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Das technische Gebiet der Erfindung
ist das der Sprenggranaten der Artillerie.
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Die bekannten Sprenggranaten der
Artillerie umfassen eine in einem Körper angeordnete Sprengladung,
die durch eine Zündvorrichtung
initiiert wird.
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Die Zündvorrichtung ist im Allgemeinen
ein Zünder,
der vor dem Abschuss in eine Bohrung eingeschraubt wird, welche
im Bereich eines vorderen Teils der Granate angeordnet ist.
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Der Zünder ist am häufigsten
ein Näherungszünder, der
auch mit einer Funktionsart für
den Aufschlag ausgerüstet
ist. Die Wahl der Funktionsart erfolgt im Moment des Abschusses.
Der Modus "Nähe" zieht
eine Initiierung bei einer gegebenen Entfernung zum Boden mit sich,
die dem Geschoss eine Wirksamkeit gegen weiche Ziele verleiht. Der
Modus "aufschlagend" zieht ein Funktionieren beim Aufschlag auf
dem Boden oder auf einem Ziel nach sich.
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Das Artilleriegeschoss wird gemäß einer
ballistischen Steilbahn in der Größenordnung von 20 bis 40 km
Entfernung von der Waffe abgeschossen. Selbst bei einer aufschlagenden
Wirkungsweise haben diese Geschosse eine verminderte Wirksamkeit gegen
betonierte Ziele. Es resultiert daraus ein exzessiver Verbrauch
an Geschossen bei bestimmten Operationen, die auf feste Ziele abzielen,
wie Gebäude
oder Parkhäuser.
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Es ist insbesondere aus dem Patent DE4033754
ein Projektil bekannt, das betonierte Strukturen durchbohrt und
eine verstärkte
Geschossspitze und eine Sprengladung umfasst.
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Dennoch ist ein solches Projektil
spezifisch für
seine Anwendung gegen Beton entworfen worden. Es kommt somit als
eine Ergänzung
zu der normalen Ausstattung der Truppen mit explosiver Munition
hinzu, was die Logistik komplizierter macht und den Einsatzpreis
der Munition erhöht.
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Das Patent FR847239 beschreibt eine Sprenggranate,
die mit einem Zünder
am Geschossboden und einer aerodynamischen Geschossspitze ausgerüstet ist.
Dieses Projektil hat jedoch keine durchbohrende Funktion gegen Betonstrukturen
und ihre Zündvorrichtung
ist nicht demontierbar.
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Die Dokumente GB2006397 und FR843734 offenbaren
explosive Projektile, die einen Körper und eine Zündvorrichtung
umfassen, wobei diese Projektile dennoch keine Mittel umfassen,
die ihnen eine verbesserte Wirksamkeit gegen Beton verleihen, besitzen.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es,
eine Umwandlungsvorrichtung vorzuschlagen, die es erlaubt eine klassische
Sprenggranate auf einfache Weise und zu jedem Moment im Einsatzgebiet
in eine durchbohrende Granate zu verwandeln, welche betonierte Strukturen
durchbohrt.
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Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine
Artilleriegranate vorzuschlagen, die eine große Wirksamkeit gegenüber betonierten
Strukturen aufweist.
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Beispielsweise ermöglicht es
die Erfindung, einen Vorrat an klassischen Granaten aufzuwerten, indem
ihnen wenigstens eine neue Funktionsart gegeben wird. Sie ermöglicht es,
die Anschaffung neuer Typen von Granaten zu vermeiden, indem eben
den klassischen Granaten eine hervorragende Wirksamkeit gegen Infrastrukturen
verliehen wird.
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Aufgabe der Erfindung ist auch die
durchbohrende Granate, die mit Hilfe einer solchen Umwandlungsvorrichtung
erzielt wird.
