DE2837638A1

DE2837638A1 - Fuer das zersplittern vorbehandelter gefechtskopf sowie verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2837638A1
Application number: DE19782837638
Authority: DE
Inventors: Lars-Berno Dipl In Fredriksson
Original assignee: Bofors AB
Current assignee: Saab Bofors AB
Priority date: 1977-08-31
Filing date: 1978-08-29
Publication date: 1979-03-08
Also published as: IT1109363B; NL7808695A; FR2402003A1; NO782955L; IT7850860A0; GB2013842A; SE407695B; SE7709768L

Description

GLAWE₁ DELFS, MOLL & PARTNHR

Aktiebolaget Bofors

690 20 Bofors / Schweden

"Für das Zersplittern vorbehandelter Gefechtskopf sowie Verfahren zu seiner Herstellung"

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. RICHARD GLAWE, MÖNCHEN DIPL.-ING. KLAUS DELFS, HAMBURG DIPL.-PHYS. DR. WALTER MOLL, MÖNCHEN DIPL.-CHEM. DR. ULRICH MENGDEHL, HAMBURG

8000 MÖNCHEN 26 POSTFACH 37 LIEBHERRSTR. 20 TEL. (089) 22 65 48 TELEX 5225 05

MÜNCHEN A 31

2000 HAMBURG POSTFACH 2570 ROTHENBAUM-CHAUSSEE SB TEL. (040)41020 TELEX 212921

Beschreibun

Die Erfindung betrifft einen Gefechtskopf aus Stahl, der zum Zersplittern bestimmt und vorbehandelt ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung des fraglichen Gefechtskopfes.

5 Mit "Gefechtskopf" ist in diesem Zusammenhang in erster Linie der Splitterkörper verschiedener Arten von Munition gemeint, wie z.B. Geschosse, Raketen, Torpedos, Minen usw., bei denen es oft erwünscht ist, daß der Splitterkörper Splitter vorbestimmter Größe und/oder Form liefern 10 können soll.

Für diesen Zweck wurde der fragliche Splitterkörper mit

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mechanischen Sollbruchstellen in Form von Einprägungen versehen, oder es wurde ein geeignetes Stahlmaterial ausgewählt, das einer Wärmebehandlung unterworfen wurde, um das Zersplittern vorzubereiten. Bei den bekannten Verfahren tritt jedoch eine begrenzte Wahlmöglichkeit sowohl bezüglich des Stahlmaterials als auch des Herstellungsverfahrens aufο In diesem Zusammenhang soll nur erwähnt werden, daß bei den bisher bekannten Verfahren Kaltfließen nicht möglich ist.

Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung und eines Verfahrens, mit denen die oben genannten Probleme gelöst werden können.

Das Merkmal, das hauptsächlich als charakteristisch für die Erfindung ang%ehen werden kann₉ besteht darin, daß in dem Gefechtskopf schmale Martensitzonen erzeugt werden, entlang denen der Gefechtskopf bricht, wenn er zum Zersplittern gebracht wird. Bas Herstellungsverfahren für einen solchen Gefechtskopf, um denselben sum Zersplittern vorzubereiten, besteht im wesentlichen darin, daß schmale Martensitzonen im Material des Gefechtskopfes erzeugt werden.

Der Gefechtskopf wird vorzugsweise aus einem zähen Stahlmaterial hergestellt. Ba die Martensitphase äußerst spröde ist, wird sie vor dem Hauptmaterial des Gefechtskopfes serbrechen, wenn derselbe durch die Sprengladung »

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die benutzt wird, zersplittert wird. Da die Martensitphase äußerst spröde ist, kann sich ein Sprung bilden und ausbreiten, bevor Sprünge im anderen Material des Gefechtskopfes auftreten. Der Radius des Punktes, an dem der Sprung auftritt, kann sehr klein gehalten werden, und die Spannungen im Material um den Sprung herum werden verhältnismäßig groß sein, und es werden in kontrollierter Weise Sprünge auftreten.

Die Erfindung wird, im folgenden anhand von vorteilhaften Ausführungsformen beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der in Seitenansicht ein Geschoß gezeigt ist, das mittels einer Wärmequelle mit Martensitzonen versehen ist.

In der Figur ist ein Geschoß mit 1 und eine Wärmequelle in Form eines Lasers mit 2 bezeichnet. Das Geschoß kann von einem der konventionellen Typen sein, die einen Splitterkörper und eine Sprengladung aufweisen, die bei ihrer Zündung den Splitterkörper aufbricht. Vom Laser wird eine Laserstrahl 3 abgegeben, der durch einen Reflektor 4 auf die Außenoberfläche des Geschosses geleitet wird, die den Splitterkörper bildet, der erfindungsgemäß zersplittert werden soll.

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Der Reflektor 4 ist von an sich bekanntem Typ, der mit Hilfe nicht gezeigter Einrichtungen so angeordnet ist, daß er um den Punkt 5 herumgedreht werden kann. Die Einrichtungen können auch auf eine an sich bekannte Weise so angeordnet werden, daß Drehbewegungen des Reflektors nicht nur in der Ebene der Figur in den durch die Pfeile 6 angedeuteten Richtungen, sondern auch in einer oder mehreren Richtungen bezüglich dieser Ebene stattfinden können. Das Geschoß ist so angeordnet, daß es um seine Achse mit Hilfe von Einrichtungen gedreht werden kann, die nicht gezeigt sind. Die Drehung des Geschosses kann in der Richtung des Pfeiles 8, in der entgegengesetzten Richtung oder in beiden Richtungen stattfinden.

Durch eine solche Anordnung kann erreicht werden, daß der Laserstrahl den Drehbewegungen des Reflektors 4 und der Drehbewegung des Geschosses 1 folgen kann und/oder auf der Oberfläche des Geschosses in Abhängigkeit von der Wärmequelle mit den Bahnen oder Zonen 9 in Berührung gebracht werden bzw. von&iesen entfernt werden kann. Die Zonen können so ausgebildet werden, daß sie miteinander zusammenhängen oder daß sie in Zonen geteilt sind, die voneinander getrennt sind, so daß die gewünschten Geometrien des Aufbaus erhalten werden. Die Martensitzonen werden dabei so tief wie möglich hergestellt, wie dies mit diesem

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Verfahren möglich ist.

Man kann die Zone 9 so ansehen, daß sie aus einer Anzahl von Punkten besteht, von denen einer in der Figur durch die Bezugsziffer 10 bezeichnet ist. Der Laserstrahl heizt das Material lokal in diesem Punkt auf eine Temperatur auf, die für das gewählte Stahlmaterial der Martensittemperatur entspricht. Wenn der Strahl zum nächsten Punkt der fraglichen Zone bewegt wird, kühlt sich das Material im vorher erhitzten Punkt bzw. der Zone schnell ab, und zwar aufgrund der Tatsache, daß die Fläche des Punktes oder der Zone verhältnismäßig klein ist, so daß das den Punkt oder die Zone umgebene Material im Splitterkörper sehr schnell die Wärme von dem Punkt oder der Zone absorbieren kann. Es wird dadurch ein schnelles Härten erhalten, was zu dem Ergebnis führt, daß die Martensitphase hergestellt wird, die anschließend bestehen bleibt. Da Martensit eine niedrigere Dichte als das Grundmaterial hat, werden iijker Oberfläche Druckspannungen erzeugt, die in hohem Maße statischen Brüchen entgegenwirken.

Indem ein Laser als Wärmequelle benutzt wird, kann mit der gezeigten Anordnung im Prinzip das gebildete Muster beliebig ausgewählt werden. Außerdem kann das Verfahren in Luft ausgeführt werden. Es ist jedoch auch mög-

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lieh, die Martensitzonen mit Hilfe eines Elektronenstrahles zu erzeugen, wobei dann das Verfahren vorzugsweise im Vakuum ausgeführt wird, so daß ein ausreichen! kohärenter Elektronenstrahl erhalten wird, um eine schmale Zone zu bilden.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird diekartensitphase in dem jeweiligen Punkt der Zone dadurch erzeugt, daß das Material in dem Punkt auf die fragliche Temperatur mit Hilfe einer Wärmequelle oder eines Reflektors erhitzt wird, der entlang der Zonen bewegt werden kann, und daß nach der Bewegung der Wärmequelle von dem Punkt weg Härtung durch schnelle Wärmeableitung in dem punktumgebenden Material stattfindet.

In der Figur bezeichnet die Bezugsziffer 11 einen Raum, in dem die Martensitzonen erzeugt werden. Dabei wird angenommen, daß dieser Raum unter Vakuum steht, wenn die Wärme quelle ein Elektronenstrahl ist.

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Claims

GLAWE, DELFS, MOLL & PARTNER PATENTANWÄLTE

DR-IKQ. RICHAHQ GLAWE, MÖNCHEN BIPL--ING. KLAUS DELFS. HAMBURG DIPL.-PKVS. DEL WALTER MOLL, MÖNCHEN DiPL-CHEM. DR. ULRICH MENJDEHL. HAMBURS

80QO MOKCHEN 26 2000 HAMBURG 13

POSTFACH 37 POSTFACH 2570

Aktr.ebolaget Bofors uebherrstr. ₂₀

20 Bofors / Schweden th_ m 225543

TELEK522505 - TELEX212921

"Für das Zersplittern vorbehandelter Gefechtskopf sowie Verfahren
zu seiner Herstellung" MÖNCHEN

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Patentansprüche

Gefechtskopf aus Stahl mit Vorbehandlung zum Erleichtern des Zersplitterns des Gefechtskopf es, dadurch gekennzeichnet , daß schmale Martensitzonen (9) im Gefechtskopf ausgebildet sind, entlang denen der Gefechtskopf zerbricht, wenn er zum Zersplittern gebracht wird.
2. Herstellungsverfahren für einen Gefechtskopf aus Stahl gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß schmale Martensitzonen (9) im Material des Gefechtskopfes ausgebildet werden.

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BANK: DRESDNER BANK, HAMBURG. 4 030 448 (BLZ 200800 00) . POSTSCHECK: HAMBURG 147607-200 · TELEGRAMM: SPECHTZIES
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Martensitphase punktweise in den Zonen (9) durch Erhitzen des Materials in dem Punkt (10) auf die dafür nötige Temperatur mittels einer Wärmequelle (2) oder eines Reflektors (4) erzeugt wird, die bzw. der entlang der Zonen (9) ausgerichtet werden kann, und daß Härtung stattfindet, nachdem die Wärmequelle vom Punkt (10) wegbewegt ist, in_dem schnelle Wärmeableitung im Material, das den Punkt (10) im Gefechtskopf (1) umgibt, stattfindet.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß eine Wärmequelle (2), die einen Laserstrahl (3) oder einen Elektronenstrahl erzeugt, entlang den Zonen (9) so bewegt wird, daß ein vorbestimmtes geometrisches Muster erhalten wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Wärmequelle (2) mit einem Laserstrahl (3) der Gefechtskopf (1) in bezug auf einen drehbaren Reflektor (4) gedreht wird, der den Laserstrahl (3) reflektiert.

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