dicke als breiter hohlkugelkappenabschnittförmig dreidi­ mensional gewölbter Ring mit großer zentraler Öffnung ausgestaltet ist. Vorzugs­ weise besteht die Folie aus dem gleichen Material, wie die Einlage selbst. Der Durchmesser ihrer zentralen Öffnung liegt in der Größenordnung der Hälfte des Außendurchmessers und die Folienstärke typischerweise unter einem halben Milli­ meter. Nach dem Aufbringen der Folie wird die Antenne wieder eingesetzt und unter Vermessung ihrer Antennencharakteristik auf der Stirn der Submunition be­ festigt, die damit wieder einsatzfähig ist. Allerdings erfährt das sprengstoffgeformte Projektil durch die gegenüber dem Zentralbereich vergrößerte Masse im Randbe­ reich der Einlage eine derart gesteigerte Streckung, daß es unmittelbar im Zuge der Umformung in wenigstens zwei Teilprojektile zerreißt. Diese kleineren Einzel­ massen mit ihrem vergrößerten Anströmwiderstand haben natürlich nicht die Durchschlagskraft wie ein kompaktes, ungestört ausgebildetes Projektil; aber sie weisen eine entsprechend verkürzte Flugweite auf, wodurch sich der erforderliche Sicherheitsbereich beim Abnahmeschießen so wesentlich reduziert, daß größere vorhandene Truppenübungsplätze dafür ausreichen.

Dieses gewollte Zerreißen des sprengstoffgeformten Projektils erfolgt also da­ durch, daß durch die im Randbereich der Einlage zusätzlich aufgebrachte Masse der Zentralbereich der Einlage relativ zum Rand leichter und damit beim Umstül­ pen der Einlage die Projektil-Spitze schneller wird, als der dahinter zum Projektil- Heck sich zusammenfaltende Randbereich der Einlage. Dieser Vorgang der Redu­ zierung der Wirkreichweite durch axiales Unterteilen des sprengstoffgeformten Projektils hat deshalb nichts zu tun mit dem Abtrennen etwa aerodynamisch stö­ render seitlicher Überstände am Projektil durch Einbringen von Sollbruchstellen gemäß Fig. 4 der GB-PS 1 481 951, um die Anfangsgeschwindigkeit und Reich­ weite des Projektils zu erhöhen.

Zusätzliche Alternativen und Weiterbildungen sowie weitere Merkmale und Vortei­ le der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und, auch unter Be­ rücksichtigung der Darlegungen in der Zusammenfassung, aus nachstehender Be­ schreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche ab­ strahiert und nicht ganz maßstabsgerecht skizzierten bevorzugten Realisierungsbei­ spiels zur erfindungsgemäßen Lösung. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt in Seitenansicht, teilweise im Axial-Längsschnitt, eine Suchzünder-Submunition mit projektilbildender Einlage hinter einer Cassegrain-Antenne für einen in den Wirkteil integrierten aktiven Millimeterwellen-Sensor.

Die zur Verbringung mittels eines großkalibrigen Artillerie-Geschosses ausgelegte, einsatzfertige Submunition 11 besteht im wesentlichen aus einem hohlzylindrischen Gehäuse 12 aus hoch beanspruchbarem Stahl. Das beherbergt im hinteren Bereich (in der Zeichnung links, zeichnerisch nicht dargestellt) einen Aufnahmeraum für aerodynamische Bremsmittel zum kontrollierten Abstieg der Submunition 11 ins Zielgebiet nach ihrer Freigabe aus dem Trägergeschoß. Im Grenzbereich jenes hinteren Raumes zum Wirkteil 13 sind die Betriebseinrichtungen für die Suchzün­ der-Sensorik angeordnet, wie in der eingangs zitierten Vorveröffentlichungen nä­ her dargelegt. Der größere Teil des Volumens des Gehäuses 12 wird vom Wirkteil 13 eingenommen und ist mit Sprengstoff 14 gefüllt. Durch diesen erstreckt sich koaxial zum Gehäuse 12 ein Hohlleiter 15 zum Einstrahlen bzw. Aufnehmen von Millimeterwellenenergie 18 in bzw. von einer Cassegrain-Antenne 16. Die ist aus gespritzten Kunststoff-Schalen 17 mit teilweise reflektierend beschichteten Ober­ flächen für die Umlenkung der Höchstfrequenz-Energie 18 im Radar- Frequenzspektrum zusammengesetzt und auf die Stirnöffnung 19 des hohlzylindri­ schen Gehäuses 12 montiert. Der Wirkteil 13 und damit seine Sprengstoff Füllung 14 erfahren ihren stirnseitigen Abschluß durch eine projektilbildnede Schwermetall- Einlage 20 von etwa der geometrischen Form einer flachen Hohlkugelkappe, die eine Zentralöffnung 21 für den Durchtritt des Hohlleiters 15 aufweist und zum umlaufenden Rand 22 hin der zentralen Krümmung entgegen einen tellerrandför­ migen Auslauf nimmt. Hinter der Stirnöffnung 19 längs der Innenmantelfläche des Gehäuses 12 verteilt angeordnete Stützelemente 23 dienen dem Einbau der Einlage 20 in das Gehäuse 12 und der Halterung beim rückwärtigen Einguß des Spreng­ stoffes 14. Der axiale Zwischenraum 24 zwischen der hier konvexen inneren Schale 17 der Antenne 1 G und der (bis auf die Nachbarschaft des Randes 22) konkaven Frontfläche der Einlage 20 ist mit einem leichten aber druckstabilen Kunststoff ausgeschäumt, um die Stabilität dieser Anordnung in Hinblick auf die beim Ab­ schuß des Trägergeschosses auftretenden hohen Beschleunigungskräfte sicherzu­ stellen.

