DE2239759A1

DE2239759A1 - Rotationssymmetrische hohlladung mit detonationswellenleitung

Info

Publication number: DE2239759A1
Application number: DE2239759A
Authority: DE
Inventors: Gaston Jean Olivier Bodinaux
Original assignee: Les Forges de Zeebrugge SA
Current assignee: Les Forges de Zeebrugge SA
Priority date: 1971-08-19
Filing date: 1972-08-12
Publication date: 1973-03-01
Also published as: FR2150192A5; NL7210995A; IT964943B; BE771503A; IL40103A0; ES405904A1

Description

Essen, den 11. 8, 59 607/Pe

LES FORGES DE ZEEBRUGGE S.A., 4U00 Herstal-lez-Lilge (Belgien)

"Rotationssymmetrische Hohlladung .mit Detonationswellenleitung",

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine rotationssymmetrische Hohlladung, welche insbesondere bestimmt ist für einen wirksamen Kopf mit Raketenantrieb, in der Form eines aus einem Inertmaterial hergestellten, als Detonationswellenleiter wirkenden, der Sprengladung einverleibten kegelstumpf förmigen Körper, dessen grosse Kegelbasis dem Gipfel des betreffenden Hohlraumes und kleine Kegelbasis einem an Hinterende der Sprengladung angeschlossenen Zündsystem zugekehrt ist, welches Zündsystem besteht, einerseits, aus einem mit verhältnismässig hoher Geschwindigkeit wirkenden, an der von der Sprengladung abgekehrten Stirnseite spitzenfö'rmig ausgezogenen Zündungsübertragungselement, und, anderseits, aus einem mit verhältnismässig kleiner Geschwindigkeit wirkenden, zuerst auf übliche Weise zu zündenden, die vorgenannte Spitze des Zündungsübertragungselementes eng umschliessenden Ladungsteil, wobei die Rotatxonsymmetrieachsen der Sprengladung, des Hohlraumes desselben, des betreffenden Hohlraummantels, des aus einem Inertmaterial hergestellten kegelstumpfförmigen Körpers, des zuerst zu zündenden Ladungs-

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teiles des Zündsystems, und des Zündungsübertragungselementes zusammenfallen.

In einer bekannten Hohlladung der eingangs genannten Art wird ein gestanzter kegelstumpfförmiger Körper mit einer Aluminiumbasis als Inertkörper angewendet. Dieser aus einem Inertmaterial bestehende Körper zeigt im Anschlussbereich zwischen der Kegelmantelfläche einerseits und der grossen Kegelbasis, sowie der kleinen Kegelbasis anderseits eine torusförmige Anschlussfläche, wodurch die Herstellung des betreffenden Körpers sehr erschwert wird. Dieser Inertkörper ist der Sprengladung derart einverleibt, dass diese sich nicht nur an dessen Kegelmantelfläche und an dessen dem Gipfel der Hohladung zugekehrte grosse Kegelbasis, sondern auch an dessen der Rückseite der Sprengladung zugekehrte kleine Kegelbasis bis zu einem kleinen Kreis in der jeweiligen Basismitte formschlüssig anschmiegt.

Um das Anordnen des vorgenannten vorgefertigten kegelstumpfförmigen Aluminium-Inertkörpers in der Sprengladung zu ermöglichen, muss bei der Herstellung dieses Körpers von zwei vorgefertigten, d.h. im voraus gepressten Sprengladungsteilen ausgegangen werden. Der eine vorgefertigte Ladungsteil erstreckt sich von der Vorderseite der Sprengladung bis zur grossen Kegelbasis des betreffenden Inertkörpers und umschIiesst dadurch den bekleideten Innenraum für die Ladung.Der andere vorgefertigte, mit einem an die Aussenform des Inertkörpers angepassten Hohlraum versehene Ladungsteil erstreckt sich von der grossen Basis des Inertkörpers bis zum Hinterende der Sprengladung, ab dem eine sich konisch verjüngende Achsial-

