DE19602422C1 - Munitionshülle aus Faserverbundmaterial - Google Patents
Munitionshülle aus FaserverbundmaterialInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Munitionshülle aus Faserver
bundmaterial, das Fasermaterial und ein Bindemittel um
faßt, zumindest teilweise abbrennbar ist und eine hohe
Festigkeit aufweist.
Solche Munitionshüllen sind bereits bekannt, wobei bisher
im wesentlichen zwei unterschiedliche Fasermaterialien zum
Einsatz kamen. So offenbart einerseits, beispielsweise,
die DE-OS 19 18 163 die Verwendung eines Gemisches aus
einem brennbaren Treibmittel, das auch als eine Art Binde
mittel fungiert, und Fasern aus Kohle, die durch Verkohlen
von gesponnenen oder gewobenen Textilfäden hergestellt
werden und somit reine C-Fäden sind, die bis zu Temperatu
ren von 2500° hochfest sind und somit bei niedrigeren Tem
peraturen an sich nicht weiter verbrennen können. Ferner
ist andererseits, beispielsweise, aus der DE-PS 35 46 489
sowie "Wehrtechnik 8/1970", Seiten 357-362, eine gattungs
gemäße Munitionshülle bekannt, bei der das Fasermaterial
Zellulosenitrat umfaßt, das auch in Abwesenheit von Sauer
stoff spontan und ohne Rauchentwicklung verbrennt. Da Zel
lulosenitrat dem Sprengstoffgesetz unterliegt, kann seine
Verarbeitung aus sicherheitstechnischen Gründen zudem nur
aus wäßrigen Aufschlämmungen erfolgen, was recht aufwen
dig ist.
Ferner offenbart die DE-OS 16 21 806 eine Munitionshülle
aus im wesentlichen mitverbrennbarem Kunststoff mit einer
wasserdampfundurchlässigen Schutzbelegung, umfassend u. a.
Kohlenwasserstoffe.
Auch ist es gut bekannt, als Munition einen Nebelsatz zu
verwenden, wobei zur Verpressung von Nebelsätzen bisher
meist Stahl- oder Aluminiumhüllen eingesetzt worden sind,
da sie selbst nicht abbrennen und somit keinen direkten
Einfluß auf das Abbrandverhalten haben. Jedoch kommt es
beim Abbrand eines Nebelsatzes mit solch einer Metallhülle
nachteiligerweise zu einem sogenannten Kamineffekt, der
sich durch einen pulsierenden Abbrand des Nebelsatzes dar
stellt. Insbesondere bei langen Munitionshüllen kann die
selbe als Kamin angesehen werden, wobei die beim Abbrennen
des Nebelsatzes produzierten Teilchen sich an der Innen
wand der Munitionshülle absetzen und somit ein kurzfristi
ges Verstopfen bewirken können, wobei die Verstopfung wie
der mittels des Drucks, der beim Abbrennen entsteht und
sich dann vor der Verstopfung aufbaut, weggeblasen werden
kann. Durch dieses aufgrund des zeitweiligen Verstopfens
der Munitionshülle pulsierenden Abbrandes wird die Dynamik
desselben derart kompliziert, daß im wesentlichen keine
Aussage über die Wirksamkeit der beim Abbrand entstehenden
Partikel gemacht werden kann und es nicht zu einer gleich
mäßigen regulären Nebelreaktion kommt.
Die Aufgabe der Erfindung ist daher, die gattungsgemäße
Munitionshülle derart weiterzuentwickeln, daß sie sich für
Nebelsätze eignet und die Nachteile des Stands der Technik
überwindet. Dabei soll insbesondere eine gleichmäßige Ne
belwirkung gefördert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine gattungsge
mäße Munitionshülle gelöst, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß die Munitionshülle einen Nebelsatz umgibt; und
das Abbrandreaktionsprodukt des Faserverbundmaterials Ruß
partikel umfaßt, insbesondere in Form von Kohlenwasser
stoffen CXHY mit X»Y bei der Abbrandtemperatur des Nebel
satzes von 1500 bis 2500°C, vorzugsweise 2200°C, und somit
zur Nebelwirkung des Nebelsatzes beim Abbrennen beiträgt.
