DE3117091C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine panzerbrechende Hohlladung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Hohlladung weist einen dem Ziel zugewandten, im allge­ meinen kegelförmigen Hohlraum auf, dessen Öffnungswinkel kleiner ist als 110°, im Gegensatz zu einer in der Wirkung unterschiedli­ chen sogenannten Flachkegelladung, deren Öffnungswinkel größer ist als 110°.

Bei einer herkömmlichen, panzerbrechenden Hohlladung besteht die den Hohlraum auskleidende Metalleinlage aus homogenem, duktilem Metall, etwa Kupfer; dieses Metall wird bei der Explosion der Sprengladung in einen sogenannten Strahl umgewandelt, der tatsäch­ lich eher mit einem langgestreckten Draht vergleichbar ist, wobei die Durchschlagsleistung der Hohlladung abnimmt, wenn der Strahl seinen Zusammenhalt verliert und in einzelne Abschnitte zerfällt.

Dem Strahl folgt ein gedrungener Metallpfropfen mit größerem Durch­ messer, der aus dem nicht mehr zum Strahl verformten Rest der Me­ talleinlage gebildet ist.

Es ist eine Hohlladung bekannt (US-PS 33 88 663), die die gattungs­ bildenden Merkmale des Anspruchs 1 aufweist und bei welcher die Me­ talleinlage nicht, wie üblich, aus homogenem, duktilem Metall be­ steht, sondern aus wolframhaltigem Metallpulver, das verpreßt, ver­ backen oder gesintert ist.

Bei dieser gattungsbildenden Hohlladung bildet sich der Strahl nicht aus verformtem, im wesentlichen zusammenhängendem Metall, sondern aus Metallpulver, dessen Zusammenhalt durch die Explosi­ onswirkung zerstört wurde. Daher ist die panzerbrechende Wirkung der genannten, bekannten Hohlladung verhältnismäßig gering. Eine solche Hohlladung ist aber für den Einsatz bei der Tiefbohrtechnik bestimmt, um eine seitlich neben einem Hauptbohrloch befindliche Lagerstätte anzubohren. Würde man die herkömmliche, eingangs ge­ nannte Hohlladung an dieser Stelle einsetzen, dann würde deren Pfropfen die geschossene Bohrung wieder verstopfen. Bei der gat­ tungsbildenden Hohlladung dagegen, bei welcher die Metalleinlage aus Metallpulver besteht, besteht diese Gefahr nicht, da das Me­ tallpulver außerstande ist, einen zusammenhängenden Pfropfen zu bilden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine panzerbrechende Hohlladung so weiterzubilden, daß ihre Durchschlagskraft, also die Dicke durchschlagbarer Panzerung, erhöht wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Lösung besteht darin, daß eine Metalleinlage verwendet wird, die Wolframpulver enthält, wie dies bei der gattungsbildenden, für den Durchschlag von Panzerungen jedoch wenig geeigneten Hohlladung der Fall ist.

Dieses Wolframpulver bildet jedoch Bestandteil einer Pseudolegie­ rung, d. h., das Wolframpulver ist mit einem weiteren, bei der Her­ stellung in flüssiger Phase vorliegenden Legierungsbestandteil be­ netzt und in diesen gewissermaßen wie in eine Matrix eingebettet.

Überraschenderweise wurde nun festgestellt, daß eine solche Pseudo­ legierung mit Wolframanteil angesichts der Verformungsbedingungen, denen der Strahl einer Hohlladung unterworfen ist, eine ganz aus­ gezeichnete Duktilität aufweist, die besser ist als jene der homo­ genen Metallauskleidungen herkömmlicher, panzerbrechender Hohlla­ dungen.

Es ist somit möglich, mit der erfindungsgemäßen Hohlladung einen längeren, noch zusammenhängenden Strahl zu erzeugen, und somit auch eine größere Durchschlagsleistung zu erzielen, da diese von der Länge des zusammenhängenden Strahles abhängig ist.