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öffnung sich bis zum verhältnismäßig grossen Hohlraum erstreckt. Nach Anordnung des Kegelstumpfförmigen Inertkörpers in diesem, ab der Seite seines grössten Querdurchschnittes leicht zugänglichen Hohlraum, werden die beiden vorgefertigten Ladungsteile während einer folgenden Herstellungsstufe zu einer einzigen Sprengladungsmasse zusammengedrückt» Die obenbeschriebenen Massnahmen haben aber eine unerwünschte Heterogenität der derart erhaltenen Sprengladung zur Folge» Ausserdem stellen sie sich in den Weg einer wirtschaftlichen Serienfertigung. Dies gilt ebenfalls für die vorgenannten torusförmigen Ubergangsflächen zwischen dessen konischen Mantelfläche einerseits und dessen grosser bzw. kleiner Kegelstumpfbasis anderseits.

Schliesslich ist zu bemerken, dass die konische Innenwand der sich von der Hinterseite der Sprengladung bis zum kegelstumpförmigen, in der entsprechend gestalteten, das Zündungsübertragungselement kleineren Durchmessers des Zündsystems enthaltenden Hohlraum für die Sprengladung angeordneten Inertkörper erstreckenden öffnung ungestützt ist, im Gegensatz zur entsprechenden Stirnseite der Sprengladung,

demzufolge dort eine nicht zu vernachlässigende Gefahr einer Trennung der Sprengladung und einer Sprengstoffanhäufung im dadurch gebildeten Raum besteht. Diese Gefahr ist besonders gross im Falle vibrierender Belastungen, wie z.B. beim Abfeuern von Sprengköpfen mit Raketenantrieb.

Der vorliegenden Erfindung ist nun die Aufgabe gestellt die obenerwähnten Nachteile der bekannten Hohlladungen zu beheben und im Hinblick darauf eine Hohlladung der eingangs

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genannten Art, welche sich durch eine überaus einfache Bauart unterscheidet und sich ausgezeichnet für eine wirtschaftliche Serienherstellung eignet, zu schaffen.

Das vorgenannte Problem wird gemäss dem erfindungsgemässen System dadurch gelöst, dass der betreffende kegelstumpf förmige Inertkörper in der einteiligen, gemäss dem Druckgiessverfahren hergestellten Sprengladungsmasse gegossen wird, derart dass seine kleine Kegelbasis in derselben Ebene wie die Rückseite der Sprengladung liegt und dass das Zündungsübertragungselement mit seiner ebenen, der Sprengladung zugekehrten Stirnseite sowohl die gesamte kleine Basis des betreffenden Inertkörpers wie auch die gesamte Hinterseite der Sprengladung überdeckt. Dank der einteiligen Ausführung der Sprengladung gemäss dem erfindungsgemässen System wird das Auftreten unerwünschter, bei den aus zwei vorgefertigten Teilladungen bestehenden Sprengladungen bekannter heterogener Zusammensetzung zielsicher vermieden. Die Anwendung einer einteiligen, einheitlichen, bedeutend wirtschaftlicher herzustellenden Sprengladung wird dadurch ermöglicht, dass auf die Anordnung eines kegelstumpfförmigen, aus einem Inertmaterial hergestellten Festkörpers im Innenraum für die Ladung verzichtet wird und dass dieser Inertkörper üblicher Art durch einen ausschliesslich durch Giessen eines geeigneten Materials im Ladungshohlraum gebildeten Inertkörper ersetzt wird. Gegenüber der gemäss dem herkömmlichen System für die Herstellung von Hohlladungen angewendeten Vorfertigung eines inerten Festkörpers, welche sämtliche Nachteile eines grossen mechanischen Aufwandes und eines zeitraubenden Vorganges bie-

