DE19753661C1

DE19753661C1 - Submunitionskörper zur Nebelerzeugung

Info

Publication number: DE19753661C1
Application number: DE1997153661
Authority: DE
Inventors: Herwig Dipl Ing Feldmeier
Original assignee: Buck Werke & Co 73337 Bad Ueberkingen De GmbH; Buck Chemisch Technische Werke GmbH and Co
Current assignee: Buck Neue Technologien GmbH
Priority date: 1997-12-03
Filing date: 1997-12-03
Publication date: 1999-06-17
Anticipated expiration: 2017-12-04

Description

Die gegenwärtige Erfindung betrifft einen Submunitionskörper zur Nebelerzeugung.

Beispielsweise aus der DE 29 08 116 C2 und der DE 28 30 119 A1 sind Wurfkörper mit Nebelladungen bekannt, bei denen zumindest ein Teil des Wirkstoffs scheiben förmig mit einem zentralen Spreg/Zündsatz beziehungsweise einer zentralen Pulver seele ausgebildet ist.

Aus der DE 29 08 217 C2 sind beispielsweise Nebelkörper in Form zylindrischer, aufeinanderliegender, flacher Scheiben mit offenem Mittelloch bekannt, die über eine getrennt angeordnete Auswurfladung, die gleichzeitig als Zündladung dient, aus einer Hülse unter sicherer Zündung aller Nebelkörper auswerfbar sind.

Ferner offenbart die DE 30 28 933 C1 eine Vielzahl von scheibenförmigen Nebel formkörpern aus rotem Phosphor, einem oder mehreren Sauerstoffträgern, einem oder mehreren reaktionsfähigen Metallpulvern und einem Bindemittel, die in einer Ge schoßhülle gestapelt sind und längs ihrer Mittelachse einen zentralen Anzündkanal bilden.

Ferner ist bekannt, die Abbrandzeit einer Submunition über deren Höhe, den Preß druck und/oder die Rezeptur ihrer Nebelwirkmasse einzustellen. So ist aus der DE 33 26 884 C2 beispielsweise die Einstellung einer Verbrennungsgeschwindigkeit eines Nebelsatzes durch Verwendung spezieller Rezepturen bekannt.

Beispielsweise die DE 37 07 694 C2 offenbart einen Anzündsatz mit einem Nitrozel lulose-Treibladungspulver-Preßling und Fasern aus leitfähigem Material. Ein pyro technisches Gemisch aus rotem Phosphor und einem Bindemittel ist beispielsweise aus der DE 34 43 778 A1 bekannt.

Es sind bereits zahlreiche Untersuchungen über den Abbrand von Nebelwirkmassen auf der Basis von rotem Phosphor unternommen worden. Dabei stellt die Steuerung des Abbrands hinsichtlich der Homogenität des erzeugten Nebels sowie der Lo kalisierung desselben ein zentrales Problem dar. Auch eine Brandgefährdung sowie eine Umweltbelastung ist beim herkömmlichen Abbrand nicht gänzlich auszuschlie ßen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Submunitionskörper zu liefern, der in Geschossen oder Mörserpatronen verwendbar ist und zu einer steuerbar homogenen Nebelwolke führt. Dabei soll auch eine Brandgefährdung vermieden und die Umwelt geschont werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß von Anspruch 1 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 beschrie ben.

Der Erfindung liegt somit die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß die Nebeler zeugung mittels einer Nebelwirkmasse dadurch lokalisiert und somit auch homogeni siert werden kann, daß der Abbrand des roten Phosphors innerhalb eines Behälters stattfindet und lediglich Nebel über eine oder mehrere genau begrenzte Ausblasöff nungen austritt, während das Abbrennendes roten Phosphors in dem Behälter über den Gehalt an Sauerstoffdonatoren und den Druck innerhalb des Behälters gesteuert wird. Dabei soll erfindungsgemäß zur Druckregulierung eine sich vergrößernde Aus blasöffnung eingesetzt werden, beispielsweise durch Verwendung eines Alumini umeinsatzes, der beim heißen Abbrand des roten Phosphors weggeschmolzen wird. Also ist der Innendruck in dem Behälter gemäß der Erfindung über Öffnungen in dem Behälter steuerbar, so daß selbst eine vollständige Durchreaktion des roten Phosphors erhältlich ist.

Da der Abbrand bei einem scheibenförmigen Submunitionskörper gemäß der Erfin dung radial von innen nach außen erfolgt, wird sich die Abbrandoberfläche über die Abbrandzeit vergrößern und deshalb mehr Nebel entstehen. Zur Steigerung der Ho mogenität der Nebelerzeugung wird dieser Nebelerzeugungsanwachs erfindungsge mäß durch eine entgegenwirkende Rezeptur der Nebelwirkmasse ausgeglichen. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, den Energielieferanten, insbesondere die Sauer stoffdonatoren, der Nebelwirkmasse, stufenweise von innen nach außen zu verringern, so daß der Massenumsatz, daß heißt die Menge an abbrennender Nebelwirkmasse pro Zeit, trotz sich vergrößernder Abbrandoberfläche konstant bleibt. Dieser konstante Massenumsatz vermeidet ferner eine Zerlegung der Submunitionskörper, die wieder um zu Inhomogenitäten der Nebelwolke führen kann und ein Gefahrenpotential birgt.

