EP1286129A1 - Brandsatz für ein flügelstabilisiertes Wuchtgeschoss - Google Patents

Brandsatz für ein flügelstabilisiertes Wuchtgeschoss Download PDF

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EP1286129A1
EP1286129A1 EP02012954A EP02012954A EP1286129A1 EP 1286129 A1 EP1286129 A1 EP 1286129A1 EP 02012954 A EP02012954 A EP 02012954A EP 02012954 A EP02012954 A EP 02012954A EP 1286129 A1 EP1286129 A1 EP 1286129A1
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titanium sponge
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Stefan Dr. Thiesen
Hendrik Lips
Dr. Börngen
Dieter Jungbluth
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Rheinmetall Waffe Munition GmbH
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Rheinmetall W&M GmbH
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B45/00—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06C—DETONATING OR PRIMING DEVICES; FUSES; CHEMICAL LIGHTERS; PYROPHORIC COMPOSITIONS
    • C06C15/00—Pyrophoric compositions; Flints

Definitions

  • the invention relates to an incendiary device for a wing stabilized balancing projectile, which in the Rearward area of the projectile can be arranged and when hitting a target behind the projectile Penetrator of the bullet as a separate unit penetrates into the target.
  • Wing stabilized balancing projectiles in which incendiary devices in the rear area of the Bullet are arranged, for example, in the German patent applications DE 199 48 708.1 and DE 199 48 710.3.
  • balancing bullets is replaces the commonly used tracer set with the set of flames to achieve that the bullet when hitting on semi-hard targets (for example, with a relative thin armor provided infantry fighting vehicles) unfolds a considerable fire effect. Because without such a fire sentence of the penetrator of the bullet would be the fly through a semi-hard target and have no significant destructive effect on it, but only a maximum projectile diameter corresponding hole in create the armor.
  • DE-AS 29 01 517 are incendiary, consisting of a metal sponge and an organic Binders are known.
  • these known incendiary are not optimal can be initiated by shock waves, especially not if only relatively small Quantities of the corresponding fire rate can be used, as this at the Tracer replacing lightning incendiaries of balancing bullets is the case.
  • the invention is based on the object, incendiary for wing-stabilized balancing projectiles which despite a relatively small volume and a low mass cause a large destructive effect within a target and upon impact a target can be safely ignited by the resulting shockwaves.
  • the invention is based on the idea, as fire set a titanium sponge to use, as an epoxy or polyester resin binder used becomes. Since the incendiary contains no oxygen carrier, it is relatively insensitive.
  • the titanium sponge particles are then heated up to the ignition temperature and continue to burn intensively with release of the particles with the atmospheric oxygen.
  • incendiary invention Another advantage of the incendiary invention is that they are normal Condition behave like an inert material and only with a very strong impact can be brought to inflammation. It is therefore also in case of missing the goal one Safe handling of the projectile possible if the fire is not damaged.
  • the fire set consists of a mixture of 85 to 96% by weight titanium sponge and 4 to 15% by weight of the epoxy or polyester resin and has a density of between 1.7 and 2.8 g / cm 3 is located.
  • the grain size of the boron powder should preferably be ⁇ 10 microns.
  • the fire rate therefore consists of a mixture of 65 to 86 wt .-% titanium sponge, 4 to 15 wt .-% of an epoxy or polyester resin and 10 to 20 wt .-% boron powder, the density of the fire rate turn between 1.7 and 2.8 g / cm 3 .
  • the grain size range of the titanium sponge to be chosen such that 30% of titanium sponge particles have a particle size greater than 450 microns and 70% have a particle size less than 450 microns.
  • balancing projectile 1 denotes a large-caliber wing-stabilized balancing projectile, as it is for example, from tank cannons is fired.
  • the balancing projectile 1 comprises a Penetrator 2 and attached to the penetrator tail 3. This consists essentially from a sleeve-shaped tail boom 4 with stabilizing wings arranged on the outside 5 and in the direction of the longitudinal axis 6 of the balancing projectile 1 extending and on the penetrator 2 side facing by this closed Recess 7.
  • the rear-side area 8 of the penetrator 2 extends into a second partial area 9 of the recess 7 and is connected to the tail unit 4, e.g. via a threaded connection 10 positively connected.
  • the Fire sentence 14 is in the recess 7 in the direction of the longitudinal axis 6 of the balancing projectile 1 arranged displaceably.
  • the stabilizing wings 5 of the tail unit 3 splinter and the capsule 12 of the fire sentence 14 at least in some areas tears.
  • the torn capsule 12 flies due to their inertia from the released Opening 16 of the recess 7 of the tail boom 4 behind the penetrator 2 ago and shattered e.g. on the back wall or on items in the tank and gives it the fire sentence free. This reacts with the atmospheric oxygen, so that a hot, beausprühender Sparks rain with considerable fire effect arises.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Brandsatz (14) für ein flügelstabilisiertes Wuchtgeschoß (1), der im heckseitigen Bereich des Geschosses (1) anordbar und beim Auftreffen auf ein Ziel (13) hinter dem Penetrator (2) des Wuchtgeschosses (1) als eigene Einheit in das Ziel (13) eindringt. Um zu erreichen, daß der Brandsatz (14) trotz eines relativ geringen Volumens und einer geringen Masse eine große zerstörende Wirkung innerhalb eines Zieles (13) verursacht und durch die beim Aufprall auf ein Ziel entstehenden Schockwellen sicher gezündet wird, schlägt die Erfindung vor, als Brandsatz (14) einen Titanschwamm zu verwenden, wobei als Bindemittel ein Epoxid- oder Polyesterharz verwendet wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Brandsatz für ein flügelstabilisiertes Wuchtgeschoß, der im heckseitigen Bereich des Geschosses anordbar und beim Auftreffen auf ein Ziel hinter dem Penetrator des Wuchtgeschosses als eigene Einheit in das Ziel eindringt.
Flügelstabilisierte Wuchtgeschosse, bei denen Brandsätze im heckseitigen Bereich des Geschosses angeordnet sind, werden beispielsweise in den deutschen Patentanmeldungen DE 199 48 708.1 und DE 199 48 710.3 beschrieben. Bei derartigen Wuchtgeschossen wird der üblicherweise verwendete Leuchtspursatz durch den Brandsatz ersetzt, um zu erreichen, daß das Wuchtgeschoß beim Auftreffen auf halbharte Ziele (z.B. mit einer relativ dünnen Panzerung versehene Schützenpanzer) eine beachtliche Brandwirkung entfaltet. Denn ohne einen derartigen Brandsatz würde der Penetrator des Wuchtgeschosses das halbharte Ziel durchfliegen und auf dieses keine wesentliche zerstörende Wirkung ausüben, sondern lediglich ein dem maximalen Geschoßdurchmesser entsprechendes Loch in der Panzerung erzeugen.
In der DE 199 48 710.3 wird zwar bereits angegeben, daß der heckseitig in dem Wuchtgeschoß angeordnete Brandsatz auch derart gewählt werden kann, daß er durch die beim Aufprall auf ein entsprechendes Ziel entstehende Schockwelle initiierbar ist, doch offenbarte diese Schrift keinerlei nähere Einzelheiten über den konkreten Aufbau eines derartigen Brandsatzes.
Aus der DE-AS 29 01 517 sind Brandsätze, die aus einem Metallschwamm und einem organischen Bindemittel bestehen, bekannt. Dabei wird vorzugsweise ein Metallschwamm von Zirkonium oder Hafnium und als Bindemittel Polytetrafluoräthylen verwendet. Wie Versuche der Anmelderin ergeben haben, sind diese bekannten Brandsätze nicht optimal durch Schockwellen initiierbar, und zwar insbesondere dann nicht, wenn nur relativ kleine Mengen des entsprechenden Brandsatzes verwendet werden, wie dieses bei den die Leuchtspur ersetzenden Brandsätzen von Wuchtgeschossen der Fall ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Brandsätze für flügelstabilisierte Wuchtgeschosse anzugeben, die trotz eines relativ geringen Volumens und einer geringen Masse eine große zerstörende Wirkung innerhalb eines Zieles verursachen und beim Aufprall auf ein Ziel durch die entstehenden Schockwellen sicher gezündet werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 3 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
Im wesentlichen liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, als Brandsatz einen Titanschwamm zu verwenden, wobei als Bindemittel ein Epoxid- oder Polyesterharz verwendet wird. Da der Brandsatz keinen Sauerstoffträger enthält, ist er relativ unempfindlich.
Beim Zielaufschlag werden die Titanschwammpartikel dann bis zur Zündtemperatur aufgeheizt und brennen bei Freiwerden der Partikel mit dem Luftsauerstoff intensiv weiter.
Bei Versuchen hat sich gezeigt, daß der relativ spröde Titanschwamm aufgrund seiner geringen Duktilität als Brandsatz wesentlich besser geeignet ist als duktile Werkstoffe, wie etwa Zirkon-, Magnesium- oder Aluminiumpulver. Außerdem bewirken die erfindungsgemäßen Brandsätze auch ein in Brand setzen schwer entflammbarer Öle (wie Diesel- oder Hydrauliköl).
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Brandsätze besteht darin, daß sie sich im normalen Zustand wie ein inertes Material verhalten und nur mit einem sehr starken Schlag zur Entzündung gebracht werden können. Es ist daher auch bei Verfehlung des Zieles eine sichere Handhabung des Geschosses möglich, wenn der Brandsatz nicht beschädigt wird.
Bei einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht der Brandsatz aus einer Mischung von 85 bis 96 Gew.-% Titanschwamm und 4 bis 15 Gew.-% des Epoxidoder Polyesterharzes und besitzt eine Dichte, die zwischen 1,7 und 2,8 g/cm3 liegt.
Zur Erhöhung des Energieinhaltes (Erhöhung der Verbrennungsenthalpie) hat sich als vorteilhaft erwiesen, dem Brandsatz 10 bis 20 Gew.-% Borpulver beizumischen, wobei die Korngröße des Borpulvers vorzugsweise ≤ 10 µm betragen sollte. Bei einer zweiten Ausführungsform besteht der Brandsatz daher aus einer Mischung von 65 bis 86 Gew.-% Titanschwamm, 4 bis 15 Gew.-% eines Epoxid- oder Polyesterharzes und 10 bis 20 Gew.-% Borpulver, wobei die Dichte des Brandsatzes wiederum zwischen 1,7 und 2,8 g/cm3 liegt.
Um eine maximale Brandwirkung im Kampfraum eines entsprechenden gepanzerten Fahrzeuges zu erreichen, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Korngrößenbereich des Titanschwammes derart zu wählen, daß 30% der Titanschwammpartikel eine Korngröße größer 450 µm und 70% eine Korngröße kleiner 450 µm besitzen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigen:
  • Fig.1 und 2 jeweils den Längsschnitt eines den erfindungsgemäßen Brandsatz enthaltenden Wuchtgeschosses, vor und nach dem Auftreffen auf ein gepanzertes Ziel.
    • In Fig.1 ist mit 1 ein großkalibriges flügelstabilisiertes Wuchtgeschoß bezeichnet, wie es beispielsweise aus Panzerkanonen verschossen wird. Das Wuchtgeschoß 1 umfaßt einen Penetrator 2 und ein an dem Penetrator befestigtes Leitwerk 3. Dieses besteht im wesentlichen aus einem hülsenförmigen Leitwerkträger 4 mit außenseitig angeordneten Stabilisierungsflügeln 5 und einer sich in Richtung der Längsachse 6 des Wuchtgeschosses 1 erstreckenden und auf der dem Penetrator 2 zugewandten Seite durch diesen verschlossenen Ausnehmung 7.
    Der heckseitige Bereich 8 des Penetrators 2 erstreckt sich bis in einen zweiten Teilbereich 9 der Ausnehmung 7 hinein und ist mit dem Leitwerkträger 4 z.B. über eine Gewindeverbindung 10 kraftschlüssig verbunden.
    In einem sich heckseitig an den zweiten Teilbereich 9 anschließenden ersten Teilbereich 11 der Ausnehmung 7 des Leitwerkträgers 4 befindet sich eine Kapsel 12 mit einem erst beim Auftreffen auf ein Ziel (z.B. einen Panzer) 13 (Fig.2) anzündbaren Brandsatz 14. Der Brandsatz 14 ist in der Ausnehmung 7 in Richtung der Längsachse 6 des Wuchtgeschosses 1 verschiebbar angeordnet.
    Trifft das Wuchtgeschoß 1 auf die relativ dünne Wand 15 des schrägen Zieles 13 (z.B. unter einem Winkel von 60°), so durchdringt der Penetrator 2 diese Wand zunächst weitgehend ungehindert. Sobald das Leitwerk 3 auf die Wand 15 trifft, wird dieses aufgrund ihres großen Durchmessers und des damit verbundenen Widerstandes von dem Penetrator 2 getrennt und verbleibt entweder in der Wand 15 des Zieles 13 oder fliegt mit wesentlich verminderter Geschwindigkeit als der Penetrator 2 weiter, wobei die Stabilisierungsflügel 5 des Leitwerkes 3 zersplittern und die Kapsel 12 des Brandsatzes 14 mindestens in Teilbereichen reißt.
    Die aufgerissene Kapsel 12 fliegt aufgrund ihrer Massenträgheit aus der freigewordenen Öffnung 16 der Ausnehmung 7 des Leitwerkträgers 4 hinter dem Penetrator 2 her und zerschellt z.B. an der Rückwand oder an im Panzer befindlichen Gegenständen und gibt dabei den Brandsatz frei. Dieser reagiert mit dem Luftsauerstoff, so daß ein heißer, weitsprühender Funkenregen mit beachtlicher Brandwirkung entsteht.
    Als Brandsätze wurden beispielsweise die beiden nachfolgenden Mischungen vorteilhafterweise verwendet:
  • 1. 96 Gew.-% Titanschwamm (Korngrößenbereich: 30% größer 450 µm; 70% kleiner 450 µm)
    4% Gew.-% Epoxidharz (Araldit)
    Verpressung der Mischung auf eine Dichte von 2,5 g/cm3
  • 2. 80 Gew.-% Titanschwamm (Korngrößenbereich: 30% größer 450 µm; 70% kleiner 450 µm)
    5 Gew.-% Epoxidharz (Araldit)
    15 Gew.% Borpulver (Korngrößenbereich: ≤ 10 µm)
    Verpressung der Mischung auf eine Dichte von 2,5 g/cm3
    • In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird durch das Hinzumischen von Bor die Verbrennungsenergie erhöht, so daß im Ziel aufgrund der größeren Hitze eine entsprechend größere Wirkung erzielt wird.
    Bezugszeichenliste
    1
    Wuchtgeschoß
    2
    Penetrator
    3
    Leitwerk
    4
    Leitwerkträger
    5
    Stabilisierungsflügel
    6
    Längsachse
    7
    Ausnehmung
    8
    heckseitiger Bereich
    9
    zweite Teilbereich
    10
    Gewindeverbindung
    11
    erste Teilbereich
    12
    Kapsel
    13
    Ziel
    14
    Brandsatz
    15
    Wand
    16
    Öffnung

    Claims (6)

    1. Brandsatz für ein flügelstabilisiertes Wuchtgeschoß (1), der im heckseitigen Bereich des Geschosses (1) anordbar und beim Auftreffen auf ein Ziel (13) hinter dem Penetrator (2) des Wuchtgeschosses (1) als eigene Einheit in das Ziel eindringt, dadurch gekennzeichnet, daß der Brandsatz (14) aus 85 bis 96 Gew.-% Titanschwamm und aus 4 bis 15 Gew.-% eines Epoxid- oder Polyesterharzes besteht und daß die Dichte des Brandsatzes (14) zwischen 1,7 und 2,8 g/cm3 beträgt.
    2. Brandsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brandsatz aus 96 Gew.-% Titanschwamm und 4 Gew.-% Epoxidharz besteht und eine Dichte von 2,5 g/cm3 aufweist.
    3. Brandsatz für ein flügelstabilisiertes Wuchtgeschoß (1), der im heckseitigen Bereich des Geschosses (1) anordbar und beim Auftreffen auf ein Ziel (13) hinter dem Penetrator (2) des Wuchtgeschosses (1) als eigene Einheit in das Ziel eindringt, dadurch gekennzeichnet, daß der Brandsatz (14) aus 65 bis 86 Gew.-% Titanschwamm, aus 4 bis 15 Gew.-% eines Epoxid- oder Polyesterharzes und aus 10 bis 20 Gew.-% Borpulver besteht und daß die Dichte des Brandsatzes (14) zwischen 1,7 und 2,8 g/cm3 beträgt.
    4. Brandsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Brandsatz aus 80 Gew.-% Titanschwamm, 5 Gew.-% Epoxidharz und 15 Gew.-% Borpulver besteht und eine Dichte von 2,5 g/cm3 aufweist.
    5. Brandsatz nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Borpulver eine Korngröße ≤ 10 µm besitzt.
    6. Brandsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Korngrößenbereich des Titanschwammes derart gewählt ist, daß 30% der Titanschwammpartikel eine Korngröße größer 450 µm und 70% eine Korngröße kleiner 450 µm besitzen.
    EP02012954A 2001-08-18 2002-06-12 Brandsatz für ein flügelstabilisiertes Wuchtgeschoss Expired - Lifetime EP1286129B8 (de)

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    EP1286129A1 true EP1286129A1 (de) 2003-02-26
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