DE3906098A1 - Hohlladungsgeschoss fuer den angriff im ueberflug - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Geschoß mit einer Hohlladung, deren kegelförmige Einlage eine Achse aufweist, die im wesentlichen senkrecht zur Flugrichtung des Geschosses verläuft, wobei diese Hohl­ ladung so ausgelegt ist, daß sie die Bekämpfung von gepanzerten Fahr­ zeugen im Überflug ermöglicht.

Ein solches Geschoß ist also vom Typ Flugkörper mit Eigenantrieb. Es rotiert nicht um die eigene Achse, und die Achse der Hohlladung ver­ läuft im wesentlichen senkrecht, wenn sich das Geschoß im Horizontal­ flug befindet.

Eine solche Angriffsart ist dadurch gerechtfertigt, daß die oberen Flächen des gepanzerten Fahrzeuges im Vergleich zu den stirnseitigen und seitlichen Panzerungen eine geringere Schutzwirkung aufweisen.

Bei einer klassischen Hohlladung, die querliegend zur Achse des Flug­ körpers angeordnet ist, wird die Eindringleistung in einem kompakten Ziel aus Metall durch die Mitführungsgeschwindigkeit des Flugkörpers stark herabgesetzt.

Im Gegensatz zu einem statischen Verschuß bewirkt eine senkrecht zur Schußachse verlaufende Mitführungsgeschwindigkeit, daß die verschie­ denen Teile, die den Hohlladungsstrahl bilden, Auftreffpunkte erzeugen, die nicht gleich sind. Der Eindringvorgang wird unterbrochen, sobald ein Strahlteil auf den Rand des Kraters trifft, der durch die voraus­ fliegenden Strahlteile erzeugt wurde.

Die Durchschlagsleitung des Hohlladungsstrahls wird somit stark redu­ ziert.

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, diesen Nachteil zu beseitigen, indem ein für den Angriff im Überflug geeignetes Geschoß mit einer Hohl­ ladung konzipiert wird, das eine wesentlich bessere Wirksamkeit aufweist, als die übrigen bekannten Geschosse dieser Art.

Erfindungsgemäß ist das Geschoß mit einer Hohlladung, deren kegelförmi­ ge Einlage eine Achse aufweist, die im wesentlichen senkrecht zur Flug­ richtung des Geschosses verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohl­ ladung so ausgelegt ist, daß der Strahl dieser Hohlladung unter einem Winkel zur Achse der kegelförmigen Einlage beschleunigt wird.

Somit wird auf sämtliche Teile des Strahls die gleiche Querkomponente der Geschwindigkeit in entgegengesetzter Richtung zur Geschwindigkeit des Geschosses übertragen, wodurch der vorgenannte Nachteil zumindest teilweise beseitigt werden kann.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Winkel so berechnet, daß auf sämtliche Strahlteile die gleiche Querkomponente der Geschwindigkeit in entgegengesetzter Richtung zur Geschwindigkeit des Geschosses übertragen wird.

Unter diesen Voraussetzungen wird der Einfluß der Mitführungsgeschwin­ digkeit des Geschosses genau kompensiert: die verschiedenen Teile, die den Hohlladungsstrahl bilden, haben alle den gleichen Auftreffpunkt, und die Eindringleistung des Strahls ist mit derjenigen vergleichbar, die bei einem statischen Verschuß erreicht wird.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Achse der Einlage der Hohlladung gegenüber einer parallelen, vom Zündpunkt der Ladung ausgehenden Achse verschoben, wobei diese Achse vor der Achse der Einlage in der Flugrichtung des Geschosses verläuft.

In diesem Falle wird die Verschiebung vorzugsweise im voraus in Abhängig­ keit von der Geschwindigkeit des Geschosses festgelegt, um die Beschleu­ nigung des Strahls unter dem gewünschten Winkel zu erhalten und um sicherzustellen, daß die vom Zündpunkt ausgehende Achse mit der Achse der zylindrischen Hülle, in der die Hohlladung verdämmt ist, zusammen­ fällt.

Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Achse der Einlage durch den Zündpunkt hindurchgeht, weist die kegelförmige Ein­ lage der Hohlladung auf einer Seite einer Ebene, die durch die Achse der Hohlladung hindurchgeht und senkrecht zur Flugrichtung des Geschosses verläuft, eine Dicke auf, die größer ist als die Dicke auf der anderen Seite dieser Ebene.

Entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung fällt die Achse der Einlage mit der Achse der Hohlladung zusammen und der Zündpunkt ist gegenüber der Achse der Einlage verschoben.

Weitere Kenndaten und Vorteile der Erfindung werden aus der nachste­ henden Beschreibung ersichtlich.

Die Zeichnungen, die als nicht erschöpfende Beispiele anzusehen sind, vermitteln die folgende Übersicht

- die Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der Wirkungsweise eines Geschosses von der in der Erfindung genannten und vorstehend beschrie­ benen Art;

- die Fig. 2a bis 2d zeigen jeweils die verschiedenen aufeinanderfol­ genden Phasen der Durchdringung einer Panzerung durch die Teile, die den Strahl der Hohlladung des Geschosses in Fig. 1 bilden;

- die Fig. 3 ist ein axialer Längsschnitt eines Geschosses gemäß einer ersten Ausführungsart der Erfindung;

- die Fig. 4 ist ein der Ebene IV-IV der Fig. 3 entsprechendes Schnitt­ bild;

- die Fig. 5 ist ein Axialschnitt der Hohlladung eines Geschosses gemäß einer zweiten Ausführungsart der Erfindung;

- die Fig. 6 ist ein Axialschnitt der Hohlladung eines Geschosses gemäß einer dritten Ausführungsart der Erfindung.

Die schematische Darstellung in Fig. 1 zeigt ein gepanzertes Fahrzeug EB beliebigen Typs, das von einem Geschoß 1 bekannter Art mit Hohlla­ dung überflogen wird, deren kegelförmige Einlage 3 eine Achse X aufweist, die im wesentlichen senkrecht zur Flugrichtung des Geschosses 1 verläuft. Das Geschoß 1 hat eine Geschwindigkeit Vp, von der angenommen wird, daß sie waagrecht verläuft. Die Achse X der kegelförmigen Einlage 3 fällt mit derjenigen der metallischen Hülle 4 der Hohlladung zusammen.

Damit der Strahl der Hohlladung 2 das gepanzerte Fahrzeug EB im Aufschlag­ punkt I trifft, muß bekannterweise die Detonation der Hohlladung in dem Augenblick ausgelöst werden, in dem der Strahl im wesentlichen die senk­ rechte Strecke h zwischen dem Geschoß 1 und dem Aufschlagpunkt I auf dem gepanzerten Fahrzeug EB zurückgelegt hat, nachdem er zuvor die waagrechte Strecke d , die die Position der Achse X zum Zeitpunkt der Detonation von Aufschlagpunkt I trennt, durchlaufen hat.

Selbstverständlich ist dieser Augenblick vor allem abhängig von der Geschwindigkeit Vp des Geschosses, von der Detonationsgeschwindigkeit der Hohlladung und von der mittleren Strahlgeschwindigkeit.

In Wirklichkeit ist der Strahl gedehnt und es kann davon ausgegangen werden, daß er aus verschiedenen Strahlteilen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten besteht. Infolge der Geschoßgeschwindigkeit Vp haben die verschiedenen, den Strahl bildenden Teile, unterschiedliche Aufschlag­ punkte.

Die Fig. 2a, 2b, 2c, 2d, zeigen die verschiedenen Phasen der Durch­ dringung einer Panzerung B durch die aufeinanderfolgenden Teile des Strahls einer Hohlladung von bekannter Art.

In der Fig. 2a trifft ein erstes Strahlteil, Index j _o , mit einer Verti­ kalgeschwindigkeit Vj _o und mit einer Horizontalgeschwindigkeit Vp die Panzerung B zum Zeitpunkt t _o und erzeugt einen ersten Krater Co.

In der Fig. 2b trifft ein zweites Strahlteil, Index j 1, mit einer Vertikalgeschwindigkeit Vj 1 die Panzerung B zum Zeitpunkt t 1, in einem Auf­ schlagpunkt, der in die Flugrichtung Vp des Geschosses verschoben ist. Die Fortdauer des Eindringens sowie die Erzeugung eines Kraters C 1, der mit einem gewissen zeitlichen Abstand den Krate Co räumlich verlängert, sind nur möglich, wenn die Flugbahn des zweiten Strahlteils durch den Boden des Kraters Co hindurchgeht.

Wie in der Fig. 2c dargestellt, trifft dies auch auf ein Strahlteil mit dem Index ji zu, das die Panzerung zu dem Zeitpunkt ti trifft und einen Krater Ci bildet, der gegenüber den vorhergehenden Kratern verschoben ist, wobei dieser Krater nur dann zu dem Fortgang des Eindringens beiträgt, wenn die Flugbahn des Strahlteils durch den Boden des vorhergehenden Kra­ ters hindurchgeht.

