DE3620795C1

DE3620795C1 - Shaped charge warhead, especially to defeat active or solid armour

Info

Publication number: DE3620795C1
Application number: DE19863620795
Authority: DE
Inventors: Hans Spengler; Georg Schroedl
Original assignee: Daimler Benz Aerospace AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1986-06-20
Filing date: 1986-06-20
Publication date: 1997-01-30
Anticipated expiration: 2006-06-21

Abstract

The warhead has a shaped charge (1) with a solid stand-off probe (15). The latter is made from a heavy material, which may be steel or titanium, and has mechanical punching equipment (5) at its tip, in order to punch through active armour, or to detonate its explosive layer. At least one shoulder contact (6), which may be a piezo-electric transducer, is arranged in the connecting region between the probe and the warhead casing (4), in order to initiate the shaped charge on striking active armour. The warhead also has additional equipment which is activated by deceleration, in order to initiate the charge on striking solid armour.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einzelhohlladung für Flugkörper und Rohrmunition mit besonderer Wirksamkeit gegen aktive Ziele, insbesondere aktive Zusatzpanzerungen.The present invention relates to a single hollow charge for missiles and barrel ammunition with particular effectiveness against active targets, especially active additional armor.

Die sogenannten Aktivpanzerungen z. B. von Panzern, dienen dazu, den sich ausbildenden Stachel einer auftreffenden Hohlladung dadurch zu zerstören, daß die auftreffende Munition die Sprengstoffschicht der Außenplatte initiiert, wodurch diese Platte beschleunigt wird, in die Stachelbahn befördert wird und somit die Stachelenergie aufzehrt oder den sich ausbildenden Stachel zerstört, so daß keine wirksame Eindringtiefe in die Hauptpanzerung des zu schützenden Panzers mehr erzielt wird.The so-called active armor z. B. of tanks, serve the purpose thus forming a sting of an impacting shaped charge destroy the impact of the ammunition on the explosive layer of the Initiated outer plate, which accelerates this plate into the Barbed track is transported and thus consumes the barbed energy or destroys the developing sting, so that no effective Depth of penetration into the main armor of the tank to be protected more is achieved.

Eine Möglichkeit derartige Aktivpanzerungen wirksam zu bekämpfen, besteht darin, Doppelhohlladungsmunition zu verwenden, wobei die erste Hohlladung das aktive Ziel aktiviert und die zweite Hohlladung nach einer zielspezifischen Wartezeit, d. h. nach der Zeit bis zum Verlassen der beschleunigten Stahlplatten aus dem Schußkanal und nach deren Initiierung die nun ungeschützte Hauptpanzerung bekämpft. Die zweite Hohlladung muß demzufolge aufgrund ihres Wirkungsprinzips einen großen Zielabstand einhalten, wofür im allgemeinen ein berührungsloser optronischer Annäherungssensor notwendig ist.One way to combat such active armor effectively is to use double-charge ammunition, the first Shaped charge activated the active target and the second shaped charge after a target-specific waiting period, d. H. after the time to leave the accelerated steel plates from the firing channel and after them Initiation fights the now unprotected main armor. The second Hollow charge must therefore be a large one because of its principle of action Maintain target distance, which is generally a non-contact optronic proximity sensor is necessary.

Aus der DE-OS 26 05 455 ist ein panzerbrechendes Tandemgeschoß insbesondere zum Bekämpfen von Schottenzielen bekannt. Hierbei ist ein Penetrator mit einer Hohlladung kombiniert, wobei der Penetrator die hinter ihm angeordnete Hohlladung durch Schottenziele hindurch möglichst nahe an die Hauptpanzerung, d. h. die Wanne eines zu bekämpfenden Kampfpanzers bringen soll. DE-OS 26 05 455 is an armor-piercing tandem projectile especially known for fighting Scotsman targets. Here is a Penetrator combined with a shaped charge, the penetrator the hollow charge arranged behind him through bulkhead targets if possible close to the main armor, d. H. the tub of one to be fought To bring battle tanks.

In der DE-PS 36 05 580 ist eine aus zwei hintereinanderliegenden Hohlladungen bestehende Tandemladung vorgeschlagen worden, die mittels voneinander unabhängiger Zündeinrichtungen zu unterschiedlichen Zeitpunkten zündbar sind. Damit soll die Zündsicherheit derartiger Tandemgeschosse erhöht werden.In DE-PS 36 05 580 is one of two in a row Hollow charges existing tandem charge have been proposed by means of independent ignition devices to different Times are ignitable. This is intended to ensure ignition safety of this type Tandem floors can be increased.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einzelhohlladung so auszugestalten, daß mit ihr sowohl Aktivpanzerungen als auch Massivpanzerungen besonders wirksam bekämpft werden können.The object of the present invention is a single hollow charge like this to design that with her both active armor and Solid armor can be fought particularly effectively.