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tet, vor allem wegen der torusförmigen Anschlussflachen zwischen der Kegelmantelfläche einerseits und der grossen bzw» kleinen Kegelbasis anderseits, bedeutet die letztgenannte erfindungsgemässe Massnahme eine grosse Erleichterung, Vereinfachung und Verbesserung der Herstellungstechnik. Schliesslich ist auch als Vorteil der erfindungsgemässen Hohlladung die Tatsache zu betonen, dass das Zündungsübertragungselement des Zündsystems, dessen der Sprengladung zugekehrte Seite eben ist, nicht nur die gesamte kleine Basis des gegossenen Inertkörpers\ sondern ebenfalls die gesamte, mit dieser Basis in Berührung stehende Rückseite der Sprengladung überdeckt. Auf diese Weise sind die bei den bekannten Hohlladungen immer zu fürchtenden Trennungen in der Sprengladungsmasse ganz ausgeschlossen. Bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemässen Systems werden für das Giessen des kegelstumpfförmigen Inertkörpers vorzugsweise kalthärtende Kunststoffe, wie zum Beispiel ein kalthärtendes Silikongummi, gewählt. Die kalthärtenden Kunststoffe letztgenannter Art eignen sich ganz besonders für die Herstellung des betreffenden Inertkörpers dank ihrer hervorragenden Eigenschaften in bezug auf das Abbremsen der Stosswelle, ihrer weitgehenden Unveränderlichkeit im Bereich der in der Praxis erzeugten Temperaturen und ihrem sehr geringen Schwund während des Härtungsvorganges.

Wegen der öfters unzulänglichen mechanischen Festigkeit der gegossenen Sprengladungen hoher Detonationsgeschwindigkeit, wird das Zündungsüberträgungselement gemäss einem weiteren Kennzeichen des erfindungsgemässen Systems aus einem Gemisch eines geeigneten Sprengstoffes und eines als Binde-

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mittel wirkenden Kunststoffes hergestellt, wobei vorzugsweise Sprengstoffe mit einer Druckfestigkeit von wenigstens 200 Kg/cm2 bei hoher Detonationsgeschwindigkeit (wenigstens 7600 m/Sekunde) d.h. mit einer Druckfestigkeit welche wenigstens zweimal so hoch ist wie die gegossener Sprengladungen, gewählt werden. Ein Gemisch der betreffenden Art hat beispielsweise die folgende Zusammensetzung:

94 Gewichts-% Hexogen (Zyklotrimethyltrinitramin) 2 Gewichts-% Palatal

H Gewichts-% Wachs

wobei der Wachsgehalt die erforderliche Unempfindlichkeit des Zündungsübertragungselementes beim Abfeuern verbürgt.

Gemäss einem weiteren Kennzeichen des erfindungsgemässen Systems verbürgt eine in der Hohlladungsmasse befestigte Stützplatte eine tadellose Berührung zwischen der kleinen Basis des kegelstumpfförmigen Inertkörpers und also ebenfalls der Rückseite der Sprengladung einerseits und dem Zündungsübertragungselement anderseits. Durch diese Stützplatte wird die von der Sprengladung abgekehrte Seite des Zündungsübertragungselementes ganz überdeckt, ausgenommen aber der spitzenffirmig ausgezogene Zentralbereich. Diese Stützplatte ist in der Mitte mit einer durchlaufenden Achsialöffnung versehen, worin der das Zündungsübertragungselement eng umschliessende und zuerst auf übliche Weise zu zündende Ladungsteil des Zündsystems angeordnet ist.

Es empfiehlt sich aus Sicherheitsgründen das vom Zündungsübertragungselement abgekehrte Ende der vorgenannten Achsialöffnung der Stützplatte mit einem Deckel zu schliessen und die Stützplatte mit einem den Deckel der Öffnung erreichen-

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den ringförmigen Vorsprung zu versehen. Auf diese Weise ist das der vorgenannten Stützplatte in der Hohiladungsmasse zugefügte Armierelernent nicht imstande irgendeinen Druck auf dem zuerst auf herkömmliche Weise zu zündenden Ladungsteil und auf dem Zundungsübertragungselement des Zündsystems auszuüben.

