DE4119586A1 - Hohlladung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hohlladung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei den bekannten Hohlladungen ist der zwischen der Übertragungsladung und der Hohlladungsauskleidung angeordnete Inerstoffkörper zur Detonationswellenlenkung meist als Kalotte oder im Querschnitt als Ogive ausgebildet, wobei die Kalotte bzw. Ogive mit ihrer Basis auf der Übertragungsladung sitzt. Dadurch wird die Hauptladung durch die Übertragungsladung ringförmig initiiert. Die Detonationswelle läuft dann von der ringförmigen Initiierungsstelle der Hauptladung entlang des Inertkörpers zur Auskleidung und trifft auf diese möglichst senkrecht auf, wodurch die Auskleidungspartikel optimal beschleunigt werden.

Um die durch den Inertstoffkörper sich fortpflanzende Stoßwelle nicht früher an einem Punkt an der Außenoberfläche des Inertstoffkörpers ankommen zu lassen als die Detonationswelle, die im Sprengstoff den Inertstoffkörper umläuft, bestehen die bekannten Inertstoffkörper zur Detonationswellenlenkung aus einem Material mit geringem spezifischen Gewicht, beispielsweise Kunststoff, Schaumstoff oder dgl.

Damit die Detonationswelle in der angegebenen Weise auf die Auskleidung auftrifft und die Geschwindigkeit der sich im Inertstoffkörper fortpflanzenden Stoßwelle entsprechend reduziert wird, müssen bestimmte Längen- und Durchmesserverhältnisse beachtet werden. Dazu gehören ein bestimmtes Verhältnis der Axiallänge des Inertstoffkörpers zu dessen Durchmesser und ein bestimmter Abstand zwischen dem Inertstoffkörper und der Spitze der Auskleidung. Dies wiederum bedingt jedoch bei vorgegebenem Durchmesser der Hohlladung eine bestimmte Baulänge. Je größer die Baulänge wird, umso größer wird natürlich auch das Gewicht der Hohlladung. Insbesondere bei neueren Gefechtsköpfen besteht jedoch aus ballistischen und anderen Gründen ein erhebliches Interesse an einer Gewichtsreduzierung.

Aus der EP 91 860 A1 ist eine Hohlladung mit einer konisch-zylindrisch ausgebildeten Übertragungsladung bekannt, in deren Inertstoffkörper an der der Übertragungsladung zugewandten Seite eine Metallscheibe eingebettet ist. Da in Metall die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Stoßwelle größer ist als in Kunststoff oder dgl. Material mit geringem spezifischen Gewicht muß der Inertkörper noch länger ausgebildet werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Gewicht einer Hohlladung zu reduzieren, ohne deren Leistung zu beeinträchtigen.

Dies wird erfindungsgemäß mit der im Anspruch 1 gekennzeichneten Hohlladung erreicht. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Hohlladung wiedergegeben.

Erfindungsgemäß weist also der Inertkörper zur Detonationswellenlenkung mehrere aufeinandergestapelte Schichten mit abwechselnd kleiner und großer Kompressibilität auf, wobei die beiden äußeren Schichten, also die der Übertragungsladung zugewandte Schicht und die der Hohlladungsauskleidung zugewandte Schicht eine kleine Kompressibilität besitzen.

Die Schichten kleiner Kompressibilität bestehen vorzugsweise aus einem harten Metall, insbesondere einem Metall relativ hoher Dichte, wie Stahl, Wolfram oder dgl., während die Schichten großer Kompressibilität vorzugsweise aus Kunststoff, insbesondere einem thermoplastischen Kunststoff, wie Polytetrafluorethylen, Gummi oder einem relativ weichen Metall bestehen.

Damit wird mit einer relativ geringen Höhe des Stapels eine starke Dämpfung der Stoßwelle erreicht, d. h sichergestellt, daß die Stoßwelle keine Leistungsstörung der Hohlladung bewirkt. Dies dürfte darauf zurückzuführen sein, daß die jeweils zwischen zwei nicht komprimierbaren Metallschichten angeordneten komprimierbaren Kunststoffschichten durch plastische Verformung die Energie der Stoßwelle absorbieren.

Die Dicke der einzelnen Schichten beträgt vorzugsweise 0,5 bis 5 mm, insbesondere 1 bis 2 mm. Im allgemeinen werden dünnere Schichten relativ stärker plastisch verformt als dicke. Andererseits ist der Herstellungsaufwand bei dünneren Schichten durch die insgesamt größere Anzahl der Schichten zur Erzielung des gleichen Dämpfungseffekts größer. Das Verhältnis der Dicke der aufeinandergestapelten Schichten zum Durchmesser der Übertragungsladung beträgt vorzugsweise etwa 1 : 4 bis 1 : 40, insbesondere 1 : 10 bis 1 : 30.

Die Stoßwelle geht von der Initiierungsstelle der Übertragungsladung aus. D. h., wenn die Initiierungsstelle zum Initiieren der Übertragungsladung einen relativ kleinen Durchmesser aufweist, kann auch der Durchmesser der Schichten kleiner sein als bei einer Initiierungsstelle großen Durchmessers. Ferner kann der Durchmesser der Schichten bei einer relativ großen Stapelhöhe kleiner gewählt werden als bei einer geringen Höhe des Stapels. Der maximale Durchmesser der Schichten liegt bei etwa 0,9, vorzugsweise 0,8, bezogen auf den Durchmesser der Übertragungsladung, d. h. er entspricht dem eines herkömmlichen, beispielsweise aus Kunststoff bestehenden Inertstoffkörpers zur Detonationswellenlenkung.

Einen derart großen, jedenfalls einen größeren Durchmesser als die übrigen Schichten weist vorzugsweise die erste, also die an der Übertragungsladung anliegende Metallscheibe auf. Diese Metallscheibe bewirkt nämlich zugleich eine Verdämmung der sich in der Übertragungsladung fortpflanzenden Detonationswelle, mit der Folge, daß die Übertragungsladung damit eine kleinere kritische Schichtdicke aufweisen, also dünner ausgebildet werden kann, wodurch die Baulänge der Hohlladung weiter reduziert wird.

Eine besonders dünne Ausbildung der plattenförmigen Übertragungsladung ist dann erreichbar, wenn die Abdeckplatte, die die Hohlladung nach hinten abschließt, also auf der vom Inertstoffkörper abgewandten Stirnseite der Übertragungsladung angeordnet ist, ebenfalls aus einem Material geringer Kompressibilität, also insbesondere aus Metall besteht, und damit eine großflächige Verdämmung bewirkt.

Vorzugsweise ist der erste, aus den Scheiben gebildete Inertstoffkörper in einer entsprechenden Ausnehmung in einem zweiten aus einem Material geringer Dichte bestehenden Inertstoffkörper zur Detonationswellenlenkung angeordnet. Dadurch wird durch den ersten Inertstoffkörper, also die aufeinandergestapelten Schichten, einerseits eine entsprechende Dämpfung der Stoßwelle und andererseits durch den zweiten Inertstoffkörper, der diesen Stapel umgibt, und der eine einem herkömmlichen Inertstoffkörper zur Detonationswellenlenkung entsprechende Kontur aufweist, also z. B. kalotten- oder ogivenförmig ausgebildet ist, eine entsprechende Leitung der Detonationswelle von der ringförmigen Initiierungsstelle der Hauptladung entlang dem Inertstoffkörper zur Auskleidung in einer solchen Weise gewährleistet, daß die Detonationswelle möglichst senkrecht auf die Auskleidung auftrifft.

Durch die Erfindung werden die drei Hauptforderungen neuerer Hohlladungen, nämlich kurze Bauweise, geringe Masse und große Leistung, optimal erfüllt.

Nachstehend sind mehrere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Hohlladung anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 den hinteren Teil einer Hohlladung im Längsschnitt;

Fig. 2 und 3 jeweils eine andere Ausführungsform einer Hohlladung im Längsschnitt; und

Fig. 4 den hinteren Teil einer Variante der Hohlladung nach Fig. 3 im Längsschnitt.

Gemäß Fig. 1 ist in der Hülle 1 einer rotationssymmetrischen Hohlladung mit der Längs- bzw. Rotationsachse 2 eine Hauptladung 3 angeordnet, die am vorderen Ende mit einer trichterförmigen Ausnehmung versehen ist, in der eine Hohlladungsauskleidung 4 sitzt.