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Somit ist der Gegenstand der Erfindung
eine Umwandlungsvorrichtung, die es erlaubt, eine klassische Sprenggranate
der Artillerie in eine durchbohrende Granate gegen betonierte Strukturen
umzuwandeln, die mit einer vorderen Bohrung, welche dafür vorgesehen
ist, einen Zünder
aufzunehmen, und mit einem ersten hinteren Verbindungsmittel, welches
dafür vorgesehen
ist, um zum Beispiel eine Vorrichtung zur Verminderung des aerodynamischen
Widerstandes aufzunehmen, ausgerüstet
ist, wobei diese Umwandlungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist,
dass sie einerseits ein Zündgehäuse, das
geeignet ist, um an der Granate durch das erste Verbindungsmittel
befestigt zu werden, wobei das Gehäuse eine Sicherheits- und Bewaffnungsvorrichtung
und ein Mittel zum Initiieren der Sprengladung der Granate durch
eine Wand an dessen Boden hindurch, und andererseits eine massive
durchbohrende Geschossspitze umfasst, die im Bereich der vorderen Bohrung
der Granate durch ein zweites Befestigungsmittel angeordnet ist.
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Gemäß einer Ausführungsform
kann das Mittel zur Initiierung aus einer Hohlladung bestehen, deren
konischer Überzug
eine Basis aufweist, die zur Wand des Bodens des Granatkörpers hin
ausgerichtet ist.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform kann
das Mittel zur Initiierung aus einer Flachladung bestehen, deren Überzug eine
Basis aufweist, die zur Wand des Bodens des Granatkörpers hin
ausgerichtet ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann
das Mittel zur Initiierung aus einer Relaisladung mit Verstärkung der
Schockwelle bestehen.
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Die Relaisladung kann in einer ringförmigen Ausnehmung
angeordnet sein.
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Die Sicherheits- und Bewaffnungsvorrichtung
kann eine elektronische oder pyrotechnische Verzögerung zur Auslösung aufweisen.
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Die Verzögerung der Auslösung kann
vorteilhafterweise programmierbar sein.
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Gemäß einem anderen Merkmal der
Erfindung kann die durchbohrende Geschossspitze eine Schürze aufweisen,
die die äußere Fläche des
vorderen Teiles des Granatkörpers
umschließt.
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Vorteilhafterweise kann die durchbohrende Geschossspitze
aus einem auf Wolfram basierenden Material ausgeführt sein,
mit einer volumenbezogenen Masse von über 10 000 kg/m3 und
einer Härte von über 300
HV.
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Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls
eine Sprenggranate, die mit einer solchen Umwandlungsvorrichtung
ausgerüstet
ist.
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Diese Granate weist eine Sprengladung
auf, welche in einem Körper
angeordnet ist, der eine massive, durchbohrende Geschossspitze trägt, und
welche durch eine Zündvorrichtung
initiiert wird, und sie ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine
Wand am Boden aufweist, wobei die Zündvorrichtung in einem durch
die Wand am Boden von der Sprengladung getrennten Gehäuse aufgenommen
wird, wobei das Gehäuse
durch ein erstes Befestigungsmittel demontierbar im Bereich eines
hinteren Teiles des Granatenkörpers
befestigt ist und die Initiierung der Sprengladung durch die Wand
des Bodens der Granate hindurch gewährleistet, wobei die massive, durchbohrende
Geschossspitze im Bereich einer vorderen Bohrung der Granate durch
ein zweites Verbindungsmittel demontierbar befestigt ist.
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Die Erfindung wird anhand des Lesens
der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsformen verständlicher,
wobei die Beschreibung sich auf die beigefügten Figuren bezieht, in denen:
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1 eine
longitudinale Schnittansicht einer Granate bekannter Art ist,
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2 eine
longitudinale Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer Granate gemäß der Erfindung
ist,
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3 eine
longitudinale Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer Granate gemäß der Erfindung
ist,
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Die 4a, 4b und 4c zeigen drei Ausführungsvarianten des Zündgehäuses.
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Mit Bezug auf 1 umfasst eine Sprenggranate gemäß dem Stand
der Technik eine Sprengladung 1, die in einem metallischen
Körper 2 angeordnet
ist, welcher an seinem hinteren Teil einen Gürtel 3 trägt, der
dafür vorgesehen
ist, die Gasdichtigkeit in einem Waffenrohr zu gewährleisten.
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Der Körper 2 der Granate
weist eine Bohrung 5 mit Innengewinde im Bereich seines
vorderen Teiles auf, wobei die Bohrung dafür vorgesehen ist, einen Zünder 4,
im Allgemeinen einen Näherungszünder, aufzunehmen.
