DE2452942C1 - Kombiniertes Geschoß mit mehreren achsgleich hintereinander angeordneten Vor- und Nachgeschossen zur Bekämpfung gepanzerter Ziele - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein kombiniertes Geschoß mit mehreren achsgleich hintereinander angeordneten Vor- und Nachgeschossen zur Bekämpfung gepanzerter Ziele mit Schutz­ einrichtungen, bestehend aus mehreren, hintereinander ange­ ordneten Schutzwänden und/oder Schichten bzw. Wand- und Schichtkombinationen, zwischen denen freie Abstände vorgesehen sind, wobei durch eine oder mehrere besonderen Schichten, darunter sogenannte Reaktionsschichten, insbesondere durch eine Sprengstoffschicht und eine entsprechend inerte Stör­ schicht oder Störschichten ein Abplatzeffekt hervorgerufen wird, wobei das Vorgeschoß als Hohlladung ausgebildet ist und beim Eindringen die besonderen Schichten auslöst.

Hohlladungsgeschosse erzeugen durch die Detonation ihrer Ladung mit Hilfe der in der Sprengladungsausnehmung angeordne­ ten Auskleidung einen äußerst energiereichen, sogenannten Hohl­ ladungsstachel. Dieser ist imstande, eine dem 4- bis 10fachen Wert des Geschoßkalibers entsprechende Dicke von Stahlplatten hoher Festigkeit zu durchschlagen. Zurückzuführen ist diese extrem hohe Durchschlagsleistung des Stachels auf seine langge­ zogene Form im nahen Abstand bzw. seine Partikelfolge im größe­ ren Abstand zwischen Ladung und Ziel mit dortiger längerer Wirkdauer sowie seine äußerst hohen Spitzengeschwindigkeiten von bis zu 12 000 m/sec. Daraus resultieren nämlich so hohe und langandauernde Staudrücke im Zielmaterial, daß letzteres praktisch ohne Rücksicht auf seine Festigkeitseigenschaften in der Stachelachse unter Erzeugung einer schlanken trich­ terförmigen Bohrung verdrängt wird.

Zum Schutz gegen die eine hochwirksame Waffe darstellenden Hohlladungen wurden bereits vielerlei Maßnahmen entwickelt und ergriffen. Die am nächsten liegende Möglichkeit der Ver­ stärkung der Panzerung findet schnell ihre Grenze dort, wo das erheblich zunehmende Baugewicht untragbar wird. Aber auch bei Seefahrzeugen, bei denen das Gewicht keine solche Rolle spielt wie bei Land- und insbesondere Luftfahrzeugen, läßt sich die Panzerung nicht in dem Maße verstärken wie Durch­ schlagsleistungen großkalibriger Hohlladungen zunehmen.

Man verläßt daher mehr und mehr den Weg zu immer stärkerer Panzerung und ergreift neue Maßnahmen, die Gewicht und Dicke der Panzerung bei gleichzeitiger Erhöhung des Durchschlags­ widerstandes reduzieren sollen. Bekannte Schutzeinrichtungen bestehen aus mehrschichtigen Wänden, wobei die einzelnen Schichten aus verschiedenen Materialien gefertigt sind. Auf­ gabe und Zweck dieser besonderen Wandausführungen ist es, dem Hohlladungsstachel im Schutzmaterial durch Zerstreuung seine bohrende Wirkung zu nehmen und ihn im Material zu stoppen.

Zur Bekämpfung solcher Sonderschutzeinrichtungen komplexer Bauweise greift man heute auf schlanke Wuchtgeschosse hoher Materialdichte und großer Härte zurück, die infolge sehr großer Fluggeschwindigkeiten mit ihrer kinetischen Energie diese Schutzstrukturen einfach durchschlagen.

