DE3401538A1

DE3401538A1 - Brandsplitter fuer geschosse und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE3401538A1
Application number: DE19843401538
Authority: DE
Inventors: Richard Dipl.-Chem. Dr. 8560 Lauf Bender; Martin 8500 Nürnberg Klöber
Original assignee: Diehl GmbH and Co
Current assignee: Diehl Verwaltungs Stiftung
Priority date: 1984-01-18
Filing date: 1984-01-18
Publication date: 1985-07-25

Description

Brandsplitter für Geschosse und
Verfahren zu deren Herstellung Die Erfindung betrifft Brandsplitter für Geschosse bestehend aus porösen Metallkörpern, die durch eine Brandmasse oder einen Sprengstoff entzündet werden.
In der DE-AS 29 01 517 ist eine Brandmasse aus einem organischen Bindemittel und einem Metallschwamm aus Zirkonium oder Hafnium beschrieben. Aufgrund des hohen spezifischen Gewichts von Zirkonium bzw. Hafnium ist erreicht, daß die Splitter beim Aufschlag über eine größere Strecke verschleudert werden.
Durch die schwammartige, poröse Gestalt ist eine Vergrößerung der Oberfläche gegeben. Dies führt zu einer Verkürzung der Entzündungszeit und zu einer Verlängerung der Brenndauer.
Es wurde gefunden, daß sich die Brandsplitter trotz ihrer an sich großen Oberfläche in größeren Höhen oder beim Einschlag in Tanks kaum entzünden. Dies läßt sich darauf zurückführen, daß dort der Sauerstoff zur Verbrennung nicht ausreicht.
Aufgabe der Erfindung ist es, Brandsplitter der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die auch dort in Brand geraten, wo der Umgebung nur wenig Sauerstoff entzogen werden kann.
Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung solcher Brandsplitter vorzuschlagen, Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe dadurch gelöst, daß in die Poren der Metallkörper ein Sauerstoffträger eingebracht ist. Dadurch ist erreicht, daß die Brandsplitter den zu ihrem Abbrand nötigen Sauerstoff enthalten. Sind sie durch eine Brandmasse oder die Detonation eines Sprengstoffs auf ihre Entzündungstemperatur gebracht, dann brennen sie unabhängig vom Sauerstoffgehalt der Umgebung ab.
Ein Verfahren zur Herstellung solcher Brandsplitter zeichnet sich dadurch aus, daß der Sauerstoffträger mit Partikeln des Metalls gemischt wird, daß die Mischung mit einem flüssigen, aushärtenden Kunststoff angefeuchtet wird. und daß die angefeuchtete Mischung zur Verdichtung in einer Form gerüttelt wird. Dieses Verfahren wird insbesondere dann angewendet, wenn der Sauerstoffträger nicht wasserlöslich ist. Ein solcher Sauerstoffträger ist beispielsweise Eisen(III)oxid oder Blei(IV)oxid. Durch den Kunststoff sind die Sauerstoffträger und die Metallpartikel zusammengehalten. Durch das Rütteln werden die Brandsplitter in die gewünschte Gestalt gebracht und verdichtet. Mittels eines Deckels der Form können die Brandsplitter nachverdichtet werden. Dadurch ist die Maßhaltigkeit der Höhe der Brandsplitter erreichbar.
Wird ein wasserlöslicher Sauerstoffträger, wie beispielsweise Natriumperchlorat (NaC104) verwendet, dann lassen sich die Brandsplitter dadurch herstellen, daß die porösen Metallkörper mit dem wassergelösten Sauerstoffträger getränkt werden.
In beiden Fällen ist gewährleistet, daß der Sauerstoffträger nicht nur außen an dem Brandsplitter anliegt, sondern in diesem verteilt ist. Dies begünstigt dessen vollständigen Abbrand.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung zeigen: Figur 1 einen Brandsplitter schematisch im Schnitt, Figur 2 Brandsplitter in einem Geschoß mit Sopfzünder, schematisch und Figur 3 Brandsplitter in einem Geschoß mit Bodenzünder, schematisch.
Ein Brandsplitter 1 besteht aus einem Kern 2. Dieser ist beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 mit einer kunststoffgebundenen Brandmasse 3 überzogen. Der Brandmasseüberzug 3 ist mit einer Schutzschicht 4 aus Lack oder Kunststoff bedeckt.
