DE19809179C1

DE19809179C1 - Shaped charge

Info

Publication number: DE19809179C1
Application number: DE19809179A
Authority: DE
Inventors: Ernst Kleinschmidt; Rainer Hasfurter; Hans-Henning Deutsch
Original assignee: DaimlerChrysler Aerospace AG
Current assignee: TDW GESELLSCHAFT FUER VERTEIDIGUNGSTECHNISCHE WIRKS
Priority date: 1998-03-04
Filing date: 1998-03-04
Publication date: 2000-05-18
Anticipated expiration: 2018-03-05
Also published as: EP0940647A3; EP0940647A2; DE59909437D1; EP0940647B1; ES2218890T3

Abstract

Zur Unschädlichmachung improvisierter Explosiv-Kampfmittel und dergleichen ohne detonative Umsetzung derselben wird eine Hohlladung verwendet, deren Ladungshohlraum als Rinne ausgebildet und mit einem fließfähigem Material gefüllt ist, aus dem im Initiierungsfall ein flächiger Hohlladungsstachel mit einer Schneidkante gebildet wird.A hollow charge is used to render improvised explosive ordnance and the like without detonative implementation thereof.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hohlladung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a shaped charge, according to the preamble of Claim 1.

Eine derartige Hohlladung ist aus EP 0 559 960 B1 bekannt. Sie dient in erster Linie dazu, improvisierte Explosiv-Kampfmittel, sogenannte "Improvised Explosive Devices" ohne Risiko für Anwender und Umfeld unschädlich zu machen. Derartige Kampfmittel, die in erster Linie von Terroristen verwendet werden, sind z. B. Handgranaten, Rohrbomben, mit Explosivstoffen gefüllte Gasflaschen und Feuerlöscher oder Sprengkörper in Koffern oder dergleichen Behältern.Such a shaped charge is known from EP 0 559 960 B1. It serves first Line to this, improvised explosive ordnance, so-called "Improvised Explosive Devices "without harm to users and the environment do. Such weaponry used primarily by terrorists are z. B. hand grenades, pipe bombs, filled with explosives Gas bottles and fire extinguishers or explosive devices in suitcases or the like Containers.

Die bekannte Hohlladung ist dazu rotationssymmetrisch ausgebildet. Dadurch trifft der Hohlladungsstachel aus dem fließfähigem Material, z. B. Wasser, punktförmig auf die Hülle auf, in die der Sprengstoff eingeschlossen ist, um die Hülle ohne Detonation des Sprengstoffes zu öffnen. Neben dem schnellen Öffnen von Munitionshüllen oder anderen Behältnissen empfindlichen Inhalts, insbesondere bei Entschärfungs- bzw. Entsorgungsaktivitäten, kann eine solche Hohlladung beispielsweise auch zum raschen Aufbrechen von Türen oder anderen Barrieren, beispielsweise bei Einsätzen von Feuerwehren und technischen Sondertruppen eingesetzt werden.For this purpose, the known shaped charge is rotationally symmetrical. Thereby hits the shaped charge spike from the flowable material, e.g. B. water, punctiform on the shell, in which the explosive is enclosed, around the Open the case without detonating the explosives. In addition to the fast Opening ammunition cases or other containers of sensitive content, this can be particularly the case with disarming or disposal activities Hollow charge, for example, for quickly opening doors or other barriers, for example in fire brigade operations and technical special forces are deployed.

Die bekannte Hohlladung hat sich zwar im großen und ganzen bewährt. Sie ist jedoch nur mit einem geringen Beschußabstand von 2 bis 3 Metern einsetzbar. Zudem ist sie weitgehend unwirksam, wenn ein kleiner Sprengkörper in einem großen Behälter, beispielsweise einem Koffer eingeschlossen ist.The well-known shaped charge has proven itself on the whole. she is but can only be used with a short shooting distance of 2 to 3 meters. In addition, it is largely ineffective when a small explosive device in one large container, such as a suitcase.

