DE4132676A1

DE4132676A1 - Hollow charge - with shortened casing and explosive gas guiding body having high penetration capability

Info

Publication number: DE4132676A1
Application number: DE19914132676
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr Held
Original assignee: Deutsche Aerospace AG
Current assignee: TDW GESELLSCHAFT FUER VERTEIDIGUNGSTECHNISCHE WIRKS
Priority date: 1991-10-01
Filing date: 1991-10-01
Publication date: 1993-04-08
Anticipated expiration: 2011-10-02
Also published as: DE4132676C2

Abstract

A hollow charge comprises a casing base (3) which is held at a distance from the outer shell (1) by a ring formed gas tight stopper (4). The whole shell having rotational symmetry about a central longitudinal axis. There is an explosion gas guiding body (6) of a triangular cross-section which is also ring formed and on the trailing edge of which are mounted the stopper (4) and the casing base (3). When the bursting (explosion) charge (2) detonates, the casing base (3) is guided along the lower gas tight surface (7) of the guiding body (6), while the stopper (4) moves forward along the upper gas tight surface(s). This means that no spike formation damaging explosive gases are released along the contraction axis (11).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hohlladung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a shaped charge according to the Preamble of claim 1.

Eine derartige Hohlladung ist aus der DE-AS 15 78 100 bekannt. Die Verdämmung an der Stirnseite der Sprengladung zwischen Auskleidungsbasis und Hülle dient dabei neben der Halterung der Auskleidung zur Beschleunigung der Basisteile der Auskleidung durch die verdämmten Sprengstoffschwaden. Bei der bekannten Hohlladung mit im Abstand von der Hülle angeordneter oder "abgeschnittener" Auskleidungsbasis wird statt eines dünnen, scharf gebündelten Stachels aufgrund einer höheren Geschwindigkeit des Reststachels gegenüber der Stachelspitze zwar ein Stachel geringerer Gesamtlänge und damit geringerer Tiefenleistung im Panzerstahl erhalten. Werden jedoch bestimmt Ziele bekämpft, bei denen der Reststachel beim Durchdringen gestört wird, so daß der Reststachel sowieso nicht in das Ziel kommt, dann hat die Bauweise mit abgeschnittener Auskleidungsbasis den Vorteil geringerer Baulänge und geringeren Gewichtes. Typische Ziele hierzu sind Reaktivziele oder Kompositziele mit Glas/Keramik.Such a shaped charge is from DE-AS 15 78 100 known. The dam at the front of the Explosive charge between the lining base and the shell serves next to the holder of the lining Acceleration of the base parts of the lining by the damn plumes of explosives. With the known Hollow charge with or spaced from the shell "Cut off" lining base is used instead of one thin, sharply bundled spike due to a higher speed of the remaining spine compared to the Thorn tip is a thorn of shorter overall length and thus get lower depth performance in armored steel. However, certain goals are fought where the Remaining sting is disturbed when penetrating, so that the Remaining sting does not reach the target anyway, then it has Construction with trimmed lining base Advantage of shorter overall length and lower weight. Typical targets for this are reactive targets or Composite targets with glass / ceramic.

Bei der bekannten Hohlladung läßt jedoch auch die Tiefenleistung der Stachelspitze zu wünschen übrig.In the known shaped charge, however, the Depth performance of the barbed tip left something to be desired.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Hohlladung bereitzustellen, die trotz abgeschnitter Auskleidungsbasis eine hohe Tiefenleistung aufweist. The object of the invention is therefore a shaped charge provide that despite truncated Lining base has a high depth performance.

Dies wird erfindungsgemäß mit der im Anspruch 1 gekennzeichneten Hohlladung erreicht. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wiedergegeben.This is according to the invention with that in claim 1 marked shaped charge reached. In the Advantageous refinements of the Invention reproduced.

Wie sich herausgestellt hat, treten bei der bekannten Hohlladung nach der DE-AS 15 78 100 Störungen des Hohlladungsstachels an bzw. kurz nach der Spitze auf. Diese Stachelstörungen werden dadurch verursacht, daß bei Detonation der Sprengladung die Verbindung zwischen der Auskleidungsbasis und der Verdämmung aufreißt und dann durch den gebildeten Spalt Sprengstoffschwaden in Richtung der Längsachse oder Kollapsachse der Hohlladung strömen. Da eine exakte Ladungssymmetrie nicht zu verwirklichen ist, werden Momente auf den Stachel übertragen, wodurch er bei seiner weiteren Streckung und Dehnung von der Längsachse abweicht.As it turned out, occur in the known Hollow charge according to DE-AS 15 78 100 disturbances of Hollow charge spikes at or shortly after the tip. These sting disorders are caused by the fact that Detonation of the explosive charge the connection between the Lining base and the tearing open and then through the formed explosive plumes in Direction of the longitudinal axis or collapse axis of the shaped charge stream. Because an exact charge symmetry doesn't is realizing moments on the sting transmitted, causing it to stretch further and Elongation deviates from the longitudinal axis.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen jeweils schematisch und jeweils im Schnitt im Bereich der Basis der AuskleidungThe invention is described in more detail below with reference to the drawing explained. Therein show schematically and respectively on average in the area of the base of the lining

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hohlladung; Fig. 1 a first embodiment of the hollow charge according to the invention;

Fig. 2 die Ausführungsform nach Fig. 1 bei Detonation der Sprengladung; und FIG. 2 shows the embodiment according to FIG. 1 when the explosive charge is detonated; and

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hohlladung. Fig. 3 shows a second embodiment of the shaped charge according to the invention.

Gemäß Fig. 1 weist eine rotationssymetrische Hohlladung in einer Hülle 1 eine Sprengladung 2 und in einer konischen Ausnehmung der Sprengladung 2 eine trichterförmige Auskleidung 3, beispielsweise aus Kupfer, auf. Die Auskleidung 3 ist an ihrer Basis "abgeschnitten", d. h. die Auskleidungsbasis weist einen kleineren Außendurchmesser auf als der Innendurchmesser der Hülle 1, so daß sie im Abstand von der Hülle 1 angeordnet ist. Zur Verdämmung der Sprengstoffschwaden bei Detonation der Sprengladung 2 ist ein Ring 4 vorgesehen. Durch den Verdämmungsring 4 wird die Basis der Auskleidung dem hohen Druck der verdämmten Sprengstoffschwaden länger ausgesezt und damit eine länger andauernde Beschleunigung in Richtung der Symmetrie- oder Kollapsachse der Hohlladung erreicht.According to Fig. 1 has a rotationally symmetrical shaped charge in an envelope 1 an explosive charge 2, and a conical recess in the explosive charge 2, a funnel-shaped covering 3, for example of copper, on. The lining 3 is "cut off" at its base, ie the lining base has a smaller outside diameter than the inside diameter of the casing 1 , so that it is arranged at a distance from the casing 1 . A ring 4 is provided to block off the explosive plumes when the explosive charge 2 is detonated. By means of the insulation ring 4 , the base of the lining is exposed to the high pressure of the insulated explosive swaths for a longer time and thus a longer-lasting acceleration in the direction of the symmetry or collapse axis of the shaped charge is achieved.

Der Verdämmungsring 4 schließt mit seiner Innenkante und die Auskleidung 3 mit ihrer Basis an die hintere Kante 5 eines im Querschnitt dreieckförmigen Schwadenlenkkörpers 6 an.The insulation ring 4 connects with its inner edge and the lining 3 with its base to the rear edge 5 of a swath guide body 6 which is triangular in cross section.

D.h. der Schwadenlenkkörper 6 weist eine erste, nach innen gerichtete Fläche 7, und eine zweite, der Hülle zugewandte Fläche 8 auf, die sich in der hinteren Kante 5 schneiden, so daß die Auskleidungsbasis 3 an der ersten Fläche 7 und die Verdämmung 4 an der zweiten Fläche 8 im Bereich der hinteren Kante 5 des Schwadenlenkkörpers 6 anliegen.That is, the swath steering body 6 has a first, inwardly facing surface 7 , and a second, the shell-facing surface 8 , which intersect in the rear edge 5 , so that the lining base 3 on the first surface 7 and the insulation 4 on the rest second surface 8 in the area of the rear edge 5 of the swath steering body 6 .

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, bewegt sich bei Detonation der Sprengladung 2 die Auskleidung 3 in Richtung des Pfeiles 9 zur Kollapsachse hin und die Verdämmung 4 in Richtung des Pfeiles 10 nach vorne. D.h. wenn der Schwadenlenkkörper 6 nicht vorgesehen wäre, würde sich zwischen der Basis der Auskleidung 3 und der Verdämmung 4 ein Spalt ausbilden, durch den Sprengstoffschwaden in Richtung des sich in der Kollapsachse bildenden Hohlladungstachels strömen und damit dessen Bildung beeinträchtigen. As can be seen from FIG. 2, when the explosive charge 2 detonates, the lining 3 moves in the direction of the arrow 9 towards the collapse axis and the dam 4 in the direction of the arrow 10 forwards. That is, if the swath steering body 6 were not provided, a gap would form between the base of the lining 3 and the dam 4 through which explosive swaths flow in the direction of the shaped charge spike forming in the collapse axis and thus impair its formation.

