DE19605230A1

DE19605230A1 - Minenschutzvorrichtung

Info

Publication number: DE19605230A1
Application number: DE1996105230
Authority: DE
Inventors: Gerd Dr Ing Kellner
Original assignee: Individual
Current assignee: Krauss Maffei Wegmann GmbH and Co KG
Priority date: 1996-02-13
Filing date: 1996-02-13
Publication date: 1997-08-14

Description

Die Erfindung betrifft eine Minenschutzvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Der Schutz von Fahrzeugen und deren Insassen gegen Minen ge winnt zunehmend an Bedeutung, da beim Einsatz in Krisengebieten mit vielen verdeckt verlegten Schützenabwehr- oder Panzerminen gerechnet werden muß. Zum Teil existieren für diese Minen keine Verlegepläne mehr, weil diese entweder bewußt nicht angelegt wurden oder in den Kriegswirren verloren gegangen sind. Bei den Fahrten in nicht aufgeklärtes bzw. nicht freigegebenes Gelände kommt es daher vermehrt zu Minenexplosionen mit mehr oder min der schwerwiegenden Folgen für die Fahrzeuge und deren Besat zungen.

Bei der Wirkung durch eine Minenexplosion sind vorrangig zwei Kriterien zu beachten; da ist einmal die Blast- oder Druckwelle durch die Detonation des Sprengstoffes und zum anderen, insbe sondere bei den Schützensplitterabwehrminen, die Splitterlei stung durch vorgeformte Splitter oder die Minenhülle selbst.

Bei den in letzter Zeit durchgeführten Nachrüstprogrammen für Fahrzeuge mit unzureichendem Minenschutz wurde primär der Splitterschutz in den Vordergrund gestellt. Dabei werden die Bodenbereiche der zu schützenden Fahrzeuge mit Splitterschutz material, zum Beispiel aus Aramidgewebe, GFK, Composite (Kera mik-Verbundmaterial) oder dergleichen nachträglich versehen, wobei die Anbringung dieses Materials im Innenraum des Fahr zeugs, beispielsweise im Fahrerhaus, oder außerhalb, beispiels weise im Radkastenbereich, erfolgen kann. Diese Schutzmaßnahmen bewirken zumeist eine ausreichende Sicherheit gegen Minensplit ter. Diese Schutzmaßnahmen bieten allerdings keinen ausreichen den Schutz gegen die Blastwirkung einer Mine.

Durch Versuche konnte ermittelt werden, daß bereits Schützen splitterabwehrminen mit 500 Gramm bis 600 Gramm TNT-Sprengstoff in der rage sind, einen massiven Fahrzeugboden von 20 Millime ter Aluminium oder mehr aufzureißen. So ist ein Panzerfahrzeug wie der weit verbreitete M 113 mit einer Dicke von etwa 30 Mil limeter Aluminium im Bodenbereich gegen diese Bedrohung gerade noch geschützt. Bei Minen mit größerer Sprengstoffmasse wird je doch die Bodenwanne teilflächig aufgerissen, und es wird im In nenraum des Fahrzeuges durch den Blastjet ein kurzzeitiger Überdruck aufgebaut werden, der für die Fahrzeuginsassen zu meist tödliche Folgen hat.

Zum Schutz von Fahrzeugen gegen Minen gibt es nach dem derzei tigen, praktizierten Stand der Technik zwei Lösungsansätze:

a) das Fahrzeug wird bei entsprechendem Bodenabstand mit einem Deflektor ausgestattet, der die bei der Explosion entstehende Druckwelle umlenken soll, und
b) die Bodengruppe des Fahrzeuges wird massiv verstärkt.

Beide Möglichkeiten sind nachteilig für den Kampfeinsatz des Fahrzeuges, da entweder die Silhouette des Fahrzeuges beträcht lich erhöht werden muß oder/und das Fahrzeuggewicht sehr stark ansteigt. Außerdem bewirken diese Maßnahmen, daß der Minen schutz stationär am Fahrzeug angebracht ist, und somit dieses Zusatzgewicht immer mit transportiert werden muß. Dies ist insbesondere unter dem Aspekt einer Luftverlastung für Krisen einsätze von großem Nachteil.

Ausgehend von dem geschilderten Stand der Technik ist es Auf gabe der Erfindung, eine Minenschutzvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die nachträglich an einem Fahrzeug angebracht werden kann und ausreichende Sicherheit sowohl gegen die Blastwirkung als auch gegen die Splitterwirkung einer Mine bietet.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die Merkmale des Pa tentanspruches 1 gelöst. Erfinderische Ausbildungen und Weiter bildungen sind den Unteransprüchen 2 bis 10 zu entnehmen.

Der erfindungsgemäße Minenschutz kann mit dem Fahrzeug statio när verbunden sein. Er kann aber auch als adaptierter Minen schutz ausgebildet sein, der erst bei Bedarf an dem Fahrzeug befestigt wird. Dies bietet den großen Vorteil, daß Fahrzeug und Minenschutzvorrichtung getrennt in die Einsatzgebiete geflo gen werden können bzw. daß die Minenschutzvorrichtung im norma len Fahrzeugbetrieb nicht mitbewegt werden muß.

Aus dem Bau von Rennyachten ist es bekannt, dünnwandige Boots körper zu bauen, die mit einem hochwertigen, schlagfesten Schaumkern ausgestattet sind. Solche Bootskörper sind äußerst widerstandsfähig gegen die beträchtlichen Kräfte eines Wasser schlages (Welle). Ferner ist es von Sheltern, die aus dünn wandigen Aluminium-Sandwich-Konstruktionen, beispielsweise AL/Schaum/AL bestehen, bekannt, daß sie gegen großflächige Explosionsdrücke sehr widerstandsfähig sind. Diese Konstruktio nen deformieren sich zwar stark, jedoch wird ihre Struktur nicht aufgerissen. Dieses Wissen macht sich die Erfindung auf völlig sachfremdem Gebiet zunutze.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht nämlich darin, die sehr starke und kurzzeitige Druckspitze bei einer Minenexplosion gegen die Fahrzeugwanne zu dämpfen und das Bodenblech gegen ein Aufreißen durch den Blastjet zu schützen. Dazu wird ein dünnes Metallgehäuse hoher Dehnung mit einem Schaumkern aus hochwerti gem, schlagfestem Material ausgefüllt. Zum Wannenblech des Fahrzeuges hin ist oberhalb des Schaumkernes eine druckfeste, aber dynamisch flexible Platte aus einem Kunststoff angeordnet, die sich direkt gegen das Wannenblech abstützt.

Im Sinne des allgemeinen Erfindungsgedankens ist aber auch die umgekehrte Bauweise möglich, indem nach der dünnen Wand des Metallgehäuses zuerst die Druckplatte und danach der Schaumkern folgen, der dann den Abschluß zum Wannenblech des Fahrzeuges bildet. Und denkbar ist im Sinne des allgemeinen Erfindungs gedanken ferner eine Sandwichbauweise mit einer im Metallgehäu se in etwa mittig angebrachten Druckplatte, wobei eine Schaum schicht unterhalb, d. h. zwischen Druckplatte und Gehäuseblech, und die zweite Schaumschicht oberhalb, d. h. zwischen der Druck platte und dem Fahrzeugboden angeordnet ist.

Die druckfeste Platte kann naturgemäß so ausgebildet sein, daß sie eine Splitterwirkung der Mine kompensiert.

Das Metallgehäuse kann an dem Bodenblech des Fahrzeuges ange schraubt sein oder auf am Fahrzeug vorhandenen Schienen einge schoben werden. Grundsätzlich sind natürlich weitere mechani sche und geeignete Befestigungsarten bis hin zum Verschweißen oder Kleben denkbar. Solche Befestigungsarten liegen im Ermes sen und Können des Fachmannes, so daß hier nicht im Detail darauf einzugehen ist.

Mit der Minenschutzvorrichtung der erfindungsgemäßen Bauart wurden Ansprengversuche mit kugelförmigem PETN (Nitropenta) durchgeführt. Dazu wurde die Minenschutzvorrichtung an der Bodenwanne eines Panzerfahrzeuges (M 113) angeschraubt. Die Minenschutzvorrichtung bestand aus einem nur 2 Millimeter dünnen Edelstahlgehäuse mit etwa 40% Dehnung. In das Gehäuse wurde ein 30 Millimeter dicker Polymethacrylimidschaum mit sehr hoher Druckfestigkeit eingeklebt. Oberhalb dieses Schaumes wurde eine dünne Druckplatte aus Kunstharzpreßholz (Lignostone) aufgeklebt.

Zuerst wurde das gepanzerte Fahrzeug M 113 ohne Minenschutzvor richtung angesprengt. Dabei zeigte sich bei einer Ladungsmenge von 500 Gramm bereits eine deutliche Eindellung im Bodenblech des Fahrzeuges.

Nachfolgend wurde das gepanzerte Fahrzeug an der Unterseite mit drei Minenschutzvorrichtungen in Form von Gehäusen gemäß der nachfolgenden Figurenbeschreibung ausgestattet. Diese Minen schutzvorrichtungen wurden mit unterschiedlichen Sprengstoff mengen und teilweise mehrfach angesprengt. Es zeigte sich überraschend, daß diese Minenschutzvorrichtung äußerst wider standsfähig gegen die Druckwelle der Sprengstoffexplosion war. So waren nach der Ansprengung nur leichte Dellen im Minen schutzgehäuse sichtbar, und die dünne, nur 2 Millimeter dicke Stahlwandung blieb völlig ohne Risse. Ein Segment wurde ins gesamt dreifach, und zwar mit einer Menge von 500 Gramm, 600 Gramm und 700 Gramm PETN nacheinander angesprengt und blieb dennoch unversehrt. Dabei entspricht die Menge von 700 Gramm PETN in der Druckwirkung bereits einer TNT-Menge von über 1 kg. Diese Sprengstoffmenge liegt deutlich über dem Grenzwert, der eine Zerstörung des Bodenblechs eines gepanzerten Fahrzeuges (M 113) hervorrufen würde.

Eine Minenschutzvorrichtung der erfindungsgemäßen Bauart ist somit äußerst effektiv gegen die Blastwirkung einer Spreng stoffexplosion.

In der Zeichnung ist ein Beispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 die Minenschutzvorrichtung unter einem gepanzerten Radfahrzeug in vereinfachter, perspektivischer An sicht;

Fig. 2 ein komplettes Element einer Minenschutzvorrichtung in vereinfachter, perspektivischer Ansicht;

Fig. 3 die Minenschutzvorrichtung nach den Fig. 1 und 2 im Schnitt;

Fig. 4 die Minenschutzvorrichtung anderer Bauart im Schnitt;

Fig. 5 die Minenschutzvorrichtung noch anderer Bauart im Schnitt;

Fig. 6 eine Minenschutzvorrichtung als integraler Bestand teil der Bodengruppe eine Fahrzeugs im Schnitt.

In Fig. 1 ist ein gepanzertes Fahrzeug 1, beispielsweise ein Radfahrzeug, so dargestellt, daß ein Blick unter das Bodenblech 2 frei wird. Die Minenschutzvorrichtung 3 ist an die Unterseite des Bodenblechs 2 beispielsweise durch Schrauben 4 befestigt. Wie die perspektivische Ansicht in Fig. 1 zeigt, ist die Minenschutzvorrichtung im wesentlichen wannenförmig gestaltet. Diese Bauart ist noch deutlicher aus Fig. 2 erkennbar.

Fig. 2 zeigt eines der Elemente der Minenschutzvorrichtung 3, von denen in Fig. 1 zwei hintereinander angebracht sind und damit das Bodenblech 2 großflächig abdecken. Statt der auch hier vereinfacht skizzierten Schrauben 4 als mechanisches Befestigungsmittel sind natürlich vielerlei Befestigungselemen te nach Auswahl des Fachmannes möglich. Eine für die jederzeit schnell und sicher auswechselbare Minenschutzvorrichtung ge eignete Befestigungsart bildet eine Schiene unter dem Boden blech des Fahrzeuges 1 dar, in die die Minenschutzvorrichtung 3 einschiebbar und verrastbar ist. Mit 10 ist die Fahrzeug längsachse angedeutet.

Gemäß Fig. 3 besteht die Minenschutzvorrichtung 3 aus einem dünnwandigen Gehäuse 5 aus Metall mit hoher Dehnung, das unter das Bodenblech 2 eines Panzerfahrzeuges 1 befestigt wird. Das Gehäuse 5 wird zum Bodenblech 2 hin durch eine druckfeste Platte 6 aus Kunststoff, beispielsweise einem Kunstharzpreß holz, abgeschlossen. In dem Gehäuse 5 befindet sich ein Schaum kern 7 aus hochwertigem, schlagfesten Material, beispielsweise ein Polymethacrylimidschaum.

Eine alternative Lösung dazu zeigen die Fig. 4 und 5. So befindet sich in Fig. 4 die druckfeste, flexible Platte 6 auf der Bodenfläche des Gehäuses 5, während sich der Schaumkern 7 von der Platte 6 bis direkt unter das Bodenblech 2 des Fahr zeuges 1 erstreckt.