Zum Schutz gegen Wuchtgeschosse dieser Art geht heute eine Entwicklung von Panzerungen dahin, bei vielschichtigen Schutz­ einrichtungen mit zum Teil mehreren, in einem freien Abstand voneinander angeordneten Wänden und Schichten bzw. Schicht­ kombinationen Störwände mit Reaktionsschichten, wie Sprengstoff­ schichten zum Erzeugen des Abplatzeffektes einzubauen, die durch das auftreffende Geschoß mittelbar oder unmittelbar initiiert werden und bei ihrer dann erfolgenden Reaktion bzw. Detonation benachbarte inerte Störschichten in die Bahn des ein- bzw. durchdringenden Geschosses schleudern. Die Zerstö­ rung eines Hohlladungsstachels erfolgt dabei auf die Weise, daß der Stachel über weite Teile seiner Länge zerhackt wird und die einzelnen Stachelpartikel zusätzlich abgelenkt werden. Dadurch verliert der sonst in einer homogenen Stahlwand so überaus durchschlagkräftige Stachel seine bohrende Wirkung und bleibt in einer solchen Störwänden nachfolgenden Panzerwand in einem divergierenden Krater stecken. Auch in der Abwehr der er­ wähnten Wuchtgeschosse sind solche Störwände insbesondere mit Sprengstoffschichten sehr wirksam, und zwar deswegen, weil die Wuchtgeschosse durch die mit großer kinetischer Energie durch die detonierende Sprengstoffschicht weggeschleuderten inerten Wandteile in ihrer Bahn abgelenkt werden. Dadurch geraten die Wuchtgeschosse mit ihrem Schwerpunkt kippend aus ihrer Bahn­ linie und schlagen zum Teil quer auf eine nachfolgende Panzer­ wand, so daß ein großer Teil der ihnen innewohnenden kineti­ schen Energie in Durchschlagsrichtung verlorengeht.

Nach der DE-OS 18 11 331 ist ein Panzerabwehrgeschoß bekannt, das aus einer vorderen, relativ großkalibrigen Hohlladung und einer hinteren, in ihrem Kaliber kleineren Sprenggranate be­ steht. Beim Auftreffen auf der Zielwand wird zuerst der Treib­ satz der Sprenggranate gezündet, die dann beim Vorlaufen die Hohlladung initiiert, welche ihrerseits ein größeres Loch in die Zielwand bohrt, durch das anschließend die schlankere Sprenggranate in den Zielinnenraum gelangt, wo sie detoniert. Eine im Rahmen der Erfindung ins Auge gefaßte mehrschichtige Zielwand mit der angesprochenen Strukturierung zu durchschlagen, wäre das vorbeschriebene bekannte Kombinationsgeschoß nicht in der Lage.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein Geschoß zu schaffen, das in der Lage ist, die in Rede stehenden Sonderpanzerun­ gen mit Störschichten zu durchschlagen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung ein kom­ biniertes Geschoß der eingangs genannten Art vorgeschlagen, das gekennzeichnet ist durch mindestens ein Nachgeschoß als Durchschlagsgeschoß auch für die hintere Schutzwand in Form eines Wuchtgeschosses und mindestens ein vor diesem ange­ ordnetes Vorgeschoß als Hohlladung zum Auslösen des Abplatzens der Störschichten bzw. zum Initiieren der Spengstoffschicht der Schutzeinrichtung und durch einen zwischen Vor- und Nach­ geschoß angeordneten definierten konstruktiven Abstand, der für das Wuchtgeschoß bis zur hinteren Schutzwand eine Laufzeit festlegt, die der Bewegungszeit der Störschicht oder Stör­ schichten gleich oder größer ist als die Bewegungszeit.

Folgende, durch Versuche erhärtete Überlegungen garantieren, daß mit dem erfindungsgemäßen Kombinationsgeschoß auch die beschriebenen besonderen Schutzeinrichtungen erfolgreich be­ kämpft werden können. Dabei ist das Vorgeschoß von seiner spezifischen Wirkung her geeignet, die Auslösung des Abplatzens der Störschicht hervorzurufen bzw. die Sprengstoffschicht der Zielwand vorab zur Detonation zu bringen. Der definierte kon­ struktive Abstand in Verbindung mit einer definierten zeitli­ chen Zündverzögerung zwischen der vorderen Hohlladung und dem hinteren Wuchtgeschoß garantiert die volle militärische Effek­ tivität des Nachgeschosses am bzw. im Ziel, wobei es bei den zu bekämpfenden komplex strukturierten Schutzeinrichtungen insbe­ sondere darum geht, eine letzte feste Wand, zumeist die eigent­ liche Gehäusewand eines Panzers oder sonstigen Schutzobjektes zu durchschlagen. Dazu eignet sich das in Rede stehende Wucht­ geschoß als Nachgeschoß, da es ungestört zum Einsatz kommt.

Die besondere Wirkung des vorgeschlagenen Kombinationsgeschos­ ses im einzelnen geht aus der nachfolgenden Zeichnungsbeschrei­ bung hervor. Dabei ist in der Figurengruppe Fig. 1a, 1b und 1c der Wirkungsablauf eines kombinierten Geschosses mit einem Wuchtgeschoß als Nachgeschoß aufgezeigt.