Durch den Schwadenlenkkörper 6 wird dieser Spalt jedoch so abgedichtet, daß während der Stachelbildung keine Sprengstoffschwaden in Richtung der Kollapsachse freigesetzt werden, jedenfalls nicht in einem Ausmaß, daß Momente auf den Stachel übertragen werden, so daß dieser bei seiner weiteren Streckung und Dehnung von der Kollapsachse abweicht.This gap is sealed by the swath steering body 6 so that no swaths of explosive are released in the direction of the collapse axis during the formation of the sting, at least not to an extent that moments are transmitted to the sting so that it continues to stretch and stretch from the collapse axis deviates.

Dazu bildet die erste Fläche 7 des Schwadenlenkkörpers 6 eine Dichtfläche, an der die Basis der Auskleidung 3 während der Anfangsphase ihrer Bewegung in Richtung des Pfeils 9 anliegt, und die zweite Fläche 8 eine Dichtfläche, an der die Verdänmung 4 mit ihrer Innenkante während der Anfangsphase der Bewegung der Verdämmung 4 in Richtung des Pfeils 10 anliegt.For this purpose, the first surface 7 of the swath steering body 6 forms a sealing surface on which the base of the lining 3 rests during the initial phase of its movement in the direction of the arrow 9 , and the second surface 8 forms a sealing surface on which the insulation 4 with its inner edge during the initial phase the movement of the dam 4 in the direction of arrow 10 is present.

In der Praxis beträgt die Breite der Dichtflächen 7 und 8 jeweils 2-20, vorzugsweise 5-10 mm. Bei einer kleineren Breite der Dichtflächen 7 und 8 verliert der Schwadenlenkkörper 6 an seiner Wirksamkeit, während eine größere Breite der ersten Dichtfläche 7 zu keiner weiteren Verbesserung mehr führt, und bei einer größeren Breite der zweiten Dichtfläche 8 der Vorteil der kurzen Baulänge einer solchen Hohlladung mit abgeschnittener Auskleidungsbasis verlorengeht.In practice, the width of the sealing surfaces 7 and 8 is 2-20, preferably 5-10 mm. With a smaller width of the sealing surfaces 7 and 8 , the steam steering body 6 loses its effectiveness, while a larger width of the first sealing surface 7 does not lead to any further improvement, and with a larger width of the second sealing surface 8 the advantage of the short overall length of such a shaped charge also clipped liner base is lost.

Für eine dichte Anlage der Verdämmung 4 bei ihrer Bewegung in Richtung des Pfeiles 10 an der Dichtfläche 8 des Schwadenlenkkörpers 6 ist es erforderlich, daß die Dichtfläche 8 zumindest senkrecht zur Verdämmung 4 verläuft. Vorzugsweise erweitert sich die konische Dichtfläche 8 jedoch nach vorne. Der Winkel β zwischen der Dichtfläche 8 und der Verdämmung 4 beträgt also vorzugsweise weniger als 90°, beispielsweise 80 - 85°. Damit wird ähnlich der Wirkung einer Liderung bei einem Hinterlader eine dichte Anlage der Verdämmung 4 an der Dichtfläche 8 bei ihrer Bewegung in Richtung des Pfeiles 10 sichergestellt.For a tight contact of the dam 4 when it moves in the direction of arrow 10 on the sealing surface 8 of the swath steering body 6 , it is necessary that the sealing surface 8 extends at least perpendicular to the dam 4 . However, the conical sealing surface 8 preferably widens towards the front. The angle β between the sealing surface 8 and the dam 4 is therefore preferably less than 90 °, for example 80-85 °. Thus, similar to the effect of lids in a rear loader, tight sealing of the dam 4 on the sealing surface 8 is ensured during its movement in the direction of the arrow 10 .

