DE2306859C3 - Order to combat armored targets - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Bekämpfung gepanzerter Ziele mittels metallischer Projektile, die einen Formkörper aus einer Kombination exotherm miteinander reagierender Metalle enthalten. Solche Anordnungen sind beispielsweise als Hohlladungen oder als mit Rohren /u verschießende Projektile ausgebildet.The invention relates to an arrangement for combating armored targets by means of metallic ones Projectiles that contain a shaped body made from a combination of metals that react exothermically with one another. Such arrangements are, for example, as shaped charges or as ends with tubes / u Projectiles trained.
Bekannt sind Hohlladungen mit Einlagen oder Auskleidungen vor allem in Form metallischer Hohlkegel, die bei der Detonation des in der Hohlladung befindlichen Sprengstoffes zu schnellfliegenden 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- oiler schalenförtnige Projektile oder Zwischenformen derselben.Shaped charges with inlays or linings are known mainly in the form of metallic hollow cones, which are found in the detonation of the hollow charge Explosives are transformed into fast-flying projectiles. Depending on the cone angle, the wall thickness and the material of the cone as well as the type and arrangement of the explosive and the case produces jet-shaped, cone-shaped, shell-shaped projectiles or intermediate forms thereof.
Bei spitzwinkligen Einlagen besteht das Projektil aus einem schnellfliegenden 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 HinlagemateriaN umfaßt. Bei größerem Kegelwinkel der Einlage erhält man dagegen dickere, kürzere Projektile, die praktisch die Gesamtmenge des Einlagenmaterials enthalten.In the case of acute-angled deposits, the projectile consists of a fast-flying long, jet-shaped front part with a relatively low mass of inlay material and a thicker, shorter one behind it, which flies more slowly Part, the so-called pestle, which covers the larger part of the supporting material. With a larger cone angle The insert, on the other hand, gives you thicker, shorter projectiles that make up practically the entire amount of the insert material contain.
Die spitzwinkligen 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 Durchdringungsk*n->' hängen. Andererseits ist die Durchschlagstiefe der kurzen oder gedrungenen Projektile, die man mit •umpfwinkligen Einlagen erreicht, wesentlich kleiner, während der Durchmesser des Durchdringungskanals in diesem Falle jedoch größer wird als bei der Verwendung spitzwinkliger Einlagekegel.The acute-angled inlays lead to the greatest penetration depths on armored targets, but with the Disadvantage that the cross section of the penetration channel is relatively small. The united in the pestle The main mass of the insert usually remains in the penetration hole formed by the jet-shaped front part hang. On the other hand, the depth of penetration of the short or stocky projectiles that one with • Overturned deposits achieved, much smaller, while the diameter of the penetration channel in this case, however, is larger than when using acute-angled insert cones.
Die Temperatur der metallischen Projektile beträgt im allgemeinen nur wenige hundert Grad und reicht daher zur Erzielung einer Brandwirkung im Innenraum gepanzerter Ziele nicht aus. Auch die Druckwirkung ist im Innenraum meist gering. Zur Steigerung der Brand- und Druckwirkungen 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 Kombination aus einem pyrotechnischen Satz und Metal! als Einlagenmaterial. Alle diese Maßnahmen führten jedoch nicht zu befriedigenden Ergebnissen, da entweder nicht genügend Brandsubstanz durch den Durchdringungsknnal eingeführt wurde oder aber sich die Durchschlagsleistung zu stark verringerte.The temperature of the metallic projectiles is generally only a few hundred degrees and is sufficient therefore not enough to achieve a fire effect in the interior of armored targets. The pressure effect is also mostly low in the interior. Various options were found to increase the effects of fire and pressure examined; z. B. Introduction of the explosives in the space behind the armor by so-called Guide nozzles; Re-firing of an incendiary device through that formed by the metallic projectile Channel; Use a combination of a pyrotechnic charge and metal! as insert material. However, all of these measures did not lead to satisfactory results because either were insufficient Incendiary substance introduced through the penetration tunnel or the penetration rate decreased too much.
Es wurde auch schon vorgeschlagen, Hohlladungen mit exotherm reagierender Auskleidung aus Titan oder aus einem Gemisch von Eisenoxid und Aluminium zu verwenden (DT-AS 1 182 999). Mit solchen Hohlladungen sollten die Innenwände von Bohrlöcher-Verrohrungen sowie die dahinter liegenden Zementschichten und Erdformationen aufgerissen werden, um so einen Zugang zu ölfüh-enden Schichten zu erreichen. Hierzu wird ein auffächernder Teilchenstrahl benötigt; die Bildung eines kompakten Projektils ist dagegen weder beabsichtigt noch auf diese Weise erreichbar.It has also been proposed to use shaped charges with an exothermic lining made of titanium or to be used from a mixture of iron oxide and aluminum (DT-AS 1 182 999). With such shaped charges should be the inner walls of borehole casings and the cement layers behind them and earth formations are torn open in order to gain access to oil-bearing strata. For this a fanning particle beam is required; the formation of a compact projectile, however, is neither intended still achievable in this way.