Am rückwärtigen Ende weist die Hauptladung 3 eine kalottenförmige Ausnehmung 5 auf. Mit ihrer Ringfläche 6 um die kalottenförmige Ausnehmung 5 steht die Hauptladung 3 in Kontakt mit einer plattenförmigen Übertragungsladung 7 gleichen Durchmessers. Durch einen Abschlußdeckel 8 wird die Hohlladung nach hinten geschlossen. Der Abschlußdeckel 8 ist mit einer zentralen Bohrung 9 versehen, in der ein Verstärkerladungspreßling 10 sitzt. Um eine möglichst punktförmige Initiierung der Übertragungsladung 7 in der Rotationsachse 2 zu erreichen, ragt die Übertragungsladung 7 mit einer Spitze in eine entsprechende konische Ausnehmung des Preßlings 10. Mit dem Pfeil 11 ist die Initiierungseinleitung veranschaulicht.

In der kalottenförmigen Ausnehmung 5 an der der Übertragungsladung 7 zugewandten Seite der Hauptladung 3 sind zwei Inertstoffkörper 12 und 13 angeordnet.

Der erste Inertstoffkörper 12 besteht aus aufeinandergestapelten Schichten 14 bis 19, die als sich radial erstreckende Scheiben ausgebildet sind. Er ist in einer an den Stapel angepaßten Ausnehmung am rückwärtigen Ende, also in der der Übertragungsladung 7 zugewandten Stirnseite des zweiten Inertstoffkörpers 13 angeordnet. Der zweite Inertstoffkörper 13 weist, abgesehen von der Ausnehmung zur Aufnahme des ersten Inertstoffkörpers 12, eine der kalottenförmigen Ausnehmung 5 entsprechende Form auf und besteht aus einem Material geringer Dichte, beispielsweise Polyurethanschaumstoff.

Die Schichten 14 bis 19, die, wie alle anderen Teile der rotationssymmetrischen Hohlladung, koaxial angeordnet sind, weisen eine unterschiedliche Kompressibilität auf. D. h., die von der Initiierungseinleitung 11 aus gesehene erste Schicht 14 besteht aus Metall, die Schichten 15, 17 und 19 ebenfalls, während die zwischen den Metallschichten 15 und 17 bzw. 17 und 19 angeordneten Schichten 16 und 18 aus Polytetrafluorethylen bestehen.

Die erste Metallschicht 14, die einen relativ großen, d. h. nahezu dem Durchmesser der Basis des zweiten Inertstoffkörper 13 entsprechenden Durchmesser aufweist, liegt großflächig an der Übertragungsladung 7 an. Demgegenüber ist der Durchmesser der übrigen Schichten 15 bis 19 nur etwa halb so groß wie der Durchmesser der Basis des zweiten Inertstoffkörpers 13. Auch ist die erste Metallschicht 14 dicker ausgebildet, als die übrigen Scheiben 15 bis 19. Dadurch bildet die erste Metallschicht 14 eine Verdämmung für die durch die Übertragungsladung 7 von dem Preßling 10 zur ringförmigen Initiierungsstelle 6 der Hauptladung 3 laufende Detonationswelle. Diese Verdämmung wird noch verstärkt, wenn auch die Abdeckplatte 8 aus Metall besteht.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist die Übertragungsladung 7 platten- oder scheibenförmig ausgebildet.

Demgegenüber weist die Übertragungsladung 7 bei den Ausführungsformen nach Fig. 2 bis 4 eine von einer Platte abweichende Geometrie auf, d. h. eine Dom- oder Topfform (Fig. 2), eine Kegelform (Fig. 3) bzw. eine Halbkugelschalen- oder Kalottenform (Fig. 4).

