DE3301150A1

DE3301150A1 - Hohlladung

Info

Publication number: DE3301150A1
Application number: DE19833301150
Authority: DE
Inventors: Bertil 69148 Karlskoga Arvidsson; Leif 69147 Karlskoga Brattström; Kjell 94577 San Leandro Calif. Mattsson
Original assignee: Bofors AB
Current assignee: Saab Bofors AB
Priority date: 1982-01-15
Filing date: 1983-01-14
Publication date: 1983-07-28
Also published as: IT8347556A0; FR2520102A1; CA1199524A; US4481886A; SE8200194L; NO830116L; GB2113362B; IT1164566B; GB2113362A; GB8301061D0

Description

GLAWE, DELFS, MOLL & PARTNER

Aktiebolaget Bofors S-691 80 Bofors

-fAT. ΕΝΤΑΞΑΤΕ 3 301150 klROPEANiPAf ENT ATTORNEYS

RICHARD QLAWE	KUUS OELFS
OR-INQ	DIPL-INQ.
	ULRICH MENODEHL
WALTER MOLL	DIPL-CHEM. DR. RER. NAT.
DIPL-PHYS. DR, RER. NAT.	HEINRICH NIEBUHR
OFF BEST. DOLMETSCHER	DIPL-PHYS. DR PHIL. HABIL
8000 MÜNCHEN 26	2000 HAMBURG 13
POSTFACH 162	POSTFACH 2570
UEBHERRSTR. 20	ROTHENBAUM-
TEL. (089)226548	CHAUSSEE 58
TELEX 5 22 505 SPEZ	TEL (040)4102008
TELECOPIER (O 89) 22 39 38	TELEX 212921SPEZ
MÜNCHEN
A 78

Hohlladung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Hohlladung für ein Geschoß, Projektil, Granate oder dergleichen. Die Erfindung ist insbesondere bei einem Geschoß oder dergleichen zu verwenden, ■welches ein Ziel passieren soll und bei dem die Hohlladung zur Längsachse des Geschosses geneigt ist.

Infolge der Entwicklung der letzten Jahre auf dem Gebiet des Panzerschutzes, beispielsweise durch die Verwendung von zusammengesetzter Panzerung, hat eine große Panzerdurchschlag-

f.

kraft an Bedeutung gewonnen. Daher wurden längere und schwerere Hohlladungen konstruiert. In gewissen Fällen kann dies akzeptiert werden, beispielsweise für Mehrzweckgranaten oder dergleichen, aber für solche Systemgeräte, die bezüglich Gewicht und zur Verfugung stehendem Raum für Doppel- oder Tandemladungen oder dergleichen streng optimiert sind, ist dieses Verfahren ungeeignet. Bei der heutigen Technologie nähert sich in der Praxis Länge und Gewicht der Ladung einer Grenze.

Dies ist einer der Gründe für die neue Entwicklung von Geschossen, Projektilen oder dergleichen, die am Ziel vorbeifliegen sollen, und bei denen der Sprengkopf gezündet wird, wenn das Geschoß oberhalb, seitlich vom oder unterhalb des Zieles ist; d. h. die Zerstörungswirkung wird auf die am wenigsten geschützten Teile des Ziels konzentriert. Um eine Zerstörungswirkung zu erzielen, muß der Sprengkopf daher zur Längsachse des Geschosses geneigt sein.

Wenn das Ziel ein Kampfpanzer ist, wird die größte Zerstörungswirkung erzielt, wenn das Geschoß mit einem gewissen Abstand über dem Panzer diesen passiert und der Sprengkopf so geneigt ist, daß er den Panzer von oben trifft, d. h. das Dach des Panzers trifft, welches in der Regel der verletzlichste Teil des Panzers ist.

