DE2717932C1

DE2717932C1 - Panzerfahrzeug

Info

Publication number: DE2717932C1
Application number: DE2717932A
Authority: DE
Inventors: Günter Dr. 7758 Meersburg Hoff
Original assignee: Dornier System GmbH
Current assignee: Dornier System GmbH
Priority date: 1977-04-22
Filing date: 1977-04-22
Publication date: 1983-06-09
Also published as: FR2525974A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Panzerfahrzeug mit einem oder mehreren Treibstofftanks.

Es ist bekannt, daß die meisten Panzerfahrzeuge nicht durch einer Volltreffer, sondern durch einen Treffer eines Treibstofftanks, die darauffolgende Explosion des Treibstofftanks und nachfolgende Sekundärexplosionen und Brände verlorengehen. Die Sekundärexplosionen

65 und die nahezu augenblicklich einsetzende Hitzeentwicklung im Inneren des Panzerfahrzeugs verhindern auch zumeist, daß sich die Mannschaft retten kann, selbst dann, wenn das Panzerfahrzeug von einem relativ harmloren Geschoß getroffen worden ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Panzerfahrzeuge der eingangs genannten Art mit einem derartigen Treibstoff zu betreiben und dabei derartige Treibstofftanks zu verwenden, daß bei Beschüß oder Durchschuß keine Sekundärexplosionen oder -brande verursacht werden und diese auch nicht selbst in üJrand geraten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Treibstofftanks des Panzerfahrzeugs mit einem Wasserstoff durch Anlagerung speichernden Material gefüllt sind

Die Speicherung von Wasserstoff durch Anlagerung an Metallhydride ist an sich bekannt Es ist auch bekannt, solche Speichermaterialien in Treibstofftanks einzufüllen und Wasserstoff anzulagern, der dann zum Betrieb eines Motors wieder entnommen werden kann. In Kraftfahrzeugen, die mit Wasserstoff betrieben werden sollen, wird man. solche Tanks, wie auch übliche Tanks für flüssige Kohlenwasserstoffe, in Nähe der Hinterachse anordnen, wo sie selbst bei einem Unfall gut geschützt liegen.

Bei Beschußversuchen hat sich nun gezeigt, daß derartig gefüllte Treibstofftanks mit angelagertem Wasserstoff nicht exjrtodieren und auch keine Sekundärexplosionen oder Brände auslösen können. Vielmehr tritt lediglich eine Stichflamme aus dem Treibstofftank heraus, die nach kurzem Abbrennen erlischt Knallgasexplosionen geringer Stärke, die sich jedoch nicht ausbreiten können, da das hierfür erforderliche stöchiometrische Mischungsverhältnis zwischen Wasserstoff und Sauerstoff nicht gegeben ist, treten nur in seltenen Fällen auf und sind völlig ungefährlich. In jedem Fall ist ein weiteres Ausgasen des Treibstofftanks nicht zu erwarten, da Druck und Temperatur im Tank sofort absinken und die Speichermaterialien kein weiteres Wasserstoffgas mehr abgeben. Dk^v Treibstofftanks können folglich auch nicht selbst in Brand geraten.

Der sonst bei der Verwendung von Wasserstoff als Treibstoff für Kraftfahrzeuge vorhandene Nachteil des hohen Gewichts der mit Speichermaterialien gefüllten Treibstofftanks kann bei Panzerfahrzeugen dadurch zum Vorteil werden, daß die mit Speichermaterial gefüllten Treibstofftanks zur Panzerung des Fahrzeugs verwendet werden und untereinander abgeschottete Doppelwandteile aufweisen. Insbesondere können nun die Treibstofftanks auch zur Panzerung des Bodens oder der Oberseite des Fahrzeugs verwendet werden.

Panzerfahrzeuge sind an der Frontplatte und gegenüber einem Beschüß bis etwa 45° von der Seite her mit beschußsicheren Panzerungen versehen. Sie sind ziemlich verwundbar bei einem Beschüß von oben und gegenüber Geschossen (Hohlladungsminen, Wuchtgeschossen), die die Bodenplatte durchdringen. Wenn die Treibstofftanks nunmehr an der Bodenplatte angeordnet werden, so wird hierdurch einerseits die Panzerung dieses gefährdeten Bauteils verbessert und zum anderen der Schwerpunkt des Fahrzeugs so weit nach unten verlegt, daß seine Geländegängigkeit erheblich erhöht wird.

