DE202016001750U1

DE202016001750U1 - Vorrichtung zur Sprengung von Minen und Kampfmitteln aller Art

Info

Publication number: DE202016001750U1
Application number: DE202016001750.1U
Authority: DE
Original assignee: Stiftung Sankt Barbara
Current assignee: Stiftung Sankt Barbara
Priority date: 2016-03-16
Filing date: 2016-03-16
Publication date: 2016-04-07
Anticipated expiration: 2026-03-17

Abstract

Vorrichtung zur Sprengung von Minen und Kampfmitteln aller Art aus der Luft durch Detonationswellenerzeugung (Druckwellenerzeugung) zur gezielten und sicheren Auslösung von Landminen, Sprengfallen und anderen Kampfmitteln mit dem Ziel der Unschädlichmachung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (1) eine elliptische Öffnung (8) von ca. 3–5 m in der Längsausrichtung nach unten aufweist und eine Vorrichtung zur Anhängung (11) an ein Trägersystem (12) hat. Für die Verbindung (2) mit dem Trägersystem (12) ist eine flexible, in der Länge variable Verbindung wie eine druckfeste Kette vorgesehen. Das Trägersystem (12) kann ein Fluggerät oder ein Fahrzeug-/Kranausleger sein. Das offene Ende des Gehäuses kann zu dem zu bearbeitenden Bereich gedreht werden. In dem Gehäuse (1) sind mehrere Düsen (3) angebracht, die mit einem explosiven Spreng-/Gasgemisch gefüllt werden. Die im Kopf der Düsen befindliche ferngesteuerte Zündung (5) sieht vor, die mittlere Düse (vorzugsweise Laval-Düse) Sekundenbruchteile vor den weiteren Düsen zu zünden, um den physikalischen Effekt einer energiesparenden und effizienzsteigernden Wirkung zu nutzen (Vogelflugeffekt). Gas und sonstige Sprenggemische/Komponenten sind am Gehäuse (1) außen in besonders geschützten Behältern (6) angebracht. Die Auslösung der Minen und Kampfmittel aller Art durch Druckwellen aus der Luft kann durch die Systeme ca. alle 15–30 Sekunden erfolgen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sprengung von Minen und Kampfmitteln aller Art aus der Luft durch Detonationswellenerzeugung (Druckwellenerzeugung).
Zu Minen und Kampfmitteln aller Art gehören sowohl Minen, explosive Kampfmittelrückstände (ERW – Explosive Remnants of War) wie nicht explodierte Kampfmittel (UXO – Unexploded Ordnance), zurückgelassene explosive Kampfmittel (AXO – Abandoned Explosive Ordnance), Streumunition (cluster munition) als auch Unkonventionelle Spreng- und Brandvorrichtungen USBV (IED Improvised Explosive Device).
Die neue Vorgehensweise ergänzt oder ersetzt die Räumung kontaminierter Gebiete in und nach bewaffneten Konflikten. Die normale Verfahrensweise bei der Munitions- und Minenräumung ist die Ortung mit anschließender Räumung und Vernichtung. Beim Orten werden Metalldetektoren, Minensuchnadeln oder Tiere wie z. B. speziell ausgebildete Sprengstoffspürhunde eingesetzt. Die Räumung und Vernichtung von Landminen und anderen Kampfmitteln erfolgt manuell, mechanisch, pyrotechnisch oder durch den Einsatz von Tieren als Minenauslöser, aber auch durch Laserverfahren und weitere bodengebundene Vorgehensweisen. Auch Wärmebilderfassungen von Sprengkörpern aus der Luft sind möglich.
Die heutige asymmetrische Kriegsführung geht auch von nicht dokumentierten, der augenblicklichen Situation angepassten Minen- und Sprengfallen aus. Eine zunehmende Unsicherheit durch Eigenproduktionen von Sprengfallen besteht. Diese beinhalten zumeist Zündmechanismen, welche eine Ortung und Räumung mit den Mitteln des Standes der Technik nur sehr schwer ermöglichen.
Auch Streumunition – von Flugzeugen abgeworfene Behälter, die Dutzende oder einige Hunderte kleiner Sprengkörper enthalten – kann in bodengebundenen Einsätzen nur schwer beseitigt werden. Streumunition hängt vielfach in Bäumen und würde mit der vorgestellten Druckimpulssprengvorrichtung gefahrlos beseitigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Sprengung von Minen und Kampfmitteln aller Art verbessert, gefahrloser, kostengünstiger und weniger zeitintensiv durchgeführt werden kann, wie insbesondere bei Straßen und Wegkontrollen in Einsatzgebieten oder in schwer zugänglichem Gelände.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 definierte Erfindung gelöst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. Durch die Erfindung wird erreicht, dass eine Sprengung von Minen und Kampfmitteln aller Art aus der Luft durch Detonationswellenerzeugung (Druckwellenerzeugung) durchgeführt wird.