- 2-

Vi" '

Als Folge des Geschwindigkeitsunterschiedes zwischen dem passierenden Geschoß und dem Ziel sind an der Hohlladung spezielle Anforderungen zu erfüllen, um eine ausreichende Zerstörungswirkung sicherzustellen. Es hat sich dabei gezeigt, daß eine herkömmliche Hohlladung mit einem akzeptablen statischen Eindringvermögen oft ein nicht zufriedenstellendes dynamisches Eindringvermögen hat. Der Grund hierfür wird in dem sogenannten "Poleinwölbeffekt" gesehen, der dann eintritt, wenn die rückwärtigen Teile der Hohlladung infolge der Geschwindigkeit des Geschosses und infolge der Tatsache, daß die Geschwindigkeit der rückwärtigen Teile der Hohlladung geringer als die Geschwindigkeit der vorderen Teile ist, über das neu geschlagene Loch in der Panzerung des Ziels gebogen werden.

Die Kompensation eines verringerten Eindringvermögens durch Erhöhen der Länge und des Gewichts, wie bereits erwähnt, ist oft infolge des begrenzt zur Verfugung stehenden Raumes unmöglich. Dies ist insbesondere der Fall· bei einem überfliegenden Geschoß, bei dem die Hohlladung zur Längsachse des Geschosses geneigt ist, da dies den zur Verfügung stehenden Raum zum Einbauen der Ladung in den Geschoßkörper noch mehr verringert und insbesondere die Länge der Ladung begrenzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hohlladung der vorstehend beschriebenen Art zu schaffen, die ein erhöhtes Eindringvermögen, insbesondere dynamisches Eindringvermögen bei kompakter Baugröße aufweist, damit der Einbau in einen sehr begrenzten Raum möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Hohlladung gekennzeichnet durch ein inneres, strahlbildendes, trompetenförmiges konisches Element und ein äußere! Gehäuse mit einem im wesentlichen geraden, zylindrischen Teil, an den sich ein sich konisch verjüngender Teil anschließt, um dem gebildeten Hbhlladungsstrahl eine extrem hohe Geschwindigkeit der Strahlspitze sowie einen niederen Geschwindigkeitsgradienten zu verleihen. Es hat sich gezeigt, daß eine hohe Geschwindigkeit des Vorderteils des Hohlladungsstrahls in Verbindung mit einem niederen Geschwindigkeitsgradienten zu einem beständigeren Strahl führt, d.h. einer späten Zerstörung des Strahls, wodurch das Vermögen des Strahls zum Eindringen in die Panzerung erhöht wird. Das heißt auch, daß das dynamische Eindringvermögen des Strahls erhöht wird, da ungefähr 80 % der Eindringenergie auf die Vorderteile des Strahls mit hoher Geschwindigkeit zurückzuführen sind, während die rückwärtigen Teile des Strahls mit niedcigeier Geschwindigkeit, die ein Ansteigen des besagten "Poleinwirkeffektes¹¹ erzeugen, nun weniger von Bedeutung sind.

Diese Ladungsgeometrie erlaubt eine sehr kompakte Konstruktion der Ladung. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ist somit die Tatsache, daß das Verhältnis zwischen Konuslänge und Gesamtlänge der Ladung ungefähr 0,8 beträgt.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der folgenden Figuren im einzelnen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine spezielle Konstruktion der Hohlladung im Längsschnitt; und

Fig. 2 die in dem Geschoßkörper angeordnete Hohlladung.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine vorgeschlagene Hohlladung. Wie dargestellt, besteht die Ladung aus einem Raum 1, der mit einem an sich bekannten Explosivstoff, beispielsweise eingegossenem Octol, gefüllt ist. Der Raum 1 ist umschlossen von einem äußeren Stahlgehäuse 2 und einem inneren Kupferkonus 3, aus dem der Hohlladungsstrahl erzeugt wird, wenn der Explosivstoff gezündet wird. Der Hohlladungskonus 3 wird durch einen Ring 4 an seinem Platz gehalten, der am Ende des Gehäuses 2 befestigt ist, welches mit einem Flansch 5 versehen ist. Der Explosivstoff 1 wird durch einen zentralen Detonator und eine Zündeinrichtung (nicht dargestellt) gezündet. Eine solche zentrale Zündung des

Explosivstoffes ist an sich bekannt und wird nicht im Detail beschrieben. Beim Zünden wird eine axiale Detonationswellenspitze mit einer gewissen Ausbreitungsgeschwindigkeit erzeugt und in Längsrichtung 7 der Ladung wird ein Hohlladungsstrahl gebildet.

