DE3523777C1 - Underwater charge producing powerful shock wave - has a small prim. charge and a large sec. charge contg. micro-balloons - Google Patents

Underwater charge producing powerful shock wave - has a small prim. charge and a large sec. charge contg. micro-balloons

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Abstract

An underwater charge includes a prim. explosive charge for forming a gas bubble chamber, and a sec. main charge. The prim. charge is small and the sec. charge is large. The main charge has a low charge density and pref. contains micro-balloons or a foam forming material. An empty chamber is located around the main edge. ADVANTAGE - The charge produces a powerful shock wave.

Description

Die Erfindung betrifft eine Unterwasserladung mit einer ersten Explosivstoff­ ladung zur Bildung eines Gasblasenraumes und einer zweiten, zeitlich nachfol­ genden Hauptsprengladung gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an underwater charge with a first explosive charge to form a gas bubble space and a second, temporally following main explosive charge according to the preamble of claim 1.

Eine solche Unterwasserladung ist aus der US-PS 31 09 373 bekannt. Hier wird eine Vorladung in der Nase des Torpedos gezündet, um einmal eine axial gerich­ tete Gasblase fur den Hohlladungsstachel zu schaffen und zum andernmal die Vorstruktur aus Nase und Suchkopf zu beseitigen, so daß der Hohlladungsstachel sich frei ausbilden kann. Es ist jedoch nicht erkannt worden, daß bei einer sehr kraftigen Stoßwelle wie sie hier erreicht wird durch Energiedissipation viel Energie verloren geht.Such an underwater charge is known from US-PS 31 09 373. Here will a summons in the nose of the torpedo detonated once an axially created gas bubble for the shaped charge spike and the second time the Remove pre-structure from nose and seeker head, so that the shaped charge spike can train freely. However, it has not been recognized that a very powerful shock wave as it is achieved here through energy dissipation a lot of energy is lost.

Durch die DE-PS 23 14 773 der Anmelderin ist bereits eine Unterwasserladung bekannt geworden, bei der eine erste große Ladung dazu dient, einen sogenann­ ten Gasblasenraum zu schaffen, damit sich von einem kleineren zweiten Ladungs­ teil aus die Projektile aus den Belegungen bzw. die Hohlladungsstachel aus den Auskleidungen in dem sich bildenden Blasenraum ausbilden konnen.DE-PS 23 14 773 by the applicant is already an underwater charge become known, in which a first large load is used, a so-called ten gas bubble space to create a smaller second charge partly from the projectiles from the assignments or the shaped charge spike from the Can form linings in the bubble space that forms.

Hier wird eine Unterwasserladung offenbart, die mit zwei, unter Belassung ei­ nes Zwischenraumes, axial hintereinander angeordneten, zeitlich nacheinander ansprechenden Sprengladungen versehen ist. Von diesen Sprengladungen ist die zuerst zur Zündung kommende für die Erzeugung einer starken Druckwelle und ei­ ner großen Gasmenge groß ausgelegt und die nachfolgend zündende Hauptsprengla­ dung als Multihohl- oder Multiprojektilladung klein ausgelegt.Here, an underwater charge is disclosed, which with two, while leaving egg Nes space, arranged axially one behind the other, one after the other in time appealing explosive charges is provided. Of these explosive charges is the igniting first for generating a strong pressure wave and egg ner large amount of gas designed large and the subsequent detonating main explosive glass small, multi-hollow or multi-projectile load.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Leistung der Unter­ wasserladungen in bezug auf die Stoßwellen und die Blasenschwingungsenergie zu erhohen.The present invention has for its object the performance of the sub water charges related to shock waves and bubble vibration energy increase.

Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch aufgezeigten Maßnahmen gelost. Die Unteransprüche offenbaren vorteilhafte Ausgestaltungen, die in der Be­ schreibung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert werden. Diese Ausfüh­ rungsbeispiele sind in den Figuren der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigen:This task is solved by the measures indicated in the main claim. The subclaims disclose advantageous refinements, which in the Be spelling will be explained using exemplary embodiments. This execution Examples are shown schematically in the figures of the drawing. It demonstrate:

Fig. 1 einen Querschnitt einer Unterwasserladung mit sogenannten Mikroballons; Fig. 1 shows a cross section of an underwater charge with so-called micro balloon;

Fig. 1a einen Querschnitt durch eine Unterwasserladung mit axial angeordnetem Leerraum; Figure 1a is a cross section through an underwater charge with axially arranged space.