Grundlage des Gebrauchsmusters ist eine Vorrichtung zur Sprengung von Minen und Kampfmitteln aller Art aus der Luft durch Detonationswellenerzeugung (Druckwellenerzeugung). Dabei soll in Ergänzung der bisherigen Vorgehensweisen ein über ein Trägersystem, wie ein Fluggerät oder einen Fahrzeugausleger, gestütztes Detonationswellensystem (Druckwellensystem) in Anwendung kommen, welches topografisch überall anwendbar ist, selbst in schwierigen Geländeverhältnissen, wie auch in durch Bombardierungen von Städten entstandenen Trümmerlandschaften.
Überall, wo reine Verdachtsflächen vorhanden sind, muss man mit logistikfreien Schnelleinsatzmethoden vorangehen. Auch für unzugängliche Gelände müssen Beseitigungsmethoden schnell und kostengünstig zur Verfügung stehen.
Insbesondere in bewohnten Gebieten können unter Verzicht auf Fluggeräte auch Fahrzeuge mit weitreichendem Ausleger zum Einsatz kommen.
Ein Gehäuse/Haube, das über eine flexible, d. h. in der Länge variablen Verbindung, wie einer druckfesten Kette, an einem Trägersystem (wie Fluggerät oder Fahrzeugausleger) angehängt ist, wird technisch so ausgerüstet, dass es unter Mitnahme der Logistik und des zugehörigen Materials in Trümmern und Gelände versteckte Minen und Kampfmittel aller Art durch Druckwellenerzeugung zur Detonation bringen kann.
Verschiedene Daten, wie z. B. durch Bildnahme/Wärmebildkamera vor und nach dem Einsatz, werden für die Dokumentation festgehalten.
Grundsätzlich:
Trifft eine Detonationsfront auf eine Erdoberfläche mit eingeschlossenen Sprengkörpern (Minen, UXO, IED, Cluster etc.), so wird dieses kombinierte Material durch einen schnellen Anstieg auf hohe Drücke einer sehr starken Beschleunigung ausgesetzt. Die dabei auftretenden Kräfte betragen ein Vielfaches der zwischenatomaren Bindungskräfte.
Je nach Ausbildung der Drücke werden in einer Wirkungszone die mechanischen und chemischen Strukturen des Zielmaterials zerstört.
Die Auslösedrücke von Minen und Kampfmitteln variieren entsprechend ihrer Einsatzziele und liegen unter den Drücken der Detonationswellen.
Die Vorteile der Erfindung liegen in verschiedenen Bereichen. Ein wichtiger Punkt ist der Sicherheitsfaktor dieser Methode durch geringen Personaleinsatz mit entsprechendem Abstand zur Gefahrenquelle und möglichem Einsatz in schwierigem Gelände sowie unabhängig von klimatischen Bedingungen.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im Folgenden ein Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung beschrieben.
1 zeigt eine prinzipielle Darstellung einer Vorrichtung zur Sprengung von Minen und Kampfmitteln aller Art aus der Luft durch Detonationswellenerzeugung (Druckwellenerzeugung).
Die Vorrichtung besteht aus einem Gehäuse 1 mit einer elliptischen Öffnung 8 von ca. 3–5 m in der Längsausrichtung. Das Gehäuse 1 besteht aus hitzebeständigem, leichtem, schwer entzündlichem Material und hat mehrere Lüftungsöffnungen 10, um einen besseren Druckausgleich zu gewährleisten. Das Gehäuse 1 ist mit einer flexiblen, in der Länge variablen Verbindung 2, wie einer druckfesten Kette, über eine Vorrichtung zur Anhängung 11 mit dem Trägersystem 12 (wie Fluggerät oder Fahrzeugausleger) verbunden. Dadurch wird der bei der Detonation entstehende Rückstoß kompensiert.
An der Außenseite des Gehäuses 1 sind Gasbehälter 6 zur Aufnahme von Gas für eine ausreichende Anzahl von Detonationen angebracht. Unter dem Dach des Gehäuses 1 sind mehrere Düsen 3 mit einer rückstoßdämpfenden Aufhängung 9 angebracht und über Schläuche 4 mit den Gasbehältern 6 verbunden. Im Kopf der Düsen befindet sich die ferngesteuerte Zündung 5.
Außen am Gehäuse 1 ist zusätzlich eine Einrichtung zur Aufnahme von Messinstrumenten 7 für z. B. Druck, Gasanalytik und fotografische Erfassung (Video) angebracht. Um Energie zu sparen und die Druckintensität zu erhöhen sind die Zündvorgänge um Bruchteile von Sekunden zeitversetzt (Vogelflugeffekt). Die Druckwelle der ausgelösten Minen/Kampfmittel wird ebenfalls gemessen.
Beispielhaft kann Knallgas zum Einsatz kommen, ein detonationsfähiges Gemisch aus Wasserstoff (H₂) und Sauerstoff (O₂).

