DE3910593A1

DE3910593A1 - Armour-piercing projectile

Info

Publication number: DE3910593A1
Application number: DE19893910593
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr Schleicher
Original assignee: Diehl GmbH and Co
Current assignee: Diehl Verwaltungs Stiftung
Priority date: 1989-04-01
Filing date: 1989-04-01
Publication date: 1990-10-04
Also published as: DE3910593C2

Abstract

An improvement in the penetration/piercing performance of projectiles having a high impact speed on the target is ensured by means of a casing (4) whose material responds like a solid body below a limiting stress and like a liquid body above this limiting stress. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein panzerbrechendes Geschoß nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an armor-piercing projectile the preamble of claim 1.

Aus der DE 22 34 219 C1 ist ein panzerbrechendes Geschoß bekannt, mit dem sowohl gegen Einfachziele als auch gegen Mehrplattenpanze rungen hohe Durchschlagleistungen erreicht werden. Auch beim Auf treffen auf stark geneigte Ein- oder Mehrplattenpanzerungen liegt eine gute Wirkung vor. Ein Kern aus Schwermetall weist eine Hülle aus hochfestem Stahl auf. Die Verbindung zwischen Hülle und Kern gewährleistet, daß beim Durchschlagen einer Vorpanzerung nur ein vergleichsweise kurzer Teilbereich an der Geschoßspitze zerbirst, so daß die nicht verbrauchte kinetische Energie des Geschosses für das Durchschlagen weiterer Panzerungen zur Verfügung steht. Beim Eindringen in eine Massivpanzerung ist jedoch aufgrund der großen Reibung zwischen dem Zielwerkstoff und der Hülle das Ein dringvermögen nicht ausreichend. Bruchstücke des Zielwerkstoffes erhöhen die Reibung zwischen der Hülle und dem Zielwerkstoff. Denn beim Eindringen des Geschosses in den Zielwerkstoff wird der Zielwerkstoff verdrängt, abgeschert und/oder er platzt ab. Das Ge schoß wird erodiert.An armor-piercing projectile is known from DE 22 34 219 C1, with both against simple targets as well as against multi-plate plant high penetration rates can be achieved. Even when opening meet heavily inclined single or multi-plate armor a good effect. A core made of heavy metal has a shell made of high-strength steel. The connection between the shell and the core ensures that when penetrating armor only one comparatively short section burst at the top of the floor, so that the unused kinetic energy of the projectile for penetration of additional armor is available. When penetrating solid armor, however, is due to the large friction between the target material and the shell urgency not sufficient. Fragments of the target material increase the friction between the sleeve and the target material. Because when the bullet penetrates into the target material, the Target material displaced, sheared off and / or bursts. The Ge lap is eroded.

Die hydrodynamische Hypothese beschreibt diesen Vorgang gut, solange die Trägheitskräfte wesentlich größer als die Festigkeitskräfte des Zielwerkstoffes sind, d. h., solange die Beschleunigungen hoch sind. Der Einfluß der Festigkeit ist dann eine Störung.The hydrodynamic hypothesis describes this process well as long the inertial forces are much greater than the strength of the Target material, d. that is, as long as the accelerations are high. The influence of strength is then a disturbance.

Die Bedingung m/ σ ⟩ Δ A » 1 ist nur an der Geschoßspitze erfüllt. Man kann sich deshalb vorstellen, daß ein Stab in ein Sackloch gestoßen wird, das mit einer Flüssigkeit gefüllt ist. Dabei will die Flüssig keit durch den Ringspalt zwischen Loch und Stab nach außen strömen. Dies wird aber wegen o. g. Bedingung stark erschwert bzw. verhindert, da hinter der Spitze des Stabes das Verhältnis Trägheitskräfte/Festigkeitskräfte 1 ist.The condition m / σ⟩ Δ A »1 is satisfied only to the bullet tip. One can therefore imagine that a rod is pushed into a blind hole that is filled with a liquid. The liquid wants to flow out through the annular gap between the hole and the rod. However, this is made very difficult or prevented because of the above-mentioned condition, since behind the tip of the rod the ratio of inertial forces / strength forces is 1.

Tatsächlich bewegt sich der Stab durch ein mehr oder minder enges Loch mit zerklüfteter Oberfläche und einer Wolke aus Bruchstücken, die bei dem Erosionsvorgang an der Stabspitze entstehen. Damit wird Reibung zwischen Stab- und Lochwand vernichtet.In fact, the rod moves through a more or less tight Hole with a jagged surface and a cloud of fragments, that occur at the tip of the rod during the erosion process. So that will Friction between rod and perforated wall destroyed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein panzerbrechendes Geschoß vorzuschlagen, das in Panzerungen ein gegenüber dem Stand der Technik wesentlich gesteigertes Eindring- und Durchdringvermögen aufweist.The invention has for its object an armor-piercing projectile propose that in armor one versus the prior art has significantly increased penetration and penetration.

Die Erfindung löst diese Aufgabe gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.The invention solves this problem according to the characterizing features of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous developments of the invention are set out in the subclaims remove.

Das Geschoß erhält einen Mantel aus einem Material, das sich unterhalb einer Grenzspannung wie ein fester, oberhalb wie ein flüssiger Körper verhält. Dieses Material bezeichnet man als Bingham-Medium. Die ge nannte Grenzspannung ist im wesentlichen von der Temperatur abhängig.The projectile receives a coat made of a material that is below a limit voltage like a solid, above like a liquid body behaves. This material is known as Bingham medium. The ge the specified limit voltage is essentially dependent on the temperature.

Bei dem Penetrationsvorgang treten in dem Mantel Spannungen auf, die oberhalb der Grenzspannung liegen; der Mantel wird damit zu einem "Schmierfilm" und reduziert die Reibungsspannungen durch:During the penetration process, tensions occur in the jacket that lie above the limit voltage; the coat becomes one "Lubricating film" and reduces the frictional stresses by:

1. Reduce sliding friction
There is a fluid between solid bodies, the viscosity of which determines the resistance to movement.
2. Recording of the eroded material
The less contact the solid grains have with the projectile or perforated wall, that is, the better they "float" in the liquefied jacket, the less the deformation work required.
3. The lubricating film made of the jacket material fills the space between the floor and the perforated wall.
As a result, the projectile is well guided since it is under all-round hydrostatic pressure and can therefore withstand greater loads.
Furthermore, the number and amount of the local forces introduced locally into the floor surface decreases sharply, since the solid contact between the floor and the perforated wall is largely eliminated.
4. The "soft" jacket protects the core of the projectile when passing through gang ahead of the erosive dust of bulkheaded targets e.g. made of ceramic plates. The geometry is retained and also the desired performance of the projectile against that actual target, namely the main armor. An additional one Effect is that a coat with added ceramic grains an improved protection of the projectile against the Has ceramic dust cloud.
5. The jacket prevents "spalling", ie. i.e., chipping of parts the floor surface by reflected shock waves.

Gleichmäßigere und noch glattere Lochwände in der Panzerung werden durch die im Nanobereich liegenden Körner des Materials nach Anspruch 3 erreicht.More even and smoother perforated walls in the armor are made reached the nanoscale grains of the material according to claim 3.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigtEmbodiments of the invention are shown in the drawing. It shows

Fig. 1 ein flügelstabilisiertes Geschoß, Fig. 1 shows a fin-stabilized projectile,

Fig. 2 das Geschoß nach Fig. 1 beim Eindringen in eine Pan zerung, Fig. 2, the projectile according to Fig. 1 zerung upon penetration into a pan,

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel, Fig. 3 shows a further embodiment,

Fig. 4 ein Querschnitt nach Fig. 3. Fig. 4 is a cross-section of FIG. 3.

Nach Fig. 1 besteht ein flügelstabilisiertes Geschoß 1 aus einem Kern 2 aus Wolfram mit einem daran befestigten Leitwerk 3 und aus einem Mantel 4 aus Titan. Der Kern 2 weist einen Kopf 5, eine ringförmige Aus nehmung 6, einen zylindrischen Schaft 7 und ein Heck 8 auf. Der Mantel 4 ist konturengleich mit dem Kopf 5 und dem Heck 8. According to Fig. 1, a wing-stabilized projectile 1 consists of a core 2 made of tungsten with an attached tail assembly 3 and a jacket 4 made of titanium. The core 2 has a head 5 , an annular recess 6 , a cylindrical shaft 7 and a rear 8 . The jacket 4 is of the same shape as the head 5 and the rear 8 .

Entsprechend Fig. 2 dringt das Geschoß 1 in eine Panzerung 11 ein. Etwa in einer Ebene 14 des Kopfes 5 liegt ein hydrostatischer Bereich 15 vor, d. h., der Werkstoff der Panzerung 11 wird verflüssigt. Der flüssige Anteil zusammen mit erodierten Bruchstücken der Panzerung - eventuell mit erodierten Bruchstücken des Geschosses 1 - drängen durch eine Ringspalt 16 in Pfeilrichtung 17.According to FIG. 2 penetrates the shell 1 into an armor. 11 A hydrostatic area 15 is present approximately in a plane 14 of the head 5 , ie the material of the armor 11 is liquefied. The liquid portion together with eroded fragments of the armor - possibly with eroded fragments of the projectile 1 - penetrate through an annular gap 16 in the direction of arrow 17 .

In einem Bereich 18 findet ein Schmirgelvorgang statt, der auch mit "Sand im Getriebe" beschrieben werden kann. Die Reibung ist hier sehr groß.A sanding process takes place in an area 18 , which can also be described as "sand in the gear". The friction is very high here.