Dabei schlägt die Erfindung vor, daß die Dichte des Faser
materials 1,1 bis 1,8 g/cm³, vorzugsweise 1,36 g/cm³, be
trägt.
Auch schlägt die Erfindung vor, daß die Dichte des Binde
mittels 1,0 bis 1,3 g/cm³, vorzugsweise 1,15 g/cm³, beträgt.
Bevorzugt ist weiterhin, daß die Festigkeit des Fasermate
rials zwischen 0,8 und 3,0 KN/mm², vorzugsweise 1,5 KN/mm²,
beträgt.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß das Verhältnis
von Fasermaterial zu Bindemittel 40 bis 70 Vol.-%, vor
zugsweise 57 bis 59 Vol.-%, beträgt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekenn
zeichnet, daß das Fasermaterial Aramid umfaßt.
Dabei kann weiterhin vorgesehen sein, daß das Fasermateri
al auch Kohlefasern umfaßt.
Die Erfindung schlägt ferner vor, daß das Fasermaterial
zur Steigerung seiner Festigkeit dotiert ist, insbesondere
mit FeO im Falle der Verwendung von Kohlefasern.
Auch kann vorgesehen sein, daß eine Faser des Fasermate
rials einen Querschnitt von 30 bis 60 µm, vorzugsweise 50
µm, aufweist.
Ferner schlägt die Erfindung vor, daß das Fasermaterial
rundgewickelt, kreuzgewickelt oder mattengewickelt ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist
auch dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel Epoxid
harz umfaßt.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde,
daß durch Einsatz von geeigneten Faserverbundwerkstoffen
für Nebelkörperhüllen, die bevorzugterweise Aramidfasern
und ein Epoxidharz-Bindemittel umfassen, die Hüllen beim
Abbrand der von ihnen gehaltenen Nebelsätze zum einen
selbst verbrennen, zum anderen ein gleichmäßiges Abbrennen
der Nebelsätze sicherstellen, da ein Kamineffekt durch den
Abbrand der Hüllen verhindert wird, und außerdem selbst
aktiv an der Nebelbildung mitwirken.
Ferner ist noch vorteilhaft, daß bei einer erfindungsgemä
ßen Munitionshülle, die ebenso wie eine herkömmliche Me
tallhülle den Abbrand eines Nebelsatzes nicht direkt be
einflußt, jedoch eine deutliche Gewichtsreduzierung gegen
über einer herkömmlichen Metallhülle vorliegt, so daß,
beispielsweise, größere Wirkmassenanteile, im wesentlichen
ohne Veränderung der Flugeigenschaften, in eine Munitions
hülle einbringbar sind.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus der nachstehenden Beschreibung, in der ein erfindungs
gemäßes Ausführungsbeispiel anhand einer schematischen
Zeichnung im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Teilschnittansicht durch das Faserverbundma
terial einer erfindungsgemäßen Munitionshülle; und
Fig. 2 den Querschnitt durch eine Submunition einer Ne
belrakete, die eine erfindungsgemäße Munitionshül
le verwendet.
Wie sich aus Fig. 1 entnehmen läßt, umfaßt das Faserver
bundmaterial 1 ein Fasermaterial 2 und ein Bindemittel 3.
Dabei sind die Fasern des Fasermaterials 2 gewickelt und
in das Bindemittel 3 eingebettet.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, als Faser
material 2 Aramid zu verwenden, das eine Festigkeit von
1,5 kN/mm² und eine Dichte von 1,36 g/cm³ aufweist. Ferner
ist bevorzugt, als Bindemittel 3 einen Epoxidharz mit der
Dichte von 1,15 g/cm zu verwenden, wobei das Verhältnis
von Fasermaterial 2 zu Bindemittel 3 vorzugsweise 57 bis 59
Vol.-% beträgt. Ein so zusammengesetztes Faserverbundmate
rial 1 liefert als Abbrandreaktionsprodukt CXHY mit X » Y
und daher Rußpartikel und brennt aufgrund seiner guten
Flammfestigkeit langsam ab, so daß beim Abbrand einer die
ses Faserverbundmaterial 1 verwendenden Munitionshülle 11
für mehrere Minuten ein Nebel erzeugbar ist, abhängig von
der Dimensionierung der Munitionshülle 11.