Ausgehend von einer Einzelhohlladung der eingangs näher genannten Art wird zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen, daß im Verbindungsbereich des Abstandshalters mit der Gefechtskopfhülle mindestens ein Schulterkontakt vorgesehen ist, der bei Auftreffen auf eine aktive Panzerung die Hohlladung initiiert und daß eine zusätzliche auf Verzögerung ansprechende Zündeinrichtung vorgesehen ist, die bei Auftreffen auf eine Massivpanzerung die Hohlladung initiiert.Starting from a single hollow charge of the type mentioned in the introduction is proposed to solve this problem that in the connection area of the spacer with the warhead shell at least one Shoulder contact is provided, the one on impact with an active Armor initiated the shaped charge and that an additional one Delay responsive ignition device is provided which Hitting a solid armor initiates the shaped charge.

Vorzugsweise weist die zusätzliche Zündeinrichtung einen Trägheitsschalter auf, während der Schulterkontakt als Piezogenerator ausgestaltet ist.The additional ignition device preferably has one Inertia switch on, while the shoulder contact acts as a piezo generator is designed.

Zusätzlich zur Stanzeinrichtung kann eine Schneidvorrichtung aus hochfestem Material an der Spitze des Abstandshalters vorgesehen sein, wobei die Schneideinrichtung bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel aus regelmäßig über den Umfang verteilten, konisch in Richtung der Hohlladung auseinanderlaufenden Messern besteht.In addition to the punching device, a cutting device can also be used high-strength material can be provided at the tip of the spacer, wherein the cutting device in a preferred embodiment from regularly distributed over the circumference, conical towards the Hollow charge diverging knives exists.

Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Hohlladung von einer schockabsorbierenden Hülle umgeben, die z. B. aus Polyurethanschaum oder Polyvinylchlorid besteht. In a further preferred embodiment, the shaped charge is surrounded by a shock absorbing sheath, which, for. B. from There is polyurethane foam or polyvinyl chloride.

Im Gegensatz zum bekannten Tandemgeschoß, bei dem mit Hilfe des Penetrators die dahinter angeordnete Hohlladung durch Schottenziele hindurch möglichst nah an die Hauptpanzerung gebracht werden soll und damit große Abstände Hohlladung-Ziel vermieden werden sollen, wie sie bei Schottenpanzerungen speziell an der Seite des Panzers auftreten, wird mit der erfindungsgemäßen Einzelhohlladung eine aktive Panzerung, die aus relativ dünnen Platten besteht, für eine klassische Hohlladung bekämpfbar gemacht. Die Flugkörperspitze ist dabei so ausgelegt, daß sie die Aktivplatten durchschlagen kann und somit ein freier Kanal für die Hohlladung entsteht, durch den sich der Stachel der Hohlladung ungehindert ausbreiten kann um die dahinterliegende Hauptpanzerung zu bekämpfen.In contrast to the well - known tandem floor, where the Penetrators the shaped charge behind it through bulkhead targets should be brought as close as possible to the main armor and so that large distances shaped charge-target should be avoided, as they occur with bulkhead armor especially on the side of the tank, becomes active armor with the single hollow charge according to the invention, which consists of relatively thin plates, for a classic shaped charge made controllable. The missile tip is designed so that it can penetrate the active plates and thus a free channel for the Hollow charge is created, through which the sting of the hollow charge can spread unhindered around the main armor behind it fight.

Da das Auslösen der Hohlladung gemäß der Erfindung durch einen Schulterkontakt erfolgt, wird sichergestellt, daß der massive Abstandshalter die aktive Zusatzpanzerung perforiert hat und die Hohlladung somit zum richtigen Zeitpunkt zur Detonation bringt; die zusätzlich vorhandene Zündeinrichtung stellt sicher, daß bei Vorhandensein einer Massivpanzerung anstelle einer aktiven Zusatzpanzerung die Hohlladung sofort bei Zielaufschlag zur Detonation gelangt. Im Falle einer massiven Panzerung würde sonst der Abstandshalter zu stark deformiert werden und die Leistung der Hohlladung dadurch stark reduziert werden. Die Verwendung eines Trägheitsschalters gewährleistet, daß der Verzögerungsverlauf der Munition insgesamt gemessen wird. Steht eine starke Verzögerung über längere Zeit an, so befindet sich vor der Munition eine Massivpanzerung und es wird sofort die Hohlladung gezündet.Since the triggering of the shaped charge according to the invention by a Shoulder contact takes place, it is ensured that the massive Spacer has perforated the active additional armor and the Hollow charge detonates at the right time; the additional ignition device ensures that at Solid armor instead of active armor Additional armor the shaped charge immediately upon target impact for detonation reached. Otherwise, in the case of massive armor Spacers are deformed too much and the performance of the Hollow charge can be greatly reduced. The use of a Inertia switch ensures that the delay curve of the Total ammunition is measured. There is a long delay for a long time, there is massive armor in front of the ammunition and the shaped charge is ignited immediately.

