DE3408113C1

DE3408113C1 - Gefechtskopf

Info

Publication number: DE3408113C1
Application number: DE19843408113
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 8031 Hochstadt Größler; Norbert Dipl.-Phys. 8899 Aresing Nißl
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1984-03-06
Filing date: 1984-03-06
Publication date: 1985-05-23

Description

Die Vorteilhafte des erfindungsgemäßen Gefechtskopfs kommen insbesondere bei einem Angriff auf Startbahnen für Flugzeuge zum Tragen und bestehen vor allem darin, daß der durch die zuerst gezündete Sprengladung erzeugte Krater durch Zünden der weiteren Sprengladung zu einem späteren Zeitpunkt nicht reparierbar ist, wobei die Detonation der weiteren Sprengladung durch einen Zünder mit eingestellter, vorgegebener Verzögerung oder statischer Verzögerung erfolgen kann oder durch einen seismischen, akustischen, magnetischen oder dergleichen, also einen in Lauerstellung liegenden Sensor, daß ferner Reparaturversuche zu Verlusten an Reparaturkapazität führen können, insbesondere bei Einbau eines seismischen, akustischen, magnetischen oder dergleichen Sensor, und daß schließlich bei einem Verzögerungszünder für die später zu detonierende Sprengladung bei einer Reparatur während des Verzögerungszeitraums die Reparatur wieder zunichte gemacht wird.
Der geringe Schaden, den die gegenüber einem gleich schweren herkömmlichen Gefechtskopf kleinere, zuerst zu zündende Sprengladung des erfindungsgemäßen Gefechtskopfs erzeugt, wird dabei durch die Erzeugung wiederholter kleiner Schäden durch Aufteilung des erfindungsgemäßen Gefechtskopfs in mehrere Segmente und Zündung der Sprengladungen der einzelnen Segmente zu unterschiedlichen Zeitpunkten mehr als ausgeglichen. D. h. bei Einsatz des erfindungsgemäßen Gefechtskopfs erübrigt sich z. B. das Überfliegen einer Startbahn in mehreren Angriffswellen unter Abschuß von Submunition.
Nachstehend sind zwei Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gefechtskopfs anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen jeweils schematisch F i g. 1 und 2 einen Schnitt durch eine erste bzw.
zweite Ausführungsform des Gefechtskopfs und F i g. 3 einen Schnitt durch eine Startbahn, in die ein Gefechtskopf gemäß F i g. 2 eingedrungen ist.
Gemäß F i g. 1 weist der Gefechtskopf ein Gehäuse 1 auf, in dem zwei Sprengladungen 2 und 3 hintereinander angeordnet sind. Jede Sprengladung 2 bzw. 3 ist mit einem Zünder 4 bzw. 5 mit einem Detonator 6 bzw. 7 versehen. Die beiden Sprengladungen 2 und 3 sind durch eine Verdämmung 8 voneinander getrennt. Der Gefechtskopf wird durch ein Triebwerk 9 angetrieben.
Das Gehäuse 1 ist einstückig ausgebildet und besteht beispielsweise aus hochfestem Stahl. Durch die einstükkige Ausbildung wird ein hoher Belastungswiderstand beim Auftreffen auf das Ziel sichergestellt. Bei den Sprengladungen 2 und 3 handelt es sich um übliche schockunempfindliche Sprengladungen. Ist der Gefechtskopf so ausgelegt, daß zuerst die hintere Sprengladung 2 zur Detonation gebracht wird, kann es sich bei dem der Sprengladung 2 zugeordneten Zünder 4 um einen Verzögerungszünder handeln, während der der Sprengladung 3 zugeordnete Zünder 5 durch einen nicht dargestellten Sensor betätigbar sein kann. Die Verdämmung 8 besteht aus drei Schichten 10, 11 und 12 Bei der der zuerst zu zündenden Sprengladung 2 zugewandten Schicht 10 handelt es sich beispielsweise um eine mit Hohlglaskugeln gefüllte Kunststoffschicht oder eine Schicht aus Kunststoffschaumstoff. Als Kunststoff kann beispielsweise Polyurethan oder ein Epoxykunststoff verwendet werden.
