DE2110586A1 - Anordnung zur Bekaempfung gepanzerter Ziele - Google Patents

Anordnung zur Bekaempfung gepanzerter Ziele

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DE2110586A1
DE2110586A1 DE19712110586 DE2110586A DE2110586A1 DE 2110586 A1 DE2110586 A1 DE 2110586A1 DE 19712110586 DE19712110586 DE 19712110586 DE 2110586 A DE2110586 A DE 2110586A DE 2110586 A1 DE2110586 A1 DE 2110586A1
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DE19712110586
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English (en)
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Werner Dipl-Phys Dr Geiger
Heinz Dipl-Phy Kollmannsperger
Walter Dr Trinks
Walter Wolf
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Battelle Institut eV
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    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/04Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of armour-piercing type
    • F42B12/10Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of armour-piercing type with shaped or hollow charge
    • F42B12/16Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of armour-piercing type with shaped or hollow charge in combination with an additional projectile or charge, acting successively on the target
    • F42B12/18Hollow charges in tandem arrangement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B1/00Explosive charges characterised by form or shape but not dependent on shape of container
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    • F42B1/032Shaped or hollow charges characterised by the material of the liner
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

  • Anordnung zur Bekämpfung gepanzerter Ziele Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Anordnungen zur Bekämpfung gepanzerter Ziele mittels metallischer Projektile. Solche Anordnungen sind beispielsweise als Hohlladungen oder als mit Rohren zu verschießende Projektile ausgebildet.
  • Bekannt sind Hohlladungen mit Einlagen oder Auskleidungen in-Form metallischer Hohlkegel, die bei der Detonation des in der Hohlladung befindlichen Sprengstoffes zu schnell fliegenden Projektilen umgeformt werden. In Abhängigkeit von dem Kegelwinkel, der Wanddicke und dem Material des Kegels sowie von der Art und Anordnung des Sprengstoffes und der Hülse entstehen strahl-, kegel- oder schalenförmige Projektile oder Zwischenformen derselben.
  • Bei spitzwinkligen Einlagen besteht das Projektil aus einem schnell fliegenden, langen, strahlförmigen Vorderteil mit relativ geringer Masse an Einlagenmaterial und aus einem dahinter langsamer fliegenden, dicken, kürzeren Teil, dem sogenannten Stößel, der den größeren Teil des Einlagematerials-umfaßt. Bei größerem Kegelwinkel der Einlage erhält man dagegen dickere kürzere Projektile, die praktisch die Gesamtmenge des Einlagenmaterials enthalten.
  • Die spitzwinkeligen Einlagen führen bei gepanzerten Zielen zu den größten Eindringtiefen, jedoch mit dem Nachteil, daß der Querschnitt des Durchdringungskanals relativ gering ist. Die in dem Stößel vereinigte Hauptmasse der Einlage bleibt meist in dem von.dem strahlförmigen Vorderteil gebildeten Durchdringungskanal hängen. Andererseits ist die Durchschlagstiefe der kurzen oder gedrungenen Projektile, die man mit stumpfwinkligen Einlagen erreicht, wesentlich kleiner-, während der Durchmesser des Durchdringungskanals in diesem Falle jedoch größer wird als bei der Verwendung spitzwinkliger Einlagekegel.
  • Die Temperatur der metallischen Projektile beträgt im allgemeinen nur wenige hundert Grad und reicht daher zur Erzielung einer Brandwirkung nicht aus. Zur Steigerung der Brandwirkung wurden verschiedene Möglichkeiten untersucht; z.B. Einführung der Sprengstoffschwaden in den Raum hinter der Panzerung durch sogenannte Leitdüsen; Nachschießen eines Brandsatzes durch den von dem metallischen Projektil gebildeten Kanal; Verwendung einer Mischung aus einem pyrotechnischen Satz und Metall als Einlagenmaterial. Alle diese Maßnahmen führten jedoch nicht zu befriedigenden Ergebnissen, da entweder nicht genügend Brandsubstanz durch den Durchdringungskanal eingeführt wurde oder aber sich die Durchschlagsleistung zur stark verringerte.
  • Die Verwendung exotherm miteinander reagierender Werkstoffe als Einlagenmaterialien führt ebenfalls nicht zu dem gewünschten Ziel, da die erforderliche Reaktionstemperatur sicht erreicht wurde.
