EP1000311A1 - Geschoss oder gefechtskopf - Google Patents

Geschoss oder gefechtskopf

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EP1000311A1
EP1000311A1 EP97948667A EP97948667A EP1000311A1 EP 1000311 A1 EP1000311 A1 EP 1000311A1 EP 97948667 A EP97948667 A EP 97948667A EP 97948667 A EP97948667 A EP 97948667A EP 1000311 A1 EP1000311 A1 EP 1000311A1
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EP
European Patent Office
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projectile
warhead according
warhead
expansion medium
outer body
Prior art date
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EP97948667A
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English (en)
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EP1000311B1 (de
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Gerd Kellner
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Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Original Assignee
GEKE INGENIEURBUERO
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Publication date
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Publication of EP1000311B1 publication Critical patent/EP1000311B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/36—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information
    • F42B12/367—Projectiles fragmenting upon impact without the use of explosives, the fragments creating a wounding or lethal effect
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
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    • F42B12/06—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of armour-piercing type with hard or heavy core; Kinetic energy penetrators
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    • F42B12/201—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of high-explosive type characterised by target class
    • F42B12/204—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of high-explosive type characterised by target class for attacking structures, e.g. specific buildings or fortifications, ships or vehicles
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    • F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/34—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect expanding before or on impact, i.e. of dumdum or mushroom type

Definitions

  • the invention relates to projectiles or warheads for fighting targets, in particular armored targets, with an internal arrangement for the dynamic formation of expansion zones and for achieving large lateral effects.
  • the aim is to achieve the most extensive possible effect (lateral effect) to increase efficiency. This is particularly the case with projectiles against flying targets such as Fixed-wing aircraft, unarmored helicopters or missiles are necessary, which from the end ballistic point of view belong to the easier target classes.
  • EP 0 343 389 A1 describes the projectile core of a driving mirror projectile, which consists of a relatively brittle projectile core middle part, into which a relatively ductile projectile core mandrel is inserted, the rear end of which in the projectile core rear part and the front end is anchored in a bullet core tip.
  • a frangible tungsten is preferably proposed, while the projectile core mandrel consists of a ductile tungsten, hard metal or other endballistic material.
  • the relatively brittle middle section of the projectile core already disintegrates when it penetrates the first target plate of a multilayer armor, while the ductile projectile core mandrel does not fragment during the penetration process, but rather successively penetrates the subsequent target plates and continuously degrades in length or mass.
  • the relatively thin and therefore low-mass part of the projectile is just not suitable for achieving a greater depth effect or for penetrating deep targets with a continuous lateral effect.
  • the densities of the brittle projectile core middle section and the ductile projectile core mandrel are almost the same. A high lateral effect of the splinters in connection with penetration of multilayer target plates is therefore not given.
  • WO 92/15836 AI discloses a spin-stabilized, armor-piercing, splinter-generating projectile which is formed from a projectile casing with a material of high density and a front head piece made of the same material, in which the disassembly of the projectile casing mechanically with the aid of a prestressed heavy material , which is located in a blind hole in the rear part of the shell and is pre-notched in the shell structure.
  • tungsten powder As a compressed Filling material is suggested tungsten powder. This solution is no more effective on relatively thin targets than it is on deep targets. Also, an effective final ballistic compression cannot be achieved due to the powdery filler.
  • EP 0 238 818 AI describes a swirl-stabilized sabot projectile which consists of a hollow splinter jacket which is closed at the rear and front and a projectile tip attached to it.
  • An inert powder with a density of at least 10 g / cm 3 is proposed as the filling material.
  • the splinter jacket has predetermined breaking points that determine the size of the individual splinters.
  • the fragment jacket is said to fragment after penetrating the projectile and to disintegrate into individual effective fragments.
  • the powdered tungsten filling is ejected after penetration due to the rotation of the bullet.
  • the invention is based primarily on the centrifugal forces of a swirl bullet and, not least because of the natural cavities, the tungsten powder will not adequately disassemble the surrounding thick jacket in the radial direction despite pre-fragmentation .
  • the powder filling is intended as a substitute for an explosive and fire charge, whereby the high density is said to have direct ballistic effects.
  • JP 08061898 A A further disassembly principle for achieving a lateral effect is proposed in the publication (JP 08061898 A), in which a reactive metal is arranged in a metal cylinder, which reacts thermally chemically with air and water when the armor-piercing ammunition collides with an object.
  • a "quasi" explosive fire effect should be brought about by the special metal reaction in order to achieve a strong radial destructive force.
  • a non-armor-piercing method of achieving an increased lateral effect with a projectile after hitting or penetrating a target is known from DE 28 39 372 AI, in which a projectile for hunting purposes is proposed which consists of a solid projectile jacket, which is provided with a central blind hole running from the front to the back, in which a filling, preferably made of lead with cavities, is introduced.
  • a projectile for hunting purposes which consists of a solid projectile jacket, which is provided with a central blind hole running from the front to the back, in which a filling, preferably made of lead with cavities, is introduced.
  • the heavier material is inside the surrounding shell and causes the front projectile part to mushroom when it penetrates the soft target body.
  • the projectile can deliberately release its energy to the game body and achieve a greater breadth effect.
  • a lateral disassembly of the projectile body or a lateral splintering effect is not intended, even undesirable.
  • a similar effect is achieved with the prohibited DUMDUM
  • DE 40 07 196 AI describes a hyper-speed balancing projectile with a load-bearing outer jacket which encloses a mass body made of heavy bulk material, preferably tungsten and depleted uranium powder.
  • the shell serves only for the stability of the insert consisting of the heavy metal powder during the acceleration of the launch and the flight phase.
  • the projectile hitting the target at a very high speed achieves its high depth performance because the material strength of the penetrator is not in the hyper-speed range affects the penetration more or only insignificantly. At lower speeds, the depth performance therefore drops sharply. The lateral effect is negligible.
  • These projectiles are known as so-called segmented penetrators.
  • EP 0ll 712 AI which essentially consists of a main body, an intermediate body and a tip body.
  • the intermediate body made of a brittle sintered material of high density, for example tungsten or depleted uranium, is connected on the back to the main body in a flat butt joint area and on the front side in a likewise flat butt joint area with the tip body, both the main body and the tip body made of a tough sintered material being higher Density, for example the same metallic materials mentioned above are formed.
  • the particles formed from the brittle material of the intermediate body should widen the shot channel and cause a strong blast effect behind the first target plate.
  • Free buffer layers of this type basically reduce both pressure and performance.
  • the splintering effect remains due to the construction and low density differences between the brittle and tough sintered materials largely limited locally and laterally, since the brittle intermediate body is compressed in the axial direction by the tip and main body and, together with these two ballistically highly effective masses, is driven purely axially through the firing channel.
  • AWM expansion medium
  • v projectile speed
  • u penetration speed
  • p P density of the projectile material
  • p z density of the target material
  • F factor that varies with the rate of ascent of the expansion zone and both the dynamic strength of the target and the Projectile material and thus also depends on the AWM.
  • F also influences the compressibility of the material and the propagation speeds of the elastic and plastic disturbances. At higher projectile speeds v the proportion of F decreases and the well-known Bernoulli equation applies with sufficient accuracy:
  • the projectile does not consist of a uniform material, applies on condition Giilge- high velocities v for each material in the projectile, this term where P p for then the respective material density, for example, p AM or p Sleeve Shirt i e is to be used.
  • the density of the AWM can be varied at high projectile speeds (over 1000 m / s), since then the mechanical properties no longer play a major role.
  • the dynamics of the internal expansion zone in storeys and warheads can be influenced over wide limits and with very simple means.
  • FIG. 2 shows, in three different phases, a basic illustration of the penetration and expansion process according to the invention with an additional central penetrator;
  • 3 shows in three different phases a basic representation of the penetration process and the lateral splinter generation
  • FIG. 4 shows a basic illustration of the process according to the invention for a two-plate target
  • FIG. 5 shows a basic illustration of the process according to the invention for an arrangement with a central penetrator and the penetration through a two-plate target;
  • FIG. 6 shows a basic illustration of the experimental model floor
  • FIG. 7 shows an X-ray flash image from an experiment with GRP as expansion medium (AWM);
  • FIG. 8 shows an X-ray flash photograph of an experiment with a hollow model projectile without expansion medium
  • FIG. 9 shows an X-ray flash photograph of a further experiment using GRP as the expansion medium
  • FIG. 10 shows an X-ray flash image of a further experiment with aluminum as expansion medium
  • FIG. 11 shows an X-ray flash image of a further experiment with an expansion medium of particularly low density (PE);
  • FIG. 12 shows the crater of the reference test (FIG. 8) shown on a grid with a hollow penetrator without expansion medium;
  • FIG. 13 shows the splinter image from the experiment with GRP according to FIG. 9 shown on a grid as AWM;
  • FIG. 14 shows the splinter image from the experiment with aluminum shown on a grid according to FIG. 10 as AWM;
  • FIG. 15 shows the splinter image from the experiment with PE ge ass shown on a grid; FIG. 11 as AWM;
  • FIG. 16 shows an X-ray flash image of a further experiment with GRP as expansion medium and a thinner first target plate
  • FIG. 17 shows an X-ray flash image of a further experiment with GRP as expansion medium according to FIG. 9 and a low impact speed ( ⁇ 1000 m / s);
  • FIG. 17A shows the splinter image of the experiment shown in FIG. 17 on a grid
  • FIG. 18 shows a basic constructive proposal for the introduction of a prefabricated AWM body and fixation by thread and gluing / soldering
  • FIG. 19 shows a basic constructive proposal for introducing a prefabricated AWM body and fixing it with a connecting medium
  • FIG. 20 shows a basic design proposal for introducing and fixing a prefabricated AWM body with any surface roughness
  • FIG. 21 shows a modified constructive proposal according to FIG. 20 for introducing and fixing a prefabricated AWM body
  • FIG. 22 shows a section through a projectile with AWM and a central penetrator according to FIG. 2;
  • FIG. 23 shows a section through a storey with AWM and a central penetrator and additional webs as sub-storeys
  • FIG. 24 shows a section through a projectile with AWM and a central penetrator and additional rod-shaped or end-ballistic bodies connected in series;
  • 24A shows a section through a projectile with AWM without a central penetrator and additional rod-shaped or end-ballistic bodies connected in series;
  • FIG. 25 shows a section through a projectile with AWM and a central penetrator and additional notches on the inside of the outer body, which is effective in endballing
  • FIG. 26 shows a section through a projectile with AWM without a central penetrator and additional notches on the outside of the outer body, which has an endballistic effect
  • FIG. 27 shows a section through a projectile with an AWM and a central penetrator and any bodies embedded in the AWM that are end-ballistic or otherwise effective;
  • FIG. 28 shows a section through a projectile with an AWM without a central penetrator and any bodies embedded in the AWM that are end-ballistic or otherwise effective;
  • FIG. 29 shows a section through a projectile with AWM and four centrally arranged penetrators
  • FIG. 30 shows a section through a projectile with AWM and a centrally arranged penetrator with a square (any) cross section;
  • FIG. 30A shows a section through a projectile with AWM and a centrally arranged cylindrical penetrator with a cavity
  • FIG. 31 shows a partial section through a floor with a stepped arrangement of the AWM
  • FIG. 32 shows a partial section through a projectile with a partial arrangement of the AWM in order to achieve a high initial throughput
  • FIG. 33 shows a further partial section through a projectile with three dynamic zones in order to achieve different lateral and depth effects
  • FIG. 34 shows a section through a projectile with a central penetrator and two radially arranged dynamic zones in order to achieve different lateral and depth effects
  • FIG. 35A shows a section through a projectile with AWM without a central penetrator and an outer shell made of a ring of longitudinal structures
  • FIG. 35B shows a section through a projectile with AWM without a central penetrator and two different outer shells
  • FIG. 35C shows a section through a projectile with AWM without a central penetrator and an outer shell, in which any body is embedded;
  • FIG. 35D shows a section through a projectile with AWM without a central penetrator and a ring of sub-penetrators on the inside of the outer shell;
  • Figure 36 shows a projectile with AWM and a hollow tip
  • FIG. 37 a projectile with AWM and a tip filled with AWM
  • FIG. 38 a projectile with AWM and a solid point
  • FIG. 39A shows a special tip shape in which the AWM extends into the tip
  • FIG. 39B shows a special tip shape which contains the AWM in some areas
  • AFM inner or enclosed expanding medium
  • FIG. 1 shows the three penetration states 1A, 1B and IC, with a first phase being shown in FIG. 1A, a second phase in FIG. 1B and a third phase in IC.
  • the projectile consisting of the expansion medium 1 and an end ballistic envelope 2 just hits the target plate 3.
  • a reduced pressure zone 4 has formed due to the reduced penetration of the AWM 1 into the target material 3. This leads to a widening or deflecting area 5 of the casing sliding past.
  • the pressure or expansion zone 4a has widened and remains more and more pronounced compared to the envelope sliding past.
  • the deflected or widened region 5a increases accordingly.
  • Figure 2 illustrates this process according to Fig. 1 with a floor in which there is also a central penetrator 6.
  • three penetration states 2A, 2B and 2C are too different penetration times are shown.
  • the pressure or expansion zone 4 has between the sleeve 2 sliding past and expanded or deflected in the deformation zone 5 and the likewise more rapidly penetrating central penetrator 6, which generally has a plastic or hydrodynamic head 6a at higher impact speeds owns, formed.
  • Drawing 2C shows this process in an even later state.
  • the printing and on zone 4a is enlarged, the shell 2 is further deformed via the deflection zone 5a. Due to its new direction of movement, the deflected region 5b penetrates the target plate 3 with a considerably enlarged radial component.
  • FIG. 3 describes in the partial images 3A, 3B and 3C the effects caused by the projectile according to FIG. 1 in the region of the reject crater in the target plate 3.
  • the partial figure 3A corresponds to the partial figure IC from FIG. 1.
  • a breakout area 7 begins to form which, owing to the large lateral effect described when penetrating, is incomparably larger than in the case of conventional KE projectiles. Due to the simultaneous relief from the back of the plate, the pressure zone 4a of the AWM is relaxed. The relieved material la emerges from the crater behind the excavation area 7 (partial image 3C), followed by the remaining floor 5c.
  • FIG. 4 describes the process according to FIGS. 1 and 3 by way of example in a two-plate target.
  • FIG. 4A shows a view of the acted on second plate 3a.
  • the region 11a of the splinters 7b torn out of the target material 3 lies even further to the outside.
  • the outer crater areas in particular overlap to a greater or lesser extent depending on the physical and technical conditions.
  • FIG. 5 shows the case in which a projectile with a central penetrator 6 according to FIG. 2 penetrates a two-plate target according to FIG. 4.
  • the descriptions for image 4A apply, expanded by the central penetrator 6 or penetrating penetrator head 6a.
  • the residual penetrator 6b then penetrates the erupted crater region 7a and forms a further eruption 7c therein.
  • the thickness of the second plate 3a was chosen here so that it is penetrated by the central residual penetrator 6b.
  • a section through the second plate 3a shows the different crater zones.
  • a crater area 11a formed by the broken-out target fragments 7b of the first plate 3.
  • FIG. 7 shows the X-ray flash images from an experiment with a homogeneous target plate 3 made of armored steel (strength approx. 1000 N / mm 2 ) with a thickness of 25 mm.
  • the AWM 1 consisted of GRP with a density of 1.85 g / cm 3 .
  • the crater contours are entered as dashed lines, as well as dotted lines of the craters struck in corresponding comparative tests of massive heavy metal penetrators of the same outside diameter.
  • the crater diameters of the casing 2 made of WS without AWM 1 are comparable.
