DE4238482C2 - Gefechtskopf - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gefechtskopf nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der DE 36 05 579 C1 ist ein Flugkörper mit einer kugelgelagerten Hohlladung bekannt. Die Hohlladung ist aus einer koaxialen Position in eine winklige Stellung in Richtung auf ein Ziel schwenkbar. Eine Schwenkvorrichtung ist nicht offenbart.

Eine gerichtete Ladung geht aus der JP 02-106700 hervor. Diese ist bei einem Gefechtskopf auf einer, um eine Achse schwenkbaren Antenne angeordnet. Eine diesbezügliche Stelleinrichtung ist ebenfalls nicht offenbart.

Bei einem schnellfliegenden Geschoß, wie gelenktes oder ballistisch fliegendes Geschoß, Flugkörper oder Ladungsträger, zur Panzer-, Rake­ tenabwehr, oder dergleichen nach der DE 32 16 142 C1 ist es bekannt, den Wirkteil eines Geschäftskopfes durch Impulsgeber hinsichtlich Translation und ggf. Rotation plötzlich abzubremsen. Hierzu werden Explosivstoffe eingesetzt.

Weiterhin ist es aus der US 4034673 bekannt, bei einem Geschoß einen eingefalteten Hohlladungstrichter durch eine Sprengladung aufzuweiten, sodaß ein voll funktionsfähiger Hohlladungstrichter vorliegt. Hierzu ist ein konisches Werkzeug verschiebbar in einem Zylinder gelagert. In dem Zylinder ist ein Zündelement für eine explosionsfähige Ladung angeordnet. Die gezündete Ladung treibt einen Kolben des Konus an. Der Konus ist hierzu im Ausgangszustand bis auf Anschlag in der stirnseitigen Öffnung der eingefalteten Hohlladungseinlage angeordnet.

Bei Geschossen zur Bekämpfung von Land- oder Luftzielen soll die Wirk­ ladung mit größtmöglichem Nutzen eingesetzt werden. Üblicherweise ist hierzu eine vollkalibrige Sprengladung, die in Achsrichtung des Ge­ schosses angeordnet ist, und ein spezielles Wirksystem - ebenfalls in Achsrichtung des Geschosses - vorgesehen. Beim Überfliegen eines Pan­ zers oder im Begegnungsverkehr von Abwehrgeschoß und Flugkörper bzw. angreifender Rakete soll das Wirksystem zur optimalen Bekämpfung auf das angreifende Ziel bzw. auf den Gegner ausgerichtet werden, ohne daß das Abwehrgeschoß seine Flugrichtung ändert.

Bei der DE 32 16 142 C1 ist zur zielgerichteten Ausrichtung des Wirkteils auf das Ziel eine stirnseitig im Wirkteil angeordnete Sprengladung sowie heckseitig ein impulsgetriebener Winkelantrieb vorgesehen. Die Sprengladung dient als Räumladung, indem der Vor­ derteil des Geschosses abgesprengt wird und bremst auch den Wirkteil ab. Nachteilig daran ist die Beeinträchtigung der Sprengladung des Wirkteils durch die Räumladung, da zwischen den beiden Ladungen keinerlei Dämmschichten vorgesehen sind und der große Zeitaufwand bei der Funktion des Winkelantriebes.

Bei der US 4034673 wird durch den Konus eine sprengstoffbetriebene Aufweitung des eingefalteten Einlagetrichters erreicht. Hierbei liegt der Einlagetrichter koaxial zur Geschoßachse. Eine winklige Ausrichtung des Einlagetrichters zur Abschußachse ist nicht vorge­ sehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gefechtskopf vorzu­ schlagen, dessen Wirkteil sehr schnell von einer zu dem Gefechtskopf koaxialen Ausgangslage in eine dazu winklige Abschußlage gebracht werden kann.

