DE3038462A1 - Geschoss zum transport von systemen zur erzeugung detonierbarer brennstoff - luft - gemische - Google Patents

Description

• Geschoß zum Transport von System zur Erzeugung
• detonierbarer Brennstoff - Luft - Gemische In der freien Atmosphäre detonierende Brennstoff - Luft -Gemische (fuel air explosives, abgekürzt: FAE) weisen zwar nur geringe Brisanz auf, setzen jedoch mit einer bestimmten Brennstoffmasse etwa die Sfache Energie frei wie die gleiche Masse hochenergetischen Sprengstoffs. F A E sind daher dann angezeigt, wenn vergleichsweise schwache Zerstörungskräfte in einem umfangreichen flächenhaften oder räumlichen Zielgebiet erzielt werden sollen.
• Bisher wurden Anwendungen von F A E nur in Ladungen bekannt, die statisch oder mit geringer Bewegungsgeschwindigkeit zur Detonation gebracht werden. Aus Transportgründen schnell bewegte FAE - Ladungen wurden daher bisher vor ihrer Verteilung in der Luft und ihrer Initiierung durch eine konventionelle Sprengladung vermittels geeigneter Bremsvorrichtungen auf kleine Geschwindigkeiten verzögert. Der Grund liegt darin, daß es bei schnellbewegten Systemen wegen der relativ langen Aufbereitungszeit des Brennstoff -Luft-Gemisches schwierig ist,die mitgeführte Zündladung innerhalb der detonierbaren Wolke zur Detonation kommen zu lassen. Man wird also in schnellbewegten Ladungen FAE-Systeme verwenden,die den Brennstoff in der Luft möglichst schnell verteilen. Dies ist z. B. bei den neuerdings bekanntgewordenen Systemen der Fall,bei denen Brennstoff und Verteilersprengstoff als inniges detonationsfähiges Gemisch vorliegen. Es können aber auch die länger bekannten Systeme mit räumlich getrennten Brennstoff- und Verteilerladungen zur Verwendung kommen Die genannte Schwierigkeit wird bei der in folgenden beschriebenen Geschoßkonstruktion überwunden. Erfindungsgemäß wird die von dem schnellbewegten Geschoss entwickelte detonierbare Wolke nicht von einer geballten Sprengstoffladunglsondern durch die Kopfwelle eines von einer geformten Ladung detonativ gebildeten Flachgeschosses zur Detonation gebracht.Dadurch, daß ein solches Flachgeschoss über eine längere Strecke zündwirksam ist, steht für die Initiierung be der geformten Ladung ein erheblich größerer räumlich - zeitlicher Bereich zur Verfügung als bei einer geballten Sprengladung.
• Die Konstruktion eines erfindungsgemäß ausgeführten Geschosses wird am Beispiel eines großkalibrigen Geschosses (etwa 120 mm) beschrieben, das aus einer gezogenen Rohrwaffen verschossen wird.
• Die Erfindung kann aber auch auf aus glatten Rohren verschossene Geschosse, auf mittlere Kaliber und auf Artillerieraketen angewandt werden.
• Die das zündende Flachgeschoss bildende geformte Ladung 1 ist im Heckteil 2 des Geschosses untergebracht.Dieses trägt einen Führungs-und Dichtungsring 3 , der dem Geschoß den Drall verleiht und die davorliegenden Geschoßteile von dem Gasdruck entlastet Auf das Heckteil ist der dünnwandige Bugteil 4 aufgeschoben und drehfest gegen mäßige Ausziehkräfte fixiert. Es enthält das FAE - System 5 und einen auf die Zielentfernung einstellbaren Zünder 6. Bug- und Heckteil sind gasdicht und druckfest gegen eine zwischen beiden angebrachte Treibladung 7 abgeschlossen, deren Anzündung durch den Zünder 6 erfolgt. Nach Aufbau eines beträchliches Druckes ( 100 - Soo bar) werden Bug- und Heckteil voneinander getrennt und zwischen diesen eine beträchtliche Geschwindigkeitsdifferenz ( z.B. 200 m/s) erzeugt. Gleichzeitig wird (z.B. durch einen pyroelektrischen Generator)ein im Heckteil untergebrachter Verzögerungszunder 8 angestossen, der die geformte Ladung nach einer vorgegebenen Zeit zur Detonation bringt.
• Infolge des Dralles fliegen Bug- und Heckteil nach der Trennung stabil weiter. Bei aerodynamisch stabilisierten Geschossen ist durch Anbringung von Leitflächen an beiden Geschossteilen für einen stabilen Flug zu sorgen.
• Die Funktionsweise wird bei einem Geschoss erläutert, mit dem ein in 3 km Entfernung langsam fliegender Hubschrauber bekämpft werden soll. Die Geschossgeschwindigkeit betrage bei Annäherung an das Ziel 750 m/s. Etwa 400 m vor dem Zielgebiet wird nach einer Flugzeit, die 3,o sec betrage, vermittels des auf die Zielentfernung einstellbaren Zeitzünders 6 Bug- und Heckteil voneinander getrennt, wobei der leichtere Heckteil auf 600 m/s abgebremst, der Bugteil auf 80omXs beschleunigt wird. Der vorausfliegende Bugteil erreicht das Zielgebiet demnach etwa 500 ms nach der Trennung. Dort wird durch einen auf die bekannte Zielentfernung eingestellten Zeitzünder oder durch einen (hier nicht eingezeichneten ) Annäherungszünder die Verteilerladung des FAE - Systems ausgelöst. Bei der detonativen Verteilung des Brennstoffs wird die Metallhülle des Bugteils in Splitter zerlegt, deren kinetische Energie nicht unwesentlich zur Bekämpfung des Ziels beiträgt. Zweckmäßigerweise wird man also die Zerlegung (durch an sich bekannte Verfahren) so beeinflussen, daß die mittlere Splittergröße der Zielempfindlichkeit angepaßt ist.
• Der nachfolgende Heckteil erreicht das Zielgebiet nach einer Flugzeit, die sich unter Berücksichtigung der aerodynamisch ungünstigen Form und der geringen Ouerschnittsbelastung zu 700 ms nach der Trennung ergibt.
• In der Zwischenzeit von 2oo ms sei die Brennstoff Luft-Wolke entwickelt und detonationsfähig. Durch den auf diese Entwicklungszeit ( oder einen etwas kleineren Wert) eingestellten Verzögerungszünder 8 wird nun die geformte Ladung im ( oder kurz vor dem Zielgebiet zur Detonation gebracht, wobei ein Flachgeschoß mit einer Geschwindigkeit von etwa 1500 mZs erzeugt wird. Da sich die Geschwindigkeit des Heckteils hinzuaddiert, stößt dieses mit etwa 2000 mXs in die praktisch stillstehende Wolke hinein und bringt diese zur Detonation.
• Es ist zu beachten, daß die Flugbahnen von Bug- und Heckteil nicht übereinstimmen. Infolge der um 200 ms längeren Flugzeit erreicht das Heckteil das Zielgebiet in einer Höhe, die 7,20 m unterhalb derjenigen liegt, in der nach 3,5 s Gesamtflugzeit das FAE -System ausgelöst wurde. Bei der in einem großkalibrigen Geschoß unterzubringenden FAE - Ladung ist diese Bahnabweichung gerade noch tragbar. Das Flachgeschoss durchfliegt dann nicht das Zentralgebiet der Wolke, sondern deren unteren Teil. Die Betrachtung macht aber deutlichfwie die Entwicklungsgeschwindigkeit der Wolke den Wirkungsbereich des Geschosses bestimmt.Eine kürzere Entwicklungszeit ermöglicht entsprechend längere Flugzeiten und damit größere wirksame Reichweiten des Geschosses.
• Bei Verwendung eines Annäherungszünders zur Auslösung der Verteilerladung des FAE - Systems kann die in den Verzögerungszünder eingegebene Schussentfernung von der wahren um einen Wert abweichen, der wesentlich durch die Länge der Flugstrecke gegeben ist, auf der das Flachgeschoss zündwirksam ist. Bei den Dimensionen des Beispiels beträgt diese, begrenzt durch die mangelnde Stabilität des sprenggeformten Flachgeschosses, etwa 50 - loo m. Um diesen Wert können Fehlern der Entfernungsmessung, ballistische Streuungen oder Zielauswanderungen während des Fluges ausgeglichen werden.
• Die beschriebene Geschosskonstruktion kann im Rahmen der Erfindung in verschiedener Weise variiert werden. Um den Spielraum zwischen wahrer und gemessener ERtfernung weiter zu vergrößern, kann der Boden des Heckteils z.B. so ausgebildet werden, daß dieses ein zweites, der Schußrichtung entgegengesetzt fliegendes Flachgeschoss 9 erzeugt, das dann zündwirksam wird, wenn die geformte Ladung erst nach Passieren der detonierbarenWolke initiiert wird. Da sich die Eigengeschwindigkeit des Heckteils dann aber von der Geschwindigkeit des Flachgeschosses subtrahiert, ist die Zündwirksamkeit nur bei sehr schnellen Flachgeschossen bzw. kleinen Geschoßgeschwindigkeiten gegeben.
• Bei vergleichsweise niedrigen Geschoßgeschwindigkeiten im Zielbereich kann unter Verwendung eines solchen entgegen der Schußrichtung beschleunigten Flachgeschosses sogar ganz auf eine Abbremsung des Heckteils gegen die FAE - Ladung verzichtet werden.
• Das Heckteil fliegt dann praktisch unverzögert durch die im Zielgebiet entwickelte Wolke hindurch und initiiert diese durch die geformte Ladung, die mit der für die Entwicklung der Wolke notwendigen Verzögerungszeit zur Detonation gebracht wird.

Claims (7)

1. Ansprüche Geschoss zum Transport von Systemen zur Erzeugung detonierbarer Brennstoff-Luft-Gemische dadurch gekennzeichnet, daß das Geschoß in seinem Bugteil (4) den Brennstoff (5), den zur Verteilung desselben erforderlichen Sprengstoff sowie einen Annäherungs- oder Zeitzünder (6), der die Verteilung im Zielgebiet auslöst, in seinem Heckteil (2) eine geformte Sprengladung (1) und einen Verzögerungszünder (8) enthält, der diese Ladung örtlich und zeitlich so initiiert, daß ein aus der Sprengstoffverkleidung geformtes schnelles Flachgeschoss die im Zielgebiet gebildete Brennstoff - Luft- Wolke ganz oder teilweise durchfliegt und diese dadurch zur Detonation bringt. -
2. 2. Geschoss nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Bug- und Heckteil gasdicht und druckfest eine Treibladung(7) anceordnetist, die, vermittels eines Verzögerungszünders (6) in geeignetem Abstand vor dem Zielgebiet angezündet, Bug- und Heckteil voneinander trennt und zwischen beiden eine nicht unbeträchtliche Geschwindigkeitsdifferenz erzeugt.
3. 3. Geschoss nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung von Bug- und Heckteil durch pyrotechnische Mittel, einen Gasgenerator oder Druckgas erfolgt.
4. 4. Geschoss nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Verzögerung des Heckteils vermittels einer bei der Trennung vom Bugteil ausgefahrenen Luftbremse.
5. 5. Geschoss nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die detonative Verteilung des Brennstoffs im Zielgebiet durch einen Annäherungszünder, die Anzündung der trennenden Treibladung durch einen in Abhängigkeit von der Zielentfernung einstellbaren Zeitzünder und die Detonation der geformten Ladung durch einen beim Abbrand der Treibladung angestoßenen Verzögerungszünder ausgelöst werden.
6. 6. Geschoß nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Heckteil angeordnete geformte Ladung (8)so ausgebildet ist, daß sie zwei entgegengesetzt in Richtung der Geschoßachse fliegende schnelle Flachgeschosse erzeugt.
7. 7. Geschoß nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das System zur detonativen Verteilung des Brennstoffs (5) und/ oder die es umgebende Hülle (4) so ausgebildet sind, daß bei der Detonation der Verteilerladung die Hülle kontrolliert in Splitter zerlegt wird, deren Form und Masse zur Bekämpfung des Ziels besonders wirksam sind.