Aus der DE 42 07 828 C1 ist eine Hohlladung bekannt geworden, bei der der Ladungshohlraum mit einem fließfähigen Material gefüllt ist, das bei der Initiierung einen Hohlladungsstachel bildet. Die Hohlladung ist mit einer dünnen und leichten Auskleidung versehen, die aufgrund ihrer kegelartigen Form im Fall der Initiierung eine Fokussierung des fließfähigen Mediums zu einem Hohlladundungsstrahl bewirkt. Dies bedeutet, daß der erzeugte Stachel bezüglich der Achse der Ausbreitungsrichtung rotationssymmetrisch geformt ist.From DE 42 07 828 C1 a shaped charge has become known, in which the Charge cavity is filled with a flowable material that at the Initiation forms a shaped charge spike. The shaped charge is thin and light lining, which due to its conical shape in the In the event of initiation, a focus of the flowable medium to one Hollow charge beam causes. This means that the sting generated is rotationally symmetrical with respect to the axis of the direction of propagation.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hohlladung bekannter Art hinsichtlich der Wirksamkeit und des Beschußabstandes deutlich zu verbessern.The object of the invention is to provide a shaped charge of known type with regard to Effectiveness and the shooting distance to improve significantly.

Dies wird erfindungsgemäß mit der im Anspruch 1 gekennzeichneten Hohl ladung erreicht. In den Unteransprüchen 2 bis 11 sind bevorzugte Ausfüh rungsformen der erfindungsgemäßen Hohlladung wiedergegeben.This is according to the invention with the hollow characterized in claim 1 charge reached. Preferred subclaims are in the subclaims 2 to 11 tion forms of the shaped charge according to the invention reproduced.

Bei der erfindungsgemäßen Hohlladung ist der Hohlladungsraum als Rinne ausgebildet. Im Gegensatz zu konventionellen rotationssymmetrisch aufgebauten Hohlladungen, die einen im Querschnitt rotationssymmetrischen Hohlladungsstachel erzeugen, wird hier der Strahl in Richtung der Rinne verbreitert. Die Rinnenform der Hohlladung wirkt hierbei ähnlich wie eine linienförmige Aneinanderreihung mehrerer rotationssymmetrischer Hohlladungen. Somit wird ein flächiger, fächerförmiger Hohlladungsstachel gebildet, dessen Spitze eine Schneidkante bildet, die die Hülle oder das sonstige Behältnis aufschneidet, in das der Sprengstoff eingeschlossen ist. Damit kann z. B. auch ein Sprengkörper in einem größeren Behältnis zuverlässig unschädlich gemacht werden, und zwar ohne detonative Umsetzung des Explosivkampfmittels. Das heißt, der aus dem fließfähigem Material gebildete flächige Strahl öffnet zwar den Behälter, belastet jedoch den Sprengstoff im Behälter nur wenig, so daß das Risiko einer heftigen Reaktion des Sprengstoffs weitgehend ausgeschaltet ist.In the shaped charge according to the invention, the shaped charge space is a channel educated. In contrast to conventional rotationally symmetrical constructed hollow charges, which are rotationally symmetrical in cross section Generate shaped charge spikes, the beam is here in the direction of the channel broadened. The channel shape of the shaped charge acts similar to one Lining up several rotationally symmetrical ones Shaped charges. This creates a flat, fan-shaped shaped charge spike formed, the tip of which forms a cutting edge that the shell or cut open other container in which the explosive is enclosed. So z. B. also an explosive device in a larger container reliably made harmless, and without detonative Implementation of the explosive ordnance. That is, the one from the flowable Flat jet of material opens the container, but loads the container Explosives in the container only a little, so the risk of violent reaction of the explosive is largely switched off.

