DE4237798A1 - Panzerung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Panzerung mit einem verbesserten Energieabsorptionsvermögen zum Schutz von Objekten gegen mit hoher Energie aufschlagende Fremdkörper, wie beispielsweise Geschoße und gegen extrem starke und sehr schnelle Gasdruckwellen.

Der übliche Weg, ein Objekt vor Beschädigung durch aufprallende Fremdkörper zu schützen, besteht darin, das Objekt zu panzern, das heißt, mit einer genügen­ den Menge eines sehr widerstandsfähigen Materials zu umgeben, so daß auch sehr energiereiche Körper die schützende Hülle nicht mehr durchdringen können.

Dabei werden Eigenschaften und Menge des umgebenden Materials so gewählt, daß ein auftreffender Fremdkör­ per entweder zerschellt oder beim Eindringen seine Energie vollständig an das Material abgibt.

Der Fremdkörper wird also entweder zerstört, bevor er eindringt, oder er bleibt in der Materialhülle stec­ ken.

In beiden Fällen wird das zu schützende Objekt vor Beschädigung durch das Auftreffen des Fremdkörpers bewahrt.

Je nach den Eigenschaften und der Energie des abzuweh­ renden Körpers wird man also eine sehr harte oder eine sehr dicke Hülle um das Objekt legen. Da man nicht vorhersagen kann, welcher Art der abzuwehrende Körper sein wird, benötigt man in der Regel sowohl eine sehr harte als auch eine sehr dicke Hülle, die imstande ist, die gesamte Energie des auftreffenden Körpers schlagartig aufzunehmen.

Angesichts der Möglichkeiten, einen Körper auf sehr hohe Geschwindigkeiten zu beschleunigen und ihn so mit einer sehr hohen Energie zu versehen, stößt man bei der Gestaltung einer solchen Hülle sehr schnell an die Grenzen der noch erreichbaren Materialhärten oder der aus Platz- und Gewichtsgründen noch vertret­ baren Dicke der Hülle.

Zum Schutz von Objekten wird in der DE-OS 24 44 508 eine Wand hoher mechanischer Widerstandsfähigkeit vorgeschlagen, die aus parallelen, nebeneinander angeordneten, linsenförmigen Armiereisen, die sich vorzugsweise in einer Richtung senkrecht zu ihrer Längsachse überdecken und aus einem mit Fasern bewehr­ tem Harz besteht, wobei das bewehrte Harz die Armie­ reisen untereinander verbindet und zugleich die äußeren Wandteile einschließlich ihrer Außenseiten bildet.

Bekannt ist ferner eine Einrichtung zum Schutz gegen Geschosse, insbesondere für Panzerfahrzeuge, die auf einer Unterlage federnd angeordnete Formkörper be­ sitzt. Durch die spezifische Formgebung der Formkör­ per sollen die auftreffenden Geschosse in ihrer Flugbahn bei gleichzeitiger Vernichtung zumindest eines Teiles ihrer Aufschlagenergie abgelenkt und durch die federnde Anordnung der verbliebene Rest an Aufschlagenergie absobiert werden - DE-OS 24 24 098.

In der DE-OS 23 25 921 wird eine schußsichere Wan­ dung, insbesondere für Fahrzeuge, einschließlich Flugzeuge, vorgeschlagen, die aus mehreren Metallble­ chen und/oder Metallplatten besteht, von denen eine Metallplatte die Außenseite der Wandung bildet. Vorschlagsgemäß sind hinter der Außenwand eine Viel­ zahl von mit Abstand parallel zueinander schräg zur Außenseite der Wandung verlaufende Blechlamellen vorgesehen, die mit ihrem einen Ende auf dem Außen­ blech oder einem parallel dazu laufenden Innenblech befestigt sind. Die einzelnen Blechlamellen sind zweimal abgewinkelt und in einer bevorzugten Ausfüh­ rung aufeinanderfolgend abwechselnd an einem Außen­ blech und an einem Innenblech befestigt. Durch die abgewinkelte Form der Blechlamellen soll erreicht werden, daß ein die Außenwand durchschlagendes Ge­ schoß in seiner Flugbahn weiter abgelenkt und die noch vorhandene Aufschlagenergie durch die Zerstörung oder Deformierung der Blechlamelle vollständig abge­ baut wird.

Bekannt sind ferner räumliche Gitter aus Kunstoffstä­ be und/oder aus mit Stahldrähten verstärkte Kunstoff­ stäbe, in die das Geschoß sicher eindringen kann, seine Energie aber nach und nach durch die während des Eindringens gestreiften und durchgeschlagenen Stäbe aufgezehrt wird - DE-OS 23 04 016.