Es hat sich gezeigt, daß hauptsächlich vier Eigenschaften das Panzereindringvermögen des Hohlladungsstrahls bestimmen, nämlich die Geschwindigkeit der Spitze des Strahls, der Geschwindigkeitsgradient des Strahls, die'^erfallstrecke^und die Metallmenge im Strahl. Bei dem Geschwindigkeitsgradienten des Strahls handelt es sich um den Geschwindigkeitsunterschied zwischen der Spitze des Strahls und den rückwärtigen Teilen des Strahls, ausgedrückt in m/s pro Meter. Bei der"Zerfallstrecke" handelt es sich um den Abstand zwischen der Basis des konischen Elementes und der Stelle, an der der Zerfall oder die Disintegration des Strahls beginnt. Das heißt, daß die Zerfallstrecke ein Maß für die zusammenhängende Länge des Strahls ist. Die Strahlspitzengeschwindigkeit bisherbekannter herkömmlicher Hohlladungs-Konuselemente mit gerader Mantellinie beträgt ungefähr 7.000 m/s. Solche Geschwindigkeiten wurden von konischen Hohlladungselementen erreicht, die einen halben Spitzenwinkel von 25° aufweisen. Solche Arten von Ladungen ergeben eine beständige Strahllänge von ungefähr dem 6-fachen Kaliber.

Die Hohlladung gemäß der vorliegenden Erfindung ist durch eine extrem hohe Geschwindigkeit der Strahlspitze charakterisiert, die vorzugsweise "bei 10.000 m/s liegt, sowie durch einen Strahlgeschwindigkeitsgradienten, der niedriger als bisher ist.

Gemäß einer allgemeinen Regel wird die Geschwindigkeit der Strahlspitze mit dem Verringern des Spitzenwinkels des Konus erhöht. Das heißt, daß der herkömmliche Weg der Erhöhung der Spitzengeschwindigkeit dieses Verringern des Spitzenwinkels des Konus war. Der Nachteil dieser Lösungen ist jedoch in der Tatsache zu sehen, daß die Ladungen länger und schwerer werden. Anstatt der Verringerung des Spitzenwinkels des Konus bei der vorliegenden Erfindung wurde eine wesentliche Erhöhung der Spitzengeschwindigkeit durch eine optimierte geometrische Konstruktion der Ladung erreicht. Genauer gesagt wurde bei der vorliegenden Erfindung ein trompetenförmiges konisches Element, d.h. mit konvex gekrümmter Mantellinie, verwendet, welches sich bezüglich seiner Länge verglichen mit einem entsprechenden geraden Konuselement als wirksamer erwiesen hat. Durch ein solches trompetenförmiges konisches Element werden extrem hohe Strahlspitzengeschwindigkeiten von ungefähr 10.000 m/s erreicht. In diesem Fall liegt der Tangentenwinkel der Mantellinie des konischen EIementes am strahlbildenden Punkt zwischen 10 und 15°»

3 3 ο 115ο

Beispielsweise kann für einen Tangentenwinkel der Mantellinie von 13,5° am strahlbildenden Punkt die Strahlspitzengeschwindigkeit für ein solches trompetenförmiges Element mit 9.800 m/s angegeben werden.

