DE3046021C1 - Panzerungselement zum aktiven Panzerschutz - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Panzerungselement zum aktiven Panzerschutz, bestehend aus mindestens zwei Panzerplatten, zwischen denen eine Sprengstoff­ schicht angeordnet ist, welche sich zum aktiven Schutz, insbesondere gegen KE-Geschosse eignet und aus der DE-PS 20 08 156 bekannt ist.

Zum passiven Schutz gepanzerter Fahrzeuge werden im allgemeinen Platten aus hochfestem Panzerstahl verwen­ det, die unter einer möglichst großen Neigung zur Schußrichtung angebracht werden, weil dadurch die vom Geschoß zu durchdringende Stahldicke wächst und das Eindringen der Geschoßspitze in die Panzerung erschwert wird. Bekannte Panzerungen bestehen meist aus mehreren, parallel zueinander angeordneten Stahl platten mit einem Luftzwischenraum. Für den aktiven Panzerschutz wird zwischen zwei Stahlplatten eine Sprengstoffschicht vorgesehen, um eine Beschleunigung der Platten schräg zur Schußrichtung zu erreichen. Ein KE-Geschoß hoher Durchschlagsleistung, das eine solche Sandwich-Anordnung trifft, zündet beim Aufschlag die Sprengstoffschicht. Der detonierende Sprengstoff beschleunigt sodann die beiden Panzerplatten. Das mit hoher Geschwindigkeit auf das Geschoß einwirkende Platten­ material bewirkt eine Zerstörung und Ablenkung des Ge­ schosses und dadurch eine Verringerung seiner Durchschlags­ leistung.

Damit das auftreffende KE-Geschoß die Sprengstoffschicht zuverlässig zündet, muß die Sprengstoffschicht eine hohe Initiierungsempfindlichkeit besitzen. Nachteilig ist Jedoch, daß solche Schichten auch schon beim Auftreffen von Geschossen oder Geschoßteilen mit geringer kinetischer Energie detonieren können. So kann die Sprengstoffschicht z. B. schon beim Auftreffen der ballistischen Haube eines KE-Geschosses vorzeitig gezündet werden. Wenn das KE- Geschoß selbst ankommt, sind die sprengstoffbeschleunigten Platten unter Umständen schon aus der Geschoßbahn heraus­ geflogen und es kann keine Schutzwirkung zustande kommen. Zum anderen wird der Sprengstoff auch von Geschossen gezündet, die eine geringe Durchschlagsleistung haben und die Panzerung auch ohne die sprengstoffbeschleunigten Platten nicht durchschlagen können.

Im einzelnen sind Vorgänge und Bedingungen, die bei der Stoßinitiierung von Sprengstoffschichten eine Rolle spielen, noch nicht eindeutig geklärt. Verfahren zur Herstellung von Sprengstoffschichten, die in einer bestimmten Abhän­ gigkeit von der Energie des auftreffenden Geschosses detonieren oder nicht detonieren, sind z.Z. nicht bekannt.

Die Erfindung löst die Aufgabe - ein Panzerungselement für den aktiven Panzerschutz der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der die Zündung der Sprengstoff­ schicht trotz der leichten Initiierbarkeit ausschließ­ lich durch Geschosse hoher Durchschlagsleitung erfolgt und die Energieschwelle für die Initiierung einstell­ bar ist - dadurch, daß zwischen der vorderen Panzer­ platte, auf die das abzuwehrende Geschoß auftrifft, und der Sprengstoffschicht ein Abstand vorgesehen ist.

Dabei ist es - wie eingangs erwähnt - an sich durchaus bekannt, Panzerungen mittels Panzerplatten auszuführen, die durch eine Luftschicht beabstandet sind.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Initiierung einer zwischen zwei Panzerplatten eingeschlossenen Spreng­ stoffschicht nicht - wie allgemein angenommen - beim Durch­ dringen des Sprengstoffs durch das Geschoß erfolgt. Viel­ mehr wird bereits beim Auftreffen der Geschoßspitze oder bei stumpfen Geschossen beim Auftreffen der Ge­ schoßvorderkante auf die vordere Panzerplatte eine Stoß­ welle in die Platte eingeleitet, die auf der gegenüber­ liegenden Seite der Platte zu einem von der Geschoß­ energie abhängigen Ausbeulen führt. Diese Ausbeulung erzeugt den Druckstoß, der den Sprengstoff initiiert. Wenn die Sprengstoffschicht unmittelbar an der vorderen Panzerplatte anliegt, wird schon gleich bei Beginn der Ausbeulung im Sprengstoff ein hoher Druck auf einer relativ großen Fläche erzeugt, so daß bei entsprechender Initiierungsempfindlichkeit die Detonation eingeleitet wird. Zwischen dem Auftreffen der Geschoßspitze und dem Zünden der Sprengstoffschicht liegt praktisch nur die Zeit, die die Stoßwelle mit einer Geschwindigkeit von ca. 5000 m/s zum Durchqueren der Plattendicke braucht. Bereits eine geringfügige Ausbeulung, wie sie auch von der ballistischen Haube eines KE-Geschosses und von Geschossen geringer Durchschlagsleistung, z. B. Splitter, hervorgerufen wird, reicht aus, um den Sprengstoff zu initiieren.