Um eine entsprechende Abdichtung der Basis der Auskleidung 3 an der Dichtfläche 7 bei Bewegung der Auskleidung 3 in Richtung des Pfeiles 9 zu erreichen, kann der Winkel γ zwischen der Dichtfläche 7 und der Auskleidung 3 kleiner als 90° sein, beispielsweise 80 - 85°. Es hat sich jedoch gezeigt, daß dies nicht unbedingt erforderlich ist. Denn dadurch, daß die Detonationswelle gemäß dem Pfeil 11 mehr oder weniger parallel zur Kollapsache verlaufend auf der Auskleidung 3 auftrifft, wird diese mit einem Winkel , dem sogenannten Taylor- Winkel, im Bereich von 5 - 10° abgeknickt, so daß auch bei einem Winkel γ von beispielsweise 95° noch eine ausreichende Liderung auftritt.In order to achieve a corresponding sealing of the base of the lining 3 on the sealing surface 7 when the lining 3 moves in the direction of the arrow 9 , the angle γ between the sealing surface 7 and the lining 3 can be less than 90 °, for example 80-85 °. However, it has been shown that this is not absolutely necessary. Because the detonation wave according to the arrow 11 strikes the lining 3 more or less parallel to the collapse, this is bent at an angle, the so-called Taylor angle, in the range of 5-10 °, so that even at an angle γ of, for example, 95 °, there is still sufficient eyelid relief.

Wenn die Auskleidung 3 und die Verdämmung 4 sich in Richtung des Pfeiles 9 bzw. 10 entlang der Dichtfläche 7 bzw. 8 bewegt haben, dann ist der Druck der hochgespannten Sprenstoffschwaden weitgehend abgebaut, so daß sie, wenn sie über die Dichtflächen 7 und 8 hinausbewegt worden sind, nur noch eine verminderte Geschwindigkeit besitzen, wobei der Druck der Schwaden, die zur Kollapsachse hin strömen, keine nennenswerten Störungen der Stachelbildung mehr verursachen kann.If the lining 3 and the dam 4 have moved in the direction of the arrow 9 and 10 along the sealing surface 7 and 8 , then the pressure of the high-tension explosive vapor is largely reduced, so that when it moves over the sealing surfaces 7 and 8 it have only a reduced speed, and the pressure of the swaths flowing towards the collapse axis can no longer cause any significant disturbances in the formation of spines.

Die Verdämmung 4 und der Schwadenlenkkörper 6 können beispielsweise aus Metall, wie Stahl, Kupfer oder schweren Metallen, z. B. Wolfram, Wolfram sinterlegierungen, abgereichertes Uran oder auch aus Aluminium oder Titan, oder aus Kunststoff oder einer Kombination daraus bestehen.The dam 4 and the swath steering body 6 can for example be made of metal, such as steel, copper or heavy metals, e.g. B. tungsten, tungsten sintered alloys, depleted uranium or aluminum or titanium, or plastic or a combination thereof.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 und Fig. 2 dadurch, daß die Verdämmung 4 und der Schwadenlenkkörper 6 einstückig ausgebildet sind.The embodiment of FIG. 3 in that the damming 4 and the steam steering body are formed integrally 6 differs from that of FIG. 1 and FIG. 2.

Der die Verdämmung 4 bildende Abschnitt dieses einstückigen Körpers ist dabei nicht senkrecht zur Längsachse der Hohlladung angeordnet, wie im Fall der Verdämmung 4 nach Fig. 1 und 2, sondern als sich von der Hülle 1 nach vorne konisch verjüngender Ringabschnitt. Versuche haben gezeigt, daß durch eine derartige konische Ausbildung der Verdämmung 4 besonders gute Ergebnisse erzielt werden können.The section of this one-piece body forming the dam 4 is not arranged perpendicular to the longitudinal axis of the shaped charge, as in the case of the dam 4 according to FIGS. 1 and 2, but rather as a ring section which tapers conically towards the front from the casing 1 . Tests have shown that particularly good results can be achieved by such a conical design of the dam 4 .