Detektiert der Verzögerungsschalter hingegen nach einem Anstieg der negativen Beschleunigung wieder einen Abfall, so sieht die Munition eine Anordnung aus dünnen Platten, d. h. eine zusätzliche Aktivpanzerung vor sich und die Zündauslösung für die Hohlladung erfolgt erst über den Schulterkontakt und zwar zu dem Zeitpunkt zu dem die Munition bis zur Schulter in die Plattenanordnung eingedrungen ist. However, the delay switch detects after an increase in If the acceleration is negative again, the ammunition sees one Thin plate array, i. H. an additional active armor himself and the ignition trigger for the shaped charge takes place only over the Shoulder contact and that at the time when the ammunition until Shoulder has penetrated the plate assembly.

Die an der Spitze des Abstandshalters vorgesehene Stanzeinrichtung und die zusätzliche Schneideinrichtung ermöglichen ein leichtes Verdrängen des Zielmaterials. Die Stanzeinrichtung dient dazu, z. B. ein kreisförmiges Loch aus der aktiven Zusatzpanzerung auszustanzen, ohne die Sprengstoffolie zu initiieren, während die konisch und axial nach hinten auseinanderlaufenden symmetrisch über den Umfang des Abstandshalters verteilten Messer kurz nach Durchschlag der Stanzeinrichtung mit der aktiven Zusatzpanzerung in Eingriff kommen und diese sternförmig nach und nach aufschneiden unter Anwendung nur geringer Kräfte. Ist die Aktivpanzerung einmal sternförmig aufgeschnitten, so kann das Loch durch den konisch gestalteten Abstandshalter leicht erweitert werden, indem das Material der Zusatzpanzerung zwischen den Schneidlinien nach hinten umgebogen wird. Ein einmal geschaffener Schnitt ermöglicht ein leichtes Aufreißen entlang der Schnittkante, wenn der Bereich des Abstandshalters mit größerem Durchmesser eindringt, wie es immer der Fall ist, wenn das Ziel unter einem sehr kleinen Winkel getroffen wird.The punching device provided at the tip of the spacer and the additional cutting device enables easy displacement of the target material. The punching device serves, for. B. a without punching out a circular hole from the active additional armor to initiate the explosive foil while the conical and axial after diverge symmetrically over the circumference of the rear Spacers distributed knives shortly after the breakdown Punching device engage with the active additional armor and Gradually cut them open in a star shape using only low forces. Once the active armor is star-shaped cut open so the hole can be tapered through the Spacers can be easily expanded by using the material of the Additional armor between the cutting lines is bent backwards. Once created, the cut makes it easy to tear open along the cutting edge if the area of the spacer is with larger diameter penetrates, as is always the case when the target is hit at a very small angle.

Bei den üblichen Geschwindigkeiten für derartige Einzelhohlladungen für Flugkörper und Rohrmunition von einigen 100 m/s wird weder der Sprengstoff der aktiven Zusatzpanzerung noch der Sprengstoff der Hohlladung gezündet, da der auftretende Geschwindigkeitsverlust der Einzelhohlladung im Größenbereich von 1 m/s liegt, wenn er die aktive Zusatzpanzerung durchdringt.At the usual speeds for such single hollow charges for Missile and barrel ammunition of a few 100 m / s is neither the Explosive of the active additional armor still the explosive of the Hollow charge ignited because of the loss of speed that occurs Single hollow charge is in the size range of 1 m / s if it is the active one Additional armor penetrates.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der einige vorteilhafte Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigen: The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, in some advantageous embodiments are shown. Show it:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Flugkörpers mit Hohl ladungsgefechtskopf, Fig. 1 shows an embodiment charge warhead of a missile with a hollow,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Hohlladungsmunition für Rohrwaffen und Fig. 2 shows an embodiment of a shaped charge ammunition for barrel weapons and

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Einzelhohl ladung. Fig. 3 shows another embodiment of a single hollow charge.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist mit 1 die im Gefechtskopf angeordnete Hohlladung bezeichnet, hinter der eine Sicherheitseinrichtung 3 vorgesehen ist, an die sich ein Triebwerk 2 anschließt. Mit 4 ist die Flug körperhülle bezeichnet und mit 15 der Abstandshalter aus hochfestem Material z. B. Stahl oder Titan, dessen Spitze eine mechanische Stanzeinrichtung 5 trägt. Diese mechani sche Stanzeinrichtung ist geometrisch derart ausgebildet, daß eine aktive Zusatzpanzerung unter allen Auftreffwinkeln durchstanzt wird aufgrund der kinetischen Energie des Flug körpers, ohne daß dabei die Initiierung der Sprengstoffolie in dieser Zusatzpanzerung erfolgt. Auch die Hohlladung 1 übersteht Aufschlag und Penetrierung unbeschadet aufgrund der kräftigen Ausführung von Abstandshalter und Flugkörperhülle 4.In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, 1 denotes the shaped charge arranged in the warhead, behind which a safety device 3 is provided, to which an engine 2 is connected. With 4 the flight case is designated and with 15 the spacer made of high-strength material such. B. steel or titanium, the tip of which carries a mechanical punching device 5 . This mechanical cal punching device is geometrically designed such that an active additional armor is punched through at all angles of incidence due to the kinetic energy of the flying body, without the initiation of the explosive foil in this additional armor. The shaped charge 1 also survives impact and penetration without damage due to the strong design of the spacer and missile shell 4 .

Mit 6 ist ein Schulterkontakt z. B. ein Piezogenerator be zeichnet, der die Hohlladung 1 initiiert. Der Schulterkon takt 6 stellt sicher, daß der massive Abstandshalter 15 die aktive Zusatzpanzerung perforiert hat und die Hohlla dung 1 somit zum richtigen Zeitpunkt zur Detonation gelangt; eine zusätzliche in der Sicherheitseinrichtung 3 integrierte Zündeinrichtung stellt sicher, daß bei Vorhan densein einer Massivpanzerung (anstelle der aktiven Zusatz panzerung) die Hohlladung 1 sofort bei Zielaufschlag zur Detonation gelangt. Diese Zündeinrichtung kann ein Träg heitsschalter sein, der den Verzögerungsverlauf der Muni tion mißt. Steht eine starke Verzögerung über einen länge ren Zeitraum an, so wird sofort die Hohlladung gezündet, während nach dem Auftreten eines Abfalls nach einem Anstieg der negativen Beschleunigung die Munition eine zu sätzliche Aktivpanzerung erkennt und die Zündauslösung erst über den Schulterkontakt 6 erfolgt und zwar zu dem Zeitpunkt, zu dem die Munition bis zur Schulter in die zu sätzliche Aktivpanzerung eingedrungen ist.With 6 is a shoulder contact z. B. is a piezoelectric generator that initiates the shaped charge 1 . The shoulder con tact 6 ensures that the massive spacer 15 has perforated the active additional armor and the Hohlla extension 1 thus detonates at the right time; an additional ignition device integrated in the safety device 3 ensures that in the presence of solid armor (instead of the active additional armor) the shaped charge 1 detonates immediately upon target impact. This ignition device can be a carrier switch which measures the delay course of the ammunition. If there is a strong delay over a longer period of time, the shaped charge is detonated immediately, while after the occurrence of a drop after an increase in negative acceleration the ammunition detects an additional active armor and the ignition is triggered only via the shoulder contact 6 and to that Time at which the ammunition penetrated the additional active armor up to the shoulder.

Mit 7 ist eine Kunststoffdämpfung z. B. zum Schutz der Hohl ladung 1 bezeichnet.With 7 is a plastic cushioning z. B. to protect the hollow charge 1 designated.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer Hohlladungs munition für Rohrwaffen dargestellt, das insbesondere gegen aktive Zusatzpanzerungen geeignet ist. Auch hier ist der Abstandshalter 15 mit einer mechanischen Stanzeinrich tung 5 versehen und weist an seinem Ansatzbereich am Ge fechtskopf mindestens einen Schulterkontakt 6 auf.In Fig. 2 an embodiment of a shaped charge ammunition for barrel weapons is shown, which is particularly suitable against active additional armor. Here too, the spacer 15 is provided with a mechanical punching device 5 and has at least one shoulder contact 6 at its attachment area on the warhead.