Das erfindungsgemässe System wird nun in den folgenden Zeilen eingehend beschrieben an Hand eines schematisch auf der beiliegenden Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiels.

Auf der einzigen Abbildung der beiliegenden Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsweise eines Sprengkopfes 1 mit einer erfindungsgemässen Hohlladung im Längsschnitt wiedergegeben. Der Kern des betreffenden Sprengkopfes 1 ist eine Sprengladung 2 in der Form einer Hohlladung mit einer trichterförmigen Bekleidung 3, Die Sprengladung 2 ist gemäss dem Druekgiessverfahren hergestellt, wobei ein Teil 4 eines sich nach hinten verstärkenden und vorne durch die trichterförmige Bekleidung der Hohlladung geschlossenen Körpers 5 als Giessform dient. Dies bietet den Vorteil einer bestmöglichen Anordnung der Sprengladung 2 auf der trichterförmigen Bekleidung 3 und dem dünnwandigen Körper 4. Vor dem Giessen der Sprengladung 2 in der vorgenannten Giessform wird ein Längsröhrchen 6 an der Innenwand des dünnwandigen Körpers 4 befestigt, d.h. zum Bei» spiel festgeschweisst. Elektrische Leiter 8 werden im vorgenannten Röhrchen 6 und in einem dieses Röhrchen fortsetzenden Kanal 7 des Hinterteiles des Hohlladungskörpers 5 gelegt. Diese Leiter 8 sind einerseits mit einer konventionellen,· hier nicht gezeichneten, im Hinterteil des Hohlladungskörpe'rs 5 angeordneten Zündvorrichtung und anderseits mit einer die·Spitze des

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betreffenden Sprengkopfes bildenden Schlagzündvorrichtung 9 verbunden. Diese Schlagzündvorrichtung 9 (z.B. ein Piezogenerator) ist auf einer Kappe 10 montiert, welche mittels eines Abstandringes 11 mit dem dünnwandigen Teil H des Hohlladungskörpers 5 verbunden ist. Diese Verbindung kommt durch Kleben der gerippten Innenseite der einander zugekehrten Enden des betreffenden Körpers und der betreffenden Kappe auf der ebenfalls gerippten Aussenseite des vorgenannten Abstandringes 11 zustande, welcher Abstandring gleichzeitig die achsiale Befestigung der trichterförmigen Bekleidung 3 der Hohlladung sichert.

Nach der Erstarrung der im Körper 5 gegossenen Sprengladung 2 wird in dieser Ladung, ab ihrer beispielsweise durch Fräsen ausgeglichener Stirnseite 12, ein kegelstumpf?örmiger Hohlraum 13 gemacht. Dieser Hohlraum 13, dessen weitester Teil 14 dem Gipfel der Hohlladungsbekleidung 3 BUgekehrt ist, wird mit einem kalthärtenden Kunststoff, z.B. mit Silikongummi, vollgegossen. Auf diese Weise kommt ein kegelstumpfförmiger Körper 15 aus inertem Material zustande, dessen Aufgabe es ist die Detonationswelle zu leiten. Dieser kegelstumpfförmige Körper 15 hat eine grosse Basis 16 und eine kleine Basis 17, welche in derselben Ebene wie die Rückseite 12 der Sprengladung liegt, demzufolge sie wie die Sprengladung ganz mit einem Zündungsübertragungselement 18 überdeckt ist. Das an seiner von der Sprengladung entfernten Seite spitzenförmig ausgezogene Zündungsübertragungselement 18 besteht aus einem Gemisch eines geeigneten Sprengstoffes und eines Bindemittels in der Form eines geeigneten Kunststoffes, dessen Druckfestig-