Eine weitere Verbesserung der Panzerung besteht darin, daß die mit Speichermaterial gefüllten Treibstofftanks an den Stellen des Panzerfahrzeugs angeordnet sind, an denen Neutronenstrahlungsschutz notwendig

isu In Versuchen konnte festgestellt werden, daß die Speichermaterialien dem Durchgang von Neutronenstrahlung einen erheblichen Widerstand entgegensetzen. Dieser Effekt wird im vorliegenden Fall dazu ausgenutzt, daß der Treibstofftank einerseits als Kraftstoffvorratsbehälter und zum anderen als Schutzmantel gegenüber Beschüß und Bestrahlung verwendet wird.

Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn die Treibstofftanks zur Soeicherung des Wasserstoffs mit Metallhydriden, z. B. Titanferrit, Lanthannickel oder dergl, gefüllt sind. Diese Speichermaterialien haben sich in der Erprobung bewährt und sind deshalb bereits derzeit einsetzbar. Zukünftige Entwicklungen können zu anderen Speichermaterialien führen, die beim Gegenstand der Erfindung vorteilhaft einsetzbar sind. Nach dem derzeitigen Stand der Technik ist Magnesium als leichtes Speichermaterial nicht geeignet, da es brennbar ist. Es ist möglich, daß zukünftig auf Magnesiumbasis unbrennbare Speichermaterialien entwickelt werden, die eine gute Speicherkapazität und ein geringes Eigengewicht haben, so daß das Leistungsgewicht der Fahrzeuge durch Speichermaterialier. dieser Art nur noch wenig herabgesetzt wird.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung bestehen die Speichermaterialien aus porösen Festkörpern, die beispielsweise zusammengesintert sind. Solche Sinterkörper bieten einen guten mechanischen Schutz insbesondere gegenüber Wuchtgeschossen. JO

Vorteilhaft ist erfindungsgemäß ferner, wenn einzelne, gegeneinander abgeschottete Treibstofftanks mit verschiedenartigen Speichermaterialien gefüllt sind. Da die unterschiedlichen Speichermaterialien bei verschiedenen Temperaturen Wasserstoffgas abgeben, wird beim Kaltstart Gas von anderen Tanks entnommen als beim Dauerbetrieb. Besondere Tanks für den Startvorgang werden mit Speichermaterialien gefüllt, die angelagertes Wasserstoffgas bereits bei relativ niedrigen Temperaturen abgeben. Reicht das Temperaturniveau der Umgebungstemperatur hierfür nicht aus, so können elektrische Heizvorrichtungen als Vorwärmer verwendet werden. Hierdurch wird die ständige Gefechtsbereitschaft des Panzerfahrzeugs auch bei sehr niedrigen Außentemperaturen sichergestellt.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird das Speichermaterial durch Verlustwärme der Antriebsmaschine erwärmt und ein Drucksensor im Inneren des Tanks unterbricht bei Undichtigkeit infolge Beschüß die Wärmezufuhr zum Tank. Zur Wärmezufuhr werden beispielsweise die Abgasleitungen des Antriebsmotors durch die Treibstofftanks hindurchgeführt oder aber Wärmetauschor bzw. Wärmerohre so angeordnet, daß ein genügendes Aufwärmen der Speicherstoffe über die Umgebungstemperatur erfolgt. Die benötigte Wärmemenge ist über Thermostat und Mengenstromregler gut dosierbar. Anzustreben ist eine nahezu geschtossene Wärmebilanz, bei der die Verlustwärme durch Abgas und Kühlung des Antriebsmotors möglichst vollständig den Speichermaterialien zugeführt wird.

