EP1316774A1 - Geschosse hoher Penetrations- und Lateralwirkung mit integrierter Zerlegungseinrichtung - Google Patents

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EP1316774A1
EP1316774A1 EP01127470A EP01127470A EP1316774A1 EP 1316774 A1 EP1316774 A1 EP 1316774A1 EP 01127470 A EP01127470 A EP 01127470A EP 01127470 A EP01127470 A EP 01127470A EP 1316774 A1 EP1316774 A1 EP 1316774A1
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active
pressure
alp
transmission medium
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GEKE Technologie GmbH
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    • F42B15/00—Self-propelled projectiles or missiles, e.g. rockets; Guided missiles
    • F42B15/36—Means for interconnecting rocket-motor and body section; Multi-stage connectors; Disconnecting means
    • 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
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    • 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
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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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    • F42B12/208—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 a plurality of charges within a single high explosive warhead

Definitions

  • the invention relates to an active penetrator which is also highly effective, an active one Projectile, an active missile or an active multi-purpose projectile with one constructively adjustable ratio between breakdown performance and lateral Effect.
  • the area load is determined independently of the position of the Active body triggerable device (device) triggered. This is achieved by means of a suitable inert transmission medium, e.g.
  • PELE penetrators laterally acting penetrators
  • This functional unit combines the KE depth effect with a splinter or sub-floor generation in such a favorable way that with a whole series of applications of this ammunition concept solely for the fulfillment of the tasks set sufficient.
  • the key limitation with this principle of operation is that that an interaction with the target is necessary to trigger the lateral effects, because This is the only way to build up an appropriate internal pressure, via which the final ballistic effective shell can be accelerated laterally or disassembled.
  • the invention does not intend to use pyrotechnic powder or explosives alone to use casing disassembling or splinter accelerating elements.
  • Bullets are in a wide variety of designs with and without an ignition device known (see e.g. DE 29 19 807 C2).
  • DE 197 00 349 C1 already names these Possibility, for example in connection with an expansion medium as a single component.
  • US-A-4,970,960 is essentially one Projectile core and an attached and connected tip with molded Mandrel includes, the inner mandrel in a bore of the projectile core is arranged. It can be made of a pyrophoric material, for example zirconium, Titanium or their alloys exist. This floor is also not active. As well it contains no expansion medium.
  • an armor-piercing projectile is known, by means of which a Fire-generating effect should be achieved inside the target, with the projectile one largely formed as a solid body cylindrical metal body arranged thereon Tip and a fire set in the cavity of the metal body comprises, for example, as a cylindrical solid or as a hollow cylindrical Sleeve is formed.
  • the outer shape remains unchanged when penetrating, inside, an adiabatic compression with explosive Incineration of the incendiary device. No active components are included here either nor are there any means of achieving a dynamic expansion of the Penetrator acting metal body and its lateral disassembly or fragmentation intended.
  • the chemical / pyrotechnic aids which basically only generate sufficient internal pressure should not only be minimized, but should be optimally disassembled by embedding them in pressure-transmitting media with the least amount of pyrotechnical effort or volume these envelopes or segments which produce or give off fragments or sub-floors can be reached.
  • This separation of the functions of pressure generation and pressure spreading or pressure transmission only opens up the range of applications for individual active elements, projectiles or warheads that have so far been only partially recognized.
  • elements that are ejected are used for large-caliber ammunition outside or within a target, for dropped flight bombs to combat shelters, for warheads up to TBM ( T actical B allistic M issile) - defense and for use in so-called killer satellites and finally when used in super cavitating torpedoes / high speed torpedoes.
  • TBM T actical B allistic M issile
  • the present invention provides a further developed active body with the Features of claim 1 before.
  • the active body according to the present invention has an inner, inert Pressure transmission medium, an active body shell, one to the inert pressure transmission medium adjoining or incorporated in this pressure generating device and a activatable trigger device.
  • the pressure-generating device has here or more pressure generating elements, the mass of the pressure generating Device is small in relation to the mass of the inert pressure transmission medium. It has been found in an active body constructed in this way with a low mass ratio between the pressure generating device and the pressure transmission medium via a pressure pulse triggered by an ignition signal Detonator can cause a lateral decomposition of such an active body.
  • the mass of the inert pressure transmission medium is preferably at most 0.6, particularly preferably at most 0.5. There can be even lower values of maximum 0.2 to 0.3 can be selected.
  • the ratio of the mass of the pressure generating unit to Total mass of the pressure transmission medium and the active body shell is particularly preferably 0,0 0.01, where even smaller values can be selected.
  • the pressure transmission medium preferably consists entirely or partially of a Material selected from the group with light metals or their alloys, plastically deformable metals or their alloys, thermosetting or thermoplastics, organic substances, elastomeric materials, glassy or powdery materials, pressed bodies of glassy or powdery materials, and mixtures or combinations thereof.
  • the pressure transmission medium can be made partially from pyrophoric or other energetic positive, i.e. for example flammable or explosive materials.
  • the Pressure transmission medium can also be pasty, gelatinous or gel-like or be liquid.
  • the present invention relates to an active projectile or an active body, the final ballistic depth effect with either a programmed and / or the basement and / or splinter formation determined by the target to be combated is combined.
  • the entire spectrum of effects is varied Aim in previously unknown ways so that technically fundamentally universally designed penetrator by changing individual floor parameters the intended effects or target assignments as best as possible achieved that the concept determining the invention largely independent of the Type of projectile or missile with regard to its stabilization (e.g. swirl or aerodynamically stabilized, folding stabilizer, shape stabilization or otherwise in the target spent), with regard to the caliber (full caliber, sub-caliber) and with regard to the movement or Acceleration type (e.g.
  • the invention Arrangement (projectile or missile) generally does not require any airspeed to trigger their function. An own speed determines however, the final ballistic performance in the direction of flight. It is in combination with the to combine the active part and the triggering point particularly effectively.
  • the penetrator according to the invention has in addition to its active properties a structurally adjustable ratio between breakdown performance and lateral effect.
  • the basically inert mode of action is thereby by means of a position-determined or independent of the position of the active body triggerable device / device for triggering or supporting the lateral Efficacy (or the lateral effects) initiated.
  • This is achieved by means of one via a suitable inert transmission medium, e.g. a liquid, a pasty Medium, a plastic, a polymeric material or a plastically deformable metal a pyrotechnic / detonative building up a quasi-hydrostatic or hydrodynamic pressure field Device (also without primary explosive) with built - in or Functional ignition initiation with integrated ignition protection.
  • Figures 1A and 1B show such active lateral gentlye penetrators ALP (A ktiver L ateral exiger P enetrator), Fig 1A (spin-stabilized, for example) in a shorter and 1B (aerodynamically stabilized, for example) in a longer construction with an outer ballistic cap or tip.. 10.
  • the enveloping body 2A, 2B which is effective because of its material properties, mass and speed, forms the central KE component.
  • This body 2A, 2B which is either completely or partially closed, envelops an inner part 3A, 3B, which is filled in the region of a desired active lateral action with a suitable transmission medium 4, which exerts the pressure on the enveloping body 2A generated by a controllable pyrotechnic device 5 , 2B transmits and thus causes a breakdown into fragments / sub-floors with a lateral movement component.
  • This consideration is of interest not only for the pressure transmission medium, but also if, for example, two sleeves or media are to be used in combination (cf. FIGS. 13, 15, 16A, 16B, 23 and 24).
  • the inert medium 4 is usually a substance that is capable of is to transmit pressure forces dynamically without major damping losses. There are however, cases are also conceivable in which damping properties are desired, such as with certain disassembly specifications or to achieve particularly low disassembly speeds.
  • the inner medium can continue to vary over its length or in its material properties (e.g. different speeds of sound) and thus produce different lateral effects. It is also conceivable about different damping properties of the pressure-transmitting medium 4 axially to effect different dismantling of the shells 2A, 2B. Furthermore, this can Medium 4 also other, for example, supplementing or supporting effects Possess properties. Poured into the inert medium 4 Elements or inner shells or structures delimiting the interior 3A, 3B (e.g. inserted sub-floors) neither prevent those inherent in the system PELE- still its ALP properties.
  • the active pyrotechnic unit 5 can consist of a single one, in relation to the size of the active body small, electrically ignitable detonator 6 exist with a simple touch detector, with a timer, a programmable module, a receiving part and a safety component as an activatable triggering device 7 is connected.
  • This activatable triggering device 7 can be in the tip area and / or rear area of the penetrator and connected by a line 8.
  • the tip 10 can be hollow or solid.
  • additional devices such as sensors or triggering or Security elements of the active pyrotechnic unit 5 are used.
  • power-supporting elements are integrated in the tip (see e.g. Fig. 43A to 43D).
  • a rigid tail assembly 12 is indicated in the aerodynamically stabilized version 1B. This can also be done in the central area, as listed above contain. It is also fundamentally conceivable for the active body to be electronic Contains components in the sense of data processing (so-called “on board systems").
  • the present invention is therefore not an explosive device or an explosive device or an explosive / fragmentary bullet of conventional design and also not a bullet with a detonator of conventional design with the necessary and very complex (primary / secondary explosive separating) safety devices. It is also not a floor, which is basically a PELE structure according to DE 197 00 349 C1. However, it can be very beneficial and in most applications, this is also compatible with the ALP requirements, if, for example, in a combination of effects or to ensure one Lateral effect even in the inert case in intended and particularly advantageous Applications the properties of a passive lateral penetrator of the well-known PELE type to get integrated.
  • the area of application is for active, laterally active penetrators practically not limited.
  • ALP Active Lateral Effective Penetrator
  • one delayed ignition also known
  • proximity ignition e.g. by radar or IR technology
  • remote-controlled ignition on the trajectory, for example over a timer.
  • the tip is essential for the performance of a floor Parameters represent this point of view in DE 197 00 349 C1 treated. However, this applies to the application scenario there much more pronounced and also more restrictive than for the possible field of application of the present invention.
  • the top of the projectile is connected in addition to the reduction of the external ballistic Resistance assigned positive (supportive) functions rather than negative ones, such as hindering the intrusion or triggering of a function Characteristics.
  • positive examples i.a. are called: lace as Construction space, detachable tip, tip as an upstream penetrator.
  • the principle of action according to the present invention is also suitable for targeted Storey dismantling / spatial limitation of the effective distance, for example at Missing a target or when laying out practice bullets.
  • you can compressed or pressed materials can be used advantageously as shell material, since this is either a experience fine distribution when pressurized or practical in end ballistic disassemble ineffective particles.
  • several splinter levels can be found on the flight may be delivered as illustrated in FIG. 9B, or it may be a certain part can be blasted off just before hitting it, like this is exemplified in Fig. 9C.
  • the ALP principle is therefore particularly useful for projectiles / warheads Self-dismantling facilities suitable. So with relatively little effort or with a very small additive volume use or volume loss a safe one Self-decomposition can be achieved. It is even possible in principle, even with slim KE bullets to provide a system for limiting the depth of action.
  • Projectiles of this type are also particularly suitable for combating incoming Threats such as warheads or TBMs (Tactical Ballistic Missiles) or combat or reconnaissance drones.
  • TBMs Torcular Ballistic Missiles
  • the latter becomes one on the battlefield attached increasing importance. They are difficult to fight with direct hits.
  • Conventional fragments are also practical due to the Encounter situation with drones and the splinter distribution less efficient.
  • the Mode of operation of the present invention in combination with a corresponding one Tripping unit promises a very effective application here.
  • a storey concept according to the proposed invention is also suitable especially for use in penetrators accelerated by means of rockets (boosters) or as an active component of rocket-like missiles.
  • rockets boosts
  • These can, for example in addition to the classic application of large caliber barrel weapons at Fighting sea targets and used as on-board missiles for combat aircraft become.
  • FIGS. 48A and 48B are examples of the positions of auxiliary devices of the active part.
  • the aerodynamically stabilized shown in Fig. 2A Version is divided into two separate modules to explain that in particular at longer penetrators or comparable functional units, e.g. rocket accelerated Penetrators, also a subdivision of the active components or one Mixing with other functional units is possible, as is also in FIGS. 48A and 48B is indicated.
  • Preferred positions here are the tip region 11A, the front one Area of the first active laterally effective projectile module 11B, the rear area of the active laterally effective projectile module 11E, the front 11F, middle 11C and the rear area 11D of the second active laterally effective projectile module or Storey tails or the middle area between the modules 11G.
  • the positions of the Auxiliary devices preferably in the tip area 11A, in the front floor area 11B or in the rear area 11E. Furthermore, a receiving unit (auxiliary device) also located in space 11H between the ALP and the outer shell his.
  • the remaining part of the tip can be hollow or filled be (with an active ingredient, for example).
  • an active ingredient for example.
  • the space up to the outer skin also for additional functional units or as Construction space can be used for additional equipment.
  • 3A to 3D are some Examples compiled.
  • 3A shows this in particular for comparison purposes recorded wing tail 13A.
  • FIG. 3B shows a cone tail 13B, FIG. 3C Star tail 13D and Fig. 3D a mixture of wing and cone tail 13D.
  • It perforated cone tail units are also conceivable, as are tail units formed from ring surfaces or other stabilization devices.
  • 4A to 4K are basic positions and structures of the pressure generating Elements or the pressure-generating elements of active laterally active Penetrators put together.
  • 4A and 4B show such pyrotechnic Devices in a compact design (cf. exemplary embodiments in the 6A, 6B and 6D) in the front central area or in the rear floor area or Rear area, and Fig. 4C and 4D in the near-tip and in the tip area.
  • a slender pressure generating element extends approximately over the front half of the Penetrators, in Fig. 4F over the entire length of the penetrator.
  • the arrangement of Fig. 4C corresponds to the simulation example in FIG. 43A / B
  • the arrangement of FIG. 4E corresponds to that Simulation example in Fig. 44A / B.
  • FIG. 4G shows the case in which several pressure-generating elements are in one Penetrator / projectile / warhead are located, as also in the representations of Fig. 9 is the case.
  • 4I to 4K stand for two-part ALP projectiles.
  • Fig. 41 shows as an example a two-part ALP with an active part in the rear element / module while moving in Fig. 4J compact pressure-generating elements are located on both floors. This can be controlled separately or individually.
  • 4K shows mixed pressure generating Elements (a compact pressure generating unit in the tip and a slim unit in the rear) to achieve certain disassemblies, which are usually determined by the type of target to be combated and the intended effect become.
  • the number of active modules to be connected in series is fundamental is not restricted and is determined solely by structural factors such as For example, the available length, the application scenario such as mainly splinter or sub-floor levy and the type of floor or Warhead predefined.
  • connection / connection of various pressure-generating Elements shown on a single floor This connection 44 can for example by means of a signal line / transmission charge / ignition line / detonating cord or wirelessly with or without a time delay.
  • This connection 44 can for example by means of a signal line / transmission charge / ignition line / detonating cord or wirelessly with or without a time delay.
  • FIGS. 4A to 4K are examples of the arrangement of pressure generating elements in active laterally active penetrators are shown, so the possible combinations by the examples of pressure generating shown in Figs. 6A to 6E Elements expanded accordingly. For the sake of clarity are the pressure-generating elements in one compared to their execution shown enlarged view.
  • 6A shows four examples of compact, locally concentrated elements (also Detonators), for example a spherical part 6K, a short cylindrical part 6A in the order of length L to diameter D of L / D ⁇ 1; Part 6G shows as another Example a short truncated cone and part 6M a pointed, slim cone.
  • FIG. 6C a disc-shaped element 6F is shown in FIG. 6C.
  • Example 6P a disc-shaped element 6F is shown in FIG. 6C.
  • 6D shows exemplary embodiments for the case that by means of a appropriate design of the pyrotechnic elements especially in the front part of a Penetrators or in the tip area a predominantly radial the surrounding parts Speed component to be issued. This is preferably done using a conical design of the tip of the pressure generating elements 6H, 60, 6N or above a rounding 6Q.
  • FIG. 6E shows the connection of a short, laterally acting cylinder 6A with a slim, long element 6C through a transition part 6I.
  • FIG. 7 shows examples of hollow pressure generating / pyrotechnic components.
  • it can be ring-like elements 6D or hollow cylinders. these can open (6E) or partially closed (6L).
  • FIG. 8A and 8B Another design option for active laterally effective projectiles or Warheads over the accelerating components are shown in Figures 8A and 8B shown.
  • FIGS. 15, 16B, 18, 19, 29, 30A to 30D and also 31 and 33 can be seen.
  • FIG. 8B an example of a central pressure-generating module is shown as cross section 143 26, which is shown via the lines 27 with the cross section in the pressure transmission medium 4 positioned further pressure generating elements 25B connected is.
  • 9A shows reference floor 17A, which is not shown to scale (enlarged). It should in the cylindrical part made up of three active modules designed in the first approximation 20A, 19A and 18A (see FIG. 4G) that are in different positions the three selected target examples 14, 15, 16 are triggered.
  • FIG. 9B shows the case in which the projectile 17A is in a closer area the target (here about 5 storey lengths) is activated so that the three levels Disassemble 18A, 19A and 20A one after the other.
  • the residual penetrator 17B after Disassembly of the module 18A thus still consists of the two active modules 20A and 19A, the front module 18A has broken down into a splinter ring 18B.
  • target 14 which here consists of three individual plates, for example there is, the splinter ring 18B has widened into the ring 18C in the case of the residual projectile 17C and the module 19A has already formed the splinter or sub-floor ring 19B.
  • the drawing on the right represents the point in time at which the split 18C has formed further lateral spread of the ring 18D from the splinter ring 19B second stage 19A the splinter ring 19C and from stage 20A of the remaining floor 17C the fragment or sub-floor ring 20B.
  • the splinter densities take according to the geometric conditions.
  • FIG. 9C shows a second representative example of a controlled story dismantling.
  • the projectile 17A is activated only in the vicinity of the target, which here consists of a thin pre-armor 15A and a thicker main armor 15.
  • the front active part 18 A of the floor 17A already has the fragment or sub-floor ring 18B formed; which further extends to ring 18C, which is the Front plate 15A heavily loaded.
  • the residual penetrator 17B meets the pre-armor 15A on. For example, it can act as an inert PELE module and beat it Crater 21A in the main armor 15, the second part 19A being used up.
  • the remaining projectile module 20A can now be opened by the penetrator part 19A Form formed hole 21 A and - either inert or active - on the inside of the target displace crater 21B. Larger crater fragments are also formed and into the Accelerated inside the target.
  • the projectile 17A directly meets that which is assumed to be massive in this example Goal 16 on.
  • the module 18A is intended to be active for the immediate vicinity (e.g. triggering by tip contact) so that it is opposite the 9C forms comparatively larger crater 22A.
  • the following module 19A into the target interior.
  • the Crater image was assumed to also hit the third module 20A or was activated via a delay element and thus a very large crater diameter 22B forms and corresponding residual effects (effects after the breakthrough) he brings.
  • FIG. 10 shows ten partial images of a numerical 2D simulation of the pressure spread with a slim pressure generating element (explosive cylinder) 6C in one 1B (partial image 1) - cf. Figures 4F and 44A / B.
  • the detonation front 265 runs through the explosive cylinder (detonation cord) 6C and spreads in it Liquid 4 as a pressure build-up wave (pressure spread front) 266 (sub-images 2 to 5).
  • the Angle of the pressure propagation front 266 is the speed of sound in the Pressure transmission medium 4 determined.
  • wave 266 propagates at the speed of sound of the medium 4 further (much slower here, see drawing 6 and 7). From partial image 5, the waves 272 reflected by the inner wall of the envelope 2B are closed detect. Due to the waves 272 reflected by the envelope 2B, one occurs rapid pressure equalization (drawing files 8 to 9), an advanced pressure equalization 271 is recognizable in drawing 10. In response, the shell wall begins to expand elastically, with sufficient wave energy or appropriate pressure build-up it will expand plastically 274.
  • the dynamic material properties are decisive about the way the casing is deformed, such as the formation of different ones Splinter sizes and basement shapes.
  • the simulation example shown with a relatively thin explosive cylinder impressively demonstrates the dynamic structure of a pressure field in the pressure transmission medium for casing disassembly according to the present invention.
  • the choice of the pressure-generating element and the used materials there are a variety of parameters to achieve optimal Effects.
  • FIG. 11 shows ten partial images of a numerical 2D simulation of the pressure spread with a structure of the pressure-generating element according to FIG. 4H (partial picture 1) - cf. 6B, 6E and 45A to 45D.
  • Partial picture 2 shows the detonation front 269 of the explosive cylinder 6B and that in the Pressure wave 266 propagating medium 4.
  • the detonation front 265 runs in the very slim explosive cylinder 6C here.
  • the reaction takes place on the side of the Detonating cord as described in Fig. 10. Due to the smaller diameter of the Explosive cylinder or the detonating cord, the wave pattern is more pronounced and the Pressure equalization takes place over time.
  • the drawing files also show that from short, thicker explosive cylinder 6B formed pressure field over the entire shown For the time being remains local and that only one print front 267 runs right through the interior. This can, if interpreted accordingly of course also for certain dismantling effects in the right part of the envelope be used. Correspondingly, there is also one on the outside of the casing 2B more pronounced bulge 275 instead, which can already be clearly seen at this point. Whether the load is sufficient to tear open the casing can be determined, for example, by a 3D simulation can be checked (see FIGS. 45A to 45D).
  • Embodiments in the sense of the present invention are both in lateral and in axial direction possible. Examples are given below for both cases, advantageous combinations are also conceivable.
  • Zone C represents Example of a tapered envelope 2E with a corresponding in the rear area designed pyrotechnic element 6G, e.g. from the pressure transmission medium 4C can be surrounded - or a taper in the transition area to the top of a Projectile.
  • the exemplary embodiments set out in FIG. 12 are technically interesting because they show a possibility, the tail, which usually belongs to the dead mass, or the To design the tip as a splinter module. Given that at usual Bullet geometries both the tip length and the conical rear area 2 penetrator diameter / flight diameter can be determined by a corresponding Design a significant part of the floor of an efficient performance implementation fed.
  • FIG. 13 stands for an exemplary embodiment 144 with a cross section and symmetrical Structure, a central explosive cylinder 6C and an inner 4D and one outer pressure transmission medium 4E and a splitter / sub-floors generating or delivering envelope 2A / 2B.
  • the inner component 4D special effects can be achieved. So can the medium 4D, for example, has a delaying effect on the pressure transmission or else accelerating or the pressure effect when choosing appropriate materials support.
  • the distribution of the area between 4D and 4E can mean density of these two components can be varied, which is when interpreting Shot can be important.
  • FIGS. 46A to 46C shows an example 145 for an eccentrically positioned pressure generating device pyrotechnic element 84 (see numerical 3D simulations in FIGS. 46A to 46C).
  • FIG. 15A shows an example of an ALP cross section 30 analogous to FIG. 13, but with a eccentrically positioned, pressure generating element 32 (e.g. explosive cylinder 6C) and an inner (4F) and an outer pressure transmission medium 4G and one Shell 2A / 2B producing or emitting sub-storeys.
  • the inner component 4F should preferably be made from a medium that distributes pressure well, for example one Liquid or PE exist (see explanations for Fig. 31). Otherwise applies to the Both components of the facts already explained for FIG. 13. With appropriate Interpretation of the 4G medium can also be interesting, specifically asymmetrical To achieve effects. This can e.g. can be achieved by having the more massive side of the internal pressure transmission medium 4F as a dam for the pressure generating Element 32 acts and thus a directional orientation is achieved (see also the 30B and 33).
  • 15B shows a structure 31 similar to FIG. 13, but with a pressure generating unit (e.g. corresponding to 6C) in the inner pressure transmission medium 4H and pressure generating elements 35 (here e.g. three) in the outer pressure transmission medium 4I, which can be controlled separately, for example.
  • a pressure generating unit e.g. corresponding to 6C
  • pressure generating elements 35 here e.g. three
  • superstructures without the central component are also conceivable.
  • the central penetrator can also be positioned centrally Module to be replaced, which special effects inside the target are assigned can.
  • 16A shows a structure 33 with a central hollow penetrator 137.
  • the cavity 138 of the penetrator 137 can support substances such as fire masses or pyrotechnic substances or flammable liquids.
  • the pressure transmission medium 4 Between the Envelope 2A / 2B and the central hollow penetrator 137 is the pressure transmission medium 4.
  • the pressure build-up can, for example, be annular Pressure generating element 6E take place.
  • 16B shows another example of an inserted central penetrator Cross section 29 with four symmetrically positioned pressure generating elements 35 in Pressure transmission medium 4, which surrounds a central massive penetrator 34.
  • This penetrator 34 not only achieves high end ballistic depth performances, but he is also suitable for on its surface (or near the surface) positioned explosive cylinder 35 to serve as a reflector. Bring more examples this effect is particularly evident (cf. for example FIGS. 18, 19, 30A and 30B).
  • FIG. 17 is intended to be the standard version of an ALP cross section 120 of the simplest design according to the invention apply.
  • FIG. 18 shows an ALP structure 36 with a central penetrator 37 with a star shape Cross section and four symmetrically arranged pressure-generating elements 35.
  • This star-shaped cross-section is available (such as the square / rectangular cross-section in Fig. 19 and the triangular cross-section in Fig. 30A) for any cross-sectional shape.
  • FIG. 19 shows an ALP structure 38 with a central penetrator 39 with a rectangular shape or square cross-section and four symmetrically distributed pressure-generating Elements 35.
  • These elements e.g. explosive cylinders
  • FIG. 20 shows an ALP structure 40 corresponding to FIG. 17 with two each other oppositely arranged shell segments 41 and 42 as an example of possible different material assignments over the scope or also for one over the Scope of different geometric design of the shell segments. From foreign ballistic However, the different segments should be axisymmetric for reasons to be ordered.
  • the pyrotechnic part 6E can be a central penetrator enclose or any other medium, for example also a reactive one Component or a flammable liquid (see also comments on Fig. 16A).
  • FIG. 22 shows an ALP structure 134 with segmented pressure generators (explosive segments) 43 (see also Fig. 38).
  • FIG. 23 shows an ALP structure 46 with two concentrically arranged one above the other Envelope shells 47 and 48.
  • This can, for example, be a combination of a ductile and a brittle material or materials otherwise different Act properties.
  • Such a configuration is also an example of sleeve-supported penetrators.
  • Such sleeves can some constructions may be necessary if, for example, a certain one dynamic strength, for example when firing, must be ensured or if axial arranged modules at least with each other via such a guide or support sleeve at launch, unless such functions are designed accordingly Sabotages are taken over and are to be connected on the trajectory.
  • the inner jacket 2A / 2B can for example from heavy metals such as WS, hard metal, a powder compact or from Steel, the outer jacket 50 also made of heavy metal, steel or cast steel, light metals like magnesium, duralumin, titanium or also from a ceramic or non-metallic material. Lighter and increasing the bending stiffness (e.g.
  • FIG. 25 shows a cross section 51 through the example of an ALP structure with one the outer contour of the flight is not circular. It goes without saying that this Functioning underlying the invention not to certain cross-sectional shapes is bound. Rather, special shapes can contribute to the breadth of design to expand. So it is conceivable that, for example, with the cross section shown in FIG. 25 preferably four large sub-floors are generated. Then this is from Particularly advantageous if there is still a high penetration after the penetrator has been dismantled individual penetrators should be achieved.
