DE3638798C1 - Mehrschichtige Einlage für Hohlladungen gegen Betonziele, insbesondere Flugpisten - Google Patents

Abstract

Die Kratertiefe in Fahrbahnen von Flugplätzen bei ausreichend großem Durchmesser des Kraters der Fahrbahnstrecke wird dadurch erhöht, daß eine Hohlladung sprengstoffseitig eine Auskleidung (9) aus nicht-pyrophorem Werkstoff, wie Kupfer, und zielseitig eine Auskleidung (8) aus Magnesium aufweist und die beiden Auskleidungen (8, 9) bezüglich ihrer Oberflächen nur durch Adhäsion miteinander verbunden sind. DOLLAR A Die Auskleidung aus Kupfer bildet einen Stößel, der dem Hohlladungsstrahl der Auskleidung (8) aus Magnesium nachfolgt, in den Krater eindringt und den aus Magnesium bestehenden Metallsumpf im Kratergrund vor Auftreffen einer Sprengladung (3) verdrängt oder zur Reaktion bringt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrschichtige Einlage für Hohlla­ dungen gegen Betonziele, insbesondere Flugpisten, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei Munitionen gegen Startbahnen oder allgemeine Fahrbahnen mit Beton- und Kiesuntergrundaufbau mit dem Funktionsprinzip "Stabo" = Startbahnbombe, besteht das Problem, daß nach Vorbohren des Betons durch eine Bohrladung das nachgeschossene Sprengprojektil aufgrund physikalisch-chemischer Bedingungen im Bohrladungskratergrund seine kinetische Energie zu einem weiteren Eindringen in den Untergrund nicht einsetzen kann; diese Nach­ schußladung wird sogar sehr häufig aus dem Bohrladungskrater herausge­ schleudert.

Ein, zur Startbahnbombe ähnliches Prinzip geht aus der DE-PS 26 29 280 hervor. Diese beschreibt einen Gefechtskopf zum Bekämpfen von Flugzeugen, die in Sheltern untergebracht sind. Eine axial nach vorn wirkende Hohl­ ladung erzeugt einen Kanal in einer Erdaufschüttung und in der darunter­ liegenden Betonabdeckung. Eine nach-beschleunigbare Sekundärsprengla­ dung gelangt voll funktionsfähig durch den Kanal in das Schutzrauminnere und detoniert dort.

Aus der DE-OS 35 08 740 ist eine Startbahnbombe bekannt. Diese bewirkt über eine Einlage aus Magnesium einen trompetenförmigen Krater, der es erlaubt, daß das nachfolgende Sprenggeschoß auch bei seitlichem Versatz sich in den Krater einfädelt.

Nachteilig ist jedoch, daß bis zu ca. 50% des Magnesiums in geschmol­ zener Form im Krater vorhanden ist. Das geschmolzene Magnesium ist in der Lage sich zu Silikatverbindungen bei stark exothermer Re­ aktion zu verbinden. Dies geschieht besonders beim Eindringen der mit äußerst feinem Steinstaub bedeckten, nachfolgendem Sprenggeschoß in den verengten Bohrladungskratergrund, in dem sich das verflüssigte Metall befindet. Das Erstarren der Schmelze kann aus Systemgründen nicht abgewartet werden. Zur Beseitigung dieses Nachteils gibt es zwei Möglichkeiten, die jedoch nicht infrage kommen.

Die erste Möglichkeit besteht darin, anstelle der Auskleidung aus Magnesium Kupfer zu nehmen. Wegen der schlechteren Hohlladungsleistung von Kupfer müßte jedoch der Durchmesser der Kupfereinlage stark vergrößert werden, was aus Kostengründen nicht infrage kommt. Die andere Möglichkeit ist, das nachfolgende Sprenggeschoß kurz­ zeitig verzögert zu zünden, daß es in Kratergrundnähe detoniert. Aufgrund des vorgeschriebenen Munitionsdurchmessers und der hieraus erzielbaren Kratertiefe erfolgt die Detonation dann nur selten im optimalen tiefen Bereich, so daß die Beschädigung der Fahrbahn im Vergleich sehr gering ist.

