DE4440120C2

DE4440120C2 - Schutzvorrichtung mit einer reaktiven Panzerung

Info

Publication number: DE4440120C2
Application number: DE4440120A
Authority: DE
Inventors: Wilfried Dipl Ing Becker; Herbert Dipl Phys Dr Scholles; Dirk Dipl Ing Kilfitt
Original assignee: Rheinmetall Industrie AG
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1994-11-10
Filing date: 1994-11-10
Publication date: 1998-03-19
Anticipated expiration: 2014-11-11
Also published as: CH691408A5; FR2726899B1; GB2295003A; GB9523084D0; FR2726899A1; DE4440120A1; US5577432A; GB2295003B

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung mit einer reak tiven Panzerung zum Schutz von ortsfesten oder beweglichen Zielen, wie Bunkern, Unterständen, Land- oder Wasserfahrzeu gen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Schutzvorrichtungen sind beispielsweise aus der DE 41 22 622 A1 bekannt. Sie bestehen im wesentlichen aus einer modular aufgebauten Reaktivpanzerung, die direkt auf die Oberfläche des zu schützenden Zieles aufgebracht und mit elektromagnetischen Radar-Abstandssensoren versehen ist. Die Entfernung zu einem sich nähernden Geschoß wird aus der Doppler-Verschiebung berechnet. Hieraus wird dann der Zeit punkt bestimmt, zu dem die Panzerplatte eines entsprechenden Modules aktiviert und quer zu ihrer Ebene auf das anfliegende Projektil geschleudert wird.

Nachteilig ist bei diesen bekannten Schutzvorrichtungen der relativ große Aufwand für die erforderlichen Abstandssen soren sowie die mit der Verwendung derartiger HF-Sensoren verbundenen Probleme. So ist beispielsweise eine aufwendige Verkabelung der Streifenleiter-Antennen sowie eine aufwendige Ansteuerung der Sender etc. erforderlich. Ferner sind Störungen (Mehrfachreflektionen) und damit falsche Meß ergebnisse möglich, wenn mehrere benachbarte Fahrzeuge (Pan zer) mit derartigen Abstandssensoren ausgerüstet sind. Außer dem können die ungeschützt auf der Oberfläche des Zieles angeordneten Module der reaktiven Panzerung bereits durch den Beschuß mit kleinkalibrigen Geschossen initiiert werden. Schließlich muß die jeweilige Hauptpanzerung immer noch relativ stark und damit schwer sein, weil die Geschosse durch die Module nur vorgebrochen werden und daher eine relativ hohe kinetische Energie besitzen.

Aus der DE-PS 9 78 036 ist eine Schutzvorrichtung mit einem rasterförmigen System von Hohlladungen und Lichtschranken bekannt. Beim Durchfliegen eines Geschosses durch eine Lichtschranke wird eine entsprechende Hohlladung ausgelöst, welche das Geschoß beschädigen soll.

Nachteilig bei derartigen Hohlladungsanordnungen ist vor allem der relativ hohe Aufwand an Lichtschranken, die genau justiert werden müssen. Außerdem ist eine hohe Anzahl von Hohlladungen erforderlich, weil der Hohlladungsstrahl, der das jeweilige Geschoß treffen soll, relativ schmal ist.

Aus der US-PS 3,893,368 ist ferner eine Schutzvorrichtung bekannt, bei der beim Auftreffen eines Geschosses auf ein elektronisches Element die Zündspannung freigegeben wird, durch welche eine Hohlladung initiiert wird. Diese ist derart angeordnet, daß ihre Wirkungsrichtung parallel zur zu schützenden Oberfläche und senkrecht zur Flugrichtung des Geschosses gerichtet ist. Durch den Partikelstrahl und die Schockwelle soll das Geschoß zerstört oder abgelenkt werden.

Auch bei dieser Schutzvorrichtung ist eine entsprechend hohe Anzahl von Hohlladungen erforderlich, um ein anfliegendes Geschoß sicher zu treffen.

Aus der DE 27 19 150 C1 ist eine weiter Schutzvorrichtung mit einer reaktiven Panzerung bekannt, die als Sensor zur Auflösung der Panzerelemente ein Kontaktgitter benutzt. Aktiviert der Sensor die Reaktivpanzerung, so wird das entsprechende Panzerelement in seiner Ebene verschoben. Eine Ermittlung der Flugrichtung des abzufangenden Geschosses ist zur Einleitung einer darauf gerichteten Gegenmaßnahme mit dieser bekannten Schutzvorrichtung nicht möglich.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Schutzvorrichtung der eingangs erwähnten Art anzugeben, die einfach aufgebaut ist, Sicherheit gegen den Beschuß von KE-Geschossen bietet und trotzdem nur eine geringe Hauptpanzerung des zu schützenden Zieles erfordert.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.