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Am häufigsten ist ein Zwischenring 6 zwischen
dem Zünder 4 und
der Bohrung 5 angeordnet. Dieser Ring trägt eine
pyrotechnische Verstärkungsladung 7.
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Der hintere Teil der Granate weist
eine Ausnehmung 8 auf, in welche eine Vorrichtung 9 zur
Verminderung des aerodynamischen Widerstands geschraubt wird. Die
Vorrichtung stellt hier einen pyrotechnischen Gaserzeuger dar (im
Bereich der Artillerie gemeinhin mehr mit dem englischen Begriff
"Base bleed" bezeichnet).
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Diese Vorrichtung ermöglicht,
die Reichweite der Granate zu erhöhen.
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Das Patent FR2572512 offenbart eine
solche Granate, die mit einer Vorrichtung zur Verminderung des Widerstandes
ausgerüstet
ist, welche im Gelände
je nach Einsatzerfordernissen an die Granate angepasst werden kann.
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Eine weitere mögliche und bekannte Vorrichtung
zur Verminderung des Widerstandes ist der hohle Geschossboden. Ein
hohler Geschossboden, wie durch das Patent FR2572512 offenbart, kann
in der Ausnehmung 8 anstelle und am Ort des Base Bleed angebracht
werden.
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2 stellt
eine erste Ausführungsform
einer Granate 10 gemäß der Erfindung
dar. Bei dieser Granate ist die Vorrichtung zur Verminderung des
Widerstandes durch ein Gehäuse 14 ersetzt,
das eine Zündvorrichtung 15 einschließt. Das
Gehäuse
ist mit dem Körper 2 durch
ein erstes Verbindungsmittel verbunden, was hier das von der Ausnehmung 8 des Körpers tragende
Innengewinde ist.
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Der die Bohrung 5 mit Innengewinde
abdeckende Zünder
wird durch eine massive Spitze 11 ersetzt, welche aus Stahl
mit hohen mechanischen Eigenschaften (zum Beispiel aus 10006) oder
aus einem Material auf der Basis von Wolfram (mit Vorzug mit einer
volumenbezogenen Masse von über
10 000 kg/m3 und einer Härte von über 300 HV) ausgeführt ist.
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Die massive Spitze 11 stellt
eine durchbohrende Geschossspitze dar. Die Geschossspitze ist mit
dem Körper
durch ein zweites Verbindungsmittel verbunden, welches hier das
von der Bohrung 5 aufgenommene Innengewinde ist.
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Der Boden 12 des Körpers 2 ist
von einer Öffnung 13 durchdrungen,
welche von einer Platte aus dünnem
Blech (nicht dargestellt) abgedeckt wird, um das Füllen der
Granate mit dem Sprengstoff über
die Bohrung 5 zu ermöglichen.
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Die Zündvorrichtung 15 wird
schematisch dargestellt. Sie umfasst eine elektronische Steuerplatine 16,
die von einer elektrischen Energiequelle 17 versorgt wird
und die einen Beschleunigungsmesser 18 aufweist. Die Platine 16 ist
mit einer Zündkapsel 19 mit
elektrischer Initiierung verbunden, welche von einer Klappe 20 zur
Unterbrechung der pyrotechnischen Kette aufgenommen wird. Die Klappe
ist Teil einer klassischen Sicherheitsvorrichtung der Bewaffnung,
die dem Fachmann wohl bekannt ist und die somit nicht im Detail
dargestellt wird.
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Die Sicherheitsvorrichtung der Bewaffnung ist
dafür vorgesehen,
die Klappe während
der Phasen der Lagerung der Granate in einer Sicherheitsposition
zu halten, in welcher die Zündkapsel 19 von
einem Mittel zur Initiierung isoliert wird, das aus einem Relais 21 zur Übertragung
der Detonation besteht.
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Die Vorrichtung gewährleistet
den Übergang der
Klappe in eine geladene Position nach dem Abschuss der Granate aus
einer Waffe, und es ist hier die geladene Position dargestellt.
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Die elektronische Platine schließt ebenfalls eine
elektronische Verzögerung
ein (nicht dargestellt).