Die sich an die Schicht 10 anschließende Schicht 11 besteht aus Metall, z. B. Stahl, und die sich an die Metallschicht 11 anschließende Schicht 12 kann z. B. eine Luftschicht sein oder eine Schicht aus Kunststoffschaumstoff.
Die Verdämmungswirkung der Schichten 10, 11 und 12 wird weiter dadurch erhöht, daß zwischen der Verdämmung 8 und der Sprengladung 3, die nach der Sprengladung 2 detonieren soll, der Zünder 5 der Sprengladung 3 angordnet ist. Auch ist eine Anordnung des Zünders 4 der Sprengladung 2 zwischen der Verdämmerung 8 und der Sprengladung 2 möglich. Wesentlich bei der Verdämmung 8 ist jedenfalls, daß sie bei Detonation der zuerst zu zündenden Sprengladung 2 eine Nachbarinitiierung der weiteren Sprengladung 3 verhindert.
Bei dem in F i g. 1 dargestellten Gefechtskopf wird also nach dem Durchdringen der Außenstruktur des Ziels, d. h. z. B. nach Durchschlagen der Betonauflage einer Startbahn die hintere Sprengladung 2 z. B. durch einen Verzögerungszünder zur Detonation gebracht, wodurch der die Sprengladung 2 aufnehmende Abschnitt des Gehäuses 1 zerlegt und ein Krater in der Startbahn erzeugt wird. Die Verzögerung liegt dabei im 1/10-Sekundenbereich, da sie nur zu einer entsprechend weiten Eindringung in die Startbahn zur Erzeugung eines möglichst großen Kraters führen soll. Durch die Detonation der hinteren Sprengladung 2 wird der vordere Abschnitt des Gehäuses 1 mit der Sprengladung 3 noch weiter in den Boden getrieben.
Statt der vorstehend geschilderten Zündung der hinteren Sprengladung 2 vor der vorderen Sprengladung 3 kann jedoch der Gefechtskopf auch so ausgelegt sein, daß die vordere Sprengladung 3 nach dem Eindringen in die Startbahn zuerst gezündet wird und den Krater erzeugt, während die Detonation der hinteren Sprengladung 2 zu einem späteren Zeitpunkt erfolgt. Bei dieser Auslegung wird dann die hintere Sprengladung 2, die zu einem späteren Zeitpunkt detoniert, von der zuerst detonierenden Sprengladung 3 aus dem Krater heraus auf oder knapp unter die Erdoberfläche bewegt, was insbesondere dann von Vorteil sein kann, wenn die Sprengladung 2 durch einen entsprechenden Sensor eine Lauerstellung einnehmen soll.
Mit anderen Worten, eine der beiden Sprengladungen 2 und 3 muß die Außenstruktur des Zieles aufreißen, also bei einer Startbahn in der Betonauflage einen Krater erzeugen, während die andere Sprengladung 3 bzw.
2 für eine Verhinderung von Reparaturarbeiten sorgt.
Bei dem Gefechtskopf nach F i g. 1 weist der vordere Abschnitt des Gehäuses 1, der die Sprengladung 3 aufnimmt, einen geringeren Außendurchmesser auf, als der hintere Abschnitt mit der Sprengladung 2. Dadurch wird ein tieferes Eindringen des Gefechtskopfs in das Ziel erreicht. Auch wird der Belastungswiderstand, dem das Gehäuse 1 beim Eindringen in das Ziel ausgesetzt ist, herabgesetzt.
Auch ist es möglich, das Gehäuse 1 mit gleichem Außendurchmesser im Bereich der vorderen Sprengladung 2 und der hinteren Sprengladung 3 auszubilden (entsprechend Fig.2), d. h. gleich große Gewichte der Sprengladungen 2 und 3 vorzusehen. Diese Ausbildung wird insbesondere dann bevorzugt, wenn angestrebt wird, daß bei zuerst detonierter Sprengladung 2 bzw. 3 und anschließender Reparatur des so erzeugten Kraters die im zeitlichen Abstand detonierende Sprengladung 3 bzw. 2 die Reparatur durch einen neuen Krater wieder zunichte machen soll.