Erfindungsgemäß ist es weiter vorteilhaft, wenn zusätzlich zu den Treibstofftanks (für Wasserstoff und dsm Wasserstoffmotor ein konventioneller Motor und) abwerfbare und/oder fest eingebaute Treibstofftanks für flüssige Kohlenwasserstoffe vorhanden sind. Der Antriebsmotor kann auch als Vielstoffmotor, der sowohl mit Wasserstoffgas als auch mit vergasten, flüssigen Kohlenwasserstoffen betrfibbar ist, ausgebildet sein.

Solange die Gefahr eines Beschüsses nicht besteht, fährt das Panzerfahrzeug dabei mit konventionellem Kraftstoff, der sich in abwerfbaren Behältern, beispielsweise auf seinem Ht*:k, befindet. Bei Beginn der Kampfhandlungen werden die Treibstofftanks, die vorzugsweise aus Fässern bestehen, abgeworfen und das Panzerfahrzeug fährt nunmehr ausschließlich mit Wasserstoffgas, Die verbleibende Reichweite ist in der Regel auch für ein längeres Gefecht genügend, da für das Gefecht meistens nur ein Bruchteil der Gesamtreichweite des Panzerfahrzeugs benötigt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert Es zeigt

F i g. 1 die Schnittansicht eines Panzerfahrzeugs,

Fig.2 eine Prinzipskizze von Wasserstofftanks im Panzerfahrzeug,

Fig.3 eine Prinzipskizze für den Betrieb eines Motors mit Wasserstoffgas, das aus Treibstofftanks entnommen ist.

F i g. 1 zeigt eine seitliche Schnittansicht eines Panzerfahrzeugs 2, das aus Wanne 4 mit Fahrgestell 6 und Ketten 8, einem Motor 10 und einatfi Turm 12 mit Bordkanone 14 besteht Die Wanne 4 ist an der Frontseite 16 gepanzert und besteht in den übrigen Bereichen aus Stahlblech.

Wird nun erfindungsgemäß als Antriebsaggregat ein mit Wasserstoffgas betreibbarer Motor 10 verwendet, so werden Treibstofftanks 18 (Fig.2) verwendet, die mit einem Wasserstoff durch Anlagerung speichernden Material 20 gefüllt sind. Im Ausführungsbeispiel ist der Boden 22 des Panzerfahrzeugs 2 doppelwandig ausgeführt und mit Speichermaterial 20, z. B. Titanferrit oder Lanthannickel, gefüllt Der Boden 22 besteht dabei aus Doppelwänden 24, 26 und ist durch Schotten 28 in verschiedene Treibstofftanks 18 unterteilt In den einzelnen Tanks 18 können sich unterschiedliche Speichermaterialien 20 befinden.

F i g. 2 zeigt ferner schematisch die Schaltung der Treibstofftanks 18, wobei eine Sammelleitung 30 zum Befüllen der Tanks 18 über die Stutzen 32, 34, 36, 38 dient Die Entnahme des Wasserstoffgases aus den Treibs^fofftanks 18 erfolgt über die Entnahmeleitungen 40 bis 46, die in eine Hauptleitung 50 einmünden.

Diese Leitung ist auch in F i g. 3 zu erkennen. Sie führt zu dem Motor 10 und versorgt diesen mit Wasserstoffgas als Antriebsmittel. Der Motor 10 ist nur schematisch dargestellt; er besteht aus Gehäuse 54, Zylinderköpfen 56 und Abtriebswelle 58. Die Abgasleitungen münden in eine Sammelleitung 60, von der eine Zweigleitung 62 zu den Tanks 18 geführt ist und diese durchdringt. Der Mengenstrom in der Zweigleitung 62 wird über einen motorseitigen Thermostat 64 und ein Mengenstromventil 66 geregelt, wobei zusätzlich noch der Mengenstrom der Gaszufuhr in der Hauptleitung 50 bei 65 gemessen wird und ein am Ende der Abgas-Sammelleitung 60 befindlicher Sperrschieber 68 mittels Steuerleitung 70 betätigbar ist. Während des Anfahrens wird die gesamte Abgaswärme durch die Treibstofftanks 18 hindurchgeschickt um ein Temperaturniveau in den Tanks 18 zu erreichen, das für einen zuverlässigen Gasstrom zum Motor 10 sorgt. Reicht die Abgaswärme hierfür nicht aus, so wird das Speichermaterial 20 mittels einer nicht gezeigten elektrischen Heizung erwärmt.