In Fig. 3 ist eine Einzelhohlladung dargestellt, die eine aktive Zusatzpanzerung bekämpft, welche einen Zielbehälter 12 aufweist, sowie im Abstand dahinter eine sogenannte Blazer-Anordnung 13, die aus zwei Stahlplatten mit dazwi schen gepackter Sprengstoffolie besteht. Neben der mechani schen Stanzeinrichtung 5 ist hier der Abstandshalter 15 im Bereich seiner Spitze mit einer zusätzlichen Schneidein richtung 14 aus hochfestem Material versehen. Die Schneid einrichtung besteht dabei aus einer Vielzahl symmetrisch um die Spitze des Abstandshalters 15 herum verteilten und konisch nach hinten auseinanderlaufenden Messern, die ein leichtes Eindringen in die aktive Zusatzpanzerung ermögli chen ohne deren Sprengstoffolie zu initiieren. Die Messer kommen kurz nach dem Durchschlag der Stanzeinrichtung 5 in Eingriff mit dem Ziel und schneiden sternförmig nach und nach dessen Material auf mit einem Wirkungsmechanismus ähn lich dem einer Schere, so daß nur geringe Kräfte erforder lich sind.In Fig. 3, a single hollow charge is shown, which fights an active additional armor, which has a target container 12 , and in the distance behind it a so-called Blazer arrangement 13 , which consists of two steel plates with intervening packed explosive foil. In addition to the mechanical punching device 5 , here the spacer 15 is provided in the region of its tip with an additional cutting device 14 made of high-strength material. The cutting device consists of a large number of knives distributed symmetrically around the tip of the spacer 15 and tapering towards the rear, which enable easy penetration into the active additional armor without initiating the explosive foil. The knives come into contact with the target shortly after the puncture of the punching device 5 and gradually cut its material in a star shape with an action mechanism similar to that of a pair of scissors, so that only small forces are required.

Wie dieses Ausführungsbeispiel ferner erkennen läßt, wer den die auftretenden Stoßwellen um die Hohlladung 1 herum geführt und in die Flugkörperhülle abgeleitet. Zu diesem Zweck ist die Hohlladung 1 von einer schockabsorbierenden Hülle 8 z. B. aus Polyurethanschaum oder einem Polyvinyl chorid umgeben. Auch an der Basis der Hohlladung 1 und der Initiierungsseite dieser Hohlladung kann ein schockdämpfen des Material 9 z. B. ein PVC vorgesehen sein.As this embodiment also reveals who led the shock waves occurring around the shaped charge 1 and derived into the missile shell. For this purpose, the shaped charge 1 of a shock-absorbing sleeve 8 z. B. surrounded by polyurethane foam or a polyvinyl chloride. Also at the base of the shaped charge 1 and the initiation side of this shaped charge, shock-absorbing the material 9, e.g. B. a PVC may be provided.

Für den Abstandshalter eignet sich ein dünnwandiger Stahl hoher Festigkeit (ca. 1200 N/mm²), wobei die Stoßwellen ableitende Stützstruktur im Ladungsbereich ebenfalls aus dünnwandigem Stahl derselben Festigkeit ausgelegt sein kann.A thin-walled steel is suitable for the spacer high strength (approx. 1200 N / mm²), the shock waves dissipative support structure in the cargo area also thin-walled steel of the same strength can.

Zur Gewichtsoptimierung ist auch eine Titanlegierung denk bar, deren Abmessungen ähnlich der Stahlkonstruktion ist und die hervorragende dynamische Stoffeigenschaften auf weist.A titanium alloy is also possible for weight optimization bar, whose dimensions are similar to the steel structure and the excellent dynamic fabric properties points.

Die erfindungsgemäße Einzelhohlladung ermöglicht nicht nur die Bekämpfung aktiver Zusatzpanzerungen mit Sprengstoffo lien, sondern auch die Bekämpfung leichter Abstandsziele (um den Panzer herum aufgestellte Platten), Netze oder ähnliche Abwehrmaterialien, die zum vorzeitigen Auslösen der Hohlladung führen sollen.The single hollow charge according to the invention not only enables the fight against active additional armor with explosives lien, but also the fight against easy distance targets (plates placed around the tank), nets or similar defense materials that are used for premature triggering of the shaped charge.

Claims

1. Single hollow charge for missiles and tubular ammunition with particular effectiveness against active targets, in particular active additional armor, which is provided with a solid spacer made of high-strength material, the tip of which has a mechanical punching device for penetrating the active armor without initiating its explosive foil, characterized in that at least one shoulder contact ( 6 ) is provided in the connection area of the spacer with the warhead shell, which initiates the shaped charge ( 1 ) when it hits an active armor and that an additional ignition device is provided which responds to deceleration and which hits the shaped charge ( 1 ) initiated.

2. Single hollow charge according to claim 1, characterized in that the additional ignition device has an inertia switch.