DE3404272A1 - Kryogenoaktiver protektor - Google Patents
Kryogenoaktiver protektorInfo
- Publication number
- DE3404272A1 DE3404272A1 DE19843404272 DE3404272A DE3404272A1 DE 3404272 A1 DE3404272 A1 DE 3404272A1 DE 19843404272 DE19843404272 DE 19843404272 DE 3404272 A DE3404272 A DE 3404272A DE 3404272 A1 DE3404272 A1 DE 3404272A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- matrix
- hollow
- protector
- arrangement
- hollow spheres
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H5/00—Armour; Armour plates
- F41H5/02—Plate construction
- F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H5/00—Armour; Armour plates
- F41H5/007—Reactive armour; Dynamic armour
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Description
Diese Erfindung bschreibt eine Schutzvorrichtung
gegen Durchdringung insbesondere von Geschossen oder
deren Teilen. Dieser Protektor ist in Lage die bekannten
Geschoßwirkungen wie Drücken, Dornen, Stanzen und Lochbrennen
zu verhindern oder erheblich abzumindern.
Der zumeist verwendete Schutz gegen die o. g. Wirkungen
sucht die Geschoßwirkung mit passiven Mitteln zu verringern.
Andere bisher bekanntgewordene Schutzeinrichtungen
haben eine Reihe von Nachteilen. Die deutsche OS-19 02 856
zeigt eine Panzerplatte mit Hohlräumen, die gefüllt oder ungefüllt
sind. Die dort angegebenen Formen sind kompliziert
und das Aggregat in der angegebenen Form wohl wenig wirksam.
Zwar ist dort keine besondere Bauform vorgeschrieben, jedoch
läßt sich aus den offenbarten Beschreibungen und Figuren
keine Lehre zum technischen Handeln ableiten, die den
Gegenstand der im folgenden dargestellten Erfindung beinhaltet.
Die hier vorgeschlagene Vorrichtung erreicht ihre Wirkung
aktiv: In einer Trägermasse befinden sich Hohlkörper mit
höchstverdichteten Gasen. Eindringende Geschosse zerstören
an vorhersehbarer Stelle diese Hohlkörper. Diese sollen
nach Art der Hohlladungsgeschosse den Eindringling zerlegen,
zur Explosion bringen, ihn und die Umgebung durch
die Phasenübergangswärme abkühlen.
Die starke Abkühlung soll einerseits einen Teil der chem.
Energie der Ladung und des Feuerstrahles absorbieren und
andererseits eine Versprödung des Eindringlings erreichen
sowie eine Härtung der Trägermasse.
Die Wärmeaufnahme trägt zur Temperaturherabsetzung des zu
schützenden Gebildes bei, so können Brände gemildert
werden.
Zur Steigerung der zerlegenden Wirkung ist eine Kombination
der Anordnung denkbar, bei der in der vordersten Front
Explosivkörper angebracht werden.
Wenn ein auftreffendes Geschoß nicht gehindert werden
kann seine Aktion zu entfalten, so muß zumindest seine
Wirkung gemindert werden. Beispielsweise ist der der
Geschoßimpuls zu absorbieren und der Feuerstrahl eines
Hohlladungsgeschosses zu zerteilen.
Zu diesem Zweck besteht die Schutzeinrichtung erfindungsgemäß
aus kugelförmigen Hohlkörpern (Fig. 1) in einer
Matrix (7).
Die Raumform "Hohlkugel" besitzt bei einer geringen
Oberfläche und kleinem Materialbedarf eine vergleichsweise
hohe Festigkeit und kann mit höchsten Drücken beladen
werden. Die Handhabung bei der Herstellung und
Bearbeitung ist desgleichen erleichtert.