Bei dem erfindungsgemäßen Panzerungselement wird zwischen der vorderen Panzerplatte, auf die das abzuwehrende Ge­ schoß auftrifft, und der Sprengstoffschicht ein Abstand von einem bis einigen mm vorgesehen. Der durch diesen Abstand entstandene Zwischenraum bildet entweder eine Luftschicht oder ist mit einer Stützstruktur geringer Dichte und hoher Kompressibilität gefüllt. Die Stütz­ struktur bricht beim Ausbeulen der vorderen Platte, die beim Auftreffen von Geschossen entsteht, zusammen und überträgt daher keinen Druckimpuls auf die Sprengstoff­ schicht. Besonders geeignet sind hierfür Strukturen mit geschlossenen oder offenen, beliebig geformten Hohl­ räumen, z. B. Poren oder senkrecht oder parallel zu den Panzerplatten verlaufenden Kanälen. Vorzugsweise werden steife Schaumstoffe, Kunststoffschaum, z. B. aus Poly­ propylen oder Polystyrol, verwendet. Eine solche Schicht vermag der statischen Beanspruchung durch das Gewicht der Panzerplatten, Erschütterungen beim Fahren des Panzer­ fahrzeugs und dergleichen standzuhalten und dient somit als konstruktives Element zur stabilen Einstellung eines definierten Abstands.

Die Stützstruktur kann auch aus einem Material bestehen, das nicht inert ist, sondern bei der Detonation der Sprengstoffschicht zur Detonationsenergie des Spreng­ stoffs beiträgt, z. B. unter Energieabgabe durch exotherme Reaktion und dergleichen. Dadurch wird gewähr­ leistet, daß bei Zündung der Sprengstoffschicht die Panzerplatten effektiver beschleunigt werden können.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unmittelbar auf die Sprengstoffschicht eine weitere Schicht aus einem kompakten Material, z. B. Blech, eingefügt. Durch eine solche Anordnung wird erreicht, daß der Stoßdruck, der von einer Ausbeulung der vorderen Panzerplatten nach überbrücken des Luft­ abstands im Sprengstoff erzeugt wird, auf eine größere Fläche verteilt wird und zeitlich weniger steil verläuft. Hierdurch wird der zur Einstellung einer be­ stimmten Energieschwelle für die Initiierung des Sprengstoffs durch das Geschoß vorzusehende Abstand dünner. Das hat den Vorteil, daß die Panzerplatten durch den detonierenden Sprengstoff auch bei Vorliegen einer inerten Zwischenschicht effektiver beschleunigt wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in schematischer Vereinfachung

Fig. 1 eine aktive Panzerschutzanordnung nach dem Stand der Technik;

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Panzerungselement mit einer Luftzwischenschicht;

Fig. 3 die in Fig. 2 gezeigte Anordnung in dem Fall, daß die Ausbeulung der vorderen Panzerplatte den Luftspalt nicht überbrückt und somit den Sprengstoff nicht zündet und

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der direkt über der Sprengstoffschicht eine weitere kompakte Schicht eingefügt ist.

Die in Fig. 1 gezeigte, bekannte Panzerschutzanordnung besteht aus einer vorderen Panzerplatte 1, der Spreng­ stoffschicht 2 und der hinteren Panzerplatte 3, und zwar zu dem Zeitpunkt, in dem die durch das Eindringen eines KE-Geschosses 4 erzeugte Ausbeulung 5 der vorderen Pan­ zerplatte 1 in der Sprengstoffschicht 2 den zur Initiierung ausreichenden Druckstoß erzeugt. Das Geschoß 4 ist zum Zeitpunkt der Zündung des Sprengstoffes erst wenig in die vordere Panzerplatte 1 eingedrungen, so daß die hintere Panzerplatte 3 zu früh beschleunigt wird.