Das fließfähige Material kann beispielsweise Wasser mit und ohne Frost schutzmittel, ein Öl, flüssiges Glas oder eine andere Flüssigkeit sein. Auch können pastöse Stoffe eingesetzt werden. Bevorzugt wird als fließfähiges Material jedoch ein Gel verwendet, insbesondere ein polymerisiertes Silikongel. The flowable material can, for example, be water with and without frost protective agents, an oil, liquid glass or another liquid. Also pasty substances can be used. Is preferred as flowable However, material uses a gel, especially a polymerized silicone gel.

Gegenüber einer Flüssigkeit, wie Wasser, besitzt ein solches Gel keine Dichtigkeitsprobleme und eine lange Lagerzeit sowie einen Temperaturein satzbereich von ca. -50 bis +200°C. Zudem wird mit einem Gel als fließfähigem Material der Beschußabstand ("Stand off") noch vergrößert. Demgemäß ist mit der erfindungsgemäßen Ladung ein Beschußabstand von bis zu 7 Metern möglich.Compared to a liquid such as water, such a gel has none Tightness problems and a long storage time as well as a temperature range from approx. -50 to + 200 ° C. It also uses a gel as a flowable Material of the shooting distance ("Stand off") increased. Accordingly, with the charge of the invention has a shooting distance of up to 7 meters possible.

Damit sich bei einem derart großen Beschußabstand ein wirksamer Stachel ohne Gefährdung des Anwenders und der Umgebung ausbilden kann, muß die Masse des Explosivstoffs der Hohlladung möglichst gering gehalten werden. Dies ist durch Minimierung der Masse des fließfähigen Materials möglich. Zu diesem Zweck ist der rinnenförmige Hohlladungsraum nicht vollständig bis zur Höhe der Basis mit fließfähigem Material gefüllt, sondern durch eine Form maske lediglich eine schichtförmige Belegung der Rinne mit dem fließfähigem Material vorgesehen. Das heißt, die Wandung, die den Ladungshohlraum auf der dem Sprengobjekt zugewandten, also von der Sprengladung abgewandten Seite verschließt, weist eine dem Querschnittsprofil der Rinne entsprechendes Querschnittsprofil auf, beispielsweise durch Ausbildung dieser Wandung pa rallel zur Innenseite der Rinne.So that with such a large shooting distance, an effective sting can train without endangering the user and the environment Mass of the explosive of the shaped charge can be kept as low as possible. This is possible by minimizing the mass of the flowable material. To for this purpose, the channel-shaped shaped charge space is not completely up to Height of the base filled with flowable material, but through a shape mask only a layered covering of the channel with the flowable Material provided. That is, the wall that the charge cavity on the one facing the explosive device, i.e. facing away from the explosive charge Closes side, has a corresponding to the cross-sectional profile of the channel Cross-sectional profile, for example by forming this wall pa parallel to the inside of the gutter.

Die Sprengladung ist vorzugsweise als Beschichtung auf einem Träger auf gebracht, der einen dem Querschnitt des Ladungshohlraumes entsprechenden Querschnitt aufweist. Vorzugsweise wird als Sprengladung eine Sprengfolie verwendet.The explosive charge is preferably a coating on a carrier brought, the one corresponding to the cross section of the charge cavity Has cross section. An explosive foil is preferably used as the explosive charge used.

Wenn der Hohlladungsstachel allein durch den fließfähigen Stoff gebildet wird, können die meisten improvisierten Explosivkampfmittel entschärft werden, also z. B. Rohrbomben, Explosivstoffe in Feuerlöschergehäusen, kleinere Explosiv stoffbehälter in Schalenkoffern und dergleichen. Um die Durchschlagsleistung zu erhöhen und damit auch harte Ziele, wie mit Explosivstoff gefüllte Stahl flaschen unschädlich zu machen, hat sich eine Tandemwirkung als vorteilhaft erwiesen, d. h. zusätzlich zu dem fließfähigem Material eine Auskleidung aus einem festen Inertmaterial auf der dem Ladungshohlraum zugewandten Seite der Sprengladung, also zwischen Sprengladung und fließfähigem Material, beispielsweise aus einem Metall, wie Kupfer.If the shaped charge spike is formed solely by the flowable material, most improvised explosive devices can be defused, so e.g. B. pipe bombs, explosives in fire extinguisher housings, smaller explosives fabric containers in shell cases and the like. The breakthrough to increase and thus also hard targets, such as steel filled with explosive To make bottles harmless, a tandem effect has proven to be advantageous proven, d. H. in addition to the flowable material, a lining a solid inert material on the side facing the charge cavity the explosive charge, i.e. between the explosive charge and the flowable material, for example from a metal such as copper.

