DE7920376U1

DE7920376U1 - Ballistischer und/oder splitterschutz

Info

Publication number: DE7920376U1
Application number: DE19797920376
Authority: DE
Original assignee: Industrie Werke Karlsruhe Ausburg AG
Current assignee: KUKA AG
Priority date: 1979-07-17
Filing date: 1979-07-17
Publication date: 1980-01-31
Also published as: GB2054110B; CH652492A5; ES252091Y; GB2054110A; NL8004131A; GR68071B; ES252091U

Description

Ballistischer und/oder Splitterschutz

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Vergrößern der Beschüß- und Splittersicherheit, insbesondere bei tragenden Außenteilen, wie Geschütztürmen, Lafetten, Panzerwannen od. dgl., von landbeweglichen oder seegängigen Waffenplattformen, in Leichtmetallbauweise, vorzugsweise gegossener oder geschweißter Art.

Auf landbeweglichen oder seegängigen Waffenplattformen installierte Waffensysteme, etwa Schnellfeuerkaraonen od. dgl., sind üblicherweise zum Schütze gegen direkte

Geechoßtreffer sowie gegen Splitter von Geschoßen, Minen oder Bomben mit Schutzvorrichtungen in Gestalt von haubenartigen Verkleidungen, Kuppeln, Türmen od. dgl. versehen. Diese sind mehr oder minder stark gepanzert.

Entwicklungs-Tendenzen gehen heute im wesentlichen dahin, die Waffenpanzerung von landbeweglichen oder seegängigen Plattformen bei hoher Schutzwirkung möglichst leicht zu gestalten, um das Gesamtgewicht derartiger Plattformen zu verringern, mindestens aber in tragbaren Grenzen zu halten.

Während bei spezifisch schweren Waffenplattformen, etwa Kampfpanzer größerer Tonnage, schon Schottenpanzerungen aus mehreren PanzerStahlblechen, Schichtpanzerungen aus unterschiedlichen Werkstoffen unter Einschluß auch solcher nichtmetallischer Art, etwa Keramik usw., in Betracht gezogen und angewendet werden, erweisen sich solcherart ausgebildete Schutzvorrichtungen bei spezifisch leichten Waffenplattformen, etwa Schützen- oder Spähpanzer, Schnellboote usw., allein schon aus Gewichtsgründen als relativ ungeeignet. Bei Verwendung derartiger Waffenplattformen werden die Bordwaffen zunehmend mit ballistischen Schutzhauben umgeben, welche aus Leichtmetall bestehen. Es hängt

dabei u.a. vom Verwendungs- oder Einsatzzweck der Plattform ab, ob etwa einer Haube bzw. Turm in Gußoder aber in Schweißkonstruktionsweise der Vorzug gegeben wird.

In den GB-PSen 17 224 und 20 020 wurde bereits vorgeschlagen, in bestimmter geometrischer Konfiguration, beispielsweise überlappend oder aber versetzt, legierte Stahlbleche in aus Leichtmetall od. dgl. bestehende ballistische Schutzvorrichtungen einzugießen.

Schutzvorrichtungen der in den GB-PSen 17 224 und 20 vorgeschlagenen Art boten unter Berücksichtigung der ballistischen Gegebenheiten kurz nach der Jahrhundertwende sicher einen ausreichenden Schütz, um Waffen und deren Bedienungspersonal vor Feindeinwirkungen zu bewahren. Sie genügen indessen heutigen Anforderungen angesichts weit fortentwickelter, kämpfwertgesteigerter Munition keineswegs mehr. Sie haben demgemäß nur noch relativen Wert.

Angesichts dieser diametral entgegengesetzten Entwicklung von ballistischem Schutz einerseits und kämpfwertgesteigerter Muni tion andererseits, hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, unter völliger Beibehaltung der Vorteile der Leichtmetall-

Bauweise einen Waffenschutz zu schaffen, welcher der kampfwertgesteigerten Munition nicht nur ebenbürtig, sondern sogar überlegen ist,«/und welcher zu seiner Realisierung in einer günstigen Kosten/Nutzen-Relation steht.