Wie in der Fig. 2d dargestellt, trifft schließlich ein Strahlteil mit dem Index jn und mit einer Vertikalgeschwindigkeit Vjn die Panzerung zu dem Zeitpunkt tn. Die Durchdringung der Panzerung wird unterbrochen, weil die Flugbahn dieses Strahlteils auf den Rand des ersten Kraters trifft.

Erfindungsgemäß ist die Hohlladung 2 so ausgelegt, daß der Strahl dieser Hohlladung 2 unter einem Winkel zur Achse der kegelförmigen Einlage 3 beschleunigt werden kann, wobei der Winkel so berechnet ist, daß auf sämtliche Strahlteile die gleiche Querkomponente die Geschwindigkeit in entgegengesetzter Richtung zur Geschwindigkeit Vp des Geschosses über­ tragen wird.

Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen ent­ hält das Geschoß 1 innerhalb einer metallischen Außenhülle 5 drei von hinten nach vorne aufeinanderfolgende Kammern 6, 7, 8.

Die hintere Kammer 6 geht auf ihrer rückwärtigen Seite in eine Düse 9 über. Diese Kammer enthält den Treibstoff 10 für den Antrieb des Geschosses 1, wobei dieser Treibstoff im Augenblick des Abschusses des Projektils durch einen Anzünder 11 gezündet wird, der mittels bekannter und hier nicht dargestellter Teile gesteuert wird. Die Verbrennungsgase treten aus der Düse 9 aus und beschleunigen das Geschoß 1.

Die vordere Kammer 8 enthält insbesondere einen Zünder 12, zum Beispiel ein Zeitzünder, der mit einer Batterie 13 verbunden ist, um die Zündung der Hohlladung 2 auszulösen. Der restliche Raum der vorderen Kammer 8 ist zum Beispiel mit einem Sprengstoff 14 gefüllt.

In der mittleren Kammer 7 ist die Hohlladung 2 untergebracht. Diese ent­ hält, im Innern der zylindrischen Metallhülle 4 zur Verdämmung der Hohl­ ladung 2, eine pyrotechnische Zündvorrichtung 15, um die herum ein Re­ laisblock 16 angeordnet ist, der zum Beispiel aus Nitropenta besteht, ein Detonationswellenkonformator 17 von bekannter Art, und den Spreng­ stoff 18.

Der Detonationswellenkonformator 17 ist dazu bestimmt, eine Detonations­ welle mit vorgegebenem Profil zu erzeugen, zum Beispiel eben, und zwar aus der kegelförmigen Detonationswelle, die vom Zündpunkt P herrührt der sich in der gleichen Ebene wie die Zündvorrichtung 15 befindet. Der Sprengstoff 18 ist zum Beispiel Hexolit. Leitungsdrähte 20 verbinden die Batterie 13 mit der pyrotechnischen Zündvorrichtung 15.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Achse X der kegel­ förmigen Einlage 3 der Hohlladung 2 gegenüber der parallelen, vom Zünd­ punkt P der Ladung ausgehenden Achse Xo verschoben, wobei diese Achse Xo vor der Achse X der Einlage in der Flugrichtung Vp des Geschosses verläuft.

Die Verschiebung Δ zwischen der Achse X und der Achse Xo wird im voraus in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit Vp des Geschosses festgelegt, um die Beschleunigung des Strahles unter dem gewünschten Winkel zu erhalten. Bei diesem Beispiel fällt die vom Zündpunkt P ausgehende Achse Xo mit der Achse der zylindrischen Hülle 4, der die Hohlladung verdämmt ist, zusammen.

Die kegelförmige Einlage 3 ist zum Beispiel aus Kupfer gefertigt, während die zylindrische Hülle 4 zum Beispiel aus Stahl gefertigt ist.

Die Metallwand 22 der Außenhülle 5 des Geschosses muß mindestens in der Zone, die der Einlage 3 gegenüberliegt, ausreichend dünn sein, damit sie der Strahl durchschlagen kann ohne an Leistung zu verlieren.