In Fig. 2 ist eine Submunition 10 einer Nebelrakete darge
stellt. Die Submunition 10 umfaßt die erfindungsgemäße
Munitionshülle 11, an die sich ein Boden 12 am unteren
Ende und ein Landesystem 13 am oberen Ende anschließt. In
der Munitionshülle 11 ist direkt unterhalb des Landessy
stems 13 eine erste Nebelsatzkomponente 14, darunter eine
Ausstoßladung 15, darunter eine Anzündladung 16 und zwi
schen der Anzündladung 16 und dem Boden 12 schließlich
eine zweite Nebelsatzkomponente 17 angeordnet.
Solch eine Submunition 10 läßt sich wie folgt verwenden:
Die Submunition 10 wird in einem ersten Schritt in einen nicht gezeigten Gefechtskopf eingefügt, aus dem sie durch Initiieren eines nicht gezeigten Zündsystems herausstoßbar ist.
Die Submunition 10 wird in einem ersten Schritt in einen nicht gezeigten Gefechtskopf eingefügt, aus dem sie durch Initiieren eines nicht gezeigten Zündsystems herausstoßbar ist.
Das initiierte Zündsystem zündet die Anzündladung 16, die
zum einen die Ausstoßladung 15, die ihrerseits die erste
Nebelsatzkomponente 14 aktiviert und eine Relativbewegung
zwischen der ersten Nebelsatzkomponente 14 und der zweiten
Nebelsatzkomponente 17 bewirkt, und zum anderen die zweite
Nebelsatzkomponente 17 aktiviert.
Dementsprechend löst sich die erste Nebelsatzkomponente 14
samt dem darüber angeordneten Landesystem 13 von der Muni
tionshülle 11, und durch das Zünden wird auch das Abbren
nen der beiden Nebelsatzkomponenten 14, 17 sowie der Muni
tionshülle 11 in Gang gesetzt. Dabei entsteht Nebel sowohl
durch Abbrennen der ersten Nebelsatzkomponente 14, der
zweiten Nebelsatzkomponente 17 als auch der Munitionshülle
11, und zwar solange, bis diese drei Komponenten 11, 14,
17 komplett abgebrannt sind.
Durch geeignete Wahl der Materialzusammensetzungen, die
beispielsweise Anthrachinon umfassen, sowie Dimensionie
rungen der ersten Nebelsatzkomponente 14, der zweiten Ne
belsatzkomponente 17 und der Munitionshülle 11 kann somit
ein Nebel in gewünschter Form über eine gewünschte Zeit
erzeugbar werden.
Beispielsweise kann es sich bei der ersten Nebelsatzkom
ponente 14 um eine sogenannte Täuschkomponente, die rasch
abbrennt und dabei einen Spontannebel erzeugt, und bei der
zweiten Nebelsatzkomponente 17 um eine Tarnkomponente, die
langsam abbrennt und dabei einen Dauernebel erzeugt, han
deln. Dabei ist der Dauernebel mit dem Spontannebel am
Ziel im wesentlichen in Kollokation durch geeignete Wahl
des Zündsystems sowie des Landesystems 13, das, wie Fig. 2
zu entnehmen ist, auch mit einem Fallschirm ausgerüstet
ist, bringbar. Außerdem ist der durch das Abbrennen der
Munitionshülle 11 erzeugte Nebel vorteilhafterweise am
Ziel auch in Kollokation mit dem Spontannebel und dem Dau
ernebel bringbar, um die komplette Nebelwirkung zu erhö
hen.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung
sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung
können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination
für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiede
nen Ausführungsformen wesentlich sein.
Bezugszeichenliste
1 Faserverbundmaterial
2 Fasermaterial
3 Bindemittel
10 Submunition
11 Munitionshülle
12 Boden
13 Landesystem
14 erste Nebelsatzkomponente
15 Ausstoßladung
16 Anzündladung
17 zweite Nebelsatzkomponente
2 Fasermaterial
3 Bindemittel
10 Submunition
11 Munitionshülle
12 Boden
13 Landesystem
14 erste Nebelsatzkomponente
15 Ausstoßladung
16 Anzündladung
17 zweite Nebelsatzkomponente
Claims (11)
1. Munitionshülle aus Faserverbundmaterial (1), das
Fasermaterial (2) und ein Bindemittel (3) umfaßt,
zumindest teilweise abbrennbar ist und eine hohe
Festigkeit aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Munitionshülle (11) einen Nebelsatz (14, 17) umgibt; und
das Abbrandreaktionsprodukt des Faserverbundmaterials (1) Rußpartikel umfaßt,
insbesondere in Form von Kohlenwasserstoffen CXHY mit X » Y bei der Abbrandtemperatur des Nebelsatzes (14, 17) von 1.500°C bis 2.500°C, vorzugsweise 2.200°C,
und somit zur Nebelwirkung des Nebelsatzes (14, 17) beim Abbrennen beiträgt.
die Munitionshülle (11) einen Nebelsatz (14, 17) umgibt; und
das Abbrandreaktionsprodukt des Faserverbundmaterials (1) Rußpartikel umfaßt,
insbesondere in Form von Kohlenwasserstoffen CXHY mit X » Y bei der Abbrandtemperatur des Nebelsatzes (14, 17) von 1.500°C bis 2.500°C, vorzugsweise 2.200°C,
und somit zur Nebelwirkung des Nebelsatzes (14, 17) beim Abbrennen beiträgt.
2. Munitionshülle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichte des Fasermaterials (2) 1,1 bis 1,8 g/cm³,
vorzugsweise 1,36 g/cm³, beträgt.
3. Munitionshülle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dichte des Bindemittels (3) 1,0
bis 1,3 g/cm³, vorzugsweise 1,15 g/cm³, beträgt.
4. Munitionshülle nach einem der vorangegangenen Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Festigkeit des Faser
materials (2) zwischen 0,8 und 3,0 KN/mm², vorzugsweise 1,5
KN/mm², beträgt.
5. Munitionshülle nach einem der vorangegangenen Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Faser
material (2) zu Bindemittel (3) 40 bis 70 Vol.-%, vorzugs
weise 57 bis 59 Vol.-%, beträgt.
6. Munitionshülle nach einem der vorangegangenen Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial (2)
Aramid umfaßt.
7. Munitionshülle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Fasermaterial (2) auch Kohlefasern umfaßt.
8. Munitionshülle nach einem der vorangegangenen Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial (2) zur
Steigerung seiner Festigkeit dotiert ist mit FeO im Falle
der Verwendung von Kohlefasern.
9. Munitionshülle nach einem der vorangegangenen Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß eine Faser des Fasermate
rials (2) einen Querschnitt von 30 bis 60 µm, vorzugsweise
50 µm, aufweist.
10. Munitionshülle nach einem der vorangegangenen Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial (2)
rundgewickelt, kreuzgewickelt oder mattengewickelt ist.
11. Munitionshülle nach einem der vorangegangenen Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel (3)
Epoxidharz umfaßt.
Priority Applications (2)
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DE19602422A DE19602422C1 (de) | 1996-01-24 | 1996-01-24 | Munitionshülle aus Faserverbundmaterial |
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DE19602422A DE19602422C1 (de) | 1996-01-24 | 1996-01-24 | Munitionshülle aus Faserverbundmaterial |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of patent without earlier publication of application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BUCK NEUE TECHNOLOGIEN GMBH, 79395 NEUENBURG, DE |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |