DE3132007C1

DE3132007C1 - Verfahren zur Herstellung einer aktiven Panzerung gegen Hohlladungs- und Wuchtgeschosse

Info

Publication number: DE3132007C1
Application number: DE19813132007
Authority: DE
Inventors: Friedrich Ulf Deisenroth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-08-13
Filing date: 1981-08-13
Publication date: 1999-10-28
Anticipated expiration: 2001-08-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine aktive Schutzanordnung gegen Hohlladungs- und Wuchtgeschosse, die aus einer nichtmetallischen Schicht zwischen zwei Stahlplaten besteht. DOLLAR A Im Gegensatz zu bekannten Lösungen, bei denen die Schicht aus Explosivstoffen besteht, liegen hier zwei inerte, geschichtete Materialien vor, die sich erst unter der Einwirkung der auftreffenden Geschosse miteinander vermischen und dann aktiv werden und detonieren. DOLLAR A Durch die Detonation werden die Platten beschleunigt und führen zur Verminderung der Eindringleistung der Geschosse.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von aktiven Panzerungen gegen Hohlladungsgeschosse und flügelstabilisierte Wuchtgeschosse, sog. KE-Geschosse (KE - Kinetische Energie).

Es ist bekannt, daß gepanzerte militärische Fahrzeuge bei direktem Beschuß vorwiegend mit einer Bedrohung durch diese beiden Geschoss typen rechnen müssen.

Es sind nun Lösungen zur Störung bzw. Vernichtung des Hohlladungs stachels und der Wuchtgeschosse bekanntgeworden, indem man dem Stachel oder dem Geschoss sprengstoffbeschleunigte Platten ent gegenschießt, wobei der Sprengstoff durch die beim Auftreffen des Geschosses entstehende Stoßwelle initiiert wird. (DE-OS 26 36 595, DE-AS 20 31 648)

Ein Problem besteht jedoch darin, daß die zu diesem Zweck benutzten Hochbrisanzsprengstoffe zwar von dem Hohlladungsstachel sicher, von den KE-Geschossen jedoch nicht sicher initiiert werden. Eine Senkung des Initiierdrucks durch Modifizierung des Sprengstoffs, um eine höhere Empfindlichkeit zu erreichen, führt in diesem Fall direkt zu einer höheren Handhabungsunsicherheit.

Ein weiterer Nachteil aller bisher bekannt gewordenen aktiven Lösungen ist jedoch, daß das Panzerfahrzeug zum Erreichen eines Rundumschutzes erhebliche Mengen Sprengstoff in der Panzerung enthalten muß.

Selbst wenn durch konstruktive Maßnahmen verhindert wird, daß bei einem Treffer, der die Detonation des aus Gründen der guten Ini tierbarkeit sehr empfindlichen Sprengstoffs im getroffenen Bereich auslöst, der andere, nicht getroffene Sprengstoff sympathetisch mitdetoniert, so bleibt doch das Problem, daß die Belastung der Struktur der Panzerung und der Einfluß solcher Sekundärdetonationen auf die Besatzung eines Panzerfahrzeugs erheblich sein können.

Weiterhin besteht das Handhabungsproblem dieser hochbrisante Sprengstoffe enthaltenden Bauelemente bei der Montage im Hersteller werk.

Ziel der vorliegenden Erfindung war es nun, diese Nachteile des aktiven Schutzes gegen Hohlladungen und Wuchtgeschosse dadurch zu beseitigen, daß anstelle des Sprengstoffs unter normalen Hand habungsbedingungen unempfindliche, sprengstofffreie Materialien verwendet werden, die unter Einwirkung des beim Auftreffen des Hohlladungsstachels bzw. KE-Geschosses entstehenden Drucks auch in Schichtstärken von 1 mm detonativ reagieren.

Die Vorteile eines solchen Verfahrens gegenüber Schutzanordnungen, die die gleiche Wirkung mit hochbrisanten Sprengstoffen erzielen, ist offensichtlich.

1. Einfache und sichere Herstellung der erfindungsgemäßen Schutzanordnungen ohne Sicherheitsauflagen.
2. Völlig unkomplizierte, ungefährliche Handhabung der Schutzanordnungen beim Einbau in das gepanzerte Fahrzeug.
3. Kein Hochbrisanzsprengstoff im fertigen Fahrzeug, keine zusätzlichen Strukturbelastungen bei einem Treffer, keine zusätzliche Gefahr für die Besatzung.
4. Minimierung der Menge an reaktivem Stoff durch sehr kleine kritische Durchmesser.