Bei Beschüß oder Durchschuß eines der Tanks 18 werden die entsprechenden Leitungsteile von Hand oder beispielsweise i'ber Drucksensoren, die den Druckabfall im Tank 18 melden, abgesperrt. Es empfiehlt sich deshalb, die Befülleinrichtung, die

Gasabgabeleitungen und auch die Wärmeleitungen (Heizleitungen) der einzelnen Tanks 18 parallel zu schalten oder aber die Tanks 18 zu Gruppen zusammenzuschalten, die dann für einen Parallelbetrieb miteinander in Verbindung stehen.

Die in der Beschreibungseinleitung erwähnten Knallgasexplosionen, die beim Beschüß eines Treibstofftanks 18 auftreten können, werden dadurch unschädlich gemacht, daß zumindest die Wandungsteile der Tanks, die an den Raum der Parzerbesatzung angrenzen, mit einem elastischen Material (z. B. einer mehrere mm starken Folie aus Polyäthylen) ausgekleidet sind. Wird ein Treibstofftank 18 dieser Art beschossen, so bleibt das Einschußloch in Panzerwand und Tank 18 offen, wodurch etwa unter Druck befindliches Wasserstoffgas

■> mit einer ungefährlichen Knallgasexplosion verpuffen kann, während das Ausschußloch des Tanks 18 sich wegen der elastischen Folie sofort wieder schließt und eine Knallgasexplosion im Innenraum des Panzerfahrzeugs, die die Besatzung gefährden könnte, nicht zu

in befürchten ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

I. Panzerfahrzeug mit einem oder mehreren Treibstofftanks, dadurch gekennzeichnet, daß diese mit einem Wasserstoff durch Anlagerung speichernden Material (20) gefüllt sind

Z Panzerfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibstofftanks (18) aus gegeneinander abgeschotteten Doppelwänden (24, 26) bestehen.

3. Panzerfahrzeug nach Ansprüchen 1 —2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Treibstofftanks (18) zumindest teilweise mit einem elastischen Material ausgekleidet sind

4. Panzerfahrzeug nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibstofftanks (18) den Boden (22) und/oder die Oberseite des Panzerfahrzeugs (2) panzern.

5. Panzerfahrzeug nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibstofftanks (18) an Stellen des Panzerfahrzeugs (2) angeordnet sind an dei^n Neutronenstrahlungsschutz notwendig ist.

6. Panzerfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibstofftanks (18) mit Metallhydriden, wie Titanferrit, Lanthannickel oder dergL, gefüllt sind

7. Panzerfahrzeug nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermaterial (20) aus porösen zusammengesinterten Festkörpern besteht

8. Panzerfahrzeug nach Ansprüchen 1—7, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne gegeneinander abgeschottete Treibstof/tanks (*8) mit verschiedenartigen Speichermaterialien (20) gefüllt sind

9. Panzerfahrzeug nach Anbrüchen 1— 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichermaterialien (20) durch Verlustwärme des Motors (10) des Panzerfahrzeugs (2) erwärmt werden und daß ein Drucksensor bei Undichtigkeit die Wärmezufuhr w zum Treibstofftank (18) unterbricht

10. Panzerfahrzeug nach Ansprüchen 1—9, dadurch gekennzeichnet, daß Wärme transportierende Rohrleitungen (62) durch die Treibstofftanks (18) hindurchgeführt sind.

II. Panzerfahrzeug nach Ansprüchen 1 — 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichermaterialien (20) mittels Wärmerohren erwärmt werden.

12, Panzerfahrzeug nach Ansprüchen 1 — 11, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den so Treibstofftanks (18) abwerfbare und/oder fest eingebaute Treibstofftanks für flüssige Kohlenwasserstoffe vorhanden sind.

13. Panzerfahrzeug nach Ansprüchen 1 — 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (10) als Vielstoffmotor zum Betrieb mit Wasserstoff oder Kohlenwasserstoff geeignet ist.