Diese Hohlkugeln bestehen aus mechanisch sehr festem und
chemisch-thermisch sehr beständigen Material. Ein mögliches
Ausführungsbeispiel wählt ein Kompuond aus Graphit/Graphitwhsikern
bzw. Siliziumkarbid-Silizium/Graphitwhiskern,
da dieses den gewünschten Eigenschaften entspricht und
ausreichend dicht ist. Die innere Oberfläche ist ganz oder
teilweise, insbesondere die der Angriffsrichtung entgegengesetzte,
mit einer extremen Hartsubstanz ausgeschlagen
(Hartmetall wie z. B. Wolframkarbid)
Diese Hohlkugeln erhalten ein selbstätigwirkendes Ventil
(9) und werden evakuiert. Hernach werden sie zur Füllung
mit einem möglichst inerten Gas in ein Bad von diesem
komprimierten Flüssiggas gebracht, in dem sie sich füllen.
Als Flüssiggas erscheinen z. B. CO2, He2, N2 o. ä. geeignet.
Diese Hohlkugeln werden nun in eine Matrix regelmäßig eingebettet.
Diese Matrix besteht erfindungsgemäß aus einem
Kompound von hochzugfesten Elementen, plastisch-elastisch
spröden Elementen und druckresistenten Elementen.
Die Zugfestigkeit wird durch Graphitfasern (-whiskern)
oder Kohlefasern (-whiskern) erreicht, die einen Filz oder
ein Fließ bilden. Diese Fasern sind einerseits hoch belastbar
und andererseits absorbieren sie beim Durchbrennen
die Sublimationswärme.
Diese Fasern umschlingen neben den o. g. Hohlkörpern eine
plastisch-elastische Masse, die mit dem Anprallereignis ihre
Eigenschaften weitestgehend verändern kann. Hierzu dienen
erfindungsgemäß Bor-Siloxan-Elastomere (BSE).
Im Ruhezustand ist BSE fließfähig, plastillinähnlich
und ändert seine Eigenschaften unter Krafteinwirkung
auffällig, entsprechend der Intensität dieser Kraft.
Bei geringer Krafteinwirkung, also bei leichten Bewegungen,
zeigt sie typischen Eigenschaften hochviskoser
Flüssigkeiten. Bei der Einwirkung einer größeren Kraft
verhält sie sich wie ein elastisches Material mit sehr
hoher Rückprallelastizität und bei sehr hoher Krafteinwirkung
wie ein sprödes Glas.
Eine Erklärung dieser Erscheinung kann man vom Aufbau
des BSE herleiten. Es enthält nicht nur die Siliconpolymere
typischen Siloxankettenglieder, sondern auch Boroxangruppen.
Die in der Polymerkette eingebauten Atome weisen
aufgrund ihrer unterschiedlichen Elektronegativität jeweils
eine elektrische Teilladung auf, wie es in den Formelbildern
(1) und (2) angezeigt ist.
Wird nun durch eine äußere Krafteinwirkung eine Annäherung
der Ketten (1) und (2) erzwungen (!), so kommt die elektrostatische
Anziehungskraft bei unterschiedlichen Ladungen
zur Wirkung entsprechend Formelbild (3).
Allerdings ist die gebildete Vernetzung so schwach, daß
die thermische Bewegung der Kettenglieder sie wieder zerstört.
Die Anzahl derartiger Vernetzungsstellen ist von
der Größe der Krafteinwirkung abhängig, was die Erscheinung
eines elastischen oder auch sprödkristallinen Verhaltens
zur Folge hat. Die Art der Vernetzung ist somit als
reversibele, dynamische Druckvulkanisation anzusprechen.
Aus der Erklärung der Eigenschaften des BSE kann auch die
protektive Wirkung des BSE-Faserkompounds hergeleitet
werden: Der Impuls eines hochbeschleunigten, anprallenden
Partikels wir absorbiert und verteilt durch
- 1. Druckvernetzung (dynamische Vulkanisation), wobei die Umformarbeit der kinetischen Energie entzogen wird,
- 2. Deformationsarbeit durch nunmehriges Aufreißen des zuvor erzeugten Gitters,
- 3. Zug- und Dehnarbeit innerhalb der Matrix, wobei die unter 1. u. 2. genannten Wirkungen in die weitere Umgebung vorgetragen werden,
- 4. großflächige Krafteinleitung in die Unterlage bei geringer Flächenpressung, wobei die Unterlage den Restimpuls aufnimmt.