  • Fig. 26 shows an ALP structure 52 with a hexagonal central part with a pressure generating element 6C, a pressure transmission medium 54 and a splinter ring from preformed sub-floors (or splinters) with a non-circular cross-section 53, in which for example again massive penetrators 59 or PELE penetrators 60 or satellite ALPs 45 can be arranged. They are too Connections / lines / detonating cords 61 between the central pressure-generating Element 6C and the peripheral satellite ALPs 45 conceivable.
  • FIG. 27 shows an ALP structure 55 corresponding to FIG. 26 with an additional shell or sleeve 56.
  • the sub-segments between the hexagonal sub-floors 53 and the shell 56 can preferably contain a filling compound 57 to achieve various side effects.
  • FIG. 28 shows the example of an ALP floor 58 with four (here, for example circular) penetrators (e.g. solid 59 or in PELE design 60) and one central acceleration unit 6C in combination with a pressure transmission medium 4.
  • a filling medium 63 Between the inner components 59 or 60 and the outer shell 62 can are a filling medium 63, which in turn can be designed as an active medium or can also contain such parts or elements.
  • the cross section of the penetrator 64 is here from three massive homogeneous sub-floors 59, three pressure-generating devices e.g. corresponding to 6C, a pressure transmission medium 4 and the splitter / sub-floors producing or emitting shell 300.
  • this example stands for multi-part central penetrators.
  • Fig. 30A is also for demonstration of almost any design freedom in
  • the pressure generating Devices here suitably consist of three explosive cylinders 68. These can be initiated together or separately.
  • the triangular central penetrator 70 fills the inner surface in three areas each with a pressure-generating element 68 and a pressure-transmitting medium 4 are equipped. As in the example of FIG. 30A, they can also be used together or can be controlled / initiated separately. It is also conceivable to have a separate one Ignition of the elements 68 a targeted lateral effect can be achieved.
  • a triangular hollow member 286, the interior 287th additionally with a pressure transmission medium or other, the effect enhancing Materials such as reactive components or flammable Liquids can be filled, arranged.
  • the triangular shell 65 of the Elements 286 then apply the relationships already listed above.
  • three pressure generating elements 68 are provided. With ignition only one Elements 68 will have a distinct asymmetrical pressure distribution and one correspondingly asymmetrical sub-floor or splinter occupancy of the surrounding Space (the area under attack).
  • FIG. 30D shows an ALP cross section 288, at that in the cylinder interior of the surrounding shell 290 by means of a cross-shaped part 289 four chambers are formed, each with a pressure-generating element 68 is located in the pressure transmission medium 4.
  • Element 68 an asymmetrical sub-floor or splinter distribution.
  • the sheath 301 e.g. Air, a liquid or solid, a powder, or a mixture or batch 73 are located (cf. comment to FIG. 28), furthermore other pressure-generating bodies 68 corresponding to Fig. 30B.
  • the central pressure generating element 6C and the peripheral pressure-generating elements 68 can also be connected here to a coordinated To achieve effect. Of course, they can also be activated separately. This makes it possible, for example, to close the lateral components when the target is approaching activate and the central ALP at a later date.
  • the numerical simulation has confirmed that with a suitable choice of the pressure transmitting Media (e.g. liquid, plastic such as PE, glass fiber reinforced materials, polymeric materials, plexiglass and similar materials) even with eccentric ones Positioning of the pressure-generating components, pressure equalization takes place very quickly, which, in a first approximation, disassembles the casing evenly or accordingly even distribution of sub-floors guaranteed (see e.g. Fig. 46B). Nevertheless, it can make sense, especially if the pressure is not quickly equalized Materials on a corresponding design of the pressure generating Components to effect certain effects or desired decomposition. So shows 32 shows, as an example, a penetrator cross section 75 with a pressure generating unit 76 with a non-circular cross-section.
  • the pressure transmitting Media e.g. liquid, plastic such as PE, glass fiber reinforced materials, polymeric materials, plexiglass and similar materials
  • pressure equalization takes place very quickly, which, in a first approximation, disassembles the casing evenly or accordingly
  • Such shapes are additional, sometimes particularly effective To achieve effects.
  • the cross-sectional shape of 76 result in four effects similar to cutting charges on the circumference. This is particularly so then advantageous if targeted localized large lateral effects should be achieved.
  • Compatibility with regard to the dynamic pressure field can be achieved with such Cross-sectional shapes 76, for example, intended certain disassemblies of sheath 302 can be achieved.
  • Missiles or large-caliber ammunition e.g. for firing with howitzers or large-caliber ones Ship guns
  • are technically more complex solutions especially with separately (e.g. via a radio signal) to be triggered or permanently programmed Activations possible in certain preferred directions.
  • ALP projectile (warhead) 77 with several (here three) units 79 distributed over the cross section (cross-sectional segments A, B and C, e.g. with a partition 81), which also function separately as ALP (pressure-generating Elements 82 in connection with corresponding pressure transmitting media 80) and separately controllable or with each other by means of a line 140 or via an Signal can be controlled (connected).
  • the three segments are either complete separated or have a common shell 78.
  • This shell 78 can be used, for example Supporting a desired disassembly with notches or slots 83, twists or other mechanically or, for example, laser-generated or material-specific conditioned changes on the surface.
  • the ALP cross section however, also an eccentrically positioned pressure generating element such as, for example an explosive cylinder 6C and an inner and an outer pressure transmission medium and have a shell producing or releasing sub-storeys.
  • the inner component should preferably be made of a medium that distributes pressure well, For example, a liquid or PE exist (see explanations for Fig. 31). Otherwise applies to the two components of the facts already explained for FIG. 13. With the appropriate design of the inner medium, it can also be interesting to achieve targeted asymmetrical effects. This can be achieved, for example that the more massive side of the inner pressure transmission medium than dam acts for the pressure generating element 32 and thus a directional orientation is achieved (see also the comment on FIGS. 30B and 33).
  • the dam In pyrotechnic devices, the dam is basically a big one Importance because it influences the propagation of the shock waves significantly hence the achievable effects. Damming can be done statically using constructive Measures or dynamic, i.e. due to inertia effects more suitable Pressure transmission media. In principle, this is also possible with liquid media, but only at very high impact or deformation speeds. Is essentially determined dynamic damping through the propagation speed of sound waves, which determine the rate of loading of the pressure transmission medium. There when using active, laterally effective penetrators (projectiles or in particular Dimensions for missiles) can also be expected with relatively low impact speeds insulation, preferably via technical facilities (for example Closing the tail, partitions). A mixed dam, i.e. mechanical devices coupled with dynamic insulation by rigid Print transmission media expand the range of applications. A purely dynamic dam should be reserved for very high impact speeds, e.g. in the TBM-defense.
  • Fig. 34 shows examples of dams in the introduction of pressure-generating Elements in a penetrator.
  • the tip can be used as a damper Element 93 can be designed.
  • at the locations of a desired dam advantageous to use insulation panels 90 or front 89 and rear cover panels 92.
  • Such elements can also form the end of hollow cylinders.
  • FIGS. 6A to 6E and FIG. 7 is still a damaging element in FIG. 34 Shown a cylinder 91 open on one side.
  • Fig. 35 shows an example ALP floor 84 with a splitter module 85 positioned behind the tip. This serves as a dam for the pressure generating element 6B and for the Initiation of ignition in the pressure generating element (explosive cord) 6C.
  • a splitter or sub-storey in FIG. 35 generating or dispensing envelope 86 with conical interior 222 outlined.
  • FIG. 36 shows a further example of a penetrator 87 with a damaging one Module 91 (e.g. for better ignition initiation), with module 91 being the pressure-generating one Element 6B surrounds itself into a long pressure generating element 88 conical design.
  • conical elements 88 can be very simple way different acceleration forces over the floor or Penetrator length can be applied. It is also conceivable to have a conical coat, for example corresponding to 86, with a conical pressure generating element 88 combine.
  • liquid or quasi-liquid print transmission media or materials such as PE, Plexiglass or rubber as a particularly interesting pressure transmission medium.
  • a desired pressure distribution or shock wave propagation one is by no means only dependent on the above-mentioned categories of material, because with a multitude comparable effects can be achieved with other materials (see mentioned materials).
  • liquids in particular have a large scope for offer additional effects in the target, they represent an important element in the range possible functional units. This also applies in particular to the mode of action of a ALP in inert use, which was already discussed in the patent DE 197 00 349 C1 has been.
  • FIG. 37 shows an ALP example 94 with a modular internal structure (for example as a container for liquids).
  • the inner module 95 will have the outer diameter 97 and the inner cylinder or the inner wall 96 in the shell 2B introduced (inserted, inserted, screwed in, vulcanized, glued).
  • the pressure-generating element 6C can only be introduced if necessary become.
  • this example also stands for the possibility of corresponding floors to design the present invention in a modular manner. It is quite possible to be active to replace laterally acting modules for example with inert PELE modules or vice versa.
  • the individual inert or active modules can be fixed (form or be non-positively connected or releasably arranged by suitable connection systems become. This would then make the individual modules interchangeable and thus enable a corresponding variety of combinations. So would be such projectiles or missiles also at later times to changed application scenarios easy to adapt or new to combat value enhancement measures optimize.
  • FIG. 38 shows an ALP example 99 with preformed shell structure fragments / shell segments in the longitudinal direction of the sleeve 102 and a central pressure generating unit 100.
  • the separation 74 between the individual segments 101 can be done by means of the pressure transmission medium 4 or as a chamber with a special material (e.g. for shock absorption and / or for connecting the elements) (example: prefabricated jacket as a separate, replaceable module) - cf. Drawing.
  • the Spaces 74 can also be hollow. This results in an over, for example the extent of the dynamically variable dynamic loading of the casing 102 Change in the web width of partition 74 and the thickness of the sheath 102 or by an appropriate choice of materials, this effect can be varied.
  • An interesting one Application variant results here from the use of many industrial manufactured ball or roller bearing cages. Such modules can of course be arranged in several stages to achieve a larger number of sub-floors.
  • FIG. 39 It is an ALP floor 170 with a jacket of prefabricated fragments or sub-floors 171, the are surrounded by an outer jacket (ring / sleeve) 172. Be on the inside bodies 171 either of an inner shell / sleeve 173 or sufficient fixed pressure transmission medium 4 held.
  • Component 171 now results, in particular with large-caliber ammunition or with Warheads or rocket-propelled projectiles, an exceptionally large one Scope with regard to the active bodies to be used.
  • the simplest case can be designed as a slim cylinder made of different materials.
  • they can be designed again as ALP 176 (drawing A), for example with a connection to the central pressure-generating element 6A / 6B / 6C and / or be connected with each other or in a summary or Interconnection of assemblies to generate a directional splitter / Sub-floor levy.
  • the sub-floors 171 can also be used as PELE penetrators 179 be formed (partial drawing B).
  • these elements 171 represent tubes 174, for example, which have cylinders of different lengths or Materials filled with balls or other prefabricated bodies or liquids are (partial drawing C).
  • the modular design of a projectile or penetrator according to the present Invention enables the effective zones and the necessary auxiliary devices to position optimally or to divide favorably.
  • 40A to 40D give this Explanations using the example of a three-part floor with a front, one middle and a rear zone.
  • the active laterally active component 6B is located in the tip or in the tip area of the floor (tip ALP) 103, the auxiliary devices 155 in the rear zone.
  • the connection 152 can be by means of signal lines, radio or through also using pyrotechnic devices (e.g. explosive cord).
  • the active part 6C with integrated, in Auxiliary devices 155 are located in the central zone of the floor (Mid-segment ALP) 104.
  • the active part 6B is located in the rear area of the Storey (rear ALP) 105, the auxiliary devices 155 are distributed on top and rear and connected to the active part 6B through signal lines 152.
  • FIG. 40D shows an ALP projectile 106 with an active tandem arrangement as an example (Tandem-ALP).
  • the auxiliary device 155 responsible for both active parts is here in Mid-range housed.
  • the two active modules 6B of the Tandem arrangement can also be controlled or triggered separately. It is also one logical linkage conceivable, for example via delay elements 139
  • Auxiliary devices 155 can also be arranged decentrally / remote from the axis.
  • Another technically interesting variant with a modular floor or penetrator is either a technically prescribed one or a dynamically effected one Storey separation / separation of the modules. Dynamic separation / separation can thereby on the flight, before impact, at the time of impact or at Finish crossing. The rear modules can only be activated inside the finish area become.
  • Fig. 41 shows an example of a floor separation or dynamic separation into individual function modules. This can be done by means of a rear separating charge 251 Be blown off the stern.
  • the charge 251 also serves to build up pressure in one active module 253, designed as an inert PELE penetrator Separating charge 251 a rear detonation is carried out with other, generated by the rear Lateral effects. This results in an optimal use of the floor mass in this Part, since the tail is usually considered a dead mass.
  • the second element for dynamic separation is the front separation charge 254. In addition to the separation, this can also be sufficient for generating pressure.
  • the top can be blown up and dismantled at the same time. Both become active on this floor Parts using an inert buffer zone or a solid element or a Storey core or / a fragment part 252 separated.
  • the buffer element 252 with a chipping disc 255 to the front active part (or rear part) can be provided or even via an annular pressure generating element 6D achieve a lateral effect.
  • There may also be an auxiliary tip 250 on the rear Projectile part can be provided which protrudes into the buffer element 252.
  • 42A to 42F are examples of the configuration of a projectile tip (Auxiliary tip) shown.
  • FIG. 42A shows a tip 256 with an integrated PELE module, consisting of the end-ballistic sleeve material 257 in conjunction with an expansion medium 258.
  • the tip is still with a small cavity 259 provided, which has a favorable effect on the function of the PELE module, in particular when striking obliquely.
  • FIG. 42B shows an active tip module 260, consisting of the splinter jacket 261 in Connection with the pyrotechnic element 263 according to FIG. 6E and a Pressure transmission medium 262. It can make sense to use the tip cover 264 here to fuse with the splinter jacket 261. An even simpler structure results from a waiver of the pressure transfer medium 262.
  • the Splinter in the direction of the arrows drawn a wreath that is not just one appropriate lateral effect achieved, but also with more inclined goals better impact behavior can be expected.
  • FIG 42C shows a tip design 295 in which a pressure generating element according to FIG 6B partially protrudes into the solid tip and into the projectile body and through the Sleeve 296 is held / insulated.
  • the tip 295 forms its own Module that is only used, for example, when needed.
  • FIG. 42D A similar arrangement is shown in Fig. 42D, in which the tip 297 is either hollow is executed or is filled with an agent 298 which achieves additional effects.
  • Element 291 corresponds to element 296 in FIG. 42C.
  • FIG. 42E shows a tip arrangement 148 in which between hollow tip 149 and a cavity in the projectile body interior or the pressure transmission medium 4 150 is arranged.
  • Target material can flow into this cavity 150 during impact and thereby achieve a better lateral effect.
  • a tip assembly 153 is shown for completion, in which the Pressure transmission medium 156 protrudes into the cavity 259 of the tip cover 149.
  • This arrangement can also have a similar effect to the arrangement according to FIG. 42B achieve and a rapid initiation of the lateral acceleration process ..
  • the three-dimensional numerical simulation using suitable codes such as OTI-Hull with 10 6 grid points is an ideal aid not only for representing the corresponding deformations or disassemblies, but also for Evidence of the additive function of multi-part storeys.
  • the simulations shown in the context of this application were carried out by the German-French Research Institute Saint-Louis (ISL). This tool of numerical simulation has already proven itself in the investigations in connection with laterally acting penetrators (PELE penetrators) (cf. DE 197 00 349 C1) and has since been confirmed by a large number of other experiments.
  • the dimension plays no role in the simulation. This only goes in the number of grid points required and sets a corresponding computing capacity ahead.
  • the examples were with a bullet or penetrator outer diameter simulated from 30 to 80 mm.
  • the slenderness ratio (length / diameter ratio L / D) is usually 6. This size is also of minor importance because in the calculations not quantitative, but primarily qualitative statements should be won.
  • the wall thicknesses were 5 mm (thin wall thickness) and 10 mm (thick wall thickness) selected. This wall thickness is primarily decisive for the projectile mass and is primarily dependent on the performance of cannon-fired ammunition the weapon, that is the achievable muzzle velocity for a given projectile mass certainly. For missiles or rocket-accelerated penetrators, the is The scope for interpretation is also considerably greater in this regard.
  • Tungsten heavy metal (WS) of medium strength (600 N / mm 2 to 1000 N / mm 2 tensile strength) and corresponding elongation (3 to 10%) was assumed to be the material for the shell / sub-storey-producing shell. Since the deformation criteria on which this invention is based are always met in order to ensure a desired disassembly and one is not dependent on a specific brittleness behavior, not only can a very large range of materials be used, but the scope within a family of materials is also very large and becomes principally only determined by the loads during the launch or other requirements from the storey construction.
  • an inner cylinder high density up to e.g. homogeneous heavy or hard metal or pressed Heavy metal powder
  • a pressure-generating medium e.g. homogeneous heavy or hard metal or pressed Heavy metal powder
  • an outer jacket of lower density e.g. prefabricated Structures, hardened steel or light metal
  • FIG. 43A shows a simple ALP wireframe structure 107, designed as on the front hollow cylinder sealed with a WS cover 110A (60 mm outer diameter, Wall thickness 5 mm, WS high ductility) with the casing 2B (see FIG. 1B) and a compact acceleration / pressure generating unit 6B with an explosive substance of only 5 g.
  • a liquid medium 124 was used as the pressure transmission medium (here water) assumed (structure according to Fig. 4A).
  • FIG. 44A shows a penetrator similar to FIG. 43A.
  • the dimensions of the ALP 108 remained unchanged, only the pressure generating element was modified. It is now a thin explosive cylinder 6C (a detonating cord) accordingly Figure 4F.
  • 44B shows the dynamic deformation of the ALP 108 already 100 ⁇ s after the Ignition of the charge 6C.
  • the corresponding pressure spread and pressure distribution has already been explained in FIG. 10.
  • the selected structure 109 according to FIG. 45A corresponds to that of the 2D simulation in FIG Fig. 11, consisting of an AC sleeve 2B (with 60 mm outer diameter) with a one-sided front dam 110A in the area of the thicker explosive cylinder 6B.
  • the pressure transfer medium surrounds the pressure generating elements 6B / 6C.
  • 45B shows the dynamic envelope expansion with a liquid (water) 124 as Pressure transmission medium 150 ⁇ s after ignition of the pressure generation charge 6B.
  • the accelerated shell segment 115, the tearing shell segment 116 and the reaction gases 146 are clearly visible.
  • the liquid medium 124 is slight, i.e. accelerated with the exit length 113.
  • the beginning cracking is 123 already advanced to half of the entire length of the casing
  • plexiglass was used as the pressure transmission medium 121.
  • the dynamic expansion 125 of the shell 2B and beginning cracking 126 is 150 microseconds after ignition somewhat less than in the example according to FIG. 45B.
  • the exit of the Medium 121 to the rear is very low.
  • 46A is an ALP 128 with an eccentrically positioned pressure generating element 35 shown in the form of a slim explosive cylinder. This was done in this order a comparison of liquid (water) 124 and aluminum 122 as pressure-transmitting Medium.
  • 46B shows the dynamic decomposition of this arrangement in accordance with FIG. 46A the Liquid 124 as transmission medium 150 ⁇ s after ignition. There is none significantly different distribution of the shell fragments 129 and also not serious different splinter speeds on the circumference.
  • FIG. 46C shows the dynamic decomposition of the arrangement corresponding to FIG. 46A with Aluminum 122 as transmission medium 150 ⁇ s after ignition.
  • the shell splitter 130 was opened the adjacent side of the pressure generating element 35 accelerates strongly and the envelope is heavily fragmented on this side, while the lower one, facing away from cargo 35 Side still forms a shell 131. At this point the calculation is on the On the inside, only beginning constrictions (tears) 132 can be seen.
  • FIG. 47A shows an ALP 135 with a central penetrator 34 from WS which is already for the WS envelope quality and with an eccentrically positioned pressure generating Element 35.
  • the simulated deformation image 150 ⁇ s after ignition in Fig. 47B shows that, despite the selected liquid 124, this results as the pressure transmission medium a clear difference with regard to the fragment or sub-floor distribution over the scope. So the shell splinters 136 are on the side of the pressure-generating one Element 35 accelerated more. Forward is partly the accelerated liquid Medium 159 recognizable.
  • 48A is a three-part, modular, spin-stabilized penetrator 277, consisting of a top module 278, a passive (PELE) or solid Module 279 and an active module 280.
  • the auxiliary devices can become Example in the part 282 surrounding the active modules, in the tip module 278 or in the Rear area (or, as already described, be distributed).
  • the active module 280 is advantageous to be completed on the rear side with an insulating disk 147.
  • 48B is a four-part, modular, aerodynamically stabilized projectile 283 shown as an example. It consists of a top module 278, an active module 280 with an insulating disc 147 against, for example, hollow or insufficient insulating tip, a PELE module 281 and an adjoining one homogeneous rear section 284.
  • a floor 276 is shown, in which in the active part after the disc-shaped pressure-generating charge 6F a cylindrical 247 or piston-like Part 249 is located.
  • the cylinder 247 can also have one or more bores 248 for pressure equalization or for pressure transmission (see detailed drawing 48D).
  • the piston-like part 249 can on the side of the pressure transmission medium 4 to Example have conical or conical shape 185 (see detailed drawing Fig. 48D) when the pressure is introduced, the medium 4 in the region of this cone becomes more intensely laterally accelerate.
  • Such pistons for compressing or pressurizing a Medium are described for example in the patent EP 0 146 745 A1 (FIG. 1 there).
  • the piston 249 is always accelerated axially.
  • Figure 49A shows the original penetrator sleeve 180 (WS, diameter 25 mm, wall thickness 5 mm, length 125 mm) and part of the splinters 181 found.
  • 49B shows a double-exposed X-ray flash image, approximately 500 ⁇ s after the Triggering of the ignition pulse, with the accelerated evenly over the circumference Splinter 182.
  • Water was used as the pressure transmission medium.
  • the experiment carried out proves that an inert penetrator with one in proportion to the total mass of very low pyrotechnic mass of the pressure generating device from about 0.5 to 0.6 percent of the total inert mass of the penetrator appropriate dimensioning of the shell and the with a suitable, inert pressure transmission medium filled interior through the through Ignition signal triggered pressure pulse of a detonator laterally disassembled.
  • the ALP principle also applies to all conceivable and ballistic values works.
  • the length / diameter ratio (L / D) in the range between 0.5 (disc) and 50 (very slim penetrator) lie.
  • the invention results in a diverse design of an active, laterally effective ALP penetrators (projectile or missile) with integrated dismantling device, in the end it means that for all conceivable application scenarios only a story principle of the design according to the invention is required (universal story).

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen auch inert hochwirksamen aktiven Penetrator, ein aktives Geschoss, einen aktiven Flugkörper oder ein aktives Mehrzweckgeschoss mit einem konstruktiv einstellbaren Verhältnis zwischen Durchschlagsleistung und lateraler Wirkung. Die endballistische Gesamtwirkung aus Eindringtiefe und Flächenbelegung/Flächenbelastung wird im aktiven Fall mittels einer unabhängig von der Position des Wirkkörpers (1) aktivierbaren Einrichtung ausgelöst. Erreicht wird die laterale Wirksamkeit mittels eines geeigneten inerten Übertragungsmediums (4), in dem über eine druckerzeugende Einrichtung (5) ein quasi-hydrostatisches bzw. hydrodynamisches Druckfeld aufgebaut und auf die umgebende, Splitter bildende oder Subgeschosse abgebende Wirkkörperhülle (2) übertragen wird. Die aufgrund ihrer Werkstoffeigenschaften, Masse und Geschwindigkeit endballistisch wirksame Wirkkörperhülle (2A, 2B) bildet die zentrale KE-Komponente. Diese entweder ganz oder teilweise geschlossene Hülle umhüllt einen inneren Teil, welcher in dem Bereich einer gewünschten aktiven Lateralwirkung mit einem Übertragungsmedium (4) gefüllt ist, das den mittels einer ansteuerbaren, pyrotechnischen Einheit (5) erzeugten Druck auf die Wirkkörperhülle überträgt und damit eine Zerlegung in Splitter/Subgeschosse mit einer lateralen Bewegungskomponenten bewirkt. Die aktive pyrotechnische Einheit (5) kann aus einem einzigen, im Verhältnis zur Größe des Wirkkörpers kleinen, elektrisch zündbaren Detonator (6) bestehen, der mit einem einfachen Berührungsmelder, mit einem Zeitglied, einem programmierbaren Modul, einem Empfangsteil und einer Sicherungskomponente als aktivierbare Auslösevorrichtung (7) verbunden ist. Diese aktivierbare Auslösevorrichtung kann im Spitzenbereich und/oder Heckbereich des Penetrators angeordnet und mittels einer Leitung (8) verbunden sein. <IMAGE> <IMAGE>

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft einen auch inert hochwirksamen aktiven Penetrator, ein aktives Geschoss, einen aktiven Flugkörper oder ein aktives Mehrzweckgeschoss mit einem konstruktiv einstellbaren Verhältnis zwischen Durchschlagsleistung und lateraler Wirkung. Die endballistische Gesamtwirkung aus Eindringtiefe und Flächenbelegung/ Flächenbelastung wird im aktiven Falle mittels einer unabhängig von der Position des Wirkkörpers auslösbaren Vorrichtung (Einrichtung) ausgelöst. Erreicht wird dieses mittels eines geeigneten inerten Übertragungsmediums, wie z.B. ein Liquid, ein pastöses Medium, ein Kunststoff, ein aus mehreren Komponenten zusammengesetzter Stoff oder ein plastisch verformbares Metall, innerhalb diesem über eine druckerzeugende/ detonative Einrichtung (auch ohne Primärsprengstoff) mit integrierter oder funktionsgegebener Zündauslösung mit integrierter Zündsicherung ein quasi-hydrostatisches bzw. hydrodynamisches Druckfeld aufgebaut und auf die umgebende, Splitter bildende oder Subgeschosse abgebende Hülle übertragen wird.
Bei endballistischen Wirkungsträgern unterscheidet man üblicherweise zwischen:
  • Wuchtgeschossen (KE-Geschossen, drall- oder aerodynamisch stabilisierten Pfeilgeschossen);
  • Hohlladungen (HL-Geschossen, Flachkegelladungen, vorzugsweise aerodynamisch stabilisiert) mit Zündeinrichtung;
  • Sprenggeschossen mit Zündeinrichtung;
  • inerten Splittergeschossen, z.B. PELE (Penetrator mit erhöhten lateralen Effekten) oder mit Zerlegeladung mit Zündeinrichtung;
  • sogenannten Mehrzweckgeschossen/Hybridgeschossen (Spreng-/Splitterwirkung mit z.B. HL-Wirkung, radial oder in Flugrichtung ("ahead") wirkend);
  • Tandemgeschossen (KE, HL oder kombiniert);
  • Gefechtsköpfen (meist mit HL- und/oder Splitter-/Sprengwirkung); und
  • Penetratoren oder Sub-Penetratoren in Flugkörpern oder Gefechtsköpfen.
Weiterhin gibt es für eine Reihe der oben genannten Wirkkörpersparten entsprechende Sonderkonstruktionen. Diese entfalten in der Regel bestimmte, konstruktiv oder technologisch (werkstoffseitig) vorgegebene Wirkungen. Eine wirkungsoptimierte Ausgestaltung ist aber meist mit einer gravierenden Einschränkung der Wirkungsbandbreite verbunden. Um den Erfordernissen des Gefechtsfeldes zu entsprechen, greift man daher zumeist auf eine Kombination mehrerer (zwei oder drei) getrennter Wirkungsträger zurück (z.B. getrennt zugeführte Munitionen, gemischtes Gurten etc.). Vereinfachend kombiniert man beispielsweise Wuchtgeschosse (KE-Wirkung) mit Spreng- und Splittergeschossen.
Die Vereinfachung der Munitionspalette ohne Einschränkung des Wirkungsspektrums ist somit ein stets anzustrebender Lösungsweg. Auf dem Gebiet der Wuchtgeschosse wurde durch die lateral wirkenden Penetratoren (PELE-Penetratoren) eine entscheidender Fortschritt erzielt. Derartige PELE-Penetratoren sind beispielsweise in der DE 197 00 349 C1 offenbart. Dieser Wirkungsträger kombiniert die KE-Tiefenwirkung mit einer Splitter- bzw. Subgeschoss-Generierung auf derart günstige Weise, dass bei einer ganzen Reihe von Anwendungen dieses Munitionskonzept allein zur Erfüllung der gestellten Aufgaben ausreicht. Die entscheidende Einschränkung bei diesem Funktionsprinzip besteht darin, dass zur Auslösung der Lateraleffekte eine Interaktion mit dem Ziel notwendig ist, denn nur dadurch wird ein entsprechender Innendruck aufgebaut, über den die endballistisch wirksame Geschosshülle lateral beschleunigt bzw. zerlegt werden kann.
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Weg aufgezeigt, wie mit möglichst geringen Einschränkungen der Wirkungsbandbreite nicht nur das Leistungsspektrum reiner Wuchtgeschosse mit demjenigen von Spreng/Splitter/Mehrzweck/Tandem-Geschossen verknüpft werden kann, sondern auch noch Funktionen bisher nicht zu kombinierender, getrennter Munitionsarten zu integrieren sind. Damit wird es möglich, die Eigenschaften der unterschiedlichsten Munitionskonzepte in einem einzigen Wirkungsträger zu vereinen. Dies führt nicht nur zu einer entscheidenden Verbesserung bisher bekannter Mehrzweckgeschosse, sondern auch zu einer nahezu unbegrenzten Erweiterung des denkbaren Einsatzspektrums bei Boden-, Luft- und Seezielen und bei der Abwehr von Flugkörpern.
Die Erfindung beabsichtigt nicht, pyrotechnische Pulver oder Sprengstoffe als allein hüllenzerlegende oder splitterbeschleunigende Elemente heranzuziehen. Derartige Geschosse sind in unterschiedlichsten Ausführungsformen mit und ohne Zündeinrichtung bekannt (vgl. z.B. DE 29 19 807 C2). Auch die DE 197 00 349 C1 benennt bereits diese Möglichkeit, beispielsweise in Verbindung mit einem Aufweitmedium als Einzelkomponente.
Aus der US-A-4,625,650 ist ein explosives und mit einem hohlzylindrischen sowie aerodynamisch ausgebildeten Kupfermantel versehenes Brandgeschoss mit rohrförmigem Penetrator aus Schwermetall mit Sprengsatz bekannt. Unter Berücksichtigung des relativ kleinen Kalibers (12,7 mm) ist eine ausreichende Tiefenwirkung mit zusätzlicher Lateralwirkung allein aus physikalischen Gründen nicht erreichbar. Seine Wirkkomponenten entsprechen in ihrer Funktionsweise auch nicht dem im Rahmen dieser Erfindung dargelegten Sachverhalt.
Ein weiteres Geschoss ist aus der US-A-4,970,960 bekannt, das im wesentlichen einen Geschosskern sowie eine daran angeordnete und damit verbundene Spitze mit angeformtem Dorn umfasst, wobei der innere Dorn in einer Bohrung des Geschosskerns angeordnet ist. Er kann aus einem pyrophoren Material, beispielsweise aus Zirkonium, Titanium oder deren Legierungen bestehen. Auch dieses Geschoss ist nicht aktiv. Ebenso enthält es kein Aufweitmedium.
Aus der DE-A-32 40 310 ist ein panzerbrechendes Geschoss bekannt, mittels welchem ein Brand erzeugender Effekt im Zielinneren erreicht werden soll, wobei das Geschoss einen weitgehend als Vollkörper ausgebildeten zylindrischen Metallkörper mit daran angeordneter Spitze sowie einen in dem Hohlraum des Metallkörpers angeordneten Brandsatz umfasst, welcher beispielsweise als zylindrischer Vollkörper oder als hohlzylindrische Hülse ausgebildet ist. Bei diesem Geschoss bleibt die Außenform beim Eindringen unverändert, im Innern soll eine adiabatische Kompression entstehen mit explosionsartiger Verbrennung des Brandsatzes. Auch hier sind keine aktiven Komponenten enthalten und es sind auch keine Mittel zur Erreichung einer dynamischen Aufweitung des als Penetrator wirkenden Metallkörpers und dessen laterale Zerlegung oder Fragmentierung vorgesehen.
In einer sehr viel weiteren Ausgestaltung aller bisher bekannten Lösungsansätze zur Erzeugung lateraler Wirkungen soll vielmehr das grundsätzlich lediglich einen ausreichenden Innendruck erzeugende chemische/pyrotechnische Hilfsmittel nicht nur minimiert werden, sondern durch dessen Einbetten in druckübertragende Medien bei geringstem pyrotechnischen Aufwand bzw. Volumeneinsatz eine optimale Zerlegung der diese umgebenden, Splitter oder Subgeschosse erzeugende oder abgebende Hüllen oder Segmente erreicht werden. Durch diese Trennung der Funktionen Druckerzeugung und Druckausbreitung bzw. Druckübertragung eröffnet sich erst das bisher allenfalls in Ansätzen erkannte Anwendungsspektrum bei einzelnen Wirkelementen, Geschossen oder Gefechtsköpfen. Als Beispiele sollen hier ausgestoßene Elemente bei großkalibriger Munition außerhalb oder innerhalb eines Ziels, bei abgeworfenen Flugbomben zur Shelter-Bekämpfung, bei Gefechtsköpfen bis hin zur TBM (Tactical Ballistic Missile) - Abwehr und zum Einsatz in sogenannten Killer-Satelliten und schließlich auch bei der Verwendung in superkavitierenden Torpedos/Höchstgeschwindigkeitstorpedos dienen.
In der DE 197 00 349 C1 werden Geschosse oder Gefechtsköpfe offenbart, die mittels einer inneren Anordnung zur dynamischen Ausbildung von Aufweitzonen Subgeschosse oder Splitter mit großer Lateralwirkung erzeugen. Prinzipiell handelt es sich dabei um das Zusammenwirken zweier Materialien beim Auftreffen auf gepanzerte Ziele oder beim Ein- und Durchdringen in homogene oder strukturierte Ziele derart, dass der innere, dynamisch verdämmte Werkstoff gegenüber dem ihn umgebenden, mit einer höheren Geschwindigkeit ein- oder durchdringenden Werkstoff ein Druckfeld aufbaut und dadurch dem äußeren Werkstoff eine laterale Geschwindigkeitskomponente erteilt. Dieses Druckfeld wird sowohl durch die Projektil- als auch durch die Zielparameter bestimmt. Da derartige Penetratoren sowohl in ihrer Ausgangsform als auch in Einzelkomponenten (Splitter, Subgeschosse) eine möglichst große endballistische Wirkung haben sollen, bietet sich für die Hülle Stahl oder vorzugsweise Wolfram-Schwermetall (WS) an. Aus der beabsichtigten Zerlegung bei gegebenen Zielparametern ergibt sich dann die Palette geeigneter Aufweitmedien. Je nach gewählter Kombination werden bereits bei Auftreffgeschwindigkeiten von wenigen 100 m/s Aufweitdrücke erzeugt, die eine zuverlässige Zerlegung des Geschosses oder Gefechtskopfes gewährleisten. Technische oder materialspezifische Hilfsmittel wie zum Beispiel die Ausgestaltung bzw. die partielle Schwächung der Oberfläche oder die Wahl spröder Materialien als Hüllenwerkstoff sind grundsätzlich nicht Voraussetzung, erweitern aber die Gestaltungsbreite und das Anwendungsspektrum bei diesen sogenannten PELE-Penetratoren.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung sieht einen weiterentwickelten aktiven Wirkkörper mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 vor.
Der aktive Wirkkörper gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein inneres, inertes Druckübertragungsmedium, eine Wirkkörperhülle, eine an das inerte Druckübertragungsmedium angrenzende oder in dieses eingebrachte druckerzeugende Einrichtung und eine aktivierbare Auslösevorrichtung vor. Die druckerzeugende Einrichtung weist hierbei ein oder mehrere druckerzeugende Elemente auf, wobei die Masse der druckerzeugenden Einrichtung im Verhältnis zur Masse des inerten Druckübertragungsmediums gering ist. Es hat sich herausgestellt, sich bei einem derart aufgebauten Wirkkörper mit einem geringen Massenverhältnis zwischen der druckerzeugenden Einrichtung und dem Druckübertragungsmedium über einen durch ein Zündsignal ausgelösten Druckimpuls eines Detonators eine laterale Zerlegung eines solchen Wirkkörpers bewirken lässt.
Das als gering bezeichnete Verhältnis der Masse der druckerzeugenden Einrichtung zur Masse des inerten Druckübertragungsmediums beträgt vorzugsweise maximal 0,6, besonders bevorzugt maximal 0,5. Es können sogar noch niedrigere Werte von maximal 0,2 bis 0,3 gewählt werden.
Weiter ist es von Vorteil, das Verhältnis der Masse der druckerzeugenden Einheit zur Gesamtmasse des Druckübertragungsmediums und der Wirkkörperhülle auf maximal 0,1 oder maximal 0,05 zu begrenzen. Besonders bevorzugt ist dieses Verhältnis ≤ 0,01, wobei auch noch kleiner Werte gewählt werden können.
Das Druckübertragungsmedium besteht bevorzugt ganz oder teilweise aus einem Material, ausgewählt aus der Gruppe mit Leichtmetallen oder deren Legierungen, plastisch verformbaren Metallen oder deren Legierungen, duroplastischen oder thermoplastischen Kunststoffen, organischen Substanzen, elastomeren Werkstoffen, glasartigen oder pulverförmigen Werkstoffen, Presskörpern von glasartigen oder pulverförmigen Werkstoffen, und Gemischen oder Kombinationen davon. Außerdem kann das Druckübertragungsmedium teilweise aus pyrophoren oder anderen energetisch positiven, d.h. zum Beispiel brennbaren oder explosiven Materialien bestehen. Das Druckübertragungsmedium kann darüber hinaus auch pastös, gallertartig bzw. gelartig oder flüssig bzw. liquid sein.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein aktives Geschoss oder einen aktiven Wirkkörper, wobei die endballistische Tiefenwirkung mit einer entweder programmierten und/oder durch das zu bekämpfende Ziel bestimmten Subgeschoss- und/oder Splitterbildung kombiniert wird. Dabei wird das gesamte Wirkungsspektrum bei unterschiedlichsten Zielen in bisher nicht bekannter Weise derart überstrichen, dass ein technisch grundsätzlich universal konzipierter Penetrator durch die Veränderung einzelner Geschossparameter die beabsichtigte Wirkungen oder Zielbelegungen dadurch bestmöglich erreicht, dass das die Erfindung bestimmende Konzept weitgehend unabhängig von der Art des Geschosses oder des Flugkörpers bzgl. dessen Stabilisierung (z.B. drall- oder aerodynamisch stabilisiert, Klappleitwerk, Formstabilisation oder sonst wie in das Ziel verbracht), bzgl. des Kalibers (Vollkaliber, Unterkaliber) und bzgl. der Verbringungsoder Beschleunigungsart (z.B. kanonenbeschleunigt, raketenbeschleunigt) als Geschoss/ Gefechtskopf ausgelegt oder in einen solchen integriert ist. Die erfindungsgemäße Anordnung (Geschoss oder Flugkörper) benötigt auch grundsätzlich keine Eigengeschwindigkeit zur Auslösung ihrer Funktion. Eine Eigengeschwindigkeit bestimmt jedoch die endballistische Leistung in Flugrichtung. Sie ist damit in Kombination mit dem aktiven Teil und dem Auslösezeitpunkt besonders wirkungsvoll zu kombinieren.
Die universellen Möglichkeiten der erfindungsgemäßen Anordnung kommen dadurch zum Ausdruck, dass es sich ohne Änderung des Grundprinzips auf der einen Seite um ein Pfeilgeschoss höchster Durchschlagsleistung mit zusätzlichen, über die gesamte Länge oder in partiellen Bereichen Splitter- oder Subgeschosse bildende Einrichtungen handeln kann, auf der anderen Seite vornehmlich um einen mit einem (z.B. pyrotechnischen) Wirkelement gefüllten Geschossbehälter, der wiederum über die gesamte Länge oder nur in Teilbereichen Subgeschosse oder Splitter abgeben kann. Und dies grundsätzlich auf der Flugbahn, bei Zielannäherung, beim Auftreffen, beim Beginn des Eindringens, während des Zieldurchgangs, oder erst nach erfolgtem Eindringen.
Der erfindungsgemäße Penetrator (Geschoss oder Flugkörper) besitzt neben seinen aktiven Eigenschaften ein konstruktiv einstellbares Verhältnis zwischen Durchschlagsleistung und lateraler Wirkung. Die grundsätzlich inerte Wirkungsweise wird dabei mittels einer positionsbestimmten oder unabhängig von der Position des Wirkkörpers auslösbaren Vorrichtung/Einrichtung zur Auslösung oder Unterstützung der lateralen Wirksamkeit (bzw. der lateralen Wirkeffekte) eingeleitet. Erreicht wird dieses mittels einer über ein geeignetes inertes Übertragungsmedium wie z.B. ein Liquid, ein pastöses Medium, einen Kunststoff, einen polymeren Stoff oder ein plastisch verformbares Metall ein quasi-hydrostatisches bzw. hydrodynamisches Druckfeld aufbauenden pyrotechnischen/detonativen Einrichtung (auch ohne Primärsprengstoff) mit eingebauter oder funktionsgegebener Zündeinleitung mit integrierter Zündsicherung.
Die Fig: 1A und 1B zeigen derartige aktive lateralwirksame Penetratoren ALP (Aktiver Lateralwirksamer Penetrator), Fig. 1A in einer kürzeren (z.B. drallstabilisierten) und Fig. 1B in einer längeren (z.B. aerodynamisch stabilisierten) Bauweise mit einer außenballistischen Haube oder Spitze 10. Der aufgrund seiner Werkstoffeigenschaften, Masse und Geschwindigkeit endballistisch wirksame, umhüllende Körper 2A, 2B bildet die zentrale KE-Komponente. Dieser entweder ganz oder teilweise geschlossene Körper 2A, 2B umhüllt einen inneren Teil 3A, 3B, welcher in dem Bereich einer gewünschten aktiven Lateralwirkung mit einem geeigneten Übertragungsmedium 4 gefüllt ist, das den mittels einer ansteuerbaren, pyrotechnischen Einrichtung 5 erzeugten Druck auf den umhüllenden Körper 2A, 2B überträgt und damit eine Zerlegung in Splitter/Subgeschosse mit einer lateralen Bewegungskomponenten bewirkt.
Beim Aufbau des Druckfeldes in dem inerten Medium 4 und bei dessen Wirkung auf die Umgebung ist der akustische Widerstand der aneinandergrenzenden Medien (Dichte p x longitudinale Schallgeschwindigkeit c) von Bedeutung. Denn dieser bestimmt den Grad der Reflexion und damit auch die Energie, die von dem inerten Medium 4 der umgebenden Hülle 2A, 2B mitgeteilt werden kann. Dieser Zusammenhang wird beispielsweise in dem ISL-Bericht ST 16/68 von G. Weihrauch und H. Müller "Untersuchungen mit neuen Panzerwerkstoffen" erläutert.
Bei Ungleichheit der akustischen Widerstände wird der Quotient (ρ1 x c1)/( ρ2 x c2) als m bezeichnet (mit m>1) und man definiert als Reflexionskoeffizient α den Ausdruck α = (m-1)/(m+1). Diese Überlegung ist nicht nur für das Druckübertragungsmedium von Interesse, sondern auch dann, wenn zum Beispiel zwei Hüllen oder Medien in Kombination zum Einsatz kommen sollen (vgl. Fig. 13, 15, 16A, 16B, 23 und 24).
Aus der obigen Definition ergibt sich, dass bei Flüssigkeiten (c ≈ 1500 m/s) oder ähnlichen Stoffen in der Regel über 95 % der ankommenden Stoßenergie an der Grenzfläche Druckübertragungsmedium / Hülle (Stahl oder WS) reflektiert werden. Aber auch bei einem Leichtmetall wie Aluminium werden bei einer WS-Hülle noch über 70 % reflektiert, bei Leichtmetall gegenüber einer Stahlhülle etwa 50 %. Ein besonders weiter Spielraum ergibt sich beim Einsatz von Kunststoffen und Polymeren. Dort schwanken die Schallausbreitungsgeschwindigkeiten zwischen 50 m/s und 2000 m/s, die Dichten zwischen etwa 1 und 2,5 g/cm3. Damit ergibt sich bei der Kombination mit Duraluminium als Hülle und Plastik/Polymer als Druckübertragungsmedium beispielsweise für eine Anordnung mit Doppelmantel oder ein Übungsgeschoss ein Reflexionsgrad von 60 % oder mehr. Dies bestimmt somit entscheidend die Effizienz des Druckübertragungsmediums hinsichtlich Geschwindigkeit (Zeit), der Druckweitergabe und damit der Empfindlichkeit (Spontanität) der Lateralausbreitung oder auch bezüglich der axialen Druckaufladung als Funktion von Ort und Zeit.
Bei dem inerten Medium 4 handelt es sich in der Regel um einen Stoff, der in der Lage ist, ohne größere Dämpfungsverluste Druckkräfte dynamisch zu übertragen. Es sind jedoch auch Fälle denkbar, bei denen Dämpfungseigenschaften erwünscht sind, wie etwa bei bestimmten Zerlegungsvorgaben oder zum Erzielen besonders geringer Zerlegungsgeschwindigkeiten. Das innere Medium kann weiterhin variabel über seine Länge bzw. in seinen Materialeigenschaften (z.B. verschiedene Schallgeschwindigkeiten) gestaltet werden und somit unterschiedliche laterale Wirkungen erzeugen. Es ist auch denkbar, über unterschiedliche Dämpfungseigenschaften des druckübertragenden Mediums 4 axial unterschiedliche Zerlegungen der Hüllen 2A, 2B zu bewirken. Weiterhin kann dieses Medium 4 auch noch andere, zum Beispiel wirkungsergänzende oder wirkungsunterstützende Eigenschaften besitzen. In das inerte Medium 4 eingebrachte/eingegossene Elemente oder den Innenraum 3A, 3B begrenzende innere Hüllen oder Aufbauten (z.B. eingebrachte Subgeschosse) verhindern weder die dem System inert innewohnenden PELE- noch seine ALP-Eigenschaften.
Die aktive pyrotechnische Einheit 5 kann aus einem einzigen, im Verhältnis zur Größe des Wirkkörpers kleinen, elektrisch zündbaren Detonator 6 bestehen, der mit einem einfachen Berührungsmelder, mit einem Zeitglied, einem programmierbaren Modul, einem Empfangsteil und einer Sicherungskomponente als aktivierbare Auslösevorrichtung 7 verbunden ist. Diese aktivierbare Auslöseeinrichtung 7 kann im Spitzenbereich und/ oder Heckbereich des Penetrators angeordnet und mittels einer Leitung 8 verbunden sein.
Die Spitze 10 kann hohl oder massiv ausgeführt sein. So kann sie zum Beispiel als Gehäuse für Zusatzeinrichtungen wie beispielsweise Sensorik oder Auslöse- bzw. Sicherheitselemente der aktiven pyrotechnischen Einheit 5 dienen. Es ist auch denkbar, dass in die Spitze leistungsunterstützende Elemente integriert sind (vgl. z.B. Fig. 43A bis 43D).
Bei der aerodynamisch stabilisierten Version 1B ist ein starres Leitwerk 12 angedeutet. Auch dieses kann im zentralen Bereich Zusatzeinrichtungen wie oben aufgeführt enthalten. Es ist auch grundsätzlich denkbar, dass der Wirkkörper eine elektronische Komponente im Sinne einer Datenverarbeitung enthält (sog. "On Board - Systeme").
Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich also nicht um ein Sprenggeschoss oder einen Sprengkörper oder ein Spreng-/Splittergeschoss herkömmlicher Bauart und auch nicht um ein Geschoss mit einem Zünder herkömmlicher Bauweise mit den notwendigen und sehr aufwendigen (Primär/Sekundärsprengstoff trennenden) Sicherheitseinrichtungen. Es handelt sich auch nicht um ein Geschoss, welches grundsätzlich einen PELE-Aufbau entsprechend der DE 197 00 349 C1 aufweist. Es kann jedoch sehr vorteilhaft sein, und bei den meisten Anwendungsfällen ist dies auch mit den ALP-Vorgaben zu vereinbaren, wenn zum Beispiel in einer Wirkungskombination oder zur Sicherstellung einer Lateralwirkung auch im inerten Falle in beabsichtigten und besonders vorteilhaften Anwendungen die Eigenschaften eines passiven Lateralpenetrators der bekannten PELE-Bauart integriert werden.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen. Darin zeigen:
Fig. 1A
eine drallstabilisierte Version eines ALP;
Fig. 1B
eine aerodynamisch stabilisierte Version eines ALP;
Fig. 2A
Beispiele für Positionen der Hilfseinrichtungen zur Steuerung bzw. Auslösung und Sicherung der druckerzeugenden Einrichtungen bei Pfeilgeschossen;
Fig. 2B
Beispiele für Positionen der Hilfseinrichtungen zur Steuerung bzw. Auslösung und Sicherung der druckerzeugenden Einrichtungen bei Drallgeschossen;
Fig. 3A
ein erstes Beispiel für eine Heck/Leitwerksform (zum Beispiel zur Aufnahme der Hilfseinrichtungen) in Form eines starren Flügelleitwerks;
Fig. 3B
ein zweites Beispiel für eine Heck/Leitwerksform (zum Beispiel zur Aufnahme der Hilfseinrichtungen) in Form eines Kegelleitwerks;
Fig. 3C
ein drittes Beispiel für eine Heck/Leitwerksform (zum Beispiel zur Aufnahme der Hilfseinrichtungen) in Form eines Sternleitwerks;
Fig. 3D
ein viertes Beispiel für eine Heck/Leitwerksform (zum Beispiel zur Aufnahme der Hilfseinrichtungen) in Form eines Leitwerks mit gemischtem Aufbau;
Fig. 4A
ein erstes Ausführungsbeispiel einer Anordnung von druckerzeugenden Elementen in Form einer kompakten druckerzeugenden Einheit im vorderen Mittelteil;
Fig. 4B
ein zweites Ausführungsbeispiel einer Anordnung von druckerzeugenden Elementen in Form einer kompakten Einheit im Heckbereich;
Fig. 4C
ein drittes Ausführungsbeispiel einer Anordnung von druckerzeugenden Elementen in Form einer kompakten Einheit im spitzennahen Bereich;
Fig. 4D
ein viertes Ausführungsbeispiel einer Anordnung von druckerzeugenden Elementen in Form einer kompakten Einheit in der Spitze;
Fig. 4E
ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Anordnung von druckerzeugenden Elementen in Form einer ausgedehnten schlanken Einheit im vorderen Bereich des Penetrators;
Fig. 4F
ein sechstes Ausführungsbeispiel einer Anordnung von druckerzeugenden Elementen in Form einer durchgehenden schlanken Einheit;
Fig. 4G
ein siebentes Ausführungsbeispiel einer Anordnung von druckerzeugenden Elementen in Form von drei gleichmäßig verteilten kompakten Einheiten;
Fig. 4H
ein achtes Ausführungsbeispiel einer Anordnung von druckerzeugenden Elementen in Form einer Kombination einer kompakten Einheit im spitzennahen Bereich mit einer schlanken Einheit;
Fig. 4I
ein neuntes Ausführungsbeispiel einer Anordnung von druckerzeugenden Elementen in Form eines zweigeteilten Geschosses mit einer kompakten Einheit im hinteren Teil;
Fig. 4J
ein zehntes Ausführungsbeispiel einer Anordnung von druckerzeugenden Elementen in Form eines zweigeteilten Geschosses mit kompakten Einheiten in beiden Teilen;
Fig. 4K
ein elftes Ausführungsbeispiel einer Anordnung von druckerzeugenden Elementen in Form eines zweigeteilten Geschosses mit einer kompakten Einheit in der Geschossspitze und einer schlanken Einheit im hinteren Geschossteil;
Fig. 5A
ein Beispiel eines ALP-Geschosses mit einer Steuer/Sicherungs/Auslöse--einheit im Spitzenbereich mit einer Steuer- und Signalleitung zur zweiten Einheit;
Fig. 5B
ein weiteres Beispiel eines ALP-Geschosses mit einer Steuer/Sicherungs/ Auslöseeinheit im Heckbereich mit einer Steuer- und Signalleitung zur zweiten Einheit;
Fig. 6A
verschiedene Beispiele für Geometrien von druckerzeugenden Elementen;
Fig. 6B
weitere Beispiele für Geometrien von druckerzeugenden Elementen;
Fig. 6C
noch weitere Beispiele für Geometrien von druckerzeugenden Elementen;
Fig. 6D
weitere Beispiele für Geometrien von druckerzeugenden Elementen mit Kegelspitzen und Abrundungen;
Fig. 6E
ein Beispiel für die Kombination von zwei druckerzeugenden Elementen unterschiedlicher Geometrie mit einem Übergangsbereich;
Fig. 7
verschiedene Beispiele für hohle druckerzeugende Elemente;
Fig. 8A
ein Beispiel für eine Anordnung miteinander verbundener druckerzeugender Elemente;
Fig. 8B
ein Beispiel für die Anordnung eines mit äußeren druckerzeugenden Elementen verbundenen zentralen Penetrators;
Fig. 9A
den prinzipiellen Aufbau eines ALP-Geschosses mit drei hintereinander positionierten Wirkzonen;
Fig. 9B
eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Funktionsweise eines ALP--Geschosses von Fig. 9A, bei dem alle drei Wirkzonen vor dem Erreichen des Ziels aktiviert werden;
Fig. 9C
eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Funktionsweise eines ALP--Geschosses von Fig. 9A, bei dem nur die vordere Wirkzone (gegebenenfalls auch die hintere Wirkzone) vor dem Erreichen des Ziels aktiviert wird;
Fig. 9D
eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Funktionsweise eines ALP--Geschosses von Fig. 9A, bei dem alle drei Wirkzonen erst bei Erreichen des Ziels aktiviert werden;
Fig. 10
eine Darstellung einer numerischen 2D-Simulation der Druckerzeugung mittels eines schlanken zündschnurähnlichen Detonators gemäß Fig. 4F;
Fig. 11
eine Darstellung einer numerischen 2D-Simulation der Druckerzeugung mittels zweier unterschiedlicher druckerzeugender Einheiten gemäß Fig. 4H;
Fig. 12
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines ALP-Geschosses gemäß der Erfindung mit zwei axialen Zonen A und B unterschiedlicher geometrischer Ausgestaltung;
Fig. 13
ein Ausführungsbeispiel eines aktiven Wirkkörpers gemäß der Erfindung mit symmetrischem Aufbau, zentralem druckerzeugendem Element sowie einem inneren und einem äußeren Druckübertragungsmedium, im Querschnitt;
Fig. 14
ein Ausführungsbeispiel eines aktiven Wirkkörpers gemäß der Erfindung mit einem exzentrisch positionierten druckerzeugenden Element, im Querschnitt;
Fig. 15A
ein Ausrührungsbeispiel eines aktiven Wirkkörpers gemäß der Erfindung mit einer exzentrisch positionierten Druckerzeugungseinheit, sowie einem inneren gut druckverteilenden Medium und einem äußeren Druckübertragungs--medium, in einer Querschnittsansicht entsprechend Fig. 13;
Fig. 15B
im Querschnitt ein ähnliches Ausführungsbeispiel eines aktiven Wirkkörpers gemäß der Erfindung wie in Fig. 13, jedoch mit druckerzeugenden Elementen im äußeren Druckübertragungsmedium und mit einem inneren Medium als Reflektor;
Fig. 16A
im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel eines aktiven Wirkkörpers gemäß der Erfindung mit einem zentralen Penetrator mit druckerzeugenden Elementen im Penetrator und im äußeren druckübertragenden Medium, die zum Beispiel getrennt ansteuerbar sind;
Fig. 16B
ein Ausführungsbeispiel eines aktiven Wirkkörpers gemäß der Erfindung mit einem zentralen Penetrator und mit druckerzeugenden Elementen im äußeren druckübertragenden Medium, im Querschnitt;
Fig. 17
einen Standardaufbau eines ALP-Geschosses im Querschnitt, der auch als Bezug für weitere Ausführungsbeispiele verwendet wird;
Fig. 18
ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus gemäß der Erfindung mit einem zentralen Penetrator mit sternförmigem Querschnitt und mehreren druckerzeugenden Elementen, im Querschnitt;
Fig. 19
im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus gemäß der Erfindung mit einem zentralen Penetrator mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt und mehreren druckerzeugenden Elementen;
Fig. 20
im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus gemäß der Erfindung entsprechend Fig. 9A mit vier Hüllensegmenten;
Fig. 21
ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus gemäß der Erfindung mit zwei lateral angeordneten druckübertragenden Medien, im Querschnitt;
Fig. 22
ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus gemäß der Erfindung mit einem segmentierten druckerzeugenden Element, im Querschnitt;
Fig. 23
ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus gemäß der Erfindung mit zwei unterschiedlichen, lateral angeordneten Hüllenschalen, im Querschnitt;
Fig. 24
im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus gemäß der Erfindung entsprechend Fig. 17 mit zusätzlichem äußeren Mantel;
Fig. 25
im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus gemäß der Erfindung mit einem nicht kreisrunden Querschnitt;
Fig. 26
ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus gemäß der Erfindung mit einem sechseckigen zentralen Teil entsprechend Fig. 17 und einem Splitterring aus vorgeformten Subgeschossen oder Splittern mit nicht-kreisförmigem Querschnitt (z.B. auch mit PELE-Aufbau);
Fig. 27
ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus gemäß der Erfindung ähnlich wie in Fig. 26, aber mit einer weiteren Hülle;
Fig. 28
ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Geschosses mit vier Penetratoren (zum Beispiel in PELE-Bauweise) und einer zentralen Druckerzeugungseinheit;
Fig. 29
ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Geschosses mit drei Penetratoren (zum Beispiel in PELE-Bauweise) und drei im inerten Übertragungsmedium angeordneten Druckerzeugungseinheiten;
Fig. 30A
ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus mit einem massiven zentralen Penetrator mit beliebigem Querschnitt und drei im inerten Übertragungs--medium angeordneten Druckerzeugungseinheiten;
Fig. 30B
ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus ähnlich dem von Fig. 30A, jedoch mit einem massiven, Segmente bildenden Penetrator mit dreieckigem Querschnitt;
Fig. 30C
ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus im Querschnitt ähnlich dem von Fig. 30B, jedoch mit einem dreieckigen hohlförmigen Körper;
Fig. 30D
ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus im Querschnitt mit einem kreuzförmigen Innenelement;
Fig. 31
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus mit einem zentralen Penetrator mit beliebigem Querschnitt, der selbst wieder als ALP ausgeführt ist;
Fig. 32
ein Ausführungsbeispiel für einer Druckerzeugungseinheit mit nicht--kreisförmigem Querschnitt;
Fig. 33
ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Geschosses mit mehreren (hier drei) Einheiten (Segmenten) über dem Querschnitt, die beispielsweise getrennt ansteuerbar sind;
Fig. 34
verschiedene Ausführungsbeispiele für Verdämmungen;
Fig. 35
ein Ausführungsbeispiel eines Penetrators mit Splitterkopf (gleichzeitig Verdämmung für die Zündeinleitung) und konischem Mantel;
Fig. 36
ein Ausführungsbeispiel eines Penetrators mit Verdämmung (für die Zündeinleitung) und konischem druckerzeugendem Element;
Fig. 37
ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Geschosses mit modularem Innenaufbau, der zum Beispiel als Behälter für Flüssigkeiten ausgeführt ist;
Fig. 38
ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus mit Hüllensegmenten, die zum Beispiel getrennt ansteuerbar sind;
Fig. 39
ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus mit einem Mantel aus Subgeschossen;
Fig. 40A
eine Darstellung eines Ausführungsbeispiel eines dreiteiligen ALP--Geschosses, die den grundsätzlichen Aufbau zeigt, wobei der aktive Teil im Spitzenbereich vorgesehen ist;
Fig. 40B
eine Fig. 40A entsprechende Darstellung eines dreiteiligen ALP-Geschosses, wobei der aktive Teil im Mittelbereich vorgesehen ist;
Fig. 40C
eine Fig. 40A entsprechende Darstellung eines dreiteiligen ALP-Geschosses, wobei der aktive Teil im Heckbereich vorgesehen ist;
Fig. 40D
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines dreiteiligen ALP-Geschosse, aber mit einer aktiven Tandem-Anordnung;
Fig. 41
eine beispielhafte Darstellung zur Erläuterung der Separierung eines ALP--Geschosses;
Fig. 42A
ein Ausführungsbeispiel einer Spitzengestaltung eines ALP-Geschosses, mit einem PELE-Penetrator;
Fig. 42 B
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Spitzengestaltung eines ALP--Geschosses, mit einem ALP-Aufbau;
Fig. 42C
ein Ausführungsbeispiel einer Spitzengestaltung eines ALP-Geschosses als massives aktives Spitzenmodul;
Fig. 42D
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Spitzengestaltung eines ALP--Geschosses, mit einer mit Wirkmittel gefüllten Spitze;
Fig. 42E
ein Ausführungsbeispiel einer Spitzengestaltung eines ALP-Geschosses, als Spitze mit zurückgesetztem Druckübertragungsmedium (Hohlraum);
Fig. 42F
ein Ausführungsbeispiel einer Spitzengestaltung eines ALP-Geschosses, als Spitze mit vorgezogenem Druckübertragungsmedium;
Fig. 43A
eine Darstellung einer 3D-Simulation, die ein ALP-Geschoss gemäß der Erfindung mit kompakter Druckerzeugungseinheit und einem Liquid als Druckübertragungsmedium (entsprechend Fig. 4C) sowie einem WS-Mantel zeigt;
Fig. 43B
eine Darstellung einer 3D-Simulation für eine dynamische Zerlegung der Anordnung gemäß Fig. 43A, 150 µsec nach der Zündung;
Fig. 44A
eine Darstellung 3D-Simulation eines ALP-Geschosses mit einer schlanken Druckerzeugungseinheit, einem WS-Mantel und einem Liquid als Druckübertragungsmedium (entsprechend Fig. 4E);
Fig. 44B
eine Darstellung einer 3D-Simulation für eine dynamische Zerlegung der Anordnung gemäß Fig. 44A, 100 µsec nach der Zündung;
Fig. 45A
eine Darstellung einer 3D-Simulation eines prinzipiellen ALP-Aufbaus entsprechend Fig. 4H mit diversen Druckübertragungsmedien;
Fig. 45B
eine Darstellung einer 3D-Simulation für eine dynamische Zerlegung einer Anordnung gemäß Fig. 45A, 150 µsec nach der Zündung, wobei ein Liquid als Druckübertragungsmedium eingesetzt wurde;
Fig. 45C
eine Darstellung einer 3D-Simulation für eine dynamische Zerlegung einer Anordnung gemäß Fig. 45A, 150 µsec nach der Zündung, wobei ein Polyethylen (PE) als Druckübertragungsmedium verwendet wurde;
Fig. 45D
eine Darstellung einer 3D-Simulation für eine dynamische Zerlegung einer Anordnung gemäß Fig. 45A, 150 µsec nach der Zündung, wobei Aluminium als Druckübertragungsmedium eingesetzt wurde;
Fig. 46A
eine Darstellung einer 3D-Simulation eines ALP-Aufbaus mit einem exzentrisch positionierten, druckerzeugenden Element (Zylinder);
Fig. 46B
eine Darstellung einer 3D-Simulation für eine dynamische Zerlegung einer Anordnung gemäß Fig. 46A, 150 µsec nach der Zündung, wobei ein Liquid als Druckübertragungsmedium eingesetzt wurde;
Fig. 46C
eine Darstellung einer 3D-Simulation für eine dynamische Zerlegung einer Anordnung gemäß Fig. 46A, 150 µsec nach der Zündung, wobei Aluminium als Druckübertragungsmedium eingesetzt wurde;
Fig. 47A
eine Darstellung einer 3D-Simulation eines ALP-Aufbaus mit einem zentralen Penetrator und einem exzentrisch positionierten, druckerzeugenden Element (Zylinder);
Fig. 47B
eine Darstellung einer 3D-Simulation für eine dynamische Zerlegung einer Anordnung gemäß Fig. 47A, 150 µsec nach der Zündung;
Fig. 48A
ein Ausführungsbeispiel eines dreiteiligen, modularen, drallstabilisierten Geschosses (oder Flugkörpers);
Fig. 48B
ein Ausführungsbeispiel eines vierteiligen, modularen, aerodynamisch stabilisierten Geschosses (oder Flugkörpers);
Fig. 48C
ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Geschosses mit zylindrischem oder konischem Teil im aktiven Teil zur intensiveren lateralen Beschleunigung;
Fig. 48D
eine vergrößerte Darstellung des zylindrischen/konischen Teils des ALP-Geschosses von Fig. 48C;
Fig. 49A
eine Darstellung eines Experiments, die einen WS-Zylindermantel vor und nach der aktiven Zerlegung zeigt;
Fig. 49B
eine doppelbelichtete Röntgenblitzaufnahme der beschleunigten Splitter;
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
In der DE 197 00 349 C1 werden Möglichkeiten der Ausgestaltung des Raumes innerhalb der zerlegenden Hülle auch in Verbindung mit unterschiedlichen Werkstoffen aufgezeigt. All diese Gestaltungsmerkmale können grundsätzlich in ein Wirkteil entsprechend der vorliegenden Erfindung integriert werden. In Ergänzung hierzu sollen noch die konische Gestaltung des druckerzeugenden Innenraumes genannt werden - vgl. Fig. 12, 34 und 42B - und die Aufteilung der Querschnittsfläche in Segmente mit zum Beispiel unterschiedlichen druckübertragenden Materialien - vgl. Fig. 33. Außerdem ist, da der Druckaufbau getrennt vorgenommen wird, die Palette der einzusetzenden Materialien praktisch unbegrenzt. Vergleichbares gilt für die Abmessungen (Dicken) der beteiligten Komponenten
In der DE 197 00 349 C1 werden weiterhin einige Beispiele für die Ausgestaltung der Splitter bzw. Subgeschosse erzeugenden oder abgebenden Hülle in Verbindung mit einem Aufweitmedium - auch in Verbindung mit einem zentralen Penetrator - genannt. Dieser technisch anspruchsvolle und äußerst variantenreiche Bereich lateral wirkender Geschosse oder Gefechtsköpfe lässt sich durch den Einsatz druckerzeugender pyrotechnischer Einrichtungen bis hin zu extremen Anwendungssituationen erweitern. Und dies gilt insbesondere bei großkalibriger Munition und bei Gefechtsköpfen.
Wie bereits erwähnt, ist der Einsatzbereich bei aktiven lateralwirksamen Penetratoren praktisch nicht begrenzt. Dabei sind die druckerzeugende Komponente und die ihr evtl. zugeordneten Hilfseinrichtungen von besonderer Bedeutung. Es ist auch ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass die Wirksamkeit eines ALP (Aktiver Lateralwirksamer Penetrator) bereits bei technisch relativ einfachen Anordnungen vorteilhaft eingesetzt werden kann.
Bezüglich der technischen Ausführung zur Auslösung der druckerzeugenden Elemente ist zu unterscheiden zwischen einer einfachen Kontaktzündung, die bereits bei Geschossen in verschiedenen Ausführungsformen angewandt wird und daher zur Verfügung steht, einer verzögerten Zündung (ebenfalls bekannt), einer Annäherungszündung (z.B. durch Radaroder IR-Technologie) und einer ferngesteuerten Zündung auf der Flugbahn beispielsweise über ein Zeitglied.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass diese nicht an bestimmte Systeme bzw. an deren Entwicklungsstand gebunden ist. Vielmehr gleicht diese durch ihre universelle Einsatzfähigkeit und durch die technischen Gestaltungsmöglichkeiten die noch eventuell je nach Entwicklungsstand zu verbessernden Eigenschaften bestimmter Systeme weitgehend aus. Es kommt der vorliegenden Erfindung weiterhin zugute, dass insbesondere in den letzten Jahren entscheidende Fortschritte in Bezug auf die Miniaturisierung von Zündeinrichtungen in Verbindung mit elektronischen Verbesserungen und Neuentwicklungen erzielt wurden. So sind zum Beispiel Systeme wie Electric Foil Initiation (EFI) und eine ISL-Technologie bekannt, die derartige Funktionen bei sehr kleinen Abmessungen (wenige Millimeter Durchmesser bei 1 bis 2 cm Länge) und kleinen Massen bei geringem Energiebedarf erfüllen. Den geringsten Energiebedarf benötigen allerdings die einfachsten Zündsysteme. Es muss also abgewogen werden zwischen notwendiger Sicherheit und Aufwand.
Grundsätzlich stellt die Spitze einen für die Leistungsfähigkeit eines Geschosses wesentlichen Parameter dar. In der DE 197 00 349 C1 wird dieser Gesichtspunkt eingehender behandelt. Dies gilt jedoch für das Einsatzszenario dort sehr viel ausgeprägter und auch eingrenzender als für das mögliche Einsatzfeld der vorliegenden Erfindung. In diesem Zusammenhang werden der Geschossspitze neben der Verminderung des außenballistischen Widerstandes eher positive (unterstützende) Funktionen zugewiesen als negative, wie beispielsweise das Eindringen oder die Auslösung einer Funktion behindernde Eigenschaften. Als positive Beispiele können u.a. genannt werden: Spitze als Konstruktionsraum, absprengbare Spitze, Spitze als vorgeschalteter Penetrator.
Das Wirkprinzip entsprechend der vorliegenden Erfindung eignet sich auch zur gezielten Geschosszerlegung / räumlichen Begrenzung des Wirkabstandes zum Beispiel beim Verfehlen eines Zieles oder bei der Auslegung von Übungsgeschossen. Hierbei können verdichtete oder gepresste Materialien (Pulverpresslinge, Kunststoffe oder Faserwerkstoffe) als Hüllenmaterial vorteilhaft zum Einsatz kommen, da diese entweder eine bei einer Druckbeaufschlagung feine Verteilung erfahren oder in endballistisch praktisch unwirksame Partikel zerlegen. Es kann auch nur ein Teil des Geschosses/Penetrators zerlegt/lateral beschleunigt werden, so dass der Geschoss/Penetrator-Rest grundsätzlich noch funktionsfähig bleibt. So können zum Beispiel auf dem Fluge mehrere Splitterebenen abgegeben werden, wie dies in Fig. 9B veranschaulicht ist, oder es kann ein bestimmtes Teil unmittelbar vor dem Auftreffen abgesprengt werden, wie dies beispielhaft in Fig. 9C dargestellt ist.
Das ALP-Prinzip ist deshalb in besonderer Weise für Geschosse/Gefechtsköpfe mit Selbstzerlegungseinrichtungen geeignet. So kann mit relativ geringem Aufwand bzw. mit einem sehr kleinen additiven Volumeneinsatz bzw. Volumenverlust eine sichere Selbstzerlegung erreicht werden. Damit ist es sogar grundsätzlich möglich, selbst bei schlanken KE-Geschossen ein System zur Begrenzung der Wirkungstiefe vorzusehen.
Geschosse dieser Art eignen sich auch in besonderer Weise zur Bekämpfung anfliegender Bedrohungen, wie zum Beispiel Gefechtsköpfe oder TBMs (Tactical Ballistic Missiles) oder auch Kampf- oder Aufklärungsdrohnen. Letzteren wird auf dem Gefechtsfeld eine zunehmende Bedeutung beigemessen. Sie sind mit Direkttreffern nur schwer zu bekämpfen. Auch herkömmliche Splittergeschosse sind praktisch auf Grund der Begegnungssituation mit Drohnen und der Splitterverteilung wenig effizient. Die Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung in Kombination mit einer entsprechenden Auslöseeinheit verspricht hier jedoch eine sehr effektive Einsatzmöglichkeit.
Eine Geschosskonzeption entsprechend der vorgeschlagenen Erfindung eignet sich auch in besonderem Maße zum Einsatz in mittels Raketen (Booster) beschleunigten Penetratoren oder als Wirkkomponente raketenähnlicher Flugkörper. Diese können beispielsweise neben dem klassischen Anwendungsbereich großkalibriger Rohrwaffen bei der Bekämpfung von See-Zielen und als Bordraketen von Kampfflugzeugen eingesetzt werden.
In den Fig. 2-9 und 12-41 ist eine Vielzahl von Ausführungsbeispielen aufgeführt. Diese haben die Aufgabe, die Möglichkeiten des Wirkprinzips entsprechend der vorliegenden Erfindung nicht nur zu erläutern, sondern dem Fachmann auch eine Vielzahl technischer Lösungsmöglichkeiten bei der Konzeption von aktiven lateralwirkenden Penetratoren zu vermitteln.
In den Fig. 2A und 2B sind Beispiele für die Positionen von Hilfseinrichtungen des aktiven Teiles eingezeichnet. Die in Fig. 2A dargestellte aerodynamisch stabilisierte Version ist in zwei getrennte Module aufgeteilt, um zu erläutern, dass insbesondere bei längeren Penetratoren oder vergleichbaren Wirkungsträgern, wie z.B. raketenbeschleunigten Penetratoren, auch eine Unterteilung der aktiven Komponenten oder eine Mischung mit anderen Wirkungsträgern möglich ist, wie dies auch in den Fig. 48A und 48B angedeutet ist. Bevorzugte Positionen sind hier der Spitzenbereich 11A, der vordere Bereich des ersten aktiven lateralwirksamen Geschossmoduls 11B, der hintere Bereich des aktiven lateralwirksamen Geschossmoduls 11E, der vordere 11F, mittlere 11C und der hintere Bereich 11D des zweiten aktiven lateralwirksamen Geschossmoduls bzw. des Geschosshecks oder der Mittelbereich zwischen den Modulen 11G.
Bei der in Fig. 2B dargestellten drallstabilisierten Version werden sich die Positionen der Hilfseinrichtungen vorzugsweise im Spitzenbereich 11A, im vorderen Geschossbereich 11B oder im Heckbereich 11E befinden. Weiterhin kann eine Empfangseinheit (Hilfseinrichtung) auch in dem Raum 11H zwischen dem ALP und der Außenhülle angeordnet sein.
Bei beiden Geschossversionen kann der verbleibende Teil der Spitze hohl oder gefüllt sein (etwa mit einem Wirkstoff). Bei einer unterkalibrigen Auslegung des Wirkteils kann der Zwischenraum bis zur Außenhaut auch für zusätzliche Wirkungsträger oder als Konstruktionsraum für Zusatzeinrichtungen genutzt werden.
Durch den Einsatz spezieller Leitwerksgeometrien können größere Volumina für die Integration von Hilfseinrichtungen geschaffen werden. In den Fig. 3A bis 3D sind einige Beispiele zusammengestellt. So zeigt Fig. 3A das insbesondere zu Vergleichszwecken aufgenommene Flügelleitwerk 13A. Fig. 3B zeigt ein Kegelleitwerk 13B, Fig. 3C ein Sternleitwerk 13D und Fig. 3D eine Mischung aus Flügel- und Kegelleitwerk 13D. Es sind auch gelochte Kegelleitwerke denkbar ebenso wie aus Ringflächen gebildete Leitwerke oder sonstige Stabilisierungseinrichtungen.
In den Fig. 4A bis 4K sind grundsätzliche Positionen und Strukturen des druckerzeugenden Elements bzw. der druckerzeugenden Elemente von aktiven lateralwirksamen Penetratoren zusammengestellt. So zeigen die Fig. 4A und 4B derartige pyrotechnische Einrichtungen in kompakter Bauweise (vgl. Ausführungsbeispiele in den Fig. 6A, 6B und 6D) im vorderen Zentralbereich bzw. im hinteren Geschossbereich bzw. Heckbereich, und Fig. 4C und 4D im spitzennahen bzw. im Spitzenbereich. In Fig. 4E erstreckt sich ein schlankes druckerzeugendes Element etwa über die vordere Hälfte des Penetrators, in Fig. 4F über die gesamte Penetratorlänge. Die Anordnung von Fig. 4C entspricht dem Simulationsbeispiel in Fig. 43A/B, die Anordnung von Fig. 4E dem Simulationsbeispiel in Fig. 44A/B.
Fig. 4G stellt den Fall dar, dass sich mehrere druckerzeugende Elemente in einem Penetrator/Geschoss/Gefechtskopf befinden, wie dies auch in den Darstellungen von Fig. 9 der Fall ist.
In Fig. 4H befinden sich in einem einteiligen ALP zwei unterschiedliche druckerzeugende Elemente (vgl. numerische Simulationen in Fig. 46A bis 46D).
Die Fig. 4I bis 4K stehen für zweiteilige ALP-Geschosse. So zeigt Fig. 41 als Beispiel einen zweiteiligen ALP mit einem aktiven Teil im hinteren Element/Modul, während sich in Fig. 4J kompakte druckerzeugende Elemente in beiden Geschossteilen befinden. Diese können getrennt oder auch einzeln angesteuert werden. Fig. 4K zeigt gemischte druckerzeugende Elemente (eine kompakte Druckerzeugungseinheit in der Spitze und eine schlanke Einheit im hinteren Teil) zum Erzielen bestimmter Zerlegungen, die in der Regel von der Art des zu bekämpfenden Ziels und der beabsichtigten Wirkung bestimmt werden.
Selbstverständlich ist die Anzahl der hintereinanderzuschaltenden aktiven Module grundsätzlich nicht eingeschränkt und wird allein durch konstruktive Gegebenheiten wie beispielsweise der zur Verfügung stehenden Baulänge, dem Einsatzszenario wie vornehmlich Splitter- oder Subgeschoss-Abgabe und der Art des Geschosses oder Gefechtskopfes vorgegeben.
Aus Gründen einer einfachen Fertigung sowie Handhabung und insbesondere wegen der praktisch beliebigen Gestaltungsmöglichkeiten werden überwiegend Sprengstoff-Module als druckerzeugende Elemente zum Einsatz kommen. Es sind jedoch grundsätzlich auch andere druckerzeugende Einrichtungen denkbar. Als Beispiel soll hier eine chemische Druckerzeugung durch einen Airbaggasgenerator genannt werden. Auch ist die Kombination eines pyrotechnischen Moduls mit einem Druck- bzw. Volumen erzeugenden Element denkbar.
In den Fig. 5A und 5B sind Beispiele für die Verknüpfung/Verbindung diverser druckerzeugender Elemente in einem einzigen Geschoss aufgezeigt. Diese Verbindung 44 kann zum Beispiel mittels einer Signalleitung/Übertragungsladung/Zündleitung/Zündschnur oder drahtlos mit oder ohne zeitliche Verzögerung erfolgen. Selbstverständlich sind hier nur einige wenige repräsentative Möglichkeiten aufgezeigt, die Kombinationsmöglichkeiten sind praktisch unbegrenzt.
Sind in Fig. 4A bis 4K Beispiele für die Anordnung von druckerzeugenden Elementen bei aktiven lateralwirksamen Penetratoren aufgezeigt, so werden die Kombinationsmöglichkeiten durch die in den Fig. 6A bis 6E dargestellten Beispiele für druckerzeugende Elemente noch entsprechend erweitert. Aus Gründen der Übersichtlichkeit werden dabei die druckerzeugenden Elemente in einer im Vergleich zu deren Ausführung vergrößerten Darstellung gezeigt.
So zeigt Fig. 6A vier Beispiele für kompakte, örtlich konzentrierte Elemente (auch Detonatoren), zum Beispiel ein kugelförmiges Teil 6K, ein kurzes zylindrisches Teil 6A in der Größenordnung Länge L zu Durchmesser D von L/D≈1; Teil 6G zeigt als weiteres Beispiel einen kurzen Kegelstumpf, und Teil 6M einen spitzen, schlanken Kegel. In Fig. 6B sind als Beispiele ein kurzes druckerzeugendes Element 6B mit L/D etwa zwischen 2 und 3 und ein schlankes druckerzeugendes Element 6C dargestellt. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Sprengschnur oder einen zündschnurähnlichen Detonator handeln (L/D größer etwa 5).
Als weiteres Beispiel wird in Fig. 6C ein scheibenförmiges Element 6F gezeigt. Selbstverständlich sind auch Kombinationen mit den gezeigten oder mit weiteren Elementen denkbar, wie es an Beispiel 6P gezeigt wird.
In Fig. 6D sind Ausführungsbeispiele für den Fall dargestellt, dass mittels einer geeigneten Gestaltung der pyrotechnischen Elemente besonders im vorderen Teil eines Penetrators oder im Spitzenbereich den sie umgebenden Teilen eine vornehmlich radiale Geschwindigkeitskomponente erteilt werden soll. Dies geschieht vorzugsweise über eine konische Gestaltung der Spitze der druckerzeugenden Elemente 6H, 60, 6N oder über eine Abrundung 6Q.
Es kann auch von besonderem Vorteil sein, je nach gewünschter Wirkung bzw. Zerlegung eines Geschosses mehrere druckerzeugende Elemente zusammenwirken zu lassen. So zeigt Fig. 6E die Verbindung eines kurzen, stark lateral wirkenden Zylinders 6A mit einem schlanken, langen Element 6C durch ein Übergangsteil 6I. Mittels derartiger Anordnungen können je nach gewähltem Druckübertragungsmedium unterschiedliche Lateralgeschwindigkeiten auch in einem zylindrischen Geschossteil erzeugt werden.