Gemäß den Fig. 1a bis 1c besteht die Schutzeinrichtung aus zwei in einem bestimmten Abstand hintereinanderliegenden Schutzwänden, einer vorderen Wandgruppe mit einer vorderen inerten relativ dicken Schutzwand 1, z. B. aus Panzerstahl, aus einer Zwischenschicht 2 aus Sprengstoff und einer inerten relativ dünnen Störschicht 3. Die hintere (innere) relativ dicke Schutzwand 4 besteht wiederum aus Panzerstahl.

Die defensive Wirkung einer solchen komplexen Schutzeinrichtung ist die, und hiernach ist auch der Abstand zwischen der ersten Wandgruppe 1, 2, 3 und der zweiten Wand 4 ausgerichtet, daß durch die detonierende Sprengstoffschicht 2, die von dem die vordere Zielwand durchschlagenden Geschoß initiiert wird, die Störschicht 3 in Richtung zur hinteren Schutzwand 4 geschleu­ dert wird. Dabei wird der Sprengstoff nach Leistungsvermögen und Masse so gewählt und der Abstand zwischen der vorderen Schutzwand 1 und der hinteren Schutzwand 4 so gehalten, daß beim Durchgang eines Hohlladungsstachels dieser von der be­ schleunigten Störschicht 3 abgelenkt bzw. gestört wird, wie bereits weiter vorne beschrieben worden ist.

Im erfindungsgemäßen Fall wird auch der Hohlladungsstachel des Vorgeschosses VH, nachdem er die Sprengstoffschicht 2 initiiert hat, durch die Störschicht 3 gestört und es wird ihm dadurch seine weitere durchschlagende Wirkung genommen. Andererseits macht aber gerade das Vorgeschoß VH mit dieser Zielwirkung den Weg frei für das Nachgeschoß NW bzw. Wuchtge­ schoß, das dann die hintere Schutzwand 4 ungestört bzw. voll durchschlagen kann. Ein entscheidendes Merkmal bei der Geschoß­ kombination ist das, daß zwischen Vorgeschoß VH und Nachgeschoß NW bzw. Wuchtgeschoß ein definierter konstruktiver Abstand d vorgesehen ist, so daß das Nachgeschoß NW mit seiner Stirn zeitlich erst dann auf die hintere Schutzwand 3 auftrifft, wenn die Störschicht 3 bereits diese hintere Schutzwand 4 erreicht hat (Fig. 1c).

Ein Rechenbeispiel soll den Vorgang demonstrieren. Dabei entstehen folgende Zeitabläufe:

Vom Aufschlag der Spitze des Kombinationsgeschosses auf die vordere Wand 1 bis zum Zünden des Zündhütchens des Vorgeschosses VH vergehen
10 µsec
das Durchreagieren des Detonators im Sicherungssystem der Zündeinrichtung des Vorgeschosses VH dauert	3 µsec
das Durchdetonieren des Sprengstoffes dieser Hohlladung bei einer Detonationsgeschwindigkeit von 7 km/sec und 49 mm Weg erfordert	7 µsec
die Laufzeit des Hohlladungsstachels beträgt bei einem Kontaktabstand dieser Hohlladung von 70 mm bei einer Stachelgeschwindigkeit von 7 km/sec	10 µsec
bei einer Kratergrundgeschwindigkeit von 3 km/sec beträgt die Durchschlagszeit bei einer 40 mm Stärke der vorderen Schutzwand 1 unter einem Durchgangswinkel α=60° zur Plattennormalen	27 µsec
die Initiierzeit für die Sprengstoffschicht 2 beträgt	10 µsec
das Durchzünden der Sprengstoffschicht 2 dauert	58 µsec
Die Summe all dieser Zeiten beträgt also	125 µsec

Bei der detonativen Umsetzung der Sprengstoffschicht 2 wird die Störschicht 3 starkt beschleunigt. Versuche zeigen, daß man unter den gegebenen Umständen einen hohen Störwir­ kungsgrad dann erhält, wenn die Störschicht 3 bei einem Durchgangswinkel von 60° mit Geschwindigkeiten senkrecht zur Zielwand von etwa 500 m/s wegfliegt. Bei einem angenom­ menen senkrechten Luftabstand von 200 mm zwischen der vorderen Wand 1 und der hinteren Wand 4 ergibt sich damit eine Flugzeit der Störschicht 3 von 400 µsec.

