DE4108633C2 - Verwendung des scharfen Wirkteiles einer Suchzünder-Submunition als Übungsmunition mit reduzierter Reichweite - Google Patents

Description

Die Erfindung besteht gemäß dem Patentanspruch 1 in der Verwendung eines scharfen Wirk­ teiles einer panzerbrechenden, sensorgezündeten Suchzünder-Submunition als Übungsmunition mit reduzierter Reichweite, bei der die projektilbildende Hohlladungs-Belegung mit wenigstens einer Sollbruchstelle ausgestattet ist, an der die in Streckumformung befindliche Belegung in im wesentlichen massegleiche Teilprojektile jeweils reduzierter Reichweite zerreißt.

Die Verwendung des Mechanismus der detonativen Streck-Umformung einer Hohlladungs-Be­ legung zu einem panzerbrechenden Projektil von Suchzünder-Submunition ist in der Zeitschrift "WEHRTECHNIK" Heft 10/1985 (Seiten 114, 115 und 118) näher beschrieben. Der Funkti­ onsablauf dieser Munition beruht also darauf, nach der drallstabilisierten Verbringung mittels eines Trägergeschosses die Submunitionen daraus auszustoßen und jeweils am Fallschirm ins Zielgebiet absinken zu lassen, wobei das Zielgebiet mittels der Suchzünder-Sensoren spiral­ förmig einengend abgesucht wird, um beim Erfassen eines zu bekämpfenden Zielobjektes die Hohlladung zu zünden. Die Wirkrichtung der projektilbildenden Hohlladungs-Belegung ist also bei der Zündung entsprechend der Sensorblickrichtung nahezu vertikal orientiert. Es läßt sich aber nicht ausschließen, daß aufgrund von externen Störeinflüssen oder internen Fehlfunktio­ nen der Gefechtskopf bereits kurz nach dem Ausstoß der Submunition aus ihrem Trägerpro­ jektil initiiert wird und dabei die Wirkrichtung nicht vertikal, sondern im ungünstigsten Falle sogar momentan etwas gegenüber der Horizontalen angestellt orientiert ist. Das bedeutet dann aber, daß das aus der Belegung sprengstoffgeformte Projektil nicht im Bereiche unter der Freigabe der Submunition aus ihrem Träger ein­ schlägt, sondern weit jenseits dieses über die Missionsweite des Trägers vorgegebenen Wirkbereiches.

Diese ungünstigste denkbare Konstellation einer eventuell irregu­ lären Funktion der Munition muß bei der Definition der Sicherungsmaß­ nahmen für den Übungsbetrieb mit scharfer Munition zusätzlich zum Soll-Zielgebiet berücksichtigt werden und führt deshalb zu derart vergrößerten Sicherheitszonen, daß beispielsweise im Bereich der Bundesrepublik Deutschland ein Übungsbetrieb mit scharfer Submunition unter realistischen Einsatzbedingungen nicht durchführbar ist und statt dessen kostspielige und weniger realitätsgetreue Übungen auf größeren Plätzen befreundeter Staaten angesetzt werden müssen. Denn ein denkbares Übungsschießen mit inerter Submunition ist wenig aus­ sagekräftig, da nur scharfe Submunition zur Wirkung im für die Übung bereitgestellten normierten Zielobjekt führt.

In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Belegung gattungsgemäßer Art anzugeben, mit der ein taktisches Übungsschießen mit scharfer Suchzünder-Sub­ munition bei eingeschränktem Gefahrenbereich realisierbar wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Belegung gemäß dem Kennzeichnungsteil des Hauptanspruches ausgelegt ist.

