DE60007821T2

DE60007821T2 - Explosiver Gefechtskopf mit zwei Betriebsarten, der gegen konventionelle Ziele und gegen taktische ballistische Flugkörper verwendet werden kann

Info

Publication number: DE60007821T2
Application number: DE2000607821
Authority: DE
Inventors: Eric Goix; Didier Lursat
Original assignee: SERAT; Societe dEtudes de Realisations et dApplications Techniques SA SERAT
Current assignee: SERAT; Societe dEtudes de Realisations et dApplications Techniques SA SERAT
Priority date: 1999-11-09
Filing date: 2000-10-24
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2020-10-25
Also published as: DE60007821D1; EP1099926B1; FR2800866A1; EP1099926A1; FR2800866B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen dualen militärischen Gefechtskopf für Boden-Luft-Raketen, bestimmt zum Angriff auf konventionelle Ziele und auch auf ballistische taktische Lenkwaffen.
Es ist bekannt, dass die aktuellen militärischen Gefechtsköpfe von Boden-Luft-Raketen nur für einen einzigen vorbestimmten Zieltyp optimiert sind, während in zahlreichen Anwendungen diese Gefechtsköpfe mehrere Ziele von unterschiedlichen Typen erfassen müssen, wie z. B. Luftfahrzeuge und Raketen. Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit, über Gefechtsköpfe zu verfügen, die abhängig von den zu treffenden Zielen verschieden sind, wobei feststeht, dass es schwierig ist, eine Ladung herzustellen, die einen Optimierungskompromiss hinsichtlich der zu treffenden Ziele darstellt. Diese Mehrzahl von Ladungen hat selbstverständlich eine ungünstige Auswirkung auf die Kosten (der Konstruktion und der Herstellung, der Lagerung etc.) sowie auf die praktische Anwendung, woraus sich derzeit nicht gelöste Probleme ergeben, vgl. hierzu das Dokument FR-A-2 704 638.
Die vorliegende Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, diese Probleme zu lösen, indem sie einen einheitlichen militärischen Gefechtskopf für Boden-Luft-Raketen schafft, der derart beschaffen ist, dass er die funktionelle oder strukturelle Zerstörung von

a) konventionellen Zielen wie insbesondere Kampfflugzeugen, taktischen Unter- oder Überschallraketen,
b) ballistischen taktischen Lenkwaffen

Diese doppelte Zerstörungskapazität wird dadurch erreicht, dass der militärische Gefechtskopf gemäß der Erfindung zwei unterschiedliche Funktionsmodi umfasst, von denen jeder optimiert ist, um einen der vorstehend erwähnten Zieltypen zu zerstören.
Diese Erfindung hat also zum Gegenstand einen Gefechtskopf für Boden-Luft-Raketen, vorgesehen zum funktionalen oder strukturellen Zerstören einerseits von konventionellen Zielen und andererseits von ballistischen taktischen Lenkwaffen, dadurch gekennzeichnet, dass er umfasst:

– eine explosive Haupt-Ladung, die aus einer Mehrzahl von elementaren, vorgeformten oder nicht vorgeformten Blöcken gebildet ist,
– eine vorbestimmte Splitter erzeugende Umhüllung, welche um besagte explosive Ladung herum angeordnet ist,
– ein System zum Zünden der explosiven Ladung, wobei die Detonation der letzteren die vorbestimmte Fragmentierung der Splitter erzeugenden Umhüllung herbeiführt,
– ein System von Detonations-Zündschnüren, die auf der besagten Splitter erzeugenden Umhüllung vorgesehen sind,
– Sprengstoffsäulen geringen Durchmessers, die entlang der Achse der explosiven Ladung so angeordnet sind, dass sie eine Verdrängung und eine Verteilung der besagten explosiven Ladung und der Splitter erzeugenden Umhüllung bewirken, die von ihren Detonations-Zündschnüren aufgeschnitten wird.