Die Erfindung löst diese Aufgabe entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Erfindungsgemäß werden entsprechend dem gewünschten Winkel zur Anstel­ lung des Wirkteils und in Richtung auf das Ziel eine dazu ausgewählte Anzahl der rosettenförmig angeordneten Sprengstoffkammern gezündet, wobei der gesamte Wirkteil also incl. der Sprenglandung die gewünschte Winkelstellung zur Hauptachse des Gefechtskopfes in dem vorbestimmten Zielsektor einnehmen. Die Achse des Wirkteils liegt dabei auf einem Kegelmantel, dessen Zentrum etwa in der Hauptachse des Gefechtskopfes liegt. Diese Achse kann innerhalb eines Rasters an jeden gewünschten Umfangspunkt des Kegelmantels gelegt werden. Voraussetzung ist ein genügend klein gerastertes, also unterteiltes Sprengstoffmagazin. Bei einer Dreiteilung sind bereits sechs Zielsektoren erreichbar. Dementsprechend ist mit einem 16-teiligen Sprengstoffmagazin gemäß Ausführungsbeispiel eine vorbestimmte Richtung auf das Ziel mit der gewünschten Genauigkeit durch Zündung der erforderlichen Anzahl von Sprengstoffkammern zu erreichen. Mit den maximal gezündeten Sprengstoffkammern pro Richtung wird auch der größte Stellweg, also Winkel am Kegelmantel, nämlich der Winkel zur Anstellung des Wirkteils in Richtung auf das Ziel von maximal 45° erreicht. Bei großem Winkel sind die Wege der Splitter kurz und die Trefferwirkung groß.

Überraschend ist die einfache konstruktive Lösung für die Ausrichtung auf das Ziel mit Winkelstellung des Gefechtskopfes. Der konstruktive Aufwand ist gering bei großer Funktionssicherheit. Die Sprengeffekte der rosettenförmig angeordneten Sprengstoffkammern sind in dem erfor­ derlichen Maße so isoliert, daß eine ungewollte Zündung der Haupt­ ladung von oben sicher vermieden ist.

Von besonderem Vorteil ist die als Splitterladung ausgebildete Druck­ platte, da dadurch zwei Funktionen in einer Einheit zusammengefaßt sind. Es ergibt sich neben dem Dämpfungseffekt gegenüber den Schock­ wellen der rosettenförmigen Sprengstoffkammern eine kurze Baulänge der Gesamtanordnung. Kubische Splitter weisen ohne Zusatzbauteile eine große Verdämmung beim Sprengen auf. Daher liegt eine große Abgangsgeschwindigkeit vor.

Wesentlich ist auch die seitliche und die zielseitige Verdämmung der rosettenförmigen Sprengstoffkammern, wodurch mit relativ kleinen Sprengstoffmengen in Richtung auf die Druckplatte verhältnismäßig große Stellwege des Wirkteiles erreicht werden.

Die vorgegebenen Querschnitte des Sprengstoffmagazins gewährleisten ein rasches Absprengen des Sprengstoffmagazins bei Zündung bereits einer einzigen rosettenförmigen Sprengstoffkammer. Dadurch kann sich die Wirkung des Gefechtskopfes ungehindert in Richtung auf das Ziel entfalten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt. Es zeigt:

Fig. 1 einen Gefechtskopf im Schnitt

Fig. 2 einen Ausschnitt des Gefechtskopfes nach Fig. 1 gemäß der Schnittlinie II-II und

Fig. 3-5 Funktionsbilder des gezündeten Gefechtskopfes nach Fig. 1.

Ein Gefechtskopf 1 besitzt ein topfförmiges, in Wirkrichtung 2 offenes Gehäuse 3. Am Boden 4 des Gehäuses 3 ist eine Zündleitung 5 für ein Zündelement 6 mit Verstärkungsladung 7 herausgeführt. Hierzu sind in einem stempelförmigen Abstandhalter 10 entsprechende Ausnehmungen 11, 12 vorgesehen. Der Abstandhalter 10 besitzt eine dicke Bodenplatte 13 und einen zylinderförmigen Schaft 14 mit ebener Stirnseite 15. Die Stirnseite 15 steht plan, also vollflächig auf dem Boden 4 des Ge­ häuses 3 auf. Die Bodenplatte 13 ist in dem Gehäuse 3 mit radialem Spiel geführt.

Die Höhe 16 des Schaftes 14 beträgt 30% des Durchmessers 8 des Ge­ häuses 3 und kann bis zu 50% betragen. Der den Schaft umgebende freie Ringraum ist mit 17 bezeichnet. Der Durchmesser 18 des Schaftes 14 be­ trägt 10% des Durchmessers 8. Bei größerer Höhe 16 ist bis zu einem bestimmten Grenzwert eine Neigung 24 des Schaftes 14 von ca. 45° mög­ lich.