Nach dieser Lösung werden auch für den Übungsbetrieb die Suchzünder-Sub­ munitionen mit scharfmunitionierter P-Ladung verbracht, aber der sprengstoffinitiierte Streckvorgang für die Umformung der Belegung führt nun (entgegen den Verhältnissen bei der taktischen Auslegung der Munition) nicht zur Ausbildung von im wesentlichen nur einem sehr kompakten Projektil, sondern zu dessen Zerreißen in wenigstens zwei, vorzugsweise untereinander massegleichen, Teil­ projektile. Da unter sonst gleichen Gegebenheiten das Teilprojektil kleinerer Masse zwar im wesentlichen die gleiche Flugbahn wie das kompakte Projektil beschreibt, aber nur eine nach Maßgabe der re­ duzierten Masse verkürzte Distanz fliegt, kann durch Modifikation der Einlage zur Auftrennung des kompakten Projektils in einzelne Teilprojektile der nach der ungünstigsten Initiierungs-Orientierung der Submunition zu veranschlagende, erforderliche Sicherheitsbereich spürbar reduziert werden, so daß der Gefahrenbereich sich auf eine Größenordnung reduziert, die z. B. auch in der Bundesrepublik Deutsch­ land zur Verfügung steht.

Zwar ist es aus der DE-OS 19 10 779 als solches bekannt, in die spitzwinklige oder stumpf­ winklige Belegung einer strahlbildenden Hohlladung Schwachzonen als Sollbruchstellen einzu­ bringen. Die sind dort aber dafür ausgelegt, die langsameren rückwärtigen Teile vom schnelle­ ren vorderen Teil des Strahls abzutrennen, um dem vorderen Teil eine größere Wirkung im Ziel zu verleihen; wobei behauptet wird, daß die abgetrennten und dem Strahl nachfolgenden Parti­ kel dann noch durch das von dem Strahl in die Panzerung eingebrannte Loch eintreten und im gepanzerten Innenraum des Zieles dadurch zusätzliche Wirkung entfalten. Das ist aber un­ glaubwürdig, zumal für den in jener Publikation als gleichwertige Alternative dargestellten Fall des aus sich einer stumpfwinkligen Hohlkegeleinlage ergebenden, gegenüber der spitzwinkligen Einlage massereicheren aber dafür energieärmeren Partikelstrahles, was sich aus der dort dar­ gestellten Konfiguration der strömungsungünstig radial verschwenkten Heckteile ohne weiteres ergibt. Außerdem ist der Wirkabstand einer strahlbildenden (hohlkegelförmigen) Hohlladung im Vergleich zu einer projektilbildenden (hohlkugelkappenförmigen) Hohlladung viel zu ge­ ring, um von einschlägigen Fachmann für den hier interessierenden panzerbrechenden Such­ zünder-Submunitionsgefechtskopf als Wirkmechanismus ernsthaft in Betracht gezogen werden zu können. Am Ende jener Publikation wird dann zwar noch ohne nähere Darlegungen der Umstände behauptet, daß die gleiche Maßnahme, also das Abtrennen des Heckteils des sprengstoffgeformten Wirkkörpers, auch bei kugelkalottenförmigen Profilen der Einlage an­ wendbar sei. Das müßte aber im Lichte der dortigen Ausführungen für den Fachmann zur Fol­ ge haben, daß im Rahmen der einleitenden Überlegungen ein noch spürbar größerer Sicher­ heitsbereich gewährleistet werden müßte, weil das vom bremsenden Heckteil befreite spreng­ stoffgeformte Projektil noch weitreichender wäre, so daß aus jener Vorveröffentlichung keine konkreten Anregungen zur Lösung der anstehenden Problematik zu erwarten war.

Statt dessen wird nun die dort zu einem ganz anderen Zweck angeregte Maßnahme erfin­ dungsgemäß gezielt bei einer projektilbildenden Einlage derart eingesetzt, daß anstelle eines kompakten durchschlagstarken Projektils wenigstens zwei weniger energiereiche und insbe­ sondere kürzere Freiflugbahnen beschreibende Teilprojektile entstehen, und ein so präparierter Gefechtskopf als scharfe Übungsmunition mit reduzierte Risikoreichweite verwendet.