Fig. 7 zeigt Beispiele für hohle druckerzeugende/pyrotechnische Komponenten. Dabei kann es sich um ringartige Elemente 6D oder um Hohlzylinder handeln. Diese können offen (6E) oder teilweise geschlossen (6L) sein.
Grundsätzlich kann davon ausgegangen werden, dass zur vollen Entfaltung der Wirkung/ Zerlegung nur ein massenmäßig kleiner Teil an druckerzeugendem Mittel benötigt wird. So haben sowohl die numerischen Simulationen als auch die durchgeführten Experimente bestätigt, dass zum Beipsiel bei großkalibrigen Geschossen (Penetratordurchmesser > 20 mm) nur wenige Millimeter dicke Sprengstoffzylinder in Verbindung mit einem Liquid oder mit PE für eine sehr effiziente Zerlegung ausreichen.
Eine weitere Gestaltungsmöglichkeit von aktiven lateralwirksamen Geschosse oder Gefechtsköpfen über die beschleunigenden Komponenten ist in den Fig. 8A und 8B dargestellt.
So ist in Fig. 8A ein Querschnitt 142 als Beispiel für vier außerhalb des Zentrums im Druckübertragungsmedium 4 positionierte druckerzeugende Elemente 25A (beispielsweise in einer Ausführung entsprechend 6C), die über eine Leitung 28 verbunden sind, skizziert. Eine derartige Möglichkeit ist im Zusammenspiel mit den Fig. 15, 16B, 18, 19, 29, 30A bis 30D und auch 31 bzw. 33 zu sehen.
In Fig. 8B ist als Querschnitt 143 ein Beispiel für ein zentrales druckerzeugendes Modul 26 dargestellt, das über die Leitungen 27 mit über dem Querschnitt im Druckübertragungsmedium 4 positionierten weiteren druckerzeugenden Elementen 25B verbunden ist.
Mit den in den Fig. 2 bis 7 dargestellten und erläuterten Ausführungsbeispielen für den axialen Geschossaufbau und die Variationsmöglichkeiten bei den druckerzeugenden Elementen kann bereits an dieser Stelle, d.h. noch ohne besondere Berücksichtigung weiterer Parameter wie z.B. diverse Druckübertragungsmedien, besondere radiale Aufbauten oder konstruktiv vorgegebene Details der entscheidende Vorteil aktiver lateral wirkender Penetratoren am Beispiel der Fig. 9A bis 9D deutlich gemacht werden.
Bei den Überlegungen im Zusammenhang mit aktiven lateralwirksamen Penetratoren ist es zweckmäßig, die entsprechenden Abstandsbereiche zum Ziel zu definieren, da der Literatur keine allgemein festgelegten Werte zu entnehmen sind. Es kann unterschieden werden zwischen dem unmittelbaren Nahbereich (Zielentfernung kleiner als 1 m), dem zielnahen Bereich (1 bis 3 m), dem zielnäheren Bereich (3 bis 10 m), dem mittleren Entfernungsbereich (10 bis 30 m), größeren Zielabständen (30 bis 100 m), dem zielferneren Bereich (100 bis 200 m) und großen Zielabständen (größer 200 m).
Fig. 9A zeigt das nicht maßstäblich (vergrößert) dargestellte Bezugsgeschoss 17A. Es soll im zylindrischen Teil aus drei in erster Näherung gleich ausgelegten aktiven Modulen 20A, 19A und 18A aufgebaut sein (vgl. Fig. 4G), die in unterschiedlichen Positionen zu den drei ausgewählten Zielbeispielen 14, 15, 16 ausgelöst werden.
In Fig. 9B ist der Fall dargestellt, dass das Geschoss 17A in einem näheren Bereich vor dem Ziel (hier etwa 5 Geschosslängen) derart aktiviert wird, dass sich die drei Stufen 18A, 19A und 20A zeitlich hintereinander zerlegen. Der Restpenetrator 17B nach dem Zerlegen des Moduls 18A besteht also noch aus den beiden aktiven Modulen 20A und 19A, das vordere Modul 18A hat sich zu einem Splitterring 18B zerlegt. Nach einer weiteren Annäherung an das Ziel 14, welches hier zum Beispiel aus drei Einzelplatten besteht, hat sich beim Restprojektil 17C der Splitterring 18B zum Ring 18C aufgeweitet und das Modul 19A hat bereits den Splitter- oder Subgeschoss-Ring 19B gebildet. Das rechte Teilbild stellt den Zeitpunkt dar, zu dem sich aus dem Splittemng 18C durch weitere laterale Ausbreitung der Ring 18D gebildet hat, aus dem Splitterring 19B der zweiten Stufe 19A der Splitterring 19C und aus der Stufe 20A des Restgeschosses 17C der Splitter- oder Subgeschoss-Ring 20B. Selbstverständlich nehmen dabei die Splitterdichten entsprechend der geometrischen Verhältnisse ab.
Damit veranschaulicht dieses Beispiel das große laterale Leistungsvermögen von derartigen aktiven lateralwirksamen Penetratoren entsprechend der vorliegenden Erfindung. Aus den bisher dargelegten technischen Einzelheiten kann auch leicht abgeleitet werden, dass zum Beispiel über die Auslöseentfernung oder durch eine entsprechende Ausgestaltung der beschleunigenden Elemente noch eine sehr viel größere Fläche beaufschlagt werden kann. Außerdem kann zum Beispiel die Zerlegung derart eingerichtet werden, dass eine gewünschte Restdurchschlagsleistung zumindest der zentralen Splitter noch sichergestellt bleibt. Derart aufgebaute Penetratoren eignen sich demnach besonders für relativ leichte Zielstrukturen wie beispielsweise gegen Flugzeuge, ungepanzerte oder gepanzerte Hubschrauber, ungepanzerte oder gepanzerte Schiffe und leichtere Ziele/ Fahrzeuge allgemein, insbesondere auch ausgedehnte Bodenziele.
Fig. 9C zeigt ein zweites repräsentatives Beispiel für eine gesteuerte Geschosszerlegung. Hierbei wird das Geschoss 17A erst im Nahbereich des Zieles aktiviert, das hier aus einer dünnen Vorpanzerung 15A und einer dickeren Hauptpanzerung 15 bestehen soll. Der vordere aktive Teil 18 A des Geschosses 17A hat bereits den Splitter- oder Subgeschoss-Ring 18B gebildet; der sich im weiteren Verlauf zum Ring 18C erweitert, welcher die Vorplatte 15A großflächig belastet. Der Restpenetrator 17B trifft auf die Vorpanzerung 15A auf. Er kann beispielsweise als inertes PELE-Modul wirken und schlägt dabei den Krater 21A in den Hauptpanzer 15, wobei sich der zweite Teil 19A verbraucht. Das restliche Geschossmodul 20A kann nunmehr durch das von vom Penetratorteil 19A gebildete Loch 21 A hindurchtreten und - entweder inert oder aktiv - auf der Zielinnenseite den Krater 21B verdrängen. Dabei werden auch größere Kratersplitter geformt und in das Zielinnere beschleunigt.
In Fig. 9D trifft das Geschoss 17A direkt auf das bei diesem Beispiel als massiv angenommene Ziel 16 auf. Hier soll das Modul 18A für den unmittelbaren Nahbereich aktiv (z.B. Auslösung durch Spitzenberührung) ausgelegt sein, so dass es einen gegenüber dem Beispiel in Fig. 9C vergleichsweise größeren Krater 22A bildet. Durch diesen kann zum Beipsiel das nachfolgende Modul 19A in das Zielinnere hindurchfliegen. Bei dem gezeigten Kraterbild wurde angenommen, dass auch das dritte Modul 20A beim Auftreffen oder über ein Verzögerungsglied aktiviert wurde und damit einen sehr großen Kraterdurchmesser 22B bildet und entsprechende Restwirkungen (Wirkungen nach dem Durchschlag) erbringt.
Es wurde beispielsweise experimentell nachgewiesen, dass bei inerten PELE-Penetratoren gegenüber schlanken, homogenen Pfeilgeschossen bei einer der Durchschlagsleistung des erfindungsgemäßen ALP entsprechenden Plattendicke ein um den Faktor 7 bis 8 mal größeres Kratervolumen verdrängt werden kann. Diese Erkenntnis wurde beispielsweise in dem ISL-Bericht S-RT 906/2000 (ISL: Deutsch-Französisches Forschungsinstitut Saint-Louis) ausführlich offenbart.
Bei einem aktiven Modul kann dieser Wert noch erheblich größer werden. Es ist dabei allerdings zu beachten, dass nach dem Cranz'schen Modellgesetz das verdrängte Kratervolumen pro Energieeinheit in erster Näherung konstant ist. Dies bedeutet, dass eine hohe Lateralwirkung in der Regel mit einem Verlust an Eindringtiefe verbunden ist. Insgesamt wird sich aber bei der Mehrzahl der auftretenden Fälle eine insgesamt positive Bilanz allein schon dadurch ergeben, dass die großflächige Zielbelastung in der Nähe des Ausschusses (aufgrund einer von der Rückseite ausgehenden Entlastung) ein gegenüber dem Verdrängen im Zielinneren energetisch sehr viel günstigeres Stanzen zur Folge hat. Insbesondere bei dünneren Mehrplattenzielen kann sich dabei eine Gesamtdurchschlagsleistung (durchschlagene Gesamtzielplattendicke) ergeben, die durchaus mit der Durchschlagsleistung kompakterer oder gar massiver Penetratoren in homogenen oder quasihomogenen Zielen zu vergleichen ist. Aber auch bei homogenen Zielplatten kann bei lateralwirksamen Penetratoren mit einer vergleichsweise hohen Durchschlagsleistung gerechnet werden, da Stanzen im Bereich des Ausschusskraters begünstigt bzw. früher eingeleitet wird.
Auch hier wird wieder offensichtlich, dass mit Geschossaufbauten entsprechend der Erfindung eine nahezu beliebige Palette zur Verfügung steht, um gewünschte Wirkungen entsprechend des vorliegenden oder zu erwartenden Zielszenarios in einer bisher nicht bekannten Bandbreite zu erzielen.
Wie bereits erwähnt, eröffnet die Auswahl druckübertragender Medien ein weiteres Parameterfeld hinsichtlich einer optimalen Auslegung nicht nur bei einem vorgegebenen Zielspektrum, sondern auch hinsichtlich eines Geschosskonzeptes mit grundsätzlich größtmöglicher Anwendungsbandbreite. Es wird zwar bei den hier aufgeführten Beispielen und den entsprechenden Erläuterungen von inerten Druckübertragungsmedien ausgegangen, aber selbstverständlich können auch in bestimmten Fällen reaktionsfähige Materialien oder den Lateraleffekt unterstützende Wirkmedien derartige Funktionen übernehmen.
Neben den bereits genannten inerten Druckübertragungsmedien kommen auch Materialien mit besonderem Verhalten unter Druckbelastung wie beispielsweise glasartige oder polymere Werkstoffe in Betracht.
In diesem Zusammenhang soll auch auf die Ausführungen in der DE 197 00 349 C1 verwiesen werden. Diese sind auf den vorliegenden Fall nicht nur in vollem Umfang zu übertragen, sondern es ergibt sich durch die Besonderheiten der vorliegenden Erfindung auch noch eine sehr viel größere Palette in Frage kommender Werkstoffe wie z.B. duktile Metalle höherer Dicht bis hin zu Schwermetallen, organische Substanzen (z.B. Zellulose, Öle, Fette oder biologisch abbaubare Produkte) oder in bestimmtem Umfang kompressible Materialien unterschiedlichster Festigkeiten und Dichten. Einige können noch zusätzliche Effekte bewirken, wie zum Beispiel die Volumenzunahme bei Entlastung im Falle von Glas. Selbstverständlich sind auch Mischungen und Gemenge denkbar, ebenso wie Pulverpresslinge oder Materialien mit pyrotechnischen Eigenschaften und das Einbringen oder Einbetten weiterer Stoffe oder Körper in den Bereich des Übertragungsmediums bzw. der Druckübertragungsmedien, soweit dadurch die Funktionssicherheit nicht unzulässig eingeschränkt wird. Durch die Art, Masse und Formgebung der druckerzeugenden Medien ist der Gestaltungsspielraum dabei praktisch unbegrenzt.
Fig. 10 zeigt zehn Teilbilder einer numerische 2D-Simulation von der Druckausbreitung bei einem schlanken Druckerzeugungselement (Sprengstoffzylinder) 6C in einem Penetratoraufbau nach Fig. 1B (Teilbild 1) - vgl. Fig. 4F und 44A/B. Die Detonationsfront 265 läuft durch den Sprengstoffzylinder (Detonationsschnur) 6C und breitet sich in dem Liquid 4 als Druckaufbauwelle (Druckausbreitungsfront) 266 aus (Teilbilder 2 bis 5). Der Winkel der Druckausbreitungsfront 266 wird dabei von der Schallgeschwindigkeit im Druckübertragungsmedium 4 bestimmt.
Nachdem der Zylinder durchdetoniert ist, breitet sich die Welle 266 mit der Schallgeschwindigkeit des Mediums 4 weiter aus (hier deutlich langsamer, vgl. Teilbilder 6 und 7). Ab Teilbild 5 sind die von der Innenwand der Hülle 2B reflektierten Wellen 272 zu erkennen. Aufgrund der von der Hülle 2B reflektierten Wellen 272 kommt es zu einem raschen Druckausgleich (Teilbilder 8 bis 9), ein fortgeschrittener Druckausgleich 271 ist in Teilbild 10 erkennbar. Als Reaktion beginnt sich die Hüllenwand elastisch aufzudehnen, bei ausreichender Wellenenergie bzw. entsprechendem Druckaufbau wird sie sich plastisch 274 aufweiten. Die dynamischen Werkstoffeigenschaften entscheiden dabei über die Art und Weise der Hüllenverformung wie zum Beispiel die Bildung unterschiedlicher Splittergrößen und Subgeschoss-Formen.
Das gezeigte Simulationsbeispiel mit einem relativ dünnen Sprengstoffzylinder demonstriert eindrucksvoll den dynamischen Aufbau eines Druckfeldes im Druckübertragungsmedium zur Hüllenzerlegung entsprechend der vorliegenden Erfindung. Mit der geometrischen Gestaltung, der Wahl des druckerzeugenden Elementes und den eingesetzten Werkstoffen gibt es eine Vielzahl von Parametern zur Erzielung optimaler Wirkungen.
Fig. 11 zeigt zehn Teilbilder einer numerische 2D-Simulation von der Druckausbreitung bei einem Aufbau des druckerzeugenden Elementes nach Fig. 4H (Teilbild 1) - vgl. Fig. 6B, 6E und 45A bis 45D. Mit diesem Beispiel soll der Einfluss unterschiedlicher Sprengstoffgeometrien und ihr Zusammenspiel veranschaulicht werden.
Teilbild 2 zeigt die Detonationsfront 269 des Sprengstoffzylinders 6B und die sich im Medium 4 ausbreitende Druckwelle 266. In Teilbild 3 läuft die Detonationsfront 265 in den hier sehr schlanken Sprengstoffzylinder 6C. Auf den Teilbildern 4 und 5 ist der Übergang 270 der Druckwellen des kurzen Zylinders 267 und der Druckwellen der Sprengschnur 268 zu erkennen. Ebenso die bereits von der Hüllen-Innenwand zurücklaufenden Wellen 272. In den Teilbildern 6 bis 10 erfolgt die Reaktion auf der Seite der Sprengschnur wie in Fig. 10 beschrieben. Aufgrund des geringeren Durchmessers des Sprengstoffzylinders bzw. der Sprengschnur ist das Wellenbild ausgeprägter und der Druckausgleich erfolgt zeitlich gestreckt. Die Teilbilder zeigen ebenfalls, dass das vom kurzen, dickeren Sprengstoffzylinder 6B gebildete Druckfeld über den gesamten dargestellten Zeitrum noch örtlich begrenzt bleibt und dass lediglich eine Druckfront 267 nach rechts durch den Innenraum läuft. Diese kann bei entsprechender Auslegung selbstverständlich auch allein für bestimmte Zerlegungseffekte im rechten Teil der Hülle herangezogen werden. Entsprechend findet auch auf der Außenseite der Hülle 2B eine ausgeprägtere Beulung 275 statt, die bereits zu diesem Zeitpunkt deutlich zu erkennen ist. Ob die Belastung für ein Aufreißen der Hülle ausreichend ist, kann beispielsweise mittels einer 3D-Simulation überprüft werden (vgl. Fig. 45A bis 45D).
Durch ein pastöses, zumindest bei der Einbringung quasi-flüssiges oder z.B. polymeres oder sonstwie zumindest vorübergehend plastisch oder fließfähig gemachtes Druckübertragungsmedium ist auf technisch besonders einfache Weise nahezu jede beliebige Innenform/Innenstruktur zu realisieren. Auch sind damit große konstruktive oder fertigungstechnische Vorteile verbunden, wie zum Beispiel das Einbetten oder Eingießen von Zündern oder Wirkteilen auf eine Weise, die auf mechanische Art oft überhaupt nicht möglich wäre ("raue" Innenzylinder, Ausformungen auf der Innenseite und dergleichen). Zur Beschaffenheit der inneren Oberflächen, z.B. aus fertigungstechnischen Gesichtspunkten, können die Fig. 18 bis 21 mit den erläuternden Textstellen in der Patentschrift DE 197 00 349 C1 herangezogen werden.
Ausgestaltungen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind sowohl in lateraler als auch in axialer Richtung möglich. Im Folgenden werden für beide Fälle Beispiele angeführt, wobei auch vorteilhafte Kombinationen denkbar sind.
Fig. 12 zeigt als Beispiel ein aktives lateralwirksames Geschoss 23 mit zwei axial hintereinandergeschalteten Zonen A und B mit jeweils einem pyrotechnischen Element 118, 119, einem (z.B. unterschiedlichen) druckübertragenden Medium 4A, 4B und den (auch jeweils eigenen) Splitter/Subgeschosse erzeugenden Hüllen 2C, 2D in unterschiedlicher Ausgestaltung, sowie einer dritten Zone C. Die Zone C repräsentiert zum Beispiel eine sich verjüngende Hülle 2E mit einem im hinteren Bereich entsprechend gestalteten pyrotechnischen Element 6G, das z.B. von dem Druckübertragungsmedium 4C umgeben sein kann - oder auch eine Verjüngung im Übergangsbereich zur Spitze eines Geschosses.
Die in Fig. 12 dargelegten Ausführungsbeispiele sind deshalb technisch interessant, weil sie eine Möglichkeit aufzeigen, das gewöhnlich zur Totmasse zählende Heck oder die Spitze als Splittermodul zu gestalten. In Anbetracht der Tatsache, dass bei üblichen Geschossgeometrien sowohl die Spitzenlänge als auch der konische Heckbereich durchaus 2 Penetratordurchmesser/Flugdurchmesser betragen kann, wird durch eine entsprechende Auslegung ein erheblicher Teil des Geschosses einer effizienten Leistungsumsetzung zugeführt.
Fig. 13 steht für ein Ausführungsbeispiel 144 mit einem Querschnitt und symmetrischem Aufbau, einem zentralen Sprengstoffzylinder 6C sowie einem inneren 4D und einem äußeren Druckübertragungsmedium 4E und einer Splitter/Subgeschosse erzeugenden oder abgebenden Hülle 2A/2B. Dabei ist es durchaus denkbar, dass insbesondere durch Variation der inneren Komponente 4D besondere Effekte zu erzielen sind. So kann sich das Medium 4D zum Beispiel verzögernd auf die Druckübertragung auswirken oder auch beschleunigend bzw. bei der Wahl entsprechender Materialien die Druckwirkung noch unterstützen. Weiterhin kann über die Verteilung der Fläche zwischen 4D und 4E die mittlere Dichte dieser beiden Komponenten variiert werden, was bei der Auslegung von Geschossen von Bedeutung sein kann.
Nicht zuletzt aus fertigungstechnischen Gesichtspunkten stellt sich die Frage nach notwendigen Toleranzen oder sonstigen kostenintensiven (z.B. weil technisch schwierigen oder aufwendigen) Einzelheiten. Es ist ein weiterer gravierender Vorzug der vorliegenden Erfindung, dass sowohl bezüglich der hier eingesetzten Werkstoffe als auch bezüglich der Fertigungstoleranzen, zumindest soweit es die Wirkung betrifft, nur vergleichsweise geringe Anforderungen zu stellen sind. Ein weiterer, in diesem Zusammenhang besonders großer Vorteil ist darin zu sehen, dass bei einer Reihe druckübertragender Medien die Position des druckerzeugenden Moduls (zumindest bei ausreichender Dicke des diesen umgebenden druckübertragenden Mediums) nahezu beliebig gewählt werden kann.
So zeigt Fig. 14 ein Beispiel 145 für ein exzentrisch positioniertes druckerzeugendes pyrotechnisches Element 84 (vgl. numerische 3D-Simulationen in Fig. 46A bis 46C).
Fig. 15A zeigt als Beispiel einen ALP-Querschnitt 30 analog zu Fig. 13, jedoch mit einem exzentrisch positionierten, druckerzeugenden Element 32 (z.B. Sprengstoffzylinder 6C) sowie einem inneren (4F) und einem äußeren Druckübertragungsmedium 4G und einer Splitter/Subgeschosse erzeugende oder abgebende Hülle 2A/2B. Die innere Komponente 4F sollte vorzugsweise aus einem gut druckverteilenden Medium, beispielsweise einem Liquid oder PE bestehen (vgl. Erläuterungen zu Fig. 31). Ansonsten gilt bezüglich der beiden Komponenten der bereits zur Fig. 13 ausgeführte Sachverhalt. Bei entsprechender Auslegung des Mediums 4G kann es aber auch interessant sein, gezielt asymmetrische Effekte zu erzielen. Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, dass die massereichere Seite des inneren Druckübertragungsmediums 4F als Verdämmung für das druckerzeugende Element 32 wirkt und damit eine Richtungsorientierung erzielt wird (vgl. hierzu auch den Kommentar zu Fig. 30B und Fig. 33).
Es liegt nun nahe, mittels dieses bekannten Vorteils zwei Konzeptionen zu verfolgen, zum Beispiel einen weitgehenden Druckausgleich oder eine örtlich gewünschte Druckverteilung. Insbesondere bei mehreren pyrotechnischen Elementen am Umfang ergeben sich hierdurch wirkungstechnisch interessante Möglichkeiten.
So zeigt Fig. 15B einen Aufbau 31 ähnlich Fig. 13, jedoch mit einer Druckerzeugungseinheit (z.B. entsprechend 6C) im inneren Druckübertragungsmedium 4H und druckerzeugenden Elementen 35 (hier z.B. drei) im äußeren Druckübertragungsmedium 4I, welche beispielsweise getrennt angesteuert werden können. Selbstverständlich sind auch Aufbauten ohne die zentrale Komponente denkbar.
Es ist von besonderem Vorteil, dass bei Geschossen oder Penetratoren entsprechend der vorliegenden Erfindung große Lateralwirkungen mit relativ hohen Durchschlagsleistungen zu kombinieren sind. Dies kann grundsätzlich über eine insgesamt hohe spezifische Querschnittsbelastung (Grenzfall ist der homogene Zylinder entsprechender Dichte und Länge) oder über flächenmäßig partiell bewirkte hohe Querschnittsbelastungen erreicht werden. Beispiele hierfür sind massive/dickwandige Hüllen oder eingebrachte, vornehmlich zentral positionierte Penetratoren hoher Schlankheitsgrade (zur Steigerung der Durchschlagsleistung möglichst aus Materialien hoher Härte, Dichte und/oder Festigkeiten wie z.B. gehärteter Stahl, Hart- und Schwermetall). Es ist auch denkbar, den zentralen Penetrator als (ausreichend druckfesten) Behälter auszuführen, mit dem besondere Teile, Stoffe oder Flüssigkeiten in das Zielinnere zu verbringen sind. In besonderen Fällen kann der zentrale Penetrator auch durch ein zentral positioniertes Modul ersetzt werden, welchem besondere Wirkungen im Zielinneren zugeordnet werden können.
Bei den folgenden Ausführungsbeispielen werden eine Reihe von Lösungsansätzen für das Einbringen derartiger endballistischer Leistungsträger hinsichtlich Durchschlagsvermögen aufgeführt (vgl. beispielsweise die Fig. 16A, 16B, 18, 19, 30C und 31).
Fig. 16A zeigt einen Aufbau 33 mit einem zentralen hohlen Penetrator 137. In den Hohlraum 138 des Penetrators 137 können wirkungsunterstützende Stoffe wie Brandmassen bzw. pyrotechnische Stoffe oder brennbare Flüssigkeiten eingelagert sein. Zwischen der Hülle 2A/2B und dem zentralen hohlen Penetrator 137 befindet sich das Druckübertragungsmedium 4. Der Druckaufbau kann beispielsweise über ein ringförmiges Druckerzeugungselement 6E erfolgen.
Als weiteres Beispiel für einen eingebrachten zentralen Penetrator zeigt Fig. 16B einen Querschnitt 29 mit vier symmetrisch positionierten Druckerzeugungselementen 35 im Druckübertragungsmedium 4, welches einen zentralen massiven Penetrator 34 umgibt. Dieser Penetrator 34 erreicht nicht nur hohe endballistische Tiefenleistungen, sondern er ist auch dazu geeignet, für die auf seiner Oberfläche (oder in der Nähe der Oberfläche) positionierten Sprengstoffzylinder 35 als Reflektor zu dienen. Weitere Beispiele bringen diesen Effekt besonders anschaulich zur Geltung (vgl. zum Beispiel die Fig. 18, 19, 30A und 30B).
Für die folgenden Figuren soll die Fig. 17 als Standardausrührung eines ALP-Querschnitts 120 der einfachsten erfindungsgemäßen Bauform gelten.
Fig. 18 zeigt einen ALP-Aufbau 36 mit einem zentralen Penetrator 37 mit sternförmigem Querschnitt und vier symmetrisch angeordneten druckerzeugenden Elementen 35. Dieser sternförmige Querschnitt steht (wie z.B. auch der quadratische/rechteckige Querschnitt in Fig. 19 und der dreieckige Querschnitt in Fig. 30A) für beliebige Querschnittsformen.
Fig. 19 zeigt einen ALP-Aufbau 38 mit einem zentralen Penetrator 39 mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt und vier symmetrisch verteilten druckerzeugenden Elementen 35. Diese Elemente (z.B. Sprengstoffzylinder) können beispielsweise zur Erzielung einer gerichteteren Wirkung ganz oder teilweise in den zentralen Penetrator eingelassen sein (siehe Teilansicht).
Fig. 20 zeigt einen ALP-Aufbau 40 entsprechend Fig. 17 mit zwei jeweils einander gegenüberliegend angeordneten Hüllensegmenten 41 und 42 als Beispiel für mögliche über dem Umfang verschiedene Werkstoffbelegungen oder auch für eine über dem Umfang unterschiedliche geometrische Gestaltung der Hüllensegmente. Aus außenballistischen Gründen sollten die unterschiedlichen Segmente aber achsensymmetrisch angeordnet werden.
Fig. 21 zeigt einen ALP-Aufbau 133 mit einem druckerzeugenden Element 6E entsprechend Fig. 7. Das pyrotechnische Teil 6E kann dabei einen zentralen Penetrator umschließen oder auch jedes andere Medium, beispielsweise auch eine reaktionsfähige Komponente oder eine brennbare Flüssigkeit (vgl. auch Bemerkungen zu Fig. 16A).