Bei dem in der Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel geht die Achse X 1 der Einlage 3 a durch den auf der Achse der Hülle 4 a gelegenen Zünd­ punkt P hindurch, und die kegelförmige Einlage 3 a der Hohlladung 2 a hat auf einer Seite einer Ebene, die durch die Achse X 1 der Hohlladung hin­ durchgeht und senkrecht zur Flugrichtung Vpa des Geschosses verläuft, eine Dicke e 2, die größer ist, als die Dicke e 1 auf der anderen Seite dieser Ebene.

Bei dem in der Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel fällt die Achse X 2 der Einlage 3 b mit der Achse der Hohlladung 2 b zusammen und der Zündpunkt P 2 ist gegenüber der Achse der Einlage verschoben.

Für jedes der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele wird die Betriebs­ weise beschrieben. Bei jedem dieser Ausführungsbeispiele kann auf sämtliche Teile des Strahls die gleiche Querkomponente der Geschwindigkeit in ent­ gegengesetzter Richtung zur Geschwindigkeit des Geschosses übertragen werden.

Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsart gehorcht dem Gesetz, nach dem die Beschleunigung eines Teilchens der kegelförmigen Einlage der Ladung abhängig ist von dem Verhältnis der Masse dieses Teilchens zur Masse der gegenüberliegenden Sprengstoffschicht.

Die Teile der Einlage 3, die sich vor der Transversalebene befinden, die durch die Achse X der Einlage hindurchgeht, also auf der linken Seite in den Fig. 3 und 4, haben eine Geschwindigkeit, die eindeutig über der­ jenigen der Teile liegt, die sich im hinteren Abschnitt dieser Ebene be­ finden, also auf der rechten Seite in den Figuren, und der Strahl wird eine mittlere Richtung aufweisen, die mit der Achse X einen Winkel in einer Richtung bildet, die in den Figuren von links nach rechts und in entgegengesetzter Richtung zur Flugrichtung Vp des Geschosses verläuft.

Der Winkel zwischen dem Strahl und der Achse X ist abhängig von der Ver­ schiebung Δ der Achse X gegenüber der Achse Xo der Hohlladung.

Diese Verschiebung wird also im voraus festgelegt, damit die Querkompo­ nente der Geschwindigkeit des Strahls, die dem Winkel zwischen dem Strahl und der Achse X entspricht, die Geschwindigkeit Vp des Geschosses kompen­ siert und aufhebt. Die verschiedenen Teile, die den Strahl bilden, werden also im wesentlichen den gleichen Auftreffpunkt I auf dem gepanzerten Fahrzeug EB aufweisen, dessen Geschwindigkeit, gering gegenüber derjeni­ gen von Stahl und Geschoß, vernachlässigt werden kann.

Das Projektil 1 mit Eigenantrieb wird folglich so verschossen, daß die Achse der kegelförmigen Einlage 3 nach unten gerichtet ist. Wenn der Zün­ der 12 die Zündung der Hohlladung auslöst, schickt die Batterie 13 einen Stromstoß in die Leitungsdrähte 20, der die Detonation von Zündvorrich­ tung 15 und Relais 16 bewirkt. Der Detonationswellenkonformator 17 erzeugt eine im wesentlichen ebene Detonationswelle, welche die Detonation des Spreng­ stoffes 18 und die Bildung des Strahls hervorruft.

Das in der Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel gehorcht dem oben ange­ gebenen Gesetz. Da sich der Zündpunkt P auf der gemeinsamen Achse X 1 der Hohlladung 2 und der Einlage 3 befindet, weisen die Teile von geringerer Dicke e 1 der Einlage 3, auf der linken Seite in der Figur, eine Geschwin­ digkeit auf, die über derjenigen der Teile von größerer Dicke e 2, auf der rechten Seite in der Figur, liegt, und der Strahl wird eine mittlere Richtung haben, die mit der Achse X 1 einen Winkel in einer Richtung bildet, die in der Figur von links nach rechts und in entgegengesetzter Richtung zur Flug­ richtung Vpa des Geschosses verläuft. Das Verhältnis zwischen den Dicken e 1 und e 2 kann ermittelt werden, um die gleiche Querkomponente der Geschwindig­ keit des Strahls in entgegengesetzter Richtung zur Geschwindigkeit Vpa des Geschosses zu erhalten.

Bei dem in der Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel lehren die Gesetze der Detonationskinematik, daß die Detonationswelle, wie 21, die sich aus dem Zündpunkt P 2 entwickelt, der um einen Abstand Δ 1 gegenüber der Achse X 2 der Hohlladung 2 b in entgegengesetzter Richtung zu der Flugrichtung Vpb des Geschosses verschoben ist, schräg ist und die Bildung eines Strahls be­ wirkt, der einen Winkel mit der Achse X 2 in einer Richtung bildet, von links nach rechts in der Fig. 6, die in entgegengesetzter Richtung zu der Flugrichtung Vpb des Geschosses verläuft.