Der als Rinne ausgebildete Ladungshohlraum weist vorzugsweise einen V- förmigen Querschnitt auf. Der Öffnungswinkel des V kann dabei 45 bis 150° betragen, vorzugsweise beträgt er jedoch 100 bis 140°.The charge cavity designed as a channel preferably has a V- shaped cross section. The opening angle of the V can be 45 to 150 ° amount, but it is preferably 100 to 140 °.

Damit bei hoher Wirksamkeit und großem Beschußabstand kein größerer Se kundärschaden durch die erfindungsgemäße Hohlladung auftritt, beträgt die Gesamtlänge der Hohlladung vorzugsweise höchstens 400 mm, bei einer V- förmigen Rinne die Länge jedes Schenkel des V, also die Breite jeder Seite der Rinne maximal 200 mm, vorzugsweise maximal 100 mm, die Schichtdicke der Sprengladung maximal 10 mm, vorzugsweise maximal 6 mm, die Spreng stoffmenge maximal 700 Gramm, insbesondere maximal 500 Gramm und die Dicke der Belegung aus Inertmaterial maximal 4 mm, insbesondere maximal 2 mm. Damit andererseits die Hohlladung eine hinreichende Wirksamkeit besitzt, sollte ihre Gesamtlänge mindestens 100 mm, die erwähnte Schenkellänge der Rinne mindestens 40 mm, die Dicke der Sprengstoffolie mindestens 1 mm und die Sprengstoffmenge mindestens 10 Gramm betragen. Bei Verwendung einer Auskleidung aus Inertmaterial sollte die Dicke der Auskleidung mindestens 0,1 mm betragen, um eine spürbare Erhöhung der Durchschlagsleistung des Hohl ladungsstachels zu erzielen.So with a high effectiveness and large shooting distance, no larger Se secondary damage caused by the shaped charge according to the invention, is Total length of the shaped charge is preferably at most 400 mm, with a V shaped gutter the length of each leg of the V, i.e. the width of each side of the Channel maximum 200 mm, preferably maximum 100 mm, the layer thickness of the Explosive charge a maximum of 10 mm, preferably a maximum of 6 mm, the explosive Maximum amount of substance 700 grams, especially maximum 500 grams and the The thickness of the covering made of inert material is a maximum of 4 mm, in particular a maximum of 2 mm. On the other hand, so that the shaped charge has sufficient effectiveness, their total length should be at least 100 mm, the leg length mentioned Gutter at least 40 mm, the thickness of the explosive foil at least 1 mm and the amount of explosives is at least 10 grams. When using a Lining made of inert material, the thickness of the lining should be at least 0.1 mm amount to a noticeable increase in the penetration of the hollow to achieve charge spikes.

Das Gehäuse der erfindungsgemäßen Hohlladung wird durch die Wandung auf der von der Sprengladung abgewandten Seite des Ladungshohlraumes, dem Träger für die Sprengladung und zwei Platten gebildet, die den Ladungshohl raum an den Stirnseiten zu schließen. Um die Bildung von Metallsplittern zu vermeiden, wird das Gehäuse vorzugsweise komplett aus Kunststoff ausgelegt.The housing of the shaped charge according to the invention is due to the wall the side of the charge cavity facing away from the explosive charge, the Carrier for the explosive charge and two plates formed the hollow of the charge close space at the end faces. To the formation of metal splinters too avoid, the housing is preferably made entirely of plastic.