Gelöst wird diese Aufgabe im wesentlichen dadurch, daß dem tragenden Außenteil, also etwa Geschützturm, Lafette oder Panzerwanne usw., an seiner Innenseite eine oder mehrere die kinetische Restenergie eines eindringenden Geschoßes, Splitters od. dgl. verteilende, formadäquat ausgebildete Stahl- oder Kunststoffplatte (n) zugeordnet ist (sind).

Dieser die vorgeschlagene Erfindung tragende Gedanke läßt sich alternativ dadurch sinnreich weiter fortbilden, daß die die Restenergie verteilende(n) und zugleich weitgehend absorbierende(n) Platte(n) entweder aus einem ausreichend dünnen, jedoch hochlegierten und zähen Stahl oder aber aus einem zäh-elastischen Kunststoff, etwa aus der Reihe der Polycarbonate, besteht (bestehen).

Auch die Plattenbefestigung an dem tragenden Außenteil läßt sich nach weiteren Erfindungsmerkmalen alternativ lösent So können die Stahlplatten an der

Innenseite des tragenden Außenteils an- bzw. eingegossen sein, während die Kunst st off-Platt en an der Innenseite des tragenden Außenteils lösbar, etwa durch Schraubverbindungen od. dgl., befestigt sind.

In weiterer Ausgestaltung der vorgeschlagenen Erfindung ist ferner vorgesehen, daß bei Verwendung von Stahlplatten diese mit einer Vielzahl in unterschiedlichen räumlichen Ebenen angeordneten Armierhaken versehen sind, welche in den Werkstoff des tragenden Außenteils bei dessen Armierung mit den Stahlplatten eingegossen werden.

Mit der vorgeschlagenen Erfindung geht eine beträchtliche Reihe von Vorteilen einher:

Die mit dem tragenden Außenteil verbundenen Platten besitzen keinerlei tragende Funktion. Sie dienen primär ausschließlich der Absorption wie auch der Verteilung der kinetischen Restenergie von dtirch das Leichtmetall des tragenden Außenteils hindurchgedrungenen Geschoßen, Splittern od.dgl. In Sekundär-Hinsxcht haben die Platten die Aufgabe, als Fangschutz für etwaige von der tragenden Leichtmetallwand abgeplatzte Splitter zu dienen.

Selbstverständlich erschöpfen sich die Vorteile der

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vorgeschlagenen Erfindvmg nicht allein schon in den vorstehenden:

Das System der von innen an die tragende Leichtmetallwand angegossenen Stahlplatten "bzw. der angeschraubten Kunststoffplatten hat keine nennenswerte Gewichtserhöhung der Gesamtkonstruktion im Gefolge:

Bei Verwendung von Stahl platten vergrößern diese nicht zusätzlich die Wandstärke des tragenden Außenteils, sondern treten lediglich an Stelle des dafür verdrängten Leichtmetalls. Bei Verwendung von Kunststoffplatten hing-eger läßt sich das tragende Außenteil durch entsprechend 5 konstruktiv-gießtechnische Ausbildung von vorn, herein um den Betrag der Plattenstärke verringern.

Während sich als Werkstoff für die Stahlplatten ein solcher hochlegierter und zäher Art bei relativ geringer Wandstärke als vorteilhaft erweist, bieten in bestimmten Anwendungsfällen auch Kunststoffplatten auf Polycarbonat-Basis infolge ihrer überaus hohen Zähigkeit und Elastizität recht große Vorteile: Derartige Werkstoffe eignen sich ebenfalls hervorragend zur Absorption und Verteilung der kinetischen Restenergie eines durch die Lelchtmetallvrand hindurchgedrungenen Geschoßes, Splitters od. dgl.

Wie wohl ohne weiteres einleuchtet, läßt sich bei unveränderter bzw. sogar verringerter Stärke der Wand, z.B. eines Geschützturmes, ein höherer ballistischer Schutz bei zugleich geringerer Durchschußlänge dadurch erreichen, daß zunächst die volle Wandstärke der tragenden Leichtmetallwand zum Umwandeln der kinetischen Geschoßenergie wirksam wird, bevor dann die weitaus zäh-elastischere Stahl- bzw. Kunststoffplatte die Restenergie verteilt und auf Null bringt.

