DE2733700B1

DE2733700B1 - UEbungsgefechtskopf fuer Artillerieraketen

Info

Publication number: DE2733700B1
Application number: DE2733700A
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Buck Chemisch Technische Werke GmbH and Co
Current assignee: Buck Chemisch Technische Werke GmbH and Co
Priority date: 1977-07-26
Filing date: 1977-07-26
Publication date: 1978-09-07
Also published as: DE2733700C2; BE869242A; US4227460A; ES472006A1; NL7807858A

Description

Nebelsätze auf der Basis von Hexachloräthan und Metallpulvern sind bekannt und werden seit Jahren wegen ihrer guten Nebelwirkung in verschiedenen Nebelgeräten eingesetzt. Bekannt sind ferner auch schon Nebelsätze auf der Basis von Hexachloräthan und Metallpulvern, die als weitere Komponente noch ein Metalloxid, z. B. Zinkoxid, enthalten (Modern Pyrotechnics von Dr. H. E11 e r η, 1961, Seite 277). Entsprechende Rauch- und Nebelsätze werden in GB-PS 1 27 031 beschrieben, woraus weiter hervorgeht daß sich solche Sätze unter anderem durch sogenannte duminothermische Mischungen anzünden lassen, bei denen es sich um Mischungen aus Metallpulvern und sauerstoffabgebenden Verbindungen handelt

In der Regel sind Nebelsätze auf Basis von Hexachloräthan und Metallpulvern nur geschüttet und allenfalls eingerüttelt weil sie nur in der losen Form ausreichend lagerstabil sind. Es gibt allerdings auch spezielle Rezepturen, die hoch verpreßbar sind. Alle diese Sätze brauchen jedoch relativ lange, bis die Nebelreaktion voll in Gang kommt Die Anlaufzeit läßt sich zwar durch Einsatz ganz bestimmter Chemikalien wie Aluminiumpyroschliff anstelle von Aluminiumpulver verkürzen, gleichzeitig wird dadurch aber auch die Handhabungssicherhei t beeinträchtigt

Es ist daher nicht möglich, normale Hexachloräthan-

Nebelsätze ohne merkliche Einbuße der Nebelleistung mit einer Sprengladung anzuzünden und zu verteilen. Erstens ist die Einwirkzeit der Zündflamme zu kurz, und zweitens werden die Reaktionskomponenten bereits verteilt, bevor sie miteinander reagieren können. ■> Außerdem bedeutet die Verwendung von Sprengstoff eine Erschwernis in bezug auf die Handhabungssicherheit und auf die Lagerung.

Verdichtet man übliche Gemische von Hexachloräthan und Metallpulver, dann kommt es hierdurch zu einer derartigen Aktivierung, daß die Reaktionspartner oberflächlich miteinander reagieren. Dieser Vorgang führt jedoch im Laufe der Lagerung zu einer Passivierung und ist die Ursache für die Nichtverpreßbarkeit normaler Hexachloräthansätze. ■ ■>

Die vorerwähnten Nachteile erschweren den sinnvollen Einsatz von Hexachloräthan-Nebelsätzen in Geräten, bei denen es auf die schlagartige Bildung einer Nebelmarkierung ankommt, wie dies beispielsweise bei einem Übungsgefechtskopf der Fall ist.

Das wesentliche Element des vorliegenden Übungsgefechtskopfes ist nun darin zu sehen, daß ein Nebelsatz auf Basis von Halogenkohlenstoffen oder Halogenkohlenwasserstoffen und reaktiven Metall- und/oder Metalloxidpulvern verwendet wird, der nicht komprimiert sondern lediglich lose geschüttet im Übungsgefechtskopf angeordnet ist. Durch eine entsprechende Ausgestaltung des Übungsgefechtskopfes wird dafür gesorgt, daß dieser Nebelsatz zum Zeitpunkt des Aufschlags und Eindringens des Übungsgefechtskopfes ji> in das Erdreich durch ein Zusammenwirken verschiedener Elemente derart komprimiert wird, daß er in hochaktivem Zustand vorliegt. Erreicht wird dies hauptsächlich dadurch, daß in dem durch ein äußeres Mantelrohr und ein inneres Trennrohr gebildeten Ringspalt, in dem sich der jeweilige Nebelsatz befindet, am Fußteil und am Kopfteil des Nebelsatzes im Ringspalt Halterungen für den Nebelsatz vorgesehen sind, von denen wenigstens die am Kopfteil des Nebelsatzes befindliche Halterung zum Nebelsatz hin beweglich angeordnet ist. Es können jedoch auch beide Halterungen zum Nebelsatz hin beweglich sein. Gegebenenfalls kann auch das dem Nebelsatz zugekehrte Endstück des Kopfes der Artillerierakete, und somit das im Ringspalt zwischen dem mit dem Kopf bündigen Mantelrohr und dem in das Zentrum des Kopfes führenden Trennrohr, so ausgestaltet sein, daß es die Funktion der am Kopfteil des Nebelsatzes im Ringspalt vorhandenen Halterung übernehmen kann.

Der Nebelsatz weist an seinem Fußteil und seinem v> Kopfteil als Halterungen vorzugsweise Ringscheiben auf, die zweckmäßigerweise jeweils an der vom Nebelsatz abgekehrten Seite im Ringspalt fixiert sind. Die Fixierung dieser Ringscheiben erfolgt am besten am Trennrohr über entsprechende Sprengringe. Das 5^r> Trennrohr besteht vorzugsweise aus einem eine Verdammung bewirkenden relativ starkwandigen Stahlrohr, das etwa 1,8 bis 2,6 mm, vorzugsweise 2,2 mm stark ist. In dem mit dem Nebelsatz in Berührung stehende Teil des Trennrohrs sind vorzugsweise «> Zündbohrungen enthalten, die zweckmäßigerweise im unteren Bereich dieses Teils angeordnet sind. Vier derartige Zündbohrungen werden im allgemeinen als ausreichend angesehen. Der Nebelsatz kann gegebenenfalls jedoch auch allein durch die durch Verbrennung t> > des Anzündsatzes bedingte Erhitzung des Trennrohrs zur Reaktion gebracht werden.
Zwischen dem Endstück des Kopfes und dem Kopfteil des Nebelsatzes im Ringspalt soll am besten ein freier Zwischenspalt bestehen, und der im Trennrohr befindliche Anzündsatz soll vorzugsweise über das Kopfteil des im Ringspalt befindlichen Nebelsatzes hinaus in das Zentrum des Kopfes ragen, so daß dieses in das Zentrum des Kopfes reichende Teilstück des Trennrohrs und das zwischen dem Kopfteil des Nebelsatzes und dem Endstück des Kopfes befindliche Teilstück des Mantelrohres durch den im Innern des Trennrohres befindlichen Anzündsatz aufgerissen werden können und sich das Cnstück des Kopfes zur Verdichtung des Nebelsatzes in den Ringspalt schieben kann oder umgekehrt. Der im Trennrohr befindliche Anzündsatz kann gegebenenfalls auch über das Bodenteil des im Ringspalt befindlichen Nebelsatzes hinausragen. Für die Funktion des vorliegenden Übungsgefechtskopfes wird dies jedoch nicht als besonders wesentlich angesehen.

Nebelsatz und/oder Anzündsatz sind zweckmäßigerweise in dünnwandigen Büchsen angeordnet, da sie sich hierdurch leichter in sauber vordosierter Form abfüllen und entsprechend einbauen lassen. Zum Ausgleich eventueller Volumenunterschiede, die aufgrund schwankender Korngrößen und Schüttgewichte der Materialien für den Nebelsatz oder für den Anzündsatz auftreten können, können am jeweiligen Füllende der Büchsen gegebenenfalls entsprechende Ausgleichskörper vorgesehen sein, beispielsweise Schaumstoffe oder dergleichen. Die Büchsen bestehen zweckmäßigerweise aus Metall und sind vorzugsweise aus Aluminium gefertigt.