  • Der Erfindung liegt die allgemeine Aufgabe zugrunde, die Durchschlagsleistung und den Nachfolgeeffekt metallischer Projektile zu erhöhen, Es sollte insbesondere eine Hohlladung geschaffen werden, deren Projektile - ohne Verringer-u- der Durchschlagsleistung - eine wesentlich erhöhte Brandwirsung erreichen.
  • Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe mit einer Anordnung gelöst werden kann, die einen Formkörper aus einer Kombination exotherm miteinander reagierender Metalle enthält, der ganz oder teilweise mit einer stark exotherm reagierenden Beschichtung versehen ist, welche -durch eine Stoßwelle oder durch eine kurzzeitige Flammeinwirkung zur Reaktion gebracht wird und mindestens so lange mit dem Formkörper in Berührung bleibt, bis dieser in dem an die Beschichtung angrenzenden Bereich reagiert. Das wesentliche der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß nach dem Aufschlag bzw. nach der Detonation des Sprengstoffes extrem heiße Projektile entstehen.
  • Nach einer vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung ist der Formkörper als Einlage einer Hohlladung ausgeführt, wobei sich die Beschichtung zwischen Sprengstoff und Einlage befindet, und durch die bei der Detonation des Sprengstoffes entstehende Stoßwelle zur Reaktion gebracht wird.
  • Andererseits kann jedoch der-Formkörper selbst bereits als Projektil ausgebildet werden, wobei die Beschichtung durch die beim Aufschlag auf das Ziel entstehende Stoßwelle zur Reaktion gebracht wird.
  • Ferner kann erfindungsgemäß der Formkörper aus Metallen bestehen, bei deren Reaktion keine Gase oder Dämpfe entstehen.
  • In vielen Fällen ist es von Vorteil, wenn der Formlçörper der erfindungsgemäßen Anordnung aus einer Vielzahl dünner Schichten zusammengesetzt ist, wobei die benachbarten Schichten aus Reaktionspartnern bestehen sollen. Durch die Ausbildung der Schichten, insbesondere durch die Wahl deren Dicke istin einem solchen Falle der Ablauf und die Dauer der exothermen Reaktion in Grenzen bestimmbar.
  • Bei der erfindungsgemäßen Anordnung kann der Formkörper aus einer Kombination von Aluminium mit einem Metall der 8.
  • Hauptgruppe oder der 4. Nebengruppe des Periodensystems bestehen.
  • Schließlich dürfte es im allgemeinen von Vorteil sein, wenn die Beschichtung aus einem Matenal hergestellt wird, das bei der Reaktion eine geringe Gasentwicklung zeigt.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Darstellung anhand der beigefügten Abbildungen von Ausführungsarten der Erfindung hervor.
  • Die Fig. 1 bis 3 zeigen in stark schematisierter Darstellung Längsschnitte durch drei verschiedene Ausführungsarten von Hohlladungen nach der Erfindung einschließlich der jeweils entstehenden Projektile. In den Fig. 4 und 5 sind dagegen, ebenfalls schematisch und im Längsschnitt zwei Ausführungsarten von Projektilen dargestellt, die zum Verschuß mit Rohren vorgesehen sind.
  • Die Hohlladungen nach den Fig. 1 bis 3 bestehen jeweils aus dem Sprengstoff 1, dem Zünder 2 und der Einlage bzw. der Auskleidung 4a innerhalb einer Hülse 9.
  • Fig. 1 zeigt eine einstufige Hohlladung mit spitzwinkliger Einlage 4a, die zum Sprengstoff 1 hin vollständig mit einer Zwischenschicht 3a bedeckt ist. Bei der Verformung der Einlage 4a entstehen in diesem Fall als Projektile ein schnell fliegender IIohlladungsstrahl 5 geringer Masse mit einem dahinter fliegenden Stößel 6, welcher den Hauptteil des Einlagenmaterials beinhaltet.
  • In Fig. 2 ist eine ebenfalls einstufige Hohlladung wiedergegeben, die prinzipiell den gleichen Aufbau wie die Hohlladung nach Fig. 1 aufweist. Aufgrund des stumpfen Winkels der kegelförmigen Einlage 4a ergibt sich jedoch in diesem Fall keine Aufteilung des Projektils in Strahl und Stößel, sondern es bildet sich ein schalenförmiges Projektil 7, das wie bereits erwähnt, im Vergleich zu der Ausführungsart nach Fig. 1 in der Panzerung einen Durchdringungskanal größeren Durchmessers hervorruft.
