DE2852359C1

DE2852359C1 - Inerteinlage zur Detonationswellenlenkung in Hohlladungen

Info

Publication number: DE2852359C1
Application number: DE2852359A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr Christmann; Gerhard Lindner; Paul Dr Lingens
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1978-12-04
Filing date: 1978-12-04
Publication date: 1991-02-21
Anticipated expiration: 1998-12-05
Also published as: US5204493A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Inerteinlage der im Oberbegriff des Anspruchs angegebenen Art.

Der Einsatz von Inerteinlagen zur Detonationswellen lenkung und dadurch zur Steigerung der Wirkung von Hohl ladungen ist bekannt und vielfach üblich. Bekannt sind Inerteinlagen mit rein zylindrischer Form und auch mit reiner Kegelform (vgl. DE-OS 16 96 660). Auch zylindri sche Formen mit einseitig oder beidseitig sehr stark ab gerundeten Kanten sind bekannt (vgl. DE-OS 17 03 593). Diese Inerteinlagen ergeben jedoch nicht ausreichende Eindringtiefen in modernen Mehrplattenzielen und eine relativ große Streuung der Leistungswerte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Hohlla dungsleistung insbesondere gegenüber modernen Mehrplat tenzielen zu erhöhen und die Streuung der Leistungswerte zu verringern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausbildung entsprechend dem Kennzeichen des Anspruchs gelöst. Die erfindungsgemäße Inerteinlage hat die Form eines Zylin ders mit einem kegel- oder kegelstumpfförmigen Ansatz, wobei der Übergang vom Zylinder zum Ansatz ohne Absatz erfolgt. Die Inerteinlage ist so orientiert in dem Sprengkörper der Hohlladung anzuordnen, daß sie mit ihrem sich zur Kegelspitze bzw. Deckfläche des Kegelstumpfes verjüngenden freien Ende in Richtung auf die Zündladung und dementsprechend mit ihrem zylindrischen Teil in Rich tung auf die Auskleidung der Hohlladung weist. Die er findungsgemäße Inerteinlage muß demzufolge mehrere Be dingungen erfüllen, um Mehrplattenziele zu durchdringen. Wenn nur eine der Bedingungen aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs nicht eingehalten wird, tritt die be absichtigte Wirkung nicht ein, wie aus den Vergleichs beispielen 1-4 und 7-10 hervorgeht. Die Wirkung der er findungsgemäßen Hohlladung beruht also auf einer Kombi nation verschiedener Abmessungen der Inerteinlage, deren einzelne Grenzwerte aufgezeigt wurden. Bei Abmessungen innerhalb der angegebenen Grenzwerte für alle Längen a bis c und e bis g des kennzeichnenden Teils des An spruchs 1 werden Mehrplattenziele durch Hohlladungen mit solchen Inerteinlagen zerschlagen.

Die erfindungsgemäße Inerteinlage kann vorteilhaft z. B. in Hohlladungsgeschossen für Rohrwaffen, in Hohlladungs gefechtsköpfen von Raketen und in Hohlladungsminen ver wendet werden. Ihr Einsatz erfolgt vorzugsweise in Hohl ladungen mit trichterförmiger oder annähernd trichter förmiger Hohlladungsauskleidung. Sie wird bevorzugt in Preßladungen, z. B. aus phlegmatisiertem Hexogen oder Ok togen, eingesetzt, kann aber auch in gegossenen Ladungen, z. B. aus einem Gemisch von TNT und Hexogen oder Oktogen, verwendet werden. Sie wird vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt, kann aber auch aus Metall, Keramik oder ande ren inerten Materialien bestehen. Die Kanten der Inert einlage können abgerundet werden.

Die erfindungsgemäße Inerteinlage wird eingesetzt in Sprengkörpern, die zumindest im Bereich des zylindrischen Teils der Inerteinlage eine zylindrische oder annähernd zylindrische Form aufweisen. Die Inerteinlage, die im Querschnitt die Form eines Dreiecks bzw. Trapezes mit aufgesetztem Rechteck aufweist, hat sich als überraschend günstig erwiesen im Bereich der im Anspruch angegebenen Abmessungsverhältnisse. Der Durchmesser d des zylindri schen Teils der Inerteinlage beträgt dabei vorzugsweise zwischen etwa 50 und 200 mm. Wird der kleine Durchmesser b des Kegelstumpfes gleich Null gewählt, so wird aus dem Kegelstumpf ein Kegel. Der Abstand a des zylindrischen Teils von der Mantelfläche des Sprengkörpers ist dabei vorzugsweise kleiner als etwa ¹/₅ d. Die Dicke e der Sprengstoffschicht zwischen der Inerteinlage und der Bo denfläche des Sprengkörpers ist bevorzugt kleiner als etwa ¼ d.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in Ausführungsbei spielen gezeigt und wird anhand dieser nachstehend noch näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den hinteren Teil einer Hohlladung in schematischer Darstellung und im Längsschnitt,

Fig. 2 bis 5 verschiedene nicht erfindungsgemäße Inerteinlagen und

Fig. 6 und 7 erfindungsgemäße Inerteinlagen, jeweils in der Seiten ansicht.

Gemäß Fig. 1 ist die in der Ansicht gezeigte Inerteinlage 1 in den Sprengstoffkörper 2 eingebettet, der seinerseits in der Hülle 3 der Hohlladung angeordnet ist. Die Inerteinlage 1 weist den zylindrischen Teil 4 und den Kegelstumpf 5 auf, die unter leich ter Abrundung der Kante stufenlos ineinander übergehen, so daß die Basisfläche des Kegelstumpfes gleich der Unterseite des Zy linders ist. Der Teil 4 hat den Durchmesser d und die Höhe f, während der Kegelstumpf 5 an seiner Deckfläche 6 den kleinen Durchmesser b und die Höhe c aufweist. Der seitliche Abstand zur Mantel fläche 7 des Sprengkörpers 2, welche mit der Innenfläche der Hülle 3 zusammenfällt, ist mit a, der Abstand der Deckfläche 6 zur Bodenfläche 8 des Sprengkörpers mit e und der minimale Abstand der Kegelstumpffläche 9 zur Bodenfläche 8 mit g bezeichnet. Die Bodenfläche 8 stellt gleichzeitig das zündseitige Ende des Sprengkörpers 2 dar. Die Inerteinlage 1 ist mit der Deckfläche 6 der in der Ausnehmung 10 anzuordnenden Zündeinrichtung der Hohl ladung zugekehrt, so daß ihr zylindrischer Teil der Hohlladungs auskleidung 11 gegenüberliegt.

Zu Vergleichszwecken wurden zylindrische Hohlladungen mit einem Durchmesser des Sprengstoffkörpers 2 von 106 mm und einer Hohl ladungsauskleidung 11 aus Kupfer mit einem Öffnungswinkel von 60° und einer Wanddicke von 2,2 mm in einer Stahlhülle 3 von 6 mm Wanddicke mit verschiedenen Inerteinlagen 1 zur Formung der Detonationswelle gefertigt. Der Abstand e betrug für die Bei spiele 1 bis 8 und 10 einheitlich 10 mm. Der eingesetzte Spreng stoff bestand aus gepreßtem Hexogen mit 5 Gew.-% Wachs. Die Prüfung der Leistung dieser Hohlladungsgeschosse erfolgte auf ein modernes Mehrplattenziel, bestehend aus 3 Stahlplatten mit Luftzwischenräumen, wobei in den ersten zwei Platten eine Dicke von 20 und 50 mm und in der letzten von 200 mm zu durchschlagen war. Der Weg durch die Luftzwischenräume zwischen den Platten war insgesamt 1300 mm. Der Absand zwischen dem Rand der Hohl ladungsauskleidung 11 und der ersten Platte betrug 170 mm.

Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel)

In die beschriebene Ladung wurde gemäß Fig. 2 eine Inerteinlage von trapezförmigem Querschnitt aus Polyamid eingebracht. Ihre Abmessungen waren d = 75 mm, b = 65 mm und c = 25 mm. Diese Inerteinlage entspricht nicht der Erfindung, gemäß welcher sie einen Kegel bzw. Kegelstumpf mit anschließendem zylindrischen Teil aufweisen müßte. Drei Hohlladungsversuche mit dieser Inert einlage ergaben, daß das Dreiplattenziel in allen drei Fällen nicht durchschlagen wurde. Die Eindringtiefe des Hohlladungs strahles in die letzte Platte des Zieles betrug im Durchschnit lediglich 110 mm.

Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel)

In die beschriebene Ladung wurde gemäß Fig. 3 eine Inerteinlage in Form eines Zylinders mit d = 60 mm und f = 30 mm aus Polyamid eingebracht. Auch diese Inerteinlage ist nicht erfindungsgemäß. Drei Hohlladungsversuche mit dieser Inerteinlage ergaben, daß das Dreiplattenziel in keinem Fall durchschlagen wurde. Die Ein dringtiefe des Hohlladungsstrahles in die letzte Platte betrug im Durchschnitt 80 mm.

Beispiel 3 (Vergleichsbeispiel)

In die beschriebene Ladung wurde gemäß Fig. 4 eine Inerteinlage aus Polyamid in Form eines Kegelstumpfes mit angesetztem Zylin der eingebracht. Die Abmessungen waren d = 86 mm, b = 64 mm, c = 23 mm und f = 13 mm und damit erfindungsgemäß.

Entgegen der Erfindung wies der Kegelstumpf jedoch in Richtung auf die Hohlladungsauskleidung. Das Mehrfachziel wurde bei fünf Versuchen von dieser Ladung nur einmal ohne eine weitere Restleistung in hinter dem eigentlichen Ziel aufgestellten Stahlplatten durchschlagen.

Beispiel 4 (Vergleichsbeispiel)

Eine Inerteinlage entsprechend Fig. 5 wurde eingesetzt mit der Form eines Kegels mit d = 75 mm und c = 20 mm. Diese Inertein lage ist nicht erfindungsgemäß. Das Mehrfachziel wurde bei drei Versuchen in keinem Fall durchschlagen. Die Eindringtiefe in die letzte Platte betrug im Durchschnitt lediglich 130 mm.

Beispiel 5

In die beschriebene Ladung wurde gemäß Fig. 6 eine Inerteinlage aus Polyamid in Form eines Kegelstumpfes mit angesetztem zylin drischen Teil mit d = 86 mm, b = 64 mm, c = 23 mm und f = 13 mm eingebracht. Diese Inerteinlage ist in den Abmessungen noch er findungsgemäß. Fünf Versuche ergaben, daß das gewählte Drei plattenziel viermal durchschlagen wurde. In hinter dem eigent lichen Ziel aufgestellten Stahlplatten wurde eine durchschnitt liche Restleistung von 63 mm erreicht.

Beispiel 6

Eine Inerteinlage entsprechend Fig. 7 wurde eingesetzt, bei der abweichend von Fig. 6 b = 22 mm war. Diese Einlage liegt in ihren Abmessungen mitten im Bereich des Anspruchs. Das Mehrfach ziel wurde in zwölf Versuchen immer durchschlagen. Die durch schnittliche Restleistung in hinter dem Ziel zusätzlich ange ordneten Platten betrug 112 mm.

Beispiel 7 (Vergleichsbeispiel)

Eine Inerteinlage entsprechend Fig. 7 wurde eingesetzt. Die Höhe des zylindrischen Teils betrug jedoch f = 32 mm = ⅜ d an stelle von f = 13 mm. Diese Inerteinlage liegt in der Abmessung f außerhalb der Erfindung. Das Mehrfachziel wurde in fünf Ver suchen nur einmal durchschlagen. Die Eindringtiefe der übrigen Versuche in die letzte Panzerplatte betrug im Durchschnitt 120 mm.

Beispiel 8 (Vergleichsbeispiel)

Eine Inerteinlage entsprechend Fig. 7 wurde eingesetzt. Die Höhe des Kegelstumpfes betrug jedoch c = 57 mm = ²/₃ d anstelle von c = 23 mm. Diese Inerteinlage liegt in der Abmessung c außerhalb der Erfindung. Das Mehrfachziel wurde in fünf Versuchen in keinem Fall durchschlagen.

Beispiel 9 (Vergleichsbeispiel)

Eine Inerteinlage entsprechend Fig. 7 wurde verwendet. Die Sprengstoffschicht e zwischen Inerteinlage und Boden des Spreng körpers betrug jedoch e = 2 mm = ¼₃ d anstelle von 10 mm. Diese Abmessung der Sprengstoffschicht e liegt außerhalb der Er findung. Das Mehrfachziel wurde in fünf Versuchen in keinem Fall durchschlagen.

Beispiel 10 (Vergleichsbeispiel)

Eine Inerteinlage entsprechend Fig. 7 wurde verwendet. Der Durchmesser des zylindrischen Teils betrug jedoch d = 100 mm, so daß die Sprengstoffschicht zwischen zylindrischem Teil und Ladungshülle mit a = 3 mm = ¹/₃₃ d gegeben war. Diese Abmessung der Sprengstoffschicht a liegt außerhalb der Erfindung. Das Mehrfachziel wurde in fünf Versuchen in keinem Fall durchschla gen.

Claims

Inerteinlage zur Detonationswellenlenkung in Hohlladungen, die einen kegelförmigen Teil aufweist und in einen Spreng körper eingesetzt ist, dadurch gekenn zeichnet, daß sich an einen zylindrischen Teil (4) der Inerteinlage (1) ein Kegel bzw. Kegelstumpf (5) stu fenlos anschließt, dessen Spitze bzw. Deckfläche (6) dem zündseitigen Ende (8) des Sprengkörpers (2) zugekehrt ist und bei welcher bei einem Durchmesser d des zylindrischen Teils (4)
- - der Durchmesser b der Deckfläche (6) des Kegelstumpfes (5) ¾ bis 0 d,
- - die Höhe c des Kegels bzw. Kegelstumpfes (5) ½ bis ¹/₁₀ d,
- - die Höhe f des zylindrischen Teils (4) ¼ bis ¹/₁₀ d,
- - der Abstand a des zylindrischen Teils (4) von der Man telfläche (7) des Sprengkörpers (2) wenigstens ½₅ d und
- - die Dicke e der Sprengstoffschicht zwischen der Inert einlage (1) und der Bodenfläche (8) des Sprengkörpers (2) wenigstens ½₅ d betragen und
- - der minimale Abstand g der Kegel- bzw. Kegelstumpf fläche (9) von der Außenfläche (8) des Sprengkörpers (2) wenigstens so groß wie der Abstand a ist.