Ein sogenannter "Schmierfilm" 19 liegt in einem Bereich 20 vor. Die Reibung ist sehr klein, da die Bruchstücke in einem aus Titan be stehenden Fluid eingelagert sind. Der Schmierfilm 19 tritt aus dem Ringspalt 16 aus.A so-called "lubricating film" 19 is present in an area 20 . The friction is very small because the fragments are embedded in a fluid made of titanium. The lubricating film 19 emerges from the annular gap 16 .

Die vom Geschoß 1 in der Panzerung 11 erzeugt Lochwand hat über raschenderweise eine mit dem Bohren vergleichbare Oberflächenbe schaffenheit und der Lochdurchmesser ist nur geringfügig größer als der Durchmesser des Geschosses.The hole wall produced by the projectile 1 in the armor 11 surprisingly has a surface texture comparable to drilling and the hole diameter is only slightly larger than the diameter of the projectile.

Nach den Fig. 3, 4 weist ein Geschoß 30 mit Titanstäben 31 ver sehene Längsnuten 32 auf. Die Titanstäbe 31 liegen im Schaft 35, ragen in den Kopf 33 hinein und stehen mit einem Abstand 34 über die Geschoßkonturen 35, 36 hinaus. FIGS. 3, 4 has a shell 30 with titanium rods 31 on ver provided longitudinal grooves 32nd The titanium rods 31 lie in the shaft 35 , protrude into the head 33 and are at a distance 34 beyond the projectile contours 35 , 36 .

Die Anzahl der Titanstäbe 31 und der Abstand 34 sind abhängig von der erwünschten Leistung des Geschosses in einer Panzerung. Bei einer großen Leistung werden umfangseitig mehr Titanstäbe 31 mit einem ent sprechenden großen Abstand 34 vorgesehen um einen möglichst geschlos senen Schmierfilm zu erzeugen. Bei einer kleinen Leistung kann es genügen, die Titanstäbe 31 ohne den Abstand 34 auszuführen. Wesentlicher Vorteil des Geschosses 30 ist hierbei, daß der Bereich 18 "Sand im Getriebe" des Geschosses 1 verkürzt wird. Der Mantel 4 bzw. die Titanstäbe 31 verhindern ein Zerbrechen der Geschosse 1 bzw. 30 beim Auftreten von Querkräften bei einem Schrägbeschuß. Die auf tretenden Zugspannungen im Umfangbereich des Kernes 2 bzw. des Ge schosses 30 werden durch den Mantel 4 bzw. durch die Zugstäbe 31 aufgenommen. Der Mantel 4 bzw. die Titanstäbe 31 entlasten den re lativ spröden Kern von Zugspannungen bei der Belastung durch Quer kräfte.The number of titanium rods 31 and the distance 34 depend on the desired performance of the projectile in an armor. In the case of a large output, more titanium rods 31 are provided on the circumference with a corresponding large distance 34 in order to produce a lubricating film which is as closed as possible. With a small output, it may be sufficient to design the titanium rods 31 without the spacing 34 . The main advantage of the projectile 30 is that the area 18 "sand in the transmission" of the projectile 1 is shortened. The jacket 4 and the titanium rods 31 prevent the projectiles 1 and 30 from breaking when transverse forces occur during an oblique bombardment. The tensile stresses occurring in the circumferential region of the core 2 or the Ge lap 30 are absorbed by the jacket 4 or by the tension rods 31 . The jacket 4 and the titanium rods 31 relieve the relatively brittle core of tensile stresses when loaded by transverse forces.

Claims

1. Armor-piercing projectile ( 1 ), consisting of a core ( 2 ) of high specific weight and a circumferential, approximately jacket-shaped material for mechanical stabilization of the core ( 2 ), characterized in that the jacket ( 4 ) or with the core ( 2 ) connected rods ( 31 ) consist of a material that behaves like a solid body below a limit stress and a liquid body above it.

2. Armor-piercing projectile according to claim 1, characterized in that the material z. B. consists of titanium, aluminum or iron.

3. Armor-piercing projectile according to claims 1 or 2, characterized in that the grain size of the material is the same size and about 2 to 20 nm is.

4. Armor-piercing projectile according to claim 1, characterized in that the material encases the projectile ( 1 ) up to the head ( 5 ) and the rear ( 8 ) completely.

5. Armor-piercing projectile according to claim 1, characterized in that the material in the form of rods ( 31 ) reinforces the projectile ( 30 ) in the form of corset rods by arranging the rods ( 31 ) in the longitudinal direction of the projectile ( 30 ) in corresponding longitudinal grooves ( 32 ) and the rods ( 31 ) protrude from the floor contour ( 35 , 36 ) at a distance ( 34 ).

6. Armor-piercing projectile according to claim 5, characterized in that the rods ( 31 ) are arranged both in the shaft ( 35 ) and in part of the head ( 33 ).