Im wesentlichen liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, vor der reaktiven Panzerung eine passive Zusatzpanzerung anzuordnen, die mit einem passiven Sensor verbunden ist. Beim Auftreffen eines Geschosses auf die Zusatzpanzerung ermittelt dann eine mit dem Sensor verbundene Überwachungselektronik die Lage des Geschosses und initiiert das entsprechende Modul der reaktiven Panzerung. Durch die passive Zusatzpanzerung erfolgt außerdem ein Vorbrechen des Geschosses, so daß durch die reaktive Panzerung eine weitere Fragmentierung der Geschoßkomponenten erfolgt, die durch eine relativ dünne Fangplatte, z. B. der Hauptpanzerung, aufgefangen werden.

Besonders vorteilhaft sind nach einer Ausführungsvariante der Erfindung jeweils auf der Vorder- und der Rückseite der Zusatzpanzerung Sensorfolien angeordnet. Dadurch kann die Elektronik nicht nur die Lage des Geschosses, sondern auch dessen Geschwindigkeit und Richtung ermitteln und somit die für die Zerstörung der Geschoßkomponenten günstigsten Module initiieren sowie gegebenenfalls eine entsprechende Waffe in Beschußrichtung ausrichten.

Bei einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung besteht die passive Zusatzpanzerung aus zwei in geringem Abstand hintereinander angeordneten Panzerplatten. Jede dieser beiden Platten setzt sich aus einer Vielzahl einzelner Panzerplattenelemente zusammen. Bei ausreichend kleinen Panzerplattenelementen reicht die Sensierung der jeweils getroffenen Plattenelemente der Zusatzpanzerung aus, um die Flugrichtung des vorgeschädigten Geschosses zu errechnen und das zugehörige Modul der reaktiven Panzerung zu ermitteln. Auf die Foliensensoren kann in diesem Fall verzichtet werden. Vielmehr können als Sensoren z. B. Schock- oder Beschleunigungssensoren verwendet werden. Jedes Element der Zusatzpanzerung verfügt dabei über je einen der vorstehend erwähnten Sensoren.

Um eine hohe Sicherheit gegen den Beschuß mit kleinkalibrigen Geschossen zu erreichen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, vor der Zusatzpanzerung eine weitere Panzerung vorzusehen.

Die einzelnen Module der reaktiven Panzerung sollten wechselseitig schräg zur zu schützenden Oberfläche angeordnet sein, um eine maximale Wirkung gegen das Geschoß zu erreichen.

Um bei Auslösung eines Moduls Beschädigungen durch die jeweils wegfliegende Platte zu reduzieren, wird vorteilhafterweise zwischen benachbarten reaktiven Elementen ein Fangelement (Blech, Gitter o. ä.) vorgesehen. Diese Bauelemente dienen gleichzeitig zur Befestigung der äußeren Panzerung.

Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, als Schutz gegen Hohlladungen zwischen der Zusatzpanzerung und der reaktiven Panzerung ein Beulblech anzuordnen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schutzvorrichtung mit Zusatzpanzerung, auf deren Vorder- und Rückseite jeweils eine Sensorfolie angeord net ist und

Fig. 2 eine Schutzvorrichtung, bei der die Zusatzpanzerung aus einzelnen Modulen zusammengesetzt ist.

In Fig. 1 ist mit 1 ein KE-Geschoß bezeichnet, welches in Richtung auf die Panzerung 2 eines nicht dargestellten Zieles (z. B. eines Panzers) fliegt. Vor der Panzerung 2 ist eine aus mehreren Modulen 3, von denen aus Übersichtlichkeitsgründen nur sechs dargestellt sind, bestehende reaktive Panzerung 4 angeordnet. Auf der der Panzerung 2 abgewandten Seite der reaktiven Panzerung 4 befindet sich in einem vorgegebenen Abstand 5 erfindungsgemäß eine Zusatzpanzerung 6. Sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite der Zusatzpanzerung 6 sind Sensorfolien 7, 8 angeordnet, die über entsprechende elektrische Leitungen 9, 10 mit einer Überwachungselektronik 11, z. B. mit einem Mikrokontroller, verbunden sind. Der Aus gang der Überwachungselektronik 11 ist über elektrische Lei tungen 12, 13 mit den Modulen 3 verbunden, wobei aus Über sichtlichkeitsgründen nur zwei der Module mit der Elektronik 11 verbunden dargestellt sind.

Um die Schutzvorrichtung weitgehend gegen den Beschuß durch kleinkalibrige Geschosse unempfindlich zu machen, ist eine weitere Panzerplatte 14 vor der Zusatzpanzerung 6 angeordnet. Außerdem befindet sich zwischen der Zusatzpanzerung 6 und der reaktiven Panzerung 4 ein Beulblech 15, welches den Partikelstrom einer eventuellen Hohlladung stören soll.

Im folgenden wird näher auf die Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten Anordnung eingegangen:
Nach Durchschlagen der Panzerplatte 14 trifft das Geschoß 1 zunächst auf die äußere Sensorfolie 7, die ein entsprechendes Signal erzeugt, aus dem die Überwachungselektronik 11 die Lage (Koordinaten in bezug auf einen vorgegebenen Ursprung) des Eintrittes des Geschosses 1 ermittelt. Beim Durchschlagen der Zusatzpanzerung 6 erhält das Geschoß eine etwas andere Flugrichtung und wird vorgebrochen und durchschlägt anschlie ßend die Sensorfolie 8. Auch diese Folie 8 erzeugt ein Sig nal, aus dem die Überwachungselektronik 11 die Koordinaten der Auftreffposition auf die Folie in bezug auf einen ent sprechenden Koordinatenursprung bestimmt.

Aus den Koordinaten der Durchschlagstellen der beiden Sensorfolien 7 und 8 errechnet die Überwachungselektronik 11 die Flugrichtung des vorgebrochenen Geschosses 1′ und wählt daraufhin diejenigen Module 3 aus, welche ausgelöst werden müssen, um das Geschoß 1′ optimal abzufangen. Das jeweilige Zündsignal für das ausgewählte Modul 3 wird von der Überwa chungselektronik 11 aktiviert und über die entsprechende Leitung 12, 13 zu der elektrisch zündbaren Sprengfolie 16 geleitet. Die entsprechende sprengstoffbeschleunigte Panzer platte 17 des Moduls 3 bewegt sich auf das vorgebrochene Ge schoß 1′ zu und zerstört dieses.

Um eine maximale Wirkung der einzelnen Module 3 zu erreichen, sind die Module wechselseitig schräg zur Oberfläche des zu schützenden Zieles angeordnet.

Der Abstand 5 zwischen der Zusatzpanzerung 6 und der reakti ven Panzerung 4 muß derart gewählt werden, daß eine ausrei chende Wegstrecke für das "Aufzehren" des Geschosses 1 durch die sprengstoffbeschleunigte Platte 17 zur Verfügung steht und sollte vorzugsweise im Bereich der halben Penetratorlänge liegen.

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt, bei dem die Zusatzpanzerung 18 aus zwei in geringem Abstand hintereinander angeordneten Panzer platten besteht, die sich aus einzelnen Panzerplattenelemen ten 19 zusammensetzen. Anstatt der Anordnung von zwei Folien sensoren, genügt bei diesem Ausführungsbeispiel die Anordnung eines Schock- oder Beschleunigungssensors pro Panzerplatten element 19, der das jeweils von dem Geschoß 1 getroffene Panzerplattenelement 19 sensiert. Diese Information gelangt wiederum zu der Überwachungselektronik 11 (Fig. 1), welche aus einer hier abgelegten Tabelle das korrespondierende Modul 3 der reaktiven Panzerung 4 auswählt und zündet.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann beispielsweise die Überwachungselektronik 11 auch mittels einer in Fig. 1 gestrichelt angedeuteten elektrischen Leitung 20 mit einem übergeordneten System 21 des Panzers (z. B. dem Bordcomputer oder der Waffenrichtanlage) verbunden werden. Die Überwachungselektronik 11 kann aufgrund der Sensordaten Projektilgeschwindigkeit und Abschußort des Geschosses 1 errechnen und dieses dem System 21 mitteilen. Das System 21 kann dann die eigenen Waffen auf den Gegner richten.

Um Beschädigungen durch wegfliegende Panzerplatten 17 zu vermeiden bzw. zu reduzieren, hat es sich außerdem als vorteilhaft erwiesen, zwischen benachbarte reaktive Elemente jeweils ein Fangelement (z. B. ein Blech oder ein Gitter) 22 anzuordnen (in den Fig. 1 und 2 gestrichelt dargestellt). Auf diese Weise wird verhindert, daß Geschoßfragmente oder die Panzerplatte 17 benachbarte Module 3 beschädigen. Derartige Fangelemente dienen gleichzeitig zur Befestigung der äußeren Panzerung.