Claims

Vorrichtung zur Sprengung von Minen und Kampfmitteln aller Art aus der Luft durch Detonationswellenerzeugung (Druckwellenerzeugung) zur gezielten und sicheren Auslösung von Landminen, Sprengfallen und anderen Kampfmitteln mit dem Ziel der Unschädlichmachung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (1) eine elliptische Öffnung (8) von ca. 3–5 m in der Längsausrichtung nach unten aufweist und eine Vorrichtung zur Anhängung (11) an ein Trägersystem (12) hat. Für die Verbindung (2) mit dem Trägersystem (12) ist eine flexible, in der Länge variable Verbindung wie eine druckfeste Kette vorgesehen. Das Trägersystem (12) kann ein Fluggerät oder ein Fahrzeug-/Kranausleger sein. Das offene Ende des Gehäuses kann zu dem zu bearbeitenden Bereich gedreht werden. In dem Gehäuse (1) sind mehrere Düsen (3) angebracht, die mit einem explosiven Spreng-/Gasgemisch gefüllt werden. Die im Kopf der Düsen befindliche ferngesteuerte Zündung (5) sieht vor, die mittlere Düse (vorzugsweise Laval-Düse) Sekundenbruchteile vor den weiteren Düsen zu zünden, um den physikalischen Effekt einer energiesparenden und effizienzsteigernden Wirkung zu nutzen (Vogelflugeffekt). Gas und sonstige Sprenggemische/Komponenten sind am Gehäuse (1) außen in besonders geschützten Behältern (6) angebracht. Die Auslösung der Minen und Kampfmittel aller Art durch Druckwellen aus der Luft kann durch die Systeme ca. alle 15–30 Sekunden erfolgen.
Vorrichtung zur Sprengung von Minen und Kampfmitteln aller Art aus der Luft durch Detonationswellenerzeugung (Druckwellenerzeugung) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Gehäuses (1) aus hitzebeständigem, leichtem, schwer entzündlichem Material besteht und mehrere Lüftungsöffnungen (10) hat, um einen besseren Druckausgleich zu gewährleisten.
Vorrichtung zur Sprengung von Minen und Kampfmitteln aller Art aus der Luft durch Detonationswellenerzeugung (Druckwellenerzeugung) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Aufhängung (11) an ein Trägersystem (12), durch eine flexible, in der Länge variable und rückstoßdämpfende Verbindung (2), wie z. B. druckfeste Ketten/Federn/Stoßdämpfer, erfolgt und dass das Trägersystem (12) ein Fluggerät, wie z. B. ein Helikopter oder eine Drohne, oder eine kranähnliche Vorrichtung (z. B. Fahrzeugausleger) sein kann.
Vorrichtung zur Sprengung von Minen und Kampfmitteln aller Art aus der Luft durch Detonationswellenerzeugung (Druckwellenerzeugung) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgung mit Gas durch außen am Gehäuse (1) angebrachte Druckgasflaschen (6) erfolgt, die über Schläuche (4) mit den Düsen (3) im Innern des Gehäuses verbunden sind. Über die Zuführung variabler Gasgemische wird die Detonationsstärke variiert.