Daraus resultiert eine Gesamtzeit seit Auftreffen der Geschoß­ spitze auf die vordere Wand 1 bis zum Aufschlag der Stör­ schicht 3 auf die hintere Wand 4 von 525 µsec.

Während diese Vorgänge ablaufen, legt das Wuchtgeschoß NW folgenden Weg zurück:

Den Kontaktabstand (Haubenlänge der Hohlladung)|70 mm
die Hohlladungslänge selbst	100 mm
den Weg durch die vordere Schutzwand	80 mm
den Abstand zwischen der vorderen Schutzwand 1 und der hinteren Schutzwand 4, gemessen in Schußrichtung	400 mm
zusammen	650 mm

Dividiert man diesen Abstand von 650 mm durch die vorher errechnete Zeit 525 µsec zwischen dem Auftreffen des Kombi­ nationsgeschosses auf die vordere Wand 1 und dem Aufschlag der Störschicht 3 auf die hintere Wand 4, so errechnet sich hieraus eine noch zulässige Fluggeschwindigkeit für das Wuchtgeschoß von ≈ 1240 m/sec.

Dies besagt, sofern die Geschwindigkeit des Wuchtgeschosses NW langsamer ist als 1240 m/sec, daß es die wegfliegende Störschicht 3 bis zu deren Auftreffen auf die hintere Wand 4 mit Sicherheit nicht mehr einholt. Wäre die Geschwindigkeit des Wuchtgeschosses NW aber größer als 1240 m/sec, so fände eine Begegnung zwischen der wegfliegenden Störschicht 3 und dem Wuchtgeschoß NW statt, was zu Ablenkungen desselben führen würde, wodurch ihm seine durchschlagende Wirkung genommen werden würde.

Hieraus ergibt sich, daß der definierte konstruktive Abstand d eine große Rolle spielt und ein entscheidender Parameter zur Lenkung der komplizierten Vorgänge beim Durchschlagen solcher in ihrem Aufbau komplexer Wandstrukturen ist.

In Fig. 1b ist eine Zwischenstation bei einem Zeitablauf von etwa 250 µsec dargestellt und in Fig. 1c trifft das Wuchtge­ schoß NW nach 525 µsec Flugzeit gerade auf die hintere Schutz­ wand 4 auf, um diese dann voll zu durchschlagen.

Für das ins Auge gefaßte Beispiel sind für jeweils ≈ 100 m/sec mehr Fluggeschwindigkeit für das Wuchtgeschoß NW zur Steigerung seiner Durchschlagsleistung ≈ 40 mm mehr Konstruktionsabstand d zwischen Wuchtgeschoß NW und Vorgeschoß VH notwendig.

Claims (1)

1. Kombiniertes Geschoß mit mehreren achsgleich hinterein­ ander angeordneten Vor- und Nachgeschossen zur Bekämpfung gepanzerter Ziele mit Schutzeinrichtungen, bestehend aus mehreren, hintereinander angeordneten Schutzwänden und/oder Schichten bzw. Wand- und Schichtkombinationen, zwischen denen freie Abstände vorgesehen sind, wobei durch eine oder mehrere besondere Schichten, darunter sogenannte Reaktionsschichten, insbesondere durch eine Sprengstoffschicht und eine entspre­ chende inerte Störschicht oder Störschichten ein Abplatz­ effekt hervorgerufen wird, wobei das Vorgeschoß als Hohlla­ dung ausgebildet ist und beim Eindringen die besonderen Schichten auslöst, gekennzeichnet durch mindestens ein Nachgeschoß als Durchschlagsgeschoß auch für die hintere Schutzwand (4) in Form eines Wuchtgeschosses (NW) und mindestens ein vor diesem angeordnetes Vorgeschoß (VH) als Hohlladung zum Auslösen des Abplatzens der Störschichten (3) bzw. zum Initiieren der Sprengstoffschicht (2) der Schutzeinrichtung (1, 2, 3 und 4) und durch einen zwischen Vor- und Nachgeschoß angeordneten definierten konstruktiven Abstand (d), der für das Wuchtgeschoß (NW) bis zur hinteren Schutzwand (4) eine Laufzeit festlegt, die der Bewegungszeit der Störschicht (3) oder Störschichten gleich oder größer ist als diese Bewegungszeit.