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Die Funktionsweise dieser Granate
ist wie folgt:
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Bei ihrem Abschuss durch ein Waffensystem nimmt
die Sicherheitsvorrichtung ihre geladene Position ein (als Folge
einer Verzögerung
des Beginns der klassischen Flugbahn). Die Zündkapsel 19 befindet
sich somit in der Flucht mit dem Relais 21, und dieses
selbst über
die Öffnung 13 hindurch
gegenüber
der Sprengladung 1.
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Beim Einschlag der Granate auf ein
hartes Ziel, wie eine betonierte Struktur, erfasst der Beschleunigungsmesser 18 die
Abbremsung durch den Einschlag. Die elektronische Platine verarbeitet
die Information der Abbremsung in der Art, dass die Initiierung
der Zündkapsel 21 als
Folge der vorprogrammierten elektronischen Verzögerung bewirkt wird.
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Die durchbohrende Geschossspitze 11 gewährleistet
das Eindringen des Geschosses in das harte Ziel, wobei die Verzögerung in
der Art gewählt wird,
dass die Auslösung
der Sprengladung nur auftritt, wenn die Granate ausreichend mit
dem Ziel in Eingriff steht (wenigstens die Hälfte der Länge des Körpers der Granate). Man kann
zum Beispiel eine Verzögerung
in der Größenordnung
von 1 bis 5 Millisekunden für
ein betoniertes Ziel vorsehen.
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Als Variante könnte die durchbohrende Geschossspitze
aus einem einzigen Teil mit dem Körper 2 der Granate
gebildet sein.
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3 stellt
eine weitere Ausführungsform
einer Granate der Erfindung dar.
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Diese Ausführungsform verwendet eine Umwandlungsvorrichtung,
die ein Zündgehäuse 14 und eine
durchbohrende, massive Geschossspitze 11 besitzt.
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Die Umwandlungsvorrichtung gemäß der Erfindung
wird in einer spezifischen Verpackung (nicht dargestellt) geliefert
und sie ist geeignet, sich, zum Beispiel im Einsatzgebiet, an eine
konventionelle Sprenggranate, wie sie in 1 dargestellt ist und die an ihrem hinteren
Teil ein Innengewinde, um eine Vorrichtung zur Verminderung des
aerodynamischen Widerstandes aufzunehmen, und an ihrem vorderen Teil
eine Bohrung mit Innengewinde trägt,
um einen Zünder
aufzunehmen, anzupassen.
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Um eine klassische Sprenggranate
in eine durchbohrende Granate gegen betonierte Strukturen umzuwandeln,
genügt
es, den Zünder 4 durch
eine durchbohrende Geschossspitze 11 zu ersetzen und die
Vorrichtung zur Verminderung des aerodynamischen Widerstandes 9 durch
ein Zündgehäuse 14 zu ersetzen.
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Die so umgewandelte Sprenggranate
kann eine andere Einsatzverwendung aufweisen, wobei ihre Wirksamkeit
gegen betonierte Strukturen überragend
geworden ist.
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Man wird feststellen, dass die Vorrichtungen zur
Verminderung des Widerstandes ebenfalls im Feld auf die Granate
einstellbar sind (siehe das Patent FR2572512) und dass die Zünder der
Geschossspitze 4 außerdem
unabhängig
von den Granaten gelagert werden. Es ist somit leicht, einer Sprenggranate,
wie in bezug auf 1 beschrieben,
entweder eine Wirkung gegen weiche Ziele, indem sie mit einem Annäherungszünder 4 ausgerüstet wird,
oder eine Wirkung gegen betonierte Strukturen zu verleihen, indem
sie mit einer Umwandlungsvorrichtung gemäß der Erfindung ausgerüstet wird.
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Gemäß dem in 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel umfasst die
durchbohrende Geschossspitze 11 eine Schürze 26,
die die äußere Fläche eines
vorderen Teils des Körpers 2 der
Granate umschließt.
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Eine derartige Anordnung erlaubt
es, die mechanische Widerstandsfähigkeit
des Körpers 2 der Granate
zu erhöhen
und das Eintreiben der Geschossspitze 11 in das Innere
des Körpers 2 beim Einschlag
in das Ziel zu vermeiden.
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Wegen des Fehlens der Öffnung 13 im
Boden 12 der Granate, ist die Struktur des Zündgehäuses 14,
das an eine klassische Granate anpassbar ist, besonders.
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Gemäß der 3 schließt das Zündgehäuse als Mittel zur Initiierung
(anstelle der Verstärkungsladung
der Übertragung 21)
eine kleine Hohlladung 22 ein, die einen konischen Überzug 23,
zum Beispiel aus Leder, und eine Sprengladung 24 umfasst.
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Diese Hohlladung wird mittels einer
Zündkapsel 19 ausgelöst (wie
im Ausführungsbeispiel
der 2), das fest mit
einer Klappe 20 der Sicherheitsvorrichtung der Bewaffnung
verbunden ist. Wie zuvor wird die Funktion der Zündkapsel von einer elektronischen
Platine 16 gesteuert, die mit einer elektronischen Verzögerung und
einem Beschleunigungsmesser 18 ausgerüstet ist.
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Um die Lagerung des Zündgehäuses 14 unabhängig von
der Granate zu ermöglichen,
ist das Gehäuse 14 mit
Mitteln vorgesehen, die seine Dichtigkeit gewährleisten, wenn es von der
Granate getrennt ist. Diese Mittel weisen hier einen Deckel 25 auf,
in dem sich die Hohlladung 22 befindet. Der Deckel 25 ist
am Gehäuse 14 in
einer dichten Weise, zum Beispiel durch Schweißen befestigt. Er kann auch
mit dem Gehäuse
verschraubt sein, wobei dann eine Dichtung aus Silikon zwischen
dem Deckel und dem Gehäuse
angeordnet ist.
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Die Basis des Überzugs 23 der Hohlladung befindet
sich somit zur Wand 12 des Bodens des Granatkörpers hin
ausgerichtet.
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Bei der Auslösung der Hohlladung 22,
durchdringt der durch ihren Überzug 23 erzeugte
Strahl den Deckel 25 und den Boden 12 des Körpers 2 der Granate.
Die Energie des Strahls reicht aus, um die Initiierung der Sprengladung 1 zu
gewährleisten.
Um die verursachte Störung
des Strahls zu reduzieren, kann die Dicke des Deckels 25 auf
wenigstens einen mm im Bereich der Hohlladung verringert werden. Man
kann eventuell einen im Bereich der Ladung durchbohrten Deckel vorsehen,
wobei die Öffnung dann
durch ein geklebtes Zinnblättchen
verdeckt wird, um die Dichtigkeit bei der Lagerung des einzelnen
Gehäuses
zu gewährleisten.
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Als Beispiel stellt eine Hohlladung
mit einem Durchmesser von 30 mm die Initiierung einer Ladung mit
einer explosiven Zusammensetzung, die 60% in Masse an Hexogen und
40% in Masse an Trinitrotoluol verbindet (gewöhnlich "Zusammensetzung B" genannt)
durch einen Boden 12 von 5 mm Stärke sicher.
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Als Variante kann in diesem Ausführungsbeispiel
die in Bezug auf 2 beschriebene,
durchbohrende Geschossspitze verwendet werden.
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Andere Ausführungsbeispiele des Zündgehäuses sind
möglich.
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Beispielsweise zeigt 4a ein Zündgehäuse 14 in dem das
Mittel zur Auslösung
aus einer Flachladung 27 besteht, dessen Überzug 28 (ausgeführt in Leder)
in Form eines konkaven Bogens mit seinem Fuß zur Wand 12 des
Bodens des Geschosskörpers
(gestrichelt dargestellt) hin ausgerichtet ist.
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Die Ladung erzeugt einen Kern, dessen
Energie ausreichend ist, um den Boden 12 zu durchdringen
und die Initiierung der Sprengladung der Granate sicher zu stellen.
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Die Dichtigkeit des Deckels 25 des
Gehäuses 14 wird
hier durch eine ringförmige
Dichtung 29 aus Silikon und durch ein geklebtes Zinnblättchen 30 sicher
gestellt.