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keit wenigstens 200 Kg/cm2 und Detonationsgeschwindigkeit wenigstens 7600 m/Sekunde beträgt. Es gehört au einem Zündsystem, wozu ebenfalls ein zuerst auf übliche Weise zu zündender Ladungsteil 19 niedriger Detonationsgeschwindigkeit gehört. Dieser Ladungsteil 19 umschliesst die vorgenannte Spitze des Zündungsübertragungselementes 18 und ist in einer mit einem Deckel 20 geschlossenen Achsialöffnung 21 einer Stützplatte 22 angeordnet, welche sich mittels eines ringförmigen Vorsprunges 22 gleichen Aussendurchmessers bis zum vorgenannten Deckel 20 der Öffnung erstreckt. Diese Stützplatte 22, welche ausser des Spitzenbereiches die gesamte der Sprengladung zugekehrte Seite des Zündungsübertragungselementes 18 überdeckt, ist mittels eines Ringes 24 aus einem warmhärtenden Kunststoff achsial befestigt. Dieser Ring 24 ist teilweise in einer Ringrille 25 der Stützplatte 22 und teilweise in einer Ringrille 26 des Hohlladungskörpers 5 angeordnet. Der Kunststoff wird in die Ringrillen 25 und 26 des Körpers und der Platte durch die Radialöffnung 27 des Körpers unter Druck eingespritzt.

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Claims

ansprOche

IJ- Rotationssymmetrische Hohlladung, insbesondere für einen Sprengkopf (1) mit Raketenantrieb, bestehend aus einem die Detonationswelle leitenden Inertkörper (15) und einem Zündsystem, seinerseits bestehend aus einem Zündungsübertragungselement (18), dessen von der Sprengladung (2) entfernte Stirnseite spitzenförmig ausgezogen ist, sowie aus einem die Spitze des Zündungsübertragungselementes (18) eng umschliessenden, zuerst auf übliche Weise zu zündenden Ladungsteil (19) verhältnismässig kleiner Detonationsgeschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass der einteilige vorgefertigte Inertkörper (15) derart in der Ladungsmasse angeordnet wild, dass seine Rückseite (17) in derselben Ebene wie die Rückseite (12) der Sprengladung (2) liegt, und dass das Zündungsübertragungselement (18) mit seiner ebenen, der Sprengladung (2) zugekehrten Stirnseite (16) nicht nur die gesamte Rückseite des Inertkörpers (15), sondern ebenfalls die gesamte Rückseite (12) der Sprengladung (2) überdeckt.
2.- Hohlladung gemäss dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der betreffende Inertkörper (15) aus einem kalthärtenden Kunststoff, wie z.B. aus Silikongummi, hergestellt ist.
3.- Hohlladung gemäss dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zündungsübertragungselement (18) aus einem Gemisch eines geeigneten Sprengstoffes und eines Bindemittels in der Form eines geeigneten Kunststoffes besteht und eine Druckfestigkeit von wenigstens 200 Kg/cm2 sowie eine Detonationsgeschwindigkeit von wenigstens 7600 m/Sekunde hat.

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4.- Hohlladung gemäss den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zündungsübertragungselement (18) mit seiner von der Sprengladung (2) entfernten Seite gegen eine an seinem Umfang angeordnete Stützplatte (22) anliegt, und dass diese Stützplatte (22) eine durchgehende Achsialöffnung (21) aufweist, worin der zuerst zu zündende und die Spitze des Zündungsübertragungselementes (18) umschliessende Ladungsteil

(19) des Zündsystems angeordnet ist.
5.- Hohlladung gemäss dem Anspruch H, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgenannte Achsialöffnung (21) der betreffenden Stützplatte (22) an seinem von dem Zündungsübertragungselement (18) entfernten Ende mit einem Deckel

(20) geschlossen ist, und dass die Stützplatte (22) sich mittels eines ringförmigen Vorsprunges (23) gleichen Aussendurchmessers bis zum vorgenannten Deckel (20) der Achsialöffnung (21) erstreckt.
6.- Hohlladung gemäss einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Stützplatte (22) eine Ringrille (25), welche einer Ringrille (26) des Hohlladungskörpers (5) gegenübersteht, vorgesehen ist, und dass der derart zwischen diesen beiden Ringrillen (2 5-26) gebildete Raum mit einem kalthärtenden Kunststoff gefüllt ist.

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