Als wesentlich für das saubere Funktionieren des vorliegenden Übungsgefechtskopfes ist der Einsatz eines schnellreagierenden Anzündsatzes mit starker Gasentwicklung anzusehen. Ferner ist hierzu entscheidend, daß der Anzündsatz gegenüber dem Nebelsatz im Vergleich zu bekannten Geräten der vorliegenden Art sehr hoch dimensioniert ist, wobei das Gewichtsverhältnis von Anzündsatz zu Nebelsatz im allgemeinen etwa 1 :5 beträgt und vorzugsweise 3 :8 ausmacht. Nebelsätze auf Basis von Hexachloräthan, Zink, Zinkoxid und Aluminium werden bevorzugt Der Anzündsatz beruht zweckmäßigerweise auf Metallpulvern und Sauerstoffdonatoren. Es besteht vorzugsweise aus Bariumnitrat und Magnesium. Zur Zündung ist im Inneren des Anzündsatzes eine Zündseele vorgesehen, die am besten aus Nitrocellulosepulver besteht. Die Zündung wird durch den am Kopf der Rakete befindlichen Aufschlagzünder gestartet. Die Anzündung des Nebelsatzes erfolgt somit gleichzeitig mit der durch den Aufprall der Rakete bedingten Komprimierung und Aktivierung durch einen vergleichbar schnellen pyrotechnischen Satz, durch den der so aktivierte Nebelsatz zu einer explosionsartigen Reaktion gebracht wird.

Als Anzündsatz verwendet man beim vorliegenden Übungsgefechtskopf vorzugsweise den auch beim Nebelgefechtskopf (LAR) DM 15 eingesetzten Satz, nämlich den LAR-Zerlegersatz mit Zündseele und Anzündübertrager DM 1001. Als Nebelsatz wird am besten der Nebelsatz eingesetzt, der auch beim Nebelwurfkörper DM 15 verwendet wird. Beide Geräte werden auf Seite % der Zeitschrift WEHRTECHNIK 4/77 erwähnt. Es wird vorliegend im übrigen ein Aufschlagzünder herkömmlicher Bauart verwendet.

Bei entsprechenden Standsprengungen mit dem vorliegenden Übungsgefechtskopf für Artillerieraketen wurde festgestellt, daß sich hierbei nur ein Bruchteil des Nebelsatzes umsetzt Der dabei gebildete Krater war allein auf die Wirkung des Anzündsatzes zurückzufüh-

ren. Erst beim Freiflug mit anschließendem Aufprall auf den Boden (bei einer Eindringgeschwindigkeit von etwa 260 m/sec) zeigte sich, daß im Vergleich zur Standsprengung wesentlich mehr Nebelsatz umgesetzt wurde, der dabei auftretende Knall wesentlich lauter war, etwa 1 bis 2 m über dem Boden ein Feuerblitz beobachtet werden konnte und ein wesentlich größerer Krater entstand. Als Ursache für diese Wirkung wird das Zusammenspiel von Zünderansprechzeit gleich Eindringtiefe, Reaktionsgeschwindigkeit des Zerlegersatzes, Auslegung des Verdämmungsrohres mit Bohrungen, Nebelsatz als Mantel um den Zerlegersatz, dünne Wandstärke des Mantelrohres und Auftreffgeschwindigkeit der Rakete angesehen.

Eine bevorzugte Ausführungsform des vorliegenden Übungsgefechtskopfes für Artillerieraketen wird anhand der Zeichnung näher erläutert Sie zeigt einen an der Spitze der Artillerieübungsrakete befindlichen Aufschlagzünder 1, der mit einem ogival ausgebildeten Kopf 3 verbunden ist, an dessen Endstück 5 sich ein mit dessen Außenseite bündiges dünnwandiges Mantelrohr 7 aus Stahl anschließt In das Zentrum 9 des Kopfes 3 führt ein zum Mantelrohr 7 konzentrisch laufendes, verhältnismäßig dickwandiges Trennrohr 13 aus Stahl, das in seinem Inneren einen mit einer Zündseele 19 versehenen, schnellreagierenden Anzündsatz 21 mit starker Gasentwicklung enthält der vorzugsweise auf Metallpulvern und Sauerstoffdonatoren basiert und insbesondere aus Bariumnitrat und Magnesium besteht In dem durch das Mantelrohr 7 und das Trennrohr 13 gebildeten Ringspalt 15 ist ein Nebelsatz 17 auf Basis von Halogenkohlenstoffen oder Halogenkohlenwasserstoffen und reaktiven Metall- und/oder Metalloxidpulvern lose geschüttet angeordnet der sich in einer aus Aluminium bestehenden Büchse 35 befindet Auch der Anzündsatz 21 befindet sich in einer aus Aluminium bestehenden Büchse 37. Am Fußteil 23 und am Kopfteil 25 des Nebelsatzes 17 sind im Ringspalt 15 Halterungen 27 und 29 für den Nebelsatz 17 vorgesehen, die in der gezeigten Ausführungsform jeweils zum Nebelsatz hin beweglich angeordnet sind und aus Ringscheiben 39 und 41 bestehen, die jeweils an der vom Nebelsatz 17 abgekehrten Seite im Ringspalt 15 über Sprengringe 43 und 45 am Trennrohr 13 fixiert sind. Bei der gezeigten Ausführungsform ragt der im Trennrohr 13 befindliche Anzündsatz 21 über das Kopfteil 25 des im Ringspalt 15 befindlichen Nebelsatzes 17 hinaus in das Zentrum 9 des Kopfes 3. Mit 31 und 33 sind Verbindungsstellen zwischen dem Endstück 5 des Kopfes 3 und dem Mantelrohr 7 sowie dem Zentrum 9 des Kopfes 3 und dem Trennrohr 13 angegeben. Zwischen dem Endstück 5 des Kopfes 3 und dem Kopfteil 25 des Nebelsatzes 17 bzw. der daran befindlichen Halterung 29 ist im Ringspalt 15 ein freier Zwischenspalt 47 vorgesehea Dieser freie Zwischenspalt 47 ermöglicht dem ihm gegenüberliegenden und im Trennrohr 13 angeordneten Anzündsatz ein Aufsprengen des Trennrohres 13 und