Des weiteren sind schon Einlagen für Hohlladungen bekannt, die aus einer eutektoiden Zink-Aluminium-Le gierung mit wahlweisen weiteren Zusätzen an exotherm reagierenden Metallen bestehen (DT-PS 977 877). Durch derartige Metallkomhinationen sollte beim Aufprall des Stößels im Inneren des Panzers ein Nachfolgeeffekt erreicht werden.Furthermore, deposits for shaped charges are already known, which are made from a eutectoid zinc-aluminum alloy alloy with optional further additives of exothermic reacting metals exist (DT-PS 977 877). Such metal combinations should a follow-up effect can be achieved when the ram hits the interior of the tank.
Schließlich wurde auch schon eine Hohlsprengladung mit einer zweischichtigen Verkleidung des Hohlraumes beschrieben, bei der die äußere Verkleidung gasgefüllte Poren besitzen und unter dem Einfluß der in diese Po ren eingeschlossenen Gase zu einem hinter dem Strahl herfliegenden Pulver zerfallen sollte. Um dies zu erreichen, war des weiteren gefordert, daß die äußere Schicht der Verkleidung aus einem sehr spröden Mate rial, beispielsweise Sintermetall, die innere Schicht der Auskleidung dagegen aus einem im geschmolzenen Zustand zähflüssigen Werkstoff, wie Glas mit hohem Eisengehalt, hergestellt sein sollte. Durch den auf diese Weise erreichten Effekt, nämlich durch den Zerfall der äußeren Verkleidung zu Pulver, hoffte man die Bildung eines kompakten Stößels zu verhindern, der die vom Strahl geschaffene öffnung sofort wieder verschlossen hätte.Finally, a hollow explosive charge with a two-layer cladding of the cavity was also made described in which the outer cladding have gas-filled pores and under the influence of this Po ren trapped gases should disintegrate into a powder flying behind the jet. To achieve this, it was also required that the outer layer of the cladding be made of a very brittle material rial, for example sintered metal, the inner layer of the lining, however, from a molten state viscous material, such as glass with a high iron content, should be made. By on this Wise achieved effect, namely by the disintegration of the outer lining to powder, it was hoped the formation a compact plunger that immediately closes the opening created by the jet again would have.
Der Erfindung liegt nun die ganz allgemeine Aufgabe zugrunde, den Nachfolgeeffekt metallischer Projektile erheblich zu erhöhen. Insbesondere war verlangt, die Brand- und/oder Druckwirkung durch das metallische Projektil zu steigern. Dabei sollte gleichzeitig eine Durchschlagsleistung erzielt werden, die mit derjenigen von Kupferprojektilen ähnlicher Größe und Form vergleichbar wäre.The invention is now based on the very general object of the follow-up effect of metallic projectiles increase significantly. In particular, the fire and / or pressure effect due to the metallic Increase Projectile. At the same time, a breakthrough performance should be achieved that with that of copper projectiles of similar size and shape would be comparable.