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4b zeigt
eine weitere Ausführungsvariante
des Zündgehäuses 14 in
der das Mittel der Auslösung
aus einer Verstärkungsrelaisladung 31 der Schockwelle
besteht.
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Man kann zum Beispiel eine Ladung
von 50 g einer Zusammensetzung so wie die zuvor beschriebene Zusammensetzung
B zum Initiieren einer Sprengladung einer gleichen Zusammensetzung,
die hinter dem Boden 12 des Granatkörpers angeordnet ist, durch
Stoß verwenden,
wobei der Boden eine örtliche
Stärke
von 5 mm aufweist und in einem Abstand in der Größenordnung von 1 mm von der
Relaisladung angeordnet ist.
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Gemäß der Variante der 4c ist in einer ringförmigen Ausnehmung 37,
die an der oberen Fläche
des Deckels 25 und koaxial zu diesem Letzteren angelegt
ist, eine erste Relaisladung 31 angeordnet. Diese erste
Relaisladung 31 steht über
mehrere longitudinale Kanäle 32 (gefüllt mit
einer Zusammensetzung zur Übertragung
der Detonationswelle) mit einer pyrotechnischen Zusammensetzung 33 zur Übertragung
in Verbindung, welche selbst durch ein zweites Relais 34 gezündet wird.
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Die Kanäle 32 sind winkelförmig gleichmäßig (zum
Beispiel 3 Kanäle
je 120°) über einen
koaxialen Umfang im Deckel 25 verteilt. Die Zusammensetzung 33 zur Übertragung
ist in einem zylindrischen Gefäß 35 eines
Trägers 36 der
Sicherheitsvorrichtung der Bewaffnung angeordnet.
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Eine solche Anordnung ermöglicht es,
die Detonationswelle der ersten Relaisladung 31 zu verstärken, wobei
die Front der ringförmigen
Welle, die durch die Wand 12 des Granatkörpers hindurch
entsteht, sich zusammensetzt, und einen stärkeren Stoßdruck nahezu im Bereich der
Achse der Granate erzeugt.
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Es wird so eine Initiierung der Ladung
mit einer geringeren Masse der Relaiszusammensetzung 31 gewährleistet.
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Als Beispiel kann verwendet werden:
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- – für die Ladung
des zweiten Relais 34: 2 g graphiliertes Tetrilit,
- – für die Zusammensetzung
der Übertragung 33,
die ebenfalls dazu verwendet wird, um die Kanäle 32 anzufüllen: 5
g Hexogen mit einer Korngröße von zwischen
100 und 200 Mikrometern,
- – für die Ladung
des ersten Relais 31: 15 g einer Zusammensetzung, die Hexogen
und Wachs mit den relativen Massenverhältnissen von 95% Hexogen/5%
Wachs verbindet und Graphit einschließt (1% der Gesamtmasse der
Zusammensetzung).
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Es wird so eine Initiierung der Ladung
der Zusammensetzung B durch eine Wand von 5 mm hindurch gewährleistet.
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Als Variante kann die elektronische
Verzögerung
durch eine pyrotechnische Verzögerung
ersetzt werden, die zum Beispiel in der letzten Ausführungsvariante
in den Kanälen 32 eingesetzt
werden kann.
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Man kann ebenso eine elektronische
Verzögerung
verwenden, deren Wert vor dem Abschuss programmiert werden kann.
Die Größe der Verzögerung wird
in Abhängigkeit
von der Härte
des anvisierten Zieles eingestellt. Es kann zum Beispiel eine Verzögerung in
der Größenordnung
von 1 bis 5 Millisekunden für
ein betoniertes Ziel und eine Verzögerung von 0,5 bis 2 Millisekunden
für eine
Verwendung gegen Start- und Landebahnen oder gegen Straßen vorgesehen
werden.
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Die Umwandlungsvorrichtung gemäß der Erfindung
ermöglicht
es somit, die angebotenen Möglichkeiten
durch eine Aufrüstung
von konventionellen Sprenggranaten zu vergrößern. Ein gleicher Aufbau der
Granate kann tatsächlich
mehrere unterschiedliche Funktionen erfüllen (Sprengstoff gegen leichte Strukturen,
gegen betonierte Strukturen, gegen Start- und Landebahnen ...).