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Unterwasserladung mit radial angeordnetem Leerraum;2 shows a cross section through an underwater charge with radially disposed space.

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Unterwasserladung mit einer Gasblase;3 shows a cross section through an underwater charge with a gas bubble.

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Unterwasserladung mit einer Vorladung; Figure 4 is a cross section through an underwater charge with a summons.

Fig. 4a einen Querschnitt durch ein weiteres Ausfüh­ rungsbeispiel einer Unterwasserladung mit Vor­ ladung; FIG. 4a is a cross-section through a further exporting approximately example a subsea charge Before charge;

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Unterwasserladung mit zusätzlichen Explosivstoffen;5 shows a cross section through an underwater charge with additional explosives.

Fig. 6 einen Querschnitt durch eine Unterwasserladung mit einem Mantel aus hoch wasserreagierbarer Substanz;6 shows a cross section through an underwater charge with a sheath of high wasserreagierbarer substance.

Fig. 7 einen Querschnitt durch ein Teilmantelstück einer Unterwasserladung mit einem Mantel aus hoch wasserreagierbarer Substanz mit eingela­ gerten Schneidschnüren. Fig. 7 shows a cross section through a partial jacket piece of an underwater charge with a jacket made of highly water-reactive substance with inlaid cutting cords.

Von der Erkenntnis ausgehend, daß Hochleistungs­ sprengladungen mit hohem Detonations- und damit Stoß­ wellendruck in bezug auf die Stoßwellenwirkung ungün­ stiger sind als weniger hochleistungsfähige Sprengladun­ gen, schlägt die Erfindung vor, daß die sogenannte Ex­ plosivstoff- bzw. Vorladung 12, 18 relativ klein ausge­ legt wird und die Hauptsprengladung 11 als große Wirk­ ladung ausgebildet ist. Dadurch werden die bisher hohen Verluste durch Dissoziation des Wassers, welche der sich ausbreitenden Stoßwellenenergie abgehen, vermieden.Based on the knowledge that high-performance explosive charges with high detonation and thus shock wave pressure in relation to the shock wave effects are less than less high-performance explosive charges, the invention proposes that the so-called explosive or charge 12 , 18 be made relatively small is placed and the main explosive charge 11 is formed as a large active charge. This avoids the previously high losses due to dissociation of the water, which result from the propagating shock wave energy.

Während die maximale Stoßwellenamplitude im allgemeinen etwas höher als die der weniger energetischen Sprengla­ dungen ist, ist der Druckimpuls und die Stoßwellen­ energie größer.While the maximum shock wave amplitude in general slightly higher than that of the less energetic Sprengla is the pressure pulse and the shock waves energy greater.

Um nun eine bessere Ausnützung der Sprengladungsener­ gie, d. h. die Energie der Hauptsprengladung 11, zu er­ reichen, wird vorgeschlagen, letztere mit einer gerin­ gen Ladungsdichte auszuführen. Dadurch wird im Gegen­ satz zur maximal möglichen Ladungsdichte bei konstantem Sprengladungsgewicht der ausgenützte Energieanteil der Sprengladung im Impuls und in der Energie höher als bei der maximal möglichen Ladungsdichte.In order to make better use of the explosive charge energy, ie the energy of the main charge 11 , it is proposed that the latter be carried out with a low charge density. In contrast to the maximum possible charge density with a constant explosive charge weight, the utilized energy portion of the explosive charge in the pulse and in the energy is higher than with the maximum possible charge density.

Um nun die geringe Ladungsdichte zu erhalten, wird vor­ geschlagen, daß in die Hauptsprengladung 11 Ekosphers bzw. sogenannte Mikroballons 13 eingebracht werden bzw. die Sprengladung mit entsprechenden Treibmitteln aufge­ schäumt wird, um eine homogene Sprengladungsfüllung ge­ ringer Dichte zu erhalten (Fig. 1).In order to obtain the low charge density, it is suggested that ekosphers or so-called microballoons 13 are introduced into the main explosive charge 11 or the explosive charge is foamed with appropriate blowing agents in order to obtain a homogeneous explosive charge filling of low density ( FIG. 1) .

Ein anderes Ausführungbeispiel sieht vor, daß um die Hauptsprengladung 11 in axialer Richtung ein leerer Raum 14 gebildet wird. Hierdurch ergibt sich in der Unterwasserladung 10 folgende Aufbaukonzeption, wie sie auch aus der Fig. 1a ersichtlich ist: An die Explosiv­ stoff- bzw. Vorladung 12 mit geringer Füllung schließt sich die Hauptsprengladung 11 an und an die grenzt der leere Raum 14. Als besonders günstig erweist sich je­ doch eine Ausführungsform, wie sie in Fig. 2 darge­ stellt ist. Hier wird um die Hauptsprengladung 11 radi­ al ein leerer Raum 14 gebildet, der die Hauptsprengla­ dung 11 komplett vom Wasser trennt. In diesem leeren Raum 14 können nun noch Füllelemente 15 eingebracht sein, die eine geringe Packungsdichte gewährleisten.Another exemplary embodiment provides that an empty space 14 is formed around the main explosive charge 11 in the axial direction. This results in the following structure in the underwater charge 10 , as can also be seen in FIG. 1a: the main explosive charge 11 is connected to the explosive or precharge 12 with a low filling, and the empty space 14 is adjacent to it. An embodiment such as that shown in FIG. 2 is particularly advantageous. Here, an empty space 14 is formed around the main explosive charge 11 radi al, the dung the Hauptsprengla 11 separates completely from the water. In this empty space 14 filling elements 15 can now be introduced, which ensure a low packing density.

Vielfach ist es bei den gegebenen Torpedos und See­ grundminen nicht möglich, einen freien Raum um die La­ dung herzustellen bzw. einen Raum für eine geringe La­ dungsdichte zur Verfügung zu stellen.It is often the case with the given torpedoes and lake landmines not possible, a free space around the La production or a room for a small load to provide density.

In Fig. 3 ist ein entsprechend alternatives Ausfüh­ rungsbeispiel gezeigt. Hier wird durch einen Gasgenera­ tor 16, der Preßluft etc. über ein Ventil 16a aus­ strömt, ein Gasvolumen 17 um die Hauptsprengladung 11 gebildet und so zwischen letzterer und dem Wasser ein "leerer Raum" erhalten. Vorzugsweise wird die Bildung dieses Raumes unmittelbar vor der Detonation der Haupt­ sprengladung 11 gestartet.In Fig. 3, a corresponding alternative Ausfüh example is shown. Here is by a Gasgenera tor 16 , the compressed air etc. flows out through a valve 16 a, a gas volume 17 is formed around the main explosive charge 11 and thus an "empty space" is obtained between the latter and the water. The formation of this space is preferably started immediately before the main explosive charge 11 is detonated.

Torpedos und Seegrundminen werden entweder aus Rohren verschossen oder von Minengürteln bei U-Booten freige­ setzt. Hierbei treten Gewichts- und Volumenprobleme auf, so daß ein umgebender Freiraum unmittelbar um die Hauptsprengladung nicht möglich ist. In diesem Falle kann das gewünschte Gasvolumen jedoch durch eine oder mehrere sogenannte Explosivstoff- bzw. Vorladungen 18 erzeugt werden.Torpedoes and seabed mines are either fired from pipes or released from mine belts on submarines. Weight and volume problems arise here, so that a surrounding free space around the main explosive charge is not possible. In this case, however, the desired gas volume can be generated by one or more so-called explosive or precharges 18 .

Als Explosivstoff- bzw. Vorladung 18 bietet sich eine kleinere Sprengladung an, die bei Detonation eine ent­ sprechende Gasblase erzeugt. In den Fig. 4 und 4a sind Ausführungsbeispiele skizziert. Hier ist die Haupt­ sprengladung 11 so unempfindlich auszulegen bzw. durch eine Zwischenschicht 18a abzuschirmen, daß bei der De­ tonation der Vorladung 18 die Hauptsprengladung 11 in der gewünschten Zeitverzögerung nicht mitdetoniert.A smaller explosive charge is suitable as an explosive or precharge 18 , which generates a corresponding gas bubble upon detonation. In Figs. 4 and 4a embodiments are outlined. Here, the main explosive charge 11 is interpreted as insensitive or shield by an intermediate layer 18 a that in the De precharge tonation 18, the main explosive charge mitdetoniert not in the desired time delay. 11

Dieser Detonationsschutz kann auch dadurch erreicht werden, daß, wie Fig. 4 veranschaulicht, zwischen Hauptsprengladung 11 und Vorladung bzw. Explosivstoff­ ladung 18 ein räumlicher Abstand 19 und damit ein Leer­ raum gebildet wird.This detonation protection can also be achieved in that, as FIG. 4 illustrates, a spatial distance 19 and thus an empty space is formed between the main explosive charge 11 and the charge or explosive charge 18 .