In Fig. 5 liegt die Platte 6 etwa mittig zwischen dem Boden blech 2 des Fahrzeuges 1 und dem Boden des Gehäuses 5. Die sich oberhalb und unterhalb der Platte 6 bildenden Räume sind je weils mit dem Schaumkern 7 ausgefüllt.

Alle drei aufgezeigten Bauarten der Sandwichbauweise für die Minenschutzvorrichtung 3 haben sich gleichermaßen bewährt und bieten einen ausreichenden Schutz gegen die Blastwirkung bei einer Minenexplosion. Bei der Minenexplosion frei werdende Splitter werden durch die Minenschutzvorrichtung im Zusammen wirken mit dem Bodenblech 2 des Fahrzeuges 1 gegen ein Ein dringen in das Fahrzeug abgehalten.

Fig. 6 schließlich zeigt noch eine weitere Variante der Minen schutzvorrichtung 3 für das Fahrzeug 1. In diesem Fall ist das Fahrzeug 1 von Haus aus mit einem Minenschutz in der Boden gruppe versehen. So ist es bei der Neukonstruktion eines (ge panzerten) Fahrzeuges 1 denkbar, die Bodenwanne 8 des Fahr zeuges 1 selbst als Sandwichkonstruktion analog zum erfin dungsgemäßen Minenschutz auszuführen. Im Abstand zum Bodenblech 2 befindet sich eine weitere Metallplatte 9. Zwischen Boden blech 2 und Metallplatte 9 ist wiederum der Schaumkern 7 einge bracht. In strichpunktierter Weise ist hier noch angedeutet, daß dieses Fahrzeug durch eine zusätzliche Minenschutzvorrich tung 3 nach der Bauart der Fig. 3, 4 oder 5 noch höher geschützt werden kann. Dadurch ließe sich eventuell die Wider standsfähigkeit des Fahrzeuges 1 gegen eine hohe Sprengstoff menge von größer als fünf Kilogramm erreichen, wie sie durch Panzerminen gegeben ist.

Claims

1. Minenschutzvorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere für gepanzerte und Panzerfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß unter das Bodenblech (2) des Fahrzeuges (1) eine Minen schutzvorrichtung (3) anbringbar ist, die aus einem Gehäuse (5) aus Metall mit hoher Dehnung gebildet ist, in das ein Paket aus einer druckfesten Platte (6) und einem Schaumkern (7) aus schlagfestem Material eingesetzt ist.

2. Minenschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (5) durch die an das Bodenblech (2) des Fahr zeuges (1) anliegende Platte (6) abgeschlossen ist, wobei sich der Schaumkern (7) zwischen der Platte (6) und dem Boden des Gehäuses (5) befindet.

3. Minenschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (6) auf dem Boden des Gehäuses (5) aufliegt und der Raum zwischen der Platte (6) und dem Bodenblech (2) des Fahrzeuges (1) mit einem Schaumkern (7) ausgefüllt ist.

4. Minenschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (6) im Raum zwischen dem Boden des Gehäuses (5) und dem Bodenblech (2) des Fahrzeuge (1) eingesetzt ist, wäh rend die Räume oberhalb und unterhalb der Platte (6) mit einem Schaumkern (7) ausgefüllt sind.

5. Minenschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (5) dünnwandig und aus Metall mit hoher Dehnung gebildet ist.

6. Minenschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (6) aus einem druckfesten, dynamisch flexiblen Kunststoff, vorzugsweise aus Kunstharzpreßholz gebildet ist.

7. Minenschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumkern (7) eine Schaumschicht aus einem hochwerti gen, schlagfesten Material, vorzugsweise Polymethacrylimid schaum ist.

8. Minenschutzvorrichtung nach einem der vorgenannten An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumschicht (Schaumkern 3) eine Dicke von mindestens etwa 10 Millimetern aufweist.

9. Minenschutzvorrichtung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (5) mit dem Bodenblech (2) des Fahrzeuges (1) mechanisch durch Schrauben, Nieten, Klammern, Stifte oder Schienen oder durch Schweißen oder Kleben oder durch Klettver schluß verbunden ist.

10. Minenschutzvorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere gepan zerte und Panzerfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand zum Bodenblech (2) des Fahrzeuges (1) eine Platte (9) aus Metall mit hoher Dehnung vorgesehen und der Raum zwischen dem Bodenblech (2) und der Platte (9) mit einem Schaumkern (7) aus einer hochwertigen, schlagfesten Schaum schicht ausgefüllt ist, und daß wahlweise unter die Platte eine Schutzvorrichtung (3) der Ansprüche 1 bis 9 auswechselbar anbringbar ist.