Der gemeinsame Nachteil dieser bekannten Lösungen besteht vorrangig darin, daß sie nicht in der Lage sind, die hohen Aufschlagenergien, mit der Geschoße und andere Körper nach den heute zur Verfügung stehen­ den Technologien ausgestattet werden können, sicher aufzunehmen. Ein Durchdringen der Panzerung durch das Geschoß oder durch andere Körper kann bei diesen Schutzeinrichtungen nicht mit hoher Sicherheit ausge­ schlossen werden.

Ein weiterer Nachteil besteht in dem hohen fertigungs­ technischen Aufwand, der notwendig ist, um beispiels­ weise eine Panzerung nach den bekannten Lösungen gemäß DE- OS 23 25 921 und DE-OS 24 24 098 herzustel­ len. Gegenüber extrem starken und sehr schnellen Druckwellen, die beispielsweise durch eine Sprengung oder durch die exotherme Wirkung einer Geschoßladung mit Durchbohrungswirkung ausgelöst werden können, bieten die genannten Lösungen überhaupt keinen ausrei­ chenden Schutz.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Panzerung der eingangs genannten Art vor­ zuschlagen, die die hohe Energie eines aufschlagenden Fremdkörpers oder einer Druckwelle durch mehrfache Veränderung der Aufschlagsrichtung und ggf. durch Umsetzung in Verformungsarbeit in aufeinander folgen­ den Teilschritten allmählich abbaut und ein Durch­ schlagen der Panzerung sicher verhindert.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Panzerung einen mehrschichtigen Aufbau aus vonein­ ander beabstandeten Bauelementen aufweist, und die Bauelemente der ersten Schicht einzelne, jalousie­ artig zu einer senkrechten Ebene angeordnete Lamellen sind, während die zweite Schicht eine unter einem Winkel β zur Senkrechten angebrachte ganzteilige Platte ist.

Vorzugsweise besitzt die Panzerung einen zweischichti­ gen Aufbau, wobei die erste Schicht aus Lamellen besteht, die unter einem Winkel zwischen 25° bis 35° angeordnet sind, und die dahinter befindliche zweite Schicht eine unter einem Winkel β von 10° bis 25° angeordnete und zu den Lamellen der ersten Schicht mit Abstand angeordnete Platte ist.

In einer bevorzugten Ausführung sind die jalousiear­ tig angeordneten Lamellen unter einem Winkel von 30° und die dahinterliegende ganzteilige Platte unter einem Winkel β von 15° zur Senkrechten angeordnet.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind hinter den Lamellen der ersten Schicht mehrere ganzteilige Platten vorgesehen, die von den Lamellen beabstandet und sich in senkrechter Ebenen überlappend oder aneinander anschließend, unter einem Winkel zwischen 10° und 25° zur Senkrechten angeordnet sind. Diese Ausführung ermöglicht den Einsatz der vorgeschlagenen Lösung auch dort, wo der verfügbare Bauraum knapp bemessen ist, ohne Abstriche oder Kompromisse zu den Vorteilen der Erfindung eingehen zu müssen.

Die die Panzerung bildenden Lamellen und Platten können aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführung bestehen die Lamellen und Platten aus Stahl mit einer höheren Festigkeit.

Gegenüber den bisher bekannten Lösungen müssen die mit hoher Energie auf die Panzerung auftreffenden Fremdkörper und Druckwellen einen längeren Weg durch die Panzerung zurücklegen, wobei sie unter gleichzei­ tiger Reduzierung ihrer Aufschlagenergie mehrfach in ihrer Bewegungsrichtung abgelenkt und die dann noch verbleibende Restenergie in Verformungsarbeit umge­ setzt wird. Dadurch sind sie nicht in der Lage, ihre hohe Energie schlagartig auf die Gesamtstruktur der Panzerung einwirken zu lassen.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbe­ ispiel näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die Vorderansicht auf die jalousieartig angeordneten Lamellen der ersten Schicht der Panzerung,

Fig. 2 die Anordnung der einzelnen Schichten der erfindungsgemäßen Panzerung in schemati­ scher Darstellung der Seitenansicht,

Fig. 3 die Anordnung sich überlappender Platten in der zweiten Schicht der Panzerung,

Fig. 4 die spiegelbildliche Anordnung der Bauele­ mente der Panzerung gemäß der Erfindung.