Der Winkel zwischen dem Strahl und der Achse X 2 ist abhängig von der Verschie­ bung Δ 1 des Zündpunktes P 2 gegenüber der Achse X 2, und diese Verschiebung kann festgelegt werden, damit die Querkomponente die Geschwindigkeit des Strahls die Geschwindigkeit Vpb des Geschosses kompensiert und aufhebt. Es können ebenfalls mehrere Zündpunkte P′ 2, P′′ 2 vorgesehen werden, die gegenüber der Achse X 2 um zunehmende Abstände verschoben sind, wenn das Geschoß 1 gegebenenfalls mehrere Geschwindigkeiten aufweist.

Mit der Erfindung kann das ausgestrebte Ergebnis erreicht werden. Bei einer gleichen Ladung, deren Achsen zusammenfallen, kann zum Beispiel bei einem statischen Verschuß eine Eindringtiefe P in einem kompakten Ziel aus Stahl erreicht werden. Wenn die gleiche Ladung eine Quergeschwindigkeit von 300 m/s, aufweist, beträgt die Eindringtiefe nur noch P/3, während mit einer optimalen Verlagerung des Zündpunktes eine Eindringtiefe von 0,8 P erreicht wird.

Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel kann durch eine Verschiebung um einen Abstand von 0,7% des Kalibers der La­ dung, wenn als Sprengstoff Hexolit verwendet wird, eine Geschoßgeschwin­ digkeit von 300 m/s kompensiert werden.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispiele beschränkt, und zahlreiche Änderungen können vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

So kann zum Beispiel die Erfindung mit anderen Sprengstoffen als Hexolit verwendet werden. Die Konfiguration der Geschosse kann von derjenigen abweichen, die beschrieben wurde, und die Detonationswelle braucht nicht eben zu sein.

Es ist ebenfalls möglich, die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele miteinander zu kombinieren.

Claims (7)

1. Geschoß (1) mit einer Hohlladung (2, 2 a, 2 b), deren kegelförmige Einlage (3, 3 a, 3 b) eine Achse (X, X 1, X 2) aufweist, die im wesentlichen senkrecht zur Flugrichtung des Geschosses verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlladung so ausgelegt ist, daß der Strahl dieser Hohlladung (2, 2 a, 2 b) unter einem Winkel zur Achse (X, X 1, X 2) der kegelförmigen Einlage beschleunigt wird.

2. Geschoß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Win­ kel so berechnet ist, daß auf sämtliche Teile des Strahls die gleiche Quer­ komponente der Geschwindigkeit in entgegengesetzter Richtung zur Geschwin­ digkeit (Vp, Vpa, Vpb) des Geschosses übertragen wird.

3. Geschoß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (X) der Einlage (3) der Hohlladung (2) gegenüber einer parallelen, vom Zündpunkt (P) der Ladung ausgehenden Achse (Xo) verschoben ist, wobei diese Achse (Xo) vor der Achse (X) der Einlage in der Flugrichtung (Vp) des Ge­ schosses verläuft.

4. Geschoß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ schiebung (Δ) im voraus in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit (Vp) des Geschosses festgelegt wird, um die Beschleunigung des Strahls unter dem ge­ wünschten Winkel zu erhalten.

5. Geschoß nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Zündpunkt (P) ausgehende Achse (Xo) mit der Achse der zylindrischen Hül­ le (4), in der die Hohlladung (2) verdämmt ist, zusammenfällt.

6. Geschoß nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Achse (X 1) der Einlage (3 a) durch den Zündpunkt (P 1) hindurchgeht, dadurch gekennzeichnet, daß die kegelförmige Einlage (3 a) der Hohlladung (2 a) auf einer Seite einer Ebene, die durch die Achse (X 1) der Hohlladung hindurchgeht und senkrecht zur Flug­ richtung (Vpa) des Geschosses verläuft, eine Dicke (e 2) aufweist, die größer ist, als die Dicke (e 1) auf der anderen Seite dieser Ebene.

7. Geschoß nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Achse (X 2) der Einlage (3 b) mit der Achse der Hohlladung (2 b) zusammenfällt, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündpunkt (P 2) gegenüber der Achse (X 2) der Einlage verschoben ist.