Mit anderen Worte, die beiden Sprengladungen 2 und 3 können je nach Art des Zieles oder nach der Zielstruktur oder der gewünschten Tiefe, mit der der Gefechtskopf beispielsweise in eine Startbahn eindringen bzw. in der die weitere Sprengladung zur Detonation gebracht werden soll, ausgebildet sein.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 ist das Gefechtskopfgehäuse 1 so ausgebildet, daß es durch den Belastungswiderstand beim Eindringen in das Ziel nicht zerlegt wird. Demgegenüber erfolgt bei der Ausführungsform nach F i g. 2 eine Trennung der Gehäuseabschnitte 1' und 1", die die Sprengladungen 2' und 3' aufnehmen, nach dem Durchdringen der harten Außenwand des Zieles oder nach dem Eindringen in die dahinter liegenden weicheren Strukturen, d. h. bei einer Startbahn in die Betonauflage bzw. das Erdreich. Durch diese Trennung können die beiden Sprengladungen 2' und 3' an verschiedenen Stellen zu verschiedenen Zeitpunkten zur Detonation gebracht werden.
Zur Trennung der beiden Gehäuseabschnitte 1' und 1" mit den Sprengladungen 2' und 3' können verschiedene Einrichtungen vorgesehen sein. In F i g. 2 ist beispielsweise eine mechanische Sollbruchstelle in Form eines Gewindes 13 dargestellt, mit dem die beiden Gehäuseabschnitte 1' und 1" miteinander verschraubt sind.
Weiterhin ist eine Treibladung 14, die durch einen Zünder 19 gezündet wird, vorgesehen, und zwar der Sprengladung 3' deren Zünder 5' und einem Boden 15 im Gehäuseabschnitt 1' der Sprengladung 2'. Ferner ist beispielsweise eine Kunststoffschaumstoffschicht 16 als Verdämmung zwischen dem Boden 15 und der Sprengladung 2' vorgesehen.
Beim Zünden der Treibladung 14 nach dem Durchdringen der harten Außenstruktur des Zieles wird das als Sollbruchstelle ausgebildete Gewinde 13 abgerissen und damit eine Trennung der Gehäuseabschnitte 1' und 1" herbeigeführt. Stattdessen kann auch eine meschanische Sollbruchstelle zwischen den Gehäuseabschnitten 1' und 1" vorgesehen sein, die durch die Belastung beim Auftreffen des Gefechtskopfs auf das Ziel bricht. Auch können zur Trennung der beiden Gehäuseabschnitte 1' und 1" voneinander pyrotechnische Elemente vorgesehen sein, z. B. Detonations- und Schneidschnüre an der Innenwand des Gehäuses zwischen den Sprengladungen 2' und 3' oder Sprengbolzen, die die beiden Gehäuseabschnitte 1' und 2' miteinander verbinden und beim Eindringen des Gefechtskopfs in das Ziel zur Detonation gebracht werden.
In F i g. 3 ist eine Startbahn im Schnitt dargestellt, in die ein Gefechtskopf gemäß Fig.2 eingedrungen ist.
Die beiden Gehäuseabschnitte 1' und 1" sind dabei nach Durchschlagen der Betonauflage 17 der Startbahn und Eindringen in das Erdreich 18 voneinander getrennt.
Die Sprengladung 2' in dem Gehäuseabschnitt 1' kann nun gegebenenfalls mit einer geringeren Sprengstoffmenge zur Detonation gebracht werden, um einen Krater in der Startbahn zu erzeugen. Durch die Detonation der Sprengladung 2' wird die Sprengladung 3' in dem Gehäuseabschnitt 1" durch die Blaswirkung entsprechend weiter in das Erdreich 18 bewegt. Die Sprengladung 3' besitzt deshalb eine höhere Sprengladungsmasse, um auch bei größerer Tiefe bei einer reparierten Startbahn wieder einen optimalen Krater zu erzeugen. Die Sprengladung 3' kann durch einen Sensor zur Detektion von Zielen, wie Flugzeugen, zur Detonation gebracht werden, oder ihr ist ein statistischer Verzögerungszünder zugeordnet, der die Sprengladung 3' zu einem späteren Zeitpunkt zur Detonation bringt.