Die Konstruktion und die Anordnung des militärischen Gefechtskopfes sind derart, dass man die beiden hiernach erwähnten Funktionsmodi erhält:

– gegen die konventionellen Ziele: ein erster Funktionsmodus, der durch die Detonation der explosiven Haupt-Ladung erzielt wird, welche die vorbestimmte Fragmentierung des Splitter-Erzeugers herbeiführt, was es erlaubt, in einer fokussierten Garbe schnelle (1.500 bis 2.000 m/s) Splitter von geringer Masse (einige Gramm) zu erzeugen;
– gegen ballistische taktische Lenkwaffen: ein zweiter Funktionsmodus, der langsame Splitter erzeugt (Geschwindigkeit in der Größenordnung von 100 m/s oder weniger), die eine bedeutende Masse (einige zig oder einige hundert Gramm) haben, einerseits durch Auftrennen des Splitter-Erzeugers durch seine Detonations-Zündschnüre und andererseits durch die Verdrängung der explosiven Ladung, wobei diese reaktiven Splitter beim Aufprall auf das Ziel unter dem Einfluss des von der relativ bedeutenden Geschwindigkeit erzeugten starken Stoßes explodieren.

Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die besagte explosive Haupt-Ladung durch einen Stapel einer Mehrzahl von kreisförmigen Scheiben gebildet, deren jede eine Mehrzahl von Kreissektoren umfasst.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden sich aus der Beschreibung ergeben, die hiernach unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gegeben wird, die ein von jeglicher beschränkenden Wirkung freies Ausführungsbeispiel dazu darstellen.
In den Zeichnungen zeigen
1 eine perspektivische Ansicht eines militärischen Gefechtskopfes gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 in Perspektive von unten gesehen den in 1 dargestellten Gefechtskopf;
3 eine ähnliche Ansicht wie in 1, jedoch mit partieller Freilegung, um die Bestandteile der besagten Ladung darzustellen;
4 eine ähnliche Ansicht wie in 1, die die Bildung von vorfragmentierten Splittern entsprechend des ersten Funktionsmodus dieses militärischen Gefechtskopfes darstellt und
5 eine ähnliche Ansicht wie in 4, die die Bildung von Splittern bedeutender Masse entsprechend des zweiten Funktionsmodus dieses militärischen Gefechtskopfes darstellt.
Unter Bezug auf die Zeichnungen sieht man, dass in diesem Ausführungsbeispiel ohne jede beschränkende Wirkung der den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende militäri sche Gefechtskopf eine explosive Ladung umfasst, die durch einen Stapel einer Mehrzahl von kreisförmigen Scheiben 10 gebildet ist, die jede eine Mehrzahl von Kreissektoren 10a, 10b (2) umfasst. Diese Ladung kann durch eine Verstärkerladung 12 gezündet werden, die ihrerseits durch eine Übertragungs-Sprengschnur 14 betätigt wird. Dieses System umfasst außerdem eine Auslöse-Sicherungseinheit, die in der Zeichnung nicht gezeigt ist und die zwei pyrotechnische Ausgänge besitzt, wobei die Übertragungs-Sprengschnur 14 mit einem dieser Ausgänge verbunden ist.
In konventioneller Weise ist die explosive Ladung in einer Splitter erzeugenden Umhüllung eingeschlossen, die insgesamt durch das Bezugszeichen 16 bezeichnet ist und die in diesem Ausführungsbeispiel von einer Mehrzahl von kreisförmigen Kränzen 16a, 16b (1) gebildet ist. Diese Umhüllung umfasst in bekannter Weise eine vorbestimmte Unterteilung derart, dass sie Splitter von geringer Masse und bedeutender Geschwindigkeit erzeugen kann, wenn die explosive Ladung 10 gezündet wird, wie später noch beschrieben wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Splitter erzeugende Umhüllung über oder unter der Struktur des Gefechtskopfes untergebracht sein.
Erfindungsgemäß sieht man Sprengschnüre 18 zum Durchtrennen vor, die auf der äußeren oder inneren Oberfläche der Splitter bildenden Umhüllung 16 angeordnet sind, so wie man es klar in den Figuren sieht, die das nicht einschränkende Ausführungsbeispiel darstellen, nach dem diese Durchtrennschnüre 18 auf der äußeren Oberfläche der Umhüllung 16 angeordnet sind. Die Funktion dieser Sprengschnüre ist es, eine Zerlegung der Splitter erzeugenden Umhüllung herbeizuführen, um Splitter von bedeutender Masse und geringer Geschwindigkeit zu erzeugen, so wie es hiernach beschrieben wird.
Der Gefechtskopf umfasst außerdem Sprengstoffsäulen wie 20a, 20b von geringem Durchmesser, die in diesem Ausführungsbeispiel entlang der Achse der explosiven Ladung angeordnet sind, wobei diese Sprengstoffsäulen, die an den zweiten pyrotechnischen Ausgang der vorerwähnten Auslöse-Sicherungseinrichtung angeschlossen sind, so gestaltet sind, dass sie eine Verschiebung und sodann eine Zerstreuung der explosiven Ladung sicherstellen, ohne deren Zündung herbeizuführen. Um diese Zündung durch die Ladung 12 zu verhin dern, sind die Sprengstoffsäulen 20a und 20b gegenüber diesem letzteren isoliert, z. B. indem sie in einem stoßdämpfenden Material eingebettet sind, das z. B. aus einem mit Mikro-Glaskugeln versetzten Harz oder aus jedem anderen Material gebildet ist, das sich der Zündung der Ladung 12 widersetzt, wenn die Sprengstoffsäulen 20a und 20b gezündet werden, die mit geringer Geschwindigkeit die trägen und reaktiven Splitter auseinandersprengen.
Die Funktionsweise dieses militärischen Gefechtskopfes läuft in der folgenden Weise ab:
1) Angriff auf konventionelle Ziele wie insbesondere: Kampfflugzeuge, taktische Über- oder Unterschallraketen.
In diesem ersten Funktionsmodus führt die Zündung der Ladung 12 die Explosion der explosiven Ladung 10 derart herbei, dass die Splitter erzeugende Umhüllung eine fokussierte Garbe von Splittern wie 24 (4) mit hoher Geschwindigkeit, d. h. in der Größenordnung von 1.500 bis 2.000 m/s, und geringer Masse in der Größenordnung von einigen Gramm erzeugt.
2) Angriff auf ballistische taktische Lenkwaffen.
Nach diesem zweiten Funktionsmodus wird die Ladung 12 nicht betätigt, sondern die Splitter erzeugende Umhüllung 16 wird durch ihre Sprengschnüre wie 18 aufgetrennt derart, dass sie träge Splitter wie 26 erzeugt, die durch die Zone mit Kreuzschraffur in der 5 dargestellt sind, wobei diese Splitter von einer bedeutenden Masse sind, d. h. von einigen zig bis einigen hundert Gramm, und Geschwindigkeiten unter 100 m/s haben. Außerdem erzeugt man reaktive Splitter, die sich aus der Zerlegung der explosiven Ladung 10 ergeben, die durch die Zündung der Sprengstoffsäulen 20a und 20b herbei geführt wird, welche träge oder reaktive Splitter beschleunigen.
Man erzielt so eine Zerstreuung der explosiven Ladung in ihre Grundelemente 10a und 10b. So erzeugt der militärische Gefechtskopf in seinem zweiten Funktionsmodus träge Splitter 26 und aus der Zerlegung der explosiven Ladung 10 stammende reaktive Splitter, welche beim Aufprall auf das Ziel dank ihrer hohen Relativgeschwindigkeit explodieren.
Man versteht aus der vorstehenden Lektüre, dass die vorliegende Erfindung eine einfache und effiziente Lösung für das Problem eines dualen militärischen Gefechtskopfes schafft, der zugleich den Angriff auf konventionelle Ziele und auf ballistische taktische Lenkwaffen ermöglicht.
Unter den von der Erfindung geschaffenen Vorteilen kann man insbesondere die folgenden angeben:

– die Erzeugung von reaktiven Splittern erlaubt es, die Masse der weggeschleuderten Splitter zu erhöhen, was es erlaubt, eine höhere und homogenere Dichte von Splittern in der Garbe um die Boden-Luft-Rakete zu erreichen;
– der zweite Funktionsmodus erlaubt es auch, die Funktion „Neutralisierung" der Boden-Luft-Rakete im Falle des Versagens ihres Führungssystems sicherzustellen. Im Ergebnis trennen die Sprengschnüre 18 die Struktur des Gefechtskopfes, d. h. der Rakete, auf, ohne den Sprengstoff der Ladung zu zünden. So erhält man die folgenden Funktionsmodi: Erster Funktionsmodus: Angriff auf konventionelle Ziele oder Selbstzerstörung der Rakete; Zweiter Funktionsmodus: Angriff auf ballistische taktische Lenkwaffen oder Neutralisierung der Rakete.

Es bleibt wohlverstanden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen und/oder dargestellten Anwendungsmodi und Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass sie darin alle in den Patentansprüchen vorgesehenen Varianten einbezieht.

Claims

Gefechtskopf für Boden-Luft-Raketen, vorgesehen zum funktionalen oder strukturellen Zerstören einerseits von konventionellen Zielen wie Kampfflugzeugen, taktischen Unter- oder Überschall-Lenkwaffen und andererseits von ballistischen taktischen Lenkwaffen, dadurch gekennzeichnet, dass er umfasst: – eine explosiwe Haupt-Ladung, die aus einer Mehrzahl von elementaren, Vorgeformten oder nicht vorgeformten Blöcken (10, 10a, 10b) gebildet ist, – eine vorbestimmte Splitter erzeugende Umhüllung (16), welche um besagte explosive Ladung (10) herum angeordnet ist, – ein System (12) zum Zünden der explosiven Ladung, wobei die Detonation der letzteren die vorbestimmte Fragmentierung der Splitter erzeugenden Umhüllung herbeiführt, – ein System von Detonations-Zündschnüren (18), die auf der besagten Splitter erzeugenden Unhüllung vorgesehen sind, – Sprengstoffsäulen (20a, 20b) geringen Durchmessers, die entlang der Achse der explosiven Ladung so angeordnet sind, dass sie eine Verdrängung und eine Verteilung der besagten explosiven Ladung und der Splitter erzeugenden Umhüllung bewirken, die von ihren Detonations-Zündschnüren aufgeschnitten wird, – wobei die Konzeption und die Anordnung des Gefechtskopfes so sind, dass man zwei unterschiedliche Funktionsmodi erzielt: – gegen konventionelle Ziele: ein erster Funktionsmodus, der durch die Detonation der explosiven Haupt-Ladung (10) erzielt wird, welche die vorbestimmte Fragmentierung des Splitter-Erzeugers herbeiführt, was es erlaubt, in einer fokussierten Garbe schnelle Splitter (24) zu erzeugen, die eine Geschwindigkeit in der Größenordnung von 1.500 bis 2.000 m/s und eine geringe Masse von einigen Gramm haben; – gegen ballistische taktische Lenkwaffen: ein zweiter Funktionsmodus, der langsame Splitter (26) erzeugt, die eine Geschwindigkeit der Größenordnung von 100 m/s oder weniger und eine bedeutende Masse von einigen zig oder einigen hundert Gramm haben, einerseits durch Auftrennen des Splitter-Erzeugers (16) durch seine Detonations-Zündschnüre (18) und andererseits durch die Verdrängung der explosiven Ladung, wo bei diese reaktiven Splitter beim Aufprall auf das Ziel unter dem Einfluss des von der relativ bedeutenden Geschwindigkeit erzeugten starken Stoßes explodieren.
Gefechtskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass besagte explosive Haupt-Ladung durch einen Stapel einer Mehrzahl von kreisförmigen Scheiben (10) gebildet ist, die jede eine Mehrzahl von Kreissektoren (10a, 10b) umfasst.
Gefechtskopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zündsystem (12) der explosiven Haupt-Ladung (10) von den Sprengstoffsäulen (20a, 20b) getrennt ist, indem letztere in ein Stöße dämpfendes Material (22) eingebettet sind.
Gefechtskopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass besagtes Stöße dämpfendes Material (22) ein mit Mikrokügelchen aus Glas versetztes Harz ist.
Gefechtskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Einrichtung zum Sichern des Scharfmachens umfasst, die zwei pyrotechnische Ausgänge hat, mit denen jeweils das Zündsystem (12) der explosiven Ladung (10) und die Sprengstoffsäulen (20a, 20b) geringen Durchmessers verbunden sind.
Gefechtskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das System der Detonations-Zündschnüre (18) auf der äußeren Oberfläche der Splitter erzeugenden Umhüllung (18) angeordnet ist.
Gefechtskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das System der Detonations-Zündschnüre (18) auf der inneren Oberfläche der Splitter erzeugenden Umhüllung (18) angeordnet ist.
Gefechtskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Splitter erzeugende Umhüllung unter der Struktur der Ladung angeordnet ist.
Gefechtskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Splitter erzeugende Umhüllung auf der Struktur der Ladung angeordnet ist.