Es hat sich nun gezeigt, daß diese Aufgabe mit der im Anspruch* beschriebenen Anordnung gelöst werden kann. Erfhidungsgemäß sind also in dem Formkörper aus exotherm miteinander reagierenden Metallen kleine Hohlräume in so großer Anzahl vorhanden und derart verteilt angeordnet, daß beim Durchgang einer starken Stoßwelle (und der dabei auftretenden Verformung), wie sie beispielsweise bei der Detonation des Sprengstoffes in der Einlage der Hohlladung oder beim Aufschlag des Projektils entsteht, eine zur Einleitung der exothermen Reaktion ausreichende lokale Erhitzung eintritt. Wird der Formkörper als Einlage einer Hohlladung ausgebildet, wird die exotherme Reaktion durch die Detonation des Sprengstoffes in der Hohlladung eingeleitet. Handelt es sich dagegen bei demIt has now been shown that this task with the im Claim * described arrangement can be solved. According to the invention are therefore in the molded body from metals that react exothermically with one another, small cavities exist in such large numbers and such arranged in a distributed manner that when a strong shock wave passes through (and the resulting deformation), such as when the explosive is detonated in the insert of the hollow charge or when The projectile impacts, a local heating that is sufficient to initiate the exothermic reaction entry. If the shaped body is designed as an insert of a shaped charge, the exothermic reaction occurs initiated by the detonation of the explosive in the shaped charge. On the other hand, is it the case
Formkörper um ein Projektil, erfolgt die Einleitung der exothermen Reaktion durch die beim Aufschlag des Projektils auf das Ziel entstehende Stoßwelle.Shaped body around a projectile, the initiation of the exothermic reaction caused by the shock wave generated when the projectile hits the target.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung werden auf sehr einfache Weise Projektile mit außerordentlich hoher Temperatur und demzufolge mit hoher Brandend/oder Druckwirkung erreicht, o^ne daß die Durchschlagsleistung gegenüber vergleichbaren bekannten Projektilen aus Kupfer oder Weicheisen verringert würde. Zur Herstellung der Formkörper lasstn sich ,0 Werkstoffe verwenden, die relativ billig und außerdem korrosionsbeständig sind. Die Verarbeitungs- und Handhabungssicherheit sowie die Lagerfähigkeit von Hohlladungen oder Projektilen wird durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Hohlräume in keiner Weise beeinträchtigtWith the arrangement according to the invention, projectiles with extremely high projectiles are produced in a very simple manner Temperature and consequently with high fire end / or pressure effect reached, o ^ ne that the penetration performance compared to comparable known projectiles made of copper or soft iron would. For the production of the moldings, 0 materials can be used which are relatively cheap and also are corrosion resistant. The processing and handling safety as well as the shelf life of Shaped charges or projectiles are in no way caused by the cavities provided according to the invention impaired
Nach einer vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung ist es vorgesehen, die Hohlräume gleichmäßig verteilt und in einer derartigen Größe und Anzahl in dem Formkörper vorzusehen, daß der Hohlraumanteil am Gesamtvolumen des Formkörpers zwischen 5 und 25% beträgt.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the cavities are uniform distributed and provided in such a size and number in the molded body that the cavity portion is between 5 and 25% of the total volume of the molding.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsart der Erfindung besteht darin, daß der Formkörper schichtförmig aufgebaut ist und aus Streckmetall des einen Werk-Stoffs und Folien des anderen Werkstoffs besteht, die mit dem Streckmetall durch Pressen verbunden sind. Die Verwendung von Streckmetall hat den Vorzug, daß die Formkörper beim Pressen durch die große Duktilität des Streckmetalls vernetzt und daher äußerst form stabil werden.Another advantageous embodiment of the invention is that the shaped body is layered is constructed and consists of expanded metal of one material and foils of the other material, which are connected to the expanded metal by pressing. The use of expanded metal has the advantage that the moldings are cross-linked during pressing due to the great ductility of the expanded metal and are therefore extremely form become stable.
Andererseits können allerdings auch sämtliche Schichten aus Streckmetall bestehen. Andere Möglichkeiten zur Herstellung der erfindungsgemäß vorgesehenen Formkörper beruhen auf der Verwendung von Metalltuchen. Metallsieben, vorgelochten Metallfolien, kreuzweise verlegten Drähten u.dgl. Durch die Art des Aufbaus des Formkörpers bzw. durch die Anordnung, Größe und Anzahl der Hohlräume in den Formkörper und durch die Schichtdicken läßt sich der Ablauf und die Dauer der exothermen Reaktion in Grenzen beeinflussen. On the other hand, however, all layers can also consist of expanded metal. Other possibilities for the production of the moldings provided according to the invention are based on the use of Metal cloths. Metal sieves, pre-perforated metal foils, crossed wires, etc. By the type of Structure of the shaped body or through the arrangement, size and number of cavities in the shaped body and the course and duration of the exothermic reaction can be influenced within limits by the layer thicknesses.
Es ist vorteilhaft, wenn der Formkörper der erfinlungsgemäßen Anordnung aus Metallen besteht, welche bei richtigem Mischungsverhältnis unter Bildung einer in der metallischen Verbindung hoher Bildungswärme ohne Gasentwicklung miteinander reagieren; eine Gasentwicklung bei der Reaktion würde nämlich die Projektilbildung stören und damit die Durchschlagsleistung des Projektils mindern.It is advantageous if the molded body of the invention Arrangement consists of metals, which with the correct mixing ratio under formation one in the metallic compound of high heat of formation react with one another without developing gas; gas development during the reaction would interfere with projectile formation and thus with penetration performance of the projectile.