Die in den Figuren schematisch dargestellte Panzerung nach der Erfindung weist einen mindestens zweischich­ tigen Aufbau aus voneinander beabstandeten Bauelemen­ ten auf, von denen nach Fig. 2 eine erste Schicht 1 aus parallelen, jalousieartig zur senkrechten Ebene 6 angeordneten Lamellen 2; 3; 4 und eine weitere Schicht aus einer schräg hinter den Lamellen 2; 3; 4 liegenden Panzerplatte 5 gebildet ist. Die Lamellen 2; 3; 4 sind winklig so angeordnet, daß unter einem senkrechten Be­ trachtungswinkel kein Spalt vorhanden ist Fig. 1.

Hinter den Lamellen 2; 3; 4 der ersten Schicht befindet sich eine schräg angeordnete, ganzteilige Panzerplat­ te 5, die so ausgerichtet ist, daß sie in ihrer Lage zur Senkrechten 6 einer großen, stärker abgewinkelten Lamelle entspricht.

Ein herannahendes Geschoß trifft bei der vorgesehenen Anordnung der Lamellen 2; 3; 4 stets auf eine abge­ schrägte Fläche 7; 8. Bei dieser Berührung gibt es einen Teil seiner Energie an die Lamelle 2; 3; 4 ab und verändert seinen Bewegungszustand derart, daß es seinen Weg mit verringerter Energie und Geschwindig­ keit und auf abgelenkter Flugbahn in Richtung der Pan­ zerplatte 5 fortsetzt. In diesem Zustand prallt es nun in einem noch ungünstigeren Winkel auf die schräg hinter den Lamellen 2; 3; 4 befindliche Panzerplatte 5, die es nicht mehr zu durchdringen vermag und erneut abgelenkt werden kann.

Trifft ein Geschoßgeschoß unter einem senkrechten Auftreffwinkel auf die Fläche 7 der Lamelle 2, ist es nicht in der Lage, die nachfolgenden Lamellen 3; 4 zu durchschlagen. Durch Verformung des Geschosses an der Lamelle 2 und unter Umständen auch der Lamelle 2 selbst gibt es einen Teil seiner Energie als Verfor­ mungsarbeit ab. Mit der verbliebenen Restenergie bewegt sich das verformte Geschoß auf einer veränder­ ten Bahn auf die schräge Panzerplatte 5 zu. Bedingt durch die zu erwartende Verformung und die in ihrer Richtung sowie in ihren Rotationsanteilen veränderte Bewegung hat es zu diesem Zeitpunkt bereits einen erheblichen Teil seines Durchschlagsvermögens verlo­ ren. Das Geschoß kann die schräge Panzerplatte 5 nicht mehr durchdringen und ist zudem erheblich von seiner ursprünglichen Bewegungsrichtung abgelenkt worden. Das mittels der Panzerung geschützte Objekt bleibt unversehrt.

Trifft ein Geschoß derart auf eine Lamellenkante 9, daß es nicht zur Seite hin abgelenkt wird, so wird es beim Durchdringen der Lamelle 2; 3; 4 soviel Energie an dieselbe abgeben, daß es die schräg angeordnete Panzerplatte 5 nicht mehr durchschlagen kann. Ferner verformt sich das Geschoß bei der ersten Durchdrin­ gung in einer Weise, die seine Festigkeit herabsetzt und das Durchdringen der schrägen Panzerplatte 5 unter dem gegebenen ungünstigen Winkel β von vorzugs­ weise 15° zusätzlich erschwert. Auch in diesem Fall bleibt das zu schützende Objekt hinter der Panzerung unbeschädigt.

Bei einem Auftreffwinkel schräg zur Panzerung schlägt ein Geschoß quer zur Ausrichtung der Lamellen auf eine der Lamellen 2; 3; 4 auf und wird diese je nach Aufschlagwinkel mit unterschiedlichem Energieverlust durchschlagen und sich dabei verformen. Mit der ver­ bliebenen Restenergie schlägt das Geschoß mit abge­ lenkter, veränderter Flugbahn schräg auf die unter einem Winkel von 15° angeordnete Panzerplatte 5 auf, die es unter diesen Bedingungen und in diesem Zustand nicht mehr durchdringen kann. Das zu schützende Objekt bleibt ebenfalls unversehrt.