Dieser Umstand ist nicht nur deshalb überraschend, weil bisher Wolframpulver nur dort zugesetzt wurde, wo der Zusammenhalt des Strahles vermieden werden sollte, sondern auch deshalb, weil die erfindungsgemäße Pseudolegierung in kaltem Zustand, also bei norma­ ler mechanischer Belastung, eine nur sehr schwache Duktilität auf­ weist.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung haben die Wolframpartikel einen Durchmesser von weniger als 50 µm und be­ vorzugt von mehr als 5 µm, wobei die Feinkörnigkeit die erforderli­ che Homogenität der Pseudolegierung fördert, die erforderlich ist, um Störungen des Strahls bei dessen Entstehung zu vermeiden, ein Unterschreiten einer unteren Grenze für die Korngröße jedoch die Gefahr einer Dekohäsion des Strahls mit sich bringen würde, die dessen Wirksamkeit herabsetzen würde.

Zusätzlich wird durch den Zusatz von Wolframpulver die Dichte der Pseudolegierung erhöht, was noch weiter die Durchschlagsleistung der erfindungsgemäßen Hohlladung fördert.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen sind den Ansprüchen entnehmbar. Der Gegenstand der Erfindung ist in der nachstehend beschriebenen Zeichnung beispielsweise schematisch dargestellt und in den nach­ folgenden Beispielen noch näher erläutert.

Die beigefügte einzige Figur der Zeichnung ist der schematische Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Hohlladung.

Die gezeigte Hohlladung weist einen Sprengstoffkörper 1 auf, der an seiner Vorderseite einen kegelstumpfförmigen, mit einer Metall­ schicht 2 ausgekleideten Hohlraum aufweist. Die Zündung dieser Hohlladung erfolgt in einem Punkt 3, der der Metalleinlage 2 in Achsenrichtung der Hohlladung gegenüberliegt.

Die Einlage 2 besteht aus einer Pseudolegierung, die durch die Sin­ terung eines Gemischs aus Metallpulvern gefertigt ist, das einen Anteil von Wolframpulver enthält, das mit einem Legierungsbestand­ teil benetzt wird.

Nachfolgend werden Beispiele für Metalleinlagen aus einer wolfram­ haltigen Pseudolegierung vorgelegt.

Beispiel 1

Wolframpulver: Gewichtsanteil: 80%
Pulver aus Kupfer: Gewichtsanteil: 20%
Korngröße des Wolframpulvers:
Durchmesser maximal: 50 µm
Durchmesser minimal: 5 bis 10 µm
Mittlerer Durchmesser: 15 µm
Dichte der Pseudolegierung nach Sinterung: 15,5 g/cm³.
Bruchdehnung der Pseudolegierung bei Normaltemperatur: 0 bis 5%.

Diese Pseudolegierung wird nach klassischen Sinterungsverfahren, in flüssiger Phase oder in fester Phase, hergestellt, oder auch durch Zerstäu­ bung des Kupfers bei hoher Temperatur in Wolfram. Das Gemisch aus Wolframpulver und aus Kupferpulver muß besonders sorgfältig hergestellt werden, um eine per­ fekte Homogenität bei der Verteilung der verschiedenen Pulversorten zu erreichen, und um im größtmöglichsten Maße die Bildung von Poren in der endgültigen Pseudolegierung sowie die Bildung von nicht agglomerierten Zonen von Wolfram­ körnern zu vermeiden, die die Kohäsion des Strahls beeinträchtigen können.

Ausgehend von einer derartigen Pseudolegierung wird eine Hohlladungs­ einlage von konischer oder ähnlicher Form gefertigt, die eine im allgemeinen zwischen 0,5 und 4 mm verlaufende Dicke aufweist.

Bei den Versuchen konnte festgestellt werden, daß der so geformte Werk­ stoff eine Duktilität, das heißt ein Dehnungsvermögen ausweist, das demjenigen des Kupfers bei Verformungsgeschwindigkeiten zwischen 10³ s^-1, und 10⁵ s^-1, denen der Strahl ausgesetzt ist, überlegen ist.

Die Eindringleistung in einer Stahlpanzerung konnte somit gegenüber der­ jenigen einer klassischen Einlage aus Kupfer bis um 50% verbessert werden.

Beispiel 2

Identisch mit Beispiel 1, wobei ein Anteil von 60% an Wolframpulver und ein Anteil von 30% an Pulver aus Kupfer verwendet wird.

Die mit einer derartigen Einlage erhaltenen Ergebnisse sind nicht ganz so gut wie diejenigen, die mit einer Einlage wie im Beispiel 1 erreicht worden sind. Dieser Leistungsabfall kann durch die Abnahme der Einlagendichte erklärt werden.

Mit einem auf 10% reduzierten Kupferanteil sind die Ergebnisse ebenfalls nicht so gut wie in dem Fall von Beispiel 1. Eine Deutung hierfür kann in einer starken Abnahme der Duktilität des Strahls gefunden werden.

Wird außerdem der Kupferanteil um 50% überschritten, können die gegen­ über einer Einlage aus reinem Kupfer erzielten Verbesserungen vernachlässigt werden.

Hieraus ergibt sich, daß bei einem Kupferanteil von 20% sowie einem Wolframanteil von 80% bei der Pseudolegierung der beste Kompromiß zwischen den beiden vorstehend angeführten Bedingungen erreicht wird, das heißt: 1. eine Dichte, die über derjenigen des Kupfers liegt und 2. ein möglichst hohes Deh­ nungsvermögen vor dem Bruch unter den physikalischen Bedingungen, denen der Strahl unterworfen ist.

Das Kupfer kann durch Metalle wie Silber und Nickel ersetzt werden, deren physikalische Eigenschaften mit denjenigen des Kupfers vergleichbar sind, und die der Einlage mit Wolframanteil eine Dichte verleihen, die über derjenigen des Kupfers liegt.

Es kann natürlich auch eine Mischung, bestehend aus den vorgenannten Metallen, verwendet werden.

Silber und Nickel liefern aber nicht ganz so gute Ergebnisse wie das Kupfer, da diese beiden Metalle bei der Fertigung der Pseudolegierung kein so gutes Netzvermögen wie das Kupfer aufweisen, was sich reduzierend auf die Ko­ häsion des mit solchen Pseudolegierungen erzeugten Strahls auswirkt.

Es ist außerdem von Vorteil, den wichtigsten Metallen der Einlage, das heißt dem Kupfer und dem Wolfram, Blei bzw. Nickel mit einem unter ca. 10% liegenden Gewichtsanteil hinzuzufügen. Die Hinzufügung dieser Metalle gestattet, die Homogenität der Pseudolegierung zu verbessern, ohne daß dabei die dieser Legierung eigenen Eigenschaften (hohe Dichte, gute Duktilität des Strahls) nachteilig beeinflußt werden.

Claims (9)

1. Panzerbrechende Hohlladung mit einem von einer wolframhaltigen Metalleinlage ausgekleideten, dem Ziel zugewandten, im allgemeinen kegelförmigen Hohlraum, dessen Öffnungswinkel kleiner ist als 110°, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalleinlage (2) aus einer Pseudolegierung besteht.

2. Hohlladung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte der Pseudolegierung höher ist als jene des Kupfers.

3. Hohlladung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wolframpulverkörner einen Durchmesser aufweisen, der unter 50 μm liegt.

4. Hohlladung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wolframpulverkörner einen Durchmesser aufweisen, der 5 μm über­ schreitet.

5. Hohlladung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Pseudolegierung auch Kupfer enthält.

6. Hohlladung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pseudolegierung Kupfer mit Gewichtsanteilen von 10 bis 50% enthält.

7. Hohlladung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pseudolegierung Kupfer mit Gewichtsanteilen zwischen 20 und 30% enthält.

8. Hohlladung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Pseudolegierung auch Anteile von Silber, Blei bzw. Nickel enthält.

9. Hohlladung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Pseudolegierung Blei bzw. Nickel mit Gewichtsanteilen unter 10% enthält.