Wie im Zusammenhang mit der Ausführungsform nach F i g. 1 erwähnt, kann jedoch auch bei der Ausführungsform nach F i g. 2 und 3 je nach den Eindringverhältnissen und Penetrationswerten zuerst die Sprengladung 3' während des Eindringvorgangs zur Detonation gebracht werden, um den Krater zu erzeugen, während die Sprengladung 2', durch die Detonation der Sprengladung 3' gebremst, weniger tief in das Erdreich 18 gelangt.
Die Betätigung der Zünder 4 und 4' bzw. 5 und 5' der Sprengladungen 2 und 3 bzw. 2' und 3' ist vorzugsweise programmierbar. Dadurch kann eine Anpassung an das betreffende Ziel erfolgen, z. B. durch einen Beschleunigungssensor, der die Dicke und Härte der Außenstruktur des Zieles, also z. B. der Betonauflage 17 feststellt und zu einer Trennung der beiden Gehäuseabschnitte 1' und 1" in der optimalen Tiefe führt oder es kann vor dem Abschuß je nach Ziel (z. B. Startbahn, Schutzbau) eine entsprechende Programmierung der Zeitpunkte der Zündung der Sprengladungen 2' und 3' vorgenommen werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Gefechtskopf zur Beschädigung harter Materialziele wie Startbahnen oder Schutzbauten, mit einer in einem Gehäuse angeordneten Sprengladung mit Zünder, gekennzeichnet durch mindestens eine weitere Sprengladung (3) mit Zünder (5) in dem Gehäuse (1) vor der einen Sprengladung (2) sowie zeitlich unabhängig voneinander betätigbaren Zündern (4 und 5), wobei zwischen den Sprengladungen (2 und 3) eine Verdämmung (8) vorgesehen ist, durch die bei Detonation der zuerst zu zündenden Sprengladung (2 oder 3) eine Zündung der benachbarten Sprengladung (3 bzw. 2) verhindert ist.
2. Gefechtskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdämmung (8) eine Kunststoffschicht (10) umfaßt
3. Gefechtskopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdämmung (8) zusätzlich eine Metallschicht (11) umfaßt, die auf derjenigen Seite der Kunststoffschicht (10) angeordnet ist, die der zuerst zu zündenden Sprengladung (2) abgewand ist
4. Gefechtskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Gehäuseabschnitten (1' und 1") zur Aufnahme der einzelnen Sprengladungen (2' und 3') eine Einrichtung zur Trennung der Gehäuseabschnitte (1' und 1") voneinander während oder nach dem Eindringen des Gefechtskopfes in das Ziel vorgesehen ist.
5. Gefechtskopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung durch eine Sollbruchstelle (Gewinde 13) zwischen den Gehäuseabschnitten (1' und 1") oder Detonation- oder Schneidschnüre am Gehäuse zwischen den Gehäuseabschnitten oder durch mittels Sprengbolzen verbundene Gehäuseabschnitte gebildet wird.
6. Gefechtskopf nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Sprengladungen (2' und 3') eine Treibladung (14) vorgesehen ist
7. Gefechtskopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibladung (14) von den ihr benachbarten Sprengladungen (2' und 3') durch eine Trennwand getrennt ist, die bei Zündung der Treibladung (14) eine Zündung der ihr benachbarten Sprengladungen (2' und 3') verhindert
8. Gefechtskopf nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder die Zünder (4 und 5 bzw. 4' und 5') durch Zünder mit bestimmter oder statischer Verzögerung gebildet sind.
9. Gefechtskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung eines oder der Zünder (4 und 5 bzw. 4' und 5') ein Sensor bzw. Sensoren vorgesehen sind.
10. Gefechtskopf nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zünder (4 und 5 bzw. 4' und 5') programmierbar betätigbar sind.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gefechtskopf für harte Materialziele, wie Startbahnen oder Schutzbauten, mit einer in einem Gehäuse angeordneten Sprengladung mit Zünder.