  • the picture on the right shows a previously unknown, enormous enlargement of the struck crater and thus also an enlargement of the exiting fragment cone, formed from projectile and target fragments.
  • the goal was a two-plate structure according to FIG. 4 with a first plate 3 made of duralumin with a strength of 400 N / mm 2 and a thickness of 12 mm and a second plate 3a made of armored steel set up at a distance of 80 mm.
  • the impact speed in the tests was between 1400 and 1800 m / s.
  • the floor structure corresponded to the structure according to Fig. 6.
  • the expansion medium 1 was varied, the density being taken as the main parameter in accordance with the high impact speeds.
  • FIG. 8 first shows the comparison test with a hollow penetrator (ie without AWM) made of WS of the same outside diameter. Due to the relatively light target plate, practically no plastic head has formed. Except for a small outbreak, no lateral deformation can be seen on the right X-ray flash image.
  • PE polyethylene
  • the speed at which the plastic deformation spreads in a material also plays a role in the axial progression of the disassembly, but this must not be confused with the speed of sound that generally propagates at several km / s, an essential role.
  • This The speed range extends from a few 100 m / s to the order of magnitude of 1 km / s and is therefore considerably below the speed of sound of the respective materials.
  • Ductile materials with a higher density open up the possibility of using such expansion media when higher average densities of the projectiles are required or when certain constructive, e.g. foreign ballistic requirements such as the center of gravity are to be met.
  • FIG. 12 shows the crater of the reference test (FIG. 8) with a hollow penetrator. In comparison with FIGS. 13 to 15, it illustrates the effect of an inserted AWM.
  • the crater diameter is approx. 11 mm, which is on the order of two storey diameters.
  • FIG. 13 shows a fragmentary image of the experiment (FIG. 9) with GRP as AWM 1, in analogy to the description in accordance with FIG. 4 on the second plate 3a that is 80 mm away, apart from a significantly enlarged central crater area 10, 10a in the order of magnitude of 4 Storey diameters a relatively uniform, outer distribution 11 of the splinters 5d primarily formed from the casing 2 (diameter approx. 90 mm corresponding to 15 storey diameters).
  • FIG. 14 shows the very interesting crater image to be expected according to FIG. 10 with aluminum as the AWM.
  • the large central crater (diameter about 5 storey diameters) is surrounded by a ring of elongated subcraters (diameter about 10 storey diameters). The remaining fragments are distributed in a circle of approximately 13 storey diameters.
  • the sub-floors formed produced a relatively large inner crater diameter (approx. 6 storey diameters), which is surrounded by a mixed splinter ring with a diameter of approx. 13 storey diameters.
  • the penetration depth decreases according to the lateral extent of the splinters. Because, of course, the known laws of end ballistics also apply here, according to which the total crater volume formed corresponds in the first approximation to the projectile energy introduced into the target.
  • the combat of fixed-wing aircraft and helicopters is an essential area of application for the projectile structures described here.
  • a targeted and, if necessary, load-dependent dismantling of an ammunition can also be very advantageous for the design of different warheads or special ammunition up to combat tactical missile.
  • Corresponding arrangements can be used both for types of ammunition with great effects inside from light targets to heavily armored vehicles as well as for ships (Exocet principle).
  • the target scenario to be combated determines the expansion medium to be introduced and the dimensions.
  • FIG. 17A shows the corresponding crater image on the second plate (distance 80 mm).
  • the struck central crater corresponds to approximately 5 storey diameters.
  • the fragment cone is still very remarkable with a circle of about 11 storey diameters.
  • the casing is to be disassembled using a suitable AWM in such a way that, for example, a target is damaged as little as possible in the case of special ammunition or the projectile slides off at a target without destruction there to cause.
  • the target plate must be dimensioned sufficiently thick to prevent punching through. With thicknesses of the order of 0.5 to 1 storey diameter, this should probably already be ensured.
  • the demonstrated here range of materials allows a very wide A nticiansspektrum, especially taking advantage of K raftübertragungsNB in axial and radial directions in conjunction with an adjustable cutting mechanism via the selection or adjustment of the material for the A uf Set Time Zone (for example in the use of plastics, Light metals, fiber composites or other mixtures) themselves.
  • materials such as metals come with good plastic deformation properties, e.g. Lead or copper, mechanically easy to process materials such as light metals and particularly low density materials such as plastics (PE, nylon etc.) and, of course, primarily materials that can be mechanically advantageously introduced or glued.
  • the AWM can be introduced into corresponding cavities by virtue of liquid, plastic or kneadable properties. Mixtures or mixtures are particularly interesting here.
  • thermoplastic and fiber reinforced materials pourable or compressible mixtures of different materials, for example of elastomers
  • thermosets for dry batches and mixtures.
  • Inner and outer body can have practically any surface.
  • the special materials bridge e.g. the surface roughness (cost-effective production; possibility of using components from other production);
  • thermosetting or thermoplastic resins or elastomers by injection, pressure or suction;
  • the injection method is particularly suitable, which creates a flat and very resilient connection to the surrounding projectile bodies. This would also make it possible to easily implement even complicated types of design and connections.
  • expansion media with high-density metal powders (tungsten, etc.) in order to significantly increase the average density (for example, GRP with> 3 g / cm 3 ).
  • AWM powdery materials
  • metal or other powders which are either introduced into the projectile as unsintered powder compacts, or are pressed directly into the shells, for example to increase the density in the projectile or to keep the penetration rate low .
  • Representatives of the "Resin Pressed Wood” family can also be considered as AWM. These have a low density and are at the same time relatively incompressible and react accordingly dynamically (for example Lignostone ⁇ with a density range from 0.75 g / cm 3 to 1.35 g / cm 3 ).
  • Additional pyrophoric effects in the target after penetration of the outer skin can be achieved by adding appropriate materials (cerium or cerium mixed metal, zircon, etc.) that can be easily incorporated into the GRP or elastomer materials.
  • appropriate materials cerium or cerium mixed metal, zircon, etc.
  • the concentrated introduction or embedding of such substances is also possible in principle.
  • explosive materials either as an admixture to plastics or as an explosive itself, can possibly lead to a controllable, detonative disassembly of the projectile body via the function as an expansion medium.
  • FIGS. 22 to 30A relate to the technical design of such projectiles.
  • FIG. 18 shows the case in which a prefabricated body as an AWM 1 is inserted between the surrounding endally active substance 2 and a central penetrator 6 by means of threads 15, 15a. brought.
  • a connection layer can also be introduced as an adhesive or solder layer.
  • a prefabricated body is inserted as an AWM 1 between the surrounding end-ballistic active ingredient 2 and the central penetrator 6.
  • a connecting medium 16 is introduced into the joints between the shell 2 and the central penetrator 6, which preferably serves to transmit forces.
  • FIG. 20 shows the case in which both the inner surface 17 of the projectile shell 2 and the surface 18 of the central penetrator 6 have any surface roughness or surface design.
  • a e.g. injected AWM 1 bridges such bumps and, in addition to a lateral effect, also ensures perfect power transmission between the casing 2 and the central penetrator 6.
  • the AWM 1 is introduced as a prefabricated body with uneven surfaces.
  • a layer 19 comparable to the connecting medium 16 with the necessary properties ensures the technically perfect connection between the casing 2 and the central penetrator 6.
  • FIG. 22 shows, as a reference figure for FIGS. 23 to 30A, the section through a projectile according to FIG. 2, formed from the components AWM 1, casing 2 and partially a central penetrator 6.
  • webs 20 are introduced as sub-floors between the central penetrator 6 and the outer floor part 2 in the AWM. These webs 20 of any length remain largely excluded from the lateral acceleration.
  • the AWM also serves as a support for the sub-floors (webs) 20.
  • Correspondingly thin webs 20 can be used to fix the central penetrator 6 in place.
  • FIG. 24 either rod-shaped or end ballistic bodies 21 connected in series are introduced into the AWM. As these are arranged on the outside, these are also accelerated radially. In this way, prefabricated subpenetrators or other functional parts can be laterally accelerated simultaneously with the enclosing body.
  • FIG. 24A corresponds to FIG. 24 without a central penetrator.
  • FIG. 25 shows the case where 2 indentations 22 or embrittlement are provided on the inside of the surrounding end ballistic body. These specify or support a desired disassembly of the body 2.
  • FIG. 26 shows an example of a projectile without a central penetrator, whereby, in contrast to FIG. 25, there are 2 notches 23 on the outside of the body or other measures which promote disassembly.
  • any end ballistic or other somehow effective body 24 is embedded in the AWM. These are deflected more radially by the formation of the expansion zone only when positioned in the outer area.
  • FIG. 28 shows the corresponding case without a central penetrator with a larger number of the same or different bodies 25.
  • FIG. 29 Another case that is particularly interesting for the design of such projectiles is shown in FIG. 29.
  • four long penetrators 26 are introduced into the axis area in the AWM.
  • the above examples are intended to show that any central penetrators, penetrator parts or other functional units can also be embedded and fixed via the AWM. This also applies analogously to the case where the bodies 24 and 25 in FIGS. 27 and 28 represent fragments or penetrators.
  • a penetrator 27 with a square cross section is introduced as an example that the AWM allows any type of penetrator and also penetrator materials (these only have to survive the launch acceleration) to be embedded.
  • the central, in this case cylindrical, penetrator 28 is provided with a cavity 29 in FIG. 30A.
  • a cavity 29 in FIG. 30A.
  • the mass of the penetrator can be reduced.
  • Such a cavity can also be foamed or used to hold substances with special properties (pyrophoric or explosive).
  • Positioning bodies in the AWM also opens up the possibility of influencing the type and scope of the lateral decomposition or acceleration.
  • FIGS. 31 to 34 are intended to show a few examples from the multitude of possible floor designs or effective zones of floors using the principle proposed here.
  • FIG. 31 shows the case in which the AWM is in a step-like arrangement 30.
  • Such a concept reacts very "sensitively", for example, when it encounters a thin structure in the front part, whereas the rear floor parts form different sub-floors or fragments due to the geometric design and, for example, also by using different expansion media lb, lc and ld.
  • FIG. 32 shows a penetrator 31 for increasing the effect in the interior of the target after a penetration distance corresponding to the front massive projectile part.
  • the AWM le is located in the rear area of the floor.
  • Such a projectile 31 is able to combine high penetration rates with large craters and corresponding lateral effects in the target interior or on the structures below.
  • FIG. 33 shows, as a further example, a floor 32 with three separate dynamic zones and the AWM lf, lg and In.
  • a projectile 32 constructed in this way is, for example, able, after partial disassembly in the case of thin outer structures, to develop an increased lateral effect only after penetrating a thicker, further plate. This is followed by a massive area to achieve a further, larger breakdown distance and then the zone with the AWM In to increase the residual effect (Fig. 32).
  • FIG. 34 shows the cross section through a projectile 33, which contains, as an example in the radial direction, two of the active combinations presented here with AWM 1 or LI between the casings 2 and 2a or the casing 2a and the central penetrator 6.
  • Such combinations can of course also be arranged several times on the longitudinal axis of a projectile or combined with the examples described above.
  • Figs. 35A to 35D show four examples that apply analogously to floors with an additional central penetrator.
  • the outer shell 34 that insulates the AWM consists of a ring of longitudinal structures. These are either mechanically firmly connected to each other, for example by thin sleeves, or glued or soldered. There is also the possibility ability to treat the shell by appropriate treatment, for example by induction hardening or laser embrittlement, in such a way that it is broken down into predetermined bodies under dynamic loading.
  • FIG. 35B shows the case in which a casing that insulates the AWM, corresponding to casing 2 of FIG. 22, is surrounded by an outer casing 34 corresponding to FIG. 35A.
  • FIG. 35C arbitrary bodies 37 are embedded in the shell 36.
  • FIG. 35D there is a ring of subpenetrators or splitters 34 corresponding to FIG. 35B on the inside of the outer shell 35.
  • projectile tip Another important element for the performance of a projectile is the projectile tip.
  • some basic examples hatch tip, solid tip and special tip shapes
  • the design of the tips basically taking into account the full effectiveness of the principle described here, So not negatively influenced or supplemented this in a meaningful way.
  • FIG. 36 shows an example of hollow tips 38. These serve primarily as outer ballistic hoods and are immediately destroyed when they hit light structures, so that the lateral acceleration process can be initiated directly by the impact impact, as described.
  • a tip 39 according to FIG. 36 is filled with an AWM 40.
  • Figure 38 shows a solid tip 41. This can be in one or more parts and is e.g. then appropriate if more massive armor plating is to be penetrated without an immediate projectile disassembly.
  • Figures 39A and 39B serve as examples of special tip shapes.
  • the AWM 42 extends into the tip 43.
  • the tip 44 contains an AWM 45 in partial areas.
  • the triggering of a high lateral effect can be both accelerated (due to a particularly rapid transmission of the shock load and thus rapid pressure build-up) and initiated with a delay. This is of interest, for example, if the lateral splitting effect is to occur at a specific target depth or in a specific target area.
  • a front or side (outer) "protective device” to place structures with the described lateral effect at the desired location in a target structure, so that this effect only becomes effective there.
  • a protective cover can also form a cavity between an outer cover and the structure for achieving the lateral effect.
  • the protection can likewise be formed by a buffering material which either alone forms the outer shell or is introduced into the cavity mentioned above.
  • Such a protective cover can be particularly interesting for warheads, because with its help e.g. individual or a large number of devices for achieving high lateral effects can be introduced into the interior of a hardened or unhardened warhead and thus only develop the desired effect there.
  • the principle described here is used as an active component in missiles, ejection bodies (submunitions) and warheads of guided or unguided missiles, either the body as a whole can be designed according to the concept proposed here, or it serves as a container for one or more devices for production large lateral effects.

Description

Geschoss oder Gefechtskopf
Die Erfindung bezieht sich auf Geschosse oder Gefechtsköpfe zur Bekämpfung von Zielen, insbesondere von gepanzerten Zielen, mit einer inneren Anordnung zur dynamischen Ausbildung von Aufweitzonen und zur Erreichung großer Lateralwirkungen.
Bei einer Vielzahl von Einsatzbereichen für Geschosse und Gefechtsköpfe ist neben der geforderten Durchschlagsleistung auch eine möglichst flächenhafte Wirkung (Lateralwirkung) zur Steigerung der Effizienz anzustreben. Dies ist insbesondere bei Geschossen gegen fliegende Ziele wie z.B. Starrflügler, ungepanzerte Helikopter oder Flugkörper notwendig, welche aus endballistischer Sicht zu den leichteren Zielklassen gehören.
Hier treten aber zunehmend sogenannte "gehärtete" Objekte auf, so daß neben grossen Lateralwirkungen auch partiell relativ hohe Durchschlagsleistungen gefordert werden. Vergleichbares gilt bei anderen Strukturen wie z.B. Schiffen. Aber auch bei den panzerbrechenden Geschossen großer Durch- schlagsleistung, die mit immer schlankeren und längeren Pene- tratoren erreicht werden muss, kommt es zunehmend auf die Si- cherstellung einer ausreichenden lateralen Wirkung beim Zieldurchgang oder im Zielinneren an. Diese Forderungen gelten sowohl für kanonenverschossene Wuchtgeschosse (KE-Geschosse) als auch für Gefechtsköpfe mit KE-Wirkkörpern oder sogenannte Hybridgeschosse aus KE-Wirkkörpern und Hohlladungen.