Nachstehend ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hohlladung anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:Below is an embodiment of the shaped charge according to the invention explained in more detail with reference to the drawing. In it show:

Fig. 1 und 2 jeweils eine perspektivische Ansicht von der dem Sprengobjekt zugewandten bzw. abgewandten Seite der Hohlladung; und Fig. 1 and 2 each a perspective view from the side facing the explosive object and a side facing away from the shaped charge; and

Fig. 3 einen teilweisen Längsschnitt und Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie III-III bzw. IV-IV in Fig. 1 bzw. 3. Fig. 3 is a partial longitudinal section and Fig. 4 is a cross section along the line III-III and IV-IV in Fig. 1 and 3 respectively.

Danach weist die Hohlladung einen V-förmigen Träger 1 aus Kunststoff auf, der an seiner Innenseite mit einer Sprengstoffolie 2 belegt ist, die mit Detonatoren 3 in Wirkverbindung steht, die jeweils in einem hülsenförmigen Ansatz 4 am Scheitel des V-förmigen Trägers 1 sitzen. Der Öffnungswinkel α des V-förmi gen Trägers 1 beträgt 120°. Die Sprengstoffolie 2 ist auf der vom Träger 1 abgewandten Seite mit einer Auskleidung 5, z. B. aus Kupfer, versehen. Die Sprengstoffolie kann z. B. neben einem Kunststoff als Bindemittel Pentaerythrittetranitrat (PETN) enthalten.Thereafter, the shaped charge has a V-shaped carrier 1 made of plastic, which is covered on the inside with an explosive foil 2, which is operatively connected to detonators 3 , each of which is seated in a sleeve-shaped extension 4 at the apex of the V-shaped carrier 1 . The opening angle α of the V-shaped carrier 1 is 120 °. The explosive foil 2 is on the side facing away from the carrier 1 with a lining 5 , for. B. made of copper. The explosive foil can e.g. B. contain a plastic as a binder pentaerythritol tetranitrate (PETN).

Auf den Träger 1 mit der Sprengstoffolie 2 und der Auskleidung 5 ist eine Formmaske 6 aus Kunststoff aufgesetzt, die einen rinnenförmigen Ladungs hohlraum 7 auf der dem Sprengobjekt zugewandten vorderen Seite und an den beiden Längsseiten verschließt.On the carrier 1 with the explosive film 2 and the lining 5 , a plastic mask 6 is placed, which closes a channel-shaped charge cavity 7 on the front side facing the explosive device and on the two long sides.

Die im Abstand von der Auskleidung 5 bzw. der Sprengstoffolie 2 angeordnete Wand 8 an der Vorderseite der Formmaske 6 ist gleichfalls als V-förmige Rinne ausgebildet. Der V-förmige Ladungshohlraum 7 wird mit einem fließfähigem Material, beispielsweise einem Gel gefüllt. Damit sind der Träger 1, die Sprengstoffolie 2, die Auskleidung 5, der Ladungshohlraum 7 bzw. das darin enthaltene fließfähige Material und die Wandung 8 parallel zueinander an geordnet und jeweils rinnenförmig mit einem V-förmigen Querschnitt mit glei chem Öffnungswinkel α ausgebildet.The wall 8 arranged at a distance from the lining 5 or the explosive foil 2 on the front of the molding mask 6 is likewise designed as a V-shaped channel. The V-shaped charge cavity 7 is filled with a flowable material, for example a gel. Thus, the carrier 1 , the explosive foil 2 , the lining 5 , the charge cavity 7 and the flowable material contained therein and the wall 8 are arranged parallel to each other and each formed channel-shaped with a V-shaped cross section with the same chem opening angle α.

An den Stirnseiten ist der rinnenförmige Ladungshohlraum 7 durch Platten 10, 11 aus Kunststoff verschlossen, wobei die eine Platte 10 mit zwei verschließ baren Einfüllöffnungen 12 für das fließfähige Material versehen ist.At the end faces of the channel-shaped charge cavity 7 is closed by plates 10 , 11 made of plastic, one plate 10 being provided with two closable filling openings 12 for the flowable material.