Trifft ein Geschoß parallel zur Ausrichtung der Lamellen auf die Panzerung auf, führt seine Flugbahn ohne Berührung zwischen zwei Lamellen hindurch. Das Geschoß würde so direkt auf die schräge Panzerplatte 5 aufschlagen. Aus geometrischen Gründen geschieht dies unter einem Winkel von ca. 45° bis 55°. Die Wahr­ scheinlichkeit, daß ein Geschoß die schräge Panzer­ platte 5 unter diesem Winkel noch durchschlägt, ist nahezu unwahrscheinlich.

Bei extrem starken und schnellen Druckwellen, die auf die Panzerung auftreffen, wird die herannahende Druckwelle von den Lamellen 2; 3; 4 umgelenkt, wobei sie einen Teil ihrer Energie an die Lamellen 2; 3; 4 abgibt. Die bereits geschwächte Druckwelle trifft dann schräg auf die unter einem Winkel zur Senkrech­ ten angeordnete Panzerplatte 5 und wird erneut abge­ lenkt, wobei wiederum nur ein Teil der Energie abgege­ ben wird. Die Druckwelle ist so außerstande, ihre zer­ störerische Energie vollständig auf die Gesamtstruk­ tur der Panzerung wirken zu lassen.

Fig. 3 und 4 zeigen Ausführungsbeispiele, die den Einsatz der erfindungsgemäßen Lösung bei relativ knapp bemessenen Bauraum ermöglichen.

Nach Fig. 3 sind in der zweiten Schicht 10 der Panze­ rung mehrere, ganzteilige Panzerplatten 5 vorgesehen, die sich in senkrechter Ebene überlappen. Die Panzer­ platten 5 sind wiederum unter einem Winkel β von vorzugsweise 15° zur Senkrechten angebracht und gegen­ über den Lamellen 2; 3; 4 der ersten Schicht 1 beabstan­ det. Im Bereich ihrer Anschlußstellen sind die über­ lappenden Platten 5 durch Zwischenstücke miteinander verbunden.

Eine spiegelbildliche Anordnung der Bauelemente der Panzerung ist in Fig. 4 dargestellt. Bei dieser Ausführung sind Panzerplatten 5 an den Anschlußstel­ len direkt miteinander verbunden.

Bezugszeichenaufstellung

 1 erste Schicht
 2 Lamelle
 3 Lamelle
 4 Lamelle
 5 Panzerplatte
 6 senkrechte Ebene
 7 abgeschrägte Fläche
 8 abgeschrägte Fläche
 9 Lamellenkante
10 zweite Schicht

Claims (6)

1. Panzerung zum Schutz von Objekten gegen mit hoher Energie auftreffende Fremdkörper und Gasdruckwel­ len, bestehend aus unterschiedlich angeordneten und ausgebildeten Elementen, die die Aufschlagener­ gie absorbieren und sich zwischen einer vorderen und hinteren abdeckenden Wandung befinden, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen mehrschichtigen Aufbau aus voneinander beabstandeten Bauelementen aufweist, und die Bauelemente einer ersten Schicht (1) aus einzelnen Lamellen (2; 3; 4) bestehen, die jalousieartig zur senkrechten Ebene (6) angeordnet sind, während mindestens eine weitere Schicht (10) eine unter einem Winkel β zur Senkrechten angeord­ nete einteilige Platte (5) ist.

2. Panzerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen zweischichtigen Aufbau besitzt, wobei die erste Schicht (1) aus Lamellen (2; 3; 4) besteht, die unter einem Winkel zwischen 25° bis 35° angeordnet sind, und die dahinter befindliche zweite Schicht (10) eine ganzteilige, unter einem Winkel von 10° bis 25° angeordnete und zu den Lamellen (2; 3; 4) der ersten Schicht (1) mit Abstand angebrachte Platte (5) ist.

3. Panzerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die jalousieartig angebrachten Lamellen (2; 3; 4) unter einem Winkel von 30° und die dahinter liegende ganzteilige Platte (5) unter einem Winkel β von 15° zur Senkrechten (6) angeord­ net sind.

4. Panzerung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schicht (10) mehrere Platten (5) aufweist, die sich in senkrechter Ebene überlap­ pend, unter einem Winkel β zwischen 10° und 25° zur Senkrechten angeordnet und im Bereich ihrer Anschlußstellen durch Zwischenstücke miteinander verbunden sind.

5. Panzerung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lamellen (2; 3; 4) und die Platten (5) in senkrechter Ebene spiegelbildlich angeord­ net und die Platten (5) an ihren Anschlußstellen direkt miteinander verbunden sind.

6. Panzerung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lamellen (2; 3; 4) und Platten (5) der einzelnen Schichten (1; 10) Stahlplatten mit einer höheren Festigkeit sind.