Ferner ist gemäß Fig. 3 der den Schwadenlenkkörper 6 bildende Abschnitt des einstückigen Körpers nicht massiv ausgebildet wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2, sondern er besteht zur Gewichtsreduzierung aus einem sich nach vorne verjüngendem konusförmigen Ringabschnitt 12, der die erste Dichtfläche 7 bildet, und einem sich nach vorne erstreckenden konischen Ringabschnitt 13, der die zweite Dichtfläche 8 bildet. D.h. der mit der Verdämmung 4 als einstückiger Körper ausgebildete Schwadenlenkkörper 6 weist einen T-förmigen Querschnitt auf. Die Verdämmung 4 bzw. der Schwadenlenkkörper 6 dienen zugleich zur Halterung der Basis der Auskleidung 3. Dazu greift gemäß Fig. 3 die Auskleidung 3 mit ihrer Basiskante in eine Ringnut 14 zwischen dem Verdämmungsabschnitt 4 und den den Schwadenlenkkörper bildenden Abschnitt 6 des einstückigen Körpers ein. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 reißt die mit dem Schwadenlenkkörper 6 einstückig ausgebildete Verdämmung 4, wie mit der gestrichelten Linie 15 angedeutet, an der Fläche 8 bei Detonation der Sprengladung 2 ab, wobei sich die abgerissene Verdämmung 4, wie die Verdämmung 4 nach Fig. 2, entlang der Dichtfläche 8 nach vorne bewegt. Furthermore, according to FIG. 3, the portion of the one-piece body forming the swath steering body 6 is not of a solid design as in the embodiment according to FIGS. 1 and 2, but for weight reduction it consists of a conical ring section 12 which tapers towards the front and forms the first sealing surface 7 , and a forwardly extending conical ring section 13 , which forms the second sealing surface 8 . That is, the swath steering body 6 formed with the dam 4 as a one-piece body has a T-shaped cross section. The dam 4 or the swath steering body 6 also serve to hold the base of the lining 3 . For this purpose, the lining 3 engages in Fig. 3 with its base edge in an annular groove 14 between the Verdämmungsabschnitt 4 and the steam steering body-forming portion 6 of the integral body a. In the embodiment according to FIG. 3, the dam 4 formed in one piece with the swath steering body 6 , as indicated by the dashed line 15 , tears off on the surface 8 upon detonation of the explosive charge 2 , the torn dam 4 , like the dam 4 according to FIG moved. 2 along the sealing surface 8 forward.

Durch den Schwadenlenkkörper 6 wird also ein zeitverzögerter Austritt der Sprengstoffschwaden und damit ein entsprechend abgemildeter Druck bei deren Austritt in den Stachelbildungsraum dadurch erreicht, daß sowohl die bei Ankunft der Detonationswelle 11 sich in Richtung des Pfeiles 9 bewegende Auskleidung 3 als auch die an der Stirnseite der Sprengladung 2 angeordnete, sich in Richtung des Pfeiles 10 bewegende Verdämmung 4 die hochgespannten Gase, zumindest für kurze Zeit, nicht zum Kollapsbereich bzw. zur Längs- oder Symmetrieachse der Hohlladung hin freigibt.Through the swath steering body 6 , a time-delayed escape of the explosive swaths and thus a correspondingly reduced pressure when they emerge into the spike formation chamber is achieved in that both the lining 3 moving in the direction of arrow 9 upon arrival of the detonation wave 11 and the lining 3 on the front side of the Explosive charge 2 arranged, moving in the direction of arrow 10 dam 4 does not release the high-tension gases, at least for a short time, to the collapse area or to the longitudinal or symmetry axis of the shaped charge.

Claims

1. Hollow charge with a lining base arranged at a distance from the envelope and an annular dam at the end face of the explosive charge between the lining base and envelope, characterized in that an annular swath steering body ( 6 ) with two sealing surfaces ( 7 , 8 ) is provided, the one , First sealing surface ( 7 ) the lining base ( 3 ) to be moved when the explosive charge ( 2 ) detonates on the collapse axis and the other, second sealing surface ( 8 ) the insulation ( 4 ) moving forward when the explosive charge ( 2 ) detonates seals that no plumes of explosives affecting the formation of spines are released towards the collapse axis.

2. Hollow charge according to claim 1, characterized in that the first sealing surface ( 7 ) and / or the second sealing surface ( 8 ) have a width of 2 - 20 mm.

3. Hollow charge according to claim 2, characterized in that the first sealing surface ( 7 ) and / or the second sealing surface ( 8 ) have a width of 5 - 10 mm.

4. Hollow charge according to one of the preceding claims, characterized in that the first sealing surface ( 7 ) with the lining ( 3 ) encloses an angle (γ) of less than 100 °.

5. Hollow charge according to one of the preceding claims, characterized in that the second sealing surface ( 8 ) widens towards the front in order to enclose an angle (β) of less than 90 ° with the dam ( 4 ).

6. shaped charge according to claim 5, characterized characterized in that the angle (β) is 80 to 85 °.

7. Hollow charge according to one of the preceding claims, characterized in that the dam ( 4 ) forms a conically tapering ring from the envelope ( 1 ) to the front.

8. shaped charge according to one of the preceding claims, characterized in that the swath steering body ( 6 ) and the dam ( 4 ) are integrally formed.

9. shaped charge according to claim 8, characterized in that the first sealing surface ( 7 ) is formed by a tapered conical ring portion ( 12 ).

10. shaped charge according to claim 8 or 9, characterized in that the second sealing surface ( 8 ) is formed by a flared conical ring portion ( 13 ).