Im Einsatz sucht die aus dem Trägergeschoß freigegebene Submunition 11 wäh­ rend ihres aerodynamisch gebremsten, kreisenden Abstiegs in das Zielgebiet mit ihren Sensoren, beispielsweise der Höchstfrequenz-Energie 18, längs einer sich zusammenziehenden spiralförmigen Bahn das Zielgelände nach einem zu bekämp­ fenden gepanzerten Zielobjekt ab. Bei dessen sensorischem Erkennen wird der Sprengstoff 14 des Wirkteiles 13 rückwärtig gezündet, und die dadurch entstehen­ de Detonationsdruckwelle wird durch konstruktive Schrägflächen (im nicht­ geschnitten dargestellten Teil der Submunition 11) in als solcher bekannter Weise derart zur Einlage 20 hin umgelenkt, daß deren Mittenbereich in der Umgebung der Zentralöffnung 21 eher und stärker als der Bereich des Randes 22 beschleunigt wird und dadurch unter Zerstörung der Antenne 16 zum Projektil-Kopf umstülpt, hinter dem sich der Bereich des Randes 22 der Einlage 20 dann zusammenfaltet. Dieses sprengstoffgeformte Projektil bewegt sich mit extremer Geschwindigkeit über eine Distanz in der Größenordnung bis über 100 Meter auf das Zielobjekt zu, um dieses mit seiner außerordentlich hohen kinetischen Energie zu durchschlagen und im Ziel-Innern Sekundäreffekte auszulösen.

Für die Losabnahme sollte wie schon erwähnt nach Möglichkeit auf Stichproben aus der laufenden Fertigung zurückgegriffen werden, also nicht auf eigens für die Funktionsdarstellung beschaffte Sonderanfertigungen. Weil aber zum Abnahme­ schießen sowohl die Verbringungsreichweite der Artillerie und die windbedingte Streuung beim Abstieg der Submunition 11 nach Ihrer Freigabe aus dem Trägerge­ schoß wie auch die Wirkdistanz des Wirkteiles 13 jeweils einschließlich Sicher­ heitszuschlägen bemessen werden müssen, ist ein Schießplatz mit Abmessungen, welche diese Sicherheitsaspekte realisieren lassen, in Westeuropa nicht verfügbar. Um dennoch für die Abnahme auf willkürliche Stichproben aus der Originalpro­ duktion für die einsatzfertigen Submunitionen zurückgreifen zu können, wird die Einlage 20 bei den aus der laufenden Produktion stammenden Stichproben- Exemplaren nachträglich derart modifiziert, daß es zu einer so extremen Streckung der sprengstoffgeformten Projektils führt, daß letzteres in zwei oder mehr Teil­ stücke zerrissen wird. Die haben wegen geringerer Einzelmassen und ungünstigerer Aeordynamik verkürzte Reichweiten, woraus bereits eine derartige Einschränkung der erforderlichen Sicherheitszone resultiert, daß das Abnahmeschießen dann doch auch auf einem im Lande verfügbaren Truppenübungsplatz durchgeführt werden kann.