Die Anzündfreudigkeit der Nebelwirkmasse kann erfindungsgemäß an der Anzünd fläche, nämlich dem Anzündkanal durch Zumischung von Schwarzpulver oder Nitro zellulosepulver erhöht werden.

Das Abbrennen des roten Phosphors in dem Behälter erhöht einerseits die Umwelt verträglichkeit und reduziert andererseits die Brandgefahr der Submunitionskörper beim Verwenden erheblich. Über die Steuerung des Sauerstoffdonatorgehalts und des Innendrucks in dem Behälter läßt sich erfindungsgemäß die Effektivität des Abbrands des roten Phosphors steigern, so daß es selbst zu einer experimentell bestätigten Um setzung von bis zu ungefähr 75% kommen kann, während eine herkömmliche Umset zung in freier Luft in der Größenordnung von ungefähr 30% liegt. Aufgrund des im wesentlichen geschlossenen Abbrands sowie der hohen Umsetzungseffizienz findet ferner keine Anreicherung von Nitraten im Boden statt, da ein Eindringen von nicht gezündeter Nebelwirkmasse in den Boden im wesentlichen vermieden wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer aus einer einzigen Figur bestehenden Zeichnung im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt die Figur eine Schnittansicht durch einen erfindungsgemäßen scheibenförmigen Submunitions körper.

Gemäß der Figur umfaßt ein erfindungsgemäßer Submunitionskörper 1 einen Behäl ter, bestehend aus Stahlwänden 2a, 2b und Aluminiumeinsätzen 2c. In dem Behälter 2a, 2b, 2c ist eine Nebelwirkmasse 3a, 3b, 3c angeordnet, und zwar um einen zentra len Anzündkanal 5 mit zwei Ausblasöffnungen 7.

Die Nebelwirkmasse 3a, 3b, 3c weist eine sich von innen, daß heißt von dem schwe felfreien Schwarzpulver 6, radial nach außen, nämlich zu den Stahlwänden 2b, stu fenweise verändernde Rezeptur auf. So umfaßt die Nebelwirkmasse 3a, 3b, 3c drei räumlich voneinander getrennte Komponenten:

a) Die erste Nebelwirkmasse 3a umfaßt
40% bis 60% roten Phosphor,
20% bis 40% Sauerstoffdonator,
0% bis 20% Metallpulver, und
0% bis 10% Binder;
b) die zweite Nebelwirkmasse 3b umfaßt
55% bis 75% roten Phosphor,
15% bis 30% Sauerstoffdonator,
0% bis 20% Metallpulver, und
0% bis 10% Binder; und
c) die dritte Nebelwirkmasse 3c umfaßt
70% bis 90% rotem Phosphor,
10% bis 20% Sauerstoffdonator,
0% bis 20% Metallpulver, und
0% bis 10% Binder.

Der in Bezug auf die Figur beschriebene Submunitionskörper 1 brennt wie folgt ab:

Die erste Nebelwirkmasse 3a wird über das schwefelfreie Schwarzpulver 6 angezün det, so daß es zu einem Abbrand der ersten Nebelwirkmasse 3a kommt. Der dabei ent stehende Nebel kann durch die Ausblasöffnungen 7 nach außen zur Bildung einer Ne belwolke entweichen, während das Abbrennen innerhalb des Behälters 2a, 2b, 2c stattfindet. Die Ausblasöffnungen 7 dienen dabei insbesondere der Steuerung des Drucks innerhalb des Behälters 2a, 2b, 2c.

Beim Abbrennen der ersten Nebelwirkmasse 3a kommt es auch zu einem sukzessiven Schmelzen der Aluminiumeinsätze 2c und somit Vergrößern der Ausblasöffnungen 7, wodurch der Druck innerhalb des Behälters 2a, 2b, 2c weiter reguliert wird, um zu ei nem homogenen Abbrand zu führen.

Nach Abbrand der ersten Nebelwirkmasse 3a kommt es mit einer einerseits vergrö ßerten Abbrandoberfläche und andererseits reduzierten Sauerstoffdonatormenge zum Abbrand der zweiten Nebelwirkmasse 3b mit gleichem Massenumsatz wie im Falle der ersten Nebelwirkmasse 3a.

Nach Abbrand der zweiten Nebelwirkmasse 3b kommt es zum Abbrand der dritten Nebelwirkmasse 3c mit weiter vergrößerten Abbrandoberfläche und weiter reduzier ten Sauerstoffdonatormenge, so daß ein konstanter Massenumsatz beim Abbrand ge währleistet ist.

Durch die Vergrößerung der Ausblasöffnungen 7 kommt es beim kompletten Abbrand auch zu einer weiteren Druckregulierung, die eine vollständige Durchreaktion der Ne belwirkmasse 3a, 3b, 3c sicherstellt.

Es hat sich herausgestellt, daß die Effektivität des Submunitionskörpers 1, daß heißt das Verhältnis von eingesetzter Nebelwirkmasse 3a, 3b, 3c zu Aschenrest, bei cirka 75% liegt, was eine erhebliche Steigerung gegenüber konventionellen Submunitions körpern mit einer Effektivität in der Größenordnung von ungefähr 30% darstellt. Dies und die Tatsache, daß durch den Abbrand der Nebelwirkmasse 3a, 3b, 3c in dem Be hälter 2a, 2b, 2c im wesentlichen keine nicht angezündete Nebelwirkmasse 3a, 3b, 3c in den Boden gelangt, sorgt für eine umweltfreundliche Munition.

Der erfindungsgemäße Submunitionskörper 1 stellt auch kein Gefahrenpotential hin sichtlich eines Abbrands im Freien und/oder hinsichtlich einer Zerlegung aufgrund ei nes ungleichmäßigen Abbrands dar, aufgrund des homogenen, durch einen Behälter im wesentlichen umschlossenen, Abbrands, der natürlich Voraussetzung für eine ho mogene Nebelwolkenbildung ist.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen of fenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausfüh rungsformen wesentlich sein.

Claims

1. Submunitionskörper (1) zur Nebelerzeugung für ein Trägergeschoß mit axialem Submu nitionsausstoß, gebildet durch eine Nebelwirkmasse (3a, 3b, 3c), die in einem stapelba ren, im wesentliche kalibergleichen, flachen Behälter (2a, 2b, 2c) mit einem Hö hen/Breitenverhältnis von vorzugsweise 1 : 1, 5 bis 1 : 5 angeordnet ist, der von einem axial zentralen Anzündkanal (5) durchsetzt ist, wobei die Nebelwirkmasse (3a, 3b, 3c) als Preßling mit einer stufenweisen, radial nach außen sich verändernden Zusammensetzung aus im wesentlichen rotem Phosphor und Sauerstoffdonatoren ausgebildet ist, und sich die Ausblasöffnung (7) des Anzündkanals (5) währen des Abbrands der Nebelwirkmasse (3a, 3b, 3c) vergrößert, vorzugsweise durch Schmelzen zumindest eines Aluminiumeinsatzes (2c) in dem Behälter (2a, 2b, 2c).

2. Submunitionskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schwarzpulver, vor zugsweise schwefelfreies Schwarzpulver (6), oder Nitrozellulosepulver um den Anzünd kanal (5) herum angeordnet ist.

3. Submunitionskörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwarzpulver (6) oder das Nitrozellulosepulver mit Nebelwirkmasse (3a, 3b, 3c) vermischt ist.

4. Submunitionskörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Zusammensetzung der Nebelwirkmasse (3a, 3b, 3c) eine Verän derung des Sauerstoffdonatorgehalts zur Vergleichmäßigung des Massenumsatzes beim Abbrand der Nebelwirkmasse (3a, 3b, 3c) umfaßt.

5. Submunitionskörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoffdona torgehalt an die radial nach außen anwachsende Abbrandoberfläche der Nebelwirkmasse (3a, 3b, 3c) angepaßt ist.

6. Submunitionskörper nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch drei Nebelwirkmas senkomponenten (3a, 3b, 3c), wobei eine erste, am nächsten zu dem Anzündkanal (5) an geordnete Nebelwirkmassenkomponente (3a) folgendes umfaßt:
ungefähr 40% bis 60% roten Phosphor
ungefähr 20% bis 40% Sauerstoffdonator,
ungefähr 0% bis 20% Metallpulver, und
ungefähr 0% bis 10% Binder;
eine zweite, mittlere Nebelwirkmassenkomponte (3b), folgendes umfaßt:
ungefähr 55% bis 75% roten Phosphor,
ungefähr 15% bis 30% Sauerstoffdonator,
ungefähr 0% bis 20% Metallpulver, und
ungefähr 0% bis 10% Binder; und
die dritte, radial am weitesten außen angeordnete Nebelwirkmassenkomonente (3c) folgendes umfaßt:
ungefähr 70% bis 90% roten Phosphor,
ungefähr 10% bis 20% Sauerstoffdonator,
ungefähr 0% bis 20% Metallpulver, und
ungefähr 0% bis 10% Binder

7. Submunitionskörper nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Sauerstoffdonatorgehalt abhängig von dem Phosphorgehalt und/oder der Behältergeome trie stufenweise ändert, wobei Stufen von ungefähr 3% bis ungefähr 8% des Sauerstoffdona torgehalts bevorzugt sind.