Erfindungsgemäß gelöst wurde das Problem durch die Kombination von zwei unempfindlichen, handhabungssicheren Stoffen, die jeder für sich bei Stoßwellenbelastungen keine oder nur geringe Reaktion zeigen, nicht schlag- und reib empfindlich sind, aber übereinandergeschichtet und zwischen zwei Stahlplatten gebracht bei Beschuß mit einer Hohlladung oder einem Wuchtgeschoss detonieren. Die Detonation ist erst möglich, wenn unter der Druck wirkung des auftretenden Geschosses an der Grenzfläche zwischen den Schichten durch plastische Fließvorgänge eine Vermischung der Komponenten stattfindet. Da die Stärke des Druckfelds um den Bereich des Einschlagorts radial sehr schnell abnimmt, die Detonation in den erfindungsgemäßen binären Explosivstoffen aber nur stattfindet, wenn eine genügend starke Schockwelle einwirkt, folgt daraus, daß das Material bereichsdetonativ ist. Das bedeutet, daß im Gegen satz zu den den Stand der Technik bildenden Hochbrisanz sprengstoffen nur ein Teil der beschossenen Fläche detoniert.

Wenn man weiterhin berücksichtigt, daß die in aktiven Pan zerungen eingesetzten Hochbrisanzsprengstoffe in Mindest schichtdicken von 2-6 mm eingesetzt werden müssen, da bei geringeren Stärken sonst auf Grund des kritischen Durch messers keine Detonation mehr möglich ist und dadurch viel fach eine weit größere Menge Sprengstoff eingesetzt wird, als zum eigentlichen Störeffekt benötigt wird, so ergibt sich daraus ein weiterer offenkundiger Vorteil der Erfindung.

Praktisch verwirklicht werden die erfindungsgemäßen binären Explosivstoffe dadurch, daß man Folien aus einem kristalli nen Oxydator und einem elastomeren Binder herstellt und die se in mehrschichtiger Form mit Folien aus einem hochreaktiven Reduktionsmittel kombiniert.

Oxydatoren sind an sich bekannte Alkali- und Erdalkali- und Ammoniumsalze der Chlor-, Perchlor-, Salpeter- und Per oxidischwefelsäure, vorzugsweise Kaliumchlorat und -per chlorat, Ammoniumperchlorat, Kalium- und Ammoniumperoxidi sulfat, Kalium- und Bariumnitrat, sowie Bariumchlorat und -perchlorat.

Elastomere Binder können Polyurethane, Polybutadiene, Poly sulfide oder andere aus der Herstellung von Composite- Festtreibstoffen an sich bekannte Binder sein, jedoch vor zugsweise aus wässriger Dispersion verarbeitbare Polyurethane, deren Anteil an der erfindungsgemäßen Oxydatorfolie 1-50%, vorzugsweise jedoch 5-20% betragen kann.

Die Folienherstellung geschieht nach einem der an sich be kannten Verfahren, z. B. durch Trocknen der gefüllten wässri gen Dispersion auf beheizten Platten, wobei Folienstärken von 0,5-5 mm eingestellt werden können.

Die erfindungsgemäßen Folien sind auch mit starken Boostern nicht detonationsfähig und weisen bei Binderanteilen von 10-20% eine sehr geringe Empfindlichkeit gegen mecha nische Belastung auf.

Die erfindungsgemäße Reduktionsfolie besteht aus an sich bekannten Reduktionsmitteln, die unter bestimmten Bedingung en detonativ mit den beschriebenen Oxydatoren reagieren können.

Erfindungsgemäß geeignet sind dabei roter Phosphor, Bor, Tellur, Zirkon, Titan, Aluminium, Cu-I-rhodanid, Blei II- rhodanid, Bleithiosulfat und Mischungen der genannten Stoffe, vorzugsweise jedoch roter Phosphor in einer Matrix eines der bereits beschriebenen Elastomeren, oder aber besonders be vorzugt, eingearbeitet in papierähnliche Cellulosevliese. Hierzu bedient man sich der gleichen Technologie wie in der Papierindustrie, d. h. man suspendiert den Phosphor zusammen mit der aufgeschlagenen Cellulosefaser und Begleitstoffen, z. B. Stabilisatoren, in Wasser und stellt auf Papiermaschi nen Folien beliebiger Dicke und Dichte her.

Die so hergestellten Folien sind thermisch und chemisch außer ordentlich stabil und können leicht in Folienstärken bis herunter auf 0,1 mm produziert werden.

Vorteilhaft scheint vor allem die große innere Oberfläche des Vlieses zu sein, wodurch unter Schockwellenbelastung eine gute Vermischung mit der Oxydatorfolie zustandekommt.