Gemäß der DE-PS 864 527 ist ein Hohlladungsgeschoß mit einem kopfseitigen Aufschlagzünder mit Leitrohr offenbart, bei dem eine Hohlladungseinlage aus Stahl eine Ausnehmung in der Sprengladung vollkommen auskleidet. Ein kleinerer Zu­ satztrichter aus Magnesium ist im Scheitel der Einlage aus Stahl befestigt. Bei De­ tonation des Sprengstoffes soll der Stahltrichter zu einem vollen Kern umgewan­ delt werden und dabei im Kern eingeschlossenes Magnesium in flüssigem Zustand enthalten. Dies trifft jedoch nicht zu. Vielmehr wird aus dem Magnesiumtrichter ein schneller Strahlanteil erzeugt. Zu einem mittelschnellen Partikelstrahl wird ein gewisses Volumen der Stahleinlage umgewandelt, das von der Magnesiumeinlage nicht bedeckt ist. Das verbleibende, größere Volumen der Stahleinlage wird zu einem divergierenden Splitterschwarm umgewandelt. Stahl ist aufgrund seiner ge­ ringen Dehnung vollkommen ungeeignet, einen Stößel zu bilden. Ein Stößel wird nur aus dehnfähigen Materialen erzeugt, wie Reineisen oder Kupfer. Der Auf­ schlagzünder mit Leitrohr verhindert im übrigen das Entstehen eines Strahles aus der Magnesiumeinlage.

Entsprechend dem vorstehenden Stand der Technik geht aus der DE-OS 23 10 685 ein Hohlladungsaufbau hervor. Zur gesteigerten Wirkung der Hohlladung weist diese im Bereich des Scheitels der Hohlladungseinlage eine konusförmige Ausklei­ dung aus Pyrometall auf. Diese Auskleidung ist mit der Hohlladungseinlage entwe­ der durch eine Pressverbindung oder durch formschlüssige Befestigungsmittel ver­ bunden. Zur Befestigung der konusförmigen Auskleidung können auch Kleb-, Löt- oder Schweißverbindungen vorgesehen sein. Die erfindungsgemäße Verbindungs­ art zwischen der sprengstoffseitigen Einlage und der zielseitigen Einlage mittels Adhäsion ist nicht offenbart.

Eine Hohlladung mit einer Auskleidung, die mit dem Sprengstoff durch eine haft­ feste Zwischenschicht fest verbunden ist, ist aus der DE-OS 20 46 372 bekannt. Die Verbindung wenigstens zweier Auskleidungen durch Adhäsion geht daraus nicht hervor.

Aus der DE-AS 11 82 999 ist eine zweischichtige Einlage für zivile Hohlladungen bekannt. Die sprengstoffseitige Einlage besteht entweder aus einem exotherm rea­ gierenden Material oder aus einem neutralen Material, das ganz oder teilweise mit einem exotherm reagierenden Material bedeckt ist. Diese Hohlladung durchlöchert die Innenwand einer Verrohrung sowie dahinterliegende Zementschichten und Erdformationen. Die erfindungsgemäße Aufgabenstellung ist jedoch nicht ange­ sprochen.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei vorgegebenen Munitionsabmessungen den Metallsumpf im Kratergrund vor Auftreffen der Nachschußladung bzw. des nachfolgenden Sprenggeschosses zu verdrängen oder zur Reaktion zu bringen, die Kratertiefe zu erhöhen und anschließend die kinetische Energie der Nachschußladung zum Eindringen in den optimalen Sprengtiefenbereich zu verwenden.

Die Erfindung löst diese Aufgabe entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteran­ sprüchen hervor.

Vorteilhaft ermöglicht die Erfindung, daß die Geschwindigkeit der Nachschußladung auf systemerforderliche Geschwindigkeiten - aus­ reichend zum Einfädeln in den Krater bei maximal möglicher Drift­ geschwindigkeit - reduziert ist. Das bedeutet eine Reduzierung der maximalen Belastung des Nachschußsystems auf ca. 30%.

Der vorgeschlagene erfindungsgemäße Ladungsaufbau erzielt folgenden Ablauf:
Aus dem Magnesium bildet sich der Stachel mit einer Spitzengeschwin­ digkeit von ca. 5000 m/s. Dieser Stachel schlägt einen Krater mit ausreichend großem Durchmesser in die Fahrbahndecke. Die Kratertiefe beträgt ca. 50 cm ± 20% bei Fahrbahnbeton.
Aus der Cu- bzw. Fe-Auskleidung bildet sich der massive Stößel, der mit mehreren 100 m/s hinter dem Stachel herfliegt. Mit dieser verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit räumt der Stößel den Krater­ grund von dem Magnesiumsumpf, dringt zusätzlich ca. 15 cm in den Untergrund ein und wird dabei in Fragmente zerlegt.

Da der Kratergrundeffekt nun ausgeschaltet ist, genügt für die Nach­ schußladung eine Geschwindigkeit von 130 m/s zum Einfädeln in den Krater und zu einem weiteren 10 cm tiefen Eindringen und Stecken­ bleiben im Kratergrund.

Damit befindet sich die Nachschußladung einerseits im optimalen Tiefenbereich zur Erzeugung eines hohen Reparaturaufwandes und kann wegen des sicheren Steckenbleibens zur Erschwerung des Räumens oder der Reparatur unterschiedlich langer Zündverzögerung oder einem Lauerzündsystem ausgerüstet werden.