Bezugszeichenliste

1 Geschoß, KE-Geschoß
1′ vorgebrochenes Geschoß
2 Panzerung, Fangplatte
3 Modul
4 reaktive Panzerung
5 Abstand
6 Zusatzpanzerung
7, 8 Sensorfolien, Sensoren
9, 10 elektrische Leitungen
11 Überwachungselektronik
12, 13 elektrische Leitungen
14 Panzerplatte
15 Beulblech
16 Sprengfolie
17 Platte, Panzerplatte
18 Zusatzpanzerung
19 Panzerplattenelement
20 elektrische Leitung
21 übergeordnetes System
22 Fangelement

Claims

1. Schutzvorrichtung mit einer reaktiven Panzerung zum Schutz von ortsfesten oder beweglichen Zielen, wie Bunkern, Unterständen, Land- oder Wasserfahrzeugen, gegen Zerstörung durch Geschosse (1), wobei sich die reaktive Panzerung (4) aus einzelnen elektrisch zündbaren Modulen (3) zusammensetzt, die auf ihrer dem Ziel abgewandten Oberfläche absprengbare Panzerplatten (17) aufweisen, und wobei das jeweilige Modul (3) über eine Überwachungselektronik (11) mit mindestens einem Sensor (7, 8) gekoppelt ist, der das entsprechende Modul (3) bei Annäherung eines Geschosses (1) aktiviert, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils auf der Vorder- und Rückseite einer passiven Zusatzpanzerung (6), die sich in einem vorgegebenen Abstand (5) vor der reaktiven Panzerung (4) befindet, Sensorfolien (7, 8) eines passiven Sensors angeordnet sind, aus den Signalen der Sensorfolien (7, 8) die Lage und Richtung des jeweiligen Geschosses (1) in bezug auf die Oberfläche ermittelt und entsprechende Zündsignale zur Aktivierung des betroffenen Moduls (3) der reaktiven Panzerung (4) erzeugt werden.

2. Schutzvorrichtung mit einer reaktiven Panzerung zum Schutz von ortsfesten oder beweglichen Zielen, wie Bunkern, Unterständen, Land- oder Wasserfahrzeugen, gegen Zerstörung durch Geschosse (1), wobei sich die reaktive Panzerung (4) aus einzelnen elektrisch zündbaren Modulen (3) zusammensetzt, die auf ihrer dem Ziel abgewandten Oberfläche absprengbare Panzerplatten (17) aufweisen, und wobei das jeweilige Modul (3) über eine Überwachungselektronik (11) mit mindestens einem Sensor (7, 8) gekoppelt ist, der das entsprechende Modul (3) bei Annäherung eines Geschosses (1) aktiviert, dadurch gekennzeichnet, daß die passive Zusatzpanzerung (18) aus zwei in geringem Abstand hintereinander angeordneten Panzerplatten (18) gebildet ist, die sich aus einzelnen Panzerplattenelementen (19) zusammensetzen, wobei jedes Panzerplattenelement (19) einen Schock- oder Beschleunigungssensor aufweist, aus den Signalen des Schock- oder Beschleunigungssensors die Lage und Richtung des jeweiligen Geschosses (1) in bezug auf die Oberfläche ermittelt und entsprechende Zündsignale zur Aktivierung des betroffenen Moduls (3) der reaktiven Panzerung erzeugt werden.

3. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, da durch gekennzeichnet, daß die absprengbaren Panzerplat ten (17) der einzelnen Module (3) der reaktiven Panzerung (4) wechselseitig schräg zur zu schützenden Oberfläche des Zieles angeordnet sind.

4. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß vor der Zusatzpanzerung (6, 18) eine weitere Panzerplatte (14) als Schutz gegen Geschos se relativ kleinen Kalibers angeordnet ist.

5. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß zwischen der Oberfläche des Zieles und der reaktiven Panzerung (4) eine Fangplatte (2) zum Auffangen der zerstörten Geschoß- und Panze rungsfragmente angeordnet ist.

6. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß zwischen der Zusatzpanzerung (6) und der reaktiven Panzerung (4) zusätzlich ein Beulblech (15) angeordnet ist.

7. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Modulen (3) der reaktiven Panzerung (4) Fangelemente (22) vorge sehen sind, die die Zusatzpanzerung (6, 14, 15) mit der Hauptpanzerung (2) verbinden.