Es kann auch im Nahbereich bei den kräftigen Stoßwellen eine besonders unempfindliche Sprengladung 18a inner­ halb der Hauptsprengladung angebracht werden, wie Fig. 4a zeigt, so daß dieser unempfindliche Ladungsteil gleich als "aktive Dämpfungsschicht" wirkt, wobei unter aktiv zu verstehen ist, daß der Sprengladungsteil als Dämpfungsschicht wirkt und trotzdem bei Detonation der Hauptsprengladung 11 unter Energiefreigabe reagiert.It can also be attached in the vicinity of the powerful shock waves a particularly insensitive explosive charge 18 a within half of the main explosive charge, as shown in Fig. 4a, so that this insensitive charge part acts as an "active damping layer", which is to be understood as active that the Explosive charge part acts as a damping layer and nevertheless reacts when the main explosive charge 11 detonates, releasing energy.

Zur Schaffung eines leeren Raumes bzw. eines Gasvolu­ mens um die Hauptsprengladung 11 eignen sich auch gas­ erzeugende Explosivstoffe 20, wie beispielsweise Schwarzpulver, das für sich selbst durch sehr schnellen Abbrand Gas erzeugt, ohne daß es jedoch selbst eine Stoßwelle erzeugt, welche in der Lage wäre, einen nor­ malen Sekundärsprengstoff zu initiieren. Selbstver­ ständlich ist das Gehäuse einschließlich der Haupt­ sprengladung entsprechend stark zu dimensionieren, so daß es bei dem auftretenden hohen Druck nicht innerhalb der Zeitdifferenz wischen Abbrand der Schwarzpulver­ ladung und Initiierung der Sprengladung mechanisch zu stark deformiert oder gar zerstört wird.To create an empty space or a Gasvolu men around the main explosive charge 11 are also gas-generating explosives 20 , such as black powder, which generates gas for itself by very rapid combustion, but without generating a shock wave itself, which is able would be to initiate a normal secondary explosive. Of course, the housing including the main explosive charge is to be dimensioned correspondingly strong, so that it is not mechanically deformed or even destroyed mechanically too much at the high pressure that occurs between the erosion of the black powder charge and the initiation of the explosive charge.

Es wird also der Einsatz eines abbrennenden Explosiv­ stoffes 20, wie Scharzpulver, vorgeschlagen, der über Auslaßöffnungen 20a das nötige Gasvolumen um die Haupt­ sprengladung 11 herum im Wasser erzeugt, welche nun die gewünschte kleine Ladungsdichte für diese Hauptspreng­ ladung ergibt (Fig. 5). Hierdurch kann dann bei kleinem Volumen des Gefechtsteiles dort mit hoher Ladungsdich­ te, d. h. mit hohem Energieanteil pro Volumen gearbei­ tet werden und nützt diese Energie weitaus günstiger als ohne diesen Mechanismus, insbesondere für die maxi­ male Stoßwellenwirkung, aber auch für eine erhöhte Bla­ senenergie aus.It is therefore proposed to use a burning explosive 20 , such as black powder, which generates the necessary gas volume around the main explosive charge 11 in the water via outlet openings 20 a, which now gives the desired small charge density for this main explosive charge ( FIG. 5) . As a result, with a small volume of the combat part there can be worked with a high charge density, ie with a high proportion of energy per volume, and uses this energy far more cheaply than without this mechanism, in particular for the maximum shock wave effect, but also for an increased blast energy.

In dem in Fig. 7 als Ausschnitt von Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist zur Schaffung eines leeren Rau­ mes 14, 17 bzw. eines Gasvolumens um die Hauptspreng­ ladung 11 vorgesehen, daß Spreng- oder Schneidschnüre 21 oder pyrotechnische Kraftelemente etc. zusammen mit Materialien 22, die mit dem Wasser heftig reagieren, wie z. B. Natrium, angeordnet sind.In the exemplary embodiment shown in FIG. 7 as a detail from FIG. 6, to create an empty space 14 , 17 or a gas volume around the main explosive charge 11 , detonating or cutting cords 21 or pyrotechnic force elements etc. together with materials 22 are provided that react violently with the water, such as. As sodium, are arranged.