ig ein Auftulpen des Mantelrohres 7 an dieser Stelle und eine gleichzeitige Verdichtung des Nebelsatzes 17 über den Kopf 3. Bei der gezeigten Ausführungsform ragt der im Trennrohr 13 befindliche Anzündsatz 21 ferner auch über das Bodenteil 23 des im Ringspalt 15 befindlichen

is Nebelsatzes 17 hinaus. Der Nebelsatz 17 besteht dabei insbesondere aus Hexachloräthan, Zink, Zinkoxid und Aluminium, während die Zündseele 19 aus NitroceUulosepulver besteht Aufgrund der dargestellten Auslegung von Nebelsatz 17 und Anzündsatz 21 ergibt sich hierfür ein Gewichtsverhältnis von etwa 3:8. An dem vom unteren Teil des Nebelsatzes 17 umgebenen Teilstück

des Trennrohrs 13 sind vier in einem Winkel von 90" versetzt angeordnete Zündbohrungen 11 angeordnet

Der Übungsgefechtskopf hat normalerweise einen Durchmesser von etwa 110 mm.

Der Funktionsverlauf der vorliegenden Übungsartillerierakete ist folgender:

Beim Aufschlag und Eindringen der Rakete in das Erdreich wird diese stark abgebremst wodurch der lose geschüttete Nebelsatz 17 schlagartig hoch verdichtet wird und der Aufschlagzünder 1 über die Zündseele 19 gleichzeitig den dicht dahinter beginnenden Anzündsatz 21 zündet Durch die Verdammung des Anzündsatzes 21 durch das Trennrohr 13 entsteht ein hoher Explosions-

druck, der ein Auftulpen des vorderen Teils des Mantelrohrs 7 zur Folge hat so daß sich dieses auf den ogivalen Kopf 3 schiebt und letzterer die Ringscheibe 41 nach hinten drückt Gleichzeitig drückt infolge der Abbremsung der Rakete die Ringscheibe 39 nach vorne,

so daß die Metallbuchse 35 zusammengestaucht und der Nebelsatz 17 komprimiert und somit hochaktiviert wird Während dieses mechanischen Vorgangs wird der Anzündsatz 21 durchgezündet und der hierdurch gleichzeitig hochaktivierte Nebelsatz 17 aufgrund des

ihm gegenüber unverhältnismäßig hohen Anteils des Anzündsatzes 21 durch Wärmeübertragung und die Zündbohrungen U zum gewünschten explosionsartigen Abbrand gebracht

