DE3313208C1 - Schutzeinrichtung gegen Wucht- und Hohlladungsgeschosse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung gegen Wucht- und Hohl­ ladungsgeschlosse in Form einer bei einer herkömmlichen Panzerung in Sandwichbauweise eingesetzten Schicht, die einen hochbrisanten Sekundär­ sprengstoff oder ein Gemisch solcher Sprengstoffe aufweist, deren Detonation bei einem Treffer zu einer Störung der Geschoß- bzw. Stachelbahn führt.

Zum Schutz von Fahrzeugen oder dgl. gegen Wucht- und Hohlladungs­ geschosse sind derartige Schutzeinrichtungen vorgeschlagen worden (P 29 27 107.6-15), die neben der üblichen Panzerung eingesetzt werden und Sprengstoffe zur Erzeugung von Störwellen verwenden, welch letztere die Geschoß- bzw. Stachelbahn störend beeinflussen. Diese Schutzeinrichtungen bieten allerdings gewisse fertigungstechnische und funktionelle Probleme. Während bei Hohlladungsgeschossen mit ihrer relativ hohen Energiedichte befriedigende Ergebnisse im Störeffekt erreicht werden, kommt es beim Beschuß mit Wuchtgeschossen (KE-Munition) häufig nicht zur Initiierung des Sprengstoffs. Dies liegt an dem zu trägen Reaktionsverhalten der ver­ wendeten Sekundärsprengstoffe und an der Tatsache, daß nur eine begrenzte Belegung mit dem Sekundärsprengstoff möglich ist. Bei zu hoher Energie­ dichte würden nämlich zu hohe Stoßwellendrucke auftreten, so daß bei der Detonation in einer Schottenanordnung die Schottenwände zu hoch belastet würden. Hinzu kommt noch die Schockbelastung durch freifliegende Teile des Störmaterials, die Geschwindigkeiten von über 100 m/s erreichen. Dies zwingt zu einer geringstmöglichen Sprengstoff­ belegung. Um trotzdem unter allen Bedingungen eine Initiierung zu erhalten, ist auch schon versucht worden, in die Schicht der Schutzeinrichtung schock­ empfindliche Sprengstoffe, z. B. Tetrazen, Diazodinitrophenol, Trizinat, die auch als Primärsprengstoffe bezeichnet werden, einzulagern. Völlig befriedigende Ergebnisse konnten bisher allerdings noch nicht erreicht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schutzeinrichtung des eingangs genannten Aufbaus so auszubilden, daß auch bei einer relativ geringen Sprengstoffbelegung in der Schicht eine Initiierung des Spreng­ stoffs sichergestellt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schicht aus einem porösen Werkstoff gebildet ist, in dem der Sprengstoff oder die Sprengstoffmischung gleichmäßig verteilt angeordnet ist.

Es ist ansich bekannt (DE-OS 20 35 953) energieabsorbierende Schutz­ platten dadurch zu erhalten, daß in Kunststoffe Einschlüsse von Metall in Form von Pulver, Granulat oder Spänen verteilt eingebracht werden, doch handelt es sich hierbei weder um eine sogenannte aktive Schutzeinrichtung noch um einen porösen Werkstoff. Die Absorption kinetischer Energie beruht ausschließlich auf Verformungsvergängen.

Praktische Versuche haben gezeigt, daß bei einer erfindungsgemäßen Aus­ bildung der Schicht eine geringe Sprengstoffbelegung möglich ist, da auch bei ungünstigen Beschußbedingungen, z. B. bei einem Winkelbeschuß, der Sprengstoff initiiert wird. Der Grund hierfür liegt darin, daß in den luft- oder gasenthaltenden Poren bei Auftreffen eines Geschosses durch die Stoßwellenbelastung eine adiabatische Kompression stattfindet, die eine nennenswerte Steigerung der Sensiblität mit sich bringt. In anwendungs­ technischer Hinsicht hat eine solche Schutzeinrichtung den Vorteil eines geringen Gewichtes aufgrund des vorhandenen Hohlraumvolumens.

Das Bindermaterial der Schicht kann aus einem inerten porösen Werk­ stoff und/oder einem explosiblen porösen Werkstoff gebildet sein. Als inerte Werkstoffe empfehlen sich vor allem aufschäumbare Polymere, wie Polyolefine, Polybutadiene oder Polyurethane, die als handelsübliche Kunststoffe eine preisgünstige Herstellung der Schutzeinrichtung ermöglichen.

Statt der vorgenannten Werkstoffe oder zusätzlich zu diesen können auch explosible poröse Werkstoffe eingesetzt werden, z. B. in Form von nitro­ gruppenhaltigen Bindern, wie Nitropolymere, oder nitratgruppenhaltige Binder, wie Nitrocellulose, Polyvinylnitrat oder dgl. Im letztgenannten Fall werden zur Erhöhung der Energie und/oder zur Verbesserung der Ver­ arbeitungsmöglichkeiten dem Binder explosible Plastifizierungsmittel, wie Nitroglycerin, Diglykoldinitrat oder dgl. zugesetzt. Ferner empfiehlt sich die Verwendung eines inerten Weichmachers, z. B. Phtalsäureester.