Derartige Gefechtsköpfe werden als Hartstruktur-Munition (Kinetic Energy Penetratoren) bezeichnet. Sie sind so aufgebaut, daß sie mit Hilfe ihrer kinetischen Energie die harte Struktur eines Zieles durchschlagen, um dann durch Detonation zur Wirkung zu kommen.

Die kinetische Energie kann dabei beispielsweise durch ein Triebwerk aufgebracht werden oder es kann sich um Wuchtgeschosse handeln.

Beispielsweise bei Startbahnen kann der durch die Detonation hervorgerufene Schaden durch Reparaturmannschaften jedoch meist schnell wieder behoben werden, so daß bei Abschuß der Gefechtsköpfe von Flugzeugen aus ständig weitere Angriffswellen geflogen werden müssen.

Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Gefechtskopf der eingangs angegebenen Art zu schaffen, der bei mindest gleichgroßer Zerstörungswirkung auf das Ziel den Einsatz von Reparaturmannschaften lange Zeit verhindert.

Bei dem erfindungsgemäßen Gefechtskopf trennen sich die einzelnen Segmente, die jeweils einen Zünder und eine Sprengladung in dem entsprechenden Gehäuseabschnitt umfassen, während oder nach dem Eindringen in das Ziel voneinander, wobei die einzelnen Gefechtskopfsegmente zu verschiedenen Zeitpunkten detonieren und dadurch den Einsatz der Reparaturmannschaften entsprechend verzögern. Die Zünder der einzelnen Sprengladungen des erfindungsgemäßen Gefechtskopfs werden zeitlich unabhängig voneinander betätigt. D. h. nach Durchschlagen des Zieles kommt eine der Sprengladungen sofort zur Detonation, um das Ziel zu zerstören, also beispielsweise einen Krater in die Startbahn zu reißen, während die andere oder die anderen Sprengladungen am Ziel verharren und z. B. über einen Verzögerungszünder nach einer bestimmten Zeit detonieren oder, falls sie mit Sensoren ausgerüstet sind, eine Lauerstellung einnehmen.

Statt zu eingestellten, bestimmten Zeitpunkten zündenden Zündern können auch Zünder vorgesehen sein, die nach einem statistischen Zeitraum wirksam werden.

Die zeitliche Verzögerung kann durch eine entsprechende elektronische Schaltung, ein Uhrwerk oder dergleichen hervorgebracht werden. Falls eine Betätigung der Zünder durch Sensoren vorgesehen ist, kann es sich um seismische Sensoren handeln, die auf Erschütterung, die z. B. durch Flugzeuge oder Räumfahrzeuge hervorgerufen werden, ansprechen oder um akustische, z. B.

auf Triebwerk- oder Motorenlärm ansprechende Sensoren, ferner um magnetische Sensoren, die auf Änderungen des Magnetfelds z. B. durch Räumfahrzeuge reagieren.

Daneben sind Zünder mit Hybridfunktion geeignet, z. B. Zünder mit statistischer Zündverzögerung und Totzeiten, um Reparaturen über längere Zeitspanne zu verhindern.