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Übungsgefechtskopf für Artillerieraketen mit einem mit einem Aufschlagzünder versehenen, an seiner Außenseite ogival ausgebildeten Kopf, an dessen Endstück sich ein mit der Außenseite des Kopfes bündiges Mantelrohr anschließt und in dessen Zentrum ein zum Mantelrohr konzentrisch laufendes Trennrohr führt, wobei der durch das Mantelrohr und durch das Trennrohr gebildete Ringspalt einen Nebelsatz auf Basis von Halogenkohlenstoffen oder Halogenkohlenwasserstoffen und reaktiven Metall- und/oder Metalloxidpulvern enthält und im Inneren des Trennrohres ein mit einer Zündseele versehener, schnell reagierender Anzündsatz mit starker Gasentwicklung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebelsatz (17) im Ringspalt (15) lose geschüttet angeordnet ist, am Fußteil (23) und am Kopfteil (25) des Nebelsatzes (17) im Ringspalt (15) diesen Ringspalt (15) ausfüllende und gegebenenfalls zum Nebelsatz (17) hin bewegliche Halterungen (27,29) vorgesehen sind und die Verbindungsstellen (31, 33) zwischen dem Endstück (5) des Kopfes (3) und dem Mantelrohr (7) sowie dem Zentrum (9) des Kopfes (3) und dem Trennrohr (13) und das dem Ringspalt (15) mit dem Nebelsatz (17) zugekehrte Endstück (5) des Kopfes (3) so ausgestaltet sind, daß sich das Endstück (5) des Kopfes (3) beim Aufprall unter Verdichtung des Nebelsatzes (17) in den Ringspalt (15) schieben kann oder umgekehrt.

2. Übungsgefechtskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am Fußteil (23) und am Kopfteil (25) des Nebelsatzes (17) im Ringspalt (15) vorhandenen Halterungen (27, 29) jeweils zum Nebelsatz (17) hin beweglich angeordnet sind.

3. Übungsgefechtskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am Fußteil (23) des Nebelsatzes (17) im Ringspalt (15) vorhandene Halterung (27) starr und die am Kopfteil (25) des Nebelsatzes (17) im Ringspalt (15) vorhandene Halterung (29) zum Nebelsatz (17) hin beweglich angeordnet ist

4. Übungsgefechtskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am Fußteil (23) des Nebelsatzes (17) im Ringspalt (15) vorhandene Halterung (27) beweglich oder starr angeordnet ist und die am Kopfteil (25) des Nebelsatzes (17) im Ringspalt (15) vorgesehene Halterung (29) an dem dem Nebelsatz (17) zugekehrten Endstück (5) des so Kopfes (3) angeordnet und mit diesem starr verbunden ist

5. Übungsgefechtskopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die am Fußteil (23) und am Kopfteil (25) des Nebelsatzes (17) im Ringspalt (15) vorhandenen Halterungen (27, 29) aus Ringscheiben (39,41) bestehen, die jeweils an der vom Nebelsatz (17) abgekehrten Seite im Ringspalt (15) fixiert sind.

6. Übungsgefechtskopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß die Ringscheiben (39, 41) jeweils am Trennrohr (13) über Sprengringe (43,45) Fixiert sind.

7. Übungsgefechtskopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennrohr (13) ein eine Verdammung bewirkendes relativ starkwandiges Stahlrohr ist

8. Übungsgefechtskopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß in dem mit dem Nebelsatz (17) in Berührung stehenden Teil des Trennrohrs (13) Zündbohrungen (U) enthalten sind.

9. Übungsgefechtskopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß zwischen dem Endstück (5) des Kopfes (3) und dem Kopfteil (25) des Nebelsatzes (17) im Ringspalt (15) ein freier Zwischenspalt (47) besteht

10. Übungsgefechtskopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der im Trennrohr (13) befindliche Anzündsatz (21) Qber das Kopfteil (25) des im Ringspalt (15) befindlichen Nebelsatzes (17) hinaus in das Zentrum (9) des Kopfes (3) ragt

11. Übungsgefechtskopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der im Trennrohr (13) befindliche Anzündsatz (21) über das Bodenteil (23) des im Ringspalt (15) befindlichen Nebelsatzes (17) hinausragt

12. Übungsgefechtskopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der Nebelsatz (17) und/oder der Anzündsatz (21) in dünnwandigen Büchsen (35,37) angeordnet sind

13. Übungsgefechtskopf nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet daß die Büchsen (35, 37) aus Metall bestehen.

14. Übungsgefechtskopf nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchsen (35, 37) aus Aluminium bestehen.

15. Übungsgefechtskopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß das Gewichtsverhältnis von Anzündsatz (21) zu Nebelsatz (17) etwa 1 :5 beträgt

16. Übungsgefechtskopf nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet daß das Gewichtsverhältnis von Anzündsatz (21) zu Nebelsatz (17) etwa 3 :8 beträgt