Dabei ist nach Fig. 2 der erste, aus den scheibenförmigen Schichten 15 bis 19 gebildete Inertstoffkörper 12 in einer Ausnehmung des zweiten Inertstoffkörpers 13 eingebettet, wobei die der Übertragungsladung 7 zugewandte Metallschicht 15 des Stapels in Höhe der Ringfläche 6 liegt, mit der die Übertragungsladung 7 mit der Hauptladung 3 in Kontakt steht. Der der Übertragungsladung 7 zugewandte Teil des zweiten Inertstoffkörpers 13 ist an die domförmige Übertragungsladung 7 angepaßt und liegt an ihr an. Durch die Ausnehmung im zweiten Inertstoffkörper 13 wird der erste Inertstoffkörper 12 zentriert.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind die Schichten 15 bis 19 des ersten Inertstoffkörpers 12 entsprechend der Übertragungsladung 7 kegelförmig ausgebildet, d. h. sie verlaufen entsprechend Fig. 1 parallel zu der ihnen zugewandten Stirnseite der kegelförmigen Übertragungsladung 7. Auch liegt der erste Inertstoffkörper 12 entsprechend Fig. 1 an der Übertragungsladung 7 an. Der erste Inertstoffkörper 12 ist jedoch nicht in einer Ausnehmung des zweiten Inertstoffkörpers 13 angeordnet, vielmehr greift der zweite Inertstoffkörper 13 mit einem kegelförmigen Vorsprung 20 in eine entsprechende Ausnehmung des ersten Inertstoffkörpers 12 ein. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 werden der erste und der zweite Inertstoffkörper 12 und 13 durch die kegelförmige Übertragungsladung 7 zentriert.

Die Ausführungsform nach Fig. 4 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 3 im wesentlichen dadurch, daß die Übertragungsladung 7 halbkugelschalenförmig und damit auch die Schichten 15 bis 19 des ersten Inertstoffkörpers 12 halbkugelschalenförmig und der Vorsprung 20 des zweiten Inertstoffkörpers 13 halbkugelförmig ausgebildet sind.

Claims (9)

1. Hohlladung mit einer Übertragungsladung und wenigstens einem Inertstoffkörper zur Detonationswellenlenkung an der der Hohlladungsauskleidung zugewandten Stirnseite der Übertragungsladung, dadurch gekennzeichnet, daß der Inertstoffkörper (13) zur Detonationswellenlenkung aus mehreren zur Längsachse (2) der Ladung koaxial angeordneten, aufeinander gestapelten Schichten (14 bis 19) besteht, wobei die der Übertragungsladung (7) und die der Hohlladungsauskleidung (4) zugewandten Schichten (14, 15 bzw. 19) eine geringe Kompressibilität aufweisen und zwischen zwei Schichten (15, 17, 19) geringer Kompressibilität eine Schicht (16, 18) großer Kompressibilität angeordnet ist.

2. Hohlladung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (14 bis 19) eine Dicke von 0,5 bis 5 mm aufweisen.

3. Hohlladung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Schichten (14 bis 19) das 0,2- bis 0,9fache des Durchmessers der Übertragungsladung (7) beträgt.

4. Hohlladung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (14 bis 19) parallel zu der ihnen zugewandten Stirnseite der Übertragungsladung (7) angeordnet sind.

5. Hohlladung nach Anpruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei scheibenförmiger Übertragungsladung (7) und scheibenförmigen Schichten (14 bis 19) der Durchmesser der der Übertragungsladung (7) zugewandten Schicht (14) größer ist als der Durchmesser der übrigen Schichten (15 bis 19) und wenigstens das 0,5fache des Durchmessers der Übertragungsladung (7) beträgt.

6. Hohlladung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Dicke des Inertstoffkörpers (12) zu dem Durchmesser der Übertragungsladung (7) 1 : 4 bis 1 : 40 beträgt.

7. Hohlladung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (14, 15, 17, 19) geringer Kompressibilität aus Metall und die Schichten (16, 18) großer Kompressibilität aus Kunststoff bestehen.

8. Hohlladung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem ersten, aus aufeinandergestapelten Schichten (14 bis 19) bestehenden Inertstoffkörper (12) ein zweiter, aus einem Material geringer Dichte bestehender Inertstoffkörper (13) zur Detonationswellenlenkung vorgesehen ist, und daß der zweite Inertstoffkörper (13) eine dem ersten Inertstoffkörper (12) angepaßte Ausnehmung aufweist, in der der erste Inertstoffkörper (12) angeordnet ist.

9. Hohlladung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Inertstoffkörper (12) in den zweiten Inertstoffkörper (13) eingebettet ist und der zweite Inertstoffkörper (13) an der Übertragungsladung (7) anliegt.