Der Kern 2 besteht aus einem Metallkörper, in den ein Sauerstoffträger eingelagert ist. Als Metall eignet sich Titan, Uran, Wolfram, Hafnium und insbesondere Zirkon.
Der Kern 2 kann auf zwei verschiedenen Wegen hergestellt werden.
I.
Es werden Zirkonpartikel mit Sauerstoffträger-Partikeln gemischt. Als Sauerstoffträger eignet sich beispielsweise Eisen(III)oxid und Bariumnitrat oder Blei(IV)oxid. Diese Mischung wird mit einem dünnflüssigen Kunststoff, wie beispielsweise Methacrylat angefeuchtet. Die angefeuchtete Mischung wird nach Zugabe eines Aktivators in eine Mehrfachform geschüttet. Beispielsweise kann diese 50 Kammern aufweisen, so daß gleichzeitig 50 Kerne hergestellt werden können. Die Form wird gerüttelt. Beim Rütteln setzen sich die Partikel zusammen. Der Kunststoff härtet aus. Nach dem Aushärten stehen harte Zirkonkerne zur Verfügung, die eine hohe Schlagfestigkeit aufweisen und nicht spröde sind.
Folgende Mischungen haben sich als geeignet erwiesen: a) Zirkon 70 Gew.
Eisen(III)oxid 10 Gew.% Bariumnitrat 10 Gew.,°4 Methacrylat 9 Gew.% Aktivator 1 Gew.% Das Eisen(III)oxid wird durch das Zirkon zu Eisen reduziert. Dieses kann mit noch nicht oxidiertem Zirkon eine Legierung bilden, wobei Wärme frei wird.
Das Bariumnitrat sensibilisiert das Zirkon.
b) Zirkon 65 Gew.% Blei(IV)oxid 23 Gew.°c Methacrylat 11 Gew, Aktivator 1 Gew.% Anstelle des Methacrylats lassen sich auch andere flüssige Acrylharze verwenden. Durch die Zugabe des Aktivators und/oder eines Beschleunigers ist die Aushärtung steuerbar, Es hat sich gezeigt, daß sich der Zirkonanteil bis auf etwa 40 Gew. reduzieren läßt. Der Gewichtsanteil des Oxidationsmittels, im Beispielsfalle Eisen(III)oxid bzw. Blei(IV)oxid wird dann entsprechend erhöht.
II.
Der Kern 2 läßt sich auch dadurch herstellen, daß von einem schwammartigen Metallkörper der gewünschten geometrischen Form ausgegangen wird. Dieser Metallkörper wird mit einer heißen gesättigten Lösung eines wasserlöslichen Sauerstoffträgers, wie beispielsweise Natriumperchlorat vorzugsweise im Vakuum übergossen.
Das Übergießen erfolgt im Vakuum, weil dann beim Entfernen des Unterdrucks die Lösung tief in die Poren des Metallkörpers eindringt. Anschließend werden die Metallkörper getrocknet. Der Sauerstoffträger verbleibt dabei in den Poren.
Die Füllung der Poren der Metallkörper unter Vakuum kann auch mit einer gießbaren Brandmasse erfolgen, die mit einem Sauerstoffträger angereichert, vorzugsweise übersättigt, ist, Dadurch entstehen besonders stabile, massive Kerne 2, die eine hohe Durchschlagskraft haben.
Die Füllung der Poren der Metallkörper kann auch mit einem flüssigen, aushärtbaren Kunststoff erfolgen, in dem ein Sauerstoffträger suspendiert oder gelöst ist.
Die Kerne können in verschiedenen regelmäßigen geometrischen Formen, beispielsweise als Kegelstumpf, Kugel, Becher, Pyramide hergestellt werden.
Sie können jedoch auch unregelmäßig geformt sein.
Die beschriebenen Kerne müssen nicht mit dem Brandmasseüberzug 3 versehen werden, wenn sie im Geschoß auf andere Weise in Brandmasse eingebettet werden.
Ist der Brandmasseüberzug 3 vorgesehen, dann ist es günstig, diesen mit der Schutzschicht 4 zu versehen, da die Schutzschicht 4 das Eindringen von Feuchtigkeit verhindert und die Hantierbarkeit erleichtert.
Außerdem bildet die Schutzschicht 4 eine Trennzone.
Diese gewährleistet, daß sich die in einem Geschoß in eine Masse eingebetteten Brandsplitter bei der Detonation des Geschosses separieren und mit großer Reichweite verteilen.
Bei dem Geschoß nach Figur 2 sind unregelmäßig geformte Brandsplitter 1, deren Kerne 2 mit Brandmasse 3 überzogen sind, welche von der Schutzschicht 4 bedeckt ist, in dem Geschoßkörper 5 in ein ausgehärtetes Kunststoff-Bindemittel 6 eingegossen. In der Achse des Geschoßkörpers 5 ist Sprengstoff 7 vorgesehen, der von einem Kopfzünder 8 gezündet wird. Wird der Sprengstoff 7 gezündet, dann geraten über ihre Brandmasseüberzüge 3 die Kerne 2 in Brand. Da jeder Kern 2 seine eigene Sauerstoffdotierung trägt, ist der Abbrand unabhängig von dem Sauerstoff der Umgebung. Durch die Eigenfestigkeit des Metallkörpers zerlegen sich die einzelnen Kerne nicht, bevor sie abgebrannt sind. Sie fliegen gerichtet eine entsprechend weite Strecke.
Bevorzugt wird als Bindemittel 6 ein Bindemittel aus oder mit brandaktiven Komponenten mit hohem Energieinhalt, wie beispielsweise gießbare Brandmasse, verwendet, da passives Bindemittel bei der Verbrennung Energie verbraucht.
Beim Geschoß nach Figur 3 ist der Sprengstoff 7 über einem Bodenzünder 9 angeordnet. Die Kerne 2 sind im Geschoßkörper 5 in eine ausgehärtete Brandmasse 10 eingebettet. Beim Zünden des Sprengstoffs 7 bricht -wie auch bei Figur 2 - der Geschoßkörper 5 auf. Die Brandmasse 10 gerät in Brand und entzündet die Kerne 2. Diese müssen hier nicht mit einem Brandmasseüberzug 3 versehen sein. Jedoch sind sie vorzugsweise mit einer Lackschicht bedeckt. Diese erleichtert die Trennung der Kerne von der Brandmasse 10.
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Claims

Ansprüche 1. Brandsplitter für Geschosse bestehend aus porösen Metallkörpern, die durch eine Brandmasse oder einen Sprengstoff entzündet werden, dadurch gekennzeichnet, daß in die Poren der Metallkörper ein Sauerstoffträger eingebracht ist.
2. Brandsplitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Sauerstoffträger versehene Metallkörper (2) mit einem kunststoffgebundenen Brandmasseüberzug (3) versehen ist.
3. Brandsplitter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Brandmasseüberzug (3) mit einer Schutzschicht (4) abgedeckt ist.
4. Brandsplitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Sauerstoffträger versehenen Metallkörper (2) in Brandmasse (10) eingebettet sind.
5. Brandsplitter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Sauerstoffträger versehene Metallkörper (2) mit einer Lackschicht bedeckt ist.
6. Verfahren zur Herstellung von Brandsplittern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoffträger mit Partikeln des Metalls gemischt wird, daß die Mischung mit einem flüssigen, aushärtenden Kunststoff angefeuchtet wird und daß die angefeuchtete Mischung zur Verdichtung in einer Form gerüttelt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Sauerstoffträger ein nicht wasserlöslicher Stoff, wie Eisen(III)oxid, oder Blei(IV)-oxid verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoff ein flüssiges Acrylharz verwendet wird, das nach Zugabe eines Aktivators oder Beschleunigers aushärtet.
9. Verfahren zur Herstellung von Brandsplittern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Metallkörper mit einem Sauerstoffträger getränkt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Tränkung mit einer heißgesättigten Lösung des Sauerstoffträgers erfolgt.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Tränkung mit einer gießbaren Brandmasse erfolgt, die mit dem Sauerstoffträger angereichert ist.
12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Tränkung mit einem flüssigen, aushärtbaren Kunststoff erfolgt, in dem der Sauerstoffträger suspendiert oder gelöst ist.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Tränkung im Vakuum erfolgt.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet,.daß als Sauerstoffträger ein wasserlöslicher Stoff, wie Natriumperchlorat, verwendet wird.