  • Fig. 3 zeigt dagegen eine zweistufige Hohlladung, die grundsätzlich aus einer bekannten Hohlladung 10 mit nicht reagierender Einlage (z.B. Kupfer) und einer erfindungsgemässen Hohlladung 11 besteht. Beide Stufen werden gleichzeitig gezündet. Durch eine Haube 8 wird dabei eine Störung der Projektilbildung in der zweiten Stufe infolge Sprengstoffschwaden der ersten Stufe verhindert. Es entstehen in diesem Fall zwei in der Hohlladungsachse hintereinander fliegende Projektile 12, 13, von denen das erstere Projektil 13 wie üblich nur eine Temperatur von wenigen hundert Grad Celsius aufweist, während das zweite Projektil i2 ebenso wie die Projektile 5, 6 und 7 der Fig. 1 und 2 infolge der exothermen Reaktionen mfea.15O0 0C erhitzt sind. Es wird also in der Ausführungsart nach Fig. 3 zunächst durch das Projektil 13 ein Durchdringungskanal entstehen, durch den das Projektil 12 eindringt und die erwünschte Nachfolgewirkung erzielt.
  • Die Geschosse nach den Fig. 4 und 5 sind in ihrer grundsätzlichen Wirkung mit den beschichteten Einlagen der Hohlladungen nach den Fig. 1 bis 3 zu- vergleichen. In diesem Fall ist der Formkörper als Projektil 4b ausgebildet und verfügt über eine Beschichtung 3b die durch die beim Aufschlag auf das Ziel entstehende Stoßwelle zur Reaktion gebracht wird und die exotherme Reaktion der Metall-Metall-Kombination des Projektils 4b initiiert. In der Ausführungsart nach Fig. 5 ist vor dem beschichteten Projektil 4b, 3b noeh ein zusätzlicher Hartkern vorgesehen, wodurch die Durchschlagsleistung gegenüber dem Geschoß nach Fig. 4 erhöht werden kann.
  • Extrem heiße Projektile mit Temperaturen vqnca.1500°C erhält man durch Verwendung geeigneter Met all-Met all-Kombinat ionen für die Formkörper 4a, 4b, die nach dem Initiieren unter Legierungsbildung stark exotherm reagieren. Der Vorteil dieser Kombinationen besteht darin, daß bei der Reaktion der beteiligten Metalle kein Gas oder Dampf als Reaktionsprodukt entsteht, welches eine Projektilbildung beeinträchtigen und dadurch die Durchschlagsleistung herabsetzen würde.
  • Bei der Verwendung der genannten Metall-Metall-Kombinationen wird aus der Einlage 4a ein kompaktes Projektil, vergleiche Fig. 1 bis 3, sehr hoher Temperatur gebildet. Bei spitzwinkligen gohlladungen ist es ein besonderer Vorteil, wenn der.
  • Stößel 6 im schmelzflüssigen Zustand am Ziel ankommt, weil er dann leichter den Kanal durchdringt, der von dem strahlförmigen Projektil 5 gebildet'wird.
  • Die verwendete Metall-Metall-Reaktion sollte im Interesse einer großen Verarbeitungs- und Handhabungssicherheit eine relativ hohe Aktivierungsenergie besitzen. Solche Metall-Metall-Reaktionen lassen sich jedoch weder durch die beim Aufschlagen noch durch die bei der Detonation des Sprengstoffes 1 entstehende Stoßwelie allein einleiten, da die Einwirkungszeit der Stoßwelle und/oder der Sprengstoffschwaden auf den Formrper bzw. auf die Hohlladungseinlage zu kurz ist. Aus diesem Grund wird erfindungsgemäß zwischen dem Sprengstoff 1 und der Einlage 4 (Fig. 1 bis 3) oder an der Aufschlagstelle bzw. hinter dem Hartkern (Fig. 3 bzw.
  • Fig. 4) die reaktionsfähige Beschichtung 3a bzw. 3b, das sogenannte Zwischeninitial, angebracht, die den ForXmkörper 4a, 4b vollständig bedeckt und die durch die Stoßwelle beim Auftreffen auf das Ziel oder bei der Detonation des Sprengstoffes 1 initiierbar ist. Für diese Beschichtung 3a, 3b werden Mat-erialien verwendet, deren Reaktionsprodukte genügend lange mit hoher Temperatur auf den Formkörper 4a, 4b einwirken. Für diese Reaktionen eignen sich besonders Mischungen von Metallpulvern und Oxydationsträgern. Die Zeitdauer bis zu der die Reaktion abgeschlossen ist und das Projektil seine maximale Temperatur erreicht hat, kann durch den speziellen Aufbau des Formkörpers, beispielsweise durch Schichtung bei abwechselnder Anordnung zweier Reaktionspartner, weitgehend gesteuert werden.
  • Für die Metall-Metall-Kombinationen der Formkörper 4a, 4b kommen u.a. die Metalle der 8. Hauptgruppe oder der 4. Nebengruppe des Periodensystems mit Metallen der 3. Hauptgruppe sowie Metalle der 1. Nebengruppe mit seltenen Erden in Frage.
  • Für die Beschichtung 3a, 3b werden Gemische verwendet, deren Reaktionen sich durch hohe Bildungswärme auszeichnen und die gleichzeitig handhabungssicher sind, wie (Mg + Sb2O3).
  • Zur weiteren Verstärkung der Wirkung von Hohlladungen im Ziel können mehrstufige Ladungen gemäß der Ausführungsart nach Fig. 3 verwendet werden. Hierbei können die Auskleidungen aller oder nur einzelner Stufen aus dem reaktionsfähigen Material bestehen.