Um die Länge des flächenförmigen Hohlladungsstachels zu vergrößern, kön nen mehrere Hohlladungen nebeneinander angeordnet sein, wobei die Platten 10, 11 an den benachbarten Stirnseiten zweier nebeneinander angeordneter Hohlladungen in eine satte, flächige Anlage zur Detonationsübertragung von einer Hohlladung zur anderen bringbar sind. In order to increase the length of the planar shaped charge spike, a plurality of shaped charges can be arranged side by side, the plates 10 , 11 on the adjacent end faces of two shaped charges arranged next to one another being able to be brought into a rich, flat system for the detonation transmission from one shaped charge to another.

Um eine optimale Hohlladungsstachelausbildung zu erreichen, sind entlang dem Scheitel des Trägers 1 mit gleichem Abstand mehrere simultan zündbare Detonatoren 3 angeordnet, beispielsweise elektrische Kurzzeit-Detonatoren.In order to achieve an optimal shaped charge spike formation, a plurality of detonators 3 which can be triggered simultaneously, for example short-term electrical detonators, are arranged along the apex of the carrier 1 at the same distance.

Die einzelnen Teile der Hohlladung, also der Träger 1, die Sprengstoffolie 2, die Auskleidung 5, die Formmaske 6 und die Platten 10, 11 können zur Be festigung aneinander verklebt sein.The individual parts of the shaped charge, ie the carrier 1 , the explosive foil 2 , the lining 5 , the mold mask 6 and the plates 10 , 11 can be glued to one another for fastening.

Claims

1. Hollow charge, the charge cavity is filled with a flowable material that forms the shaped charge spike in the event of initiation, characterized in that the charge cavity ( 7 ) is formed as a groove to form a flat shaped charge spike.

2. Hollow charge according to claim 1, characterized in that the wall ( 8 ), which closes the charge cavity ( 7 ) on the side facing away from the explosive charge ( 2 ) facing away, is formed in the shape of a channel in accordance with the charge cavity ( 7 ).

3. Hollow charge according to claim 1 or 2, characterized in that the explosive charge ( 2 ) contains a liquid, pasty or gel-like material as a flowable inert material.

4. Hollow charge according to one of the preceding claims, characterized in that the explosive charge ( 2 ) is applied as a coating on a carrier ( 1 ) which is channel-shaped in accordance with the charge cavity ( 7 ).

5. Hollow charge according to one of the preceding claims, characterized in that the charge cavity ( 7 ), which is designed as a trough, has a V-shaped cross section.

6. shaped charge according to claim 5, characterized in that the Opening angle (α) of the V-shaped channel is 100 to 140 °.

7. shaped charge according to one of the preceding claims, characterized in that the charge cavity ( 7 ) is formed on its end faces such that the adjacent end faces of two adjacent shaped charges for detonation transmission can be brought into system.

8. Hollow charge according to claims 2, 4 or 7, characterized in that the wall ( 8 ) on the side of the charge cavity ( 7 ) facing away from the explosive charge ( 2 ) and / or the carrier ( 1 ) and / or the end faces of the Charge cavity ( 7 ) consist of plastic.

9. Hollow charge according to claim 8, characterized in that the wall ( 8 ) on the side of the charge cavity ( 7 ) facing away from the explosive charge ( 2 ), the carrier ( 1 ) and the end faces of the charge space ( 7 ) that the flowable material form receiving housing.

10. Hollow charge according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of detonators ( 3 ) are arranged along the channel-shaped charge cavity ( 7 ).

11. shaped charge according to one of the preceding claims, characterized ge indicates that the flowable material is formed by a silicone gel becomes.

12. Use of the shaped charge according to one of the preceding claims to render improvised explosive ordnance harmless without de tonative implementation of the same.