EP1223404A2 - Gefechtskopf - Google Patents

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EP1223404A2
EP1223404A2 EP01122815A EP01122815A EP1223404A2 EP 1223404 A2 EP1223404 A2 EP 1223404A2 EP 01122815 A EP01122815 A EP 01122815A EP 01122815 A EP01122815 A EP 01122815A EP 1223404 A2 EP1223404 A2 EP 1223404A2
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EP
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warhead
charge
partial
load
explosive
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EP01122815A
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EP1223404B1 (de
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Jürgen Dr. Böcker
Paul Dr. Wanninger
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Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Original Assignee
Rheinmetall W&M GmbH
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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
    • F42B12/20—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
    • F42B12/22—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 with fragmentation-hull construction

Definitions

  • the invention relates to a warhead with an explosive charge surrounding Warhead casing.
  • the charges usually exist in the known Warheads made of a uniform material, which is chosen such that the Splinters generated during the detonation of the charge in a certain direction (e.g. in Flight direction) have a predetermined acceleration and angular distribution. Splinters that fly in a different direction (e.g. perpendicular to the direction of flight) become then also accelerated accordingly high, although such a high acceleration this splinter is not necessary at all.
  • the invention has for its object a warhead of the aforementioned Kind of revealing that on the one hand a high acceleration upon detonation of its explosive charge the splitter flying in the direction of flight and the other causes one less acceleration of the fragments flying away to the side of the warhead caused and / or in which a relatively strong pressure wave is generated laterally.
  • the invention is essentially based on the idea, not a uniform charge to be placed in the shell of the warhead, but at least two different ones To provide charges. It points in the area of the top of the warhead arranged, e.g. first partial load consisting of octogen (HMX) high Detonation speed up to the heavy metal fragments arranged in front of this partial charge (preferably WSM bullet splinters) upon detonation of the explosive charge accelerate quickly forward (in the direction of flight). On the other hand, it is the second, rear load adjoining the first partial load by one much cheaper charge (e.g. RDX charge). This partial load is only for one Acceleration of the flying away e.g. steel splinters required. Instead of a fragment accelerating charge, explosives can also be used as a second charge can be used, which only generates a strong lateral pressure wave.
  • HMX octogen
  • the first partial load consists of a mixture of 70-90% by volume octogen (HMX) and 10-30% by volume of an inert plastic binder (e.g. hydroxyl-terminated polybutadiene (HTPB)) and the second partial charge from one Mixture of 70-90% by volume hexogen (RDX) and also 10-30% by volume of a plastic binder consists.
  • HMX octogen
  • HTPB hydroxyl-terminated polybutadiene
  • the second part load should preferably be a metal powder (e.g. aluminum powder) be added to create a blast effect.
  • a metal powder e.g. aluminum powder
  • the warhead 1 is a ballistic warhead that can be fired from a gun designated, which is to be used against bunker positions and at the side vehicles from the respective position should also destroy.
  • the warhead 1 comprises a warhead shell 2 made of steel, one on the front of the warhead shell arranged proximity detonator 3, an adjoining the detonator Splinter plate 4 with heavy metal splinters (e.g. WSM balls) and an explosive charge 5.
  • the explosive charge 5 is composed of four, in the direction of the longitudinal axis 6 of the warhead 1 seen, consecutive partial loads 7-10 together.
  • the first partial charge 7 adjacent to the splinter plate 4 consists of a mixture of e.g. 90% HMX and 10% of an HTPB binder system and has a relatively high Guerney constant of 2830 m / s. This serves to make the WSM balls special accelerate high in the direction of flight.
  • the partial loads 8-10 are used to generate and accelerate the destruction the warhead shell 2 resulting splinters that fly away from the warhead laterally. Much cheaper RDX charges are sufficient for this. Both Splinters can be natural or preformed in the shell act.
  • the RDX partial loads 8-10 can range from range to range have a different composition (e.g. charge 8: 85% RDX and 15% HTPB binder system; Charge 9: 90% RDX and 10% HTPB binder system and load 10: 70% RDX, 10% HTPB binder system and 20% aluminum powder).
  • the warhead shell 2 is made into a specific one for laboratory use of the warhead 1 Part filled with the first partial load 7. During the pot life of this mixture the second mixture is poured onto the first part load, etc. The layered Pour on different formulations based on the same polymer system then leads to a "tailor-made” effect (detonation speed) the cargo.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gefechtskopf (1) mit einer eine Sprengladung (5) umschließenden Gefechtskopfhülle (2). Um zu erreichen, daß der Gefechtskopf (1) bei Detonation seiner Sprengladung (5) eine hohe Beschleunigung der in Flugrichtung fliegenden Splitter und eine geringere Beschleunigung der seitlich von dem Gefechtskopf wegfliegenden Splitter bewirkt und/oder eine relativ starke seitliche Druckwelle erzeugt, schlägt die Erfindung vor, entsprechend der bestimmungsgemäßen Verwendung des Gefechtskopfes (1) mindestens zwei unterschiedliche Ladungen (7,8-9) vorzusehen. Dabei weist die im Bereich der Spitze des Gefechtskopfes (1) angeordnete, z.B. aus Octogen (HMX) bestehende erste Teilladung (7) eine hohe Detonationsgeschwindigkeit auf, um die vor dieser Teilladung angeordneten Schwermetallsplitter (vorzugsweise WSM-Kugelsplitter) bei Detonation der Sprengladung sehr schnell nach vorne (in Flugrichtung) zu beschleunigen. Hingegen handelt es sich bei der zweiten, heckseitig sich an die erste Teilladung (7) anschließenden Teilladung (8-10) um eine weitaus billigere Ladung (z.B. RDX-Ladung). Diese Teilladung ist lediglich für eine Beschleunigung der seitlich wegfliegenden z.B. aus Stahl bestehenden Splitter erforderlich. Statt einer splitterbeschleunigenden Ladung kann als zweite Ladung auch Sprengstoff verwendet werden, der lediglich eine starke seitliche Druckwelle erzeugt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Gefechtskopf mit einer eine Sprengladung umschließenden Gefechtskopfhülle.
Es ist seit langem bekannt, bei großkalibrigen Geschossen kunststoffgebundene Sprengladungen zu verwenden. Üblicherweise bestehen die Ladungen der bekannten Gefechtsköpfe aus einem einheitlichen Material, welches derart gewählt wird, daß die bei der Detonation der Ladung erzeugten Splitter in einer bestimmten Richtung (z.B. in Flugrichtung) eine vorgegebene Beschleunigung und Winkelverteilung aufweisen. Splitter, die in eine andere Richtung fliegen (z.B. senkrecht zur Flugrichtung), werden dann zwar ebenfalls entsprechend hoch beschleunigt, obwohl eine derartige hohe Beschleunigung dieser Splitter gar nicht erforderlich ist.
Aus der DE 38 34 491 A1 ist bereits eine projektilbildende Sprengladung mit einer Auskleidung bekannt, die eine Initialladung sowie mehrere unterschiedliche, in Richtung der Längsachse des Gefechtskopfes gesehen, hintereinander angeordnete Teilladungen aufweist, deren Detonationsgeschwindigkeiten von der Initialladung in Richtung der Auskleidung zunehmen. Durch eine derartige Anordnung unterschiedlicher Teilladungen wird erreicht, daß die Stachel- bzw. Projektilgeschwindigkeit eine größere Durchschlagsleistung besitzt als vergleichbare Gefechtsköpfe mit einer Ladung konstanter Detonationsgeschwindigkeit. Mit dem Aufbau von Gefechtsköpfen zur Beschleunigung von Splittern (Splittergeschosse) in unterschiedlichen Richtungen beschäftigt sich diese Patentanmeldung hingegen nicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gefechtskopf der eingangs erwähnten Art zu offenbaren, der einerseits bei Detonation seiner Sprengladung eine hohe Beschleunigung der in Flugrichtung fliegenden Splitter bewirkt und der andererseits eine geringere Beschleunigung der seitlich von dem Gefechtskopf wegfliegenden Splitter verursacht und/oder bei dem seitlich eine relativ starke Druckwelle erzeugt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedanken, nicht eine einheitliche Ladung in der Hülle des Gefechtskopfes anzuordnen, sondern mindestens zwei unterschiedliche Ladungen vorzusehen. Dabei weist die im Bereich der Spitze des Gefechtskopfes angeordnete, z.B. aus Octogen (HMX) bestehende erste Teilladung eine hohe Detonationsgeschwindigkeit auf, um die vor dieser Teilladung angeordneten Schwermetallsplitter (vorzugsweise WSM-Kugelsplitter) bei Detonation der Sprengladung sehr schnell nach vorne (in Flugrichtung) zu beschleunigen. Hingegen handelt es sich bei der zweiten, heckseitig sich an die erste Teilladung anschließenden Teilladung um eine weitaus billigere Ladung (z.B. RDX-Ladung). Diese Teilladung ist lediglich für eine Beschleunigung der seitlich wegfliegenden z.B. aus Stahl bestehenden Splitter erforderlich. Statt einer splitterbeschleunigenden Ladung kann als zweite Ladung auch Sprengstoff verwendet werden, der lediglich eine starke seitliche Druckwelle erzeugt.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die erste Teilladung aus einer Mischung von 70-90 Vol% Octogen (HMX) und 10-30 Vol% eines inerten Kunststoff-Bindemittels (z.B. Hydroxylterminiertes Polybutadien (HTPB)) und die zweite Teilladung aus einer Mischung von 70-90 Vol % Hexogen (RDX) und ebenfalls 10-30 Vol% eines Kunststoff-Bindemittels besteht. Dabei sollten bei beiden Teilladungen die gleichen Bindemittel verwendet werden.
Vorzugsweise sollte der zweiten Teilladung ein Metallpulver (z.B. Aluminiumpulver) zugemischt sein, um einen Blasteffekt zu erzeugen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden anhand einer Figur erläuterten Ausführungsbeispiel.
In der Fig. ist mit 1 ein aus einem Geschütz abfeuerbarer ballistischer Gefechtskopf bezeichnet, der gegen verbunkerte Stellungen eingesetzt werden soll und dabei seitlich von der jeweiligen Stellung befindliche Fahrzeuge ebenfalls zerstören soll. Der Gefechtskopf 1 umfaßt eine Gefechtskopfhülle 2 aus Stahl, einen vorderseitig an der Gefechtskopfhülle angeordneten Annäherungszünder 3, eine sich an den Zünder anschließende Splitterplatte 4 mit Schwermetallsplittern (z.B. WSM-Kugeln) und eine Sprengladung 5. Die Sprengladung 5 setzt sich aus vier, in Richtung der Längsachse 6 des Gefechtskopfes 1 gesehen, hintereinander angeordneten Teilladungen 7-10 zusammen.
Die der Splitterplatte 4 benachbarte erste Teilladung 7 besteht aus einer Mischung von z.B. 90 % HMX und 10 % eines HTPB Bindersystems und weist eine relativ hohe Guerney-Konstante von 2830 m/s auf. Diese dient dazu, die WSM-Kugeln besonders hoch in Flugrichtung zu beschleunigen.
Die Teilladungen 8-10 dienen zur Erzeugung und Beschleunigung der bei Zerstörung der Gefechtskopfhülle 2 entstehenden Splitter, die seitlich von dem Gefechtskopf wegfliegen. Hierzu reichen wesentlich kostengünstigere RDX-Ladungen aus. Bei den Splittern kann es sich um natürliche oder in der Hülle vorgeformte Konstuktionssplitter handeln.
Um eine möglichst gute Anpassung an die gewünschte seitliche Splitterverteilung des Gefechtskopfes 1 zu erhalten, können die RDX-Teilladungen 8-10 von Bereich zu Bereich eine unterschiedliche Zusammensetzung aufweisen (z.B. Ladung 8: 85 % RDX und 15 % HTPB Bindersystem; Ladung 9: 90 % RDX und 10 % HTPB Bindersystem und Ladung 10: 70 % RDX, 10 % HTPB Bindersystem und 20 % Aluminiumpulver).
Zur Laborierung des Gefechtskopfes 1 wird die Gefechtskopfhülle 2 zu einem bestimmten Anteil mit der ersten Teilladung 7 gefüllt. Während der Topfzeit dieser Mischung wird die zweite Mischung auf die erste Teilladung gegossen usw. Das schichtförmige Aufgießen von verschiedenen Formulierungen auf der Basis desselben Polymersystems führt dann zu einer "maßgeschneiderten" Wirkung (Detonationsgeschwindigkeit) der Ladung.
Bezugszeichenliste
1
Gefechtskopf
2
Gefechtskopfhülle
3
Annäherungszünder
4
Splitterplatte, Schwermetallsplitter
5
Sprengladung
6
Längsachse
7
erste Teilladung
8-10
Teilladungen

Claims (8)

  1. Gefechtskopf mit einer eine Sprengladung (5) umschließenden Gefechtskopfhülle (2), mit den Merkmalen:
    a) die Sprengladung (5) umfaßt mindestens zwei kunststoffgebundene, in Richtung der Längsachse (6) des Gefechtskopfes (1) gesehen, sich aneinander anschließende Teilladungen (7,8-10);
    b) die der Spitze des Gefechtskopfes (1) zugewandte erste Teilladung (7) besteht aus einem Sprengstoff, der eine höhere Detonationsgeschwindigkeit aufweist als die zweite Teilladung (8-10) und ist derart gewählt, daß bei ihrer Detonation eine axiale Beschleunigung von an dem Gefechtskopf (1) vorderseitig angeordneten Schwermetallsplittern (4) erfolgt;
    c) die zweite Teilladung (8-10) ist derart gewählt, daß sie entweder als splitterbeschleunigende Ladung zur Erzeugung seitlich von dem Gefechtskopf (1) wegfliegender Splitter oder als Ladung zur Erzeugung einer seitlich von dem Gefechtskopf (1) wirkenden Druckwelle dient.
  2. Gefechtskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Teilladung (7) aus 70-90 Vol% Octogen (HMX) und 10-30 Vol% eines inerten Kunststoff-Bindemittels besteht.
  3. Gefechtskopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Teilladung aus 90 % Octogen und 10 % eines Bindemittels besteht.
  4. Gefechtskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Teilladung aus 70-90 Vol% Hexogen (RDX) und 10-30 Vol% eines inerten Kunststoff-Bindemittels besteht.
  5. Gefechtskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengladung (5) aus vier Teilladungen (7,8-10) besteht, wobei die der Spitze des Gefechtskopfes benachbarte erste Teilladung (7) aus Octogen und die sich anschließenden Teilladungen (8-10) aus Hexogen bestehen.
  6. Gefechtskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem inerten Kunststoff-Bindemittel um Hydroxylterminiertes Polybutadien (HTPB) handelt.
  7. Gefechtskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten Teilladung (8-10) ein Metallpulver zugemischt ist.
  8. Gefechtskopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Metallpulver ein Aluminiumpulver der zweiten Teilladung (8-10) zugemischt ist.
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