Ein topfförmiges, dünnwandiges Sprengstoffgehäuse 20 enthält unemp­ findlichen, kunststoffgebunden, also elastischen Sprengstoff 21 in Form von Scheiben 19, siehe Fig. 3.

Auf dem Gehäuse 20 und der Sprengladung 21 sitzt stirnseitig eine Druckplatte 30, bestehend aus kubischen Schwermetallsplittern 31 und einem Gehäuse 32. Das Gehäuse 32 umfaßt die Splitter 31 voll­ ständig. Die Sprengladung 21 liegt in vier Scheiben 19, siehe Fig. 3, vor; sie ist kunststoffgebunden und dadurch schockunempfind­ lich und die Scheiben 19 sind gegeneinander seitlich verschiebbar.

Ein Sprengstoffmagazin 40 aus dickwandigem Stahl enthält rosetten­ förmig angeordnete Sprengstoffkammern 41 bis 56 mit Sprengstoff 57 und Zünder 58 mit elektrischen Zündleitungen 59. Zwischen den Spreng­ stoffkammern 41-56 liegen Wände 38. Im Zentrum des Sprengstoffmaga­ zins 40 ist in Wirkrichtung 2 zur Gewichtseinsparung eine zentri­ sche Ausnehmung 60 angeordnet. Die Sprengstoffkammern 51 bis 56 sind jeweils in Richtung auf die Druckplatte 30 mit dünnen Abdeck­ scheiben 61 durch Schrauben 62 abgeschlossen.

Ein mit dem Gehäuse 3 verschraubter Spannring 70 legt die vorbe­ schriebenen Komponenten in dem Gehäuse 3 fest.

Um ein in Pfeilrichtung 75 anfliegendes Ziel 76 zu bekämpfen werden entsprechend dem Zielsektor Zündimpulse durch eine nicht dargestellte Sensorik auf acht nebeneinander liegende Sprengstoffkammern 42 bis 49 gegeben, wobei diese Sprengstoffkammern 42 bis 49 dem anfliegen­ den Ziel 76 am nächsten liegen. Dadurch erfolgt gemäß den Fig. 3 bis 5 zunächst eine Kipplage der Baueinheit bestehend aus Druckplat­ te 30, Sprengstoffgehäuse 20 und Bodenplatte 13 in Richtung auf das gemäß der Pfeilrichtung 75 anfliegende, verkleinert gezeichnete Ziel 76. Die Stirnfläche 15 beult zunächst den Boden 4 aus bis dieser eine Öffnung 25 bildet. Der Schaft 14 ist nun ortsfest fixiert und bildet im Bereich der Öffnung 25 ein Schwenklager 26. Es ist gewährleistet, daß die Hauptmasse der Splitter 32 im Bereich 34 vor der Hauptmasse der Sprengladung 21 liegt, sodaß eine maximale Transformation der Energie der Sprengladung 21 auf die Splitter 32 erfolgt. Dabei er­ folgt auch eine seitliche Verschiebung der genannten Komponenten 19, 30 in Richtung des Pfeiles 23.

Entsprechend den in den Fig. 3 und 4 dargestellten Kipplagen der vorbeschriebenen Baueinheit 13-30 wird das Gehäuse 3 und auch das Sprengstoffgehäuse 20 aufgebrochen und verformt.

Durch die Detonation des Sprengstoffs 39 der Sprengstoffkammern 42 bis 49 wird auch das Sprengstoffmagazin 40 im Bereich der Ausnehmung 60 in Stücke zerlegt und gibt den Weg für die Splitter 31 frei. Die Abdeckscheiben 61 verhindern die unverwünschte Detonation der nicht gezündeten Sprengstoffkammern 41, 50 bis 56.

Nach kurzer Zeit erfolgt die Zündung der Sprengladung 21, die nun auf das Ziel 76 so ausgerichtet ist, daß dieses Ziel 76 in einen Vorhang 77 aus den Splittern 31 hineinfliegt und zerstört wird.

Die Erfindung beruht auf einem sogenannten Winkelantrieb ohne mecha­ nische Getriebeteile.