Der Anteil der Reduktionsmittel an der Folie kann 5- 95% betragen, vorzugsweise jedoch 5-50%. Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Er findung, ohne jedoch deren Umfang einzuschränken.

Beispiel 1

In einem Mischer wurden 375 g einer handelsüblichen Polyurethandispersion mit 40% Feststoff und 850 g gesiebtes Kaliumperchlorat vermischt. Die Suspension wurde in verschiedenen Schichtstärken auf beheizte, mit Trennmitteln versehene Stahlplatten aufgegossen und bei 80°C getrocknet.

Die nach dem Trocknen sehr elastischen Folien wiesen eine Dichte von 1.75 g/cm³ auf und zeigten unter dem Reib apparat nach BAM keine Reaktion bei einer Stiftbelastung von < 36 kg, sowie unter dem Fallhammer keine Reaktion bei einer Fallhöhe von 1 m mit dem 2 kg Hammer.

Beispiel 2

In einem Rührwerk wurden 650 g aufgeschlagene Cellulose in 10 l H₂O mit 250 g rotem Phosphor mit einer Korngröße von etwa 10 µm und 50 g Magnesiumoxid vermischt und anschließend auf einer Langsiebpapiermaschine zu einem Vlies von 0,5 mm Stärke und einer Dichte von 0,5 g/cm³ verarbeitet. Bei einer Lagerzeit von drei Monaten bei 40°C, 80°C und 120°C wurden nur geringfügige Gewichtsabnahmen bzw. Zu nahmen beobachtet, was auf eine sehr gute chemische Sta bilität hinweist.

Beispiel 3

Es wurde eine mehrschichtige Platte mit den Abmessungen 200 × 200 mm hergestellt. Die Platte bestand aus folgen den Schichten:

1. Stahlplatte St 37,4 mm
2. Reduktionsfolie Beispiel 2, 0,5 mm
3. Oxydatorfolie Beispiel 1, 1 mm
4. Reduktionsfolie Beispiel 2, 0,5 mm
5. Stahlplatte St 37,4 mm

Die Platte wurde unter einem Winkel von 60° mit einer Hohlladung von 80 mm Durchmesser aus einem Abstand von 400 mm beschossen. Die Restleistung gegen einen 400 mm von der Platte entfernten Teststapel betrug 40 mm, ge genüber 350 mm ohne die erfindungsgemäße Schutzanordnung.

Beispiel 4

Mit der Anordnung aus Beispiel 3 wurde eine mehrschich tige Platte beschossen, bei der die Reduktionsfolie 0,25 mm und die Oxydatorfolie 0,5 mm stark waren, die Gesamtstärke betrug also 1 mm. Die Restleistung betrug 65 mm, gegenüber 350 mm ohne die Schutzanordnung.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer aktiven Panzerung gegen Hohlladungs- und Wuchtgeschosse, bestehend aus einer mehr schichtigen Platte, deren innere Schicht aus einem Explosiv stoff besteht, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei nicht detonationsfähige Schichten in Folienform übereinander gelegt und zwischen zwei Stahlplatten eingebracht werden, wo bei eine Folie aus kristallinem Oxydationsmittel in einem elastomeren Binder und eine Folie aus Reduktionsmittel in einem elastomeren Binder besteht, die sich unter der Druck wirkung eines auftreffenden Stoffes an ihren Kontaktflächen miteinander vermischen unter Bildung detonationsfähiger Gemische.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Oxydationsmittel an sich bekannte Alkali-, Erdalkali- und Ammoniumsalze der Chlor-, Perchlor-, Salpeter- und Peroxidi schwefelsäure, vorzugsweise Kaliumchlorat und -perchlorat, Ammoniumperchlorat, Kalium- und Ammoniumperoxidisulfat, Kalium- und Bariumnitrat, verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß als elastomerer Binder Polyurethane, Polybutadiene und Polysulfide verwendet werden, vorzugsweise jedoch aus wässriger Dispersion verarbeitbare Polyurethane Verwendung finden, und daß der An teil an der erfindungsgemäßen Oxydatorfolie 1-50%, vor zugsweise jedoch 5-20%, betragen kann.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Reduktionsmittel roter Phosphor, Bor, Tellur, Titan, Alu minium, Kupfer-I-rhodanid, Blei-II-rhodanid, Bleithiosulfat, sowie Mischungen der genannten Stoffe verwendet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle von Phosphor anstelle des elastomeren Binders ein Cellulosevlies eingesetzt wird.