Vorrichtung zur Sprengung von Minen und Kampfmitteln aller Art aus der Luft durch Detonationswellenerzeugung (Druckwellenerzeugung) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckdüse vorzugsweise eine Laval-Düse ist, die durch eine Druckwelle mit Überschallgeschwindigkeit einen Unterdruck erzeugt, der es erlaubt den zur Sprengung erforderlichen Druck mit den anderen Luftdüsen bei geringerem Energieaufwand zu erzeugen. Der so erzeugte Luftdruck wird bis zum zu sprengenden Objekt geleitet und löst die Sprengung aus (Vogelflugeffekt).
Vorrichtung zur Sprengung von Minen und Kampfmitteln aller Art aus der Luft durch Detonationswellenerzeugung (Druckwellenerzeugung) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckwelle durch zündfähige Gasgemische erzeugt wird. Dazu werden die Gase in getrennten Behältern (6) an der Außenseite des Gehäuses (1) mitgeführt. Die Steuerung/Auslösung (5) der Druckwelle erfolgt fernbedient über Funk oder Kabelverbindung vom Trägersystem (12) aus.
Vorrichtung zur Sprengung von Minen und Kampfmitteln aller Art aus der Luft durch Detonationswellenerzeugung (Druckwellenerzeugung) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Funktionsträger wie Zuleitungen zu den Düsen (3), Steuermittel, Energie, Zündsysteme etc. an der Außenseite des Gehäuses (1) angebracht sind.
Vorrichtung zur Sprengung von Minen und Kampfmitteln aller Art aus der Luft durch Detonationswellenerzeugung (Druckwellenerzeugung) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sicherheitssystem alle Komponenten wirksam isoliert.
Vorrichtung zur Sprengung von Minen und Kampfmitteln aller Art aus der Luft durch Detonationswellenerzeugung (Druckwellenerzeugung) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkrichtung des Gehäuses (1) in einem Bereich von ca. 180° ausgerichtet werden kann.
Vorrichtung zur Sprengung von Minen und Kampfmitteln aller Art aus der Luft durch Detonationswellenerzeugung (Druckwellenerzeugung) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (3) mit dem Innendach des Gehäuses (1) über ein weiteres Rückstoßdämpfungssystem (9) verbunden sind.
Vorrichtung zur Sprengung von Minen und Kampfmitteln aller Art aus der Luft durch Detonationswellenerzeugung (Druckwellenerzeugung) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Düse (3) eine eigene Zündvorrichtung (5) hat, die vom Trägersystem (12) ferngesteuert ausgelöst werden kann. Ebenso wird die Füllung der Düsen mit Gas/Sprengmaterial vom Trägersystem (12) ferngesteuert.
Vorrichtung zur Sprengung von Minen und Kampfmitteln aller Art aus der Luft durch Detonationswellenerzeugung (Druckwellenerzeugung) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass außen am Gehäuse (1) eine Messstation (7), beispielhaft mit Videokamera, Messgeräten für Druck (von oben durch Detonation und von unten durch explodierende Minen und Kampfmittel), Luftanalytik, Wärmebildkamera (Video), Abstandsmessung zum Zielobjekt, angebracht ist.