Dieser Winkelantrieb arbeitet ohne wesentlichen Zeitverzug. Das Grund­ prinzip beruht auf der Kombination von

• 1. sektorialem Sprengimpuls auf ein Wirkteil, und
• 2. einem nur während des Sprengimpulses instabil in einem Gehäuse ge­ lagerten Wirkteil
• 3. bei bleibender Verformung des Gehäuses zur Bildung eines örtlich fixierten Schwenklagers.
• 4. dabei wirkt der Sprengimpuls entgegen der Arbeitsrichtung des Wirk­ teils und
• 5. der Sprengimpuls öffnet gleichzeitig die Arbeitsrichtung für das Wirkteil.

Durch dieses Prinzip ist die Funktion reproduzierbar, nahezu fehler­ frei und wartungsfrei, sowie kleinbauend und kostengünstig. Es eig­ net sich besonders zur Bekämpfung angreifender Gegner mit extrem kurzer Bekämpfungszeit.

Die Druckplatte 30 kann auch aus einem Kunststoff oder auch aus einem anderen Werkstoff bestehen. Voraussetzung ist, daß die Detonationswir­ kung des Sprengstoffmagazins 40 unter einen, für die Zündung der Spreng­ ladung 21 bleibenden Schwellwert gedämpft wird.

Die Sprengladung 21 kann bei einem geeigneten, entsprechenden elasti­ schen Sprengstoff aus einem Stück bestehen. Die Scheibenform gemäß Fig. 3 ist nicht notwendig.

Die Sprengladung 21 kann auch als stachel- oder projektbildende Hohl­ ladung ausgebildet sein. Auch die Druckplatte 30 kann konvex oder konkav ausgebildet sein.

Claims (11)

1. Gefechtskopf bei dem die Sprengladung durch eine Stelleinrichtung auf das Ziel ausrichtbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuse (3) bodenseitig ein etwa stempelförmiger, dickwandiger und schwenkbarer Abstandhalter (10) vorgesehen ist, dessen Schaft (14) mit einer Stirnseite (15) am Boden (4) des Ge­ häuses (3) anliegt und der Schaft (14) von einem freien Ringraum (17) umgeben ist, wobei eine im Gehäuse (3) geführte Kopfplatte (13) des Abstandshalters (10) die Sprengladung (21) bodenseitig abstützt, und daß eine Druckplatte (30) zwischen der Sprengladung (21) und einem zielseitigen, scheibenförmigen Sprengstoffmagazin (40) mit einzelnen Sprengstoffkammern (41 bis 56) liegt.

2. Gefechtskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sprengstoffmagazin (40) in Richtung auf die Druckplatte (30) rosettenförmig angeordnete, voneinander separierte Spreng­ stoffkammern (41 bis 56) aufweist,

3. Gefechtskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spannvorrichtung (70) den Abstandhalter (10), die Spreng­ ladung (21), die Druckplatte (30) und das Sprengstoffmagazin in dem Gehäuse (3) axial vorspannt.

4. Gefechtskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) topfförmig und in Wirkrichtung (2) offen aus­ gebildet ist.

5. Gefechtskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengladung (21) vollständig in einem leichten, dünnen und leicht verformbaren Gehäuse (20) gekapselt ist und die Spreng­ ladung (21) aus einem entsprechenden kunststoffgebundenen, ela­ stischen Sprengstoff besteht.

6. Gefechtskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengladung (21) in zylindrischer Form vorliegt oder als Hohlladung oder als projektilbildende Ladung ausgebildet ist.

7. Gefechtskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (30) als Blechgehäuse (32) mit innenliegenden Splittern (31) aus Schwermetall ausgebildet ist.

8. Gefechtskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengladung (21) in einzelnen Scheiben (19) vorliegt.

9. Gefechtskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (30) eben, konvex oder konkav ausgebildet ist.

10. Gefechtskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengstoffkammern (41 bis 56) des Sprengstoffmagazins (40) einzeln oder in beliebiger Anzahl gleichzeitig oder nacheinander zündbar sind, und die Sprengstoffkammern (41 bis 56) nur in Richtung auf die Druckplatte (30) nahezu unverdämmt sind.

11. Gefechtskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Splitter (31) kubisch oder kugelförmig ausgebildet sind.