Fig. 22 zeigt einen ALP-Aufbau 134 mit segmentierten Druckerzeugern (Sprengstoff-Segmenten) 43 (vgl. auch Fig. 38).
Fig. 23 zeigt einen ALP-Aufbau 46 mit zwei konzentrisch übereinander angeordneten Hüllenschalen 47 und 48. Es kann sich dabei zum Beispiel um eine Kombination aus einem duktilen und einem spröden Material oder Materialien sonst wie unterschiedlicher Eigenschaften handeln. Eine derartige Ausgestaltung steht auch als Beispiel für hülsengestützte Penetratoren ("jacketed penetrators"). Derartige Hülsen können bei einigen Konstruktionen dann erforderlich sein, wenn zum Beipsiel eine bestimmte dynamische Festigkeit, etwa beim Abschuss, sichergestellt werden muss oder wenn axial angeordnete Module über eine derartige Führungs- oder Stützhülse miteinander zumindest beim Abschuss, soweit derartige Funktionen nicht von entsprechend ausgelegten Treibspiegeln übernommen werden, und auf der Flugbahn verbunden werden sollen.
Fig. 24 zeigt einen ALP-Aufbau 49 mit einem zentralen Sprengstoffzylinder 6C in dem Drückübertragungsmedium 4 und einem Innenmantel 2A/2B in Verbindung mit einem relativ dicken äußeren Mantel 50. Alternativ ist als zentrale Druckerzeugungseinheit auch ein Sprengstoff-Hohlzylinder entsprechend 6E von Fig. 21 möglich. Dann ergibt sich auch die Kombinationsmöglichkeit gemäß Fig. 21. Der Innenmantel 2A/2B kann hier beispielsweise aus Schwermetallen wie WS, Hartmetall, einem Pulverpressling oder auch aus Stahl, der Außenmantel 50 ebenfalls aus Schwermetall, Stahl oder Stahlguss, Leichtmetallen wie Magnesium, Duraluminium, Titan oder auch aus einem keramischen oder nichtmetallischen Werkstoff bestehen. Leichtere und die Biegesteifigkeit erhöhende (z.B. zur Vermeidung von Geschossschwingungen im Rohr oder auf dem Fluge) Materialien sind bezüglich ihres Einsatzes in der äußeren Hülle technisch besonders interessant. Sie können einen optimalen Übergang zu Treibspiegeln bilden und bei begrenzten Geschoss-Gesamtmassen den Auslegungsspielraum vergrößern (Flächengewichtsausgleich). Dass auch vorgefertigte weitere Wirkteile eingebracht werden können, ergibt sich aus den Erläuterungen im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung.
Fig. 25 zeigt einen Querschnitt 51 durch das Beispiel eines ALP-Aufbaus mit einer auf dem Fluge nicht kreisrunden Außenkontur. Es ist selbstverständlich, dass die dieser Erfindung zugrunde liegende Funktionsweise nicht an bestimmte Querschnittsformen gebunden ist. Sonderformen können vielmehr dazu beitragen, die Gestaltungsbreite noch zu erweitern. So ist es denkbar, dass zum Beispiel mit dem in Fig. 25 gezeigten Querschnitt vorzugsweise vier große Subgeschosse erzeugt werden. Dies ist dann von besonderem Vorteil, wenn nach der Zerlegung des Penetrators noch eine hohe Durchschlagsleistung einzelner Penetratoren erzielt werden soll.
Fig. 26 zeigt einen ALP-Aufbau 52 mit einem sechseckigen zentralen Teil mit einem druckerzeugendem Element 6C, einem Druckübertragungsmedium 54 und einem Splitterring aus vorgeformten Subgeschossen (oder Splittern) mit nicht kreisförmigem Querschnitt 53, in denen beispielsweise wieder massive Penetratoren 59 oder PELE-Penetratoren 60 oder Satelliten-ALPs 45 angeordnet sein können. Es sind auch Verbindungen/Leitungen/Sprengschnüre 61 zwischen dem zentralen druckerzeugenden Element 6C und den peripheren Satelliten-ALPs 45 denkbar.
Fig. 27 zeigt einen ALP-Aufbau 55 entsprechend Fig. 26 mit einer zusätzlichen Hülle oder Hülse 56. Für dieses Element 56 gelten ebenfalls die Ausführungen zu Fig. 23 und 24. Die Teilsegmente zwischen den sechseckigen Subgeschossen 53 und der Hülle 56 können vorzugsweise eine Füllmasse 57 zur Erzielung diverser Nebeneffekte enthalten.
Fig. 28 zeigt das Beispiel für ein ALP-Geschoss 58 mit vier (hier beispielsweise kreisförmigen) Penetratoren (z.B. massiv 59 oder in PELE-Bauweise 60) und einer zentralen Beschleunigungseinheit 6C in Kombination mit einem Druckübertragungsmedium 4. Zwischen den inneren Bauteilen 59 oder 60 und der Außenhülle 62 kann sich ein Füllmedium 63 befinden, welches wiederum als Wirkmedium ausgelegt sein oder auch solche Teile oder Elemente enthalten kann.
Fig. 29 stellt eine Variante/Kombination vorher bereits dargelegter Ausführungsbeispiele dar (vgl. z.B. die Fig. 16B, 18, 19 und 28). Der Querschnitt des Penetrators 64 besteht hier aus drei massiven homogenen Subgeschossen 59, drei druckerzeugenden Einrichtungen z.B. entsprechend 6C, einem Druckübertragungsmedium 4 und der Splitter/Subgeschosse erzeugenden oder abgebenden Hülle 300. Grundsätzlich steht dieses Beispiel für mehrteilige zentrale Penetratoren.
In Fig. 30A ist auch zur Demonstration des nahezu beliebigen Gestaltungsspielraumes im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eine Penetrator-Variante 66 mit einem zentralen Penetrator 67 mit dreieckigem Querschnitt dargestellt. Die druckerzeugenden Einrichtungen bestehen hier zweckmäßigerweise aus drei Sprengstoffzylindern 68. Diese können gemeinsam oder getrennt initiiert werden.
In dem in Fig. 30B dargestellten Querschnitt 69 teilt der den gesamten Innenzylinder ausfüllende dreieckige zentrale Penetrator 70 die innere Fläche in drei Bereiche auf, die jeweils mit einem druckerzeugenden Element 68 und einem druckübertragenden Medium 4 ausgestattet sind. Wie im Beispiel von Fig. 30A können auch sie gemeinsam oder getrennt angesteuert/initiiert werden. Es ist auch denkbar, dass über eine getrennte Zündung der Elemente 68 eine gezielte laterale Wirkung erreicht werden kann.
In dem in Fig. 30C dargestellten Querschnitt 285 ist im Zylinderinnenraum bzw. dem Druckübertragungsmedium 4 ein dreieckiges hohles Element 286, dessen Innenraum 287 zusätzlich mit einem Druckübertragungsmedium oder anderen, die Wirkung verstärkenden Materialien wie beispielsweise reaktionsfähigen Komponenten oder brennbaren Flüssigkeiten gefüllt sein kann, angeordnet. Für die dreieckige Hülle 65 des Elements 286 gelten dann die bereits weiter oben aufgeführten Zusammenhänge. Wie in Fig. 30B sind drei druckerzeugende Elemente 68 vorgesehen. Bei Zündung nur eines Elements 68 wird sich eine deutliche asymmetrische Druckverteilung einstellen und eine entsprechend asymmetrische Subgeschoss- bzw. Splitterbelegung des umgebenden Raumes (der angegriffenen Fläche).
In Ergänzung zu den Fig. 30B und 30C zeigt Fig. 30D einen ALP-Querschnitt 288, bei dem im Zylinderinnenraum der umgebenden Hülle 290 mittels eines kreuzförmigen Teils 289 vier Kammern gebildet werden, in denen sich jeweils ein druckerzeugendes Element 68 in dem Druckübertragungsmedium 4 befindet. Auch hier wird bei Zündung nur eines Elementes 68 eine asymmetrische Subgeschoss- bzw. Splitterverteilung erfolgen.
In dem in Fig. 31 dargestellten ALP-Querschnitt 71 in Anlehnung an Fig. 30B ist der zentrale Penetrator (oder das zentrale Modul) 72 mit dreieckigem Querschnitt selbst als ALP ausgeführt. Zwischen diesem zentralen Penetrator 72 und der Hülle 301 kann sich z.B. Luft, ein flüssiger oder fester Stoff, ein Pulver oder ein Gemisch oder Gemenge 73 befinden (vgl. Kommentar zu Fig. 28), darüber hinaus weitere druckerzeugende Körper 68 entsprechend Fig. 30B. Das zentrale druckerzeugende Element 6C und die peripheren druckerzeugenden Elemente 68 können auch hier verbunden sein, um eine abgestimmte Wirkung zu erzielen. Selbstverständlich können sie auch getrennt aktiviert werden. Dadurch ist es zum Beispiel möglich, bei Zielannäherung die lateralen Komponenten zu aktivieren und den zentralen ALP zu einem späteren Zeitpunkt.
Die numerische Simulation hat bestätigt, dass bei einer geeigneten Wahl des druckübertragenden Mediums (z.B. Liquid, Kunststoff wie PE, glasfaserverstärkte Stoffe, polymere Materialien, Plexiglas und ähnliche Stoffe) auch bei exzentrischer Positionierung der druckerzeugenden Komponenten sehr rasch ein Druckausgleich stattfindet, der eine in erster Näherung gleichmäßige Zerlegung der Hülle bzw. eine entsprechend gleichmäßige Verteilung von Subgeschossen gewährleistet (vgl. z.B. Fig. 46B). Dennoch kann es durchaus sinnvoll sein, insbesondere bei nicht rasch druckausgleichenden Materialien über eine entsprechende Ausgestaltung der druckerzeugenden Komponenten bestimmte Effekte oder gewünschte Zerlegungen zu bewirken. So zeigt Fig. 32 als Beispiel einen Penetratorquerschnitt 75 mit einer Druckerzeugungseinheit 76 mit nicht kreisförmigem Querschnitt.
Mittels derartiger Formgebungen sind zusätzliche, zum Teil besonders wirkungsvolle Effekte zu erzielen. So ist es beispielsweise denkbar, dass sich durch die Querschnittsform von 76 vier schneidladungsähnliche Effekte am Umfang ergeben. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn gezielt örtlich begrenzte große laterale Wirkungen erreicht werden sollen. Bei metallischen Druckübertragungsmedien mit einer geringeren Ausgleichfähigkeit bezüglich des dynamischen Druckfeldes können mit derartigen Querschnittsformen 76 zum Beispiel beabsichtigte bestimmte Zerlegungen der Hülle 302 erreicht werden.
Die bisher gezeigten Ausführungsbeispiele beziehen sich je nach Komplexität des Aufbaus vorzugsweise auf mittel- oder großkalibrige Penetratoren. Bei Gefechtsköpfen, Raketen oder Großkalibermunition (z.B. zum Verschuss mittels Haubitzen oder großkalibriger Schiffsgeschütze) sind technisch aufwendigere Lösungen insbesondere mit getrennt (z.B. über ein Funksignal) auszulösenden oder festprogrammierten Aktivierungen in bestimmten Vorzugsrichtungen möglich.
So zeigt Fig. 33 ein Beispiel für ein ALP-Geschoss (Gefechtskopf) 77 mit mehreren (hier drei) über dem Querschnitt verteilten Einheiten 79 (Querschnittssegmente A, B und C, z.B. mit einer Trennwand 81), die auch getrennt jeweils als ALP funktionieren (druckerzeugende Elemente 82 in Verbindung mit entsprechenden druckübertragenden Medien 80) und getrennt ansteuerbar oder untereinander mittels einer Leitung 140 oder über ein Signal angesteuert werden (verbunden sind). Die drei Segmente sind entweder vollständig separiert oder besitzen eine gemeinsame Hülle 78. Diese Hülle 78 kann zum Beispiel zur Unterstützung einer gewünschten Zerlegung mit Kerben oder Schlitzen 83, Eindrehungen oder sonstigen mechanisch oder beispielsweise lasererzeugten oder materialspezifisch bedingten Veränderungen an der Oberfläche versehen sein.
Es ist selbstverständlich, dass derartige Eingriffe in die Oberfläche der Splitter erzeugenden oder Subgeschosse bildenden bzw. abgebenden Hülle 78 grundsätzlich bei allen gezeigten Ausführungsbeispielen entsprechend der vorliegenden Erfindung möglich sind.
Als Abwandlung zu dem Ausführungsbeispiel von Fig. 13 kann der ALP-Querschnitt jedoch auch ein exzentrisch positioniertes Druckerzeugungselement wie zum Beispiel einen Sprengstoffzylinder 6C sowie ein inneres und einem äußeres Druckübertragungsmedium und eine Splitter/Subgeschosse erzeugende oder abgebende Hülle aufweisen. Die innere Komponente sollte vorzugsweise aus einem gut druckverteilenden Medium, beispielsweise einem Liquid oder PE bestehen (vgl. Erläuterungen zu Fig. 31). Ansonsten gilt bezüglich der beiden Komponenten der bereits zur Fig. 13 ausgeführte Sachverhalt. Bei entsprechender Auslegung des inneren Mediums kann es aber auch interessant sein, gezielt asymmetrische Effekte zu erzielen. Dies kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, dass die massereichere Seite des inneren Druckübertragungsmediums als Verdämmung für das druckerzeugende Element 32 wirkt und damit eine Richtungsorientierung erzielt wird (vgl. hierzu auch den Kommentar zu Fig. 30B und 33).
Nachdem in den bisherigen Ausführungen, Erläuterungen und Beschreibungen zur vorliegenden Erfindung das nahezu beliebig große Spektrum an Variationsmöglichkeiten anhand einer Vielzahl von Beispielen aufgezeigt wurde, wird im Folgenden mehr auf ausführungsorientierte Gesichtspunkte eingegangen. Dabei werden neben den entsprechenden numerischen Simulationen auch Geschosskonzepte vorgestellt, die nicht nur die Leistungsfähigkeit des vorgestellten Prinzips als inertes Geschoss, z.B. als PELE-Penetrator, veranschaulichen, sondern insbesondere auch die Möglichkeiten von modularen Bauweisen unter Zusammenführung unterschiedlicher Leistungsträger in sich wirkungstechnisch ideal ergänzender Weise erläutern.
Der Verdämmung kommt bei pyrotechnischen Einrichtungen grundsätzlich eine große Bedeutung zu, weil sie ganz wesentlich die Ausbreitung der Stoßwellen beeinflusst und damit auch die erzielbaren Effekte. Verdämmen kann man statisch mittels konstruktiver Maßnahmen oder dynamisch, d.h. aufgrund von Massenträgheitseffekten geeigneter Druckübertragungsmedien. Dies geht im Prinzip zwar auch mit liquiden Medien, aber erst bei sehr hohen Auftreff- bzw. Deformationsgeschwindigkeiten. Wesentlich bestimmt wird die dynamische Verdämmung durch die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Schallwellen, welche die Belastungsgeschwindigkeit des Druckübertragungsmediums bestimmen. Da beim Einsatz von aktiven lateralwirksamen Penetratoren (Geschossen bzw. in besonderem Maße bei Flugkörpern) auch mit relativ geringen Auftreffgeschwindigkeiten zu rechnen ist, muss die Verdämmung vorzugsweise über technische Einrichtungen (zum Beispiel Verschließen des Hecks, Trennwände) erfolgen. Ein gemischte Verdämmung, d.h. mechanische Vorrichtungen gekoppelt mit dynamischer Verdämmung durch starre Druckübertragungsmedien erweitern die Anwendungspalette. Eine rein dynamische Verdämmung sollte sehr hohen Auftreffgeschwindigkeiten vorbehalten sein, z.B. bei der TBM-Abwehr.
Fig. 34 zeigt Beispiele für Verdämmungen bei der Einbringung druckerzeugender Elemente in einen Penetrator. So kann beispielsweise die Spitze als verdämmendes Element 93 konzipiert sein. Weiterhin sind an den Orten einer gewünschten Verdämmung vorteilhaft Dämmscheiben 90 oder vordere 89 und hintere Abschlussscheiben 92 einzusetzen. Derartige Elemente können auch den Abschluss von Hohlzylindern bilden. Als weitere von vielen denkbaren anderen Formen einer teilweisen oder vollständigen konstruktiven Verdämmung der druckerzeugenden Elemente wie beispielsweise der Form 6B (vgl. Fig. 6A bis 6E und Fig. 7) ist in Fig. 34 noch ein verdämmendes Element in Form eines einseitig offenen Zylinders 91 dargestellt.
Eine bei Geschossen oder Penetratoren entsprechend der vorliegenden Erfindung besonders interessante Art einer Verdämmung der eingebrachten druckerzeugenden Elemente ist die Kombination mit einem Splittermodul. So zeigt Fig. 35 als Beispiel ein ALP-Geschoss 84 mit einem hinter der Spitze positionierten Splittermodul 85. Dieser dient gleichzeitig als Verdämmung für das Druckerzeugungselement 6B und für die Zündeinleitung in dem druckerzeugenden Element (Sprengstoffschnur) 6C. Als weitere technische Variante für derartige Penetratoren ist in Fig. 35 eine Splitter oder Subgeschosse erzeugende oder abgebende Hülle 86 mit konischem Innenraum 222 skizziert.
Es ist auch denkbar, dass eine außen konisch verlaufende Splitterhülle (konischer Mantel) ohne Einschränkung der geschilderten Wirkprinzipien eingesetzt werden kann.
Fig. 36 zeigt ein weiteres Beispiel für einen Penetrator 87 mit einem verdämmenden Modul 91 (z.B. für eine bessere Zündeinleitung), wobei das Modul 91 das druckerzeugende Element 6B umgibt, das selbst in ein langes Druckerzeugungselement 88 mit konischer Gestaltung übergeht. Mit derartigen konischen Elementen 88 können auf sehr einfache Weise unterschiedliche Beschleunigungskräfte über der Geschoss- oder Penetratorlänge aufgebracht werden. Es ist auch denkbar, einen konischen Mantel, beispielsweise entsprechend 86, mit einem konischen Druckerzeugungselement 88 zu kombinieren.
Bei den Beschreibungen und Erläuterungen anlässlich der vorliegenden Erfindung wurde bereits auf liquide oder quasi-liquide Druckübertragungsmedien bzw. Materialien wie PE, Plexiglas oder Gummi als besonders interessante Druckübertragungsmittel eingegangen. Bezüglich einer gewünschten Druckverteilung oder Stoßwellenausbreitung ist man zwar keineswegs nur auf die genannten Stoffgattungen angewiesen, denn mit einer Vielzahl anderer Materialien können durchaus vergleichbare Effekte erzielt werden (vgl. die bereits genannten Materialien). Da aber besonders Flüssigkeiten einen großen Spielraum für zusätzliche Wirkungen im Ziel bieten, stellen sie ein wichtiges Element in der Palette möglicher Wirkungsträger dar. Dies gilt insbesondere auch für die Wirkungsweise eines ALP im inerten Einsatzfall, auf den in der Patentschrift DE 197 00 349 C1 bereits eingegangen wurde.
Was das Einbringen flüssiger oder quasi-flüssiger Mittel in einen ALP betrifft, so stehen mehrere konstruktive Möglichkeiten zur Verfügung. Diese können zum Beispiel in vorhandene und entsprechend abgedichtete Hohlräume eingebracht werden. Derartige Hohlräume können beispielsweise auch noch mit einem gitter- oder schaumartigen Gewebe gefüllt sein, welches mit der eingebrachten Flüssigkeit getränkt oder von ihr ausgefüllt wird. Eine besonders interessante konstruktive Lösung besteht jedoch darin, liquide Medien mittels entsprechend vorgefertigter und in der Regel vor der Montage gefüllte Behälter einzubringen. Es kann jedoch auch anwendungstechnisch interessant sein, derartige Behälter erst bei einem Einsatzfall zu befüllen.
Fig. 37 zeigt ein ALP-Beispiel 94 mit modularem Innenaufbau (zum Beispiel als Behälter für Flüssigkeiten). Bei diesem Beispiel wird das Innenmodul 95 mit dem Außendurchmesser 97 und dem Innenzylinder bzw. der Innenwand 96 in die Geschosshülle 2B eingebracht (eingeschoben, eingesetzt, eingedreht, einvulkanisiert, eingeklebt). Durch eine derartige Bauweise können nicht nur einzelne Module ausgetauscht oder später eingesetzt werden, sondern auch das druckerzeugende Element 6C kann erst bei Bedarf eingebracht werden. Diese Bauart ist bei aktiven Anordnungen entsprechend der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhaft anzuwenden, da sich das druckerzeugende Element 6C (hier in durchgehender Form gezeichnet) nur über einen relativ kleinen radialen Teil des Penetrators erstrecken muss, denn die Zerlegung wird über das druckübertragende Medium 98, beispielsweise eine Flüssigkeit, sichergestellt. Damit braucht der ALP erst zum Zeitpunkt seines zu erwartenden Einsatzes mit dem pyrotechnischen Modul 6C versehen werden und gegebenenfalls das druckübertragende flüssige Medium 98 erst im Einsatzfall in das Innenmodul 95 gefüllt werden - ein besonderer Vorteil dieser Erfindung.
Grundsätzlich steht dieses Beispiel auch für die Möglichkeit, Geschosse entsprechend der vorliegenden Erfindung modular zu konzipieren. Dabei ist es durchaus möglich, aktive lateralwirkende Module zum Beispiel durch inerte PELE-Module zu ersetzen oder umgekehrt. Die einzelnen inerten oder aktiven Module können dabei fest (form- oder kraftschlüssig) verbunden sein oder durch geeignete Verbindungssysteme lösbar angeordnet werden. Dies würde dann in besonderer Weise eine Austauschbarkeit der Einzelmodule und dadurch eine entsprechende Kombinationsvielfalt ermöglichen. Somit wären solche Geschosse oder Flugkörper auch zu späteren Zeitpunkten an geänderte Einsatzszenarien leicht anzupassen bzw. bei Kampfwertsteigerungsmaßnahmen jeweils neu zu optimieren.
Gleiches gilt für den Austausch von homogenen Komponenten oder Spitzen. Es ist nur zweckmäßig dabei zu beachten, dass ein Austauschen einzelner Komponenten das Gesamtverhalten des Geschosses bezüglich seiner Innen- und Außenballistik nicht verändert.
Fig. 38 zeigt ein ALP-Beispiel 99 mit vorgeformten Hüllenstruktursplittern/Hüllensegmenten in Längsrichtung der Hülle 102 und einer zentralen Druckerzeugungseinheit 100. Die Abtrennung 74 zwischen den einzelnen Segmenten 101 kann mittels des Druckübertragungsmediums 4 erfolgen oder als Kammer mit einem besonderen Material (z.B. zur Stoßdämpfung und/oder zur Verbindung der Elemente) gefüllt sein (Beispiel: vorgefertigter Mantel als eigenes, austauschbares Modul) - vgl. Detailzeichnung. Die Zwischenräume 74 können auch hohl sein. Dadurch ergibt sich zum Beispiel eine über dem Umfang stark veränderliche dynamische Belastung der Hülle 102. Durch die Veränderung der Stegbreite von Abtrennung 74 und der Dicke der Hülle 102 bzw. durch eine entsprechende Materialauswahl kann dieser Effekt variiert werden. Eine interessante Anwendungsvariante ergibt sich hierbei durch die Verwendung von industriell vielfach gefertigten Kugel- oder Rollenlager-Käfigen. Derartige Module können selbstverständlich mehrstufig angeordnet werden, um eine größere Anzahl von Subgeschossen zu erzielen.
Die konsequente Weiterentwicklung des in Fig. 38 dargelegten Weges zur Erzeugung einer bestimmten Splitter/Subgeschoss-Belegung des Gefechtsfeldes führt zu Lösungen, wie sie beispielsweise in Fig. 39 dargestellt sind. Es handelt sich dabei um ein ALP-Geschoss 170 mit einem Mantel aus vorgefertigten Splittern oder Subgeschossen 171, die von einem äußeren Mantel (Ring/Hülse) 172 umgeben sind. Auf der Innenseite werden die Körper 171 entweder von einer inneren Schale/Hülse 173 oder einem ausreichend festen Druckübertragungsmedium 4 gehalten.
Die Komponente 171 ergibt nun, insbesondere bei großkalibriger Munition oder bei Gefechtsköpfen oder bei raketengetriebenen Geschossen, einen außergewöhnlich großen Spielraum hinsichtlich der einzusetzenden Wirkkörper. So können diese zum Beispiel im einfachsten Falle als schlanke Zylinder unterschiedlichster Materialien ausgeführt sein. Weiterhin können sie selbst wieder als ALP 176 ausgelegt werden (Teilzeichnung A), etwa mit einer Verbindung zum zentralen druckerzeugenden Element 6A/6B/6C und/oder mit Verbindungen untereinander ausgestattet sein oder in einer Zusammenfassung bzw. Zusammenschaltung von Baugruppen zur Erzeugung einer gerichteten Splitter/ Subgeschoss-Abgabe ausgelegt sein. Auch können die Subgeschosse 171 als PELE-Penetratoren 179 ausgebildet sein (Teilzeichnung B). Ebenso können diese Elemente 171 beispielsweise Röhren 174 darstellen, die mit Zylindern unterschiedlicher Länge bzw. Materialien, mit Kugeln bzw. anderen vorgefertigten Körpern oder Flüssigkeiten gefüllt sind (Teilzeichnung C).
Die modulare Konzeption eines Geschosses oder Penetrators entsprechend der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, die Wirkzonen und die benötigten Hilfseinrichtungen optimal zu positionieren bzw. günstig zu unterteilen. Die Fig. 40A bis 40D geben hierfür Erläuterungen am Beispiel eines dreiteiligen Geschosses mit einer vorderen, einer mittleren und einer hinteren Zone.
So befindet sich in Fig. 40A die aktive lateralwirksame Komponente 6B in der Spitze bzw. im Spitzenbereich des Geschosses (Spitzen-ALP) 103, die Hilfseinrichtungen 155 in der hinteren Zone. Die Verbindung 152 kann mittels Signalleitungen, Funk oder durch auch mittels pyrotechnischer Einrichtungen (z.B. Sprengstoffschnur) erfolgen.
Bei dem Beispiel in Fig. 40B befindet sich der aktive Teil 6C mit integrierten, im Spitzenbereich liegenden Hilfseinrichtungen 155 in der mittleren Zone des Geschosses (Mittelsegment-ALP) 104.
Bei dem Beispiel in Fig. 40C befindet sich der aktive Teil 6B im Heckbereich des Geschosses (Heck-ALP) 105, die Hilfseinrichtungen 155 sind auf Spitze und Heck verteilt und mit dem aktiven Teil 6B durch Signalleitungen 152 verbunden.
Fig. 40D zeigt als Beispiel ein ALP-Geschoss 106 mit einer aktiven Tandem-Anordnung (Tandem-ALP). Die für beide aktiven Teile zuständige Hilfseinrichtung 155 ist hier im Mittelbereich untergebracht. Selbstverständlich können die beiden aktiven Module 6B der Tandem-Anordnung auch getrennt angesteuert oder ausgelöst werden. Es ist auch eine logische Verknüpfung denkbar, beispielsweise über Verzögerungsglieder 139. Die Hilfseinrichtungen 155 können auch dezentral/achsenfern angeordnet sein.