Durch die auf ca. 30% stark reduzierte Belastung des Nachschußsystems können die Strukturteile, wie Beschleunigungsrohr, Treibspiegel und Hülle, der Nachschußladung erheblich leichter gebaut werden. Dies führt zu einer Gewichtsreduzierung der Submunition um bis zu 30%.

Da diese Gewichtsreduzierung im hinteren Teil der Munition erfolgt, wird gleichzeitig ein verbessertes aerodynamisches Verhalten und eine geringere Belastung des Fallschirmes erzielt.

Dieser kann nun verkleinert werden und es wird dadurch das Verpackungsproblem erheblich reduziert. Wird die Fallschirmgröße beibehalten, so wird wesentlich steileres Auftreffen der Munition und, damit zusätzlich verbesserte Funktion erhalten.

Nach dem Merkmal des Anspruches 2 bewirkt die sprengstoffseitig angeordnete, weitere, stößelbildende Einlage aus Kupfer ein weiteres Vertiefen des Kratergrundes um zusätzlich ca. 30 cm, d. h., der Kratergrund wird wird vorgebohrt.

Der nachschlagende Stößel der dritten Auskleidung entsteht dadurch, daß beim Auftreffen der Detonationswellen auf die miteinander durch Adhäsion verbundenen Einlagen durch Stoßeffekte die Materialstruktur aufgehoben wird und dem­ zufolge Teilchen vorliegen. Danach erfolgt die Umformung der Einlage nahezu synchron. Bei der Magnesiumeinlage entsteht ein Partikelstrahl. Aus der Eiseneinlage wird genauso wie aus der Kupfereinlage ein Stößel gebildet. Der Bolzen aus der Eiseneinlage wird aus der Magnesium-Einlage herausgequetscht und fliegt voraus. Somit erreicht die Nachschußladung eine erheblich größere Tiefe als nach dem Stand der Technik. Dies wird bereits mit gleich schweren Auskleidung erreicht, deren Stößel im Fluge einen gewissen Wegabstand aufweisen.

Der sogenannte nachschlagende Stößel der dritten Auskleidung ist schwerer als der erste Stößel der zweiten Auskleidung. Dadurch liegt im Fluge zwischen den Stößeln ein Wegabstand vor. Im Ziel trifft daher der nachschlagende Stößel erst auf, wenn der erste Stößel seine Arbeit verrichtet hat. Die Stößel wirken daher unabhängig voneinander. Damit ist es möglich, die Wirkung der Stößel über das unterschiedliche Gewicht der jeweiligen Auskleidung zu optimieren, um eine noch größere Effektivität zu erreichen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 einen vereinfacht dargestellten Ausschnitt einer Startbahnbombe;

Fig. 2 eine Abwandlung der Einlage der Startbahnbombe nach Fig. 1.

Eine Startbahnbombe 1 weist in einem Gefechtskopf 2 in nicht näher dargestellter Weise eine fest angeordnete Nachschußladung in Form eines Sprenggeschosses 3, in einem Zwischenboden 4 eine Zündeinrich­ tung 5, eine Sprengladung 6 und eine Einlage 7, bestehend aus einer Auskleidung 8 aus Magnesium und einer sprengstoffseitigen Ausklei­ dung 9 aus Kupfer auf. Die Dicken 10, 11 der Auskleidungen 8, 9 verhalten sich wie 6 : 1.

Nach Fig. 2 ist zusätzlich zu den Auskleidungen 8, 9 nach Fig. 1 noch eine weitere Auskleidung 12 sprengstoffseitig vorgesehen. Deren Dicken 10, 11, 13 verhalten sich wie 6 : 1 : 1,25.

Die Auskleidungen 8 und 9 bzw. 8, 9 und 12 sind nicht fest mitein­ ander verbunden, sondern haben nur Oberflächenkontakt und werden durch Adhäsionskräfte aneinander gehalten.

Claims (3)

1. Mehrschichtige Einlage für Hohlladungen gegen Betonziele, bei der die sprengstoffseitige Einlage (9) aus einer dünnen, stößelbildenden Schicht aus nichtpyrophorem Material, wie Kupfer oder Eisen besteht, die zielseitige Einlage (8) aus einer strahlbildenden Schicht aus Magnesium besteht, die zielseitige Einlage (8) gegenüber der sprenstoffseitigen Einlage (9) eine in etwa 6-fache Dicke aufweist und beide Einlagen (8, 9) bezüglich ihrer Oberflächen nur durch Adhäsion miteinander verbunden sind.

2. Einlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sprengstoffseitig eine weitere Auskleidung (12) aus Kupfer oder Eisen angeordnet ist, die ebenfalls nur durch Adhäsion mit der Auskleidung (11) verbunden ist.

3. Einlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke (13) der dritten Auskleidung (12) etwa 105 bis 125% der zweiten Auskleidung (9) beträgt.