Die Formkörper für die erfindungsgemäße Anordnung können aus einer Kombination von Aluminium der 8. Hauptgruppe oder der 4. Nebengruppe des Periodensystems bestehen.The shaped bodies for the arrangement according to the invention can be made from a combination of aluminum of the 8th main group or the 4th subgroup of the periodic table.
Eine Kombination von Aluminium mit Nickel zur Herstellung des erfindungsgemäßen Formkörpers hat sich im Hinblick auf eine hohe Projektiltemperatur und Durchschlagsleistung als besonders günstig erwiesen; es werden Temperaturen von etwa 16000C mit einer solchen Kombination erreicht.A combination of aluminum with nickel for the production of the shaped body according to the invention has proven to be particularly favorable with regard to a high projectile temperature and penetration performance; temperatures of about 1600 ° C. are reached with such a combination.
Gerade die Eignung einer Kombination aus Aluminium und Nickel für die erfindungsgemäße Anordnung zeigt die erstaunliche Auswirkung der erfindungsgemäß in dem Formkörper vorgesehenen Hohlräume. Die Aktivierungstemperatur von Nickel-Aluminium liegt nämlich bei etwa 800°C Die Aufheizung von Metallen beim Durchgang von Stoßwellen beträgt bei einem Stoßwellendruck, wie er bei Beaufschlagung mit hochbrisanten Sprengstoffen auftritt, jedoch nur wenige 1000C. Durch die Detonation des Sprengstoffs ist daher ohne die erfindungsgemäßen Maßnahmen keine Initiierung der Reaktion·zu erwarten.The suitability of a combination of aluminum and nickel for the arrangement according to the invention shows the astonishing effect of the cavities provided according to the invention in the shaped body. The activation temperature of nickel-aluminum is namely at about 800 ° C the heating of metals by passage of shock waves is in a shock pressure, such as occurs upon the application of highly charged explosives, but only a few 100 0 C. Due to the detonation of the explosive is therefore without the measures according to the invention no initiation of the reaction · to be expected.
Als Ursache für die außerordentlich hohe, zur Einleitung der exothermen Reaktion ausreichende Temperaturerhöhung infolge der Stoßwelle bei der erfindungsgemäßen Anordnung kommen zwei Möglichkeiten in Betracht Die Stoßwellenaufheizung ist bei dem erfindungsgemäß genannten Aufbau des Formkörpers größer als bei kompaktem Material und könnte zusammen mit der zusätzlichen Aufheizung durch die. Verformung bei der Projektbildung die Aktivierungstemperatur herbeiführen. Die andere Möglichkeit besteht darin, daß durch die Kompression der luftgefüllten Poren beim Durchgang der Stoßwelle die Temperatur der in den Poren eingeschlossenen Luft weit über die Aktivierungstemperatur ansteigt und somit die Reaktion an einer Vielzahl von Stellen im Formkörper punktförmig auslöst.As the cause of the extraordinarily high temperature increase sufficient to initiate the exothermic reaction As a result of the shock wave in the arrangement according to the invention, there are two possibilities Consideration The shock wave heating is greater in the case of the structure of the shaped body mentioned according to the invention than with compact material and could together with the additional heating through the. deformation bring about the activation temperature when creating the project. The other option is to that due to the compression of the air-filled pores during the passage of the shock wave, the temperature of the in The air trapped in the pores rises far above the activation temperature and thus the reaction increases a multitude of points in the shaped body triggers point-like.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Darstellung an Hand der Abbildungen von Ausführungsarien der Erfindung hervor.Further features, advantages and possible uses of the invention are shown in the following illustration on the basis of the illustrations of embodiments of the invention.
F i g. 1 und 2 /eigen in stark schematisierter Darstellung Längsschnitte durch zwei verschiedene Ausführungsarten von Hohlladungen nach der Erfindung einschließlich der jeweils entstehenden Projektüe. F i g. la zeigt in vergrößertem Maßstab eine Teildarstellung des Formkörpers nach Fig. 1. In F i g. 3 und 4 sind — ebenfalls schematisch und in Längsschniti — /wci Ausführungsarten von erfindungsgemäßen Projektilen dargestellt, die zum Verschluß mit Rohren vorgesehenF i g. 1 and 2 / own in a highly schematic representation, longitudinal sections through two different types of execution of shaped charges according to the invention, including the projections that arise in each case. F i g. la shows, on an enlarged scale, a partial representation of the molded body according to FIG. 1. In FIG. 3 and 4 are - also schematically and in longitudinal sections represented by projectiles according to the invention, which are provided for closure with tubes
Die Hohlladungen nach den F i g. 1 und 2 bestehen jeweils aus dem Sprengstoff 1 dem Zünder 2 (gegebenenfalls mit einer hier nicht gezeigten Zündumlenkung) und dem hier als Einlage ausgebildeten Formkörper 3 innerhalb einer Hülse 8. Aus der Teildarstcilung nach F i g. la ist zu ersehen, daß der Formkörper 3 in ungefähr gleichmäßiger Verteilung eine Vielzahl von kleinen Hohlräumen 4 besitzt.The shaped charges according to FIGS. 1 and 2 each consist of the explosive 1 and the detonator 2 (possibly with an ignition deflector (not shown here) and the molded body 3, which is designed here as an insert within a sleeve 8. From the partial illustration according to FIG. la can be seen that the molded body 3 in approximately a plurality of small cavities 4 has a uniform distribution.
Bei der in F i g. 1 dargestellten Hohlladung ist der Formkörper 3 in Form einer spitzwinkligen Einlage ausgebildet. Bei der Verformung dieser Einlage entstehen als Projektüe ein schnellfliegender Hohlladungsstrahl 5 geringer Masse mit einem dahinter fliegenden Stößel 6, welcher den Hauptteil des Einlagematerials beinhaltet.In the case of the in FIG. 1 shown is the shaped charge Shaped body 3 designed in the form of an acute-angled insert. When this insert is deformed as a project a fast-flying shaped charge jet 5 of low mass with a flying behind it Plunger 6, which contains the main part of the insert material.
In F i g. 2 ist eine Hohlladung wiedergegeben, die prinzipiell den gleichen Aufbau wie Hohlladung nach F i g. 1 aufweist. Auf Grund des in diesem Fall stumpfen Winkels des als kegelförmige Einlage ausgebildeten Formkörpers 3 ergibt sich jedoch bei dieser Ausführungsart der Erfindung keine Aufteilung des Projektils in Strahl und Stößel, sondern es bildet sich ein schalenförmiges Projektil 7, das, worauf bereits hingewiesen wurde, im Vergleich zu der Ausführungsart nach F i g. I in der Panzerung einen Durchdringungskanal größeren Durchmessers hervorruft.In Fig. 2 shows a shaped charge which, in principle, has the same structure as the shaped charge F i g. 1 has. Because of the obtuse angle in this case, which is designed as a conical insert Shaped body 3, however, does not result in any division of the projectile in this embodiment of the invention in the beam and plunger, but a shell-shaped projectile 7 is formed, which, as already pointed out compared to the embodiment according to FIG. I have a larger penetration channel in the armor Diameter causes.
Bei den Geschossen nach F i g. 3 und 4 ist der Formkörper 3 als Projektil vorgebildet. Die für die Reaktion notwendige Aktivierungstemperatur wird durch die Aufheizung beim Aufschlag des Projektils auf das Ziel bzw. durch die dabei entstehende Stoßwelle erreicht. In der Ausführungsart nach Fig.4 ist vor dem Projektil noch ein zusätzlicher Hartkern 8 vorgesehen, wodurch die Durchschlagsleistung gegenüber dem GeschoßIn the case of the floors according to FIG. 3 and 4, the molded body 3 is preformed as a projectile. The one for the reaction The activation temperature required is due to the heating up when the projectile hits the target or achieved by the resulting shock wave. In the embodiment according to Figure 4 is in front of the projectile an additional hard core 8 is also provided, which increases the penetration rate compared to the projectile
nach F i g. 3 erhöht werden kann.according to FIG. 3 can be increased.
Bei der Verwendung der genannten Metall-Metall-Kombinationen wird aus der Einlage ein kompaktes Projektil sehr hoher Temperatur gebildet, wie dies die F i g. 1 und 2 zeigen. Bei spitzwinkligen Hohlladungen 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 S gebildet wird.When using the mentioned metal-metal combinations, the insert becomes a compact one Very high temperature projectile formed, as shown in FIG. 1 and 2 show. With acute-angled shaped charges it is a particular advantage if the plunger 6 arrives at the target in the molten state, because it then penetrates the channel formed by the jet-shaped projectile S more easily.
Zusammenfassend ist also festzuhalten, daß durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen auf sehr einfachem Weg und ohne Zusatzeinrichtungen die erheblich erhöhte Brand- und/oder Druckwirkung erreicht wird.In summary, it should be noted that the measures according to the invention are very simple Way and without additional equipment the considerably increased fire and / or pressure effect is achieved.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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