Eine weitere technisch interessante Variante bei einem modular aufgebauten Geschoss oder Penetrator ist eine entweder technisch vorgegebene oder eine dynamisch bewirkte Geschosstrennung/Separierung der Module. Das dynamische Trennen/Separieren kann dabei auf dem Fluge, vor dem Auftreffen, zum Zeitpunkt des Auftreffens oder beim Zieldurchgang erfolgen. Die hinteren Module können auch erst im Zielinneren aktiviert werden.
Fig. 41 zeigt ein Beispiel für eine Geschoss-Separierung bzw. eine dynamische Trennung in einzelne Funktionsmodule. Dabei kann mittels einer hinteren Trennladung 251 das Heck abgesprengt werden. Die Ladung 251 dient auch dem Druckaufbau in einem aktiven, inert als PELE-Penetrator konzipierten Modul 253. Gleichzeitig kann mittels der Trennladung 251 eine Hecksprengung erfolgen mit weiteren, vom Heck erzeugten Lateraleffekten. Dadurch ergibt sich eine optimale Nutzung der Geschossmasse in diesem Teil, da das Heck üblicherweise als Totmasse betrachtet wird.
Das zweite Element für eine dynamische Trennung ist die vordere Trennladung 254. Diese kann neben der Trennung auch zur Druckerzeugung ausreichen. Die Spitze kann gleichzeitig abgesprengt und zerlegt werden. Bei diesem Geschoss werden beide aktiven Teile mittels einer inerten Pufferzone bzw. einem massiven Element bzw. einem Geschosskern bzw. /einem Splitterteil 252 getrennt. Alternativ kann das Pufferelement 252 mit einer Absprengscheibe 255 zum vorderen aktiven Teil (oder hinteren Teil) versehen werden oder selbst über ein ringförmiges Druckerzeugungselement 6D eine laterale Wirkung erzielen. Es kann weiterhin auch eine Hilfsspitze 250 am hinteren Geschossteil vorgesehen sein, die in das Pufferelement 252 hineinragt.
In den Fig. 42A bis 42F sind Beispiele für die Gestaltung einer Geschoss-Spitze (Hilfsspitze) dargestellt.
So zeigt Fig. 42A eine Spitze 256 mit integriertem PELE-Modul, bestehend aus dem endballistisch wirksamen Hüllenmaterial 257 in Verbindung mit einem Aufweitmedium 258. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Spitze noch mit einem kleinen Hohlraum 259 versehen, welcher sich günstig auf die Funktion des PELE-Moduls auswirkt, insbesondere bei schrägem Auftreffen.
Fig. 42B zeigt ein aktives Spitzenmodul 260, bestehend aus dem Splittermantel 261 in Verbindung mit dem pyrotechnischen Element 263 entsprechend Fig. 6E und einem Druckübertragungsmedium 262. Es kann hier durchaus sinnvoll sein, die Spitzenhülle 264 mit dem Splittermantel 261 zu verschmelzen. Ein noch einfacherer Aufbau ergibt sich bei einem Verzicht auf das Duckübertragungsmedium 262. Bei einer Aktivierung bilden die Splitter in Richtung der eingezeichneten Pfeile einen Kranz, der nicht nur eine entsprechende Lateralwirkung erzielt, sondern auch bei stärker geneigten Zielen ein besseres Impaktverhalten erwarten lässt.
Fig. 42C zeigt eine Spitzenausführung 295, bei der ein Druckerzeugungselement gemäß 6B teilweise in die massive Spitze und in den Geschosskörper hineinragt und durch die Hülse 296 gehalten/verdämmt ist. Auf diese Weise bildet die Spitze 295 ein eigenes Modul, welches beispielsweise erst bei Bedarf eingesetzt wird.
Eine ähnliche Anordnung ist in Fig. 42D abgebildet, bei der die Spitze 297 entweder hohl ausgeführt ist oder mit einem, zusätzliche Effekte erzielenden Wirkmittel 298 gefüllt ist. Das Element 291 entspricht dem Element 296 in Fig. 42C.
Die Fig. 42E zeigt eine Spitzenanordnung 148, bei der zwischen hohler Spitze 149 und dem Geschosskörperinnenraum bzw. dem Drückübertragungsmedium 4 ein Hohlraum 150 angeordnet ist. In diesen Hohlraum 150 kann beim Impakt Zielmaterial einströmen und dadurch eine bessere laterale Wirkung erzielen.
In Fig. 42F ist zur Vervollständigung eine Spitzenanordnung 153 gezeigt, bei der das Druckübertragungsmedium 156 in den Hohlraum 259 der Spitzenhülle 149 hineinragt.
Auch diese Anordnung kann eine ähnliche Wirkung wie die Anordnung nach Fig. 42B erzielen und eine rasche Einleitung des lateralen Beschleunigungsvorgangs bewirken..
Bei den im Zusammenhang mit Geschossen oder Penetratoren entsprechend der vorliegenden Erfindung ablaufenden komplexen Zusammenhängen ist die dreidimensionale numerische Simulation mittels geeigneter Codes wie zum Beispiel OTI-Hull mit 106 Gitterpunkten ein ideales Hilfsmittel nicht nur zur Darstellung der entsprechenden Verformungen bzw. Zerlegungen, sondern auch zum Nachweis der additiven Funktion mehrteiliger Geschosse. Die im Rahmen dieser Anmeldung gezeigten Simulationen wurden vom Deutsch-Französischen Forschungsinstitut Saint-Louis (ISL) durchgeführt. Dieses Hilfsmittel der numerischen Simulation hat sich bereits bei den Untersuchungen im Zusammenhang mit lateral wirkenden Penetratoren (PELE-Penetratoren) bewährt (vgl. DE 197 00 349 C1) und wurde zwischenzeitlich durch eine Vielzahl weiterer Experimente bestätigt.
Bei der Simulation spielt die Dimension grundsätzlich keine Rolle. Diese geht lediglich in die Anzahl der notwendigen Gitterpunkte ein und setzt eine entsprechende Rechnerkapazität voraus. Die Beispiele wurden mit einem Geschoss- bzw. Penetrator-Außendurchmesser von 30 bis 80 mm simuliert. Der Schlankheitsgrad (Länge/Durchmesser-Verhältnis L/D) beträgt meist 6. Auch diese Größe ist von untergeordneter Bedeutung, da bei den Berechnungen nicht quantitative, sondern vornehmlich qualitative Aussagen gewonnen werden sollten. Als Wandstärken wurden 5 mm (dünne Wandstärke) und 10 mm (dicke Wandstärke) gewählt. Diese Wandstärke ist in erster Linie bestimmend für die Geschossmasse und wird bei kanonenverschossener Munition primär von der Leistung der Waffe, also der erreichbaren Mündungsgeschwindigkeit bei vorgegebener Geschossmasse bestimmt. Bei Flugkörpern oder raketenbeschleunigten Penetratoren ist der Auslegungsspielraum auch in dieser Hinsicht erheblich größer.
Da es sich bei den Beispielen größtenteils um grundsätzliche Funktionsprinzipien handelt, die insbesondere bei großkalibriger Munition oder bei entsprechend dimensionierten Gefechtsköpfen oder Raketen vorteilhaft eingesetzt werden können, bot sich auch eine entsprechende Dimensionierung an. Selbstverständlich sind aber alle gezeigten Beispiele und alle Positionen nicht an einen bestimmten Maßstab gebunden. Es ist lediglich die Frage einer sinnvollen Miniaturisierung komplexerer Strukturen auch im Zusammenhang mit einer eventuellen Kostenfrage bei der Realisierung zu berücksichtigen.
Als Material für die Splitter/Subgeschosse erzeugende Hülle wurde Wolfram-Schwermetall (WS) mittlerer Festigkeit (600 N/mm2 bis 1000 N/mm2 Zugfestigkeit) und entsprechender Dehnung (3 bis 10 %) angenommen. Da die dieser Erfindung zugrunde liegenden Verformungskriterien immer erfüllt sind, um eine gewünschte Zerlegung sicherzustellen und man nicht auf ein bestimmtes Sprödverhalten angewiesen ist, kann nicht nur auf eine sehr große Materialpalette zurückgegriffen werden, sondern der Spielraum innerhalb einer Werkstofffamilie ist ebenfalls sehr groß und wird prinzipiell nur durch die Belastungen beim Abschuss oder bei sonstigen Vorgaben seitens der Geschosskonstruktion bestimmt.
Grundsätzlich gelten für aktive Anordnungen im Sinne der vorliegenden Erfindung für den nicht aktivierten Einsatzfall die gleichen Überlegungen und Auswahl- bzw. Auslegungskriterien wie bei PELE-Penetratoren (vgl. DE 197 00 349 C1). Darüber hinaus sind als gravierende Erweiterung gegenüber dem PELE-Prinzip bei einem aktiven lateralwirkenden Penetrator praktisch keine einschränkenden Kriterien bei der Bestimmung von Materialkombinationen zu berücksichtigen. So ist zum Beispiel die Druckerzeugung und die Druckausbreitung bei einem ALP stets gewährleistet und in Form, Höhe und Ausdehnung einzustellen. Die Funktion des ALP ist also von dessen Geschwindigkeit unabhängig. Diese bestimmt lediglich die Durchschlagsleistung der einzelnen Komponenten in Flugrichtung und bei den lateral beschleunigten Teilen in Verbindung mit der Lateralgeschwindigkeit den effektiven Auftreffwinkel.
Entsprechend den obigen Ausführungen ist es durchaus möglich, einen Innenzylinder hoher Dichte (bis hin zu z.B. homogenem Schwer- oder Hartmetall oder gepresstem Schwermetallpulver) mittels eines druckerzeugenden Mediums aufzudehnen und damit als druckübertragendes Medium einen Außenmantel geringerer Dichte (z.B. vorgefertigte Strukturen, gehärteten Stahl oder auch Leichtmetall) zu zerlegen und radial zu beschleunigen.
Weiterhin kann wegen der vorzugebenden Druckerzeugung und der benötigten Druckhöhe bzw. Aufweitleistung nahezu jede beliebige Hüllenkonstruktion einschließlich vorgefertigter Subgeschosse zuverlässig radial beschleunigt werden. Dabei unterliegt man nicht den Einschränkungen einer spontanen Zerlegung mit den eingeschränkten Möglichkeiten hinsichtlich einer gewünschten Splitter/Subgeschoss-Geschwindigkeit, sondern es können sehr kleine Lateralgeschwindigkeiten in der Größenordnung von einigen 10 m/s bis hin zu hohen Splittergeschwindigkeiten (über 1.000 m/s) ohne besonderen technischen Aufwand realisiert werden. Berechnungen und Experimente haben gezeigt, dass die benötigte pyrotechnische Masse grundsätzlich sehr klein ist, so dass der Einsatz in erster Linie von additiven Elementen und gewünschten Effekten bestimmt wird. So kann davon ausgegangen werden, dass bei Penetratormassen im Bereich von 10 bis 20 kg minimale Sprengstoffmassen in der Größenordnung von 10 g ausreichend sind. Bei kleineren Penetratormassen erniedrigt sich diese minimale Sprengstoffmasse noch entsprechend auf Werte von 1 bis 10 g.
Zunächst werden in den Fig. 43A bis 45D dreidimensionale numerische Simulationen zu relativ einfachen Aufbauten gezeigt, um die oben dargelegten technischen Erläuterungen und aufgeführten Beispiele in grundsätzlichen Punkten physikalisch/mathematisch zu belegen. Um die Deformation einzelner Teile, insbesondere der Hülle besser sichtbar zu machen, werden bei den Darstellungen der verformten Teile häufig das durch die Detonation entstehende Gas und das Druckübertragungsmittel nur dann sichtbar gemacht, wenn diese den zu beobachtenden Deformationsvorgang nicht überdecken.
So zeigt Fig. 43A einen einfachen ALP-Wirkaufbau 107, ausgeführt als an der Frontseite mittels eines WS-Deckels 110A abgeschlossener Hohlzylinder (60 mm Außendurchmesser, Wandstärke 5 mm, WS hoher Duktilität) mit der Hülle 2B (vgl. Fig. 1B) und einer kompakten Beschleunigungs/Druckerzeugungs-Einheit 6B mit einer Sprengstoffinasse von nur 5 g. Als Druckübertragungsmedium wurde ein liquides Medium 124 (hier Wasser) angenommen (Aufbau entsprechend Fig. 4A).
Fig. 43B zeigt die dynamische Zerlegung 150 Mikrosekunden (µs) nach der Zündung der Sprengladung 6B. Bei der vorliegenden Konfiguration bilden sich sechs große Hüllensplitter 111 und eine Reihe kleinerer Fragmente. Ebenfalls gut zu erkennen ist der deformierte, in axialer Richtung beschleunigte Deckel 110B. Auf der Hinterseite des Zylinders tritt beschleunigtes liquides Druckübertragungsmedium 124 aus (Austrittslänge 113). Im vorderen Bereich liegt das Druckübertragungsmedium 158 auf der Innenseite der Hüllensplitter an, ein Teil 159 ist ausgetreten. Weiterhin deuten zu diesem Zeitpunkt beginnende Risse 112 und bereits entstandene Längsrisse 114 darauf hin, dass sich selbst bei dieser sehr geringen Sprengstoffmasse die duktil gewählte Hülle vollständig zerlegt. Gleichzeitig dokumentiert dieses Deformationsbild das einwandfreie Funktionieren eines derartigen Aufbaus entsprechend der Erfindung.
Fig. 44A zeigt einen ähnlichen Penetrator wie Fig. 43A. Die Abmessungen des ALP 108 blieben unverändert, lediglich das druckerzeugende Element wurde modifiziert. Es handelt sich nun um einen dünnen Sprengstoffzylinder 6C (eine Sprengschnur) entsprechend Fig. 4F.
Fig. 44B zeigt die dynamische Deformation des ALP 108 bereits 100 µs nach der Zündung der Ladung 6C. Die entsprechende Druckausbreitung und Druckverteilung wurde bereits in Fig. 10 erläutert.
Weiterhin wurde der Einfluss diverser Materialien als Druckübertragungsmedium überprüft. Der gewählte Aufbau 109 gemäß Fig. 45A entspricht dem der 2D-Simulation in Fig. 11, bestehend aus einer WS-Hülle 2B (mit 60 mm Außendurchmesser) mit einer einseitigen vorderen Verdämmung 110A im Bereich des dickeren Sprengstoffzylinders 6B. Das Druckübertragungsmedium umgibt die Druckerzeugungselemente 6B/6C.
Fig. 45B zeigt die dynamische Hüllenaufdehnung bei einem Liquid (Wasser) 124 als Druckübertragungsmedium 150 µs nach Zündung der Druckerzeugungsladung 6B. Das beschleunigte Hüllensegment 115, das aufreißende Hüllensegment 116 und die Reaktionsgase 146 sind gut zu erkennen. Nach hinten ist das flüssige Medium 124 geringfügig, d.h. mit der Austrittslänge 113 beschleunigt worden. Die beginnende Rissbildung 123 ist bereits bis zur Hälfte der gesamten Hüllenlänge fortgeschritten
In Fig. 45C wurde mit Plexiglas als Druckübertragungsmedium 121 gerechnet. Die dynamische Aufweitung 125 der Hülle 2B und beginnende Rissbildung 126 ist 150 µs nach Zündung etwas geringer als beim Beispiel gemäß Fig. 45B. Der Austritt des Mediums 121 nach hinten ist sehr gering.
Bei der numerischen Simulation gemäß Fig. 45D wurde Aluminium als Druckübertragungsmedium 122 verwendet. Die Deformation der Hülle 2B 150 µs nach Zündung ist im Bereich des druckerzeugenden Elementes 6B sehr ausgeprägt. Die Hüllensplitter 127 sind lokal bereits stark aufgeweitet. Eine Rissbildung in Längsrichtung der Hülle 2B ist demgegenüber (Fig. 45B und 45C) noch nicht erfolgt und des Austritt des Mediums 122 nach hinten ist vernachlässigbar klein.
In Fig. 46A ist ein ALP 128 mit exzentrisch positioniertem druckerzeugendem Element 35 in Form eines schlanken Sprengstoffzylinders dargestellt. In dieser Anordnung erfolgte eine Gegenüberstellung von Liquid (Wasser) 124 und Aluminium 122 als druckübertragendem Medium.
So zeigt Fig. 46B die dynamische Zerlegung dieser Anordnung entsprechend Fig. 46A mit dem Liquid 124 als Übertragungsmedium 150 µs nach Zündung. Es ergibt sich keine signifikant unterschiedliche Verteilung der Hüllensplitter 129 und auch keine gravierend unterschiedlichen Splittergeschwindigkeiten am Umfang.
Fig. 46C zeigt die dynamische Zerlegung der Anordnung entsprechend Fig. 46A mit Aluminium 122 als Übertragungsmedium 150 µs nach Zündung. Hier zeichnet sich die ursprüngliche Geometrie auch im Zerlegungsbild ab. So wurde der Hüllensplitter 130 auf der anliegenden Seite vom Druckerzeugungselement 35 stark beschleunigt und die Hülle ist auf dieser Seite stark fragmentiert, während die untere, der Ladung 35 abgewandte Seite noch eine Schale 131 bildet. Es sind zu diesem Zeitpunkt der Berechnung auf der Innenseite lediglich beginnende Einschnürungen (Risse) 132 zu erkennen.
Fig. 47A zeigt einen ALP 135 mit einem zentralen Penetrator 34 aus WS der bereits für die WS-Hülle genannten Qualität und mit einem exzentrisch positionierten druckerzeugenden Element 35. Wie das simulierte Deformationsbild 150 µs nach Zündung in Fig. 47B zeigt, ergibt sich hier trotz des gewählten Liquids 124 als Druckübertragungsmedium ein deutlicher Unterschied bezüglich der Splitter- bzw. Subgeschoss-Verteilung über dem Umfang. So sind die Hüllensplitter 136 auf der Seite des druckerzeugenden Elementes 35 mehr beschleunigt. Nach vorne ist teilweise das beschleunigte liquide Medium 159 erkennbar.
Der Vergleich mit Fig. 46B legt nahe, dass der Unterschied des Verformungsbildes dem zentralen Penetrator 34 zuzuordnen ist. Er wirkt, wie bereits ausgeführt, offensichtlich als Reflektor für die von der Sprengladung 35 ausgehenden Druckwellen. Damit ist mittels der Simulation der Nachweis erbracht, dass mit derartigen Anordnungen gezielte richtungsabhängige laterale Effekte über geometrische Auslegungen zu erreichen sind. Es ist auch beachtenswert, dass der zentrale Penetrator nicht zerstört, sonder lediglich nach unten, also von seiner ursprünglichen Flugbahn abweichend, versetzt ist.
Aus Fig. 47B kann auch abgeleitet werden, dass es in einer - allerdings technisch anspruchsvollen Variante - grundsätzlich möglich ist, durch ein gezieltes Ansteuern einer oder mehrerer exzentrisch am Umfang verteilten Ladungen 35 dem zentralen Penetrator in Zielnähe noch einen korrigierenden Richtungsimpuls zu erteilen.
Die bisher gezeigten Simulationsbeispiele verknüpfen u.a. die bereits in den Fig. 2A, 2B, 4B, 4C, 4H, 6E, 12 und 40A bis 40C aufgeführten Einzelkomponenten zu einem dralloder aerodynamisch stabilisierten Munitionskonzept, welches insbesondere die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung immer wieder angesprochenen grundsätzlichen Munitionsmodule gleichzeitig aufweisen: Spitze, aktives lateralwirksames Modul, PELE-Komponente (soweit nicht mit dem aktiven Teil kombiniert) und massive bzw. homogene Komponente. Derartige Aufbauten zeigen beispielhaft die nachfolgenden Fig. 48A bis 48C.
In Fig. 48A handelt es sich um einen dreiteiligen, modularen, drallstabilisierten Penetrator 277, bestehend aus einem Spitzenmodul 278, einem passiven (PELE) oder massiven Modul 279 und einem aktiven Modul 280. Die Hilfseinrichtungen können sich zum Beispiel in dem die Wirkmodule umgebenden Teil 282, in dem Spitzenmodul 278 oder im Heckbereich befinden (oder, wie bereits beschrieben, verteilt sein). Das aktive Modul 280 ist vorteilhaft heckseitig mit einer Dämmscheibe 147 abgeschlossen sein.
In Fig. 48B ist ein vierteiliges, modulares, aerodynamisch stabilisiertes Geschoss 283 beispielhaft dargestellt. Es besteht aus einem Spitzenmodul 278, einem aktiven Modul 280 mit einer Dämmscheibe 147 gegen die beispielsweise hohle oder nicht ausreichend verdämmende Spitze, einem PELE-Modul 281 und einem sich daran anschließenden homogenen Heckteil 284. Damit sind die wesentlichen Geschoss-, Penetrator- oder Gefechtskopfteile aufgeführt, die in komplexer aufgebauten Wirkkörpern auftreten können. Es versteht sich dabei von selbst, dass man bestrebt sein wird, je nach Einsatzbereich eine möglichst einfache Variante zu konzipieren. Dabei ist es sicherlich von großem Vorteil, dass mehrere Module Doppel- oder Mehrfachfünktionen übernehmen können.
In Fig. 48C ist ein Geschoss 276 dargestellt, bei dem sich im aktiven Teil nach der scheibenförmigen druckerzeugenden Ladung 6F ein zylindrisches 247 oder kolbenartiges Teil 249 befindet. Der Zylinder 247 kann auch mit einer oder mit mehreren Bohrungen 248 zum Druckausgleich bzw. zur Druckübertragung versehen sein (siehe Detailzeichnung Fig. 48D).
Das kolbenartige Teil 249 kann auf der Seite des Druckübertragungsmediums 4 eine zum Beispiel kegelige oder konische Form 185 haben (siehe Detailzeichnung Fig. 48D), um bei der Druckeinleitung das Medium 4 im Bereich dieses Kegels intensiver lateral zu beschleunigen. Derartige Kolben zur Verdichtung bzw. zur Druckbeaufschlagung eines Mediums sind zum Beispiel in der Patentschrift EP 0 146 745 A1 (dortige Fig. 1) beschrieben. Im Gegensatz zu der dort vorgesehenen mechanischen Beschleunigung über die auftreffende ballistische Haube und gegebenenfalls (bei schrägem Auftreffen) zwischengeschaltete Hilfsmittel und der sich dadurch ergebenden Frage nach einer einwandfreien axialen Bewegungseinleitung wird bei einer Druckbeaufschlagung mittels eines pyrotechnischen Moduls der Kolben 249 immer axial beschleunigt. Außerdem kann er noch von dem Medium 4 umgeben sein (also nicht den gesamten Innenzylinder ausfüllen). Dadurch wird sich der entstehende Druck über den entstehenden Ringspalt 184 zwischen Außenhülle 2B und Kolben 249 in das Medium 4 ausbreiten können.
Zur Verifikation der Erfindung wurden zwischenzeitlich im ISL auch Experimente im Maßstab 1:2 in Ergänzung zu den numerischen Simulationen zum grundsätzlichen Nachweis der Funktionsfähigkeit einer Anordnung entsprechend der vorliegenden Erfindung durchgeführt.
Als ein Beispiel zeigt Fig. 49A die ursprüngliche Penetrator-Hülle 180 (WS, Durchmesser 25 mm, Wandstärke 5 mm, Länge 125 mm) und einen Teil der gefundenen Splitter 181.
Fig. 49B zeigt eine doppeltbelichtete Röntgenblitzaufnahme, etwa 500 µs nach der Auslösung des Zündimpulses, mit den gleichmäßig über den Umfang beschleunigten Splittern 182.
Als Druckübertragungsmedium wurde Wasser verwendet. Zur Druckerzeugung wurde ein sprengschnurartiger (Durchmesser 5 mm) einfach in das Liquid eingelegter Detonator mit 4 g Sprengstoffmasse verwendet. Die Masse der WS-Hülle betrug 692 g (WS mit einer Dichte von 17,6 g/cm3), die Masse des liquiden Druckübertragungsmediums (Wasser mit einer Dichte p = 1 g/cm3) betrug 19,6 g. Das Verhältnis von Sprengstoffmasse (4 g) zur Masse des inerten Druckübertragungsmediums (19,6 g) war somit 0,204; und das Verhältnis von Sprengstoffmasse (4 g) zu inerter Geschossmasse (Hülle + Wasser = 711,6 g) betrug somit 0,0056, entsprechend einem Anteil von 0,56 Prozent an der inerten Gesamtmasse. Die Werte für diese Verhältnisse werden sich bei größeren Geschosskonfigurationen noch verkleinern bzw. bei kleineren Geschossen vergrößern.
Das durchgeführte Experiment beweist, dass ein inerter Penetrator mit einer im Verhältnis zur Gesamtmasse sehr geringen pyrotechnischen Masse der druckerzeugenden Einrichtung von etwa 0,5 bis 0,6 Prozent der inerten Gesamtmasse des Penetrators bei entsprechender Dimensionierung von Geschosshülle und des mit einem geeigneten, inerten Druckübertragungsmedium gefüllten Innenraums sich über den durch ein Zündsignal ausgelösten Druckimpuls eines Detonators lateral zerlegen lässt.
Das durchgeführte Experiment ist nur ein Beispiel für eine mögliche Ausführungsform eines ALP-Geschosses. Aus dem Grundprinzip der Erfindung gibt es jedoch keine Einschränkungen in der Gestaltung bzgl. der endballistisch wirksamen Hülle und deren Dicke bzw. Länge. So funktioniert das lateralwirksame Zerlegeprinzip sowohl für dickwandige Hüllen (z.B. 10mm WS-Wandstärke bei einem Penetratordurchmesser von 30 mm) als auch für sehr dünne Hüllen (z.B. 1 mm Titan-Wandstärke bei einem Penetratordurchmesser von 30 mm).
Bezüglich der Länge gilt, dass das ALP-Prinzip ebenfalls bei allen denkbaren und ballistisch sinnvollen Werten funktioniert. Beispielsweise kann das Längen/Durchmesser-Verhältnis (L/D) im Bereich zwischen 0,5 (Scheibe) und 50 (sehr schlanker Penetrator) liegen.
Für das Verhältnis von chemischer Masse der druckerzeugenden Einheit zur inerten Masse des Druckübertragungsmediums gibt es im Grundsatz nur insofern die Einschränkung, dass die erzeugte Druckenergie in ausreichendem Maße und geeigneter zeitlicher Abfolge von dem Druckübertragungsmedium aufgenommen und an die umgebende Hülle weitergegeben werden kann. Als sinnvolle Obergrenze bei kleinen Geschosskonfigurationen ist ein Wert von 0,5 gerade noch praktikabel.
Für das Verhältnis von (chemischer) Masse der druckerzeugenden Einheit zur inerten Gesamtmasse des Penetrators/Geschosses/Flugkörpers wurden aufgrund der durchgeführten 3D-Simulationen sehr kleine Werte im Bereich von 0,0005 bis 0,001 ermittelt, im Experiment ein Wert von 0,0056. Daraus lässt sich prognostizieren, dass selbst bei sehr kleinen Geschosskonfigurationen, bei denen das aktive lateralwirksame Funktionsprinzip noch sinnvoll eingesetzt werden kann, ein Wert von 0,01 nicht überschritten wird.
Durch die Erfindung ergibt sich eine vielfältige Gestaltung eines aktiven, lateralwirksamen Penetrators ALP (Geschosses bzw. Flugkörpers) mit integrierter Zerlegungseinrichtung, die letzten Endes bedeutet, dass für alle denkbaren Einsatzszenarien nur noch ein Geschossprinzip der erfindungsgemäßen Bauform benötigt wird (Universalgeschoss).
Besondere Vorteile der Erfindung liegen naturgemäß auch bei der Verwendung als endphasengelenkte Munition (intelligente Munition) in Zusammenhang mit einer Reichweitensteigerung der Artillerie, die auch mit einer Erhöhung der Treffwahrscheinlichkeit verbunden werden sollte.
Weiterhin ist es denkbar, zur Erzeugung eines Splitter/Subgeschoss-Feldes in bestimmten oder vorgegebenen Entfernungen vor der Waffenmündung, z.B. nach dem Brennschluss einer Leuchtspur, die aktive Geschosszerlegung entsprechend dem vorgestellten Prinzip dieser Erfindung einzuleiten. Auf diese Weise können insbesondere bei Waffen mit hoher Kadenz eng belegte Splitter/Subgeschoss-Felder erzielt werden. Weiterhin ist es möglich, die Geschosshüllen aus vorgeformten Subgeschossen aufzubauen, die über eine Widerstandsstabilisierung durch die aerodynamischen Kräfte stabilisiert weiterfliegen und somit derartige Wirkungsfelder über eine größere Entfernung aufrechterhalten.
Sämtliche in den Figuren dargestellten und in der Beschreibung erläuterten Einzelheiten sind für die Erfindung wichtig. Dabei ist es ein Merkmal der Erfindung, dass alle geschilderten Einzelheiten in sinnvoller Weise einfach oder mehrfach kombiniert werden können und dadurch jeweils einen individuell angepassten aktiven lateralwirksamen Penetrator ergeben.
Bezugszeichenliste
1A
drallstabilisierter ALP
1B
aerodynamisch stabilisierter ALP
2A
Splitter/Subgeschosse erzeugendes Gehäuse bei drallstabilisiertem ALP
2B
Splitter/Subgeschosse erzeugendes Gehäuse bei aerodynamisch stabilisiertem ALP
2C
heckseitiges Splitter/Subgeschosse erzeugendes Gehäuse bei Fig. 12
2D
mittleres Splitter/Subgeschosse erzeugendes Gehäuse bei Fig. 12
2E
frontseitiges konisches Splitter/Subgeschosse erzeugendes Gehäuse bei Fig. 12
3A
Hülsen-Innenraum von 2A
3B
Hülsen-Innenraum von 2B
4
Druckübertragungsmedium
4A
Druckübertragungsmedium in Zone A bei Fig. 12
4B
Druckübertragungsmedium in Zone B bei Fig. 12
4C
Druckübertragungsmedium in Zone C bei Fig. 12
4D
inneres Druckübertragungsmedium bei Fig. 13
4E
äußeres Druckübertragungsmedium bei Fig. 13
4F
inneres Druckübertragungsmedium bei Fig. 15
4G
äußeres Druckübertragungsmedium bei Fig. 15
4H
inneres Druckübertragungsmedium bei Fig. 34
41
äußeres Druckübertragungsmedium bei Fig. 34
5
aktive pyrotechnische Einheit bzw. druckerzeugende Einrichtung
6
druckerzeugendes Element/Detonator/Sprengstoff
6A
zylindrisches druckerzeugendes Element (L/D ≈ 1)
6B
zylindrisches druckerzeugendes Element (L/D > 1)
6C
zündschnurähnlicher Detonator
6D
ringförmiges druckerzeugendes Element
6E
rohrförmiges druckerzeugendes Element
6F
scheibenförmiges druckerzeugendes Element
6G
konisches druckerzeugendes Element
6H
druckerzeugendes Element mit Kegelspitze
61
konischer Übergang von 6A zu 6C
6K
rundes druckerzeugendes Element
6L
rohrförmiges, einseitig geschlossenes druckerzeugendes Element
6M
konisches, spitzes (schlankes) druckerzeugendes Element
6N
Kombination von 6M und 6G
60
scheibenförmiges druckerzeugendes Element mit Spitze
6P
Kombination von 6F und 6C
6Q
6A mit Abrundung
7
aktivierbare Auslösevorrichtung (programmiertes Teil, Sicherungs- und Auslöseteil)
8
Übertragungsleitung
9
zusätzliche Wirkelemente
10
außenballistische Haube oder Spitze
11A
Empfangs- und/oder Auslöse- und Sicherungseinheit im Spitzenbereich
11B
Empfangs- und/oder Auslöse- und Sicherungseinheit im vorderen Geschossteil
11C
Empfangs- und/oder Auslöse- und Sicherungseinheit im hinteren Geschossteil
11D
Empfangs- und/oder Auslöse- und Sicherungseinheit im Heckbereich
11E
Empfangs- und/oder Auslöse- und Sicherungseinheit im hinteren Teil eines Wirkmoduls
11F
Empfangs- und/oder Auslöse- und Sicherungseinheit im vorderen Teil eines Wirkmoduls
11G
Empfangs- und/oder Auslöse- und Sicherungseinheit im Mittelteil zwischen zwei Modulen
11H
Empfangs- und/oder Auslöse- und Sicherungseinheit im Hüllenbereich eines Drallgeschosses
12
Leitwerk eines aerodynamisch stabilisierten Penetrators
13A
Flügelleitwerk
13B
Kegelleitwerk
13C
Mischleitwerk aus 13A und 13B
13D
sternförmiges Leitwerk
14
Schottenziel aus drei relativ dünnen Blechen
15
massive Zielplatte
15A
Vorplatte der Zielplatte 15
16
homogenes Ziel
17A
ALP mit drei aktiven Einheiten
17B
Restpenetrator nach Abgabe eines Subgeschoss- oder Splitterringes
17C
Restpenetrator nach Abgabe von zwei Subgeschoss- oder Splitterringen
18A
vorderer Zerlegungs-Teilbereich des Penetrators 17A
18B
Splitter- oder Subgeschossring von 18A
18C
Splitter- oder Subgeschossring von 18 A bei weiterer Zielannäherung
18D
Splitter- oder Subgeschossring von 18 A am Ziel
19A
mittlerer Zerlegungs-Teilbereich des Penetrators 17A
19B
Splitter- oder Subgeschossring von 19A
19C
Splitter- oder Subgeschossring von 19 A kurz vor dem Ziel
20A
hinterer Zerlegungs-Teilbereich des Penetrators 17A
20B
Splitter- oder Subschossring von 20A
21A
Krater, gebildet von Teil 19A des Restpenetrators 17B
21B
Krater, gebildet von Teil 20A des Restpenetrators 17B
22A
Krater, gebildet von Teil 18A des Penetrators 17A
22B
Krater, gebildet von Teil 20A des Penetrators 17A
23
Penetrator mit axial unterschiedlichen drucküberragenden Medien 4A und 4B
25A
über den Querschnitt verteilte druckerzeugende Elemente bei Fig. 8A
25B
über den Querschnitt verteilte druckerzeugende Elemente bei Fig. 8B
26
zentrales druckerzeugendes Element bei Fig. 8B
27
Verbindung zwischen 26 und druckerzeugenden Elementen 25B
28
Verbindung zwischen druckerzeugenden Elementen 25A
29
ALP-Beispiel mit zentralem Penetrator 34 und vier druckerzeugenden Elementen 35
30
Anordnung mit dezentralem Sprengzylinder 32 und zwei radial unterschiedlichen Druckübertragungsmedien 4F und 4G
31
ALP-Querschnitt mit zentraler Druckerzeugungseinheit und zusätzlichen exzentrisch positionierten Druckerzeugungseinheiten
32
exzentrisch positioniertes druckerzeugendes Element in Fig. 34
33
ALP-Querschnitt mit zentralem hohlförmigen Penetrator 137
34
massiver zentraler Penetrator
35
druckerzeugendes Element (z.B. nach Art von 6C)
36
ALP-Beispiel mit zentralem Penetrator mit sternförmigem Querschnitt 37 und relativ dünner Hülle 2A, 2B
37
zentraler Penetrator mit sternförmigem Querschnitt
38
ALP-Beispiel mit zentralem Penetrator mit quadratischem (rechteckigem) Querschnitt 39
39
zentraler Penetrator mit quadratischem (rechteckigem) Querschnitt
40
ALP-Beispiel mit zum Umfang symmetrischen Wirksegmenten 41 und 42
41
Wirksegment
42
Wirksegment
43
Sprengstoff-Segment
44
Verbindungsleitung
45
Satelliten-ALP
46
ALP mit zwei unterschiedlichen Hüllenmaterialien 47, 48
47
äußeres dünnes Hüllenmaterial von 46 (Splitterring, Mantel, "Jacket")
48
inneres dickes Hüllenmaterial von 46
49
ALP mit zusätzlicher dicker Außenhülle
50
zusätzliche dicke Hülle von 49
51
ALP-Beispiel mit quadratischem (rechteckigem) Querschnitt
52
ALP-Beispiel mit einer Hülle aus sechseckigen Elementen 53
53
sechseckiges massives Hüllenelement
54
Druckübertragungsmedium in 52
55
ALP-Aufbau entsprechend 52 mit zusätzlicher Hülle 56
56
zusätzliche Hülle für ALP-Beispiel 52
57
Füllmasse zwischen 52 und 56
58
ALP-Beispiel mit vier Subpenetratoren
59
massiver Subpenetrator
60
Beispiel für Subpenetrator in PELE-Bauweise
61
Verbindung mit Satelliten-ALP 45
62
Außenhülle von 58
63
Füllmedium zwischen der Außenhülle 62 und Subpenetratoren 59 bzw. 60
64
ALP-Beispiel mit drei Subpenetratoren 59
65
Dreieckige Hülle des Innenkörpers 286
66
ALP-Beispiel mit einem kleinen massiven Subpenetrator 67 mit dreieckiger Querschnittsfläche
67
kleiner massiver Subpenetrator mit dreieckiger Querschnittsfläche
68
druckerzeugendes Element in 66/69/285/288
69
ALP-Beispiel mit einem großen massiven Subpenetrator 70 mit dreieckiger Querschnittsfläche
70
großer massiver Subpenetrator mit dreieckiger Querschnittsfläche
71
Lateral wirkender Penetrator mit innerem ALP 72
72
massiver Subpenetrator entsprechend 70 als innenliegender ALP
73
Medium zwischen der Hülle von 71 und 72
74
Trennung zwischen den Schalenelementen 101
75
ALP-Beispiel mit speziell geformtem druckerzeugendem Element 76
76
speziell geformtes druckerzeugendes Element
77
Penetrator mit drei Querschnittssegmenten als ALP
78
Hülle von 77
79
Querschnittssegment als ALP
80
druckübertragendes Medium im Querschnittssegment 79
81
Wand zwischen den Segmenten 79
82
dem Querschnittssegment 79 zugeordnetes druckerzeugendes Element
83
Einkerbung in der Hülle 78
84
exzentrisch positioniertes Druckerzeugungselement in Fig. 14
85
splitterbildendes Element/Element zur verdämmten Zündung
86
konisch geformte Splitter oder Subgeschosse erzeugende/abgebende Hülle
87
ALP-Beispiel mit verdämmter Zündeinleitung 91 und Sprengkonus 88
88
konusförmige Druckladung in 87
89
vordere Abschlussscheibe als verdämmendes Element
90
inneres verdämmendes Element
91
verdämmendes Element in Form eines einseitig offenen Zylinders
92
hintere Abschlussscheibe als verdämmendes Element
93
Spitze als verdämmendes Element
94
ALP-Geschossbeispiel mit getrennt einzubringendem aktivem Innenmodul 95
95
Innenmodul
96
Innenzylinder von 95
97
Außendurchmesser von 95
98
Innenvolumen von 95 (Füllung)
99
Geschoss mit zentraler Druckerzeugungseinheit 100 und vorgeformten Hüllenstruktursplittern 101
100
zentrale Druckerzeugungseinheit von 99
101
vorgeformte Hüllensplitter (Schalenelemente)
102
lateral wirksame Hülle von 99
103
Geschoss mit drei Zonen und ALP-Teil in der Spitze
104
Geschoss mit drei Zonen und ALP-Modul im Mittelteil
105
Geschoss mit drei Zonen und ALP-Teil im Heck
106
Tandem-Geschoss mit drei Zonen und zwei ALP-Teilen (Spitzen- und Heckbereich)
107
ALP-Simulationsbeispiel mit kleinem Sprengstoffzylinder im vorderen Bereich
108
ALP-Simulationsbeispiel mit schlankem druckerzeugendem Element
109
ALP-Simulationsbeispiel mit einer Kombination der Druckerzeugung von 107/108
110A
deckelartige Verdämmung
110B
Deckel 110A nach Beschleunigung mittels der aktiven Anordnung (6B/4)
111
von 6B erzeugter Splitter- bzw. Hüllensegmentkegel in Fig. 44B
112
beginnende Rissbildung in der restlichen Hülle 2B in Fig. 44B
113
Austrittslänge des liquiden druckübertragenden Mediums 124
114
dynamisch erzeugte Längsrisse in der Hülle 2B bei den Fig. 44B und 45B
115
beschleunigtes Hüllensegment in Fig. 46B
116
aufreißendes Hüllensegment (Fig. 46B)
117
Geschossbeispiel für Separierung
118
zündschnurähnlicher Detonator im Heckbereich bei Fig. 12
119
zündschnurähnlicher Detonator im Mittelbereich bei Fig. 12
120
ALP-Standardquerschnitt
121
Plexiglas als druckübertragendes Medium
122
Aluminium als druckübertragendes Medium
123
beginnende Rissbildung bei Liquid als Druckübertragungsmedium
124
Wasser als druckübertragendes Medium
125
Hüllensplitter bei Plexiglas als Medium
126
beginnende Rissbildung bei Plexiglas
127
Hüllensplitter bei Aluminium als Medium
128
ALP mit exzentrisch positioniertem druckerzeugenden Element 84 und Liquid 124 (Fig. 47B) oder A1 122 (Fig. 47C) als Übertragungsmedium (vgl. Fig. 14)
129
Hüllensplitter bei Liquid als Druckübertragungsmedium auf der Seite von 84
130
Hüllensplitter bei A1 als Druckübertragungsmedium auf der Seite von 84
131
Teilhülle bei A1 als Druckübertragungsmedium auf der Gegenseite von 84
132
beginnende Rissbildung in 131
133
ALP-Beispiel mit ringförmigem Druckerzeugungselement
134
ALP-Beispiel mit segmentierten Druckerzeugem
135
ALP-Beispiel mit zentralem Penetrator 34 und einem exzentrisch positioniertem druckerzeugenden Element 35 und Liquid als Medium (vgl. Fig. 16B)
136
Hüllensplitter (Fig. 48B)
137
zentraler hohlförmiger Penetrator
138
Hohlraum in 137
139
Verknüpfung bei Tandem-ALP
140
Verknüpfung (Signalleitung) zwischen Druckerzeugern 82 bei Fig. 33
142
ALP-Querschnitt mit über dem Querschnitt verteilten Druckerzeugungselementen 25A
143
ALP-Querschnitt mit zentralem Druckerzeugungselement 26 und über dem Querschnitt verteilten Druckerzeugungselemente 25B
144
achsensymmetrische Anordnung mit zwei radial unterschiedlichen Druckübertragungsmedien 4D und 4E
145
ALP-Querschnitt mit einer exzentrisch positionierten Druckerzeugungseinheit 84
146
Reaktionsgase
147
verdämmende Scheibe in Fig. 49B
148
Spitzenform mit nachgeschaltetem Hohlraum
149
Spitzenhülle bei 148/256/153
150
Hohlraum zwischen Spitze und Druckmedium 4
151
Teilhülle in Fig. 48B
152
Signalleitungen
153
Spitzenform mit vorgezogenem Druckübertragungsmedium
155
Hilfseinrichtungen
156
in die Spitze vorgezogenes Drückübertragungsmedium
158
an Hülle anliegendes liquides Medium
159
ausgetretendes liquides Medium
170
ALP-Beispiel mit Subgeschoss-Ring
171
Subgeschosse in 170
172
äußerer Mantel
173
innere Schale
174
Röhren, zylindrische Hohlkörper als Subgeschosse in 170
176
ALP als Subgeschoss in 170
179
PELE als Subgeschoss in 170
180
WS-Rohr (ISL Experiment)
181
Splitter nach der Lateralzerlegung (ISL Experiment)
182
Lateralsplitter in der doppeltbelichteten Röntgenblitzaufnahme (ISL Experiment)
184
Ringspalt zwischen 2B und 249
185
Konus von 249
222
Beschleunigungsmedium in konischer Ausführung
223
Splitter/Subgeschosse erzeugende Hülle von 30
247
zylindrisches Teil in Fig. 49C/D
248
Bohrung in Zylinder 247
249
kolbenartiges Teil in Fig. 49C/D
250
Hilfsspitze (Fig. 42)
251
hintere Trennladung (Fig. 42)
252
inerte Pufferzone/massives Element/Geschosskern/Splitterteil (Fig. 42)
253
massives Modul/PELE-Modul / Sprengmodul (Fig. 42)
254
vordere Trennladung (Fig. 42)
255
Absprengscheibe (Fig. 42)
256
Spitze in PELE-Ausführung
257
Hüllenmaterial für PELE-Aufweitung
258
Aufweitmedium
259
Hohlraum in Spitze
260
Spitze mit aktivem Zerlegemodul
261
Splittermantel
262
Druckübertragungsmedium
263
pyrotechnisches Element entspr. Fig. 6E
264
Spitzenhülle
265
Detonationsfront des Sprengstoffzylinders 6C
266
Druckausbreitungsfront
267
Druckausbreitungsfront des kurzen/dicken Zylinders
268
Druckausbreitungsfront der Sprengschnur
269
Detonationsfront des Sprengstoffzylinders 6B
270
Übergang der Druckausbreitungsfronten 267 und 268
271
fortgeschrittener Druckausgleich im Liquid 4
272
von der Wand 2B reflektierte Welle
273
Druckausgleichswelle/Welle der inneren Reflexionen
274
flache Ausbeulung der Hülle 2B
275
Ausbeulung der Hülle 2B
276
dreiteiliges aerodynamisch stabilisiertes Geschoss
277
dreiteiliges drallstabilisiertes Geschoss
278
Spitzenmodul
279
homogenes Geschossmodul
280
aktives Geschossmodul
281
PELE-Geschossmodul
282
Geschosshülle von 277
283
dreiteiliges aerodynamisch stabilisiertes Geschoss
284
massives Heckteil von 283
285
ALP-Beispiel mit hohlem Innenkörper 286
286
Hohlkörper mit dreieckigem Querschnitt
287
Hohlraum von 286 bzw. mit einem Medium gefüllter Innenraum von 286
288
ALP-Beispiel mit sternförmigem, vier Kammern bildenden Innenkörper 289
289
kreuzförmiger Innenkörper in 288
290
Hülle von 288
291
Hülse für druckerzeugendes Element 6C (Fig. 43D)
293
Außenhülle bei ALP gemäß Fig. 30A
294
Außenhülle bei ALP gemäß Fig. 30B
295
massives aktives Spitzenmodul
296
Hülse für druckerzeugendes Element 6B (Fig. 43C)
297
mit Wirkmittel 298 gefülltes Spitzenmodul
298
Wirkmittel
299
Außenhülle von ALP-Querschnitt gemäß Fig. 30C
300
Außenhülle von ALP-Querschnitt gemäß Fig. 29
301
Außenhülle von ALP-Querschnitt gemäß Fig. 31

Claims (36)

  1. Aktiver Wirkkörper (1), mit einem inneren, inerten Druckübertragungsmedium (4), einer Wirkkörperhülle (2), einer an das inerte Druckübertragungsmedium (4) angrenzenden oder in dieses eingebrachten druckerzeugenden Einrichtung (5) und einer aktivierbaren Auslösevorrichtung (7),
    dadurch gekennzeichnet, dass die druckerzeugende Einrichtung (5) ein oder mehrere druckerzeugende Elemente (6) aufweist, wobei die Masse der druckerzeugenden Einrichtung (5) im Verhältnis zur Masse des inerten Druckübertragungsmediums (4) gering ist.
  2. Aktiver Wirkkörper nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Masse der druckerzeugenden Einrichtung (5) zur Masse des inerten Druckübertragungsmediums (4) ≤ 0,5 ist.
  3. Aktiver Wirkkörper nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Masse der druckerzeugenden Einheit (5) zur Gesamtmasse des Druckübertragungsmediums (4) und der Wirkkörperhülle (2) ≤ 0,01 ist.
  4. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Druckübertragungsmedium (4) ganz oder teilweise aus einem Material besteht, ausgewählt aus der Gruppe mit Leichtmetallen oder deren Legierungen, plastisch verformbaren Metallen oder deren Legierungen, duroplastischen oder thermoplastischen Kunststoffen, organischen Substanzen, elastomeren Werkstoffen, glasartigen oder pulverförmigen Werkstoffen, Presskörpern von glasartigen oder pulverförmigen Werkstoffen, und Gemischen oder Kombinationen davon.
  5. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Druckübertragungsmedium (4) teilweise aus pyrophoren oder anderen energetisch positiven (brennbaren, explosiven) Materialien besteht.
  6. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Druckübertragungsmedium (4) pastös, gallertartig bzw. gelartig oder flüssig bzw. liquid ist.
  7. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Druckübertragungsmedium (4) über der Länge des Wirkkörpers (1) veränderlich angeordnet ist oder unterschiedliche Dämpfungseigenschaften aufweist.
  8. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Druckübertragungsmedium (4) aus zwei oder mehreren radial ineinander angeordneten Elementen aufgebaut ist, welche unterschiedliche Material- bzw. Dämpfungseigenschaften aufweisen.
  9. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die aktivierbare Auslösevorrichtung (7) durch ein Zeit- oder Annäherungssignal beim Abschuss bzw. während der Flugphase auslösbar ist.
  10. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die aktivierbare Auslösevorrichtung (7) beim Aufschlag auf die Zielstruktur, beim Durchdringen oder nach dem Durchdringen der Zielstruktur auslösbar ist.
  11. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die druckerzeugenden Elemente (6) der druckerzeugenden Einrichtung (5) Sprengzünder, Sprengkapseln, Detonatoren oder Gasgeneratoren sind.
  12. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass mehrere druckerzeugende Elemente (6) vorgesehen sind, die entweder zeitlich getrennt oder simultan ausgelöst werden.
  13. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass Hilfseinrichtungen zur Zündung der druckerzeugenden Elemente (6) vorgesehen sind, die als getrennte Module ausgebildet oder in das Druckübertragungsmedium (4) eingebettet sind.
  14. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Druckübertragungsmedium (4) ganz oder teilweise aus vorgefertigten Strukturen besteht.
  15. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass in dem Druckübertragungsmedium (4) ganz oder teilweise stabförmige oder hintereinandergeschaltete, endballistisch oder dergleichen wirksame, gleiche oder unterschiedliche Körper eingebettet sind, wobei die Körper in dem Druckübertragungsmedium geordnet oder beliebig verteilt sind.
  16. Aktiver Wirkkörper nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet, dass die in das Druckübertragungsmedium (4) eingebetteten Körper pyrophore oder explosive Eigenschaften besitzen.
  17. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkkörperhülle (2) aus einem Material besteht, ausgewählt aus der Gruppe mit gesinterten, reinen oder spröden Metallen hoher Dichte, Stahl hoher Härte, gepressten Pulvern, Leichtmetallen, Kunststoffen und Faserwerkstoffen.
  18. Aktiver Wirkkörper nach Anspruch 17,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkkörperhülle (2) statistisch verteilt Subgeschosse oder Splitter entstehen lässt.
  19. Aktiver Wirkkörper nach Anspruch 18,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkkörperhülle (2) aus einem oder mehreren Ringen von Segmenten, Längsstrukturen oder Subgeschossen besteht, die miteinander mechanisch verbunden, verklebt oder verlötet sind.
  20. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkkörperhülle (2, 48) von einer zweiten Hülle (50, 47) ganz oder teilweise umgeben ist.
  21. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkkörperhülle (2) über ihre Länge veränderliche Wandstärken (2C, 2D, 86) aufweist.
  22. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass im Druckübertragungsmedium (4) ein oder mehrere Penetratoren, Behälter oder dergleichen Wirkteile angeordnet sind.
  23. Aktiver Wirkkörper nach Anspruch 22,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Penetratoren, Behälter oder dergleichen Wirkteile eine beliebige Oberfläche besitzen und massiv sind oder ganz oder teilweise einen Hohlraum aufweisen.
  24. Aktiver Wirkkörper nach Anspruch 23,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlräume ganz oder teilweise mit einem Druckübertragungsmedium oder mit reaktionsfähigen Komponenten gefüllt sind.
  25. Aktiver Wirkkörper nach Anspruch 22,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkteile inerte PELE-Penetratoren oder aktiv lateralwirksame Penetratoren sind.
  26. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkkörper (1) aus mehreren Einzelmodulen (Spitzenmodul, ein oder mehrere Abschnittsmodule, Heckmodul) besteht, die massiv oder inert lateralwirksam (PELE) oder aktiv lateralwirksam (ALP) ausgeführt sind, wobei die Einzelmodule bei Bedarf austauschbar sind.
  27. Aktiver Wirkkörper nach Anspruch 26,
    dadurch gekennzeichnet, dass über dem Umfang und/oder die Länge des Wirkkörpers (1) mehrere solcher Einzelmodule angeordnet sind.
  28. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkkörper (1) einen modularen Innenaufbau derart besitzt, dass die Hilfseinrichtungen, die druckerzeugenden Elemente (6) oder das Druckübertragungsmedium (4) bei Bedarf austauschbar oder erst im Einsatzfall einsetzbar sind.
  29. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkkörper (1) drallstabilisiert oder aerodynamisch stabilisiert ist oder mit einem Ausgleichsdrall verschießbar ist.
  30. Rotationsstabilisiertes oder aerodynamisch stabilisiertes Geschoss mit einem oder mehreren aktiven Wirkkörpern nach einem der Ansprüche 1 bis 29.
  31. Endphasengelenktes Geschoss mit einem oder mehreren aktiven Wirkkörpern nach einem der Ansprüche 1 bis 29.
  32. Übungsgeschoss mit einem oder mehreren aktiven Wirkkörpern nach einem der Ansprüche 1 bis 29.
  33. Gefechtskopf mit einem oder mehreren aktiven Wirkkörpern nach einem der Ansprüche 1 bis 29.
  34. Raketenbeschleunigter gelenkter oder ungelenkter Flugkörper mit einem oder mehreren aktiven Wirkkörpern nach einem der Ansprüche 1 bis 29.
  35. Gelenkter oder ungelenkter Unterwasserkörper (Torpedo) mit einem oder mehreren aktiven Wirkkörpern nach einem der Ansprüche 1 bis 29.
  36. Flugzeuggestützter oder selbstfliegender Ausstoßbehälter (Dispenser) mit einem oder mehreren aktiven Wirkkörpern nach einem der Ansprüche 1 bis 29.
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