Dafür werden bei den stichprobenartig aus der laufenden Produktion oder aus dem Magazin herausgegriffenen scharfen Submunitionen 11 die stirnseitigen Antennen 16 ab- und die Schaumstoffüllung des dahintergelegenen Zwischenraumes 24 her­ ausgenommen. Sodann wird eine Metall-Folie 25 zur geometrisch definierten Mas­ severgrößerung in bestimmten Bereichen der Einlage 20 auf diese frontseitig auf gebracht (worauf nachstehend noch näher eingegangen wird), und schließlich wird der Zwischenraum 24 wieder ausgeschäumt und die abgenommene (oder eine fa­ brikneue) Antenne wieder aufgesetzt.

Die Zusatzmasse in Form der an die Geometrie der Einlage 20 angepaßten Folie 25 soll den radial von der Zentralöffnung 21 entfernteren also zum Rande 22 hin gele­ genen Bereichen der Einlage 20 eine höhere Masse verleihen, als dem Zentralbe­ reich 27 in der Umgebung der Zentralöffnung 21, der bei der Sprengstoff- Umformung zum Projektil-Kopf vorgewölbt wird. Dafür kann die hohlkugelkap­ penförmige Folie 25 eine zum Rand 22 der Einlage 20 hin ansteigende Dicke auf weisen; oder nur ein radial breiter Ringbereich 26, der von der Zentralöffnung 21 radial beabstandet ist, wird mit einer hohlkugelkappenförmigen Folie 25 etwa gleichbleibender Stärke belegt, wie in der Zeichnung dargestellt. Jedenfalls im letztgenannten Falle bleibt also ein Zentralbereich 27 ausgespart, er wird etwa beim Ausstanzen des Folien-Umrisses gleich mit freigestempelt.

Die Folie 25 weist in ihrem Anlagebereich die gleiche geometrische Form wie die Frontfläche der Einlage 20 auf. Dafür kann sie beispielsweise auf der gleichen Ma­ trize ausgeformt werden, auf der die Einlage 20 aus einer ebenen Scheibe etwa durch Drücken oder durch Kopierfräsen hergestellt wurde. Die so der Kontur der Einlage 20 angepaßte Folie 25 kann beidseitig mit einem Haftvermittler (Primer) versehen werden, der auf der der Einlage 20 zugewandten Folienfläche dann mit einem Kleber überzogen wird, während zur Gehäuse-Stirnöffnung 19 hin das Haft­ vermögen beim Ausschläumen des Zwischenraumes 24 verbessert. Herstellungs­ technisch noch einfacher ist es jedoch, die erst ausgestanzte aber noch nicht drei­ dimensional verformte Folie auf ihrer später konvexen Oberfläche mit einem dop­ pelseitig wirkenden Klebeband zu belegen, dessen äußere Schutzfolie, also auf der der Einlage 20 zugewandten Seite, zunächst noch belassen bleibt, bis die dreidi­ mensionale Formgebung der Folie 25 beendet ist. Wenn dann die Schutzfolie abge­ zogen wird, kann diese verformte Folie 25 unmittelbar auf die korrespondierende Fläche der Einlage 30 zentriert aufgebracht werden.

Die Zusatzmasse in Form der Folie 25 aus vorzugsweise dem gleichen Material, aus dem auch die Einlage 20 geformt ist, macht den Mittenbereich dieser Einlage 20 und damit nach der Sprengstoff-Umformung den Kopf des Projektils relativ leichter und damit schneller als den Seitenbereich 22 der Einlage 20 und damit den Heckbereich des daraus geformten Projektils. Das führt zu einer Geschwindig­ keitssteigerung des Projektil-Kopfes bei relativ dazu langsamerem Heck mit ver­ größerter Masse, so daß das Projektil eine extreme Streckung und unmittelbar dar­ auf ein Zerreißen in zwei bis drei Einzelteile jeweils verringerter Masse erfährt.

Claims (4)

1. Einrichtung zur Erzielung verkürzter Reichweiten bei projektilbildenden Hohlladungen, gekennzeichnet durch eine, auf die Ladungsbelegung aufgebrachte und mit dieser verbundenen, an deren Form angepasste, kalibergleiche, einen Mittenbereich freilassende aus einer Metallfolie gebildeten Zusatzmasse.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dreidimensional der Form der Einlage (20) angepaßte Metallfolie (25) aus dem gleichen Material wie die Einlage (20) besteht.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolie (25) eine zum Randbereich (2) hin zunehmende axiale Stärke aufweist.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolie (25) auf die Frontfläche der Einlage (20) aufgeklebt ist.