Selbst bei hoher Restenergie birgt beispielsweise auch ein Steckschuß in die Stahl- bzw. Kunststoffplatte keine Gefahr mehr für die schutzbedürftigen Teile der Waffenplattform wie auch des Bedienungspersonals in sich, da im Gegensatz zur stofflichen Verhaltensweise des Leichtmetalls die z.äh-elastische Stahl- bzw. Kunststoffplatte eine Splitterwirkung völlig ausschließt. Dies bedeutet, daß die an der Innenseite des tragenden Außenteils, z.B. Geschützturm eines Panzerfahrzeuges, angeordnete Stahl- oder Kunststoffplatte ein idealer Fangschütz von Sekundärsplittern ist, welche bei einem Treffer vom Leichtmetallkörper losgerissen werden können. Auch derartige Sekundärsplitter sind für Mensch und Waffenplattform-Inneres ungefährlich, weil sie durch die "hautnahe" Stahl- oder Kunststoffplatte ohne jegliche Wirkung sind.

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Das Abstützen der vorgeschlagenen Stahlplatten in. bzw. am Inneren des tragenden Außenteile läßt sich ·, durch geeignete baulich-konstruktive Maßnahmen be- | wirken, indem in unterschiedlichen räumlichen Ebenen Armierungehaken an den Stahlplatten angebracht werden, welche zusammen mit diesen in das Leichtmetall eingegossen werden.

Schließlich und endlich erweist sich die an das Leichtmetall angegossene Stahlplatte auch insofern als Vorteil, als sie die Funktion eine'? Kühleisens hat, durch welches das Werkstoffgefüge des an der Stahlplatte anliegenden Leichtmetallkörpers in durchaus wünschenswerter Weise verdichtet bzw. homogenisiert wird.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen aus Leichtmetall hergestellten und an der Innenfläche mit Stahl- oder Kunststoffplatten armierten Gesehützturm,

Fig. 2 , einen Vertikalschnitt durch den Geschützturm der Fig. 1 entlang deren Schnittlinie A ... B, toad schließlich

Fig. 3. einen - gedachten - Vertikalschnitt durch

einen Geschützturm mit an dessen Innenseite angeschraubter Stahl- oder Kunststoffplatte.

In Fig. 1 ist schematisch ein Panzerturm 1 im Vertikalschnitt dargestellt. Er besteht aus einer Leichtmetallhaube 2 als tragendes Außenteil. Der Turm kann dabei je nach den Erfordernissen - gegossen oder aber als Schweißkonstruktion ausgebildet sein.

Die Haube 2 ist an ihrer Innenseite 2a mit einer (oder mehreren) Stahl- oder Kunststoffplatte 3 armiert. Im Falle der Ausbildung der Haube als Leichtmetall-Gußteil wird (werden) die Stahlplatte 3 gleich mit ein- bzw. angegossen. Soll anstelle einer Stahlplatte eine Platte aus Kunststoff Verwendung finden, so wird diese in noch zu beschreibender Weise an das Innere 2a der Haube 2 angeschraubt. Selbstverständlich lassen sich auch die Stahlplatten 3 am Inneren 2a der Haube 2 anschrauben, wenn sich dies - aus welchen Gründen auch immer - als notwendig oder sachdienlich erweisen sollte.

An den Werkstoff der Stahl- oder Kunststoffplatten werden hinsichtlich der spezifischen Eigenschaften erhebliche Anforderungen gestellt, um die kinetische

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Restenergie eines durch die Haube 2 hindurchgedrungenen Geschoßes, Splitters od. dgl. zu verteilen und zugleich weltgehend zu absorbieren» Die an der Innenseite 2a der Haube 2 anzubringende(nj Stahlplatte(η) 3 kann (können) zwar durchaus relativ dünn sein, muß (müssen) j ' aber zugleich über zäh-elastische Eigenschaften verfügen. Diese lassen sich in an sich bekannter Weise durch Legieren erreichen. Außer anderen, für den genannten Anwendungszweck in Betracht zu ziehenden Stahllegierungen, kommt auch eine solche mit etwa folgender

■ Zusammensetzung in Betracht: C =0,1 %; Si = 1 %; Mn =

2 Ji; Cr = 17 ... 19 #; Ni = 9 ... 11,5 #; Ti £ 5 # x C; ρ ύ- o,45 %; S =? 0,035 %; Rest: Fe. Die Zugfestigkeit einer solchen Legierung liegt dabei etwa in der Größenordnung von = 500 ... 750 N/mm .

Sollen aus bestimmten Gründen anstelle von Stahlplatten i
j solche aus Kunststoff Anwendung finden, bietet sich ein

solcher aus der Reihe der Polycarbonate an, weil auch bei diesem zumindest die Eigenschaft der Zäh-Elastizität gegeben ist.

Zum Verbinden einer Stahlplatte mit einer Haube 2 aus Leichtmetall sind nach Fig. 2 an der Stahlplatte 3 Armierungshaken 4 in unterschiedlichen räumlichen Ebenen angebracht, etwa durch Schweißen od. dgl. Die freien

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Enden 4a dieser Haken 4 dienen dem Verankern in bzw. beim

Guß der Haube 2. Infolge unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten zwischen Leichtmetall und Stahl ergibt sich nach dem Erkalten des Leichtmetall-Guß es eine Art Aufschrumpf-Effekt, welcher ein enges und formschlüssiges Anliegen der Stahlplatte(n) 3 an bzw. in der Innenwand 2a der Haube 2 gewährleistet (gewährleisten).

In Fig. 3 ist eine Stahl- oder Kunststoffplatte 3 an der Innenseite 2a der Haube 2 mittels Schraube 5 befestigt. Bei diesem Lösungsvorschlag ist zum Zwecke exakter Positionierung der Stahlplatte od. dgl. 3 bei jedem Befestigungspunkt eine an der Innenseite 2a der Haube angegossene Erhöhung 2b vorgesehen, in welche ein Gewinde 5a eingeschnitten ist. Das Befestigen der Stahlplatte , erfolgt in an sich bekannter Weise durch Anziehen der

Schraube 5 über eine Zwischenscheibe 7. Im Prinzip auf dieselbe Weise läßt sich auch eine Kunststoffplatte an der Innenseite 2a der Haube 2 befestigen.

Claims

1. Anordnung zum Vergrößern der Beschüß- und Splittersicherheit, insbesondere bei tragenden Außenteilen, wie Geschütztürmen, Lafetten, Panzerwannen od. dgl., von landbeweglichen oder schwimmenden Waffenplattformen in Leichtmetall-Bauweise, vorzugsweise gegossener oder geschweißter Art,

dadurch gekennzeichnet,

deß de«i tragenden Außenteil (2) an seiner Innenseite J2a) eine die kinetische Restenergie eines eindringenden Geschoßes, Splitters od. dgl. verteilende und zugleich weitgehend absorbierende, formadäquat ausgebildete Stahl- oder Kunststoffplatte(n) (3) zugeordnet ist (sind).

2. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die die Restenergie verteilende(n) und zugleich weitgehend absorbierende(n) Platte(n) (3) aus einem ausreichend dünnen, jedoch hochlegierten und zähen Stahl besteht (bestehen).

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die die Restenergie verteilende (n) und zugleich weitgehend absorbierende(n) Platte(n) (3) aus einem zäh-elastischen Kunststoff, etwa aus der Reihe der Polycarbonate, besteht (bestehen).

4. Anordnung n^ch Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Platte(n) (3) an der Innenseite (2a) des tragenden Außenteils (2) an- bzw. eingegossen ist (sind).

5. Anordnung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Platte(n) (3) an der Innenseite (2a) des tragenden Außenteils (2) lösbar, etwa durch Schraubverbindungen od. dgl. (5), befestigt ist (sind).

6. Anordnung nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die Stahlplatte(n) (3) mit einer Vielzahl von

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in unterschiedlichen räumlichen Ebenen angeordneten Annlerungshaken (4) versehen ist (sind), welche In den Werkstoff des tragenden Außenteils (2) bei dessen Armierung mit der (den) Stahlplatte (n) (3) «ingegossen werden.