Um also - anstelle des einen durchschlagsoptimierten Projektils der taktischen Auslegung, aber ohne Eingriffe in die Munitionsfunktion im übrigen - für die Übungsauslegung die Belegung in eine vorgegebene Anzahl von jeweils etwa massegleichen Teilprojektilen umzuformen, wird die an sich dem scharfen Original entsprechende Querschnittsgeometrie der umzuformenden Bele­ gung achssymmetrisch so geschwächt, daß zwar noch nicht im Zuge der Detonationsbeschleu­ nigung (wie etwa im Falle einer Handgranaten-Hülle), wohl aber gleich danach im Zuge des Streckvorgangs die in Umformung befindliche Masse der Belegung definiert in (abgesehen von Splittern) untereinander im wesentlichen massegleiche Stücke zerreißt. Da die Teil­ projektile im wesentlichen bahngleich wie das Vollprojektil fliegen, erlauben die erkennbaren Einschläge im hartgepanzerten Zielobjekt eine Beurteilung der Zuverlässigkeit der Wirkungsweise dieser Such­ zünder-Submunition im Falle der funktionsgemäß angenähert vertikal nach unten orientierten Munitions-Wirkrichtung; während bei störungs­ bedingt, undefinierter Lage der Submunition im Raum eine Auslösung der projektilbildenden Ladung aufgabengemäß zu einer sehr reduzierten Flugbahn der Teilprojektile über das eigentlich akquirierte Zielgebiet hinaus und damit einen entsprechend eingeschränkten Sicherheitsbereich erbringt.

Die erfindungsgemäße Lösung weist darüber hinaus den wesentlichen Vorteil auf, daß die Übungsmunition im Verteidigungsfalle dennoch wieder unmittelbar als taktische Munition eingesetzt werden kann, nämlich nun gegen halbhart gepanzerte Ziele wie etwa Schützenpanzer. Denn die zwei oder drei Teilprojektile schlagen bei regulärer Funk­ tionsweise der Munition mit nur geringer Streuung in das akquirierte Zielobjekt ein und vervielfachen dadurch den Sekundärsplittereffekt im Ziel-Inneren verglichen mit dem bloßen Durchschlag des auf harte Ziele dimensionierten kompakten Projektils.

Als vorteilhafter wirtschaftlicher Nebeneffekt ist es schließlich noch anzusehen, daß Einlagen, deren Formgebung nach der Umformung aus dem Vormaterial nicht hinreichend den engtolerierten Vorgaben für die Ausbildung eines stabil fliegenden kompakten Projektils entsprechen, doch noch durch spanabtragende punktsymmetrische Schwä­ chungszonen zu Belegungen für zerreißende Projektile von Übungsmuni­ tion aufgearbeitet werden können und damit wie aufgezeigt sowohl für den Übungsbetrieb wie im Verteidigungsfalle auch zum Einsatz gegen schwächer armierte Zielobjekte verfügbar bleiben.

Zusätzliche Alternativen und Weiterbildungen sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und, auch unter Berücksichtigung der Darlegungen in der Zusammenfassung, aus nachstehender Beschreibung von in der Zeichnung unter Beschrän­ kung auf das Wesentliche abstrahiert und nicht ganz maßstabsgerecht skizzierten bevorzugten Realisierungsbeispielen zur erfindungsgemäßen Lösung. Es zeigt:

Fig. 1 in abgebrochener Axialschnitt-Darstellung eine Spreng­ stoff-Belegung für detonative Umformung zu einem Projektil,

Fig. 2 in verkleinerter abgebrochener Axialschnitt-Darstellung ein aus einer Belegung gemäß Fig. 1 geformtes und zer­ rissenes Projektil und

Fig. 3 verschiedene besonders geeignete Einkerbungs-Geometrien (Fig. 3a bis Fig. 3d) für ein definiertes Zerreißen im Zuge der Streckphase bei der Projektil-Umformung aus einer Belegung gemäß Fig. 1.