Bei der in Fig. 2 dargestellten erfindungsgemäßen Anordnung wird zwischen der vorderen Panzerplatte 1, auf die das Geschoß 4 auftrifft, und der Sprengstoff­ schicht 2 ein Abstand 6, z. B. eine Luftschicht, vorge­ sehen. In dem dargestellten Zeitpunkt hat die Ausbeulung 7 die Luftschicht (Abstand 6) überbrückt und trifft nun auf die Sprengstoffschicht 2 auf, die dadurch initiiert wird. Das KE-Geschoß 4 hat die vordere Panzerplatte 1 schon fast durchdrungen und wird die hintere Panzer­ platte 3 bald nach deren Beschleunigung durch den detonie­ renden Sprengstoff erreichen.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist die beim Auftref­ fen eines KE-Geschosses hoher Durchschlagsleistung erzeugte Ausbeulung 7 genügend groß, um die Luftschicht (Abstand 6) zu überbrücken und den Sprengstoff zu zünden. Da die Ausbeulgeschwindigkeit (Materialgeschwindigkeit) sehr viel kleiner ist als die Stoßwellengeschwindigkeit, erreicht man durch die Luftschicht weiterhin eine Verzö­ gerung der Zündung der Sprengstoffschicht 2. Eine solche Verzögerung ist erwünscht und erforderlich, da die hintere Panzerplatte 3 der aktiven Sandwich-Anordnung erst in Bewegung gesetzt werden soll, wenn das KE-Geschoß nach Durchdringen der vorderen Panzerplatte 1, der Luft­ schicht (Abstand 6) und der Sprengstoffschicht 2 die hintere Panzerplatte 3 erreicht hat. Andernfalls fliegt die hintere Platte 3 vor dem Geschoß 4 her und eine Schutzwirkung kann erst dann eintreten, wenn das Geschoß die vorweg fliegende Platte 3 eingeholt hat. Über die Größe der Luftschicht kann die Energieschwelle für die Initiierung einer sehr beschußempfindlichen Spreng­ stoffschicht 2 eingestellt werden.

In Fig. 3 wird ein aktives Panzerungselement mit dem er­ findungsgemäß vorgesehenen Abstand gezeigt, wobei die Aus­ beulung 8 der vorderen Panzerplatte 1, die durch das Auftreffen der ballistischen Haube (bzw. Ogive) eines KE-Geschosses 4 verursacht wird, den Abstand 6 nicht über­ brückt und somit den Sprengstoff nicht vorzeitig zündet. In ähnlicher Weise wird durch den Abstand 6 die Zündung des Sprengstoffs vermieden, wenn Geschosse geringer Durchschlagsleistung auf die vordere Panzerplatte 1 auftreffen. Dabei kann die Ausbeulung 8 den Sprengstoff durchaus noch erreichen, ohne daß der Sprengstoff zur Detonation gebracht wird. Denn zur Initiierung der Sprengstoffschicht 2 muß im Sprengstoff ein gewisser Mindestdruck über eine genügend lange Zeit in einem ausreichend großen Volumen erzeugt werden.

In Fig. 4 wird eine weitere Ausführungsform des erfin­ dungsgemäßen Panzerungselement gezeigt, bei der unmittel­ bar über der Sprengstoffschicht 2 eine weitere kompakte Schicht 9, die vorzugsweise aus Metall besteht, einge­ fügt ist. Auch bei dieser Ausführungsform kann der Ab­ stand 6 eine Luftschicht bilden oder mit einer Stütz­ struktur gefüllt sein. In allen Ausführungsformen kann eine Luftschicht auch durch geeignetes Anbringen von Abstandshaltern zwischen beiden Panzerplatten 1, 3 gebildet werden.

Claims (6)

1. Panzerungselement zum aktiven Panzerschutz, bestehend aus mindestens zwei Panzerplatten, zwischen denen eine Spreng­ stoffschicht angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der vorderen Panzerplatte (1), auf die das abzu­ wehrende Geschoß (14) auftrifft, und der Sprengstoffschicht (2) ein Abstand (6) vorgesehen ist.

2. Panzerungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (6) einen bis einige mm beträgt.

3. Panzerungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der durch den Abstand (6) gebildete Zwischen­ raum mit einer Stützstruktur geringer Dichte und vorzugs­ weise mit offenen oder geschlossenen Hohlräumen, z. B. mit einem Schaumstoff, ausgefüllt ist.

4. Panzerungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Stützstruktur steifer Kunststoffschaum, z. B. aus Polypropylen oder Polystyrol verwendet ist.

5. Panzerungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützstruktur aus einem reaktiven Material besteht, das zur Detonationsenergie des Sprengstoffs beiträgt.

6. Panzerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar auf der Spreng­ stoffschicht (2) eine weitere Schicht (9) aus einem kom­ pakten Material, z. B. Metall, angeordnet ist.