Somit sind Ausführungsbeispiele für eine Unterwasser­ ladung aufgezeigt, bei der durch Zündung einer kleine­ ren Sprengladung, ganz im Gegensatz zum Stand der Tech­ nik, eine Gasblase erzeugt wird, die für die Haupt­ sprengladung eine kleinere Ladungsdichte darstellt. Bei einer kleineren Ladungsdichte wird jedoch mehr Energie, insbesondere in die Wasserstoßwelle eingekoppelt, aber auch Blasenenergie erzeugt, da weniger Energie als Dis­ sipationsenergie verlorengeht.Thus, are examples of an underwater charge shown, by igniting a small explosive charge, in contrast to the state of the art nik, a gas bubble that is generated for the main explosive charge represents a smaller charge density. At however, a smaller charge density becomes more energy, especially coupled into the water surge wave, however also produces bubble energy because less energy than Dis sipation energy is lost.

Claims (9)

1. Unterwasserladung mit einer ersten Explosivstoffladung zur Bildung eines Gasblasenraumes und einer zweiten, zeitlich nachfolgenden Hauptsprengladung, wobei die Explosivstoff- bzw. Vorladung relativ klein ausgelegt ist und die Hauptsprengstoffladung als große Wirkladung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptsprengladung (11) eine geringe Ladungsdichte aufweist.1. Underwater charge with a first explosive charge to form a gas bubble space and a second, subsequent main explosive charge, the explosive or precharge is designed to be relatively small and the main explosive charge is designed as a large active charge, characterized in that the main explosive charge ( 11 ) is low Has charge density. 2. Unterwasserladung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erlangung einer geringen und homogenen Ladungsdichte Mikroballons (13) oder andere schaumbildende Materialien in die Hauptsprengladung (11) eingebracht sind.2. Underwater charge according to claim 1, characterized in that microballoons ( 13 ) or other foam-forming materials are introduced into the main explosive charge ( 11 ) in order to achieve a low and homogeneous charge density. 3. Unterwasserladung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß um die Hauptsprengladung (11) ein leerer Raum (14) gebildet ist, in dem gegebenenfalls einige Füllelemente (15) eingebracht sind.3. Underwater charge according to claims 1 or 2, characterized in that an empty space ( 14 ) is formed around the main explosive charge ( 11 ), in which some filling elements ( 15 ) may be introduced. 4. Unterwasserladung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Raum der Hauptsprengladung (11) koaxial ein Leerraum (14) angeordnet ist.4. underwater charge according to claims 1 to 3, characterized in that an empty space ( 14 ) is arranged coaxially to the space of the main explosive charge ( 11 ). 5. Unterwasserladung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß um die Hauptsprengladung (11) zur Erzeugung eines leeren Raumes mittels eines Gasgenerators (16) ein Gasvolumen (17) vorzugsweise unmittelbar vor der Detonation erzeugt wird. 5. underwater charge according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that around the main explosive charge ( 11 ) for generating an empty space by means of a gas generator ( 16 ), a gas volume ( 17 ) is preferably generated immediately before the detonation. 6. Unterwasserladung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines Gasvolumens (17) ein oder mehrere gesonderte Explosivstoff- bzw. Vorladungen (18) angeordnet sind, durch deren Detonation eine Gasblase gebildet wird.6. Underwater charge according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that one or more separate explosive or precharges ( 18 ) are arranged to generate a gas volume ( 17 ), by the detonation of which a gas bubble is formed. 7. Unterwasserladung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Explosivstoff- bzw. Vorladung (18) als sogenannte Vorsprengladung in einem raumlichen Abstand (19) oder durch eine Abschirmung mittels einer Zwischenschicht (18a) von der Hauptsprengladung (11) angeordnet ist.7. underwater charge according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the explosive or precharge ( 18 ) as a so-called forward charge at a spatial distance ( 19 ) or by shielding by means of an intermediate layer ( 18 a) from the main explosive charge ( 11 ) is arranged. 8. Unterwasserladung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schaffung des leeren Raumes bzw. Gas­ volumens (17) gaserzeugende Explosivstoffe (20), wie beispielsweise Schwarzpulver, verwendet werden.8. underwater charge according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that gas-generating explosives ( 20 ), such as black powder, are used to create the empty space or gas volume ( 17 ). 9. Unterwasserladung nach einem oder mehreren der Anspruche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schaffung eines leeren Raumes (14) oder eines Gasvolumens (17) um die Hauptsprengladung (11) Spreng- oder Schneidschnure (21), pyrotechnische Kraftelemente oder ähnliches zusammen mit Materialien (22), die mit dem Wasser heftig reagieren, wie beispielsweise Natrium, angeordnet sind.9. underwater charge according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that to create an empty space ( 14 ) or a gas volume ( 17 ) around the main explosive charge ( 11 ) explosive or cutting cords ( 21 ), pyrotechnic force elements or the like together with materials ( 22 ) that react violently with the water, such as sodium.
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