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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die Verwendung exotherm miteinander reagierender Werkstoffe als Einlagenmaterialien
führt ebenfalls nicht zu dem gewünschten Ziel, da die erforderliche Reaktionstemperatur
sicht erreicht wurde.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Ferner kann erfindungsgemäß der Formkörper aus Metallen bestehen,
bei deren Reaktion keine Gase oder Dämpfe entstehen.
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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.
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Bei der erfindungsgemäßen Anordnung kann der Formkörper aus einer
Kombination von Aluminium mit einem Metall der 8.
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Hauptgruppe oder der 4. Nebengruppe des Periodensystems bestehen.
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Schließlich dürfte es im allgemeinen von Vorteil sein, wenn die Beschichtung
aus einem Matenal hergestellt wird, das bei der Reaktion eine geringe Gasentwicklung
zeigt.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung
gehen aus der folgenden Darstellung anhand der beigefügten Abbildungen von Ausführungsarten
der Erfindung hervor.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Stößel 6 im schmelzflüssigen Zustand am Ziel ankommt, weil er dann
leichter den Kanal durchdringt, der von dem strahlförmigen Projektil 5 gebildet'wird.
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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.
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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.
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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.
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Für die Beschichtung 3a, 3b werden Gemische verwendet, deren Reaktionen
sich durch hohe Bildungswärme auszeichnen und die gleichzeitig handhabungssicher
sind, wie (Mg + Sb2O3).
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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.