Claims (8)

  1. PATENTANSPRUCHE
    Anordnung zur Bekämpfung gepanzerter Ziele mittels metallischer Projektile, dadurch gekennzeichnet, daß diese einen Formkörper (4a, 4b) aus einer Kombination exotherm miteinander reagierender Metalle enthält, der ganz oder teilweise mit einer stark exotherm reagierenden Beschichtung (3a, 3b) versehen ist, welche durch eine Stoßwelle oder durch eine kurzzeitige Flammeinwirkung zur Reaktion gebracht wird und welche mindestens so lange mit dem Formkötpels (4a, 4b) in Berührung bleibt, bis dieser in dem an die Beschichtlmg (3a, 3b) angrenzenden Bereich reagiert.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper als Einlage (4a) einer Hohlladung ausgeführt ist, wobei sich die Beschichtung (oa) zwischen dem Sprengstoff (1) und der Einlage (4a) befindet und durch die bei der Detonation des Sprengstoffes (1) entstehende Stoßwelle zur Reaktion gebracht wird.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper als Projektil (4b) ausgebildet ist, und daß die Beschichtung (3b) durch die beim Aufschlag auf das Ziel entstehende Stoßwelle zur Reaktion gebracht wird.
  4. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (4a, 4b) aus Metallen besteht, bei deren Reaktion keine Gasooder Dämpfe entstehen.
  5. 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (4a, 4b) aus einer Vielzahl dünner Schichten zusammengesetzt ist, wobei die benachbarten Schichten jeweils aus Reaktionspartnern bestehen.
  6. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionsablauf und die Reaktionsdauer durch die Ausbildung der Schichten, insbesondere deren Dicke, bestimmbar sind.
  7. 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (4a, 4b) aus einer Kombination von Aluminium mit einem Metall der 8. Hauptgruppe oder der 4. Nebengruppe des Periodensystems besteht.
  8. 8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (3a, 3b) aus einem Material mit geringer Gasentwicklung bei der Reaktion besteht.
    Leerseite
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2552869A1 (fr) * 1979-05-29 1985-04-05 France Etat Armement Tete militaire a charges creuses a sequence

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FR2552869A1 (fr) * 1979-05-29 1985-04-05 France Etat Armement Tete militaire a charges creuses a sequence

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