Dieses BSE wird mit einem Stabilisator z. B. einem keramischen
Granulat vermischt, welcher die Druckkräfte aufnimmt und
beim Durchtritt von Gegenständen und Partikeln Reibungs-
und Zerspanungsarbeit hervorruft. Schmelztemperatur und
-wärme müssen möglichst hoch sein (geeignet scheint z. B.
Bornitridkeramik als scharfkörniges Granulat).
Eine feste Abschlußplatte schließt dieses Kompound ein.
Diese Platte (6) passt sich völlig den Konturen der zu
schützenden Oberfläche an und soll durch ihre Glätte eine
Haftung möglichst behindern. Ggf. ist dieser Einrichtung
nach eine Weitere zur aktiven Abwehr in Form von Sprengladungen
vorzulagern (5).
Ein Schadensereignis wird wie folgt abgewehrt:
- 1.) Einwirkung von Wucht-(KE-) Geschossen
Der hochbeschleunigte Geschosskörper wird durch die teils plastischen, teils elastischen und teils durch die sprödharten Anteile im Protektor abgebremst (Honigtopfeffekt). Die kinetische Energie wird für die Umstrukturierungsarbeit und die Zerspannungsarbeit aufgebraucht und der Impuls großflächig verteilt. Mit dem Durchbohren von den Hohlkugeln von außen trifft das KE-Geschoß mit der Spitze auf die Extremhartschale, die ihrerseits in der Hohlkugel gestützt wird, so daß diese nicht abstreifbar der Geschoßspitze die sie verbreiternd aufsitzt, sie mitreißend die die Geschoßwirkung erheblich abmildert. Durch diese kugelartigen Hohlkörper wird das Geschoß außerdem aus seiner Eindringrichtung gedrängt. - 2.) Einwirkung von Hohlladungsgeschossen
Der konzentrische Feuerstrahl wird durch die an sich glatten Hohlkugeln zuerst an der Oberfläche reflektiert, wodurch eine Diffusion erfolgt, beim Durchbrennen dieser Kugel wird der Feuerstrahl durch das ausströmende Gas verwirbelt, entwärmt und sodann an der verbleibenden inneren Oberfläche reflektiert und zerteilt, wobei die die Extremhartinnenschlale ein weiteres Hindernis darstellt. Das Durchbrennen dieser Schale kann durch Aufbringen einer innerten (Edelmetall-)Oberfläche verzögert werden.
Dieser beschriebene Vorgang kann sich entsprechend der vorhandenen Kugelschichten mehrfach wiederholen, bis das locherzeugende Ereignis abgeklungen ist. Der Kugeldurchmesser ist an die zu erwartenden Feuerstrahldimensionen anzupassen.
Die protektive Wirkung ist relativ unabhängig von dem Winkel der auftreffenden Schädiger. - 3.) Einwirkung von Spreng- oder Splittergeschossen
Durch die plastisch-elastischen Eigenschaften kann die Wirkung von Quetschkopfgeschossen u. ä. abgemildert werden. Splitter werden sehr gut absorbiert.
Da die Materialdichte der verwendeten Stoffe erheblich
geringer ist als die der Stähle, ergibt sich ein gutes
Schutzverhältnis zum Gewicht. Auch lassen sich verbrauchte
Segmente leichter austauschen, die darunter befindliche
Trägerkonstruktion oder Panzerung kann erheblich einfacher
sein.
Das Herstellungsverfahren erlaubt es sich sehr einfach
beliebigen Formen anzupassen, wodurch die Universalität
erhöht wird.
Eine Anpassung an die bestehenden Einrichtungen ist
äußerst einfach.