Die in Fig. 1 skizzierte sensorgezündete (Sub-)Munition 10 mit ro­ tatinssymmetrischer projektilbildender Hohlladungs-Belegung 11 soll im Wege der Sprengstoff-Umformung an sich ein einziges flugstabiles Projektil 12 gemäß Fig. 2 ergeben, das sich durch hohe Durchschlag­ leistung gegen hartarmierte Zielobjekte auszeichnet. Dafür ist vor der Hohlladung 11 eine Belegung 11 vorgesehen, die aus einem ron­ denförmigen Vormaterial etwa im Wege der Fließpreß-Umformung her­ gestellt und als kugelkappenähnlich flacher, aus einer (entgegen der Beschleunigungsrichtung B etwas gegen die Querschnittsebene flach-kegelstumpfförmig angestellten) umlaufenden Randzone 13 sich hut- oder tellerförmig durchwölbender Hohlkörper 14 beschreibbar ist. Dessen zentraler Kuppelbereich 15 weist eine im wesentlichen konstante Materialstärke auf, die dann längs eines ausgeprägteren Krümmungsbereiches 16 in radialer Richtung auf die Randzone 13 zu etwas abnimmt. Die dadurch bewirkte Beschleunigungsüberlagerung in axialer und radialer Richtung erbringt bei der detonativen Um­ formung einer solchen Belegung 11 aus einem Metall hoher Streck­ fähigkeit wie Eisen, vorzugsweise aber noch höherer Dichte wie Tantal, die angestrebte Querschnittsgeometrie des Projektils 12 mit radial­ ringförmig vorstehendem und dadurch flugstabilisierendem Heckbereich 17.

Um eine nicht vertikal orientierte Bahnweite der in Richtung B um­ geformten und beschleunigten Belegungs-Masse zu reduzieren, wird nun die wirksame Projektil-Masse dadurch auf Teilmassen reduziert, daß die Belegung 11 mit wenigstens einer umlaufenden Sollbruchstelle 18 versehen ist, in deren Bereich das in Ausbildung befindliche Projektil 12 nach der Detonationsbeschleunigung im Zuge des Streck­ vorganges schließlich in Teilprojektile 12i zerreißt. Dafür ist die Sollbruchstelle 18 vorzugsweise so gelegt, daß sich Teilprojektile 12i jeweils etwa gleicher Masse - insbesondere hinter einem strömungs­ günstiger geformten vorlaufenden Teilprojektil 12i ein axial kürzeres und den Heckbereich 17 umfassendes Teilprojektil 12i - ergeben. Diese Teilprobjektile 12i beschreiben dann eine im wesentlichen gleiche (gegenüber dem Idealprojektil 12 verkürzte) Flugbahn. Bei mehreren radial gegeneinander versetzten Sollbruchstellen 18 in der Belegung 11 entstehen entsprechend mehrere und noch masseärmere Teilprojektile. Für die Belange der Praxis sinnvoll ist es jedoch, nur eine oder zwei Sollbruchstellen 18 für dementsprechend zwei oder drei Teilprojektile 12i vorzusehen, weil bei zu starker Unter­ teilung die Wahrscheinlichkeit geringer wird, daß das Material der Belegung 11 im Zuge des Streckvorganges tatsächlich wie angestrebt in definierte Teilprojektile 12i untereinander möglichst gleicher Masse zerreißt.

Die als Sollbruchstelle 18 konzipierte Änderung der Idealform der projektilbildenden Hohlladungs-Belegung 11 dahingehend, daß es nach der Detonationsbeschleunigung im Zuge des Streckvorganges im Krümmungs­ bereich 16 zu einem Zerreißen des Projektils 12 kommt, kann bereits durch eine bloße Modifizierung des Krümmungsradius 19 nach seiner Lage (zwischen Randzonen 13 und Kuppelbereich 15) und/oder nach seiner Radiuslänge erzwungen werden, mit der Folge, daß das gestreckte Projektil 12 in (abgesehen von massearmen Splittern) hauptsächlich zwei Teilprojektile 12i etwa im Mittenbereich zerreißt. Diese Zer­ legung stellt sich auch ein, wenn im zentrumsnahen Drittel der Be­ legung 11 deren Masse reduziert wird, z. B. durch lokale konzentrische Verringerung der Belegungswandstärke um ca. 5% bis 10% in diesem ringförmigen Bereich. Wenn dagegen eine Änderung des Radius der Querschnittkontur der Belegung 11 weiter ins äußere Radius-Drittel und damit mehr zur Randzone 13 hin verlegt wird, erfolgt desto sicherer ein Abreißen im wesentlichen von lediglich dem Heckbereich 17 des Projektils 12.