Das Außengehäuse 2 der Hohlladung ist weiterhin mit einem im wesentlichen geraden zylindrischen Teil 8 versehen, der sich an einem ersten, sich konisch verjüngenden Teil 9 anschließt, der sich an einen zweiten, sich konisch verjüngenden Teil 10 anschließt. Der gerade zylindrische Teil 8 ist mit dem ersten konischen Teil 9 mit einem vergleichsweise großen WinkeloC verbunden und der erste konische Teil 9 wird dann mit dem zweiten konischen Teil 10 über einen Winkel ß verbunden, der kleiner als der Winkel <£. ist. Der zweite konische Teil 10 des äußeren Gehäuses ist weiterhin mit einem zylindrischen Teil 11 verbunden, der den Detonator 6 umgibt.

Diese Ladungsgeometrie ergibt eine sehr kompakte Konstruktion der Hohlladung. Beispielsweise beträgt das Verhältnis zwischen der Länge des konischen Elementes und der Gesamtlänge der Ladung ungefähr 0,8.

Fig. 2 zeigt den Hohlladungssprengkopf in seiner Anordnung im Körper eines Geschosses, Projektils, Rakete, Granate oder dergleichen, die oberhalb eines Ziels passieren soll. Der

Sprengkopf ist mit Bezug zur Längsachse 13 des Geschosses oder dergleichen um 30° geneigt. Eine solche Ausrichtung hat sich für die häufigsten Zielsituationen als geeignet erwiesen. Wie aus der Figur zu ersehen ist, ist die Zündeinrichtung 14 umgebogen, um im Geschoßkörper aufgenommen zu werden, ansonsten ist der Sprengkopf der gleiche wie der in der Figur 1 gezeigte.

Versuche haben ergeben, daß wenn das Geschoß ein Ziel mit einer Geschwindigkeit von 200 bis 300 m/s passiert, daß nur diese Teile des Hohlladungsstrahls genügend Kraft zum Eindringen in die Panzerung haben, die 6.000 m/s überschreiten, da jene Teile des Hohlladungsstrahls mit niedrigerer Geschwindigkeit nicht in dasselbe Eingangsloch treffen. Selbst wenn die Strahlspitzengeschwindigkeit herkömmlicher Sprengköpfe ungefähr 7.000 m/s, wie bereits angegeben, beträgt, ist die Zerstörungswirkung derartiger Sprengköpfe nicht zufriedenstellend.

Durch die Erhöhung der Strahlspitzengeschwi niigkeit auf ungefähr 10.000 m/s sowie die Verringerung des Geschwindigkeitsgradienten erhält man eine größere Kupfermenge im Geschwindigkeitsbereich 10.000 m/s bis 6.000 m/s. Das heißt, daß ungefähr 80 % des Eindringvermögens in den vorderen Teilen des Strahls liegen, die Geschwindigkeiten zwischen 10.000 und 6.000 m/s haben. Nur 20 % des Eindringvermögens liegen in den rückwärtigen Teilen des Strahls, die Geschwin-

digkeiten zwischen 6.000 und 2.000 m/s aufweisen und die für das Eindringen in die Panzerung zu klein sind.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

Μ J Hohlladung für ein Geschoß, Projektil, Granate oder dergleichen, insbesondere für ein Geschoß oder dergleichen, welches ein Ziel passieren soll und bei dem die Ladung zur Längsachse des Geschosses geneigt ist, gekennzeichnet durch ein inneres strahlbildendes,trompetenförmig-konisches Element (3) und ein äußeres Gehäuse (2) mit einem im wesentlichen zylindrischen Teil (8), der mit einem sich konisch verjüngenden Teil (9,10) verbunden ist, um dem erzeugten Hohlladungsstrahl eine extrem hohe Geschwindigkeit der Spitze und einen niedrigen Geschwindigkeitsgradienten zu verleihen.
2. Ladung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Verhältnis zwischen der Länge des konischen Elementes (3) und der Gesamtlänge der Ladung ungefähr 0,8 beträgt.
3. Ladung_tnach Anspruch t_t dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Spitze des Hohlladungsstrahls ungefähr 10.000 m/s beträgt.
4. Ladung nach'Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Tangentenwinkel der Mantellinie des trompetenförmigen', konischen Elementes (3) zwischen 10° und 15° liegt.