Claims (1)
1, Protektor, dadurch gekennzeichnet, daß
in einer Matrix (7) Hohlkörper mit hochverdichteten
vorzugsweise innerten Gas eingebettet ist, wobei diese
Hohlkörper aus Hohlkugeln bestehen deren Innenschale
ganz oder zum Teil von extrem harten Material ist, vorzugsweise
in der Anordnung, daß eine Innenhalbschale
mit ihreer Öffnung nach außen, dem möglichen Schädiger
entgegen, angeordnet ist. Zur Befüllung erhalten die
Hohlkugeln ein selbstätig wirkendes Ventil, wodurch die
nach vorheriger Evakuierung mit einem komprimierten,
tiefgekühlten Flüssiggas gefüllt werden können, wobei
es diese Anordnung gestattet, mit erheblichen Ruhedrücken
zu arbeiten.
Diese Hohlkugeln (1) sind so in Reihen versetzt in der Matrix angeordnet, daß bei einem geradlinigen Durchtritt eines anprallenden Gegenstandes mindestens eine von ihnen getroffen wird, verzugsweise mehrere. Die Matrix besteht aus hochzugfesten Fasern wie z. B. Graphitwhiskern o. ä., aus einer plastisch-elastischen Zwischensubstanz wie z. B. Bor-Siloxan-Elastomeren mit druckfesten, scharfkantigen Füllmaterial.
Eine Reihe von Explosivkörpern in einer vergleichbearen Anordnung kann dem eigentlichen Protektor vorgelagert sein.
Diese Hohlkugeln (1) sind so in Reihen versetzt in der Matrix angeordnet, daß bei einem geradlinigen Durchtritt eines anprallenden Gegenstandes mindestens eine von ihnen getroffen wird, verzugsweise mehrere. Die Matrix besteht aus hochzugfesten Fasern wie z. B. Graphitwhiskern o. ä., aus einer plastisch-elastischen Zwischensubstanz wie z. B. Bor-Siloxan-Elastomeren mit druckfesten, scharfkantigen Füllmaterial.
Eine Reihe von Explosivkörpern in einer vergleichbearen Anordnung kann dem eigentlichen Protektor vorgelagert sein.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843404272 DE3404272A1 (de) | 1983-03-15 | 1984-02-08 | Kryogenoaktiver protektor |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3309106 | 1983-03-15 | ||
DE19843404272 DE3404272A1 (de) | 1983-03-15 | 1984-02-08 | Kryogenoaktiver protektor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3404272A1 true DE3404272A1 (de) | 1987-10-01 |
Family
ID=25809040
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19843404272 Withdrawn DE3404272A1 (de) | 1983-03-15 | 1984-02-08 | Kryogenoaktiver protektor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3404272A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19631715A1 (de) * | 1996-08-06 | 1998-02-12 | Bundesrep Deutschland | Schutzsystem für Fahrzeuge gegen Minen |
DE102005021348B3 (de) * | 2005-05-04 | 2006-12-28 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Schutzmodul zum Schutz von Objekten mit elektrischem Strom gegen Bedrohungen, insbesondere durch Hohlladungen |
WO2007066059A1 (en) * | 2005-12-07 | 2007-06-14 | Gerald Robert Gilmer Michaluk | Improvements in armour |
US20110212320A1 (en) * | 2007-08-10 | 2011-09-01 | Greenhill Antiballistics Corporation | Composite Material |
US9328788B2 (en) | 2010-10-18 | 2016-05-03 | Greenhill Antiballistics Corporation | Gradient nanoparticle-carbon allotrope-polymer composite material |
-
1984
- 1984-02-08 DE DE19843404272 patent/DE3404272A1/de not_active Withdrawn
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19631715A1 (de) * | 1996-08-06 | 1998-02-12 | Bundesrep Deutschland | Schutzsystem für Fahrzeuge gegen Minen |