Unabhängig von der Art des Werkstoffs der Bindermatrix werden als Haupt­ anteil Sekundärsprengstoffe eingearbeitet. Wie die Praxis gezeigt hat, kann bei kunststoffgebundenen Schichten nur das ausreichend sensible Nitro­ penta eingesetzt werden. Versuche mit dem erfindungsgemäßen Schicht­ aufbau haben ergeben, daß auch die thermisch stabileren Nitramine Hexogen und Oktogen verwendbar sind. Während bei kompakten Folien als Binder eine Sprengstoffbelegung von ca. 3 kg/m² notwendig ist, reicht bei der erfindungsgemäßen Ausbildung eine solche bis zu 1,5 kg/m² aus.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel werden Stoffe zugesetzt, die bei Detonation des Sprengstoffs gasförmige Raktionsprodukte liefern. Hierfür kommen beispielsweise Guanidinderivate, aliphatische oder aromatische Amine sowie stickstoffhaltige, heterocyclische Kohlen­ wasserstoffe in Frage, die bei der detonativen Umsetzung des Spreng­ stoffs Stickstoff abspalten. Statt dessen können auch Karbonate oder Oxalsäurederivate verwendet werden, die Kohlendioxid abspalten. Durch die verstärkte Gaserzeugung wird die Geschwindigkeit des durch die Detonation beschleunigten Störmaterials, z. B. Blechplatten, erhöht.

In weiterer Ausführung der Erfindung werden der Bindermatrix Spreng­ stoffe geringerer Sensibilität, wie Ammoniumnitrat, Methylammonium­ nitrat, Nitroguanidin oder dgl. zugesetzt, um die Empfindlichkeit gegen äußere Einflüsse, z. B. Druck, Stoß oder dgl., zu senken und die Mög­ lichkeit einer sympathetischen Detonation benachbarter Sandwichmodule zu verringern.

Die erfindungsgemäße Schutzeinrichtung ermöglicht eine besonders ein­ fache Herstellungsweise. So kann ein Verfahren zu ihrer Herstellung beispielsweise dar in bestehen, daß der Sprengstoff in kristalliner körniger Form in die die Schicht bildenden Werkstoffe, gegebenenfalls zusammen mit dem Plastifizierungsmittel und/oder den Zusatzstoffen in gleich­ mäßiger Verteilung eingemischt wird. Sofern der die Schicht bildende Werkstoff ganz oder teilweise aus aufschäumbaren Polymeren besteht, wird die Mischung in der herkömmlichen Druck- oder Freiverschäumungs­ methode aufgeschäumt.

Die hergestellte Schicht wird in bekannter Weise zwischen Metallplatten in Form eines Sandwiches eingebaut, wobei die gesamte Schutzein­ richtung aus einer Anordnung von einzelnen Sandwich-Modulen besteht. Die Sprengstoffbelegung, die Porosität und die Dicke der Schicht werden bei vorgegebenen Metallplatten so eingestellt, daß die bei der Detonation wegfliegenden Platten zu einer optimalen Schutzwirkung führen, die sich in einer Zerstörung oder Ablenkung des Wuchtgeschosses auswirken und zu einer Reduzierung der Eindringtiefe in die Panzerung führen. Bei Hohlladungen wird die Eindringtiefe durch Affächerung des Stachels ver­ mindert.

Claims (10)

1. Schutzeinrichtung gegen Wucht- und Hohlladungsgeschosse in Form einer bei einer herkömmlichen Panzerung eingesetzten Schicht, die einen hochbrisanten Sekundärsprengstoff oder ein Gemisch solcher Sprengstoffe aufweist, deren Detonation bei einem Treffer zu einer Störung der Geschoß- bzw. Stachelbahn führt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus einem porösen Werkstoff gebildet ist, in der der Sprengstoff gleichmäßig verteilt angeordnet ist.

2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus einem inerten porösen Werkstoff und/oder einem explosiblen porösen Werkstoff gebildet ist.

3. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der inerte poröse Werkstoff aus aufschäumbaren Poly­ meren, wie Polyolefine, Polybutadiene oder Polyurethane be­ steht.

4. Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der explosible poröse Werkstoff ein nitro­ gruppenhaltiger Binder, wie Nitropolymere, oder nitratgruppen­ haltiger Binder, wie Nitrocellulose oder Polyvinylnitrat, ist.

5. Schutzeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Binder explosible Plastifizierungsmittel, wie Nitroglycerin, Diglykoldinitrat enthält.

6. Schutzeinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Werkstoff der Schicht Stoffe zugesetzt sind, die bei Detonation des Sprengstoffs gasförmige Reaktionsprodukte liefern.

7. Schutzeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als gaserzeugende Zusatzstoffe Guanidinderivate, aliphatische oder aromatische Amine, stickstoffhaltige heterocyclische Kohlenwasserstoffe, Karbonate oder Oxalsäurederivate ver­ wendet werden.

8. Schutzeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Sprengstoffe geringerer Sensibilität, wie Ammoniumnitrat, Methylammoniumnitrat, Nitroguanidin oder dgl. eingesetzt werden.

9. Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als hochbrisante Sprengstoffe anstatt oder zusätzlich zu Nitropenta Nitramine, wie Hexogen und/oder Oktogen in die Bindermatrix eingelagert werden.

10. Verfahren zur Herstellung einer Schutzeinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreng­ stoff in kristalliner körniger Form in die die Schicht bildenden Werkstoffe, gegebenenfalls zusammen mit dem Plastifizierungs­ mittel und/oder dem Zusatzstoff in gleichmäßiger Verteilung eingemischt wird.