Es kann also auch vorgesehen sein, wie ebenfalls in Fig. 1 berück­ sichtigt, die Wandstärke der Belegung 11 im Krümmungsbereich 16 durch Einwirkung auf der rückseitigen (konvexen) und/oder auf der frontseitigen (konkaven) Oberfläche der Belegung 11 zu schwächen. Dafür kann der entsprechende Bereich des rondenförmigen Halbzeug-Vor­ materials für die spanlose Umformung zur endgültigen Geometrie der Belegung 11 bereits geschwächt sein, oder bei der Umformung etwa im Kaltfließpreßverfahren wird die entsprechende Ringzone verringer­ ter Materialstärke als Sollbruchstelle 18 gezielt eingedrückt, wie aus Fig. 3a an der konvexen rückwärtigen Oberfläche der Belegung 11 etwas übertrieben dargestellt. Auch das führt jeweils zum sicheren Zerreißen des in der Streckphase befindlichen Projektils 12 in Teil­ projektile 12i beiderseits dieser Sollbruchstelle 18.

Fertigungstechnisch einfacher und vorteilhafter auch hinsichtlich der angestrebten realistischen Gegebenheiten für die Übungsversion einer projektilbildenden Suchzünder-Munition kann es sein, die für die scharfe Munition optimierte Geometrie der Belegung 11 im Zuge der Serienfertigung zunächst unverändert beizubehalten und aus dieser Serienfertigung dann die Belegungen 11 auszusondern, die für Übungs­ munition modifiziert werden sollen. Diese Modifikation besteht dann in einer gezielten ringförmigen Schwächung der Original-Belegung 11 durch wiederum auf der konvexen und/oder auf der konkaven Seite der Belegung 11 durchführbaren mechanischen Materialabtrag in Form des Einstechens wenigstens einer Sollbruchstelle 18 als konzentrisch umlaufende Nut 20 etwa symmetrischer (rechteckförmiger oder dreieckförmiger) Querschnittsform nach Fig. 3b oder Fig. 3c bzw. unsymmetrischer (etwa sägezahnförmiger) Querschnittsform gemäß Fig. 3d. Derartige definierte Schwächungs-Sollbruchstellen 18 führen zu dementsprechend zuverlässigerem Zerreißen des in Streckung befind­ lichen Projektils 12 in hinsichtlich ihrer Masse und verbleibenden Längsschnittgeometrie recht definiert vorgebbare Teilprojektile 12i; zumal sich derartige Schwächungs-Sollbruchstellen 18 in Form von spanend eingebrachten Ringnuten 20 äußerst reproduzierbar aufbrin­ gen und dosieren lassen, so daß etwaige marginale Einflüsse unter­ schiedlicher Werkstoff-Chargen praktisch ohne Auswirkung auf die vorgegebene Masseverteilung und Form der Teilprojektile 12i bleiben. Auch lassen sich die Sollbruchstellen 18 in Form von umlaufenden Nuten 20 vorteilhaft bereits in das Ronden-Halbzeug einbringen, das dann wie bisher vollständig spanlos zur endgültigen Geometrie der Belegung 11 umgeformt wird und dabei die Sollbruchstellen 18 bereits aufweist.

Da die Sollbruchstellen 18 in Form von vor oder nach der Umformung zur Belegung 11 eingestochenen Nuten 20 sehr definiert herstellbar sind und außerdem keine Montage- oder Funktionsschnittellen des Originalgeschosses berühren, erscheint diese Behandlung der Belegung 11 optimal. Denn eine voll gleichwertige Funktion aller Komponenten beim Übungsgeschoß wie auch beim Gefechtsgeschoß ohne geschwächte Belegung 11 bleibt sichergestellt, solange gleiche Trägheitsmomente Veränderungen im Abstiegsverhalten der Suchzündermunition ausschließen.

Wenn mehr als zwei Teilprojektile 12i erwünscht werden, dann können (wie oben schon erwähnt) mehrere konzentrisch ringförmige Schwächungs­ bereiche als radial gegeneinander versetzte Sollbruchstellen 18 vorgesehen sein. Insbesondere für die Zerlegung in drei Teilprojek­ tile 12i ist es jedoch zweckmäßiger, eine Sollbruchstelle 18 in Form einer in den äußeren Krümmungsbereich 16 eingestochenen Nut 20 zu kombinieren mit der verstärkten Krümmung des kleineren Radius 19 am Übergang vom Kuppelbereich 15 zum inneren Krümmungsbereich 16. Denn dadurch wird in wünschenswerter Weise der zeitliche Funk­ tionsablauf dahingehend gefördert, daß im Zuge des Streckvorgangs des Projektils 12 zunächst ein vorderes und relativ schnelleres Teilprojektil 12i abreißt, ehe der verbleibende Rest des Projektils 12 noch einmal vor dem Heckbereich 17 an der Nut-Sollbruchstelle 18/20 abreißt und als langsamstes Teilprojektil 12i hinterherfliegt, ohne die Kinematik eines diesem voranfliegenden mittleren Teilpro­ jektils zu beeinträchtigen. Ein derartiges definiertes Zerreißen in mehr als zwei Teilprojektile 12i erbringt einen besonders hohen Wirkungsgrad beim eingangs schon erwähnten gefechtsmäßigen Einsatz dieser an sich als Übungsmunition konzipierten Auslegung gegen halb­ harte Zielobjekte, weil drei Teilprojektile 12i mit geringer Flug­ bahnstreuung kurz nacheinander dasselbe Zielobjekt treffen.

Claims (9)

1. Verwendung eines scharfen Wirkteiles einer panzerbrechenden, sensorgezündeten Such­ zünder-Submunition mit einer rotationssymetrisch-kugelkappenähnlich projektilbildenden Hohlladungs-Belegung, wobei die Belegung mit wenigstens einer, das Projektil in im we­ sentlichen massegleiche Teil zerlegende, achssymmetrisch umlaufenden Sollbruchstelle ausgestattet ist, als Übungsmunition mit reduzierter Reichweite.

2. Verwendung eines Wirkteiles nach Anspruch 1, bei dem eine Sollbruchstelle als verklei­ nerter Krümmungsradius im Krümmungsbereich zwischen dem Kuppelbereich und der Randzone der Belegung ausgebildet ist.

3. Verwendung eines Wirkteiles nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine Sollbruchstelle als umlaufende Zone geschwächter Materialstärke im Krümmungsbereich zwischen Kuppel­ bereich und Randzone der Belegung ausbildet ist.

4. Verwendung eines Wirkteils nach Anspruch 3, bei dem die Schwächung spanlos als kon­ kave Einbuchtung in die Oberfläche der Belegung eingedrückt ist.

5. Verwendung eines Wirkteils nach Anspruch 3, bei dem die Schwächung spanend als Nut in die Oberfläche der Belegung eingeschnitten ist.

6. Verwendung eines Wirkteils nach Anspruch 3, bei dem die Schwächung bereits in eine Vormaterial-Ronde eingearbeitet ist, aus der die Belegung fließpressgeformt ist.

7. Verwendung eines Wirkteils nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei dem die Schwächung an der komplexen rückwärtigen Oberfläche und/oder an der konkaven vorderseitigen Oberfläche der Belegung ausgebildet ist.

8. Verwendung eines Wirkteils nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem im Be­ reiche des zentrumnahen Drittels der Belegung eine lokale Verringerung der Belegungs­ masse vorgesehen ist.

9. Verwendung eines Wirkteils nach Anspruch 8, bei dem der Bereich lokaler Massenver­ ringerung durch eine Reduzierung der Belegungs-Wandstärke in der Größenordnung von ca. 5%-10% gegeben ist.