DE19631715C2 (de) * | 1996-08-06 | 2000-01-20 | Bundesrep Deutschland | Schutzsystem für Fahrzeuge gegen Minen |
DE102005021348B3 (de) * | 2005-05-04 | 2006-12-28 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Schutzmodul zum Schutz von Objekten mit elektrischem Strom gegen Bedrohungen, insbesondere durch Hohlladungen |
US8006607B2 (en) | 2005-05-04 | 2011-08-30 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Protective module using electric current to protect objects against threats, especially from shaped charges |
WO2007066059A1 (en) * | 2005-12-07 | 2007-06-14 | Gerald Robert Gilmer Michaluk | Improvements in armour |
US20110212320A1 (en) * | 2007-08-10 | 2011-09-01 | Greenhill Antiballistics Corporation | Composite Material |
US9060560B2 (en) | 2007-08-10 | 2015-06-23 | Greenhill Antiballistics Corporation | Composite material |
US11718067B2 (en) | 2007-08-10 | 2023-08-08 | Greenhill Antiballistics Corporation | Composite material |
US9328788B2 (en) | 2010-10-18 | 2016-05-03 | Greenhill Antiballistics Corporation | Gradient nanoparticle-carbon allotrope-polymer composite material |
US9982736B2 (en) | 2010-10-18 | 2018-05-29 | Greenhill Antiballistics Corporation | Gradient nanoparticle-carbon allotrope polymer composite |
US10926513B2 (en) | 2010-10-18 | 2021-02-23 | Greenhill Antiballistics Corporation | Gradient nanoparticle-carbon allotrope-polymer composite material |
US12064948B2 (en) | 2010-10-18 | 2024-08-20 | Greenhill Antiballistics Corporation | Gradient nanoparticle-carbon allotrope-polymer composite material |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69332834T2 (de) | Bleifreie patrone | |
DE69812883T2 (de) | Geschoss mit kontrollierter verformung | |
EP0076899B1 (de) | Geschossfang | |
DE3605520C2 (de) | Einstückig geformter Hammer mit getrennten Kopf- und Handgriffkernkörpern | |
DE69600574T2 (de) | Verbundpanzerplatte und Verfahren zur Herstellung | |
DE1213305B (de) | Panzerplatte, insbesondere zum Schutz gegen Panzergranaten und gegen Hohlladungen | |
DE3301381C2 (de) | Sprenggeschoß | |
DE3404272A1 (de) | Kryogenoaktiver protektor | |
DE4407180C1 (de) | Stichschutzeinlage für eine ein ballistisches Schutzpaket umfassende Schutzweste | |
DE69835580T2 (de) | Verbundpanzerplatte | |
DE2655674C3 (de) | Brandkörper mit Verankerungsspitze | |
DE69727518T2 (de) | Geschoss mit hohem Verformungsgrad beim Aufschlag | |
DE2838381A1 (de) | Sicherheitsvorrichtung fuer zuendvorrichtungen | |
DE202011101638U1 (de) | Ballistikschutz | |
EP0146745A1 (de) | Unterkalibriges, stabilisiertes Mehrzweckgeschoss | |
DE1902856A1 (de) | Schutzeinrichtung fuer Oberflaechen gegen locherzeugende Geschosse | |
DE3900442A1 (de) | Bomblet | |
DE2459633A1 (de) | Einrichtung zum schutz gegen geschosse | |
DE4436060B4 (de) | Geschossfangeinrichtung für Innen- und Außenraum-Einsatz | |
DE1112350B (de) | Bedaempfter, als Hohlkoerper ausgebildeter Koerper und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE3045129A1 (de) | Uebungsgeschoss | |
DE19831725C1 (de) | Panzerplatte für Fluggeräte und Verfahren zur Herstellung einer Panzerplatte | |
EP0881459A2 (de) | Übungsgeschoss | |
DE327539C (de) | Mantelgeschoss | |
DE3608959B3 (de) | Aktivpanzerung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |