DK159670B - Aktivt panser - Google Patents

Description

i

DK 159670 B

Nærværende opfindelse angår et "aktivt" panser til beskyttelse mod en skråt indfaldende RSV-stråle (hulladningssprsngstråle) og bestående dels af to i en afstand fra hinanden monterede metalplader, som har til formål at blive gennemboret af RSV-strålen, 5 således at et hul derved opstår i pladerne, dels af et mellem pladerne monteret mellemlag af ikke-eksplosivt materiale.

Et aktivt panser kendes fra U$-patentskriftet 4.368.660. Ved beskydning af dette panser med projektiler med rettet sprængvirkning (RSV) antænder RSV-strålen et mellem pladerne anbragt eksplosivstof, 10 hvis eksplosivgastryk fjerner de to plader fra hinanden, hvilket forårsager en kraftig ødelæggelse af RSV-strålen.

Pladerne i et sådant kendt panser må være forholdsvis store, hvilket medfører ganske store eksplosivstofmængder, som kan forårsage skader på det, som man vil beskytte (f.eks. en kampvogn).

15 Formålet med opfindelsen ifølge ansøgningen er derfor at tilvejebringe et "aktivt" panser af den i indledningen nævnte slags, og som ikke kræver noget eksplosivstof.

Dette formål opnås ved, at panseret ifølge opfindelsen har de i krav 1 angivne kendetegn.

20 Yderligere egenskaber ved opfindelsen fremgår af underkravene.

Opfindelsen bygger på opdagelsen af, at man kan anvende RSV-strålens egen energi til at skabe stødbølger med forskelligt tryk i pladerne henholdsvis i et mellemlag i panseret. Denne trykforskel resulterer i to modsat rettede kræfter, som søger at fjerne pladerne 25 fra hinanden, således at nyt plademateriale successivt indføres i RSV-strålens gang, således at strålens energi reduceres.

Sammentrykkel igt materiale, f.eks. skumplast, gas eller luft, kan ikke anvendes som mellemmateriale, da næsten al energi i stødbølgerne forsvinder i form af afstødninger af materiale fra plader-30 ne. Mellemmaterialet bør altså være ikke-sammentrykkel igt og have høj dynamisk styrke.

Den fysiske forklaring på stødbølgeeffekten er, at en næsten total reflektion af stødbølgen opstår, når bølgen bevæger sig fra tættere til tyndere medier. RSV-strålen starter således først en 35 stødbølge i den ydre plade, hvorved stødbølgen reflekteres mod det tyndere mellemlag, og det samme sker nogle mikrosekunder senere bag strålespidsen over for den indre plade. Dette resulterer i to modsat rettede kræfter, som søger at trække pladerne fra hinanden. Ifølge opfindelsen opnås en optimal stødbølgeeffekt, når mellemlaget dels

DK 159670 B

2 er af et ikke-sammentrykkeligt materiale, dels har en densitet, som er højst 1/3 af pladernes densitet.

RSV-strålen laver omvendt proportionalt med ydermaterialets flydespænding et hul i panseret, som er større end RSV-strålens 5 diameter. På grund af nævnte modsat rettede kræfter rejser hullets kant sig som et krater og bevirker derved, at pladematerialet omkring hullet successivt føres frem i den skråt indfaldende RSV-stråles gang, således at strålens energi successivt opbruges.

En anden måde at definere opfindelsen på er at indføre begrebet 10 stødbølgetryk. Hvis stødbølgetrykket i pladerne er Pj trykenheder og stødbølgetrykket i mellemlaget er Pg trykenheder, så har praktiske forsøg vist, at den ifølge opfindelsen ønskede optimale udkragning eller rejsning af pladen omkring hullet bliver optimal ved Pj/P2 = ca. 7. Acceptabel udbugtning fås inden for intervallet 2 < Pj/P2 < 15 12.

Den fra RSV-strålen til panseret afgivne energi (bortset fra penetrationsenergien) ændres således til bevægelsesenergi for panserets plader, som derved ekspanderer med en vis hastighed. Ekspansionshastigheden forøges med energiindholdet i RSV-strålens 20 spids, men formindskes med yderpladernes masse.

Når strålen ikke længere er i kontakt med panseret, ophører ødelæggelsen, hvilket kan bero på, at pladerne har udfoldet sig tilstrækkeligt meget, eller at deres ekspansion er blevet standset. Pladernes tykkelse vælges hensigtsmæssigt til 2-20, helst 2-10 mm, 25 for at give den ønskede grad af rejsning af hullets kant, det vil sige den ønskede grad af fremføring af plademateriale i RSV-strålens gang.

Pladerne er hensigtsmæssigt sammenføjet ved hjælp af lister, som fungerer som gangjern og koncenterer panserets ekspansions-30 hastighed til området omkring indgangshullet. Det har dog i praksis vist sig, at en sådan sammenføjning ikke er nødvendig, eftersom pladerne alligevel søger at rejse sig omkring indgangshullet.

For at pladerne kan give en god ødelæggelsesreduktion af RSV-strålen, bør deres dynamiske styrke, ekspansionshastighed og 35 densitet være høj. Densiteten bør ifølge en foretrukken udføre!ses-form overstige 4·10 kg/m og bør fortrinsvis overstige 7-10 kg/m .

Egnet materiale i pladerne er f.eks. stål og wolfram, som tilsammen med f.eks. ethylenplast i mellemlaget opfylder de oven for givne vilkår udmærket.

DK 159670 B

3

Den dynamiske strækgrænse aQ ^ i pladematerialet ifølge opfindelsen bør ifølge en foretrukken udførelsesform overstige 60 MN/m^.

Egnet materiale i mellemlaget er fortrinsvis fast eller flydende ikke-eksplosivt materiale så som gummi, plast, vand eller 3 5 andet inaktivt materiale med lav densitet, dog mindst 750 kg/m og lavt stødbølgetryk ved RSV-anslag.

Mellemlaget kan endvidere være et halvaktivt materiale, d.v.s. et materiale, som under påvirkning af højt tryk f.eks. af størrelsesordenen 1-2 GPa giver anledning til en delvis forbrænding eller 10 detonation. Med delvis menes her, at forbrændingen henholdsvis detonationen opstår i de områder, hvor det høje tryk opstår, d.v.s. den forplanter sig ikke videre herfra.

Et eksempel på et sådant halvaktivt materiale er forskellige opløsninger af formaldehyd eller forbindelser af disse, f.eks. en 15 formaldehyd-opløsning i vand eller vand og metanol, alternativt formaldehydens trimer (trioxan) eller polyoximethylens homo- eller sampolymerer (polyformaldehyd) af forskellige typer. Også andre syre- eller halogenrige stoffer er anvendelige. Ekstra "aktivitet" opnås, når let sublimerende stoffer anvendes som f.eks. det tid-20 ligere nævnte trioxan eller ethylenkarbonat.

Opfindelsen vil blive nærmere beskrevet nedenfor under henvisning til vedføjede tegning.

Fig. 1 viser en foretrukken udførelsesform af panseret ifølge opfindelsen i ikke-aktiveret tilstand. Fig. 2 viser samme panser i 25 aktiveret tilstand. Fig. 3a-d viser skematisk fire forskellige stadier af RSV-strålens gennemtrængen i panseret. Fig. 4 viser et panser set ovenfra, som er blevet gennemboret af en RSV-stråle.

Fig. 1 og fig. 2 viser skematisk et "aktivt" panser, som er opbygget af et eller flere paneler 3, af hvilke kun et vises i 30 tværsnit. Panelet 3 består af to parallelle, f.eks. firkantede, plader 4 og 5, f.eks. af stål, som holdes i afstand fra hinanden, men som er sammenføjet ved hjælp af lister 6 og 7 af f.eks. stål langs deres kanter, således at alle pladerne tilsammen danner en beholder. Denne er helt fyldt med et ikke-aktivt materiale 8, f.eks.

35 gummi, plast eller vand, som således udgør ovennævnte mellemlag.

Når RSV-ladningen 2 detonerer, udsender den på kendt vis en RSV-stråle 9, som borer et hul 10 i den ydre plade 4 og et hul 11 i den indre plade 5. På den ovenfor beskrevne måde fås derved stødbøl geref lektioner i pladerne 4 og 5, som udfolder sig krater- eller 4

DK 159670 B

konusformet omkring hullerne 10 og 11 som vist på fig. 2. RSV-strålen bliver derved brudt som vist ved 9a, hvorved den får et gennemslag i genstand 1 som vist ved 9b. Ved 9c vises udseendet af det gennemslag i genstand 1, som ville være opnået uden anvendelse 5 af det aktive panser 3.

Pladernes 4 og 5 bevægelser vises nærmere på fig. 3a-d.

På fig. 3a vises, hvorledes RSV-strålen 9 falder skråt ind mod yderpladen 4. Fig. 3 viser, hvorledes RSV-strålen gennemborer pladerne 4 og 5 og danner et hul 10 i yderpladen 4 og et hul 11 i 10 inderpladen 5. Som tidligere anført bliver RSV-strålen brudt, hvilket vises ved 9a. Stødbølgekræfterne i pladerne 4 og 5 bevirker en kraterlignende rejsning eller udbugtning 12a, henholdsvis 12b af pladematerialet omkring hullet 10, henholdsvis 11, se fig. 3c.

Ved at pladematerialet på denne måde rejser sig omkring hul -15 lerne 10 og 11 føres således nyt plademateriale successivt ind i RSV-strålens gang. Længden på markeringen 13 på fig. 3d og fig. 4 antyder længden af det plademateriale, som indføres i RSV-strålen.

Pladen bliver i denne længde således savet i stykker af RSV-strålen.

Denne itusavning i pladen vises ved 14 i fig. 4, der skematisk viser 20 et brudstykke af pladen 4 med hullets 10 udseende, når RSV-strålen er ophørt.

25 30 35

Claims (10)

1. Aktivt panser til beskyttelse mod en skråt indfaldende RSV-5 stråle bestående dels af to i afstand fra hinanden monterede metalplader (4, 5), som har til formål at blive gennemboret af RSV-strålen, således at et hul (10, 11) derved opstår i pladerne, dels af et mellem pladerne monteret mellemlag (8) af ikke-eksplosivt materiale, kendetegnet ved, at mellemlaget (8) for at 10 udsætte pladerne (4, 5) for maksimalt tilbagevirkende stødbølge-virkning er af et ikke-sammenpresseligt materiale og har en densitet, som højst er 1/3 af pladernes densitet, hvorved hovedparten af stødbølger, som af RSV-strålen forårsages i pladerne, reflekteres mod mellemlaget således, at de reflekterende stødbølger giver 15 anledning til kræfter, som søger at føre pladerne bort fra hinanden, og således at hullets kant rejser sig ligesom et krater og derved bevirker, at pladematerialet omkring hullets kant successivt føres frem i den skråt indfaldende RSV-stråles gang, hvorved strålens energi successivt reduceres.

2. Panser ifølge krav 1, kendetegnet ved, at pladernes (4, 5) tykkelse er valgt til 2-20, helst 2-10 mm, for at give en ønsket grad af nævnte rejsning langs hullets kant.

3. Panser ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at mellemlaget har en densitet på mindst 25 750 kg/m^.

4. Panser ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at pladerne (4, 5) er sammenføjet langs deres kanter, f.eks. ved hjælp af lister (6, 7).

5. Panser ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, 30 kendetegnet ved, at strækgrænsen 2 for pladerne (4, 5) overstiger 60 MN/m^.

6. Panser ifølge et hvilket som helst af kravene 1-5, kendetegnet ved, at mellemlaget (8) udgøres af polyoximethyl ens homo- eller sampolymerer af forskellige typer (d.v.s. acetal- 35 plaster).

7. Panser ifølge et hvilket som helst af kravne 1-5, kendetegnet ved, at mellemlaget (8) udgøres af en formaldehyd opløsning.

8. Panser ifølge et hvilket som helst af kravene 1-5, k e n - DK 159670 B e d e t e g n e t ved, at mellemlaget (8) udgøres af et let sublimerende stof som f.eks. tvioxan eller ethylenkarbonat.

9. Panser ifølge et hvilket som helst af kravene 1-5, kendetegnet ved, at mellemlaget (8) udgøres af syre- eller halogen-5 holdige stoffer.

10 15 20 25 30 35