Ge ass der DE 25 54 600 Cl wird eine Lösung vorgeschlagen, mittels welcher eine Verbesserung der lateralen Wirkung von Wuchtgeschossen dadurch erreicht wird, dass über einen vorderen Kern, der sich in seinem hinteren Ende konisch verjüngt, das konische Ende beim Auftreffen und nachfolgendem Eindringvorgang verzögert wird und somit zwischen die im rückwärtigen mehrteiligen Kern befindlichen vorgefertigten Subgeschosse eingeschoben wird und diese unmittelbar oder über ein verformbares Zwischenstück radial beschleunigt. Die Funktion dieser konstruktiv anspruchsvollen Lösung wurde sowohl an drallstabilisierten als auch an aerodynamisch stabilisierten Geschossen (Pfeilgeschossen) nachgewiesen. Allerdings ist die Wirksamkeit nicht zuletzt aufgrund der konstruktiven Vorgaben begrenzt. Insbesondere sind sie gerade bei dünnen Zielstrukturen nicht wirksam. Derartige Lösungen sind sehr aufwendig und damit kostenintensiv. Alle diese Faktoren schränken den Einsatz stark ein.
Zur Erreichung erhöhter lateraler Effekte sind weiterhin Versuche mit beim Auftreffen auf ein Ziel sich zerlegen beziehungsweise zersplitternden Geschossen bekannt. Hierbei handelt es sich beispielsweise um Wirkkörper mit spröden Stählen oder Hartmetallen beziehungsweise spröden Schwermetallen. Derartige Lösungsansätze führen aber im Vergleich zu üblichen Penetratoren zu keinen sehr grossen Splitterkegelwinkeln. Auch hier sind die materialtechnischen und konstruktiven Möglichkeiten stark eingeschränkt. Weiterhin eignen sich solche Lösungen vorzugsweise nur für drallstabilisierte Geschosse. Darüber hinaus geht die Durchschlagsleistung derartiger Geschosse drastisch zurück, so daß sie nur für ein begrenztes Einsatzspektrum bedingt geeignet sind. Insbesondere sind derartige Lösungen gerade bei dünneren Zielen weniger wirksam, ebenso bei strukturierten Zielen (Mehrplattenzielen) .
In der EP 0 343 389 AI ist der Geschosskern eines Treibspie- gelgeschosses beschrieben, welcher aus einem relativ spröden Geschosskern-Mittelteil besteht, in den ein relativ duktiler Geschosskerndorn eingesetzt ist, der an seinem hinteren Ende in dem Geschosskern-Heckteil und an seinem vorderen Ende in einer Geschosskern-Spitze verankert ist. Für den spröden Geschosskern-Mittelteil wird vorzugsweise ein frangibles Wolfram vorgeschlagen, während der Geschoßkerndorn aus einem duktilen Wolfram, Hartmetall oder anderem endballistisch wirksamen Material besteht. Der relativ spröde Geschosskern- Mittelteil zerfällt bereits beim Durchdringen der ersten Zielplatte einer mehrschichtigen Panzerung, während der duktile Geschosskerndorn beim Durchdringvorgang nicht fragmentiert, sondern vielmehr die nachfolgenden Zielplatten sukzessive durchschlägt und sich dabei kontinuierlich in seiner Länge bzw. Masse abbaut. Der relativ dünne und damit massearme Geschossteil ist aber gerade nicht zum Erzielen einer größeren Tiefenwirkung bzw. zum Durchschlagen tiefer Ziele bei kontinuierlicher lateraler Wirkung geeignet. Die Dichten von sprödem Geschosskern-Mittelteil und duktilem Geschosskerndorn sind nahezu gleich. Eine hohe laterale Wirkung der Splitter in Verbindung mit einer Durchdringung mehrschichtiger Zielplatten ist somit nicht gegeben.
In der WO 92/15836 AI ist ein drallstabilisiertes, panzerbrechendes, splittererzeugendes Geschoss offenbart, das aus einer Geschosshulle mit einem Material hoher Dichte und einem vorderen Kopfstück aus dem gleichen Material gebildet ist, bei dem die Zerlegung der Geschosshulle mechanisch mit Hilfe eines vorgespannten schweren Materials, das sich in einem Sackloch im Heckteil der Geschosshulle befindet und einer Vorkerbung der Hüllenstruktur erfolgt. Als komprimiertes Füllmaterial wird Wolframpulver vorgeschlagen. Diese Lösung ist bei relativ dünnen Zielen ebensowenig wirksam wie bei tiefen Zielen. Auch kann eine endballistisch wirksame Komprimierung wegen des pulverför igen Füllstoffes konstruktiv nicht erreicht werden.
Die EP 0 238 818 AI beschreibt ein drallstabilisiertes Treib- spiegelgeschoss, das aus einem hohlen, hinten und vorne verschlossenen Splittermantel und einer daran befestigten Ge- schoss-Spitze besteht. Als Füllmaterial wird ein inertes Pulver mit einer Dichte von mindestens 10 g/cm3 vorgeschlagen. Der Splittermantel weist Sollbruchstellen auf, die die Größe der einzelnen Splitter bestimmen. Der Splittermantel soll nach dem Eindringen des Geschosses fragmentieren und in einzelne wirksame Splitter zerfallen. Die pulverförmige Füllung aus Wolfram wird nach dem Eindringen aufgrund der Rotation des Geschosses ausgestoßen. Eine hohe laterale und zugleich tiefenwirksame Leistung ist mit einem solchen Konzept nicht zu erzielen, da die Erfindung primär auf den Fliehkräften eines Drallgeschosses beruht und das Wolframpulver nicht zuletzt aufgrund der natürlichen Hohlräume den umgebenden dik- ken Mantel trotz Vorfragmentierung nicht ausreichend in radialer Richtung zerlegen wird. Außerdem ist die Pulverfüllung als Ersatz für eine Spreng- und Brandladung gedacht, wobei die hohe Dichte direkt endballistische Wirkungen erzielen soll.
Ein weiteres Zerlegeprinzip zur Erzielung einer lateralen Wirkung wird in der Druckschrift (JP 08061898 A) vorgeschlagen, bei dem in einem Metalizylinder ein reaktives Metall angeordnet ist, das mit Luft und Wasser thermisch chemisch reagiert, wenn die panzerbrechende Munition mit einem Objekt kollidiert. Hier soll offensichtlich eine "quasi" Spreng- Brandwirkung durch die besondere Metallreaktion bewirkt werden, um eine starke radiale Zerstörungskraft zu erzielen. Eine nicht panzerbrechende Methode, mit einem Geschoss nach dem Auftreffen bzw. Durchdringen eines Zieles eine erhöhte laterale Wirkung zu erzielen, ist durch die DE 28 39 372 AI bekannt, bei der ein Geschoss für jagdliche Zwecke vorgeschlagen wird, das aus einem massiven Geschossmantel besteht, der mit einem von vorne nach hinten verlaufenden zentralen Sackloch versehen ist, in dem eine Füllung vorzugsweise aus Blei mit Hohlräumen eingebracht ist. Bei dieser Konstruktion befindet sich das schwerere Material im Inneren der umgebenden Hülle und bewirkt beim Durchdringen des weichen Zielkörpers ein Aufpilzen des vorderen Geschossteils. Dadurch kann das Geschoss in beabsichtigter Weise vermehrt seine Energie an den Wildkörper abgeben und eine größere Breitenwirkung erzielen. Eine laterale Zerlegung des Geschosskörpers bzw. eine laterale Splitterwirkung ist nicht beabsichtigt, ja sogar unerwünscht. Eine ähnliche Wirkung wird mit dem verbotenen DUMDUM Prinzip gegen Personen erreicht.
Bei den für panzerbrechende Geschosse großer Durchschlagsleistung vorgesehenen Lösungen, die mit immer schlankeren und längeren Penetratoren erreicht werden muß, sind wenige Erfindungen bekannt, die das Erzielen einer ausreichenden lateralen Wirkung zum Gegenstand haben. Üblicherweise liegt die Zielsetzung derartiger Geschosskonstruktionen allein in dem Erreichen einer großen Tiefenleistung.
In der DE 40 07 196 AI ist ein Hypergeschwindigkeits-Wuchtgeschoß mit einem tragenden Außenmantel, der einen Massekörper aus schwerem Schüttgut, bevorzugt Wolfram- und abgerei- chertem Uranpulver, umschließt, beschrieben. Bei dieser Erfindung dient die Hülle allein zur Stabilität der aus dem Schwermetallpulver bestehenden Einlage während der Abschusε- beschleunigung und der Flugphase. Das mit sehr hoher Geschwindigkeit im Ziel auftreffende Projektil erzielt seine hohe Tiefenleistung deshalb, weil in dem Hypergeschwindigkeitsbereich die Materialfestigkeit des Penetrators nicht mehr bzw. nur noch unwesentlich die Durchschlagsleistung beeinflußt. Bei kleineren Geschwindigkeiten geht daher die Tie- fenleistung stark zurück. Die laterale Wirkung ist verschwindend gering. Diese Geschosse sind als sogenannte segmentierte Penetratoren bekannt.
In der US 5,440,995 wird ein Schwermetallpenetrator vorgestellt, der aus Wolframwhiskern zusammengesetzt ist. Bei den üblichen Penetratoren aus polykristallinem Woframschwermetall bildet sich beim Eindringen in ein gepanzertes Ziel ein plastischer oder hydrodynamischer Kopf aus (Pilz) , der die Eindringtiefenleistung beeinflußt bzw. herabsetzt. Das vorgeschlagene Penetratorkonzept soll diese Kopfbildung verhindern und somit die Tiefenleistung erhöhen. Das Prinzip ist folglich allein auf die Erzielung einer möglichst hohen Tiefenleistung abgestellt. Eine laterale Wirkung ist nicht gegeben.
Ein unterkalibriges Wuchtgeschoss mit einem großen Längen/Durchmesser-Verhältnis und hybridem Aufbau ist in der EP 0 lll 712 AI offenbart, das im wesentlichen aus einem Haupt- einem Zwischen- und einem Spitzenkörper besteht. Der Zwischenkörper aus einem spröden Sinterwerkstoff hoher Dichte, beispielsweise Wolfram oder abgereichertem Uran, ist in einem ebenen Stumpfstossbereich rückseitig mit dem Hauptkörper und vorderseitig in einem ebenfalls ebenen Stumpfstossbereich mit dem Spitzenkörper verbunden, wobei sowohl der Hauptkörper, als auch der Spitzenkörper aus einem zähen Sinterwerkstoff hoher Dichte, beispielsweise den gleichen oben genannten metallischen Werkstoffen gebildet sind. Beim Auftreffen auf ein gepanzertes Ziel sollen die sich aus dem spröden Material des Zwischenkörpers bildenden Partikel den Schusskanal aufweiten und hinter der ersten Zielplatte einen starken Blasteffekt bewirken. Derartige freie Pufferschichten wirken grundsätzlich sowohl druck- als auch leistungsmindernd. Die Splitterwirkung bleibt aufgrund der Konstruktion und geringen Dichteunterschiede zwischen den spröden und zähen Sinterwerkstoffen weitgehend lokal und lateral begrenzt, da der spröde Zwischenkörper beim Aufschlag in axialer Richtung vom Spitzen- und Hauptkörper komprimiert wird und zusammen mit diesen beiden ballistisch hochwirksamen Massen rein axial durch den Schusskanal getrieben wird.
Eine Weiterbildung der oben diskutierten Erfindung nach EP 0 111 712 AI ist in der DE 33 39 078 AI beschrieben, bei der die Verbindung zwischen dem spröden Zwischenkörper hoher Dichte und dem duktilen Hauptkörper mit ebenfalls hoher bzw. gleicher Dichte bzw. der spröde Zwischenkörper selbst durch eine hochfeste dünne Hülle stabilisiert wird. Dies bewirkt zwar eine Verbesserung der Stabilität des KE-Geschosses beim Abschus bzw. der Flugphase, ändert jedoch nichts an der end- ballistischen Wirkungsweise gegenüber der Erfindung gemass der EP 0 111 712 AI.
Aus dem vorstehend erörterten Stand der Technik lässt sich ableiten, dass bisher praktisch keine und insbesondere keine einfachen Lösungen für ein panzerbrechendes Geschoss bekannt sind, bei dem eine hohe laterale Wirkung bei den unterschiedlichen Zielen als auch eine ausreichende Tiefenleistung erzielt wird.
Weiterhin ist bekannt, dass durch den Einsatz von Glaskörpern, die während des Auftreffens und Eindringens von Geschossen unter hohem Druck eingeschlossen werden, erhöhte laterale Effekte erzielt werden können. Diese Effekte werden dabei auf das spezielle dynamische Verhalten von Glas zurückgeführt, welches seit Jahrzehnten im Bereich des Panzerschutzes gegen Hohlladungen eingesetzt wird. So führt der Einsatz von Glas über einen sogenannten "Kraterzusammenbruch" zur Strahlbeeinflussung beim Durchdringen und damit zu einer erheblichen Verminderung der Eindringtiefe. Eine Verwendung von spröden Materialien wie Glas oder Keramik als dynamisch wirkendes Medium unterliegt jedoch bezüglich der Fertigungstechniken für die Geschosse und ggf. Gefechtsköpfe und hinsichtlich der Übertragung von Kräften, z.B. in der Beschleunigungsphase der Geschosse bzw. Flugkörper, naturgemäß großen Einschränkungen. Als Beispiel können die technischen Probleme beim Einbringen von Glas in die entsprechenden Hohlräume eines Geschosskörpers dienen. Bei vorgefertigten Glaskörpern sind die konstruktiven Einsatzmöglichkeiten stark eingeschränkt. Außerdem erfordert die Ausgestaltung der Kontaktflächen mit den umgebenden (einhüllenden) Körpern erhebliche technische Anstrengungen. Weiterhin sind Glas und Keramik auf einen bestimmten Dichtebereich beschränkt.
Beim Einbringen von Glas auf giesstechnischem Wege, hier scheiden Keramiken wegen der benötigten sehr hohen Sintertemperaturen grundsätzlich aus, wäre selbst für den Fall, dass ein einwandfreies Eingießen gelingt, durch den Abkühlungspro- zess mit Spannungen im Glaskörper selbst zu rechnen, die sich u.U. auch auf die umgebenden Körper negativ auswirken. Außerdem ergeben sich, wie bereits oben angeführt, Kontaktprobleme an den Übergangsflächen zwischen Medium und den dieses Medium umgebenden Teilen. Aber auch beim Einschmelzen von Glas treten Temperaturen auf, die in vielen Fällen zu unzulässigen Veränderungen in den umgebenden Werkstoffen führen würden. Weiterhin sind beim Einsatz dieser zerbrechlichen und schlagempfindlichen Stoffe als dynamisch wirksames Medium grundsätzlich außer reinen Druckkräften (vornehmlich im Sinne eines allseitigen bzw. hydrostatischen Drucks) keine nennenswerten technischen Spannungen und damit Kräfte (Zug- und Scherkräfte) zu übertragen.
Weiterhin wurden im Deutsch-Französischen Institut (nachstehend ISL genannt) Experimente mit bereitgestellten GFK- Werkstoffen durchgeführt. Dabei sollte vornehmlich geprüft werden, ob Glas als Wirkungsträger ersetzt werden kann und ob bei einer positiven Antwort auf diese Frage in Analogie zur Schutztechnologie davon auszugehen ist, dass beispielsweise der Glasgehalt (Harzgehalt) bzw. die Härte des GFK- Werkstoffes für die Arbeitsfähigkeit von Bedeutung sind, und dass sich folglich mit speziellen hochgefüllten Sorten ein gegenüber reinem Glas vergleichbarer Zerlegungsfaktor erzielen läßt. Ausserdem wurde vorgeschlagen, durch Verändern des Harzgehaltes den bisher vermuteten "Glaseffekt" grundsätzlich zu überprüfen.
Die Experimente bestätigten, dass mit glasfaserverstärkten Werkstoffen mit hohem Glasanteil (ca.80% Gewichtsanteil) endballistische Effekte zu erzielen sind, die denen mit reinem Glas als Arbeitsmedium entsprechen. Diese ersten Versuche führten jedoch auch zu dem Ergebnis, daß mit Materialien, die einen erheblich geringeren Glasanteil besitzen, in überraschender Weise entsprechende bzw. noch erheblich größere laterale Wirkungen zu erzielen sind. Die sich daraus ergebenden weitergehenden Überlegungen und dem ISL zusätzlich vorgeschlagenen und dort durchgeführten Experimente führten zu der Erkenntnis, dass die ursprünglich im Zusammenhang mit Glas beschriebenen Effekte offensichtlich nicht so entscheidend sind für die dabei beobachteten erhöhten lateralen Wirkungen.
Vielmehr kommt es nach dem neuesten Kenntnisstand darauf an, in einen endballistisch wirksamen Körper bzw. in eine Hülle aus einem endballistisch leistungsfähigen Material ein "Aufweitmedium" (nachstehend AWM genannt) einzubringen, welches wenig kompressibel ist und im Verhältnis zu den eigentlichen Wirkkörpern eine vergleichsweise geringe Dichte bzw. endballistische Leistung besitzt. Entsprechendes gilt selbstverständlich auch für den Fall, dass sich das AWM zwischen einem endballistisch wirkungsvollen Außenkörper und einem zentralen Penetrator befindet. Die endballistische Leistung eines Wirkkörpers wird im Bereich geringerer Auftreffgeschwindigkeiten (unter 1000 m/s) von seinen mechanischen Eigenschaften und seiner Dichte, im oberen Geschwindigkeitsbereich (über 1000 m/s) zunehmend von der Dichte bestimmt.
In der Dissertation "Das Verhalten von Kupferstiften beim Auftreffen auf verschiedene Werkstoffe mit Geschwindigkeiten zwischen 50 m/s und 1650 m/s" von Dipl.-Ing. Günter Weihrauch vom 12.2.1971 der Universität (TH) Karlsruhe bzw. im gleichlautenden ISL-Bericht ist auf den Seiten 98 bis 101 einiges zu diesem Verhalten gesagt. Danach ergibt sich in einem mit dem Staupunkt mitbewegten Koordinatensystem das Druckgleichgewicht:
pP * (v - u)2 = % pz * u2 + F
wobei mit: v = Projektilgeschwindigkeit, u = Durchdringungsgeschwindigkeit, pP = Dichte vom Projektilmaterial, pz = Dichte vom Zielmaterial, F = Faktor, der mit der Aufstauchge- schwindigkeit der Aufweitzone veränderlich ist und sowohl von der dynamischen Festigkeit des Ziels als auch des Projektilmaterials und damit auch des AWM abhängt.
Damit gehen über den Term F auch die Einflüsse aus der Kompressibilität des Materials und die Ausbreitungsgeschwindigkeiten der elastischen und plastischen Störungen ein. Bei höheren Projektilgeschwindigkeiten v geht der Anteil von F zurück und es gilt mit ausreichender Genauigkeit die bekannte Bernoulli'sche Gleichung:
h pp * (V - U)2 = pz * U2.
Aus dieser Gleichung erhält man für die Durchdringungsgeschwindigkeit u, auch Kratergrundgeschwindigkeit genannt, einen Term, bei dem die Geschwindigkeit u nur noch von der Pro- jektilgeschwindigkeit v und den Materialdichten pz und pP abhängt:
Wenn das Projektil nicht aus einem einheitlichen Werkstoff besteht, gilt unter der Voraussetzung hoher Projektilge- schwindigkeiten v für jedes einzelne Material im Projektil dieser Term, wobei für pP dann die jeweilige Materialdichte, beispielsweise pA M oder pHülie einzusetzen ist.
Daraus lässt sich leicht ableiten, dass Materialien mit geringerer Dichte als der eigentliche endballistisch hochwirksame Penetratorwerkstoff bei hohen Projektilgeschwindigkeiten auch geringere Durchdringungsgeschwindigkeiten erzielen und somit gegenüber dem ballistisch hochwirksamen Penetrationsmaterial im Ziel zurückbleiben.
Bei relativ geringen Projektilgeschwindigkeiten wird F gleichberechtigt zum Geschwindigkeitsterm, d.h. , die dynamischen Festigkeiten der beteiligten Materialien sind mit entscheidend. Zum Erzielen rasch einsetzender und hoher Lateraleffekte sollten dann als Aufweitmedium Werkstoffe mit geringer Festigkeit eingesetzt werden, wobei man bei der Dichte noch einen relativ grossen Spielraum besitzt.
Entsprechend kann bei hohen Projektilgeschwindigkeiten (über 1000 m/s) mit der Dichte des AWM variiert werden, da dann die mechanischen Eigenschaften keine grosse Rolle mehr spielen.
Bei sehr hohen Geschwindigkeiten (1500 m/s bis mehrere km /s) kann man üblicherweise die Formstabilität von Projektil- und Zielmaterial ganz vernachlässigen, so dass die Festigkeit der beteiligten Materialien selbst keine Rolle mehr spielt. In diesem Fall können auch metallische und andere Werkstoffe näherungsweise wie Flüssigkeiten behandelt werden. Die Geschwindigkeit, ab welcher die Festigkeit der Materie ignoriert werden kann, hängt jedoch sehr stark von den jeweiligen Materialeigenschaften ab. So ergeben sich beispielsweise diese Impaktphanomene aus dem Hochgeschwindigkeitsbereich schon bei relativ geringen Geschwindigkeiten, wenn dichte und zugleich dynamisch weiche Materialien wie Blei, Kupfer oder Tantal beteiligt sind.
Diese Überlegungen zeigen, dass die Wirksamkeit der hier vorgeschlagenen Anordnungen nicht auf einen bestimmten Geschwindigkeitsbereich begrenzt ist, sondern sowohl von relativ geringen Impaktgeschwindigkeiten (einige 100 m/s) , wie sie beispielsweise bei grossen Kampfentfernungen auftreten, bis hin zu sehr grossen Impaktgeschwindigkeiten in der Grössenordnung von mehreren km/s, die beispielsweise bei Begegnungssituatio- nen mit sogenannten Taktischen Flugkörpern (TBM-Abwehr) vorkommen, vorhanden ist.
Entsprechend den obigen Überlegungen ist die Dynamik der inneren Aufweitzone in Geschossen und Gefechtsköpfen über weite Grenzen und mit sehr einfachen Mitteln zu beeinflussen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, mit einfachen Mitteln Geschosse und Gefechtsköpfe derart zu gestalten, dass diese bei einer möglichst grossen Anzahl denkbarer Ziele sowohl eine starke laterale Wirkung erzielen können als auch bei Bedarf gleichzeitig große Durchschlagstiefen gewährleisten.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit den Patentansprüchen und den einzelnen Figuren. Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt:
Figur 1 in drei verschiedenen Phasen eine prinzipielle Darstellung des erfindungsgemässen Eindring- und Aufweitvorgangs ;
Figur 2 in drei verschiedenen Phasen eine prinzipielle Darstellung des erfindungsgemäßen Eindring- und Aufweitvorgangs mit einem zusätzlichen zentralen Penetrator;
Figur 3 in drei verschiedenen Phasen eine prinzipielle Darstellung des Durchdringungsvorgangs und der lateralen Splittererzeugung;
Figur 4 eine prinzipielle Darstellung des erfindungsgemäßen Vorgangs für ein Zweiplattenziel;
Figur 5 eine prinzipielle Darstellung des erfindungsgemäßen Vorgangs für eine Anordnung mit einem zentralen Penetrator und den Durchschuss durch ein Zweiplattenziel;
Figur 6 eine prinzipielle Darstellung des experimentellen Modellgeschosses;
Figur 7 eine Rontgenblitzaufnahme von einem Experiment mit GFK als Aufweitmedium (AWM) ;
Figur 8 eine Rontgenblitzaufnahme von einem Experiment mit einem hohlen Modellgeschoss ohne Aufweitmedium;
Figur 9 eine Rontgenblitzaufnahme von einem weiteren Experiment mit GFK als Aufweitmedium; Figur 10 eine Rontgenblitzaufnahme von einem weiteren Experiment mit Aluminium als Aufweitmedium;
Figur 11 eine Rontgenblitzaufnahme von einem weiteren Experiment mit einem Aufweitmedium besonders geringer Dichte (PE) ;
Figur 12 den auf einem Raster dargestellten Krater des Bezugsversuchs (Fig. 8) mit hohlem Penetrator ohne Aufweitmedium;
Figur 13 das auf einem Raster dargestellte Splitterbild vom Experiment mit GFK gemass Fig.9 als AWM;
Figur 14 das auf einem Raster dargestellte Splitterbild vom Experiment mit Aluminium gemass Fig.10 als AWM;
Figur 15 das auf einem Raster dargestellte Splitterbild vom Experiment mit PE ge ass Fig.11 als AWM;
Figur 16 eine Rontgenblitzaufnahme von einem weiteren Experiment mit GFK als Aufweitmedium und einer dünneren ersten Zielplatte;
Figur 17 eine Rontgenblitzaufnahme von einem weiteren Experiment mit GFK als Aufweitmedium gemass Fig.9 und geringer Auftreffgeschwindigkeit (< 1000 m/s) ;
Figur 17A das auf einem Raster dargestellte Splitterbild des Experiments ge ass Fig.17;
Figur 18 einen prinzipiellen konstruktiven Vorschlag zur Einbringung eines vorgefertigten AWM-Körpers und Fixierung durch Gewinde und Kleben/Löten; Figur 19 einen prinzipiellen konstruktiven Vorschlag zur Einbringung eines vorgefertigten AWM-Körpers und Fixierung durch ein Verbindungsmedium;
Figur 20 einen prinzipiellen konstruktiven Vorschlag zur Einbringung und Fixierung eines vorgefertigten AWM-Körpers mit beliebigen Oberflächenrauhigkeiten;
Figur 21 einen modifizierten konstruktiven Vorschlag nach Fig.20 zur Einbringung und Fixierung eines vorgefertigten AWM-Körpers;
Figur 22 einen Schnitt durch ein Geschoss mit AWM und zentralem Penetrator gemass Fig.2;
Figur 23 einen Schnitt durch ein Geschoss mit AWM und zentralem Penetrator und zusätzlichen Stegen als Subgeschosse;
Figur 24 einen Schnitt durch ein Geschoss mit AWM und zentralem Penetrator und zusätzlichen stabför- migen oder hintereinander geschalteten endballistisch wirksamen Körpern;
Figur 24A einen Schnitt durch ein Geschoss mit AWM ohne zentralen Penetrator und zusätzlichen stabför- migen oder hintereinander geschalteten endballistisch wirksamen Körpern;
Figur 25 einen Schnitt durch ein Geschoss mit AWM und zentralem Penetrator und zusätzlichen Einkerbungen auf der Innenseite des endballistisch wirksamen Außenkörpers; Figur 26 einen Schnitt durch ein Geschoss mit AWM ohne zentralen Penetrator und zusätzlichen Einkerbungen auf der Aussenseite des endballistisch wirksamen Aussenkörpers;
Figur 27 einen Schnitt durch ein Geschoss mit AWM und zentralem Penetrator und beliebigen, endballistisch oder sonst irgendwie wirksamen in das AWM eingebetteten Körpern;
Figur 28 einen Schnitt durch ein Geschoss mit AWM ohne zentralen Penetrator und beliebigen, endballistisch oder sonst irgendwie wirksamen in das AWM eingebetteten Körpern;
Figur 29 einen Schnitt durch ein Geschoss mit AWM und vier zentral angeordneten Penetratoren;
Figur 30 einen Schnitt durch ein Geschoss mit AWM und einem zentral angeordneten Penetrator mit quadratischem (beliebigem) Querschnitt;
Figur 30A einen Schnitt durch ein Geschoss mit AWM und einem zentral angeordneten zylindrischen Penetrator mit einem Hohlraum;
Figur 31 einen Teilschnitt durch ein Geschoss mit einer stufenförmigen Anordnung des AWM;
Figur 32 einen Teilschnitt durch ein Geschoss mit einer teilweisen Anordnung des AWM zum Erzielen einer hohen anfänglichen Durchschussleistung;
Figur 33 einen weiteren Teilschnitt durch ein Geschoss mit drei dynamischen Zonen zum Erzielen unterschiedlicher Lateral- und Tiefenwirkungen; Figur 34 einen Schnitt durch ein Geschoss mit einem zentralen Penetrator und zwei radial angeordneten dynamischen Zonen zum Erzielen unterschiedlicher Lateral- und Tiefenwirkungen;
Figur 35A einen Schnitt durch ein Geschoss mit AWM ohne zentralen Penetrator und einer Aussenhülle aus einem Ring von Längsstrukturen;
Figur 35B einen Schnitt durch ein Geschoss mit AWM ohne zentralen Penetrator und zwei unterschiedlichen Aussenhüllen ;
Figur 35C einen Schnitt durch ein Geschoss mit AWM ohne zentralen Penetrator und einer Aussenhülle, in die beliebige Körper eingebettet sind;
Figur 35D einen Schnitt durch ein Geschoss mit AWM ohne zentralen Penetrator und einem Ring von Subpe- netratoren an der Innenseite der Aussenhülle;
Figur 36 ein Geschoss mit AWM und einer hohlen Spitze;
Figur 37 ein Geschoss mit AWM und einer mit AWM gefüllten Spitze;
Figur 38 ein Geschoss mit AWM und einer massiven Spitze;
Figur 39A eine spezielle Spitzenform, bei der das AWM in die Spitze hineinreicht;
Figur 39B eine spezielle Spitzenform, die in Teilbereichen das AWM enthält;
Der Ablauf des erfindungsgemäßen Eindring- und Aufweitvor- gangs ist in Figur 1 prinzipiell und schematisch dargestellt. Durch seine spezifischen Eigenschaften bleibt beim Ein- und Durchdringen das innere bzw. eingeschlossene Aufweitmedium (AWM) 1 relativ zum umgebenden endballistischen Wirkkörper 2 zurück. Aufgrund seiner auch unter den hohen auftretenden Drücken begrenzten Kompressibilität findet durch das von hinten weiter zuströmende Material des Aufweitmediums 1 ein laterales Aufstauchen und damit auch ein dynamisches Aufweiten des umgebenden Werkstoffs 2 statt.
Dieser Vorgang wird durch die physikalischen und mechanischen Eigenschaften der beteiligten Werkstoffe 1 und 2 bestimmt. Das dynamische Aufweiten führt in der Regel zu einem Aufreis- sen bzw. zur Zerlegung des äusseren Körpers (Hülle) 2. In Verbindung mit seinen mechanischen Eigenschaften, Abmessungen, seiner Dichte und der Geschwindigkeit (Vorbeigleitge- schwindigkeit) ergibt sich ein Winkelbereich, in dem sich die entstehenden Teilpenetratoren oder Splitter bewegen.
Figur 1 zeigt die drei Eindringungszustände 1A,1B und IC, wobei in 1A eine erste Phase, in 1B eine zweite Phase und in IC eine dritte Phase des Vorgangs dargestellt ist. In dem Teilbild 1A trifft das aus dem Aufweitmedium 1 und einer endballistisch wirksamen Hülle 2 bestehende Geschoss gerade auf die Zielplatte 3 auf. Im Teilbild 1B hat sich durch das verminderte Eindringen des AWM 1 in das Zielmaterial 3 eine Druckzone 4 ausgebildet. Diese führt zu einem Aufweitungs- bzw. Ablenkbereich 5 der vorbeigleitenden Hülle. Im Teilbild IC ist dieser Vorgang weiter fortgeschritten. Die Druck- bzw. Aufweitungszone 4a hat sich erweitert und bleibt gegenüber der vorbeigleitenden Hülle immer ausgeprägter zurück. Entsprechend vergrössert sich der abgelenkte bzw. aufgeweitete Bereich 5a.
Figur 2 stellt diesen Vorgang nach Fig. l mit einem Geschoß dar, in dem sich zudem noch ein zentraler Penetrator 6 befindet. Auch hier sind drei Eindringungszustände 2A,2B und 2C zu verschiedenen Eindringzeiten dargestellt. Zum Zeitpunkt 2B hat sich die Druck- bzw. Aufweitzone 4 zwischen der vorbeigleitenden und in der Verfor ungszone 5 aufgeweiteten oder abgelenkten Hülle 2 und dem ebenfalls rascher eindringenden zentralen Penetrator 6, der bei höheren Auftreffgeschwindig- keiten in der Regel einen plastischen oder hydrodynamischen Kopf 6a besitzt, gebildet. Teilbild 2C zeigt diesen Vorgang in einem noch späteren Zustand. Die Druck- und Auf eitzone 4a ist vergrössert, die Hülle 2 über die Ablenkzone 5a weiter deformiert. Dabei dringt der abgelenkte Bereich 5b aufgrund seiner neuen Bewegungsrichtung mit einer erheblich vergrös- serten radialen Komponente in die Zielplatte 3 ein.
Figur 3 beschreibt in den Teilbildern 3A,3B und 3C die durch das Geschoss nach Fig. 1 verursachten Effekte im Bereich des Ausschusskraters in der Zielplatte 3. Die Teilfigur 3A entspricht dabei der Teilfigur IC von Fig. 1. Zum Zeitpunkt bzw. an der Position 3B beginnt sich nach der Bildung von Scherbrüchen ein Ausbruchbereich 7 auszubilden, der aufgrund des beschriebenen grossen Lateraleffektes beim Durchdringen ungleich grösser ist als bei üblichen KE-Geschossen. Durch die gleichzeitig eintretende Entlastung von der Rückseite der Platte her wird die Druckzone 4a des AWM entspannt. Das entlastete Material la tritt hinter dem Ausbruchbereich 7 aus dem Krater aus (Teilbild 3C) , gefolgt von dem Restgeschoss 5c. Durch den sich lösenden und zunehmend beschleunigt austretenden Auschußkraterbereich 7a und einer weiteren Entspannung erfolgt in der Regel auch eine Zerlegung des aufgeweiteten Penetratorbereichs (Hüllenbereichs) 5b vom Restgeschoß 5c, so daß sich Hüllensplitter 5d bilden. Diese gleiten aufgrund ihrer höheren Geschwindigkeit an dem mit noch relativ geringer Geschwindigkeit austretenden Zielbereich 7a ab. Dabei werden sie noch weiter radial abgelenkt. Dies bewirkt eine zusätzliche Vergrösserung des Austrittswinkels 8 der Splitter 5d. Figur 4 beschreibt den Vorgang nach den Fig. 1 und 3 beispielhaft in einem Zweiplattenziel.
Nachdem in der ersten Platte 3 ein Krater gebildet wurde (Teilbild 4A) , dessen Grosse sich im wesentlichen aus den Ge- schossparametern (Aufbau, Materialien, Abmessungen, Auf- treffgeschwindigkeit) und den Zielplattendaten (Werkstoff, Dicke, mechanische Eigenschaften) ergibt, treffen das nach Bildung der Hüllensplitter 5d noch übrige Restgeschoß 9, der ausgebrochene Kraterbereich 7a und die Splitter 5d des aufgeweiteten Teilbereichs der Hülle auf die zweite Platte 3a auf. Teilfigur 4B zeigt einen Blick auf die beaufschlagte zweite Platte 3a. Es ergeben sich unterschiedliche Kraterzonen: Auf- treffbereich 10 , gebildet vom Restgeschoss 9 und dem zentralen Teil vom Ausbruchbereich 7a, Krater 10a, verursacht durch den äusseren Teil des Ausbruchbereichs 7a und der Bereich der Splitter 11, erzeugt durch die Hüllensplitter 5d. Noch weiter aussen liegt der Bereich 11a der aus dem Zielmaterial 3 herausgerissenen Splitter 7b.
In der Regel überlagern sich insbesondere die äußeren Kraterbereiche entsprechend der physikalischen und technischen Bedingungen mehr oder weniger stark.
Beim Zuschalten weiterer Zielplatten sind die oben dargelegten Beschreibungen sinngemäß zu übertragen. Figur 5 zeigt den Fall, daß ein Geschoss mit einem zentralen Penetrator 6 nach Fig. 2 ein Zweiplattenziel nach Fig. 4 durchschlägt. Beim Durchschlagen der ersten Platte 3 gelten die Beschreibungen zum Bild 4A, erweitert um den zentralen Penetrator 6 bzw. durchdringenden Penetratorkopf 6a. Danach durchdringt der Restpenetrator 6b den ausgebrochenen Kraterbereich 7a und bildet in diesem einen weiteren Ausbruch 7c. Die Dicke der zweiten Platte 3a wurde hier so gewählt, dass diese noch von dem zentralen Restpenetrator 6b durchschlagen wird. Hinter der zweiten Platte tritt nur noch der entsprechend verkürzte Restpenetrator 6c aus, umgeben von einem Splitterkegel aus Penetratorteilen 13 und Zielsplittern 13a, die sich aus dem Ausbruch 7c gebildet haben bzw. aus der zweiten Zielplatte 3a herausgelöst wurden. Diese Zielzone entspricht somit dem üblichen Penetrationsbild eines KE - Projektils ohne AWM.
Ein Schnitt durch die zweite Platte 3a läßt die unterschiedlichen Kraterzonen erkennen. Zuerst die innere Kraterzone 12, gebildet vom Restpenetrator 6b und dem Ausbruch 7c, daran schließt sich der Bereich 10 an, der vom Restgeschoß ohne zentralen Penetrator 9a gebildet wird. Es folgt ein Kraterbereich lθa, erzeugt vom ausgebrochenen Kraterbereich 7a, danach folgt ein Kraterbereich 11, verursacht durch die Splitter 5d des zerlegten Teilbereichs der Hülle. Noch weiter außen findet sich ein von den ausgebrochenen Zielsplittern 7b der ersten Platte 3 gebildeter Kraterbereich 11a.
Aus diesen Überlegungen ergibt sich, dass in der hier beschriebenen Geschosskonzeption ein eingebrachter zentraler Penetrator 6 in seiner endballistischen Leistungsfähigkeit praktisch nicht beeinträchtigt wird. Damit entspricht seine Eindringtiefe den mit derartigen massiven Penetratoren allein erreichten Leistungen. Sinngemäss gilt dies bei entsprechenden Dimensionierungen auch für Penetratoren, die an anderer Position im Aufweitmedium (vorzugsweise in Achsennähe) eingebracht werden. Gleichzeitig legt diese Erkenntnis nahe, wie im Falle panzerbrechender Munition eine erforderliche hohe Grunddurchschlagsleistung mit den hier beschriebenen grossen Lateraleffekten zu kombinieren ist.
Wie bereits erwähnt, wurden entsprechend den oben dargelegten Überlegungen Experimente mit Modellgeschossen nach Figur 6 durchgeführt. Die Geschosse bestanden entsprechend Fig. 1 aus einer Hülle aus Wolfram-Schwermetall (WS; Länge 40 mm, Aussendurchmesser 6 mm, Innendurchmesser 3,5 mm, Dichte 17,6 g/cm3), die das eingebrachte Aufweitmedium gleicher Länge (Durchmesser 3,5 mm) umschloß. Das Heck bildete ein Wider- standsteller zur aerodynamischen Stabilisierung.
Die Fig. 7 bis 11 und 16 bis 17 zeigen Röntgenblitzbilder von den Experimenten. Bei allen Abbildungen handelt es sich um je zwei Röntgenblitzaufnahmen zu zwei verschiedenen Zeitpunkten. Links ist jeweils das auftreffende Projektil zu erkennen (bei allen Graphiken und Abbildungen fliegt das Geschoss von links nach rechts) , rechts der jeweilige Verformungszustand zum Aufnahmezeitpunkt. Beschossen wurden sowohl relativ dicke Einplattenziele (Fig. 7) als auch Zweiplattenziele (Fig. 8 bis 11 und Fig. 16 bis 17) .
Figur 7 zeigt die Röntgenblitzbilder aus einem Experiment mit einer homogenen Zielplatte 3 aus Panzerstahl (Festigkeit ca. 1000 N/mm2) der Dicke 25 mm. Das AWM 1 bestand hier aus GFK mit einer Dichte von 1,85 g/cm3. Eingetragen sind die Kraterkonturen als gestrichelte Linien, ebenso als punktierte Linien der bei entsprechenden Vergleichsversuchen von massiven Schwermetall-Penetratoren gleichen Außendurchmessers geschlagene Krater. Die Kraterdurchmesser der aus WS bestehenden Hülle 2 ohne AWM 1 sind dazu vergleichbar.
Das rechte Teilbild läßt eine bisher nicht bekannte, enorme Vergrösserung des geschlagenen Kraters und damit auch Ver- grösserung des austretenden Splitterkegels, gebildet aus Geschoss- und Zielsplittern, erkennen.
Damit konnte der experimentelle Nachweis erbracht werden, dass bei massiven Zielplatten eine einwandfreie Funktion des Aufweitungsmediums im beschriebenen Sinne (entsprechend Fig.l) erfolgt. Die laterale Wirkung betrug ein Vielfaches aller bisher bekannten Ergebnisse. So wurde beispielsweise bei diesen Experimenten ein ca. 5-faches Kratervolumen gegenüber dem Beschuss mit einem massiven Penetrator aus WS glei- chen Außendurchmessers oder einer assegleichen WS-Hülse ohne AWM erzielt.
Entsprechende Ergebnisse wurden auch mit anderen Aufweitungsmedien wie z.B. Kupfer, Aluminium und Polyethylen im Ge- schwindigkeitsbereich zwischen 1000 m/s und 1800 m/s erreicht.
Mit den Experimenten zu den Fig. 8 bis 11 sollte der Nachweis erbracht werden, dass sowohl eine relativ schwache erste Platte 3 mit gleichzeitig geringer Dichte und damit geringer spezifischer Flächen asse den Lateraleffekt voll auslöst, als auch für diesen Fall unterschiedliche Materialien als AWM 1 entsprechend den obigen Ausführungen eingesetzt werden können.
Als Ziel diente ein Zweiplattenaufbau nach Fig.4 mit einer ersten Platte 3 aus Duraluminium der Festigkeit 400 N/mm2 und einer Dicke von 12 mm und einer im Abstand von 80 mm aufgestellten zweiten Platte 3a aus Panzerstahl. Die Auftreffge- schwindigkeit lag bei den Versuchen zwischen 1400 und 1800 m/s. Der Geschossaufbau entsprach dem Aufbau gemass Fig.6. Variiert wurde das Aufweitmedium 1, wobei entsprechend den hohen Auftreffgeschwindigkeiten die Dichte als Hauptparameter anzunehmen ist.
Figur 8 zeigt zunächst den Vergleichsversuch mit einem hohlen Penetrator (also ohne AWM) aus WS gleichen Aussendurchmes- sers. Aufgrund der relativ leichten Zielplatte hat sich praktisch kein plastischer Kopf ausgebildet. Auf dem rechten Röntgenblitzbild ist bis auf einen kleinen Ausbruch keine laterale Verformung zu erkennen.
Bei dem Experiment zu Figur 9 diente das bereits im Experiment gemäß Fig.7 verwendete GFK als AWM. Die laterale Zerlegung findet hier in vollem Umfange statt. Figur 10 zeigt einen Versuch mit Aluminium als AWM. Die laterale Zerlegung erfolgt entsprechend den obigen Beschreibungen, jedoch hier überraschend ausgeprägter.
Bei Figur 11 diente Polyethylen (PE) als AWM. Auch bei diesem Material mit sehr niedriger Dichte, aber ausreichend geringer dynamischer Kompressibilität bzw. relativ grosser Schockhärte, findet eine sehr ausgeprägte laterale Zerlegung statt.
Diese Röntgenblitzbilder verdeutlichen, daß es auch bei einwandfreier lateraler Beschleunigung erhebliche Unterschiede im Verhalten der verschiedenen Aufweitungsmedien gibt.
So wird z.B. bei PE als AWM mit besonders geringer Dichte (Fig. 11) durch die erste Platte die gesamte Schwermetall- Hülle vielfach über die gesamte Geschosslänge aufgeschlitzt, wobei die laterale Beschleunigung der gebildeten Segmente (Subpenetratoren) kontinuierlich von der Spitze zum Heck erfolgt (vgl. Fig.11 rechts). Im Falle von Aluminium als AWM (Fig.10) ergibt sich ein zumindest unter den für dieses Experiment geltenden Voraussetzungen noch mehr ausgeprägter lateraler Effekt. Es wird dabei aber nur noch etwa die Hälfte der Geschosslänge stark aufgeweitet.
Noch deutlicher wird sich vermutlich dieser Einfluss bei Verwendung von Kupfer oder Blei als AWM zeigen. Aufgrund ihrer relativ hohen Dichte müssten sich entsprechend geringere Lateralbeschleunigungen bei noch kürzeren, aufgeweiteten Ge- schosslängen ergeben.
Neben den genannten Geschoss- und Zielparametern spielt bei dem axialen Fortschreiten der Zerlegung sicher auch die Geschwindigkeit, mit der sich die plastische Verformung in einem Material ausbreitet, die aber nicht mit der sich in der Regel mit mehreren km/s ausbreitenden Schallgeschwindigkeit verwechselt werden darf, eine wesentliche Rolle. Dieser Ge- schwindigkeitsbereich erstreckt sich von wenigen 100 m/s bis in die Grössenordnung von 1 km/s und liegt damit erheblich unter der Schallgeschwindigkeit der jeweiligen Werkstoffe.
Die Vorgänge bei unverdämmten zylindrischen Körpern während des dynamischen AufStauchens werden in der o.a. Dissertation von G. Weihrauch auf S. 25 ff. am Beispiel Kupfer eingehend diskutiert und auch analytisch beschrieben. Die dort dargelegten Zusammenhänge gelten allerdings nur für frei aufstauchende Körper, also ohne seitliche Verdammung. Sie können daher auch nur bedingt für grundsätzliche Überlegungen im Zusammenhang mit den hier vorgeschlagenen Anordnungen herangezogen werden. Insbesondere ist die laterale Verdammung des AWM durch das umgebende Material von entscheidendem Einfluß sowohl auf die laterale als auch axiale Deformationsgeschwindigkeit des AWM.
Damit kann über die laterale Verdammung erreicht werden, und dies wird durch die vorliegenden experimentellen Ergebnisse bestätigt, dass z.B. auch bei relativ geringen Projektilge- schwindigkeiten in der Grössenordnung von 1000 m/s sich die plastische Verformung im AWM bei Aluminium, GFK und insbesondere Polyethylen oder Nylon mit relativ hoher axialer Geschwindigkeit ausbreitet, also nicht mehr primär auf den vorderen Geschossbereich beschränkt bleibt (vgl. insbesondere Fig.11 und Fig.17).
Ein Vergleich der beispielhaft ausgewählten Materialien zur Ausbildung einer Aufweitzone auch in leichteren Zielstrukturen macht offensichtlich, dass es nicht nur gemass den vorstehend erwähnten Überlegungen eine Vielzahl von Stoffen gibt, die den genannten Anforderungen genügen, sondern dass die Eigenschaften des AWM in weiten Grenzen verändert werden können. Weiterhin zeigen bereits die vergleichsweise wenigen bisher untersuchten Materialien, dass über das Verhalten des AWM unter dynamischer Kompression die lateralen Effekte einstellbar bzw. steuerbar sind.
Die Experimente belegen auch, dass nicht die besondere Eigenschaft von reinem Glas unter dynamischer Belastung, sondern die dieser Erfindung zugrundeliegenden Überlegungen für die Ausbildung einer Aufweitzone ausschlaggebend sind.
Duktile Materialien mit höherer Dichte (z.B. Weicheisen, ARMCO-Eisen, Blei, Kupfer, Tantal oder etwa auch Schwermetall-Beimengungen) eröffnen die Möglichkeit, derartige Aufweitungsmedien dann einzusetzen, wenn etwa höhere mittlere Dichten der Projektile gefordert werden oder wenn bestimmte konstruktive, z.B. außenballistische Vorgaben wie etwa bezüglich der Schwerpunktlage, zu erfüllen sind.
Die Fig.12 bis 15 zeigen die entsprechenden Splitterverteilungen der Experimente gemäß den Fig.8 bis 11 auf der zweiten Zielplatte 3a. Dabei wurden die von den herausgelösten Zielplattensplittern 7b gebildeten kleinen Krater im äußersten Bereich 11a (Fig.5) nicht berücksichtigt.
Figur 12 zeigt den Krater des Bezugsversuchs (Fig.8) mit einem hohlen Penetrator. Er verdeutlicht im Vergleich mit den Fig.13 bis 15 die Wirkung eines eingebrachten AWM. Der Kraterdurchmesser beträgt ca. 11 mm, liegt also in der Grössenordnung von zwei Geschossdurchmessern .
Figur 13 als Splitterbild vom Versuch (Fig.9) mit GFK als AWM 1 zeigt in Analogie zur Beschreibung gemass Fig.4 auf der 80 mm entfernten zweiten Platte 3a ausser einem deutlich ver- grösserten, zentralen Kraterbereich 10,10a in der Grössenordnung von 4 Geschossdurchmessern eine relativ gleichmässige, äussere Verteilung 11 der vornehmlich aus der Hülle 2 gebildeten Splitter 5d (Durchmesser ca. 90 mm entsprechend 15 Ge- schossdurchmessern) . Die Figur 14 zeigt das entsprechend Fig.10 mit Aluminium als AWM zu erwartende sehr interessante Kraterbild. Der grosse Zentralkrater (Durchmesser etwa 5 Geschossdurchmesser) ist von einem Kranz länglicher Subkrater (Durchmesser etwa 10 Ge- schossdurchmesser) umgeben. Die übrigen Splitter sind in einem Kreis von ca. 13 Geschossdurchmesser verteilt.
In Figur 15 (entsprechend Fig.11) mit PE als AWM erzeugten die gebildeten Subgeschosse einen relativ grossen inneren Kraterdurchmesser (ca. 6 Geschossdurchmesser) , welcher von einem gemischten Splitterkranz mit einem Durchmesser von ca. 13 Geschossdurchmessern umgeben ist.
Grundsätzlich geht die Eindringtiefe entsprechend der lateralen Ausdehnung der Splitter zurück. Denn auch hier gelten selbstverständlich die bekannten Gesetzmässigkeiten der Endballistik, wonach das insgesamt gebildete Kratervolumen in erster Näherung der in das Ziel eingebrachten Geschossenergie entspricht.
Zum Nachweis der grossen lateralen Effekte mit Anordnungen gemass dieser Erfindung werden noch beispielhaft zwei weitere von vorgeschlagene und im ISL durchgeführte Experimentalstu- dien angeführt. Zunächst sollte getestet werden, ob bei einer erheblich dünneren, ersten Platte (6 mm gegenüber bisher 12 mm Duraluminium) der Lateraleffekt bei gleichbleibenden Geschossabmessungen entsprechend Fig.6 (Aufweitmedium: GFK) noch einsetzt. Die Röntgenblitzaufnahmen in Figur 16 bestätigen dies. Entsprechend der hier gewählten Voraussetzungen öffnet sich das Geschoss beim Durchgang durch die erste Platte noch sehr gut, jedoch lediglich über eine vergleichsweise (Fig.9) geringe Geschosslänge. Dabei ist aber zu beachten, daß eine weitergehende Zerlegung sowohl über das AWM als auch über die Geometrien in weiten Grenzen noch zu beeinflussen wäre. Nachdem die dynamischen Eigenschaften des von einem endballistisch wirksamen Körper wie z.B. Wolfram-Schwermetall (WS) , Wolfram-Hartmetall (WC) , abgereichertem Uran (DU) oder hochfestem Stahl eingeschlossenen Aufweitmaterials aufgrund obiger Ausführungen über die Dichte und mechanische Eigenschaften nachgewiesenermaßen in weiten Grenzen veränderbar sind, lassen die Einsatzmöglichkeiten entsprechend der technischen Ausgestaltung ein Höchstmass an sowohl konstruktiven als auch Werkstoffspezifischen Einsatzsspektren zu, die sich entsprechend deutlich in ihrer Breite und in ihrer Leistungsfähigkeit gegenüber denen bei der Verwendung von Werkstoffen wie Glas oder Keramik unterscheiden.
Wie bereits eingangs erwähnt, stellt die Bekämpfung von Starrflüglern und Hubschraubern einen wesentlichen Einsatzbereich für die hier beschriebenen Geschossaufbauten dar. Eine gezielte und gegebenenfalls lastabhängige Zerlegung einer Munition kann sich aber ebenso als sehr vorteilhaft für die Konzeption unterschiedlicher Gefechtsköpfe oder Spezialmuni- tionen bis hin zur Bekämpfung taktischer Flugkörper erweisen. Entsprechende Anordnungen können sowohl für Munitionsarten mit grossen Wirkungen im Inneren von leichten Zielen bis hin zu schwer gepanzerten Fahrzeugen als auch Schiffen (Exocet- Prinzip) verwendet werden. Das zu bekämpfende Zielszenario bestimmt dabei das einzubringende Aufweitmedium und die Dimensionierungen.
Die hier vorgeschlagenen Anordnungen sind in den bisher definierten Einsatzbereichen grundsätzlich hochwirksam. Zur Sicherstellung der grossen lateralen Effekte bedarf es jedoch einer Druck- bzw. Aufweitzone. Dazu müssen im AWM bestimmte physikalische Voraussetzungen erfüllt sein. So muß u.a. der Stoss bzw. die Belastung beim Impakt zur Einleitung des Vorgangs ausreichend gross sein. Ausserdem müssen die Abmessungen des AWM und des dieses umgebenden Penetrationswerkstoffs aufeinander abgestimmt sein. In weitesten Grenzen sind diese Voraussetzungen -bei den relativ hohen Auftreffgeschwindigkeiten erfüllt, wie sie bei panzerbrechenden (sowohl rotationsstabilisierten als auch aerodynamisch stabilisierten) Geschossen oder bei Geschossen zur Flugabwehr allein schon aus Gründen der Außen- und Endballistik erforderlich sind. Der Geschwindigkeitsbereich liegt dabei etwa zwischen 800 m/s und 2000 m/s. Hier bestimmt in erster Linie die Art und die Dimensionierung des AWM und der umgebenden Hülle bzw. der Aufbau der Subpenetratoren die gewünschten Effekte.
Bei noch höheren Geschwindigkeiten ist die Ausbildung von Aufweitungszonen mit Sicherheit noch ausgeprägter, d.h. der Anteil des AWM kann mit zunehmender Auftreffgeschwindigkeit geringer werden.
Mit einem weiteren Experiment sollte die Wirksamkeit von Anordnungen gemass Fig.l bei deutlich geringeren Auftreffgeschwindigkeiten nachgewiesen werden. Als Bezug diente wieder ein Zielaufbau nach Fig.4 in Verbindung mit einem Geschoss nach Fig.6. Als AWM wurde das GFK entsprechend Fig.9 gewählt.
Bei dem Experiment gemäß Figur 17 betrug die Auftreffgeschwindigkeit v im Ziel nur noch 962 m/s. Die rechte Rontgenblitzaufnahme zeigt, dass hier offensichtlich der Geschwindigkeitsbereich erreicht wurde, ab dem bei den vorgegebenen geometrischen Grossen und den verwendeten Werkstoffen die laterale Zerlegung gerade noch gewährleistet ist.
Im vorderen Teil des Geschosses wurde aufgrund des beim Im- pakt auftretenden Spitzendrucks noch eine volle laterale Zerlegung erreicht. Der Spitzendruck pP * cP * v (mit cP = Schallgeschwindigkeit im Projektilmaterial (bzw. im AWM) , v = Auftreffgeschwindigkeit und pP = Dichte des Projektilmaterials (bzw. des AWM)) wird im Verlauf des Eindringens relativ rasch auf den quasi-stationären Staudruck (Bernoullidruck; Pp/2 * mit u = Durchdringungsgeschwindigkeit) abgebaut. Dieser Druck ist für die Ausbildung der nachfolgenden Druck- und Aufweitungszone bestimmend. Der Druck- bzw. Aufweitungs- bereich erstreckt sich hier als Folge der lateralen Verdammung (vgl. die Ausführungen in Zusammenhang mit Fig.11) über die gesamte restliche Geschosslänge. Die Hülle wird dadurch in mehrere Längssplitter zerlegt.
Figur 17A zeigt das entsprechende Kraterbild auf der zweiten Platte (Abstand 80 mm) . Der geschlagene zentrale Krater entspricht ca. 5 Geschossdurchmessern. Der Splitterkegel ist mit einem Kreis von etwa 11 Geschossdurchmessern immer noch sehr beachtlich.
Damit wurde der Nachweis erbracht, dass die grossen lateralen Effekte auch noch bei Auftreffgeschwindigkeiten unter 1000 m/s sichergestellt sind. Weiterhin belegen die vorgetragenen Überlegungen in Verbindung mit den bestätigenden Experimenten, dass über die geometrische Ausgestaltung und die Wahl der entsprechenden Materialien die gewünschten Lateraleffekte in weiten Grenzen sichergestellt bzw. variiert werden können.
Nach den bisherigen Überlegungen und den bereits vorliegenden Erkenntnissen darf aber davon ausgegangen werden, dass es durch die Wahl entsprechender Parameter möglich ist, auch bei viel geringeren Auftreffgeschwindigkeiten eine grosse laterale Zerlegung zu erreichen. Bei Geschossen oder Gefechtsköpfen mit relativ niedrigen Auftreffgeschwindigkeiten, etwa nur einigen 100 m/s, ist der Spielraum sicherlich entsprechend eingeschränkt und die Dimensionierungen und Materialien müssen sorgfältig aufeinander abgestimmt werden. Dabei wird die Zerlegung z.B. durch dünnwandige Hüllen unterstützt.
Ebenso werden bei leichten Panzerungen zweckmäßigerweise entsprechend dünnwandige umgebende, endballistisch wirkende Ein- hüllungen und besonders geeignete Aufweitmedien wie z.B. PE, GFK oder Leichtmetalle wie etwa Aluminium eingesetzt.
Es ist auch denkbar, mittels entsprechender Dimensionierungen und Materialpaarungen, z.B. durch sehr dünne Hüllen in Verbindung mit "sensiblen" Aufweitmedien, die Eindringtiefe extrem zu vermindern und damit Geschosse mit keiner oder doch sehr geringer Wirkung zu konzipieren. Dabei bietet sich insbesondere auch die Verwendung von biologisch abbaubaren Faserverbundwerkstoffen als AWM an. Mit dieser neuartigen Art von sehr leichten Verbundwerkstoffen, die schwerpunktsmäßig von der DLR Braunschweig entwickelt werden, lassen sich in etwa Festigkeitswerte erzielen, die denen von glasfaserverstärkten Kunststoffen fast entsprechen.
Ein solcher Sonderfall eines zylindrischen Körpers mit sehr geringer Eindringleistung ist bereits in der o.a. Dissertation von G. Weihrauch auf Seite 100 beschrieben. Aus der Gleichung * pP * (v - u) 2 = * pz * u2 + F ergeben sich danach für u = 0 die Größen Fx = * pP * vx 2 , bei denen kein plastisches Eindringen mehr stattfindet. Durch ein entsprechendes Einstellen der Dichten und Festigkeiten des Aufweitmediums und des dieses umgebenden Penetrationswerkstoffes kann ein Eindringen in die Zielstruktur somit nahezu gänzlich verhindert werden.
Eine technisch sehr interessante Anwendung ist für diesen Grenzfall auch dann gegeben, wenn ein Zerlegen der Hülle über ein geeignetes AWM derart erfolgen soll, dass z.B. bei Spe- zialmunition ein Ziel möglichst wenig beschädigt wird bzw. das Projektil an einem Ziel abgleitet, ohne dort Zerstörungen zu verursachen. Dafür muß die Zielplatte aber ausreichend dick dimensioniert sein, um ein Durchstanzen zu verhindern. Mit Dicken in der Größenordnung von 0 , 5 bis 1 Geschossdurchmesser dürfte dies vermutlich bereits sichergestellt sein. Die hier aufgezeigte Werkstoffpalette erlaubt ein sehr weites Anwendungsspektrum, insbesondere auch unter Ausnutzung von Kraftübertragungsmöglichkeiten in axialer und radialer Richtung in Verbindung mit einem regelbaren Zerlegungsmechanismus über die Auswahl oder die Einstellung des Materials für die Auf eitzone (z.B. bei der Verwendung von Kunststoffen, Leichtmetallen, Faserverbundwerkstoffen oder anderen Gemischen) selbst.
Werkstoffen wie GFK oder anderen Kunststoffen kommt aus technischer Sicht eine besondere Rolle zu. Da diese Werkstoffart aber nur beispielhaft zur Beschreibung der technischen Vorteile bei einer Realisierung der vorgelegten Erfindung dienen soll, wird auf die Gestaltungsmöglichkeiten der GFK-Werk- stoffe durch die unterschiedlichen Fertigungsverfahren hier nicht im Detail eingegangen.
Nur soweit als Schlagworte: "Glasanteil veränderbar, Harzsorte, Füllstoffe, belastungsorientierte Verbünde, Fertigungsverfahren, Vernetzungstechniken, Klebetechniken, Mischsorten, variable Dichten usw.".
Auch ist das Temperaturverhalten von GFK im Rahmen der Anforderungen sehr gut. Ausserdem ist aus unterschiedlichen Bereichen der Technik bekannt, dass ein Verbund von metallischen Werkstoffen (Bleche, Rohre) mit glasfaserverstärkten Komponenten (technische GFK-Strukturen) zu einer insgesamt verbesserten Belastbarkeit, insbesondere bei komplexen Belastungssituationen, führt. Diese sind bei Anwendungen im Bereich der Ballistik meist gegeben.
Nach den oben am Beispiel GFK bzw. Kunststoffen oder auch metallischen Komponenten aufgeführten Überlegungen ergeben sich sehr grosse Vorteile beim Einsatz derartiger Materialien als dynamische Aufweitmedien in Geschossen oder Gefechtsköpfen. Neben den außerordentlich günstigen mechanischen Werten sind es vor allem die besonders vorteilhaften technischen Anordnungen und Verbindungen, die im folgenden kurz skizziert werden sollen.
Außer dem Umstand, dass eine sehr umfangreiche Materialpalette als Wirkungsträger zur Verfügung steht, ergibt sich z.B. auch die Möglichkeit, vorgefertigte Einsätze zu verwenden. Hierfür kommen Materialien wie Metalle mit guten plastischen Verformungseigenschaften, z.B. Blei oder Kupfer, mechanisch gut zu bearbeitenden Werkstoffen wie beispielsweise die Leichtmetalle und Stoffe besonders geringer Dichte wie Kunststoffe (PE, Nylon etc.) und natürlich vornehmlich Stoffe, die mechanisch vorteilhaft eingebracht bzw. eingeklebt werden können, in Betracht. Weiterhin kann das AWM in entsprechende Hohlräume vermöge flüssiger, plastischer oder knetbarer Eigenschaften eingebracht werden. Hierbei sind Gemenge oder Mischungen besonders interessant.
Grundsätzlich sind also zwei Richtungen zum Einbringen und Verbinden von metallischen Stoffen, Kunststoffen oder Sonderwerkstoffen und dort insbesondere GFK in die beim Auftreffen oder Eindringen von Wuchtgeschossen und Geschossteilen verdämmenden oder benachbarten Strukturkörper denkbar:
A. Einbringen als vorgefertigte technische Struktur.
B. Einbringen als loses (breiartiges oder trockenes) Gemenge.
Zu A:
1. Metallische Stoffe. Sonstige Stoffe mit unterschiedlichen Dichten bei ausreichender mechanischer Festigkeit und geringer Kompressibilität. Aufbau einer technischen Struktur.
2. Die genannten Stoffe werden als vorgefertigte Körper eingebracht und verklebt bzw. umspritzt. 3. Kombinationen aus 1 . und 2 .
Zu B :
Spritzguß von thermoplastischen und faserverstärkten Werkstoffen; giessbare bzw. verpressbare Gemische aus unterschiedlichen Werkstoffen, beispielsweise aus elastomeren
Werkstoffen.
DP-RTM Verfahren (Duroplaste) für trocken eingelegte Gemenge und Mischungen.
Die Verfahren nach B lassen sich natürlich auch mit den technischen Strukturen nach A kombinieren.
Bezüglich der technischen Ausgestaltung und der Möglichkeiten des Einbringens dynamisch wirkender Aufweitmedien in Geschossen und Gefechtsköpfen sind mit Blick auf die Wirkung besonders interessante Varianten denkbar, z.B. durch:
• unterschiedliche Materialien als AWM mit verschiedenen spezifischen Eigenschaften;
• im Falle von GFK: unterschiedliche Glasgehalte und Harzsorten;
• unterschiedlichen radialen und/oder axialen Aufbau der technischen Strukturen;
• Mischungen von unterschiedlich wirkenden Werkstoffen (z.B. Dichte- und Festigkeitsunterschiede) ;
• Ineinanderschieben von vorgefertigten Komponenten (Hohlzy- linder; Teleskop; Konus) ; ♦ Aneinanderreihen von teilweise unterschiedlich dimensionierten Körpern;
♦ Einbringen von speziellen wirkungsspezifischen Werkstoffen (z.B. Brand) ;
♦ Einbringen von Explosivstoffen;
♦ Einbringen unterschiedlicher endballistisch wirksamer Materialien.
Die fertigungstechnischen Vorteile für die Konzeption von Geschossen und Gefechtsköpfen mit solchermassen dynamisch wirkenden Komponenten wären u.a. :
♦ Innen- und Aussenkörper (Penetrator, Hülle, Hülse, Einlegeteile) können praktisch beliebige Oberflächen aufweisen. Die Sonderwerkstoffe überbrücken z.B. die Oberflächenrauhigkeiten (kostengünstige Fertigung; Verwendungsmöglichkeit von Bauteilen anderer Fertigung) ;
♦ Einbringen von duroplastischen oder thermoplastischen Harzen bzw. Elastomeren durch Injektion, Druck oder Sog;
♦ Überbrücken von Kanten, Absätzen und Gewinden oder dergleichen;
♦ Formschluß über Gewinde;
♦ gutes Temperaturverhalten;
♦ Schockresistenz (beim Abschuss oder in besonderen Ziel- Strukturen wie z.B. Schottanordnungen, Verbundpanzerungen etc. ) ;
♦ steuerbare Zerlegungseffizienz; ♦ Einbetten von metallischen und nichtmetallischen Körpern wie Splitter, Stangen, Zylinder und Kugeln bis hin zu vorgefertigten Subgeschossen oder Kleinkörpern unterschiedlichster Formen und Materialien.
Die vorstehende Aufzählung erhebt jedoch keinen Anspruch auf Vollständigkeit.
In Ergänzung obiger Ausführungen soll noch auf andere Werkstoffe als AWM hingewiesen werden, deren Anwendung im Rahmen der Entwicklung der neuen Munitionstypen mit großer Lateralwirkung von zusätzlichem Nutzen sein kann. Dies betrifft insbesondere das Gebiet der Elastomere. Gummi verhält sich wie etwa Polyethylen unter Einschluss dynamisch inkompressibel und kann dabei sehr grosse Kräfte auf die es umgebenden Wandungen erzeugen (hydraulisches Modul) . Bei bestimmten Gummisorten verändert sich bei grosser dynamischer Belastung der Elastizitätsmodul sprunghaft um ein paar Zehnerpotenzen.
Bei Verwendung von Elastomeren bietet sich in besonderer Weise das Injektionsverfahren an, das eine flächige und sehr belastbare Verbindung zu den umgebenden Geschosskörpern schafft. Hiermit wären auch auf einfache Weise selbst komplizierte Gestaltungs- und Verbindungsarten zu realisieren.
Es ist auch denkbar, Aufweitmedien mit Metallpulvern hoher Dichte (Wolfram u.a.) zu füllen, um ggf. die mittlere Dichte deutlich zu erhöhen (z.B. GFK mit > 3 g/cm3).
Weiterhin interessant ist die Verwendung von pulverigen Werkstoffen (Metall- oder sonstige Pulver) als AWM, die entweder als ungesinterte Pulverpreßlinge in das Projektil eingebracht, oder direkt in die Hüllen verpreßt werden, um beispielsweise die Dichte im Projektil zu erhöhen oder die Penetrationsleistung gering zu halten. Es kommen als AWM aber auch Vertreter der Familie "Kunstharz- preßholz" in Betracht. Diese besitzen eine geringe Dichte und sind gleichzeitig relativ inkompressibel und reagieren entsprechend dynamisch (z.B. Lignostone ^ mit einem Dichtebereich von 0,75 g/cm3 bis 1,35 g/cm3).
Zusätzliche pyrophore Wirkungen im Ziel nach dem Durchschlagen der Aussenhaut können durch Zufügen von entsprechenden Materialien (Cer bzw. Cermischmetall, Zirkon u.a.), die leicht in die GFK- oder Elastomerwerkstoffe eingearbeitet werden können, erzielt werden. Aber auch das konzentrierte Einbringen bzw. Einbetten derartiger Stoffe ist prinzipiell möglich.
Das Einbringen von Explosivwerkstoffen, entweder als Beimengung zu Kunststoffen oder als Sprengstoff selbst, kann über die Funktion als Aufweitmedium ggf. zu einer steuerbaren, de- tonativen Zerlegung des Geschosskörpers führen.
Das genannte extrem weite Spektrum an Kombinationsmöglichkeiten eröffnet in Verbindung mit den technischen Anwendungen, fertigungstechnischen Gesichtspunkten und speziellen endballistischen Wirkungsträgern ein völlig neues Gestaltungsfeld für Geschosse und Gefechtsköpfe. Dieses weite Feld von Innovationen wird für die verschiedensten Munitionsarten zu sehr interessanten Konzepten führen.
Die nachfolgenden Figuren dienen der Erläuterung der oben prinzipiell angedachten Möglichkeiten. Dabei beziehen sich die Fig.18 bis 21 mehr auf die technischen Vorteile des Einbringens eines Aufweitmediums, die Fig.22 bis 30A mehr auf die technische Ausführung derartiger Geschosse.
So zeigt Figur 18 den Fall, daß ein vorgefertigter Körper als AWM 1 mittels Gewinde 15,15a zwischen dem umgebenden endbal- listischen Wirkstoff 2 und einem zentralen Penetrator 6 ein- gebracht ist. Zur festeren Verbindung kann noch zusätzlich eine Verbindungsschicht als Klebe- oder Lötschicht eingebracht werden.
In Figur 19 ist ein vorgefertigter Körper als AWM 1 zwischen dem umgebenden endballistischen Wirkstoff 2 und dem zentralen Penetrator 6 eingebracht. In den Fugen zwischen Hülle 2 und zentralem Penetrator 6 wird ein Verbindungsmedium 16 eingebracht, welches vorzugsweise der Übertragung von Kräften dient.
Figur 20 stellt den Fall dar, daß sowohl die innere Oberfläche 17 der Geschosshülle 2, als auch die Oberfläche 18 des zentralen Penetrators 6 eine beliebige Oberflächenrauhigkeit bzw. Oberflächengestaltung aufweisen. Ein z.B. eingespritztes AWM 1 überbrückt derartige Unebenheiten und gewährleistet neben einer lateralen Wirkung auch eine einwandfreie Kraftübertragung zwischen Hülle 2 und zentralem Penetrator 6.
In Figur 21 ist das AWM 1 als vorgefertigter Körper mit unebenen Oberflächen eingebracht. Hier gewährleistet eine dem Verbindungsmedium 16 vergleichbare Schicht 19 mit den notwendigen Eigenschaften die technisch einwandfreie Verbindung zwischen Hülle 2 und zentralem Penetrator 6.
Figur 22 zeigt als Bezugsfigur für die Fig.23 bis 30A den Schnitt durch ein Geschoss nach Fig.2, gebildet aus den Komponenten AWM 1, Hülle 2 und teilweise einem zentralen Penetrator 6.
In Figur 23 sind zwischen dem zentralen Penetrator 6 und dem äußeren Geschossteil 2 in das AWM Stege 20 als Subgeschosse eingebracht. Diese Stege 20 beliebiger Länge bleiben von der Lateralbeschleunigung weitgehend ausgenommen. Das AWM dient hier zusätzlich als Träger für die Subgeschosse (Stege) 20. Entsprechend dünne Stege 20 können dem reinen Fixieren des zentralen Penetrators 6 dienen.
In Figur 24 sind entweder stabförmige oder hintereinander geschaltete, endballistisch wirksame Körper 21 in das AWM eingebracht. Diese werden, da außen angeordnet, radial mitbeschleunigt. Auf diese Weise können vorgefertigte Subpenetra- toren oder sonstige Wirkungsteile gleichzeitig mit dem ein- schliessenden Körper lateral beschleunigt werden. Die Figur 24A entspricht der Fig.24 ohne zentralen Penetrator.
Figur 25 zeigt den Fall auf, dass auf der Innenseite des umgebenden endballistisch wirksamen Körpers 2 Einkerbungen 22 oder Versprödungen vorgesehen sind. Diese geben eine gewünschte Zerlegung des Körpers 2 vor oder unterstützen diese.
Figur 26 zeigt beispielhaft ein Geschoss ohne zentralen Penetrator, wobei sich im Gegensatz zu Fig.25 auf der Aussenseite des Körpers 2 Einkerbungen 23 oder sonstige, die Zerlegung begünstigende Massnahmen befinden.
In Figur 27 sind in das AWM beliebige, endballistisch oder sonst irgendwie wirksame Körper 24 eingebettet. Diese werden durch die Ausbildung der Aufweitzone nur bei einer Positionierung im äußeren Bereich stärker radial abgelenkt.
Figur 28 zeigt den entsprechenden Fall ohne zentralen Penetrator mit einer größeren Anzahl von gleichen oder unterschiedlichen Körpern 25.
Einen weiteren für die Ausgestaltung derartiger Geschosse besonders interessanten Fall zeigt Figur 29. Hier sind in das AWM beispielsweise vier lange Penetratoren 26 im Achsenbereich eingebracht. Obige Beispiele sollen aufzeigen, dass über das AWM auch beliebige zentrale Penetratoren, Penetratorteile oder andere Wirkungsträger eingebettet und fixiert werden können. Sinnge- mäss gilt dies auch für den Fall, dass etwa die Körper 24 und 25 in den Fig.27 und 28 Splitter oder Penetratoren darstellen.
In Figur 30 ist ein mit einem quadratischen Querschnitt versehener Penetrator 27 als Beispiel dafür eingebracht, dass es das AWM gestattet, beliebige Penetratorformen und auch Pene- tratorwerkstoffe (diese müssen lediglich die Abschussbe- schleunigung überstehen) einzubetten.
Ergänzend zu Fig.30 ist in Figur 30A der zentrale, in diesem Fall zylindrische Penetrator 28 mit einem Hohlraum 29 versehen. Dadurch kann beispielsweise die Masse des Penetrators verringert werden. Ein derartiger Hohlraum kann auch ausge- schäumt werden oder zur Aufnahme von Stoffen mit speziellen Eigenschaften (pyrophor oder explosiv) dienen.
Weiterhin eröffnet sich durch das Positionieren von Körpern im AWM die Möglichkeit, die Art und den Umfang der lateralen Zerlegung bzw. Beschleunigung zu beeinflussen.
Die Fig.31 bis 34 sollen aus der Vielzahl der möglichen Ge- schoßkonzeptionen bzw. Wirkzonen von Geschossen mit dem hier vorgeschlagenen Prinzip einige Beispiele aufzeigen.
In Figur 31 ist der Fall dargestellt, dass sich das AWM in einer stufenförmigen Anordnung 30 befindet. Eine derartige Konzeption reagiert beispielsweise beim Auftreffen auf eine dünne Struktur im vorderen Teil sehr "sensibel", wohingegen die hinteren Geschossteile aufgrund der geometrischen Gestaltung und etwa auch durch den Einsatz unterschiedlicher Aufweitmedien lb,lc und ld unterschiedliche Subgeschosse bzw. Splitter bilden. Figur 32 zeigt einen Penetrator 31 zur Steigerung der Wirkung im Zielinneren nach einer dem vorderen massiven Geschoßteil entsprechenden Durchschlagsstrecke. Dazu befindet sich das AWM le im Heckbereich des Geschosses. Ein derartiges Geschoss 31 ist in der Lage, hohe Durchschlagsleistungen mit grossen Kratern und entsprechenden lateralen Wirkungen im Zielinneren bzw. auf den nachfolgenden Strukturen zu verbinden.
Figur 33 zeigt als weiteres Beispiel ein Geschoss 32 mit drei getrennten dynamischen Zonen und den AWM lf,lg und In. Ein derart aufgebautes Geschoss 32 ist zum Beispiel in der Lage, nach einer teilweisen Zerlegung bei dünnen Aussenstrukturen erst nach dem Durchdringen einer dickeren, weiteren Platte eine erhöhte Lateralwirkung zu entfalten. Es folgt ein massiver Bereich zum Erzielen einer weiteren, grösseren Durchschlagsstrecke und danach die Zone mit dem AWM In zur Erhöhung der Restwirkung (Fig.32).
Figur 34 zeigt den Querschnitt durch ein Geschoss 33, welches als Beispiel in radialer Richtung zwei der hier vorgestellten Wirkkombinationen mit AWM 1 bzw. li zwischen den Hüllen 2 und 2a bzw. der Hülle 2a und dem zentralen Penetrator 6 enthält. Derartige Kombinationen können selbstverständlich auch auf der Längsachse eines Geschosses mehrfach angeordnet sein bzw. mit den oben beschriebenen Beispielen kombiniert werden.
Mit dem hier beschriebenen Wirkprinzip können auch Geschosse ausgestattet werden, die konstruktiv vorgegebene, einhüllende endballistisch wirksame Körper enthalten. Die Fig.35A bis 35D zeigen vier Beispiele, die sinngemäss auch für Geschosse mit einem zusätzlichen zentralen Penetrator gelten.
In Figur 35A besteht die das AWM verdämmende äussere Hülle 34 aus einem Ring von Längsstrukturen. Diese sind entweder mechanisch fest untereinander verbunden, z.B. auch durch dünne Hülsen oder verklebt bzw. verlötet. Es besteht auch die Mög- lichkeit, durch eine entsprechende Behandlung, z.B. durch Induktivhärten oder Laserverspröden, die Hülle derart zu behandeln, dass diese bei dynamischer Belastung in vorgegebene Körper zerlegt wird.
Figur 35B zeigt den Fall, dass eine das AWM verdämmende Hülle, entsprechend der Hülle 2 der Fig.22, von einer äusseren Hülle 34 entsprechend Fig.35A umgeben ist. In Figur 35C sind in die Hülle 36 beliebige Körper 37 eingebettet. In Figur 35D befindet sich ein Ring aus Subpenetratoren oder Splitter 34 entsprechend Fig.35B auf der Innenseite der äußeren Hülle 35.
Ein weiteres, für die Leistungsfähigkeit eines Geschosses wesentliches Element stellt die Geschoss-Spitze dar. Im folgenden werden einige grundsätzliche Beispiele (hohle Spitze, massive Spitze und spezielle Spitzenformen) aufgezeigt, wobei die Ausgestaltung der Spitzen grundsätzlich die volle Wirksamkeit des hier beschriebenen Prinzips berücksichtigt, also nicht negativ beeinflusst bzw. dieses in sinnvoller Weise ergänzt.
Figur 36 zeigt ein Beispiel für hohle Spitzen 38. Diese dienen in erster Linie als außenballistische Hauben und werden beim Auftreffen auch auf leichte Strukturen sofort zerstört, so dass der laterale Beschleunigungsprozeß durch den Impakt- stoss, wie beschrieben, unmittelbar eingeleitet werden kann. In Figur 37 ist eine Spitze 39 nach Fig.36 mit einem AWM 40 gefüllt. Figur 38 zeigt eine massive Spitze 41. Diese kann ein- oder mehrteilig sein und ist z.B. dann angebracht, wenn massivere Vorpanzerungen ohne eine sofortige Geschoßzerlegung durchschlagen werden sollen.
Die Fig.39A und 39B dienen als Beispiele für spezielle Spitzenformen. In Figur 39A reicht das AWM 42 in die Spitze 43. In Figur 39B enthält die Spitze 44 in Teilbereichen ein AWM 45. Über den Aufbau oder die Gestaltung bzw. Materialwahl der jeweiligen Spitze bzw. des vorderen Teils kann auch die Auslösung eines hohen Lateraleffektes sowohl beschleunigt (durch eine besonders rasche Übertragung der Stossbelastung und damit schnellen Druckaufbau) als auch verzögert eingeleitet werden. Dies ist z.B. von Interesse, wenn der laterale Splittereffekt in einer bestimmten Zieltiefe oder in einem bestimmten Zielbereich eintreten soll.
Es ist auch möglich, mittels einer vorderen oder seitlichen (äusseren) "Schutzvorrichtung" Aufbauten mit dem beschriebenen Lateraleffekt an die gewünschte Stelle in einer Ziel- Struktur zu verbringen, so dass dieser Effekt erst dort wirksam wird. Eine derartige Schutzhülle kann auch einen Hohlraum zwischen einer äußeren Hülle und dem Aufbau zum Erzielen des Lateraleffektes bilden. Ebenso kann der Schutz durch ein pufferndes Material, das entweder allein die äußere Hülle bildet oder in den oben erwähnten Hohlraum eingebracht ist, gebildet werden. Eine derartige Schutzhülle kann insbesondere bei Ge- fechtsköpfen sehr interessant sein, da mit ihrer Hilfe z.B. einzelne oder eine Vielzahl von Vorrichtungen zur Erzielung hoher Lateraleffekte in das Innere eines gehärteten oder ungehärteten Gefechtskopfes eingebracht werden können und somit erst dort den gewünschten Effekt entfalten.
Durch Bestückung eines Gefechtskopfes mit den hier beschriebenen Einrichtungen kann es auch sinnvoll sein, durch Mischung von verschiedenen Körpern unterschiedliche laterale und/oder Tiefeneffekte zu erzielen. Dies kann z.B. dadurch geschehen, dass entsprechende Zylinder unterschiedlicher Geometrien oder Wandstärken oder Hüllenmaterialien mit verschiedenen AWM-Füllungen versehen werden.
Eine weitere technisch u.U. sehr interessante Anwendung des hier beschriebenen Lateralkonzeptes ergibt sich dann, wenn Munitionskörper oder Gefechtsköpfe umgerüstet oder entsorgt werden sollen. Es kann von wirtschaftlich grossem Interesse sein, z.B. ein zu aufwendiges oder bisher weniger wirksames Konzept auf diese neuartige Technologie umzustellen. So ist es durchaus denkbar, daß Munitionsteile entnommen und durch Körper mit dem hier beschriebenen hohen Lateraleffekt ersetzt werden. Ebenso ist es möglich, in einen vorgegebenen Ge- schosskörper (mit oder ohne Innenteile) einen plastisch verformbaren Stoff einzupressen bzw. auf giesstechnischem Wege derart einzubringen, dass der hier beschriebene Lateraleffekt bei dem nunmehr modifizierten Geschoss einsetzen kann.
Es ist auch vorstellbar, pyrotechnische Vorrichtungen in Geschossen oder Gefechtsköpfen durch Inertstoffe (AWM) zu ersetzen oder, soweit dies die Sicherheitsbestimmungen zulassen, ganz oder teilweise in diese einzubetten, um so inerte Wirkkörper mit hohen Lateraleffekten zu erhalten. Derart umgebaute Munitionskörper oder Gefechtsköpfe könnten dann entsprechend ihrer geänderten Wirkungsweise einer neuen Bestimmung zugeführt werden bzw. als Übungsmunition verwendet werden.
Das hier beschriebene Lateralprinzip kann weiterhin eingesetzt werden:
• bei der Bekämpfung von Flugkörpern und Gefechtsköpfen (TBM) ;
• als Wirkkomponente bzw. Teilkomponente in Gefechtsköpfen und Flugkörpern.
Bei der Bekämpfung von Gefechtsköpfen, insbesondere von TBM's, kann von sehr grossen Impaktgeschwindigkeiten ausgegangen werden. Dies unterstützt nicht nur den Aufbau eines Druckfeldes und damit das Auslösen hoher Lateralwirkungen, sondern es wird auch der Anteil der für den Effekt benötigten AWM-Wirkmasse entsprechend reduziert. Ansonsten gelten bei der Bekämpfung von gehärteten und ungehärteten Gefechtsköpfen die Gesetzmässigkeiten, die bei der Beschreibung der Lateralwirkung gegen unterschiedliche Ziele bereits behandelt wurden.
Wird das hier beschriebene Prinzip als Wirkkomponente bei Flugkörpern, Ausstoßkörpern (Submunitionen) und Gefechtsköpfen von gelenkten oder ungelenkten Flugkörpern eingesetzt, so kann entweder der Körper als ganzes nach dem hier vorgeschlagenen Konzept gestaltet werden, oder er dient als Behälter für eine oder mehrere Vorrichtungen zur Erzeugung großer Lateralwirkungen.

Claims

Patentansprüche :
1. Geschoss oder Gefechtskopf zur Bekämpfung gepanzerter Ziele, dadurch gekennzeichnet, dass ein endballistisch weitgehend unwirksamer Werkstoff als Aufweitmedium (1) von einem endballistisch deutlich wirksameren Penetrationswerkstoff als Aussenkörper (2) radial umhüllt ist.
2. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Werkstoffe einen deutlichen Unterschied bezüglich der Dichte aufweisen.
3. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zentral im Aufweitmedium (1) ein massiver Penetrator (6) angeordnet ist.
4. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweitmedium (1) ganz oder teilweise aus einem Leichtmetall oder dessen Legierung besteht .
5. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweitmedium (1) ganz oder teilweise aus einem faserverstärkten Kunststoff besteht.
6. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweitmedium (1) ganz oder teilweise aus einem duro- oder thermoplastischem Kunststoff besteht.
7. Geschoss oder Gef chtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das das Aufweitmedium (1) ganz oder teilweise aus einem ela- stomeren Werkstoff besteht. - 47 -
8. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweitmedium (1) ganz oder teilweise aus einem dichten und dynamisch weichen Metall oder einer Metallverbindung besteht.
9. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweitmedium (1) ganz oder teilweise aus pulverigen Stoffen besteht.
10. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweitmedium (1) Stoffe mit zusätzlich pyrophorer Wirkung enthält.
11. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweitmedium (1) Stoffe mit zusätzlich explosiver Wirkung enthält.
12. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweitmedium (1) aus einem Gemisch von Materialien nach den Ansprüchen 4 bis 11 besteht.
13. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweitmedium (1) ganz oder teilweise flüssig ist.
14. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweitmedium (1) in den Außenkörper (2) eingepreßt, eingespritzt, eingegossen oder durch Unterdruck eingebracht wird.
15. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweitmedium (1) ganz oder teilweise aus vorgefertigten Strukturen besteht.
16. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweitmedium (1) ganz oder teilweise aus zwei oder mehr ineinander geschobenen Komponenten besteht.
17. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweitmedium (1) ganz oder teilweise aus zwei oder mehr hintereinander angeordneten Komponenten besteht.
18. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweitmedium (1) und der Aussenkörper (2) durch ein Gewinde (15) verbunden sind.
19. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweitmedium (1) und der Aussenkörper (2) und ggf. der zentrale Penetrator (6) durch Klebung oder Lötung (16,19) verbunden sind.
20. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweitmedium (1) und der Aussenkörper (2) und gegebenenfalls der zentrale Penetrator (6) , durch Form- schluss verbunden sind.
21. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Aufweitmedium (1) zwischen dem zentralen Pe- netrator (6) und der Hülle (2) ganz oder teilweise Stege (20) befinden.
22. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in das Aufweitmedium (1) ganz oder teilweise, stabförmi- ge oder hintereinandergeschaltete, endballistisch oder sonst irgendwie wirksame, gleiche oder unterschiedliche Körper (21,24,25) eingebettet und geordnet oder beliebig verteilt sind.
23. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in das Aufweitmedium (1) eingebetteten Körper (21, 24,25) oder Stege (20) pyrophore Eigenschaften besitzen.
24. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenkörper (2) aus einem gesinterten oder reinen Metall hoher Dichte besteht.
25. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenkörper (2) aus einem spröden Material besteht.
26. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenkörper (2) aus einem Stahl hoher Härte besteht.
27. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenkörper (2) statistisch verteilt Subgeschosse oder Splitter entstehen läßt.
28. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aussenkörper (2) innen (22) oder aussen (23) vorgekerbt oder durch Wärmebehandlung dort entsprechend ver- sprödet ist.
29. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenkörper (2,34) aus einem Ring von vorgefertigten einzelnen Längsstrukturen besteht, die mechanisch verbunden oder miteinander verklebt bzw. verlötet sind.
30. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenkörper (2) von einer sich in vorgegebene Körper zerlegenden Hülle (34) ganz oder teilweise umgeben ist.
31. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sich in vorgegebene Körper zerlegende Hülle (34) zwischen dem AWM (1) und dem Aussenkörper (2,35) angeordnet ist.
32. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenkörper (2,36) ganz oder teilweise Segmente bzw. vorgefertigte Subgeschosse oder Splitter enthält.
33. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenkörper (2) einen über die Länge veränderlichen Innendurchmesser aufweist.
34. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenkörper (2) einen über die Länge veränderlichen Aussendurchmesser aufweist.
35. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Aussenkörper (2) über die Länge veränderliche Wandstärken aufweist.
36. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Penetrator (6) ganz oder teilweise aus gesintertem oder reinem Metall hoher Dichte hergestellt ist.
37. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Penetrator (6) ganz oder teilweise aus sprödem Metall besteht.
38. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Penetrator (6) ganz oder teilweise aus hochhartem Stahl besteht.
39. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Penetrator (6) einen über die Länge ganz oder teilweise veränderlichen, beliebigen Querschnitt (27) aufweist.
40. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Penetrator (6,28) ganz oder teilweise einen Hohlraum (29) aufweist.
41. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der im zentralen Penetrator (28) befindliche Hohlraum (29) Stoffe zur Erzielung zusätzlich gewünschter Wirkungseigenschaften enthält.
42. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Penetrator (6,28) eine beliebige Oberflächenformgebung aufweist.
43. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Penetrator (6,28) ganz oder teilweise aus einem pyrophoren Material besteht oder ein solches enthält.
44. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Penetrator (6) aus einem Gemisch oder Gemenge verschiedener Materialien besteht.
45. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Penetrator (6) aus zwei oder mehr Einzelpe- netratoren (26) besteht.
46. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zentral zwei oder mehr Einzelpenetratoren (26) zwei- oder mehrmals hintereinander angeordnet sind.
47. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweitmedium (lb,lc,ld) in einer stufenförmigen, endballistisch wirksamen Struktur (30) angeordnet ist.
48. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweitmedium (1) im vorderen Bereich einer endballistisch wirksamen Struktur (31) angeordnet ist.
49. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweitmedium (le) im hinteren Bereich einer endballistisch wirksamen Struktur (31) angeordnet ist.
50. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweitmedium (lf,lg,lh) mehrfach hintereinander in einer endballistisch wirksamen Struktur (32) angeordnet ist.
51. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweitmedium (l,li) mehrfach radial in einer Struktur (33) mit den das jeweilige Aufweitmedium jeweils um- schliessenden, endballistisch wirksamen Hüllen (2,2a) angeordnet ist.
52. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweitmedium ein- oder mehrfach radial (l,li) und ein- oder mehrfach axial (le, lf , lg, lh) in einer endballistisch wirksamen Struktur (33,2,2a) angeordnet ist.
53. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 51 und 52, dadurch gekennzeichnet, dass in der Struktur (33) ein zentraler Penetrator (6,28) oder mehrere Teilpenetratoren (26) ein- oder mehrfach hintereinander angeordnet sind.
54. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es/er eine hohle, aerodynamische Spitze (38) aufweist.
55. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweitmedium (1) an seiner Stirnfläche eine taschenförmige Ausnehmung besitzt.
56. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es/er eine massive ein- oder mehrteilige Spitze (41) aufweist.
57. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze (41) in das Aufweitmedium (1) des Geschosses oder Gefechtskopfes hineinreicht.
58. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es/er eine mit einem Aufweitmedium ganz (40) oder teilweise (42,45) gefüllte Spitze (39,43,44) aufweist.
59. Geschoss nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als VoUkalibergeschoss drallstabilisiert ist.
60. Geschoss nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als VoUkalibergeschoss aerodynamisch stabilisiert ist.
61. Geschoss nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als unterkalibriges Treibspiegelgeschoss drallstabilisiert ist.
62. Geschoss nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als unterkali- briges Treibspiegelgeschoss aerodynamisch stabilisiert ist.
63. Geschoss nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein hybrides Geschoss handelt.
64. Geschoss nach einem oder mehreren der Ansprüche 59 bis 62, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein Geschoss mit kombinierter Stabilisierung handelt.
65. Ungelenkter Flugkörper, dadurch gekennzeichnet, dass er einen oder mehrere Gefechtsköpfe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 58 besitzt.
66. Lenkflugkörper, dadurch gekennzeichnet, dass er einen oder mehrere Gefechtsköp e nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 58 besitzt.
67. Dispenser (Behälter unter einem Flugzeug), dadurch gekennzeichnet, dass er Subgeschosse (z.B. auszustoßene Wirkkörper) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 58 beinhaltet.
68. Abstandsdispenser (selbstfliegender Behälter unter einem Flugzeug) dadurch gekennzeichnet, dass er Subgeschosse (z.B. auszustoßene Wirkkörper) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 58 beinhaltet.
69. Gelenkte oder ungelenkte Flugkörper, dadurch gekennzeichnet, dass es Subgeschosse (z.B. ausgestoßene Wirkkörper einer größeren Einheit) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 58 sind.
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